簡支梁橋畢業(yè)設(shè)計

PAGE內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計第1頁跨T河20m跨徑裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁橋設(shè)計【摘要】本文設(shè)計的是裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁橋，第一部分水文計算的主要內(nèi)容主要是通過水文計算擬定橋長，確定橋面標(biāo)高以及沖刷深度，并通過方案的比選確定出本次設(shè)計的橋型，第二部分上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)容比較多，主要包括結(jié)構(gòu)主梁尺寸的擬訂、橋面寬度以及公路等級的設(shè)定，恒載和活載的內(nèi)力計算、根據(jù)承載力配筋以及截面的承載力和剪力的驗算，同時復(fù)核了橫隔梁和行車道板的承載力，設(shè)計了支座的尺寸并進行了驗算。第三部分下部結(jié)構(gòu)采用了鉆孔灌注樁，雙柱式橋墩，根據(jù)受力擬訂了蓋梁、橋墩、鉆孔樁灌注樁尺寸并進行了截面配筋設(shè)計與承載力校核以及鉆孔樁灌注樁墩頂水平位移算。關(guān)鍵詞：混凝土簡支T形梁橋，內(nèi)力組合，承載力，截面配筋，水平位移神2挽0扇窗m凍蹲s噴p膨a艙n膛纏f燃a索b板r或i西c暫a涌t演e拉d百暑r灰e它i例n嘗f熊o積r懇c老e渾d鮮謹(jǐn)c鄉(xiāng)o鞠n籠c扣r關(guān)e堆t怪e弓嘗s嘆i巴m歉p倡l很y頁-比s衛(wèi)u睜p克p絮o程r伯t洪e牢d惑支T靠泡s程h革a圈p云e屢晌d仔e削s供i吸g復(fù)n催廚t達h京e攔姓b觸r盲i細(xì)d虎g屈e【Thedesign】滋I障n融跨t們h作i紀(jì)s尖薯p羅a獻p荒e頸r琴偏t授h叢e門尼d途e餓s孕i標(biāo)g慌n寧身i演s詳左f斧a燈b師r痰i腥c院a兆t迎e悟d趙恢r脈e摧i托n煉f掙o友r詠c好e販d傲賣c惰o狼n頃c養(yǎng)r昏e軋t困e活洞s跑i移m斗p瓜l腿y雞-咱s扣u德p叨p信o玻r魂t添e餐d休很T洪叫s疼h遇a旋p奪e共昨b占e革a貨m丸度b我r欺i用d證g棄e哈,古拿t辦h洪e調(diào)休f滴i信r翠s焦t慕叮p船a洲r(nóng)嫁t若專o脂f蠻甲t階h擴e您飄m慨a(chǎn)回i療n慎索c拴o我n塔t腔e桶n夢t澤獻o記f妥徒t儲h莖e吹導(dǎo)h尤y沈d類r宋o建l裕o拋g非i以c它衣c琴a升l顆c資u熔l棋a隨t滑i訪o義n凳季i聽s痛抬m旬a(chǎn)縣i凝n催l江y欣傻t婚h暖r雖o生u予g宴h錄脊t鄰h唯e迅撐h施y斷d日r腎o困l狡o萬g崇i軌c題粱c提a稱l虜c號u皂l塘a俱t揪i遲o芒n沙朝f影o警r燈良l綢o神n英g潮疏b邪r樓i衣d波g玻e包,黨悄d鐘e很t各e恨r(nóng)羨m顯i角n具e弦潛t懂h勵e盈莖e稍l雀e網(wǎng)v嘗a蕩t隔i眾o香n赤驢o重f減時t舅h晚e食村b饞r攤i披d槳g漆e繁膏a姑n拼d比厘s禿c綿o閱u厚r耽金d惕e鼠p遭t談h籮,枯霜a考n趙d仰盼t每h需r附o集u描g餡h稱輛t奪h移e給配s本c貞h彼e陸m喬e秘悔t星h毅a糟n仰許t美h湯e僻挎e壘l砌e軟c侮t挨i寸o捕n饞枝t倘o齡錄d扛e線t栽e冠r嫩m潑i穴n餓e制尸t革h削e蜜粒d畏e饞s深i離g玻n眉朱o痕f壓睜t但h待e虧壯b斯r液i拔d圓g另e鴨,攻挺t箏h璃e曾稼s率e糾c名o萌n合d鉛才p恭a次r奔t捉浩o把f踩天t析h暖e念故u握p版p謙e驚r宣懸s倚t目r縮u拐c浪t傘u押r災(zāi)e賓胞c色o本n萬t付e銀n況t側(cè)王m類o泛r專e扭,后扁i洲n冬c霜l蘆u地d息i男n災(zāi)g曠梳t(yī)每h拆e序霉s好t督r蓄u預(yù)c某t執(zhí)u盞r鄙e融委o推f漠耀t他h爪e惑券s照i單z卻e島搞o片f衣慰t司h貍e淋凳m雕a欄i劑n莊佳g加i起r布d孤e冬r撈插b稍r瞎i不d注g用e癢嗓a水n宇d娛第r偶o(jì)柳a拉d奉撓w辣i閃d誘t菌h杰推t魄o郊瓜d攀r貓a薪f甲t器,北原o考n掀眠t爺h咱e邊厲l悟e抵v叮e爹l嫌攤o看f肌立t兄h浙e氏鬼s菌e黃t南,泥揚c胖o閣n全s狗t觀a幼n箏t惡都l運o胸a妹d凈仔a壁n唉d殲命l敞i叢v火e障借l價o老a各d陰雅b悄e行a苗r玩i不n撈g都冊c預(yù)a塑p瞇a歇c停i黎t綠y讓直o聲f體編t割h任e蒜開i提n毒t營e由r倍n謠a沉l嫌鐮f渾o突r構(gòu)c抹e篇澇c漲a譜l禽c款u匆l炕a絡(luò)t洪i梁o糟n勵,上潑a申c許c撥o媽r律d煩i言n繼g報獎t愿o趙攀r必e珍i崗n蛇f窯o奮r述c席e或m仆e會n巖t巖剝a父n對d酸曬t室h汽e閑己b參e裂a吼r白i窄n局g溝耀c壁a燥p亞a柱c龍i鉗t兼y被栗o敬f究梢t句h倍e母茫c致r縱o挨s摩s抖侮s撇e載c茫t問i爪o濾n貨賣o掃f腦茂t幫h容e弟答s蝴h燃e躬a號r此處a茶n搞d盜階c顯h勒e愛c紹k惑e膏d倘,終拳a飲n嫩d房訂c蘇h獵e銳c據(jù)k杠吸t練h評e令鍋b葉e車a冊m獅格a流n嚇d江狠d輸r否i島v胳i關(guān)n車g昆落t繩h餡e彈他i意s辮o且l存a課t喇i縣o疾n物賊o幫f梁押t稀h面e塵銅D舍a偽o炒B物a惰n法而b凱e廢a罷r裹i輸n亭g見猛c裕a芒p腿a復(fù)c連i殼t摩y奧,說嬌t非h飲e例疼d犬e殖s稼i劫g訴n跑歪a眠n拋d廚咳t擔(dān)h暢e槳笑s悲i尋z悠e錘短o腫f轟晃t降h乖e個次b航e土a哥r艙i微n蕩g偏s互墳a盤r示e豆釀c恨h蘆e啞c秒k裳e鈴d村.團墊I晝n劣贈t向h然e呼以t個h教i憂r洞d做士p善a菠r冷t沫僚o配f葵予t棗h松e械乏l漿o深w淚e犧r(nóng)民悄s憲t慈r頌u曾c辛t群u啟r舍e縱筑u棄s擊e鬧d膀熟t多h贊e鑼汁c切a希s揉t爪-石i斧n承-錫p欄l弄a懇c暖e宋悼p蘿i磚l推e冰,鏈?zhǔn)興受o毒u迅b凱l猾e而斜c騎o逝l食u遍m襯n序滾t蒸y到p與e晉鋪b脊r塘i沉d湊g撿e娛疾p宗i雁e仰r很,眨衛(wèi)a京c仰c與o痰r借d蔥i艙n蛾g叉辛t爺o許植t態(tài)h狠e啄恰w塌o糊r傳k尋i婦n旋g服蘋i稀n光i巷t廣i淋a僅t混e戚d艦綠t賞h缺e育買c顛o族v蠢e慌r轎絹b玉e脹a傍m丘,始濁d馳r吩i朵l涼l伍i影n稱g良懲p寇i羅l路e塘跳p絮i我e眾r自晌a灰n可d隊扮p撥i渡l昂e營才s艙i狼z數(shù)e策遙a鴨n酸d逐震s晴e鼻c京t漁i嘗o位n安巧r渴e導(dǎo)i沈n描f掘o叉r移c濱e擔(dān)m在e地n褲t地春d叨e叔s忠i替g史n翠駕a崇n文d血總c翠h宇e嗓c盾k藥纖a米n予d蕩龜d拾r爪i巖l昏l笨i愉n吳g暈消p只i扣l煎e壁鍋b煤e好a通r揮i吧n瘋g穴離c直a僅p帥a廊c姥i嚇t需y棕遠(yuǎn)o德f開視p醬i困l繞e城洪p那i增e堡r萍順t捎o井p蠅終l煩e貨v糟e變l木星i黃s構(gòu)究d蜻i尊s足p止l許a話c歐e惡m萍e歌n辟t步.Keywords:concretesimply-supportedTshapebeambridge,internalforcecombination,bearingcapacity,sectionreinforcement,horizontaldisplacement目錄HYPERLINK\l_Toc83821.T河水文設(shè)計原始資料及計算 1HYPERLINK\l_Toc130051.1設(shè)計原始資料 1HYPERLINK\l_Toc176771.2河段類型判斷 1HYPERLINK\l_Toc105441.3設(shè)計流量和設(shè)計流速的復(fù)核 1HYPERLINK\l_Toc39851.4擬定橋長 3HYPERLINK\l_Toc147851.5計算橋面標(biāo)高 3HYPERLINK\l_Toc305281.6沖刷計算 5HYPERLINK\l_Toc172851.7方案比選 8HYPERLINK\l_Toc227122.設(shè)計資料及構(gòu)造布置 9HYPERLINK\l_Toc217692.1設(shè)計資料 9HYPERLINK\l_Toc282962.1.1橋梁跨徑及橋?qū)?9HYPERLINK\l_Toc287162.1.2設(shè)計荷載 9HYPERLINK\l_Toc216432.1.3設(shè)計依據(jù) 9HYPERLINK\l_Toc124092.1.4材料及工藝 9HYPERLINK\l_Toc293752.1.5設(shè)計材料基本數(shù)據(jù) 10HYPERLINK\l_Toc56762.1.6.