汝南南浦大橋施工圖設(shè)計(jì)

1、PAGE 72編號(hào)：20143701100148本科畢業(yè)設(shè)計(jì)汝南南浦大橋施工圖設(shè)計(jì)院 系：建筑工程學(xué)院姓 名：黃維新學(xué) 號(hào)：1037110148專 業(yè)：土木工程年 級(jí)：2010級(jí)指導(dǎo)教師：王明職 稱：副教授完成日期：2014.05.22黃淮學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) PAGE 72設(shè) 計(jì) 說 明本設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行的。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為一級(jí)公路汝南南浦大橋，主橋選用了后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁。簡支T形梁橋由于其具有外形簡單，制造方便，結(jié)構(gòu)受力合理，主梁高跨比小，橫向借助橫隔梁聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)整體性好，橋梁下部結(jié)構(gòu)尺寸小和橋型美觀等優(yōu)點(diǎn)，目前在公路橋梁工程中應(yīng)用非常廣泛。

2、首先進(jìn)行了橋型方案的比選，確定簡支梁橋方案后，就其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：擬定截面尺寸；計(jì)算控制截面的設(shè)計(jì)內(nèi)力及其相應(yīng)的組合值；估算預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量并對其進(jìn)行布置；計(jì)算主梁截面的幾何特征值；計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值；正截面和斜截面的承載力復(fù)核；正常使用極限狀態(tài)下構(gòu)件抗裂性及變形驗(yàn)算；持久狀態(tài)下和短暫狀態(tài)下構(gòu)件截面應(yīng)力驗(yàn)算。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；T形梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工方法；錨具Design NotesThis design is based on the General specifications for design of highway bridges and culverts. The

3、 graduation of first road win of the Nanpu Bridge in RuNan, the main use of post-tensioned prestressed concrete simply supported t-shaped girder. Simply supported T-shaped girder bridge because of its shape is simple, easy to manufacture, force and reasonable structure, main beam across the small, h

4、orizontal with diaphragm coupling, good structure, bridge and bridge substructure size small advantages, such as good looks, now is widely used in road and bridge.First for has bridge type programme of than selected, determines Jane support beam bridge programme, on its for has structure design, des

5、ign of main content has: developed section size; calculation control section of design internal forces and corresponding of combination value; estimates prestressed reinforced of number and on its for layout; calculation main beam section of geometry features value; calculation prestressed loss valu

6、e; are section and inclined section of hosted force review; normal using limit State widget anti-crack sexual and the deformation checking; lasting state and short state widget section stress checking.Keywords: prestressed unit; T-shaped girder; comparion of different schemes; the design of the stru

7、cture; construction methodIII目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc357435362 1 汝南南浦大橋引橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算 PAGEREF _Toc357435362 h 1 HYPERLINK l _Toc357435363 1.1 設(shè)計(jì)資料 PAGEREF _Toc357435363 h 1 HYPERLINK l _Toc357435364 1.1.1 橋面凈空 PAGEREF _Toc357435364 h 1 HYPERLINK l _Toc357435365 1.1.2 主梁跨徑和全長 PAGEREF _Toc3574353

8、65 h 1 HYPERLINK l _Toc357435366 1.1.3 設(shè)計(jì)荷載 PAGEREF _Toc357435366 h 1 HYPERLINK l _Toc357435367 1.1.4 材料 PAGEREF _Toc357435367 h 1 HYPERLINK l _Toc357435368 1.1.5 計(jì)算方法 PAGEREF _Toc357435368 h 1 HYPERLINK l _Toc357435369 1.1.6 結(jié)構(gòu)尺寸 PAGEREF _Toc357435369 h 1 HYPERLINK l _Toc357435370 1.1.7 設(shè)計(jì)依據(jù) PAGERE

9、F _Toc357435370 h 2 HYPERLINK l _Toc357435371 1.2 主梁的計(jì)算 PAGEREF _Toc357435371 h 2 HYPERLINK l _Toc357435372 1.2.1 跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)（按G-M法） PAGEREF _Toc357435372 h 2 HYPERLINK l _Toc357435373 1.2.2 橫梁抗彎及抗扭慣矩 PAGEREF _Toc357435373 h 3 HYPERLINK l _Toc357435374 1.2.3 計(jì)算抗彎參數(shù)和抗彎參數(shù) PAGEREF _Toc357435374 h 4 HY

10、PERLINK l _Toc357435375 1.2.4 計(jì)算荷載彎矩橫向分布系數(shù)影響坐標(biāo) PAGEREF _Toc357435375 h 5 HYPERLINK l _Toc357435376 1.2.5 梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算（按杠桿原理法） PAGEREF _Toc357435376 h 7 HYPERLINK l _Toc357435377 1.3 作用效應(yīng)計(jì)算 PAGEREF _Toc357435377 h 8 HYPERLINK l _Toc357435378 1.3.1 永久作用效應(yīng) PAGEREF _Toc357435378 h 8 HYPERLINK l _Toc3574

