路橋?qū)I(yè)畢業(yè)設(shè)計論文

1、道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計xxx交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院伊通河大橋設(shè)計總說明摘要：該橋的建設(shè)將改變遼源的交通狀況，并對該地的經(jīng)濟(jì)、文化生活帶來極大的改善。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)測的資料進(jìn)行設(shè)計，首先對伊通河大橋的橋型的選擇，其次該橋各個構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計而在本設(shè)計中主要針對于伊通河大橋的主梁、橫隔梁、行車道板、支座、蓋梁、墩柱、樁基、橋臺等構(gòu)造進(jìn)行了截面類型和尺寸選擇以及配筋計算，然后是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和構(gòu)造要求對于橋面排水和橋面連續(xù)進(jìn)行簡單的設(shè)計。關(guān)鍵詞：簡支T梁橋；配筋；內(nèi)力計算；承載能力Bridge design explains design YiTong river estuaryAbstract:The cons

2、truction of the bridge will change and the village of traffic too, completely change the base too village top lane on the history of the ferry ferry traffic, and for the village economy, culture life much improved. According to the measured data of the local design, first to YiTong river estuary bri

3、dge of the choice of the form, the second bridge structural design and in all this design mainly aimed at the bridge in YiTong river estuary of the girders, and every beam, driving DaoBan, bearing, cover beam, the pier, pile foundation, the abutment on thetectonic section type and size selection and

4、 reinforcement calculation, and then is based on experience andstructural requirements for bridge deck drainage and bridge deck is continuously the design of simple design.Key Word:Jane a T bridge; Reinforcement; Internal force calculation; Stability; Carrying capacity目 錄1. 設(shè)計資料 . 11.1.工程概況 . 11.2.技

5、術(shù)指標(biāo) . 11.2.工程地質(zhì)條件 . 12. 橋型方案選擇 . 42.1. 初步選擇橋型方案 . 42.2. 方案比選 . 83. 主梁設(shè)計計算 . 93.1. 主梁尺寸選定 . 93.2. 主梁內(nèi)力計算 . 103.3. 主梁配筋設(shè)計計算 . 143.4. 主梁裂縫寬度以及變形設(shè)計計算 . 174. 橫隔梁設(shè)計計算 . 194.1. 橫隔梁尺寸設(shè)計 . 194.2. 橫隔梁內(nèi)力計算 . 194.3. 橫隔梁配筋設(shè)計計算 . 204.4. 橫隔梁接頭連接方式 . 215. 行車道板設(shè)計計算 . 215.1. 行車道板的內(nèi)力計算 . 215.2. 行車道板的配筋設(shè)計計算 . 225.3. 橋面

6、連續(xù)的設(shè)計 . 226. 支座設(shè)計 . 236.1. 支座平面尺寸設(shè)計 . 236.2. 支座厚度設(shè)計設(shè)計 . 236.3. 支座穩(wěn)定性驗(yàn)算 . 237. 蓋梁設(shè)計計算 . 247.1. 蓋梁尺寸設(shè)計 . 24 17.2. 蓋梁的內(nèi)力設(shè)計計算 . 247.3. 蓋梁的配筋設(shè)計及承載力校核 . 258. 墩柱設(shè)計計算 . 268.1. 墩柱的尺寸及類型設(shè)計 . 268.2. 墩柱的內(nèi)力設(shè)計計算 . 278.3. 墩柱的配筋設(shè)計及承載力校核 . 279. 鉆孔樁的設(shè)計 . 289.1. 橋面高程的確定 . 289.2. 確定樁的位置 . 289.3. 確定樁長 . 289.4. 樁的內(nèi)力計算 .

7、299.5. 樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算 . 309.6. 樁頂水平位移驗(yàn)算 . 3110. 橋臺設(shè)計的設(shè)計 . 3110.1. 橋臺類型及尺寸的選定 . 3110.2. 橋臺內(nèi)力計算 . 3210.3. 橋臺臺身截面驗(yàn)算 . 3410.4. 基礎(chǔ)底面承載力驗(yàn)算 . 3410.5. 基礎(chǔ)底面偏心距驗(yàn)算 . 3510.6. 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算 . 3511. 排水設(shè)計 . 3611.1. 橋面縱橫坡設(shè)計 . 3611.2. 泄水管設(shè)計 . 3612. 伸縮裝置的布置 . 37 參考文獻(xiàn) . 3821. 設(shè)計資料1.1 工程概況該橋位于xxx市xxx鄉(xiāng)xxx頂坊渡口，距省道福三線基太嶺南側(cè)約500米，橫

8、跨伊通河。該橋的建設(shè)將改變太原的交通狀況，并對該村的經(jīng)濟(jì)、文化生活帶來極大的改善。根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合橋址地質(zhì)狀況和所處的地理位置以及從橋梁上的要求、性質(zhì)、水文、材料等綜合情況，在設(shè)計上遵循因地制宜、就地取材，從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀、方便施工的原則開展設(shè)計工作。1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、設(shè)計荷載：公路級；通航標(biāo)準(zhǔn)：級。2、橋面凈空：凈7.0+2×1.5m人行道。3、水文計算：本橋一般沖刷為1.8m，局部沖刷為1.0m。1.3 工程地質(zhì)條件1、地形地貌橋址區(qū)屬于丘陵區(qū)山間溝地貌，大橋橫跨伊通河，北西臺處于伊通河一級階地上，南東臺位于最大坡角約50。度斜坡上。江寬約110m左右，在勘察期間水流流速為

