北京海淀區(qū)紫竹園斜腿鋼構(gòu)橋設(shè)計(jì)(中鐵大橋局-崔慶合)

精選資料PAGE可修改編輯北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告第一篇斜腿剛架橋設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)橋梁概況本橋?yàn)楸本┦心彻飞系囊蛔鶚颍瑹o(wú)通航要求。設(shè)計(jì)全橋全長(zhǎng)30米，橋兩邊與公路平穩(wěn)連接，以保證車輛運(yùn)行的舒適平穩(wěn)性。方案比選橋梁的基本類型有拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋，公路橋涵的設(shè)計(jì)要符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、耐久使用、經(jīng)濟(jì)美觀的原則。以下主要考慮預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛架橋、預(yù)應(yīng)力斜腿剛架橋、上承式拱橋幾種橋型方案的比選。1、橋型方案比選（1）技術(shù)先進(jìn)橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。（2）經(jīng)濟(jì)合理經(jīng)濟(jì)因素在橋梁的設(shè)計(jì)中占有重要地位，經(jīng)濟(jì)因素應(yīng)該綜合考慮橋梁的設(shè)計(jì)、施工、造價(jià)及綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。（3）安全可靠整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。設(shè)計(jì)中一定要保證足夠的安全系數(shù)，確保安全。（4）耐久適用橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來(lái)交通量增長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。（5）美觀協(xié)調(diào)橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，并與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)。具體比選方案如表1.1所示：（6）施工方便橋梁的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到現(xiàn)在的施工技術(shù)條件表1.1：比較項(xiàng)目第一方案第二方案第三方案主橋跨橋型預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋斜腿剛架橋上承式拱橋橋跨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在垂直荷載的作用下，其支座只產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力。整體性好，剛度較大，變性較小。斜腿剛架橋的承重結(jié)構(gòu)是梁和立柱整體結(jié)合在一起形成的剛架結(jié)構(gòu)，在豎向荷載作用下，梁主要受彎，而在柱腳處具有水平推力，其受力狀態(tài)界于梁式橋和拱式橋之間，且主梁端部將產(chǎn)生負(fù)彎矩，從而減小了主梁跨中的正彎矩，跨中截面尺寸可相應(yīng)減小。拱橋的承載結(jié)構(gòu)以拱圈或拱肋為主。拱式橋是推力結(jié)構(gòu)，其墩臺(tái)基礎(chǔ)必須承受強(qiáng)大的拱腳推力。因此拱橋?qū)A(chǔ)與地基的要求比梁橋要高。施工技術(shù)滿堂支架法懸臂拼裝法就地灌注法養(yǎng)護(hù)維修小小較大經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)高橋墩，消耗材料較多較為經(jīng)濟(jì)因?yàn)闃蚨帐褂貌牧陷^少，所以造價(jià)低造價(jià)高所用鋼筋和混凝土較多美觀一般常用于大跨結(jié)構(gòu)中較為美觀能夠與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，常用于城市橋梁中美觀常用于公園等休閑場(chǎng)所工期長(zhǎng)短較長(zhǎng)平順性好較好差方案比選此外，斜腿剛架橋還具有以下特點(diǎn)：斜腿剛架橋的支腿做成斜柱式，橋的壓力線與拱橋相近，且其外形美觀，結(jié)構(gòu)尺寸小，橋下凈空大，橋下視野開(kāi)闊，行車舒適。斜腿剛架橋的承重結(jié)構(gòu)是梁和立柱整體結(jié)合在一起形成的剛架結(jié)構(gòu)，在豎向荷載作用下，梁主要受彎，而在柱腳處具有水平推力，其受力狀態(tài)界于梁式橋和拱式橋之間，且主梁端部將產(chǎn)生負(fù)彎矩，從而減小了主梁跨中的正彎矩，跨中截面尺寸可相應(yīng)減小。預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛架橋具有較大的跨越能力和較高的承載能力特別跨中梁段能提供軸向力，因此主梁的截面相對(duì)較小，可節(jié)約工程材料，降低工程造價(jià)，且其施工比上承式拱橋方便。斜腿剛架橋的整體性較好，結(jié)構(gòu)剛度大，因此斜腿剛架橋具有良好的抗震性能。下面對(duì)連續(xù)梁橋和斜腿剛架橋兩種橋建立midas模型并進(jìn)行震動(dòng)分析。三種模型的梁寬均為6.4米，跨度均為7.5+15+7.5三跨結(jié)構(gòu)，具體模型如下圖所示：斜腿剛架橋模型：連續(xù)梁模型：miads分析結(jié)果斜腿剛架橋各模態(tài)的頻率與周期：模態(tài)號(hào)頻率周期(hz)(sec)16.77410.14762127.07120.141418318.5480.053914421.2960.046957522.4920.044461623.5070.04254725.1010.039839829.7380.033627935.9010.0278541050.4310.019829第一模態(tài)：第二模態(tài)：第三模態(tài)：簡(jiǎn)支梁橋各模態(tài)的頻率與周期：模態(tài)號(hào)頻率周期(hz)(sec)118.678240.05376229.080270.03439329.741440.03362444.117470.02267546.85060.02134664.276230.01556765.538880.01526871.58610.013979109.01680.0091710122.36710.00817第一模態(tài)：第二模態(tài)：第三模態(tài)：由于地震的頻率大約是20hz，由分析結(jié)果知斜腿剛架橋主振型頻率低于20hz，這使得地震時(shí)橋梁不容易發(fā)生共振而對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大破壞，而連續(xù)梁模型主振型頻率接近20hz，容易使橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生共振。此外連續(xù)梁橋振動(dòng)頻率遠(yuǎn)大于斜腿剛架橋，這對(duì)結(jié)構(gòu)抗震是不利的。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用斜腿剛架橋。2、梁型比選混凝土梁截面形式主要依據(jù)橋梁的跨度、寬度、施工方法、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件和美觀要求綜合比選確定，常用的截面形式有板式、肋式和箱形截面三大類。但是由于肋式橋肋的寬度不大，布置鋼筋受到限制，在負(fù)彎矩區(qū)承壓面積不大，而且橋型不是很美觀，所以比選中不予考慮。板式截面構(gòu)造簡(jiǎn)單、梁高小、造型美觀、施工方便，一般情況采用滿堂支架法施工，常適用于13米以下跨度的橋。此橋型上部結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，但是抗裂性能差。箱形截面與板式截面相比頂部和底部有較大的承壓面積，能有效抵抗正負(fù)彎矩，抗彎剛度大；采用閉口截面并設(shè)置中橫隔梁，抗扭剛度較大；布置縱向鋼筋的空間位置多、范圍大，方便布筋；外觀簡(jiǎn)潔、美觀。因此在各種跨度的橋梁中得到廣泛應(yīng)用。從受力和構(gòu)造上來(lái)看，單箱單室截面受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，節(jié)省材料等，因此是橋?qū)?6米以下橋梁的首選。綜上所述，由于本橋垮度小，梁高小，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、施工、美觀幾個(gè)因素后選擇板式矩形截面梁。3、橋墩方案比選橋墩型式的選擇取決于橋上線路或道路條件、通航要求、橋梁所處地理位置、基底土壤的承載能力、梁部結(jié)構(gòu)機(jī)施工方法等。常用的橋墩有重力式實(shí)體橋墩、空心橋墩、柱式橋墩、輕型橋墩和拼裝式橋墩。重力式實(shí)體橋墩主要依靠自身重力來(lái)平衡外力保證橋墩的穩(wěn)定，一般用混凝土或片石混凝土砌筑，界面尺寸及體積較大，外形粗大，因此很少用于城市橋梁?？招氖綐蚨罩饕糜诮ㄔ旄邩蚨?，與實(shí)體橋墩相比可以減少20%~50%的垢，但是這種橋墩施工相對(duì)復(fù)雜，。柱式墩是目前公路橋、鐵路橋和立交橋中廣泛采用的橋墩形式。這種橋墩既可以減輕墩身自重、節(jié)省垢工材料，又比較美觀、結(jié)構(gòu)輕巧，橋下通視情況良好。