土木工程(路橋)畢業(yè)論文--混凝土簡支t形梁橋

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　混凝土簡支T形梁橋由于其具有外形簡單，制造方便，結構受力合理，主梁高跨比小，橫向借助橫隔梁聯結，結構整體性好，橋梁下部結構尺寸小和橋型美觀等優(yōu)點，目前在公路橋梁工程中應用非常廣泛。</p><p>　　在本次設計中，首先進行了橋型方案的比選，確定簡支梁橋方案后，就其進行了結構設計，設計的主要內容有：擬定

2、截面尺寸；計算控制截面的設計內力及其相應的組合值；行車道板計算，主梁裂縫、撓度及預拱度計算等。接著進行了簡單的施工方法設計，包括施工前的準備，主要分項工程的施工方法設計，冬季和雨季的施工安排以及施工過程中的環(huán)境保護措施等。</p><p>　　關鍵詞： T形梁，方案比選，結構設計，施工方法</p><p><b>　　Abstract</b></p>&

3、lt;p>　　Concrete T-shaped girder bridges are of many advantages. They have simple outlines and can be fabricated easily. The forces that act on their structures are reasonable. The ratio of height of girders to span of

4、 girders is small. In landscape orientation the girders are connected by intersecting girders. Therefore the whole structure is of good entirety. And there are still many other merits, such as small size of infrastructur

5、e, the beauty of this type of bridge and so on. Because of these advan</p><p>　　In the process of the design of the bridge, the comparison of different types of bridge is done firstly. After the comfirmation

6、 of the type of the bridge, the design of the structure is done, including confirming the size of cross sections, calculating the design forces of restraining sections and combining them according to The Criterion, deck

7、calculation, deflection and crack, main girder camber calculation. After all the work, next is the design of construction method. It includes the prepara</p><p>　　Key Words: T-shaped girder; comparion of dif

8、ferent schemes，the design of the structure，construction method</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 編制方案的原則與比選（1）</p><p>　　1.1 基本原則（1）</p><p>　　1.2 比選依據（1）</

9、p><p>　　1.3 簡支梁橋方案（1）</p><p>　　1.4 連續(xù)梁橋方案（1）</p><p>　　1.5 方案比較（1）</p><p>　　2 設計資料及構造布置（3）</p><p>　　2.1 設計資料（3）</p><p>　　2.1.1 橋梁跨徑及橋寬（3）<

10、;/p><p>　　2.1.2 設計荷載（3）</p><p>　　2.1.3 材料及工藝（3）</p><p>　　2.1.4 設計依據（3）</p><p>　　2.2 橫截面布置（4）</p><p>　　2.2.1 主梁間距和主梁片數（4）</p><p>　　2.2.2 主梁跨中

11、截面尺寸擬定（4）</p><p>　　2.3 橫截面沿跨長的變化（7）</p><p>　　2.4 橫隔粱的布置（8）</p><p>　　3 主梁作用效應計算（8）</p><p>　　3.1 永久作用效應計算（8）</p><p>　　3.1.1 永久作用集度（8）</p><p&

12、gt;　　3.1.2 永久作用效應（8）</p><p>　　3.2 可變作用效應計算（9）</p><p>　　3.2.1 沖擊系數和車道折減系數（9）</p><p>　　3.2.2 計算主梁的荷載橫向分布系數（10）</p><p>　　3.2.3 車道荷載的取值（14）</p><p>　　3.2.4

13、 計算可變作用效應（15）</p><p>　　3.3 主梁作用效應組合（17）</p><p>　　4 截面配筋設計（22）</p><p>　　4.1 主筋配置與校核（22）</p><p>　　4.2 斜筋與箍筋配置（23）</p><p>　　4.3 全梁承載力校核（26）</p>&

14、lt;p>　　5 行車道板計算（27）</p><p>　　5.1 內力計算（27）</p><p>　　5.2 內力組合（27）</p><p>　　5.3 截面配筋設計（28）</p><p>　　5.4 截面強度計算（28）</p><p>　　6 主梁裂縫、撓度與預拱度驗算（30）</p

15、><p>　　6.1 裂縫寬度驗算（30）</p><p>　　6.2 撓度驗算（30）</p><p>　　6.3 預拱度設置（32）</p><p>　　7 橫隔梁計算（33）</p><p>　　7.1 確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用（33）</p><p>　　7.2 跨中橫隔梁

16、的作用效應影響線（34）</p><p>　　7.2.1 繪制彎矩影響線（34）</p><p>　　7.2.2 繪制剪力影響線（35）</p><p>　　7.3 截面作用效應計算（37）</p><p>　　7.4 截面配筋計算（38）</p><p>　　8 蓋梁計算（40）</p>&

17、lt;p>　　8.1 荷載計算（40）</p><p>　　8.1.1 上部結構永久荷載（40）</p><p>　　8.1.2 蓋梁自重及作用效應計算（40）</p><p>　　8.1.3 可變荷載計算（41）</p><p>　　8.1.4 雙柱反力Gi計算（45）</p><p>　　8.2 內

18、力計算（46）</p><p>　　8.2.1 恒載加活載作用下各截面的內力（46）</p><p>　　8.2.2 蓋梁內力匯總（48）</p><p>　　8.3 截面配筋設計與承載力校核（48）</p><p>　　8.3.1 正截面抗彎承載能力驗算（48）</p><p>　　8.3.2 斜截面抗剪承

