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MACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\r1\hSEQMTChap\r1\h學號:201114770208畢業(yè)設(shè)計說明書GRADUATTEDESIGNN設(shè)計題目:廣廣深沿江高速速公路大理路路高架橋標準準圖設(shè)計學生姓名:專業(yè)班級:學院::建筑工程學學院指導教師:年月日華北理工大學建筑工程學院 摘要 摘要預(yù)應(yīng)力混凝土先先簡支后連續(xù)續(xù)箱梁橋是預(yù)預(yù)應(yīng)力橋梁的的一種,我國國自50年代中期開開始修建預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土梁梁橋,至今已已有40多年的歷史史,比歐洲起起步晚,但對對近年來的發(fā)發(fā)展迅速,在在預(yù)應(yīng)力混凝凝土橋梁的設(shè)設(shè)計、結(jié)構(gòu)分分析、試驗研研究、預(yù)應(yīng)力力材料及工藝藝設(shè)備、施工工工藝等方面面日新月異,預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土梁橋的設(shè)計計技術(shù)與施工工技術(shù)都已到到達相當高的的水平。本設(shè)計擬以廣深深沿江高速公公路大理路高高架為設(shè)計對對象,采用孔孔跨25米裝配式預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土連續(xù)箱梁,下下部結(jié)構(gòu)為雙雙柱式橋墩,樁樁基均為鉆孔孔樁基礎(chǔ)。本本次設(shè)計的主主要內(nèi)容包括括:橋型布置置,結(jié)構(gòu)中每每部分尺寸擬擬定;選取計計算結(jié)構(gòu)簡圖圖;計算橫向向分布系數(shù);;恒載內(nèi)力計計算;活載內(nèi)內(nèi)力計算;主主梁截面的幾幾何特性的計計算;預(yù)應(yīng)力力鋼束的估算算及布置;鋼鋼筋預(yù)應(yīng)力損損失計算;主主梁的截面強強度與應(yīng)力驗驗算;支座設(shè)設(shè)計;蓋梁的的設(shè)計;墩柱柱的設(shè)計,并并按規(guī)范進行行相關(guān)檢算。關(guān)鍵詞箱梁;內(nèi)內(nèi)力計算和校校核;上部結(jié)結(jié)構(gòu);下部結(jié)結(jié)構(gòu)AbstractAbstractAbstracctPrestreessedconcrretessimpleesuppporteddconttinuouusboxxgirdderbrridgeisapresttresseedconncreteebriddge,iinChiinasiincetthemiid19550sbeegancconstrructioonofpresttresseedconncreteebeammbriddge,hhasmoorethhan400yearrsofhistoory,tthanttheEuuropeaanstaartedlate,,butinreecentyearssthedevellopmenntofrapidd,intheeever-cchangiingoffpresstresssedcooncrettebriidgeddesignn,strructurreanaalysiss,expperimeentalstudyy,preestresssedmmateriialsaandprrocesssequiipmentt,connstrucctiontechnnologyy,tecchnicaaldessignaandcoonstruuctionntechhnologgyofpresttresseedconncreteegirdderbrridgesshaveereacchedttheveeryhiighleevel.ThisdeesignisinntendeedtoGuanggzhouShenzzhenEExpressswayalonggtheYangttzeRiiverDDalirroadeelevattedassthedesiggnobjject,thehholeccross25meetersassemmbledpresttresseedconncreteeconttinuouusboxxbeamm,subbstrucctureisdooublecolummnbriidgeppier,pilefounddationnareboreddpileefounndatioon.Thhemaiinconntentssoftthedeesignincluude:bbridgeelayoout,sstructturessizeoofeacchparrtworrked.Seleccttheestruuctureecalcculatiiondiiagramm;traansverrsediistribbutionncoeffficieentcaalculaation;;calcculatiionofftheinterrnalfforceofdeeadlooad;llivelloadiinternnalfoorceccalcullationn;callculattionooftheegeommetricccharracterristiccsoftheggirderr;preestresssedssteelbeamestimmatesandaarranggementt;callculattingttheloossoffpresstresss;girrderccross--sectiionsttrengtthanddforccecallculattion;suppoortdeesign;;beammdesiign;ddesignnofppieraandacccordiingtoothespeciificattionwwereiinspecction..KeyworddsBoxgirdeer;interrnalfforcecalcuulatioon;superrstruccture;;substtructuure 目錄 目錄 目錄錄HYPERLINK\l"_Toc421800427"摘要IHYPERLINK\l"_Toc421800428"AbstracctIIHYPERLINK\l"_Toc421800429"第1章緒論1HYPERLINK\l"_Toc421800430"1.1選題背背景1HYPERLINK\l"_Toc421800431"1.2箱梁特特征1HYPERLINK\l"_Toc421800432"1.3箱梁的發(fā)發(fā)展前景1HYPERLINK\l"_Toc421800433"1.4本章小小結(jié)2HYPERLINK\l"_Toc421800434"第2章預(yù)應(yīng)力混混凝土箱梁33HYPERLINK\l"_Toc421800435"2.1設(shè)計資料料3HYPERLINK\l"_Toc421800436"2.1.1基本本資料3HYPERLINK\l"_Toc421800437"2.1.2設(shè)計計要求4HYPERLINK\l"_Toc421800438"2.2結(jié)構(gòu)尺尺寸5HYPERLINK\l"_Toc421800439"2.3結(jié)構(gòu)主主梁內(nèi)力計算算8HYPERLINK\l"_Toc421800440"2.3.1結(jié)結(jié)構(gòu)重力的內(nèi)內(nèi)力計算8HYPERLINK\l"_Toc421800441"2.3.2可可變荷載系數(shù)數(shù)計算10HYPERLINK\l"_Toc421800442"2.4結(jié)構(gòu)主主梁橫向分布布系數(shù)計算110HYPERLINK\l"_Toc421800443"2.5活載內(nèi)力力計算12HYPERLINK\l"_Toc421800444"2.6主梁內(nèi)內(nèi)力組合155HYPERLINK\l"_Toc421800445"2.7預(yù)應(yīng)力相相關(guān)計算166HYPERLINK\l"_Toc421800446"2.7.1預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束的估估算16HYPERLINK\l"_Toc421800447