普通混凝土10mt梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

目錄1設(shè)計(jì)總說(shuō)明 11.1工程概況 11.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 11.3設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 11.4主要材料 21.4.1混凝土 21.4.2普通鋼筋 22方案比選 22.1設(shè)計(jì)原則 22.2比選方案 32.2.1鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋 32.2.2預(yù)應(yīng)力空心板橋 32.2.3鋼筋混凝土空腹拱橋 32.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較和最優(yōu)方案擬定 33鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋的計(jì)算 53.1設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 53.1.1設(shè)計(jì)資料 53.1.2主梁縱橫截面布置 53.1.3橫隔梁的布置 63.2主梁的計(jì)算 73.2.1主梁的荷載橫向分部系數(shù) 73.2.2作用效應(yīng)計(jì)算 183.2.3持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算 273.2.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫驗(yàn)算 503.2.5持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰?yàn)算 523.3橫梁的計(jì)算 563.3.1橫梁彎矩計(jì)算（用G-M法） 563.3.2橫梁截面配筋與驗(yàn)算 583.3.3橫梁剪力效應(yīng)計(jì)算及配筋設(shè)計(jì) 613.4行車(chē)道板的計(jì)算 623.4.1計(jì)算圖式 623.4.2永久荷載及其效應(yīng) 633.4.3截面設(shè)計(jì)、配筋與強(qiáng)度驗(yàn)算 653.5支座計(jì)算 673.5.1選定支座的平面尺寸 673.5.2確定支座的厚度 693.5.3驗(yàn)算支座的偏移 703.5.4驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性 704鉆孔灌注樁、雙柱式橋墩的計(jì)算 714.1設(shè)計(jì)資料 714.1.1設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 714.1.2水文地質(zhì)條件 724.1.3主要材料 724.1.4橋墩尺寸 724.1.5設(shè)計(jì)依據(jù) 724.2蓋梁計(jì)算 734.2.1荷載計(jì)算 734.2.2內(nèi)力計(jì)算 814.2.3截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核 844.3橋墩墩柱設(shè)計(jì) 884.3.1荷載計(jì)算 884.3.2截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算 914.4鉆孔樁計(jì)算 934.4.1荷載計(jì)算 934.4.2樁長(zhǎng)計(jì)算 964.4.3樁的內(nèi)力計(jì)算 974.4.4樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算 1004.4.5墩頂縱向水平位移驗(yàn)算 1025畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題 1055.1概況 1055.2簡(jiǎn)支梁橋主要類(lèi)型 1065.2.1板橋 1065.2.2肋板式梁橋 1065.2.3箱形梁橋 1065.3施工技術(shù) 1065.3.1支架現(xiàn)澆法 1075.3.2整孔架設(shè)法 1085.3.3移動(dòng)模架法 1085.4簡(jiǎn)支梁橋的展望 109參考文獻(xiàn) 1091.設(shè)計(jì)總說(shuō)明1.1工程概況本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文以山東省新泰市谷里大橋基本地質(zhì)水文資料為依托，完成了方案比選、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與圖紙繪制等工作。谷里大橋位于新泰市谷里鎮(zhèn)柴汶河上，是牛石路跨柴汶河的一座大橋；該處原有一座42孔×10米間支現(xiàn)澆實(shí)心板橋，樁柱式墩臺(tái)，因2007年的特大暴雨將河道內(nèi)樁基沖刷暴露，樁基埋置深度不足以承擔(dān)車(chē)輛荷載，并且裸露樁基鋼筋銹蝕嚴(yán)重，因此該橋被定為危橋并封閉。該橋的封閉對(duì)沿線(xiàn)交通及兩岸群眾的出行造成極大不便，決定將該橋拆除重建。1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）《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）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024-85）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）1.3設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路等級(jí)：公路-I級(jí)。橋面寬度：凈13+2×0.5米，總寬14米本橋跨徑：21孔×20米，橋總長(zhǎng)425.76米主梁跨徑和全長(zhǎng)：標(biāo)準(zhǔn)跨徑：（墩中心距離）；計(jì)算跨徑：（支座中心距離）；主梁全長(zhǎng)：（主梁預(yù)制長(zhǎng)度）。設(shè)計(jì)荷載：公路-I級(jí)，即車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為，計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以1.2的系數(shù)。橋面橫坡：雙向5%。橋面縱坡：0%。設(shè)計(jì)抗震裂度：7度，地震動(dòng)峰值加速度系數(shù)為0.1ɡ。1.4主要材料1.4.1混凝土混凝土T梁、鉸縫、橋面鋪裝采用C50混凝土；墩、臺(tái)的蓋梁、耳背墻、墩柱、防撞墻、搭板采用C30混凝土，樁基、系梁采用C30混凝土。其質(zhì)量要求應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）的有關(guān)規(guī)定。1.4.2普通鋼筋鋼筋直徑≤10mm者采用R235光圓鋼筋，直徑＞10mm者采用HRB335帶肋鋼筋，其技術(shù)性能應(yīng)分別符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB13013-1991）、《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499-1998）的規(guī)定。機(jī)械街頭應(yīng)符合中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》（JGJ107-2003）中Ⅰ級(jí)接頭要求。2方案比選2.1設(shè)計(jì)原則結(jié)合谷里大橋的橋位水文地質(zhì)情況，本著“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、和有利環(huán)?！钡幕驹瓌t，從主要材料用量、勞動(dòng)力數(shù)量、全橋總造價(jià)、工期、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、運(yùn)營(yíng)條件、有無(wú)困難工程、是否需要特種機(jī)具、美觀等，綜合權(quán)衡技術(shù)因素和使用要求，初擬2-3個(gè)可行性方案。2.2比選方案2.2.1鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋孔徑布置：標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m，21孔×20m。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：主梁間距為2.0m，高1.30m。2.2.2預(yù)應(yīng)力空心板橋孔徑布置：標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m,21×20m,全長(zhǎng)420m,兩側(cè)分別用搭板與公路相連。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：橋梁上部采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板、橋面連續(xù)，下部采用柱式墩、肋板式橋臺(tái)和埋置式橋臺(tái)，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)。2.2.3鋼筋混凝土空腹拱橋本方案為鋼筋混凝土等截面懸鏈線(xiàn)無(wú)鉸拱橋。全橋分21跨，每跨均采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m。采用矩形截面的拱圈。橋墩為重力式橋墩，橋臺(tái)為U型橋臺(tái)。尺寸擬定：本橋擬用拱軸系數(shù)m=2.24，凈跨徑為20.0m，矢跨比為1/8。橋面行車(chē)道寬14.0米。2.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較和最優(yōu)方案擬定經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比分析如下：1）主要材料用量：第一、二方案較第三方案在水泥、鋼材等方面用量較大，而第二方案在材料即砌筑工程材料上較前二者方案嚴(yán)格，且用量相當(dāng)大，由于該橋位于魯中丘陵地區(qū)，材料供給比較方便。2）勞動(dòng)需求量方面第一方案總用工日約為1.0萬(wàn)工日左右，第二方案則約為1.4萬(wàn)左右，而第三方案用工日量高達(dá)11萬(wàn)日左右，幾乎為前兩者的10倍之多。3）全橋造價(jià)：第一、二方案約在1800萬(wàn)左右，第三方案約在1500萬(wàn)左右，較前兩者可節(jié)約造價(jià)約為1/4。4）施工工期：第一、二方案（梁板橋）約在360天左右，而第三方案約在600天左右，其施工工期較長(zhǎng)，相對(duì)機(jī)械、人工等不可避免而造成的誤工、窩工等現(xiàn)象發(fā)生的幾率較大。