拱橋畢業(yè)設計說明書

1、 摘 要本橋位于滬蓉國道主干線湖北省宜昌至恩施段k29+245處，跨越佑溪，溝寬約110m。河道與路線正交，河床穩(wěn)定，河道順直，平時溝內(nèi)水量較少，溝底較深，比降較大，泄洪順暢。設計主要分為橋型方案比較和推薦方案設計，橋型方案中擬定了三個比選方案，方案一為混凝土簡支梁橋，方案二為預應力混凝土箱形連續(xù)梁橋。方案三為上承式混凝土箱形拱橋。通過方案比選，最終選用方案三：上承式混凝土箱形拱橋，跨徑組成為凈跨徑64m拱跨和兩邊各一跨8m簡支板引橋跨。橋梁全長89.28m，橋面凈空為外側(cè)0.5m鋼筋混凝土防撞護欄橋面寬凈11.0m 0.75m波形鋼板防撞護欄，橋面橫坡2%。本橋上部為空腹式，下部為重力式實體

2、橋臺，引橋采用輕型橋臺和柱式橋墩。結(jié)構(gòu)計算主要針對上部結(jié)構(gòu)蓋梁、立柱、拱箱，下部結(jié)構(gòu)橋臺進行了細部尺寸擬定、內(nèi)力計算、配筋計算、截面驗算。橋梁下部結(jié)構(gòu)為重力式墩，基礎采用剛性擴大基礎。本設計僅對1號橋墩進行了強度及穩(wěn)定性驗算。關鍵詞：拱軸系數(shù)；箱形拱肋；主拱圈內(nèi)力組合；截面強度； 剛性擴大基礎。 abstractaccording to the graduation project task paper of the bridge engineering graduates,this bridge is located in section k249+245 of the hurong nat

3、ional highway in hubei from yichang to enshi,which crossing the creek youxi.the riverway is orthogonal with the road and is very deep with little river water at ordinary times. bottom of trench is more depth with much gradient, and flood discharge smoothly. the design maily focus on the comparison b

4、etween the project style of the bridge and the design of the recommended style. there are three alternatives on the bridge style,the fist one is a concrete simple beam bridge,the second is a prestressed concrete continuous girder bridge box,and the third one is a open spandrel top-bear arch bridge.

5、through comparing the three projects,and the third one is the best.the bridge has a net span across 64m arch and an 8m simply supported slab by every side.the bridge is 89.28m at length,with a 0.5m reinforced concrete impact-proof guard railing by the outboard, a net width 11m and a 0.75m waveform i

6、mpact-proof guardrail and a 2% deck transverse slope.the upper of the bridge is empty arch and the below is gravity type abutment entities.the approach bridge has a light the abutment and pillar type pier.the structural calculation are mainly aimed at the detail sizes,internal forces,reinforcement a

7、nd cross section area on the upper capping beam structure,upright column,arch box and the below structure of the bridge abutment.this bridge adopts the gravity type pier and rigid expanding structure in lower foundation. in this article, take the strength and stability of the number 1 bridge -pier a

8、s an example.key words: arch axis coefficient;arch rib; internal force; internal force combination; rigidity of section; rigid expanding foundation目 錄摘 要iabstractii第一章 結(jié)構(gòu)設計方案11.1 設計資料11.1.1 橋梁名稱11.1.2 基本資料11.1.3 設計標準21.2 方案比選21.2.1 方案一：簡支梁橋21.2.2 方案二：等截面小箱形連續(xù)梁橋31.2.3 方案三：鋼筋混凝土箱形拱橋41.3 方案選擇5第二章 推薦方案橋

9、梁上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定62.1 方案簡介及上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定62.1.1 拱肋62.1.2 蓋梁與腹孔墩62.1.3 橫隔板62.1.4 橋面板及橋面鋪裝62.1.5 排水設施62.2 主要材料62.3 橋梁設計荷載7第三章 蓋梁計算83.1 上部結(jié)構(gòu)恒載計算83.1.1 橋面鋪裝及空心板計算83.1.2 恒載內(nèi)力計算113.2 活載計算153.2.1 活載橫向分布系數(shù)計算153.2.2 按順橋向可變荷載移動情況求支座反力203.2.3 可變荷載橫向分布后各梁支點反力213.2.4 各梁恒載、可變荷載反力組合243.2.5 三柱式反力gi計算263.3 內(nèi)力計算273.3.1 各截面的彎矩273.3