9、1.5m/s，最大水深約8.5m；水位及河水流量季節(jié)性變化大，常有洪水發(fā)生。另在上游約20m處為撈沙船在作業(yè)區(qū)。2、巖土層特征據(jù)鉆控資料，橋址區(qū)上部為第四系沖洪積層（Q4Ca1+p1）和坡積碎石土（Qd1），下伏巖石為白堊系沙縣組泥質(zhì)粉砂巖（K2S）和侏羅系南園組凝灰熔巖風(fēng)化層（J3n），其中泥質(zhì)粉巖產(chǎn)狀為315。50。，各巖土層分述如下：粉砂（Q4Ca1+p1）：灰黃色，稍濕濕，松散。以粉細(xì)砂粒成份為主，分布于ZK1中，層頂標(biāo)高406.50m，層厚為3.65m。中砂（Q4Ca1+p1）：灰色、灰黃色、銷濕、松散。含粗砂粒約35%，中砂粒約25%余為細(xì)砂粒。該層分布于zk10，層頂標(biāo)高400.

10、12m，層厚1.25m。卵石（Q4Ca1+p1）灰黃色，濕-飽和，中密密實(shí)。卵石顯亞園狀，粒徑一般為35-65mm，個別大于100mm，含量占約65%；礫石占20%，余為中砂粒及粘粉充填。該層除zk9、zk10、zk11未分布外，其它各孔均有公布。層頂標(biāo) 1高402.79391.99m，層厚約0.606.85mm。碎石（Qd1）：灰黃色，銷濕、銷密。碎石呈棱角狀，粒徑3565mm，成份為弱風(fēng)化凝灰熔巖，占60%，角礫約20%，余為粗中粒及粘粉粒充填。該層僅分布zk11，層頂標(biāo)高409.01m，層厚1.60m。土狀強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（K2S）：棕紅色，巖石結(jié)構(gòu)，構(gòu)造可辯。巖石大部分風(fēng)化成土狀,少部

11、巖芯呈塊狀,塊徑3565mm,用手可拗?jǐn)?巖石遇水易軟化,為極軟巖.層頂標(biāo)高394.36392.45m,層厚為3.351.60m。碎石狀強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（K2S）：棕紅色，粉砂狀結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造。巖石節(jié)理發(fā)育，裂隙面多鐵錳質(zhì)染巖芯以塊狀為主，塊徑3575mm，少部分風(fēng)化成土狀，巖石遇水遇軟化，為軟巖。弱風(fēng)化凝灰熔巖（J3n）：灰色，凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石發(fā)育一般，裂隙面多鐵錳質(zhì)染，巖石較破碎，巖芯部分為柱狀，芯長6585mm；部分為塊狀，塊徑3585mm，為較軟巖。該層各孔均有分布，層頂標(biāo)高382.26407.01m，層厚大于3.59m。構(gòu)造破碎帶（Fo）：地面延伸長大于50m，寬約2.5

12、0m，產(chǎn)狀為165。35?；尹S色，原巖為凝灰熔巖，受擠壓后呈角礫狀，角礫大小為2065mm，且綠泥石化明顯。巖芯以塊狀為主，塊徑4565mm。該層僅分布于zkll，層頂標(biāo)高為405.11mm，層厚為4.75m。3、水文地質(zhì)特征該橋區(qū)地表水為伊通河水，江面寬約110m左右，最大水深約8.5m，據(jù)場地調(diào)查該段近年來最高洪水位標(biāo)高約405m。場地地下水豐富，主要賦存于卵石層中，為孔隙潛水，勘察期間水位標(biāo)高約為399.45397.95m，受伊通河水位變化影響明顯。另據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗(yàn)，場地卵石的滲透系數(shù)為20m/d。在進(jìn)行該橋場地的勘察時，對伊通河水及zk11孔內(nèi)的水質(zhì)分析結(jié)果，該場地地下水水質(zhì)類型為HC

13、O3SO4-CaMg型水，PH=6.586.72，HCO3含量為3.9992.790mmo1/L，侵蝕性CO2含量為40.00mg/L。據(jù)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTJ064-98）規(guī)范附錄D，該場地直接臨水，屬強(qiáng)透水層，地下水無結(jié)晶類腐蝕、分解燈腐蝕及結(jié)晶分解復(fù)合類腐蝕，綜合評價該場地地下水對混凝 2土無腐蝕性。 4、構(gòu)造與地震據(jù)本次勘察結(jié)果，該場地見有一條的構(gòu)造破碎帶通過，屬擠壓構(gòu)造破碎帶，其產(chǎn)狀為165。35。，未見活動性構(gòu)造，對橋基影響不大。據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2001）附錄A，場地抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計地震加速度為0.05g特征，周期為0.35s不存在軟土震陷和砂土液

14、化。 5、巖土參數(shù)的選用據(jù)勘察的野外鑒別、原位測試及室內(nèi)的土工分析結(jié)果，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ?duì)工程經(jīng)驗(yàn)，各巖土層主要技術(shù)參數(shù)推薦如下表（表3）： 6、工程地質(zhì)條件評價橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，該場地雖有一條構(gòu)造通過，但未發(fā)現(xiàn)有活動跡象，總體而言，橋址穩(wěn)定性較好，適合該橋的建設(shè)。主要巖土技術(shù)參數(shù)推薦值一覽表 表332. 橋型方案選擇2.1 橋型方案的提出及結(jié)構(gòu)介紹根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合橋址地質(zhì)狀況和所處的地理位置以及從橋梁上的要求、性質(zhì)、水文、材料等綜合情況，在設(shè)計上遵循因地制宜、就地取材，從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀、方便施工等原則總結(jié)橋型選擇的幾點(diǎn)要求：1)橋型方案選擇力求能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐膼毫迎h(huán)境