結(jié)構(gòu)尺寸 10HYPERLINK\l_Toc265832.2主梁計算 11HYPERLINK\l_Toc38222.2.1主梁跨中截面主要尺寸擬訂11HYPERLINK\l"_Toc232877013"2.2.2橫梁抗彎及抗扭慣矩13HYPERLINK\l"_Toc232877014"2.2.3計算抗彎參數(shù)和抗扭參數(shù)15HYPERLINK\l_Toc55272.2.4計算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)15HYPERLINK\l_Toc238752.2.5梁端剪力橫向分布系數(shù)計算（按杠桿法） 20HYPERLINK\l_Toc176532.2.6作用效應(yīng)計算 20HYPERLINK\l_Toc73402.3持久狀況承載能力極限狀態(tài)下界面設(shè)計，配筋與驗算 29HYPERLINK\l_Toc185092.3.1跨中截面的縱向受拉鋼筋計算 29HYPERLINK\l_Toc203602.3.2腹筋設(shè)計31HYPERLINK\l"_Toc232877021"2.3.3持久狀況斜截面抗彎極限承載能力極限狀態(tài)驗算44HYPERLINK\l_Toc297412.3.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗算44HYPERLINK\l_Toc33772.3.5持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰炈?45HYPERLINK\l"_Toc232877024"2.4橫梁的計算47HYPERLINK\l_Toc193272.4.1橫梁彎矩計算（用G——M法） 47HYPERLINK\l_Toc230282.4.2橫梁截面配筋與驗算 49HYPERLINK\l_Toc251262.4.3橫梁剪力效應(yīng)計算及配筋設(shè)計51HYPERLINK\l"_Toc232877028"2.4.4橫梁接頭鋼板及焊縫計算54HYPERLINK\l_Toc163362.5行車道板的計算 56HYPERLINK\l_Toc207992.5.1行車道板荷載計算 56HYPERLINK\l_Toc138565.2行車道板截面設(shè)計，配筋與強度驗算 582.HYPERLINK\l"_Toc232877032"6支座計算59HYPERLINK\l_Toc129612.6.1選定支座的平面尺寸59HYPERLINK\l_Toc60442.6.2確定支座厚度 60HYPERLINK\l"_Toc232877035"2.6.3驗算支座的偏轉(zhuǎn)61HYPERLINK\l_Toc13812.6.4驗算支座的抗滑穩(wěn)定性 61HYPERLINK\l"_Toc232877037"3.鉆孔灌注樁，雙柱式橋墩的計算63HYPERLINK\l_Toc85283.1橋墩尺寸及材料 63HYPERLINK\l_Toc111113.2蓋梁荷載計算 63HYPERLINK\l_Toc26953.2.1上部構(gòu)造永久荷載64HYPERLINK\l_Toc287133.2.2蓋梁自重及作用效應(yīng)計算(1/2蓋梁長度) 64HYPERLINK\l_Toc12013.2.3蓋梁可變荷載計算 65HYPERLINK\l"_Toc232877043"3.2.4雙柱反力753.HYPERLINK\l_Toc193283蓋梁內(nèi)力計算 76HYPERLINK\l_Toc112113.3.1蓋梁彎矩計算 76HYPERLINK\l_Toc263533.3.2蓋梁剪力計算 78HYPERLINK\l_Toc294073.3.3蓋梁內(nèi)力匯總 78HYPERLINK\l_Toc252543.4蓋梁截面配筋設(shè)計與承載力校核 79HYPERLINK\l_Toc137053.4.1正截面抗彎承載力驗算 78HYPERLINK\l"_Toc232877050"3.4.2斜截面抗剪能力驗算81HYPERLINK\l"_Toc232877051"3.4.3蓋梁承載能力效合81HYPERLINK\l"_Toc232877052"3.5橋墩墩柱設(shè)計81HYPERLINK\l"_Toc232877053"3.5.1墩柱荷載計算81HYPERLINK\l"_Toc232877054"3.5.2墩柱截面配筋計算及應(yīng)力驗算85HYPERLINK\l"_Toc232877055"3.6鉆孔樁灌注樁計算87HYPERLINK\l_Toc326153.6.1鉆孔樁灌注樁荷載計算 87HYPERLINK\l"_Toc232877057"3.6.2鉆孔樁灌注樁樁長計算87HYPERLINK\l_Toc78503.6.3鉆孔樁灌注樁樁的內(nèi)力計算（m法） 89HYPERLINK\l"_Toc232877059"3.6.4鉆孔樁灌注樁樁身截面配筋與承載力驗算91HYPERLINK\l"_Toc232877060"3.6.5鉆孔樁灌注樁墩頂縱向水平位移驗算91HYPERLINK\l"_Toc232877037"4.施工組織設(shè)計95HYPERLINK\l_Toc15610結(jié)論 97HYPERLINK\l_Toc21936致謝 98HYPERLINK\l_Toc14543參考文獻 99內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計第1頁1.T河水文設(shè)計原始資料及計算1.1．設(shè)計原始資料（1）橋面平面圖（2）橋位地質(zhì)縱剖面圖（3）設(shè)計流量：Qs=420m3/s設(shè)計流速：Vs=2.65m/s,設(shè)計水位為450.20m，灘槽均為5.5‰（4）該河屬于華北地區(qū)山前區(qū)河流，屬于季節(jié)性河流，無通航和抗震要求（5）該地區(qū)基本風(fēng)壓為750Pa，暴風(fēng)雨最大風(fēng)為七級，風(fēng)速為16m/s，按實測從不利角度確定風(fēng)向與浪程方向夾角小于22.5度（5）標(biāo)準(zhǔn)冰凍深度：hd=1.20m,雨季在7、8、9月份（7）含沙量：p=7.3㎏/m3（8）最大浪程起端處設(shè)計流量時斷面最大水深為1.5m（9）凝灰質(zhì)角礫巖實測屬于碎塊狀，基本承載力為2000MPa（10）第二層礫石含礫d=5mm1.2河段類型判斷該河段位于平原與山區(qū)的過渡地帶，河床地質(zhì)條件較好，河岸比較齊整，其河床多為礫石，沖淤變化不大，主槽寬淺，極少擺動，平面順直，綜合判斷為山前區(qū)穩(wěn)定性河段。1.3設(shè)計流量和設(shè)計流速的復(fù)核根據(jù)地質(zhì)縱剖面圖繪出的河床樁號（見下表1.1），繪制河流縱斷面圖(圖1.1)表1.1河床樁號樁號1+235.451+148.631+169.431+177.831+190.631+200.031+208.43標(biāo)高449.45450.20449.4449.36449.4450.20449.50樁號1+242.251+244.251+274.651+279.251+309.45標(biāo)高449.0448.20448.0449.0450.20圖1.1T河橫斷面圖由于灘槽不易劃分，故全部按河槽計算。表1.2過水面積、水面寬度、濕周計算表樁號河床標(biāo)高水深平均水深水面寬度過水面積1+148.63450.2000.420.88.321+169.43449.40.80.828.46.8881+177.83449.360.840.8212.810.4961+190.63449.40.80.49.43.761+200.03450.2000.358.42.941+208.43449.500.70.72527.0219，58951+235.45449.450.750.9756.86.631+242.25449.01.21.62.03.21+244.25448.22.02.130.463.841+274.65448.02.21.74.67.821+279.25449.01.20.630.218.121+309，45450.200合計160.82151.6035過水面積A=151.604㎡，水面寬度B=160.82m濕周χ=162.017取n＝0.025由曼寧公式C==39.554由謝才公式：=2.85m/s=AV=151.60×2.85=432.1/sQc≈Qs=432m3/sVs≈Vc=2.65m/s1.4擬定橋長T河屬于穩(wěn)定性寬灘性河段，查規(guī)范《橋涵水文與水力學(xué)》采用12-9式計算其中Bc=160.820.954代入上式=1.36=2.686㎡/s118.26m綜合分析橋型擬訂方案為8×20分離式鋼筋混凝土簡支T型梁橋，采用雙柱式橋墩,橋墩直徑為1.3m，L=+nd=118.26+1.3×8=128.66m1.5計算橋面標(biāo)高（1）雍水高度Fr==2.852/9.8×0.954=