10、.2 相當于最大彎矩時的剪力283.3.3 相當于最大彎矩時的剪力組合293.3.4 蓋梁內(nèi)力匯總303.4 截面配筋設計與承載能力校核313.4.1 正截面抗彎承載能力驗算313.4.2 腹筋及箍筋設計333.4.3 斜截面抗剪承載能力驗算353.4.4 全梁承載能力校核373.4.5 裂縫驗算383.4.6 撓度驗算38第四章 腹孔墩立柱計算394.1 恒荷載計算394.2 活荷載計算394.2.1 汽車荷載計算394.2.2 風荷載計算404.3 荷載組合414.3.1 最大、最小垂直反力424.3.2 最大彎矩424.4 截面配筋計算及應力驗算434.4.1 作用于墩柱頂?shù)耐饬?34.

11、4.2 作用于墩柱底的外力434.4.3 截面配筋計算43第五章 主拱圈內(nèi)力計算465.1 主拱截面尺寸的確定465.1.1 主拱尺寸和材料465.1.2 主拱截面尺寸擬定465.2 拱軸系數(shù)的確定475.2.1 主拱圈截面特性計算475.2.2 主拱圈立面布置中的計算475.3 主拱圈截面內(nèi)力計算495.3.1 按無矩法計算不計彈性壓縮恒載水平推力495.3.2 拱圈彈性中心及彈性壓縮系數(shù)495.3.3 彈性壓縮引起的恒載內(nèi)力505.3.4 壓力線偏離拱軸線引起的內(nèi)力505.3.5 恒載內(nèi)力565.3.6 活載內(nèi)力565.3.7 不計彈性壓縮的活載內(nèi)力575.3.8 計入彈性壓縮的活載內(nèi)力5

12、75.3.9 溫度變化引起的內(nèi)力625.3.10 混凝土收縮內(nèi)力635.4 荷載組合655.4.1 計入荷載安全系數(shù)的荷載效應655.4.2 荷載組合685.5 主拱圈強度驗算685.5.1 拱圈強度驗算685.5.2 拱圈截面合力偏心距驗算695.5.3 拱腳截面直接抗剪驗算695.5.4 拱的整體“強度穩(wěn)定性”驗算725.5.5 橫向穩(wěn)定性驗算73第六章 橋墩及基礎計算746.1 橋臺尺寸擬定746.2 荷載計算756.2.1 橋墩以上恒荷載計算756.2.2 活載內(nèi)力計算796.2.3 內(nèi)力組合806.3 正截面強度驗算856.3.1 墩身截面受壓承載能力驗算驗算856.3.2 墩身截面

13、合力偏心矩驗算866.4 基底應力及偏心距驗算866.4.1 地基承載能力驗算866.4.2 基底偏心距驗算886.5 墩臺穩(wěn)定性驗算886.5.1 抗傾覆穩(wěn)定性驗算886.5.2 抗滑動穩(wěn)定性驗算89第七章 施工方案917.1 施工準備917.2 施工方法917.3 設備組成部分917.4 主要機具917.4.1 主要機械名稱917.4.2 主要機具介紹917.5 施工步驟927.5.1 橋位放樣927.5.2 基礎施工927.5.3 墩臺施工927.5.4 主拱圈施工927.6 拱上建筑施工947.6.1 墩柱蓋梁947.6.2 橋面系工程94參考文獻95致謝104 第一章 結(jié)構(gòu)設計方案1

14、.1 設計資料1.1.1 橋梁名稱滬蓉高速公路佑溪橋。1.1.2 基本資料1 橋位概況本橋位于滬蓉國道主干線湖北省宜昌至恩施段k29+240處，跨越佑溪。河道與路線正交，河床穩(wěn)定，河道順直，平時溝內(nèi)水量較少，溝底較深，比降較大，泄洪順暢，設計水位：210.17m，一般沖刷線：203.08m；本橋線性為直線，與流水方向正交；橋址斷面、地質(zhì)情況及路線縱斷面資料見附圖；橋面橫坡采用2% 。2 橋址斷面資料：橋址斷面特征點樁號及地面高程見表1.1。表1.1 橋址斷面特征點樁號及地面高程路線樁號地面標高路線樁號地面標高k29+190243.96k29+245.00207.88+196.00237.92+

