m預(yù)應(yīng)力簡支梁橋畢業(yè)設(shè)計_secret

1、.第一章 工程概述51.1設(shè)計題目51.2 設(shè)計資料513 橋梁設(shè)計的基本要求51.3.1 使用上的要求：51.3.2 經(jīng)濟(jì)上的要求：51.3.3 結(jié)構(gòu)和尺寸上的要求：51.3.4 施工上的要求：61.3.5美觀上的要求：6第二章 方案比選62.1橋位概述62.2 方案一：預(yù)應(yīng)力簡支T梁結(jié)構(gòu)62.2.1預(yù)應(yīng)力簡支T梁結(jié)構(gòu)（祥圖見A3圖）立面圖62.2.2 全橋主要尺寸62.2.3預(yù)應(yīng)力簡之T梁結(jié)構(gòu)特點：72.2.4預(yù)應(yīng)力簡支T梁結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性72.3 鋼筋混凝土簡支T形橋梁82.3 方案二：鋼筋混凝土非預(yù)應(yīng)力簡支T梁橋82.3.1鋼筋混凝土橋立面圖（詳圖見A3圖）82.3.2 全橋主要尺寸82.3

2、.3 鋼筋混凝土簡支橋梁的特點82.3.4鋼筋混凝土簡支梁橋經(jīng)濟(jì)性92.4 方案確定9第三章 橋梁設(shè)計資料及上部構(gòu)造布置123.1設(shè)計資料123.1.1 橋梁跨徑及橋?qū)?23.1.2 設(shè)計荷載123.1.3 環(huán)境123.1.4 材料及工藝123.1.5 設(shè)計要求123.1.6 施工方法123.1.7設(shè)計依據(jù)133.1.8基本計算數(shù)據(jù)133.2構(gòu)造布置（上部結(jié)構(gòu)）143.2.1 橫截面布置143.2.2 橫截面沿跨長的變化193.2.3 橫隔梁的設(shè)置203.3構(gòu)造布置圖 見A3圖紙203.4 四個驗算截面斷面圖 見A3圖20第四章 主梁作用效應(yīng)計算214.1主梁編號174.2 1號梁永久作用效應(yīng)

3、計算214.2.1 永久作用集度214.2.2永久作用 效應(yīng)224.3 可變作用效應(yīng)計算（修正剛性橫梁法）234.3.1 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)234.3.2計算主梁的的荷載橫向分布系數(shù)234.3.3 車道荷載的取值274.3.4 計算可變作用效應(yīng)284.4 主梁作用效應(yīng)組合33第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算、布置345.1預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的估算345.2預(yù)應(yīng)力鋼筋布置355.3非預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算及布置426.1后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁主梁截面幾何特性計算436.1.1 孔道壓漿前436.1.3橋面、欄桿及人行道施工和運營階段446.2跨中截面面積、慣矩、靜矩的計算456.2.1截面面積及慣矩計算466.

4、2.2截面凈矩計算476.3 變化點截面面積和慣矩計算，靜矩計算486.3.1變化點面積慣矩計算496.3.2 變化點截面靜矩計算506.4 支點截面面積及慣矩靜矩計算516.4.1 支點截面面積及慣矩計算526.4.2 支點截面靜矩計算536.5四分點面積及慣矩靜矩計算556.5.1四分點面積及慣矩計算556.5.2四分點靜矩計算566.6主梁截面幾何特性匯總57第七章 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算587.1 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失597.2 由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失607.3 鋼筋與臺座間的溫差引起的應(yīng)力損失617.5 由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失627.6 混泥

5、土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失637.7成橋后鋼束混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失637.8預(yù)加應(yīng)力計算647.9鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總69第八章 截面承載力驗算728.1 正截面承載力驗算728.1.1 確定混凝土受壓區(qū)高度738.1.2驗算正載面承載力748.1.3驗算最小配筋率748.2斜截面承載力驗算758.2.1復(fù)核主梁載面尺寸758.2.2截面抗剪承載力驗算768.2.3計算斜截面水平投影長度C768.2.4箍筋計算（斜截面）778.2.5抗剪承載力計算（斜截面）778.2.6抗彎承載力驗算（斜截面）798.2.7其它斜截面承載力驗算79第九章 抗裂驗算799.1正截面抗裂驗算799.2斜

