簡(jiǎn)支梁畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)的對(duì)象為一座10×30m簡(jiǎn)支梁橋，橋梁平面位于直線段上，全長(zhǎng)300米，寬度10米，設(shè)計(jì)荷載為公路Ⅱ級(jí)。主梁橫向由5片T梁組成，梁高均為1.5m，兩片梁之間設(shè)置4cm寬現(xiàn)澆濕接縫。本橋采用樁柱式橋墩，直徑1.5m的圓形截面墩柱及直徑1.8m的圓形截面鉆孔灌注樁，樁基礎(chǔ)嵌入完整微風(fēng)化砂巖5.4m以下；采用重力

2、式U型橋臺(tái)，橋臺(tái)基礎(chǔ)為直徑1.5m的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。</p><p>　　橋梁上部結(jié)構(gòu)手算進(jìn)行主梁內(nèi)力分析。橫向分布系數(shù)通過橋梁博士3.0計(jì)算完成。內(nèi)力計(jì)算結(jié)果包括基本組合、長(zhǎng)期組合及短期組合作用下的彎矩圖、剪力圖、最大應(yīng)力圖。根據(jù)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，對(duì)主梁進(jìn)行了承載能力及正常使用性能的驗(yàn)算。蓋梁承載能力驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算與抗剪驗(yàn)算、墩柱承載力驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算、樁基承載力驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算均由自編計(jì)算機(jī)程序計(jì)算完成，

3、墩柱與樁基的水平位移及其它效應(yīng)由橋梁博士3.0計(jì)算完成。</p><p>　　根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果得出結(jié)論：設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)是安全、經(jīng)濟(jì)、合理的，并滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：橋梁；荷載組合；內(nèi)力；驗(yàn)算；承載能力</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The object

4、in this graduation project is a simply supported three-span girder bridge ( 10×30m) i. The bridge is straight on the plane with 300 metres in length and 10 meters in width.The bridge is a part of a highway which the

5、 design load is Highway-I-level. The main beam is made up of 5 T-beams that are 1.5m high and the adjacent beams are linked by pouring wet joint with 4cm in width between the two beams. Substructure is made up of circula

6、r section piers with a diameter of 1.5 and circular se</p><p>　　Analysis of superstructure in the bridge be done by hand. Simply supported single T-beam is used as analysis model in the program, only one edg

7、e beam is analysed and the mid beam using the same result in analyzing on safe side. Transverse distributing coefficient can be exported by using Dr bridge 3.0. The calculations include bending moment diagram, shear forc

8、e diagram and maximum stress under basic/long-term/short-term load combination. According to the calculations, checking of capacity and p</p><p>　　According to the calculation results, the bridge designed in

9、 this graduation project was safe, economical and reasonable, and it is qualified for the present bridge design specifications .</p><p>　　Keywords:Bridge;Load combination; Inner Force; Capacity</p>&l

10、t;p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)說明1</p><p>　　第一節(jié) 工程概況1</p><p>　　第二節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范1</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)依據(jù)1</b></p><p>　　二、主要設(shè)計(jì)規(guī)范1</

11、p><p>　　第三節(jié) 地質(zhì)概況2</p><p><b>　　一、地形地貌2</b></p><p><b>　　二、地質(zhì)構(gòu)造2</b></p><p><b>　　三、地層巖性2</b></p><p>　　四、不良地質(zhì)現(xiàn)象及主要工程地質(zhì)問題3

12、</p><p><b>　　五、地震3</b></p><p>　　六、水文地質(zhì)條件4</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算6</p><p>　　第一節(jié) 采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及參數(shù)6</p><p>　　第二節(jié) 主要材料及計(jì)算參數(shù)6</p><p><b>

13、;　　一、混凝土6</b></p><p><b>　　二、普通鋼筋7</b></p><p><b>　　三、預(yù)應(yīng)力鋼材7</b></p><p>　　四、預(yù)應(yīng)力錨具及管道8</p><p>　　第三節(jié) 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8</p><p>　　第四節(jié) 主梁

14、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算9</p><p>　　一、計(jì)算模型與恒載取值9</p><p>　　二、主梁內(nèi)力計(jì)算及驗(yàn)算11</p><p>　?。ㄒ唬M向分布系數(shù)計(jì)算11</p><p>　　（二）選擇控制截面12</p><p>　?。ㄈ┯?jì)算結(jié)果（1號(hào)梁）12</p><p>　?。ㄋ模┲髁航孛骝?yàn)

15、算17</p><p>　?。ㄎ澹隙闰?yàn)算27</p><p>　　（六）支座承載力驗(yàn)算28</p><p>　　第五節(jié) 下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算28</p><p><b>　　一、蓋梁驗(yàn)算28</b></p><p>　?。ㄒ唬┏休d能力驗(yàn)算29</p><p>　?。ǘ?/p>

16、）裂縫寬度驗(yàn)算30</p><p>　?。ㄈ┛辜趄?yàn)算31</p><p>　　二、橋墩墩柱驗(yàn)算32</p><p>　　（一）墩底截面承載力驗(yàn)算33</p><p>　?。ǘ┝芽p寬度驗(yàn)算35</p><p>　　三、橋墩樁基驗(yàn)算36</p><p>　?。ㄒ唬蚨諛痘休d力驗(yàn)算

17、36</p><p>　　（二）墩樁水平位移及作用效應(yīng)37</p><p>　　四、橋臺(tái)樁基驗(yàn)算38</p><p>　?。ㄒ唬蚺_(tái)樁基承載力驗(yàn)算38</p><p>　?。ǘ蚺_(tái)樁基水平位移及作用效應(yīng)40</p><p><b>　　第四節(jié) 結(jié)論43</b></p>&

18、lt;p>　　第三章 施工方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)44</p><p><b>　　一、下部構(gòu)造44</b></p><p><b>　　二、上部構(gòu)造45</b></p><p><b>　　三、其它46</b></p><p><b>　　結(jié)束語48</b

19、></p><p><b>　　致謝49</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)50</b></p><p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)說明</b></p><p><b>　　第一節(jié) 工程概況</b></p><p>

20、;　　本橋位于長(zhǎng)壽北部新區(qū)渡南路西延伸段，跨越桃花溪。橋梁結(jié)構(gòu)形式為3×30m簡(jiǎn)支梁橋，橋梁起點(diǎn)樁號(hào)K0+696.217米, 終點(diǎn)樁號(hào)K0+796.217米，全長(zhǎng)100米；橋梁平面位于直線段上，雙向四車道，標(biāo)準(zhǔn)寬度32米，行車道寬24米，人行道寬4米雙側(cè)布置。</p><p>　　第二節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)依據(jù)</b><