"2.7.2預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束布置置17HYPERLINK\l"_Toc421800448"2.7.3主梁梁截面幾何特特性計算177HYPERLINK\l"_Toc421800449"2.7.4鋼束束預(yù)應(yīng)力損失失18HYPERLINK\l"_Toc421800450"2.8主梁截面面強度22HYPERLINK\l"_Toc421800451"第3章下部結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計和驗算算24HYPERLINK\l"_Toc421800452"3.1支座設(shè)設(shè)計和驗算224HYPERLINK\l"_Toc421800453"3.1.1支座座截面計算224HYPERLINK\l"_Toc421800454"3.1.2支座座厚度24HYPERLINK\l"_Toc421800455"3.1.3支座座偏轉(zhuǎn)25HYPERLINK\l"_Toc421800456"3.2蓋梁設(shè)計計26HYPERLINK\l"_Toc421800457"3.2.1蓋梁梁荷載計算226HYPERLINK\l"_Toc421800458"3.2.2內(nèi)內(nèi)力計算311HYPERLINK\l"_Toc421800459"3.3橋墩橋橋臺設(shè)計和驗驗算33HYPERLINK\l"_Toc421800460"3.3.1設(shè)設(shè)計要點333HYPERLINK\l"_Toc421800461"3.3.2橋橋墩設(shè)計材料料33HYPERLINK\l"_Toc421800462"3.3.3橋墩墩荷載計算334HYPERLINK\l"_Toc421800463"3.3.4墩柱柱配筋設(shè)計336HYPERLINK\l"_Toc421800464"第四章施工組織織設(shè)計39HYPERLINK\l"_Toc421800465"4.1先簡支后后連續(xù)箱梁施施工39HYPERLINK\l"_Toc421800466"4.1.1施工工工序39HYPERLINK\l"_Toc421800467"4.1.2結(jié)構(gòu)構(gòu)特點40HYPERLINK\l"_Toc421800468"4.1.3施施工要點400HYPERLINK\l"_Toc421800469"4.2下部結(jié)構(gòu)構(gòu)施工45HYPERLINK\l"_Toc421800470"結(jié)論48HYPERLINK\l"_Toc421800471"參考文獻49HYPERLINK\l"_Toc421800472"謝辭50華北理工大學建筑工程學院第1章緒論第1章緒論1.1選題背背景廣州至深圳沿江江高速公路位位于獅子洋、伶伶仃洋東岸,先先后經(jīng)珠江三三角洲經(jīng)濟最最發(fā)達的廣州州、東莞及深深圳等地區(qū),起起于黃浦經(jīng)濟濟技術(shù)開發(fā)區(qū)區(qū),與G107(規(guī)劃的黃黃埔大道快速速路)連接,終終于深圳市南南山區(qū)月亮灣灣,與深港西西部通道連接接,是繼廣深深高速公路之之后粵港之間間的第二條南南北向主要大大通道。本項項目直接銜接接了廣州港、龍龍門港及深圳圳機場等區(qū)域域重要港口和和機場,形成成了機場、港港口客貨流的的快速集疏通通道。本項目目的建設(shè),對對促進沿線區(qū)區(qū)域經(jīng)濟的快快速發(fā)展,形形成了沿江經(jīng)經(jīng)濟開發(fā)帶以以及粵港經(jīng)濟濟的共同發(fā)展展,完善地區(qū)區(qū)綜合運輸體體系,同時對對提高粵港之之間通道公路路通行能力,滿滿足日益增長長的交通需求求,緩解既有有的廣深高速速公路的交通通壓力等方面面都具有重要要作用。1.2箱梁特特征鋼筋混凝土組合合而成的箱梁梁充分發(fā)揮了了鋼材和混凝凝土材料的優(yōu)優(yōu)越性能,鋼鋼材受拉性能能好,混凝土土受壓性能好好的特點。通通過剪力連接接將兩種材料料結(jié)合成為共共同受力的新新型結(jié)構(gòu)。鋼鋼筋混凝土組組合箱梁的自自重輕、地震震作用小、結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸小、使使用空間大、基基礎(chǔ)造價低、工工序簡單、施施工工期短等等優(yōu)點。我國國已經(jīng)建成了了很多鋼筋混混凝土箱梁橋橋。橋梁工程作為一一門獨立的科科學技術(shù)被確確認,不再是是僅憑橋梁設(shè)設(shè)計者們智慧慧和經(jīng)驗的創(chuàng)創(chuàng)造過程。它它已發(fā)展成融融理論分析、設(shè)設(shè)計、施工控控制及管理于于一體的系統(tǒng)統(tǒng)性學科。當當橋梁承受偏偏心荷載時,箱箱形截面梁抗抗扭剛度大,內(nèi)內(nèi)力分布比較較均勻;在橋橋梁處于懸臂臂狀態(tài)時,具具有良好的靜靜力和動力穩(wěn)穩(wěn)定性,對懸懸臂施工的大大跨度梁橋尤尤為有利。由由于箱型截面面整體性能好好,因而在限限制車道數(shù)通通過車輛時,可可以超載通行行。1.3箱梁的發(fā)發(fā)展前景隨著交通建設(shè)事事業(yè)的發(fā)展,大大量的預(yù)應(yīng)力力混凝土簡支支箱梁被廣泛泛應(yīng)用。箱型型梁橋在材料料,工藝,土土建以及施工工技術(shù),都有豐富的的理論和實踐踐經(jīng)驗。尤其其是隨著部分分預(yù)應(yīng)力概念念的逐步成熟熟,突破了混凝凝土不能受拉拉與開裂的約約束,大大擴展了了它的應(yīng)用范范圍。預(yù)應(yīng)力力混凝土已成成為國內(nèi)外土土建工程最主主要的一種結(jié)結(jié)構(gòu)材料,而且預(yù)應(yīng)力力技術(shù)已擴大大應(yīng)用到型鋼鋼,磚,石,木木等各種結(jié)構(gòu)構(gòu)材料,并用以處理理結(jié)構(gòu)設(shè)計,施施工中用常規(guī)規(guī)技術(shù)難以解解決的各種疑疑難。我國預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土箱型梁的起起步較晚,但發(fā)展迅速,應(yīng)用數(shù)量龐龐大。我國近近年來在土木木工程投資方方面,建設(shè)規(guī)規(guī)模方面均居居世界前列。在在混凝土工程程技術(shù),預(yù)應(yīng)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用用方面取得了了巨大進步。近近來二三十年年來,我國預(yù)應(yīng)力力混凝土箱型型梁發(fā)展很快快,無論在橋型型,跨度以及及施工方法與與技術(shù)方面都都有突破性發(fā)發(fā)展,不少預(yù)應(yīng)力力混凝土橋梁梁的修建技術(shù)術(shù)已達到國際際先進水平。1.4本章小小結(jié)主要闡明設(shè)計箱箱梁橋的需求求來源以及箱箱梁橋的應(yīng)用用性,先進性性,發(fā)展前景景,為接下來來的設(shè)計方案案提供了需求求分析,有利利于設(shè)計方案案與實際相結(jié)結(jié)合。華北理工大學建筑工程學院第2章預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁第2章預(yù)應(yīng)力力混凝土箱梁梁2.1設(shè)計資料料2.1.1基本本資料(1)地形地貌貌本橋位于東莞市市,主要為三三角洲平原地地貌,局部見見低矮殘丘。平平原總體平坦坦開闊,地面面高程一般0.2~5.0m,大部分為為香蕉園,部部分為魚塘區(qū)區(qū),地表水系系十分發(fā)育,河河涌、河叉溝溝渠縱橫交錯錯。(2)氣候氣象象本地區(qū)位于南亞亞熱帶海洋氣氣候,春秋風風和日麗,夏夏炎冬暖,有有時酷熱,偶偶有嚴寒;夏夏長冬短,雨雨季頗長,降降水豐沛,日日照充足,干干旱不明顯。據(jù)據(jù)歷年統(tǒng)計資資料,測區(qū)年年平均氣溫222.4°C,極端最高高氣溫38..7°C,極端最低低氣溫-0..5°C。年平均降降水量17775mm,以以4~9月降雨量最最多,暴雨集集中在7~9月,特大暴暴雨量>2000mm,稱稱為汛期高潮潮,24小時最大大降雨量達3341.8mmm,1小時可達999.4mm,11月至翌年年2月為旱季,降降雨量相對稀稀少,僅占全全年的10%%,日降雨量量<10%。