畢業(yè)設(shè)計(jì)整體式連續(xù)空心板橋

貴州省盤(pán)縣紅果新城環(huán)城東線改造工程牛泥塘中橋施工圖設(shè)計(jì) CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 貴州省盤(pán)縣紅果新城環(huán)城東線改造工程 牛泥塘中橋施工圖設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 專(zhuān)業(yè)（全稱(chēng)）： 指 導(dǎo) 教 師： 2010年6月貴州省盤(pán)縣紅果新城環(huán)城東線改造工程牛泥塘中橋施工圖設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 專(zhuān)業(yè)（全稱(chēng)）： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 日 期： 貴州省盤(pán)縣紅果新城環(huán)城東線改造工程牛泥塘中橋施工圖設(shè)計(jì)摘要 本設(shè)計(jì)為貴州省盤(pán)縣紅果新城環(huán)城東線改造工程牛泥塘中橋施工圖設(shè)計(jì)。 首先根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的設(shè)計(jì)資料和要求，依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范，綜合考慮橋位的地質(zhì)、地形條件，經(jīng)初選后提出了裝配式簡(jiǎn)支T梁橋、獨(dú)塔斜拉橋和整體式空心板橋三個(gè)比選橋型方案。按技術(shù)成熟、安全可靠、使用耐久、經(jīng)濟(jì)合理、美觀、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等基本原則，比較這三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，主橋選定方案為，整體式空心板橋。 其次，確定主梁的主要構(gòu)造及細(xì)部尺寸，在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，擬定空心板各細(xì)部尺寸。主梁高700mm，寬10500mm，其余細(xì)部尺寸見(jiàn)空心板一般構(gòu)造圖。 然后，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，使用橋梁博士進(jìn)行建模各數(shù)據(jù)的計(jì)算，得出內(nèi)力包絡(luò)圖，各截面配筋面積等數(shù)據(jù)，對(duì)橋梁的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算。 最后，然后手算出橋梁車(chē)輛橫向分布系數(shù)，恒載內(nèi)力作用值，活載內(nèi)力作用值，以及進(jìn)行正截面抗彎等各種驗(yàn)算。檢驗(yàn)橋博計(jì)算結(jié)果。關(guān)鍵詞：施工圖設(shè)計(jì); 整體式空心板橋Panxian red berries around the city of Guizhou Province Eastern Metro Improvement Project Bovine bogs in bridge construction designABSTRACT The design for the new town around the city of Guizhou Province Panxian red berries cattle bogs in eastern bridge reconstruction project construction design. First of all, according to the design plan to provide the design information and requirements, based on the existing highway bridge design specifications, integrated Kaolv bridge sites geology, topography, by the primaries of the assembly after the Tichu simply supported T beam bridge, single tower cable-stayed bridge He Zhengti Hollow Slab Bridge type 3 comparison. By technology is mature, reliable, durable, economical, aesthetic, environmental protection and sustainable development of the basic principles of comparative advantages and disadvantages of the three options, select the program for the main bridge, the overall cellular slab. Second, determine the main beam size of the main structure and detail, in the premise of meeting the design specifications, develop the detail size hollow plate. The main beam of high 700mm, width 10500mm, other detailed dimensions see hollow general structural map. Then, according