15、和交通運(yùn)輸條件的限制，合理選擇上部結(jié)構(gòu)形式。1)橋型方案選擇還要根據(jù)通航要求地質(zhì)狀況合理的選擇跨徑和橋長。2)橋型方案選擇應(yīng)結(jié)合橋梁重載車輛多的特點(diǎn)，不但要選用結(jié)構(gòu)受力明確、造型簡捷、技術(shù)先進(jìn)、可靠，工程方案經(jīng)濟(jì)、合理，施工方便，質(zhì)量易于控制的橋型，而且還要充分考慮結(jié)構(gòu)的耐久性和運(yùn)營期間的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際地形，參考當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件及施工條件以及查閱相關(guān)資料故主橋采用以下四種方案：預(yù)應(yīng)力空心板橋型方案鋼筋砼簡支（T形）梁橋型方案預(yù)應(yīng)力鋼筋砼簡支（T形）梁橋型方案鋼筋砼連續(xù)梁橋型方案2.1.1 預(yù)應(yīng)力空心板橋(1)橋型介紹預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的主要結(jié)構(gòu)形式，里面布置上，有簡支板和連續(xù)板兩種結(jié)構(gòu)。簡

16、支板結(jié)構(gòu)簡單，缺點(diǎn)是在梁銜接處撓曲線會發(fā)生不利于行車的折點(diǎn)，行車顛簸，需要設(shè)置伸縮縫或橋面連續(xù)，難以保障行車舒暢，而橋面連續(xù)也容易破壞。連續(xù)板結(jié)構(gòu)無斷點(diǎn)，行車舒順，且由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在，使得跨中彎矩明顯減少，從而減少材料用量及結(jié)構(gòu)自重。主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，當(dāng)跨進(jìn)較大時，長而重的構(gòu)件不利于安裝。預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，工藝成熟，多數(shù)施工單位都可操作：可以工廠化預(yù)制，現(xiàn)場裝配，施工簡便快速，便于質(zhì)量和成本的的控制；體積小、質(zhì)量輕、便于吊裝；建 4筑高度小，不受填土高度限制；對地基條件要求不高；遭到破壞后易于修復(fù)。(2)尺寸擬定 橋跨布置當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力空心板橋時，設(shè)置一個通航孔，按此

17、經(jīng)驗(yàn)初步確定橋跨布置為：10×16+20+3×16，總長為228m.橋跨布置圖如圖一所示。截面尺寸查閱相關(guān)設(shè)計資料擬定截面尺寸為空心板的厚度為0.85m，板內(nèi)開孔形式為圓形且圓形截面的直徑為0.65m所以其頂截面和底截面距離板的頂截面和底截面均為0.1m以及板的頂截面寬為0.89m底截面寬為0.99m。板橋的截面尺寸圖如圖二所示。2.1.2 鋼筋砼簡支（T形）梁橋(1)橋型介紹鋼筋混凝土簡支T梁橋由于具有外形簡單,制造方便,結(jié)構(gòu)受力合理,能適應(yīng)在地質(zhì)較差的橋位上建橋,其主梁高跨比小,橫向橫向借助橫隔梁聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)5整體性好，橋梁下部構(gòu)造尺寸小和橋型美觀等優(yōu)點(diǎn)，目前在公路橋梁工

18、程中應(yīng)用非常廣泛。在多孔簡支梁橋中結(jié)構(gòu)尺寸比較統(tǒng)一，其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計成系列化標(biāo)準(zhǔn)化。有利于組織大規(guī)模的工廠預(yù)制生產(chǎn)并用現(xiàn)代化起重設(shè)備，進(jìn)行安裝，簡化施工管理工作，降低工程費(fèi)。裝配式的施工方法可以節(jié)約大量模板，并且上下部結(jié)構(gòu)可同時施工顯著加快了工程進(jìn)度。(3)尺寸擬定 橋跨布置當(dāng)采用鋼筋砼簡支梁橋時橋跨布置3個通航孔，在按照要求布置橋跨現(xiàn)擬定為9×16+3×20+2×16，總長為236m。其布置圖如圖三。 截面尺寸板式截面梁高與跨徑比約為1/111/22；T梁梁高通常為跨徑的1/81/16又因?yàn)楸驹O(shè)計計算跨徑為20m所以取梁高為1.25m；T梁橋的翼緣端部應(yīng)不小于

19、10cm且根部厚度不小于14cm因而取翼緣端部厚度為10cm根部厚度為14cm；梁的間距一般在1.62.2m之間故取1.8m；梁肋的厚度一般取16cm40cm故取18cm。其截面尺寸如圖四所示。2.1.3 鋼筋砼連續(xù)梁橋(1) 橋型介紹614 0混凝土連續(xù)箱粱是常用的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式，屬于超靜定體系。其在恒載、活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩對跨中正彎矩有卸載的作用，使其內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理。結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動力性能好，豐梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車?？刹捎脩冶凼┕し?、頂推法、逐跨施工法施工，充分應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)使施工設(shè)備機(jī)械化，生產(chǎn)工廠化；采用預(yù)制廠，預(yù)制主梁，然后安裝就位，張拉負(fù)彎

