精品簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)范例-本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、1*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)依據(jù)1.1 工程概述該橋設(shè)計(jì)車(chē)速為 80Km/h，橋位于直線段內(nèi)，橋位起迄中心樁號(hào)為k0+100k0+220。 橋梁全長(zhǎng) 430m，上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 型梁橋，下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩， 樁基礎(chǔ)，輕型薄壁橋臺(tái)。本橋上部結(jié)構(gòu)采用先預(yù)制后張拉的施工形式。1.2 自然條件(1)河流及水文情況河床比降為+1.25，設(shè)計(jì)洪水位為 14m，橋下沒(méi)有通航要求。(2)當(dāng)?shù)亟ú那闆r橋梁附近采石場(chǎng)有充足的碎石、塊石可供，水泥與鋼材可選擇當(dāng)?shù)夭牧鲜袌?chǎng)供應(yīng)。 (3)氣象情況查閱當(dāng)?shù)貧庀筚Y料。年極端最高氣溫 44C，年最低氣溫-12C。(4)地震情況 地震烈度為 6 級(jí)。1.3

2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1.3.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橋型：雙向整體式裝配預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 型梁橋橋面寬度：全寬 17.6m橋面凈寬：凈 14+21.8m。橋面縱坡： 2.0%橋面橫坡： 2.0%車(chē)輛荷載等級(jí)：公路- 級(jí)1.3.2 設(shè)計(jì)規(guī)范公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTJ004-2005)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 (JTJ041-2000)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ( JTG01-2003)公路橋涵通用規(guī)范 (JTG60-2004)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 D62-2004)2*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2 方案構(gòu)思與設(shè)計(jì)2.1 橋梁設(shè)計(jì)原則(1)使用上的要求橋上應(yīng)保證車(chē)輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿(mǎn)足將來(lái)交通

3、量增長(zhǎng)的需要。橋型、跨度 大小和橋下凈空應(yīng)滿(mǎn)足泄洪、安全通航或通車(chē)等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并 便于檢查和維修。(2)舒適與安全性的要求現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車(chē)輛在橋上 振動(dòng)與沖擊。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。(3)經(jīng)濟(jì)上的要求在設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行詳細(xì)周密的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較， 使得橋梁的總造價(jià)和材料等的消耗為 最少。橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則。并且橋梁的橋型應(yīng)該是 造價(jià)和使用年限內(nèi)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋型， 設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分考慮維修的方便和維修費(fèi) 用少，維修時(shí)盡可能不

4、中斷交通，或中斷交通的時(shí)間最短。能滿(mǎn)足快速施工要求以達(dá)到 縮短工期的橋梁設(shè)計(jì)， 不僅能降低造價(jià)， 而且提早通車(chē)在運(yùn)輸上將帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。(4)先進(jìn)性上的要求橋梁設(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。(5)美觀上的要求一座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形， 應(yīng)與周?chē)木坝^相協(xié)調(diào)。城市橋梁和游覽地區(qū)的橋梁， 可較多的考慮建筑藝術(shù)上的要求。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把 美觀片面的理解為豪華的細(xì)部裝飾。2.2 橋型方案構(gòu)思與總體設(shè)計(jì)2.2.1 方案初選(擬定橋型圖式)根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)

5、原則，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期等多方面比 選，初步確定梁橋、拱橋、剛架橋三種橋梁形式。 3 種方案的比較表暫列于后。3*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)方案一、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋圖 2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋(單位： cm)方案二、上承式拱橋圖 2.2 上承式拱橋(單位： cm)方案三、剛架橋圖 2.3 剛架橋(單位： cm)4*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2.2.2 橋墩方案比選橋墩類(lèi)型有重力式實(shí)體橋墩、空心橋墩、柱式橋墩、輕型橋墩和拼裝式橋墩?，F(xiàn)選 取前 3 種形式進(jìn)行比較，以便選擇一個(gè)較好的方案。 重力式實(shí)體橋墩采用混凝土或石砌的實(shí)體結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)易，取材方便，節(jié)約鋼材。但是墩身較 為厚重，圬工量