to design specifications, use the bridge to model the data, Dr. calculated the internal force envelope, the reinforcement section area, and other data, all data on the bridge checking. Finally, then hand calculate the distribution coefficient of lateral vehicle bridge, dead load effect value of internal forces, the role of Live Load values, as well as checking for flexural other. Bo bridge inspection results.Key words: construction design; the overall Hollow Slab目 錄1 設(shè)計(jì)說(shuō)明11.1 橋梁線形布置11.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)11.3 材料規(guī)格11.4 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)11.5 通航水位21.6 支座強(qiáng)迫位移及溫差影響22 設(shè)計(jì)方案32.1方案比選原則32.2方案比選32.2.1具體尺寸擬定42.2.2方案比選52.2.3方案工程量比較62.3推薦方案63 上部結(jié)構(gòu)效應(yīng)計(jì)算73.1 設(shè)計(jì)特點(diǎn)及受力特點(diǎn)73.1.1設(shè)計(jì)特點(diǎn)73.1.2受力特點(diǎn)73.2 計(jì)算資料73.3 結(jié)構(gòu)尺寸73.4汽車(chē)荷載橫向分布系數(shù)mc計(jì)算93.5活載作用內(nèi)力計(jì)算103.6 汽車(chē)沖擊系數(shù)計(jì)算103.7 恒載計(jì)算113.7.1橋面鋪裝、分隔帶及護(hù)欄重力113.7.2行車(chē)道板重力113.8 溫度應(yīng)力計(jì)算113.8.1溫度應(yīng)力計(jì)算113.9基礎(chǔ)沉降應(yīng)力計(jì)算163.10內(nèi)力組合183.10.1按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)183.10.2按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)193.10.2.1作用短期效應(yīng)組合203.10.2.2作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合203.10.3計(jì)算結(jié)果204 普通鋼筋的設(shè)計(jì)計(jì)算284.1 估算鋼筋面積284.2 配筋結(jié)果315 截面強(qiáng)度驗(yàn)算335.1 基本理論335.2 截面換算335.2.1 確定中性軸的位置335.2.2 截面換算335.3 計(jì)算公式336 抗裂驗(yàn)算406.1 公預(yù)規(guī)要求406.2 計(jì)算406.2.1 正截面抗裂驗(yàn)算406.2.2 斜截面抗裂驗(yàn)算407 撓度計(jì)算527.1 撓度的計(jì)算與驗(yàn)算527.1.1 使用荷載作用下的撓度528 下部結(jié)構(gòu)計(jì)算538.1 橋墩計(jì)算538.1.1 橋墩基本尺寸及受力538.1.2 截面設(shè)計(jì)548.1.3 截面復(fù)核558.2空心板下部蓋梁設(shè)計(jì)計(jì)算568.2.1 概述568.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)568.3墩頂截面承載力計(jì)算688.4蓋梁跨中截面承載力689 施工圖設(shè)計(jì)709.1概述709.2 總體布置圖709.3 主梁一般構(gòu)造圖70參考文獻(xiàn)71致謝72附錄1 開(kāi)題報(bào)告附錄2 英文文獻(xiàn)及譯文1 設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1 橋梁線形布置平曲線半徑：本橋平面K9+255.690K9+276.500位于圓曲線上，圓曲線要素為:R-930,Lc-179.420,a-左130313.63，要素樁號(hào)為：ZY-K9+255.689,QZ-K9+345.399,YZ-K9+435.110。但由于圓曲線在本次設(shè)計(jì)中相比較而言影響不大，因此本次設(shè)計(jì)按直橋設(shè)計(jì)。豎曲線半徑：本橋縱面位于-3%的橋面縱坡上。1.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)跨徑：513m；施工方法：采用支架立?，F(xiàn)澆施工，一次成橋；樁基采用人工挖孔施工。設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)；橋面組成：0.5m(護(hù)欄)+9.5m(機(jī)動(dòng)車(chē)道)+0.5m(護(hù)欄)；橋面形式：整體式空心板；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：1.0。1.3 材料規(guī)格混凝土：主梁、墩身、蓋梁均采用C30混凝土，基樁采用C25混凝土。普通鋼筋：R235、HRB335鋼筋標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)符合GB 13013-1991 和GB 1499-1998的規(guī)定。