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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 1 緒論</b></p><p> 1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與意義</p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)我門的綜合能力,靈活運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的各門基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識(shí),并結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,獨(dú)立的完成一個(gè)專業(yè)課題的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)過(guò)程中提高學(xué)生獨(dú)立的分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力,達(dá)到具備初步專業(yè)工程人員的水平,為將來(lái)走向工作崗位打
2、下良好的基礎(chǔ)。</p><p> 此次設(shè)計(jì)為公路3×18 m鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋設(shè)計(jì),該橋梁總長(zhǎng)為60m,橋面寬度為凈12+2× 1m,上部結(jié)構(gòu)設(shè)四個(gè)車道,采用6片梁,橋面總寬14m?;詈奢d為公路I級(jí)荷載,恒載為結(jié)構(gòu)自重和橋面鋪裝及欄桿的自重。 </p><p> 橋梁的上部結(jié)構(gòu)計(jì)算,主要的計(jì)算內(nèi)容包括分為主梁,橫隔梁和行車道板的計(jì)算,配筋和驗(yàn)算。計(jì)算采用極限狀態(tài)法
3、,假設(shè)橋梁的各個(gè)截面在最不利的荷載作用下,進(jìn)行各個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算,在滿足其承載力的前提下做到所用材料最省。設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)軟件及辦公軟件的頻繁使用也鍛煉我軟件操作的能力。</p><p> 1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范</p><p> 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2003)</p><p> 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2004)</p
4、><p> 《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> 《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ025-86)</p><p> 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JTJ024-85)</p><p> 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)</p><p&g
5、t; 《公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ062-91)</p><p> 《交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T4-93)</p><p> 1.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)條件</p><p><b> ?。?)橋梁跨徑橋?qū)?lt;/b></p><p> 標(biāo)準(zhǔn)跨徑:54m(橋墩中心距離);</p><
6、;p><b> 主梁全長(zhǎng):60m;</b></p><p><b> 計(jì)算跨徑:18m;</b></p><p><b> (2)設(shè)計(jì)荷載</b></p><p> 公路I級(jí),根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》:均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=10.5 kN/m;集中荷載根據(jù)線性內(nèi)插應(yīng)取Pk=296.8kN
7、。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí),上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。人群載荷標(biāo)準(zhǔn)值為3.0 kN/m2 ,每側(cè)人行柱防撞欄重力作用分別為1.52 kN/m和4.99 kN/m。</p><p><b> (3)材料及工藝</b></p><p> 混凝土:主梁采用C50,欄桿及橋面鋪裝采用C30。</p><p> 普通鋼筋直徑大于和等于12 mm的
8、采用HRB335鋼筋;直徑小于12 mm的均用R235鋼筋。</p><p> ?。?)基本計(jì)算數(shù)據(jù)(見(jiàn)表1.1) </p><p><b> (5)設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p> 交通部頒布《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01—2003),簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》;</p><p> 交通部頒《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(J
9、TG D60-2004)簡(jiǎn)稱《橋規(guī)》。</p><p> 表1.1 基本計(jì)算數(shù)據(jù)</p><p><b> 2 橋型方案比選</b></p><p> 2.1 擬定比選方案</p><p><b> 橋梁設(shè)計(jì)的基本要求</b></p><p> 橋梁設(shè)計(jì)的一般步驟為
10、:通過(guò)概念設(shè)計(jì)確定結(jié)構(gòu)方案,確立計(jì)算模型,確定結(jié)構(gòu)的詳細(xì)尺寸和細(xì)節(jié)構(gòu)造。結(jié)構(gòu)構(gòu)思好的橋梁結(jié)構(gòu)方案,是設(shè)計(jì)工作的第一步,也是評(píng)價(jià)橋梁設(shè)計(jì)成功與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。在橋梁設(shè)計(jì)中必須考慮下述各項(xiàng)要求。</p><p> (1)安全上的要求:橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通,并應(yīng)滿足將來(lái)交通量增長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限,并便于檢查和維修。</p><p>
11、 ?。?)結(jié)構(gòu)尺寸和構(gòu)造上的要求:現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度,要控制橋梁的豎向與橫向振幅,避免車輛在橋上振動(dòng)與沖擊。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件,在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。</p><p> (3)經(jīng)濟(jì)上的要求:設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。在設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行詳細(xì)周密的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,使橋梁的總造價(jià)和材料等的消耗為最少。</p
12、><p> (4)施工上的要求:橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。應(yīng)便于制造和架設(shè),應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備,以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度,加快施工進(jìn)度,保證工程質(zhì)量和施工安全。</p><p> ?。?)美觀上的要求:一座橋梁,尤其是座落于山區(qū)的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形,應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素,決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的裝飾。</p>
13、<p> 應(yīng)根據(jù)上述要求,對(duì)橋梁進(jìn)行方案設(shè)計(jì)并作出綜合評(píng)估。</p><p><b> 2.1.1 方案一</b></p><p> 鋼筋混凝土連續(xù)T梁橋</p><p> 孔徑布置:18m+18m+18m,全長(zhǎng)60米,寬14m。</p><p> 主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造:全橋采用等跨等截面T型梁。每跨設(shè)有6
14、片T梁,全橋共計(jì)18片T梁。預(yù)制T梁寬為2.20m,預(yù)制梁間的翼板和橫隔板待T梁架設(shè)后再現(xiàn)澆,以加強(qiáng)橫斷面的整體性。中心梁高1.80m,肋厚0.20m,,T梁翼緣端部厚0.10m,翼緣根部厚0.18m。橫隔板間距為6.5米。</p><p> 下部構(gòu)造:橋臺(tái)采用實(shí)體式橋臺(tái),詳見(jiàn)下圖圖2.1,每個(gè)橋臺(tái)下并排設(shè)置兩根鉆孔灌注樁,樁徑1.20m,樁基深度暫定為50m;</p><p> 施工
15、方案:全橋采用裝配式施工方法。</p><p><b> 橋跨布置:如圖, </b></p><p> 圖2.1 方案一 橋跨布置圖</p><p><b> 梁截面尺寸:如圖,</b></p><p> 圖2.2 方案一 截面尺寸</p><p><b>
16、; 2.1.2 方案二</b></p><p> 拱梁式混凝土連續(xù)箱梁橋(單箱雙室)。</p><p> 孔徑布置12.5m+35m+12.5m,全長(zhǎng)60m,寬14m。主跨35m,兩邊跨12.5m,為拱梁式混凝土連續(xù)箱梁橋,按二次拋物線變化。</p><p> 結(jié)構(gòu)構(gòu)造:橫截面布置采用雙懸臂單箱單室的變高度箱形截面,箱梁頂寬14m,底板寬7.4m
17、。翼緣板長(zhǎng)1.8m,邊緣厚0.18m,粱肋處厚0.5m。支點(diǎn)處梁高3.6m,跨中梁高1.7m。箱梁支點(diǎn)處底板厚度為0.6m,頂板厚0.30m,腹板寬0.5m。跨中底板厚度取0.25m,頂板厚0.30m,腹板寬0.5m。</p><p> 下部構(gòu)造:橋臺(tái)采用實(shí)體式橋臺(tái),詳見(jiàn)圖2.5,每個(gè)橋臺(tái)下并排設(shè)置兩根鉆孔灌注樁,樁徑1.20m,樁基深度暫定為50m;</p><p> 施工方案:全橋
18、采用懸臂式現(xiàn)澆施工方法。</p><p><b> 橋跨布置:如圖, </b></p><p> 圖2.3 方案二 橋跨布置</p><p><b> 梁截面尺寸:如圖,</b></p><p> 圖2.4 方案二 截面尺寸</p><p><b> 2.
