盤錦新區(qū)緯一河二號橋設計預應力混凝土變截面連續(xù)梁橋設計計算書

1、 理工大學本科畢業(yè)設計 新區(qū)緯一河二號橋設計The Design of the No. 2 Bridge on the Wei Yi River in the New District of Pan Jin學 院（系）： 建設工程學部 專 業(yè)： 土 木 工 程 理工大學DalianUniversity of Technology1 / 341 概 述1.1 工程概況始建于2005年12月的遼東灣新區(qū)（原遼濱沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)），是遼“五點一線”最早的七個重點園區(qū)之一。新區(qū)地處“沿海經(jīng)濟帶”、“遼西蒙東城市群經(jīng)濟圈”、“開發(fā)區(qū)城市群”三大經(jīng)濟板塊結合點，是沿海開發(fā)開放戰(zhàn)略的主軸線和渤海翼的交疊之地，

2、承載著振興東北老工業(yè)基地、沿海開發(fā)開放、資源型城市轉型試點市等多項國家戰(zhàn)略。新區(qū)初步形成了水城、產業(yè)、港口三大主體功能區(qū)，影響力、吸引力、輻射力大幅提升。遼濱水城，又叫金帛灣水城。是沿海經(jīng)濟區(qū)建設與發(fā)展的最高境界。優(yōu)越的區(qū)位和顯著的地緣優(yōu)勢，使水城成為極具開發(fā)潛力和美好前景的最佳發(fā)展區(qū)域。遼濱境水系的貫通，城河網(wǎng)的存在，是遼濱水城建設的重要標志。遼濱水城陸域面積與水域面積相當，在水城既可以開車，也可以劃船。同時，水城將根據(jù)全世界400多座名橋的形狀建設橋梁，緯一河2#橋正是其中一座。由于緯一河緊臨市政府，河上橋梁均仿照中世紀歐洲橋梁風格建造，以達到莊重美觀的效果?？傮w規(guī)劃布置圖如圖1-1 圖1

3、-1 總體規(guī)劃布置圖1.2 技術標準 道路等級：雙向八車道城市主干道； 設計荷載：公路I級； 計算行車速度：40km/h； 橋梁寬度：4.0m（人行道與欄桿）+3m（非機動車道）+30m（行車道）+3m（非機動車道）+4.0m（人行道與欄桿）= 44m。； 結構設計安全等級：I 級； 地震基本烈度：地震基本烈度為7度，設計基本地震峰值加速度為0.10g，按公路橋梁抗震細則中B類橋梁設計。 結構設計基準期：100年； 1.3 設計遵循的依據(jù)公路工程技術標準（JTG B01-2003）。公路橋梁抗震設計細則（JTG/T B02-01-2008）。公路橋涵設計通用規(guī)（JTG D60-2004）公路鋼

4、筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)（JTG D62-2004）公路橋涵地基與基礎設計規(guī)（JTJ D63-2007）。公路瀝青路面設計規(guī)(JTG D50-2006)城市道路照明設計標準（CJJ45-2006）公路工程水文勘測設計規(guī)（JTG 0302002）1.4 方案比選1.4.1 連續(xù)梁方案 橋梁立面圖 橋墩位置斷面圖采用40m+60m+40m分跨，并且采用箱梁截面。變截面加預應力，樁采用摩擦樁。1.4.2 拱橋方案 拱橋立面圖 拱橋中間位置斷面圖中間采用下承式系杠拱，跨徑為100m；兩邊分別采用20m的簡支梁橋。樁依舊采用摩擦樁基礎，梁也選擇采用一幅的大箱梁。1.4.3 方案比選方案類型 連續(xù)

5、梁橋 拱橋經(jīng)濟性 較好 較差實用性三跨連續(xù)梁橋，大跨60m，小跨40m。主跨跨度較大，梁高較高，導致橋下凈空相對較小三跨，主跨為下承式拱橋，跨徑100m，邊跨為拱橋外觀的簡支梁橋，跨徑20.5m。梁高度小保證橋下凈空安全性主跨跨度較大，抗震能力差地基條件較差，需以系桿提供拱橋水平推力美觀性變截面，線條優(yōu)美，但橋下凈空較小，離水平較近橋型美觀，邊跨與主跨相呼應，與周圍環(huán)境相協(xié)調受力特點二次超靜定結構，受力較簡單，但主跨跨徑較大，需考慮主跨的撓度與較小跨的上翹問題系桿拱對地基要求不高，結構受力明確，但是本橋橋面較寬橫向穩(wěn)定存在一定問題1.4.4 比選結果由于本橋為城市道路橋梁，公路級荷載標準，所以