輕型橋墩適用于小跨度、低墩以及三孔以下（全橋長(zhǎng)不大于20m）的公路橋梁。輕型橋墩可減少圬工材料，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。在地質(zhì)不良地段、路基穩(wěn)定不能保證時(shí)，不宜采用輕型橋墩。拼裝式橋墩可提高施工質(zhì)量、縮短施工周期、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，使橋梁建設(shè)向結(jié)構(gòu)輕型化、制造工廠化及施工機(jī)械化發(fā)展。適用于交通較為方便、同類橋墩數(shù)量多的長(zhǎng)大干線中的中小跨度橋梁工點(diǎn)。由于本橋地處北京市，并結(jié)合橋梁所處的地理位置及施工的方便性，中間跨擬定采用輕型橋墩，設(shè)計(jì)成變截面；邊跨采用柱式墩，柱身截面設(shè)計(jì)為矩形。（三）主要技術(shù)指標(biāo)橋型：7.5+15+7.5三跨箱形截面預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛架橋，斜腿腳鉸接；橋?qū)挘簝簟?.5+2×0.5+2×0.75+2×0.2m；汽車荷載：公路—Ⅱ級(jí)橋面縱坡：0；橋面橫坡：1.5％；通航要求：無(wú)。（四）材料規(guī)格混凝土：主梁（中跨梁）、次梁（邊跨梁）、斜腿、橋臺(tái)均采用40號(hào)。鋼筋：行車道板、箍筋采用Ⅱ級(jí)鋼筋，即符號(hào)Φ，＝340MPa；分布鋼筋采用Ⅰ級(jí)鋼筋。（五）施工方法1、先用滿堂支架法澆筑斜腿混凝土并在斜腿中預(yù)埋埋錨固鋼筋，具體方法詳見(jiàn)圖紙。待混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度70%后滿堂支架一次澆筑橋面板混凝土。2、橋梁附屬結(jié)構(gòu)施工。橋面板施工中在設(shè)計(jì)位置預(yù)埋混凝土欄桿受力鋼筋，以便于以后欄桿與橋面板之間的錨固可靠。欄桿施工完成后做橋面鋪裝層，最后安裝扶手。3、澆筑橋面板過(guò)程中注意預(yù)埋泄水管道，以便于后期安裝。欄桿澆筑是注意預(yù)埋錨墊板，以便于后期安裝扶手。（六）采用的技術(shù)規(guī)范《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ77-98）《城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》（CJJ11-93）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89)《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》（JTGD62-2004）總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸（一）總體布置和結(jié)構(gòu)尺寸擬定的一般原則：斜腿剛架立面布置比較靈活，為適合地形、橋下凈空及美觀要求，可借助調(diào)整斜腿傾角及中跨梁（）、邊跨梁（）之比進(jìn)行；截面尺寸要考慮高跨比等要求。參考車宇琳.《預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)受力分析》（第一次城市橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，1987），取40°~50°左右為宜，/以大于0.3為宜。若令中跨梁支點(diǎn)（偶節(jié)點(diǎn)）高為，中跨跨中梁變?yōu)?，按文獻(xiàn)姚玲森.《橋梁工程》（人民交通出版社，1985），可參考參數(shù)為：＝；，或。（二）總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定1、根據(jù)上述原則，初步確定本橋各結(jié)構(gòu)尺寸如下：，，滿足；，，滿足＝，2、總體體布置如圖2-1所示。此橋設(shè)計(jì)為單車道，橋面寬6.4米，橋墩為變截面矩形橋墩。取45°。梁橫截面尺寸擬定，見(jiàn)圖2-4（在此僅示意出4個(gè)較為典型的截面，其它截面構(gòu)造圖請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)圖紙）。1.5％的雙向排水坡用防水混凝土來(lái)設(shè)計(jì)，混凝土用c40，混凝土層的最小厚度是8cm。最后在混凝土橋面上鋪上8cm瀝青混凝土。具體做法見(jiàn)圖紙。因本橋無(wú)縱坡，故沿橋縱向每間隔7m設(shè)置一個(gè)管徑為11cm的泄水管，以滿足每平方米橋面泄水面積大于2cm2的要求，泄水管沿車道兩側(cè)對(duì)稱布置，全橋共設(shè)8個(gè)，每邊布置四個(gè)，具體位置及尺寸詳見(jiàn)施工圖紙。3、橋梁的總體布置圖具體尺寸如下所示：橋梁斷面圖細(xì)部尺寸如圖2-4所示，單位（cm）：4、斜腿尺寸如圖2-5所示：結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計(jì)算（一）內(nèi)力計(jì)算說(shuō)明根據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載》規(guī)定及本橋?qū)嶋H分析，設(shè)計(jì)荷載主要考慮（1）永久荷載結(jié)構(gòu)自重，預(yù)加應(yīng)力，混凝土的收縮及徐變影響力，基礎(chǔ)變?yōu)橛绊懥?，水浮力。?）可變荷載eq\o\ac(○,!)基本可變荷載汽車，汽車沖擊力，離心力，汽車引起的土側(cè)壓力，人群。eq\o\ac(○,2)其他可變荷載風(fēng)力，汽車制動(dòng)力，流水壓力，冰壓力，溫度影響力，支座摩阻力。（3）偶然荷載主要考慮地震力（二）截面特性計(jì)算本橋采用midas軟件進(jìn)行輔助計(jì)算，全橋共設(shè)置27個(gè)節(jié)點(diǎn)，另外在邊跨支座和中跨梁支點(diǎn)處分別加設(shè)支點(diǎn)。總共劃分了26個(gè)單元，如下圖所示：計(jì)算模型單元編號(hào)：計(jì)算模型節(jié)點(diǎn)編：（三）內(nèi)力計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力采用midas計(jì)算，操作步驟可概括分為建模、布載、計(jì)算三大步，計(jì)算模型見(jiàn)圖3-1。計(jì)算過(guò)程中所涉及的節(jié)點(diǎn)編號(hào)及所有桿件截面特性的參數(shù)定義詳見(jiàn)表3-1、3-2。1、恒載的計(jì)算（1）一期恒載（結(jié)構(gòu)自重）據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》，結(jié)構(gòu)自重按結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸和材料的重力密度來(lái)計(jì)算。采用C40混凝土，取鋼筋混凝土的重力密度25.6kN/m3瀝青混凝土的重力密度24.0kN/m3；q=ρ×Am；鑄鐵的重力密度72.5kN/m3；一期恒載計(jì)算時(shí)，卸除梁自重，以均布荷載代替。各單元所加均布荷載值見(jiàn)表3-2。布載示意見(jiàn)圖3-2。桿件截面特性參數(shù)匯總表表3-2節(jié)點(diǎn)編號(hào)E（KN/m2）Am（m2）ρ（KN/m3）q（KN/m）S13.250E+073.20025.681.92S23.250E+073.20025.681.92S33.250E+073.20025.681.92S43.250E+073.20025.681.92S53.250E+073.20025.681.92S63.250E+079.15725.6234.42S73.250E+073.20025.681.92S83.250E+073.20025.681.92S93.250E+073.20025.681.92S103.250E+073.20025.681.92（1）令跨中梁BC的均布荷載為，由于加腋的三角形荷載為，則：=3.200×25.6=81.92kN/m，=（6.4－3.2）×25.6=51.2kN/m（2）令邊梁AB的均布荷載為，則：=2×25.6=51.2kN/m加腋部分三角荷載：（3）斜腿BE的均布荷載為，由于加腋的三角形荷載為，則：BE桿件截面特性參數(shù)匯總表表3-2桿件截面E（KN/m2）Am（m2）ρ（KN/m3）q（KN/m）13.250E+073.84025.698.30423.250E+073.84025.698.30433.250E+074.31525.6110.46443.250E+074.79125.6122.65053.250E+075.26725.6134.83563.250E+075.56625.6142.490據(jù)g1=ρ×Am；=3.840×25.6=98.304kN/m，=（5.566－3.840）×25.6=44.186kN/m斜腿加腋部分三角荷載如下圖所示：橋梁一期恒載總作用如下圖式：2、二期恒載計(jì)算二期恒載計(jì)算類同于一期恒載計(jì)算，全橋所加均布荷載由橋面鋪裝及欄桿產(chǎn)生。根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》，采用C40混凝土，混凝土的厚度不小于8cm，瀝青混凝土橋面鋪裝層厚度取5cm，并設(shè)計(jì)1.5%的橫向排水坡，具體如下圖所示：欄桿詳細(xì)示意圖（略），請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)圖紙。