6、截面抗裂計算80第十章 應(yīng)力計算8610.1持久狀況正截面混凝土壓應(yīng)力驗算8710.2持久狀況預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗算8910.3持久狀況斜截面混凝土主壓應(yīng)力驗算9110.4短暫狀況預(yù)加應(yīng)力階段的應(yīng)力驗算9710.5短暫狀況構(gòu)件的吊裝應(yīng)力驗算99第十一章 變形驗算10111.1計算由預(yù)加力引起的跨中反拱度10111.2計算由荷載引起的跨中撓度10511.3結(jié)構(gòu)剛度驗算10611.4預(yù)撓度的設(shè)置106第十二章 局部承壓計算10712.1局部承壓區(qū)的截面尺寸驗算10712.2局部抗壓承載力驗算109第十三章 橫隔梁計算11013.1確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用11013.2跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線

7、11113.3截面作用效應(yīng)計算11413.4截面配筋計算115第十四章 行車道板計算11714.1懸臂板荷載作用效應(yīng)計算（考慮跨中邊梁）11714.1.1永久作用11714.1.2可變作用11814.1.3承載能力極限狀態(tài)作用效應(yīng)基本組合11814.2連續(xù)板荷載作用效應(yīng)計算（考慮跨中處）11814.2.1永久作用11914.2.2可變作用12114.2.3作用效應(yīng)組合12314.3截面設(shè)計、配筋及承載力驗算123第一章 工程概述1.1設(shè)計題目城市橋梁設(shè)計（XX市XX路）1.2 設(shè)計資料 道路等級：城市快速路 荷載：城市A級 橋道寬：獨立橋?qū)?道路縱斷面圖，橋位平面圖，橋道標(biāo)高 材料：鋼材，級，

8、混凝土30-50級，支座用橡膠板式支座詳細(xì)計算數(shù)據(jù)見第三章13 橋梁設(shè)計的基本要求橋梁是公路或城市道路的重要組成部分，特別是大、中橋梁對當(dāng)?shù)氐恼?、?jīng)濟(jì)、國防等都具有中重要的意義。因此，應(yīng)根據(jù)所設(shè)計橋梁的適用任務(wù)、性質(zhì)和所在路線的遠(yuǎn)景發(fā)展需要、按照實用、經(jīng)濟(jì)和適當(dāng)照顧美觀的原則進(jìn)行總體規(guī)劃和設(shè)計。與設(shè)計其他工程結(jié)構(gòu)物一樣，在橋梁設(shè)計中必須考慮以下各項要求。1.3.1 使用上的要求：橋上的車行道與人行道寬度應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足未來交通量增長的需求。橋型、跨度大小和橋下凈空應(yīng)滿足泄洪、安全通航或用通車等要求。建成的橋梁要保證使用年限，并便于檢查和維修1.3.2 經(jīng)濟(jì)上的要求：橋梁設(shè)

9、計應(yīng)體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的合理。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較中，應(yīng)充分考慮橋梁在使用期間的運營條件以及養(yǎng)護(hù)和維修等方面的問題。另外，橋梁設(shè)計應(yīng)根據(jù)因地制宜、就地取材、方便施工的原則，合理選用適當(dāng)?shù)臉蛐?。還要能滿足快速施工的要求以達(dá)到縮短工期的目的，不僅能降低造價，而且提早通車在運輸上將帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。1.3.3 結(jié)構(gòu)和尺寸上的要求：整個橋梁結(jié)構(gòu)及其各部分構(gòu)件，在制造、運營、安裝和適用過程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。1.3.4 施工上的要求：橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)便于制造和架設(shè)。應(yīng)盡量采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和施工機(jī)械，以利于加快施工速度，保證工程質(zhì)量和施工安全。1.3.5美觀上的要求：一座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周

10、圍的精致相協(xié)調(diào)。城市橋梁和旅游地區(qū)的橋梁，可較多地考慮建筑藝術(shù)上的要求。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的細(xì)部裝飾。第二章 方案比選2.1橋位概述該橋位于城市支路上，跨越XX市劍江。該橋長約35米，其路線標(biāo)高與地面標(biāo)高之差有6.5米。故在考慮橋型時要注意橋下凈空與美觀。在考慮工藝施工時，更注意不影響附近居民的生活。2.2 方案一：預(yù)應(yīng)力簡支T梁結(jié)構(gòu)2.2.1預(yù)應(yīng)力簡支T梁結(jié)構(gòu)（祥圖見A3圖）立面圖2.2.2 全橋主要尺寸 本設(shè)計采用一跨，T梁全長34.96m，高2.25m，現(xiàn)澆混凝土50cm，采用5片主梁，預(yù)制主梁采用C50混凝土，計算跨徑34m，橋面鋪裝采用