6、對橋梁美觀和承載能力有較高的要求。需要選擇橋型美觀、貼合主旨、受力合理、施工方便的方案。綜合表中經(jīng)濟、實用、安全、美觀、受力特點等的綜合比選，最終以連續(xù)梁方案作為推薦方案。1.5主要材料與其特性主梁、橋墩：C50混凝土，E=3.45×104Mpa，容重26kN/m3； 橋臺、承臺：C45混凝土，E=3.35×104Mpa，容重26kN/m3；樁基：C35混凝土，E=3.15×104Mpa，容重25kN/m3預應力筋：破斷強度為1860Mpa鋼絞線，E=1.95×105Mpa，容重78.5kN/m3普通鋼筋：R235、HRB335、HRB400，E=2.0

7、×105Mpa，容重78.5kN/m31.6計算荷載1.6.1永久荷載結構自重：包括箱梁自重、二期恒載、管線的重量等?；炷寥葜貐⒁姴牧蠀?shù)，管線荷載按單側5kN考慮。單側人行道與欄桿：28.6kN/m；單幅10cm瀝青混凝土：43.2kN/m；混凝土收縮、徐變：按公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)（JTG D62-2004）規(guī)定計算。預應力：按照公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)（JTG D62-2004）規(guī)定考慮相應損失。1.6.2活載（1）汽車荷載公路I級。該橋分為左右兩幅，單幅橋梁按4車道加1非機動車道，折合為5車道進行計算，車道折減系數(shù)為0.6。按照公路橋涵設計通用

8、規(guī)計算得沖擊系數(shù)為1.062。（2）人群荷載局部計算取4.0kN/m2，縱向整體計算取3.0kN/m2。（3）汽車制動力根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)（JTG D60-2004）4.3.6-1，一個車道上由汽車荷載產生的制動力標準值按本規(guī)第4.3.1條規(guī)定的車道荷載標準值在加載長度上計算的總重力的10%計算，但公路I級汽車荷載的制動力標準值不得小于165kN。1.6.3溫度荷載（1）體系溫差設計基準溫度為10，按照公路橋涵設計通用規(guī)（JTG D60-2004）4.3.10-2條，最高有效溫度34 ，最低有效溫度-23，故均勻升溫取24 ，均勻降溫取-33 。（2）橋面日照溫差梯度溫度按照公路橋涵設計通

9、用規(guī)（JTG D60-2004）表4.3.10-3條取值，主梁僅計車行道寬度圍梯度溫度。橋面為10cm瀝青混凝土鋪裝時梯度溫度的分布如圖1-2。A、日照正溫差 B、日照負溫差圖1-2 梯度溫度 (尺寸單位：mm)1.6.4基礎變位樁基均按鉆孔灌注樁設計，基礎變?yōu)闉?#177;1cm。1.7荷載組合與容許應力荷載組合按公路橋涵設計通用規(guī)（JTG D60-2004）和公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)（JTG D62-2004）規(guī)定進行。1.7.1承載力極限狀態(tài)組合：1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+0.7人群+0.7梯度溫度+0.7梯度溫度+0.7制動力+0.5基礎變位1.2自重+1.

10、0收縮徐變+1.4汽車+0.7人群+0.7梯度溫度+0.7梯度溫度+0.7制動力+0.5基礎變位1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+0.84人群+0.84梯度溫度+0.84梯度溫度+0.84制動力+0.5基礎變位1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+0.98人群+0.98梯度溫度+0.98梯度溫度+0.5基礎變位1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+0.98人群+0.98制動力+0.5基礎變位1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+1.12人群+0.5基礎變位1.7.2持久狀況應力驗算：1.0自重+1.0收縮徐變+0.7汽車+1.0人群+1.0體系溫度+1.0梯度溫度+1.0制動力+1