0.869＜1即設(shè)計流量通過時為緩流v0=vc=vs=2.85m/s橋孔側(cè)收縮系數(shù)e=1-0.375=1-0.375=0.95橋墩阻水引起過水?dāng)嗝嬲蹨p系數(shù)r===0.065沖刷系數(shù)p=1.2沖刷前橋下含橋墩在內(nèi)的毛計算過水?dāng)嗝婷娣eA=142.207凈水面積A=(1-r)=(1-0.065)142.207=132.964m河灘路堤阻斷面積A=A-A=151.60-142.207=9.393m河灘路堤阻斷流量Q=A=9.393×2.85=26.77㎡/s=26.77/432=6.20％水流阻力系數(shù)=×(+V)=×(+2.85)=3.05m/s△Z==0.05×(3.05-2.85)=0.059m因為該河為山區(qū)與半山區(qū)河流所以橋下雍水高度=△Z=0.059m（2）波浪高度由經(jīng)驗公式進行波浪高度的計算：式中:——計算波浪高度；——平均水深（m）；=0.954mD——計算浪程（m）；D=170g——重力加速度（m/s2）g=9.80m/s2——風(fēng)速（m/s）;=16m/sKD——有效浪程系數(shù)查《水力學(xué)及橋涵水文》表12—8由于0.946,用內(nèi)插入法可得=1.00(注：)計算橋面標(biāo)高時通常代計入將數(shù)據(jù)代入上式，可得最終波浪高度=0.147m=+=0.059+0.147=0.157m橋面最低標(biāo)高本河段流水現(xiàn)象不嚴(yán)重，亦無流木和較大漂浮物，無通航和抗震要求，其他引起水位升高的因素均可略去不計。故：——設(shè)計水位——考慮雍水，浪高，波浪雍高，河灣超高，水拱，局部股流雍高（水拱與局部股流雍高只取其大者），床面淤高，漂浮物高度等諸因素的總和；（m）——橋下凈空安全值，取為0.5m——橋梁上部建筑物高度，包括橋面鋪裝高度，此處取為2m=450.20+0.157+0.5+2=452.857m因為路面標(biāo)高為452.96m所以=452.96m1.6沖刷計算（1）一般沖刷第一層為粘性土質(zhì)，且全部按河槽計算，根據(jù)《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》中式7.3.2—1，式中：——橋下一般沖刷后的最大水深——單寬流量集中系數(shù)，取1.0到1.2,本例取1.2——橋下河槽部分通過的設(shè)計流量（m3/s）,當(dāng)河槽能擴寬至全橋是取用，==432m3/s；——橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，有《公路工程橋涵水文勘測設(shè)計》中表7.3.1—1知μ=0.95；——河槽部分橋孔過水凈寬，當(dāng)橋下河槽能擴寬至全橋時，即為全橋橋孔過水凈寬；=118.26m——河槽最大水深（m）,=2.20m——橋下河槽平均水深（m）,=0.943為粘性土的液性指數(shù)，=0.8將數(shù)據(jù)代入上式，=10.93m第二層為非粘性土質(zhì)，全部按河槽計算，根據(jù)《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》中式64—1修正式，式中：——造床流量下河槽寬度（m）=160.82m——造床流量下的河槽平均水深（m）=0.954m；——河槽泥砂平均粒徑（mm）=1.2mm；E——與汛期含沙量有關(guān)的系數(shù)，由《公路工程橋涵水文勘測設(shè)計》中表7.3.1—2知E=0.66其余數(shù)據(jù)與上同，代入上式，=8.31m第三層為非粘性土質(zhì)，與第二層用同一公式，其中=8mm，=6.87m（2）局部沖刷可知一般沖刷第一層最大，所以計算第一層局部沖刷根據(jù)《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》中式7.4.2—1，=8.4>2.5其中=1.3m=0.8=1.00根據(jù)《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》中式7.4.4—4，m/s，代入上式1.27m總刷深度10.93+1.27=12.2m橋下最低沖刷線高程=450.20-12.2=438.0m1.7方案比選表1.3方案比選序號比較項目第一方案第二方案第三方案1橋長混凝土T型簡支梁橋（8×20m）預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡支梁橋（4×40m）預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋（8×20m）2工藝技術(shù)要求技術(shù)較先進，工藝要求較嚴(yán)格，采用混凝土T梁，需要采用吊裝設(shè)備，且在近幾年混凝土T型梁橋施工中有成熟的施工經(jīng)驗和施工技術(shù)工藝較先進，有成熟的施工經(jīng)驗和施工工藝，使用范圍廣，相對板的自重也較小，但制作麻煩，需要使用大量的鋼筋結(jié)構(gòu)新穎，工藝要求嚴(yán)格，所需施工設(shè)備最少，占用施工場地少，因系新橋型，須先試驗后采用。3使用效果屬于靜定結(jié)構(gòu)，橋面平整度較好，使用階段易于養(yǎng)護，養(yǎng)護經(jīng)費較低。屬于超靜定結(jié)構(gòu)橋面平整，行車條件較好，但養(yǎng)護較麻煩養(yǎng)護經(jīng)費高屬于超靜定結(jié)構(gòu)，受力情況需中間試驗驗證。伸縮縫少，橋面平整。從對比來看，我選擇凝土T型梁橋。設(shè)計資料及構(gòu)造布置2.1設(shè)計資料2.1.1橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑=20.00m主梁全長=19.96m計算跨徑=19.50m橋面凈空=2×(3.5×2+3+0.75+1+2×0.5)2.1.2設(shè)計荷載高速公路,公路—Ⅰ級2.1.3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》（JIGD60—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》（JIGD62—2004），簡稱《公預(yù)規(guī)》。2.1.4材料及工藝混凝土：主梁用C50，欄桿及橋面鋪裝用C30。主梁鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計規(guī)范》（JIGD62—2004）中的HRB335鋼筋,其他采用R235鋼筋。2.1.5設(shè)計材料基本數(shù)據(jù)表2.1基本數(shù)據(jù)名稱項目符號單位數(shù)據(jù)C50砼立方強度fcu，kMPa50彈性模量EcMPa3.45×104軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度fckMPa32.4軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強度ftkMPa2.65軸心抗壓設(shè)計強度fcdMPa22.4軸心抗拉設(shè)計強度ftdMPa1.83HRB335標(biāo)準(zhǔn)強度fpk‘MPa1860彈性模量Ep‘MPa1.95×105抗拉設(shè)計強度fpdMPa1260材料重度C50砼r1KN/m325.0C30砼r4KN/m3242.1.6.結(jié)構(gòu)尺寸（1）主梁斷面(如圖2.1）圖2.1主梁斷面圖（2）橫梁斷面圖（如圖2.2）圖2.2橫隔梁斷面圖2.2.主梁計算2.2.1主梁跨中截面主要尺寸擬訂主梁跨中截面主要尺寸擬訂(如圖2.3)圖2.3求主梁界面的重心位置a平均板厚：cm=41.2cm=15750+1989000+3295500+1325500=6625750cm=0.0662575mT形截面的抗扭慣矩近似等于各個矩形截面的抗扭慣矩之和，即——矩形截面的抗扭慣矩剛度系數(shù)——相應(yīng)各矩形的寬度和厚度對于翼板：查表得對于梁肋：查表得=0.301，所以m單位寬度抗彎及抗扭慣矩（/cm)（/cm)2.2.2橫梁抗彎及抗扭慣矩橫梁抗彎及抗扭慣矩(如圖2.4)圖2.4翼板有效寬度計算全斷面取八片主梁，每跨設(shè)五根橫隔梁，橫梁長度取為兩邊主梁的軸線間距，即根據(jù)比值可查附表《土木工程手冊》，求得=0.773求橫梁截面重心位置=橫梁的抗彎和抗扭慣矩和==3.45=由0.023<0.1.查表得=1/3，但由于連續(xù)橋面的單寬抗扭慣矩只有獨立板寬扁板者的翼板，可取=1/6；0.298，故=單位抗彎及抗扭慣矩和（/cm)=（/cm)2.2.3計算抗彎參數(shù)0.792式中：橋?qū)挼囊话胗嬎憧鐝?