土木工程橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)模板(完整版)

1、華 北 水 利 水 電 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)PAGE PAGE 120目 錄中文摘要.4ABSTRAC .5 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc325208808 結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)部分6 HYPERLINK l _Toc325208809 第1章 基本資料 PAGEREF _Toc325208809 h 6 HYPERLINK l _Toc325208810 1.1 設(shè)計(jì)資料 PAGEREF _Toc325208810 h 6 HYPERLINK l _Toc325208811 1.1.1 設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc325208811 h 6 HYPERLIN

2、K l _Toc325208812 1.1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc325208812 h 6 HYPERLINK l _Toc325208813 1.1.3 材料及特性 PAGEREF _Toc325208813 h 6 HYPERLINK l _Toc325208814 1.1.4 設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc325208814 h 8 HYPERLINK l _Toc325208815 1.2結(jié)構(gòu)尺寸 PAGEREF _Toc325208815 h 8 HYPERLINK l _Toc325208816 1.2.1 橋型布置圖 PAGEREF _Toc32520881

3、6 h 8 HYPERLINK l _Toc325208817 1.2.2 截面尺寸 PAGEREF _Toc325208817 h 9 HYPERLINK l _Toc325208818 1.3箱梁的橫截面幾何特性計(jì)算 PAGEREF _Toc325208818 h 11 HYPERLINK l _Toc325208819 第2章 荷載計(jì)算 PAGEREF _Toc325208819 h 12 HYPERLINK l _Toc325208820 2.1電算模型 PAGEREF _Toc325208820 h 12 HYPERLINK l _Toc325208821 2.1.1 使用軟件 PA

4、GEREF _Toc325208821 h 12 HYPERLINK l _Toc325208822 2.1.2 模型分析 PAGEREF _Toc325208822 h 12 HYPERLINK l _Toc325208823 2.2恒載作用計(jì)算 PAGEREF _Toc325208823 h 13 HYPERLINK l _Toc325208824 2.2.1 一期恒載（現(xiàn)澆箱梁自重） PAGEREF _Toc325208824 h 13 HYPERLINK l _Toc325208825 2.2.2 現(xiàn)澆層、瀝青鋪裝層及內(nèi)外側(cè)欄桿 PAGEREF _Toc325208825 h 13 H

5、YPERLINK l _Toc325208826 2.3活載作用計(jì)算 PAGEREF _Toc325208826 h 14 HYPERLINK l _Toc325208827 2.3.1荷載系數(shù)的計(jì)算 PAGEREF _Toc325208827 h 14 HYPERLINK l _Toc325208828 2.3.2活載作用內(nèi)力計(jì)算 PAGEREF _Toc325208828 h 14 HYPERLINK l _Toc325208829 2.4附加內(nèi)力的計(jì)算 PAGEREF _Toc325208829 h 16 HYPERLINK l _Toc325208830 2.4.1 溫度變化引起的附加

6、內(nèi)力的計(jì)算 PAGEREF _Toc325208830 h 16 HYPERLINK l _Toc325208831 2.5內(nèi)力組合 PAGEREF _Toc325208831 h 18 HYPERLINK l _Toc325208832 第3章 鋼筋的估算和布置 PAGEREF _Toc325208832 h 22 HYPERLINK l _Toc325208833 3.1預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與確定 PAGEREF _Toc325208833 h 22 HYPERLINK l _Toc325208834 3.1.1 估算方法及結(jié)果 PAGEREF _Toc325208834 h 22 HYPER

7、LINK l _Toc325208835 3.1.2 鋼束的確定 PAGEREF _Toc325208835 h 27 HYPERLINK l _Toc325208836 3.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 PAGEREF _Toc325208836 h 27 HYPERLINK l _Toc325208837 3.2.1 跨中預(yù)應(yīng)力鋼束布置 PAGEREF _Toc325208837 h 27 HYPERLINK l _Toc325208838 3.2.2 梁端預(yù)應(yīng)力鋼束布置 PAGEREF _Toc325208838 h 28 HYPERLINK l _Toc325208839 3.2.3 橋臺(tái)處漸變

8、端處預(yù)應(yīng)力鋼束布置 PAGEREF _Toc325208839 h 28 HYPERLINK l _Toc325208840 3.2.4橋墩和頂板處預(yù)應(yīng)力鋼束布置 PAGEREF _Toc325208840 h 28 HYPERLINK l _Toc325208841 3.3預(yù)應(yīng)力加載后荷載組合 PAGEREF _Toc325208841 h 29 HYPERLINK l _Toc325208842 3.4截面普通鋼筋的估算與布置 PAGEREF _Toc325208842 h 29 HYPERLINK l _Toc325208843 第4章 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 PAGEREF _T