11、.0基礎變位。按照本組合驗算，受壓區(qū)混凝土最大壓應力應小于0.5倍混凝土抗壓拉強度標準值fck。1.7.3抗裂驗算：作用短期效應組合：1.0自重+1.0收縮徐變+0.7汽車（不計沖擊）+1.0人群+1.0體系溫度+0.8梯度溫度+1.0制動力+0.75風荷載+1.0基礎變位。在短期效應組合下，公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)（JTG D62-2004）要求： A類預應力混凝土構件，正截面的受拉邊緣混凝土拉應力應小于0.7倍混凝土抗拉強度標準值ftk，同時長期荷載組合下不出現(xiàn)拉應力；斜截面抗裂驗算要求混凝土的主拉應力在短期效應組合下小于0.5倍混凝土抗拉強度標準值ftk。作用長期效應組合：

12、1.0自重+1.0收縮徐變+0.4汽車（不計沖擊）+0.4人群+1.0體系溫度+0.8梯度溫度+1.0制動力+0.75風荷載+1.0基礎變位。在長期效應組合下，公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)（JTG D62-2004）要求： A類預應力混凝土構件，正截面的受拉邊緣混凝土應不出現(xiàn)拉應力；斜截面抗裂驗算要求混凝土的主拉應力在短期效應組合下小于0.5倍混凝土抗拉強度標準值ftk。橫梁、橋墩、承臺、樁基的計算詳見相應計算部分。1.8計算書的容遼東灣新區(qū)緯一河2#橋工程計算書共包含兩大部分，分別是橋梁上部結構計算和橋梁下部結構計算。2 橋梁上部結構主梁縱向計算2.1 主梁縱向計算模型遼東灣新區(qū)緯

13、一河2#橋工程，沿橋梁中心線分為左右兩幅，兩幅橋梁之間設置2cm寬縱縫，兩幅橋關于橋梁中心線完全對稱布置，計算中取單幅橋進行上部結構計算。全橋總寬為44m，單幅橋寬為21.99m，跨徑布置為40+60+40=120m，主梁采用單箱五室變截面預應力連續(xù)箱梁，根部梁高3.4m，跨中與邊跨端部梁高1.6m。主梁上部結構縱向計算模型如圖2-1所示。圖2-1：上部結構縱向計算模型2.2 主梁縱向計算結果配筋情況描述（僅描述主梁1/2頂?shù)装邃摻钋闆r）。頂板：配有559根直徑為16間距為12規(guī)格為HRB 235的普通鋼筋；559根直徑為12間距為12規(guī)格為HRB 335的普通鋼筋。（不同界面鋼筋的具體長度不

14、一樣）。箍筋為直徑12間距60的 HRB 335鋼筋若干。底板：配有559根直徑為16間距為12規(guī)格為HRB 235的普通鋼筋；559根直徑為12間距為12規(guī)格為HRB 335的普通鋼筋。（不同界面鋼筋的具體長度不一樣）。箍筋為直徑12間距60的 HRB 335鋼筋若干。2.2.1 承載能力極限狀態(tài)驗算圖2-2為正截面抗彎極限承載力包絡圖，圖2-3為斜截面抗剪極限承載力包絡圖。圖中分別給出了按承載能力極限狀態(tài)組合的彎矩設計值、剪力設計值和極限彎矩值、極限剪力值。從圖中可以看出，所有截面的極限承載力均滿足規(guī)要求。圖2-2 正截面抗彎極限承載力驗算（kN·m） 圖2-3 斜截面抗剪極限承

15、載力驗算（kN）2.2.2 正常使用階段應力驗算圖2-4和圖2-5分別給出了截面上、下緣混凝土的壓應力的計算結果；從圖中可以看出，應力驗算組合下主梁上緣受壓的最大法向壓應力=13.5Mpa=16.2Mpa，應力驗算組合下主梁下緣受壓的最大法向壓應力=9.85Mpa=16.2Mpa，滿足規(guī)要求。圖2-4：應力驗算組合下主梁上緣正應力包絡圖（kPa）圖2.-5：應力驗算組合下主梁下緣正應力包絡圖（kPa）2.2.3 正常使用階段抗裂驗算圖2-6給出了短期效應組合下主梁正截面上、下緣混凝土應力的計算結果，從圖中可以看出，短期效應組合下，截面上、下緣最大拉應力為=0.53Mpa0.7=1.855Mpa

