某公路互通立交3×30m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 某公路互通立交330m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋設(shè)計(jì) 系 別： 土木工程系 專業(yè)班級(jí)： 土建 l093 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 20091994 指導(dǎo)教師： 職 稱： 助工（碩士） 二一三 年 五 月 十一 日摘要i摘摘 要要 本設(shè)計(jì)是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和相關(guān)行業(yè)的規(guī)范,對(duì)某公路互通立交橋30+30+30m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋進(jìn)行設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)中，參照已建橋梁設(shè)計(jì)方案確定橋梁型式和結(jié)構(gòu)型式。橋梁上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算著重分析了橋梁在使用過程中的恒載和活載內(nèi)力，采用荷載集度方法，使用力學(xué)求解器進(jìn)行恒載內(nèi)力的計(jì)算，運(yùn)用杠桿原

2、理法、修正偏心壓力法求出活載（汽車、人群）橫向分布系數(shù)，并運(yùn)用最大荷載法法進(jìn)行活載的加載，使用力學(xué)求解器進(jìn)行活載內(nèi)力的計(jì)算，對(duì)于其它因素（溫度、基礎(chǔ)不均勻沉降、徐變）引起的內(nèi)力，通過手算或電子計(jì)算器計(jì)算；內(nèi)力組合計(jì)算包括承載力極限狀態(tài)的基本組合、作用短期效應(yīng)組合、作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合；手算進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋計(jì)算，估算了鋼絞線的各種預(yù)應(yīng)力損失，進(jìn)行持久狀況承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算、持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算和撓度的計(jì)算與驗(yàn)算預(yù)拱度的設(shè)計(jì)。下部結(jié)構(gòu)采用以鉆孔端承樁為基礎(chǔ)的雙墩柱，采用盆式橡膠支座，并分別對(duì)橋墩和樁基礎(chǔ)進(jìn)行了計(jì)算和驗(yàn)算。施工方式采用碗扣式腳手架滿堂支架并進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)

3、算。本設(shè)計(jì)大部分采取手算，部分采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器輔助計(jì)算，全部設(shè)計(jì)圖紙 autocad 繪制，計(jì)算機(jī)編檔、排版，打印出圖及論文。還有，翻譯了一篇英文短文“ bridge engineering and aesthetics” 。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土;連續(xù)梁;杠桿原理法;修正偏心壓力法abstractiiabstract the design is based on graduation design task book requirements and relevant industry standards, design of 30+30+30m prestressed concre

4、te continuous box girder bridge overpass bridge, a highway. in the design, design reference bridges have been built to determine bridge type and structure. calculation of bridge upper structure focuses on the analysis of the bridge during the use of dead load and live load internal force, the load d

5、ensity method, the use of mechanics solver for computing the permanent load, live load using the lever principle method, modified eccentric-pressed method (car, the crowd) transverse distribution coefficient of live load, and loading using the maximum load method, the use of mechanics solver to calc

6、ulate the live load internal force, the other factors (temperature, uneven settlement of foundation, the internal forces caused by creep), calculated by hand or the electronic calculator; the combination of internal force calculation of bearing capacity limit state including basic combination, short

7、-term effect combination, effects of long-term effect combination; hand count were prestressed reinforcement calculation, loss of prestress steel strand estimated, permanent status of bearing capacity limit state checking, permanent condition normal use limit state checking, design calculation and c

8、hecking should be lasting pre force calculation and deflection of the arch degree of components. double column substructures with drilling end bearing pile foundation, the pot rubber bearing, and were on the pier and pile foundation were calculated and checked. construction of the scaffold of the fu

9、ll support and design and calculation. this design mostly take hand, part of the auxiliary solver structural mechanics computation, all the drawings of autocad drawing, computer filing, typesetting, printing out the map and the. also, translated an english essay bridge engineering and aesthetics. ke

10、ywords: prestressed concrete, continuous beams, the lever principle method, modified eccentric-pressed method.目錄iii目目 錄錄摘 要 .iabstract.ii目 錄.iii1初步設(shè)計(jì).11.1設(shè)計(jì)基本資料.11.1.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).1 1.1.2 主要資料.1 1.1.3 相關(guān)參數(shù).2 1.1.4 預(yù)應(yīng)力布置.2 1.1.5 施工方式.2 1.1.6 設(shè)計(jì)規(guī)范.2 1.2 橋梁方案設(shè)計(jì).2 1.2.1 總則.2 1.2.2 連續(xù)梁施工方案的選擇（比選）.2 1.2.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸.