21、;/p><p>　　1．林同棪國(guó)際工程咨詢（中國(guó)）有限公司與業(yè)主方簽訂的設(shè)計(jì)合同。</p><p>　　2．長(zhǎng)壽北部新城渡南路西延伸段道路平面、縱斷面設(shè)計(jì)圖紙。</p><p>　　3．地質(zhì)勘察報(bào)告（中冶成都勘察研究總院有限公司）</p><p>　　4．《長(zhǎng)壽北部新城渡南路西延伸段道路工程初步設(shè)計(jì)》</p><p>　　

22、（林同棪國(guó)際工程咨詢（中國(guó)）有限公司）</p><p>　　5．《關(guān)于桃花溪及支流改道方案協(xié)調(diào)會(huì)會(huì)議紀(jì)要》</p><p>　?。ㄖ貞c市長(zhǎng)壽北部新區(qū)管委會(huì) 2010.02）</p><p>　　6．長(zhǎng)壽北部新城渡南路西延伸段道路工程初步設(shè)計(jì)的批復(fù) </p><p>　　（長(zhǎng)建初設(shè)[2011]43號(hào)）</p><p&g

23、t;　　7．業(yè)主提供的其它資料文件。</p><p><b>　　二、主要設(shè)計(jì)規(guī)范</b></p><p>　　1．《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60—2004）</p><p>　　2．《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）</p><p>　　3．《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范

24、》（JTG D63—2007）</p><p>　　4．《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）</p><p>　　5．《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041－2000）</p><p>　　6．《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D61-2005）</p><p>　　7．《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ 2

25、-2008）</p><p>　　8．《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）</p><p><b>　　第三節(jié) 地質(zhì)概況</b></p><p><b>　　一、地形地貌</b></p><p>　　長(zhǎng)壽區(qū)地殼隆起成陸于一億三千萬年前，屬川東平行嶺谷弧形褶皺低山丘陵區(qū)。長(zhǎng)江北岸地勢(shì)順大

26、巴山支脈由東北向西南呈階梯下降，東側(cè)黃草山（亦名東山，海拔800m～700m左右），中偏西側(cè)明月山（亦名西山，海拔500m～900m，主峰白云山1034m，為全區(qū)最高峰），西部邊緣銅鑼山（海拔500米～600米）將全境切割為“三山兩槽”地形。三山之間丘陵波狀起伏，梯田層，沖田密布。東西二山之間沿長(zhǎng)墊公路兩側(cè)地勢(shì)平緩，渡舟、雙龍為較大平壩。</p><p>　　擬建區(qū)地勢(shì)較低，地形總體變化一般，地貌類型受地層巖性、

27、地質(zhì)構(gòu)造控制明顯，泥巖發(fā)育位置地勢(shì)相對(duì)較高、地面起伏較小，道路沿線僅見一個(gè)小山包。地面起伏變化小，多以斜坡、平壩、溝谷等地形為主，屬于構(gòu)造剝蝕、侵蝕淺丘地貌。擬建道路范圍內(nèi)地面高程311.50m～320.22m，高差9.42m。</p><p><b>　　二、地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p>　　擬建工程區(qū)在構(gòu)造上位于梁平向斜南端的南東翼，巖層呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀：傾向

28、270°～290°，傾角5°～8°。巖層產(chǎn)狀平緩，未發(fā)現(xiàn)斷層構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。</p><p>　　場(chǎng)區(qū)內(nèi)泥質(zhì)砂巖較發(fā)育，泥質(zhì)砂巖中風(fēng)化裂隙及卸荷裂隙發(fā)育，但無規(guī)律性。場(chǎng)區(qū)內(nèi)局部地帶泥質(zhì)砂巖中有兩組構(gòu)造裂隙發(fā)育：一組傾向13°～15°、傾角80°；另一組傾向300°～320°、傾角75°；裂隙間距一般2～3m，裂

29、面較平直，張開寬度0.5～2mm，無充填物，延伸長(zhǎng)度一般3～4m，屬剪切裂隙。主要分布在巖體表部，范圍局限，對(duì)巖體的完整性影響甚微。場(chǎng)區(qū)內(nèi)泥巖強(qiáng)風(fēng)化層網(wǎng)狀風(fēng)化裂隙發(fā)育，中風(fēng)化層中裂隙不發(fā)育。</p><p><b>　　三、地層巖性</b></p><p>　　擬建道路沿線主要出露地層為第四系全新統(tǒng)和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s)。第四系地層主要由耕土、素填土、細(xì)砂、粉

30、質(zhì)粘土組成。侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組地層主要由泥質(zhì)砂巖和泥巖組成。</p><p>　　現(xiàn)將場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖性特征分述如下：</p><p>　　1．第四系土層（Q4）</p><p>　　耕土(Q4)：紅褐色、褐色，主要由粘性土組成，多根系分布，厚度較小，小于1m。</p><p>　　素填土：(Q4ml)：紅褐色、黃褐色、雜色，主要由粘土、碎塊石及角礫

31、組成，碎塊含量15-35%,成分以強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、泥巖為主,呈棱角狀-次棱角狀,粒徑一般在2-30cm之間,結(jié)構(gòu)較為緊密，孔隙較小，為修建道路是堆積，局部可見。</p><p>　　細(xì)砂（Q4al+pl）：黃褐色，松散～稍密，濕，混大量粘粒，夾粉質(zhì)粘土夾層。該層主要分布于桃花溪河岸兩側(cè)，本次鉆探揭露層厚1.2～4.7m。該層土石等級(jí)為Ⅱ級(jí)，土石類別為普通土。</p><p>　　粉質(zhì)粘土(

32、Q4el+dl)：紅褐色、黃褐色，多呈可塑狀，刀切斷面較光滑，有少量光澤，粘性一般，韌性中等，搖振無反應(yīng)，干強(qiáng)度中等。該層主要分布于山丘、坡地地帶，本次鉆探揭露層厚1.2～6.0m。該層土石等級(jí)為Ⅱ級(jí)，土石類別為普通土。</p><p>　　2．侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2S）</p><p>　　泥質(zhì)砂巖：灰白色、黃灰色，主要由長(zhǎng)石、石英及巖屑組成含泥質(zhì)，中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中～厚層狀構(gòu)造，鈣質(zhì)

33、、泥鈣質(zhì)膠結(jié)。巖層局部含粘土礦物較重，并間斷夾有少量泥質(zhì)砂巖、泥質(zhì)粉泥質(zhì)砂巖夾層及透鏡體。強(qiáng)風(fēng)化層厚1.5m，呈黃灰色、黃褐色，巖質(zhì)較軟，巖芯多呈短柱狀、扁狀，有風(fēng)化裂隙發(fā)育；中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖巖質(zhì)堅(jiān)硬，巖芯完整，巖芯多呈柱狀、長(zhǎng)柱狀，有少量層間裂隙發(fā)育，巖芯采取率普遍較高。泥質(zhì)砂巖土石等級(jí)為Ⅳ級(jí)，土石類別為較軟石。僅局部鉆孔中可見。</p><p>　　泥巖：紅褐色，紫紅色，主要以粘土礦物為主，局部含少量長(zhǎng)石、石英