11、35379 1.3.2 可變作用效應(yīng) PAGEREF _Toc357435379 h 11 HYPERLINK l _Toc357435380 1.3.3 可變荷載剪力效應(yīng)計(jì)算 PAGEREF _Toc357435380 h 13 HYPERLINK l _Toc357435381 1.4 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 PAGEREF _Toc357435381 h 17 HYPERLINK l _Toc357435382 1.4.1 配置主筋 PAGEREF _Toc357435382 h 17 HYPERLINK l _Toc357435383 1.4.2 持久狀況截面承

12、載能力極限狀態(tài)計(jì)算 PAGEREF _Toc357435383 h 18 HYPERLINK l _Toc357435384 1.4.3 根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配置 PAGEREF _Toc357435384 h 19 HYPERLINK l _Toc357435385 1.4.4 箍筋配置 PAGEREF _Toc357435385 h 22 HYPERLINK l _Toc357435386 1.4.5 斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc357435386 h 23 HYPERLINK l _Toc357435387 1.4.6 持久狀況斜截面抗彎極限承載能力狀態(tài)驗(yàn)算

13、PAGEREF _Toc357435387 h 25 HYPERLINK l _Toc357435388 1.5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗(yàn)算 PAGEREF _Toc357435388 h 25 HYPERLINK l _Toc357435389 1.6 持久狀況正常使用極限狀態(tài)下的撓度驗(yàn)算 PAGEREF _Toc357435389 h 26 HYPERLINK l _Toc357435390 1.7 支座計(jì)算 PAGEREF _Toc357435390 h 28 HYPERLINK l _Toc357435391 1.7.1 選定支座平面尺寸 PAGEREF _Toc35743

14、5391 h 28 HYPERLINK l _Toc357435392 1.7.2 確定支座厚度 PAGEREF _Toc357435392 h 29 HYPERLINK l _Toc357435393 1.7.3 驗(yàn)算支座的偏移 PAGEREF _Toc357435393 h 29 HYPERLINK l _Toc357435394 1.7.4 驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定 PAGEREF _Toc357435394 h 30 HYPERLINK l _Toc357435395 2 汝南南浦大橋主橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算 PAGEREF _Toc357435395 h 31 HYPERLINK l _Toc35

15、7435396 2.1 設(shè)計(jì)資料 PAGEREF _Toc357435396 h 31 HYPERLINK l _Toc357435397 2.1.1 橋面凈空 PAGEREF _Toc357435397 h 31 HYPERLINK l _Toc357435398 2.1.2 主梁跨徑及全長 PAGEREF _Toc357435398 h 31 HYPERLINK l _Toc357435399 2.1.3 設(shè)計(jì)荷載 PAGEREF _Toc357435399 h 31 HYPERLINK l _Toc357435400 2.1.4 材料 PAGEREF _Toc357435400 h 31

16、 HYPERLINK l _Toc357435401 2.1.5 施工工藝 PAGEREF _Toc357435401 h 31 HYPERLINK l _Toc357435402 2.1.6 設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc357435402 h 31 HYPERLINK l _Toc357435403 2.2 橫截面布置 PAGEREF _Toc357435403 h 31 HYPERLINK l _Toc357435404 2.2.1 主梁間距與主梁片數(shù) PAGEREF _Toc357435404 h 31 HYPERLINK l _Toc357435405 2.2.2 主梁跨中截面主

17、要尺寸 PAGEREF _Toc357435405 h 33 HYPERLINK l _Toc357435406 2.2.3 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) PAGEREF _Toc357435406 h 35 HYPERLINK l _Toc357435407 2.2.4 橫截面沿跨長變化 PAGEREF _Toc357435407 h 36 HYPERLINK l _Toc357435408 2.2.5 橫隔梁的設(shè)置 PAGEREF _Toc357435408 h 36 HYPERLINK l _Toc357435409 2.3 永久作用效應(yīng)計(jì)算 PAGEREF _Toc357435409 h 36 H

18、YPERLINK l _Toc357435410 2.3.1 永久作用集度 PAGEREF _Toc357435410 h 36 HYPERLINK l _Toc357435411 2.3.2 永久作用效應(yīng) PAGEREF _Toc357435411 h 37 HYPERLINK l _Toc357435412 2.3.3 可變作用效應(yīng)計(jì)算（修正剛性橫梁法） PAGEREF _Toc357435412 h 38 HYPERLINK l _Toc357435413 2.3.4 主梁作用效應(yīng)組合 PAGEREF _Toc357435413 h 45 HYPERLINK l _Toc35743541

19、4 2.4 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 PAGEREF _Toc357435414 h 46 HYPERLINK l _Toc357435415 2.4.1 跨中截面鋼筋的估算和確定 PAGEREF _Toc357435415 h 46 HYPERLINK l _Toc357435416 2.4.2 預(yù)應(yīng)力鋼束布置 PAGEREF _Toc357435416 h 47 HYPERLINK l _Toc357435417 2.5 計(jì)算主梁的截面幾何特性 PAGEREF _Toc357435417 h 53 HYPERLINK l _Toc357435418 2.5.1 截面面積及慣矩計(jì)算 PAGE

