土木工程（道橋）2跨25m簡支梁橋上部及下部設計

1、2跨25m簡支梁橋上部及下部設計畢業(yè)設計（論文）任務書學院： 系級教學單位：建筑環(huán)化系學號學生姓名專 業(yè)班 級土木工程（道橋）題目題目名稱2跨25m簡支梁橋上部及下部設計題目性質(zhì)1.理工類：工程設計 （ ）；工程技術實驗研究型（ ）；理論研究型（ ）；計算機軟件型（ ）；綜合型（ ）。2.文管類（ ）；3.外語類（ ）；4.藝術類（ ）。題目類型1.畢業(yè)設計（ ） 2.論文（ ）題目來源科研課題（ ） 生產(chǎn)實際（ ）自選題目（ ） 主要內(nèi)容1.結構方案的選擇與結構布置2.構件截面初步設計3.結構體系在恒載和活載作用下的內(nèi)力分析4.主梁截面設計及驗算5.主梁及墩臺截面驗算6.下部結構的設計及驗算

2、基本要求結構計算書一份，荷載計算，荷載橫向分布系數(shù)計算，主梁截面計算，主梁截面驗算。圖紙若干張，總布置圖，主梁構造圖，墩臺構造圖，鋼筋配筋圖等。參考資料公路橋涵設計通用規(guī)范 jtg d60-2004 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范 jtg d60-2004公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范 jtj02485 公路橋梁荷載橫向分布系數(shù)計算周 次第1-2周第3-5周第6-8周第9-11周第12-14周第15-17周應完成的內(nèi)容準備畢業(yè)設計相關資料，擬定初步設計方案。橫向分布系數(shù)計算，主梁尺寸擬定。梁部結構設計及內(nèi)力分析驗算。兩部圖紙繪制及下部結構設計。 cad繪圖，輸入計算書，并交由指導老師審閱

3、修改。計算書與施工圖修改、打印、裝訂，準備答辯。指導教師：職稱： 年 月 日系級教學單位審批： 年 月 日摘要本設計2跨預應力混凝土簡支橋梁。橋面凈寬14+21.75 m，橋下凈空5m，跨徑為25m。本設計分為以下幾個部分：橋面板的設計，綜合各種因素，本橋采用預應力t型簡支梁，預應力t型簡支梁具有安裝重量輕、跨度大等優(yōu)點，適用于大中跨度橋梁。橋面采用7塊寬度為2.5 m，梁高為1.6m，跨度為24.96m的預應力t型梁。作用在橋面上的荷載有結構重力、預加應力、土的重力，混凝土收縮以及徐變影響力，汽車荷載以及其引起的沖擊力、離心力，和人群荷載，以及所有車輛引起的土側(cè)壓力?；驹硎羌俣ê雎灾髁褐?/p>

4、間橫向結構的聯(lián)系作用，橋面板視為沿橫向支撐在主梁上的簡支梁。畫出最不利位置的影響線，據(jù)影響線得到橫向分布系數(shù)m，取最大的橫向分布系數(shù)作為主梁的控制設計。橋墩設計，橋墩采用樁柱式。由蓋梁柱和灌注樁組成。經(jīng)過荷載計算與組合后，由極限狀態(tài)設計法決定配筋。橋臺采用雙柱式橋臺，基礎采用鉆孔灌注樁。橋梁下部結構設置在地基上，其主要作用是支撐橋跨結構，并且將橋跨結構承受的荷載傳到地基中去，以確保上部結構的安全使用。關鍵詞 預應力混凝土；簡支t梁；g-m法；橋梁墩臺；杠桿原理iabstractthe design is about a reinforce concrete simply supported g

5、ieder bridge, what has five spans.the bridge deck slabs net breadth is 14+21.75 meter ,the clearance under bridge superstructure is 5meter and each span to 25meters.this design is composed of three parts as follows,the design of deck slab.considering all of the factors,we design the prestressed brid

6、ge t-simple beam.the prestressed bridge has mang good qualities,such as it has small weight when installed, it is very simply when construction.and not use so much template.it is suitable for the small bridge.the bridge deck slab is composed of 7 t-simple beams,and the hollow slab is2.5meter wideth,