11、32上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算.52.1橋梁原橫截面特性計(jì)算.52.1.1截面特性的計(jì)算.52.1.2 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) （希望 在 0.50 以上）.72.2 橋面板的計(jì)算和梁有效寬度的計(jì)算.72.2.1 橋面板的計(jì)算.72.2.2 梁有效寬度的計(jì)算.72.3 主梁內(nèi)力計(jì)算.102.4 活載內(nèi)力計(jì)算.122.4.1 沖擊系數(shù)計(jì)算.122.4.2 求主梁抗彎慣性矩 it（扭轉(zhuǎn)虎克定律）.132.4.3 汽車荷載內(nèi)力計(jì)算（結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算）.142.4.4 人群荷載內(nèi)力計(jì)算.212.5 內(nèi)力組合(取截面最大值組合).292.5.1 承載力極限狀態(tài)的基本組合.292.5.2 作用短期效應(yīng)組合.302.5

12、.3 作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合.302.6 預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋計(jì)算.312.6.1 構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量.332.6.2 小配筋率的要求.372.6.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的選用.372.6.4 有效截面的截面特性.372.6.5 具體的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置.39目錄v2.6.6 縱向預(yù)應(yīng)力筋彎起設(shè)計(jì).392.7 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算.412.7.1 摩擦預(yù)應(yīng)力損失.412.7.2 錨具變形和鋼筋回縮損失.422.7.3 鋼筋與臺(tái)座之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失.432.7.4 混凝土的彈性壓縮引起的應(yīng)力損失.432.7.5 鋼束松弛損失.442.7.6 收縮徐變損失.452.7.7 有效

13、預(yù)應(yīng)力的計(jì)算.462.8 持久狀況承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算.472.8.1 正截面抗彎承載力驗(yàn)算.472.8.2 斜截面抗剪承載力驗(yàn)算.492.9 持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算.502.9.1 抗裂驗(yàn)算.502.9.2 裂縫寬度驗(yàn)算.552.10 撓度的計(jì)算與驗(yàn)算預(yù)拱度的設(shè)計(jì).562.10.1 撓度計(jì)算.562.10.2 允許撓度的驗(yàn)算.582.11 持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算.582.11.1 持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算.582.11.2 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算.612.12 構(gòu)造配筋.622.13 主梁橋面板懸臂板的計(jì)算.632.13.1 恒載內(nèi)力以縱向梁寬 1m 的板梁計(jì)算.632.13.2 活載產(chǎn)生

14、的內(nèi)力.632.14 錨下局部應(yīng)力計(jì)算.662.14.1 截面尺寸驗(yàn)算.672.14.2 局部承壓承載力驗(yàn)算.673 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算.693.1 樁設(shè)計(jì)與計(jì)算.693.1.1 設(shè)計(jì)資料.693.1.2 荷載計(jì)算.694 下部結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)方案.81設(shè)計(jì)總結(jié).83致 謝.84參考文獻(xiàn).85廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 1 -1.1. 初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)1.11.1 設(shè)計(jì)基本資料設(shè)計(jì)基本資料1.1.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1）設(shè)計(jì)荷載：公路-1級(jí)2）橋面寬：全寬24m，分離式兩橋.每橋?qū)?2m,橫向布置為 1.5m人行道+3m非機(jī)動(dòng)車道+2x3.75m機(jī)動(dòng)車道3）設(shè)計(jì)車道：4車道4）設(shè)計(jì)車速：100k

15、m/h5）地震烈度：基本烈度 6 度，按 7 度設(shè)防6）橋面橫坡：1.5%7）橋面縱坡：2.0%8）豎曲線半徑：橋梁范圍內(nèi)無(wú)豎曲線9）平曲線半徑：橋梁范圍內(nèi)無(wú)平曲線10）溫度：季節(jié)溫差的計(jì)算值為-20和+201.1.2主要材料1、 混凝土 c50(ec=3.45x104)1） 橋面鋪裝:選用10cm厚c50防水混凝土作為鋪裝層，上加6cmac-20i中粒式瀝青混凝土，其上再加4cmak-13a型瀝青混凝土抗滑表層。2） 連續(xù)梁：c503） 樁基、承臺(tái)、橋墩、橋臺(tái)、搭板：c252、鋼筋1）主筋：ii 級(jí)鋼筋2）輔助鋼筋：ii 級(jí)鋼筋3）預(yù)應(yīng)力筋：箱梁縱向預(yù)應(yīng)力束采用j15.24高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力

16、鋼絞線，astma416-90a270級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度=1860mpa（=1260=1260 pkfpdfmpa，=390=390 mpa） ，ey=1.95105 mpa。pdf,3、預(yù)應(yīng)力管道預(yù)應(yīng)力管道均采用鍍鋅金屬波紋管。4 伸縮縫廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 2 -采用 ssf80a大變位伸縮縫。5、支座采用盤式橡膠支座。1.1.3相關(guān)參數(shù)1. 相對(duì)溫度 75%2. 管道摩擦系數(shù) u=0.253. 管道偏差系數(shù)=0.0025l/米4. 鋼筋回縮和錨具變形為 4mm1.1.4預(yù)應(yīng)力布置箱梁采用ym型錨具及配套的設(shè)備。管道成孔采用波紋圓管，且要求鋼波紋管的鋼帶厚度不小于 0.35m

17、m。預(yù)應(yīng)力張拉采用引伸量和張拉應(yīng)力雙控。并以引伸量為主。引伸量誤差不得超過-5%-10%。1.1.5施工方式整體現(xiàn)澆滿堂支架1.1.6設(shè)計(jì)規(guī)范1公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（jtg d60-2004）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 d622004）3公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d632007）4公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（jt j0412000）5公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg c30-2002）6. 城市橋梁設(shè)計(jì)通用規(guī)范（cj j11-2011）7. 公路鋼筋混凝土及預(yù)壓力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d622004）1.21.2 橋型方案設(shè)計(jì)橋型方案設(shè)計(jì)1.2.1 總則混凝土