20、REF _Toc357435418 h 53 HYPERLINK l _Toc357435419 2.5.2 截面靜矩計(jì)算 PAGEREF _Toc357435419 h 54 HYPERLINK l _Toc357435420 2.5.3 截面幾何特性匯總 PAGEREF _Toc357435420 h 56 HYPERLINK l _Toc357435421 2.6 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 PAGEREF _Toc357435421 h 57 HYPERLINK l _Toc357435422 2.6.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc357435422

21、 h 57 HYPERLINK l _Toc357435423 2.6.2 由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc357435423 h 58 HYPERLINK l _Toc357435424 2.6.3 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc357435424 h 59 HYPERLINK l _Toc357435425 2.6.4 預(yù)應(yīng)力鋼筋由于鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc357435425 h 61 HYPERLINK l _Toc357435426 2.6.5 混凝土收縮、徐變所引起的預(yù)應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc

22、357435426 h 61 HYPERLINK l _Toc357435429 2.7 主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc357435429 h 62 HYPERLINK l _Toc357435430 2.7.1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc357435430 h 63 HYPERLINK l _Toc357435431 2.7.2 持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc357435431 h 68 HYPERLINK l _Toc357435432 2.8 主梁變形驗(yàn)算 PAGEREF _Toc357435432 h 69 HYP

23、ERLINK l _Toc357435433 2.8.1 計(jì)算由預(yù)加力引起的跨中撓度 PAGEREF _Toc357435433 h 69 HYPERLINK l _Toc357435434 2.8.2 計(jì)算跨度荷載引起的撓度 PAGEREF _Toc357435434 h 69 HYPERLINK l _Toc357435435 2.8.3 結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算 PAGEREF _Toc357435435 h 71 HYPERLINK l _Toc357435436 2.8.4 預(yù)拱度的設(shè)置 PAGEREF _Toc357435436 h 72 HYPERLINK l _Toc357435437 參

24、考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc357435437 h 73 HYPERLINK l _Toc357435438 致謝 PAGEREF _Toc357435438 h 74黃淮學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGE 601 汝南南浦大橋引橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算1.1 設(shè)計(jì)資料 1.1.1 橋面凈空凈8m+21.75m人行道。 1.1.2 主梁跨徑和全長標(biāo)準(zhǔn)跨徑：m(墩中心距離)。計(jì)算跨徑：m(支座中心距離)。主梁全長：m（主梁預(yù)制長度）。 1.1.3 設(shè)計(jì)荷載公路級(jí)。人群荷載取3.0kN/m2 1.1.4 材料鋼筋：主筋用HRB335鋼筋，其他選用R235鋼筋混凝土：預(yù)應(yīng)力混凝土采用C50，其他構(gòu)件采用C30混凝土

25、。 1.1.5 計(jì)算方法極限狀態(tài)法 1.1.6 結(jié)構(gòu)尺寸如圖 1-1所示，全斷面五片主梁，設(shè)五根橫梁。圖1-1 主梁斷面圖（尺寸單位：cm） 1.1.7 設(shè)計(jì)依據(jù)(1) 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004），簡稱橋規(guī)；(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），簡稱公預(yù)規(guī)；(3) 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JGT D632004），簡稱基規(guī)；(4) 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003）；(5) 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 041-2000）。1.2 主梁的計(jì)算 1.2.1 跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)（按G-M法）主梁的的抗彎及抗扭慣矩和主梁界面

26、的重心位置(圖1-2)：圖1-2 主梁截面尺寸圖（尺寸單位：cm）翼板的換算平均高度：主梁截面的重心位置：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：=式中：矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)（見表1-1）；，相應(yīng)各矩形的寬度和厚度。表1- SEQ 表_1- * ARABIC 1 矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)t/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.1 0.1c0.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3查表可知：單位寬度抗彎及抗扭慣矩： 1.2.2 橫梁抗彎及抗扭慣矩翼板有效寬度計(jì)算 （圖 1-3）圖1-3 橫隔梁

27、截面圖橫梁長度取為兩邊主梁的軸線間距，即：，=根據(jù)比值可查表1-2，求得：表1-2 比值表0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50/c0.9830.9360.8670.7890.710.6350.5680.5090.4590.416/=0.646，所以=0.646，=1.51(m)求橫梁截面中心位置：則橫隔梁的抗彎慣矩和抗扭慣矩和：=，查表1-1，有：，查表得=1/3，但由于連續(xù)橋面得單寬抗扭慣矩只有獨(dú)立板寬扁板者的一半，所以取=1/6。，查表得=0.301。故=單位抗彎及抗扭慣矩： 1.2.3 計(jì)算抗彎參數(shù)和抗彎參數(shù)=式中：橋?qū)挼囊话耄?計(jì)算跨徑。=（

28、+）/2（因?yàn)榛炷僚蛎浵禂?shù)很小，所以未計(jì)入橫向收縮的影響）按公預(yù)規(guī)3.1.6條，取=0.4，則： 1.2.4 計(jì)算荷載彎矩橫向分布系數(shù)影響坐標(biāo)已知=0.391，查G-M圖表，可得表1-3中數(shù)值。表1-3 荷載彎矩橫行分布系數(shù)影響坐標(biāo)值梁位荷載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B校核K100.910.961.001.061.081.061.000.960.918.03B/41.081.091.101.121.050.990.900.830.768.00B/21.301.261.211.101.000.900.810.730.647.983B/41.601.411.251.