19、載能力驗算（51）</p><p>　　8.3.3 全梁承載力校核（52）</p><p>　　9 橋墩墩柱設計（53）</p><p>　　9.1 荷載計算（53）</p><p>　　9.1.1 恒載計算（53）</p><p>　　9.1.2 汽車荷載計算（53）</p><p&g

20、t;　　9.1.3 雙柱反力橫向分布計算（54）</p><p>　　9.1.4 荷載組合（54）</p><p>　　9.2 截面配筋計算及配筋驗算55）</p><p>　　9.2.1 垂直力（55）</p><p>　　9.2.2 作用于墩柱底的外力（56）</p><p>　　9.2.3 截面配筋計算

21、（56）</p><p>　　10 橋梁工程專項安全施工方案（58）</p><p>　　10.1 橋梁工程施工中的安全基本規(guī)定（58）</p><p>　　10.2 橋梁高空作業(yè)安全目標（59）</p><p>　　10.3 高空作業(yè)墜落事故產生的原因分析（59）</p><p>　　10.4 預防高空墜落

22、措施（60）</p><p>　　10.5 挖基礎施工安全規(guī)程（61）</p><p>　　10.6 橋涵工程施工中的安全基本規(guī)定（62）</p><p>　　10.7 高空墜落處理程序（69）</p><p><b>　　參考文獻（71）</b></p><p><b>　　

23、致 謝（72）</b></p><p>　　1 編制方案的原則與比選</p><p><b>　　1.1基本原則</b></p><p>　?。?）在符合路線基本走向的同時，力求接線順暢，路線短捷，橋梁較短，盡量降低工程造價。</p><p>　　（2）在滿足使用功能的前提下，力求橋型結構實用、經濟、安全、

24、美觀，有利于環(huán)保。同時要根據橋位區(qū)的地形、地貌、氣象、水文、地質、地震等條件，選用技術先進可靠、施工工藝成熟、便于后期養(yǎng)護的橋型方案。</p><p>　　（3）橋孔布置應滿足通航要求。</p><p><b>　　1.2比選依據</b></p><p>　　根據橋位處河流的通航要求，結合橋位處的地形地貌、地質等條件，并著重考慮施工的方便性，對

25、兩跨預應力混凝土簡支箱梁橋、兩跨預應力混凝土連續(xù)梁橋等橋式方案進行比選.。</p><p><b>　　1.3簡支梁橋方案</b></p><p>　　主梁采用T形截面，梁高為等高度，主梁采用預制裝配的施工方法。橋墩均采用雙柱式橋墩，橋臺為框架式橋臺，基礎為鉆孔灌注樁基礎。</p><p><b>　　1.4連續(xù)梁橋方案</b&

26、gt;</p><p>　　主梁采用箱形截面，梁高為等高度，主梁采用懸臂澆筑施工。橋墩均采用雙柱式橋墩，橋臺為框架式橋臺，基礎為鉆孔灌注樁基礎。</p><p><b>　　1.5方案比較</b></p><p>　　以上兩個方案的優(yōu)缺點比較如下表所示：</p><p>　　表1.1 方案比較表</p>&

27、lt;p>　　綜上所述，此橋跨徑不大，采用簡支梁橋既能滿足功能要求，施工又簡單，造價也低，所以采用簡支梁橋方案。</p><p>　　2 設計資料及構造布置</p><p><b>　　2.1 設計資料</b></p><p>　　2.1.1 橋梁跨徑及橋寬</p><p>　　標準跨徑：20 m（墩中心距離）；&

28、lt;/p><p>　　主梁全長：19.96m；</p><p>　　計算跨徑：19.50</p><p>　　橋面凈空：1.0+-凈8.6+1.0（分隔帶）+-凈8.6+1.0=20.6m。</p><p>　　2.1.2 設計荷載</p><p>　　公路—Ⅱ級，人群荷載3.0kN/m2。</p><

29、;p>　　2.1.3 材料及工藝</p><p>　　混凝土：主梁用C40，欄桿及橋面鋪裝用C25。</p><p>　　普通鋼筋直徑大于和等于8mm的采用HRB335鋼筋,直徑小于8mm的均用R235鋼筋。</p><p>　　2.1.4 設計依據</p><p>　?。?）（JTG D60—2004）《公路橋涵設計通用規(guī)范》<

30、/p><p>　?。?）（JTG D62—2004）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》</p><p>　　（3）（JTJ/T041—2000）《公路橋涵施工技術規(guī)范》實施手冊</p><p>　?。?）《公路橋涵設計手冊》（梁橋），人民交通出版社，1996</p><p>　?。?）《橋梁工程》，邵旭東主編，武漢理工大學出版社，200

31、5</p><p>　　（6）《橋梁計算示例叢書》（混凝土簡直梁（板）橋），易建國主編，人民交通出版社</p><p>　?。?）《結構設計原理》葉見曙主編，人民交通出版社，1999</p><p><b>　　2.2 橫截面布置</b></p><p>　　2.2.1 主梁間距和主梁片數</p><

32、p>　　主梁間距通常應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標ρ有效，故可在許可條件下適當加寬T梁翼板。本橋主梁翼板寬度為1600mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現澆混凝土剛性接頭，橋寬選用五片主梁,如表2.1所示。</p><p>　　表2.1 基本計算數據</p><p>　　2.2.2 主梁跨中截面尺寸擬定</p>

33、<p><b>　?。?）主梁高度</b></p><p>　　預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與跨徑之比通常在1/15~1/25，標準設計中高跨比約在1/18~1/19。當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經濟的方案，因為加大梁高可以節(jié)省預應力鋼束的用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本橋取用1600mm的主梁高度是較合適的。</p>