當(dāng)施工工期要求較短時(shí)就會(huì)跟不上節(jié)拍，無(wú)法及時(shí)竣工。5）養(yǎng)護(hù)費(fèi)用方面：在這一方面，梁橋與拱橋相差不多。梁（板）橋部分構(gòu)件出現(xiàn)損壞容易維修與更換，拱橋損壞修復(fù)較梁橋困難。再則該橋?qū)儆诮煌ㄒ?，其交通量大，不宜中斷交通修?fù)。故選用梁橋較為適宜。6）各種材料運(yùn)輸方面：在材料運(yùn)輸方面較為方便，省級(jí)干線(xiàn)公路運(yùn)營(yíng)條件比較好，為各種材料運(yùn)輸提供較大的便利。綜合上述幾點(diǎn)評(píng)比，雖然第一、二方案在總造價(jià)上較第三方案大，但在其它幾個(gè)方面相對(duì)后者則有明顯的優(yōu)勢(shì)，加之施工現(xiàn)場(chǎng)的施工條件等方面，經(jīng)過(guò)認(rèn)真比選決定采用第一方案即鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋(詳見(jiàn)方案比選表2-1)。本設(shè)計(jì)經(jīng)方案比選后采用21跨鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)420.00m。根據(jù)橋下排洪要求，單跨跨徑定為20m。上部結(jié)構(gòu)設(shè)四個(gè)車(chē)道，采用7片T型梁，其中邊梁兩片，每片寬2.0m，中梁5片，每片寬2.0m，橋面總寬13m，每側(cè)設(shè)0.50m護(hù)欄，橋面凈寬為14.00m。表2-1谷里大橋方案比較表序號(hào)比較內(nèi)容第一方案第二方案第三方案鋼筋砼簡(jiǎn)支T型梁橋預(yù)應(yīng)力空心板橋上承式空腹鋼筋混凝土拱橋1橋高10m110m2橋長(zhǎng)42042423特點(diǎn)預(yù)制T型構(gòu)件，運(yùn)至施工地點(diǎn)，采用混凝土現(xiàn)澆，將T型梁連接，其特點(diǎn)外型簡(jiǎn)單、制造方便，整體性好，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)很豐富，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平建筑高度小，外形輕巧、美觀，但因該橋角較長(zhǎng)支座數(shù)量較多，后期養(yǎng)護(hù)工作量大，已較少采用傳統(tǒng)的砌筑工藝，人工用量較大，施工機(jī)械用量少難以采用機(jī)械化施工4使用效果評(píng)價(jià)屬于靜定結(jié)構(gòu)，受力較好。橋面連續(xù)，行車(chē)條件好，使用階段易于養(yǎng)護(hù)且經(jīng)費(fèi)很低伸縮縫較多，行車(chē)舒適度差，板塊之間的橫向連接構(gòu)造容易產(chǎn)生損壞自重較大，對(duì)于地基承載力要求較高，水平推力大，拱橋建筑高度較大，但養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低3鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋的計(jì)算3.1設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置3.1.1設(shè)計(jì)資料（1）橋梁跨徑及橋?qū)挊蛎鎸挾龋?3+2×0.5米。主梁跨徑和全長(zhǎng)：標(biāo)準(zhǔn)跨徑：（墩中心距離）；計(jì)算跨徑：（支座中心距離）；主梁全長(zhǎng)：（主梁預(yù)制長(zhǎng)度）。（2）設(shè)計(jì)荷載公路-I級(jí)，即車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為，計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以1.2的系數(shù)。（3）主要材料1）混凝土：C50。2）鋼筋：鋼筋直徑≤10mm者采用R235光圓鋼筋，直徑＞10mm者采用HRB335帶肋鋼筋（4）橋面鋪裝和線(xiàn)型確定橋面鋪裝：混凝土鋪裝13cm橋面橫坡：5%。線(xiàn)型：直線(xiàn)。3.1.2主梁縱橫截面布置（1）橫斷面布置全橋?qū)?4米，主梁間距2.00米，70cm的濕接縫，翼緣板寬0.66米，橋?qū)掃x用8片主梁，如（2）主梁尺寸擬定鋼筋混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋的梁高度與跨徑之比通常在1/15～1/25之間，在設(shè)計(jì)中，高跨比約在1/18～1/19，當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高是比較經(jīng)濟(jì)的方案。加大梁高只是腹板加厚，增大混凝土用量有限，但可在增大T形截面的慣性矩。根據(jù)橋下排洪情況，并且為達(dá)到美觀的效果，取梁高為1.3m，這樣高跨比為1.3/19.5=1/15，位于1/15～1/25之間，符合要求。根據(jù)T型主梁的標(biāo)準(zhǔn)斷面圖，繪出T型主梁的具體尺寸見(jiàn)圖3.2。圖3.1橋梁橫斷面結(jié)構(gòu)圖（單位：cm）圖3.2T形主梁截面尺寸圖（尺寸單位：cm）3.1.3橫隔梁的布置由模型試驗(yàn)結(jié)果表明，在荷載作用出的主梁彎矩橫向分布當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道中橫隔梁，當(dāng)跨度較大時(shí)應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計(jì)設(shè)5道橫隔梁，其間距為4.85米，橫隔梁高取1000mm，厚度為上部160mm，下部150mm。橫隔梁的具體布置圖見(jiàn)圖3.3。圖3.3橫隔梁布置圖（尺寸單位：cm）3.2主梁的計(jì)算3.2.1主梁的荷載橫向分部系數(shù)(1)跨中荷載彎矩橫向分部系數(shù)(按G-M法)1)主梁的抗彎及抗扭慣矩和求主梁界面的重心位置圖3.4（尺寸單位：cm）平均板厚：h1=×(8＋14)=11c==2)主梁的抗扭慣矩ITT形截面抗扭慣矩近似等于各個(gè)矩形截面的抗拒慣矩之和，即：IT=∑cibiti3式中：ci—矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)（查表）bi、ti—相應(yīng)各矩形的寬度與厚度查表可知：t1/b1=0.11/2.00=0.55,c1=1/3；t2/b2=0.18/（1.3－0.11）=0.151，c2=0.301。故IT=×2.0×0.113＋0.301×（1.3－0.11）×0.183=2.977×10-3()單位寬度抗彎及抗扭慣矩=/=/200==/b=2.977/200=1.4882)橫梁抗彎及抗扭慣矩翼板有效寬度λ計(jì)算：圖3.5（單位：cm）橫梁長(zhǎng)度取為兩邊主梁的軸線(xiàn)間距，即：L=4b=6×2.0=12(m)C=0.5×(4.85-0.15)=2.35=100cm,=0.15m=15c/l=2.35/12=0.196根據(jù)c/l比值可查附表，求得：λ/c=0.795,所以：λ=0.795×2.35=1.868（m）求橫梁截面重心位置：=衡量的抗彎和抗扭慣矩Iy和ITy：Iy==3.47×10-2（）=0.11/4.85=0.031<0.1.查表得c1=1/3，但由于連續(xù)橋面的單寬抗扭慣矩只有獨(dú)立板寬扁板者的翼板，可取c1=1/6。=0.15/（1.0-0.11）=0.17，查表得c2=0.298。故:ITy==1.971×10-2（）單位抗彎及抗扭彎矩和：JTy=ITy/b==0.406×10-5（）Jy=Iy/b==0.715×10-4（）3）計(jì)算抗彎參數(shù)θ和抗彎參數(shù)αθ===0.529式中：——橋?qū)挼囊话雔——計(jì)算跨徑按《公預(yù)規(guī)》3.1.6條，取，則：4）計(jì)算荷載彎矩橫向分布影響線(xiàn)坐標(biāo)已知θ=0.529，查G-M圖表（見(jiàn)附錄Ⅲ），可得表3-1數(shù)值。表3-1梁位荷載位置0bK100.830.91.01.111.191.111.00.90.831.081.121.191.211.10.960.820.710.621.41.461.321.181.00.810.690.580.491.891.671.41.121.00.70.581.450.392.421.851.421.090.80.640.50.40.31K000.490.751.01.381.41.381.00.750.491.211.371.461.461.31.00.610.25-0.12.252.091.851.481.020.50.11-0.27-0.633.92.892.091.380.730.3-0.2-0.5-0.885.13.92.211.20.4-0.1-0.51-0.85-1.27用內(nèi)插法求各梁位處橫向分布影響線(xiàn)坐標(biāo)：圖3.6（單位：cm）1號(hào)梁:2號(hào)梁:3號(hào)梁:4號(hào)梁:列表計(jì)算各梁的橫向分布影響線(xiàn)坐標(biāo)η值（表3-2）表3-2各梁的橫向分布影響線(xiàn)坐標(biāo)η值梁號(hào)計(jì)算式荷載位置b01號(hào)2.1181.7471.4091.1070.9144.4163.3242.1421.3030.588-2.298-1.577-0.733-0.1960.326-0.358-0.246-0.114-0.0310.0514.0583.0782.0281.2720.6390.5800.4400.2900.1820.0912號(hào)1.5421.5211.3291.16312.7292.3221.9201.4510.936-1.187-0.801-0.591-0.2880.064-0.185-0.125-0.092-0.0450.0102.5442.1971.8281.4060.9460.363.0.3140.2610.2010.1353號(hào)1.1251.1681.2081.2061.0861.3561.4711.5151.4631.261-0.231-0.303-0.307-0.257-0.175-0.036-0.0472-0.048-0.040-0.0271.3201.4241.4671.4231.2340.1890.2030.2100.2030.1764號(hào)0.830.91.01.111.190.490.751.01.391.40.340.150-0.27-0.210.0530.0230-0.042-0.0330.5430.77311.3381.3690.0780.1100.1430.1910.195表3-2各梁的橫向分布影響線(xiàn)坐標(biāo)η值梁號(hào)計(jì)算式荷載位置1號(hào)0.6740.5460.4450.3560.128-0.333-0.651-1.0480.5460.8791.0961.4040.0850.1370.1710.2190.213-0.196-0.48-0.8290.030-0.028-0.069-0.1182號(hào)0.7780.6280.5420.4610.4420.020-0.337-0.7030.3360.6380.8191.1640.0520.1000.1370.1820.4940.12-0.200-0.5210.0710.017-0.029-0.0773號(hào)0.9390.8020.6920.6020.9300.540.177-0.1740.0090.2620.5150.7760.0010.0410.0800.1210.9310.5810.257-0.0530.1330.0830.037-0.0084號(hào)1.111.00.90.831.381.00.750.49-0.2700.150.34-0.04200.0230.5430.33810.7730.5430.1910.1430.1100.078繪制橫向分布影響線(xiàn)圖（圖3-7）求橫向分布系數(shù)按照《橋規(guī)》4.3.1條規(guī)定：汽車(chē)荷載距離人行道邊緣不小于0.5米。