都江堰市聚興路江安河橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計1

1、都江堰市聚興路-江安河橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院 土木工程專業(yè) 許德祥（指導(dǎo)教師：謝宗榮）摘要：本設(shè)計為都江堰市聚興路-江安河橋梁(預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋)的上部結(jié)構(gòu)。在設(shè)計中，橋梁上部結(jié)構(gòu)的計算著重分析了橋梁的恒載以及活載的作用力，進行恒載內(nèi)力的計算。運用杠桿原理法、偏心壓力法求出活載橫向分布系數(shù)，并運用最不利荷載進行內(nèi)力計算。主梁的配筋計算，采用正常使用極限應(yīng)力狀態(tài)方法估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，計算了鋼絞線的各種預(yù)應(yīng)力損失；并進行預(yù)加應(yīng)力階段和使用階段主梁截面的強度和變形驗算、錨固區(qū)局部強度驗算。主梁采用后張法預(yù)制施工。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；恒載；活載；預(yù)應(yīng)力損失ju xing road-jia

2、ng an river bridge of du jiang yan cityupper structure designdexiang xu （civil engineering，department of civil engineering，urban and rural development college，sichuan agricultural university，20077260）tutor：zongrong xie（department of engineering management，urban and rural development college ,sichuan

3、 agricultural university，611830）abstract: this design for ju xing road-jiang an river bridge of du jiang yan city(prestressed concrete beam bridge) upper structure. in the design, calculation of bridge the upper structure is analyzed emphatically the constant load and bridge live load, the internal

4、force calculation of constant load. using lever principle method, eccentric-pressed method for transverse distribution coefficient, living load using the most unfavorable load and internal force calculation. the main girder, the reinforcement calculation of normal use extreme stress state method to

5、estimate the number of prestressed reinforced steel, calculated the various prestress loss; and add stress stage and gets the girder use phase strength and deformation section of anchorage zone checking and calculating local strength. after girder precast construction by post-tensioning method. key

6、words: pre-stressed concrete; dead load；live load; loss of pre-stress第一部分：設(shè)計報告1前言1.1設(shè)計任務(wù)由于已建石拱橋老化，加之交通量增大，為了緩解交通壓力，特修建都江堰市聚興路-江安河橋梁。1.2設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(jtg d622004)、公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(jtg d602004)。 汽車荷載按公路-級，人群荷載3kn/m2，每側(cè)欄桿、人行道重量的作用力分別為1.52kn/m和3.6kn/m。1.3任務(wù)要求根據(jù)給定的設(shè)計原始資料，擬定橋梁類型、分孔布置，選擇上部結(jié)構(gòu)形式（不同的情況可采

7、用不同的分孔布置、不同的上部結(jié)構(gòu)形式）。設(shè)計時按設(shè)計內(nèi)容要求進行，并控制設(shè)計進度。通過本畢業(yè)設(shè)計，對橋梁設(shè)計計算理論，計算方法，施工圖設(shè)計有一個全面的掌握。完成的設(shè)計資料應(yīng)達到設(shè)計規(guī)范深度要求。 2設(shè)計資料2.1地形地貌橋位區(qū)主要為現(xiàn)存道路、居住地等。地貌單元為成都平原岷江水系一級階地。2.2區(qū)域地質(zhì)情況都江堰地區(qū)位于四川盆地西部，灌縣斷裂由什邡八角場經(jīng)都江堰市二王廟從橋區(qū)北側(cè)約8公里處通過。該斷裂帶（什邡）和南段（名山）歷史上曾有地震活動，在都江堰市及附近該活動微弱，從地殼穩(wěn)定性來看橋位區(qū)域相對穩(wěn)定。2.3地層巖性該區(qū)域有人工填土（雜色，松散-稍密，稍濕，主要有填卵石、磚瓦碎塊混少量粘性土、

8、砂組成，厚度1.8-4.5m）和卵石土（灰-青色，松散-密實，飽和。巖漿巖、變質(zhì)巖為主，含量55-90%,粒徑2-15cm，大者有15cm以上；卵石里混有不等量漂石10-30%，粒徑在20-40cm）。 地下水對混凝土無結(jié)晶類、分解類、結(jié)晶分解復(fù)合類腐蝕性，所以本場地環(huán)境類別為類。2.4地震基本烈度根據(jù)中華人民共和國中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（gb18306-2001），該位置地震烈度為度，設(shè)計地震分組為一組，地震加速度為0.1g，特征周期為0.35秒；建筑場地類別為類，為可進行建設(shè)的一般場地。2.5地基土物理力學(xué)指標(biāo)表2.1地基土物理力學(xué)指標(biāo)土名 容重（kn/m3）容許承載力（kpa）內(nèi)聚力（kp