34、<p>　?。?）主梁截面細部尺寸</p><p>　　T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。本橋預制T梁的翼板厚度取用100mm，翼板根部加厚至160mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預應力混凝土梁中腹板內主拉應力較小，腹板厚度一般由布置預制孔管的構造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本橋腹板厚度取1

35、60mm。</p><p>　　圖2.1 斷面圖（單位：mm）</p><p>　　圖2.2 立面圖（單位：mm）</p><p>　　圖2.3 跨中截面尺寸圖：（單位：mm）</p><p>　?。?） 計算截面幾何特征</p><p>　　將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性計算見下表。</

36、p><p>　　表2.2 跨中截面幾何特性計算表</p><p>　　注：大毛截面形心至上緣距離60.65（cm）</p><p>　　小毛截面形心至上緣距離 64.14（cm）</p><p>　　（4）檢驗截面效率指標ρ</p><p>　　上核心距：ks= = =32.54（cm）</p><p&

37、gt;　　下核心距：kx= = =64.04（cm）</p><p><b>　　截面效率指標：</b></p><p>　　ρ= = =0.54>0.5</p><p>　　表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。</p><p>　　2.3 橫截面沿跨長的變化</p><p>　　如圖2

38、.2所示，本設計主梁采用等高形式，橫截面的T梁翼板厚度沿跨長不變。</p><p>　　2.4 橫隔粱的布置</p><p>　　模型試驗結果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當該處有橫隔梁時較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對主梁設計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設置一道中橫隔梁，當跨度較大時應設置較多的橫隔梁。本設計在橋跨中點、四分點、支點處設置五處橫隔梁，其間距

39、為4.85m。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部240mm，下部220mm；中橫隔梁高度為1000mm，厚度為上部160mm，下部140mm。</p><p><b>　　詳見圖2.2。</b></p><p>　　3 主梁作用效應計算</p><p>　　根據上述梁跨結構縱、橫截面的布置，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得各

40、主梁控制截面（一般取跨中、四分點、變化點截面和支點截面）的永久作用和最大可變作用效應，然后再進行主梁作用效應組合。</p><p>　　3.1 永久作用效應計算</p><p>　　3.1.1 永久作用集度</p><p><b>　　（1）預制梁自重</b></p><p><b>　?、贅蛎驿佈b</b

41、></p><p>　　瀝青混凝土與防水混凝土</p><p>　?、谥c段梁的自重（長1.63m）</p><p>　　G⑶=0.79931×25×1.63=29.09（kN）</p><p><b>　?、圻呏髁旱臋M隔梁</b></p><p><b>　　

42、中橫隔梁體積：</b></p><p>　　0.16×（0.8×1.47－0.5×0.725×0.8－0.5×0.1×0.075）=0.1693（m3）</p><p><b>　　端橫隔梁體積：</b></p><p>　　0.23×（1.72×0.6

43、5－0.5×0.1076×0.65）=0.2491（m3）</p><p>　　故半跨內橫梁重力為：</p><p>　　G⑷=（2.5×0.1693+1×0.2491）×25=16.81 （kN） </p><p>　?、茴A制梁永久作用集度</p><p>　　g1=（85.23+56.21

44、+29.09+16.81）／14.98=15.73（kN/m）</p><p>　　3.1.2 永久作用效應</p><p>　　如圖2.3所示，設x為計算截面離左支座的距離，并令α=x／l。</p><p>　　主糧彎矩和剪力的計算公式分別為</p><p><b>　?。?-1）</b></p><

45、;p><b>　　（3-2）</b></p><p>　　永久作用效應計算見表3.1。</p><p>　　表3.1 永久作用效應</p><p>　　3.2 可變作用效應計算</p><p>　　3.2.1沖擊系數和車道折減系數</p><p>　　按《橋規(guī)》4.3.2條規(guī)定，結構的沖擊系

46、數與結構的基頻有關，因此要先計算結構的基頻。簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算：</p><p>　　f=＝＝4.86（Hz） （3-3）</p><p>　　其中mc===986.48（ kg/m）</p><p>　　根據本橋的基頻可計算出汽車荷載的沖擊系數為：</p><p>　　μ=0.1767lnf－0.0157＝0.264

47、 （3-4）</p><p>　　按《橋規(guī)》4.3.1條，當車道大于兩車道時，需進行車道折減，三車道折減22%，四車道折減33%，但折減后不得小于用兩行車隊布載的計算結果。本橋按兩車道設計，因此在計算可變作用效應時不需進行車道折減。</p><p>　　圖 3.1 永久作用效應計算圖</p><p>　　3.2.2計算主梁的荷載橫向分

48、布系數</p><p>　　（1）跨中的荷載橫向分布系數mc</p><p>　　如前所述，本橋橋跨內設七道橫隔梁，具有可靠的橫向聯系，且承重結構的長寬比為：</p><p>　　L／B=19.50／8.6=2.4>2 （3-5）</p><p>　　故可按修正剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫

49、向分布系數mc。</p><p>　?、儆嬎阒髁嚎古T矩IT</p><p>　　對于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算：</p><p>　　IT= （3-6）</p><p>　　式中：bi,ti—— 相應為單個矩形截面的寬度和高度；</p><p>　　Ci——