9、oc325208843 h 32 HYPERLINK l _Toc325208844 4.1結(jié)果顯示單元號(hào)的確定 PAGEREF _Toc325208844 h 32 HYPERLINK l _Toc325208845 4.2正截面抗彎承載力 PAGEREF _Toc325208845 h 32 HYPERLINK l _Toc325208846 4.3斜截面抗剪承載力計(jì)算 PAGEREF _Toc325208846 h 36 HYPERLINK l _Toc325208847 4.3.1計(jì)算截面選取與箍筋配置 PAGEREF _Toc325208847 h 36 HYPERLINK l _T

10、oc325208848 4.3.2 斜截面抗剪承載力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc325208848 h 37 HYPERLINK l _Toc325208849 第5章 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 PAGEREF _Toc325208849 h 45 HYPERLINK l _Toc325208850 5.1預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc325208850 h 45 HYPERLINK l _Toc325208851 5.2錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮和分塊拼裝構(gòu)件接縫壓密引起的應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc325208851 h 45 HYPERLINK l _Toc3

11、25208852 5.3混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋和臺(tái)座之間溫差引起的應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc325208852 h 46 HYPERLINK l _Toc325208853 5.4混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc325208853 h 46 HYPERLINK l _Toc325208854 5.5預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc325208854 h 47 HYPERLINK l _Toc325208855 5.6混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc325208855 h 47 HYPERLINK l _Toc3252

12、08856 第6章 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算 PAGEREF _Toc325208856 h 58 HYPERLINK l _Toc325208857 6.1電算應(yīng)力結(jié)果 PAGEREF _Toc325208857 h 58 HYPERLINK l _Toc325208858 6.2持久狀況使用階段的正應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc325208858 h 59 HYPERLINK l _Toc325208859 6.2.1 混凝土的法向壓應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc325208859 h 60 HYPERLINK l _Toc325208860 6.3截面抗裂驗(yàn)算 PAGEREF

13、 _Toc325208860 h 61 HYPERLINK l _Toc325208861 6.3.1 驗(yàn)算條件 PAGEREF _Toc325208861 h 61 HYPERLINK l _Toc325208862 6.3.2 驗(yàn)算結(jié)果 PAGEREF _Toc325208862 h 62 HYPERLINK l _Toc325208863 6.4正常使用階段豎向最大位移（撓度） PAGEREF _Toc325208863 h 62 HYPERLINK l _Toc325208864 6.4.1 使用階段的撓度值計(jì)算 PAGEREF _Toc325208864 h 62 HYPERLINK

14、 l _Toc325208865 6.4.2 預(yù)加力引起的反拱計(jì)算及預(yù)拱度的設(shè)置 PAGEREF _Toc325208865 h 63 HYPERLINK l _Toc325208866 第7章 持久狀況和短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc325208866 h 64 HYPERLINK l _Toc325208867 7.1混凝土的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc325208867 h 64 HYPERLINK l _Toc325208868 7.2預(yù)應(yīng)力鋼筋最大拉應(yīng)力 PAGEREF _Toc325208868 h 65 HYPERLINK l _Toc3252088

15、69 7.3混凝土的最大主拉、主壓應(yīng)力計(jì)算 PAGEREF _Toc325208869 h 73 HYPERLINK l _Toc325208870 7.3.1混凝土主拉應(yīng)力 PAGEREF _Toc325208870 h 73 HYPERLINK l _Toc325208871 7.3.2混凝土主壓應(yīng)力 PAGEREF _Toc325208871 h 74 HYPERLINK l _Toc325208872 第8章 局部受壓承載力計(jì)算 PAGEREF _Toc325208872 h 78 HYPERLINK l _Toc325208873 8.1局部受壓區(qū)尺寸要求 PAGEREF _Toc3

16、25208873 h 78 HYPERLINK l _Toc325208874 8.2局部承壓承載力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc325208874 h 79 HYPERLINK l _Toc325208875 第9章 支座的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc325208875 h 80 HYPERLINK l _Toc325208876 9.1支座的支承反力計(jì)算 PAGEREF _Toc325208876 h 80 HYPERLINK l _Toc325208877 9.2支座的選取 PAGEREF _Toc325208877 h 81 HYPERLINK l _Toc325208878 致 謝

17、 PAGEREF _Toc325208878 h 82 HYPERLINK l _Toc325208879 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc325208879 h 83 HYPERLINK l _Toc325208880 附錄 PAGEREF _Toc325208880 h 84 HYPERLINK l _Toc325208881 外文原文： PAGEREF _Toc325208881 h 84 HYPERLINK l _Toc325208882 外文譯文： PAGEREF _Toc325208882 h 95畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).104畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.109設(shè)計(jì)題目：35m+45m+35m預(yù)應(yīng)