凡鋼筋直徑大于等于12mm者，均采用HRB335熱軋帶肋鋼筋；凡鋼筋直徑小于等于12mm者，均采用R235熱軋帶肋鋼筋，鋼板應(yīng)符合GB 700-88規(guī)定的Q235鋼板。支座：主橋支座采用GYZ系列支座。伸縮縫：全橋伸縮縫采用C-3型伸縮縫。橋面鋪裝：采用5cm瀝青混凝土+ 5cm C40聚丙烯纖維混凝土。1.4 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004) (以下均簡(jiǎn)稱(chēng)為通規(guī)) 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB01-2003公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D6l一2005)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JTJ023-2004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JTJ041-20001.5 通航水位無(wú)通航要求1.6 支座強(qiáng)迫位移及溫度影響根據(jù)基規(guī)要求，中、小橋各墩下沉1.5cm，主梁上下緣溫差根據(jù)中國(guó)氣象局統(tǒng)計(jì)得到2 設(shè)計(jì)方案2.1 方案比選原則 在橋梁方案比選中，要注意下列四項(xiàng)主要標(biāo)準(zhǔn)：安全、功能、經(jīng)濟(jì)與美觀,其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。過(guò)去對(duì)橋下的功能重視不夠，現(xiàn)在由于航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，需要十分重視橋下的通航凈空。至于橋梁美觀，要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境而定。安全 現(xiàn)在我國(guó)公路交通運(yùn)輸十分繁忙，車(chē)速也在不斷提高。所以在四車(chē)道中間至少要設(shè)置1m寬的中央分隔帶。城市橋梁的車(chē)道中應(yīng)設(shè)0.5m的分車(chē)帶或護(hù)欄以策安全。高速公路要求更高，必須按交通部有關(guān)規(guī)定辦理。功能 橋梁的功能一是跨越障礙，二是承受荷載。具備了這兩種功能的比選方案中，應(yīng)選擇傳力路線直接、簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)形式，以保證結(jié)構(gòu)受力的合理性。此外，還應(yīng)考慮非正常運(yùn)營(yíng)條件下（如地震、風(fēng)載）能保證結(jié)構(gòu)功能的實(shí)施。如在地震區(qū)修建橋梁要考慮抗震性能好的橋型。梁式橋比拱式體系好，無(wú)鉸拱比有鉸拱好，整體式的比組合式的好，擴(kuò)大基礎(chǔ)比樁基礎(chǔ)好等。當(dāng)考慮功能問(wèn)題時(shí)，還要想到遠(yuǎn)景的情況，而在結(jié)構(gòu)上加以某些處理是不難的。經(jīng)濟(jì) 評(píng)價(jià)一座橋的經(jīng)濟(jì)性可以從造價(jià)、養(yǎng)護(hù)、工期以及養(yǎng)護(hù)維修等方面進(jìn)行。從科學(xué)角度分析，時(shí)間就是金錢(qián)，時(shí)間就是效益。工期短不僅可以減少管理費(fèi)，而且橋梁的提前竣工通車(chē)，也會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的宏觀經(jīng)濟(jì)效益。從建橋工期的長(zhǎng)短分析經(jīng)濟(jì)影響時(shí)，要想到橋梁基礎(chǔ)的施工對(duì)工期的長(zhǎng)短影響很大，尤其在大橋施工中往往因施工方法不同施工工期差距很大。美觀 我國(guó)基本建設(shè)的方針是“經(jīng)濟(jì)、適用和在可能條件下注意美觀”，大量公路橋與鐵路橋設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵守這一要求，但在特大橋、城市橋以及位于風(fēng)景區(qū)的橋梁，應(yīng)注意選擇美觀的橋型方案。因?yàn)橐蛔鶚蛄和且粋€(gè)城市的標(biāo)志，一個(gè)城市的驕傲。2.2 方案比選在初始設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到三種方案的比選，一是從橋型的角度出發(fā)，做出創(chuàng)新，采用單塔斜拉橋的設(shè)計(jì)。二是從主梁截面的角度出發(fā)，采用T型截面，即裝配式簡(jiǎn)支T梁。三是從經(jīng)濟(jì)適用的角度出發(fā)，采用整體式連續(xù)空心板橋。2.2.1具體尺寸的擬定 （1）單塔斜拉橋 我設(shè)計(jì)時(shí)采用單柱式主塔，兩跨設(shè)計(jì)。因?yàn)橹骺缗c邊跨的比例為：主跨L1=（0.50.8）L2 我在此次設(shè)計(jì)中采用L1=0.66 L2 即L2=47m L1=31m 主塔高度與主跨比例為H/ L2=1/2.71/4.7 即主塔高度范圍在9.997m17.403m之間，此次設(shè)計(jì)中，定主塔高度為10m。主塔為矩形截面，等截面空心體，頂部尺寸如圖1 拉索采用扇形布置拉索，索面間距宜為515m，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，主跨間距采用6m，邊跨間距采用4m?？紤]到施工的難易，對(duì)整體安全性的影響，采用塔墩梁固結(jié)體系。安全性得到保障。