15、258.50208.26+200.00235.19+261.50211.46+214.50220.63+272.00220.46+225.00211.06+287.00235.51+231.50205.99+288.50236.95+231.50207.25300.00244.613 地質(zhì)資料：橋位處地質(zhì)鉆探資料見表1.2。表1.2 地質(zhì)鉆探資料鉆孔編號位置分層編號巖性名稱厚度（m）重度kn/m3承載力kpa1k29+1951強風化白云巖0-8.4208002弱風化炭質(zhì)白云巖8.4-22.328.720002k29+2361圓礫0-2.93194002弱風化炭質(zhì)白云巖2.93-6.2328.7

16、8003k29+2501含碎石亞粘土0-1.76191202強風化白云巖1.76-4.5628.77004 水文資料：設計水位：210.17m；一般沖刷線：203.08m。5 橋面橫坡：采用2%。1.1.3 設計標準1 公路等級：高速公路；2 橋面凈空：橫向布置采用分離式斷面；半幅：外側(cè)0.5m鋼筋混凝土防撞護欄凈11.0m 內(nèi)側(cè)0.75m波形鋼板防撞護欄；左側(cè)邊緣距路線中心線0.5m；3 設計荷載：汽車荷載：公路i級；4 設計洪水頻率：1/100；5 通航要求：無；6 抗震烈度：7度。1.2 方案比選1.2.1 方案一：簡支梁橋1 孔徑布置：330，橋梁全長90m，其橋型布置見圖1.1。2

17、上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造（1）外側(cè)0.5m鋼筋混凝土防撞護欄橋面凈寬11.0m 0.75m波形鋼板防撞護欄，橋面橫坡2%。（2）主梁：邊跨和中跨高均為2m，t形梁。（3）橫隔梁：梁高1.75m。 圖1.1 立面圖（尺寸單位：cm）3 下部構(gòu)造：采用柱式橋墩，柱式橋臺。4 施工方法及優(yōu)缺點簡支梁橋是目前我國農(nóng)村公路建設中廣泛使用的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式。簡支橋梁構(gòu)造簡單，施工方便，主要由上部結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)、橋墩、橋臺和墩臺基礎等組成。簡支梁的主要施工方法有：預制安裝法和就地澆筑法。預制安裝法是在預制工廠或者在運輸方便的橋址附近設置預制場進行梁的成批預制，然后采用一定的架設方法進行安裝就位，其優(yōu)點有工期短、容易控制

18、構(gòu)件的質(zhì)量和尺寸精度、降低工程成本、可減少混凝土收縮、徐變引起的變形等，但缺點是：需要大型的起吊運輸設備和施工場地和梁體的整體工作性能就不如就地澆筑法。就地澆筑法是在橋位處搭設支架，作為工作平臺，然后在其上制作模板，并在模板中澆注梁體混凝土，待混凝土達到強度后拆除模板、支架。這種方法適用于兩岸橋墩不太高的引橋和城市高架橋，或靠岸邊水不太深且無通航要求的小跨徑橋梁，優(yōu)點：不需大型的吊裝設備和專門的預制場地、結(jié)構(gòu)的整體性能好，缺點：工期長、施工質(zhì)量不容易控制、成本較高等。5 美觀方面其構(gòu)造比較單一，所以其美觀性、新穎性比較差。6 行車舒適方面相鄰兩跨間存在異向轉(zhuǎn)角，路面有折角，影響行車平順。1.2

19、.2 方案二：等截面小箱形連續(xù)梁橋1 孔徑布置：25m+40m+25m，其橋型布置見圖1.2。圖1.2 立面圖（尺寸單位：cm）2 上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造（1）外側(cè)0.5m鋼筋混凝土防撞護欄橋面凈寬11.0m 0.75m波形鋼板防撞護欄，橋面橫坡2%。（2）主梁:采用預應力混凝土（后張）連續(xù)小箱梁。 3 下部結(jié)構(gòu)構(gòu)造采用柱式墩，墩臺采用樁基礎。4 施工方法及優(yōu)缺點連續(xù)梁橋梁彎矩分布比較均勻，梁的撓度也小，可節(jié)約材料，增大跨徑 ，但因本橋較高，采用全支架施工比較困難，無支架施工時也需要兩套設備吊裝，施工進度比較慢。5 美觀方面結(jié)構(gòu)形式單一，與環(huán)境的協(xié)調(diào)性較差。6 行車舒適方面主梁變形曲線平緩，橋面伸縮縫少

