雙向四車(chē)道預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

-I級(jí)已乘以沖擊系數(shù)，1+μ=1.285(2)最大彎矩計(jì)算計(jì)算入下表：表12-2可變荷載組合最大值彎矩計(jì)算（單孔）編號(hào)荷載情況墩柱頂反力計(jì)算垂直力(kN)水平力H(kN)雙柱頂中心彎矩(kN?m)B1B2B1+B20.25(B1-B2)1.14H1上部構(gòu)造與蓋梁計(jì)算———4240.14—002單孔四車(chē)道1639×0.611×1.2851286.8401286.8445321.7151.33人群?jiǎn)慰纂p側(cè)82.49×0.5×282.49—82.49—20.62—表內(nèi)水平力H由兩墩柱平均分配。12.2截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算12.2.1作用與墩柱頂?shù)耐饬Γ▓D12-2）圖12-2作用與墩柱頂?shù)耐饬κ疽鈭D（尺寸單位：cm）垂直力：最大垂直力：Nmax汽=4240.14+1286.84+94.78=5621.76(kN)(汽車(chē))最小垂直力（需考慮與最大彎距值相適應(yīng)）由表11-29得到：Nmin=4240.14+1286.84+82.49=5609.47(kN)(2)水平力：H=45(kN)(3)彎距Mmax=321.71+51.3+20.62=393.6312.2.2作用于墩柱底的外力Nmax=5621.76+298.45=5920.21(kN)Nmin=5609.47+298.45=5907.92(kN)Mmax=393.63+45×3.8=564.63(kN?m)12.2.3截面配筋計(jì)算已知墩柱用C30混凝土，選用22Φ20R235鋼筋，Ag=69.124cm2，則縱向鋼筋配筋率：%(12-1)由于<7，故不計(jì)偏心增大系數(shù)，故取。單孔荷載，最大彎距時(shí)，墩柱按小偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算：<7根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.3.9條偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：(12-4)(12-3)(12-2)(12-4)(12-3)(12-2)設(shè)g=0.88，代入fcd=13.8MPa,f‘sd=195MPa，=0.22%后，經(jīng)整理得：按《公預(yù)規(guī)》提供的附錄C表C.0.2“圓形截面鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算系數(shù)”表，經(jīng)試算查得各系數(shù)A,B,C,D為：則=41316337(N)=41316(kN)>=2853.88>=392.66墩柱承載力滿(mǎn)足規(guī)范要求。第13章鉆孔樁計(jì)算鉆孔灌注樁直徑為2.40m，用C30混凝土，20R235級(jí)鋼筋。灌注樁按m法計(jì)算，m值為5×103kN/m。樁身混凝土受壓彈性模量Ec=3.0×104MPa。13.1荷載計(jì)算每一根樁受的荷載為：(1)一孔恒載反力(圖13-1)(2)蓋梁恒重反力(3)系梁恒重反力(4)一根墩柱恒重作用于樁頂?shù)暮爿d反力N恒為：(5)灌注樁每延米自重(已扣除浮力)(6)可變荷載反力①單跨可變荷載反力：(公路—?級(jí))(人群荷載、雙側(cè))=2\*GB3②制動(dòng)力T=45kN，作用點(diǎn)在支座中心，距樁頂距離為：縱向風(fēng)力：風(fēng)壓取則由蓋梁引起的風(fēng)力：對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋憾罩鸬娘L(fēng)力為：對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋簷M向風(fēng)因墩柱橫向剛度大，可不予考慮。作用于樁頂?shù)耐饬?圖13-2) 圖13-1每一根樁的受力圖示 圖13-2作用于樁頂?shù)耐饬D示(8)作用于地面處樁頂上的外力13.2樁長(zhǎng)計(jì)算由于假定土層時(shí)單一的，可由確定單樁容許承載力的經(jīng)驗(yàn)公式初步計(jì)算樁長(zhǎng)。灌注樁最大沖刷線(xiàn)以下的樁長(zhǎng)為h則：(13-1)式中：U—樁周長(zhǎng)，考慮用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，成孔直徑增大5cm，則代入得：樁底最大垂直力為：即：7458.94+33.91h=1020.77+186.34h故：取h=44m,即地面以下樁長(zhǎng)為46.8m，由上式反求：可知樁的軸向承載力能滿(mǎn)足要求。13.3樁的內(nèi)力計(jì)算(m法)13.3.1樁的計(jì)算長(zhǎng)度b(13-2)13.3.2樁的變形系數(shù)(13-3)式中：受彎構(gòu)件：0(13-4)故：可按彈性樁計(jì)算。13.3.3地面以下深度z處樁身截面上的彎矩與水平壓應(yīng)力的計(jì)算已知作用于地面處樁頂上的外力為：(1)樁身彎矩[11](13-5)式中的無(wú)綱量系數(shù)可由表格查得，計(jì)算見(jiàn)表13-1。樁身的彎矩分布示于圖13-3。表13-1樁身彎矩計(jì)算(單位：kNm)z0.460.14.00.099600.9997421.681056.641078.320.930.24.00.196960.9980642.871054.861097.731.850.44.00.377390.9861782.131042.291124.422.780.64.00.529380.95861115.211013.161128.373.700.84.00.645610.91324140.51965.211105.724.631.04.00.723050.85089157.36899.311056.676.021.34.00.767610.73161167.06773.25940.316.941.54.00.754660.68694164.24726.03890.279.262.04.00.614130.40658133.66429.72563.3811.572.54.00.398960.1476386.83156.03242.8613.893.04.00.193050.0759542.0280.27122.290.050810.0135411.0614.3125.3718.524.04.00.000050.000090.010.100.11(2)樁身水平壓應(yīng)力σzx(13-6)式中無(wú)量綱系數(shù)Ax，Bx可由表格查得，為換算深度，。計(jì)算見(jiàn)表13-2，樁身的水平壓應(yīng)力分布示于圖13-3。