50、矩形截面抗扭剛度系數；</p><p>　　m——梁截面劃分為單個矩形截面的個數。</p><p>　　對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度：</p><p>　　t1＝＝8.7（cm）</p><p>　　圖3.2示出了的IT計算圖示，IT的計算見表3.2。</p><p>　　圖3.2 IT計算圖式（單位：cm）&l

51、t;/p><p>　　表3.2 IT計算表</p><p>　　②計算抗扭修正系數β</p><p>　　對于本橋主梁的間距相同，且主梁為等截面，則得</p><p>　　β= （3-7）</p><p>　　式中：G=0.4E，L=19.50m，=5×0.003

52、94651=0.01973255m4，a1=3.2m，a2=1.6m，a3=0m，a4=-1.6m，a5=-3.2m，Ii=0.296199m4</p><p><b>　　計算得β=0.89</b></p><p>　?、郯葱拚齽傂詸M梁法計算橫向影響線豎標值</p><p>　　ηij = ＋β

53、（3-8）</p><p>　　式中：n=5， =2×（3.22+1.62）=25.6（m2）</p><p>　　計算結果列于下表中。</p><p><b>　　表3.3 ηij值</b></p><p>　　④計算荷載橫向分布系數</p><p>　　1號梁的橫向影響線和最不利荷載

54、布置圖式如圖3.3所示。</p><p>　　圖3.3 跨中的橫向分布系數mc計算圖式（單位：mm）</p><p>　　可變作用（公路—Ⅱ級）：</p><p>　　兩車道：mcq= （0.48164+0.3866 +0.19061 +0.02163）=0.589</p><p>　　可變作用（人群）mcr=0.817</p>

55、<p>　?。?）支點截面的荷載橫向分布系數m0</p><p>　　如圖3.4所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向影響線并進行布載，1號梁可變作用的橫向分布系數計算如下：</p><p>　　圖3.4 支點的橫向分布系數mo計算圖式（單位：mm）</p><p>　　可變作用（汽車）moq= =0.75</p><p>　　可變作用（

56、人群）mor=1.688</p><p>　?。?）橫向分布系數匯總（見表3.4）</p><p>　　表3.4 1號梁可變作用的橫向分布系數</p><p>　　3.2.3車道荷載的取值</p><p>　　按《橋規(guī)》4.3.1條，公路—Ⅱ級的均布荷載標準值qk和集中荷載標準值Pk為： qk=7.875</p><p&g

57、t;　　計算彎矩時： Pk=（×（19.50－5）+180）×0.75=178.5（kN）</p><p>　　計算剪力時： Pk =214.2（kN）</p><p>　　3.2.4計算可變作用效應</p><p>　　在可變作用效應計算中，本橋對于橫向分布系數的取值作如下考慮：支點處橫向分布系數取m0，從支點至第一根橫隔梁，橫向

58、分布系數從m0直線過渡到mc，其余梁段均取mc。</p><p>　?。?）求跨中截面的最大彎矩和最大剪力</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　圖3.5 跨中截面作用效應計算圖式</p><p>　　可變作用（汽車）標準效應：</p><p>　　=1.264

59、15;1×0.589×（7.875×47.53+178.5×4.875）=926.51（kN·m）</p><p>　　1.264×1×0.817×（7.875×2.4375+214.2×0.5）=90.42 （kN）</p><p>　　可變作用（人群）效應：</p><

60、;p>　　Q=1.00×3.0=3.00（kN·m）0.817×2.4×47.53=93.20（kN·m）</p><p>　　=0.817×2.4×2.4375=11.47 （kN）</p><p>　?。?）求四分點截面的最大彎矩和最大剪力</p><p>　　圖3.6 為四分點截面作用

61、效應的計算圖示。</p><p>　　圖3.6 四分點截面作用效應計算圖式</p><p>　　可變作用（汽車）標準效應：</p><p>　　1.264×0.589×（7.875×3.4852+214.2×33.57）=740.60（kN·m）</p><p>　　=1.264×

62、0.589×（7.875×2.4375+214.2×0.5）=210.50（kN）</p><p>　　可變作用（人群）效應：</p><p>　　=0.817×2.4×43.45=85.19（kN·m）</p><p>　　=0.817×2.4×2.4375=11047（kN）<

63、/p><p>　?。?）求支點截面的最大剪力</p><p>　　圖3.7 支點截面剪力計算圖式</p><p>　　可變作用（汽車）效應：</p><p>　　V =1.264×0.217×（7.875××9.75+214.2×1）+1.264×（4.9/2×（0.75-0.

64、589）×7.875×0.916+（0.75-0.589）×214.2×1）=238.02 （kN）</p><p>　　可變作用（人群）效應：</p><p>　　=1.688×2.4×9.75+4.9/2×（1.688-0.817）×2.4×0.916=44.15（kN）</p>&

65、lt;p>　　3.3主梁作用效應組合</p><p>　　本橋按《橋規(guī)》4.1.6~4.1.8條規(guī)定，根據可能同時出現的作用效應選擇了三種最不利效應組合：短期效應組合、標準效應組合和承載力極限狀態(tài)基本組合，見下表。</p><p>　　表3.5 主梁作用效應組合 </p><p><b>　　4

66、截面配筋設計</b></p><p>　　4.1 主筋配置與校核</p><p>　　考慮施工便利，多主梁主筋配置一致，由正截面極限狀態(tài)設計控制，取</p><p>　　設主筋凈保護層3cm，考慮主筋多層重疊，暫取a=8cm，則</p><p><b>　　主梁有效高 cm。</b></p>&