20、，行車舒適。1.2.3 方案三：鋼筋混凝土箱形拱橋1 孔徑布置：本方案為懸鏈線箱形拱橋，主拱凈跨徑64m，箱拱凈矢跨比1/8，橋全長89.28m。其橋型布置圖如圖1.3：2 上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖1.3 立面圖（尺寸單位：cm）（1）外側(cè)0.5m鋼筋混凝土防撞護欄橋面凈寬11.0m 0.75m波形鋼板防撞護欄，橋面橫坡2%。（2）主拱：采用箱形截面，截面高1.6m。（3）橫隔板：在腹孔墩柱下面設置，板厚0.30m。（4）橋面板：采用裝配式預應力混凝土簡支空心板，厚度40cm，跨徑為796cm。3 下部結(jié)構(gòu)構(gòu)造兩側(cè)采用薄壁輕型橋臺，主拱圈采用鋼筋混凝土實體橋臺，基礎為剛性擴大基礎。4 施工方法及優(yōu)缺點主

21、拱肋采用無支架門柱式纜索吊裝，每個主拱肋縱向分為3段進行吊裝.箱間現(xiàn)澆鋼筋混凝土橫隔板組成整體箱，箱間橫向用鋼管作臨時連接，本方案主拱箱施工比較復雜，組裝難度高，但構(gòu)件預制比較多，控制好可加快施工進度。優(yōu)點：具有較大的跨越能力，充分發(fā)揮圬工材料及其它抗壓材料的性能、構(gòu)造較簡單，受力明確簡潔；缺點：有水平推力的拱橋，對地基基礎要求較高、跨徑較大時，自重較大，對施工工藝等要求較高、建筑高度較高，對穩(wěn)定不利，設計中跨徑不是太大，基礎位于巖石內(nèi)，穩(wěn)定性較好。5 美觀方面此種橋造型比較美觀，與環(huán)境的協(xié)調(diào)性較好。1.3 方案選擇從結(jié)構(gòu)形式看，三個方案可以分為梁式和拱式兩種類型。從受力的角度看，梁式橋是一種

22、在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)，由于外力的作用方向與承重結(jié)構(gòu)的軸線接近垂直，故與同樣跨徑的其他結(jié)構(gòu)相比，主梁產(chǎn)生的彎矩最大。拱式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈，這種結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺將承受水平推力，這種水平推力將顯著抵消荷載所引起在拱圈內(nèi)的彎矩，因此與同跨徑的梁相比，拱的彎矩和變形要小得多從而跨越能力大。總的來說，三個方案均符合要求，簡支梁橋構(gòu)造簡單，施工困難少，工期短，連續(xù)梁橋變形和緩，伸縮縫少，剛度大，行車平穩(wěn)，但施工工期長，施工困難。拱橋外形美觀，構(gòu)造簡單，能就地取材，能耐久，而且養(yǎng)護、維修費用少；但自重比較大，相應的水平推力也較大。綜上所述，再結(jié)合地形，推薦方案三：上承式混凝土

23、箱形拱橋。第二章 推薦方案橋梁上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定2.1 方案簡介及上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定本設計方案采用三跨上承式混凝土等截面箱形肋拱結(jié)構(gòu)，橋下無通航要求，由于跨徑不是很大，故選用一跨，凈跨徑是：64m。橋面全寬12.25m，即外側(cè)0.5m鋼筋混凝土防撞護欄+凈11.0m +內(nèi)側(cè)0.75m波形鋼板防撞護欄。橋面板采用空心板。支座采用板式橡膠支座。主拱圈采用箱形肋拱，橋墩采用混凝土墩，基礎因地基承載力較高（弱風化炭質(zhì)白云巖），故采用明挖剛性擴大基礎。上部結(jié)構(gòu)采用滿堂架施工。2.1.1 拱肋拱肋采用混凝土箱形拱，拱肋高度按經(jīng)驗公式估算：取拱圈高度取h=1.6m=160cm。2.1.2 蓋梁與腹孔墩蓋梁的截面