20、矩鋼筋，形成連續(xù)結(jié)構(gòu)，施工速度快。(2)尺寸擬定 橋跨布置當(dāng)采用連續(xù)梁橋時橋跨布置為全橋等跨布置其布置形式為3×25+4×253×25，橋全長為250m。其布置圖如圖五。 截面尺寸其截面為等高的其兩之間的距離為1.8m，其梁高為1.25m，其頂板端部厚度為15cm，根部厚度為20cm其底板厚度為20cm中間為空心的。起截面尺寸圖如圖六所示。圖六72.2 方案比選表1 方案比選指標(biāo)8經(jīng)過比較，我們選擇連續(xù)梁橋方案作為伊通河江大橋的設(shè)計方案。3. 主梁設(shè)計計算3.1主梁截面尺寸擬定（1）主梁梁高主梁高度是主梁尺寸最主要的一項(xiàng)，它取決于使用和經(jīng)濟(jì)條件。在建筑高度受限制的

21、橋梁中，可采用低高度梁，根據(jù)平衡設(shè)計或按容許擾度決定梁高。梁高度增加，用鋼量較少，盡管混凝土數(shù)量會增加，但總的還是叫經(jīng)濟(jì)。所以在滿足容許建筑高度和起吊能力的前提下采用較高的梁。目前我國公路鋼筋混凝土簡支梁橋設(shè)計中，板式截面梁高與跨徑比約為1/111/22；T梁梁高通常為跨徑的1/81/16.本設(shè)計中有標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20m以及16m，取L=20m為研究對象則梁高的取值范圍為1.252.5m綜合考慮取梁高H=1.25m。（2）梁肋厚度梁肋的厚度取決于梁內(nèi)的最大主拉應(yīng)力和主筋布置構(gòu)造的要求。由于簡支梁剪力由支座向跨中逐漸減少，為節(jié)省混凝土及減輕梁的自重，梁肋可以是變厚度的。本設(shè)計中為設(shè)計簡便故梁肋為等厚

22、的。梁肋厚度還應(yīng)考慮肋內(nèi)主筋布置，這是根據(jù)鋼筋數(shù)量、類型、排列以及鋼筋凈距和保護(hù)層厚度等要求加以確定。梁肋厚度一般為160mm400mm，規(guī)范 9規(guī)定的梁肋最小構(gòu)造厚度為140mm。同時梁肋厚度與梁高的比為1/61/7故梁肋厚度為178mm208mm綜上所述梁肋厚度b=180mm（3）梁肋的間距梁肋的間距主要取決于起吊設(shè)備的能力以及預(yù)制安裝的方便標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中間距取1.62.2m。加大梁肋間距減少梁數(shù)，故本設(shè)計中B=1.8m.（4）橋面板簡支梁橋橋面板一般采用變厚式，其厚度隨主梁間距而定，翼緣根部的厚度不小于梁高的1/10，翼緣懸臂端的厚度不應(yīng)小于100mm。當(dāng)預(yù)制T形梁之間采用橫向整體澆筑連接時

23、，其懸臂端厚度不應(yīng)下于140mm。本設(shè)計中取h1=100mm，h2=40mm。3.2主梁內(nèi)力計算3.2.1 計算橫向分布影響系數(shù)對于一座有多片主梁組成，并通過橫隔梁，橋面板等橫向連接構(gòu)成一個整體的梁橋，當(dāng)橋上有荷載P作用時，由于結(jié)構(gòu)的橫向剛性必然會使所有主梁不同程度地分擔(dān)荷載P，而且，荷載作用的縱，橫位置不同，各梁分擔(dān)的荷載及內(nèi)力，變形亦放生變化，因此，橋中的各片梁是一個空間受力結(jié)構(gòu)。為了便于實(shí)用計算，設(shè)計中把空間受力簡化成平面受力來分析：首先從橫向確定出某人根主梁所分擔(dān)的荷載，然后再沿橋的縱向確定該梁某一截面的內(nèi)力，即S=p(x，y)p'2(y)1(x)式中： S某根主梁某一截面的內(nèi)

24、力值；（x，y）該主梁某一截面的內(nèi)力影響面；1（x）該梁在橋的縱向某一截面的內(nèi)力影響線；1014 0（5）截面尺寸如圖所示2（y）單位荷載沿橋面橫向作用在不同位置時，該單梁所分配的荷載比值變化曲線，也稱作對于某梁的荷載橫向分布影響線。在實(shí)踐中，由于施工特點(diǎn)、構(gòu)造設(shè)計等的不同，鋼筋混過凝土和預(yù)應(yīng)力混過凝土梁式橋上可采用不同類型的橫向結(jié)構(gòu)。因此，為使荷載橫向分布的計算能更好地適應(yīng)各種類型的結(jié)構(gòu)特性，就需要按不同的橫向結(jié)構(gòu)簡化計算模型擬定出相應(yīng)的計算方法。根據(jù)各種梁式橋不同的橫向連接構(gòu)造建立的計算模型，有以下幾種荷載橫向分布計算方法：杠桿原理法，把橫向結(jié)構(gòu)視作在主梁上斷開而簡支在其上的簡支梁。 偏心

25、壓力法，為把橫隔梁視作剛性極大的梁，當(dāng)記及主梁抗扭剛度影響是，此法采用修正偏心壓力法。橫向鉸接板（梁）法，為把相鄰板（梁）之間視作鉸接，只傳遞剪力。 橫向剛接梁法，為把相鄰主梁之間視作剛性連接，即傳遞彎矩和剪力。 比擬正交異性板法（G-M）,為將主梁和橫隔梁的剛度換算成正交兩個方向剛度不同的比擬彈性平板來求解。在本設(shè)計中用的是杠桿原理法和偏心壓力法故將這兩種方法簡單說明一下。（1）杠桿原理法杠桿原理法適用于荷載位于靠近主梁支點(diǎn)的荷載橫向分布計算。杠桿原理法的基本假設(shè)：忽略主梁之間橫向連接即假設(shè)橋面板在主梁梁肋處斷開，按簡支梁來進(jìn)行計算。杠桿原理法的受力狀態(tài)：按靜力平衡求各主梁所分擔(dān)的反力。杠桿