各梁的橫向分部系數(shù)：公路Ⅰ級(jí)：1號(hào)梁：2號(hào)梁：3號(hào)梁：4號(hào)梁：圖3-7（尺寸單位：cm）防撞墻：η1板=0.58-0.118=0.462η2板=0.363-0.077=0.296η3板=0.189-0.008=0.181η4板=0.078+0.078=0.156梁端剪力橫向分部系數(shù)計(jì)算（按杠桿法）公路Ⅰ級(jí)：1號(hào)梁：2號(hào)梁：3號(hào)梁：4號(hào)梁：圖3.8η1汽‘=0.5×（1+0.1）=0.55η2汽‘=0.5×（0.1+0.35+1）=0.725η3汽‘=0.5×（0.1+0.35+1）=0.725η4汽‘=0.5×（0.1+0.35+1）=0.7253.2.2作用效應(yīng)計(jì)算1）永久荷載假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁承擔(dān)，計(jì)算見(jiàn)表3-3表3-3鋼筋混凝土T形梁橋永久荷載計(jì)算構(gòu)件名構(gòu)件簡(jiǎn)圖尺寸（尺寸單位：cm）單元構(gòu)件體積及算式（m2）重度（kN/m3）每延米重力（kN/m）主梁2.0×1.30－2×0.91×（1.30－）＝0.434250.434×25＝10.85橫隔梁中梁|邊梁0.89××2×0.91×7÷19.5＝0.090.89××0.91×7÷19.5＝0.045250.09×25＝2.250.045×25＝1.125橋面鋪裝混凝土墊層：（取平均厚度13cm）0.13×2.0＝0.26250.26×25=65構(gòu)件名構(gòu)件簡(jiǎn)圖尺寸（尺寸單位：mm）重度（kN/m3）每延米重力（kN/m）防撞護(hù)欄（NJ型）+懸挑部分25=8.64一側(cè)防撞墻部分每2.5m長(zhǎng)時(shí)重8.64kN，1.0m長(zhǎng)時(shí)重8.64/2.5=3.456（kN/m）.按防撞墻橫向分部系數(shù)分?jǐn)傊粮髁旱陌逯貫椋?號(hào)梁：=0.462，2號(hào)梁：=0.2963號(hào)梁：=0.1814號(hào)梁：=0.156各主梁的永久荷載總于表3.4表3.4各梁的永久荷載梁號(hào)主梁橫梁鋪裝層防撞墻合計(jì)1（7）10.851.1256.51.59720.0722（6）10.852.256.51.02320.6233（5）10.852.256.50.62620.226410.852.256.50.53920.1392）永久作用效用計(jì)算影響線(xiàn)面積計(jì)算見(jiàn)表3.5表3.5影響線(xiàn)面積計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算面積影響線(xiàn)面積ω0M1/2ω0＝×＝×19.52＝47.53M1/4ω0＝×＝×19.52＝35.65Q1/2ω0＝0Q0ω0＝＝×19.5＝9.75永久作用效應(yīng)計(jì)算見(jiàn)表3.6表3.6永久作用效應(yīng)計(jì)算表梁號(hào)M1/2（kN·m）M1/4（kN·m）Q0（kN）qω0qω0qω0qω0qω0qω01（7）20.07247.53954.0220.07235.65715.5720.0729.75195.72（6）20.62347.53980.2120.62335.65735.2120.6239.75201.073（5）20.22647.53961.3420.22635.65721.5720.2269.75197.2420.13947.53957.2120.13935.65717.9620.1399.75196.36（2）可變作用效應(yīng)1）汽車(chē)荷載沖擊系數(shù)簡(jiǎn)支梁的基頻：式中：—結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑；—混凝土彈性模量；—結(jié)構(gòu)跨中截面的慣矩；—結(jié)構(gòu)跨中處單位長(zhǎng)度質(zhì)量；，g9.81，G=0.4E則：f==5.306(HZ)介于1.5HZ和14HZ之間。按照《橋規(guī)》4.3.2條規(guī)定，沖擊系數(shù)按照下式計(jì)算：2)公路I級(jí)均布荷載，集中荷載及其影響線(xiàn)面積（表3-7）按照《橋規(guī)》=10.75kN/m,=238kN。表3.7公路—Ⅰ級(jí)及其影響線(xiàn)面積ω0表項(xiàng)目頂點(diǎn)位置（）（）處10.523847.53處10.523835.65支點(diǎn)處10.5285.69.75處10.5285.62.4383）可變作用效應(yīng)（彎矩）計(jì)算（表3-8~表3-9）表3-8公路I級(jí)產(chǎn)生的彎矩（單位kN·m）梁號(hào)內(nèi)力η（1）1+μ（2）（3）ω0（4）（5）(6)彎矩效應(yīng)（1）×（2）×[(3)×(4)+(5)×(6)]1（7）0.63451.279210.7547.532384.8751356.430.634535.653.6561017.302（6）0.61247.534.8751308.330.61235.653.656981.223（5）0.57647.534.8751231.370.57635.653.656923.5040.50147.534.8751071.040.50135.653.656803.26基本荷載組合：當(dāng)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合的表達(dá)式為：其中：按《橋規(guī)》4.1.6條規(guī)定，永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為：永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：；汽車(chē)荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：；彎矩基本組合見(jiàn)表3.10。表3.8彎矩基本組合表（單位：kN·m）梁號(hào)彎矩效應(yīng)永久荷載汽車(chē)荷載彎矩效應(yīng)組合值1(7)M1/2954.021356.432739.44M1/4715.571017.302054.612(6)M1/2980.511308.332707.45M1/4735.21981.222030.363(5)M1/2961.341231.372589.77M1/4721.57923.501942.914M1/2957.211071.042383.30M1/4717.96803.261787.504）可變荷載剪力效應(yīng)計(jì)算計(jì)算可變荷載剪力效應(yīng)應(yīng)計(jì)入橫向分布系數(shù)沿橋跨變化的影響。通常分兩步進(jìn)行，先按跨中的由等代荷載計(jì)算跨中剪力效應(yīng)；再由支點(diǎn)剪力荷載橫向分布系數(shù)并考慮支點(diǎn)至為直線(xiàn)變化來(lái)計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)。剪力計(jì)算時(shí)，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?jì)算：表3.10公路—Ⅰ級(jí)產(chǎn)生的跨中剪力梁號(hào)內(nèi)力η（1）1+μ（2）（3）ω0（4）（5）(6)彎矩效應(yīng)（1）×（2）×[(3)×(4)+(5)×(6)]1（7）0.63451.279210.752.438285.60.5137.182（6）0.612132.313（5）0.576124.5340.501108.312）支點(diǎn)剪力的計(jì)算計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)的取值為：a：支點(diǎn)處按杠桿法計(jì)算的；b：按跨中彎矩的橫向分布系數(shù)（同前）；c：支點(diǎn)～l/4處在和之間按照直線(xiàn)變化。1號(hào)梁、7號(hào)梁：2號(hào)梁、6號(hào)梁：3號(hào)梁、5號(hào)梁：4號(hào)梁：圖3-8梁端剪力效應(yīng)計(jì)算：汽車(chē)作用荷載作用下如圖3-8所示。計(jì)算結(jié)果如表3-13所示。表3-11公路I級(jí)產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算表（單位：kN）梁號(hào)1+μ剪力效應(yīng)1（7）1.2792283.412（6）350.403（5）346.684340.133）剪力效應(yīng)基本組合由表3-12可知，剪力效應(yīng)以2號(hào)梁控制設(shè)計(jì)表3-12剪力效應(yīng)組合表（單位：kN）梁號(hào)剪力效應(yīng)永久荷載汽車(chē)1（7）195.7283.41568.453137.18172.8472（6）201.07350.40658.66132.31166.713（5）197.2346.68649.79124.53156.914196.36340.13640.63108.31136.473.2.3持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算（1）配置主筋1）假設(shè)a，求由彎矩基本組合表3-9可知，1號(hào)梁的值最大，考慮到施工方便，偏安全的一律按1號(hào)梁計(jì)算彎矩進(jìn)行配筋。主梁尺寸圖如圖3-9。設(shè)鋼筋保護(hù)層為3cm，剛進(jìn)中心至底邊距離a=10.5cm,則主梁有效高度=130-10.5=119.5（cm）。2）T形截面梁受壓翼緣板的有效寬度故取受壓翼緣板的有效寬度＝15003）判斷T形截面類(lèi)型：=4231>=2739.444）求受壓區(qū)高度由式，可得到整理后可以得到：解方程得合適解：<0.11m故屬于第一類(lèi)截面類(lèi)型。5）求受拉鋼筋面積現(xiàn)選擇鋼筋832+428，截面面積=8897>。