24、尺寸為100cm120cm，因蓋梁上直接搭設空心板，考慮防震要求，在蓋梁兩端設高20cm寬11cm的擋塊，擋塊與板之間預留2cm以便橋面板的安裝與調(diào)整。2.1.3 橫隔板橫隔板從拱頂至拱腳方向設置，橫隔板厚0.16m。每3.38m設置一道（共7塊），全拱共設20道。2.1.4 橋面板及橋面鋪裝橋面板采用厚度為40cm的空心板，邊板寬度為1.125m，中板寬度為0.99m。橋面的橫坡為2%，在支座上放楔形墊塊形成橫坡。橋面鋪裝選用平均厚度9cm的防水混凝土作鋪裝層，5cm厚的瀝青混凝土磨耗層。2.1.5 排水設施因橋長大于50m，橋面橫坡小于2%，需設置排水設施，橋面每隔8m設一個泄水管，交錯排

25、列于行車道兩側(cè)。泄水管直徑10cm。泄水管口頂部采用鑄鐵格柵蓋板，其頂面比周圍路面低5mm。2.2 主要材料箱形拱肋采用c40混凝土， 空心板、蓋梁采用c40混凝土，防撞墻、立柱采用c35混凝土，剛性擴展基礎采用c30混凝土，引橋輕型橋臺及主拱橋臺均采用c30混凝土。受力鋼筋采用r235級鋼筋材料重度 瀝青混凝土：1=23kn/m3， 鋼筋混凝土：2=25kn/m3，混凝土： 3=24kn/m3。2.3 橋梁設計荷載公路i級汽車荷載公路i級汽車荷載包括車道荷載和車輛荷載，其中，車道荷載由均布荷載和集中荷載組成，橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載，橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、橋臺和擋土墻壓力等的計算采用車輛

26、荷載。第三章 蓋梁計算3.1 上部結(jié)構(gòu)恒載計算3.1.1 橋面鋪裝及空心板計算1 橋面鋪裝層分攤到每一塊板上的重量：瀝青混凝土面層 =0.051238=9.2kn防水混凝土鋪裝層 =0.091248=18kn2 空心板計算(1)空心板尺寸見下圖3.1和3.2，每塊空心板的寬度為99cm，空心板長為7.96m。圖3.1 橋面板中板尺寸圖（尺寸單位：cm）圖3.2 橋面板邊板尺寸圖（尺寸單位：cm）(2)空心板毛截面面積:(3）空心板自重：中板： 邊板： （4）防撞墻：1）防撞墻的尺寸見圖3.32）防撞墻毛截面面積：3）防撞墻自重（在8m的板跨內(nèi)）： 防撞墻均攤到橋面板上: 圖3.3 防撞墻尺寸(

27、尺寸單位：cm)(5）波形鋼板防撞護欄波形護欄的質(zhì)量相對于混凝土可以忽略不計，故只算底座處混凝土的自重。1）波形鋼板防撞護欄的尺寸見圖3.4圖3.4 防撞墻尺寸(尺寸單位：cm)2）波形鋼板防撞護欄毛截面面積：3）波形鋼板防撞護欄自重（在8m的板跨內(nèi)）：防撞墻均攤到橋面板上: （6）鉸縫：1)鉸接縫的尺寸如圖3.5圖3.5 鉸接縫示意圖（尺寸單位：cm）2）鉸縫的面積：3）鉸縫重：平攤到每一塊板上的自重為：由于橋面板采用標準的預應力混凝土空心板，所以無須對其進行截面配筋計算。 3 橋面鋪裝與空心板傳遞給蓋梁的力（1）一塊中板傳給蓋梁的力（2）一塊邊板傳給蓋梁的力4 蓋梁自重可分為兩部分：矩形和

28、梯形荷載，見圖3.6。圖3.6 蓋梁荷載布置圖3.1.2 恒載內(nèi)力計算1 蓋梁立柱支反力計算腹孔上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土空心板，板的連接方式是企口混凝土鉸連接。由文獻【2】規(guī)定：鋼筋混凝土蓋梁，其跨高比時，蓋梁可簡化為連續(xù)梁計算，一般構(gòu)造圖見圖3.7。圖3.7 蓋梁一般構(gòu)造圖（單位：cm）蓋梁結(jié)構(gòu)自重如圖3.8所示，將蓋梁自重簡化為圖3.9所示，現(xiàn)利用力法計算其作用效應，做圖和圖如圖3.10所示。圖3.8 蓋梁結(jié)構(gòu)自重圖（單位：m）圖3.9 簡化后蓋梁自重作用情況圖（單位：m）蓋梁自重簡化計算：集中力彎矩 圖3.10 彎矩圖蓋梁慣性矩c30混凝土的彈性模量由得 由豎向力平衡可求的三個支撐反力分別