34、，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚～厚層狀構(gòu)造。巖芯局部含砂較重，并間斷夾有少量泥質(zhì)砂巖夾層及透鏡體。強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)泥巖厚0.8～4.0m，巖質(zhì)較軟，巖芯破碎，巖芯多呈碎塊狀、扁柱狀，力學(xué)性能差，有風(fēng)化裂隙發(fā)育。中風(fēng)化層巖質(zhì)較硬，巖芯較完整，巖芯多呈柱狀、長(zhǎng)柱狀，有少量層間裂隙發(fā)育，力學(xué)性能較好。泥巖土石等級(jí)為Ⅲ級(jí)，土石類別為軟石。</p><p>　　四、不良地質(zhì)現(xiàn)象及主要工程地質(zhì)問題</p><p>　　經(jīng)

35、地面調(diào)查，擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。根據(jù)鉆探資料，擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)軟弱夾層、地下采空區(qū)、地下硐室等。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，場(chǎng)區(qū)內(nèi)沒有斷裂構(gòu)造通過。</p><p>　　道路沿線主要工程地質(zhì)問題表現(xiàn)為：按照道路設(shè)計(jì)方案施工后，道路兩側(cè)將會(huì)形成高路塹邊坡和填方路堤邊坡。由于道路建設(shè)和兩側(cè)土地開發(fā)利用存在2～3年的時(shí)差，因此道路邊坡在道路施工時(shí)必須同時(shí)進(jìn)行治理。</p><p

36、><b>　　五、地震</b></p><p>　　根據(jù)鉆探成果和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，場(chǎng)區(qū)內(nèi)的素填土屬軟弱土，剪切波速建議取130m/s；粉質(zhì)粘土剪切波速建議取180m/s。泥巖、泥質(zhì)砂巖剪切波速大于500m/s。</p><p>　　據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》及《公路抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ004—89），擬建場(chǎng)區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，設(shè)計(jì)地震

37、分組為第一組。場(chǎng)區(qū)內(nèi)擬建構(gòu)筑物抗震設(shè)防類別為乙類。場(chǎng)內(nèi)土層在設(shè)計(jì)路面標(biāo)高以下厚度小于15m，因此，擬建場(chǎng)區(qū)屬于建筑抗震一般地段，可采用簡(jiǎn)易抗震措施。</p><p><b>　　六、水文地質(zhì)條件</b></p><p><b>　　1．地表水</b></p><p>　　擬建區(qū)內(nèi)的地表水主要表現(xiàn)為桃花溪和匯集于地勢(shì)較低的溝

38、谷位置處的水田內(nèi)積水。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)地表水較發(fā)育。</p><p><b>　　2．地下水</b></p><p>　　道路沿線主要以斜坡和寬闊的溝谷為主，局部位置地形起伏較大。根據(jù)鉆探資料，擬建道路沿線溝谷位置土層厚度較大，斜坡位置土層厚度小，下部基巖為泥巖和泥質(zhì)砂巖。根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)及水力特征，場(chǎng)區(qū)地下水可分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水。&

39、lt;/p><p>　?。?）松散巖類孔隙水</p><p>　　該類型地下水由大氣降雨補(bǔ)給為主，儲(chǔ)存在第四系松散土層中，含水能力受地形地貌以及覆蓋層范圍、厚度、物質(zhì)成分以及透水性能制約，水量大小受季節(jié)、氣候影響大。</p><p>　　勘察期間，通過鉆孔內(nèi)水位觀察，大部分鉆孔內(nèi)有穩(wěn)定地下水位存在。</p><p><b>　?。?）基

40、巖裂隙水</b></p><p>　　基巖裂隙水主要賦存于巖石風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙中以及層間裂隙中。場(chǎng)區(qū)內(nèi)下伏基巖以泥質(zhì)泥質(zhì)砂巖、泥質(zhì)砂巖為主，泥質(zhì)砂巖屬于粘土類巖石，含水能力和透水能力較差，為相對(duì)隔水層；泥質(zhì)砂巖有少量裂隙發(fā)育，是相對(duì)含水層。由于補(bǔ)給量小、補(bǔ)給能力差，水徑流、排泄條件好，因此場(chǎng)區(qū)內(nèi)基巖裂隙水含量較小。</p><p>　　勘察期間，鉆孔施工結(jié)束24小時(shí)后經(jīng)水位觀

41、測(cè)，除了斜坡等地勢(shì)相對(duì)較高位置處部分鉆孔內(nèi)無穩(wěn)定地下水存在外，地勢(shì)較低的溝谷位置鉆孔內(nèi)均有穩(wěn)定地下水存在。</p><p>　　3．地下水、土的腐蝕性</p><p>　　根據(jù)臨近場(chǎng)區(qū)的建筑經(jīng)驗(yàn)，場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水為HCO3-Ca2+型。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ064-98）附錄D環(huán)境介質(zhì)對(duì)混凝土腐蝕的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，擬建場(chǎng)地屬于II類環(huán)境，地表水結(jié)晶分解復(fù)合類、結(jié)晶類、分解類均無腐蝕。&

42、lt;/p><p>　　擬建場(chǎng)區(qū)屬于新開發(fā)區(qū)，場(chǎng)區(qū)及周邊人口稀少，工業(yè)不發(fā)達(dá)，沒有化工、印染、冶金等污染源，場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖土層沒有受到污染。場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖土層對(duì)混凝土及混凝土中的鋼筋無腐蝕性。</p><p><b>　　4．地下水的滲透性</b></p><p>　　根據(jù)臨近場(chǎng)地建筑經(jīng)驗(yàn)，擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)的第四系土層以及基巖裂隙中綜合滲透系數(shù)為K=0.24m/d，

43、為弱透水性地層。</p><p><b>　　第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　第一節(jié) 采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及參數(shù)</p><p><b>　　1．技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　道路等級(jí)：城市主干道Ⅰ級(jí)</p><p>　　設(shè)計(jì)速度：60km/h</p&g

44、t;<p>　　汽車荷載等級(jí)：公路--I級(jí)，人群荷載3.5kN/m2</p><p><b>　　2．主要設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　（1）環(huán)境類別：I類</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)（橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0 =1.0）</p><p><b>　?。?）永久作用&l