鋼筋疊高層數(shù)為6層，布置如圖3-10鋼筋重心位置為：==10.22（cm）圖3.10鋼筋布置（單位：cm）實(shí)際有效高度：按照《公預(yù)規(guī)》9.1.12要求，含筋率μ滿(mǎn)足規(guī)范要求：（2）持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算按界面時(shí)機(jī)配筋值計(jì)算受壓區(qū)高度為：截面抗彎極限狀態(tài)承載力為：>2739.44滿(mǎn)足規(guī)范要求。（3）根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配置1）控制剪力數(shù)值由表3-12可知，支點(diǎn)剪力以2號(hào)梁最大，為片安全設(shè)計(jì)，一律以2號(hào)梁數(shù)值?？缰屑袅σ?號(hào)梁最大，一律以1號(hào)梁為準(zhǔn)。2）腹筋的設(shè)計(jì)①截面尺寸檢查根據(jù)構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋232通過(guò)支點(diǎn)。按照《公預(yù)規(guī)》9.3.10條的構(gòu)造要求：(cm)(cm)按照《公預(yù)規(guī)》5.2.9條規(guī)定，構(gòu)造要求需滿(mǎn)足截面尺寸符合設(shè)計(jì)要求②檢查是否需要跟據(jù)計(jì)算配置箍筋因，故可在梁跨中的某長(zhǎng)度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段應(yīng)按計(jì)算配置腹筋。③計(jì)算剪力圖分配在如圖3.12剪力包絡(luò)圖中，支點(diǎn)剪力計(jì)算值，跨中剪力計(jì)算值。的截面距跨中截面的距離可由剪力包絡(luò)圖按比例求得，為在長(zhǎng)度內(nèi)可按構(gòu)造配置箍筋。同時(shí)，根據(jù)《公路橋規(guī)》規(guī)定，在支座中心線(xiàn)向跨徑長(zhǎng)度方向不小于1倍梁高1300mm范圍內(nèi)，箍筋的間距最大為100mm。距支座中心線(xiàn)為處的剪力值由剪力包絡(luò)圖按比例求得：其中由混凝土和箍筋共同承擔(dān)的剪力計(jì)算值至少為，應(yīng)由彎起鋼筋（包括斜筋）承擔(dān)的剪力計(jì)算值最多為，設(shè)置彎起鋼筋區(qū)長(zhǎng)度為5028mm。④箍筋設(shè)計(jì)（采用R235鋼筋）采用直徑8mm的雙肢箍筋，箍筋面積在等截面鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁中，箍筋盡量做到等距離布置。為計(jì)算簡(jiǎn)便，按式設(shè)計(jì)箍筋時(shí)，式中的斜截面內(nèi)縱筋配筋百分率p及截面有效高度可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用，計(jì)算如下：；圖3.11（尺寸單位：cm）；計(jì)算剪力Vd=658.66kN箍筋間距SV為選用=100mm確定箍筋間距的設(shè)計(jì)值尚應(yīng)考慮《公路橋規(guī)》的構(gòu)造要求。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(zhǎng)度不小于1倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不宜大于100mm則配箍率大于規(guī)范規(guī)定的最小配箍率：R235鋼筋不小于0.18%的要求。⑤彎起鋼筋及斜筋設(shè)計(jì)設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（HRB335）為28。彎起鋼筋的彎起角度為，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。為了得到每對(duì)彎起鋼筋分配的剪力，由各排彎起鋼筋的末端折點(diǎn)應(yīng)落在前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)定來(lái)得到各排彎起鋼筋的彎曲點(diǎn)的計(jì)算位置，首先要計(jì)算彎起鋼筋上、下彎點(diǎn)之間垂直距離?，F(xiàn)擬彎起N1—N5鋼筋，將計(jì)算的各排彎起鋼筋彎曲點(diǎn)截面的以及至支座中心距離、分配的剪力計(jì)算值、所需的彎起鋼筋面積值列入表3.13。表3.13彎起鋼筋計(jì)算表彎起點(diǎn)12345(mm)1119108310471015984距支座中心距離（mm）11192202324942645248分配的剪力計(jì)算值(kN)250.51227.14173.18121.0270.45需要的彎筋面積（mm2）168515281165814474可提供的彎筋面積（mm2）1834（2φ32和2φ12）1609（2φ32）1609（2φ32）1232（2φ28）1232（2φ28）彎筋與梁軸交點(diǎn)到支座中心距離（mm）5581677275937904821現(xiàn)將表3.13有關(guān)計(jì)算舉例說(shuō)明如下。根據(jù)《公路橋規(guī)》規(guī)定，簡(jiǎn)支梁的第一排彎起鋼筋（對(duì)支座而言）的末端彎折點(diǎn)位于支座中心截面。這時(shí)。彎筋的彎起角為450，則第一排彎筋（2N5）的彎起點(diǎn)1距支座中心距離為1119mm。彎筋與梁縱軸線(xiàn)交點(diǎn)。對(duì)于第二排彎起鋼筋，可得到彎起鋼筋（2N4）的彎起點(diǎn)2距支座中心距離為。分配給第二排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值，由比例關(guān)系計(jì)算可得到：得：其中，；設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)度為5028。所需要提供的彎起鋼筋截面積為：第二排彎起鋼筋與梁軸線(xiàn)交點(diǎn)距支座中心距離為。其余各排彎起鋼筋的計(jì)算方法與第二排相同。圖3.12梁的彎矩包絡(luò)圖與抵抗彎矩圖（尺寸單位：mm；彎矩單位：kN·m）按照計(jì)算剪力初步布置彎起鋼筋如圖3.12?，F(xiàn)在按照同時(shí)滿(mǎn)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(diǎn)位置。由已知跨中截面彎矩計(jì)算值，支點(diǎn)中心處。由式做出梁的計(jì)算彎矩包絡(luò)圖（圖3.13）。在截面處，因，，，則彎矩計(jì)算值為：與已知值相比，兩者相對(duì)誤差很小，故故可用來(lái)描述簡(jiǎn)支梁彎矩包絡(luò)圖是可行的。各排彎起鋼筋彎起后，相應(yīng)正截面抗彎承載力計(jì)算：支座中心-1點(diǎn)：截面縱筋為232，有效高度。由于跨中截面類(lèi)型為第一類(lèi)T形截面，故其余位置的T形截面亦為第一類(lèi)T形截面。受壓區(qū)高度：抗彎承載力：其余各截面的計(jì)算方法類(lèi)似。計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦卤?.14：表3.14鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載力梁區(qū)段截面縱筋縱筋面積As（mm2）有效高度h0（mm）T形截面類(lèi)型受壓區(qū)高度x（mm）抗彎承載力Mui（kN·m）支座中心—1點(diǎn)2φ3216081249第一類(lèi)13.45581點(diǎn)—2點(diǎn)4φ3232171229第一類(lèi)26.89252點(diǎn)—3點(diǎn)6φ3248261211第一類(lèi)40.216083點(diǎn)—4點(diǎn)8φ3264341193第一類(lèi)53.621004點(diǎn)—5點(diǎn)8φ32+2φ2876661179第一類(lèi)63.924635點(diǎn)—跨中8φ32+4φ2888981168.4第一類(lèi)74.152819將表3.14的正截面抗彎承載力Mui在圖3.12上用各平行直線(xiàn)表示出來(lái)，它們與彎矩包絡(luò)圖的交點(diǎn)分別為i、j、k、l、m、n、p、q，以各Mui代入式中，可求得i、j、k、l、m、n、p、q到跨中截面距離值（圖3.12）現(xiàn)在以圖3.23中所示彎起鋼筋彎起點(diǎn)初步位置來(lái)逐個(gè)檢查是否滿(mǎn)足《公路橋規(guī)》的要求。第一排彎起鋼筋（2N5）：其充分利用點(diǎn)“m”的橫坐標(biāo)x＝7591mm，而2N5的彎起點(diǎn)1的坐標(biāo)為x1＝9750－1119＝8631mm，說(shuō)明1點(diǎn)位于“m”點(diǎn)左邊，且x1－x（＝8631－7591＝1040mm）＞，滿(mǎn)足要求。其不需要點(diǎn)“n”的橫坐標(biāo)x＝8700mm，而2N5鋼筋與梁中軸線(xiàn)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，亦滿(mǎn)足要求。第二排彎起鋼筋（2N4）：其充分利用點(diǎn)“”的橫坐標(biāo)x＝6446mm，而2N4的彎起點(diǎn)2的坐標(biāo)為x2（＝9750－2202＝7548mm）＞x（＝6446mm），且x2－x（＝7548－6446＝1102mm）＞，滿(mǎn)足要求。其不需要點(diǎn)“m”的橫坐標(biāo)x＝7591mm，而2N4鋼筋與梁中軸線(xiàn)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，亦滿(mǎn)足要求。第三排彎起鋼筋（2N3）：其充分利用點(diǎn)“k”的橫坐標(biāo)x＝5093mm，而2N3的彎起點(diǎn)3的坐標(biāo)為x3（＝9750－3249＝6501mm）＞x（＝5093mm），且x3－x（＝6501－5093＝1408mm）＞，滿(mǎn)足要求。其不需要點(diǎn)“”的橫坐標(biāo)x＝6446mm，而2N3鋼筋與梁中軸線(xiàn)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，亦滿(mǎn)足要求。第四排彎起鋼筋（2N2）：其充分利用點(diǎn)“j”的橫坐標(biāo)x＝3842，而2N2的彎起點(diǎn)4的坐標(biāo)為x4（＝9750－4264＝5496mm）＞x（＝3842），且x4－x（＝5496－3842=1654）＞，滿(mǎn)足要求。其不需要點(diǎn)“k”的橫坐標(biāo)x＝5093mm，而2N2鋼筋與梁中軸線(xiàn)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，亦滿(mǎn)足要求。第五排彎起鋼筋（2N1）：其充分利用點(diǎn)“”的橫坐標(biāo)x＝0，而2N1的彎起點(diǎn)5的坐標(biāo)為x5（＝9750－5248＝4502mm）＞x（＝0），且x5－x（＝4502－0＝4432mm）＞，滿(mǎn)足要求。