16、，滿足“規(guī)”要求。A：截面上緣正應力B：截面下緣正應力圖2-6：作用短期效應組合下截面正應力圖（kPa）圖2-7給出了長期效應組合下主梁正截面上、下緣混凝土應力的計算結果，從圖中可以看出，長期效應組合下，截面上、下緣無拉應力出現(xiàn)，滿足“規(guī)”要求。A：截面上緣正應力B：截面下緣正應力圖2-7：作用長期效應組合下截面正應力圖（kPa）圖2-8給出了短期效應組合下主梁斜截面混凝土主拉應力的計算結果，從圖中可以看出，短期效應組合下，斜截面主拉應力為=0.67Mpa0.5=1.325Mpa，滿足“規(guī)”要求。圖2-8：作用短期效應組合斜截面主拉應力圖（kPa）2.2.4 撓度驗算按荷載短期效應組合和規(guī)規(guī)定

17、的預應力混凝土構件的剛度計算的撓度值為22mm，C50混凝土的撓度長期增長系數(shù)為1.425，故主梁在使用階段的撓度為22×1.425=31.35mm，不大于計算跨徑（60m）的1/600(100mm)，滿足規(guī)要求。3 橋梁上部結構橫梁計算結果橫梁配筋情況描述：端橫梁：頂?shù)装宸謩e配有14根直徑為25間距為13.5的HRB 335鋼筋。腹板配有3列鋼筋，每一列分別配有11根直徑為16間距為12的HRB 335鋼筋。并且配有直徑為16間距為13.5的HRB 335箍筋若干。端橫梁配有2排，每排3束預應力鋼筋。中橫梁：頂?shù)装宸謩e配有23根直徑為25間距為13的HRB 335鋼筋。腹板兩邊分別

18、配有20根直徑為16間距為12的HRB 335鋼筋。并配有直徑為16間距為13的HRB 335箍筋若干。中橫梁配有2排，每排5束預應力鋼筋。3.1 計算參數(shù)主梁橫隔梁共分兩類，第一類為端橫梁，第二類為中橫梁。端橫梁梁高1.6m，寬1.9m；中橫梁梁高3.4m，寬3m。（1）持久狀況的應力驗算組合：1.0自重+1.0預應力+1.0汽車，汽車的沖擊系數(shù)采用1.062。按照本組合驗算，混凝土壓應力c0.5fck=0.5*32.4=16.2Mpa（2）抗裂驗算組合：短期效應組合：1.0自重+1.0預應力+0.7汽車(不計沖擊)。在短期效應組合下，“規(guī)”要求：按A類預應力混凝土構件計算，混凝土拉應力：

19、t0.7ftk=0.7*2.65=1.855Mpa。橫梁長期效應組合抗裂驗算不控制設計，所以本文不再給出長期效應組合下的計算結果。3.2 計算結果3.2.1 端橫梁驗算（1）使用階段的應力驗算圖3-1給出了截面上、下緣混凝土的壓應力的驗算結果。從計算結果可以看出，混凝土的最大壓應力為4.43 Mpa，小于0.5fck，滿足規(guī)要求。A：截面上緣應力B：截面下緣應力圖3-1：應力驗算組合下橫梁正應力包絡圖（kPa）（2）抗裂驗算圖3-2給出了短期效應組合下截面上、下緣混凝土應力的驗算結果，從圖中可以看出，短期效應組合下，截面上下緣均無拉應力出現(xiàn)，滿足規(guī)要求。A：截面上緣應力B：截面下緣應

20、力圖3-2：抗裂驗算組合下橫梁正應力包絡圖（kPa）3.2.2 中橫梁驗算（1）使用階段的應力驗算圖3-3給出了截面上、下緣混凝土的壓應力的驗算結果。從計算結果可以看出，混凝土的最大壓應力為2.58 Mpa，小于0.5fck，滿足規(guī)要求。A：截面上緣應力B：截面下緣應力圖3-3：應力驗算組合下橫梁正應力包絡圖（kPa）（2）抗裂驗算圖3-4給出了短期效應組合下截面上、下緣混凝土應力的驗算結果，從圖中可以看出，短期效應組合下，截面上下緣均無拉應力出現(xiàn)，滿足規(guī)要求。A：截面上緣應力B：截面下緣應力圖3-4：抗裂驗算組合下橫梁正應力包絡圖（kPa）4 橋梁上部結構橋面板和懸臂板計算結果4.