6、大，外形粗大笨重，減少橋下有效孔徑，增大地基負(fù)荷；當(dāng)橋墩較 高，地基承載力較低時(shí)尤為不利。 空心橋墩這種橋墩具有截面積小、截面模量大、自重輕、結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度較好的特點(diǎn)， 多用于高橋。但是薄壁空心橋墩施工較復(fù)雜，又費(fèi)鋼材。 柱式橋墩柱式橋墩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由分離的兩根或者多根立柱所組成， 城市路橋的橋墩 布置和形式好環(huán)，直接影響交通和美觀，雙柱式橋墩楣梁可以外露或出于美觀需要 而隱蔽于上部結(jié)構(gòu)之內(nèi)，造型美觀，此地基采用鉆空罐注樁，雙柱式橋墩在強(qiáng)度和 剛度上也滿(mǎn)足要求。此外雙柱式橋墩外形輕巧大方，圬工體積較少。所以采用雙柱 式橋墩。三種橋型方案主要優(yōu)缺點(diǎn)比較表第三方案預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋(1)跨越能力較

7、大；(2)能充分就地取材， 與 混凝土梁式橋相比，可 以節(jié)省大量的鋼材和水 泥；(3)耐久性能好，維修， 養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，外形美觀， 構(gòu)造較簡(jiǎn)單；(4)自重較大， 相應(yīng)的水 平推力也較大，增加了 下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng) 采用無(wú)鉸拱時(shí)，對(duì)地基 要求高；(5) 上承式拱橋的建筑 高度較高使橋面標(biāo)高提 高，使兩岸接線長(zhǎng)度增 長(zhǎng)。第二方案預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋(1) 主梁的恒重和車(chē)輛 荷載都是通過(guò)主梁與斜 腿相交處的橫隔板，再 經(jīng)過(guò)斜腿傳至地基上。 這樣的單隔板或承三角 形的隔板將使此處梁截 面產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩峰 值，使得通過(guò)此截面的 預(yù)應(yīng)力鋼筋十分密集， 在構(gòu)造布置上比較雜。(2)預(yù)應(yīng)力、徐變、 收縮、 溫度

8、變化以及基礎(chǔ)變位 等因素都會(huì)使斜腿剛架 橋產(chǎn)生次內(nèi)力，受力分 析上也相對(duì)較復(fù)雜。(3) 該方案的斜腿使施第一方案預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋(1)混凝土材料以砂、 石 為主，可方便取材，經(jīng) 濟(jì)性較好；(2) 結(jié)構(gòu)的耐久性和耐 火性較好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 建成后維修費(fèi)用較少；(3)結(jié)構(gòu)的整體性能好， 剛度較大，變形較??；(4)結(jié)構(gòu)自重較大， 自重 耗掉很大部分材料的強(qiáng) 度，因而大大限制橋梁 跨越能力；(5) 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式 橋可有效利用高強(qiáng)鋼筋 與高強(qiáng)混凝土，并明顯 降低自重所占全部設(shè)計(jì)方案 比較項(xiàng)目主要特征5*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)荷載的比重。 工難度增加。適用性安全性工藝技術(shù)要求美觀性(1)在無(wú)特殊需求、 通

9、航 要求的航道采用多跨簡(jiǎn) 支分離式橋型，滿(mǎn)足橋 下凈空的要求。(2)河床的壓縮少， 有利 于汛期泄洪。(3) 屬于靜定結(jié)構(gòu)，受 力簡(jiǎn)單，行車(chē)條件好， 養(yǎng)護(hù)也容易。(1)跨度適中， 簡(jiǎn)支 T 型 梁橋的施工方便，工期 較短。(2)采用預(yù)制 T 梁，可以 在工廠預(yù)制施工，質(zhì)量 可靠，工期有保障。(3)行車(chē)較平順技術(shù)先進(jìn)，工藝要求較 嚴(yán)格，所需設(shè)備較少， 占用施工場(chǎng)地少。橋型簡(jiǎn)潔明快，與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)性好。(1)本身主橋的跨度很 大，也滿(mǎn)足橋下凈空的 要求。但是在無(wú)特殊需 求通航要求的航道中采 用連續(xù)剛構(gòu)體系顯得沒(méi) 有必要。(2)河床的壓縮多， 汛期 泄洪能力較差(3) 屬于靜定結(jié)構(gòu)，橋 面平整度易