9、a）內(nèi)摩擦角（0）極限摩阻力（kpa）壓縮模量（mpa）松散卵石20.0 180-30.0 14015.0 稍密卵石21.0 350-33.0 16025.0 中密卵石22.0 580-36.0 18030.0 密實卵石23.0 850-40.0 26040.0 3設(shè)計要求3.1使用上的要求橋上的行車道和人行道寬度要保證車輛和人群的安全暢通，并要滿足將來交通量增長的需要。橋型、跨度大小和橋下凈空要滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁要保證使用年限，并便于檢查和維修。3.2經(jīng)濟上的要求橋梁設(shè)計要體現(xiàn)經(jīng)濟上的合理性。在設(shè)計中使橋梁的總造價和材料等的消耗為最少，要充分考慮橋梁在使用期間的運營條

10、件以及養(yǎng)護和維修等方面的問題。3.3設(shè)計上的要求橋梁設(shè)計根據(jù)因地制宜、就地取材、方便施工的原則，要合理選用適當(dāng)?shù)臉蛐汀Ｕ麄€橋梁結(jié)構(gòu)及其各部分構(gòu)件，在制造、運輸、安裝和使用過程中要具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。3.4施工上的要求橋梁結(jié)構(gòu)要便于制造和架設(shè)。盡量采用先進的工藝技術(shù)和施工機械,利于加快施工速度，保證工程質(zhì)量和施工安全。3.5美觀上的要求由于都江堰是旅游勝地，所以設(shè)計的橋梁要具有優(yōu)美的外形，與周圍的景致相協(xié)調(diào)。 3.6環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展橋梁設(shè)計要考慮環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求，包括生態(tài)、水、噪聲等諸方面，從橋位選擇、橋跨布置、上部結(jié)構(gòu)施工方法等多方面考慮環(huán)保要求，要采取必要的工

11、程控制措施，將不利影響減至最小。4方案比選 本設(shè)計有三種方案，都采用裝配式，方案一為裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋，方案二為后張法裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋，方案三為預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁橋。 方案比選是從施工技術(shù)、適用性、經(jīng)濟性、美觀性等四方面比較。表4.1各種橋型方案優(yōu)缺點比較項目方案一方案二方案三裝配式鋼筋混凝土簡 支梁橋，跨徑20m，6孔。后張法裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋，跨徑40m，3孔。預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁 橋，跨徑60m，2孔。施工技術(shù)主梁采用預(yù)制吊裝施工，施工技術(shù)成熟，工藝要求一般。主梁采用預(yù)制吊裝施工，施工技術(shù)成熟，工藝要求較高。 主梁采用預(yù)制吊裝施 工，施工技術(shù)成熟，工藝要求較高。適用

12、性裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋受力明確,構(gòu)造簡單,施工方便,便于工業(yè)化生產(chǎn),可節(jié)省大量的模板和支架,降低勞動強度,縮短工期。但是由于材料強度不高而重度較大，當(dāng)結(jié)構(gòu)跨徑增大時，其自重也相應(yīng)增加，所以承載能力大部分消耗于結(jié)構(gòu)自重，從而限制了它的跨越能力。具備了裝配式鋼筋混 凝土簡支梁橋的優(yōu)點。充分利用了高強度材料，所以截面小，自重較小，跨越能力提高。剛度大，能消除裂縫，并提高橋梁的耐久性。具備方案二的優(yōu)點?？古偠却螅瑱M向抗彎剛度大，其穩(wěn)定性比方案一、二好。經(jīng)濟性混凝土骨料可就地取材，因而成本低，維護費用少。當(dāng)跨徑在20m時，在此環(huán)境中就增加了橋墩數(shù)、基礎(chǔ)數(shù)量等，費用也增加了。與方案一比較，一般 可以