7、1.6 meter heigh and 24.96 ength.considering the load is not simple.theloads that imposedon the bridge are as follows:constructuregravity prestressingsoil gravity,concretestructuresshrinkage and creep that casued influence force,the car load and impact force,trailer load pedestrian load and lateral e

8、arth pressure.the basic principle is that we neglect the link effect of the transversal constraction between the main girder.and supposed the bridge deck slab as simply-supported girder that is supported on the main beam.we draw the influence line that which point is the most adverse,from witch we c

9、an know the transverse load foundation s sedimentation,to ensure it suit to the require of the standard.the bridges underside structure is installed under the foundation soil,its main use is to support the upside structure and transfer the load from the upside structure to the require of the standar

10、d.the bridgesunderside structure is installed under the foundation soil，its main use is to spport the upside structure to the foundation,to ensure the safe use of the upside struction.key words reinforce concrete simply supported gieder bridge bridge pier gravity abutment cast in-place pile lever pr

11、inciplv目 錄摘要iabstractii第1章 緒論11.1 課題性質(zhì)11.2 研究主要內(nèi)容1第2章 橋梁上部結構計算32.1 設計資料及構造布置32.1.1 設計資料32.1.2 橫隔梁的設置82.2主梁的作用效應計算82.2.1 永久作用效應計算82.2.2 可變作用效應計算（g-m法）112.2.3 主梁作用效應組合242.3 預應力鋼束的估算和布置242.3.1 預應力鋼束的估算242.3.2 預應力鋼束的布置262.4 計算主梁截面幾何特性322.4.1 截面面積及慣性計算322.4.2 截面凈距計算342.4.3 截面幾何特性匯總352.5 鋼束預應力損失計算382.5.1

12、預應力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預應力損失382.5.2 由錨具、收縮變形引起的預應力損失392.5.3 混凝土彈性壓縮引起的預應力損失402.5.4 由鋼束應力松弛引起的預應力損失422.5.5 混凝土收縮和徐變引起的預應力損失422.5.6 預加應力計算及鋼束預應力損失匯總442.6 主梁截面承載力與應力驗算472.6.1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗算472.6.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗算532.6.3 持久狀況構件的應力驗算572.6.4 短暫狀況構件的應力驗算622.7 主梁端部的局部承壓驗算652.7.1 局部承壓區(qū)的截面尺寸驗算652.7.2 局部抗壓承載力驗算6

13、72.8 主梁變形驗算682.8.1 計算由預加力引起的跨中反拱度682.8.2 計算由荷載引起的跨中撓度722.8.3 結構剛度驗算732.8.4 預拱度的設置732.9 橫隔梁計算732.9.1 橫梁的彎矩計算（用g-m法）732.9.2 橫梁截面配筋與驗算762.9.3 橫梁剪力效應計算及配筋設計782.10 行車道板的計算792.10.1 懸臂板荷載效應計算802.10.2 連續(xù)板荷載效應計算812.10.3 截面設計，配筋與承載力驗算852.11 支座計算872.11.1 選定支座平面尺寸872.11.2 確定支座的厚度872.11.3 確定支座偏轉(zhuǎn)情況882.11.4 驗算抗滑穩(wěn)定

14、性89第3章 橋梁下部結構及基礎計算903.1 下部結構及基礎布置903.1.1設計標準及上部構造903.1.2 水文地質(zhì)條件903.1.3 材料903.1.4 設計依據(jù)913.2 蓋梁計算913.2.1 荷載計算913.2.2 內(nèi)力計算1043.2.3 截面配筋設計與承載力校核1073.3 橋墩墩柱設計1093.3.1 荷載計算1093.3.2 截面配筋設計及應力驗算1123.4 鉆孔樁設計1143.4.1 荷載計算1143.4.2 樁長計算1163.4.3 樁的內(nèi)力計算（法）1173.4.4 樁身截面配筋與承載力驗算1193.4.5 墩頂縱向水平位移驗算120結論123參考文獻124致謝1