10、受懸臂撓度 影響，行車(chē)條件較差， 伸縮縫易壞。(1) 主梁與斜腿均采用 箱形截面，且在斜腿基 腳之間采用固結(jié)構(gòu)造， 施工較為復(fù)雜，而且工 期較長(zhǎng)。(2)對(duì)地基的要求高。 (3)后期維護(hù)和檢測(cè)費(fèi) 用高。技術(shù)較先進(jìn)，工藝要求 較嚴(yán)格，橋梁上部結(jié)構(gòu) 除用掛籃施工外，掛梁 需另用一套安裝設(shè)備。 橋型簡(jiǎn)潔明快，與周?chē)膮f(xié)調(diào)性好。(1)上承式拱橋的跨度 大，滿(mǎn)足橋下凈空的要 求。同連續(xù)剛構(gòu)體系一 樣，在橋下沒(méi)有特殊需 求通航要求的航道中采 用跨越能力較大 的拱 橋，顯得沒(méi)有必要。(2)河床壓縮較多， 泄洪 能力較好。(3) 拱的承載能力大，但伸縮縫較多，養(yǎng)護(hù)較麻煩，縱坡較大，引道填土太高，土方量大，土方來(lái)

11、源困難。(1)跨度大， 在豎向荷載 作用下，橋墩或橋臺(tái)將 承受很大水平推力。對(duì) 下部結(jié)構(gòu)和地基的要求 性較高。(2)施工較為復(fù)雜， 施工 機(jī)具也較多，工期較長(zhǎng)。(3)橋面平順， 但是伸縮 縫和變形縫較多，養(yǎng)護(hù) 費(fèi)用大已有成熟的工藝技術(shù)經(jīng) 驗(yàn)，需用大量的吊裝設(shè) 備，占用施工場(chǎng)地，勞 動(dòng)力多。橋型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與周?chē)膮f(xié)調(diào)性較差3 初步設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置3.1.1 地質(zhì)資料6*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)彌渡河地質(zhì)分布：.亞粘土：分布在標(biāo)高 503.54m 以上， = 210KPa， = 18.5KN / m3 ，C = 10KPa ，0 1 10 = 200 ，m = 12000 KN / m4 ，

12、k = 3105 KN / m3 ；1 . 中 中 砂 ： 分 布 在 高 505.74m 至 502.51m 之 間 ， = 350KPa ，0 = 19.5 KN / m3 ， C = 0KPa ，0 = 380 ，m = 20000 KN / m4 ，k = 6 105 KN / m3 ；3 ， 3 ， 3 ， 3 ， 32 . 砂礫 石 層：2 屬 中密 圓 ， 分布標(biāo) 高 502.51m 以2 下 ， = 550KPa ， = 21KN / m 3 C = 0KPa 0 = 40 0 m = 60000 KN / m 4 k = 12 105 KN / m 33.1.2 橋梁跨徑及橋

13、寬橋梁總長(zhǎng)： 120m橋梁分孔布置： 4 等跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑： 30m (墩中心距離)主梁全長(zhǎng)： 29.96m計(jì)算跨徑： 28.66m橋面凈空：凈 1.8m+14m+1.8m+m=17.6m3.1.3 設(shè)計(jì)荷載公路 級(jí)，人群荷載： 3.0N/m2 ，一側(cè)欄桿重量的作用力為 1.52kN/m，每側(cè)人行 道重： 3.57 kN/m。3.1.4 材料及工藝混凝土：主梁用 C50。應(yīng)力鋼筋采用公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋函設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D622004) 的s 15.2 鋼絞線，每束 6 根，全梁配 5 束。普通鋼筋采用 HRB335 鋼筋；吊環(huán)采用R235 鋼筋。按后張法采用 TD 雙作用千斤頂兩端

14、同時(shí)張拉施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑 70mm、 外徑 77mm 的預(yù)埋波紋管和錨具;主梁安裝就位后現(xiàn)澆 60cm 寬的濕接縫。 最后施工混凝 土橋面鋪裝層。3.1.5 設(shè)計(jì)依據(jù)交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (JTG B012003)，簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)；交通部頒公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D602004)，簡(jiǎn)稱(chēng)橋規(guī)；交通部頒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)。7混 凝 土*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)表 3.1 基本計(jì)算數(shù)據(jù)名 稱(chēng)s 15.2鋼絞線材料重度項(xiàng) 目立方強(qiáng)度彈性模量軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度容許壓應(yīng)力短暫狀態(tài)容許拉應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)荷載組合:

15、容許壓應(yīng)力容許主壓應(yīng)力持久狀態(tài)短期效應(yīng)組合:容許拉應(yīng)力容許主拉應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度最大控制應(yīng)力 con持久狀態(tài)應(yīng)力:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)組合鋼筋混凝土瀝青混凝土鋼絞線鋼束與混凝土的彈性模量比符 號(hào)fcu,kEcfckftkfcdftdcktk0.7f0.7f0.5fckck0.6fst-0.85pctk0.6ffpkEpfpd0.75fpk0.65fpk123Ep單 位MPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaKN/m3KN/m3KN/m3無(wú)綱量數(shù) 據(jù)503.4510432.402.6522.401.8320.721.7616.201

16、9.4001.5918601.9510512601395120925.023.078.55.65注： 考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到 C45 時(shí)開(kāi)始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。 f 和 f 分別表示鋼束張拉時(shí)混凝土的抗壓、 抗拉標(biāo)準(zhǔn)ck tk強(qiáng)度，則 f =29.6Mpa ， f =2.51Mpa 。 ck tk8*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3.2 截面布置1400180220 220 220 220 220 220 220支點(diǎn)截面跨中截面 501530跨中截面 變化點(diǎn)截面 支點(diǎn)截面65 100 125 508 70014331498圖 3.1 結(jié)構(gòu)尺寸(尺寸單位： mm)3.2.1 主梁跨中截面主要尺寸擬訂主梁高度：預(yù)應(yīng)力混

17、凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/151/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在 1/181/19。當(dāng)建筑高度有受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵?大梁高可以節(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寬，而混凝土用量增加不多。 綜上所述， 本設(shè)計(jì)中取用 2100mm 的主梁高度是比較合適的， 本橋橋體有 8 片梁。9*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)主梁截面細(xì)部尺寸：T 梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車(chē)輪局部荷載的要求， 還應(yīng)考慮能否滿(mǎn)足主 梁受彎時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。本設(shè)計(jì)預(yù)制 T 梁的翼板厚度取用 180mm，翼板根部 加厚到 300mm 以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板

18、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)，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15。腹板厚度取 200mm。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的， 設(shè)計(jì)實(shí)踐表明， 馬蹄面積占截面總 面積的 10%20%為合適?？紤]到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按三層布置，一層 最多排三束，同時(shí)還根據(jù)公預(yù)規(guī)9.4.9 條對(duì)鋼束間距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬 蹄寬度為 500mm，高度為 300mm，馬蹄與腹板交接處作三角過(guò)渡，高度過(guò) 100mm，以 減小局部應(yīng)力。按照以上擬訂的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁的跨中截面圖(見(jiàn)圖 3.2)。圖 3.2 跨中截面尺寸圖(尺寸單

19、位： mm)3.2.2 計(jì)算截面幾何特征對(duì)于 T 型截面受壓翼緣的計(jì)算寬度 bf，根據(jù)公路橋規(guī)計(jì)算得出的有效寬度為2200mm.將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元。見(jiàn)圖 3.3截面形心至上緣距離為：y = i i s A A y10*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)式中： Ai 分塊面積y 分塊面積的形心至上緣的距離i主梁的工作截面有兩種：預(yù)制和吊裝階段的小截面( b=160cm)；運(yùn)營(yíng)階段的大截面 (b=220cm)。主梁跨中截面的全截面幾何特性如表 3.2圖 3.3 主梁跨中截面分塊圖表3.2(1)主梁跨中小毛截面的幾何特性分塊面 yi 分塊面積對(duì)上緣 di=ys-yi 分塊面積對(duì)截面形心積 Ai

20、(cm) 靜 矩 Si=Aiyi (cm) 的慣矩 Ix=Aidi2 (cm4)(cm2) (cm3)分塊名稱(chēng)(1) (2) (3) = (1) (2) (4) (5) = (1)(4) 2翼板2520 9 22680 68.5 118.24105三角承托 840 22 1848 55.5 25.87105腹板 3600 90 324000 - 12.5 5.63105下三角 150 163.3 24495 -85.8 11.00105馬蹄 1500 185 277500 - 107.5 173.34105 8610 - 667155 - 334.1 105 A yi s A x分塊面積 的靜