13、節(jié)約鋼材30%-40%，跨徑越大，節(jié)省越多。與方案二相同。美觀性景觀效果一般。采用三孔，橋型較好。采用兩孔，比較呆板。綜上所述，方案二比方案一、三較好，所以采用后張法裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋設(shè)計。5設(shè)計方法5.1設(shè)計思路5.1.1橫斷面設(shè)計從上面可知，都江堰的設(shè)計車速不超過80km/h。橋梁設(shè)計的基準(zhǔn)年限是100年，以后都江堰的發(fā)展會更加繁榮，而且為了提高都江堰道路的行車速度，把設(shè)計行車速度提為80km/h，這就要求單個行車道寬度為3.75m。為了使行車通暢，車道定為四車道。為了節(jié)約成本且適應(yīng)交通量增加，方便以后建八車道（在此橋旁邊再建一座單向四車道的橋梁就是八車道了）且不拆除此橋，車道按單

14、向四車道計算。表5.1城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范項目城市規(guī)模與人口（萬人）快速路主干路次干路支路機動車設(shè)計速度（km/h）大城市2008060403020060-8040-604030中等城市-404030道路網(wǎng)密度 （km/km2)大城市2000.4-0.50.8-1.21.2-1.43-42000.3-0.40.8-1.21.2-1.43-4中等城市-1.0-1.21.2-1.43-4道路中機動車車道條數(shù)(條）大城市2006-86-84-63-42004-64-64-62中等城市-42-42 橋面橫坡的形成通常有三種形式。第一種，對于板橋或就地澆注的肋板式梁橋，可將墩臺頂部做成傾斜的；第二種

15、，采用不等厚的鋪裝層（包括混凝土的三角墊層和等厚的路面鋪裝層）；第三種，橋?qū)捿^大時，可直接將行車道做成雙向傾斜。由于本設(shè)計的橋?qū)挷皇翘貏e寬，且為了設(shè)計方便和節(jié)約成本，選擇了第二種的橋面橫坡形式。橋面橫坡坡度一般在1%-2%，而最適宜是1.5%。故本設(shè)計采用橫坡坡度為1.5%。 圖5.1橋橫斷面圖5.1.2縱斷面設(shè)計 城市橋梁在平面上宜做成直橋，特殊情況時可做成彎橋，其線型布置應(yīng)符合現(xiàn)行的規(guī)范中的規(guī)定。由于本橋路線是在直線上，故本設(shè)計為直橋。在橋位處，聚興路與金土路之間要跨越電站引水渠和池塘，總長大約在120m左右，故本設(shè)計采用340m的預(yù)應(yīng)力混凝土t形橋梁，全長130m。橋面縱坡坡度i5%，一

16、般在0.2%i0.4%,宜在3%范圍內(nèi)?？紤]都江堰市是一個多雨的城市，因此縱坡坡度采用i=1.5%。 圖5.2橋位示意圖5.1.3粱肋設(shè)計用杠桿原理法（適用于荷載靠近主梁支點時的荷載橫向分布，也可用于雙主梁或橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋）和偏心壓力法（適用于橋上具有可靠的橫向聯(lián)系，且橋的寬跨比b/l0.5的情況）計算荷載橫向分布。偏心壓力法具有概念清楚、公式簡明和計算簡便等優(yōu)點，但是其在推導(dǎo)中由于做了橫隔梁近似絕對剛度和忽略主梁抗扭剛度，導(dǎo)致了邊梁受力偏大，因此偏心壓力法要修正。然后進行內(nèi)力組合，計算配筋等。5.1.4其他 橫隔梁、橋面等的設(shè)計方法與梁肋的設(shè)計方法類似，不做介紹。5.2設(shè)計感

17、受 實際情況用箱梁適用，但是用t型梁也適用，而且構(gòu)造簡單，施工方便；靜定結(jié)構(gòu)，地基要求不高，能適用于地基較差的橋位；適合于較小跨徑的橋梁，經(jīng)濟合理的常用跨徑在20m以下；采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，可提高簡支梁的跨越能力，一般在50m以下。6設(shè)計成果6.1總的成果 完成了都江堰市聚興路-江安河橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計,為了適應(yīng)以后交通量的增長，特意將梁等級由公路-級變?yōu)楣?級。6.2承擔(dān)的成果及其評價 承擔(dān)了結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工圖設(shè)計。對我完成的成果，總的來說，是合格水平，完全可以用于生產(chǎn)實踐。7總結(jié)7.1設(shè)計中的難點與重點 鋼束布置、鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算。 7.2改進的地方 對材料的選用，截面的選取，鋼筋和鋼束