年降降雨量大于蒸蒸發(fā)量。區(qū)內(nèi)內(nèi)以季風為主主,冬天多北北風,風力22~4級,風力風風向較穩(wěn)定。11月份至翌年1月份,多有寒潮伴有冷空氣大風,每年的7-9月有2-3次的臺風和熱帶風暴,最大平均風速26m/s,最大瞬時風速35m/s(相當于最大風力12級以上),并伴隨爆雨狂潮,造成江何暴漲,洪澇成災(zāi),具有較大的災(zāi)害性。(3)地層巖性性區(qū)內(nèi)地層有人工工填筑土、第第四系全新統(tǒng)統(tǒng)和上新統(tǒng)海海陸交互相沉沉積層如亞粘粘土、淤泥、細細砂、中粗砂砂等,基巖為為下第三系(E1)灰色頁巖巖及白堊系上上統(tǒng)(K2)含礫砂巖巖,兩者為整整合接觸關(guān)系系。(4)地質(zhì)構(gòu)造造地震動峰值加速速度為0.10g,地震動反反映譜特征周周期0.55s。根據(jù)場地土物探探剪切波速測測試計算,斷斷內(nèi)場地土為為:中軟場地地土;場地類類別為Ⅱ類。(5)工程地質(zhì)質(zhì)評價橋址區(qū)為三角洲洲平原地貌,區(qū)區(qū)內(nèi)主要為魚魚塘和經(jīng)濟作作物,上覆第第四系海陸交交互相沉積層層,分布較厚厚的軟土層,其其下為沖洪積積相沉積層,主主要為砂層,下下伏基巖為晚晚白堊系含礫礫砂巖,弱風風化帶埋深28.8~41.5m;地表水、地地下水較發(fā)育育,對混凝土土無腐蝕性;;特殊性巖土土為軟土,工工程地質(zhì)條件件一般。(6)沿線河流流水系橋址內(nèi)有一平原原小河流,水水面寬約18米,河岸、主主槽穩(wěn)定,自自然河岸,小小里程河岸外外多民房,大大里程河岸外外多魚塘。橋橋位附近河道道較順直,線線路法線方向向與主槽流向向呈8度。本橋水水文三要素為為:H1//100=3.24m,Q1/1000=179.33m3,V1/1000=1.54mm/s。水文不控控制設(shè)計。2.1.2設(shè)計計要求(1)橋梁跨徑徑及橋?qū)拰τ诹菏綐颍嬘嬎憧鐝揭话惆闶侵ё行男木€間距離。簡簡支梁支座中中心線一般距距離梁端30-500cm不等。25米預(yù)制梁根根據(jù)伸縮量而而定。由于一一聯(lián)的設(shè)計用用80型,所以預(yù)預(yù)制梁長24.92米,計算跨跨徑23.92米。標準跨跨徑為25m,主梁預(yù)制制長度為24.922m,橋面凈空為為凈19.855m+2×00.5(防撞護欄欄)m(2)設(shè)計荷載載為公路Ⅰ級,防撞護護欄為8.64KKN/m,橋下凈空空為5米(3)材料種種類以及材料料特性混凝土:立方強強度R=50MMpa,彈性模量Ec=3455000Mppa,軸心抗壓壓強度標準值值,抗拉強度標標準值,軸心抗壓強強度設(shè)計值,抗拉強度設(shè)設(shè)計值。鋼絲:鋼絞線采采用高強度低低松弛預(yù)應(yīng)力力鋼絞線ψ=15.22mm,彈性模量Ep=199500000Mpa,單股面積Ap=1..39mm,抗拉強度標標準值,抗拉強度設(shè)設(shè)計值,相對界限受受壓區(qū)高度ξξ=0.4。鋼筋:①直徑<12mmm采用R235(原Ⅰ級鋼筋)彈彈性模量Es=2110000MMpa,抗拉強度度標準值,抗拉強度設(shè)設(shè)計值;②直徑≥12mmm采用HRB3335(原Ⅱ級鋼筋)彈彈性模量Es=2000000MMpa,抗拉強度度標準值,抗拉強度設(shè)設(shè)計值。(4)道路等等級為高速公公路,雙向八八車道;橋梁梁標準寬度::2×19..85m;設(shè)計洪水水頻率:大、中中、小橋及涵涵洞1/100;地震動峰峰值加速度::0.1g(對應(yīng)地震震基本烈度VII度,按VIII度設(shè)防)(5)其他:①波紋管及錨具具:裝配式預(yù)預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)續(xù)箱梁、橋墩墩蓋梁采用鍍鍍鋅雙波金屬屬波紋管,真真空輔助壓漿漿;錨具采用用自錨系列優(yōu)優(yōu)質(zhì)錨具及與與之配套的千千斤頂,技術(shù)術(shù)指標必須滿滿足國標要求求。②伸縮縫:800型采用仿毛毛勒式型鋼伸伸縮縫,160型采用深埋埋式雙型鋼伸伸縮縫,技術(shù)術(shù)條件應(yīng)符合合交通部行業(yè)業(yè)標準JT/T3327-2004的規(guī)定。③支座:裝配式式預(yù)應(yīng)力砼25、30m連續(xù)箱梁采采用GJZ板式橡膠支支座和GJZF4聚四氟乙烯烯滑板式橡膠膠支座;斜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)正段采用GYZ圓板式橡膠膠支座和GYZF4聚四氟乙烯烯圓板式橡膠膠支座。支座座性能應(yīng)符合合交通部行業(yè)業(yè)標準JT/T44-20044的規(guī)定。④橋面排水系統(tǒng)統(tǒng):PVC、UPVC工程塑料管管材(上跨既既有路及規(guī)劃劃路處應(yīng)加鋪鋪地面橫向排排水管將雨水水排入地面層層排水系統(tǒng)).⑤橋面防水采用用水泥基滲透透結(jié)晶型系列列防水材料。性性能要求:吸吸水率降低比比≥85%,滲透深度3~4mm,水蒸汽透透過率≥90%,具有耐熱熱性、耐堿性性、耐酸性。⑥砂石水的質(zhì)量量要求均按《公公路橋涵施工工技術(shù)規(guī)范》有有關(guān)條文辦理理。2.2結(jié)構(gòu)尺尺寸主梁間距和主梁梁片數(shù)如下::(1)主梁間距距采用3.0m,其橫截面面布置形式如如圖2-1。圖2-1橫斷面面布置(2)主梁尺寸寸擬定(a)箱梁高度度預(yù)應(yīng)力混凝土簡簡支梁的主梁梁高跨比通常常為1/15~~1/25??紤]主梁梁建筑高度和和預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的用量,標標準設(shè)計的高高跨比約為1/17~~1/19。本設(shè)計主主梁高度取1.4m,其高跨比比為1/18..75。(b)箱梁頂頂、底、腹板板的厚度箱梁頂板主要考考慮橋面板受受力需要,確確定厚度為14cm;近梁端底底板厚度除考考慮受力要求求外,還要考考慮布置預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束道的的需要,擬定定厚度為24cm,其余部分分為14cm;近梁端腹腹板厚度考慮慮布置預(yù)應(yīng)力力鋼束道的需需要和抗剪強強度的要求,擬擬定厚度為24cm,其余部分分為14cm;腹板與頂頂板相接處做做成0.08mm×0.244m的承托,使使箱壁剪力流流能順利傳遞遞,避免在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生過過大的應(yīng)力集集中。其一般構(gòu)造尺寸寸如圖2-5圖2-2一般構(gòu)構(gòu)造尺寸圖2-3箱梁跨跨中截面及支支點截面(3)截面沿跨跨長度變化本設(shè)計梁高采用用等高度形式式,橫截面頂頂板厚度沿跨跨長不便。梁梁端部區(qū)段由由于錨頭集中中力的作用而而引起較大的的局部應(yīng)力,也也因布置錨具具的需要,在在端頭附近作作成鋸齒形,底底板厚度在距距支座中線1.2m處由14cm開始變化至24cm,腹板在梁梁端附近由14cm漸變成24cm。(4)橫隔梁設(shè)設(shè)置為方便施工,各各主梁均不設(shè)設(shè)跨中橫隔梁梁,僅設(shè)端橫橫隔梁,各主主梁之間的橫橫向聯(lián)系依靠靠現(xiàn)澆濕接縫縫來完成。橫橫隔梁高度與與主梁同高,厚厚度取16cm。(5)截面效效率指標表2-1截面效效率指標截面位置分塊名稱分塊面積Aii(cm))分塊面積形心至至上緣距離yi(cm)分塊面積對上緣緣靜矩Si=Ai*yi(cm))分塊面積的自身身慣矩I1(cm4)di=ys-yyi(cmm4)分塊面積對截面面形心慣矩I2=Ai*di2(ccm4)I=I1+I22(ccm4)(1)(2)(3)=(1)*(2)(4)(5)(6)=(1)*(5)2(7)=(4)+(6)跨中截面板1204784281966548.4932831292228509577板29967209724893548.4937045307770942422角承托38416.6676400136538.826578864580229板36968029568053665922-24.50772219792275863844三角54150.678136588-95.1744489137489725板126015319278020580-97.5077119795995120001775∑9594532396∑I=306001712支點截面板1204784281966557.1283929384439490499板29967209724893557.1289777771198267066角承托38416.6676400136547.461864978866343板58567543920072633922-10.872269218179555733三角166.96144240422671-79.87221065108810677799板2160148319680103680-83.8722151945447152982227∑12767818722∑I=389663678截面效率指標ρ=(Ks+KX)/H(公式2-1)式中:KS—上上核心距離,KS=∑I/∑AiYx;KX—下核核心距離,KX=∑I/∑AiYS。