21、矩 Ii(cm4)(6)0.681050.0710597.21050.0041051.1310599.08105 = + =433.18105(cm4), y = i i =77.5cm ， y =210-77.5=132.50cm11*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)表 3.2(2)主梁跨中大毛截面的幾何特性分塊面積對(duì)截面形心的慣矩 Ix=Aidi2 (cm4)(cm3)分塊名稱(chēng)(5) = (1)(4) 2翼板133.310519.2010514.6210513. 10105198.89105379. 11105 = i+ =478.78105(cm4), y s =69.85cm, yx =210-69.

22、25=140. 15cm(3) = (1) (2)324001848032400024495277500676875(6)0.971050.0710597.201050.0041051. 1310597.37105三角承托腹板下三角馬蹄(4)60.8547.85-20. 15-93.45- 115. 15(1)36008403600015015009690分塊面積的靜矩 Ii(cm4)(2)92290163.3185分塊面積對(duì)上緣靜矩 Si=Aiyi分塊面積 Ai (cm2)di=ys-yi (cm)yi (cm)-3.2.3 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) (希望 在 0.5 以上)上核心距：k = I

23、= 47848000 =35.25cms A y 9690 140.15x下核心距：k = I = 4784800 =70.69cmx A y 9690 69.85s截面效率指標(biāo)：= = = 0.504 0.5表明以上初擬的主梁中截面是合理的。3.3 橫截面沿跨長(zhǎng)的變化如圖 3.1 所示，本設(shè)計(jì)主梁采用等高的形式，橫截面的 T 梁翼板厚度沿跨長(zhǎng)不變。12*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用引起較大的局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，在距支 座 2250mm 范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。見(jiàn)圖(3.1)3.4 橫隔梁的設(shè)置模型試驗(yàn)結(jié)果表明， 在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布， 當(dāng)該處有橫隔

24、梁時(shí)比較均 勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中 彎矩，在跨中設(shè)置一道路中橫隔梁；當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計(jì)在橋 跨中點(diǎn)、四分點(diǎn)、和支座處共設(shè)置五道橫隔梁，其間距分別為 7m 和 7.33m。端橫隔梁 的高度與主梁同高，厚度為上部 260mm，下部 240mm；中橫隔梁高度為 2000mm，厚 度為上部 180mm，下部 160mm。詳見(jiàn)圖 3.1 所示。4 上部結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)4.1 主梁永久作用效應(yīng)計(jì)算4.1.1 永久作用集度(1) 預(yù)制梁自重(一期橫載) 按跨中截面計(jì)，主梁的橫載集度： g (1) =0.86125=21.53kN/m由

25、于變截面的過(guò)渡區(qū)段折算成的橫載集度：g (2) =21.250.35(1.4+1.5+0.026)0.525/28.66=1.11kN/m由于梁端腹板加寬所增加的重力折算成的橫載集度：g (3)21.00.31.4625/28.66=0.76kN/m中橫隔梁體積： (0.71.62-0.70.50.12) 0.15=0.16mm3端橫隔梁體積： (0.551.5+0.550.50.12) 0.15=0.13mm3邊主梁的橫隔梁橫載集度：g (4) = (30.1638+20.1287) 25/28.66=0.65kN/m邊主梁的橫隔梁橫載集度：g (4) =2 g (4) =20.653=1.

26、31kN/m邊主梁的一期橫載集度為：g1= 4 = 21.53 +1. 11+ 0.76 + 0.65 = 24.05 kN/mi=1中主梁的一期橫載集度為：g1 =21.53+1.11+0.76+1.31=24.71kN/m13*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(2)二期永久作用一側(cè)人行道欄桿 1.52 kN/m；一側(cè)人行道 3.57 kN/m；橋面鋪裝層重(圖 4.1)圖 4.1 橋面鋪裝(尺寸單位： mm)1 號(hào)梁： 0.5 (0.07+0.076) 0.425=0.73 kN/m2 號(hào)梁： 0.5 (0.76+0.109) 2.225=5.09 kN/m3 號(hào)梁： 0.5 (0.109+0.142)