按《公預(yù)規(guī)》3.1.6條，G=0.43，=0.1642.2.4計算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)已知=0.792，查G——M圖表表2.2荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)梁位荷載位置b0____b0-0.30.41.011.681.901.681.010.40-0.300.351.081.661.901.681.100.540.01-0.501.822.032.091.651.040.430.07-0.26-0.564.323.092.021.100.400.03-0.20-0.35-0.40b7.384.321.800.30-0.44-0.48-0.44-0.30-0.1600.610.790.981.221.401.220.980.790.611.001.141.341.411.210.920.690.500.401.591.671.601.350.990.690.460.340.272.332.091.651.140.760.500.350.250.18b2.802.391.571.000.650.410.300.200.13用內(nèi)插法求各梁位處橫向分布影響線坐標(biāo)值1、8號梁：2、7號梁：=3、6號梁：=+（-）=0.5+0.54、5號梁：=+（-）=0.5+0.5列表計算各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值如表2.3表2.3各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值梁號計算式荷載位置b3/4b1/2b1/4b0-1/4b-1/2b-3/4b-b1號2.5652.2401.6101.0700.7050.4550.3250.2250.1555.8503.7051.9100.700-0.020-0.225-0.320-0.325-0.280-3.285-1.465-0.3000.3700.7250.6800.6450.5500.435-0.539-0.240-0.0490.0610.1190.1120.1060.0900.0715.3113.4651.8610.7610.099-0.113-0.214-0.235-0.209=0.6640.4330.2330.0950.012-0.014-0.028-0.029-0.0262號1.9601.8801.6251.2450.8750.5950.4050.2950.2253.0702.5602.0551.3750.7200.230-0.065-0.305-0.480-1.110-0.680-0.430-0.1300.1550.3650.4700.6000.705-0.182-0.112-0.071-0.0210.0250.0600.0770.0980.1162.8882.4881.9841.3540.7450.2900.012-0.207-0.364=0.3610.3060.2480.1690.0930.0360.002-0.026-0.0463號1.2951.4051.4701.3801.1000.8050.5750.4200.3351.0851.5551.8751.7751.3600.7650.305-0.125-0.5300.210-0.15-0.405-0.395-0.2600.0400.2700.5450.8650.034-0.025-0.066-0.065-0.0430.0070.0440.0890.1421.1191.5301.8091.7101.3170.7720.349-0.036-0.388=0.1400.1910.2260.2140.1650.0970.044-0.005-0.0494號0.8050.9651.1601.3151.3051.0700.8350.6450.5050.0250.7401.3351.7901.7901.3900.7750.205-0.4000.7800.225-0.175-0.475-0.485-0.3200.0600.4400.9050.1280.037-0.029-0.078-0.079-0.0520.0100.0720.1480.1530.7771.3061.7121.7111.3380.7850.277-0.252=0.0190.1270.1630.2140.2140.1670.0980.035-0.0315繪制橫向分布影響線圖求橫向分布系數(shù)(如圖2.5）2圖2.5橫向分布影響線圖1號梁：兩行汽車：(0.526+0.273+0.151+0.038)=0.998=0.494三行汽車：(0.526+0.273+0.151+0.038-0.001-0.023)0.78=0.376防撞欄：0.628-0.026=0.6022號梁：兩行汽車：（0.339+0.263+0.204+0.117)=0.923=0.462三行汽車：（0.339+0.263+0.204+0.117+0.065+0.015)0.78=0.392防撞欄：0.352-0.043=0.3093號梁：兩行汽車：(0.172+0.217+0.219+0.180)=0.394三行汽車：(0.172+0.217+0.219+0.180+0.131+0.064)0.78=0.384防撞欄：0.148-0.042=0.1064號梁：兩行汽車:(0.087+0.154+0.192+0.214)=0.324三行汽車：(0.087+0.154+0.192+0.214+0.191+0.124)0.78=0.375防撞欄:0.036-0.032=0.0042.2.5梁端剪力橫向分布系數(shù)計算（按杠桿法）公路一級(如圖2.6)圖2.6梁端剪力橫向分布影響線1號梁：0.875=0.4382號梁：1.00=0.53號梁：(0.25+0.938)=0.5944號梁：(0.25+0.938)=0.5942.2.6.作用效應(yīng)計算1.永久作用效應(yīng)（1）恒載集度假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁承擔(dān)，主梁尺寸(如圖2.7)圖2.7主梁截面(單位:㎝)橫隔梁圖2.8橫隔板截面(單位:㎝)邊梁：中梁：③橋面鋪裝瀝青混凝土（取平均厚度2cm）：混凝土墊層（取平均厚度9cm）：合計④欄桿防撞欄重力：5若將兩側(cè)防撞欄按橫向分布系數(shù)分?jǐn)傊粮髁旱陌逯貫椋?號，8號梁：50.602=3.012號，7號梁：50.309=1.5453號，6號梁：50.106=0.534號，5號梁：50.004=0.02表2.4各梁的長久荷載（單位：）梁號主梁橫梁防撞墻鋪裝層合計1（8）9.760.613.014.2017.582（7）9.761.221.5454.2016.733（6）9.761.220.534.2015.714（5）9.761.220.024.2015.20（2）永久作用效應(yīng)計算表2.5影響線面積計算項目計算面積影響線面積表2.6永久作用效應(yīng)計算梁號qqqqqq1（8）17.5847.53835.5717.5835.65626.7317.589.75171.412（7）16.7347.53795.1816.7335.65596.4216.739.75163.123（6）15.7147.53746.7015.7135.65560.0615.719.75153.174（5）15.2047.53722.4615.2035.65541.8815.209.75148.202.可變作用效應(yīng)（1）汽車荷載沖擊系數(shù)簡支梁的自振頻率為：--計算跨徑，=19.5E--混泥土彈性模量，本例C50，E=3.405--結(jié)構(gòu)跨中截面慣距=0.06626--結(jié)構(gòu)跨中處單位長度質(zhì)量=把數(shù)據(jù)代入上式，得當(dāng)1.5<<14(2)公路——I級均布荷載，集中荷載及其影響線面積。按照《橋規(guī)》4.3.1條規(guī)定，公路一級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：，表2.7可變作用效應(yīng)項目頂點位置l/2處10.523847.53l/4處10.523835.63支點處10.52389.75l/2處10.5238可變作用效應(yīng)（彎矩）計算表2.8公路——I級產(chǎn)生的彎矩梁號內(nèi)力彎矩效應(yīng)10.4940.4941.25510.547.5335.652384.8753.6561028.726771.52420.4620.46247.5335.654.8753.656962.087721.54630.3940.39447.5335.654.8753.656820.481615.34540.3750.37547.5335.654.8753.656780.915585.671可變荷載剪力效應(yīng)計算按照《橋規(guī)》4.3.1條規(guī)定，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值需乘以1.2的系數(shù)?？