26、原理法求橫向分布影響系數(shù)m的具體過程：繪出指定梁的橫向分布影響線按標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及最不利情況來布置荷載按比例各個荷載作用下影響線圖上的豎標(biāo)i和ri 求出moq和mor而11汽車荷載：moq=1i 2人群荷載：mor=ri（2）偏心壓力法偏心壓力法計算荷載橫向分布適合于橋上具有可靠地橫向連接，且橋的寬胯比B/L小于或接近0.5的情況時（一般為窄橋）的跨中區(qū)域的荷載橫向分布影響線。偏心壓力法的基本前提是：其一，在車輛荷載作用下，中間橫隔梁可近似地看作一根剛度無窮大的剛性梁，橫隔梁全長呈直線變形；其二，忽略主梁的抗扭剛度，即不計入主梁對橫隔梁的抵抗扭矩。偏心壓力法求橫向分布影響系數(shù)m的具體過程：利用公式

27、求得兩點(diǎn)的控制值（ie）根據(jù)控制點(diǎn)繪制指定梁的橫向分布影響按標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及最不利情況來布置荷載按比例各個荷載作用下影響線圖上的豎標(biāo)ie和ri 求得mcq和mcr而汽車荷載：mcq=1ie 2人群荷載：mcr=ri3.2.2 荷載的計算（1）恒載內(nèi)力的計算首先求出主梁的恒載集度，主梁的恒載集度包括：主梁自重g1=10.49KN/m；橋面鋪裝g2=3.99KN/m；橫隔梁分邊梁和中梁之分，邊梁g3=0.685KN/m，中梁g4=1.37KN/m；人行道板g2=3KN/m。主梁的集度則根據(jù)主梁的位置來確定號和梁g=18.165KN/m，號、號和號g=18.85KN/m.然后計算主梁1/2、1/4截面的

28、彎矩以及1/2、支點(diǎn)截面的剪力。繪制它們分別對應(yīng)的影響線接著求出相應(yīng)的影響線面積w0再者通過公式：12M=qw0Q=qw0（2）汽車荷載計算汽車荷載按公路II級荷載計算因?yàn)橛嬎憧鐝綖長=19.5m故qk=7.875KN/m，pk=178.5KN。汽車沖擊系數(shù)應(yīng)該按照公式f=2L2EIc（L為計mc算跨徑，E混凝土的彈性模量，Ic截面慣性矩，mc=G/g）求得f再通過查表可算出為計算簡便故本設(shè)計中=0.3. 繪制出各梁的荷載橫向分布系數(shù)m沿跨長的變化圖以及在相應(yīng)截面上的內(nèi)力影響線然后用車道荷載按最不利情況布載最后按比例求得荷載在圖上的豎標(biāo)值mi以及yi最后按照公式：M1=(1+)(mcqpky1

29、+qkmcqoq)2M1=(1+)(mcq1pky1+qkmcqoq)Q1=(1+)(1.2pkmcqyk+qkmcqoq)24aQ0=(1+)(1.2pkmoqyk+qkmcqoq)+qky1(moq-mcq)2求得各梁的內(nèi)力值。（3）人群荷載由于L=19.5m<50m 故Por=3KN/m2×1.5m=4.5KN/m 繪制出各梁的荷載橫向分布系數(shù)m沿跨長的變化圖以及在相應(yīng)截面上的內(nèi)力影響線然后用均布荷載按最不利情況布載最后按比例求得荷載在圖上的豎標(biāo)值mi以及yi最后按照公式：M1=mcrpor，M1=mcrpor24aaQ1=mcrpor+(mor-mcr)pory1，Q0

30、=mcrpor+(mor-mcr)pory1 2223.2.3 效應(yīng)組合按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行效應(yīng)組合按照公式13nn 0Sud=0 GiSGik+Q1SQik+cQjSQjkj=2i=1求得每根梁在不同截面的內(nèi)力設(shè)計值我們不難發(fā)現(xiàn)在號梁的跨中彎矩最大號梁的支點(diǎn)截面剪力最大故在配筋是以這兩個控制值進(jìn)行設(shè)計計算。3.3主梁配筋設(shè)計計算及承載力校核主梁內(nèi)配有縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋、架立鋼筋、水平縱向鋼筋等五種鋼筋?？v向受力鋼筋布置在受拉區(qū)的縱向受力鋼筋是梁的主要受力鋼筋，一般稱作主筋。當(dāng)梁高受到限制時，亦可在受壓區(qū)布置縱向受壓鋼筋，用以協(xié)助混凝土承擔(dān)壓力?？v向鋼筋的直徑一般為1432mm，同