所以,ρ=(KKs+KX)/H=(30.5221+57..479)/160==0.55>0.50表明初擬的主梁梁跨中截面合合理。2.3結(jié)構(gòu)主主梁內(nèi)力計算算2.3.1結(jié)結(jié)構(gòu)重力的內(nèi)內(nèi)力計算取鋼筋混凝土的的重力密度為為25.0KKN/m3。(1)一期永久久作用。(邊邊梁包括跨中中截面自重,梁梁端腹板,底底板加厚部分分,端橫隔梁梁自重)根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺尺寸,對邊梁梁和主梁考慮慮四部分重力力集度,即跨跨中截面計的的自重,梁端端腹板、底板板加厚部分和和端橫隔梁自自重。邊梁g1=∑∑gi=23.9985+0..300+00.034++0.3933=24.7712(KN/m)主梁g1=∑ggi=+23..985+00.603++0.0344+0.3993=25..015(KN/m)(2)二期永久久作用。主要要考慮三部分分重力集度,即即防撞護欄,橋橋面鋪裝和現(xiàn)現(xiàn)澆濕接縫。g2=(∑gii)/4=((8.64++39.5885+0.221)/4==12.1009(KN/m)(3)永久作用用引起的內(nèi)力力計算。設(shè)X為計算截面面至左支撐中中心的距離,并并令α=X/L,如圖2-4。圖2-4永久荷荷載內(nèi)力計算算圖式邊梁和中梁的永永久作用內(nèi)力力計算見表2-2。表2-2永久作作用內(nèi)力計算計算數(shù)據(jù)l=23.922m,l22=572.1166m2項目giMq=α(1--α)L2*gi/2(KNN·m)Qq=(1-22α)L*gi/2(KNN)跨中四分點變化點支點跨中四分點變化點支點α0.50.250.041100.50.250.04110α(1-α)//20.1250.09380.01970(1-2α)//200.250.45890.51#梁第一永久作用24.7121767.42201326.2773278.546600147.7788271.2611295.5666第二永久作用12.1091292.3445969.7766203.67440088.456162.3700176.9122永久作用36.8213059.76652296.0449482.220000236.2344433.6311472.46882#梁第一永久作用25.0151789.09921342.5334281.961100149.5900274.5877299.1800第二永久作用12.1091292.3445969.77660203.67440088.45600162.3700176.9122永久作用37.1243081.43372312.3110485.635500238.0466436.9577476.0922L—結(jié)構(gòu)的計算算跨徑,M—彎矩,Q—剪力2.3.2可可變荷載系數(shù)數(shù)計算沖擊系數(shù)和車道道折減系數(shù)::根據(jù)《橋規(guī)規(guī)》4.3.2計算沖擊系系數(shù),結(jié)構(gòu)基基頻f==3.77348E—混凝土的彈彈性模量大小小為34.5**103,Ic—結(jié)構(gòu)的跨中中截面慣性矩矩1.5HZ<ff<14HZ,所以,沖沖擊系數(shù)μ=0.17767*lnnf-0.01557=0.22159根據(jù)《橋規(guī)》表表4.3.11-4,車道折減減系數(shù)取0.76。2.4結(jié)構(gòu)主主梁橫向分布布系數(shù)計算對于翼緣板剛性性連接的肋梁梁橋,只要在在鉸接板橋計計算理論的基基礎(chǔ)上,在接接縫處補充引引入贅余彎矩矩Mi,就可以建建立計算橫向向剛性連接點點的贅余力的的正則方程。該該方法解決荷荷載橫向分布布的問題,叫叫做剛接梁法法。計算方法有:杠杠桿原理法、偏偏心壓力法、橫橫向鉸接板法法、橫向剛接接梁法、比擬擬正交異性板板法。本設(shè)計計用的方法是是剛接梁法。(1)跨中的荷荷載橫向分布布系數(shù)mc各主梁均不設(shè)跨跨中橫隔梁,僅僅設(shè)端橫隔梁梁,各主梁之之間的橫向聯(lián)聯(lián)系依靠現(xiàn)澆澆濕接縫來完完成,所以按按剛接梁法來來繪制橫向分分布影響線和和計算橫向分分布系數(shù)mc。(a)計算主梁梁的抗扭慣矩矩IT對于箱形截面,抗抗扭慣矩可按按下式計算::IT==0.1666778mm3計算跨中荷載橫橫向分布影響響線:剛度參數(shù)γ===0.11122β==0.20014查《梁橋》表22-2-2,得影響線線豎標如表2-3。表2-3荷載橫橫向分布影響響線豎標表梁號參數(shù)P=1的位置βγ12341#0.10.1498281140800.15534284124570.30.159525999460.1561825988352#0.10.12922882381820.153032942361670.30.12883082371670.15295318237150經(jīng)兩次內(nèi)插,得得表2-4。表2-4荷載橫橫向分布影響響線豎標內(nèi)插插表梁號參數(shù)P=1的位置βγ1234一次內(nèi)插1#0.10.1122507282136740.30.112260125996432#0.10.11222952892381780.30.1122290310237163二次內(nèi)插1#0.20140.1122555270116580.11222#0.20140.1122292300237170計算跨中荷載橫橫向分布系數(shù)數(shù)mc按表2-5畫出出橫向分布影影響線,按《橋橋規(guī)》布載,如如圖2-5。圖2-5橫向分分布影響線(單單位:mm)三車道的折減系系數(shù)為0.76:mc1=0.776*0.55∑(0.6500+0.4779+0.3356+0..224+00.157++0.0977)=0.77656mc2=0.776*0.55∑(0.2899+0.2994+0.2297+0..281+00.254++0.2144)=0.66353二車道:mc11=0.5∑(0.6500+0.4779+0.3356+0..224+))=0.85545mc2=0..5∑(0.2899+0.2994+0.2297+0..281+))=0.58819取二者較大值,所所以mc1=0.88545mc2=0.66353b)支點的的荷載橫向分分布系數(shù)mo支點截面荷載橫橫向分布系數(shù)數(shù)按杠桿法計計算。畫出橫向分布影影響線,按《橋橋規(guī)》布載,如如圖2-6。圖2-6支點荷荷載橫向分布布系數(shù)計算圖圖示(單位::mm)mo1=0.55∑(1.3333+0.7333+0.3300)=11.183mo2=0.55∑(0.5677+1.0000+0.4400)=00.985332.5活載內(nèi)力力計算計算跨徑為233.92m。公路Ⅰ級車道荷荷載的集中荷荷載標準值經(jīng)經(jīng)內(nèi)插有:=255.688KN,=110.5KNN/m計算可變荷載彎彎矩時,均采采用全跨統(tǒng)一一的橫向分布布系數(shù)mc。求支點和和變化點截面面可變作用剪剪力時,由于于主要何重集集中在支點附附近而應(yīng)考慮慮支撐條件影影響,按橫向向分布系數(shù)沿沿橋跨的變化化曲線取值,即即從支點到1/4之間,橫向向分布系數(shù)mc和mo之間按直線線內(nèi)插,其余余段均取mc值。(1)跨中截面面跨中最大彎矩(-剪力)(公式2-2)跨中截面可變荷荷載內(nèi)力計算算如圖2-7。