19、1.3 方案三</b></p><p> 混凝土變截面連續(xù)箱梁橋。</p><p> 孔徑布置15m+35m+15m,全長(zhǎng)60m,寬14m。主跨35m,兩邊跨12.5m,為混凝土變截面連續(xù)箱梁橋。</p><p> 結(jié)構(gòu)構(gòu)造:橫截面布置采用雙懸臂單箱單室的箱形變形截面,箱梁頂寬14m,底板寬7.4m。翼緣板長(zhǎng)1.8m,頂板厚0.30m,邊緣厚0.1
20、8m,粱肋處厚0.5m。支點(diǎn)處梁高3.6m,跨中梁高1.7m,跨中底板厚度取0.25m。</p><p> 下部構(gòu)造:橋臺(tái)采用實(shí)體式橋臺(tái),見(jiàn)圖2.6,每個(gè)橋臺(tái)下并排設(shè)置兩根樁,樁徑為1.20m,樁基深度暫定為50m;橋墩采用混凝土實(shí)體墩,墩寬4.80m,厚2.00m;基礎(chǔ)上部設(shè)置低承臺(tái),承臺(tái)頂部埋深1.50m,承臺(tái)高2.00m,底面沿橋跨邊長(zhǎng)6.60m,垂直橋跨邊長(zhǎng)7.20m;承臺(tái)下基礎(chǔ)采用兩排根鉆孔灌注摩擦樁
21、,樁徑1.20m。</p><p> 施工方案:全橋采用掛籃懸臂澆筑施工方法。</p><p><b> 橋跨布置:如圖,</b></p><p> 圖2.5 方案三 橋跨布置</p><p><b> 截面尺寸:如圖,</b></p><p> 圖2.6 方案二
22、截面尺寸</p><p> 工方便、造價(jià)合理的原則。以上三個(gè)方案都基本滿足這一要求。</p><p><b> 2.2 方案點(diǎn)評(píng) </b></p><p> ?。?)根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)思宗旨,橋型方案應(yīng)滿足安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀、施工方便、造價(jià)合理的原則。以上三個(gè)方案都基本滿足這一要求。 </p><p> (2)從結(jié)構(gòu)外
23、形上看,三個(gè)方案分為T型梁橋、拱梁式、變截面連續(xù)箱梁橋三種橋式。從受力上看,都是組合體系橋梁,各具特點(diǎn)。但是方案一力線更加鮮明,且基礎(chǔ)工程量較少,外形明朗。T型梁橋方案體現(xiàn)了設(shè)計(jì)構(gòu)思的基本思想,符合地區(qū)公路規(guī)劃的要求,并與周圍景致相協(xié)調(diào)。此方案滿足公路長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、工藝成熟。</p><p> ?。?)安全方面,T型梁橋18m跨,混凝土T形梁橋有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便,跨越能力
24、較大等優(yōu)點(diǎn)。T型梁橋在我國(guó)公路上修建最多,早在50、60年代,我國(guó)就建造了許多T型梁橋,這種橋型對(duì)改善我國(guó)公路交通起到了重要作用。</p><p> ?。?)從材料用量上,第一方案雖然在混凝土使用上較多,不過(guò)剛材用量?jī)H為第二、第三方案的一半。充分發(fā)揮了,鋼筋混凝土連續(xù)T梁橋,鋼混合用的良好結(jié)合。節(jié)省了工程量和工程代價(jià)。 </p><p> ?。?)從施工難度上,橋下水位太低,適宜采用用起吊
25、機(jī)起吊拼裝,可采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的辦法施工。 </p><p><b> 方案確定: </b></p><p> 經(jīng)過(guò)反復(fù)思索和比較,方案一表現(xiàn)突出,符合安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀要求,體現(xiàn)了當(dāng)前的建橋技術(shù)水平,能夠勝任交通建設(shè)規(guī)劃要求。因此確定方案一為推薦方案。</p><p> 3 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定</p><p&
26、gt; 3.1 橋梁平面設(shè)計(jì)</p><p> 在橋梁的平面設(shè)計(jì)中,一般要求橋梁及橋頭引道的線形應(yīng)與路線的布設(shè)保持平順,使車輛能平穩(wěn)地通過(guò),且各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合線路布設(shè)的規(guī)定。在本橋的設(shè)計(jì)中,橋梁與原有道路連接,連接處設(shè)置U形伸縮縫,保證與原有線路平順過(guò)渡。根據(jù)原有道路的地形,本橋采用1.5%的橋面縱坡。橋面平面布置圖如圖3.1所示。</p><p> 圖3.1 xx橋平面布置圖&l
27、t;/p><p> 3.2 橋梁縱斷面設(shè)計(jì)</p><p> 橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括確定橋梁總跨徑、橋梁分孔、橋梁標(biāo)高、橋上和橋頭引道縱坡以及基礎(chǔ)埋深等內(nèi)容。橋梁總立面圖如圖3.2所示。</p><p> 圖3.2 xx橋總立面圖</p><p> 3.2.1 橋梁總跨徑的確定</p><p> 在橋梁總跨徑的設(shè)計(jì)中
28、,根據(jù)下部橋梁的橋?qū)捄腿肆髁?,同時(shí)考慮橋上行車來(lái)確定橋臺(tái)位置,總的來(lái)說(shuō),橋梁的總跨徑應(yīng)根據(jù)具體情況經(jīng)過(guò)全面分析后加以確定。在本橋的設(shè)計(jì)中,考慮到橋下河流的寬度,綜合經(jīng)濟(jì)因素,確定本橋總跨徑為60m。</p><p> 3.2.2 橋梁的分孔</p><p> 橋梁的總跨徑確定后,還需進(jìn)一步進(jìn)行分孔布置。在橋梁分孔設(shè)計(jì)中,一座橋梁應(yīng)當(dāng)分成幾孔,各孔的跨徑應(yīng)當(dāng)多大,有幾個(gè)橋墩,這要根據(jù)地形
29、、地質(zhì)、橋下行車要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)和美觀條件加以確定。在本橋的設(shè)計(jì)中,考慮橋下河道寬度同時(shí)綜合經(jīng)濟(jì)因素,對(duì)不同跨徑布置進(jìn)行粗略的方案比較,該橋分為三孔,單孔跨徑為18m。</p><p> 3.2.3 橋梁標(biāo)高、橋上縱坡及基礎(chǔ)埋深的確定</p><p> 在橋梁縱斷面設(shè)計(jì)中,橋面標(biāo)高設(shè)計(jì)主要考慮三個(gè)因素:路線縱斷面設(shè)計(jì)要求、排洪要求和通航要求,本橋設(shè)計(jì)為城市橋梁,不需要考慮排洪要求。對(duì)于