11、10 cm C30混凝土，面層用30 cm厚的瀝青混凝土。橋面布置，人行道寬1.5m，車行道7m。預(yù)應(yīng)力筋為低松弛鋼紋線。 2.2.3預(yù)應(yīng)力簡之T梁結(jié)構(gòu)特點：1 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；結(jié)構(gòu)造型靈活，可以根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費用較少；結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較??；可以采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力；預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其

12、跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。2. 由于采用預(yù)制構(gòu)件，因而可以在預(yù)制場內(nèi)批量生產(chǎn)。這樣則便于統(tǒng)一生產(chǎn)管理并嚴(yán)格控制預(yù)制構(gòu)件的尺寸。采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件時更有利于技術(shù)操作，提高預(yù)制速度，節(jié)約模板用費。3. 由于在下部結(jié)構(gòu)施工的同時便可以進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的預(yù)制，因而節(jié)約了施工時間，加快了施工速度，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。4. 整片梁的吊裝就位僅需要吊裝設(shè)備，簡支梁的預(yù)應(yīng)力筋張拉可在工廠進(jìn)行，而負(fù)彎矩的布置或張拉可在梁上或掛藍(lán)上進(jìn)行，因而減少了施工設(shè)備

13、，又可避免造成地面障礙，在擁擠的市區(qū)或風(fēng)景區(qū)以及城市立交橋等一些要求施工中不能中斷交通的工程中特別適用。5.避免采用大量的腳手架，可保護(hù)環(huán)境，節(jié)約用費。2.2.4預(yù)應(yīng)力簡支T梁結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性 （1）造價 材料費的估價 由于目前缺乏經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的資料，而各地區(qū)的計算又不一致，故暫按材料用量來衡量。一片主梁的體積為26.453m3，全橋總體積為132.265m3，橋面鋪裝的墊層為10cm的防水混凝土，瀝青混凝土的3cm，它們體積分別為24.472 m3、7.3416 m3 。 （2）工期 該橋梁采用預(yù)制T梁，對于本設(shè)計方案可以用上、下結(jié)構(gòu)平行施工，可節(jié)約時間。 （3）養(yǎng)護(hù)與組修 在橋梁規(guī)定使用年限內(nèi)維修費

14、用的多少要考慮，預(yù)應(yīng)力橋主梁裂縫不出現(xiàn)或很少，維修費用少。 （4）舒適度 由于只有一跨，橋面連續(xù)，施工接縫少，提高了行車速度和行車舒適度。2.3 鋼筋混凝土簡支T形橋梁2.3 方案二：鋼筋混凝土非預(yù)應(yīng)力簡支T梁橋2.3.1鋼筋混凝土橋立面圖（詳圖見A3圖）2.3.2 全橋主要尺寸本設(shè)計方案分兩跨，每跨計算跨徑17m，主梁長17.48m。主梁間距1.6m，梁高1.3m，全長34.96m，用12片主梁，每邊人行道外懸0.2m。預(yù)制T梁采用C30混凝土，普通鋼筋用HRB400級鋼筋，橋面鋪裝采用10cm的C30防水混凝土。3cm瀝青鋪裝。橋面布置為人行道1.5m，車行道7m。橋臺采用2個直徑為1.4

15、m獨立圓墩，其上是蓋梁。2.3.3 鋼筋混凝土簡支橋梁的特點1 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；結(jié)構(gòu)造型靈活，可以根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較??；可以采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力；2. 由于采用預(yù)制構(gòu)件，因而可以在預(yù)制場內(nèi)批量生產(chǎn)。這樣則便于統(tǒng)一生產(chǎn)管理并嚴(yán)格控制預(yù)制構(gòu)件的尺寸。采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件時更有利于技術(shù)操作，提高預(yù)制速度，節(jié)約模板用費。3. 由于在下部結(jié)構(gòu)施工的同時便可以進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的預(yù)制，因而節(jié)約了施工時間，加快