21、1 計算參數(shù)橋面板與懸臂板計算截面如圖4-1所示，橋面板頂板厚度0.26m，腹板最大凈距3.2m；人行道位置懸臂板長2m，根部梁高0.5m；車行道位置懸臂板長0.99m根部梁高0.5m。圖4-1：計算截面圖（1）荷載組合1.2 恒載+1.4汽車，汽車的沖擊系數(shù)取1.3。按照本組合驗算橋面板跨中和支點斷面承載力。4.2 橋面板計算結果（1） 橋面板計算跨徑：。（2） 平行于板跨徑方向分布寬度：。（3） 垂直于板跨徑方向跨徑中部分布寬度：。取兩者較大值3.707m。（4） 垂直于板跨徑方向支撐處分布寬度：。計算時取1m寬板條進行計算，計算跨徑為3.46m，恒載計算簡圖如圖4-2所示，活載計算簡圖如

22、圖4-3所示。圖4-2：橋面板恒載計算簡圖圖4-3：橋面板活載計算簡圖（5） 計算結果：恒載彎矩：?；钶d彎矩：（考慮1.3的沖擊系數(shù)） 組合彎矩：跨中彎矩：支點彎矩：跨中承載力：Md = 57.5kn.m支撐承載力：Md = 178.3kn.m表4.2.1 截面彎矩最大計算值與其承載能力比較位置板厚度(cm)承載力（kN·m）彎矩最大計算值（kN·m）結論跨中2657.547.92合格支撐46178.367.1合格由表4.2.1可知，橋面板抗彎承載力滿足規(guī)要求。（6） 裂縫計算結果：矩形截面鋼筋混凝土構件最大裂縫寬度可按下列公式計算：其中跨中截面：支撐處截面：，滿足要求。4

23、.3 懸臂板計算結果4.3.1 車行道懸臂板計算結果（1） 橋面板計算跨徑：。（2） 平行于板跨徑方向分布寬度：。（3） 垂直于板跨徑方向跨徑中部分布寬度：。計算時取1m寬板條進行計算，計算跨徑為0.99m，恒活載計算簡圖如圖4-4所示。 恒載計算簡圖 活載計算簡圖圖4-4：車行道懸臂板計算簡圖（4） 計算結果：恒載彎矩：?；钶d彎矩：（考慮1.3的沖擊系數(shù)） 組合彎矩： 截面抗彎承載力為198.6kn.m69.7kn.m,滿足規(guī)要求。（5） 裂縫計算結果：矩形截面鋼筋混凝土構件最大裂縫寬度可按下列公式計算：其中，滿足要求。4.3.2 人行道懸臂板計算結果（1） 橋面板計算跨徑：。計算時取1m寬

24、板條進行計算，計算跨徑為2m，恒活載均通過人行道板支撐墻按集中力的形式傳遞給懸臂板，恒載計算簡圖如圖4-5所示，活載計算簡圖如圖4-5所示。 恒載計算簡圖 活載計算簡圖圖4-5：人行道懸臂板計算簡圖（2） 計算結果：恒載彎矩：。活載彎矩：（人群活載不考慮沖擊） 組合彎矩： 截面抗彎承載力為198.6kn.m58.3kn.m,滿足規(guī)要求。（3） 裂縫計算結果：矩形截面鋼筋混凝土構件最大裂縫寬度可按下列公式計算：其中，滿足要求。5 下部結構計算5.1 計算參數(shù)5.1.1 荷載恒荷載預應力砼收縮與徐變汽車制動力汽車荷載（計沖擊）人群荷載支座摩阻力（摩阻系數(shù)取0.06）溫度。5.1.2 荷載組合（1）

25、承載能力極限狀態(tài)組合：1） 邊墩軸力：1.2（恒荷載+預應力）+1.4*汽車(計沖擊)+1.12*人群荷載2） 邊墩彎矩：1.4*摩阻力彎矩1） 中墩軸力：1.2（恒荷載+預應力）+1.4*汽車(計沖擊)+1.12*人群荷載2） 中墩彎矩：1.4*制動力+1.4*不平衡力上述系數(shù)中當自重、預應力為有利時“規(guī)”規(guī)定1.0。（2）抗裂驗算組合：短期效應組合：1.0恒荷載+1.0預加力+1.0砼收縮徐變0.7制動力（邊墩為摩阻力）+1.0降溫0.8溫度梯度1.0汽車(不計沖擊)+1.0人群荷載長期效應組合：1.0恒荷載+1.0預加力+1.0砼收縮徐變+0.4制動力（邊墩為摩阻力） +1.0降溫0.8