27、2.225=6.90 kN/m4 號(hào)梁： 0.5 (0.142+0.175) 2.225=8.72 kN/m 現(xiàn)將恒載作用匯總?cè)绫?4.14.1 恒載匯總表梁號(hào) 一期橫載 g1 (kN/m)1 24.052 24.713 24.714 24.71二期橫載 g2 (kN/m)5.82=1.52+3.57+0.735.096.908.72總荷載(kN/m)29.8729.8031.6133.434.1.2 永久作用效應(yīng)如圖 4.2 所示，設(shè)x 為計(jì)算截面離左支座的距離，并令a = x / l 。14M影響線V影響線*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)28.66VM(1-a) l1x=al圖 4-2 永久作用效應(yīng)計(jì)算

28、圖主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為：11M = (1 )l2g 2V = (1 2 )lg 2永久作用效應(yīng)計(jì)算見(jiàn)表 4.2。表 4.2 號(hào)梁永久作用效應(yīng)Qs (kN)四分點(diǎn)0.25214.00213.45226.46239.50(kN/m)四分點(diǎn)0.252301.372296.002435.802575.85M g跨中0.53066.843059.663246.003432.62總荷載-29.8029.8031.6133.43項(xiàng)目1 號(hào)梁2 號(hào)梁3 號(hào)梁4 號(hào)梁支點(diǎn)0.00428.00427.00453.00479.1215*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4.2 可變作用效應(yīng)計(jì)算(修正剛性橫梁法)4.2.1

29、沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù)按橋規(guī) 4.3.2 條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計(jì)算結(jié)構(gòu) 的基頻。簡(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式估算：El 3. 14c =m 2 28.662c f = 4.94Hz2l 23.45 1010 478.48 0.47848 2469.42其中： mc=G/g=0.96925103/9.81=2469.42l=28.66m E=3.451010N/m2 Ic=478.48109mm4 根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)算出汽車(chē)荷載的沖擊系數(shù)為：=0. 176ln f -0.0157=0.267所以 1+=1.267按橋規(guī) 4.3.1 條，兩車(chē)道不折減，三車(chē)道折減系數(shù)為

30、 0.78，四車(chē)道折減系數(shù)為 0.67，但折減后的值不得小于兩行車(chē)隊(duì)布載時(shí)的計(jì)算結(jié)果。4.2.2 計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)(1)跨中的荷載橫向分布系數(shù) mc如前所述，橋跨內(nèi)設(shè)五道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為：B 17.6 = = 0.61l 28.66認(rèn)為具有得靠的橫向聯(lián)接，寬跨比接近 0.5，按修正偏心壓力法計(jì)算。計(jì)算主梁抗扭慣矩 IT對(duì)于 T 形梁截面，搞扭慣矩可近似按下式計(jì)算：I = m c b t 3T i i it=1式中： bi，ti相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度；ci矩形截面抗扭剛度系數(shù)；m梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。對(duì)于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度：

31、180 +180 +120120t = = 240mm2馬蹄部分的換算平均厚度：t 1 = = 350mm16*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)IT 的計(jì)算圖式見(jiàn)圖 4.3，結(jié)果見(jiàn)表 4.3220121015 20350圖 4.3 IT 計(jì)算圖式(尺寸單位： mm)表 4.3 IT 計(jì) 算 表Iti=ci bi ti3(m4)9.431033.681034.0510317.16103分塊名 稱(chēng)翼緣板 腹板馬蹄ci0.3100.3050.189bi(m)2.21.510.50ti(m)0.240.200.35ti/bi0.110.130.70 計(jì)算抗扭修正系數(shù) 對(duì)于本算例主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，

32、則得：1b = Gl 2 I 1 + Ti12Eia2Ii iiTi式中： G=0.4E；l=28.66m； I = 817. 16103 = 0. 14m4 ；a1=-a8=7.7m； a2=-a7=5.5m；ia3=-a6=3.3m； a4=-a5=1. 1m； Ii=0.48m4。.計(jì)算得 =0.96。 按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值：n = 士 b i ij n 7 a21 a eii=117*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)式中： n=8， 8 a2 =2 (772 + 5.52 + 3.32 +1.12 =203.28m 2 。ii=1計(jì)算所得的n 值列于表 4.4 內(nèi)。ij表 4.4