30、中小型橋梁,橋面標(biāo)高一般由路線斷面的設(shè)計(jì)要求來(lái)確定。本橋設(shè)計(jì)過(guò)程中,考慮橋梁線路縱斷面設(shè)計(jì)要求,確定橋面標(biāo)高為5.754m。</p><p> 橋梁標(biāo)高確定后,就可以根據(jù)兩端橋頭的地形要求來(lái)設(shè)計(jì)橋梁的縱斷面線形。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01—2003)的規(guī)定,公路橋梁的橋上縱坡不宜大于5%;位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處的,橋上縱坡和橋頭引道縱坡均不得大于3%,橋頭兩端引道線形應(yīng)與橋上線形相匹配。本橋設(shè)計(jì)中
31、,橋梁縱坡設(shè)置為1.5%,滿足設(shè)計(jì)要求。橋頭兩端引線和橋上線形以直線連接,使得線形匹配,路線平順。</p><p> 基礎(chǔ)埋深主要考慮地基的地質(zhì)條件、橋上荷載等內(nèi)容確定,根據(jù)地理位置、地理?xiàng)l件等因素,本橋采用樁基礎(chǔ),考慮到鉆孔灌注樁在施工過(guò)程中無(wú)擠土,可以減少或避免捶打的噪音,適合在人流密集的城市施工,所以采用鉆孔灌注樁。根據(jù)設(shè)計(jì)資料加以計(jì)算,確定樁基礎(chǔ)埋深為22.70m。</p><p&g
32、t; 3.3 橋梁橫斷面設(shè)計(jì)</p><p> 橋梁橫斷面設(shè)計(jì)包括橋面寬度、橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面布置等。</p><p> 橋面寬度的設(shè)計(jì)取決于行車和行人的交通需要。橋面凈寬包括行車道、非機(jī)動(dòng)車道和人行道的寬度。其中,為滿足行車要求,行車道為雙向二車道,寬度為:2×3.5=7m;非機(jī)動(dòng)車道寬度為:2×2.00=4.0m;人行道寬度: 2×1.5=3.0m。橋面
33、總寬度為:2×3.5+2×2.00+2×1.5=14 m。</p><p> 城市道路橫斷面的選擇與組合主要取決于道路的性質(zhì)、等級(jí)和功能要求,同時(shí)還要綜合考慮環(huán)境和滿足美觀等方面的要求。本橋采用6片T形梁,T形梁的翼緣構(gòu)成橋梁的行車道板,主梁之間設(shè)置橫隔梁,保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度。同時(shí)為了滿足橋面排水要求,從橋面中央傾向兩側(cè)1.5%的橫向坡度。橋梁橫斷面圖如圖4.3所示。</
34、p><p> 圖3.3 xx橋橫斷面圖</p><p> 3.3.1 上部結(jié)構(gòu)</p><p> 在本橋設(shè)計(jì)中,根據(jù)橋址、地質(zhì)條件、使用要求、交通發(fā)展和城市發(fā)展要求,按照城市橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”原則,本橋主梁 18m鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁,每跨6片,沿主梁縱向布置6根橫隔梁,斷面布置圖如圖4.4所示。</p><p>
35、 圖3.4 橋梁橫斷面布置圖</p><p> 3.3.2 人行道設(shè)計(jì)</p><p> 本橋位于城市與郊區(qū)連接的主干路,故應(yīng)設(shè)置人行道。人行道一般高出行車道行車道0.25—0.35m。在人行道內(nèi)邊緣設(shè)有緣石,對(duì)人行道上的行人起保護(hù)作用,緣石用專門的石材。本橋的人行道高出行車道0.25m。</p><p> 為使施工方便,提高效率,人行道采用預(yù)制形式。人行道
36、構(gòu)造圖如圖3.5所示。</p><p> 圖3.5 人行道布置圖</p><p> 3.3.3 支座設(shè)計(jì)</p><p> 支座架設(shè)于墩臺(tái)上,是位于橋梁上部結(jié)構(gòu)之間的傳力裝置。其作用是傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力(包括恒載和活荷載引起的豎向力和水平力);保證結(jié)構(gòu)在荷載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下發(fā)生一定的變形,使上部結(jié)構(gòu)可自由變形而不產(chǎn)生額外的附加內(nèi)力。
37、由于板式橡膠具有足夠的豎向剛度、構(gòu)造簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、無(wú)需養(yǎng)護(hù)、易于更換。介于板式橡膠支座的優(yōu)點(diǎn),本橋采用板式橡膠支座。板式橡膠支座圖如圖3.6所示。</p><p> 圖3.6 板式橡膠支座圖</p><p> 3.3.4 橋墩設(shè)計(jì)</p><p> 橋墩是橋梁的主要組成部分,它是由蓋梁、墩身和基礎(chǔ)組成的。本橋梁采用的橋墩采用為雙柱式。其優(yōu)點(diǎn)是外形美觀、圬工體
38、積小、重量輕,特別適用于橋梁寬度較大的城市橋梁。橋墩布置圖如圖3.7所示。</p><p> 圖3.7 橋墩布置圖</p><p> 3.3.5 橋臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p> 本橋采用樁柱式橋臺(tái),由臺(tái)帽、臺(tái)身和基礎(chǔ)三部分組成。橋臺(tái)布置圖如圖3.8所示。</p><p> 圖3.8 橋臺(tái)布置圖</p><p>&l
39、t;b> 4 梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p> 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算是參照以有的設(shè)計(jì)擬定的結(jié)構(gòu)幾何尺寸和材料類型,模擬實(shí)際的施工步驟,計(jì)算出恒載及活載內(nèi)力;然后根據(jù)實(shí)際情況確定溫度、沉降等引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。連續(xù)梁橋的內(nèi)力與應(yīng)力狀態(tài),與形成結(jié)構(gòu)的順序及過(guò)程密切相關(guān),不同的施工方案及施工順序?qū)?dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的受禮狀況。</p><p> 4.1 主梁的荷載橫向分布系數(shù)
40、</p><p> 4.1.1 跨中荷載橫向分布系數(shù)(按G-M法)</p><p> 求主梁界面的重心位置(見(jiàn)圖4.1)</p><p><b> 平均板厚</b></p><p> =(12+20)=16cm</p><p><b> =</b></p>
41、;<p> =33.55cm 圖44.1 主梁橫斷面圖</p><p><b> =</b></p><p><b> =8.39 ()</b></p><p> T形截面抗扭慣矩近似等于各個(gè)矩形截面的抗扭慣矩之和,即:
42、=</p><p> 式中:——矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)</p><p> ——相應(yīng)各矩形的寬度和厚度</p><p> 查表可知: =0.269</p><p><b> 故 ===()</b></p><p> 單位寬度抗彎及抗扭慣矩</p><p> 4.