18、連續(xù)梁從主筋配置上分為鋼筋混凝土連續(xù)梁和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。一般來(lái)說鋼筋混凝土連續(xù)梁適用于 25m 以下的小跨徑連續(xù)結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁適用于 25m 以上的跨徑大中等跨徑連續(xù)梁。等高度連續(xù)梁,具有跨越能力小、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便快捷的特點(diǎn)。是實(shí)際公路橋梁中應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)類型。本橋跨徑為70m，故采用預(yù)應(yīng)力混凝土等高度連續(xù)梁。1.2.2 連續(xù)梁施工方案的選擇（比選）在連續(xù)梁的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)方案與施工方法是相互制約的，具體項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 3 -合橋址地形、工程規(guī)模、工期、造價(jià)等因素合理確定施工方案。由于橋址地形平坦、地面土質(zhì)較好、且橋梁凈空較低，采用支架整體現(xiàn)

19、澆，施工中無(wú)體系轉(zhuǎn)換，施工方便、快捷，經(jīng)濟(jì)效益較好。1.2.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸 1.2.3.1 結(jié)構(gòu)跨徑布置橋梁跨孔布置受地質(zhì)、地形、橋下通車通航等因素制約。在條件允許的情況下，應(yīng)力求受力合理、施工方便、跨孔配置協(xié)調(diào)一致。 一般情況下，等高度小跨徑連續(xù)梁可采用相同跨徑。本橋跨徑采用 30m+30m+30m。1.2.3.2 梁高對(duì)變高度連續(xù)梁一般取 1/14-1/18（100m 以內(nèi)） ，跨中截面梁高的高跨比 1/30-1/50；本橋跨徑 30m，支點(diǎn)截面梁高 hc=2.20m?？缰薪孛媪焊?hc=1.00m 因考慮縱坡故取 hc=1.30m1.2.3.3 橫截面形式箱形截面具有較大的剛度和強(qiáng)大的

20、抗扭性能和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大、橋下視覺效果好等優(yōu)點(diǎn)。而被廣泛地應(yīng)用于城市橋梁和高等級(jí)公路立交橋的上部結(jié)構(gòu)中。故本城市橋梁采用單箱雙室箱形截面。1.2.3.4 箱梁橫斷面細(xì)部構(gòu)造箱梁橫斷面由頂板、底板、腹板、懸臂板、承托構(gòu)成；各部分構(gòu)造須滿足受力、構(gòu)造、施工方便的要求。 1、 頂板 箱梁頂板需要滿足橫向抗彎以及布置預(yù)應(yīng)力鋼筋的需求。一般在腹板間距為3.5-7.0m 時(shí)，頂板厚度可采用 0.18-0.3m。擬取 0.28m。2、 底板 箱梁底板需要滿足縱向抗彎以及布置預(yù)應(yīng)力鋼筋的需求。一般變高度連續(xù)梁底板厚度宜采用 0.25-0.30m，靠近橫梁處加厚過渡處理

21、。擬取 0.30m。 3、 腹板厚度 腹板厚度除滿足受力需求外，還需要滿足通過、連接、錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)造需求。 1） 、腹板厚度一般采用 0.40-0.80m。通常，對(duì)于變高度連續(xù)梁，靠近橫梁處加厚過渡處理。擬取 0.6m。2） 、箱梁一般采用直腹板。擬采用采用直腹板。廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 4 -4、 懸臂板 懸臂板長(zhǎng)度及腹板間距是調(diào)節(jié)橋面板彎矩的主要手段。懸壁板長(zhǎng)度擬取 2.0m；懸臂端部厚度一般取 0.16-0.20m，擬取 0.20m；懸臂根部厚度一般為 0.4-0.6m，擬取 0.5m。 5、 承托（梗腋） 承托布置在頂?shù)装迮c腹板連接的部位，承托的形式有兩種：豎承托和

22、橫承托。前者對(duì)腹板受力有力；后者對(duì)頂?shù)装迨芰τ欣?。一般地，受抗剪、主拉?yīng)力控制的宜設(shè)置豎承托；受縱橫抗彎控制 圖 1-1 主橋標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（m）廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 5 -2.2. 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算2.12.1 橋梁原橫截面特性計(jì)算橋梁原橫截面特性計(jì)算2.1.1 截面特性的計(jì)算 圖 2-1 支座 跨中橫截面(m) 圖 2-2 支座 跨中轉(zhuǎn)化橫截面(m)廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 6 -面積： 支座 a = (0.2+0.5)222+0.62.22+6.8(0.3+0.3) +0.30.922+0.20.422=8.47 跨中 a = (0.2+0.5