18、的布置，施工圖的繪制等。8結(jié)束語緊張的畢業(yè)設(shè)計終于劃上了一個滿意的句號，從七月份至今，回想起過去五個多月的設(shè)計，收獲是很大的。看到展現(xiàn)在眼前的畢業(yè)設(shè)計成果，不僅使我對四年來大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識的進行了一次比較系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和總結(jié)歸納，而且使我真正體會了設(shè)計的艱辛和一種付出后得到了回報的滿足感和成就感。同時也為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)，也為以后的人生作好了鋪墊。通過本畢業(yè)設(shè)計，掌握了結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、步驟和方法，全面了解了設(shè)計的全過程；培養(yǎng)正確、熟練的結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、構(gòu)造處理及繪制結(jié)構(gòu)施工圖的能力；培養(yǎng)我們在工程設(shè)計中的配合意識；培養(yǎng)正確、熟練運用規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖集及參考書的能力；通過實際工程

19、訓(xùn)練，建立功能設(shè)計、施工、經(jīng)濟全面協(xié)調(diào)的思想，進一步建立結(jié)構(gòu)工程師的責(zé)任意識。9致謝在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，得到了專業(yè)課老師、答辯組老師的熱情輔導(dǎo)和鼓勵，尤其是我的導(dǎo)師謝宗榮副教授付出了不少的心血；還有同學(xué)間的互幫互助。在設(shè)計階段各位老師認真負責(zé)、兢兢業(yè)業(yè)、不辭勞苦，同學(xué)們也是積極討論問題，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。同時，中鐵四局和成都大西南鐵路監(jiān)理有限公司提供了部分有價值的設(shè)計施工圖，得到了他們的支持和幫助。在此一并致謝！由于設(shè)計經(jīng)驗少，時間緊，任務(wù)重，不免有疏忽和不足的地方，懇請各位老師提出寶貴意見，在此不勝感激。參考文獻：1 毛鶴琴.土木工程施工m.武漢,武漢理工大學(xué)出版社，20092 邵旭東.橋梁工

20、程m.武漢，武漢理工大學(xué)出版社，20083 黃平明.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理m.北京，人民交通出版社，20084 王進.怎樣當(dāng)好路橋施工員m.山東，山東科學(xué)技術(shù)出版社，20075 中華人民共和國交通部.jtg.d622004.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范.北京，人民交通出版社，20046 中華人民共和國交通部.jtg.602004.公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范.北京,人民交通出版社，20047 中華人民共和國交通運輸部.jtct.b02-01-2008.公路橋梁抗震設(shè)計細則.北京,人民交通出版社，20088 中華人民共和國交通部.jtg.d632007.公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范.北京,人民交通出版社

21、，20079 中華人民共和國交通部.jtj.0622002.公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范.北京,人民交通出版社，200210 中國鐵路工程總公司.客運專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南. 成都,成都大西南鐵路監(jiān)理有限公司，200911 單輝祖.材料力學(xué)教程m.北京,高等教育出版社，200712 崔清洋,張大長.結(jié)構(gòu)力學(xué)m.武漢,武漢理工大學(xué)出版社，200913 macgregor,wight james k. reinforced conecretem. pearson prentice hall,200514 王常才.橋涵施工技術(shù)m.北京,人民交通出版社，200715 周念先.橋梁方案比選m.上海,同

22、濟大學(xué)出版社，1997第二部分：預(yù)應(yīng)力混凝土簡支t形梁橋計算書1設(shè)計資料及構(gòu)造布置1.1設(shè)計資料1.1.1標(biāo)準(zhǔn)跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：40m。主梁全長：39.96m。計算跨徑：38.88m。橋面凈空：凈-16.0附21.00人行道（四車道）。1.1.2設(shè)計荷載汽車荷載按公路-級，人群荷載3kn/m2，每側(cè)欄桿、人行道重量的作用力分別為1.52kn/m和3.6kn/m。1.1.3材料及工藝 主梁混凝土用c50，ec=3.45104mpa，抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fck=32.4mpa，抗壓強度設(shè)計值fcd=22.4mpa；抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值ftk=2.65mpa，抗拉強度設(shè)計值ftd=1.83mpa。預(yù)應(yīng)力鋼束采