29、080.930.820.750.660.608.00B1.801.511.291.080.900.790.690.600.498.01K000.770.891.001.111.191.111.000.890.777.96B/41.611.511.341.261.110.920.660.350.158.03B/22.412.101.791.411.000.630.25-0.16-0.527.973B/43.382.782.101.470.890.37-0.19-0.58-1.048.01B4.543.402.401.540.740.10-0.54-1.12-1.607.99用內(nèi)插法求各梁位處橫向

30、分布影響線坐標(biāo)值（圖1-4）圖1-4 各粱位處橫向分布影響線坐標(biāo)值（尺寸單位：cm）1號(hào)、5號(hào)梁：=0.22號(hào)、4號(hào)梁：=3號(hào)梁： （系梁位在0點(diǎn)的值）列表計(jì)算各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值（表1-4）表1-4 各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值梁號(hào)計(jì)算式荷載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B1號(hào)1.6401.4301.2581.0800.9240.8140.7380.6480.5783.6122.9042.1601.4840.8600.316-0.260-0.688-1.152-1.972-1.474-0.902-0.4040.0640.4980.9981.3361.730-0.

31、292-0.218-0.133-0.0600.0090.0740.1480.1980.2563.3202.6862.0271.4240.8690.390-0.112-0.490-0.8960.6640.5370.4050.2850.1740.078-0.022-0.098-0.1792號(hào)1.2121.1921.1661.1081.0200.9360.8460.7700.6882.0901.8641.6101.3501.0440.7460.4140.044-0.252-0.878-0.672-0.444-0.242-0.0240.1900.4320.7260.940-0.130-0.099-0.

32、066-0.036-0.0040.0280.0640.1070.1391.9601.7651.5441.3141.0400.7740.4780.151-0.1130.3920.3530.3090.2630.2080.1550.0960.030-0.0233號(hào)0.9100.9601.0001.0601.0801.0601.0000.9600.9100.7700.8901.0001.1101.1901.1101.0000.8900.7700.1400.0700.000-0.050-0.110-0.0500.0000.0700.1400.0210.0100.000-0.007-0.016-0.007

33、0.0000.0100.0210.7910.9001.0001.1031.1741.1031.0000.9000.7910.1580.1800.2000.2210.2350.2210.2000.1800.158利用表1-4中計(jì)算所得的荷載橫向影響線坐標(biāo)值繪制橫向分布影響線圖，如圖1-5所示。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距離不小于0.5m，人群荷載3.0kN/m。在影響線上按橫向最不利位置布置荷載后，就可以按照相應(yīng)的影響線坐標(biāo)值求得主梁的荷載橫向分布系數(shù)：圖1-5 各主梁橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）公路級(jí)（即車輛荷載）：=（0.522+0.312+0.194+0

34、.062）=0.545=（0.344+0.284+0.230+0.148）=0.503=（0.175+0.222+0.233+0.230）=0.430人群荷載:=0.651=0.388=0.1602=0.320 1.2.5 梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算（按杠桿原理法）公路級(jí)（圖1-6）：=0.75=0.375=(0.25+0.85+0.2)=0.65=（0.1+1.0+0.35）=0.725人群荷載：=1.438=-0.5=0圖1-6 主梁梁端剪力橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）1.3 作用效應(yīng)計(jì)算 1.3.1 永久作用效應(yīng)(1) 永久荷載假定橋面構(gòu)造各部分中立平均分配給主梁承擔(dān)，計(jì)算見表1-5。表

35、1-5 鋼筋混凝土T形梁橋永久荷載計(jì)算構(gòu)件名構(gòu)件簡圖尺寸（mm）單元構(gòu)件體積及計(jì)算公式重度（）每延米重力（）主梁2514.025橫隔梁中梁邊梁251.960.98橋面鋪裝防水混凝土：瀝青混凝土磨耗層：24233.840.736總=4.58人行道部分根據(jù)規(guī)范要求人行道按每米長重為5.0kN/m各梁的永久荷載匯總于表1-6。表1-6 各梁的永久荷載（單位：）梁號(hào)主梁橫梁欄桿及人行道鋪裝層合計(jì)1（5）14.0250.982.04.57621.582（4）14.0251.962.04.57622.56314.0251.962.04.57622.56(2) 永久作用效應(yīng)計(jì)算影響線面積計(jì)算見表 1-7。表

36、1-7 影響線面積計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算面積影響線面積=0=永久作用效應(yīng)計(jì)算見表 1-8。表1-8 永久作用效應(yīng)計(jì)算表梁號(hào) （）（）（）1（5）21.5847.531025.7221.5835.65769.2921.589.75210.412（4）22.561072.3122.56804.2322.56219.96322.561072.3122.56804.2322.56219.96 1.3.2 可變作用效應(yīng)(1) 汽車荷載沖擊系數(shù)簡支梁的自振頻率為：介于1.5 Hz和14 Hz之間，按橋規(guī)4.3.2條規(guī)定，沖擊系數(shù)按照下式計(jì)算：,(2) 公路級(jí)均布荷載，集中荷載及其影響線面積（表 1-9）按照橋規(guī)規(guī)定