圖2-7跨跨中截面內(nèi)力力計算圖式(單單位:m)表2-6內(nèi)力計計算梁號1+μmc最大彎矩或剪力力yKΩS車道1#最大彎矩1.21730.85457.305106.72663269.5336最大剪力1.21730.85450.53.6525212.69662#最大彎矩1.21730.63537.305106.72662430.8221最大剪力1.21730.63530.53.6525158.1344(2)1/4截截面1/4截面最大大彎矩(-剪力)(公式2-3)1/4截面可變變荷載內(nèi)力計計算如圖2-9。圖2-81/4截面內(nèi)內(nèi)力計算圖式式(單位:mm),表2-7內(nèi)力計計算梁號1+μmc最大彎矩或剪力力yΩS車道1#最大彎矩1.21730.85455.47980.0452452.2229最大剪力1.21730.85450.758.218348.96112#最大彎矩1.21730.63535.47980.0451823.1773最大剪力1.21730.63530.758.218259.4444(3)變化點截截面變化點截面的彎彎矩按mc計算。剪力按內(nèi)插計算算,=1.11170=0.926變化點截面最大大彎矩(-剪力)(公式2-4)變化點截面可變變荷載內(nèi)力計計算如圖2-11。圖2-9變化截截面內(nèi)力計算算圖式(單位位:m)表2-8內(nèi)力計計算梁號1+μmc最大彎矩或剪力力yΩS車道11#最大彎矩1.21730.85451.15116.816423.1977最大剪力1.21731.1290.95913.436631.796622#最大彎矩1.21730.63531.15116.816383.0077最大剪力1.21730.9260.95913.436518.1966(4)支點截截面圖2-10支點點截面剪力影影響線由車道荷載的集集中荷載PK引起的支點點截面剪力1#梁moo1〉mc1∴=478..4712#梁moo2〉mc2∴由車道荷載的均均布荷載qk引起的支點點截面剪力1#梁=182..5812#梁=28.9960所以,支點截面面剪力1#梁QA=QA1+QA2=6611.052KN2#梁QA=QA1+QA2=4266.742KN2.6主梁內(nèi)內(nèi)力組合(1)基本組合合(公式2-5)(2)偶然組組合(3)作用短期期效應(yīng)組合(公式2-6)(4)作用長期期效應(yīng)組合(公式2-7)(5)主梁內(nèi)力力組合如表2-9。圖2-9主梁內(nèi)內(nèi)力組合梁號序號荷載類別跨中四分點變化點支點MQMQMQMQ1#1永久作用3059.766502296.0449236.2344482.2200433.63110472.46882可變作用3269.5336212.69662452.2229348.9611423.1977631.79660661.05223基本組合8589.8558327.77447069.3886791.09991360.16681560.599301550.58834作用短期效應(yīng)組合5807.2225123.44004469.25504564.1852.2677860.70990930.66335作用長期效應(yīng)組合5330.333070.6633652.7881388.5622777.6211701.00550754.81112#1永久作用3081.433702312.3110238.0466485.6355436.95770476.09222可變作用2430.8221158.13441823.1773259.4444383.0077518.19660426.74223基本組合8150.7449221.38886115.0441688.17771284.43311321.966201247.34494作用短期效應(yīng)組合5354.16690.9344017.2335419.9877843.7644795.05880786.98775作用長期效應(yīng)組合4865.333052.9623330.9229365.48748.5688666.88990685.55882.7預(yù)應(yīng)力相相關(guān)計算2.7.1預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束的估估算按正常使用狀態(tài)態(tài)跨中正截面面抗裂性和裂裂縫寬度限制制要求,確定定有效預(yù)加應(yīng)應(yīng)力Npe,(公式2-8)式中:epp—預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋重心對混混凝土截面中中心軸的偏心心矩,A,W—截面面積和和對受拉邊緣緣的彈性抵抗抗矩。假設(shè)鋼筋重心距距下邊緣的距距離ap=0.2m,則ep=yx-ap=(1.66-0.555497)--0.2=00.845007m=3306017712*100-8/(1..6-0.555497))=0.29928197735m3代入上式:NNpe≥=59399.5KN預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面面積(公式式2-9)式中:σcoon—預(yù)應(yīng)力鋼筋筋控制張拉應(yīng)應(yīng)力,取0.75倍的抗拉強強度標準值;;∑σl—預(yù)應(yīng)力損失失總值,后張張法取控制張張拉應(yīng)力的25%~330%。本設(shè)計中預(yù)應(yīng)力力損失取25%,所以=0.0059966m2=56.666cm2選用24φ5鋼鋼絲束,單跟跟面積為4.7122cm2,取12根鋼絲束,總總面積為56.5444cm2。2.7.2預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束布置置采用直徑為5ccm的余脈金屬屬波紋管道,對對于跨中截面面,在保證布布置預(yù)留管道道構(gòu)造要求的的前提下,盡盡可能使鋼束束重心偏心矩矩大些。2.7.3主梁梁截面幾何特特性計算后張法預(yù)應(yīng)力混混凝土梁,在在張拉時管道道尚未壓漿,由由預(yù)加力引起起的應(yīng)力按構(gòu)構(gòu)件混凝土的的凈截面計算算。截面面積積及慣矩計算算,對于凈截截面截面面積積(公式2-10)截面慣矩(公式2-11)取b=300ccmn=112=19.6355cm2=4.7712cmm2=6.331綜上所述,得截截面面積如表表2-10。表2-10截面面面積截面位置特性分類分塊名稱稱分塊面積AAi(cm2)分塊面積重心至至上緣距離yyi(cm)分塊面積至上緣緣凈矩Si(cm3)全截面重心至上上緣距離ys(cm)分塊面積的自身身慣矩Ii(cm4)di=ys-yyi(cm)Ix=Aidii2(cm4)I=∑Ii+∑∑Ix(cm4)截面跨中截面凈截面毛截面959455.49353240053.428306017112-2.06540900.111289772337扣除管道面積積-235.622137.5-32398-849358.388500002306017112-16244775四分點截面凈截面毛截面959455.49353240053.469306017112-2.02439319.772290400007.3扣除管道面積積-235.622135.9-32021-82.4311-16010224∑9358.388500379306017112-15617005支點截面凈截面毛截面12766.99664.12881871964.017389636778-0.111156.79668389553338.8扣除管道面積-235.62270.022-16499-6.005-8495.996∑12531.334802221389636778-8339.1162.7.4鋼束束預(yù)應(yīng)力損失失后張法梁的預(yù)應(yīng)應(yīng)力包括前期期預(yù)應(yīng)力損失失(鋼束與管管道壁的摩擦擦損失,錨具具變形、鋼束束回縮和接縫縫壓縮引起的的損失,分批批張拉混凝土土彈性壓縮引引起的損失)與與后期預(yù)應(yīng)力力損失(鋼絲絲應(yīng)力松弛,混混凝土收縮和和徐變引起的的損失),而而梁內(nèi)鋼束的的錨固應(yīng)力和和有效應(yīng)力(永永久應(yīng)力)分分別等于張拉拉應(yīng)力扣除相相應(yīng)階段的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失。