26、溫度梯度+1.0汽車(不計沖擊)+0.4人群荷載（3）偶然組合：邊、中墩軸力：1.0恒荷載（不考慮豎向地震）邊、中墩彎矩：1.0地震荷載（E1、E2）按照以上組合驗算墩偏心受壓極限承載力。5.2 主橋橋墩、樁的計算5.2.1 計算模型橋墩和橋墩位置樁基計算，靜力計算和動力計算采用兩種不同的模型，靜力計算采用如圖5-1所示的墩樁承臺的獨立空間模型，把主梁縱向整體模型計算的支點力施加于該模型之上，以簡化模型，減少計算時間；動力計算采用如圖5-1所示的空間模型，采用反應譜法計算結構地震反應結果。該模型中主梁，支座，橋墩和樁采用空間梁單元模擬，承臺采用厚板單元模擬，樁基利用土彈簧模擬周圍圡抗力的影響，

27、土彈簧系數(shù)根據(jù)土層的性質，厚度，深度，根據(jù)地基基礎規(guī)，利用m法來求解。橋墩與梁體采用彈性連接的剛性連接模擬，墩與承臺采用剛性連接主從節(jié)點連接模擬，樁頂與承臺底部采用剛性連接，樁底部采用固結模擬。圖5-1 靜力計算模型圖5-2 動力計算模型墩的類型：上圖之中有兩處橋墩位置，每處橋墩位置上有兩個墩，分別為1#A類橋墩和1#B橋墩，兩類橋墩的計算截面如圖所示；1#A橋墩截面俯視圖1#A橋墩截面?zhèn)纫晥D2#B橋墩截面俯視圖 2#B橋墩的側面圖如同一號橋墩，圖中長度單位為厘米。 樁的類型：橋墩下設直徑2m的鉆孔灌注樁，樁長60m，單樁承載力根據(jù)公路橋涵地基與基礎設計規(guī)（JTGD63-2007）,結合地質勘

28、察報告，單樁承載力允許值。5.2.2 設計計算參數(shù)恒荷載：此次設計之中恒荷載包括了結構的自重，二期恒載，節(jié)點荷載。 1.1 自重： 箱型截面采用c50混凝土制作，Midas軟件自行計算；1.2 二期恒載：包括橋面鋪裝，人行道板的重量，與欄桿等裝飾材料。根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)，此次設計橋面鋪裝采用瀝青混凝土鋪裝，容重取24kN/m3，厚度為十公分，人行道板取22KN/m3，欄桿4KN/m3，合計17.89×24×0.1+22+4=69.15kn/m3。 1.3 節(jié)點荷載：在支座處，由于支座反力較大，箱型梁在此處一般做為實心體，在橋臺處長為1.9米，在中間支座處為3米，建立模型

29、時，我們都設計為箱型，因此，把此處混凝土的自重等效為節(jié)點荷載。在橋臺處節(jié)點荷載為4.286×26.5×3=1703.7KN，在中間支座處節(jié)點荷載為1.5×26.5×1.9=377.625KN。預應力荷載：如同上部結構設計，采用極限抗拉應力為1860Mp的鋼絞線，兩端同時拉，使鋼絞線的拉應力達到1935Mp，鋼絞線的布置形狀如下圖：混凝土收縮徐變：將混凝土材料其定義時間依存材料，在定義施工階段時給其賦予足夠的時間，軟件將自行計算收縮徐變對結構的影響。汽車制動力：根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)查的，一個設計車道上的由汽車產生的汽車制動力是車道荷載在加載長度上的總重力

30、的10，一個車道上的荷載由均布荷載和集中荷載構成，一級公路的車道均布荷載為10.5KN/m，均布荷載根據(jù)規(guī)取360kN，該半幅橋梁為同向四車道，根據(jù)規(guī)，為一個車道的2.68倍，則汽車制動力為（10.5×140+360）×10×2.68=490KN。汽車荷載和人群荷載：根據(jù)規(guī)，在Midas軟件中，定義汽車荷載與人群荷載工況，軟件將自行計算，只需根據(jù)不同需要將其組合而已。5.2.3 下部主要構件的模擬（1）支座：支座是將上部結構自重與各種荷載傳遞到樁基礎的主要構件，在下部結構靜力計算時，該橋采用剛性連接，給予正確的約束方式。在E2地震作用下，該支座將會損壞，兩側用彈性