45、t;/b></p><p>　　結(jié)構(gòu)自重：預(yù)應(yīng)力混凝土26 kN/m3；瀝青混凝土24 kN/m3；鋼材78.5kN/m3；填土20kN/m3。</p><p>　　混凝土收縮及徐變：按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）[2]取值。</p><p><b>　?。?）可變作用</b></p&g

46、t;<p>　　汽車荷載：公路－Ι級(jí)；</p><p>　　人群荷載：3.5kN/m2</p><p>　　沖擊系數(shù)：按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）[1]取值；</p><p>　　風(fēng)荷載：按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）[1]取值；</p><p>　　溫度：混凝土結(jié)構(gòu)整體升溫2

47、0℃、降溫20℃； </p><p>　　梯度溫度:橋面鋪裝為8cm的瀝青混凝土鋪裝層，豎向日照正溫差按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ D60-2004) [1]表4.3.10-3插值計(jì)算。</p><p>　　第二節(jié) 主要材料及計(jì)算參數(shù)</p><p><b>　　一、混凝土</b></p><p>　　本橋處于溫

48、熱地區(qū)，屬于Ⅰ類環(huán)境；本橋使用的各種混凝土，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢測(cè)。在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，必須按設(shè)計(jì)要求考慮大橋使用年限條件下的混凝土耐久性，結(jié)合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別的劃分，明確提出不同結(jié)構(gòu)混凝土的配合比中水灰比、最小水泥用量、最大氯離子含量、最大堿含量的控制指標(biāo)和滿足控制指標(biāo)的具體措施。</p><p>　　主橋：主梁采用C50混凝土，蓋梁、橋墩采用C4

49、0混凝土，橋臺(tái)臺(tái)帽、樁基采用C30混凝土，U臺(tái)臺(tái)身、基礎(chǔ)采用C25片石混凝土(其它構(gòu)件混凝土標(biāo)號(hào)詳見相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖并以設(shè)計(jì)圖為準(zhǔn))。</p><p>　　C25混凝土及C25片石混凝土：軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fck=11.5MPa，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftk=1.23MPa，彈性模量Ec=2.80x104MPa。C25片石混凝土要求片石摻入量不大于總體積的25%，且片石強(qiáng)度等級(jí)不低于MU40。</p>&l

50、t;p>　　C30混凝土：軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=13.8MPa，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd=1.39MPa，彈性模量Ec=3.0x104MPa。</p><p>　　C40混凝土：軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=18.4MPa，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd=1.65MPa，彈性模量Ec=3.25x104MPa。</p><p>　　C50混凝土：軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=22.4MPa，軸心

51、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd=1.83MPa，彈性模量Ec=3.45x104MPa。</p><p><b>　　二、普通鋼筋</b></p><p>　　設(shè)計(jì)采用HRB335、R235鋼筋，R235鋼筋其質(zhì)量應(yīng)符合GB1499.1-2008的規(guī)定，HRB335鋼筋其質(zhì)量應(yīng)符合GB1499.2-2007要求。直徑≥20mm的鋼筋采用直螺紋I級(jí)連接，連接區(qū)段內(nèi)的接頭率不大于50

52、%，并滿足規(guī)范（JGJ 107—2003/J 257—2003及DB50/5027-2004）要求。</p><p>　　R235鋼筋：抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度fsd≥195MPa，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fsk≥235MPa，彈性模量E=2.1×105MPa。</p><p>　　HRB335鋼筋：抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度fsd≥280MPa，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fsk≥335MPa，彈性模量E=2.0×105MPa。

53、</p><p><b>　　三、預(yù)應(yīng)力鋼材</b></p><p>　　鋼絞線采用PC高強(qiáng)度低松弛（Ⅱ級(jí)松弛）七股型鋼絞線，其應(yīng)符合圖紙要求及GB/T 5224-2003預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線1×7相關(guān)要求。</p><p>　　鋼絞線主要技術(shù)要求應(yīng)符合如下規(guī)定：</p><p>　　鋼鉸線公稱直徑：15.2m

54、m</p><p>　　截面面積：139.0mm2</p><p>　　抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：fpk=1860MPa</p><p>　　彈性模量：E=1.95×105MPa</p><p><b>　　松弛率：≤0.03</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼束與管道的摩阻系數(shù)：u=0.17&

55、lt;/p><p>　　預(yù)應(yīng)力管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)：k=0.0015（塑料波紋管）</p><p>　　一端錨具變形及鋼束回縮值小于等于：6.0mm</p><p>　　四、預(yù)應(yīng)力錨具及管道</p><p>　　預(yù)應(yīng)力錨具必須經(jīng)過正式鑒定和重大橋梁工程的檢驗(yàn)，錨具的結(jié)構(gòu)型式及規(guī)格應(yīng)符合本設(shè)計(jì)文件及《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》（GB

56、/T14370-2000）、《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ85—2002\J219—2002）的相關(guān)要求。</p><p>　　全橋預(yù)應(yīng)力管道均采用塑料波紋管，管道灌漿方式為真空輔助灌注法，必須保證灌漿飽滿密實(shí)。塑料波紋管需滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁用塑料波紋管》（JT/T 529-2004）要求。</p><p>　　第三節(jié) 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

57、<p><b>　　1．主梁結(jié)構(gòu)。</b></p><p>　　橋梁橫斷面由2片邊梁和12片中梁共計(jì)14片T梁組成承重結(jié)構(gòu)。梁高2.0m，中梁寬1.7m，邊梁寬1.8m。T梁翼緣板邊緣厚16cm，在與腹板相接根部厚25cm，腹板厚度20cm，底部逐漸變寬為馬蹄形，馬蹄寬為50cm。為增加橋梁的整體穩(wěn)定性，每片T梁分別設(shè)5道橫隔板與相鄰T梁橫向連接,翼緣之間采用60cm寬濕接縫填實(shí)

58、連接為整體，以使各片梁共同受力。為增強(qiáng)支點(diǎn)處抗剪能力及滿足安放支座的構(gòu)造要求，在T梁距支承線4.6m處3.6m范圍內(nèi)腹板漸變加寬至50cm。T梁按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計(jì)，設(shè)縱向通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼束。鋼束布置有豎彎形式，所有彎曲均采用圓弧曲線。</p><p><b>　　2．下部結(jié)構(gòu)。</b></p><p>　　橋墩采用柱式墩接蓋梁形式，墩身為1.5m圓形截面，基礎(chǔ)為直徑1.8