錨固點(diǎn)設(shè)橫隔板布置錨固點(diǎn)，錨固點(diǎn)布置如圖2 主梁高度為1.1m 高跨比一般為1/50 此次設(shè)計(jì)為1/43。 高寬比不宜小于1/10 此次設(shè)計(jì)高寬比為1/9.5 由于橋?qū)挒?0.5m 此次設(shè)計(jì)主梁截面設(shè)計(jì)為單箱單室鋼筋混凝土截面，底板厚度與主跨比為1/1401/170 此次設(shè)計(jì)定為0.28m。截面具體尺寸見(jiàn)比選圖。圖2-2-1圖2-2-2（2）裝配式簡(jiǎn)支T梁橋查梁橋（上冊(cè)）根據(jù)橋梁具體情況 設(shè)計(jì)具體尺寸：標(biāo)準(zhǔn)跨徑13m，計(jì)算跨徑12.5m。梁長(zhǎng)12.96m 梁高 1.1m 高跨比采用1/12 肋厚 梁端30cm 梁端加厚長(zhǎng)度25cm，上翼緣寬 預(yù)制寬1.6m 濕接縫0.5m，上翼緣厚度 根部20cm 板跨中 15cm，邊梁邊緣厚度12cm?？鐝讲捎迷桨?跨13m，橋型采用裝配式簡(jiǎn)支T梁，鋼筋混凝土，因其適用跨徑為820m 故采用。主梁截面采用5片式，主梁間距一般為1.52.2，此次設(shè)計(jì)采用2.1m。主梁高度范圍為h=（1/111/18）l 主梁肋寬度范圍為 b=0.160.2 此次設(shè)計(jì)采用0.2m 橋面橫坡，由支座墊高每片主梁 2、3、4號(hào)梁墊高0.042m。具體尺寸見(jiàn)比選圖。(3) 整體式連續(xù)空心板橋根據(jù)設(shè)計(jì)資料及規(guī)范，設(shè)計(jì)具體尺寸：采用一排多孔的整體式空心板，設(shè)計(jì)14個(gè)直徑為50cm圓孔，圓孔間距為17cm，整體現(xiàn)澆連續(xù)梁橋，一次成橋。板高70cm，頂板寬10.5m，底板寬9.83m。懸臂長(zhǎng)度為33.5cm，懸臂端厚12cm，根部厚26cm，具體尺寸見(jiàn)比選圖。2.2.2 方案比選以上兩個(gè)方案再加上原方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)比較，如下表所示,每個(gè)方案的橋型布置圖見(jiàn)下圖,最終選出預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋做為撈刀河大橋的設(shè)計(jì)方案。 表2-2-1整體式連續(xù)空心板橋方案獨(dú)塔斜拉橋方案裝配式簡(jiǎn)支T形梁橋方案經(jīng)濟(jì)性一般來(lái)說(shuō)：整體式連續(xù)空心板橋造價(jià)最低，斜拉橋造價(jià)最高，裝配式簡(jiǎn)支T形梁橋造價(jià)居中。續(xù)表3-1適用性(a)主梁截面采用空心板，減輕自重充分利用材料(b)建筑高度小，外形簡(jiǎn)單，制作方便(c)構(gòu)件質(zhì)量小，架設(shè)方便(a)主跨47米，跨度適宜，跨越溝壑。(b)便于無(wú)支架施工(c)全橋只在兩岸橋臺(tái)處各有一伸縮縫。(a)主梁截面采用T形截面，穩(wěn)定性高(b)制造簡(jiǎn)單、整體性好、接頭方便(c)全橋采用五跨簡(jiǎn)支T形梁橋，支點(diǎn)處需設(shè)置伸縮縫，對(duì)行車(chē)有一定影響。安全性(a)全橋跨度適中，用技術(shù)成熟的支架立?，F(xiàn)澆施工能安全的建成，施工方便，質(zhì)量可靠，工期短；(b)全橋后期營(yíng)運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少；(c)行車(chē)平順舒適。(a)全橋跨度適中，用技術(shù)先進(jìn)的懸臂澆筑法施工能安全的建成，且在施工過(guò)程中不需用大噸位懸臂吊機(jī)和運(yùn)輸預(yù)制節(jié)段塊件的駁船，但是，在澆筑一個(gè)節(jié)段混凝土過(guò)程中要分階段調(diào)索，工藝復(fù)雜，且掛籃和斜拉索之間的套管定位難度較大，故施工繁瑣，工期較長(zhǎng)；(b)全橋后期營(yíng)運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高；(c) 行車(chē)較平順。(a)全橋跨度適中，用技術(shù)成熟的預(yù)制安裝法施工，建橋速度快、工期短、模板支架少(b)全橋后期營(yíng)運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少；(c)行車(chē)較平順。美觀性全橋線條簡(jiǎn)潔明快，與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)好，因此，橋型美觀。氣勢(shì)宏偉，與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)好，橋型美觀。全橋線條簡(jiǎn)潔明快，與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)好，因此，橋型美觀。2.2.3 方案工程量比較將每個(gè)方案的工程數(shù)量計(jì)算出來(lái)并統(tǒng)計(jì),以其工程量為經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)參考因素,通過(guò)比較發(fā)現(xiàn), 整體式連續(xù)空心板橋方案的工程量最經(jīng)濟(jì),裝配式簡(jiǎn)支T形梁橋方案次之, 獨(dú)塔斜拉橋方案在三個(gè)方案中最不經(jīng)濟(jì),因此從經(jīng)濟(jì)性上結(jié)合上表的陳述,選擇整體式連續(xù)空心板橋方案最優(yōu)。具體詳見(jiàn)附錄的工程量計(jì)算表格。2.3 推薦方案綜合上訴必選原則以及該地的實(shí)際，選取采用工期短，造價(jià)低，技術(shù)成熟的整體式連續(xù)空心板橋方案。3.