37、，公路級(jí)均布荷載=10.5，集中荷載當(dāng)跨徑5m時(shí)為180，50m時(shí)為360。本梁為跨徑20m，故取=238?？勺冏饔茫ㄈ巳海垦用祝?3。表1-9 公路-級(jí)及其影響線面積項(xiàng)目頂點(diǎn)位置（）（）處10.523847.5310.523835.65支點(diǎn)處10.52389.75處10.52382.438(3) 可變作用效應(yīng)計(jì)算表1-10 公路-級(jí)產(chǎn)生的彎矩（單位：）梁號(hào)內(nèi)力（1）1+（2）（3）（4）（5）（6）彎矩效應(yīng)(1)(2)(3)(4)+(5)(6)0.5451.2910.547.532384.8751166.580.5451.2910.535.652383.656874.91梁號(hào)內(nèi)力（1）

38、1+（2）（3）（4）（5）（6）彎矩效應(yīng)(1)(2)(3)(4)+(5)(6)續(xù)表1100.5031.2910.547.532384.8751076.680.5031.2910.535.652383.656807.490.4301.2910.547.532384.875920.420.4301.2910.535.652383.656690.30表1-11 人群產(chǎn)生的彎矩（單位：）梁號(hào)內(nèi)力（1）（2）（3）彎矩效應(yīng)（1）（2）（3）0.6510.6513.0047.5392.8335.6569.620.3880.38847.5355.3235.6541.500.3200.32047.5345.

39、6335.6534.22基本荷載組合：按橋規(guī)4.1.6條規(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：永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：=1.2；汽車荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：=1.4；人群荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：=1.4。表1-12 彎矩基本組合表梁號(hào)內(nèi)力永久荷載人群汽車(1)(2)(3)(4)(5)1025.7292.831166.582968.05769.2969.62874.912226.011072.3155.321076.682856.08804.2341.50807.492142.031072.3145.63920.422626.46804.2334.22690.301969.82注：橋梁結(jié)構(gòu)

40、重要性系數(shù)，取1.0。與其它可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù)，取0.8。 1.3.3 可變荷載剪力效應(yīng)計(jì)算跨中剪力的計(jì)算按橋規(guī)4.3.1條規(guī)定，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值需乘以1.2的系數(shù)。表1-13 公路級(jí)產(chǎn)生的跨中剪力（單位：kN）梁號(hào)內(nèi)力（1）1+（2）（3）(4）（5）（6）彎矩效應(yīng)（1）（2）（3）（4）+（5）（6）0.5451.2910.52.438285.60.5118.390.503109.270.4393.41表114 人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力（單位：）梁號(hào)內(nèi)力（1）（2）（3）ji效應(yīng)（1）（2）（3）0.651 32.4384.76 0.388 2.84 0.322.34 支點(diǎn)剪力的計(jì)算（

41、見表1-15表1-17）計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)的取值為：、支點(diǎn)處按杠桿法計(jì)算的、按跨中彎矩的橫向分布系數(shù)（同前）、支點(diǎn)處在和之間按照直線變化（圖1-7）圖1-7支點(diǎn)剪力橫向分布系數(shù)支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為：式中：相應(yīng)于某均布活載作用處的橫向分布圖縱坐標(biāo)； 相應(yīng)于某均布活載作用的數(shù)值； 相應(yīng)的某集中活載的數(shù)值。人群均布荷載產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為：式中：跨中橫向分布系數(shù)； 支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)。梁端剪力效應(yīng)計(jì)算：汽車荷載作用下如圖1-7所示，計(jì)算結(jié)果如表1-15表1-15 汽車荷載作用梁號(hào)剪力效應(yīng)（）1.29204.991.29310.351.29332.82人群荷載作用如圖圖1-8，計(jì)算結(jié)

42、果如表1-16所示。圖1-8 支點(diǎn)人群橫向分布系數(shù)表1-16 可變作用（人群荷載）產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力計(jì)算表梁號(hào)公式 計(jì)算值剪力效應(yīng)基本組合由表1-15可知：剪力效應(yīng)以3號(hào)梁（最大）控制設(shè)計(jì)。表1-17 剪力效應(yīng)組合表（單位：KN）梁號(hào)剪力效應(yīng)永久荷載人群汽車210.4124.32204.99566.710.004.76118.39171.08219.965.39310.35704.490.002.84109.27156.16219.967.21332.82737.980.002.3493.41133.40注：橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.1。 與其它可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù)，取0.8。綜上所述：彎矩

43、效應(yīng)以1號(hào)梁（最大）控制設(shè)計(jì)，即；剪力效應(yīng)應(yīng)以3號(hào)梁（最大）控制設(shè)計(jì)，即。1.4 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 1.4.1 配置主筋考慮到施工方便，偏安全的一律按號(hào)梁設(shè)計(jì)彎矩進(jìn)行配筋。主梁截面尺寸如上圖12所示。（1） 確定翼緣板的有效計(jì)算寬度a、簡支梁計(jì)算跨徑的為：b、主梁中心距為2000mmc、綜上所述：取翼緣板的有效計(jì)算寬度為=1980mm。判斷T形截面類型已知：Mpa，280Mpa，1.39Mpa，設(shè)c=30mm 則故屬于第一類T型梁。 計(jì)算主鋼筋數(shù)量整理得：求解得到 受拉鋼筋截面面積選取，截面面積。鋼筋疊高層數(shù)為6層，采用焊接鋼筋骨架形式，布置圖如圖1-9所示?；炷?/p>