23、用astm a416-97a標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860mpa，抗拉強度設(shè)計值fpd=1260mpa，公稱直徑15.24mm，公稱面積140mm2，ep=1.95105mpa；錨具采用夾片式群錨。主筋采用hrb400級鋼筋，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fsk=400mpa，抗拉強度設(shè)計值fsd=300mpa。直徑12mm者，一律采用hrb335級鋼筋，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fsk=335mpa，抗拉強度設(shè)計值fsd=280mpa。es=2.0105mpa。1.1.4設(shè)計規(guī)范 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(jtg d622004)及公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(jtg d602004)，按a

24、類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計此梁。 1.1.5施工方法 采用后張法施工，預(yù)制主梁時，預(yù)留孔道采用預(yù)留金屬波紋管成型，鋼絞線采用td雙作用千斤頂兩端同時張拉；主梁安裝就位后現(xiàn)澆60cm寬的濕接縫。最后施工100mm厚的瀝青橋面鋪裝層（平均）。1.2橫截面布置1.2.1主梁間距與主梁片數(shù) 間距1.8-2.5m，采用2.2m；片數(shù)為8片。1.2.2主梁跨中截面及主要尺寸擬定主梁高度：在計算跨徑的1/14-1/25,梁高采用2.5m。肋寬：在0.18-0.2m，采用0.18m（有馬蹄）。無馬蹄采用0.4m。馬蹄：寬50cm，高25cm。主梁各部分尺寸如下： 圖1.1橋梁橫斷面圖（單位：cm）圖1.2主梁各部

25、分尺寸圖（單位：cm）計算截面幾何特性： 表1.1跨中截面幾何特性分塊名稱分塊面積yisi=aiyi（yu-yi）ix=ai（yu-yi）2iiai（mm2）（mm）（mm3）（mm）（mm4）（mm4）翼板3030007522725103858223.061090.568109三角承托40000183732010375022.51090.022109腹板4050001125455625103-19214.93109170.859109下三角25600219756243.2103-126440.901090.036109馬蹄1250002375296875103-1442259.921090.

26、651109合計898600yu =933838788.2103-561.31109172.136109yb =1567733.446109檢驗截面效率指標(biāo)p（主要是跨中截面）：上核心距ku=i/aiyb=733.446109/（8986001567） =520.888mm下核心距kb=i/aiyu=733.446109/（898600933） =874.847mm所以p=（520.888+874.847）/2500=0.5580.5，以上說明跨中截面尺寸是合理的。1.3橫截面變化位置本設(shè)計主梁采用等高度形式，橫截面的t梁翼板厚度沿跨長不變，馬蹄部分為配合鋼束彎起從距中點14600mm距離向支

27、點逐漸抬高。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，也因布置錨具的需要，在距梁端1000mm內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。腹板加厚處到支點截面的距離為1740mm，中間有1280mm腹板加厚過渡段。1.4橫隔梁的設(shè)置橫隔梁在橋跨中點和兩個四分點及梁端共設(shè)置5道。其間距9.72m，采用開洞方式，它的高度2.1m，平均厚度0.2m。2主梁內(nèi)力計算控制截面：跨中、四分點、變化點、支點。2.1恒載內(nèi)力計算2.1.1恒載集度預(yù)制梁自重（第一期恒載）:按跨中截面計，主梁的恒載集度：g（1）=0.898625-0.0925= 20.215kn/m由于馬蹄抬高所形成的7個橫置的三棱柱重力折算成的恒載集

28、度：g（2）=（7/2）（9.72-1.28/2-0.46）（800+950）/2000-0.05-0.250.125/39.96 =1.0853kn/m由于梁端腹板加厚所增加的重力折算成恒載集度：g（3）=2(1.294-0.8986)(1+1.28/2)25/39.96 = 0.8114kn/m 橫隔梁: 內(nèi)橫隔梁體積：v=0.21.012.1-0.04/2-0.0256/2-1.40.3-(1.2+1.4)/20.4-0.30.2 0.352 =0.18764 m3 端橫隔梁體積：v=0.20.92.1-0.029/2-1.40.3-(1.2+1.4)/20.4-0.30.20.352