31、橡膠來緩沖地震作用。（2） 橋墩：采用梁單元模擬（3） 承臺：采用厚板單元模擬（4） 樁：緯一河二號橋采用的鉆孔灌注樁，樁身用60份長為一米的梁單元模擬，周圍土對樁的水平抗力利用土彈簧模擬，根據(jù)地質勘探報告，雖然有多層土質，但我們等效為單一土質，m值取5000KN/m4。如圖5.2.4主要構件間的連接（1） 支座與梁體的連接：采用彈性連接中的剛性連接。（2） 橋墩與承臺的連接：采用主從節(jié)點連接。（3） 樁頂與承臺連接：采用彈性連接的剛性連接。（4） 樁底：采用一般支撐的全方位固結，包括（x,y,z方向的位移與轉動）。5.2.5靜力計算結果（1） 從模型輸出結果查看，在極限承載力組合下,找出一個

32、受力最為不利的墩， 其最大的豎向力值（軸力值） =23754KN其最小的豎向力值（軸力值） =16924KN(2) 全橋的只設制一個制動墩，單墩的水平荷載：汽車制動力：F=490.5KN支座摩阻力：F=0.06×21457=1287.42KN支座摩阻力對制動墩產生的彎矩：M=1287.42×1.5=1931KN.m汽車制動力與支座摩阻力不同時參與參合運算，計算時取支座摩阻力作為水平荷載參與墩樁承載力運算。（3）墩運算結果全橋只有一個制動墩，在下部結構的靜力計算中，各墩的豎向力相差無幾，但制動墩在順橋向的彎矩較大，也最為危險，所以取該墩進行承載力和裂縫寬度驗算。結果見下表 表

33、一、 橋墩承載力計算結果墩號控制截面承載能力極限狀態(tài)組合力承載力結論最大彎矩M（KN.m）對應的軸力（KN）彎矩承載力（KN.m）軸力承載力（KN）1143號墩底21133.822137.311043247571436通過 表二、 橋墩的裂縫寬度計算結果墩號控制截面短期效應狀態(tài)組合力長期效應組合力裂縫寬度（mm）最大彎矩M（KN.m）對應的軸力（KN）彎矩承載力（KN.m）軸力承載力（KN）1143號墩底2035.5518645.542013.3918536.560.186（4） 樁的計算結果 樁頂?shù)淖畲筝S力=8672KN<11709KN,滿足地基基礎規(guī)要求，樁頂?shù)淖钚≥S力=5804KN

34、,對應的彎矩為131.5KN.m6 承臺計算6.1 計算參數(shù)6.1.1 荷載 恒荷載； 汽車荷載（計沖擊，沖擊系數(shù)的選取見主梁縱向計算總說明）； 人群荷載； 地震荷載（承臺為能力保護構件，取E2地震力）；6.1.2 荷載組合荷載組合按公路橋涵設計通用規(guī)（JTG D60-2004）和公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)（JTG D62-2004）規(guī)定進行。1.2恒荷載 +1.4汽車(計沖擊)+1.12人群1.0恒荷載+1.0地震荷載按照第一個組合做承臺沖切驗算，按第二個組合做撐桿系桿、斜截面抗剪、邊角樁沖切驗算。6.2 主橋橋墩承臺主墩承臺根據(jù)公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)(JTG D

35、622004)進行驗算，承臺外排樁中心距小于承臺高，因此按照“撐桿系桿體系”驗算。致 歷經(jīng)幾個月的的畢業(yè)設計接近尾聲了。心理頗多感慨，從一開始對模型方案圖的一無所知，對cad操作的生澀。在老師和同學的幫助下，逐漸熟悉、熟練。在橋隧，每一位老師都有著各自鮮明的特點，但是他們都有著讓我們一下子豁然開朗的能力。我的導師，王騫老師。相處的幾個月里，對我和我們組的夏建光同學認真負責。對我們要求也比較細。和老師相處的幾個月里面，感覺她就像一位大姐姐，在指導我們設計的同時，我們其他方面的困難也常常向她傾述。還有的少寒設計師，專業(yè)是他的代名詞，在設計過程中，我們看到了設計師專業(yè)的水準。在諸多技術上的問題，他都