18、力混凝土連續(xù)箱梁橋中文摘要本設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)采用三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱形梁橋，跨徑為35m+45m+35m，橫橋向?qū)挾葹?0m，橫坡為1.5%，雙向兩車(chē)道，荷載等級(jí)為公路-級(jí)。主梁采用單箱單室整體現(xiàn)澆箱形梁，墩頂梁高2.5m，主跨跨中梁高1.5m，頂板厚度0.25m，底板厚度0.3m，腹板厚度0.4m，距支點(diǎn)1.5m處開(kāi)始加厚，到距支點(diǎn)4.5m處腹板厚度為0.5m，主梁下緣采用二次拋物線(xiàn)。下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式輕型墩臺(tái)。設(shè)計(jì)采用了橋梁博士、MIDAS-CIVIL和橋梁通CAD等專(zhuān)業(yè)軟件，對(duì)橋梁的截面幾何特性、沖擊系數(shù)、荷載增大系數(shù)和主梁內(nèi)力進(jìn)行了計(jì)算；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了內(nèi)力組合和預(yù)應(yīng)力鋼筋估算和

19、布置，并按照構(gòu)造要求配置了普通鋼筋；然后，對(duì)橋梁進(jìn)行了承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行了安全驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果表明，橋梁的截面、強(qiáng)度、剛度和抗裂性等均滿(mǎn)足規(guī)范要求；最后，繪制了橋梁施工圖紙。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋梁工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)的梳理，鍛煉了專(zhuān)業(yè)技能，提高了綜合素質(zhì)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。35m+45m+35m prestressed concrete continuous box girderABSTRACTIn the graduation design, the superstructure adopts three-span prestressed concrete c

20、ontinuous box girder with variable cross sections. The main span is 45m long and the side span is 35m long. The lateral width is up to 10m with two lanes. The cross slope is 1.5% and the load is highway 2 class load. The main girder is a single box and single room in-situ box girder. The girder is 2

21、.5m high at the top of the piers and 1.5m high at the midspan. The top deck is 0.25m thick and the bottom deck is 0.3m. The web thickness changes from 0.4m to 0.5m. The descender line is a second degree parabola . The substructure employs light pile and pillar bridge abutments and piers.The major so

22、ftwares are used in the design, for example, DOCTOR BRIDGE, MIDAS-CIVIL and BRIDGE GENERAL CAD. The main design parameters are calculated such as the section properties, the impact coefficient, the load HYPERLINK /dict_result.aspx?searchword=%e6%94%be%e5%a4%a7%e7%b3%bb%e6%95%b0&tjType=sentence&style

23、=&t=amplification+coefficientamplification oefficient and the internal forces. According to the results, the load combination is done and the prestressed strands area is estimated. Then the prestressed strands are arranged based on the estimation results and the reinforcements are laid out according

24、 to the construction requirements. The verification for the bridge is done at ultimate capacity states and service ability limit states according to the specifications. The results indicate that the cross section, the strength, the stiffness and the crack resistance are all satisfied with the specif

25、ication requirements. Finally, the construction drawings are drawn with AUTOCAD software.The graduation design helps me to sort out the major knowledge, train the major techniques and improve the HYPERLINK app:ds:comprehensivecomprehensive HYPERLINK app:ds:qualityqualitHYPERLINK app:ds:qualityies. I

26、t lays a solid foundation for further study and future work.結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)部分第1章 基本資料1.1 設(shè)計(jì)資料1.1.1 設(shè)計(jì)方案上部結(jié)構(gòu)采用三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，整體現(xiàn)澆施工，預(yù)應(yīng)力采用后張法施工，下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式墩臺(tái)。1.1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑：35m+45m+35m；2）橋梁寬度：凈-7m21.5 m，共10m；3）橋梁橫坡：1.5%；4）設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)；5）環(huán)境類(lèi)別：類(lèi)；6）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年；7）每側(cè)護(hù)欄重量按6kN/m計(jì)，混凝土考慮10年的收縮徐變，整體升溫、降溫均按20考慮，基礎(chǔ)考慮5mm不均勻沉降，其它作用

27、根據(jù)設(shè)計(jì)情況擬定。8） 計(jì)算方法：電算；上部結(jié)構(gòu)用橋梁博士電算，下部結(jié)構(gòu)用橋梁通電算出下部結(jié)構(gòu)圖。1.1.3 材料及特性混凝土：主梁采用C50混凝土，橋面鋪裝采用10cm C50混凝土+SBS改性瀝青涂膜防水層+10cm瀝青混凝土，橋頭搭板、蓋梁、耳背墻、防撞護(hù)欄、立柱、樁基和系梁的混凝土根據(jù)規(guī)范選擇C30混凝土。預(yù)應(yīng)力筋：采用15.20 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)、抗拉強(qiáng)度標(biāo)注值MPa，彈性模量 Mpa，并配套OVM系列錨具。一段錨具變形及鋼束回縮值6mm，預(yù)應(yīng)力管道為鋼波紋管管道，摩擦系數(shù)0.25；管道偏差系數(shù)0.0015/m；鋼筋回縮和錨具變形為每側(cè)6mm，兩端張拉，頂板人孔處預(yù)應(yīng)力鋼束采用一端