29、=0.1321 m3 g（3）邊=（30.18764+20.1321）25/39.96 =0.5175kn/m g（3）中=2g（3）邊=1.0350kn/m g1邊=20.215+1.0853+0.8114+0.5175 =22.6292kn/m g2中=23.1467kn/m 第二期恒載: 一側(cè)欄桿為1.52kn/m；一側(cè)人行道為3.60kn/m。 橋面鋪裝層:0.11624=38.4kn/m 濕接縫:0.30.152414/8+0.20.70.32470/(839.96)=2.1107kn/m g21=2.1107kn/m g22=2（1.52+3.6）+38.4/8 =6.08kn/m

30、 2.1.2橫載內(nèi)力 表2.1橫載內(nèi)力計算表（=x/l,x距左端支點的距離)項目名稱邊梁計算數(shù)據(jù)l=38.88m l2=1511.654m2項 目gima=0.5（1-）l2gi（kn.m)qa=0.5（1-）lgi（kn）跨中四分點變化點四分點變化點支點-0.50.250.37550.250.375500.5（1-）-0.1250.093750.1172-0.5（1-）-0.250.12450.5第一期恒載g122.62924275.943206.964009.12219.96109.38439.91第二期恒載g22.1107398.83 299.12 373.94 20.52 10.22

31、41.03 6.081148.86861.641007.1759.1029.43188.20項目名稱中梁計算數(shù)據(jù)l=38.88m l2=1511.654m2項 目gima=0.5（1-）l2gi（kn.m)qa=0.5（1-）lgi（kn）跨中四分點變化點四分點變化點支點-0.50.250.37550.250.375500.5（1-）-0.1250.093750.1172-0.5（1-）-0.250.12450.5第一期恒載g123.14674373.733280.294100.80224.99122.04449.97第二期恒載g22.1107398.83 299.12 373.94 20.5

32、2 10.22 41.03 6.081148.86861.641007.1759.1029.43188.202.2活載內(nèi)力計算2.2.1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)跨中和變化點截面：a=0.8986m2ic=0.733466m4g=0.898625=22.465n/mmc=g/g=22.465/9.81=2.290103ns3/m2c50砼e取3.351010n/m2所以f=3.14/(238.882) =3.402hz u=0.1767ln3.402-0.0157=0.201因四車道，橫向折減系數(shù)為0.67跨徑小于150m縱向折減系數(shù)為1.00 支點截面： a=1.299m2ic=0.830568

33、m4g=1.29925=32.35n/mmc=g/g=32.35/9.81=3.298103ns3/m2c50砼e取3.351010n/m2所以f=3.14/(238.882) =3.017hz u=0.1767ln3.017-0.0157=0.1792.2.2計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc：l/b=38.88/72.2=2.522且具有可靠的橫向聯(lián)結(jié),所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算mc。計算主梁的抗扭慣矩it：對于t形梁，抗扭慣矩可近似按下式計算： it= 跨中及變化點截面： 翼板：t1=he=hf+stan =150+4901/4 =27.25cm t

34、1/b1=0.124 所以 c1=0.307 腹板:t2=18cm t2/b2=0.0950.1 所以 c2=1/3 馬蹄:t3=（25+16+25）/2 =33cm t3/b3=0.66 所以 c3=0.197 所以 it=2.0895110-2m4 支點截面： 翼板:t1=he=hf+stan =150+4001/3 =28.33cm t1/b1=0.128 所以 c1=0.306 腹板:t2=40cm t2/b2=0.181 所以 c2=0.295 所以 it=5.7162410-2m4 跨中及變化點的it/i支點的it/i，所以跨中及變化點的抗扭修正系數(shù)=0.931是最大的。 綜上所述

35、（1+u）及都取跨中及變化點的，（1+u)=1.201, =0.931。 b= (2.23.5)2+(2.22.5)2+(2.21.5)2+(0.52.2)2+(-2.21.5)2+(-2.22.5)2+(-2.23.5)2 = 424.84=203.28m2 計算橫向分布系數(shù)： 對于1號邊梁: =1/n+=1/8+0.93112.25/42=0.417 =1/n +=1/8-0.93112.25/28=-0.122 計算零點位置x/0.417=（72.2-x）/0.122 x=11.91m mcq= =0.5(0.417/11.91)(11.91-0.2)8-1.8-3.1-4.9-6.2-