59、m圓形鉆孔灌注樁，樁基礎(chǔ)應(yīng)嵌入完整中風(fēng)化基巖面5.4m。蓋梁長(zhǎng)31.56m，寬1.8m，高1.6m。橋臺(tái)均采用重力式U型橋臺(tái)接直徑為1.5m樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)采用人工挖孔樁，樁基礎(chǔ)應(yīng)嵌入完整中風(fēng)化基巖面4.5。U型橋臺(tái)臺(tái)身采用C25片石混凝土砌筑，臺(tái)帽采用C30鋼筋混凝土，臺(tái)后設(shè)置50cm厚級(jí)配碎石反濾層，并設(shè)置封水層及排水盲溝。</p><p><b>　　3．橋面系構(gòu)成。</b></p

60、><p>　　橋面鋪裝最下層為8cm C40防水鋼筋混凝土鋪裝，其上敷設(shè)水泥基滲透結(jié)晶型防水層，橋面磨耗層采用4cm改性瀝青混凝土AC-16中面層+4cm瀝青瑪蹄脂SMA-13面層。</p><p>　　在橋面上設(shè)泄水孔通過PVC管沿橋臺(tái)將橋面（含人行道內(nèi)）的積水有組織地排到橋下，避免橋面積水及雨水散亂排。注意根據(jù)電照、排水設(shè)計(jì)埋設(shè)管道和照明、排水、交通標(biāo)志等設(shè)備的預(yù)埋件。</p>

61、<p>　　擬從人行道板下通過的管線應(yīng)盡量在蓋人行道板前安裝就位或預(yù)留管道（手工井），避免反復(fù)撬動(dòng)人行道板，損傷人行道板及人行道鋪裝。</p><p><b>　　4．其它</b></p><p><b>　?。?）橋面防水</b></p><p>　　在結(jié)構(gòu)層與瀝青混凝土間涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水材料作為橋

62、面防水層，其用量應(yīng)≥1kg/m2，防水材料應(yīng)具有涂層一次抗?jié)B壓力≥0.8MPa，二次抗?jié)B壓力≥0.6MPa，28d抗壓強(qiáng)度≥18MPa，粘結(jié)力≥1.0MPa，同時(shí)具有耐高溫、耐堿性性能，以滿足瀝青混凝土攤鋪要求。防水材料各項(xiàng)指標(biāo)必須滿足中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：道橋用防水涂料(JC/T975-2005)的要求。橋面防水施工工藝必須與相應(yīng)防水材料要求相匹配。</p><p><b>　?。?）支座<

63、;/b></p><p>　　支座均采用板式橡膠支座，各支座安裝必須水平，安裝技術(shù)詳見支座生產(chǎn)商的安裝說明。所使用支座需滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁板式橡膠支座》（JT/T663-2006）。</p><p><b>　?。?）伸縮縫</b></p><p>　　在橋主梁與橋臺(tái)銜接處各設(shè)一道80型伸縮縫，伸縮縫詳細(xì)資料由生產(chǎn)產(chǎn)家提供。T梁中間二

64、道接縫采用橋面連續(xù)做法。</p><p><b>　　（4）涂裝材料</b></p><p>　　建議混凝土外露面采用丙烯酸類硅酸鹽聚合物AC100保護(hù)涂料，顏色采用混凝土本色淺灰色或根據(jù)景觀要求確定。</p><p><b>　?。?）人行道欄桿</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)圖紙中欄桿為參考

65、樣式。由于橋面欄桿類型應(yīng)與橋梁景觀要求匹配，因此宜對(duì)欄桿生產(chǎn)廠家做充分調(diào)查，并征求業(yè)主意見后商定欄桿類型。</p><p>　　第四節(jié) 主梁結(jié)構(gòu)驗(yàn)算</p><p>　　一、計(jì)算模型與恒載取值</p><p>　　橋跨結(jié)構(gòu)采用Midas Civil Trial Version 7.4.1版本進(jìn)行計(jì)算，橫向分布系數(shù)由橋梁博士3.0計(jì)算。</p><

66、;p>　　橋梁橫斷面由2片邊梁和12片中梁共計(jì)14片T梁組成承重結(jié)構(gòu)。</p><p>　　主梁橫向布置如圖1所示。</p><p>　　圖1 跨中橫斷面布置圖</p><p>　　二期恒載依據(jù)下面數(shù)據(jù)，最后取31.3 kN/m。</p><p>　　16cm橋面鋪裝：0.08×25+0.08×23 = 3.84 k

67、N/m2</p><p>　　人行道系重量：3.75 kN/m2</p><p>　　欄桿重量：3.5 kN/m</p><p>　　管道重量：5kN/m</p><p>　　T梁計(jì)算模型如圖2所示。</p><p><b>　　圖2 T梁計(jì)算模型</b></p><p>

68、　　鋼束線形如圖3所示布置，鋼束采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T5224-2003 φs15.2毫米高強(qiáng)低松弛鋼絞線，其抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk = 1860 MPa，張拉控制應(yīng)力σcon =0.72fpk = 1339.2 MPa。邊梁N1采用φs15-10，N2，N3采用φs15-11；中梁N1、N2、N3均采用φs15-10鋼束。</p><p>　　圖3 T梁剛束豎向線型</p><p>　　二、主梁內(nèi)

69、力計(jì)算及驗(yàn)算</p><p>　?。ㄒ唬M向分布系數(shù)計(jì)算</p><p>　　橫向分布系數(shù)按照剛接板梁法（相鄰梁鉸接），用橋梁博士3.0版本計(jì)算。</p><p>　　橫向分布計(jì)算系統(tǒng)輸出</p><p><b>　　任務(wù)標(biāo)識(shí)：001</b></p><p>　　計(jì)算方法：剛接板梁法</p&

70、gt;<p>　　主梁跨徑：30.000 m</p><p>　　材料剪切模量/彎曲模量=0.430</p><p>　　表1 橫向分布系數(shù)計(jì)算參數(shù)表</p><p><b>　　橋面描述：</b></p><p>　　人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道</p><

71、;p>　　4.0000.00012.0000.000 0.00012.0000.0004.000</p><p>　　左車道數(shù)=12，右車道數(shù)=12，自動(dòng)計(jì)入車道折減</p><p>　　表2 橫向分布系數(shù)計(jì)算結(jié)果表</p><p><b>　?。ǘ┻x擇控制截面</b></p><p>　　計(jì)算過程中

72、選擇控制截面來概略表示所進(jìn)行的計(jì)算內(nèi)容和過程，先選定各控制截面并用表格表示其對(duì)應(yīng)的單元號(hào)。</p><p><b>　　表3 控制截面</b></p><p>　　（三）計(jì)算結(jié)果（1號(hào)梁）</p><p>　　根據(jù)各片梁受力情況僅給出1號(hào)梁的分析計(jì)算結(jié)果。</p><p>　　1．各截面在承載力基本組合