28、張拉。普通鋼筋為R235鋼筋（公稱(chēng)直徑小于12mm）和HRB335鋼筋（公稱(chēng)直徑大于12mm）兩種。普通鋼筋：直徑大于和等于12mm的用HRB335級(jí)熱軋螺紋鋼筋、直徑小于12mm的均用R235級(jí)熱軋光圓鋼筋。錨具、套管、連接件和伸縮縫等根據(jù)相關(guān)規(guī)范選取。材料容重：混凝土=26kN/m3，瀝青混凝土=24kN/m3。以上各種材料特性參數(shù)值參見(jiàn)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004），所需參數(shù)列成簡(jiǎn)表1.1如下：表1.1材料特性及基本參數(shù)名稱(chēng)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)C50混凝土立方強(qiáng)度f(wàn)cu，kMpa50.00彈性模量EcMpa3.45104軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)ckMpa32.

29、40軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)tkMpa2.65軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)cdMpa22.40軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)tdMpa1.83短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力0.7 f ckMpa20.72容許拉應(yīng)力0.7 f tkMpa1.76持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合容許壓應(yīng)力0.5 f ckMpa16.20容許主壓應(yīng)力0.6 f tkMpa19.44短期效應(yīng)組合容許拉應(yīng)力st -0.85pcMpa0.00容許主拉應(yīng)力0.6ftkMpa1.5915.2鋼絞線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pkMpa1860彈性模量EpMpa1.95105抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)pdMpa1260最大控制應(yīng)力0.75 fpkMpa1395持久狀態(tài)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)荷載組合0.65 fpkMpa1

30、209普通鋼筋HRB335抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)skMpa335抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)sdMpa280彈性模量EcMpa2.1105R235抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)skMpa235抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)sdMpa195彈性模量EcMpa2.1105材料重度鋼筋混凝土kN/m326.0鋼絞線(xiàn)kN/m378.5鋼束與混凝土的彈性模量比Ep無(wú)量綱5.65根據(jù)計(jì)算結(jié)果和規(guī)范選擇錨具、波紋管、伸縮縫和支座類(lèi)型如下：固定端和張拉端都采用OVM15型錨具，OVM15-19，OVM15-8。腹板預(yù)應(yīng)力筋采用圓形塑料波紋管SBG-100Y，頂板預(yù)應(yīng)力筋也采用圓形塑料波紋管SBG-90Y，塑料波紋管環(huán)剛度應(yīng)不小于6kN/m2。伸縮縫裝置采用GQF

31、-C100（NR），伸縮縫100mm。1.1.4 設(shè)計(jì)依據(jù) 1）交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003），簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)；2）交通部頒公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004），簡(jiǎn)稱(chēng)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(jì)規(guī)范（JTG D62-2004），簡(jiǎn)稱(chēng)公預(yù)規(guī)；4）交通部頒公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007）；5）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）；6）預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器（GB/T 14370-2007）；7）公路橋梁板式橡膠支座規(guī)格系列（JTT663-2006）；8）公路橋梁盆式橡膠支座（JT/T391-2009）

32、；9）預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁用塑料波紋管（JT-T529-2004）；10）橋梁工程、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、基礎(chǔ)工程等教材。1.2結(jié)構(gòu)尺寸1.2.1 橋型布置圖如下圖1-1所示為橋型布置圖：圖1-1 橋型布置圖1.2.2 截面尺寸本橋橋面寬1.5m7.0m+1.5m，全橋?qū)挷捎眠B續(xù)整體箱梁，整體現(xiàn)澆，箱梁跨中截面高1.5m，橋墩處截面高為2.5m，寬10m，全長(zhǎng)35m+45m+35m。采用后張法施工工藝，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用鋼絞線(xiàn)，直徑15.20mm，截面面積139mm2，fpk=1860MPa，fpd=1260MPa，Ep=1.95105MPa。預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)沿板跨長(zhǎng)直線(xiàn)布置。C50混凝土箱梁的fck=32.4M

33、Pa，fcd=22.4MPa，ftk=2.65MPa，ftd=1.83MPa。根據(jù)類(lèi)似橋梁設(shè)計(jì)示例，以及現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)趨向，預(yù)應(yīng)力混凝土箱的支點(diǎn)截面跨高比一般取高跨比/L=1/15-1/18(L為中間跨跨長(zhǎng))，此處支點(diǎn)截面高度取2.5m；跨中截面高垮比/一般取1/25-1/50(L為中間跨跨長(zhǎng))，所以跨中截面高度取為1.5m,箱梁寬度取10m。懸臂長(zhǎng)度4.0m， 當(dāng)達(dá)到3.0m以上需特殊設(shè)計(jì)，取厚度0.20m，根部0.40m；箱梁頂板主要考慮橋面板受力需要，一般為0.18-0.30m，此處取為0.25m；梁底板需要滿(mǎn)足縱向抗彎以及布置預(yù)應(yīng)力鋼筋的要求，一般變高度連續(xù)梁底板厚度隨負(fù)彎矩從跨中到支點(diǎn)