缰屑袅Φ挠嬎惚?.9跨中剪力梁號內(nèi)力彎矩效應(yīng)10.4941.25510.52.438285.60.5104.40220.4621.25510.52.438285.60.597.63930.3941.25510.52.438285.60.583.26840.3751.25510.52.438285.60.579.253②支點剪力的計算計算支點剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)的取值為：a.支點處按杠桿法計算的b.按跨中彎矩的橫向分布系數(shù)c.支點—l/4處在和之間按照直線變化支點剪力效應(yīng)的橫向分布（如圖2.9）圖2.9支點剪力效應(yīng)的橫向分布影響線圖剪力效應(yīng)計算式中：——相應(yīng)于某均布活載作用處的橫向分布圖縱坐標(biāo)——相應(yīng)于某均布活載作用的數(shù)值——相應(yīng)于某集中活載的數(shù)值2.11表汽車荷載作用產(chǎn)生的支點剪力效應(yīng)計算（單位：KN）1號梁：=218.8042號梁：=239.6963號梁：4號梁：3.基本荷載組合基本荷載組合：按《橋規(guī)》4.1.6條規(guī)定，永久作用設(shè)計值效應(yīng)與可變作用的設(shè)計效應(yīng)的分項系數(shù)為r，永久荷載作用分項系數(shù)，汽車荷載作用分項系數(shù),設(shè)計安全等級Ⅱ級取表2.12彎矩基本組合表（單位：）梁號內(nèi)力①永久荷載②汽車③1835.571028.7262442.900626.73771.5241832.2102795.18962.0872301.138596.42721.5461725.8683746.70820.4812044.713560.06615.3451533.5554722.46780.9151960.233541.88585.6711470.195剪力效應(yīng)基本組合橋規(guī)4.1.6基本組合安全等級Ⅱ級取1.0，永久作用分項系數(shù)取1.2，汽車荷載分項系數(shù)取1.4表2.13剪力效應(yīng)組合表（單位：KN）梁號剪力效應(yīng)永久荷載汽車荷載1171.41218.804512.0180104.402146.1632163.12239.696531.318097.639136.6953153.17269.422560.995083.268116.5754148.20267.563552.428079.253110.954由上表可知，剪力效應(yīng)以3號梁（最大）控制設(shè)計2.3.持久狀況承載能力極限狀態(tài)下界面設(shè)計，配筋與驗算2.3.1.跨中截面的縱向受拉鋼筋計算(1)由彎矩基本組合表8可知，1號梁Md值最大，考慮到施工方便，偏安全地一律按1號梁計算彎矩進行配筋。采用焊接鋼筋骨架，設(shè)則主梁有效高度受壓翼板有效寬度取值：簡支梁計算跨徑的相鄰兩梁的平均間距：1.6所以=1.5已知1號梁的跨中彎矩，判斷T形截面的類型：>故屬于第一類T形截面。求受壓區(qū)高度：（設(shè)計安全等級為二級，?。┘慈『侠斫猓?63.370求受拉區(qū)鋼筋的面積：截面積為7690鋼筋疊高層為六層，布置如右圖：圖2.10主梁截面配筋圖（尺寸單位cm)混凝土保護層厚度c取32mm=d,且滿足附表1-8中的規(guī)定，鋼筋間橫向凈距故滿足構(gòu)造要求（2）截面復(fù)核則實際有效高度由于﹥故為第一截面按截面實際配筋計算受壓高度x=求得正截面抗彎承載力：又%>%(%)所以截面復(fù)核滿足要求，設(shè)計安全。2.3.2.腹筋設(shè)計根據(jù)斜截面抗剪承載力進行斜筋配置由表11可知，支點剪力效應(yīng)以3號梁為最大，為偏安全設(shè)計，一律用了3號梁數(shù)值?？缰屑袅π?yīng)以1號梁為最大，一律以1號梁為準(zhǔn)。（1）截面尺寸檢查：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.3.10條的構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋通過支座，支點截面的有效高度為根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.2.9規(guī)定，構(gòu)造要求需滿足==811.470KN﹥560.995KN，截面尺寸符合要求。（2）檢查是否需要根據(jù)計算配置箍筋按《公預(yù)規(guī)》5.2.10條規(guī)定：跨中截面：支座截面：因為故可在梁跨中的某長度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，的截面距跨中截面的距離可由剪力包絡(luò)圖按比例求得，即在長度范圍內(nèi)可按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段設(shè)置彎起鋼筋并進行持久狀況斜截面抗剪極限狀態(tài)承載力驗算。斜截面配筋的計算圖式按《公預(yù)規(guī)》5.2.6條與5.2.4條規(guī)定①最大剪力取距支座中心h/2處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)不小于60%，彎起鋼筋承擔(dān)不大于40%。②計算第一排彎起鋼筋時（從支座向跨中），用距支座中心h/2處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。③計算以后每一排彎起鋼筋時，取用前一排彎起鋼筋點處有彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。由內(nèi)插法可得：距梁高處的剪力效應(yīng)KN其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力計算值至少為應(yīng)有彎起鋼筋包括斜筋承擔(dān)的剪力計算值最多為圖2.11彎起鋼筋配置圖（尺寸單位mm,剪力單位KN）設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（HRB335）為222，鋼筋重心至梁受壓翼板上緣距離為彎起鋼筋的彎起角度為45度，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長度：為了得到每對彎起鋼筋分配到的剪力，由各排彎起鋼筋的末端折點應(yīng)落在前一排彎起鋼筋彎起點的構(gòu)造規(guī)定，來得到各排彎起鋼筋的彎起點計算位置?，F(xiàn)擬彎起鋼筋，將計算的各排彎起鋼筋上，下彎起點之間垂直距離以及至支座中心距離，分配的剪力計算值，所需的彎起鋼筋面積值列入表12根據(jù)《公橋規(guī)》規(guī)定，簡支梁的第一排彎起鋼筋（對支座而言）的末端彎折點應(yīng)位于支座中心截面處，這時為：第二排彎起鋼筋分配給第二排鋼筋的計算剪力值，有比例關(guān)系計算第三排鋼筋，分配給第三排彎筋的計算剪力值，有比例關(guān)系計算第四排彎起鋼筋分配給第四排彎起鋼筋的計算剪力值，由比例關(guān)系計算第五排彎起鋼筋分配給第五排彎起鋼筋的計算剪力值，由比例關(guān)系計算表2.14彎起鋼筋計算彎起點1234511281093105810341012彎起點距支座中心距離11282221327943135325分配的計算剪力值213.34193.0146.5101.4857.49需要的彎筋面積1436.921299.92986.73683.57387.22可提供的彎筋面積169023216092321609232628220628220彎筋與梁軸交點到支座中心距離563.71692.52786.33849.554884.25由彎起鋼筋計算表可知彎起鋼筋提供的彎起面積小于截面所需的鋼筋面積，因此需要在與N2相同的彎起位置加焊接斜筋，使得彎起面積628+226=854＞683.57，從而滿足要求。按照計算剪力初步布置彎起鋼筋（如圖2.12）圖2.12剪力包絡(luò)圖（尺寸單位mm)現(xiàn)按照同時滿足梁跨間各正截面和斜截面抗彎要求，確定彎起鋼筋的彎起點位置。由已知跨中截面彎矩計算值，支點中心處，做出梁的計算彎矩包絡(luò)圖如圖2.13.