表13-2水平壓力σzx計(jì)算(單位：kN/m2)z000000.930.22.117991.290881.414.165.571.850.41.802731.000642.396.458.860240.638853.167.2010.393610.444813.276.459.725.091.10.854410.286063.125.078.196.941.50.466140.062882.321.523.849.262.00.14696-0.075720.98-2.44-1.4613.893.0-0.08741-0.09471-0.87-4.58-5.4518.524.0-0.10788-0.01487-1.43-0.96-2.39圖13-3樁身彎矩、水平壓力分布示意圖13.4樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算(圖13-2)圖13-4樁身截面配筋圖驗(yàn)算最大彎矩Z=2.78m處的截面強(qiáng)度，該處的內(nèi)力值為：樁內(nèi)豎向鋼筋按0.2%配置，則選用3020，。lp為樁的計(jì)算長(zhǎng)度，當(dāng)αh≥4時(shí)，取根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.3.9條和5.3.10條相關(guān)規(guī)定：。偏心增大系數(shù)：(13-7)則。按橋墩墩柱一節(jié)所示方法，查《公預(yù)規(guī)》附錄C相關(guān)表格，可得到相關(guān)系數(shù)。經(jīng)試算，當(dāng)ξ=0.98時(shí)，從表中查得A=2.6424，B=0.3717，C=2.2561，D=0.7061。另設(shè)代入上式：則：鉆孔樁的正截面受壓承載力滿(mǎn)足要求。13.5墩頂-縱向水平位移驗(yàn)算13.5.1樁在地面處的水平位移和轉(zhuǎn)角計(jì)算(13-8)當(dāng)αh≥4，z=0時(shí)，查表得到：故：(13-9)同上查表得到：代入得：13.5.2墩頂縱向水平位移驗(yàn)算（圖13-5）由于樁露出地面部分為變截面，其上部墩柱截面抗彎剛度為，下部樁截面抗彎剛度為EI(直徑)，假設(shè)，則墩頂?shù)乃轿灰乒綖椋?13-11)式中：(13-12)(13-13)由于所以已知：故：墩頂容許的縱向水平位移為：符合規(guī)范要求。圖13-5墩頂縱向水平位移示意圖結(jié)論本次設(shè)計(jì)任務(wù)是預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T形梁橋，由于基本上沒(méi)有工程經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)之初感覺(jué)非常困難，但是通過(guò)與老師和同學(xué)們的交流討論，再加上查找各類(lèi)書(shū)籍資料及網(wǎng)絡(luò)等，設(shè)計(jì)得以順利完成。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們掌握了以前為了應(yīng)付考試而死記硬背的那些公式真正的含義，對(duì)我們這幾年來(lái)所學(xué)的各種知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)的、全面的歸納。認(rèn)識(shí)到了自己在哪些方面的知識(shí)的欠缺。體會(huì)到學(xué)校要求我們獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的良苦用心，為我們走向工作提供了一次難得的實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)。培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析、解決橋梁工程領(lǐng)域工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力；提高自學(xué)和獨(dú)立進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)工作的能力；使我們受到指導(dǎo)老師的基本訓(xùn)練，提高了我們調(diào)查研究、文獻(xiàn)檢索、搜集資料的能力，方案論證、確定方案的能力，理論分析、設(shè)計(jì)和計(jì)算的能力，計(jì)算機(jī)繪圖及編程能力，和開(kāi)展科學(xué)研究工作的初步能力，撰寫(xiě)科技論文及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力?？偠灾?，無(wú)論是困難重重或是輕車(chē)熟路，此次設(shè)計(jì)帶給我的都是一筆難得的財(cái)富，它將豐富我今后的整個(gè)人生.執(zhí)著是路，路是執(zhí)著的精神,因?yàn)橛袌?zhí)著的信念，所以我成功完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù).為我得大學(xué)生活劃上了完整的句號(hào)。參考文獻(xiàn)[1]公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-2004)，中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2004[2]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(JTGD62-2004)，中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2004[3]公路磚石及砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范，中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2004[4]葉見(jiàn)曙主編《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》，人民交通出版社,2006.76～121[5]易建國(guó)主編《橋梁計(jì)算示例集》，人民交通出版社,2006.111～196[6]范立礎(chǔ)，橋梁工程(上)，北京：人民交通出版社，2003.32～153[7]邵旭東，橋梁工程(土木工程、交通工程專(zhuān)業(yè)用)，北京：人民交通出版社，2004.123～153[8]強(qiáng)士中，橋梁工程(上)，北京：高等教育出版社，2004.67～98[9]邵旭東、胡建華編著《橋梁設(shè)計(jì)百問(wèn)》，人民交通出版社,2008.54～132[10]K.S.Kim,H.S.Lee.Analysisoftargetconfigurationsunderdeadloadsforcable-supportedbridge[J].Computers&Structures,2001,185～196[11]P.H.Wang,T.C.Tseng,C.G..Yang．Initialshapeofcable-stayedbridges[12]Compurt