34、逐漸加厚，跨中底板厚度宜采用0.20m-0.30m,因此底板厚度選取0.3m,支點(diǎn)處底板厚度采用0.5m。根據(jù)一般的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)墩上或靠近橋墩的箱梁根部腹板需加厚時(shí)，以滿(mǎn)足剪力增加的要求，腹板厚度一般采用因此，腹板采用直腹板，跨中腹板選用0.40m-0.80m,所以腹板采用直腹板，跨中腹板選用0.40m，支點(diǎn)處腹板選用0.50m。在橋兩端各要留伸縮縫0.10m，考慮伸縮裝置，所以要留伸縮縫預(yù)留槽，0.300.20m，因此要加厚頂板，頂板加厚0.20m，加厚長(zhǎng)度為3m；加腋，上加腋一般為1：2-1：4，此處取1：2，0.20m0.40m；下加腋一般取1：1-1：2，此處取1：1，0.20m0.2

35、0m，使箱壁剪力流能順利傳遞，避免在轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中。全橋箱梁截面及構(gòu)造尺寸見(jiàn)圖1-2、1-3、1-4、1-5。圖1-2 跨中處截面（尺寸：cm）圖1-3 梁端加厚部截面（尺寸：cm）圖1-4橋墩支點(diǎn)處截面（尺寸：cm）圖1-5橋墩漸變端處截面（尺寸：cm）1.3箱梁的橫截面幾何特性計(jì)算 根據(jù)已定好的箱梁截面結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算其截面特性，結(jié)果如下：跨中截面高度：1.5m 橋墩處截面高度：2.5m基準(zhǔn)材料： 中交新混凝土：C50混凝土基準(zhǔn)彈性模量： 3.45104 MPa1、橋墩支座處截面 2、橋墩漸變處截面換算面積：16.6m2 換算面積：7.94m2換算慣矩：9.68m4 換算慣矩：7.

36、52m4中性軸高度：1.36m 中性軸高度：1.34m3、跨中截面 4、橋臺(tái)支座處截面換算面積：5.75m2 換算面積：10.6m2換算慣矩：1.85m4 換算慣矩：2.25m4 中性軸高度：0.906m 中性軸高度：0.845m注：端部支座截面實(shí)心段1m，加厚20cm；1、2號(hào)墩上支座截面實(shí)心段長(zhǎng)2m。第2章 荷載計(jì)算2.1電算模型 2.1.1 使用軟件Dr.Bridge3.0 2.1.2 模型分析（1）外部環(huán)境特性計(jì)算相對(duì)濕度80%，混凝土考慮10年的收縮徐變，整體升溫、降溫均按20考慮，基礎(chǔ)考慮5mm不均勻沉降。（2）施工階段劃分按照該橋梁實(shí)際施工工序，即現(xiàn)澆施工張拉預(yù)應(yīng)力鋼束鋪裝橋面及

37、防撞欄施工完工使用階段，根據(jù)各施工段的施工順序，由橋梁博士軟件建立從施工階段到成橋階段的橋梁計(jì)算模型。（3）單元?jiǎng)澐指鶕?jù)該橋梁構(gòu)造特性，共劃分為126個(gè)單元，其中邊跨為236個(gè)，中跨為54個(gè)，橋墩處和橋臺(tái)處單元長(zhǎng)為0.5m，梁中跨部分1/4點(diǎn)處單元長(zhǎng)為0.25m及0.75m,中跨1/2點(diǎn)處單元長(zhǎng)為0.5m。端部和支座實(shí)心段均采用實(shí)心截面，橋面鋪裝和護(hù)欄重量均以均布荷載加載于整個(gè)梁上。（4）預(yù)應(yīng)力剛束特性預(yù)應(yīng)力管道為塑料波紋管；鋼筋回縮和錨具變形為每側(cè)6mm，即兩側(cè)張拉時(shí)為12mm，一側(cè)張拉時(shí)為6mm；腹板預(yù)應(yīng)力筋N1、N2、N3均兩端張拉，頂板預(yù)應(yīng)力筋B1、B2也采用一端交替張拉，張拉控制應(yīng)力