上圖中為85cm高的鋼筋混凝土欄桿，澆筑用的混凝土材料和一期橋面板相同，混凝土欄桿底部鋼筋與橋面板鋼筋相連接，具體構(gòu)造見(jiàn)圖紙。據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》，欄桿高度設(shè)計(jì)為1.1m，在混凝土欄桿上面設(shè)計(jì)鋼護(hù)欄，高25cm，同時(shí)護(hù)欄上設(shè)計(jì)燈座并預(yù)留電線管道，鑄鐵的重力密度取78.5kN/m。為了使欄桿不參與橋面板的縱向受力，欄桿在縱向應(yīng)該留分隔縫。具體設(shè)計(jì)見(jiàn)圖紙。橋面排水系統(tǒng)設(shè)置在路緣帶上，具體布置見(jiàn)圖紙?；炷龄佈b層面積：Am=4.359m2，ρ混凝土=25.6kN/m3，，據(jù)q=ρ×Amq1=25.6×0.436=11.162kN/m；瀝青鋪裝層面積：Am=0.225m2，ρ瀝青混凝土=24.0kN/m3，，據(jù)q=ρ×Amq2=24.0×0.225=5.4kN/m；人行道鋪裝層面積：Am=0.285m2，ρ混凝土=25.6kN/m3，，據(jù)q=ρ×Amq3=25.6×0.285×2=14.592kN/m；混凝土欄桿面積：Am=0.221m2，ρ混凝土=25.6kN/m3，，據(jù)q=ρ×Amq4=25.6×0.221×2=11.315kN/m；安裝在混凝土欄桿上的鋼護(hù)欄及預(yù)留管線、燈具電纜、橋面板防水等計(jì)：q5=5kN/m；所以二期恒載為：q1+q2+q3+q4+q5=11.162+5.4+14.592+11.315+5=47.469kN/m；（四）活載的計(jì)算1、汽車荷載加載圖示本橋梁為二級(jí)公路上的橋梁，汽車荷載等級(jí)為公路-Ⅱ級(jí)。汽車荷載有車道荷載和車輛荷載組成，橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算用車道荷載；橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載用車輛荷載、橋臺(tái)和擋土墻土壓力用車輛荷載。車道荷載和車輛荷載的作用不得疊加。車道荷載車道荷載計(jì)算圖式如下：本橋的計(jì)算跨徑分別為：7.1m+15m+7.1m，在公路-Ⅰ級(jí)荷載中，按線性差值計(jì)算：當(dāng)跨度為7.1m時(shí)，PK=188.4kN；qK=10.5kN/m；當(dāng)跨度為15m時(shí)，PK=220.0kN；qK=10.5kN/m；公路-Ⅱ級(jí)荷載均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qK和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK按公路-Ⅰ級(jí)荷載的0.75倍才采用，即：當(dāng)計(jì)算跨度為7.1m時(shí)，PK=0.75×188.4=141.3kN；qK=0.75×10.5=7.875kN/m；當(dāng)計(jì)算跨度為15m時(shí)，PK=0.75×220.0=165kN；qK=0.75×10.5=7.875kN/m；車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線的峰值處。當(dāng)計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)PK乘以1.2的系數(shù)。（2）、車輛荷載車輛荷載布置如下圖所示：2、汽車荷載加載方法除上圖外，車輛荷載的其他技術(shù)指標(biāo)：項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)輪距m1.8前輪著地寬度和長(zhǎng)度m0.3×0.2中、后輪著地寬度和長(zhǎng)度m0.6×0.2車輛外形尺寸m15×2.5因?yàn)橛?jì)算跨徑小于150m，所以縱向不需要考慮折減；本橋?yàn)閱诬嚨涝O(shè)計(jì)，不需要考慮車道橫向折減。3、汽車荷載沖擊力（1）車道荷載沖擊力由《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》，沖擊系數(shù)，其中L為影響線加載長(zhǎng)度，單位m，所以=。所以1+=1+0.182=1.182（2）車輛荷載沖擊力由《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》，車輛荷載沖擊系數(shù)，其中L為影響線加載長(zhǎng)度，單位m，所以=0.6686－0.3032×1.477=0.221，所以1+=1.221（3）支座沖擊力支座沖擊力按照相應(yīng)的橋梁采用。4、人群荷載由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》人行道板的人群荷載取均布荷載3.0kN/m2；作用在欄桿立柱上的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值取0.75kN/m；作用在欄桿扶手上的豎向力荷載標(biāo)準(zhǔn)值取1.0kN/m；5、汽車荷載制動(dòng)力制動(dòng)力按車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在在加載長(zhǎng)度上計(jì)算總重量的10%計(jì)算，且不小于90kN。本橋?yàn)閯偧軜?，制?dòng)力作用點(diǎn)在橋面上。6、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按計(jì)算。式中：設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)K0取0.90，施工架設(shè)期間取0.75；設(shè)B為橋梁寬度（m），H為梁高（m），因?yàn)?風(fēng)載阻力系數(shù)K1取1.3；地形地理?xiàng)l件系數(shù)K3取1.0；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓值Wd=，為空氣重力密度（kN/m），高度Z處的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速Vd=K2K5V10，考慮地面粗糙類別和梯度風(fēng)的風(fēng)速高度變化修正系數(shù)K2，橋面離地面高度8.82m，地表粗糙度屬于D類，由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》表4.3.7-3得K2=0.79；陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)K5=1.70；橋梁所在地區(qū)基本風(fēng)速V10按附錄A取28.6m/s；為空氣容重（kN/m3），=0.012017e-0.0001z=0.012006405kN/m3；g為重力加速度，取9.81m/s2；橫向迎風(fēng)面積Awh（m2）按橋跨結(jié)構(gòu)實(shí)際尺寸計(jì)算；第一、三跨橋面迎風(fēng)面積：S1=3.75m2，第二跨橋面迎風(fēng)面積S2=7.5m2混凝土欄桿橫向面積：第一、三跨欄桿迎風(fēng)面積：S1/=9.225m2，第二跨橋面迎風(fēng)面積S2/=18.45m2；斜腿橫向迎風(fēng)面積：S3=2.8897；上述計(jì)算均用cad中面積工具計(jì)算。橋梁風(fēng)力計(jì)算：=0.9*1.3*(3.75+7.5+9.225+18.45)*0.012006405*(0.79*1.7*28.6)*(0.79*1.7*28.6)/(2*9.8)=41.16kN，轉(zhuǎn)化為橋梁的線荷載為：41.16÷30=1.372kN/m橋墩風(fēng)力計(jì)算：=0.9*1.3*(2.8897)*0.012006405*(0.79*1.7*28.6)*(0.79*1.7*28.6)/(2*9.8)=3.06kN轉(zhuǎn)化為橋墩的線荷載為：3.06÷4.23=0.723kN/m7、溫度力計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于溫度梯度產(chǎn)生的效應(yīng)時(shí)，采用以下所示豎向溫度梯度曲線。橋面鋪裝用瀝青混凝土，由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》橋面板處的溫度T1取20℃；T2取6.7℃；8、支座摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值F=w，本橋采用板式橡膠支座，支座與混凝土橡膠面接觸。支座摩擦系數(shù)取0.3；w為作用于活動(dòng)支座上由上部結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)。（五）偶然荷載1、梁橋橋墩順橋向和橫橋向德水平地震荷載一般情況按下列公式計(jì)算Eihp=CiCzKh計(jì)算。（六）荷載組合及內(nèi)力包絡(luò)圖（注：以下分析中再?zèng)]有特別標(biāo)明的情況下力的單位為KN，長(zhǎng)度單位為m）利用橋梁計(jì)算軟件建模，將其分為25個(gè)單元，共26個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)截面為設(shè)計(jì)控制截面。