15、25v第1章 緒論1.1 課題性質(zhì)本科畢業(yè)設計，對于一個即將進入社會的大學生來說是很有意義的，它是從校園理論學習到社會運用的一個過渡階段。畢業(yè)設計是土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃中最后的一個主要教學環(huán)節(jié)，也是最重要的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，目的是通過畢業(yè)設計這一時間較長的教學環(huán)節(jié)，鞏固、深化、拓展所學的基礎課程，專業(yè)基礎課和專業(yè)課知識，提高同學綜合運用這些知識獨立進行分析和解決實際問題的能力，從而提高自己專業(yè)技術素質(zhì)；培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生綜合應用所學基礎課、技術基礎課及專業(yè)課知識和相關技能，解決具體問題的土木工程設計問題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力。和其他教學環(huán)節(jié)不同，畢業(yè)設計要求學生在指導老師的指導

16、下，獨立系統(tǒng)的完成一項工程設計，解決與之有關的所有問題，熟悉相關設計規(guī)范、手冊、標準圖以及工程實踐中常用的方法，具有實踐性、綜合性強的顯著特點。因而對培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)、增強工程意識和創(chuàng)新能力具有其他教學環(huán)節(jié)無法取代的重要作用。同時，在完成畢業(yè)設計的過程中，還要求我們同時運用感性和理性知識去把握整個建筑的處理，這其中就包括建筑外觀和結構兩個方面。還要求我們更好的了解國內(nèi)外建筑設計的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，更多的關注這方面的學術動態(tài)，以及我們在以后的土木工程專業(yè)方向有更大的造詣。這次的預應力混凝土簡支梁橋的設計以后會在我們的工作中常接觸到，這就為我們以后的工作奠定了一定基礎。這次的設計是我們所學的所有科

17、目的綜合體現(xiàn)，也為我們更好的掌握知識提供了機會。1.2 研究主要內(nèi)容本設計為預應力混凝土簡支t梁橋，預應力混凝土橋出現(xiàn)在20世紀30年代，50年代以來不斷取得巨大發(fā)展，在中、小跨度范圍內(nèi)現(xiàn)已占絕對優(yōu)勢，在大跨度范圍內(nèi)它正在同鋼橋展開激烈競爭。它的主要優(yōu)點是：節(jié)省鋼材，降低橋梁的材料費用；由于采用預施應力工藝，能使混凝土結構的工地接頭安全可靠，因而以往只適應于鋼橋架設的各種不要支架的施工方法，現(xiàn)在也能用于這種混凝土橋，從而使其造價明顯降低；同鋼橋相比，其養(yǎng)護費用較省，行車噪聲小；同鋼筋混凝土橋相比，其自重和建筑高度較小，其耐久性則因采用高質(zhì)量的材料及消除了活載所致裂紋而大為改進。它的缺點是：自重

18、要比鋼橋大，施工工藝有時比鋼橋復雜,工期較長。但這些缺點屬次要問題,且仍在不斷得到克服。因此，在50年代以來所出現(xiàn)的一些新型橋梁之中，它的適用范圍最廣，其發(fā)展仍方興未艾。本設計為225 m預應力混凝土簡支t梁橋，橋梁總長為50 m，橋面寬度為凈14+21.75 m，活荷載為公路一級荷載，預應力鋼束采用鋼絞線，17標準型。恒載為結構自重和橋面鋪裝及欄桿的自重，橋下凈空為5 m。要求完成主梁截面的設計、主梁及橫隔梁內(nèi)力計算、支座設計及下部結構設計。124第2章 橋梁上部結構計算2.1 設計資料及構造布置2.1.1 設計資料1橋梁跨徑橋?qū)挊藴士鐝剑?5m（墩中心距離）主梁全長：24.96m計算跨徑：

19、24.00m橋面凈空：凈14m+21.75m=17.5m2設計荷載公路-級，人群荷載，每側(cè)人行柱、防撞欄重力作用分別為和。3材料及工藝混凝土：主梁采用c50，欄桿及橋面鋪裝采用c30。預應力鋼筋采用公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（jtg d622004）的12.7鋼絞線，每束7根，全梁配6束，=1860mpa。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的采用hrb335鋼筋；直徑小于12mm的均用r235鋼筋。按后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70mm、外徑77mm的預埋波紋管和夾片錨具。4設計依據(jù)（1）交通部頒公路工程技術標準（jtg b012003），簡稱標準；（2）交通部頒公路橋涵設計通用