38、。（5）荷載信息 橋梁模型在建立過(guò)程中，需輸入施工荷載和使用荷載，以模擬實(shí)際橋梁受力狀況。根據(jù)荷載橫向分布計(jì)算結(jié)果，按跨中和支點(diǎn)段分別計(jì)算跨中與支點(diǎn)段的荷載效應(yīng)。1.施工荷載（1）永久荷載：永久性作用于結(jié)構(gòu)上的荷載，如結(jié)構(gòu)橫梁重量、二期鋪裝等；（2）臨時(shí)荷載：一般為施工機(jī)具等荷載，下一階段將自動(dòng)去除；（3）施工活載：一般需要驗(yàn)算某階段集中加載情況下，結(jié)構(gòu)安全性是否滿(mǎn)足要求，一般只在特殊階段需要驗(yàn)算。（4）升溫與降溫：是作為施工活載處理（5）平均溫度：是作為永久荷載處理的。平均溫度的效應(yīng)是指錢(qián)一階段的平均內(nèi)溫度與本階段的平均溫度的差值作為本階段的溫度荷載來(lái)計(jì)算的2.使用荷載結(jié)構(gòu)在使用階段車(chē)道荷載

39、為公路- = 2 * ROMAN II級(jí)、人群荷載、升溫與降溫溫非線(xiàn)性溫度、收儲(chǔ)徐變、支座不均勻沉降等。根據(jù)建立的模型，利用橋梁博士軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，可得到各截面內(nèi)力值。建立的模型如圖所示：左跨半橋模型整橋模型簡(jiǎn)圖2.2恒載作用計(jì)算2.2.1 一期恒載（現(xiàn)澆箱梁自重） 用橋博軟件進(jìn)行受力分析時(shí)橋博會(huì)自動(dòng)考慮箱梁自重2.2.2 現(xiàn)澆層、瀝青鋪裝層及內(nèi)外側(cè)欄桿橋面鋪裝現(xiàn)澆混凝土層厚度為10cm，則現(xiàn)澆層的荷載集度為：瀝青鋪裝層的厚度為10cm，則荷載集度為：人行道構(gòu)件和欄桿的每側(cè)荷載集度取6kN/m，則兩側(cè)的荷載集度為：故箱梁的二期恒載集度為：2.3活載作用計(jì)算 2.3.1荷載系數(shù)的計(jì)算汽車(chē)荷載

40、效應(yīng)：對(duì)于整體箱梁、整體板梁等結(jié)構(gòu)，其分布系數(shù)就是其所承受的汽車(chē)總列數(shù)，考慮橫向折減、偏載后的修正值。根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004），對(duì)于一個(gè)橋面2車(chē)道的整體箱梁驗(yàn)算時(shí)，其橫向折減系數(shù)為1.0，中小跨徑橋梁（不大于150m）不記縱向折減系數(shù)，默認(rèn)為1，偏載系數(shù)取1.15，則荷載系數(shù)為：偏載系數(shù)車(chē)道數(shù)橫向折減系數(shù)縱向折減系數(shù)=1.1521.001.00=2.30。2.3.2活載作用內(nèi)力計(jì)算1.沖擊系數(shù)計(jì)算根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）第84頁(yè)對(duì)于連續(xù)梁橋正彎矩段與負(fù)彎矩段的基頻與的計(jì)算方法，計(jì)算結(jié)果如下： 因此，根據(jù)橋規(guī)4.3.2條有：正彎矩段：負(fù)彎矩

41、段：2.活載作用內(nèi)力根據(jù)橋規(guī)第4.3條，公路- = 2 * ROMAN II級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.50.75=7.875kN/m；計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí)，集中荷載Pk= 180+（360-180）（45-5）/（50-5） 0.75=255kN，計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，Pk=1.2255=306kN。對(duì)于Ml/2、Ml/4、M支、Q1/2、Ql/4（橫向分布系數(shù)均相同）的計(jì)算，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定采用：當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于或等于50m，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2，本設(shè)計(jì)橋梁計(jì)算跨徑為45m， 所以人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2。汽車(chē)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算公式為：人群荷載作用下的內(nèi)力計(jì)

42、算公式：式中：1+沖擊系數(shù)；多車(chē)道橋涵的汽車(chē)荷載折減系數(shù)；mc跨中橫向分布系數(shù)；qk 車(chē)道均布荷載；qr 縱向每延米人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值pk車(chē)輛荷載的軸重；彎矩剪力影響線(xiàn)的面積yi沿橋跨縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的內(nèi)力影響線(xiàn)坐標(biāo)值3.計(jì)算結(jié)果根據(jù)橋博軟件輸出計(jì)算結(jié)果，汽車(chē)荷載效應(yīng)內(nèi)力和人群荷載效應(yīng)內(nèi)力如下表2.1和2.2所示：表2.1 汽車(chē)荷載效應(yīng)內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號(hào)截面形式最大彎矩（kNm）最 小 彎 矩（kNm）截面形式最大剪力（kN）最小剪力（kN）2M支0-296Q支966-19912Ml/45210-1530Q1/4623-311（左跨）21M1/26390-3140Q1/2335-58139M支1440-