31、一梁內(nèi)宜采用相同直徑的鋼筋，以簡化施工。有時為了節(jié)省鋼筋，也可采用兩種那個鋼筋，但直徑相差應(yīng)不小于2mm，以便于辨認(rèn)?？v向鋼筋若采用單根鋼筋時，鋼筋層數(shù)不宜多于三層：若采用束筋時，組成束筋的單根鋼筋直徑不應(yīng)大于28mm，根數(shù)不應(yīng)多于三根；當(dāng)直徑大于28mm時應(yīng)為兩根；采用焊接鋼筋骨架時，焊接骨架的鋼筋的層數(shù)不應(yīng)多于六層，單根鋼筋直徑不應(yīng)大于32mm。梁內(nèi)主筋間或?qū)优c層間應(yīng)有一定的距離。各主鋼筋間橫向凈距和層與層之間的豎向凈距，當(dāng)鋼筋為三層及以下時，不應(yīng)小于30mm，并不小于鋼筋直徑；當(dāng)鋼筋為三層以上時，不應(yīng)小于40mm，并不小于鋼筋直徑的1.25倍。彎起鋼筋大多由縱向受力鋼筋彎起而成，主要用以

32、承擔(dān)主拉應(yīng)力，并增加鋼筋骨架的穩(wěn)定性。當(dāng)將多余的縱向鋼筋全部彎起仍不能滿足受力要求和構(gòu)造要求時，可以采用專設(shè)的斜短鋼筋焊接，但不得采用不與主筋焊接的浮筋。彎起鋼筋與梁的縱軸宜成45°，在特殊情況下，可取不小于30°或不大于60°彎起。箍筋除了承受主拉應(yīng)力外，在構(gòu)造上還起固定鋼筋位置的作用。箍筋的直徑不應(yīng)小于8mm且主筋直徑的1/4。固定受拉鋼筋的箍筋的間距不應(yīng)大于梁高的1/2及且不大于400mm；固定受壓鋼筋的箍筋，其間距還應(yīng)不大于受壓鋼筋直徑的15倍，且不應(yīng)大于400mm。架立鋼筋根據(jù)構(gòu)造要求設(shè)置架立鋼筋根據(jù)構(gòu)造要求設(shè)置，其作用是架立箍筋、固定箍筋的位置，把鋼筋

33、綁扎（或焊接）成骨架，架立鋼筋的直徑一般取141014mm。采用焊接骨架時，為保證骨架具有一定剛度，架立鋼筋的直徑應(yīng)適當(dāng)加大。T形截面梁及箱形截面的腹板兩側(cè)應(yīng)設(shè)置水平縱向鋼筋，以防止因混凝土收縮及溫度變化而產(chǎn)生的裂縫。水平縱向鋼筋的直徑為68mm，每個腹板內(nèi)水平縱向鋼筋截面面積為（0.0010.002）bh，此處b為腹板厚度，h為梁高。水平縱向鋼筋的間距，在受拉區(qū)應(yīng)不大于腹板厚度，且不大于200mm；在受壓區(qū)應(yīng)不大于300mm；在支點(diǎn)附近剪力較大區(qū)段，水平縱向鋼筋截面面積應(yīng)予以增加，其間距宜為100150mm。3.3.1配置主筋（1）鋼筋選擇首先擬定as=100mm則主梁有效高度h0=h-as

34、=1150mm在計算翼緣板的計算L''；b'寬度：b'mm，h'f=120mm。 ffB；bfb+12hf取最小值b'f=16203h'f'hh-然后通過公式：0Mdfcdb' 來判斷界面類型，本設(shè)計中該式ff02成立則為第一類T形截面那么就按照公式x=h0-h0-度x=96.6mm，xbh0=609.05mm且xh'f。 220Md求得受壓區(qū)高fcdb'f最后通過受壓區(qū)高度x代入到相應(yīng)的公式求得所需鋼筋截面面積As：若為第一類則As=fcdb'fx求得AS=6544.2mm；再通過以求出的AS查相

35、關(guān)表格得到所fsd需鋼筋為10根直徑為32mm的HRB400鋼筋提供的面積為8043mm²采用二排五層焊接鋼筋骨架則鋼筋截面重心至截面下邊緣的距離as=119.51mm，h0=1130.5mm截面最小寬度bmin=176.6mm<180mm滿足要求。（2）跨中截面承載能力復(fù)核首先通過應(yīng)選出來的鋼筋截面面積As確定受壓區(qū)實(shí)際高度x=fsdAs ，求fcdb'f得x=118.7mm，xbh0=609.05mm且xh'.4mm由于f，xsuh0=224x<suh0故說明梁高偏高其正截面抗彎承載力應(yīng)以縱向受拉鋼筋的應(yīng)變達(dá)到極 15限su=0.01控制故在承載力復(fù)核

36、時應(yīng)將截面最大抗彎承載力乘以0.95再與外在所產(chǎn)生的最大彎矩比較即：x0.95Mdu=0.950Mdfcdb'xh-.08KNM0Md=2379.36KNM =2699f02故跨中截面承載力是滿足的。3.3.2斜截面抗剪承載力計算鋼筋混凝土梁斜截面抗剪承載力計算，以剪壓破壞形態(tài)的受力特征為基礎(chǔ)。此時斜截面所承受的剪力組合設(shè)計值，由斜裂縫頂端未開裂的混凝土、與斜裂縫相交的箍筋和彎起鋼筋三者共同承擔(dān)。 （1）抗剪上下限復(fù)核對于腹板高度不變的等高簡支梁，距支點(diǎn)h/2處的第一個截面尺寸按控制設(shè)計值應(yīng)滿足下列要求：0.5010-3ftdbh00vd0.5110-3cukbh0通過構(gòu)造要求，僅保持

37、最下面兩根鋼筋通過支點(diǎn)，其余各根鋼筋在跨間不同位置彎起。支點(diǎn)截面的有效高度h0=1202.1mm又通過跨中剪力以及支點(diǎn)剪力畫出剪力在半跨內(nèi)的分布圖再通過比例求出h/2的剪力值最后滿足：150.38KN<519.37KN<604.43KN。（2）設(shè)計組合剪力值由前面已知支點(diǎn)剪力值為547.55KN，跨中剪力值為106.30KN其中小于141.43KN部分可不進(jìn)行斜截面承載能力計算，箍筋按構(gòu)造要求配置，不需要進(jìn)行斜截面承載能力計算的區(qū)段半跨長度為776.24mm。距支點(diǎn)h/2處的剪力值為519.37KN其中由混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力組合設(shè)計值為：0.6vd1=0.6519.37=311.