23、)222+0.61.32+6.8(0.3+0.3) +0.30.922+0.20.422=7.39求其形心和抗彎慣性矩圖 2-3 支座 跨中橫截面(m)支座截面 特性參數(shù)aiziyiai*zi1200*30=36000205157380000120*150=180001151052070000800*40=3200020200640000ai = 86000aiyi=8830000 aizi=10090000zi分塊面積的形心至下緣的距離 yi分塊面積的形心至上緣的距離形心距下邊緣的距離： =aizi/ai=117.3下z形心距上邊緣的距離： =220-117.3=102.7上z抗彎慣性矩 i

24、:支座抗彎慣性矩iiaizi-z0ia20zzii27000003600087.72768864402795864403375000018000-2.39522033845220426666732000-97.3302953280307219947620651607廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 7 -抗彎慣性矩i=6.20654m跨中截面 特性參數(shù)aiziyiai*zi1200*30=36000115154140000120*60=72007060504000800*40=3200020110640000ai = 75200aiyi=4492000aizi =5284000形心距下邊緣

25、的距離： =aizi/ai=70.27cm下z0z形心距上邊緣的距離： =130-70.27=59.73cm上z抗彎慣性矩 i:跨中抗彎慣性矩iiaizi-z0ia20)(zzii27000003600044.73720278247472782421600007200-0.275252160525426666632000-50.278086633385132999162021348跨中截面抗彎慣性矩i=1.62024m2.1.2 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) （希望 在 0.50 以上）跨中截面ys=ai*yi/ai=0.5973 yx=1-0.593=0.407 截面重心至上核心的距離：ks=i/ai*

26、yx=1.6202/（7.520*0.407）=0.5294 截面重心至下核心的距離：kx=i/ai*ys=1.6202/（7.520*0.597）=0.3609 截面效率指標(biāo)：=(ks+kx)/h=（0.529+0.361）/1.3=0.6850.50,合適2.22.2 橋面板的計(jì)算和梁有效寬度的計(jì)算橋面板的計(jì)算和梁有效寬度的計(jì)算2.2.1 橋面板的計(jì)算橋面板的計(jì)算采用標(biāo)準(zhǔn)車加局部荷載，對(duì)板進(jìn)行局部驗(yàn)算和配筋。該橋是雙向行駛的,橋總寬為24米，按4個(gè)車道設(shè)計(jì)。其內(nèi)力的計(jì)算在后邊的恒載內(nèi)力計(jì)算中有說明。故此處略過。2.2.2 梁有效寬度的計(jì)算：2.2.2.1 橋的剪力理論箱型梁和t型梁由于剪力

27、滯效應(yīng)，在梁承受彎矩時(shí)，頂?shù)装逅艿睦瓑簯?yīng)力，廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 8 -隨著離腹板的距離越遠(yuǎn)，受力越小，所以不是全梁在受力，如果按照全梁截面進(jìn)行受力分析，必然導(dǎo)致不安全。目前，橋梁剪力滯計(jì)算的方法很多，有線條法，比擬桿法，差分法等，但目前應(yīng)用較為方便應(yīng)用也較廣泛的是等效寬度法，規(guī)范上給出了計(jì)算方法。本設(shè)計(jì)采用次種方法。寬度法考慮梁剪力滯效應(yīng):1、簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁各跨中部梁段，懸臂梁中間跨的中部梁段ifmibb2、 簡(jiǎn)支梁支點(diǎn)，連續(xù)梁邊支點(diǎn)及中間支點(diǎn)，懸臂梁懸臂段ismibb2.2.2.2 橋的剪力滯計(jì)算如圖所示，將梁根據(jù)腹板的數(shù)目分成如圖的各種小梁，分別進(jìn)行計(jì)算。圖 2-4 梁

28、截面分隔（1）邊跨計(jì)算：邊跨邊梁= =0.8 ， = = =0.083，查圖得=0.802，=1.6；1ll11lb1 . 005. 084 . 0bts1mbs1b = = =0.142，查圖得=0.600，=2.0； 12lb308 . 04 . 3s2mbs1b將整個(gè)箱梁等效成工字型截面，如下：圖 2-5 支座有效截面面積：a =6.400m2廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 9 -圖 2-6 跨中有效截面 面積：a =5.320m2求其形心和抗彎慣性矩：支座有效截面 特性參數(shù)aiziyiai*zi8.4*0.3=2.522.050.155.1661.2*1.5=1.801.151.

29、052.0705.2*0.4=2.080.22.00.416ai = 6.40aizi =7.652zi分塊面積的形心至下緣的距離 yi分塊面積的形心至上緣的距離 形心距下邊緣的距離： =aizi/ai=1.20下z0z 形心距上邊緣的距離： =2.2-1.20=1.0m上z抗彎慣性矩 i: 支座 抗彎慣性矩（m）ii aizi-z0ia20zzii0.01892.520.851.82071.8400.33751.80-0.050.00450.3420.02772.08-1.002.08002.104.282 支座截面抗彎慣性矩 i=4.2824m跨中截面 特性參數(shù)aiziyiai*zi8.4