67、lt;p>　　翼板計算寬依據《公預規(guī)》取下述最小值：</p><p><b>　　故取</b></p><p><b>　　（1）判斷截面類型</b></p><p><b>　　C40混凝土，</b></p><p>　　屬于第一類型，即中性軸位于翼板內，可按單筋矩形截

68、面計算。</p><p><b>　　（2）受壓區(qū)高度x</b></p><p><b>　　帶入數據， 可得：</b></p><p>　　x=72mm ， x=7288mm，取x=72mm<。</p><p><b>　　滿足要求。</b></p>&l

69、t;p><b>　　（3）所需鋼筋面積</b></p><p>　　取9，A=7238mm，滿足要求。</p><p>　?。?）正截面承載力復核</p><p>　　鋼筋外徑35.8mm。</p><p>　　實際a=30+3×35.8=97.4mm</p><p>　　圖4.1

70、為彎起鋼筋布置與全梁承載力校核附圖。</p><p>　　圖4.1 彎起鋼筋布置與全梁承載力校核圖</p><p>　　4.2斜筋與箍筋配置</p><p>　　由斜截面承載極限狀態(tài)控制，從全梁設計剪力圖知，距支點處剪力組合值。</p><p>　　按伸過支點考慮，對支點截面：</p><p>　　上限值控制梁截面尺寸

71、。</p><p>　　梁截面尺寸滿足要求。</p><p>　　下限值確定構造配箍段：</p><p>　　半跨構造布箍筋段長：</p><p>　　（1）設計剪力圖分配</p><p>　　依據《公預規(guī)》規(guī)定，混凝土與箍筋承擔值0.6V=0.6×592.05=355.23kN</p><

72、;p>　　彎起鋼筋承擔值0.4V=236.82KkN</p><p><b>　　（2）箍筋配置</b></p><p>　　支點截面主筋，A=1609mm</p><p>　　縱向配筋百分率 </p><p><b>　　箍筋配筋率</b></p><p>

73、;<b>　　故</b></p><p><b>　　符合規(guī)范要求。</b></p><p><b>　　選用雙肢箍筋。</b></p><p>　　箍筋間距S=101/（160×0.00591）=106.81mm</p><p>　　參考《標準圖》，采用S=80mm

74、。</p><p><b>　　（3）彎起鋼筋布置</b></p><p><b>　　第一排彎起鋼筋：</b></p><p>　　均用即可。為保證按安全加第八、九、十排斜筋，分別采用2加焊筋。</p><p>　　4.3全梁承載力校核</p><p>　　通過繪制全梁承載

75、力包絡圖[圖4.1]可見：全梁基本組合彎矩變化曲線均位于鋼筋逐步彎起后的全梁正截面抗彎能力彎矩折線形圖線以內，足以保證全梁個截面承載安全。</p><p>　　全梁配筋構造均滿足《公預規(guī)》相關規(guī)定要求，如各主筋的彎起點距其充分利用點距離均大于梁的半高，故斜截面抗彎能力不再對此進行核算。</p><p><b>　　5 行車道板計算</b></p><

76、;p><b>　　5.1 內力計算</b></p><p><b>　?。?）恒載內力</b></p><p><b>　　每米板長恒載集度：</b></p><p>　　瀝青混凝土 0.02×1×23＝0.461kN/M</p><p>　　C40混

77、凝土 （0.02+0.02+8×0.015）×1×24＝3.841 kN/M</p><p>　　T梁翼板 （0.10+0.16）/2×25＝3.25 kN/M</p><p><b>　　彎矩</b></p><p><b>　　剪力</b></p><p&g

78、t;<b>　　（2）活載內力</b></p><p>　　a=a+l/3=0.56+1.4/3=1.03<1.4，單輪布置。</p><p><b>　　5.2 內力組合</b></p><p>　　5.3 截面配筋設計</p><p>　　結構重要性系數r=1.0，C40混凝土，取a=4c

79、m，h=160-40=80cm。</p><p>　　計算解得x=57.5mm，或x=182.5mm取x=57.5mm。</p><p><b>　　所需鋼筋面積</b></p><p>　　取，A=4926mm</p><p><b>　　a）支點斷面</b></p><p&g

80、t;<b>　　b）跨中斷面</b></p><p>　　圖5.1 行車道板受力鋼筋布置圖式（單位：mm）</p><p>　　5.4 截面強度計算</p><p>　　取凈保護層3cm，則</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　故不需作抗震配筋

81、與抗剪強度核算。</p><p>　　6 主梁裂縫、撓度與預拱度驗算</p><p>　　6.1 裂縫寬度驗算</p><p><b>　　縱向主筋百分率</b></p><p>　　根據《通用規(guī)范》，長期效應組合內力為：</p><p>　　短期效應組合內力為：</p><p

82、>　　短期效應組合引起開裂截面縱向主筋應力：</p><p><b>　　最大裂縫寬度</b></p><p><b>　　本橋屬于Ⅱ類環(huán)境</b></p><p><b>　　故滿足抗裂性要求。</b></p><p><b>　　6.2 撓度驗算</b

83、></p><p>　?。?）等效截面抗彎剛度</p><p><b>　?、匍_裂截面</b></p><p>　　換算截面重心在梁肋內，按T形截面計算，即：</p><p><b>　　計算解得：</b></p><p>　　x=292.37mm，x=-4670.32

84、mm 取x=292.37mm。</p><p><b>　　換算截面慣矩</b></p><p><b>　　開裂截面抗彎剛度</b></p><p><b>　　②全截面</b></p><p><b>　　換算截面重心</b></p>