43、7510Q支1150-12452M1/43150-2100Q1/4814-191（中跨）64M1/25220-1420Q1/2465-48176Ml/43390-2390Q1/4195-81789M支1440-7120Q支1120-46.2（右跨）107M1/26190-3010Q1/2587-338116Ml/45120-1460Q1/4313-627126M支0-281Q支7120表2.2 人群荷載效應(yīng)內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號(hào)截 面形式最大彎矩（kNm）最小 彎矩（kNm）截面形式最大剪力（kN）最小剪力（kN）2M支0-0.561Q支70.5-20.012Ml/4452-171Q1/438.9-25.

44、1（左跨）21M1/2577-351Q1/217.5-43.139M支147-1020Q支112-11.352M1/4202-223Q1/464.7-14.5（中跨）64M1/2459-197Q1/231.8-32.876Ml/4232-258Q1/415.0-65.589M支147-1030Q支106-4.14（右跨）107M1/2560-338Q1/243.3-17.0116Ml/4444-165Q1/425.1-38.7126M支0-0.534Q支2.1402.4附加內(nèi)力的計(jì)算2.4.1 溫度變化引起的附加內(nèi)力的計(jì)算計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)時(shí)，可采用下圖所示的豎向溫度梯度曲線(xiàn)，

45、其橋面板表面的最高溫度T1規(guī)定見(jiàn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）表4.3.10-3。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)梁高H小于400mm時(shí)，圖中A=H-100（mm）；梁高H等于或大于400mm時(shí)，A=300mm。對(duì)于帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)A=300mm，右圖中的t為混凝土面板的厚度（mm）。 豎向梯度溫度（單位：mm）根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004），混凝土上部結(jié)構(gòu)和帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)的豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5。表4.3.10-3 豎向日照正溫差計(jì)算的溫度基數(shù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型T1 （C）T2（C）混凝土鋪裝256.750mm瀝青混凝土鋪裝層206.7100mm瀝青

46、混凝土鋪裝層145.5則根據(jù)橋梁博士軟件輸出結(jié)果可知，梯度溫度變化引起的內(nèi)力如下表2.3和2.4所示：表2.3 非線(xiàn)性梯度溫度1引起的內(nèi)力變化如下所示：?jiǎn)卧?hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)截面形式彎矩（N.m）截面形式剪力（N）22M支0.0Q支122.0361.0-122.01212Ml/41040Q1/4122.0131160-122.021（左跨）21M1/22130Q1/2122.0222260-122.03939M支4210Q支10.1404210-10.15252M1/44320Q1/410.1534330-10.164（中跨）64M1/24430Q1/210.1654440-10.17676Ml/443

47、50Q1/410.1774330-10.18989M支4230Q支-135.0904230135.0107（右跨）107M1/22360Q1/2-135.01082230135.0116116Ml/41150Q1/4-135.01171010135.0125125M支67.5Q支-135.01260135.0表2.4 非線(xiàn)性梯度溫度2引起的內(nèi)力變化如下所示：?jiǎn)卧?hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)截面形式彎矩截面形式剪力22M支0.0Q支-61.03-30.561.01212Ml/4-518Q1/4-61.013-57961.021（左跨）21M1/2-1070Q1/2-61.022-113061.03939M支-210

48、0Q支-5.0440-21105.045252M1/4-2160Q1/4-5.0453-21605.0464（中跨）64M1/2-2220Q1/2-5.0465-22205.047676Ml/4-2170Q1/4-5.0477-21605.048989M支-2110Q支67.590-2100-67.5107（右跨）107M1/2-1180Q1/267.5108-1110-67.5116116Ml/4-580Q1/467.5117-505-67.5125125M支-33.8Q支67.51260-67.52.5內(nèi)力組合 按橋規(guī)4.1.6和4.1.7條規(guī)定，對(duì)同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組

49、合：短期效應(yīng)組合、長(zhǎng)期效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合。（1）承載能力極限狀態(tài)基本組合在此基本組合考慮永久作用結(jié)構(gòu)重力，可變作用汽車(chē)荷載、溫度梯度、基礎(chǔ)沉降作用，則基本組合作用效應(yīng)表達(dá)式為：式中：承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取為1.0；永久作用結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取為1.2；可變作用荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取為1.4；除汽車(chē)荷載效應(yīng)（含沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外其它可變作用效應(yīng)系數(shù)；永久作用結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；可變作用汽車(chē)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。（2）正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合在此短期組合考慮永久作用結(jié)構(gòu)重力，可變作用汽車(chē)荷載、溫度梯度、基礎(chǔ)沉降作用，則短期組合作用