44、土保護(hù)層厚度c取32mm，鋼筋間橫向凈距：故滿足構(gòu)造要求。圖1-9 鋼筋布置圖（尺寸單位：cm）又，故正截面復(fù)核驗(yàn)算滿足要求，即設(shè)計(jì)安全。 1.4.2 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算由鋼筋布置圖得：故為第一類T型截面。正截面抗彎承載力 1.4.3 根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配置支點(diǎn)剪力效應(yīng)以3號(hào)梁為最大，為了偏安全設(shè)計(jì)，一律采用3號(hào)梁數(shù)值，跨中剪力效應(yīng)以1號(hào)梁最大，一律以1號(hào)梁為準(zhǔn)。；根據(jù)構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋232通過支座截面，支點(diǎn)截面的有效高度為：檢查是否需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋跨中截面：支座截面：因?yàn)椋士稍诹嚎缰械哪抽L度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段應(yīng)按計(jì)算配置箍筋。應(yīng)進(jìn)行持久狀況斜截

45、面抗剪極限承載能力驗(yàn)算。（1） 斜截面的配筋的計(jì)算圖式。按公預(yù)規(guī)5.2.6條與5.2.11條規(guī)定： = 1 * GB3 最大剪力取用梁高一半處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)不小于60%，彎起鋼筋承擔(dān)不大于40%； = 2 * GB3 計(jì)算第一排彎起鋼筋時(shí)，取用距支座中心處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值； = 3 * GB3 計(jì)算以后每一排彎起鋼筋時(shí)，取用前一排彎起鋼筋點(diǎn)處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。在圖1-10所示的計(jì)算剪力分配圖中，支座處的剪力計(jì)算值=737.98kN，跨中處剪力計(jì)算值=。圖1-10 計(jì)算剪力分配圖（尺寸單位：cm；剪力單位：kN）距支座中心處截面的計(jì)算剪力由混凝土和箍

46、筋承擔(dān)的計(jì)算剪力：由彎起鋼筋承擔(dān)的計(jì)算剪力：設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（HRB335）為222，鋼筋重心至梁受壓板上緣距離為。彎起鋼筋彎起角度為，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。先計(jì)算彎起鋼筋的彎起點(diǎn)與彎終點(diǎn)之間的垂直距離，則簡支梁的第一排彎起鋼筋的末端彎折點(diǎn)應(yīng)位于支座中心截面處。這時(shí)為：同理可得： =1392.5mm=1356.7mm=1327.5mm=1304.8mm相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承擔(dān)的剪力值見表1-18。表1-18 彎起鋼筋計(jì)算表斜筋排次彎起點(diǎn)距支座中心的距離（mm）承擔(dān)的剪力值（kN）11428.3276.5922820.8240.0934177.5159.0945505.080.2

47、156809.83.02(2) 各排彎起鋼筋的計(jì)算，按公預(yù)規(guī)5.2.7條規(guī)定,與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載能力（KN）按下式計(jì)算：式中：=280，=45，=0.75。則每排鋼筋的面積為：彎起232：=1608.6mm2Asb1彎起232：=1608.6 mm2彎起232： 彎起225： 彎起220： 彎起鋼筋N5和N4提供的彎起面積小于截面所需的面積，因此需要在與N5和N4相同的彎起位置增加焊接斜筋2N10（216），使得彎起總面積(3) 主筋彎起后持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面承載能力校核：計(jì)算每一彎起截面的抵抗彎矩時(shí)，由于鋼筋根數(shù)不同，其鋼筋的重心亦不相同，則有效高度大小不同，現(xiàn)進(jìn)行估

48、算。 跨中截面的鋼筋抵抗彎矩繪制梁的彎矩包絡(luò)圖和抵抗彎矩包絡(luò)圖，進(jìn)行全梁的抗彎承載力校核。 1.4.4 箍筋配置采用直徑為8mm的雙肢箍筋，箍筋截面積。在等截面鋼筋混凝土簡支梁中，箍筋盡量做到等間距布置。為了計(jì)算方便，斜截面內(nèi)的縱筋配筋百分率及截面有效高度可近似的地按支座截面和跨中截面的平均值取用，計(jì)算如下：跨中截面：，取，=1481mm支點(diǎn)截面：，則平均值分別為： 箍筋間距SV為： 若箍筋間距計(jì)算值取及滿足規(guī)范要求。箍筋配筋率，故滿足規(guī)范規(guī)定。綜上所述：在支座中心向跨徑方向1600mm的范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)箍筋間距=100mm，然后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取=180mm。 1.4.5 斜截面抗剪承載