其中橋面板梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)澐忠来螢?.4，4@7.1/4，8@15/8，4@7.1/4，0.4；斜腿按實(shí)際計(jì)算尺寸平均分為4個(gè)單元，分別為19~22，23~26計(jì)算模型簡(jiǎn)化如下圖所示（圖中數(shù)字為單元編號(hào)）：計(jì)算模型單元編號(hào)：計(jì)算模型節(jié)點(diǎn)編：橋腿的自重對(duì)結(jié)構(gòu)受力是不利的，在建模加載時(shí)加載圖示如下：一期恒載作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力為：因?yàn)闃蛄菏菍?duì)稱結(jié)構(gòu)，所以在自重作用下對(duì)稱截面上受力相同，故下表僅統(tǒng)計(jì)半橋內(nèi)力?？缰薪孛婧椭ё孛娴臄?shù)據(jù)列于下表：截面位置（節(jié)點(diǎn)編號(hào)）剪力（kN）彎矩（kN·m）2邊跨33/中跨（-177）-6.553-3217941141075259-2246（橋板）邊跨404/（中跨-676）邊跨-812/（中跨-1461）7-461-4228-3072989-15473010087420579821112922172-14023239-3586（斜腿）312-6481、一期恒載作用下的內(nèi)力圖如下（橋面板和斜腿上的編號(hào)為單元編號(hào)，所對(duì)應(yīng)的分析數(shù)值為本單元J節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的值）：（1）剪力圖Fz（2）彎矩圖My2、橋面板在二期恒載作用下的內(nèi)力圖：橋面板二期恒載加載模型圖示：二期恒載作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力為：因?yàn)闃蛄菏菍?duì)稱結(jié)構(gòu)，所以在自重作用下對(duì)稱截面上受力相同，故下表僅統(tǒng)計(jì)半橋內(nèi)力。結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力數(shù)據(jù)列于下表：截面位置（節(jié)點(diǎn)編號(hào)）剪力（kN）彎矩（kN·m）2邊跨19/中跨（-102）-3.803-17101.8046757.755151-135.966（橋板）邊跨236/（中跨-356）邊跨-479/（中跨-828）7-267-2448-1781749-8942410（中跨跨中）05082011312821113922113-11123113-2306（斜腿）113-349二期恒載作用下內(nèi)力圖如下所示：（1）剪力圖Fz（2）彎矩圖My3、結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響線繪制（表示正的最大值，表示負(fù)的最大）：設(shè)計(jì)中每一跨設(shè)計(jì)個(gè)控制截面，分別為兩端支座，跨中和1/4截面處，全橋面共設(shè)計(jì)13個(gè)控制截面，設(shè)計(jì)車道為單車道，移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)采用中國(guó)規(guī)范JTGD60-2004，車輛荷載Pk定義為165kN，qk定義為7.875kN/m，計(jì)算模型如下圖式（圖中數(shù)字為設(shè)計(jì)控制截面編號(hào)）：2截面剪力Fz影響線及最不利車道荷載布置，最大量值為165kN：22截面彎矩My影響線及最不利車道荷載布置：3截面剪力Fz影響線：3截面彎矩My影響線：4截面剪力Fz影響線：4截面彎矩My影響線：5截面剪力Fz影響線：5面彎矩My影響線（最大正彎矩）：5截面彎矩My影響線（最小負(fù)彎矩）：6截面剪力Fz影響線：6截面彎矩My影響線（最大正彎矩）：6截面彎矩My影響線（最小負(fù)彎矩）：7截面剪力Fz影響線：7截面彎矩My影響線（最大正彎矩）7截面彎矩My影響線（最小負(fù)彎矩）8截面剪力Fz影響線：8截面彎矩My影響線：9截面剪力Fz影響線：9截面彎矩My影響線：10截面彎矩Fy影響線：10截面彎矩My影響線：截面2處支座的反力Fz影響線：截面20處支座的彎矩My影響線：4、車道荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)最不利荷載布置及量值車道荷載布置圖式為：在布置車道荷載時(shí)，為使其產(chǎn)生的量值最大，把均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線的峰值處。當(dāng)計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)PK乘以1.2的系數(shù)。當(dāng)考慮剪力荷載效應(yīng)時(shí)，荷載布置圖式為：設(shè)計(jì)控制截面車道荷載統(tǒng)計(jì)：截面位置（節(jié)點(diǎn)編號(hào)）剪力，考慮系數(shù)1.2（kN）彎矩（kN·m）2邊跨0/中跨（-221.4）-66.33-142.74222.594143.25241.585201.15-125.976（橋板）邊跨241.78/（中跨-247.3）邊跨-258.49/（中跨-424.67）7-218.76-191.798-185.61291.909-150.04391.1410（中跨跨中）-114.37428.3220140.01262.0521140.01139.4322140.01-113.7423140.01-182.066（斜腿）140.01-293.125、支座沉降引起的內(nèi)力統(tǒng)計(jì)：在midas中建立4個(gè)沉降組，分別為1支座（2節(jié)點(diǎn)處）沉降；2支座（20節(jié)點(diǎn)處）沉降；3支座（24節(jié)點(diǎn)處）沉降；4支座（18節(jié)點(diǎn)處）沉降；分別建立下列沉降荷載工況：（1）；（2）；（23）；（14）；（1234）。支座沉降量取-0.02m，對(duì)比幾種工況最不利荷載參與計(jì)算。讓2、3支座（節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)3處）產(chǎn)生0.02m的沉降所產(chǎn)生的內(nèi)力如下表示2，3支座沉降產(chǎn)生內(nèi)力（彎矩）圖：1，2，3，4支座組合沉降最不利內(nèi)力（彎矩）圖：6、溫度引起的內(nèi)力統(tǒng)計(jì)：在midas中用溫度梯度荷載模擬溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，midas計(jì)算公式為，其中，α是線性熱膨脹系數(shù)，E是彈性模量，I是繞梁?jiǎn)卧鄳?yīng)中和軸的慣性矩，ΔT是單元兩邊緣(最外面)間的溫度差，h是單元截面兩邊緣間的距離。Midas建模用梁截面溫度荷載，T1取20℃，T2取6.7℃，橋面板厚50cm。具體分析結(jié)果此處省略，見(jiàn)后面midas荷載組合即可。7、人群荷載內(nèi)力人群荷載取3.0kN/m2，因?yàn)殡p向設(shè)置了人行道，所以布載寬度取0.75×2，下面給出4節(jié)點(diǎn)，6節(jié)點(diǎn)和10節(jié)點(diǎn)處的影響線及最不利荷載布置：4截面剪力Fn影響線及最不利荷載布置4截面彎矩MN影響線及最不利荷載布置6截面剪力Fn影響線及最不利荷載布置6截面彎矩MN影響線及最不利荷載布置10截面剪力Fn影響線及最不利荷載布置10截面彎矩MN影響線及最不利荷載布置（七）、荷載組合按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算內(nèi)力及組合，見(jiàn)下表（僅示意半橋長(zhǎng)）。設(shè)計(jì)控制截面恒載內(nèi)力表（半橋長(zhǎng)）表3-1位置截面橋梁自重（1）人行道、鋪裝欄桿（2）全部恒載（3）=(1)+(2)軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩AB2032.77-6.55038-7.6070.77-14.1530-33.28181.570-34.68203.60-67.96385.1740112.13111.590133.95115.50246.08227.0950257.54-216.480302.57-271.910560.11-488.460402.94-802.660471.2-958.640874.14-1761.3BC6-1451.05-614.23-1434.6-1502.43-712.5-1656.5-2953.48-1326.7-3091.097-1451.05-460.66-426.86-1502.43-534.38-487.57-2953.48-995.04-914.438-1451.05-307.1292.92-1502.43-356.25347.39-2953.48-663.35640.319-1451.05-153.54724.78-1502.43-178.13848.36-2953.48-331.661573.1410-1451.050.02868.7-1502.4301015.36-2953.480.021884.05EB20-1999.9852.1194.36-1899.38225.38255.65-3899.36277.49350.0122-1884.33167.77-134.08-1899.38225.38-221.12-3783.7393.15-355.26-1745.29306.8-631.91-1899.38225.38-697.88-3644.67532.18-1329.79設(shè)計(jì)控制截面最大荷載內(nèi)力表（半橋長(zhǎng)）表3-2位置截面車道荷載（4）人群荷載（5）溫度荷載（升溫）（6）沖擊荷載（7）軸力剪力（考慮1.2）彎矩軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩AB20201.15001.80000016.8203075