50、效應(yīng)表達(dá)式為：式中：可變作用荷載效應(yīng)頻遇值系數(shù)，汽車(chē)取為0.7，溫度梯度取為0.8，其他1.0；第j個(gè)可變作用荷載效應(yīng)頻遇值。（3）長(zhǎng)期效應(yīng)組合在此長(zhǎng)期組合考慮永久作用結(jié)構(gòu)重力，可變作用汽車(chē)荷載、溫度梯度、基礎(chǔ)沉降作用，則長(zhǎng)期組合作用效應(yīng)表達(dá)式為：式中：可變作用荷載效應(yīng)頻遇值系數(shù)，汽車(chē)取為0.4，溫度梯度取為0.8，其他1.0；第j個(gè)可變作用荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久值。內(nèi)力組合計(jì)算如下表2.5所示：表2.5 內(nèi)力組合單元節(jié)點(diǎn)截面形式基本組合短期效應(yīng)組合長(zhǎng)期效應(yīng)組合彎矩（kN.m）剪力（kN）彎矩（kN.m）剪力（kN）彎矩（kN.m）剪力（kN）2左邊支點(diǎn)-42.85340-38.93180-38.93

51、5105漸變端處71404610430027204740303012四分點(diǎn)截面29000228017400119019200140021跨中截面30600-476017800-82020100-70928四分點(diǎn)截面11400-24804950-24506620-239039中跨支點(diǎn)截面-356008760-336005610-33100603045八分點(diǎn)截面-127006620-13204140-1270449052四分點(diǎn)截面964004500481027105880299064跨中截面2960095617803581960051776四分點(diǎn)截面10800-20705570-20606730-

52、199083八分點(diǎn)截面-12200-3760-12900-3500-12300-346089中跨支點(diǎn)截面-360009190-339005950-33400634099四分點(diǎn)截面693055401790345032103740107右邊跨中截面29900271017601540198001750116四分點(diǎn)截面28600-11717200-45919000-350123漸變處截面7030-18504240-18804670-1820126右邊支點(diǎn)截面-42.81440-38.9442-38.9657第3章 鋼筋的估算和布置3.1預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與確定3.1.1 估算方法及結(jié)果按承載力極限狀態(tài)應(yīng)

53、力要求和使用階段應(yīng)力要求綜合考慮。本橋采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁構(gòu)造形式，要滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí)有一定的安全儲(chǔ)備。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，再由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。預(yù)應(yīng)力鋼筋的類(lèi)型采用15.20高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為；彈性模量；抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；最大控制應(yīng)力，大小為1395Mpa；持久狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)荷載組合下的控制應(yīng)力為，大小為1209Mpa。按公預(yù)規(guī)，現(xiàn)取 來(lái)估算，則由橋梁博士軟件導(dǎo)出正常使用階段截面所需鋼筋面積如下

54、表3.1所示：表3.1 鋼束估算結(jié)果截面號(hào)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)上緣筋下緣筋上緣筋下緣筋面積（mm2）根數(shù)面積（mm2）根數(shù)面積（mm2）根數(shù)面積（mm2）根數(shù)1000010011001228.910010011001311610020021001400817610011100850016901310011900146003260241001360026700464034100150003680058304210016300469006840501001730053100076905610018200591100837061100189006512008890641001950069

55、130092506710019800711400948069100110100731500956069100110200741600951069100110100731700933068100199007218009030651001960070190086206310019200672000809059100187006321007450541001800058220067104910017200522300588043100164004724004950361001540039250039202910014300312600281021100131002327313316201280062

56、000152815801250742000159007293000220034002510013045103300500036100131610044006700491001327780560085006210013395406900103007510013411400830012300891001351330096001430010310013615300111001640011810013717400126002220016010013818700135002360017010013919900144002520018210014018700135002370017110014117600

57、127001870013510014216100116001710012410014314500105001550011210014413000940014000101100145114008300124009010014698407100107007710014782906000910066100148675049007500541001495240380059004310015037802850.31450033600551236017131010330024200015522010151620123000222400185310308256019210016330024540039502

58、910008460034550052703810015800425600650047100171005257007630551001830060580086306310019400685900950069100110300756000102007410011100080610010800781001116008462001120081100112000876300114008310011220088640011400831001123008965001120081100112100886600108007810011160084670010200741001110008068009570691

59、001103007569008800641001950069700079505810018600627100701051100176005572005990441001660048730049003610015400397400374027700643003175826625101917001332002476169013165012250018230017772000151380102800212000157833002424723900298006794670340052003810018061104400680049100181763055008400611001829200670010

60、000721001831090079001170085100184126009100135009810018514300103001530011110018616200117001720012410018718100131002290016510018819200139002430017510018920500148002580018610019019200139002430017510019118000130001900013710019215800114001690012210019313800100001480010710019411900860012800931001951000072