圖3.13梁彎起鋼筋和斜筋設(shè)計(jì)布置圖（尺寸單位：mm）其不需要點(diǎn)“j”的橫坐標(biāo)x＝3842mm，而2N1鋼筋與梁中軸線(xiàn)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，亦滿(mǎn)足要求。由上述檢查結(jié)果可知圖3.12所示彎起鋼筋彎起點(diǎn)初步位置滿(mǎn)足要求。由2N1、2N2、2N3、2N4、2N5鋼筋彎起點(diǎn)形成的彎矩抵抗圖遠(yuǎn)大于彎矩包絡(luò)圖，故進(jìn)一步調(diào)整上述彎起鋼筋的彎起點(diǎn)位置，在滿(mǎn)足規(guī)范對(duì)彎起鋼筋彎起點(diǎn)要求的前提下，使抵抗彎矩圖接近于彎矩包絡(luò)圖；在彎起鋼筋之間，增設(shè)直徑為28mm的斜筋（HRB335），圖3.13即為調(diào)整后主梁彎起鋼筋、斜筋的布置圖。3）斜截面抗剪承載力的復(fù)核圖3.13b）為梁的彎起鋼筋和斜筋設(shè)計(jì)布置示意圖，箍筋設(shè)計(jì)見(jiàn)前述結(jié)果。圖3.13c）、a）是按照承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)最大剪力計(jì)算值Vx的包絡(luò)圖及相應(yīng)的彎矩計(jì)算值Mx的包絡(luò)圖。對(duì)于等高度簡(jiǎn)支梁，它們分別可以用式和式近似描述。相應(yīng)于剪力計(jì)算值Vx的彎矩計(jì)算值Mx的包絡(luò)圖；b）彎起鋼筋和斜筋布置示意圖；c）剪力計(jì)算值Vx的包絡(luò)圖對(duì)于鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁斜截面抗剪承載力的復(fù)核，按照《公路橋規(guī)》關(guān)于復(fù)核截面位置和復(fù)核方法的要求逐一進(jìn)行。①距支座中心為h/2處斜截面抗剪承載力復(fù)核選定斜截面頂端位置由圖3.13b）可得到據(jù)距支座中心為h/2處截面的橫坐標(biāo)為x＝9750－650＝9100mm，正截面有效高度h0＝1247mm?，F(xiàn)取斜截面投影長(zhǎng)度≈h0＝1247mm，則得到選擇的斜截面頂端位置A（圖3.14），其橫坐標(biāo)為x＝9100－1247＝7853mm.斜截面抗剪承載力復(fù)核A處正截面上的剪力Vx及相應(yīng)的彎矩Vx計(jì)算如下：圖3.14距支座中心h/2處斜截面抗剪承載力計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）A處正截面有效高度h0＝1229mm＝1.2將要復(fù)核的斜截面如圖3.14中所示斜截面（虛線(xiàn)表示），斜角。斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有232（2N6），相應(yīng)的主筋配筋率為箍筋配筋率（取時(shí)）為與斜截面相交的彎起鋼筋有2N5（232）、2N4（232）；斜筋有2N7（228）斜截面抗剪承載力為：故距支座中心為h/2處斜截面抗剪承載力滿(mǎn)足要求。②第一排彎起鋼筋（2N5）彎起處斜截面抗剪承載力復(fù)核選定斜截面頂端位置由圖3.13b）可得到第一排彎起鋼筋（2N5）彎起處截面（向跨中方向）的橫坐標(biāo)為x＝9750－1130＝8620mm，正截面有效高度h0＝1229mm?，F(xiàn)取斜截面投影長(zhǎng)度≈h0＝1229mm，則得到選擇的斜截面頂端位置B（圖3.15），其橫坐標(biāo)為x＝8620－1229＝7391mm。圖3.15第一排彎起鋼筋（2N5）彎起處斜截面抗剪承載力計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）斜截面抗剪承載力復(fù)核B處正截面上的剪力Vx及相應(yīng)的彎矩Vx計(jì)算如下：B處正截面有效高度h0＝1229mm＝1.229將要復(fù)核的斜截面如圖3.15中所示斜截面（虛線(xiàn)表示），斜角。斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有232（2N6），相應(yīng)的主筋配筋率為箍筋配筋率（取時(shí)）為與斜截面相交的彎起鋼筋有2N5（232）、2N4（232）；斜筋有2N7（228）、2N8（228）。斜截面抗剪承載力為：故第一排彎起鋼筋（2N5）彎起處斜截面抗剪承載力滿(mǎn)足要求。③第二排彎起鋼筋（2N4）彎起處斜截面抗剪承載力復(fù)核選定斜截面頂端位置由圖3.13b）可得到第二排彎起鋼筋（2N4）彎起處截面（向跨中方向）的橫坐標(biāo)為x＝9750－1130－1400＝7220mm，正截面有效高度h0＝1211mm?，F(xiàn)取斜截面投影長(zhǎng)度≈h0＝1211mm，則得到選擇的斜截面頂端位置C（圖3.16），其橫坐標(biāo)為x＝7220－1211＝6009mm.圖3.16第二排彎起鋼筋（2N4）彎起處斜截面抗剪承載力計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）斜截面抗剪承載力復(fù)核C處正截面上的剪力Vx及相應(yīng)的彎矩Vx計(jì)算如下：C處正截面有效高度h0＝1211mm＝1.211m,故m取3將要復(fù)核的斜截面如圖3.16所示斜截面（虛線(xiàn)表示），斜角。斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有432（2N6、2N5），相應(yīng)的主筋配筋率為箍筋配筋率（取時(shí)）為與斜截面相交的彎起鋼筋有2N3（232）、2N4（232）；斜筋有2N7（228）、2N8（228）、2N9（228）。斜截面抗剪承載力為：故第二排彎起鋼筋（2N4）彎起處斜截面抗剪承載力滿(mǎn)足要求。④第三排彎起鋼筋（2N3）彎起處斜截面抗剪承載力復(fù)核選定斜截面頂端位置由圖3.13b）可得到第三排彎起鋼筋（2N3）彎起處截面（向跨中方向）的橫坐標(biāo)為x＝9750－1130－1400－1400＝5820mm，正截面有效高度h0＝1193mm?，F(xiàn)取斜截面投影長(zhǎng)度≈h0＝1193mm，則得到選擇的斜截面頂端位置D（圖3.17），其橫坐標(biāo)為x＝5820－1193＝4627mm.圖3.17第三排彎起鋼筋（2N3）彎起處斜截面抗剪承載力計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）斜截面抗剪承載力復(fù)核D處正截面上的剪力Vx及相應(yīng)的彎矩Vx計(jì)算如下：D處正截面有效高度h0＝1193mm＝1.193,故m取3將要復(fù)核的斜截面如圖3.17中所示斜截面（虛線(xiàn)表示），斜角。斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有632（2N6、2N5、2N4），相應(yīng)的主筋配筋率為箍筋配筋率（取時(shí)）為與斜截面相交的彎起鋼筋有2N2（228）、2N3（232）；斜筋有2N8（228）、2N9（228）。斜截面抗剪承載力為：故第三排彎起鋼筋（2N3）彎起處斜截面抗剪承載力滿(mǎn)足要求。⑤第四排彎起鋼筋（2N2）彎起處斜截面抗剪承載力復(fù)核選定斜截面頂端位置由圖3.13b）可得到第四排彎起鋼筋（2N2）彎起處截面（向跨中方向）的橫坐標(biāo)為x＝9750－1130－1400－1400－1200＝4620mm，正截面有效高度h0＝1179mm?，F(xiàn)取斜截面投影長(zhǎng)度≈h0＝1179mm，則得到選擇的斜截面頂端位置E（圖3.18），其橫坐標(biāo)為x＝4620－1179＝3441mm.斜截面抗剪承載力復(fù)核E處正截面上的剪力Vx及相應(yīng)的彎矩Vx計(jì)算如下：圖3.18第四排彎起鋼筋（2N2）彎起處斜截面抗剪承載力計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）E處正截面有效高度h0＝1179mm＝1.179m（主筋為832+22,故m取3將要復(fù)核的斜截面如圖3.18中所示斜截面（虛線(xiàn)表示），斜角。斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有832（2N6、2N5、2N4、2N3），相應(yīng)的主筋配筋率為，故取2.5箍筋配筋率（取時(shí)）為與斜截面相交的彎起鋼筋有2N1（220）、2N2（220）；斜筋有2N9（216）、2N10（216）。斜截面抗剪承載力為：故第四排彎起鋼筋（2N2）彎起處斜截面抗剪承載力滿(mǎn)足要求。⑥第五排彎起鋼筋（2N1）彎起處斜截面抗剪承載力復(fù)選定斜截面頂端位置由圖3.13b）可得到第五排彎起鋼筋（2N1）彎起處截面（向跨中方向）的橫坐標(biāo)為x＝9750－1130－1400－1400－1200－1000＝3620mm，正截面有效高度h0＝1168mm。現(xiàn)取斜截面投影長(zhǎng)度≈h0＝1168mm，則得到選擇的斜截面頂端位置F（圖3.19），其橫坐標(biāo)為x＝3620－1168＝2452mm。圖3.19第五排彎起鋼筋（2N1）彎起處斜截面抗剪承載力計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）斜截面抗剪承載力復(fù)核F處正截面上的剪力Vx及相應(yīng)的彎矩Vx計(jì)算如下：F處正截面有效高度h0＝1168mm＝1.168m（主筋為832+4,故m取3將要復(fù)核的斜截面如圖3.19中所示斜截面（虛線(xiàn)表示），斜角。斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有832+228（2N6、2N5、2N4、2N3、2N2），相應(yīng)的主筋配筋率為，故取2.5箍筋配筋率（取時(shí)）為與斜截面相交的彎起鋼筋有2N1（228）。斜截面抗剪承載力為：故第五排彎起鋼筋（2N1）彎起處斜截面抗剪承載力滿(mǎn)足要求。3.2.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫驗(yàn)算按照《公預(yù)規(guī)》6.4.3條的規(guī)定，最大裂縫寬度按下式計(jì)算：式中：—考慮鋼筋表面形狀的系數(shù)，??；—考慮荷載作用系數(shù)，長(zhǎng)期荷載作用時(shí)，，其中為長(zhǎng)期荷載效應(yīng)組合下的內(nèi)力，為短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力；—與構(gòu)件形式有關(guān)的系數(shù)，；—受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力，按照《公預(yù)規(guī)》6.4.4條公式計(jì)算：。（1）取1號(hào)梁的彎矩效應(yīng)相組合荷載短期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值：荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值：帶肋鋼筋系數(shù)：＝1.0系數(shù)＝1＋0.5＝1＋0.5×＝1.393系數(shù)，非板式受彎構(gòu)件＝1.0（2）鋼筋應(yīng)力的計(jì)算＝＝（3）縱向受拉鋼筋的配筋率的計(jì)算＝＝＞0.02，?。?.02。