85、<p>　　計算解得x=963.4mm，x=3004.9mm。取x=963.4mm。</p><p><b>　　全截面剛度。</b></p><p>　　換算截面重心至受拉邊緣距離。</p><p>　　換算截面對受拉邊緣彈性抵抗矩。</p><p>　　換算截面重心以上部分對重心軸靜矩：</p>

86、<p><b>　?、坶_裂彎矩</b></p><p><b>　?、艿刃Ы孛婵箯潉偠?lt;/b></p><p>　?。?）消除結構自重影響后的長期撓度</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　6.3 預拱度設置<

87、/b></p><p>　　荷載短期效應組合并考慮長期效應影響產生的長期撓度為</p><p><b>　　應設置預拱度。</b></p><p>　　預拱度值按結構自重和1/2可變荷載頻遇值計算的長期撓度采用。</p><p>　　不計汽車活載沖擊，故有</p><p>　　故簡支T梁預制

88、時，其跨中預拱度值取14mm，其余各點位預拱度值按拋物線取值即可。</p><p><b>　　7 橫隔梁計算</b></p><p>　　7.1 確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用</p><p>　　鑒于具有多根內橫隔梁的橋梁跨中處的橫隔梁受力最大，通?？芍挥嬎憧缰袡M隔梁的作用效應，其余橫隔梁可依據跨中橫隔梁偏安全地選用相同的截面尺寸和配筋。

89、</p><p>　　根據《橋規(guī)》4.3.1條規(guī)定，橋梁結構的局部加載計算應采用車輛荷載，圖7.1示出跨中橫隔梁縱向的最不利荷載布置。</p><p>　　圖7.1 跨中橫隔梁的受載圖式（單位：m）</p><p>　　縱向一行車輪和人群荷載對跨中橫隔梁的計算荷載為：</p><p><b>　　汽車：Po=</b>&l

90、t;/p><p>　　跨中橫隔梁受力影響線的面積：</p><p>　　Ω= 人群荷載： = （kN/m）</p><p>　　7.2 跨中橫隔梁的作用效應影響線</p><p>　　通常橫隔梁彎矩為靠近橋中線的截面較大，而剪力則在靠近兩側邊緣處的截面較大。所以，如圖7.2所示的跨中橫隔梁，本題可以只取A、B兩個截面計算橫隔梁的彎矩，取1號梁右和

91、2號梁右截面計算剪力。本題采用修正的剛性橫梁法計算橫隔梁作用效應，先需作出相應的作用效應影響線。</p><p>　　7.2.1 繪制彎矩影響線</p><p><b>　?。?） 計算公式</b></p><p>　　如圖7.2.a所示，在橋梁跨中當單位荷載P=1作用在j號梁軸上時，i號所受的作用為豎向力。因此，由平衡條件就可寫出A截面的彎矩

92、計算公式：</p><p>　　當P=1作用在截面A的左側時：</p><p>　　即: </p><p>　　式中：biA——i號梁軸到A截面的距離；</p><p>　　eA——單位荷載P=1作用位置到A截面的距離。</p><p>　　當P=1作用在截面A的右側時，同理可得：</p>

93、<p>　?。?）計算彎矩影響線值</p><p>　　在表5中已得到：， ，， ，， ，，</p><p>　　對于A截面的彎矩MA影響線可計算如下：</p><p>　　P=1作用在1號梁軸上時：</p><p>　　P=1作用在4號梁軸上時： </p><p>　　P=1作用在5號梁軸上時：</p

94、><p>　　根據上述三點坐標和A截面位置，便可繪出MA影響線如圖7.2. b所示。</p><p>　　同理，MB影響線計算如下：</p><p>　　繪出MB影響線如圖7.2.c所示。</p><p>　　7.2.2 繪制剪力影響線</p><p>　?。?）1號主梁右截面的剪力V影響線計算：</p>&

95、lt;p>　　P=1作用在計算截面以右時：</p><p>　?。礊?號梁的荷載橫向影響線，參見圖5）</p><p>　　P=1作用在計算截面以左時：</p><p>　　繪成的V影響線如圖7.2.d所示。</p><p>　?。?）2號主梁右截面的剪力V影響線計算：</p><p>　　P=1作用在計算截面

96、以右時： </p><p>　　如P=1作用在2號梁軸上時：</p><p><b>　　同理：</b></p><p>　　P=1作用在計算截面以左時：</p><p>　　繪成的V影響線如圖7.2.e所示。</p><p>　　圖 7.2 中橫隔梁作用效應影響線圖（單位：mm）</p&g

97、t;<p>　　7.3 截面作用效應計算</p><p>　　計算公式： </p><p>　　式中：——隔梁沖擊系數，根據《橋規(guī)》4.3.2條，取0.3;</p><p>　　——車道折減系數，兩車道取1；</p><p>　　——車道對于跨中橫隔梁的計算荷載;</p&g

98、t;<p>　　——人群對于跨中橫隔梁的計算荷載；</p><p>　　——與計算荷載P相對應橫隔梁的作用效應影響線的豎坐標值；</p><p><b>　　——影響線面積。</b></p><p>　　可變作用車輛P和人群q在相應影響線上的最不利位置加載見圖7.2所示，截面作用效應的計算均列入表7.1.</p>&