30、*0.3=2.521.150.152.8981.2*0.6=0.720.70.60.5045.2*0.4=2.080.21.10.416ai = 5.32aizi =3.818廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 10 -形心距下邊緣的距離： =aizi/ai=0.71m下z0z形心距上邊緣的距離： =1.3-0.7=0.6m上z抗彎慣性矩 i:跨中 抗彎慣性矩（m）ii aizi-z0ia20)(zzii0.01892.520.450.5100.52890.02160.72-0.10.0070.02860.02772.08-0.510.5410.56871.1262跨中截面抗彎慣性矩 i=1

31、.1264m 對(duì)于原來(lái)的箱梁截面的形心軸= 59.73m 來(lái)說，抗彎慣性矩 i =1.620。上z4m2.32.3 主梁內(nèi)力計(jì)算主梁內(nèi)力計(jì)算（1）恒載內(nèi)力以縱向取 1m 的板條計(jì)算 一期恒載內(nèi)力即梁的恒載內(nèi)力計(jì)算:主梁支座截面的恒載集度：=211.75gq1a2547. 8mkn /主梁跨中截面的恒載集度：=184.75gq1a2539. 7mkn / 二期恒載橋面鋪裝、欄桿的內(nèi)力計(jì)算：橋面的恒載集度：瀝青混凝土找平及抗滑層：=1gmkn /4 . 2240 . 110. 0鋼筋混凝土面層：mkng/5 . 2250 . 11 . 02 鋼筋砼防撞欄：mkng/5 .122515 . 03=1

32、7.40gq2hzmeilfc97. 310602.20620. 110345003014. 32616.132616.1336221mkn / 恒載集度 支座截面的恒載集度：q=211.75+17.40=229.15kn/m 跨中截面的恒載集度：q=184.75+17.40=202.15kn/m 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 11 -圖 2-7 恒載作用計(jì)算簡(jiǎn)圖圖 2-8 彎矩圖圖 2-9 剪力圖圖 2-9 彎矩影響線圖 2-10 剪力影響線廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 12 -表 3.5 恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果跨數(shù)位置距本跨左支點(diǎn)距離(m)恒載彎矩（knm)恒載剪力(kn)000

33、2435.801/47512583.01919.6731/21513795.09-596.453/422.53504.39-2165.31第一（三）跨130-18906.95-3701.8100-18906.953105.361/47.5-969.001568.861/2154848.3003/422.5-969.00-1568.86第二跨130-18906.95-3105.362.42.4 活載內(nèi)力計(jì)算活載內(nèi)力計(jì)算荷載設(shè)計(jì)等級(jí)為公路-1 級(jí)，車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值)(kq為：)(kp10.5/kqkn m=280kn kp305(180180)505（注：設(shè)計(jì)橋梁為 4 車

34、道，根據(jù)城市橋梁設(shè)計(jì)通用規(guī)范計(jì)算彎矩不乘增長(zhǎng)系數(shù)，計(jì)算剪力應(yīng)乘以增長(zhǎng)系數(shù) 1.20） 2.4.1 沖擊系數(shù)計(jì)算由于梁體取 c50 混凝土，混凝土的彈性模量取=。empa41045. 3mkgggmc/10602.2081. 910150.202/331.620ci4m連續(xù)梁橋：hzmeilfc97. 310602.20620. 110345003014. 32616.132616.1336221廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 13 -因?yàn)?，故hzfhz145 . 1123. 00157. 0ln1767. 011fuhzmeilfc89. 610602.20620. 1103450030

35、14. 32651.232651.2336221因?yàn)?，故hzfhz145 . 1233. 00157. 0ln1767. 022fu注：1、當(dāng)計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用；1u2、計(jì)算連續(xù)梁沖擊引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用。2u2.4.2 求主梁抗彎慣性矩 it（扭轉(zhuǎn)虎克定律）將原截面等效成有效圖如下：圖 2-11 跨中轉(zhuǎn)化截面跨中截面扭轉(zhuǎn)慣性矩抗彎慣性矩 i=1.6204m 1.對(duì)于翼板，1 . 0025. 0123 . 0bt，查表 2-5-2，得 c1=13對(duì)于腹板，10 . 26 . 02 . 1bt，查表 2-5-2，得 c2=0.141對(duì)于低板，1 . 005.

36、 084 . 0bt，查表 2-5-2，得 c3=13=120.33+0.1410.61.23+80.43=0.425m431imtiiiicbt1313廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 14 - 2.車道折減系數(shù)在本設(shè)計(jì)中，去掉對(duì)應(yīng)的路肩寬度后，w 符合單向三車道寬度，按通規(guī)4.3.1 條。車道折減系數(shù)為 =0.78。 3. 縱向折減系數(shù)計(jì)算跨徑 30m20m， kn/m2925. 22022080209025 . 42020802025 . 4）（）（pwlw 人群荷載集度 qr=2.9252=5.85kn/m 根據(jù)彎矩影響線圖，進(jìn)行人群荷載彎矩加載，如下圖：人群荷載加載過程實(shí)例： （