（4）最大裂縫寬度的計(jì)算滿(mǎn)足《公預(yù)規(guī)》6.4.2條“在一般正常大氣條件下，鋼筋混凝土首受彎構(gòu)件不超過(guò)最大裂縫寬度的要求”。但是，還應(yīng)滿(mǎn)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2φ6~2φ8的縱向防裂鋼筋，以防止產(chǎn)生裂縫，若用6φ8，則：,，介乎0.0012~0.002之間，可行。3.2.5持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰?yàn)算按照《公預(yù)規(guī)》6.5.1和6.5.2條規(guī)定：式中：—全截面換算截面重心軸以上部分對(duì)重心軸的面積矩；—換算截面中性軸距T梁頂面的距離。按下式求解：代入數(shù)值后：化簡(jiǎn)得：解方程得：全截面對(duì)重心軸的慣性矩：全截面抗裂邊緣彈性抵抗矩：為開(kāi)裂截面的慣性矩，按下式計(jì)算：代入以上數(shù)據(jù)后得：根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)的自重彎矩為954.02kN·m。公路—Ⅱ級(jí)可變荷載，跨中橫向分布系數(shù)為。永久作用：可變作用（汽車(chē)）：式中：—作用短期效應(yīng)組合的頻域值系數(shù)受彎構(gòu)件跨中截面處的長(zhǎng)期撓度值短期荷載效應(yīng)組合下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)C50混凝土，撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)。受彎構(gòu)件在使用階段的跨中截面的長(zhǎng)期撓度值為：受彎構(gòu)件在結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面的長(zhǎng)期撓度值為：則按可變荷載頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值為：符合《公路橋規(guī)》的要求。3.3橫梁的計(jì)算3.3.1橫梁彎矩計(jì)算（用G-M法）對(duì)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(jì)算跨中橫梁的內(nèi)力，其它橫梁可偏安全地仿此設(shè)計(jì)。從主梁計(jì)算，已知，當(dāng)時(shí)，查G-M法用表并內(nèi)插計(jì)算，列入表3-15內(nèi)。荷載位置從0到-b間的各項(xiàng)數(shù)值均與0到b間的數(shù)值對(duì)稱(chēng)，故未列入表內(nèi)。表3-14荷載位置系數(shù)項(xiàng)b3b/4b/2b/40-0.200-0.105-0.0050.1050.218-0.07-0.045-0.0150.040.13-0.13-0.060.010.0650.088-0.02-0.009-0.0020.010.014-0.22-0.114-0.0070.1150.232繪制橫梁跨中截面的彎矩影響線(xiàn)，加載求（如圖3.20所示）。圖3.20橫梁跨中截面的彎矩影響線(xiàn)集中荷載換算成正弦荷載的峰值計(jì)算，可采用下式：式中：p—正弦荷載的峰值；l—主梁計(jì)算跨徑；—集中荷載的數(shù)值；—集中荷載離支點(diǎn)的距離。公路—I級(jí)車(chē)輛荷載如圖3.21所示。圖3.21公路—I級(jí)車(chē)輛荷載橫梁跨徑為12m，沖擊系數(shù)，可變荷載彎矩效應(yīng)值為：荷載組合：因?yàn)闄M梁彎矩影響線(xiàn)的正負(fù)面積很接近，并且系預(yù)制架設(shè)，恒載的絕大部分不產(chǎn)生內(nèi)力，故組合時(shí)不計(jì)入恒載內(nèi)力。按照《橋規(guī)》4.1.6條，荷載安全系數(shù)的采用如下：負(fù)彎矩組合：故橫梁內(nèi)力：正彎矩由汽車(chē)荷載控制：；負(fù)彎矩由汽車(chē)荷載控制：。3.3.2橫梁截面配筋與驗(yàn)算（1）正彎矩配筋把鋪裝層折算3cm計(jì)入截面，則橫梁翼板有效寬度為：1/3橫梁跨徑：。按照規(guī)范要求取小者，即，暫取，則有：。按照《公預(yù)規(guī)》5.2.2條規(guī)定：代入數(shù)據(jù)得：解方程，得到：由公式得到：選用425，則。此時(shí)有： ，滿(mǎn)足要求。驗(yàn)算截面抗彎承載力：（2）負(fù)彎矩配筋取。則：代入數(shù)據(jù)后得：解方程，得到：。選用425，則。此時(shí)有：驗(yàn)算截面抗彎承載力：橫梁正截面含筋率：由上可得，兩者均大于《公預(yù)規(guī)》9.1.12條規(guī)定的受拉鋼筋最小配筋率為0.20％。3.3.3橫梁剪力效應(yīng)計(jì)算及配筋設(shè)計(jì)計(jì)算橫梁各主要截面處的剪力影響線(xiàn)坐標(biāo)，據(jù)此繪制影響線(xiàn)圖（如圖3.22）所示，加載求出值。圖3.22剪力影響線(xiàn)坐標(biāo)（尺寸單位：cm）經(jīng)過(guò)比較可得，3號(hào)梁位處截面的為最大。3號(hào)：荷載以軸重計(jì)，則：剪力效應(yīng)計(jì)算：考慮汽車(chē)組合系數(shù)，并取提高系數(shù)為1.40，則取用的剪力效應(yīng)值為：按照《公預(yù)規(guī)》5.2.9和5.2.10條抗剪承載力驗(yàn)算要求：計(jì)算剪力效應(yīng)，介乎兩者之間，橫梁需配置抗剪鋼筋。擬全部采用箍筋來(lái)承受剪力，選取箍筋為雙肢Φ8，。按照《公預(yù)規(guī)》5.2.11條規(guī)定，箍筋間距按下式計(jì)算：故箍筋間距為，則：滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求。3.4行車(chē)道板的計(jì)算3.4.1計(jì)算圖式考慮到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長(zhǎng)設(shè)置連接鋼筋，故行車(chē)道板可以按兩端固定和中間鉸接的板計(jì)算，如圖3.23所示。圖3.23計(jì)算圖式（尺寸單位：cm）3.4.2永久荷載及其效應(yīng)（1）每延米板上的恒載水泥混凝土：T梁翼緣板自重：每延米跨寬板恒載合計(jì)：（2）永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)彎矩為：剪力為：（3）可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)公路—I級(jí)：以重車(chē)后輪作用于絞縫軸線(xiàn)上為最不利布置，此時(shí)兩邊的懸臂板各承受一半的車(chē)輪荷載（如圖3.24所示）。按照《橋規(guī)》4.3.1條規(guī)定，后車(chē)輪的著地寬度及長(zhǎng)度為：，。順行車(chē)方向輪壓分布寬度：垂直行車(chē)方向輪壓分布寬度：荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度：圖3.24（尺寸單位：cm）單輪時(shí)：按照《橋規(guī)》4.3.2條規(guī)定，局部加載沖擊系數(shù)為。作用于每延米寬板條上的彎矩為：?jiǎn)蝹€(gè)車(chē)輪時(shí)：由上可得，取最大值為：。作用于每延米寬板條上的剪力為：（4）基本組合按照《橋規(guī)》4.1.6條規(guī)定，恒載+汽車(chē)荷載為：故行車(chē)道板的設(shè)計(jì)作用效應(yīng)為：。3.4.3截面設(shè)計(jì)、配筋與強(qiáng)度驗(yàn)算懸臂板根部高度h=14cm，凈保護(hù)層厚度a=2cm。若選用12鋼筋，則有效高度為：按照《公預(yù)規(guī)》5.2.2條規(guī)定：代入數(shù)據(jù)可得：解方程得：。驗(yàn)算：。按照《公預(yù)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（《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》（第二版），葉見(jiàn)曙主編，附表1-7），當(dāng)選用12鋼筋時(shí)，需要鋼筋間距為110mm（如圖3.25所示），此時(shí)所提供的鋼筋截面面積為：。圖3.25（尺寸單位：mm）按照《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，即：按照《公預(yù)規(guī)》5.2.10條規(guī)定：故不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。板內(nèi)分布鋼筋用Φ8，間距取25cm。承載能力驗(yàn)算：承載能力滿(mǎn)足要求。3.5支座計(jì)算采用板式橡膠支座，其設(shè)計(jì)按照《公預(yù)規(guī)》8.4條要求進(jìn)行。3.5.1選定支座的平面尺寸橡膠支座的平面尺寸由橡膠板的抗拉強(qiáng)度和梁端或墩臺(tái)頂混凝土的局部承壓強(qiáng)度來(lái)確定。對(duì)于橡膠板應(yīng)滿(mǎn)足：。若選定支座平面尺寸（如圖3.26所示），則支座形狀系數(shù)S為：由上可得，，滿(mǎn)足規(guī)范要求。式中：t—中間層橡膠片厚度，取t=0.5cm圖3.26支座平面尺寸（單位：mm）橡膠板的平均容許壓應(yīng)力，橡膠支座的剪變彈性模量為（常溫下），橡膠支座的抗壓彈性模量為：計(jì)算時(shí)最大支座反力為，，則：3.5.2確定支座的厚度主梁的計(jì)算溫差取，溫度變形由兩端的支座均攤，則每一個(gè)支座承受的水平位移為：計(jì)算汽車(chē)荷載制動(dòng)力引起的水平位移，首先要確定作用在每一支座上的制動(dòng)力。對(duì)于20m橋梁，可布置一行車(chē)隊(duì)，汽車(chē)荷載制動(dòng)力按照《橋規(guī)》4.3.6條規(guī)定，為一車(chē)道上總重力的10％，一車(chē)道的荷載的總重為：，，又要求不小于90kN，取制動(dòng)力為90kN。七根梁共14個(gè)支座，每個(gè)支座承受的水平力為：按照《公預(yù)規(guī)》8.4條要求，橡膠層總厚度應(yīng)滿(mǎn)足：①不計(jì)汽車(chē)制動(dòng)力時(shí)：。②計(jì)汽車(chē)制動(dòng)力時(shí)：，或，即：。③。選用六層鋼板、七層橡膠組成的橡膠支座。上下層橡膠片厚度為0.25cm，中間層厚度為0.5cm，薄鋼板厚度為0.2cm，則：橡膠片的總厚度為：支座總厚度為：符合規(guī)范要求。3.5.3驗(yàn)算支座的偏移支座的平均壓縮變形為：按規(guī)范要求應(yīng)該滿(mǎn)足，即：梁端轉(zhuǎn)角θ：設(shè)恒載時(shí)主梁處于水平狀態(tài)。已知公路—Ⅱ級(jí)荷載作用下梁端轉(zhuǎn)角為：。驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況應(yīng)滿(mǎn)足：符合規(guī)范要求。3.5.4驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性按照《公預(yù)規(guī)》8.4.3條規(guī)定，按下式驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性：計(jì)入汽車(chē)制動(dòng)力時(shí)：不計(jì)入汽車(chē)制動(dòng)力時(shí)：式中：—在結(jié)構(gòu)重力作用下的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值，即；—橡膠支座的剪切模量，?。弧善?chē)荷載引起的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值，取；—橡膠支座與混凝土表面的摩阻系數(shù)，??；—結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值和0.5倍汽車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)值引起的支座反力；—支座平面毛面積，。（1）計(jì)入汽車(chē)制動(dòng)力時(shí)（2）不計(jì)入汽車(chē)制動(dòng)力時(shí)均滿(mǎn)足規(guī)范要求，支座不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。4鉆孔灌注樁、雙柱式橋墩的計(jì)算4.1設(shè)計(jì)資料4.1.1設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載：公路—I級(jí)。橋面凈空：凈-13m+2×0.5m護(hù)欄。主跨跨徑和全長(zhǎng)：標(biāo)準(zhǔn)跨徑：（墩中心距離）；計(jì)算跨徑：（支座中心距離）；主梁全長(zhǎng)：（主梁預(yù)制長(zhǎng)度）；上部構(gòu)造：鋼筋混凝土T形梁。4.1.2水文地質(zhì)條件沖刷深度：最大沖刷線(xiàn)為河床線(xiàn)下2m處。地質(zhì)條件：礫石，粉質(zhì)黏土。按無(wú)橫橋向的水平力（漂浮物、沖擊力、水流壓力等）計(jì)算。4.1.3主要材料鋼筋：鋼筋直徑≤10mm者采用R235光圓鋼筋，直徑＞10mm者采用HRB335帶肋鋼筋；混凝土：墩、臺(tái)的蓋梁、耳背墻、墩柱、防撞墻、搭板采用C30混凝土，樁基、系梁采用C30混凝土圖4.1橋墩尺寸（單位：cm）4.1.4橋墩尺寸考慮原有標(biāo)準(zhǔn)圖，選用如圖4.1所示的結(jié)構(gòu)尺寸。4.1.5設(shè)計(jì)依據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024-85）。4.2蓋梁計(jì)算4.2.1荷載計(jì)算（1）上部結(jié)構(gòu)永久荷載見(jiàn)表4-1。表4-1上部結(jié)構(gòu)永久荷載每片邊梁自重kN/m每片中梁自重(kN/m)一孔上部構(gòu)造總(kN)每一個(gè)支座恒載反力(kN)1、7號(hào)2、6號(hào)3、5號(hào)4號(hào)20.07220.62320.22620.1392833.941、7號(hào)2、6號(hào)3、5號(hào)4號(hào)200.32205.82201.86200.99（2）蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算（1/2蓋梁長(zhǎng)度）（如圖4.2所示）圖4.2（尺寸單位：cm）蓋梁自重產(chǎn)生的效應(yīng)計(jì)算見(jiàn)表4-2。表4-2蓋梁自重產(chǎn)生的彎矩、剪力效應(yīng)計(jì)算截面編號(hào)自重(kN)彎矩()剪力（kN）V左V右1—1=0.65×0.8×1.4×25+0.65/2×0.45×1.4×25=23.32M1=-18.2×0.65/2-5.12×0.65/3=-7.024-23.32-23.322—2=1/2×(1.25+1.7)×0.65×1.4×25=33.556M2=-0.8×1.3×1.4×25×0.65-1/2×0.9×1.3×1.4×25×1.3/3=-32.53-56.876-56.8763—3=1.7×0.7×1.4×25=41.65M3=-0.8×1.3×1.4×25×1.35-1/2×0.9×1.3×1.4×25×(1.3/3+0.7)-41.65×0.7/2=-86.92-98.526273.74—4=1.7×0.6×1.4×25=35.7M4=372.23×0.6-（41.65+35.7）×1.3/2-36.4×1.95-20.475×（1.3/3+1.3）=66.592382385—5=1.7×4×1.4×25=238M5=372.23×4.6-（41.65+35.7+238）×5.3/2-36.4×5.95-20.475×(1.3/3+5.3)=542.6100由表4-2可得，。（3）可變荷載計(jì)算1)可變荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：荷載對(duì)稱(chēng)分布時(shí)用杠桿法，非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)用偏心壓力法計(jì)算。公路—I級(jí)：a.雙車(chē)列，對(duì)稱(chēng)布置(如圖4.3所示)時(shí)：圖4.3（尺寸單位：cm）b.四車(chē)列，對(duì)稱(chēng)布置（如圖4.4所示）時(shí)：圖4.4（尺寸單位：cm）c.雙車(chē)列，非對(duì)稱(chēng)布置（如圖4.5所示）時(shí)：已知,。由可得：圖4.5（尺寸單位：cm）d.四車(chē)列，非對(duì)稱(chēng)布置（如圖4.6所示）時(shí)：圖4.6（尺寸單位：cm）已知，，則：2）按順橋向可變荷載移動(dòng)情況，求得支座可變荷載反力的最大值（如圖4.7所示）。圖4.7（尺寸單位：m）公路—Ⅰ級(jí)：雙孔布載雙列車(chē)時(shí)：雙孔布載四列車(chē)時(shí)：?jiǎn)慰撞驾d雙列車(chē)：?jiǎn)慰撞驾d四列車(chē)：3）可變荷載橫向分布后各梁支點(diǎn)的反力(計(jì)算的一般公式為)，見(jiàn)表4-3。表4.3各梁支點(diǎn)反力計(jì)算表荷載橫向分布情況公路-Ⅰ級(jí)荷載（kN）計(jì)算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔BB對(duì)稱(chēng)布置按偏心壓力法算雙列行車(chē)公路-Ⅰ級(jí)η1=0681.550886.30η2=0.11377.02100.15η3=0.055374.85487.47η4=0.675460.05598.25η5=0.55374.85487.47η6=0.11377.02100.15η7=000四列行車(chē)公路-Ⅰ級(jí)η1=0.3881363.1528.881772.6687.77η2=0.663903.741175.2η3=0.613835.581086.60η4=0.675920.091196.51η5=0.613835.581086.60η6=0.663903.741175.23η7=0.388528.88687.77非對(duì)稱(chēng)布置按偏心壓力法算雙列行車(chē)公路-Ⅰ級(jí)η1=0.333681.55226.96886.3295.14η2=0.270184.02259.3η3=0.206140.40182.58η4=0.14397.46126.74η5=0.07953.8470.02η6=0.01610.914.18η7=-0.047-32.03-41.66雙列行車(chē)公路-Ⅰ級(jí)η1=0.1671363.15227.641772.6296.02η2=0.159216.73281.84η3=0.151205.83.267.66η4=0.143194.92253.48η5=0.135184.02239.30η6=0.127173.11225.12η7=0.119162.21210.944）各梁永久荷載、可變荷載反力組合計(jì)算見(jiàn)表4-4，表中均取各梁的最大值，其中沖擊系數(shù)為：表4-4各梁永久荷載、可變荷載基本組合計(jì)算表（單位：kN）編號(hào)①②③④⑤荷載情況恒載公路-I級(jí)四列對(duì)稱(chēng)公路-I級(jí)四列非對(duì)稱(chēng)①+②①+③1號(hào)梁R1400.64879.80378.671280.44779.312號(hào)梁R2411.641503.35360.531914.99772.173號(hào)梁R3403.711389.98342.391793.69746.14號(hào)梁R4401.971530.57324.251932.54726.225號(hào)梁R5403.711389.98306.111793.69709.826號(hào)梁R6411.641503.35287.971914.99688.617號(hào)梁R7400.64879.80269.831280.44670.47（4）雙柱反力計(jì)算（如圖4.8所示）所引用的各梁反力見(jiàn)表4-5。圖4.8雙柱反力計(jì)算圖（尺寸單位：cm）表4-5雙柱反力計(jì)算荷載組合情況計(jì)算式反力G1(kN)組合④公路-I級(jí)四列對(duì)稱(chēng)(1280.44×10.6+1914.99×8.6+1793.69×6.6+1932.54×4.6+1793.69×2.6+1914.99×0.6-1280.44×1.4)/9.2＝5955.545955.54組合⑤公路-I級(jí)四列非對(duì)稱(chēng)(779.31×10.6+772.17×8.6+746.1×6.6+726.22×4.6+709.82×2.6+688.61×0.6-670.47×1.4)/9.2＝2661.552661.55由表4-5可知，由荷載組合④時(shí)(公路—Ⅱ級(jí)、三列對(duì)稱(chēng)布置)控制設(shè)計(jì)。此時(shí)G1＝G2＝5955.54kN。4.2.2內(nèi)力計(jì)算（1）恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力1）彎矩計(jì)算截面位置如圖4.8所示。為求得最大彎矩值，支點(diǎn)負(fù)彎矩取用非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)數(shù)值，跨中彎矩取用對(duì)稱(chēng)布置時(shí)數(shù)值。按圖4.8給出的截面位置，各截面彎矩計(jì)算式為：各種荷載組合下的各截面彎矩計(jì)算見(jiàn)表4-6。值得注意的是，表中內(nèi)力計(jì)算未考慮施工荷載的影響。