73、作用下最大內(nèi)力</p><p>　　表4 各截面在承載力基本組合作用下的最大內(nèi)力</p><p>　　圖4 1號(hào)梁承載能力基本組合彎矩圖(kN?m)</p><p>　　圖5 1號(hào)梁承載能力基本組合剪力圖(kN)</p><p>　　圖6 1號(hào)梁承載能力基本組合梁截面最大組合應(yīng)力圖(kPa)</p><p>　　2．各

74、截面在短期組合作用下最大內(nèi)力</p><p>　　表5 各截面在短期組合作用下的最大內(nèi)力</p><p>　　圖7 1號(hào)梁正常使用短期組合彎矩圖(kN?m)</p><p>　　圖8 號(hào)梁正常使用短期組合剪力圖(kN)</p><p>　　圖9 1號(hào)梁正常使用短期組合梁截面最大組合應(yīng)力圖(kPa)</p><p>　　

75、3．各截面在長(zhǎng)期組合作用下最大內(nèi)力</p><p>　　表6 各截面在長(zhǎng)期組合作用下的最大內(nèi)力</p><p>　　圖10 1號(hào)梁正常使用長(zhǎng)期組合彎矩圖(kN?m)</p><p>　　圖11 1號(hào)梁正常使用長(zhǎng)期組合剪力圖(kN)</p><p>　　圖12 1號(hào)梁正常使用長(zhǎng)期組合梁截面最大組合應(yīng)力圖(kpa)</p><

76、p><b>　　（四）主梁截面驗(yàn)算</b></p><p><b>　　1．荷載組合</b></p><p>　　主梁按全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行截面驗(yàn)算，荷載組合如表七所示。</p><p>　　表7 計(jì)算荷載組合表</p><p>　　2．施工階段法向壓應(yīng)力驗(yàn)算</p><

77、p>　　表8 施工階段法向壓應(yīng)力驗(yàn)算表</p><p><b>　　計(jì)算說明：</b></p><p>　?。?）進(jìn)行施工階段正截面法向應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，由預(yù)加力和荷載產(chǎn)生的法向應(yīng)力可分別按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）[2]第6.1.5條和第7.1.3條進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失，荷載采用施工荷

78、載，截面性質(zhì)按本規(guī)范第6.1.4條的規(guī)定采用。對(duì)計(jì)算結(jié)果的疊加要滿足規(guī)范第7.2.8條的規(guī)定。</p><p>　　（2）最大、最小分別代表施工階段在相應(yīng)截面產(chǎn)生的正截面混凝土法向壓應(yīng)力和正截面混凝土法向拉應(yīng)力。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)結(jié)果表格中最大/最小分別表示的是混凝土最大壓應(yīng)力/混凝土最大拉應(yīng)力，同時(shí)相應(yīng)的Sig_ALW指的是施工階段混凝土容許壓應(yīng)力/容許拉應(yīng)力。</p

79、><p>　?。?）設(shè)計(jì)結(jié)果表格中應(yīng)力壓為正，拉為負(fù)。</p><p>　?。?）階段表示的是該最大最小值所屬施工階段名稱。</p><p>　　（6）抗壓容許應(yīng)力取用0.7f’tk，在計(jì)算抗壓容許應(yīng)力時(shí)取用的施工階段混凝土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按f‘ck=0.8fck計(jì)。按照規(guī)范要求施工階段混凝土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該取施工時(shí)實(shí)測(cè)的立方體抗壓強(qiáng)度換算抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。</

80、p><p>　?。?）抗拉容許應(yīng)力取用1.15f’tk，施工階段混凝土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按f’tk=0.8ftk計(jì)。</p><p>　　3．使用階段正截面抗裂驗(yàn)算</p><p>　　表9 使用階段正截面抗裂驗(yàn)算表</p><p><b>　　計(jì)算說明：</b></p><p>　?。?）按照《公路鋼

81、筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）[2]中公式（6.3.2-1）和（6.3.2-2）計(jì)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力。</p><p><b>　　(6.3.2-1)</b></p><p><b>　　(6.3.2-2)</b></p><p>　　式中 Mst——按作用（荷載）短期作用效應(yīng)組

82、合計(jì)算的彎矩值；</p><p>　　Ml——按荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值，在組合的活載玩具中，僅考慮汽車、人群等直接作用于構(gòu)件的荷載產(chǎn)生的彎矩值。</p><p>　?。?）計(jì)算結(jié)果的判定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件要滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）[2]中公式（6.3.1-1）的要求。</p><p><b

83、>　?。?.3.1-1）</b></p><p>　　式中 ——在作用（荷載）短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，按式(6.3.2-1)計(jì)算；</p><p>　　——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力，按本規(guī)范第6.1.5條規(guī)定計(jì)算。</p><p>　?。?）表格中“組合名稱”項(xiàng)表示正截面抗裂驗(yàn)算

84、時(shí)采用的荷載組合。</p><p>　?。?）表格中“類型”項(xiàng)表示所屬荷載組合中(包含移動(dòng)荷載)顯示的內(nèi)力項(xiàng)最大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生所需的最大最小值。</p><p>　　4．使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算</p><p>　　表10 使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算表</p><p><b>　　計(jì)算說明：</b></p><

85、p>　?。?）按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）[2] 中公式（6.3.3-1）~（6.3.3-4）計(jì)算混凝土主拉應(yīng)力，并要滿足本規(guī)范6.3.1（第2條）的規(guī)定。</p><p>　　（2）Sig_P1~ Sig_P10指的是位置1~10的主拉應(yīng)力值。Sig_MAX指的是所有輸出主拉應(yīng)力位置處主拉應(yīng)力最大值。設(shè)計(jì)結(jié)果表格中應(yīng)力壓為正，拉為負(fù)。</p>

86、<p>　　5．受拉區(qū)鋼筋的法向拉應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　表10 受拉區(qū)鋼筋的法向拉應(yīng)力驗(yàn)算表</p><p><b>　　計(jì)算說明：</b></p><p>　?。?）錨固階段和正常使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力計(jì)算，結(jié)果滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）[2]第6.1.3條和第7.1.5

87、（第2條）的規(guī)定。其中σ p 為按照規(guī)范第7.1.3條和第7.1.4條計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由使用階段作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力增量。</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)結(jié)果表格中Sig_DL指的是施工階段扣除短期預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固端的有效預(yù)應(yīng)力；Sig_LL指的是扣除全部預(yù)應(yīng)力損失并考慮使用階段作用標(biāo)準(zhǔn)值引起的鋼束應(yīng)力變化后的預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力；由于本橋主梁為全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，故不需考慮開裂截面的影響

88、；Sig_ADL指的是施工階段預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固端張拉控制應(yīng)力容許值；Sig_ALL指的是使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力容許值，按本規(guī)范7.1.5（第2條）取用。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)結(jié)果表格中應(yīng)力拉為正，壓為負(fù)。</p><p>　　6．預(yù)應(yīng)力鋼筋量估算</p><p>　　表12 預(yù)應(yīng)力鋼筋量估算表</p><p><b>　　