43、1.2 橫梁抗彎及抗扭慣矩</p><p> 翼板有效寬度計(jì)算(見(jiàn)圖4.2) </p><p> 4.2 翼板有效寬度</p><p> 橫梁長(zhǎng)度取為兩邊主梁的軸線間距,即</p><p><b> , </b></p&g
44、t;<p> 根據(jù)比值查表,得=0.851所以=0.851=0.8512.10=1.79</p><p><b> 橫梁截面重心位置</b></p><p> 橫梁的抗彎和抗扭慣矩和</p><p> 查表得,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。查表得</p><p>&l
45、t;b> 故:</b></p><p> 單位抗彎及抗扭慣矩和</p><p> 4.1.3 計(jì)算抗彎參數(shù)和扭彎參數(shù)</p><p> 式中:—橋?qū)挼囊话?—計(jì)算跨徑</p><p> 按《公預(yù)規(guī)》3.1.6條,取則</p><p> 4.1.4 計(jì)算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)<
46、;/p><p> 已知,查G—M表,得下表4.1數(shù)值</p><p> 表4.1 各梁位K值計(jì)算</p><p> 用內(nèi)插法求各梁位處橫向分布影響系線坐標(biāo)值(圖5.3)</p><p> 圖4.3 各梁位處K值計(jì)算(單位:cm)</p><p><b> 1號(hào)、6號(hào)梁:</b></p&
47、gt;<p><b> 2號(hào)、5號(hào)梁:</b></p><p><b> 3號(hào)、4號(hào)梁: </b></p><p> (系梁位在0點(diǎn)的K值)</p><p> 列表計(jì)算各梁的橫向分布影響系數(shù)值(表4.2)</p><p> 表4.2 各梁橫向分布影響系數(shù)值</p>
48、;<p> 繪制荷載橫向分布影響線(見(jiàn)圖4.4),求橫向分布系數(shù)。</p><p> 按照《橋規(guī)》4.3.1條和4.3.5條規(guī)定:汽車荷載距人行道邊緣不小于0.5m人群荷載取3.5。</p><p> (1)各梁橫向分布系數(shù):公路—II級(jí)</p><p> 圖4.4 各主梁跨中荷載橫向分布系數(shù)荷載計(jì)算</p><p>&
49、lt;b> 人群荷載:</b></p><p> ?。?)梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算(采用杠桿原理法):</p><p> 公路—II級(jí)(見(jiàn)圖4.5)</p><p> 圖4.5 各主梁支點(diǎn)處何在橫向分布系數(shù)計(jì)算</p><p><b> 人群荷載:</b></p><p>
50、; 4.2 作用效應(yīng)計(jì)算</p><p> 4.2.1 永久作用效應(yīng)</p><p><b> (1)永久荷載</b></p><p> 假定橋面結(jié)構(gòu)各部分重力平均分配給主梁承擔(dān),計(jì)算見(jiàn)表4.3</p><p> 表4.3 鋼筋混凝土T形梁橋永久荷載計(jì)算</p><p> 人行道部分取
51、每1m長(zhǎng)時(shí)重12.18KN, 則分?jǐn)傊粮髁旱陌逯貫椋?lt;/p><p> 表4.4 梁的永久荷載匯總表</p><p> (2)永久作用效應(yīng)計(jì)算(見(jiàn)表4.5、表4.6)</p><p> 表4.5 影響線面積計(jì)算表</p><p> 表4.6 永久作用效應(yīng)計(jì)算表</p><p> 4.2.2 可變作用效應(yīng)<
52、;/p><p> ?。?)汽車荷載沖擊系數(shù)</p><p> 簡(jiǎn)支梁的自振頻率為:</p><p> 介于 和之間,按《橋規(guī)》4.3.2規(guī)定,沖擊系數(shù)按下式計(jì)算</p><p> ?。?)公路—II級(jí)均布荷載,集中荷載及其影響線面積</p><p> 表4.7 公路—II級(jí)及其影響面積表 <
53、/p><p> 可變作用(人群)(每延米)</p><p> 基本荷載組合:按《橋規(guī)》4.1.6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:</p><p> 永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù):=1.2</p><p> 汽車荷載作用分項(xiàng)系數(shù):=1.4</p><p> 人群荷載作用分項(xiàng)系數(shù):=1.4</
54、p><p> ?。?)可變作用效應(yīng)(彎矩)計(jì)算(見(jiàn)表4.8、表4.9)</p><p> 表4.8 公路—II級(jí)產(chǎn)生的彎矩(單位)</p><p> 表4.9 人群產(chǎn)生的彎矩(單位)</p><p> 表4.10 變矩基本組合見(jiàn)表(單位:)</p><p> 注:——橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),本例取=1.0</p&
55、gt;<p> ——與其它可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù),本例取=0.8</p><p> (4)可變荷載剪力效應(yīng)計(jì)算</p><p> 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);再用支點(diǎn)剪力荷載橫向分布系數(shù)并考慮支點(diǎn)至為直線變化來(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
56、乘以1.2的系數(shù)。</p><p><b> 跨中剪力的計(jì)算</b></p><p> 表4.11 公路—II級(jí)產(chǎn)生的跨中剪力(單位:kN)</p><p> 表4.12 人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力(單位) </p><p><b> 支點(diǎn)剪力的計(jì)算</b></p&g
57、t;<p> 計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)的取值為:</p><p> a、支點(diǎn)處按杠桿法計(jì)算的</p><p> b、~按跨中彎矩的橫向分布系數(shù)(同前)</p><p> c、支點(diǎn)~處在和之間按照直線變化</p><p><b> 梁端剪力效應(yīng)計(jì)算:</b></p><p&
58、gt; 汽車荷載作用下如圖4.4所示,計(jì)算結(jié)果如表4.13所示。</p><p> 圖4.4 計(jì)算支點(diǎn)截面汽車荷載最大剪力</p><p> 表4.13 公路—II級(jí)產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算表(單位:kN)</p><p> 人群荷載作用如圖4.5,計(jì)算結(jié)果如表4.14所示。</p><p> 圖4.5 計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力&