20、規(guī)范（jtg d60-2004），簡稱橋規(guī)（3）交通部頒公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（jtg d622004），簡稱公預規(guī)。5基本計算數(shù)據(jù)(見表2-1)表2-1 基本計算數(shù)據(jù)名稱項目符號單位數(shù)據(jù)混凝土立方強度彈性模量軸心抗壓標準強度軸心抗拉標準強度軸心抗壓設計強度軸心抗拉設計強度短暫狀態(tài)容許壓應力容許拉應力持久狀態(tài)標準荷載組合容許壓應力容許主壓應力短期效應組合容許拉應力容許主拉應力鋼絞線標準強度彈性模量抗拉設計強度最大控制應力持久狀態(tài)應力標準荷載組合料重度鋼筋混凝土瀝青混凝土鋼絞線鋼筋與混凝土的彈性模量比無量綱2.1.2 橫截面布置1主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常應隨梁高與跨徑的增

21、大而加寬為經(jīng)濟,同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標很有效，故在許可條件下應適當加寬t梁翼板。由于本設計橋面凈空為17.5m,主梁翼板寬度為2500mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預施應力、運輸、吊裝階段的小截面(bi=1600mm)和運營階段的大截面(bi=2500mm)。凈14m+21.75m的橋?qū)掃x用七片主梁，如圖2.1所示。圖2.1 結構尺寸圖（尺寸單位：mm）2主梁跨中截面主要尺寸擬定1) 主梁高度預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25，標準設計中高跨比約在1/181/19。當建筑高度不受限

22、制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟的方案，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本設計取用1600mm的主梁高度是比較合適的。2) 主梁截面細部尺寸t梁翼板的厚度主要取決與橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。本設計預制t梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預應力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應力較小，腹板的厚度一般由布置孔管的構造決定，同時從腹板本身穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本設計腹板厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼筋束的需要確定，設計表明，馬蹄面積占截面總面積的為合適。本設計將鋼束按二層布置，一層

23、最多排三束，同時還根據(jù)公預規(guī)9.4.9條對鋼束凈距的要求，初擬馬蹄寬度為550mm，高度250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度150mm，以減小局部應力。按照以上擬訂的外形尺寸，就可繪出預制梁跨中截面圖（見圖2.2）。圖2.2 跨中截面尺寸圖（單位mm）3) 計算截面幾何特性將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見表2-2。表2-2 跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積/cm分塊面積形心至上緣距離/cm分塊面積對上緣靜距/cm3分塊面積的自身慣矩/cm4=-/cm分塊面積對截面形心的慣矩 /cm4=+/cm4(1)(2)(3)=(1)(2)(4)(5)(6)=(

24、1)(5)(7)=(4)(6)大毛截面翼板37507.52812570312.547.318393385.48463698腹板2400751800002880000-20.19978326.63858327三角托50018.3339166.52777.77836.38665395668173下三角262.5130341253281.25-75.1914840531487334馬蹄1375147.5202812.571614.58-92.691183224.6118848398287.545422926362371小毛截面翼板24007.5180004500056.517664112770911

25、2三角托50018.3339166.52777.77845.6810433311046109腹板2400751800002880000-10.992898723169872下三角262.5130341253281.25-65.9911431031146384馬蹄1375147.5202812.571614.58-83.49958454896561636937.544410422727640注：大毛截面形心至上緣距離： 小毛截面形心至上緣距離： 4) 檢驗截面效率指標 (希望在0.5以上)上核心距：下核心距：截面效率指標：表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。2.1.3 橫截面延跨長的變化如圖1.

26、1所示，本設計主梁采用等高形式，橫截面的t梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大局部應力，也為布置錨具的需要，在距梁端1980mm范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從四分點附近（第一道橫隔梁處）開始向支點逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時腹板寬度亦開始變化。2.1.2 橫隔梁的設置模型試驗結果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當該處有橫隔梁時比較均勻，否則直線在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對主梁設計起主要作用的跨中彎矩，在跨中設計一道中橫隔梁；當跨度較大時，應設置較多橫隔梁。本設計在橋梁中點和四分點，支點處設置五道橫隔梁，其間距為6.0m。端橫隔梁的