89、計(jì)算說明：</b></p><p>　?。?）表中M j為按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）[2] 中承載能力荷載組合（不包括預(yù)應(yīng)力鋼束作用）的最大值。Msum為正常使用階段荷載組合（不包括預(yù)應(yīng)力鋼束作用）最大值。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)結(jié)果表格中底、頂指的是分別針對(duì)梁截面底部和頂部的預(yù)應(yīng)力鋼筋的估算結(jié)果。由于該橋主梁梁頂部不

90、出現(xiàn)負(fù)彎矩，故梁頂部可以不配置預(yù)應(yīng)力筋，這時(shí)梁頂部預(yù)應(yīng)力筋的估算值為0。</p><p>　　7．使用階段正截面抗彎驗(yàn)算</p><p>　　表13 使用階段正截面抗彎驗(yàn)算表</p><p><b>　　計(jì)算說明：</b></p><p>　?。?）對(duì)截面受拉區(qū)內(nèi)配置不同種類鋼筋的受彎構(gòu)件，其正截面相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξ

91、b的取值應(yīng)選用相應(yīng)于各種鋼筋的較小者。</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)結(jié)果表格中最大、最小指的是不同荷載組合產(chǎn)生的截面彎矩的最大、最小值。</p><p>　　8．使用階段斜截面抗剪驗(yàn)算</p><p>　　表14 使用階段斜截面抗剪驗(yàn)算表</p><p><b>　　計(jì)算說明：</b></p><p

92、>　?。?）首先按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）[2]中公式（5.2.9）對(duì)截面進(jìn)行最小尺寸驗(yàn)算，截面滿足要求。</p><p><b>　　(5.2.9)</b></p><p>　　式中 Vd——驗(yàn)算截面處由作用（荷載）產(chǎn)生的剪力組合設(shè)計(jì)值(kN)；</p><p>　　b——相應(yīng)于剪力組

93、合設(shè)計(jì)值處的矩形截面寬度(mm)或T形和I形腹板寬度(mm)；</p><p>　　h0——相應(yīng)于剪力組合設(shè)計(jì)值處的截面有效高度，即縱向受力鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離(mm)。</p><p>　?。?）對(duì)于編號(hào)為15、16等單元，符合規(guī)范中公式（5.2.10），可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按構(gòu)造要求配置鋼筋，因此在設(shè)計(jì)結(jié)果斜截面抗剪驗(yàn)算表格驗(yàn)算一欄中顯示跳過，其余按照本規(guī)范進(jìn)行計(jì)

94、算來配置抗剪鋼筋。</p><p><b>　　(5.2.10)</b></p><p>　　式中 ftd——混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按本規(guī)范表3.1.4的規(guī)定采用。</p><p><b>　　（五）撓度驗(yàn)算</b></p><p>　　受彎構(gòu)件在使用階段的撓度應(yīng)考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)的影響，即按荷

95、載短期效應(yīng)組合和《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）[2]第6.5.2條剛度計(jì)算的撓度值，乘以長(zhǎng)期撓度增長(zhǎng)系數(shù)。按照本規(guī)范第6.5.3條計(jì)算得到C50混凝土的值為1.425。</p><p>　　鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按上述計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后梁式橋主梁的最大撓度處不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的1/600。消除結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后梁式橋主梁的最大撓度如圖

96、13所示，最大上撓度值為5mm。</p><p><b>　　由于 </b></p><p>　　故撓度滿足規(guī)范要求。</p><p>　　圖13 1號(hào)梁使用階段的撓度圖(mm)</p><p>　　由于預(yù)加力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值，因此可不設(shè)預(yù)拱度。</p><p&

97、gt;　?。┲ё休d力驗(yàn)算</p><p>　　圖14 1號(hào)梁承載能力基本組合支座豎向反力圖(kN)</p><p>　　支座反力1068.9kN<支座承載力1200kN，滿足要求。</p><p>　　第五節(jié) 下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算</p><p>　　蓋梁承載能力及裂縫寬度驗(yàn)算由自編Mathcad文件完成，抗剪驗(yàn)算由自編Excel表格完成

98、。墩柱承載力及裂縫寬度驗(yàn)算由自編Mathcad文件計(jì)算完成，樁基承載力由自編Excel表格完成，墩樁水平位移及效應(yīng)由橋梁博士3.0計(jì)算完成。上述自編程序及表格均按現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范編制。</p><p><b>　　一、蓋梁驗(yàn)算</b></p><p>　　蓋梁內(nèi)力結(jié)果直接由總體模型中給出，各組合下彎矩剪力如下(活載取不利的偏載加載)：</p><p&g

99、t;　　蓋梁計(jì)算最大內(nèi)力見表14。</p><p>　　表15 蓋梁最大內(nèi)力計(jì)算表</p><p><b>　　承載能力驗(yàn)算</b></p><p>　　矩形或T形梁截面鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面抗彎承載能力計(jì)算：</p><p><b>　　橋梁重要性系數(shù)：</b></p><p

100、>　　混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：</p><p>　　普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：</p><p>　　普通鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： </p><p><b>　　計(jì)算組合彎矩值：</b></p><p>　　截面高度：h=1600mm</p><p>　　受拉區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至受拉區(qū)邊

101、緣的距離：a=75mm</p><p>　　受壓區(qū)普通鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離：</p><p>　　矩形或T形截面腹板寬度：b=1800mm</p><p><b>　　截面有效高度：</b></p><p>　　縱向受拉鋼筋直徑：d=25mm</p><p>　　縱向受拉鋼筋根數(shù)：n=34

102、</p><p>　　構(gòu)件受拉區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積：</p><p><b>　　縱向受壓鋼筋直徑：</b></p><p><b>　　縱向受壓鋼筋根數(shù)：</b></p><p>　　構(gòu)件受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積：</p><p>　　相對(duì)界限受壓區(qū)高度：</

103、p><p><b>　　受壓區(qū)高度計(jì)算：</b></p><p><b>　　受壓區(qū)高度滿足要求</b></p><p>　　正截面抗彎承載能力：</p><p>　　承載能力與內(nèi)力的比值：</p><p>　　因此承載能力滿足要求。</p><p>&l

104、t;b>　　裂縫寬度驗(yàn)算</b></p><p>　　矩形、T型和I形截面鋼筋混凝土構(gòu)件及B類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度Wfk可按下列公式計(jì)算：</p><p>　　截面高度：h=1600mm</p><p>　　受拉區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至受拉區(qū)邊緣的距離：a=75mm</p><p>　　矩形或T形截面腹