38、62KN，應(yīng)有彎起鋼筋承擔(dān)的剪力組合設(shè)計值為：0.4vd1=0.4519.37=307.75KN。（3）箍筋設(shè)計由公式確定配筋率：0.6vd1 0.4510bh30sv=16 2(2+0.6Pfcukfsdv其中P=100=100As=0.743，3=1.1 bh0代入上式則sv=0.0023svmin=0.0012選用直徑為10mm的雙肢箍筋，單肢箍筋的截面面積為Asv1=78.54mm²，則箍筋的間距為：Sv=nAsv1=379.42mm bsv最后取Sv=200mm，在支承截面處自支座中心至一倍梁高的范圍內(nèi)取Sv=100mm.（4）彎起鋼筋的設(shè)計根據(jù)公式：Asbi=0Vsbi0

39、.7510fsdsins-3求得每一排彎起鋼筋的截面積。計算第一排彎起鋼筋A(yù)sbi時，對簡支梁取用距支點(diǎn)中心h/2處應(yīng)有彎起鋼筋承擔(dān)的那部份剪力設(shè)計值Vsb1=207.75KN，彎起鋼筋的彎起角取45°則可計算第一排彎起鋼筋所需要的彎起面積為Asb1=1187.2mm²既而將主筋彎起兩根提供的面積為Asb1=1608.6mm²。計算第一排以后的彎起鋼筋時各排的彎起鋼筋A(yù)sb2Asb6時，取用前一排彎起鋼筋下面的起彎點(diǎn)處應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力設(shè)計值Vsb2Vsb6.。直到不需要有彎起鋼筋承擔(dān)剪力為止。3.4主梁裂縫寬度以及變形設(shè)計計算3.4.1裂縫寬度的計算混

40、凝土是一種耐久性較好的建筑材料，但是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，如果混凝土出現(xiàn)較大的裂縫，由于水分的侵入會導(dǎo)致鋼筋的銹蝕，這就大大地縮短了結(jié)構(gòu)的壽命。橋梁結(jié)構(gòu)處于露天環(huán)境，所以更加需要控制裂縫寬度。橋規(guī)規(guī)定，鋼筋混凝土構(gòu)件計算的特征裂縫寬度不應(yīng)超過下列規(guī)定的限制：I類和II類環(huán)境，0.2mm；III類和IV類環(huán)境，0.15mm。橋規(guī)規(guī)定，矩形、T形和工字型截面鋼筋混凝土構(gòu)件，其特征值裂縫寬度由計算值（保證率為95）可按下列公式計算：17Wfk=C1C2C3ss30+d Es0.28+10得到Wfk=0.175mm計算寬度小于特征裂縫寬度0.2mm滿足規(guī)范要求。3.4.2撓度的計算（1）截面特征值計算首

41、先計算T形截面的相關(guān)參數(shù)：中性軸距離受壓邊緣的距離ax=363mm，截面慣性矩J0=6.28×1010mm4，然后計算換算截面的幾何特征值的計算按照公式：2'2(b'b'fx0f-b)(x0-hf)-EsAs(h0-x0)=022 33(b'-b)(x0-h'f)+A(h-x)2b'xJcr=f0-fEss0033算的受壓區(qū)高度X0=384.1mm，以及換算截面的慣性矩Jcr=5.3×1010mm4。,W0=7.25×1010mm3，S0=6.93×107mm2,Bcr=15.9×1014mm2.

42、（2）荷載在短期效應(yīng)組合作用下的跨中截面撓度：5MsL2fs=48BB=B0McrMcr M+1- Mss22 B0Bcr其中B0=0.95EcJ0=17.91014Nmm2，Es=6.67故B=15.971014Nmm2，則算出的fs=37.14mm。受彎構(gòu)件在使用階段的撓度尚應(yīng)考慮長期效應(yīng)的影響，即按荷載短期效應(yīng)組合計算的撓度值乘以長期增長系數(shù)，則fl=fs=59.4mm，fl大于L/600應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，預(yù)拱度值按結(jié)構(gòu)自重和1/2可變荷載頻遇值計算的吃剛起撓度之'=46.14mm，消除自重影響后的長期撓度為fLQ=21.19mm32.5mm可和。fp以認(rèn)為滿足規(guī)范要求。4. 橫隔梁

43、設(shè)計計算4.1橫隔梁尺寸的選定橫隔梁剛度越大，梁的整體性越好，在荷載作用下各主梁越能更好地共同 18受力。端橫隔梁是必須設(shè)置的跨內(nèi)的橫隔梁將隨跨徑的增大宜每隔5.08.0m設(shè)置一道，在本設(shè)計中考慮到橫隔梁的布局以及梁的長度設(shè)置5片橫隔梁它們的間距都為4.85m基本上符合一般習(xí)慣。從運(yùn)輸和安裝的穩(wěn)定性考慮，通常將端橫隔梁做成與梁同高。橫隔梁的高度一般為主梁梁肋高度的0.70.9倍。在本設(shè)計中橫隔梁的高度為1.00m，橫隔梁的厚度一般為150180mm，為便于施工脫模，一般做成上寬下窄和內(nèi)寬外窄的楔形，不過本設(shè)計中位計算簡便而采用等寬等厚即橫隔梁厚度為15mm。4.2橫隔梁內(nèi)力計算4.2.1作用在