59、lt;/p><p> 表4.14 可變作用產(chǎn)生得支點(diǎn)剪力計(jì)算表(單位kN) </p><p><b> 剪力效應(yīng)基本組合</b></p><p> 由表5.15可知,剪力效應(yīng)以1號(hào)梁(最大)控制設(shè)計(jì)。</p><p> 表4.15 剪力效應(yīng)組合表(單位kN) </p><p&g
60、t; 注:——橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),本例取=1.0</p><p> ——與其他可變荷載作用效應(yīng)得組合系數(shù),本例取=0.8</p><p> 4.3 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</p><p> 4.3.1 配置主筋</p><p> 由彎矩基本組合表5.10可知1號(hào)梁值最大,考慮到施工方便,偏安全地一律按1號(hào)梁計(jì)算
61、彎矩進(jìn)行配筋。主梁尺寸如圖5.6所示。 </p><p><b> 查表得:</b></p><p> =20.5Mpa,=1.74 Mpa,=280 Mpa,=0.56,=1.0</p><p><b> 彎矩計(jì)算值</b></p>
62、<p> M==2276.18kn/m,b=200mm, =2200mm。</p><p> 因采用焊接鋼筋骨架,故設(shè) 圖4.6 主梁尺寸</p><p> =30mm+0.07h=30+0.071300,</p><p> 則截面有效高度=1300-121=1179。
63、 </p><p><b> 判定T形截面類型:</b></p><p><b> 故為第一類T形梁</b></p><p><b> 求受壓區(qū)高度</b></p><p><b> 由</b></p><p>
64、 2276.18=20.52120x(1179-) </p><p> X=45.3mm<(160mm)</p><p><b> 求受拉鋼筋面積</b></p><p> 將已知值及x=45.3代入,可得到</p><p> = = =7031 </p><p> 現(xiàn)選擇截面面
65、積=7194 鋼筋疊高層數(shù)為5層,布置如圖5.7</p><p> 圖4.7 主梁鋼筋布置圖</p><p> 混凝土保護(hù)層厚度取35mm>d=25mm,及附表1-8中規(guī)定的30mm。</p><p> 鋼筋間橫向凈距=200-2 35-2 35.8=58.4mm>40mm及1.25d=1.25 32=40mm</p><p&g
66、t;<b> 故滿足構(gòu)造要求</b></p><p><b> 截面復(fù)核</b></p><p> 已設(shè)計(jì)得受拉鋼筋中,的面積為6434 ,的面積為760,=280Mpa。</p><p><b> 則=117mm</b></p><p> 則實(shí)際有效高度,=1300
67、-117=1183mm</p><p><b> 判定T形截面類型</b></p><p><b> 由</b></p><p> =20.5 2120 160=6953600=6.95</p><p> =7194280=2014320=2.01</p><p>&
68、lt;b> 故為第一類T形截面</b></p><p><b> 求受壓區(qū)高度x</b></p><p> 由 x== =46mm< (=160mm)</p><p><b> 正截面抗彎承載能力</b></p><p> 由求得正截面抗彎承載能力為</p&g
69、t;<p><b> = </b></p><p> =20.5 2120 46(1183-46/2)</p><p> =2309.03 N.mm</p><p> =2319.03 Kn.m >M(=2276.18)</p><p> 又=3.04%> =0.2%,故截面復(fù)核滿足
70、要求</p><p> 4.3.2 腹筋設(shè)計(jì) 圖4.8</p><p><b> ?。?)截面尺寸檢查</b></p><p> 根據(jù)構(gòu)造要求,梁最底層鋼筋通過(guò)支座截面,支點(diǎn)截面有效高度=h-(35+35.8/2)=1247mm</p><
71、;p> =836.51kn> (=550.77kn)</p><p> 截面尺寸符合設(shè)計(jì)要求。</p><p> ?。?)檢查是否需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋</p><p><b> 跨中截面 </b></p><p> =1.742001183=205.84kN</p><p>&
72、lt;b> 支點(diǎn)截面 </b></p><p> =1.742001247=216.98kN</p><p> 因(=130.04)< <(=550.77kN)</p><p> 故可在梁跨中的某長(zhǎng)度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋,其余段應(yīng)按計(jì)算配置腹筋。</p><p> ?。?)計(jì)算剪力圖分配</p&g
73、t;<p> 在下圖所示得剪力包絡(luò)圖中,支點(diǎn)處剪力計(jì)算值</p><p><b> =,</b></p><p><b> 跨中處剪力計(jì)算值</b></p><p><b> =</b></p><p> 圖4.9 計(jì)算剪力分布圖(尺寸單位:cm 剪力單
74、位:kN)</p><p> ===1.742001183=205.84kN的截面距跨中截面得距離可由剪力包絡(luò)圖直接按比例求得,為:</p><p> 在長(zhǎng)度內(nèi)按構(gòu)造布置箍筋。同時(shí),根據(jù)《公路橋規(guī)》規(guī)定,在支座中心線跨徑長(zhǎng)度方向不小于1倍梁高h(yuǎn)=1300mm范圍內(nèi),箍筋的間距最大為100mm。</p><p> 距支座中心線h/2處的計(jì)算剪力值()由剪力包絡(luò)圖
75、按比例求得為:</p><p> 其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力值至少為0.6=311.7kN,應(yīng)由彎起鋼筋(包括斜筋)承擔(dān)的剪力計(jì)算值最多為0.4=207.8kN,設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)度為4322mm。</p><p> 4.3.3 箍筋設(shè)計(jì)</p><p> 采用直徑為8mm的雙肢箍筋,箍筋截面面積</p><p> 在等截面鋼筋混
76、凝土簡(jiǎn)支梁中,箍筋盡量做到等距布置。為計(jì)算簡(jiǎn)便,按</p><p> 設(shè)計(jì)箍筋時(shí),式中的斜截面內(nèi)縱筋配筋百分率P,及截面有效高度可以近似按支座截面和跨中截面的平均值選用,計(jì)算如下:</p><p> 跨中截面: </p><p> 支點(diǎn)截面: </p><p> 則平均值分別為P==1.84 &