37、1）邊跨 1/2 處的影響線1234( 1 )( 2 )( 3 )圖 2-39 邊跨跨中彎矩影響線廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 22 -根據(jù)彎矩影響線圖，進(jìn)行人群荷載彎矩加載，如下圖：1234( 1 )( 2 )( 3 )圖 2-40 人群荷載最大正彎矩布載1234( 1 )( 2 )( 3 )-288.75404.2572.19-288.7572.19圖 2-41 結(jié)構(gòu)彎矩圖計(jì)算邊跨 1/2 處的人群最大正彎矩為：m =671.83594mkn1234( 1 )( 2 )( 3 )圖 2-42 中跨跨中 1/2 處人群荷載負(fù)彎矩布載圖1234( 1 )( 2 )( 3 )-216.5

38、6-216.56-216.56324.84-216.56圖 2-43 結(jié)構(gòu)彎矩圖計(jì)算邊跨 1/2 處的人群最小負(fù)彎矩為：m = -223.94531mkn剪力影響線圖示：1234( 1 )( 2 )( 3 ) 圖 2-44 中跨中 1/2 處影響線廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 23 -根據(jù)建立圖示，最大剪力加載圖示：1234( 1 )( 2 )( 3 )圖 2-45 邊跨跨中人群最大剪力布載1234( 1 )( 2 )( 3 )12.6312.63-59.556.77-1.35圖 2-46 結(jié)構(gòu)剪力圖計(jì)算邊跨 1/2 處的人群最大正剪力為：q = 18.39551kn1234( 1 )

39、( 2 )( 3 )圖 2-47 邊跨跨中人群最小剪力布載1234( 1 )( 2 )( 3 )45.12-27.07-27.0765.42-78.9687.98-56.40圖 2-48 結(jié)構(gòu)剪力圖計(jì)算中跨 1/2 處的人群最小負(fù)剪力為：q = -33.37988kn人行道正中加載（彎矩或剪力）各控制截面的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下表：kqkq表 3.12 人行道人群荷載截面內(nèi)力彎矩(knm)剪力(kn)跨數(shù)位置據(jù)本跨支點(diǎn)的距離(m)正彎矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力000018.3955168.995121/47.5277.6922-44.789118.3955148.520121/215483.7219-89

40、.578118.3955128.045123/422.5618.0891-134.36718.395517.57012第一跨130680.7938-179.15618.39551-12.904900-447.891-447.8917.1982425.286131/47.5-403.102-80.62037.1982421.786131/215-358.313214.98757.1982418.266133/422.5-313.523438.93287.1982414.78613第二跨130-268.734591.21567.1982411.28613廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 24

41、-人群荷載增大系數(shù)時(shí)，或，其中0.9991kpqskpqsp表 3.13 人行道人群荷載截面內(nèi)力（計(jì)增長(zhǎng)系數(shù)）彎矩(knm)剪力(kn)跨數(shù)位置據(jù)本跨支點(diǎn)的距離(m)正彎矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力000018.3955168.995121/47.5277.6922-44.789118.3955148.520121/215483.7219-89.578118.3955128.045123/422.5618.0891-134.36718.395517.57012第一跨130680.7938-179.15618.39551-12.904900-447.891-447.8917.1982425.286131

42、/47.5-403.102-80.62037.1982421.786131/215-358.313214.98757.1982418.266133/422.5-313.523438.93287.1982414.78613第二跨130-268.734591.21567.1982411.28613查閱公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)-基本資料y5=0.230=6，y6=0.148830=4.464,y7=0.102430=3.072,y8=0.061630=1.848，y9=0.027230=0.816廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 25 -=1/2156+1/2(6+4.464)3+1/2(4.464+3

43、.072)3+1/2(3.072+1.848)3+1/2(1.848+0.816)3+1/230.816=84.6計(jì)算邊跨 1/2 處的人群最大正彎矩為：m = =5.8584.6=494.91kqmkny11=-0.019530=-0.585，y12=-0.03230=-0.96，y13=-0.038530=-1.155，y14=-0.0430=-1.2，y15=-0.037530=-1.125，y16=-0.032030=-0.96，y17=-0.024530=-0.735，y18=-0.016030=-0.48，y19=-0.007530=-0.225，=1/230.585+1/2(0.

44、585+0.96)3+1/2(0.96+1.155)3+1/2(1.155+1.2)3+1/2(1.2+1.125)3+1/2(1.125+0.96)3+1/2(0.96+0.735)3+1/2(0.735+0.48)3+1/2(0.48+0.225)3+1/230.225=22.275計(jì)算邊跨 1/2 處的人群最小負(fù)彎矩為：m = =-5.8522.275=-130.30875kqmkny5=0.4000，y6=0.2976,y7=0.2048,y8=0.1232，y9=0.0544 =1/2(0.4000+0.2976)3+1/2(0.2976+0.2048)3+1/2(0.2048+0.