49、能力驗(yàn)算按公預(yù)規(guī)5.2.6條規(guī)定，斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算位置為：(1) 距支座中心（梁高一半）處截面；(2) 受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面；(3) 錨于受拉區(qū)的縱向主筋開始不受力處的截面；(4) 箍筋數(shù)量或間距有變化改變處的截面；(5) 受彎構(gòu)件腹板寬度改變處的截面。據(jù)此，引橋主梁斜截面抗剪斜截面強(qiáng)度的驗(yàn)算截面如圖1-11所示。圖1-11 主梁斜截面抗剪截面強(qiáng)度的驗(yàn)算截面圖距支座中心h/2處截面相應(yīng)的=691.47kN,=467.8kN距支座中心1428.3mm處截面相應(yīng)的=654.93kN，=805.9kN距支座中心2820.8mm處截面相應(yīng)的=575.52kN，=1468.96kN距支座中心4

50、177.5mm處截面相應(yīng)的=495.09kN，=1998.52kN距支座中心5504.95mm處截面相應(yīng)的=414.88kN，=2405.41kN按公預(yù)規(guī)5.2.7條的規(guī)定：受完構(gòu)件配有箍筋和彎起鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算公式為：式中：斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪能力；箍筋的配筋；與斜截面相交的普通彎起鋼筋的抗剪能力；斜截面內(nèi)在同以彎起平面的普通彎起鋼筋的截面面積；取。則斜截面11：縱向鋼筋的含筋率斜截面22：縱向鋼筋的含筋率采取上述同樣的公式，代入相應(yīng)的數(shù)據(jù)可得：斜截面33：縱向鋼筋的含筋率同理可得：，斜截面44：縱向鋼筋的含筋率同理可得：，斜截面55：縱向鋼筋的含筋率 ，經(jīng)驗(yàn)算，斜截面

51、抗剪承載力滿足要求。 1.4.6 持久狀況斜截面抗彎極限承載能力狀態(tài)驗(yàn)算驗(yàn)算斜截面抗彎承載力的位置按照公預(yù)規(guī)5.2.12選取。其最不利的斜截面水平投影長度按照下列公式試算確定：彎起鋼筋可承受的剪力：一組雙肢箍筋可承受的剪力：驗(yàn)算距支座中心h/2處截面：箍筋間距為10cm，若截面通過6根箍筋，2組斜筋時(shí)：由圖1-10可得最不利的斜截面在1400mm至1450mm處，則該區(qū)間最大的彎矩則綜上所述斜截面抗彎承載力滿足設(shè)計(jì)要求。1.5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗(yàn)算按公預(yù)規(guī)6.4.3條的規(guī)定，最大裂縫寬度按下式計(jì)算： 式中：考慮鋼筋表面形狀的系數(shù)，取。考慮荷載作用的系數(shù)，長期荷載作用時(shí)，其中為

52、長期荷載效應(yīng)組合下的內(nèi)力，為短期效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力；與構(gòu)件形式有關(guān)的系數(shù)，取；縱向受拉鋼筋的直徑，?。缓盥?，代入后；受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力，按公預(yù)規(guī)6.4.4條公式計(jì)算：取號(hào)梁的彎矩組合效應(yīng)相結(jié)合：短期效應(yīng)組合： 長期效應(yīng)組合：則鋼筋應(yīng)力：在梁腹高的兩側(cè)設(shè)置直徑為6的縱向防裂鋼筋，以防止產(chǎn)生裂縫。若用6，則,介于0.0012和0.002之間，故滿足裂縫寬度驗(yàn)算要求。1.6 持久狀況正常使用極限狀態(tài)下的撓度驗(yàn)算按公預(yù)規(guī)6.5.1條和公預(yù)規(guī)6.5.2條規(guī)定：式中：全截面（不考慮開裂）換算截面重心軸以上部分對重心軸的面積矩；換算截面中性軸T梁頂面的距離。按下式求解：代入數(shù)據(jù)并化簡后：解方程

53、得：全截面對重心軸的慣性矩：全截面抗裂邊緣彈性抵抗矩：為開裂截面的慣性矩，按下式計(jì)算：代入數(shù)據(jù)后得：=8.7247將所有數(shù)據(jù)代入公式后得：根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)的自重彎矩為493.28。公路級(jí)可變荷載；，跨中橫向分布系數(shù)；人群荷載，跨中橫向分布系數(shù)。永久作用：可變作用（汽車）：可變作用（人群）：式中：作用短期效應(yīng)組合的頻遇值系數(shù)，對汽車，對人群。根據(jù)公預(yù)規(guī)6.5.3條規(guī)定，當(dāng)采用C40以下混凝土?xí)r，撓度長期增長系數(shù)，施工中可以通過預(yù)拱度消除永久作用撓度，則：撓度符合規(guī)范的要求。1.7 支座計(jì)算采用板式橡膠支座,其設(shè)計(jì)按公預(yù)規(guī)8.4條規(guī)定進(jìn)行。 1.7.1 選定支座平面尺寸橡膠支座的平面尺寸由