77、lt;/p><p><b> 箍筋間距為:</b></p><p><b> =</b></p><p><b> =291.8mm</b></p><p> 若箍筋間距計(jì)算值取=300h/2=650,是滿足要求的,但采用雙肢箍筋,箍筋配筋率(R235鋼筋時(shí))故不滿足規(guī)范規(guī)
78、定?,F(xiàn)取</p><p> =200mm計(jì)算的配筋率=0.25%>0.18%且小于h/2=650mm和400mm。</p><p> 綜上所述,在支座中心向跨徑長(zhǎng)度方向的1300mm范圍內(nèi),設(shè)計(jì)箍筋間距=100mm,爾后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取=200mm。</p><p> 4.3.4 彎起鋼筋及斜筋設(shè)計(jì)</p><p>
79、設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋(HRB335)為,鋼筋重心至梁受壓翼板上板緣距離為=56mm。彎起鋼筋的彎起角度為,彎起鋼筋末端與架立鋼筋連接。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起點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)定來(lái)得到各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)計(jì)算位置,首先要計(jì)算彎起鋼筋上下彎點(diǎn)之間的垂直距離。</p><p> 現(xiàn)擬彎起 鋼筋,將計(jì)算的各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)界面的 及至制作中心距離 ,分配的剪力計(jì)算值
80、,所需的彎起鋼筋面積值 列入表16:</p><p> 現(xiàn)將表中有關(guān)計(jì)算說(shuō)明如下:</p><p> 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)應(yīng)位于支點(diǎn)截面中心處。這時(shí)為:</p><p><b> =1125mm</b></p><p> 彎筋的彎起角為,則第一排彎筋()的彎起點(diǎn)1
81、距支座中心距離為 1125mm。彎筋與梁縱軸線交點(diǎn)1’距支座中心線距離為</p><p><b> 1125- </b></p><p> 對(duì)于第二排彎起鋼筋,可得到:</p><p><b> =1090mm</b></p><p> 彎起鋼筋( )的彎起點(diǎn)2距支點(diǎn)中心距離1125+ =
82、1125+1090=2215mm,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:</p><p> 得 </p><p> 其中 設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)為4322mm。</p><p> 所需要提供的彎起鋼筋截面積 </p><p><b> = </b></p>&l
83、t;p> 第二排彎起鋼筋與梁軸線交點(diǎn)2’距中心距離2215- mm</p><p> 表4.16 彎起鋼筋計(jì)算表</p><p> 圖4.10彎起鋼筋布置圖</p><p> 按照計(jì)算剪力初步布置彎起鋼筋如上圖所示。</p><p> 各排彎起鋼筋彎起后,相應(yīng)正截面抗彎承載力 計(jì)算如表所示</p><p&g
84、t; 表4.17 鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載力 </p><p><b> 4.4 橫梁的計(jì)算</b></p><p> 4.4.1 橫梁彎矩的計(jì)算</p><p> 對(duì)于具有多根內(nèi)橫梁的橋梁,由于主梁跨處的橫梁受力最大,橫梁跨中截面受力最不利,故通常只要計(jì)算跨中橫隔梁的內(nèi)力,其它橫隔梁可偏安全的仿此設(shè)計(jì)。<
85、/p><p> ?。?)對(duì)于跨中橫梁的最不利荷載布置如圖4.11</p><p> 圖4.11 橫隔梁上計(jì)算荷載的計(jì)算圖示</p><p> 中橫梁的計(jì)算荷載如下:</p><p><b> 公路二級(jí):</b></p><p><b> 人群荷載:</b></p&g
86、t;<p> ?。?)繪制中橫梁M影響線</p><p> 按偏心壓力法繪制出①②③號(hào)梁橫向分布影響線,見(jiàn)下圖(圖5.12)求截面的影響線豎標(biāo)</p><p> P=1作用在①梁軸上時(shí)</p><p> P=1作用在⑥梁軸上時(shí)</p><p> P=1作用在③梁軸上時(shí)</p><p> 則可繪制
87、出截面的影響線;</p><p><b> 求截面的影響線豎標(biāo)</b></p><p> P=1作用在①梁軸上時(shí)</p><p> P=1作用在⑥梁軸上時(shí)</p><p> 圖4.12 中橫隔梁內(nèi)力計(jì)算圖</p><p> P=1作用在③梁軸上時(shí)</p><p>
88、 則可繪制出截面的影響線</p><p> ?。?)繪制剪力影響線</p><p> 對(duì)于①主梁截面的影響線可計(jì)算如下</p><p> P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí):=,P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí),=-1,可繪制影響線;</p><p> 同上可以繪制②主梁截面的影響線</p><p><b> (
89、4)截面內(nèi)力計(jì)算</b></p><p><b> 截面彎矩</b></p><p><b> 公路二級(jí):</b></p><p><b> 人群荷載:</b></p><p><b> 截面彎矩</b></p><
90、p><b> 公路二級(jí):</b></p><p><b> 人群荷載:</b></p><p><b> 剪力</b></p><p><b> 公路二級(jí):</b></p><p><b> 剪力</b></p&
91、gt;<p><b> 公路二級(jí):</b></p><p><b> (5)內(nèi)力組合</b></p><p> 4.4.2 橫梁截面配筋與驗(yàn)算</p><p> 由以上計(jì)算可知截面彎矩最大,其中:</p><p> 正彎矩由汽車荷載提供:</p><p&g
92、t; 負(fù)彎矩由汽車荷載提供:</p><p> 把鋪裝層折算3cm計(jì)入截面,則橫梁翼板有效寬度為:</p><p> 1/3跨徑 110/3=367</p><p> 按規(guī)范要求取小值,即, 圖4.13 橫隔梁正彎矩配筋圖</p><p> 暫取a=8cm, 則=100-8=92(cm)</
93、p><p> 按《公預(yù)規(guī)》5.2.2條規(guī)定 </p><p> 解得x=0.010m=1.00cm</p><p> 由公式得=20.5 2.58 0.010/280</p><p><b> =1.89 ( )</b></p><