.9222.5905.0516.530-46.5282.5706.4722.2640143.25241.580918.870-46.52165.15012.224.1650201.15116.24015.137.260-46.52247.72017.211.6260241.7830.46022.773.270-46.52330.3020.813.05BC61.1711.371.90.010.362.44162.770663.480.120.957.1971.1727.44170.430.011.1110.26162.770663.480.122.3217.0481.1751.14291.90.012.6326.51162.770663.480.124.3429.1991.1780.73391.140.015.1543.91162.770663.480.126.8839.11101.17114.37428.320.018.7850.82162.770663.480.129.7942.83EB2010.02140.01262.050.0622.9243.77147.99-82.2-14.571.0112.3426.22210.02140.0137.350.0622.926.58147.99-82.2159.311.0112.343.73610.02140.01212.430.0622.9224.62147.99-82.2333.191.0112.3421.24設(shè)計(jì)控制截面最大荷載內(nèi)力表（半橋長(zhǎng)）表3-3位置截面溫度荷載（降溫）（8）支座沉降（9）車輛荷載（10）軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩AB2000000014003073.34-130.18059.05562.98080.89268.164073.34-260.36059.051125.960173.54276.235073.34-390.54059.051688.940245.54116.466073.34-520.73059.052251.920289.4532.21BC6525.150-105.760125.791062.32110.5974.577525.150-105.760125.79826.47127.89190.728525.150-105.760125.79590.62154.46332.89525.150-105.760125.79354.78188.39449.510525.150-105.760125.79237.851130.29492.35EB20319.47-423.2-1375.47127.18554.6922.638.5167.92336.0222319.47-423.2-480.25127.18554.608.5167.9241.46319.47-423.2414.96127.18554.608.5167.92277.37設(shè)計(jì)控制截面最小荷載內(nèi)力表（半橋長(zhǎng)）表3-4位置截面車道荷載（11）人群荷載（12）車輛荷載（13）軸力剪力1.2彎矩軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩AB200-66.6300-0.3600-5630-142.74-55.180-6.75-6.780-151.08-71.7440-75.24-83.940-2.71-13.20-72.77-105.4850-24.84-125.970-0.86-19.830-16.93-158.2260-16.23-258.490-0.51-48.270-10.84-462.86BC6-185.37-247.03-424.67-71.16-34.11-80.57-489.06-353.69-624.567-185.37-218.76-191.79-71.16-26.43-33.01-489.06-296.08-257.78-185.37-185.61-65.35-71.16-19.51-9.72-489.06-236.47-83.529-185.37-150.04-21.64-71.16-13.58-3.39-489.06-179.98-24.8110-185.37-114.37-13.83-71.16-8.78-2.39-489.06-130.29-15.72EB20-214.78-108.5-203.71-89.97-12.22-31.62-586.86-119.24-247.2722-214.78-108.5-113.74-89.97-12.22-17.07-586.86-119.24-139.226-214.78-108.5-293.12-89.97-12.22-57.74-586.86-119.24-439.88設(shè)計(jì)控制截面最小荷載內(nèi)力表（半橋長(zhǎng)）表3-5位置截面支座沉降（14）沖擊力（15）軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩AB200000-6.6630-317.17-104.810-12.09-5.5240-317.17-209.610-6.35-8.3950-317.17-314.420-2.09-12.660-317.17-419.220-1.37-25.85BC6-526.2-125.79-824.46-30.99-21.58-42.477-526.2-125.79-588.62-30.99-19-19.188-526.2-125.79-352.77-30.99-16.04-6.539-526.2-125.79-116.92-30.99-12.9-2.1610-526.2-125.790-30.99-9.79-1.38EB20-316.730-171.09-37.22-9.4-20.3722-316.730-421.65-37.22-9.4-11.376-316.730-1594.84-37.22-9.4-29.31荷載組合中僅考慮主力與一個(gè)方向的附加力進(jìn)行組合。本橋設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)，考慮兩種組合，基本組合和偶然組合?；窘M合表達(dá)式其中結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0，為承載能力極限狀態(tài)下基本組合的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值。車道荷載和車輛荷載不同時(shí)組合，所以上述表達(dá)式簡(jiǎn)化為：據(jù)《橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》-2004查表：永久作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)：對(duì)結(jié)構(gòu)承載力不利時(shí)取1.2，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力有利時(shí)取1.0，考慮基礎(chǔ)變?yōu)樽饔脮r(shí)均取0.5；車道荷載、車輛荷載、沖擊力、人群荷載分項(xiàng)系數(shù)：取1.4，當(dāng)組合中某個(gè)活載超過(guò)汽車荷載時(shí)，由這個(gè)活載取代汽車荷載，分項(xiàng)系數(shù)取1.4；風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)?。?.1其他荷載分項(xiàng)系數(shù)取：1.4組合系數(shù)：永久荷載與一個(gè)可變荷載組合取0.8，與兩個(gè)可變荷載組合取0.7，與三個(gè)可變荷載組合取0.7，與四個(gè)可變荷載組合取0.5。設(shè)計(jì)中考慮組合荷載有：橋梁自重（一期恒載）、二期恒載、車道荷載和車輛荷載、人群荷載、沖擊力、溫度荷載（升溫）和溫度荷載（降溫）、支座沉降，在梁部的設(shè)計(jì)中忽略風(fēng)荷載，并且（6）和（8），（4）和（10）不同時(shí)組合。（1）最大軸力FN組合位置截面最大軸力組合恒載1.0車道1.4人群1.4降溫1.4沉降0.5沖擊1.4最大軸力組合系數(shù)AB200000000.630000000400000005000000060000000BC6-2953.51.6380.014735.2100.168-2510.617-2953.51.6380.014735.2100.168-2510.618-2953.51.6380.014735.2100.168-2510.619-2953.51.6380.014735.2100.168-2510.6110-2953.51.6380.014735.2100.168-2510.61EB20-3899.414.0280.084447.25863.591.414-3552.4922-3783.714.0280.084447.25863.591.414-3436.836-3644.714.0280.084447.25863.591.414-3297.8（2）最小軸力FN組合位置截面最小軸力組合恒載1.2車輛1.4人群1.4沉降0.5沖擊1.4組合值0.7組合系數(shù)AB20000000.73000000400000050000006000000BC6-3544.176-684.684-99.624-263.1-43.386-4592.0677-3544.176-684.684-99.624-263.1-43.386-4592.0678-3544.176-684.684-99.624-263.1-43.386-4592.0679-3544.176-684.684-99.624-263.1-43.386-4592.06710-3544.176-684.684-99.624-263.1-43.386-4592.067EB20-4679.232-821.604-125.958-158.