45、1232)3+1/2(0.1232+0.0544)3+1/230.0544=2.64計(jì)算邊跨 1/2 處的人群最大正剪力為：q = 5.852.64=15.444knkqy5=-0.400，y11=-0.039，y12=-0.064,y13=-0.077,y14=-0.08，y15=0.075y16=-0.064，y17=-0.049,y18=-0.032,y19=-0.015=1/2150.4+1/230.039+1/2（0.039+0.064）3+1/2（0.064+0.077）3+1/2（0.077+0.08）3+1/2（0.08+0.075）3+1/2（0.075+0.064）3+1/

46、2（0.064+0.049）3+1/2（0.049+0.032）3+1/2（0.032+0.01）3+1/20.0153=4.485計(jì)算邊跨 1/2 處的人群最小負(fù)剪力為：q = -5.854.485=-26.23725knkq人群荷載增大系數(shù)時(shí)，其中0.9991p人群最大正彎矩=0.961424.5228=407.9664108knmkpqs廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 26 -人群最小負(fù)彎矩=0.961（-111.77595）=-107.416688knmkpqs人群最大正剪力=0.96113.24752=12.73086672knmkpqs人群最小負(fù)剪力=0.961(-22.50

47、573)=-21.62800653knmkpqs（1）中支點(diǎn)處的影響線圖 2-49 中支點(diǎn)彎矩影響線根據(jù)彎矩影響線圖，進(jìn)行汽車荷載彎矩加載，如下圖： 1234( 1 )( 2 )( 3 )圖 2-50 中支點(diǎn)處汽車荷載負(fù)彎矩布載1234( 1 )( 2 )( 3 )-433.13346.50-433.13-433.13108.28-433.13346.50圖 2-51 結(jié)構(gòu)彎矩圖計(jì)算中支點(diǎn)處的汽車最小負(fù)彎矩為：m =-895.78125mkn剪力影響線圖示：1234( 1 )( 2 )( 3 )圖 2-52 中支點(diǎn)處剪力影響線根據(jù)建立圖示，最大剪力加載圖示：廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) -

48、 27 -1234( 1 )( 2 )( 3 )圖 2-53 中支點(diǎn)處汽車最大剪力布載1234( 1 )( 2 )( 3 )57.75-86.6372.19-72.1986.63-57.75圖 2-54 結(jié)構(gòu)剪力圖計(jì)算中支點(diǎn)的汽車最小負(fù)剪力為：q = -127.96875959. 0)11 (5 . 0)211 (5 . 0ssa人行道正中加載（彎矩或剪力）各控制截面的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下表：kqkq 人行道人群荷載截面內(nèi)力彎矩()剪力()跨數(shù)位置據(jù)本跨支點(diǎn)的距離(m)正彎矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力000070.182501/47.5361.85626.3101/215394.65-17.5653/42

49、2.561.44-61.44第一跨1300-526.95-105.315000-526.9587.901/47.50-32.512543.95-107.4941/215132.30003/422.50-32.51250-43.95第二跨1300-526.9500-87.9廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 28 -人群荷載增大系數(shù)時(shí)，或，其中0.9991kpqskpqsp 人行道人群荷載截面內(nèi)力（計(jì)增長(zhǎng)系數(shù)）彎矩(knm)剪力(kn)跨數(shù)位置據(jù)本跨支點(diǎn)的距離(m)正彎矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力000018.3955168.995121/47.5277.6922-44.789118.3955148.

50、520121/215483.7219-89.578118.3955128.045123/422.5618.0891-134.36718.395517.57012第一跨130680.7938-179.15618.39551-12.904900-447.891-447.8917.1982425.286131/47.5-403.102-80.62037.1982421.786131/215-358.313214.98757.1982418.266133/422.5-313.523438.93287.1982414.78613第二跨130-268.734591.21567.1982411.28613查

51、閱公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)-基本資料：y1=0.026430=0.792,y2=0.051230=1.536,y3=0.072830=2.184,y4=0.089630=2.688,y5=0.100030=3.000,y6=0.102430=3.072,y7=0.095230=2.856,y8=0.076830=2.304 ，y9=0.045630=1.368=1/20.7923+1/2(0.792+1.536)3+1/2(1.536+2.184)3+1/2(2.184+2.688)3+1/2(2.688+3.000)3+1/2(3.000+3.072)3+1/2(3.072+2.856)3+1/2(

52、2.856+2.304)3+1/2(2.304+1.368)3+1/21.36832=110.592廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 29 -計(jì)算中支點(diǎn)的汽車最小負(fù)彎矩為：m = =-5.018110.592=-554.950656（結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算結(jié)果-895.781）kqmkny10=1,y11=0.039,y12=0.064,y13=0.077,y14=0.080,y15=0.075,y16=0.064,y17=0.049,y18=0.032,y19=0.015=1/2130+1/20.0393+1/2(0.039+0.064)3+1/2(0.064+0.077)3+1/2(0.077+

53、0.080)3+1/2(0.080+0.075)3+1/2(0.075+0.064)3+1/2(0.064+0.049)3+1/2(0.049+0.032)3+1/2(0.032+0.015)3+1/20.0153 =15.7425計(jì)算中支點(diǎn)的汽車最小負(fù)剪力為：q = -5.01815.7425=-78.995865kn（結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算結(jié)果-127.969）kq人群荷載增大系數(shù)時(shí)，其中1.3289p汽車最小負(fù)彎矩=1.3289（-554.950656）=-730.2040732knm（結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算結(jié)果-kpqs1504.55）汽車最小負(fù)剪力=1.3289(-78.995865)=-103.942