44、橫隔梁上的計算荷載對于跨中一根橫隔梁來說，除了直接作用在其上的輪重對它的影響外，前后輪對它也有影響。在計算中可假設(shè)荷載在相鄰橫隔梁之間按杠桿原理法傳布。計算時可按車輛荷載布置進(jìn)行計算，或按車道荷載進(jìn)行計算，取兩者中控制值進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，最后取計算彎矩時Poq=119.17KN，計算剪力時Poq=126.20KN。4.2.2橫隔梁的內(nèi)力影響線由力學(xué)分析確定最不利截面的彎矩和剪力，最不利彎矩會出現(xiàn)在號梁，最不利剪力會出現(xiàn)在號梁右邊處故由力學(xué)平衡條件就可寫出橫隔梁任意截面的內(nèi)力計算公式：（1）當(dāng)荷載P=1位于截面的左側(cè)時：Mr=Ribi-eQr=Ri-1（2）當(dāng)荷載P=1位于截面的右側(cè)時： 左左Mr=

45、RibiQr=Ri通過上面的公式求出3-3截面當(dāng)單位力作用時產(chǎn)生的彎矩值兩個即可繪制出3-3截面的內(nèi)力影響線，同理只要求出剪力值三個即可繪制出剪力影響線。 19 左左4.2.3橫隔梁的內(nèi)力計算用上述的計算荷載在橫隔梁所求截面的內(nèi)力影響線上按最不利位置加載，就可求得橫隔梁在該截面上的最大內(nèi)力值，即S=（1+）Poq4.3橫隔梁配筋設(shè)計計算及承載力校核橫隔梁由于人群荷載的作用產(chǎn)生更了負(fù)彎矩故橫隔梁的配筋是雙筋截面所以了橫隔量需要驗(yàn)算正彎矩和負(fù)彎矩的配筋。由內(nèi)力計算得到正彎矩為274.65KN·m；負(fù)彎矩為-216.94KN·m。故按照該內(nèi)力進(jìn)行配筋設(shè)計計算。正截面設(shè)計計算時在本

46、設(shè)計中將橫隔梁的截面看作是T形截面然后按后按照公式：0Mdfcdb'fx h0-來進(jìn)行計算，繼而得到正彎矩所需要的鋼筋截面面積As從而配置鋼筋，最后復(fù)核看配置的鋼筋是否能夠提供足夠的抗力。負(fù)彎矩設(shè)計計算時在本設(shè)計中將橫隔梁的截面看作是矩形截面然后按公式： x20Md=fcdbx h0-2 來進(jìn)行計算，繼而得到負(fù)彎矩所需要的鋼筋截面面積As從而配置鋼筋，最后核看配置的鋼筋是否能夠提供足夠的抗力。橫隔梁的剪力效應(yīng)值為231.98KN，根據(jù)主梁配筋設(shè)計計算可知首先應(yīng)該上下限復(fù)核然后再是剪力的分配。在橫隔梁中由于剪力值較小混凝土和箍筋足夠提供所需要的抗力所以不用配置斜筋。4.4橫隔梁接頭連接方

47、式橫隔梁是主梁橫向連接的一種構(gòu)造使得主梁能夠形成整體比且能夠共同受力所以橫隔梁在梁橋里面一般為必須的構(gòu)造而橫隔梁能否發(fā)揮其應(yīng)有的功x 20能就必須要使得其自身整體性良好只有這樣它才能提供橫向連接的作用所以我們的必須保證橫隔梁的橫向連接是否良好。橫隔梁常用的橫向連接有鋼板焊接和扣環(huán)連接在本設(shè)計中采用的是鋼板焊接。查閱相關(guān)資料擬定現(xiàn)擬定鋼板的尺寸：有123×70×12mm；105.5×70×12mm；70×70×12mm。三種類型的鋼板。分別將正彎矩所需要的主筋連、負(fù)彎矩所需要的主筋、水平縱向鋼筋連接起來共同作用。5. 行車道板設(shè)計計算5

48、.1行車道板的內(nèi)力計算橋面板的連接方式有兩種：一種是剛性連接；一種是鉸接。正對這兩種不同的連接方式橋面板的計算模型也不相同。剛性連接是采用簡支梁受力模型來計算橋面板的內(nèi)力；而鉸接則是采用懸臂梁的受力模型來計算橋面板的內(nèi)力。而本設(shè)計采用的是鉸接故采用的是懸臂板的受力模型。首先計算永久荷載及其效應(yīng)，計算每延米板寬的自重g=5.85KN/M則其才1MAg=-gL0=-1.92KNM,VAg=gL0=4.74KN生的恒載內(nèi)力為。 2然后計算可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)，公路II級載以重輪作用于鉸接縫軸線上為最不利情況對于懸臂板來說。按照橋規(guī)后輪著地寬度b2=0.6m及長度a2=0.2m，順行車方向輪壓的分布寬度a1=a2+2H=0.44m，垂直方向輪壓分布寬度b1=b2+2H=0.84m，作用于懸臂板根部有效分布寬度a=3.46m那么作用在每米板寬上的彎矩為-1