29、為：2.蓋梁自重及產(chǎn)生的彎矩、剪力計算（取蓋梁的一半計算）蓋梁截面劃分情況見圖3.11蓋梁自重及產(chǎn)生的彎矩、剪力計算如下表3.1圖3.11 蓋梁截面劃分（尺寸單位cm）表3.1 蓋梁自重及產(chǎn)生的彎矩、剪力計算截面編號自重（kn）彎矩（knm）剪力q左q右-10.78-10.78-25.87-25.87表3.1 蓋梁自重及產(chǎn)生的彎矩、剪力計算截面編號自重（kn）彎矩（knm）剪力q左q右-43.8761.10-46.1046.10-4.53-4.53-55.16-55.16-70.1670.16注：由于結(jié)構(gòu)對稱，剩余那部分力關于截面7-7對稱。3.2 活載計算3.2.1 活載橫向分布系數(shù)計算活載

30、對稱布置時用杠桿原理法，非對稱布置時用偏心壓力法。汽車荷載：公路級荷載。1車輛對稱布置1）以蓋梁跨中對稱布載a 單列車荷載布置如圖3.12: 圖3.12 單列車對稱布置橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）1=2=3=4=5=8=9=10=11=12=06=7= 0.6=0.3b 雙列車荷載布置如圖3.13: 圖3.13 雙列車對稱布置橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）c 三列車荷載布置如圖3.14:圖3.14 雙列車對稱布置橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）2） 以兩立柱跨中對稱布載a單列車 荷載布置如圖3.15(a):圖3.15 單列車對稱布置橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）b雙列車 荷載布置如圖3.16:

31、圖3.16 雙列車對稱布置橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）2 非對稱布置a單列車 荷載布置如圖3.17(a):圖3.17 非對稱布置橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）由 ：，已知則：b 雙列車荷載布置如圖3.17(b):由 ：，已知則：c 三列車荷載布置如圖3.17(c):由 ：，已知則： 3.2.2 按順橋向可變荷載移動情況求支座反力按順橋向可變荷載移動情況，求得支座可變荷載反力的最大值如圖3.18。公路-級荷載，由文獻【7】有： (內(nèi)插所得)。當車道數(shù)大于2時，汽車荷載要考慮橫向折減：車道數(shù)為2時，折減系數(shù)為1.0；車道數(shù)為3時，折減系數(shù)為0.78;但折減后的效應不得小于兩設計車道的荷載效應。圖

32、3.18 順橋向可變荷載支座反力計算圖（尺寸單位：cm）單孔布置單列車時：單孔布置雙列車時：單孔布置三列車時：雙孔布置單列車時： 雙孔布置雙列車時：雙孔布置三列車時：3.2.3 可變荷載橫向分布后各梁支點反力計算一般公式為，見表3.2表3.2 各梁支點反力計算表荷載橫向分布情況公路級荷載（kn）計算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔fr1fr2以 兩 立 柱 跨 中 對 稱 布 置 按 杠 桿 原 理 法 計 算單 車 列 公 路- i 級1=0229.3750.00 268.750.00 2=0229.3750.00 268.750.00 3=0.3229.37568.81 268.7580.

33、63 4=0229.3750.00 268.750.00 5=0.4229.37591.75 268.75107.50 6=0229.3750.00 268.750.00 7=0229.3750.00 268.750.00 8=0229.3750.00 268.750.00 9=0229.3750.00 268.750.00 10=0229.3750.00 268.750.00 11=0229.3750.00 268.750.00 12=0229.3750.00 268.750.00 雙 車 列 公 路 - i 級1=0458.750.00 537.50.00 2=0.43458.75197.