105、板寬度：b=1800mm</p><p><b>　　截面有效高度：</b></p><p>　　普通鋼筋的彈性模量：</p><p>　　縱向受拉鋼筋直徑：d=25mm</p><p>　　縱向受拉鋼筋根數(shù)：n=34</p><p>　　構(gòu)件受拉區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積：</p>

106、<p>　　按作用（或荷載）長(zhǎng)期效應(yīng)計(jì)算組合計(jì)算的內(nèi)力值：</p><p>　　按作用（或荷載）短期效應(yīng)計(jì)算組合計(jì)算的內(nèi)力值：</p><p><b>　　鋼筋表面形狀系數(shù)：</b></p><p>　　作用（活荷載）長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)：</p><p>　　與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)：</p>&l

107、t;p>　　縱向受拉鋼筋配筋率：</p><p>　　有作用（荷載）短期組合效應(yīng)值引起開裂截面縱向受拉鋼筋的應(yīng)力：</p><p><b>　　最大裂縫寬度：</b></p><p><b>　　裂縫寬度滿足要求。</b></p><p><b>　?。ㄈ┛辜趄?yàn)算</b>

108、;</p><p><b>　　計(jì)算數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　矩形截面寬度或T形和I形截面腹板寬度：b=1800mm</p><p>　　截面有效高度：h0=1525mm</p><p>　　混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：40MPa</p><p>　　混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd=1.65M

109、Pa</p><p>　　剪力組合設(shè)計(jì)值：Vd=4391kN</p><p>　　結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：γ0=1</p><p>　　異號(hào)彎矩影響系數(shù)：α1=1</p><p>　　預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)：α2=1</p><p>　　受壓翼緣影響系數(shù)：α3=1</p><p>　　混凝土和箍筋共同承擔(dān)剪力的

110、分配系數(shù)：ξ=1</p><p>　　抗剪箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fsv=280Mpa</p><p>　　彎起鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fsd=280Mpa</p><p>　　構(gòu)件受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積：Ap=0</p><p>　　斜截面內(nèi)同一彎起平面預(yù)應(yīng)力彎起面積：Apb=0</p><p>　　構(gòu)件受拉區(qū)抗彎縱向

111、普通鋼筋截面面積：As=16689.7mm2</p><p>　　驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度上下限（公式適用條件）：</p><p><b>　　kN，即</b></p><p>　　因此截面滿足規(guī)范求，但需要按照計(jì)算要求設(shè)置抗剪扭鋼筋。</p><p>　　斜截面縱向受拉鋼筋配筋百分率：</p><p>&l

112、t;b>　　箍筋間距：</b></p><p>　　選用抗剪箍筋肢數(shù)：n=6</p><p>　　選用抗剪箍筋直徑：d=12mm</p><p>　　配置在同一截面內(nèi)的箍筋的總面積：</p><p>　　根據(jù)抗剪箍筋間距計(jì)算公式可得：Sv=165mm，取SV=100mm</p><p>　　斜截面設(shè)計(jì)

113、配箍率： 滿足要求</p><p>　　根據(jù)混凝土和箍筋抗剪承載力計(jì)算公式：</p><p>　　可見：Vcs=4762kN≥γ0Vd=4391kN</p><p>　　所配箍筋滿足抗剪要求，無須配置彎起鋼筋。</p><p>　　即：構(gòu)件所需抗剪箍筋配筋形式為：8Φ12@100</p><p><b>　　

114、二、橋墩墩柱驗(yàn)算</b></p><p>　　由計(jì)算得到蓋梁下兩側(cè)橋墩內(nèi)力比內(nèi)側(cè)橋墩大，取兩側(cè)橋墩進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　　橋墩計(jì)算內(nèi)力見表15。</p><p>　　表16 橋墩內(nèi)力計(jì)算表</p><p><b>　　墩底截面承載力驗(yàn)算</b></p><p>　　橋梁結(jié)構(gòu)重要

115、性系數(shù)：</p><p>　　墩高：l=8000mm</p><p>　　普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：</p><p>　　普通鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： </p><p>　　普通鋼筋的彈性模量：</p><p><b>　　混凝土極限壓應(yīng)變：</b></p><p>　　混凝土軸

116、心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：</p><p>　　受壓構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度：l0=l=8000mm</p><p>　　圓心受壓構(gòu)件截面半徑：r=750mm</p><p>　　縱向鋼筋根數(shù)：n=40</p><p>　　縱向鋼筋直徑：d=28mm</p><p><b>　　縱向鋼筋面積：</b></p&g

117、t;<p>　　截面邊緣至縱向鋼筋合力點(diǎn)的距離：a=40+10+28/2=64mm</p><p>　　縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面中心的距離：</p><p><b>　　截面有效高度：</b></p><p><b>　　鋼筋間距：</b></p><p>　　軸向力組合設(shè)計(jì)值： 組合彎

118、矩設(shè)計(jì)值： </p><p><b>　　軸向力偏心距：</b></p><p>　　構(gòu)件的慣性半徑： 構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比：</p><p>　　由于長(zhǎng)細(xì)比大于17.5，應(yīng)該考慮在彎矩作用平面內(nèi)的撓曲對(duì)軸向力偏心距的影響。因此，應(yīng)將軸向力對(duì)截面中心軸的偏心距e0乘以偏心距增大系數(shù)。</p><p><b>　

119、　偏心距增大系數(shù)：</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　代入計(jì)算得：</b></p><p>　　修正后軸向力偏心距：</p><p><b>　　截面配筋率：</b></p><p>　　縱向鋼筋所在

120、圓周的半徑與截面半徑之比：</p><p>　　沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面混凝土偏心受壓構(gòu)件，其正截面抗壓承載力計(jì)算應(yīng)符合公式(5.3.9)規(guī)定《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》[2]（JTG D62—2004）：</p><p><b>　　(5.3.9-1)</b></p><p><b>　　(5.3.9-2)

121、</b></p><p>　　上式中A與B、C與D分別為有關(guān)混凝土承載力的計(jì)算系數(shù)和有關(guān)縱向鋼筋承載力的計(jì)算系數(shù)，根據(jù)《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》[2]（JTG D62—2004）第C.0.2條規(guī)定，通過試算法取值，經(jīng)查表C.0.2求得A、B、C、D的值，若按公式（C.0.2-1）算的的與前面算得的值相符，則停止試算，否則繼續(xù)。</p><p><b&g

122、t;　?。–.0.2-1）</b></p><p><b>　　已知，，，。</b></p><p>　　取，查得A=0.7201，B=0.4828，C=-0.7165，D=1.8225，此時(shí) </p><p>　　繼續(xù)取，查得A=3.0569，B=0.0782，C=2.8457，D=0.2615，此時(shí) </p>&l