16、了施工速度，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。4.避免采用大量的腳手架，可保護(hù)環(huán)境，節(jié)約用費。5.結(jié)構(gòu)本身的自重大，約占全部設(shè)計荷載（包括恒載和活載的30%60%）跨度越大則自重所占的比值更顯著增大。鑒于材料大部分為結(jié)構(gòu)本身的重量說消耗，大大限制了鋼筋混凝土梁式橋的跨越能力。6.就地澆筋的鋼筋混凝土橋施工工期長，支梁河橫板耗損大7.容易開裂，不利于養(yǎng)護(hù)2.3.4鋼筋混凝土簡支梁橋經(jīng)濟(jì)性（1）造價：一片主梁體積0.3704×17=6.297m3，全橋的總體積為75.564m3，橋面鋪裝10cmC30防水混凝土24.472m3，3cm的瀝青鋪裝7.3416m3，但中間橋墩費用極大（上部費用較少）。（2

17、）該橋梁采用的預(yù)制T梁，對于不了方案可以用上、下結(jié)構(gòu)平行施工，節(jié)約時間。（3）養(yǎng)護(hù)與維修：容易開裂，維修費用高（4）舒適度：施工縫比一跨的多，沒有方案1的舒適度好。2.4 方案確定鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力T梁簡支梁橋在我國都有相當(dāng)?shù)臍v史，技術(shù)相當(dāng)成熟，兩者都屬于梁橋，其受力相同。表2-1方案比選表目項較比型類案方第一方案第二方案預(yù)應(yīng)力簡支T梁橋鋼筋混凝土簡支T梁橋梁高大小受力特點垂直荷載作用大，支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力，T梁下緣是壓應(yīng)力或拉應(yīng)力極小，不開裂垂直荷載作用下，支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力，T梁下緣可能較大的拉應(yīng)力，容易開裂技術(shù)成熟成熟結(jié)構(gòu)自重重較重表2-1（續(xù)）施工梁體采用預(yù)

18、制，然后用架橋機(jī)架設(shè)，由于單片梁體自重較大，對架橋機(jī)要求高，現(xiàn)流部分寬度大，每跨橋所需粱數(shù)少，工作量小梁體采用預(yù)制，然后用架橋機(jī)架設(shè)，單片梁體自重較小，架設(shè)方便，但每塊梁寬小，每跨橋所需的粱數(shù)少，工作量大，較簡單使用安全安全安全美觀好好經(jīng)濟(jì)混凝土，鋼筋，原料可就地取材，成本較低。梁體自重體積較大，材料用量大混凝土，鋼筋，原料可就地取材，成本較低。梁體自重體積較小，材料用量小，但加了一個橋墩和基礎(chǔ)費用極大兩種方案都屬于簡支梁橋，在我國發(fā)展歷史很悠久了，技術(shù)力量雄厚、經(jīng)濟(jì)、實用、美觀等方面相差不多，綜上所述，選用預(yù)應(yīng)力簡支梁橋（一跨）第三章 橋梁設(shè)計資料及上部構(gòu)造布置3.1設(shè)計資料3.1.1 橋梁

19、跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑： （墩中心距離）主梁全長：34.96m計算跨徑：34m橋面凈空：7m+2×1.5m3.1.2 設(shè)計荷載公路級，人群荷載3.5KN/m2，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件重量的作用力為2.5KN/m。3.1.3 環(huán)境 橋址位于城市地區(qū)，跨河橋，類環(huán)境條件，年平均相對濕度為75%。3.1.4 材料及工藝 混凝土：主梁采用C50，欄桿及橋面鋪裝用C30 預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用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 DGZ-2004）中的15-2鋼紋線，共用25根，配3束， 非預(yù)應(yīng)力鋼筋：HRB400級鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。直徑d<12mm者，一律采用HRB

20、335級鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。鋼筋彈性橫量均為。3.1.5 設(shè)計要求 根據(jù)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 DGZ-2004）要求，按A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計此梁。3.1.6 施工方法 施工方法：按后張法施工，工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70mm，外徑77mm的預(yù)埋波紋管和夾片錨具，鋼紋線采用TD雙作用千斤頂兩端同時張拉，主梁安裝就位后現(xiàn)澆500mm寬的濕接縫。最后施工在100mm的防水混凝土為鋪水層（施工于橋面上），防水混凝土再鋪30mm瀝青混凝土。3.1.7設(shè)計依據(jù)（1）交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）簡稱標(biāo)準(zhǔn)（2）交通部頒公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（