94、;p><b> =18.9 ()</b></p><p> 選用,此時(shí)a=5+3.5=8.5 =100-8.5=91.5</p><p> x=280 19.64/(20.5 258)=1.04,,滿足要求。</p><p> 驗(yàn)算截面抗彎承載力:</p><p> =20.52.580.0104(0.9
95、15-)</p><p> =500.4>=489.42</p><p> 4.4.3 負(fù)彎矩配筋</p><p> 取a=3cm,=100-3=97cm</p><p><b> 42.82=</b></p><p> x=0.012=1.2cm
96、 </p><p> =20.50.180.012/280=1.58=1.58</p><p> 選用則=4.02(),此時(shí):</p><p> x=2804.02/(20.518)=3.05(cm)</p><p> 驗(yàn)算截面抗彎承載力: </p
97、><p> = 圖4.14 橫隔梁負(fù)彎矩配筋</p><p> =107.45()>=42.82</p><p><b> 橫梁正截面含筋率:</b></p><p> 均大于《公預(yù)規(guī)》9.1.12條規(guī)定的受拉鋼筋最小配筋百分率0.20%</p><p> 4.5行車道板的計(jì)算&
98、lt;/p><p> 4.5.1 計(jì)算圖式</p><p> 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,故行車道板可按兩端固定和中間鉸接的板計(jì)算,見(jiàn)圖4.15</p><p> 圖4.15 行車道板構(gòu)造圖</p><p> 4.5.2 永久荷載及其效應(yīng)</p><p> ?。?)每延米板上的恒載 g</
99、p><p><b> 瀝青混凝土層面 :</b></p><p> g1 = 0.04×1.0×23 = 0.92 ( kN/m )</p><p><b> C25混凝土墊層:</b></p><p> g2 = 0.08×1.0×24 = 1.92
100、( kN/m )</p><p><b> T梁翼緣板自重:</b></p><p> g3 = 0.16×1.0×25 = 4.00 ( kN/m )</p><p> 每延米跨寬板恒載合計(jì):</p><p> g = =6.84 kN/m</p><p>
101、(2)永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)</p><p> 彎矩 : </p><p><b> 剪力 : </b></p><p> = =6.84 ×=6.84 ( kN )</p><p> ?。?)可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng) </p><p> 公路—Ⅱ級(jí): 以重車后輪作用于鉸接
102、縫軸線上為最不利布置,此時(shí)兩邊的懸臂板各承受一般的車輪荷載 (如圖5.16)。 </p><p> 按照 《橋規(guī)》 4.3.1條后輪著地寬度及 圖4.16 行車道板荷載布置 </p><p> 長(zhǎng)度為: </p>
103、<p> = 0.2 m = 0.6 m </p><p> 順行車向輪壓分布寬度:</p><p> = + 2H =0.2.+2×0.12=0.44(m)</p><p> 垂直行車方向輪壓分布寬度:</p><p> =+2H =0.6+2×0.12=0.84(m)</p>
104、<p> 荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度:</p><p> a=+1.4+2=0.44+1.4+2×1.00=3.84(m)</p><p> 按照《橋規(guī)》4.3.2條規(guī)定,局部加載沖擊系數(shù): 1+=1.29 。</p><p> 作用于每米寬板條上的彎矩為:</p><p><b> =-(1+
105、)(-)</b></p><p> =-1.29×(1.00-)=-18.58 ()</p><p> 作用于每米寬板條上的剪力為:</p><p> =(1+)=1.29 ×=23.52(kN)</p><p><b> ?。?)基本組合</b></p><p
106、> 按《橋規(guī)》 4.1.6條。</p><p><b> 恒+汽:</b></p><p> 1.2 +1.4=-1.2×3.42-1.4×18.58 </p><p> =-4.104-26.102=-30.12 ()</p><p> 1.2 +1.4 =1.2×6.84
107、+1.4×23.52</p><p> =8.208+32.928=41.14(kN)</p><p> 故行車道板的設(shè)計(jì)作用效應(yīng)為:</p><p><b> =-30.12 </b></p><p><b> =41.14</b></p><p>&l
108、t;b> 4.6 墩臺(tái)設(shè)計(jì)</b></p><p> ?。?)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造</p><p> 設(shè)計(jì)荷載:城市A級(jí);</p><p> 橋面凈寬:凈—11m+2×1.5m;</p><p> 標(biāo)準(zhǔn)跨徑:18m,梁長(zhǎng)17.96m;</p><p> 上部構(gòu)造:鋼筋混凝土T梁。&l
109、t;/p><p> ?。?)水文地質(zhì)條件(本設(shè)計(jì)系假設(shè)條件)</p><p> 沖刷深度:最大沖刷線為河床線下2.7m處;</p><p> 地質(zhì)條件:軟塑粘性土;</p><p> 按無(wú)橋向的水平力(漂流物、沖擊力、水流壓力等)計(jì)算;</p><p><b> (3)材料</b></p
110、><p> 鋼筋:采用HRB335鋼筋;</p><p> 混凝土:蓋梁用C45,墩柱及系梁采用C30,鉆孔灌注樁用C25混凝土。</p><p><b> ?。?)橋墩尺寸</b></p><p> 選用如圖4.17所示結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p> 圖4.17 橋墩一般構(gòu)造圖</p&g
111、t;<p><b> 5 蓋梁計(jì)算</b></p><p><b> 5.1 荷載計(jì)算</b></p><p> ?。?)上部結(jié)構(gòu)永久作用見(jiàn)表5.1</p><p> 表5.1 上部結(jié)構(gòu)永久作用表</p><p> ?。?)蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算</p><p
112、> 圖5.1 蓋梁內(nèi)力計(jì)算圖</p><p> 表5.2 蓋梁自重產(chǎn)生的彎矩、剪力效應(yīng)計(jì)算</p><p><b> ?。?)可變作用計(jì)算</b></p><p> 可變荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算:荷載對(duì)稱布置時(shí)用杠桿原理法,非對(duì)稱時(shí)用偏心壓力法。</p><p><b> 公路—Ι級(jí)</b>
113、;</p><p> 單車列,對(duì)稱布置時(shí)(見(jiàn)圖5.2):</p><p> 圖5.2 單車列對(duì)稱布置圖</p><p> 圖5.3 雙列車對(duì)稱布置圖</p><p> 圖5.4 非對(duì)稱布置圖</p><p> 雙車列,對(duì)稱布置時(shí)(見(jiàn)圖5.3):</p><p> 單車列,對(duì)稱布置時(shí)(