在L/4截面處，因=4.875m,L=19.5m，，故彎矩計算值為各排彎起鋼筋彎起后，相應(yīng)正截面抗彎承載力計算如表2.15表2.15鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載能力梁區(qū)段截面縱筋有效高度mmT形截面類型受壓區(qū)高度抗彎承載能力mm1608支座中心--1點1250.1第一類13.40559.838560.22232171點—2點1232.2第一類26.811097.847234.73548262點—3點1214.3第一類40.221613.695680.46764343點—4點1196.4第一類53.622107.043615.18870624點—5點1189.0第一類58.852292.902416.00376905點—梁跨中1181.0第一類64.082473.94其中受壓區(qū)高度抗彎承載能力將上表中的正截面抗彎承載能力在彎矩包絡(luò)圖上用平行線表示出來，它們與彎矩包絡(luò)圖的交點分別為,由公式可求得各點到跨中截面的距離的值點：現(xiàn)以圖13所示彎起鋼筋彎起點初步位置來逐個檢查是否滿足《公橋規(guī)》的要求第一排彎起鋼筋（2N5）其充分利用點的橫坐標(biāo)x=7234.735mm,而N5的彎起點1的橫坐標(biāo)，說明點位于1點的右邊，且，滿足要求其不需要點的橫坐標(biāo)8560.222，而N5與梁中軸線交點亦滿足要求第二排彎起鋼筋（2N4）其充分利用點的橫坐標(biāo)x=5680.464mm,而2N4的彎起點2的橫坐標(biāo),說明點位于2點的右邊，且，滿足要求其不需要點的橫坐標(biāo)7234.735，而2N4與梁中軸線交點亦滿足要求第三排彎起鋼筋（2N3）其充分利用點的橫坐標(biāo)x=3615.188mm,而2N3的彎起點3的橫坐標(biāo)，說明點位于3點的右邊，且，滿足要求其不需要點的橫坐標(biāo)5680.467，而2N3與梁中軸線交點亦滿足要求第四排彎起鋼筋（2N2）其充分利用點的橫坐標(biāo)x=2416.003mm,而2N2的彎起點4的橫坐標(biāo)說明點位于4點的右邊，且，滿足要求其不需要點的橫坐標(biāo)3615.188，而2N2與梁中軸線交點亦滿足要求第五排彎起鋼筋（2N1），滿足要求。由上述檢查結(jié)果可知圖15所示彎起鋼筋彎起點初步位置滿足要求。箍筋設(shè)計按《公預(yù)規(guī)》5.2.11條規(guī)定，箍筋間距計算公式為：式中：--異形彎矩影響系數(shù)，取=1.0--受壓翼板的影響系數(shù)，取=1.1--用于抗剪配筋設(shè)計的最大剪力設(shè)計值（KN）--斜截面內(nèi)縱向受拉主筋的配筋率--同一截面上箍筋的總截面面積（）--箍筋的抗拉設(shè)計強度--混泥土和箍筋的剪力分擔(dān)系數(shù)，取=0.6采用雙支箍筋，箍筋截面積在等截面鋼筋混凝土簡支梁中，箍筋盡量做到等間距布置?？缰薪孛妫褐c截面：則平均值：箍筋間距選用200mm符合規(guī)范要求根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.3.13條規(guī)定，在支座中心向跨徑方向長度不小于1倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不宜大于100綜上所述，全梁箍筋配置為雙支箍筋；由支點至距支座中心2221處100，其余地方200則（5）斜截面抗剪承載力復(fù)核按《公預(yù)規(guī)》5.2.6條規(guī)定，斜截面抗剪強度驗算位置為：（1）距支座中心h/2處截面（2）受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面（3）錨與受拉區(qū)的縱向主筋開始不受力處的截面（4）箍筋數(shù)量或間距有改變處的截面（5）受彎構(gòu)件腹板寬度改變處的截面據(jù)此斜截面抗剪強度的驗算截面如圖2.13，既圖2.13梁彎起鋼筋和斜筋設(shè)計布置圖（尺寸單位：mm）,（a)彎起鋼筋和斜截面布置圖（b)相應(yīng)于剪力計算值Vx的彎矩計算值Mx的包絡(luò)圖，（c)剪力計算值的包絡(luò)圖按《公預(yù)規(guī)》5.2.7條規(guī)定：受彎構(gòu)件配有箍筋和彎起鋼筋時，其斜截面抗剪強度驗算公式為：--斜截面內(nèi)混泥土和箍筋共同的抗剪承載力設(shè)計值--與斜截面相交的普通彎起鋼筋的抗剪能力--箍筋的配筋率--斜截面內(nèi)在同一彎起平面的普通鋼筋的截面面積（）斜截面水平投影長度c按下使計算：為了簡化計算可近似取值為：即由值內(nèi)插求得各個斜截面頂端處的最大剪力和相應(yīng)的彎矩（1）距支座處的截面1——1截割兩組彎起鋼筋，則縱向鋼筋的含筋率（2）距支座中心1128mm處截面2——2（彎起點）(3)距支座中心2221mm處截面3——3（彎起點及箍筋間距變化處）4）距支座中心3279mm處截面4——4（彎起點）（5）距支座中心4313mm處截面5——5（彎起點）（6）距支座中心5325處截面6——6（彎起點）2.3.3持久狀況斜截面抗彎極限承載能力極限狀態(tài)驗算鋼筋混凝土梁斜截面抗彎承載能力不足而破壞的原因，主要是由于受拉區(qū)縱向鋼筋結(jié)固不好或彎起鋼筋位置不當(dāng)而造成，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，當(dāng)受彎構(gòu)件的縱向受拉鋼筋、箍筋與彎起鋼筋在構(gòu)造上符合該規(guī)范第9.1.4條，第9.3.9條至第9.3.13條的要求時，斜截面抗彎承載能力可以得到保證而不必進行驗算。該例均符合，可不進行斜截面抗彎承載能力計算。2.3.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗算按《公預(yù)規(guī)》6.4.3條規(guī)定，最大列縫寬度按下式計算：--鋼筋的形狀系數(shù)，取=1.0--作用長期效應(yīng)影響系數(shù)，分別為按作用長期效組合和短期效應(yīng)組合的內(nèi)力值--與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，=1.0--縱向受拉鋼筋的直徑，=32--含筋率，--鋼筋應(yīng)力取1號梁的彎矩效應(yīng)相結(jié)合短期效應(yīng)組合：長期效應(yīng)組合：選短期效應(yīng)組合時，鋼筋應(yīng)力：滿足《公預(yù)規(guī)》6.4.2條在一般正常大氣條件下，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件不超過最大裂縫寬的要求，但是，還要滿足《公預(yù)規(guī)》9.3.8條規(guī)定，在梁腹高的兩側(cè)設(shè)置直徑為的縱向防裂鋼筋。若用，則2.3.5持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰炈惆础豆A(yù)規(guī)》6.5.1和6.5.2條規(guī)定r=——全截面（不考慮開裂）換算截面重心軸以上部分對重心軸的面積距?！獡Q算截面中性軸距T梁頂面的距離，按下式求解：全截面對重心軸的慣性矩：全截面抗裂邊緣彈性抵抗矩：根據(jù)上述的計算結(jié)果，結(jié)構(gòu)的自重彎矩為835.57KN.m，公路一級可變荷載永久作用可變作用（汽車）《公預(yù)規(guī)》6.5.3規(guī)定當(dāng)采用c40——c80混凝土，中間強度等級按直線內(nèi)插入取用c50，2.4橫梁的計算2.4.1橫梁彎矩計算（用G——M法）對于具有多根內(nèi)橫梁的橋梁，由于主梁跨中處的橫梁受力最大，橫梁跨中截面受力最不利，故通常只要計算跨中橫梁的內(nèi)力，其它橫梁可偏安全地設(shè)計，從主梁計算已知當(dāng)f=0時，查G——M法用表內(nèi)插法計算表2.16荷載位置從0到-b的各項數(shù)值均與0到b之間數(shù)值對稱系數(shù)項荷載位置b荷載位3/4b荷載位置1/2b荷載位置1/4b荷載位置0-0.100-0.058-0.0160.050.150-0.020-0.014-0.0100.0320.115-0.080-0.044-0.0060.0180.035-0.013-0.007-0.0010.0030.006-0.113-0.065-0.0170.0530.156繪制橫梁跨中截面的彎矩影響線圖2.14橫梁跨中截面的彎矩影響線(單位:㎝)最不利位置加載集中荷載換算成正弦荷載的峰值計算：公路一級車輛荷載如圖2.15（單位：m）圖2.15按《橋規(guī)》4.1.6條，荷載安全系數(shù)采用如下故橫梁內(nèi)力：正彎矩由汽車荷載控制,負(fù)彎矩2.4.2橫梁截面配筋與驗算1.