21、JTGD60-2004）,簡稱橋規(guī)（3）交通部頒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 DGZ-2004）簡稱公預(yù)規(guī)3.1.8基本計算數(shù)據(jù)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(qiáng)度50彈性橫量Ec3.45軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度32.4軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度2.65軸心抗壓設(shè)計強(qiáng)度22.4短暫狀態(tài)容許拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力持久狀態(tài)荷載標(biāo)準(zhǔn)組合容許壓應(yīng)力16.2容許主壓應(yīng)力19.44短期效應(yīng)組合容許拉應(yīng)力0容許主拉應(yīng)力1.59鋼紋線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860彈性橫量抗拉設(shè)計強(qiáng)度1260最大控制應(yīng)力為1395持久狀態(tài)應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)荷載組合材料重度鋼筋混凝土（主梁）KN/m³25.0瀝青混凝土（鋪裝）KN/m&

22、#179;23.0防水混凝土（鋪裝）KN/m³24.0鋼紋線KN/m³78.5鋼束與混凝土的彈性橫量比無量綱量5.653.2構(gòu)造布置（上部結(jié)構(gòu)）3.2.1 橫截面布置 主梁間距與主梁片數(shù) 主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可條件可適當(dāng)加寬T梁翼板2100mm，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，因此加上此梁為預(yù)應(yīng)力梁，主梁的工作截面有3種：預(yù)應(yīng)力孔道壓漿前為一階段，管道結(jié)硬后至濕接縫前為一階段，濕接縫結(jié)硬后為一階段。凈7m+2×1.5m的橋?qū)挷捎梦迤髁骸?.2.1.2

23、主梁跨中截面主要尺寸擬訂（中梁）（1）主梁高度：預(yù)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中高跨比約在1/181/19,當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案。因為增大梁高往往是可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本設(shè)計取用2250mm的主梁高度是比較合適的。（2）主梁截面細(xì)部尺寸T梁翼板的厚度主要取決于橋面承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強(qiáng)度要求。本設(shè)計預(yù)制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加寬道210mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉力較小，腹

24、板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時從小腹板本身的穩(wěn)定性出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，本設(shè)計腹板厚度取180mm。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定，設(shè)計實踐表明，馬蹄面積占截面積占截面總面積的10%-20%為合適本設(shè)計考慮了主梁需要配置的鋼束的需要，同時還根據(jù)公預(yù)規(guī)9.4.9條對鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度400mm，高度290mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度110mm，以減小局部應(yīng)力。（3）計算截面幾何特征（中梁） 將主梁跨中截面劃分五個規(guī)劃圖形的小單元，截面幾何特性見下表。圖3-1內(nèi)梁中梁跨中截面尺寸圖表3-1分塊名稱分塊面積（cm2）分塊面積形心

25、至上緣距分塊面積對上緣靜距分塊面積自身慣距（cm）=(cm)分塊面積對表面形心的慣距(1)(2)（3）（4）（5）大毛截面翼板31507.52362559062.573.2216887680.4616946742.96三角承托22217377444463.72901372.92901816.92腹板3258105.53437198894611.5-24.782000569.6910895181.19下三角121192.3323271.93813.39-111.611507271.841508085.23馬蹄1160210.524418081296.67-129.7819537704.14196

26、19000.817911638569.9349870827.11小毛截面翼板24007.5180004500081.1215793090.5615838090.56三角承托22217377444471.321129212.411129656.41腹板3258105.53437198894611.5-17.18961606.529856218.02下三角121192.3323271.93813.39-104.011308987.701309801.09馬蹄1160210.524418081296.67-122.1817316424.7817397721.457161632944.93455314

27、84.53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(biāo)（希望在0.5以上）上核心距離下核心距離截面效率指標(biāo)表明以初擬的主梁中梁跨中截面是合理的主梁跨中截面主要尺寸擬定（邊梁） （1）同理可定為圖3-2 主梁跨中截面（邊梁）（2）跨中截面分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性見表所示表3-2分塊名稱分塊面積（cm2）分塊面積形心 至上緣距分塊面積對上緣靜距分塊面積自身慣距（cm）=(cm)分塊面積對表面形心的慣距(1)(2)（3）（4）（5）大毛截面翼板18505925015416.6784.3313156365.471317178.14三角承托59417.331029

28、4.0239937230792963083289腹板3348103344.8449652284-13.67625637.0710277921.07下三角121192.3323271.93813.3910312836891284502.39馬蹄1160210.524418081296.67-121.1717031315.9217031315.927073631839.9544848810.52小毛截面翼板16005800013333.3387.4212227610.2412240943.57三角承托59417.3310294.02399375.093349273.813353266.81腹板33