27、高度與主梁高度相同，厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁高度為1450mm，厚度為上部180mm，下部160mm，詳見圖2.1所示。2.2主梁的作用效應計算根據(jù)上述梁跨結構縱橫截面的布置，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得各主梁控制截面（一般去跨中、四分點和支點截面）的永久作用和最大可變作用效應，然后再進行主梁作用效應組合。本設計以邊主梁作用效應計算為例。2.2.1 永久作用效應計算1永久作用集度(1) 預制梁自重跨中截面段主梁自重（四分點截面至跨中截面，長6.0m）馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長4.5m） 支點段梁的自重（長1.98m）邊主梁的橫隔梁中橫隔梁體積：

28、端橫隔梁體積：故半跨內(nèi)橫梁重力為:預制梁永久作用集度(2) 二期永久作用現(xiàn)澆t梁翼板集度邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：一片邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁載荷集度：鋪裝8cm混凝土鋪裝：7cm瀝青鋪裝：若將橋面鋪裝均攤給七片主梁，則：欄桿一側(cè)人行欄： 1.52kn/m一側(cè)防撞欄：若兩側(cè)人行欄、防撞欄均攤給七片主梁，則：邊梁二期永久作用集度2.永久作用效應如圖1.4所示，設為計算截面離左支座的距離，并令。主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： (2-1) (2-2)圖2.3 永久作用效應計算圖永久作用計算見表2-3。表2-3 1號梁永久作用效應作用效應跨中四分點支點一

29、期彎矩1527.841145.880剪力 /kn0127.32254.64二期彎矩 /kn940.32705.240剪力078.36156.72彎矩2468.161851.120剪力 /kn0205.68411.362.2.2 可變作用效應計算（g-m法）1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按橋規(guī)4.3.2條規(guī)定，結構沖擊系數(shù)與結構的基頻有關，因此要先計算結構的基頻。簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算：其中：根據(jù)本橋的基頻，可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：按橋規(guī)4.3.1條，當車道大于兩車道時，需進行車道折減，三車道22%，四車道折減33%，但折減后不得小用兩行車隊布載的計算結構。本設計按四車道設計，在計算可

30、變作用效應時需進行車道折減。2計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)計算主梁抗扭慣性矩對于t形梁截面，抗扭慣性矩可近似的按下式計算： （2-3）式中：，相應為單個矩形截面的寬度和高度；矩形截面抗扭剛度系數(shù)；梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度：馬蹄部分的換算平均厚度：圖2.4示出了的計算圖示，的計算見表2-4。圖2.4 計算圖示（單位mm）表2-4 計算表分塊名稱bi /cmti /cm /m4翼緣板25017.20.06884.24037腹板110.3200.18130.29532.60572馬蹄5532.50.5909020983.9611210.80721單位寬度抗彎及

31、抗扭慣矩：橫梁抗彎及抗扭慣矩翼板有效寬度計算（如圖2.5）圖 2.5 計算圖示橫梁長度取為兩邊主梁的軸線間距，即： 根據(jù)土木工程手冊比值表，求的=0.798，所以： 求橫隔梁截面重心位置：橫梁的抗彎和抗扭慣矩和：表2-5 矩形截面抗扭剛度系數(shù)c表 t/b10.90.80.70.60.5c0.1410.1550.1710.1890.2090.229t/b0.40.30.20.10.1c0.250.270.2910.3121/3根據(jù)表2-5，查表可得取。根據(jù)表1-5，查表可得取。故：單位抗彎及抗扭慣矩和： 計算抗彎參數(shù)和抗扭參數(shù)式中：橋?qū)挼囊话胗嬎憧鐝健?按公預規(guī)3.1.6條，取，則：計算荷載彎矩

32、橫向分布影響線坐標已知，查g-m圖表可得表2-6中數(shù)值。表2-6 g-m法計算表梁位荷載位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-bk000.450.701.001.261.401.261.000.700.45b/41.341.411.401.411.261.000.640.300.00b/22.252.091.851.471.020.500.13-0.28-0.653b/43.82.912.081.350.730.28-0.20-0.50-0.85b5.43.802.251.200.45-0.10-0.52-0.80-1.25k100.830.901.001.121.181.1

33、21.000.900.83b/41.071.131.171.201.100.950.810.710.61b/21.401.451.321.161.000.800.660.550.473b/41.901.701.421.130.870.720.550.450.40b2.301.801.421.080.820.660.500.400.32用內(nèi)插法求各梁位處橫向分布影響線坐標值（圖2.6）圖 2.6 橫向分布影響線計算圖示 （單位mm）1號，7號梁：2號，6號梁：3號，5號梁：4號梁：（系梁位在0點的k值）列表計算各梁的橫向分布影響線坐標值（表2-7）繪制橫向分布影響線圖（圖2.7），求橫向分布系數(shù)