114、見(jiàn)圖5.2):</p><p> 由 ,已知,n=6,e=4.1, </p><p><b> 則</b></p><p> 雙車列,非對(duì)稱布置時(shí)(見(jiàn)圖5.4):</p><p><b> 由,已知,,,則:</b></p><p><b> 人群荷載&l
115、t;/b></p><p> 圖5.5 人群荷載布置圖</p><p> 兩側(cè)有人群,對(duì)稱布置時(shí):(見(jiàn)圖5.5)</p><p><b> =0</b></p><p> 單側(cè)有人群,對(duì)稱布置時(shí)(見(jiàn)圖5.5):</p><p><b> 已知,,,</b>&l
116、t;/p><p><b> 則:</b></p><p> 按順橋向可變荷載移動(dòng)情況,求得支座活載反力的最大值(見(jiàn)圖5.6)</p><p> 圖5.6 汽車荷載布置圖</p><p> 公路—Ⅱ級(jí)(見(jiàn)圖5.6)</p><p><b> 雙孔布載單列車時(shí):</b>&l
117、t;/p><p><b> 雙孔布載雙列車時(shí):</b></p><p><b> 單孔布載單列車時(shí):</b></p><p><b> 單孔布載雙列車時(shí):</b></p><p> 人群荷載(見(jiàn)圖5.7)</p><p> 圖5.7 人群荷載布置圖
118、</p><p><b> 單孔滿載時(shí): </b></p><p> 雙孔滿載時(shí): </p><p> 可變恒載橫向分布后各梁支點(diǎn)反力</p><p> 計(jì)算公式: </p><p><b> 結(jié)果見(jiàn)表。</b&
119、gt;</p><p> 表5.3 荷載對(duì)稱布置時(shí)各梁支點(diǎn)反力計(jì)算表</p><p> 表5.4 荷載非對(duì)稱布置時(shí)各梁支點(diǎn)反力計(jì)算表</p><p> 各梁永久恒載、可變荷載反力組合</p><p> 計(jì)算見(jiàn)表5.5,表中取各梁的最大值,其中沖擊系數(shù)為:</p><p> 表5.5 各梁恒載、活載反力組合計(jì)算
120、表(單位:kN)</p><p><b> 雙柱反力計(jì)算:</b></p><p> 所引用的各梁反力見(jiàn)表5.5,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5.6,由下表可見(jiàn),組合⑦產(chǎn)生的反力最大,控制設(shè)計(jì)。</p><p> 表5.6 柱反力計(jì)算表</p><p><b> 5.2 內(nèi)力計(jì)算</b></p>
121、<p> 5.2.1 恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力</p><p> 圖5.8 蓋梁荷載分布圖</p><p><b> ?。?)彎矩計(jì)算</b></p><p> 為求得彎矩最大值,支點(diǎn)負(fù)彎矩取用非對(duì)稱布置時(shí)數(shù)值,跨中的彎矩取用對(duì)稱布置時(shí)數(shù)值。</p><p> 按圖給出的截面位置,各截面彎矩計(jì)算
122、式為(按最大荷載布置):</p><p> 各種荷載組合下的各截面彎矩計(jì)算見(jiàn)表5.7(表中的彎矩計(jì)算均未考慮施工荷載的影響)。</p><p> 表5.7 各截面彎矩計(jì)算表</p><p> (2)相應(yīng)于最大彎矩時(shí)的剪力計(jì)算</p><p><b> 剪力計(jì)算式如下:</b></p><p&g
123、t; 截面①-①:,; </p><p> 截面②-②:; </p><p> 截面③-③:,; </p><p> 截面④-④:; </p><
124、;p><b> 截面⑤-⑤:</b></p><p><b> 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5.9</b></p><p> 5.2.2 蓋梁內(nèi)力匯總(表)</p><p> 表中各截面內(nèi)力均取表和表中的最大值。</p><p> 表5.8 蓋梁內(nèi)力匯總表</p><p>
125、 表5.9 各截面剪力計(jì)算</p><p> 5.2.3 斜截面抗剪承載力驗(yàn)算</p><p> 采用C45混凝土,主筋選用HRB335, 28,保護(hù)層5cm(鋼筋中心至混凝土邊緣)。,。</p><p> 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)5.2.10條規(guī)定,當(dāng)截面符合時(shí)可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算,僅需按9.3.13
126、條構(gòu)造要求配置箍筋。</p><p> 式中:—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),本設(shè)計(jì)??;</p><p> —混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度,本設(shè)計(jì)為</p><p><b> 對(duì)于截面:</b></p><p><b> 對(duì)于截面~截面:</b></p><p> 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)
127、應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62—2004)5.2.9條:</p><p> 對(duì)照表計(jì)算值,本設(shè)計(jì)可按構(gòu)造要求設(shè)置斜筋和箍筋(見(jiàn)圖5.9)。</p><p> 圖5.9 蓋梁配筋圖</p><p><b> 6 橋墩墩柱設(shè)計(jì)</b></p><p> 墩柱一般尺寸見(jiàn)圖30所示,直徑為160cm,用C30混
128、凝土,HRB335鋼筋。</p><p> 圖6.1墩柱一般尺寸見(jiàn)</p><p><b> 6.1 荷載計(jì)算</b></p><p> 6.1.1 恒載計(jì)算</p><p> (1)上部構(gòu)造恒載,一孔總重2648.7kN;</p><p> ?。?)蓋梁自重(半根蓋梁)374.63kN;
129、</p><p><b> (3)橫系梁重 </b></p><p><b> ?。?)墩柱自重</b></p><p> 作用于墩柱頂面的恒載垂直力為:</p><p> 6.1.2 汽車荷載計(jì)算</p><p> 荷載布置及行駛情況見(jiàn)前述圖,由蓋梁計(jì)算得知:<
130、;/p><p><b> ?。?)公路—II級(jí)</b></p><p><b> 單孔荷載</b></p><p><b> 單列車時(shí):</b></p><p><b> ,, </b></p><p><b> 相應(yīng)
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