29、48103344.8449652284-10.58374763.0610027047.06下三角121192.3323271.93813.39-99.911207822.981208636.37馬蹄1160210.524418081296.67-118.0816173748.2216255044.896823630589.9543085938.7注：大毛截面形心至上緣距離小毛截面形心至上緣距離（3）檢驗截面效率指標(biāo)（希望在0.5以上）上核心距離下核心距離截面效率指標(biāo)表明以初擬的主梁中梁跨中截面是合理的3.2.2 橫截面沿跨長的變化如圖A3圖所示，本設(shè)計主梁采用等高形式，橫截面的下梁翼板厚度沿跨

30、長度不變。在梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，也為不知錨具的需要，在距梁端部1980mm范圍內(nèi)將腹板加厚到馬蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從第三道橫隔梁處向支點附近逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時腹板也開始變化。3.2.3 橫隔梁的設(shè)置模型實驗結(jié)果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小隊主梁設(shè)計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道橫隔梁。本設(shè)計在橋跨中點，支點，及其他幾處設(shè)橫隔梁，具體尺寸布置見A3圖。3.3構(gòu)造布置圖 見A3圖紙3.4 四個驗算截面斷面圖 見A3圖第四章 主梁作用效應(yīng)計算4.1 主梁編號4.

31、2 1號梁永久作用效應(yīng)計算4.2.1 永久作用集度 (1)一期永久作用:預(yù)制梁自重 跨中截面段主梁的自重（第三根橫隔梁到第五根橫隔梁，15米） ×15×25KN/=279.77KN 馬蹄抬高與腹板寬度漸變段梁的自重（長16米）=（1.08300+0.74605）×16×25KN/×=365.82 支點段梁的1.0836自重（長1.98×2）=1.0836×25KN/×1.98×2=107.22KN 邊主梁的橫隔梁：中橫隔梁和端橫隔梁體積一樣，邊主梁的橫隔梁=0.1483877×8×25

32、KN/=33.39 預(yù)制梁永久作用集度÷34.96=22.49KN/m(2)二期永久作用現(xiàn)澆T梁翼板集度×0.25×25KN/=0.9375KN/m 現(xiàn)澆橫隔梁部分=0.0135625×25×8÷34.96=0.08728KN/m鋪裝10cm混凝土鋪裝 0.1×7×2416.8KN/m3cm瀝青鋪裝0.03×7×233.23 KN/m將橋面鋪裝均攤給五片主梁=(16.8+3.22)/5=4.00 KN/m 欄桿及其構(gòu)件按設(shè)計資料，欄桿及其構(gòu)件在每側(cè)2.5 KN/m均攤給五片主梁 =2.5

33、5;2/51 KN/m邊梁二期永久作用集度=0.9375+0.087287+4.0000+1.000=6.024 KN/m4.2.2 永久作用 效應(yīng)如圖所示，設(shè)X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Q=×（1-2×）×l×g永久作用效應(yīng)計算見表4-1· 作用效應(yīng)計算跨中四分點支點變化點 一期彎矩（KN.m）3249.8052437.35402617.270剪力（KN）0191.165382.330168.676二期彎矩（KN.m）870.468652.8510 701.041剪力（KN）051.204 102.408 45.1

34、80彎矩（KN.m）4120.2733090.20503318.311剪力（KN）0242.369484.738213.856 表4-1 4.3 可變作用效應(yīng)計算（修正剛性橫梁法）4.3.1 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按橋規(guī)規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此先要計算結(jié)構(gòu)的基頻，簡支梁橋的基頻可用下列公式估算： 其中 G：結(jié)構(gòu)跨中處每延米結(jié)構(gòu)重力（N/m） 根據(jù)本橋的基頻，可算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為 按橋規(guī)當(dāng)車道大于兩車道，需要進(jìn)行車道折減，三車道折減22%，四車道折減33%當(dāng)折減后不得小于用兩車道布載的計算結(jié)果。本設(shè)計按兩車道設(shè)計，因此計算可變作用效應(yīng)時無需進(jìn)行車道折減4.3.2 計算主

35、梁的的荷載橫向分布系數(shù)（1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)（） 如前所述，本設(shè)計橋跨內(nèi)設(shè)8道橫隔梁，有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比=。所以可以按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù) 計算主梁的抗扭慣矩對于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下列公式計算式中：，相應(yīng)位為單個矩形截面的寬度和高度 ：矩形截面抗扭剛度系數(shù) m :梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù) 對于邊梁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 表4-2抗扭慣矩計算表分塊名稱 翼緣板18514.712.585.0.3331.9588腹板175.8189.76670.3143.2193馬蹄4034.51.15940.16