365-52.108-5783.84722-4540.44-821.604-125.958-158.365-52.108-5645.0556-4373.604-821.604-125.958-158.365-52.108-5478.219（3）最大剪力FS組合最大剪力組合截面恒載1.2恒載1.0車輛1.4人群1.4沖擊1.4降溫1.4沉降0.5恒1.2恒1.0最大剪力組合系數(shù)284.92470.771962.5223.54800296.565282.411296.56480.63-81.552-67.96113.2467.079.058102.67629.525132.501146.093146.09344295.296246.08242.95612.617.08102.67629.525647.191597.975647.19065672.132560.11343.75621.18224.08102.67629.5251134.181022.151134.17661048.968874.14405.2331.87829.134102.67629.5251581.941407.111581.9366-1592.04-1326.714.8260.5041.33062.895-1513.2-1247.9-1247.887-1194.048-995.0439.0461.5543.248062.895-1089.2-890.22-890.2188-796.02-663.3576.2443.6826.076062.895-651.03-518.36-518.3569-397.992-331.66123.7467.219.632062.895-201.25-134.91-134.914100.0240.02182.40612.29213.706062.895260.924260.92260.923820332.988277.49235.08832.08817.276不參與277.3879.931824.433879.93080.722471.78393.15235.08832.08817.276不參與277.31018.72940.0931018.7236638.616532.18235.08832.08817.276不參與277.31185.561079.121185.559（4）最小剪力FS組合截面最小剪力組合組合結(jié)果最小值組合系數(shù)恒載1.2恒載1.0升溫1.4降溫1.4車輛1.4人群1.4沉降0.5沖擊1.41.2升溫1.2降溫1升溫1降溫0.6284.92470.770000084.9284.9270.7770.7770.773-81.55-67.96-65.13-211.512-9.45-158.59-16.93-507-467-493-454-5074295.3246.1-65.13-101.878-3.794-158.59-8.89-11.927.22-61.1-22-61.15672.13560.1-65.13-23.702-1.204-158.59-2.926448.3487.4336.3375.3336.361049874.1-65.13-15.176-0.714-158.59-1.918834.6873.6659.7698.8659.76-1592-13270-495.166-47.754-62.895-30.21-2197-2197-1932-1932-21977-1194-9950-414.512-37.002-62.895-26.6-1710-1710-1511-1511-17108-796-663.40-331.058-27.314-62.895-22.46-1220-1220-1087-1087-12209-398-331.70-251.972-19.012-62.895-18.06-735-735-669-669-735100.0240.020-182.406-12.292-62.895-13.71-261-261-261-261-26120332.99277.5-592.5-166.936-17.1080-13.16147.9-20892.39-263-26322471.78393.2-592.5-166.936-17.1080-13.16286.7-68.8208.1-147-1476638.62532.2-592.5-166.936-17.1080-13.16453.598.03347.1-8.4-8.4（5）最大彎矩My組合最大彎矩組合組合結(jié)果位置截面恒載1.2恒載1.0車輛1.4人群1.4沖擊1.4升溫1.4降溫1.4支座沉降0.51.2升溫1.2降溫1.0升溫1.0降溫最大值組合系數(shù)AB2-16.98-14.1500000-16.98-14.15-14.150.63462.2385.17375.423.14231.16115.6281.491221.111441221.14272.51227.09386.726.41833.82231.2562.981397.11351.71397.15-586.1-488.416310.16416.27346.8844.47645.38743.06743.066-2114-176145.094.5784.27462.41126-659.7-307.5-307.5BC6-3709-3091104.43.41610.07928.9531.16-2508-1890-18907-1097-914.426714.36423.86928.9413.24163.18346.07346.078768.37640.31465.937.11440.87928.9295.312133.72005.72133.791887.81573.1629.361.47454.75928.9177.393321.53006.93321.5102260.91884.1689.371.14859.96928.9118.933705.13328.33705.1EB20420.01350.01470.461.27836.68461.321410.51340.51410.522-426.2-355.257.969.2125.2222230-225.8-154.8-154.86-1596-1330388.334.46829.745810-1169-16.98-902.9-554-16.98（6）最小彎矩My組合最小彎矩組合組合結(jié)果組合系數(shù)位置截面恒載1.2恒載1.0車輛1.4人群1.4沉降0.5沖擊1.4降溫1.4恒1.2恒1.0最小值A(chǔ)B2-16.98-14.15-78.4-0.5040-9.3240-101.3-98.447-101.280.73462.2385.2-100.44-9.492-52.405-7.728-182.25189.68112.646112.6464272.5227.1-147.67-18.48-104.81-11.75-364.5-216.8-262.23-262.235-586.1-488.4-221.51-27.76-157.21-17.64-546.76-1320-1222.4-1320.16-2114-1761-648-67.58-209.61-36.19-729.02-3471-3118.6-3471.3BC6-3709-3091-874.38-112.8-412.23-59.46-148.06-5188-4569.9-5187.87-1097-914.4-360.78-46.21-294.31-26.85-148.06-1885-1702.2-1884.88768.4640.3-116.93-13.61-176.39-9.142-148.06372.57244.509244.509918881573-34.734-4.746-58.46-3.024-148.061701.11386.451386.451022611884-22.008-3.3460-1.932-148.062146.91770.041770.04EB20420350-346.18-44.27-85.545-28.52-1925.7-1211-1280.8-1280.822-426.2-355.2-194.91-23.9-210.83-15.92-672.35-1259-1188.2-1259.26-1596-1330-615.83-80.84-797.42-41.03不參與-3095-2828.4-3094.60.6由上述各種組合計(jì)算繪制彎矩包絡(luò)圖單位（kN·m）：剪力包絡(luò)圖單位（kN）：（2）正常使用極限狀態(tài)荷載組合eq\o\ac(○,1)長(zhǎng)期荷載效應(yīng)組合正常使用極限狀態(tài)荷載組合根據(jù)不同要求采用作用短期效應(yīng)組合和作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合兩種組合方式。久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，組合表達(dá)式為：，為作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，為第j個(gè)可變荷載作用效應(yīng)準(zhǔn)永久值系數(shù)。汽車荷載(不計(jì)沖擊力)群荷載取0.4；風(fēng)荷載取0.75；溫度荷載取0.8；其他作用取1.0。正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)最大彎矩組合（表中空白數(shù)據(jù)表示此種荷載對(duì)組合有利，不參與組合）：組合-Ⅰ：恒載+車道荷載+升溫+人群荷載+支座沉降組合-Ⅱ：恒載+車道荷載+降溫+人群荷載+支座沉降組合-Ⅲ：恒載+車輛荷載+升溫+人群荷載+支座沉降組合-Ⅳ：恒載+車輛荷載+降溫+人群荷載+支座沉降最大值取恒載和四種組合中的最大值。