99、lt;p>　　表7.1 橫隔梁截面作用效應計算表</p><p>　　7.4 截面配筋計算</p><p>　　橫隔梁正彎矩配筋和負彎矩配筋，并且示出配筋計算的相應截面。剪力鋼筋選用間距S為20厘米的雙肢箍筋。經過橫隔梁正截面和斜截面承載力的驗算，上述配筋均能滿足規(guī)有關規(guī)定。由于這部分的計算與主梁截面承載力驗算類同，故從略。</p><p>　　圖7.3正彎矩

100、配筋及截面計算（單位：mm）</p><p><b>　　8 蓋梁計算</b></p><p><b>　　8.1 荷載計算</b></p><p>　　8.1.1 上部結構永久荷載</p><p>　　表8.1 上部結構永久荷載</p><p>　　8.1.2 蓋梁自重及作

101、用效應計算</p><p>　　圖 8.1 蓋梁計算（1/2蓋梁長度 單位：cm）</p><p>　　表8.2 蓋梁自重產生的彎矩、剪力效應計算</p><p>　　8.1.3 可變荷載計算 </p><p>　?。?）可變荷載橫向分布系數計算：荷載對稱布置是用杠桿原理法，非對稱布置時用偏心壓力法。</p><p>

102、<b>　?、俟贰蚣?lt;/b></p><p>　　a.單車列，對稱布置時：</p><p><b>　　==0</b></p><p>　　==0.5×0.45=0.225</p><p>　　=0.5×（0.55+0.55）=0.55</p><p>

103、;　　b.雙列車，對稱布置時：</p><p>　　==0.5×0.225=0.19</p><p>　　==0.5×（0.775+0.325）=0.55</p><p>　　=0.5×（0.675+0.675）=0.675</p><p>　　c.單車列，非對稱布置時：</p><p>

104、　　由，已知 n=5，e=2.1，2=2×（2.02+4.02）=40</p><p>　　d.雙車列，非對稱布置時：</p><p>　　已知：n=5，e=0.55，2=40，則：</p><p><b>　?、谌巳汉奢d</b></p><p>　　=1.00×3=3.00（kN/m）</p&

105、gt;<p>　　a.兩側有人群，對稱布置時：</p><p><b>　　==1.000</b></p><p><b>　　==0.000</b></p><p><b>　　=0</b></p><p>　　b.單側有人群，非對稱布置時：</p>

106、<p>　　已知：n=5，e=4.0，2=40，則：</p><p>　?。?） 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。</p><p><b>　　①公路—Ⅱ級</b></p><p><b>　　雙孔布載單列車時：</b></p><p><b>　　B

107、=kN</b></p><p><b>　　雙孔布載雙列車時：</b></p><p>　　2B=2×582.15=1164.30kN</p><p><b>　　單孔布載單列車時：</b></p><p><b>　　B=kN</b></p>

108、<p><b>　　單孔布載雙列車時：</b></p><p>　　2B=858.75kN</p><p>　?、谌巳汉奢d </p><p>　　單孔滿載時（一側）：B2= 3.00 ×0.5×1.000×19.50=43.65kN</p>&l

109、t;p>　　雙孔滿載時（一側）：</p><p>　　B1= B2=43.65 kN</p><p>　　B1 +B2=87.3 kN </p><p>　　（3）可變荷載橫向分，可變荷載反力組合：</p><p>　　計算見表8.2，布后各梁支點反力（計算的一般公式為），見表8.3。</p><p>　　（4

110、）各梁永久荷載表中均取用各梁的最大值，其中沖擊系數為：</p><p>　　1+μ=1+0.235=1.235</p><p>　　表8.3 各梁支點反力計算</p><p>　　表8.4 各梁永久荷載、可變荷載基本組合計算表 （單位：kN）</p><p>　　8.1.4 雙柱反力Gi計算</p><p>　　表

111、8.5 雙柱反力G1計算</p><p>　　由表8.4可知，偏載左邊的立柱反力最大（G1>G2），并由荷載組合⑦時（公路-Ⅱ級，雙列非對稱布置與人群對稱組合）控制設計。</p><p>　　此時G1=2825.75kN ，G2=195.45kN。</p><p><b>　　8.2 內力計算</b></p><p&g

112、t;　　8.2.1 恒載加活載作用下各截面的內力</p><p><b>　?。?）彎矩計算</b></p><p>　　截面位置見圖8.2示。為求得最大彎矩值，支點負彎矩取用非對稱布置時數值，跨中彎矩取用對稱布置時數值。</p><p>　　圖8.2 計算彎矩截面圖 （單位：cm）</p><p>　　按圖給出的截面位

113、置，各截面彎矩計算式為：</p><p><b>　　M1-1 =0</b></p><p>　　M2-2 =-R1×0.60</p><p>　　M3-3 =-R1×1.35</p><p>　　M4-4 =-R1×2.00+G1×0.65</p><p>

114、;　　M5-5 =-R1×4.00+ G1×2.65- R2</p><p>　　各荷載組合下的各截面彎矩計算見表8.6。注意的是，表中內力計算未考慮施工荷載的影響。</p><p>　　表8.6 各截面彎矩計算</p><p>　　（2）相應于最大彎矩時的剪力計算</p><p><b>　　計算值見表8.7&

115、lt;/b></p><p>　　表8.7 各截面剪力計算</p><p>　　8.2.2 蓋梁內力匯總</p><p>　　表8.8 表中各截面內力均取表3.5中的最大值的包絡圖</p><p>　　8.3 截面配筋設計與承載力校核</p><p>　　采用C30混凝土，主筋選用HRB335，22，保護層5cm