36、32.67737.8554 計算抗扭修正系數(shù)對本設(shè)計主梁間距相同，并將主梁近似看作等截面 式中 G=0.4E,l=34.00,計算 按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標(biāo)值式中：n=5 ×（計算所得的值列于表4-3梁號 10.57160.38580.20.0142-0.171620.38580.29290.20.10710.014230.20.20.20.20.2 表43 計算表 計算荷載橫向分布系1號梁的橫向影響線和最不利布載圖 圖4-4 跨中的橫向分布系數(shù)計算圖式可變作用（汽車公路-級） （本設(shè)計為兩車道故取可變作用的荷載橫向分布系數(shù)可變作用（人群）（z）支點截面的荷載橫向分布系

37、數(shù)如圖所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，1號梁可變作用的橫向分布計算可計算如下 圖4-5可變作用（汽車）可變作用（人群）(3)橫向分布系數(shù)匯總可變作用類別mcm0公路-級0.49740.2143人群0.57601.02384.3.3 車道荷載的取值 根據(jù)橋規(guī)4.3.1，公路-級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk為： =10.5KN/m計算產(chǎn)矩時: (最前面那個打印的看不清楚)計算剪力時： 4.3.4 計算可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)值作如下考慮，支點處橫向分布系數(shù)取，從支點到第一跟橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取（1） 跨中截

38、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力才用直接加載求可變作用效應(yīng)，如圖 跨中截面作用效應(yīng)計算圖式，計算公式為： 圖4-6跨中截面作用效應(yīng)計算圖式式中：S-所求截面汽車（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值-影響線上同號區(qū)段的面積y-影響線上最大坐標(biāo)值(1)可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)由設(shè)計資料可知 (2)求四分點截面的最大彎矩和最大剪力 圖 4-7 為四分點截面作用效應(yīng)的計算圖示 圖4-7四分點截面作用效應(yīng)計算圖式可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： 可變作用人群效應(yīng)： (3)求支點截面的最

39、大剪力 如圖 4-8支點截面最大剪力計算圖式 圖4-8 支點截面剪力計算圖式（4）求變化點截面的最大彎矩和剪力可變作用（汽車）效應(yīng)： 可變作用汽車（沖擊效應(yīng)）：可變作用人群效應(yīng)：(4)變化點截面的最大彎矩和最大剪力 圖4-9 變化點處截面作用效應(yīng)計算圖式可變作用汽車標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 可變作用汽車（沖擊效應(yīng)）：可變作用（人群效應(yīng)）： 4.4 主梁作用效應(yīng)組合本設(shè)計按橋規(guī)4.1.6-4.1.8條規(guī)定，根據(jù)可能同時出現(xiàn)作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合，標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能里極限狀態(tài)組合序號荷載類別跨中面積四分點截面支點截面變化點截面Mmax(KN·m)Vmax（KN）Mmax(KN

40、·m)Vmax（KN）Vmax（KN）Mmax(KN·m)Vmax（KN）(1)第一期永久作用3249.80502437.354191.165382.3302617.270168.676(2)第二期永久作用870.4680652.85151.204102.408701.04145.180(3)永久作用=(1)+(2)4120.27303090.205242.369484.7383318.311213.856(4)可變作用汽級2005.183110.5071503.648165.774235.4511605.640173.121(5)可變作用(汽車)沖擊457.18225.1

41、96342.83237.79653.683366.08639.472(6)可變作用(人群)292.8238.523223.77413.00837.799239.90217.951(7)標(biāo)準(zhǔn)組合=(3)+(4)+(5)+(6)6875.461144.2265160.459458.947811.6715529.939444.4(8)短期組合=(3)+0.7×(4)+(6)5816.72485.8784366.533371.395687.3534682.161352.991(9)極限組合=1.2×(3)+1.4×(4)+(5)+1.12×(6)8719.600

42、199.5306543.944590.4101028.8087011.080574.362顯然邊梁受力在最不利荷載時最大，因此可用邊梁作用效應(yīng)來配鋼束 表4-5第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算、布置 跨中截面鋼束的估算和確定5.1預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的估算 根據(jù)公預(yù)規(guī)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求（作用+0.7滄+人）的強(qiáng)度要求，以下就跨中截面在短期作用效應(yīng)組合下，分別按上述要求對主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)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。邊梁和中梁截面幾何特性幾乎相同，中梁幾何特性更方便計算，取中梁幾何特性計算，誤差在允許范圍之內(nèi)。按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束 對于A內(nèi)部預(yù)