(1)預(yù)應(yīng)力鋼鋼束與管道壁壁的摩擦損失失計算公式:(公公式2-12)式中:-張拉控控制應(yīng)力;μ-摩擦系數(shù),預(yù)預(yù)埋金屬波紋紋管為0.2~00.25,本設(shè)計取0.22;k-影響系數(shù),取0.0015;θ-從張拉端到到計算截面曲曲線管道部分分切線的夾角角之和;x-從張拉端到到計算截面的的管道長度(m),可近似似取其在縱軸軸上投影長度度。各截面的的計算結(jié)果如如表2-11。表2-11各截截面的計算結(jié)結(jié)果截面位置鋼束號θ=φ-αx1-e-(μθθ+kx)σl1(Mpa)度弧度跨中N1(N2)40.068914.851660.03674448.772335N3(N4)80.139614.827880.05158868.472445N5(N6)80.139614.792660.05153368.4060075N7(N8)100.174514.842440.05885578.1233375N9(N10))100.174514.798330.05879978.0437725N11(N122)100.174514.754220.05873377.9640075四分點N1(N2)40.06897.54660.02613334.6875575N3(N4)80.13967.52280.04113354.6000075N5(N6)80.13967.48760.04108854.53377N7(N8)100.17457.53740.04848864.35722N9(N10))8.690.15177.49330.04363357.9188825N11(N122)7.140.12467.44920.03785550.2458875支點N1(N2)0.7540.0131660.24160.00325524.317033N3(N4)0.4450.00776670.21780.00203332.69880075N5(N6)0.2350.00410020.18260.00117761.561144N7(N8)0.3440.00600040.23240.00166682.214277N9(N10))0.2210.00385570.18830.0011331.5000775N11(N122)0.1390.00242260.14420.000744970.995222675(2)由錨具變變形、鋼束回回縮和接縫壓壓縮引起的損損失計算公式:((公式2-13))式中:-張拉錨錨具變形,鋼鋼筋回縮和接接縫壓縮值;;鐓頭錨具取取1mm;-張拉端至至錨固端距離離。計算結(jié)果果如表2-12。表2-12計算算結(jié)果鋼束號項目N1(N2)N3(N4)N5(N6)N7(N8)N9(N10))N11(N122)有效長度l(mmm)297082968029624297542968629616σl2=2.005×1055×(2/ll)13.80113.81413.84013.78013.81113.844⑶由混凝土彈性性壓縮引起的的損失后張法分批張拉拉時,先張拉拉的鋼束由于于張拉后批鋼鋼束所產(chǎn)生的的混凝土彈性性壓縮引起的的應(yīng)力損失的的計算公式::(公式22-14)式中:-在計算算截面先張拉拉的鋼筋重心心處,由后張張拉各批鋼筋筋產(chǎn)生的混凝凝土法向應(yīng)力力;-預(yù)應(yīng)力力鋼筋彈性模模量與混凝土土彈性模量的的比值。⑷由鋼絲應(yīng)力松松弛引起的損損失對于超張拉的鋼鋼絲束,計算算公式:(公式22-15)式中:ψ-張拉拉系數(shù),超張張拉時取0.9;ζ-鋼筋松弛系系數(shù),Ⅰ級松弛(普普通松弛)取取1.0;σpe-傳力錨錨固時的鋼筋筋應(yīng)力,對后張法(公公式2-16)其計算如表2--13。表2-13計算算結(jié)果截面位置鋼束號項目N1(N2)N3(N4)N5(N6)N7(N8)N9(N10))N11(N122)跨中σpe1195.59921191.6661209.05561213.94431225.9661235.6992σl598.18596.623103.5955105.5822110.5233114.5800四分點σpe1210.12231206.13351223.59911228.3551246.74411263.411σl5104.0288102.4133109.5433111.5155119.2477126.4099支點σpe1288.26691298.39931304.15581306.07751308.72291312.6661σl5137.3644141.9199144.5388145.4122146.6266148.4311⑸由混凝土收縮縮和徐變引起起的損失計算公式:(公式2--17)(公式2--18)(公式2--19)(公公式2-20)式中:-鋼筋截截面重心處由由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生生的混凝土法法向壓應(yīng)力;;-預(yù)應(yīng)力鋼筋合合力;-凈截面重心至至預(yù)應(yīng)力鋼筋筋合力點距離離;-凈截面重心至至計算纖維處處距離;ρ-縱向鋼筋配配筋率;i-截面回轉(zhuǎn)半半徑,;-預(yù)應(yīng)力鋼筋傳傳力錨固齡期期為t0,計算考慮慮的齡期為t時的混凝土土收縮徐變;;-加載齡期為tt0,計算考慮慮的齡期為t時的徐變系系數(shù)。構(gòu)件理論厚度=23.333cm查表的其計算結(jié)果如表表2-14。表2-14計算算結(jié)果截面位置NP(KN)In(cm4))An(cm2))epn(mm))eps(mm))i(mm)ρpsρσpcσl6跨中3425.12897723379358.388840.7840.7556.53.2830.005955583.9259.8四分點3474.22904000079358.388824.4824.4557.12.190.005955581.7241.6支點3643.738955333812531.33205.3205.3557.60.1360.00442294.2139.1⑹鋼束預(yù)應(yīng)力損損失總計傳力錨固應(yīng)力σσy0及其產(chǎn)生生的預(yù)加內(nèi)力力:由σy0產(chǎn)生的的預(yù)加內(nèi)力縱向力:(公式式2-21)彎矩:(公公式2-22)剪力:(公公式2-23)表2-15預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失值的的組合預(yù)應(yīng)力損失值的的組合先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前(第第一批)的損損失++++混凝土預(yù)壓后(第第二批)的損損失++2.8主梁截面面強度預(yù)應(yīng)力混凝土從從預(yù)加力開始始到受荷破壞壞需要經(jīng)歷預(yù)預(yù)加力、使用用荷載作用、裂裂縫出現(xiàn)和破破壞等四個階階段。為保證證主梁受力可可靠并予以控控制,應(yīng)對控控制截面進行行各個階段的的強度。,在在承載能力極極限狀態(tài)下,預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土梁沿正截面面和斜截面都都有可能破壞壞,因此需要要驗算這兩類類截面強度。正截面強度驗算算(1)將箱形截截面按面積不不變,慣性矩矩不變,形心心不變的原則則轉(zhuǎn)化為Ⅰ形截面,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化圖式如圖圖2-11。圖2-11截面面轉(zhuǎn)化圖示(單單位:cm)(2)按“公預(yù)預(yù)規(guī)”第4.2.2條規(guī)定,對對于T型截面受壓壓區(qū)翼緣計算算寬度bf'應(yīng)取下列三者的的最小值:bf'≤,bf'≤300cm,bf'≤b+hh+12hfˊ=483.336cm,故取bf'=300ccm(3)確定混凝凝土受壓區(qū)高高度:依據(jù)“公預(yù)規(guī)”5.2.3規(guī)定,對于Ⅰ型截面:當fssdAs+fpdAp≤fcdbf'hf',中性軸軸位于翼緣板板內(nèi),否則位位于腹板內(nèi)。本設(shè)計這一判斷斷:左邊:fpdAAp==6785..28K右邊:fcdbbf'hf'=KN左邊<右邊,即即中性軸在翼翼緣板內(nèi)。