54、橡膠板的抗拉強(qiáng)度和梁端或墩臺(tái)頂混凝土的局部承壓強(qiáng)度來確定。對橡膠板滿足：若選定平面尺寸為，則支座的形狀系數(shù)S為，滿足規(guī)范要求。式中：t中間層橡膠片厚度，取t=0.5cm.橡膠板的容許應(yīng)力為=10Mpa,橡膠支座的剪變彈性模量Ge=1.0Mpa(常溫下),橡膠支座的抗壓彈性模量Ee為：計(jì)算時(shí)最大的支反力，故 小于（可以選用） 1.7.2 確定支座厚度主梁的計(jì)算溫差取35度，溫度變化由兩端的支座均攤，則每一個(gè)支座曾受的水平位移為：計(jì)算汽車制動(dòng)引起的水平位移，對于20m的橋梁可布置一行車隊(duì)，汽車制動(dòng)按橋規(guī)4.3.6條，為一車道上總重力的10%，一車道的總重量為：，又要求不小于90kN，取制動(dòng)力為90

55、kN。五根梁共十根支座，每根支座承受的水平力為：按公預(yù)規(guī)8.4條規(guī)定，橡膠層的厚度應(yīng)滿足：（1）不計(jì)汽車制動(dòng)力時(shí)：（2）計(jì)汽車制動(dòng)力時(shí)：或即（3）選用六層鋼板、七層橡膠組成的橡膠支座。上下層橡膠片厚度為0.25cm，中間層厚度為0.5cm，薄鋼板厚度為0.2cm，則：橡膠片的總厚度為：支座總厚度：，符合設(shè)計(jì)要求。 1.7.3 驗(yàn)算支座的偏移支座的平均壓縮量為：按規(guī)范要求應(yīng)滿足（合格）梁端轉(zhuǎn)角為：設(shè)恒載時(shí)主梁處于水平狀態(tài)。已知公路級(jí)荷載作用下梁端轉(zhuǎn)角：驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足：符合規(guī)范要求。 1.7.4 驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定按公預(yù)規(guī)8.4.3條規(guī)定，按下式計(jì)算：計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí)：不計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí)：式中：

56、在結(jié)構(gòu)重力作用下的支座反力的標(biāo)準(zhǔn)值，即=219.96kN； 橡膠支座的剪切模量，取=1.0MPa； 由汽車荷載引起的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值，取=9KN； 橡膠支座與混凝土表面的摩阻系數(shù)，取=0.3； 結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值和0.5倍汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值（計(jì)入沖擊系數(shù)）引起的支座反力； 支座平面，。1、計(jì)入汽車制動(dòng)時(shí)2、不計(jì)入汽車制動(dòng)時(shí)均滿足規(guī)范要求，支座不會(huì)發(fā)生相對滑移。2 汝南南浦大橋主橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算2.1 設(shè)計(jì)資料 2.1.1 橋面凈空凈8m+21.75m人行道。 2.1.2 主梁跨徑及全長標(biāo)準(zhǔn)跨徑：l=40m (墩中心距離)；主梁全長：l=39.96m（主梁預(yù)制長度）。計(jì)算跨徑：l=39m (支座中心距離)；

57、2.1.3 設(shè)計(jì)荷載公路級(jí)，荷載級(jí)。人群荷載取3kN/m；每側(cè)人行欄、防撞欄的作用力分別為1.52kN/m和4.99kN/m. 2.1.4 材料鋼筋：主筋用HRB335鋼筋，其他選用R235鋼筋；混凝土：主梁采用標(biāo)號(hào)為C50混凝土，欄桿及橋面鋪裝用標(biāo)號(hào)為C30混凝土。 2.1.5 施工工藝后張法部分預(yù)應(yīng)力施工，采用內(nèi)徑80外徑88的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用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（JTC D622004）的鋼絞線，。普通鋼筋直徑大于和等于12的采用HRB335，直徑小于12的均用R235鋼筋。 2.1.6 設(shè)計(jì)依據(jù)(1) 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004

58、）；(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（JGT D632004）；(4) 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003）；(5) 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 041-2000）。2.2 橫截面布置 2.2.1 主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。本橋主梁翼板寬度為2000mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、吊裝階段的小截面(b=1600m

59、m)和運(yùn)營階段的大截面(b=2000mm)。凈8m+21.75m的橋?qū)掃x用五片主梁，如圖2-1所示?；居?jì)算數(shù)據(jù)見表2-1。表2-1 基本計(jì)算數(shù)據(jù)名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)混凝土立方強(qiáng)度50彈性模量軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度32.4軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度2.65軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度22.4軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度1.83短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力20.72容許拉應(yīng)力1.757持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合：容許壓應(yīng)力16.2容許主壓應(yīng)力19.44短期效組合：拉應(yīng)力拉應(yīng)力01.59鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度1260最大控制應(yīng)力1395持久狀態(tài)應(yīng)力：標(biāo)準(zhǔn)荷載組合1209續(xù)表2-1名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)材料重度鋼筋混凝土25.0瀝青混凝

60、土23.0鋼絞線78.5鋼束與混凝土的彈性模量比無量綱5.65注：本橋在混凝土強(qiáng)度達(dá)到C40時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，和分別表示鋼束張拉時(shí)混凝土的抗壓、抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，則， 2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在1/181/19。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。綜上所說，本橋取用2000mm的主梁高度是比較合適的。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，