34、26 537.5231.13 3=0458.750.00 537.50.00 4=0.35458.75160.56 537.5188.13 5=0.48458.75220.20 537.5258.00 6=0458.750.00 537.50.00 7=0.38458.75174.33 537.5204.25 8=0458.750.00 537.50.00 9=0458.750.00 537.50.00 10=0458.750.00 537.50.00 11=0458.750.00 537.50.00 12=0458.750.00 537.50.00 續(xù)表3.2 各梁支點反力計算表續(xù)表3.2

35、各梁支點反力計算表3.2.4 各梁恒載、可變荷載反力組合組合計算見表3.3，表中均取用各梁的最大值，其中沖擊系數(shù)為：文獻【1】規(guī)定汽車荷載的沖擊力標準值為汽車荷載標準值乘以沖擊系數(shù)。按結(jié)構(gòu)基頻的不同而不同，對于簡支板橋： 式（3.1）當14hz時，=0.45；當1.5hz14hz時，=0.1767 。圖3.19 橋面板中板尺寸圖（尺寸單位：cm）由前面計算可知：中板的毛面積: 相對于底邊的靜距： 毛截面重心離底邊的距離： 有文獻【2】查的c40混凝土的彈性模量，代入公式得：則：表3.3 各梁恒載、可變荷載基本值（未計入沖擊系數(shù)）荷 載情 況1號板r12號板r23號板r34號板r45號板r56號

36、板r67號板r78號板r89號板r910號板r1011號板r1112號板r12恒載107.88102.54102.54102.54102.54102.54102.54102.54102.54102.54102.54107.88對稱單0.000.000.000.000.0080.6380.630.000.000.000.000.00雙0.000.000.00255.310.00228.44228.440.00255.310.000.000.00三0.00157.22157.22220.110.00188.66188.660.00220.11157.22157.220.00對單0.000.0080

37、.630.00107.50.000.000.000.000.000.000.00雙0.00231.130.00188.132580.00204.250.000.000.000.000.00非對稱單65.3760.6052.1143.6235.1326.6418.159.661.17-7.32-15.8-20.58雙99.2193.1682.4171.6760.9250.1739.4228.6717.927.17-3.58-9.63三79.1876.2170.9265.6360.3455.0549.7644.4739.1833.8928.6325.633.2.5 三柱式反力gi計算利用邁達斯軟件

38、按圖3.20所示情況加載計算三柱反力，其中支座反力ri見表3.4，取表中大值。各荷載加載計算結(jié)果如表3.5所示。圖3.20 彎矩、墩柱反力計算簡圖（尺寸單位：cm）表3.4 三柱反力g1的計算支反力g1g2g3板恒載389.83461.49389.83單列對稱1.8157.661.8單列對稱113.1487.78-12.79單列非對稱293.51103.75-3.79雙列對稱107.95751.61107.95雙列對稱386.7518.45-23.65雙列非對稱218.21101.71-51.16三列對稱337.58203.43-3.46三列非對稱279.35238111.543.3 內(nèi)力計算

39、3.3.1 各截面的彎矩彎矩計算：按圖3.20給出的截面位置，各截面彎矩計算見表3.5，計算式為：式中墩柱反力及支座反力數(shù)值見表3.5所示表3.5 不同荷載情況的墩柱反力及支座反力(單位：kn) 柱支反力（雙孔加載）板支反力支反力g1g2g3r1r2r3r4r5r6板恒載389.83461.49389.83107.88102.54102.54102.54102.54102.54單列對稱1.8157.661.80.000.000.000.000.0080.63單列對稱113.1487.78-12.790.000.0080.630.00107.50.00單列非對稱293.51103.75-3.79

40、65.3760.652.1143.6235.1326.64雙列對稱107.95751.61107.950.000.000.00255.310.00228.44雙列對稱386.7518.45-23.650.00231.130.00188.132580.00雙列非對稱218.21101.71-51.1699.2193.1682.4171.6760.9250.17三列對稱337.58203.43-3.460.00157.22157.22220.110.00188.66三列非對稱279.35238111.5479.1876.2170.9265.6360.3455.05表3.6 各種荷載作用下的各截面彎

41、矩計算表（單位：knm）截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5截面6-6截面7-7蓋梁自重-2.89-13.23-34.155.0154.217.84-9.32板恒載-1.35-63.38-104.93-51.2284.91-60.94-176.31單列對稱0.000.000.000.903.946.98-32.44單列對稱0.000.000.0056.57141.6789.0351.53單列非對稱-8.17-38.40-85.20-1.43199.27285.32290.34雙列對稱0.000.000.0053.98156.36-92.31-280.21雙列對稱0.000.00-