36、能給予明確的解答，讓我們能夠明白！其他的老師大多都是我們方向的專業(yè)老師，也大多給我們授過課。他們都給與我們很多幫助，幫助我們了解設計、了解軟件、了解模型。最后，在這次畢業(yè)設計中我們收獲很多，也十分感老師們對我們的指導幫助！目 錄1 概 述11.1 工程概況11.2 技術標準21.3 設計遵循的依據(jù)21.4 方案比選31.4.1 連續(xù)梁方案31.4.2 拱橋方案41.4.3 方案比選51.4.4 比選結果51.5主要材料與其特性61.6計算荷載61.6.1永久荷載61.6.2活載61.6.3溫度荷載71.6.4基礎變位71.7荷載組合與容許應力71.7.1承載力極限狀態(tài)組合：81.7.2持久狀況

37、應力驗算：81.7.3抗裂驗算：81.8計算書的容92 橋梁上部結構主梁縱向計算92.1 主梁縱向計算模型92.2 主梁縱向計算結果92.2.1 承載能力極限狀態(tài)驗算102.2.2 正常使用階段應力驗算102.2.3 正常使用階段抗裂驗算112.2.4 撓度驗算123 橋梁上部結構橫梁計算結果123.1 計算參數(shù)133.2 計算結果133.2.1 端橫梁驗算133.2.2 中橫梁驗算144 橋梁上部結構橋面板和懸臂板計算結果154.1 計算參數(shù)154.2 橋面板計算結果164.3 懸臂板計算結果184.3.1 車行道懸臂板計算結果184.3.2 人行道懸臂板計算結果195 下部結構計算215.

38、1 計算參數(shù)215.1.1 荷載215.1.2 荷載組合215.2 主橋橋墩、樁的計算225.2.1 計算模型225.2.2 設計計算參數(shù)245.2.3 下部主要構件的模擬255.2.4主要構件間的連接265.2.5靜力計算結果266 承臺計算286.1 計算參數(shù)286.1.1 荷載286.1.2 荷載組合286.2 主橋橋墩承臺28致 29摘 要本文主要論述了新區(qū)緯一河二號橋的設計和計算過程。首先，進行橋型方案的比選，根據(jù)橋梁所處位置的實際情況與設計要求，初步擬定了2個方案連續(xù)梁橋、拱橋。從安全、經(jīng)濟、實用、美觀的原則出發(fā)，比較后最終選擇了一個設計方案連續(xù)梁橋選定此方案后，首先結合前人設計經(jīng)

39、驗，規(guī)以與已建的相關橋梁資料擬定本方案橋梁結構的主要尺寸和細部尺寸，以便進行下一步的結構計算。其次，進行上部結構掛梁和箱梁的計算，學習Midas并用Midas對主橋部分建立模型進行上部結構受力計算。按計算所得力對上部結構配置普通受力筋，分布筋，并將配置的鋼筋輸入Midas建立的模型中。最后對配好鋼筋的橋梁進行強度驗算、裂縫寬度驗算、剛度驗算。上部結構計算完成后進行下部結構的計算。下部結構計算主要是承臺和樁基礎計算，包括承臺和樁的尺寸擬定、配筋設計和強度驗算。樁配筋后要考慮在E2地震力下的承載力能力是否滿足規(guī)要求。最后對本次畢業(yè)設計進行總結。關鍵詞：連續(xù)梁;Midas;上部結構設計;下部結構設計

40、AbstractThis article mainly discusses the design and calculation process of the No. 2 Bridge on the Wei Yi River in the New District of Pan Jin. First, make a comparison and a decision of bridge schemes. According to the actual situation of the location of the bridge and the design requirements, pre

41、liminary two schemes are worked out including a simply supported：Continuous girder bridge and Arch bridge. Considered the security, the economy, the practical applicability and the beauty, a design scheme is chosen eventually after the compariasion. The Continuous girder bridge the appearance of which is arch bridge with hanging girder is chosen as the final bridge scheme.The final bridge scheme has been decided. First, the main dimensions