上部結(jié)構(gòu)效應(yīng)計(jì)算3.1 設(shè)計(jì)特點(diǎn)及受力特點(diǎn)3.1.1 設(shè)計(jì)特點(diǎn)本橋上部結(jié)構(gòu)為整體式連續(xù)空心板混凝土梁橋，采用支架立模現(xiàn)澆的方法施工，支架立?，F(xiàn)澆的方法施工不需進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，由于該結(jié)構(gòu)一次成橋，因此可按成橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，此次設(shè)計(jì)時(shí)借助計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算完成，采用橋梁博士V3.02軟件進(jìn)行橋梁電算。3.1.2 受力特點(diǎn)采用支架立模施工的連續(xù)梁橋，一次現(xiàn)澆成橋后支點(diǎn)部負(fù)彎矩很大，而中跨跨中恒載彎矩很?。灰蚨?，截面尺寸擬定時(shí)，應(yīng)根據(jù)以上彎矩分布特點(diǎn)，增大主梁支點(diǎn)附近的抗彎剛度。3.2 計(jì)算資料標(biāo)準(zhǔn)跨徑：13.0m計(jì)算跨徑：12.96m設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)材料：普通鋼筋：R235、HRB335鋼筋，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3-2-1。表 3-2-1種類(lèi)彈性模量Es抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值sk抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值sdR235鋼筋2.1105MPa235 MPa195MPaHRB335鋼筋2.0105MPa335 MPa280MPa空心板混凝土：現(xiàn)澆空心板以及橋面鋪裝、空心板封頭、防撞護(hù)欄均采用C30混凝土。技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表 3-2-2。表 3-2-2強(qiáng)度等級(jí)彈性模量Ec軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值cd軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值tdC303.0104MPa13.8 MPa1.52MPa3.3 結(jié)構(gòu)尺寸本橋按高速公路橋梁設(shè)計(jì)，取上部獨(dú)立橋梁進(jìn)行計(jì)算，橋面凈寬9.5米，兩側(cè)為安全護(hù)欄，全橋采用整體式連續(xù)空心板，水泥砼鋪裝厚5cm，瀝青砼厚5cm。橋梁的邊（1.985m）板進(jìn)行計(jì)算，橋梁橫斷面及邊板尺寸如圖1，圖2所示（尺寸單位：mm）圖 3-3-1圖 3-3-2圖 3-3-3空心板立面圖（尺寸單位：cm）空心板的標(biāo)準(zhǔn)跨徑為13m，計(jì)算跨徑l12.96m?？招陌宓木唧w構(gòu)造見(jiàn)空心板一般構(gòu)造圖3.4 汽車(chē)荷載橫向分布系數(shù)mc計(jì)算采用剛接板法計(jì)算計(jì)算邊板的mc將本例橋?qū)挿譃?等分寬 則b1=10.5/5=2.1.L=13代入公式，得=1.45（b1/L）2=1.45（2.1/13）2= 0.0343=4.06（b1/L）4=4.06（2.1/13）4=0.003依由梁橋（上冊(cè)）第二篇表2-2-2查得值，如表3-4-1所示：表 3-4-1繪制邊板的橫向分布影響線，并在其上布置設(shè)計(jì)荷載，求出邊板的橫向分布系數(shù)。則1號(hào)板的橫向分布系數(shù)： Mc = 1/2(0.299+0.2563+0.2272+0.1893) =0.48591號(hào)板最不利，故按1號(hào)板進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.5 活載作用內(nèi)力計(jì)算公路級(jí)集中荷載Pk計(jì)算彎矩效應(yīng)：kN剪力效應(yīng)：Pk=1.2206.9=248.27kN3.6 汽車(chē)沖擊系數(shù)計(jì)算橋梁的自振頻率（基頻）計(jì)算根據(jù)通規(guī)4.3.2中的規(guī)定，適用于連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)基頻計(jì)算公式如下： 現(xiàn)取邊跨跨中截面計(jì)算，全橋偏安全考慮采用邊跨跨中截面的汽車(chē)沖擊系數(shù)。本橋各參數(shù)取值如下：l13mEEc3.00104MPa=3.001010N/m2。據(jù)橋博計(jì)算可知Ic邊板= 0.05491m4，在AUTOCAD中作圖量測(cè)得到邊板跨中截面截面面積：A邊板跨中= 0.82615m2，G邊板=A邊板跨中0.826152500020653.75N/mg9.8（m/s2）mc邊板= G邊板/g20653.75/9.82107.53（Ns2 /m2）計(jì)算得到：沖擊系數(shù)，適用于則：因?yàn)?4 所以用于正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)：用于負(fù)彎矩效應(yīng)：3.7 恒載計(jì)算3.7.1 橋面鋪裝、分隔帶及護(hù)欄重力中央分隔帶及護(hù)欄的重力取用兩側(cè)共計(jì)：6.79kN/m橋面鋪裝 0.19.524+0.19.524=45.6kN/m平均分配：g1=(6.79+45.6)/9=5.82kN/m3.7.2 行車(chē)道板重力g3邊0.826152419.83kN/m恒載總重：g邊= g1+ g3邊=5.82+19.83=25.65kN/m根據(jù)恒載集度計(jì)算所得恒載內(nèi)力如下表：表 3-7-1恒載內(nèi)力荷載g(kN/m)L(m)M(kNm)Q(kN)跨中1/8gL21/4跨3/32gL2Q支點(diǎn)1/2gLQ1/4點(diǎn)1/4gL邊板單塊板重19.8313418.9314.18 128.89 64.45 全部恒載25.6513541.86 406.39166.73 83.36 3.8 溫度應(yīng)力計(jì)算3.8.1 溫度應(yīng)力計(jì)算(1)年平均溫差根據(jù)氣象條件取結(jié)構(gòu)年平均溫度升溫為：25結(jié)構(gòu)年平均溫度降溫為：-15(2)梯度溫差：按通規(guī)4.3.10條規(guī)定，橋面鋪裝采用10cm厚度的溫差梯度基數(shù)：T1=14，T2=5.5，T3=0，豎向日照溫差反溫差為正溫差乘以-0.5。