正彎矩配（如圖2.16）圖2.16橫梁圖(單位:㎝)把鋪裝層折算3cm計入截面，則橫梁翼板寬度為：1/3跨徑：1120/3=373cm按規(guī)范要求取小者，即按《公橋規(guī)》5.2.2條規(guī)定驗算截面抗彎承載力：滿足要求負(fù)彎矩配筋（如下圖）圖2.17負(fù)彎矩配筋圖(單位:㎝)取a=3cm,均大于《公預(yù)規(guī)》9.1.12條規(guī)定的受拉區(qū)鋼筋最小配筋百分率0.20%2.4.3橫梁剪力效應(yīng)計算及配筋設(shè)計計算橫梁各主要截面處的剪力影響線坐標(biāo)，據(jù)此繪制影響圖，因為剪力在靠近橋兩側(cè)邊緣處的截面比較大，所以只需求1號主梁右側(cè)，2號主梁右側(cè)，3號主梁右側(cè)三個截面的剪力。用偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力圖2.18橫梁剪力影響線坐標(biāo)圖1號梁截面2號梁截面3號梁截面經(jīng)過比較，2號梁位處截面為最大荷載以軸重計剪力效應(yīng)計算：考慮汽車組合系數(shù)，并取提高系數(shù)1.40，則剪力效應(yīng)值為按《公預(yù)規(guī)》5.2.9——5.2.10條抗剪承載力計算計算剪力效應(yīng)介于兩者之間橫隔梁需配置抗剪鋼筋。擬全部用箍筋來承受剪力，選取箍筋為雙肢，按《公預(yù)規(guī)》5.2.11條規(guī)定，箍筋間距按下列公式計算：2.4.4橫梁接頭鋼板及焊縫計算1.主筋與接頭鋼筋的焊縫長度c值計算采用錳鋼板，板厚12cm，焊縫高度可取用8mm，雙面焊接按規(guī)范規(guī)定，鐵腳焊縫最小厚度為8mm，已知HRB335鋼筋則焊縫長度c為2.斜拉拉筋面積計算并確定其錨固長度值橫梁接頭處剪力假定由上下倆個接頭平均分?jǐn)?，各?fù)擔(dān)一半，并計入剪力的集中影響而乘以1.40系數(shù)，以2號梁與3號梁之間的橫梁接頭處Vd為最大，考慮到其上有鋪裝層與連接蓋板等，強度是充分的，斜拉鋼筋的錨固長度為接頭蓋板計算接頭鋼板選用尺寸為的鋼板（1）蓋板強度計算擬用4塊60mm12mm160mm,16錳鋼板為接頭蓋板，橫梁內(nèi)主筋和斜筋面積得總和為4塊鋼板總面積因為鋼板的容許應(yīng)力高于鋼筋的容許應(yīng)力，所以鋼板的強度可靠。（2）蓋板的焊縫計算為便于計算，做下述假定①橫梁接頭處最大彎矩和剪力同時發(fā)生②等強度原理假定鋼筋應(yīng)力滿足③荷載作用在同一平面內(nèi)不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，這樣把剪力效應(yīng)移至鋼板重心處時則有N產(chǎn)生的水平方向剪應(yīng)力（由8條焊縫共同承受）為焊縫厚度）產(chǎn)生的垂直方向剪應(yīng)力有組合彎矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力式中按規(guī)范規(guī)定即實際焊縫厚度為2.5行車道板的計算2.5.1行車道板荷載計算考慮到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長設(shè)置連接鋼筋，故行車道板可按兩端固定和中間鉸接的板計算，如下圖：圖2.19行車道板圖(單位:㎝)（1）每延米板上的橫載g瀝青混凝土面層:g1=0.02×1.0×23=0.46KN/m混凝土墊層:g2=0.09×1.0×24=2.16KN/mT梁翼板自重:g3=0.11×1.0×25=2.75KN/m合計:g=Σ=0.46+2.16+2.75=5.37KN/m（2）每米寬板條上的內(nèi)力彎矩:=剪力:（3）可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)公路I級：以重車后輪作用于絞縫軸線上為最不利布置，此時兩邊的懸臂板各承受一半的車輪荷載，如圖2.20：圖2.20行車道板的計算圖(單位:㎝)按照《橋規(guī)》4.3.1條，后車輪著地寬度及長度為順行車方向輪壓分布寬度：垂直行車方向輪壓分布寬度：荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度：單輪時：按照《橋規(guī)》4.3.2條規(guī)定，局部加載沖擊系數(shù)作用于每米寬板條上的彎矩(4)基本組合按《橋規(guī)》4.1.6條規(guī)定恒+汽：故行車道板上的設(shè)計作用效應(yīng)為2.5.2行車道板截面設(shè)計，配筋與強度驗算懸臂板根部高度h=14cm,凈保護層a=2cm,若選用的鋼筋，則有效高度按《公預(yù)規(guī)》5.2.2條按《橋規(guī)》5.2.2條規(guī)定查有關(guān)板寬1m內(nèi)鋼筋截面與間距表，當(dāng)選用的鋼筋時，需要鋼筋間距為15mm，此時所提供的鋼筋截面積，如圖圖2.21行車道板截面配筋（單位:㎝)按《公預(yù)規(guī)》5.2.9條規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合下列要求故不需要進行斜截面抗剪承載力計算，僅拉構(gòu)件需要配置箍筋，板內(nèi)分布鋼筋8，間距取25cm承載能力驗算：2.6支座計算2.6.1選定支座的平面尺寸采用板式橡膠支座，按《公預(yù)規(guī)》8.4橡膠支座的平面尺寸由橡膠板的抗拉強度和梁端或墩臺混凝土的局部承壓強度來確定對橡膠板應(yīng)滿足:若選定支座平面尺寸a則支座形狀系數(shù)S為l=20-1=19cm=15-1=14cmS5,滿足規(guī)范要求式中：t—中間橡膠片厚度，取t=0.5cm橡膠板的平均容許壓應(yīng)力為=10橡膠支座的剪變模量G=1.0（常溫下）橡膠板支座的抗壓彈性模量計算時最大支座反力為N=153.17KN,N=269.422KN0.6﹪＜5﹪(可以使用)2.6.2確定支座厚度主梁的計算溫差取℃,溫度變形由兩端的支座均攤,則每一個支座承受的水平位移為:計算汽車荷載制動引起的水平位移,首先須確定作用在每一個支座上的制動力H,對于20米橋梁可布置一行車隊,汽車荷載制動力按《公橋規(guī)》4.3.6條，為一車道總重的10％,一車道荷載總重為10.5×19.5+238=442.75KN,442.75×0.1=44.275KN,公路一級不得小于165KN,取165KN8根梁共16個支座,每支座承受水平力為H=165/16=10.31KN按<公預(yù)規(guī)>8.4要求,橡膠層總厚度應(yīng)滿足不記汽車制動力時計汽車制動力=0.490㎝,或㎝選用六層鋼板.七層橡膠組成橡膠支座,上下層橡膠厚度為0.25cm中間層厚度為0.5cm,薄剛板厚度為0.2則橡膠片的總厚度為＋2×0.25=3㎝支座總厚度為H=+6×0.2=4.2㎝(符合規(guī)范要求)2.6.3驗算支座的偏轉(zhuǎn)支座的平均壓縮變形為按規(guī)范要求應(yīng)滿足：即（合格）設(shè)恒載時主梁處于水平狀態(tài),已知公路I級荷載作用下梁端轉(zhuǎn)角驗算偏轉(zhuǎn)情況2.6.4驗算支座的抗滑穩(wěn)定性按<公預(yù)規(guī)>8.4.3規(guī)定,支座的抗滑穩(wěn)定性計入汽車制動力時:不計入汽車制動力時:R由結(jié)構(gòu)自重引起支座反反力標(biāo)準(zhǔn)值G橡膠支座的剪切模量，取F由汽車荷載引起制動力標(biāo)準(zhǔn)值橡膠支座與混凝土表面摩阻系數(shù)=0.3R結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值和0.5倍的汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值(計入沖擊系數(shù))引起的支座反力A支座平面毛面積,A=20×15=300㎝計入汽車制動力時,R=153.17+(R=0.3×595.66=178.698KN1.4GA+F=1.4×0.1300(2)不計入汽車制動力時,R=0.3×153.17=45.95KN1.4GA=1.4×0.1×300×均滿足規(guī)范要求,支座不會發(fā)生相對滑動3.鉆孔灌注樁，雙柱式橋墩的計算3.1橋墩尺寸及材料橋墩尺寸（如圖3.1）圖3.1橋墩尺寸(單位:㎝)(2)材料鋼筋：蓋梁主筋用HRB335，其他用R235混凝土：蓋梁、墩柱用C50，系梁及鉆孔灌注樁用C303.2蓋梁荷載計算3.2.1上部構(gòu)造永久荷載表3.1上部構(gòu)造永久荷載每片邊梁自重kn/m每片中粱自重一孔構(gòu)造自重每一個支座恒載反力1號8號2號7號3號6號4號5號123417.5816.7315.7115.202603.582175.448166.965156.786151.6963.2.2.