34、。按照橋規(guī)4.3.1條和4.3.5條規(guī)定：汽車荷載距人行道邊緣距離不小于 0.5m,人群荷載取3kn/m。表2-7 各梁的橫向分布影響線坐標值梁號計算式何載位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b一號2.0721.7431.4201.1090.8490.6940.5290.4290.3664.4883.2932015.1.2860.6100.177-0.338-0.629-1.028-2.416-1.550-0.733-0.1770.2390.5780.8661.0581.393續(xù)表2-7梁號計算式何載位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b-0.420-0

35、.270-0.128-0.0310.0420.1010.1510.1840.2424.0683.023200261.2550.6510.217-0.187-0.445-0.7850.5810.4320.2890.1790.0930.031-0.027-0.064-0.112二號1.5451.5231.3491.1510.9620.7770.6280.5210.4502.7002.3281.9171.4350.9360.4360.034-0.344-0.711-1.155-0.805-0.568-0.2840.0260.3410.5940.8651.161-0.201-0.140-0.099-0

36、.0490.0050.0590.1030.1500.2022.4992.1881.8181.3860.9400.4950.138-0.193-0.5090.3570.3130.2600.1980.1340.0710.020-0.028-0.073三號1.1161.1751.1911.1941.0860.9290.7890.6880.5901.4671.5051.4631.4181.2260.9300.5690.219-0.091-0.351-0.330-0.272-0.224-0.140-0.0010.2200.4690.681-0.061-0.057-0.047-0.039-0.0240.0

37、000.0380.0920.1191.4061.4481.4161.3791.2020.9300.6070.3000.0280.2010.2070.2020.1970.1720.1330.0870.0430.004四號0.8300.9001.0001.1201.1801.1201.0000.9000.8300.4500.7001.0001.2601.4001.2601.0000.7000.4500.3800.2000.000-0.140-0.220-0.1400.0000.2000.3800.0660.0350.000-0.024-0.038-0.0240.0000.0350.0660.516

38、0.7351.0001.2361.3621.2361.0000.7350.5160.0740.1050.1430.1770.1950.1770.1430.1050.074各梁橫向分布系數(shù)：公路-級：圖2.7 (單位 cm)各梁的橫向分布計算：一號梁：四車道：三車道：二車道：二號梁：四車道：三車道：二車道：三號梁：四車道：三車道：二車道：四號梁：四車道：三車道：二車道：取：人群荷載橫向分布系數(shù)：支點截面的荷載橫向分布系數(shù)如圖2.7所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進行布載，1號梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計算如下：圖2.8 支點橫向分布系數(shù)計算圖式（尺寸單位：mm）橫向分布系數(shù)匯總(見表2

39、-8)表2-8各梁可變作用橫向分布系數(shù)匯總梁號一號二號三號四號可變作用類別公路-級人群荷載公路-級人群荷載公路-級人群荷載公路-級人群荷載0.5670.5250.4960.6610.4430.2030.4250.0860.31.170.82/0.88/0.88/3.車道荷載取值根據(jù)橋規(guī)4.3.1條，公路-級的均布荷載標準值和集中荷載標準值為：計算彎矩時：計算剪力時： 4.計算可變作用效應在可變作用效應計算中，本設計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：支點處橫向分布系數(shù)取，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取。（1）求跨中截面的最大彎矩和最大剪力計算跨中截面最大彎矩和最大剪

40、力采用直接加載求可變作用效應，圖2.9示出跨中截面的作用效應計算圖式，計算公式為：圖2.9 跨中截面作用效應計算圖示 (2-4)式中：s所求截面汽車（人群）標準荷載的彎矩或剪力；車道均布荷載標準值；車道集中荷載標準值：影響線上同號區(qū)段的面積影響線上最大坐標值。可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應：（2）求四分點截面的最大彎矩和最大剪力，圖2.10為四分點截面作用效應的計算圖示。圖2.10 四分點截面作用效應計算圖示可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）標準效應：（3） 求支點截面的最大剪力，圖2.11示出支點截面最大剪力計算圖示

41、。圖2.11 支點截面作用效應計算圖示可變作用（汽車）效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應：2.2.3 主梁作用效應組合本設計按橋規(guī)4.1.64.1.8條規(guī)定，根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應選擇了三種最不利效應組合：短期效應組合、標準效應組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見表2-9。表2-9 主梁作用效應組合序號荷載類別跨中截面四分點截面支點mmaxvmaxmmaxvmaxvmax/knm/kn/knm/kn/kn第一期永久作用1527.84401145.88127.32254.64第二期永久作用940.320705.2478.36156.72總永久作用=+2468.1601851.