具體各截面彎矩和剪力值見(jiàn)下表。溫差應(yīng)力按公預(yù)規(guī)附錄B計(jì)算：式中，截面內(nèi)的單元面積； 圖3-8-1 單元面積內(nèi)溫差梯度平均值，均以正值代入： 混凝土線膨脹系數(shù)， 混凝土彈性模量，單元面積重心至截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負(fù)值。在橋博中得到升溫溫差引起的內(nèi)力的計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)下表（由于等截面取整橋邊板的一半）。表3-8-1 均勻升溫溫差單元號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）單元號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）18.70E-100.00E+000.00E+0020-2.36E-100.00E+0002-4.10E-1000.00E+0021-1.77E-100.00E+0003000.00E+0022-1.77E-100.00E+00041.14E-100.00E+000.00E+0023-1.19E-100.00E+000.00E+005-1.19E-100.00E+00024-1.77E-1000.00E+006-2.36E-100.00E+00025-2.36E-1000.00E+007-1.77E-100.00E+000.00E+0026-1.77E-100.00E+000.00E+008-2.36E-100.00E+000.00E+0027-1.19E-100.00E+0009-1.77E-100.00E+000.00E+0028-2.36E-100.00E+00010-2.36E-100.00E+000.00E+002900.00E+00011-1.78E-100.00E+000.00E+0030-5.27E-100.00E+00012-1.77E-100.00E+00031-2.90E-101.25E-10013-1.20E-100.00E+00032-4.10E-10001400.00E+00033-3.52E-100015-7.55E-101.39E-100.00E+0034-4.10E-100016-2.90E-101.25E-100.00E+0035-2.94E-100017-1.19E-100.00E+000.00E+0036-3.23E-100018-1.19E-100.00E+000.00E+0037-2.36E-100019-1.19E-100.00E+000.00E+0038-2.65E-1000表3-8-2 均勻降溫溫差單元號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）單元號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）11.29E-1000201.29E-10002000211.00E-10003000221.29E-100040002300051.29E-1000241.00E-10006000251.58E-10007000261.00E-100081.29E-10002700091.58E-1000281.00E-10001000029000111.00E-1000301.27E-100012000311.27E-100013000321.87E-100014000332.16E-1000153.63E-1000342.46E-10001601.19E-100351.87E-1000171.29E-1000361.58E-100018000371.87E-100019000381.58E-1000表3-8-3 梯度升溫溫差單元號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）單元號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）1000200-6.153032025.10210-6.152973025.120.1220-6.152914025.145.2230-6.152855025.170.4240-6.152796025.195.5250-6.152727025.1121260-6.152668025.1146270-6.152609025.1171280-6.1525410025.1196290-6.1524811025.1221300-6.1524312025.1246310024213025.1271320024214025.1297330024215025.13173400242160-6.153223500242170-6.153203600242180-6.153163700242190-6.153093800242表3-8-4 