位置截面正常使用最大彎矩組合（kN.m）組合結(jié)果恒載1.0車道0.4人群0.4車輛0.4升溫0.8降溫0.8支座沉降1.0組合-Ⅰ組合-Ⅱ組合-Ⅲ組合-Ⅳ最大值A(chǔ)B2-14.1500000-14.2-14.2-14.15-14.15-14.153385.1789.046.612107.2666.06562.98111010441128.110621128.084227.0996.637.548110.49132.11126158914571603.21471.11603.215-488.446.52.90446.584198.21688.9144812501448.212501448.26-176112.181.30812.884264.22251.9768.4504.1769.05504.81769.052BC6-309128.760.97629.828530.81062.3-1468-1999-1467-1998-1467.27-914.468.174.10476.288530.8826.47515.1-15.7523.22-7.568523.2168640.31116.810.6133.12530.8590.62188913581905.41374.71905.4491573.1156.517.56179.8530.8354.78263321022656.12125.32656.07101884.1171.320.33196.94530.8237.852844231428702339.22869.95EB20350.01104.817.51134.41922.63139513951424.61424.61424.5622-355.214.942.63216.56127.40-210-338-208.6-336-208.566-133084.979.848110.953320-1235-903-1209-877-877.03正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)最小彎矩組合：組合-Ⅰ：恒載+車道荷載+人群荷載+降溫+支座沉降組合-Ⅱ：恒載+車輛荷載+人群荷載+降溫+支座沉降最小值取恒載和兩種組合中的最大值。位置截面正常使最小彎矩組合最小值恒載1.0車道0.4人群0.4車輛0.4降溫0.8支座沉降1.0組合-Ⅰ組合-ⅡAB2-14.15-26.652-0.144-22.400-40.946-36.694-40.9463385.17-22.072-2.712-28.696-104.144-104.81151.432144.808144.8084227.09-33.576-5.28-42.192-208.288-209.61-229.664-238.28-238.285-488.4-50.388-7.932-63.288-312.432-314.42-1173.57-1186.47-1186.4726-1761-103.396-19.308-185.144-416.584-419.22-2719.51-2801.26-2801.256BC6-3091-169.868-32.228-249.824-84.608-824.46-4202.16-4282.12-4282.127-914.4-76.716-13.204-103.08-84.608-588.62-1677.55-1703.91-1703.9128640.31-26.14-3.888-33.408-84.608-352.77172.904165.636165.63691573.1-8.656-1.356-9.924-84.608-116.921361.561360.2921360.292101884.1-5.532-0.956-6.288-84.60801793.0041792.2481792.248EB20350.01-81.484-12.648-98.908-1100.38-171.09-1015.59-1033.02-1033.01622-355.2-45.496-6.828-55.688-384.2-421.65-1213.37-1223.57-1223.5666-1330-117.248-23.096-175.952不參與-1594.84-3065.18-3123.89-3123.888正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)最大剪力組合（表中空白數(shù)據(jù)表示此種荷載對(duì)組合有利，不參與組合）：組合-Ⅰ：恒載+車道荷載+人群荷載+降溫+支座沉降組合-Ⅱ：恒載+車輛荷載+人群荷載+降溫+支座沉降最小值取恒載和兩種組合中的最大值。位置截面正常使用極限狀態(tài)最大剪力組合結(jié)果恒載1.0車道0.4人群0.4車輛0.4降溫0.8支座沉降1.0組合-Ⅰ組合-Ⅱ最大值A(chǔ)B270.7780.460.725600151.95127.49151.953-67.9630.362.0232.35658.67259.0582.14284.13884.1384246.0857.33.669.41658.67259.05424.7436.82436.8185560.1180.466.05298.21658.67259.05764.34782.1782.16874.1496.7129.108115.7858.67259.051097.71116.81116.75BC6-1326.74.520.1444.2360125.79-1196-1197-1196.257-995.0410.9760.44411.1560125.79-857.8-857.7-857.658-663.3520.4561.05221.7840125.79-516.1-514.7-514.7249-331.6632.2922.0635.3560125.79-171.5-168.5-168.454100.0245.7483.51252.1160125.79175.07181.44181.438EB20277.4956.0049.16867.168不參與554.6897.26908.43908.42622393.1556.0049.16867.168不參與554.61012.91024.11024.0866532.1856.0049.16867.168不參與554.611521163.11163.116正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)最小剪力組合（表中空白數(shù)據(jù)表示此種荷載對(duì)組合有利，不參與組合）：組合-Ⅰ：恒載+車道荷載+升溫+人群荷載+支座沉降組合-Ⅱ：恒載+車道荷載+降溫+人群荷載+支座沉降組合-Ⅲ：恒載+車輛荷載+升溫+人群荷載+支座沉降組合-Ⅳ：恒載+車輛荷載+降溫+人群荷載+支座沉降最大值取恒載和四種組合中的最大值。位置截面正常使用極限狀態(tài)最小剪力組合結(jié)果恒載1.0車道0.4人群0.4車輛0.4升溫0.8支座沉降1.0降溫0.8組合-Ⅰ組合-Ⅱ組合-Ⅲ組合-Ⅳ最小值A(chǔ)B270.770000070.7770.7770.7770.7770.773-67.96-57.096-2.7-60.432-37.2-317.2-482.1-444.9-485.5-448.3-485.484246.08-30.096-1.08-29.108-37.2-317.2-139.5-102.3-138.5-101.3-138.55560.11-9.936-0.34-6.772-37.2-317.2195.44232.66198.61235.82198.6086874.14-6.492-0.2-4.336-37.2-317.2513.06550.27515.21552.43515.214BC6-1326.7-98.812-13.6-141.480-125.8-1565-1565-1608-1608-1607.67-995.04-87.504-10.6-118.430-125.8-1219-1219-1250-1250-1249.88-663.35-74.244-7.8-94.5880-125.8-871.2-871.2-891.5-891.5-891.539-331.66-60.016-5.43-71.9920-125.8-522.9-522.9-534.9-534.9-534.87100.02-45.748-3.51-52.1160-125.8-175-175-181.4-181.4-181.4EB20277.49-43.4-4.89-47.696-339229.2-109.4224.91-113.7-113.6522393.15-43.4-4.89-47.696-339344.866.302340.572.0062.0066532.18-43.4-4.89-47.696-339483.89145.33479.6141.04141.036正常使用極限狀態(tài)荷載長(zhǎng)期效應(yīng)下：剪力包絡(luò)圖：彎矩包絡(luò)圖：eq\o\ac(○,2)短期荷載效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值相組合，組合表達(dá)式為：，為作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，為第j個(gè)可變荷載作用效應(yīng)準(zhǔn)永久值系數(shù)。汽車荷載(不計(jì)沖擊力)群荷載取0.7；風(fēng)荷載取0.75；溫度荷載取0.8；其他作用取1.0。正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)最大彎矩組合（表中所有數(shù)據(jù)組合均用midas完成）：組合1：恒載+車道荷載+升溫+人群荷載+支座沉降組合2：恒載+車道荷載+降溫+人群荷載+支座沉降組合3：恒載+車輛荷載+升溫+人群荷載+支座沉降組合4：恒載+車輛荷載+降溫+人群荷載+支座沉降組合5：恒載+車道荷載+人群荷載組合6：恒載+車道荷載+人群荷載+降溫組合6：恒載+車道荷載+人群荷載+升溫將相應(yīng)的參數(shù)輸入midas后得出如下所示截面的內(nèi)力組合。