設(shè)中性軸到上緣緣的距離為x,則有:fpdAp=ffcd*bf'*x(公式2-24)即67855.28=118.4*1103*3*x解得:x=0..1229mmx≤bh0=其中:h0-梁梁的有效高度度,h0=h-ay;b-預(yù)應(yīng)力受壓壓區(qū)高度界限限系數(shù)。說明該截面破壞壞為塑性破壞壞類型。第3章下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計和驗算第3章下部結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計和驗驗算3.1支座設(shè)設(shè)計和驗算3.1.1支座座截面計算橡膠支座的平面面尺寸a*b值由橡膠板板的抗壓強度度和梁端或墩墩臺頂混凝土土的局部承壓壓強度來確定定。對于橡膠膠板應(yīng)滿足:(公式3-1)式中:N—最大大支點反力;;[]—橡膠支座的的平均容許壓壓應(yīng)力。若選選用支座平面面尺寸ab==30×30==600cmm2,則支座形形狀系數(shù)為::=15>8式中:S—支座座的平面形狀狀系數(shù),支座座變形系數(shù)在在5≦S≦12范圍內(nèi)取用用。t—中間層橡膠膠片厚度,取取0.05ccm。當>8時,橡膠膠板的平均容容許壓應(yīng)力[[]=10Mpa。橡橡膠支座的彈彈性模量查《公公預(yù)規(guī)》可得得=600Mpa,剪剪切模量為1.1MMpa。計算時取2#粱粱支座反力::N=373..92KN。按容許應(yīng)力法計計算的最大支支座反力為::N=;故==KPa==4.9855MPa<[],可以選用用。3.1.2支座座厚度主梁的計算溫差差取C,溫度變形形由兩端的支支座均攤,則則每個支座承承受的水平位位移=。計算活載載制動力引起起的水平位移移,首先需確確定作用在每每一個支座上上的制動力。一車道制動力TT1=10%*(276.888+29..61*100.5)=58.337<1655,取T1=165KKN;三車道制動力TT1=2.344*165==386.11KN;采用雙橡膠支座座制動力HT=0.3**386.11=115..83KN;;4片粱共8個支支座,每個支支座承受的水水平力為:=。按規(guī)范要求,橡橡膠層總厚度度應(yīng)滿足:(1)不計汽車車制動力時::=0.5668cm(2)計汽車制制動力時:(公式3-2)即:(3)=0.22×20=44cm。選用七層鋼板,八八層橡膠組成成的橡膠支座座,總厚度為為49mm。上上下層橡膠片片厚度為0..25cm,中中間層厚度為為0.5cmm,薄鋼板厚厚度為0.22cm,則::橡膠片總厚度為為:=6×00.5+2××0.25==3.5cmm;符合規(guī)范要求::0.2;支座總厚度:。3.1.3支座座偏轉(zhuǎn)支座的平均壓縮縮變形為:=,按《公路鋼鋼筋混凝土及及預(yù)應(yīng)力混凝凝土橋涵設(shè)計計規(guī)范》(JTGDD62-20004)規(guī)定,要求應(yīng)滿足:(公式3-3)即:0.05447(合格)梁端轉(zhuǎn)角為:設(shè)設(shè)恒載時主梁梁處于水平狀狀態(tài),已知跨跨中撓度=99.00+117.53==26.533mm。由(公式33-4)(公式3-55)得驗算偏轉(zhuǎn)情況應(yīng)應(yīng)滿足:符合規(guī)范要求。3.2蓋梁設(shè)計計3.2.1蓋梁梁荷載計算(1)上部構(gòu)構(gòu)造永久作用用見表3-1。表3-1上部永永久作用每片邊粱自重(KN/m)每片中粱自重(KN/m)一孔上部構(gòu)造總總重(KN)每一個支座恒載載反力(KNN)1#,4#2#,3#1#,4#2#,3#24.68724.9612974.911369.81373.92(2)自重及內(nèi)內(nèi)力計算如圖圖3-2.。圖3-1自自重計算圖其各截面內(nèi)力計計算如表3-2。表3-2各截面面內(nèi)力計算截面編號自重(KN)彎矩(KN·mm)剪力(KN)Q左Q右1-1q1=50.992M1=-22..72-50.92-50.922-2q2=22.118M2=-45..73-73.1-73.13-3q3=61.22M3=-3.2209-134.32214-4q4=119M4=196..3361021025-5q5=102M5=219..78700(3)可變荷荷載計算(a)可變荷載載橫向分布系系數(shù)計算,荷荷載對稱分布布采用杠桿法法,非對稱分分布采用偏心心受壓法。圖3-2單列車車對稱布置圖3-3雙列車車對稱布置圖3-4三列車車對稱布置圖3-5非對稱稱布置單列非對稱布置置時,n=4ee=4.6雙列非對稱布置置時,n=4ee=3.055三列單列非對稱稱布置時,n=4ee=1.5(b)按順橋向向可變荷載移移動情況,求求支座反力最最大值。單孔布載時如圖圖3-6,雙孔布載載時如圖3-7。圖3-6單孔孔布載圖圖3-7雙孔孔布載圖2B=2*4337.95==875.99KN3B=3*4337.95==1313..85KN雙孔布載時如圖圖3-7。B=KN2B=2*5995.42==1190..84KN3B=3*5995.42==1786..26KN(c)可變荷載載橫向分布后后各粱反力見見表3-3。表3-3可可變荷載橫向向分布計算方法荷載布置橫向分布系數(shù)ηηi單孔布載雙孔布載BRiBRi對稱布置(按杠桿法計算算)單列行車η1=0437.950595.420η2=0.5218.98297.71η3=0.5218.98297.71η4=000雙列行車η1=0.1559437.9569.63595.4294.67η2=0.8442368.75501.34η3=0.8442368.75501.34η4=0.155969.6394.67三列行車η1=0.5333437.95233.43595.42317.36η2=0.9667423.5575.77η3=0.9667423.5575.77η4=0.5333233.43317.36非對稱布置(按按偏心受壓法法計算)單列行車η1=0.711437.95310.94595.42422.75η2=0.4003176.49239.95η3=0.099742.4857.76η4=-0.221-91.97-125.044雙列行車η1=0.5555875.9486.121190.844660.92η2=0.3552308.31419.18η3=0.1448129.63176024η4=-0.0055-48.1765.50三列行車η1=0.4001313.855525.541786.266714.50η2=0.300394.16535.88η3=0.200262.77357.25η4=0.100131.39178.63(d)各粱永久久荷載,沖擊擊系數(shù)1+μ=1+0.22173=1.21773表3-4可變荷荷載反力組合合編號荷載情況1#粱R12#粱R23#粱R34#粱R41永久荷載739.62747.83747.73739.622三列對稱布置386.32700.88700.88386.323三列非對稱布置置869.76652.33437.88217.4541+21125.9441448.7111448.7111125.94451+31609.3881400.1661185.711957.07(4)雙柱反力力Gi計算表3-5雙柱反反力Gi計算荷載情況計算式反力組合4(1125.994*7.775+14448.71**4.75++1448..71*1..75-11125.944*1.255)/6.52574.655組合5(1609.338*7.775+14000.16**4.75++1185..71*1..75-9557.07**1.25)/6.53077.6993.2.2內(nèi)內(nèi)力計算彎矩計算:1--1截面MM=02-2截面MM=-R1*0.3553-3截截面MM=-R1*1.2554--4截面MM=-R1*3+G1*1.7555-5截截面MM=-R1*4.5--R2*1.5++G1*3.255表3-6內(nèi)內(nèi)力計算表荷載組合組合4組合5礅柱G12574.6553077.699粱的反力R11125.9441609.388R21448.7111400.166各截面彎矩剪力①-①M00Q左00Q右-1125.994-1609.338②-②M-394.088-563.2883Q左-1125.994-1609.338Q右-1125.994-1609.338各截面彎矩剪力③-③M-1407.443-2011.773Q左-1125.994-1609.338Q右1448.7111468.311④-④M1127.822557.82Q左1448.7111468.311Q右068.15⑤-⑤M1127.822660.04Q左068.15Q右068.15表3-7蓋粱內(nèi)內(nèi)力匯總1-12-23-34-45-5彎矩M自重-22.72-45.75-3.21196.34219.79M荷載0-563.288-2011.7731127.8221127.822M計算-22.72-609.033-2014.9941324.1661347.611剪力Q自重左-50.92-73.1-134.31020右-50.92-73.1211020Q自重左0-1125.994-1125.9941448.71168.15右-1125.994-1125.9941448.71168.1568.15Q自重左-50.92-1199.004-1260.2241550.71168.15右-1176.886-1199.0041469.711170.1568.153.3橋墩橋橋臺設(shè)計和驗驗算3.3.1設(shè)設(shè)計要點(1)下部結(jié)構(gòu)構(gòu)采用雙柱式式橋墩,樁頂頂置于地面下下不小于0.55m。