梯度降溫溫差單元號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）單元號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）10002003.08-15220-12.602103.08-14930-12.6-10.12203.08-14540-12.6-22.62303.08-14250-12.6-35.22403.08-13960-12.6-47.82503.08-13670-12.6-60.32603.08-13380-12.6-72.92703.08-13090-12.6-85.52803.08-127100-12.6-982903.08-124110-12.6-1113003.08-121120-12.6-1233100-121130-12.6-1363200-121140-12.6-1483300-121150-12.6-1583400-1211603.08-1613500-1211703.08-1603600-1211803.08-1583700-1211903.08-1553800-1213.9基礎(chǔ)沉降內(nèi)力計(jì)算基礎(chǔ)沉降計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮多種沉降工況，本例考慮15種情況，即按基規(guī)中建議，每個(gè)墩臺(tái)分別沉降1.5cm，并將15種情況中的同號(hào)效應(yīng)進(jìn)行疊加，即可以得到多種沉降工況及其組合的最大值。在橋博中得到汽車(chē)荷載的計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)下表（選取最不利沉降組合組合7 即 1、3號(hào)墩下沉1.5cm）。表3-9-1 基礎(chǔ)沉降變位次內(nèi)力單元號(hào)剪力（kN）彎距（kN）單元號(hào)剪力（kN）彎距（kN）10038117-82.1250.203911734.8350.240.240117152450.290.441117269550.214142117385650.219143117502750.224144117619850.229145117713950.234246-87.97361050.239247-87.97191150.244248-87.96481250.249249-87.95601350.254250-87.94721450.259351-87.93851550.263352-87.929716-11064353-87.920917-11062154-87.912118-11053355-87.93319-11042356-87.9-54.920-11031457-87.9-14321-11020458-87.9-23122-11094.359-87.9-31923-110-15.460-87.9-38924-110-1256131.8-40625-110-2356231.8-40026-110-3456331.8-37527-110-4546431.8-34328-110-5646531.8-31129-110-6746631.8-27930-110-7616731.8-24831117-7836831.8-21632117-7606931.8-18433117-6677031.8-15234117-5507131.8-12135117-4337231.8-88.936117-3167331.8-57.237117-1997431.8-25.47500圖3-9-1 組合7（1、3號(hào)墩）沉降1.5cm的剪力與彎矩圖3.10 內(nèi)力組合為了進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的計(jì)算，在不考慮預(yù)加力引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力以及混凝土收縮徐變次內(nèi)力的前提下，按通規(guī)第4.1.6條和第4.1.7條規(guī)定，根據(jù)可能出現(xiàn)的荷載進(jìn)行第一次內(nèi)力組合。公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。（2）當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合。（3）施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。（4）多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。根據(jù)以上的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，參照橋規(guī)（JTJ023-04）第4.1.2條即可進(jìn)行內(nèi)力組合。 3.10.1 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合：基本組合和偶然組合，由于本設(shè)計(jì)不考慮偶然作用的影響，故只采用基本組合。永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)和可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，安全等級(jí)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)分別為1.1、1.0、0.9； 第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； 第i個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； 汽車(chē)荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4；汽車(chē)荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； 