42、12205.68411.36可變作用（汽車）公路-級1291.15104.25957.85170.12196.67可變作用（汽車）沖擊374.4330.23277.7849.3356.16可變作用（人群）143.765.99111.1612.7828.41標準組合=+4277.5140.473197.91437.91692.6短期組合=+0.7+3515.7378.972632.78337.54577.44極限組合=1.2+1.4(+)+1.125466.12194.984075.58568.36879.412.3 預應力鋼束的估算和布置2.3.1 預應力鋼束的估算根據(jù)公預規(guī)規(guī)定，預應力梁應滿

43、足正常使用極限狀態(tài)的應力要求和承載能力極限狀態(tài)的強度要求。以下就跨中截面在各種作用效應組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼束數(shù)進行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。1按正常使用極限狀態(tài)的應力要求估算鋼束數(shù) 對于簡支梁帶馬蹄的t形截面，當截面混凝土不出現(xiàn)拉應力控制時，則得到鋼束數(shù)的估算公式： (2-5)式中：持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標準組合值，按表2-9取用；與荷載有關的經(jīng)驗系數(shù)，對于公路-級，取0.5一股鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是，故已計算出成橋后跨中截面初估，則鋼束偏心距為。一號梁： 2按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達到極

44、限強度，應力圖式呈矩形，同時預應力鋼束也達到設計強度，則鋼束數(shù)的估算公式為： (2-6)式中：承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表2-9取用；經(jīng)驗系數(shù)，一般采用，本設計取用0.75；預應力鋼絞線的設計強度，見表2-1，為1260mpa。計算得：根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，取鋼束數(shù)n=6。2.3.2 預應力鋼束的布置1跨中截面及錨固端截面的鋼束位置 (1)對于跨中截面，在保證布置預留管道構造的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距大些。本設計采用內(nèi)徑70mm、外徑77mm的預埋鐵皮波紋管，根據(jù)公預規(guī)9.1.1條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)凈距不小于3cm及管道直徑的1/2。根據(jù)公預規(guī)9.4.9條規(guī)定，水平凈距不

45、小于4cm及管道直徑的0.6倍，在豎直方向可疊置。根據(jù)以上規(guī)定，跨中截面的細部構造如圖2.12（a）所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為：(a)跨中截面(b)錨固截面圖2.12 鋼束布置圖（單位：mm）圖2.13 鋼束群重心位置復核圖示（單位：mm）(2)本設計預制時在梁端錨固號鋼束。對于錨固端截面，鋼束布置通常考慮下述兩個方面：一是預應力鋼束合力重心盡可能靠近截面型心，是截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求，按照上述錨頭布置的“均勻”“分散”原則，錨固端截面布置鋼束如圖2.12(b)所示，鋼束群重心至梁底距離為：為驗核上述布置的鋼束群重心位置，需計算錨固端截

46、面幾何特性。圖2.13示出計算圖式，錨固端截面特性計算見表2-10所示。表2-10 鋼束錨固截面的幾何特性表分塊名稱/=+翼板 37507.5 28125 70312.5 56.6210781641.510851954三角承托 211.25 17.173626 495.8543.95408051408546.85腹板797587.5697812.513972846.6-26.385549837.619522702.211936.25729563.530783203其中：故計算得：說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。2鋼束起彎角和線形的確定確定鋼束起彎角時，既要照顧到由起彎產(chǎn)生足夠的豎向預剪力，又要考慮到所引起的摩擦預應力損失不宜過大。為此，本算例將端部錨固端截面分成上、下兩個部分（見圖2.14），上部鋼束起彎角定為，下部鋼束起彎角定為。圖2.14 封錨端混凝土塊尺寸圖（單位