42、28.8948.89252.63-60.32-205.60雙列非對稱-12.40-58.29-129.46-116.54-203.49-480.82-600.48三列對稱0.000.00-19.6570.5399.75-232.64-425.45三列非對稱-9.90-46.52-103.55-41.5754.02-27.57-91.563.3.2 相當于最大彎矩時的剪力一般計算公式為：截面1-1：截面2-2：截面3-3：截面4-4：截面5-5：截面6-6：截面7-7：計算值見表3.7表3.7 各截面剪力計算表（單位：kn）截面截面1-1截面2-2截面3-3荷載左右左右左右蓋梁自重-10.78

43、10.78 -25.88 -25.88 -43.88 61.10 板恒載-107.88 -107.88 -107.88 -107.88 -210.42 179.41 單列對稱0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.80 單列對稱0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 113.14 單列非對稱-65.37 -65.37 -65.37 -65.37 -125.97 167.54 雙列對稱0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 107.95 雙列對稱0.00 0.00 0.00 0.00 -231.13 155.57 雙列非對稱-99.21 -99.21 -99.2

44、1 -99.21 -192.37 25.84 三列對稱0.00 0.00 0.00 0.00 -157.22 180.36 三列非對稱-79.18 -79.18 -79.18 -79.18 -155.39 123.96 續(xù)表3.7 各截面剪力計算表（單位：kn）截面截面4-4截面5-5截面6-6截面7-7荷載左右左右左右左右蓋梁自重46.09546.095-4.53-4.53-55.16-55.16-70.1670.16板恒載179.41179.41-25.67-25.67-128.21-230.75-230.75230.74自+板225.505225.505-30.2-30.2-183.37

45、-285.91-300.91300.9單列對稱1.81.81.81.81.8-78.83-78.8378.83單列對稱113.14113.1432.5132.51-74.99-74.99-74.9912.79單列非對稱167.54167.5471.8171.8136.6810.0410.04113.79雙列對稱107.95107.95-147.36-147.36-147.36-375.8-375.8375.81雙列對稱155.57155.57-32.56-32.56-290.56-290.56-290.56227.89雙列非對稱25.8425.84-128.24-128.24-189.16-2

46、39.33-239.33-137.62三列對稱180.36180.36-196.97-196.97-196.97-385.63-385.63-182.2三列非對稱123.96123.96-12.59-12.59-72.93-127.98-127.98110.023.3.3 相當于最大彎矩時的剪力組合各板恒載、可變荷載反力組合：組合計算見表3.8和表3.9，其中：沖擊系數(shù)為：由恒載、汽車荷載的不同布載情況進行承載能力極限狀態(tài)組合，共有20種組合，具體組合方式如下：組合1：恒載1.21.4（1+）單列對稱組合2：恒載1.21.4（1+）單列對稱組合3：恒載1.21.4（1+）單列非對稱組合4：恒載

47、1.21.4（1+）雙列對稱組合5：恒載1.21.4（1+）雙列對稱組合6：恒載1.21.4（1+）雙列非對稱組合7：恒載1.21.4（1+）三列對稱組合8：恒載1.21.4（1+）三列非對稱其中：恒載包括蓋梁自重和板恒載兩部分。按承載能力極限狀態(tài)組合結(jié)果見表3.8和表3.9。表3.8 各截面彎矩效應組合表（單位：knm）截面組合情況截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5截面6-6截面7-7組合1-5.09 -91.93 -166.90 -53.92 173.61 -39.88 -277.80 組合2-5.09 -91.93 -166.90 40.54 407.31 99.34 -

48、135.32 組合3-18.95 -157.10 -311.47 -57.88 505.05 432.40 269.89 組合4-5.09 -91.93 -166.90 36.13 432.24 -208.36 -698.22 組合5-5.09 -91.93 -215.92 27.51 595.59 -154.07 -571.61 組合6-26.13 -190.83 -386.56 -253.19 -178.35 -867.57 -1241.65 組合7-5.09 -91.93 -200.24 64.22 336.19 -446.46 -944.66 組合8-21.88 -170.86 -342.60 -125.99 258.59 -98.50 -378.11 表3.9 各截面剪