116、（鋼筋中心至混凝土邊緣）。</p><p>　　=9.8MPa，=2100 MPa。</p><p>　　8.3.1 正截面抗彎承載能力驗算</p><p>　　1） 取③-③截面作配筋設計。</p><p>　　已知：bh=160cm×150cm ，Md=-1449.86kN﹒m，</p><p>　　取=

117、1.0， h0=150-5=145cm</p><p>　　即：1449.86×1069.8×1600x（1450-）</p><p>　　化簡后為：x2-2900x+9927.9=0 </p><p>　　解方程得到x=46.02mm</p><p>　　9.8×1600×46.02/2100=362

118、9.00mm2=36.29cm2</p><p>　　用 22鋼筋，其根數=9.5根，實際選用 18根，配筋率：μ=</p><p>　　該截面實際承載力Mu為：</p><p>　　就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設計滿足《公預規(guī)》要求。</p><p>　　2） ?、?②截面作配筋設計。 </p><p>　　已

119、知：bh=160cm×150cm ，Md=-633.74kN﹒m，</p><p>　　取=1.0 ，h0=150-5=145cm</p><p>　　即：633.74×1069.8×1600x（1450-）</p><p>　　化簡后為：x2-2900x+57403.99=0</p><p>　　解方程得到x

120、=19.93mm</p><p>　　9.8×1600×19.3/2100=1571.62mm2=15.72cm2</p><p>　　用 22鋼筋，其根數=4.1根，實際選用 14根，配筋率：μ=</p><p>　　該截面實際承載力Mu為：</p><p>　　就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設計滿足《公預規(guī)》要求。

121、</p><p>　　3） ?、?①截面作配筋設計。</p><p>　　用 22鋼筋，取根數14根，As=53.21，配筋率：μ=</p><p>　　該截面實際承載力Mu為：</p><p>　　就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設計滿足《公預規(guī)》要求。</p><p>　　4） ?、?④截面作配筋設計。</

122、p><p>　　已知：bh=160cm×150cm ，Md=--440.15kN.m，取=1.0 ，h0=150-5=145cm</p><p>　　即：440.15×1069.8×1600x（1450-）</p><p>　　化簡后為：x2-2900x+39868.66=0</p><p>　　解方程得到x=9.

123、81mm</p><p>　　9.8×1600×9.81/2100=1089.02mm2=10.89cm2</p><p>　　用 22鋼筋，其根數=2.9根，實際選用 14根，配筋率：μ=</p><p>　　該截面實際承載力Mu為：</p><p>　　就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設計滿足《公預規(guī)》要求。<

124、/p><p>　　5） ?、?⑤截面作配筋設計。</p><p>　　已知：bh=160cm×150cm ，Md=-1739.59kNm，取=1.0， h0=150-5=145cm</p><p>　　即：1739.59×1069.8×1600x（1450-）</p><p>　　化簡后為：x2-2900x+157

125、571.56=0</p><p>　　解方程得到x=55.39mm</p><p>　　9.8×1600×55.39/2100=4367.90mm2=43.68cm2</p><p>　　用 22鋼筋，其根數=11.5根，實際選用 18根.經驗算知， </p><p>　　就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設計滿足《公預規(guī)

126、》要求。</p><p>　　截面的配筋如表8.9所示</p><p>　　表8.9 截面的配筋</p><p>　　對比可知，原標準圖的配筋是合適的，均大于計算值。</p><p>　　8.3.2斜截面抗剪承載能力驗算</p><p>　　按《公預規(guī)》5.2.10條要求，當截面符合： 可不進行斜截面抗剪承載力計算，

127、僅需按《公預規(guī)》9.3.9條構造要求配置箍筋。</p><p>　　式中： ——預應力提高系數，本例取=1.0</p><p>　　——混凝土抗拉設計強度，本例取=1.39MPa.</p><p><b>　　對于①-①截面：</b></p><p>　　0.5×10-3×1.0×1.39

128、×1600×631.8=702.56kN</p><p>　　對于②-②截面～⑤-⑤截面：</p><p>　　0.5×10-3×1.0×1.39×1600×1450=168.40kN</p><p>　　按《公預規(guī)》5.2.9條規(guī)定：</p><p>　　0.51

129、5;10-3×× 1600×1450=6481kN </p><p>　　對照表8.8 值，本例可構造要求設置斜筋與箍筋，見圖8.8所示。</p><p>　　圖8.3 截面配筋圖 （單位：cm）</p><p>　　8.3.3.全梁承載力校核</p><p>　

130、　已知 ，一根主筋所能承受的彎矩值為： 其中 </p><p>　　代入后得 kN?m），據此繪制彎矩包絡圖和全梁承載力校核圖。</p><p><b>　　9 橋墩墩柱設計</b></p><p>　　墩柱直徑為，用C40混凝土，R235鋼筋。</p><p><b>　　9.1 荷載計算</b>

131、;</p><p>　　9.1.1 恒載計算</p><p><b>　　由前式計算得：</b></p><p>　?。?）上部構造恒載，一孔重3275.2kN</p><p>　　（2）梁蓋自重（半根梁蓋）252.4kN</p><p>　?。?）橫系梁重 （1.20×0.9

132、15;4.0×25）=108（kN）</p><p>　?。?）墩柱自重 </p><p>　　作用墩柱底面的恒載垂直力為：</p><p>　　+252.4+63.05=1953.05kN</p><p>　　9.1.2 汽車荷載計算</p><p><b>　?。?）公路—Ⅱ級</b&