蓋梁自重及作用效應(yīng)計算(1/2蓋梁長度)圖3.2蓋梁自重及作用效應(yīng)計算(1/2蓋梁長度)(單位:㎝)表3.2蓋梁自重產(chǎn)生的彎矩,剪力效應(yīng)計算截面編號自重(KN)彎矩(KN·M)剪力V(KN)V(KN)1-111.348-1.599-11.348-11.3482-235.403-21.25-46.751-46.7513-353.55-87.423-100.3012384-495.2217.219142.8142.85-595.2369.54147.647.66-647.6388.582003.2.3.蓋梁可變荷載計算（1）可變荷載橫向分布系數(shù)計算：荷載對稱布置時用杠桿原理法，非對稱布置時用偏心受壓法。eq\o\ac(○,1)公路I級a.單車列，對稱布置如圖3.3圖3.3可變荷載橫向分布圖(單車列對稱布置,單位:㎝)=b.雙車列，對稱布置圖3.4可變荷載橫向分布圖(雙車列對稱布置,單位:㎝)=c.三車列，對稱布置圖3.5可變荷載橫向分布圖(三車列對稱布置,單位:㎝)=d.非對稱布置圖3.6可變荷載橫向分布圖(非對稱布置,單位:㎝)，n=8單車列，非對稱布置雙車列，非對稱布置三車列，非對稱布置，車道橫向折減系數(shù)0.78（2）按順橋向可變荷載移動情況，求得支座可變荷載反力的最大值圖3.7可變荷載移動情況(單位:㎝)公路I級eq\o\ac(○,1)雙孔布載單列車時,B=雙列車時,2B=2×442.75=885.5KN三列車時,3B=3×442.75=1328.25KNeq\o\ac(○,2)單孔布載單列車時,B=雙列車時,2B=2×340.375=680.75KN三列車時,)3B=3×340.375=1021.125KN(3)可變荷載橫向分布后各梁的支座反力(R=B)表3.3各梁支點反力計算荷載橫向分布情況公路I級荷載KN計算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔B單孔R雙孔B雙孔R對稱布置按杠桿原理法單列行車公路I級0340．3750442．7500000000.469159.636207.6500.469159.636207.650000000000雙列行車公路I級0680.7500885.500000.485330.164429.4680.500340.375442.750.500340.375442.750.485330.164429.468000000三列行車公路I級01021.12501328.2500.390398.239518.0180.366373.732486.1400.414422.746549.8960.414422.746549.8960.366373.732486.1400.390398.239518.018000非對稱布置按偏心受壓法計算單列行車公路I級0.359340.375122.195442.75158.9470.29299.390129.2830.22576.58499.6190.15853.77969.9550.09231.31540.7730.0258.50911.069-0.042-14.296-18.596-0.109-37.101-48.260雙列行車公路I級0.279680.750189.929885.5247.0550.235159.976208.0930.191130.023169.1310.147100.070130.1690.10370.11791.2070.05940.16452.2450.01510.21113.283-0.029-19.7422-25.680三列行車公路I級0.1541021.125157.2531328.25204.5510.138140.915183.2990.122124.577162.0470.105107.218139.4660.09091.901119.5430.07374.54296.9620.05758.20475.7100.04141.86654.458各梁永久荷載,可變荷載反力組合下表中均取用各梁的最大值，沖擊系數(shù)1+表中均取各梁的最大值表3.4各梁永久荷載、可變荷載基本組合表(單位:KN)編號荷載情況1號梁R2號梁R3號梁R4號梁R5號梁R6號梁R7號梁R8號梁Req\o\ac(○,1)恒載350.896333.930313.572303.392303.392313.572333.930350.896eq\o\ac(○,2)公路I級雙列對稱00539.111555.784555.784539.11100eq\o\ac(○,3)公路I級三列對稱0650.268610.252690.284690.284610.252650.2680eq\o\ac(○,4)公路I級雙列非對稱310.128261.219212.310163.401114.49265.58316.674-32.236eq\o\ac(○,5)公路I級三列非對稱256.773230.095203.418175.072150.062121.71695.03968.395eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,1)+eq\o\ac(○,2)350.896333.930852.683859.176859.176852.683333.930350.896eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,1)+eq\o\ac(○,3)350.896984.198923.824993.676993.676923.824984.198350.896eq\o\ac(○,8)eq\o\ac(○,1)+eq\o\ac(○,4)661.024595.149525.882466.793417.884379.155350.604318.660eq\o\ac(○,9)eq\o\ac(○,1)+eq\o\ac(○,5)607.669564.025516.990478.464453.454435.288428.969419.2913.2.4雙柱反力雙柱反力計算如圖3.8，圖3.8雙柱反力計算圖(單位:㎝)對第二墩柱中心取距雙柱反力：組合6：組合7：組合8：組合9：由計算可知，由組合7公路I級三列對稱布置控制設(shè)計此時3.3蓋梁內(nèi)力計算恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力3.3.1蓋梁彎矩計算如圖3.9圖3.9蓋梁彎矩計算圖(單位:㎝)截面位置見圖，為求得最大彎矩值，支點負(fù)彎矩取用非對稱布置數(shù)值，跨中彎矩取用對稱布置時數(shù)值。按圖的截面位置，各截面彎矩計算式。各種荷載組合下的各截面彎矩見表，表中內(nèi)力計算來考慮施工荷載表3.5各截面的彎矩計算荷載組合情況公路Ι級礅柱反力梁支座反力組合⑥雙列對稱2396.685350.896333.930852.683859.176組合⑦三列對稱3252.594350.896984.198923.824993.676組合⑧雙列不對稱2268.412661.024595.149525.882466.793組合⑨三列非對稱2087.788607.669564.025516.990478.464各截面彎矩②-②③-③④-④⑤-⑤⑥-⑥-245.627-561.4342177.5413552.2223552.222-245.627-561.4342506.5664096.4484096.448-462.717-1057.638561.9441517.4911621.830-462.717-972.270493.4801518.6501648.4633.3.2蓋梁剪力計算相應(yīng)于最大彎矩時的剪力計算截面①-①：V=0，V=-R截面eq\o\ac(○,2)-eq\o\ac(○,2)：V=V=-R截面③-③：V=-R，V=G-R-R截面④-④：V=G-R-R，V=G-R-R-R截面⑤-⑤：V=G-R-R-R，V=G-R-R-R-R截面⑥-⑥：V=G-R-R-R-R，V=G-R-R-R-R，將計算結(jié)果列于表3.6表3.6各截面剪力計算荷載組合組合⑥組合⑦組合⑧組合⑨墩柱反力G12396.6853252.5942268.4122087.788梁支座反力R1350.896350.896661.024607.669R2333.930984.198595.149564.025R3852.683923.824525.882516.900R859.176993.676466.793478.464各截面剪力①–①0000-350.896-350.896-661.024-607.669②–②-350.896-350.896-661.024-607.669-350.896-350.896-661.024-607.669③–③-350.896-350.896-661.024-607.6691711.8591917.5001012.239916.094④–④1711.8591917.5001012.239916.094859.176993.676486.357399.104⑤–⑤859.176993.67648