在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4，風(fēng)荷載的為1.1；在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)；根據(jù)通規(guī)第4.1.6條規(guī)定，各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)恒載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)(對(duì)結(jié)構(gòu)承載力不利），或(對(duì)結(jié)構(gòu)承載力有利)基礎(chǔ)變位作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)汽車(chē)荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)溫度作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)則承載能力極限狀態(tài)組合為：對(duì)結(jié)構(gòu)承載力不利時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)承載力有利時(shí) 3.10.2 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合。 3.10.2.1 作用短期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)； 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值。根據(jù)通規(guī)第4.1.7條規(guī)定，各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下：汽車(chē)荷載（不計(jì)沖擊力）效應(yīng)的頻遇值系數(shù)溫度作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)則作用短期效應(yīng)組合為： 3.10.2.2 作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用永久值組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)； 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。根據(jù)通規(guī)第4.1.7條規(guī)定，各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下：汽車(chē)荷載（不計(jì)沖擊力）效應(yīng)的頻遇值系數(shù)溫度作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)則作用短期效應(yīng)組合為： 3.10.3 計(jì)算結(jié)果根據(jù)上述的組合要求，進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合和正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合，在使用橋梁博士軟件時(shí)，只需要將荷載輸入便可自動(dòng)進(jìn)行組合，其結(jié)果見(jiàn)表3-10-1、3-10-2、3-10-3。表 3-10-1 正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)組合內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號(hào)最大剪力（kN）最小剪力（kN）最大彎矩（kN*m）最小彎矩（kN*m）10000254119.4-0.925-15.43495-17.6402-7.934437-72847-40.25379-1271.23E+03-1256323-1821.55E+03-2577266-2401.80E+03-4358211-2952.00E+03-6609156-3512.13E+03-93210102-4062.21E+03-1.25E+031148.6-4622.23E+03-1.61E+0312-3.61-5172.19E+03-2.02E+0313-55.1-5712.10E+03-2.48E+0314-106-6251.97E+03-3.00E+0315-144-6681.85E+03-3.46E+0316809-77.71.82E+03-3.59E+0317798-871.81E+03-3.45E+0318754-1241.77E+03-2.91E+03196.98E+02-1721.70E+03-2.28E+0320642-2251.62E+03-1.74E+03215.86E+02-2801.53E+03-1.29E+0322530-3351.42E+03-93523474-3911.39E+03-764244.18E+02-4471.52E+03-85925363-5031.69E+03-1.11E+03263.08E+02-5591.91E+03-1.52E+0327254-6152.09E+03-2.00E+0328203-6712.23E+03-2.53E+03291.56E+02-7262.35E+03-3.14E+0330119-7702.43E+03-3.67E+0331807-1062.45E+03-3.81E+0332796-1162.43E+03-3.66E+0333752-1532.34E+03-3.11E+03346.97E+02-2002.22E+03-2.46E+0335641-2522.06E+03-1.87E+03365.85E+02-3081.88E+03-1.37E+0337529-36