正常使用極限狀態(tài)荷載短期效應(yīng)包絡(luò)圖：荷載短期效應(yīng)組合彎矩統(tǒng)計(jì)表單位（kN.m）：截面位置彎矩最大最小AB41673-53AB6779-2407BC6-1445-3554BC1028841787橋梁橋面板設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)說(shuō)明本設(shè)計(jì)中跨、邊跨梁、斜腿均采用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)已經(jīng)求得的內(nèi)力包絡(luò)圖，應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和方法進(jìn)行主梁內(nèi)縱向主筋、腹筋的設(shè)計(jì)，并根據(jù)規(guī)范要求配置構(gòu)造鋼筋，然后按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行主梁的強(qiáng)度、應(yīng)力、剛度（變形）、穩(wěn)定性和抗裂性（裂縫寬度）的驗(yàn)算。具體驗(yàn)算方法和內(nèi)容按照本設(shè)計(jì)所使用的規(guī)范進(jìn)行。主要技術(shù)依據(jù)：混凝土：C40，，，，鋼筋：縱向受力鋼筋用C級(jí)鋼筋HRB400，，計(jì)算中橋面板恒載和橋面鋪裝層在橋梁橫向均勻分布，精確地說(shuō)欄桿、人行道及照明等附屬設(shè)備分荷載布在橋梁橫向兩側(cè)，可按橫向分配系數(shù)（為手算方便，將整體現(xiàn)澆板視作多塊鉸接板）計(jì)算各板分擔(dān)的大小，這里近視將荷載平均分布于全橋。對(duì)于汽車荷載，經(jīng)驗(yàn)算荷載有效分布寬度在跨中和靠近支點(diǎn)處，大于橋梁寬度，所以計(jì)算中將汽車荷載分布于全橋是合理的。（二）設(shè)計(jì)荷載承載力極限狀態(tài)荷載包絡(luò)圖：正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)荷載包絡(luò)圖：（三）橋梁梁段受力鋼筋設(shè)計(jì)計(jì)算1、跨中（10截面）eq\o\ac(○,1)計(jì)算模型：本橋可以看作板橋，在橋梁橫向取1m板寬，0.5m高，C40混凝土截面梁進(jìn)行計(jì)算。梁跨中截面如下圖所示（cm）：eq\o\ac(○,2)跨中最大正彎矩鋼筋設(shè)計(jì)跨中最大正彎矩為3705kN·m，每米板寬彎矩為3705÷6.4=617.5kN·m，首先按單筋矩形截面進(jìn)行縱、橫向鋼筋配置，設(shè)計(jì)彎矩取兩種組合中最不利組合。查《混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》表1.0.7，本橋所處環(huán)境為Ⅰ類；取梁部縱向受力主筋混凝土的保護(hù)層厚度為c=30mm。假定，則h0=500－42.5=457.5mm由混凝土和鋼筋等級(jí)查表，鋼筋采用HRB400級(jí)，，，彎矩設(shè)計(jì)值M=617.5kN·m，由《混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》表5.2.1知，混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)，截面抵抗矩系數(shù)=0.160，相對(duì)受壓區(qū)高度：==0.1754<，可以，不會(huì)出現(xiàn)超筋破壞。內(nèi)力矩的力臂系數(shù)=0.5×（1+）=0.5×（1+0.8246）=0.9123，故As==617.5×106÷（330×0.9123×457.5）=4483.3mm2，為了正常的分擔(dān)內(nèi)力，鋼筋間距一般取70～200（mm），本設(shè)計(jì)中選用6C32，As=4826mm2，鋼筋間距為166.7mm，滿足要求。eq\o\ac(○,3)跨中最大正彎矩鋼筋設(shè)計(jì)驗(yàn)算實(shí)際，則h0=500－46=454mm由混凝土和鋼筋等級(jí)查表，鋼筋采用HRB400級(jí)，，混凝土抗拉強(qiáng)度，彎矩設(shè)計(jì)值M=617.5kN·m，由《混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》表5.2.1知，混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)，截面抵抗矩系數(shù)=0.163，相對(duì)受壓區(qū)高度：==0.1790<，可以，不會(huì)出現(xiàn)超筋破壞。內(nèi)力矩的力臂系數(shù)=0.5×（1+）=0.5×（1+0.8210）=0.9105，故As==617.5×106÷（330×0.9105×457.5）=4526.8mm2<實(shí)際配筋A(yù)s=4826mm2，所以滿足要求。已經(jīng)滿足==0.1754<，不會(huì)出現(xiàn)超筋破壞。配筋率=4826÷（454×1000）=1.06%>max{..=0.45×=0.248%,0.2%},所以滿足要求。eq\o\ac(○,4)鋼筋布圖如下所示（圖中鋼筋均為C32）：因?yàn)榭缰兄怀袚?dān)正彎矩，所以負(fù)彎矩按鋼筋只需按構(gòu)造配筋即可。（2）墩梁連結(jié)處（BC6截面）eq\o\ac(○,1)計(jì)算模型：最小負(fù)彎矩設(shè)計(jì)值為-5187kN.m，在墩梁連結(jié)處混凝土加腋部分對(duì)梁承擔(dān)負(fù)彎矩是有利的，還可以減少墩梁過(guò)渡處的應(yīng)力集中，同時(shí)也有利于橋墩的配筋及鋼筋布置。故在梁部負(fù)彎矩的設(shè)計(jì)中不考慮加腋部分，這樣計(jì)算結(jié)構(gòu)偏于安全。計(jì)算取1m寬板帶，如下圖所示：eq\o\ac(○,2)墩梁連結(jié)處最小負(fù)彎矩鋼筋設(shè)計(jì)取，則h0=500－46=454mm，用C40混凝土。由混凝土和鋼筋等級(jí)查表，混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，混凝土抗拉強(qiáng)度，鋼筋采用HRB400級(jí)，，彎矩設(shè)計(jì)值M=-5178÷6.4=809.1kN·m，取810kN.m。由《混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》表5.2.1知，混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)，截面抵抗矩系數(shù)=0.214，相對(duì)受壓區(qū)高度：==0.243<，可以，不會(huì)出現(xiàn)超筋破壞。內(nèi)力矩的力臂系數(shù)=0.5×（1+）=0.5×（1+0.756）=0.8782，故As==810×106÷（330×0.8782×454）=6156.3mm2，實(shí)際配筋8C32，As=6434mm2。eq\o\ac(○,3)墩梁連結(jié)處最小負(fù)彎矩鋼筋設(shè)計(jì)驗(yàn)算已經(jīng)滿足==0.243<，不會(huì)出現(xiàn)超筋破壞配筋率=6434÷（454×1000）=1.42%>max{..=0.45×=0.248%,0.2%},所以滿足最小配筋率要求。eq\o\ac(○,4)鋼筋布置圖如下所示（圖中鋼筋均為C32）：下部正彎矩鋼筋依據(jù)規(guī)范設(shè)彎起鋼筋，斜腿與梁連結(jié)處的上部負(fù)彎矩鋼筋按規(guī)范在一定的位置截?cái)?，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)圖紙。（3）邊跨跨中（AB4）正彎矩鋼筋設(shè)計(jì)：eq\o\ac(○,1)計(jì)算模型：取邊跨跨中截面1m寬板帶計(jì)算，h0為合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的豎向距離。本橋可以看作板橋，在橋梁橫向取1m板寬，0.5m高，C40混凝土截面梁進(jìn)行計(jì)算。梁跨中截面如下圖所示（cm）：eq\o\ac(○,2)邊跨跨中（AB4）正彎矩鋼筋設(shè)計(jì)計(jì)算跨中最大正彎矩為1603kN·m，每米板寬彎矩為1603÷6.4=251kN·m，首先按單筋矩形截面進(jìn)行縱、橫向鋼筋配置，設(shè)計(jì)彎矩取兩種組合中最不利組合。力主筋混凝土的保護(hù)層厚度為c=30mm。假定，則h0=500－42.5=457.5mm由混凝土和鋼筋等級(jí)查表，鋼筋采用HRB400級(jí)，，，彎矩設(shè)計(jì)值M=251kN·m，由《混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》表5.2.1知，混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)，截面抵抗矩系數(shù)=0.05668，相對(duì)受壓區(qū)高度：==0.0584<，可以，不會(huì)出現(xiàn)超筋破壞。內(nèi)力矩的力臂系數(shù)=0.5×（1+）=0.5×（1+0.88664）=0.97081，故As==251×106÷（330×0.97081×457.5）=1489.4mm2，為了正常的分擔(dān)內(nèi)力，鋼筋間距一般取70～200（mm），本設(shè)計(jì)中選用6C18，As=1526mm2，鋼筋間距為166.7mm，滿足要求。eq\o\ac(○,3)邊跨跨中（AB4）設(shè)計(jì)驗(yàn)算為了便于施工，所以不考慮將邊跨鋼筋中心線相對(duì)于中跨下移，相當(dāng)于邊跨保護(hù)層厚度取37mm，實(shí)際，則h0=500－46=454mm截面抵抗矩系數(shù)=0.05668，相對(duì)受壓區(qū)高度：=<