43、應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由跨中截面的抗裂要求跨中截面需的預(yù)加力為： 式中的為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的彎矩值，由表、 設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點至截面中心軸的距離，鋼筋估算時，截面性質(zhì)近似取用按算截面的性質(zhì)來估算，由表 可得跨中截面的全截面面積A=791100，全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵，所以有效預(yù)加合力為： 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制力為，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則可得預(yù)應(yīng)力鋼筋面積為 采用3束，其中一束8根的基礎(chǔ)上再加一根，共用25根預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積。 5.2預(yù)應(yīng)力鋼筋布置 對于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下

44、，盡可能使鋼束群重心的偏心距要大些。本設(shè)計采用內(nèi)徑70mm，外徑77mm的預(yù)埋鐵皮波紋管，根據(jù)公預(yù)規(guī)管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于4cm及管道直徑的0.6倍，在豎直方向可重疊。根據(jù)以上規(guī)定，跨中載面的細(xì)部構(gòu)造如圖51所示，由次可直接得跨中鋼束重心至梁底距離為：圖5-1 跨中截面鋼束布置圖 跨中截面鋼束布置圖 對于錨固截面，鋼束布置通常考慮下述兩個方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓，二是考慮錨頭布置得可能性，以滿足張操作方面的要求，根據(jù)上述錨頭布置得“均勻”、“分散”原則，錨固截面所布置得鋼束如圖 所示，鋼束群重心至梁底距離為：為檢驗上述布置得鋼束群重心位置，需計算錨固

45、截面幾何特性。圖示 5-2 計算圖示圖5-2 鋼束瞄固截面圖鋼束錨固截面幾何特性計算表 表51分塊名稱 翼板3150 7.5 2362559062.581.1420738653.7420797716.24三角承托109.216.41790.88107.0172.24569873.04569980.05腹板840012010080003087000031.368260976.6439130976.6411659.210334158830929169.51029569503.4260498672.93其中 故計算可得 說明鋼束群重心處于截面得核心范圍內(nèi) 圖5-3鋼束瞄固截面鋼束布置尺寸檢查 鋼束彎

46、起角和線形得確定確定鋼束彎起角時，既要照顧到由其彎起產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)剪力，又要考慮到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力的損失不宜過大。為次，本算例將端部錨固端截面做成如圖所示，1號鋼束彎起角度11.5°，3號鋼束彎起9.5°，2號鋼束彎起7.0°。為簡化計算和施工，所有鋼束布置得線形均為直線加圓弧。 圖5-4 鋼束梁端瞄固圖 鋼束計算 圖5-5 鋼束坐標(biāo)計算圖表5-2鋼束坐標(biāo)計算表鋼束號起彎高度(°) 14920.50128.50102.80100.8311.564001275.95 4012.4327.57102.00101.18 7370045 10017.7482

47、.26107.50106.03 9.56000 控制截面的鋼束重心位置計算 各鋼束重心位置計算如圖 所示的幾何關(guān)系，當(dāng)計算截面在曲線段時，計算公式為： 當(dāng)計算截面在近錨點的直線段時，計算公式為： 式中： 鋼束在計算截面處鋼束重心至梁底的距離 鋼束起彎前到梁底的距離 R 鋼束彎起半徑 各計算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置 表53截面鋼束號四分點506.8064000.0791880.9968602114.1021.79 未彎起3700 1010 226.2060000.03770.9992891014.27變化點 406.864000.0635630.997978 2133.9418.42 未彎

48、起3700 10 10 126.2060000.0210330.999779 1011.33支點直線段 106.71 14911.50204.0721165.93 4070202.461047.54 1009.50203.3510106.65 鋼束長度計算 一根鋼束的長度為曲線長度，直線長度與兩端工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起長度進(jìn)行計算。通過每根鋼束長度計算，就可得出一片主梁和一座橋所需鋼束的總長度，以利備料和施工，計算結(jié)果見表。 鋼束平面布置見最后A3圖表54鋼束長度計算表鋼束號鋼束起彎角（°）曲線長度直線長度直線長度有效長度鋼束預(yù)留長度 640011.51284.6102.80343.23461.4 37007 452.0102.001167.9 3443.8 60009.5 994.8107.50623.8 3452.25.3非預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算及布置按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)正截面承載能力的要求來確定。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力