54、7592knm（結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算結(jié)果-kpqs214.936）2.52.5 內(nèi)力組合內(nèi)力組合( (取截面最大值組合取截面最大值組合) )2.5.1 承載力極限狀態(tài)的基本組合：minjqjkqjckqqgikgiudssss121100：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取 1.0。本設(shè)計(jì)取一下設(shè)計(jì)組合：01.2 恒載+1.4 汽車荷載（計(jì)入沖擊力）取以上內(nèi)力組合的最大值作為承載能力極限狀態(tài)組合：表 3.19 承載能力極限狀態(tài)組合表彎矩(knm)剪力(kn)跨數(shù)位置據(jù)本跨支點(diǎn)的距離(m)正彎矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力00004065.321/47.522367.601916.581/21528344.78-1688.653

55、/422.57815.34-3873.37第一跨130-30053-6050.35廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 30 -00-300535103.611/47.52447.272926.621/21515912.92710.80-710.803/422.52447.268-2926.62第二跨130-28212-4823.612.5.2 作用短期效應(yīng)組合：njqjkjmigiksdsss111恒載 +0.7 汽車荷載（不計(jì)沖擊力） （式中 ）7 . 01j表 3.21 短期效應(yīng)組合表彎矩(knm)剪力(kn)跨數(shù)位置據(jù)本跨支點(diǎn)的距離(m)正彎矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力0003006.981/

56、43.5162171326.161/217.519694.63356.56-1067.363/4215309.42-2802.8第一跨135-24694.2-4505.900-24694.23380.81/43.51867.482090.851/217.512380.05355.40-355.403/4211867.48-1621.06第二跨135-23247.4-3653.952.5.3 作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合：qjknjjmigikldsss121恒載+0.4 汽車荷載（不計(jì)沖擊力） （式中 ）4 . 02j表 3.23 長(zhǎng)期效應(yīng)組合表彎矩(knm)剪力(kn)跨數(shù)位置據(jù)本跨支點(diǎn)的距離(m)正彎

57、矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力0002762.191/43.514659.51151.951/217.517166.2459.37-865.54第一跨3/4214535.84-2529.6廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 31 -135-21011.4-4161.2900-21011.43498.841/43.562.451867.141/217.57732.57203.09-203.093/42162.45-1867.14第二跨135-20485.3-3418.842.62.6 預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼筋的數(shù)量的一般估計(jì)方法是：首先根據(jù)構(gòu)件正截面抗裂性確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量

58、（a 類部分預(yù)應(yīng)力混凝土）然后再根據(jù)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求確定非預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)估算時(shí)，構(gòu)件的截面特性可以取全截面特性。按構(gòu)件的正截面抗裂性能估算預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量:全預(yù)應(yīng)力混凝土梁按作用的短期效應(yīng)組合進(jìn)行正截面抗裂性驗(yàn)算，計(jì)算所得的正截面混凝土法向拉應(yīng)力應(yīng)滿足的要求，預(yù)應(yīng)力梁在預(yù)應(yīng)力和085. 0pcst使用荷載作用下的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)滿足公橋規(guī)6.3.1 條規(guī)定截面的上.下緣均不出現(xiàn)拉應(yīng)力，則應(yīng)滿足下列條件： 0mins上上wmpe0maxs下下wmpe將上式改寫為： 上上wmpemins-下下wmmpeaxs: 分別表示預(yù)應(yīng)力筋在截面上，下緣產(chǎn)生的有效預(yù)應(yīng)力下上，pepe:分別表

59、示為截面上，下緣的抗彎模量（可按毛截面考慮）下上，ww：表示在作用短期荷載效應(yīng)組合下，計(jì)算截面最大.最小彎矩（自minmaxssmm，帶符號(hào)）（1）跨中截面： （1）跨中只在截面下緣配置預(yù)應(yīng)力筋時(shí) 上下下下上wnanpepee-pe下下下下下wnanpepeepe由截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力來(lái)控制，下緣所需的有效預(yù)加力為：廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) - 32 -=21333.005kn下下下下wawmnpee1/maxs308. 20.59739. 71308. 263.19694求得以后，再確定適當(dāng)?shù)目刂茟?yīng)力并扣除相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失（對(duì)penconl于配高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線的后張法構(gòu)件約為 0.2

60、）就可以估算需要預(yù)應(yīng)力鋼lcon筋面積pkconf75. 022316.191019116. 010186075. 08 . 0005.21333)2 . 01/(cmmnaconpep確定以后，可以根據(jù)一根鋼絞線的截面積是，以 12 根鋼絞線為一束則pa24 . 1 cm有：算出所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋束數(shù)（）為 218 .16124 . 1cmap1n束1037.108 .1616.19111ppaan 試中是一束預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積1pa （2）中跨跨中只在截面下緣配置預(yù)應(yīng)力筋時(shí) 上下下下上wnanpepee-pe下下下下下wnanpepeepe由截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力來(lái)控制，下緣所需的有效預(yù)加力