覆蓋土層層大于5.0m時,采用樁樁基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)入巖深深度根據(jù)巖性性、覆土層厚厚度、單樁軸軸力、樁徑進進行確定。本本橋均采用嵌嵌巖樁。鉆孔樁基基礎(chǔ)樁徑分別別為1.5mm、1.6m兩種樁徑。(2)樁的內(nèi)力力按“m法”計算,橋墩墩蓋梁按簡支支雙懸臂計算算。(3)墩的受力力計算中,在墩頂處按按鉸接考慮。(4)蓋梁頂橫橫坡與橋面橫橫坡保持一致致,支承墊石石頂水平,以以保證支座水水平放置。(5)預(yù)應(yīng)力混混凝土蓋梁結(jié)結(jié)構(gòu)按A類控制。(6)預(yù)應(yīng)力混混凝土蓋梁的的混凝土必須須達到90%設(shè)計強度時時方準施加預(yù)預(yù)應(yīng)力,同時時養(yǎng)護時間不不小于5天。預(yù)應(yīng)力力張拉必須按按設(shè)計圖紙中中要求的順序序進行。(7)橋臺段地地質(zhì)軟土較厚厚,需對地基基統(tǒng)一處理后后再預(yù)壓路基基,再反開挖挖施工橋臺。(如如圖3-1)圖3-6施工橋橋臺3.3.2橋橋墩設(shè)計材料料橋墩混凝土材料料C25混凝土,軸軸心抗壓強度度標準值為20.1MMpa,軸心抗拉拉強度標準值值為2.01MMpa,軸心抗壓壓強度設(shè)計值值為14.3MMpa,軸心抗拉拉強度設(shè)計值值為1.43MMpa,混凝土彈彈性模量Mppa。汽車荷載載中雙孔荷載載產(chǎn)生支點處處最大反力值值,即產(chǎn)生最最大墩柱垂直直力。汽車荷荷載中單孔荷荷載產(chǎn)生最大大偏心彎矩,即即產(chǎn)生最大偏偏心彎矩,即即產(chǎn)生最大墩墩柱底彎矩。3.3.3橋墩墩荷載計算(1)永久荷載載計算一孔上部構(gòu)造::2974..91KN;蓋梁自重重(半邊)::355.33KN一根墩柱自重(hi=4.5m):作用在墩柱底面面的永久荷載載垂直力:N=0.55*29744.91+3355.3++176.771=20119.47KKN(2)可變荷載載計算:荷載載布置及行駛駛情況照前面面蓋梁計算。(a)單孔單列列車時,B1=0KNB2=437..95KNB=BB1+B2=437..95KN一車道制動力TT1=10%*(276.888+29..61*100.5)=58.337<1655,取T1=165KKN三車道制動力TT1=2.344*165==386.11KN采用雙橡膠支座座制動力T2=0.3**386.11=115..83KN(b)雙孔單單列車時,B1=157..47KNB2=437..95KNB=BB1+B2=595..42KN一車道制動力TT1=10%*(276.888+2*229.61**10.5)=89.887<1655,取T1=165KKN三車道制動力TT1=2.344*165==386.11KN采用雙橡膠支座座制動力T2=0.3**386.11=115..83KN(3)雙柱反反力橫向分布布計算如圖3-2。圖3-7雙柱反反力橫向分布布(4)可變荷載載內(nèi)力計算::最大最小垂垂直力計算如如表3-8。圖3-8最最大最小垂直直力計算荷載情況B1(KN)B2(KN)B(KN0最大垂直力最小垂直力η1(1+μ)Bηη1η2(1+μ)Bηη2雙孔單列157.47437.95595.421.208875.56-0.208-150.766雙孔雙列314.94875.91190.8440.9691404.6770.03144.94雙孔三列472.411313.8551786.2660.7311589.5000.269584.92相應(yīng)于最大最小小垂直力時的的彎矩計算如如表3-9。表3-9最大最最小垂直力彎彎矩計算荷載情況T(KN)B1(KN)B2(KN)B(KN)η1η2A墩底彎矩(KKN·M)B墩底彎矩(KKN·M)6.1*T/220.39(B22-B1)(1+μ)η161.*T/220.39(B22-B1)(1+μ)η2雙孔單列115.83157.47437.95595.421.208-0.208353.28160.85353.28-27.70雙孔雙列115.83314.94875.91190.8440.9690.031353.28258.06353.288.26雙孔三列115.83472.411313.91786.2660.7310.269353.28292.01353.28107.46最大彎矩計算如如表3-10。表3-10最大大彎矩計算表表荷載情況T(KN))B1(KN)B2(KN)B(KN)η1η2垂直力(KN)A墩底彎矩(KKN·M)B墩底彎矩(KKN·M)(B2+B1)*(1+μ)*η1(B2+B1)*(1+μ)*η26.1*T/20.39(B22-B1)(1+μ)η16.1*T//20.39(B22-B1)(1+μ)η2單孔單列115.8304384381.208-0.208644.00-110.899353.28251.16353.28-43.25單孔雙列115.830875.9875.90.9690.0311033.18833.05353.28402.94353.2812.89單孔三列115.8301313.91313.90.7310.2691169.122430.23353.28455.96353.28167.79(5)墩柱底面面內(nèi)力組合,墩墩柱底面內(nèi)力力組合如表3-11..表3-11墩柱柱地面內(nèi)力組組合編號截面位置A柱底截面B柱底截面內(nèi)力名稱N(KN)H(KN)M(KN·M)N(KN)H(KN)M(KN·M)1永久荷載2019.4772019.4772雙孔單列875.56160.85-150.766-27.703雙孔雙列1404.677258.0644.948.264雙孔三列1589.500292.01584.92107.465單孔單列644.00251.16-110.899-43.256單孔雙列1033.188402.9433.0512.897單孔三列1169.122455.96430.23167.798雙孔制動力115.83353.28115.83353.289單孔制動力115.83353.28115.83353.28101*1.2+(2+8)*1.43649.155162.16719.782212.300162.16455.81111*1.2+(3+8)*1.44389.900162.16855.882486.288162.16506.16121*1.2+(4+8)*1.44648.666162.16903.413242.255162.16645.04131*1.2+(5+9)*1.43324.966162.16846.222268.122162.16434.04141*1.2+(6+9)*1.43869.822162.161058.7112469.633162.16512.64151*1.2+(7+9)*1.44060.133162.161132.9443025.699162.16729.503.3.4墩柱柱配筋設(shè)計墩柱采用25號號混凝土,,主主筋采用HRB3335,。取主筋保保護層厚度。截截面面積假定按墩柱一端端固定,一端端自由計算。則則有:所以,穩(wěn)定系數(shù)數(shù)雙孔荷載最大垂垂直反力時,墩墩柱按軸心受受壓計算。由公式:
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