表4-6各截面彎矩計(jì)算荷載組合墩柱反力(kN)梁的反力(kN)各截面彎矩截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5組合④5955.541280.441914.991793.69-64.022-896.31-1792.621012.448465.5組合⑤2661.55779.31772.17746.1-38.97-545.52-1091.0338.312986.392）相應(yīng)于最大彎矩時(shí)的剪力計(jì)算一般計(jì)算公式為：截面1—1：； 截面2—2：；截面3—3：；截面4—4：；截面5—5：。各截面剪力計(jì)算值如下：組合④：截面1—1：；截面2—2：；截面3—3：；截面4—4：；截面5—5：組合⑤：截面1—1：；截面2—2：；截面3—3：；截面4—4：；截面5—5：。計(jì)算結(jié)果匯總見(jiàn)表4-7。表4-7各截面剪力計(jì)算匯總荷載情況截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5組合④-1280.44-1280.44-1280.44-1280.44-1280.444675.14675.112760.11966.42-966.12組合⑤-779.31-779.31-779.31-779.31-779.311882.241882.241110.07363.97-362.25（2）蓋梁內(nèi)力匯總表中各截面的內(nèi)力均取表4-6和表4-7最大值。按表4-8可繪制內(nèi)力計(jì)算的包絡(luò)圖。表4-8蓋梁內(nèi)力匯總表截面號(hào)內(nèi)力1－12－23－34－45－5彎矩M自重-7.024-32.53-86.92-66.59542.61M荷載-64.022-896.31-1792.621012.448465.56M計(jì)算-71.046-928.84-1879.541079.039008.11剪力V自重左-23.32-56.876-98.5262380右-23.32-56.876273.72380V荷載左-1280.44-1280.44-1280.444675.1966.42右-1280.44-1280.444675.12760.11-966.12V計(jì)算左-1303.76-1337.32-1378.974913.18966.429右-1303.76-1337.324948.82998.11-966.124.2.3截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核采用C30混凝土，主筋選用HRB335,32,保護(hù)層（鋼筋中心至混凝土邊緣）。。（1）正截面抗彎承載能力驗(yàn)算以下以5-5截面作配筋設(shè)計(jì)，其它截面雷同，在此不作詳細(xì)計(jì)算。已知：。取，即：化簡(jiǎn)后為：解方程后得到：故：選用32，其根數(shù)為：。配筋率：該截面實(shí)際承載力為：就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設(shè)計(jì)滿(mǎn)足《公預(yù)規(guī)》要求。其它截面的配筋設(shè)計(jì)見(jiàn)表4-9。表4-9各截面配筋量計(jì)算表截面號(hào)M()所需鋼筋面積(cm2)所需32(根數(shù))實(shí)際選用含筋率（%）根數(shù)(cm2)1-1-71.0462.120.26648.2580.2872-2-928.8420.292.523648.2580.2093-3-1879.5441.435.15648.2580.2094-41079.0323.5982.93648.2580.2095-59008.11215.34926.7728225.2040.975對(duì)比可知，原標(biāo)準(zhǔn)圖的配筋是合適的，均大于設(shè)計(jì)值。（2）斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算按《公預(yù)規(guī)》5.2.10條要求，當(dāng)截面符合：（kN）可不進(jìn)行斜截面抗剪載力計(jì)算，僅需按《公預(yù)規(guī)》9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。式中：—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，本例取=1.0—混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，本例取=1.39對(duì)于1-1截面，應(yīng)滿(mǎn)足：對(duì)于2-2截面至5-5截面，應(yīng)滿(mǎn)足：按照《公預(yù)規(guī)》5.2.9條規(guī)定：對(duì)照表4-8剪力值，本例可按構(gòu)造要求設(shè)置斜筋與箍筋，如圖4.9所示。圖4.9鋼筋配置圖（尺寸單位：cm）（3）全梁承載力校核已知，一根主筋32鋼筋所能承受的彎矩值為：，其中，代入后得，據(jù)此繪制彎矩包絡(luò)圖和全梁承載力校核圖（如圖4.10所示）。圖4.10（單位：）4.3橋墩墩柱設(shè)計(jì)墩柱一般尺寸如圖4.1所示，墩柱直徑為140cm，用C30號(hào)混凝土，HRB335鋼筋。4.3.1荷載計(jì)算（1）恒載計(jì)算由前式計(jì)算得：1）上部構(gòu)造恒載，一孔重2833.94kN；2）蓋梁自重(半根蓋梁)372.226kN；3）橫系梁重：4）墩柱自重：作用墩柱底面的恒載垂直力為：（2）汽車(chē)荷載計(jì)算荷載布置及行駛情況見(jiàn)前述圖4.4圖4.6，由蓋梁計(jì)算得知：公路—I級(jí)：1）單孔荷載雙列車(chē)時(shí)：相應(yīng)的制動(dòng)力：按《公預(yù)規(guī)》制動(dòng)力不小于165kN，故取制動(dòng)力為165kN。2）雙孔荷載雙列車(chē)時(shí)：相應(yīng)的制動(dòng)力：故取制動(dòng)力為177.26kN。汽車(chē)荷載中雙孔荷載產(chǎn)生的支點(diǎn)處最大反力值，即產(chǎn)生最大墩柱垂直力；汽車(chē)荷載中單孔荷載產(chǎn)生最大偏心矩，即產(chǎn)生最大墩柱底彎矩。（3）雙柱反力橫向分布計(jì)算汽車(chē)荷載位置如圖4.11所示。圖4.11汽車(chē)荷載位置（尺寸單位：cm）1）雙列車(chē)時(shí)：2）四列車(chē)時(shí)：（4）荷載組合1）最大最小垂直反力時(shí)，計(jì)算見(jiàn)表4-10。表4-10可變荷載組合垂直反力計(jì)算（雙孔）編號(hào)荷載狀況最大垂直反力最小垂直反力橫向分布橫向分布1公路-I級(jí)雙列車(chē)0.8861004.50.114129.252公路-I級(jí)四列車(chē)0.5491244.860.4511022.65表中公路-I級(jí)已乘以沖擊系數(shù)，1+μ=1.2792。2）最大彎矩時(shí)，計(jì)算見(jiàn)表4-11。表4-11可變荷載組合最大彎矩計(jì)算編號(hào)荷載情況墩柱頂反力計(jì)算式Bη1(1+μ)垂直力(kN)水平力H(kN)雙柱頂中心彎矩B1B2B1+B20.25(B1+B2)1.14H1上部結(jié)構(gòu)與蓋梁計(jì)算1789.2-002單孔雙列車(chē)1363.1×0.549×1.2792957.280957.2082.5239.3294.054.3.2截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算（1）作用于墩柱頂?shù)耐饬Γㄈ鐖D4.12所示）1）垂直力最大垂直力：（汽車(chē)）最小垂直力（需考慮與最大彎矩值相適應(yīng)）：2）水平力H=82.5kN3）彎矩圖4.12（尺寸單位：cm）（2）作用于墩柱底的外力（3）截面配筋計(jì)算已知墩柱頂采用C30號(hào)混凝土，主筋采用1216HRB235鋼筋，，則縱向鋼筋配筋率。由于，故不計(jì)偏心增大系數(shù)，?。?.0。1）雙孔荷載，按最大垂直力時(shí)，墩柱頂按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.3.1條規(guī)定：滿(mǎn)足規(guī)范要求。2）單孔荷載，最大彎矩時(shí)，墩柱頂按小偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算：故。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：設(shè)，代入后，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)件正截面抗壓承載載力計(jì)算系數(shù)”表，經(jīng)試算查得各系數(shù)A,B,C,D為：設(shè)代入后：則：墩柱承載力滿(mǎn)足規(guī)范要求。4.4鉆孔樁計(jì)算鉆孔灌注樁的直徑為1.40m，用C30號(hào)混凝土，Φ16HRB335級(jí)鋼筋。灌注樁按m法計(jì)算，m值為。樁身混凝土受壓彈性模量為。4.4.1荷載計(jì)算每一根樁承受的荷載為：1）一孔恒載反力(如圖4.13所示)：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反力為：5）灌注樁每延米自重：（已扣除浮力）圖4.13荷載計(jì)算示意圖6）可變荷載反力①兩跨可變荷載反力：(公路—I級(jí))②單跨可變荷載反力：(公路—I級(jí))③制動(dòng)力，作用點(diǎn)在支座中心，距樁頂距離為：7）作用于地面處樁頂?shù)耐饬Γㄈ鐖D4.14所示）圖4.14柱頂外力示意圖（雙孔）（單孔）8）作用于地面處樁頂上的外力：(雙孔)(單孔)4.4.2樁長(zhǎng)計(jì)算由于假定土層是單一的，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，則：式中：[N]―根樁受到的全部豎直荷載(kN)，最大沖刷線(xiàn)以下(入土深度)的樁重的一半作外荷計(jì)算。U—樁的周長(zhǎng)，考慮用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，成孔直徑增大5cm,；—土層厚度(m);—樁壁的極限摩阻力，按表值取40kPa。—考慮樁入土長(zhǎng)度影響的修正系數(shù)，查《橋規(guī)》表4.3.2-2?。?.85；—考慮樁底沉淀厚度影響的清底系數(shù)，查《橋規(guī)》表4.3.2-3取為0.80；—樁底截面積，Ａ＝；—樁底土層容許承載力，取=220kPa；—土層的容重，取(已扣除浮力)；—地基土容許承載力隨深度的修正系數(shù)，查《橋規(guī)》表2.1.4取為1.5?！话銢_刷線(xiàn)以下深度(m)。代入得：樁底最大垂直力為：即：故：取，即地面以下樁長(zhǎng)為，由上式反求：可知樁的軸向承載力能滿(mǎn)足要求。4.4.3樁的內(nèi)力計(jì)算1）樁的計(jì)算寬度：2）計(jì)算樁的變形系數(shù)：式中：。受彎構(gòu)件：。故：樁的換算深度：，可按彈性樁計(jì)算。3）地面以下深度z處樁身截面上的彎矩和水平壓應(yīng)力的計(jì)算已知作用于地面處樁頂上的外力為：①樁身彎矩式中的無(wú)量綱系數(shù)及由《基礎(chǔ)工程》（第三版、王曉謀主編）附表3和附表7查得，值計(jì)算見(jiàn)表4-12，樁身的彎矩分布示于圖4.15。表4.12樁身彎矩計(jì)算（單位：）