36、8.0-9.3-11.1 =0.8627 mcr=（0.417/11.91）（11.91+0.925） =0.4494 對于2號邊梁: =1/n+=1/8+0.9318.75/42=0.319 =1/n+=1/8-0.9318.75/42=-0.069 計算零點位置x/0.319=（72.2-x）/0.069x=12.66m mcq= =0.5(0.319/12.66)(12.66-0.2)8-1.8-3.1-4.9-6.2-8.0-9.3-11.1 =0.6965 mcr=（0.319/12.66）（12.66+0.925） =0.3423 對于3號邊梁:=1/n+=1/8+0.9315.2

37、5/42=0.241 =1/n+=1/8-0.9315.25/42=0.009 mcq= =0.5(72.2-0.2)8-1.8-3.1-4.9-6.2-8.0-9.3-11.1+ 0.50.0098 =0.6175 mcr=0.009+（72.2+0.925） =0.2549對于4號邊梁:=1/n+=1/8+0.9311.75/42=0.1638=1/n+=1/8-0.9311.75/42=0.0862 mcq= =0.5(72.2-0.2)8-1.8-3.1-4.9-6.2-8.0-9.3-11.1+ 0.50.08628 =0.5393 mcr=0.0862+（72.2+0.925）=0

38、.1685 圖2.1荷載橫向分布系數(shù)mc荷載位于支點時，應(yīng)按杠桿原理法計算荷載橫向分布系數(shù)m0： 對于一號梁: moq=0.5（1/2.2）（2.2-0.2+2.2-0.2-1.8+0）=0.5 mor=（1/2.2）（2.2+0.925)=1.4205 對于二號梁: moq=0.5（2.2-1.8+2.2）/2.2=0.5909 mor=0 對于三號梁: moq=0.5（2.2-1.8+2.2）/2.2=0.5909 mor=0 對于四號梁： moq=0.5（2.2-1.8+2.2）/2.2=0.5909 mor=0圖2.2荷載橫向分布系數(shù)mo計算荷載內(nèi)力：計算1號梁：荷載橫向分布系數(shù)匯總：

39、 mcq=0.8627 moq=0.5 mcr=0.4494 mor=1.4205內(nèi)力影響線面積： 跨中： 彎矩:=38.882/8=188.96m2 y=l/4=9.72m 剪力:=l/8=4.86m y=0.5 四分點： 彎矩:=0.5（1-）l2=（3/32）38.882=141.718m2 y=（1-）l=338.88/16=9.72m 剪力:=（1-）l=338.88/16=7.29m y=0.75 變化點： 彎矩:=0.5（1-）l2=0.117238.882=177.166m2 y=（1-）l=0.3755（1-0.3755）38.88/16=9.117m 剪力:=（1-）l=0

40、.3755（1-0.3755）238.88/16=7.582m y=0.6245 支點： 剪力:=l/2=38.88/2=19.44m公路一級集中荷載： 計算彎矩效應(yīng)時:pk=180+（40-5）=320kn計算剪力效應(yīng)時:pk=1.2320=384kn公路一級均布荷載： 汽車荷載:10.5kn/m；人群荷載:3.0kn/m。表2.2跨中彎矩與剪力荷載種類荷載類型qk或qr（kn/m）pk（kn）（1+u）mc或ys（kn.m或kn）sism公路一級10.53200.804670.8627188.961377.33 3536.539.722159.20 人群3-0.4494188.96254.

41、76 q公路一級10.53840.804670.86274.8635.42 168.710.5133.28 人群3-0.44944.866.55表2.3四分點彎矩與剪力荷載種類荷載類型qk或qr（kn/m）pk（kn）（1+u）mc或ys（kn.m或kn）sism公路一級10.53200.804670.8627141.7181032.98 2652.38 7.291619.40 人群3-0.4494141.718191.06 q公路一級10.53840.804670.862710.93579.71 279.63 0.75199.93 人群3-0.449410.93514.74 表2.4變化點彎矩與剪力荷載種類荷載類型qk或qr（kn/m）pk（kn）（1+u）mc或ys（kn.m或kn）sism公路一級10.53200.804670.8627177.1661291.36 3316.619.1172025.25 人群3-0.4494177.166238.86 q公路一級10.53840.804670.86277.58255.27 221.74 0.6245166.47 人群3-0.44947.58210.22 支點剪力： 圖2.3支點剪力示意圖 汽車荷載： =0.8