33、j值A(chǔ)i (m)7.705.53.301.10ni8-0. 165-0.0820.0010.084梁號(hào) i1234ni10.4150.3320.2490.166計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)圖(4.4)1cq 2 qi汽車(chē)荷載： m n ；人群荷載： m nor r一號(hào)梁：4 車(chē)道： m 4 3.5(0.37+0.302+0.253+0.185+0.136+0.068-0.020.-0.048)0.67=0.44cq3 車(chē)道： m 3=0.5(0.37+0.302+0.253+0.185+0.136+0.068) 0.78=0.512cq2 車(chē)道： m 2 0.5(0.37+0.302+0.253+0.

34、185)=0.555cq1 號(hào)梁的汽車(chē)荷載橫向分布系數(shù)為： m =0.555 (2 車(chē)道) cq18*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)180 130 180 130 180 130 18050726835141102202202202202202202201號(hào)梁2號(hào)梁3號(hào)梁4號(hào)梁圖 4. 4 跨中的橫向分布系數(shù) mc計(jì)算圖式(尺寸單位： mm)cr人群： m =0.423. 同樣得到 2 號(hào)、 3 號(hào)、4 號(hào)梁的荷載橫向分布系數(shù)，計(jì)見(jiàn)表4.5表 4.5 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算表汽車(chē)荷載作用點(diǎn)相應(yīng)的影響線豎標(biāo)n 值 qin n n n n n n q1 q2 q3 q4 q5 q6 q70.37 0.302 0.

35、253 0.185 0.136 0.068 -0.020.300 0.250 0.216 0.168 0.133 0.085 0.050.230 0.200 0.180 0.15 0.129 0.100 0.0790.16 0.150 0.143 0.134 0.127 0.117 0.110nq8-0.0480.0000.0280.100m cq0.5550.4670.3860.349m cr0.4230.3370.2520.170梁 號(hào)1234(2)支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù) m0 (杠桿原理法) 計(jì)算如圖 4.5(3)荷載的橫向分布系數(shù)匯總(表 4.6)19*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)表 4.6 荷載

36、分布系數(shù)匯總表1 號(hào)梁 2 號(hào)梁 3 號(hào)梁 4 號(hào)梁mc0.6180.000汽車(chē)荷載人群荷載c0.4670.337c0.5550.423c0.3860.25200.2251.09000.7950.00000.7950.0000.3490.170作用類(lèi)別mmmmmmm04.2.3 道荷載的取值根據(jù)橋規(guī)，公路- 級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.5 kN/m:；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：計(jì)算彎矩時(shí)為P = ( 360 180) (29-5)+180=280m ，計(jì)算剪力時(shí)為P =2801.2=336 k 50 5 kkN.4.2.4 計(jì)算可變作用效應(yīng)支點(diǎn)處取m ，跨中取 m ， m 從第一根內(nèi)橫隔梁起向

37、m 直線過(guò)渡。0 c c 0(1)、跨中截面的最大彎矩和最大剪力S = (1+ ) m (q + P y )q cq k k i式中： 1+ =1.267； q =1.83.0=5.4 kN/m，跨中截面內(nèi)力計(jì)算圖式 4-6or內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 4-7.(2) 求四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力 內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 4.8(3)求支點(diǎn)截面最大剪力(圖 4.7) 內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 4.9表 4.7 跨中截面內(nèi)力計(jì)算表梁號(hào)M (kN/m)maxQ (kN)maxM (kN/m)maxQ (kN)max12270.30144.60234.538.2031578.90100.60139.724.88219

38、10.30121.70186.856.524871.3055.5094.263.30公路- 級(jí)(考慮沖擊系 數(shù))S =m q 人群荷載r cr or20*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1號(hào)梁2號(hào)梁 心 線1 2 3 4220220220110人群180180汽車(chē) .1180130180 0.3號(hào)梁0.1800 .10.1801300.5 0.0.180130 180 0. 0.0 .1 4號(hào)梁圖 4.5 支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖表 4.8 跨中截面內(nèi)力計(jì)算表梁號(hào)M (kN/m)maxQ (kN)maxM (kN/m)maxQ (kN)max公路- 級(jí) (考慮沖擊系數(shù))人群荷載1

39、1702.70239.50184.1219.3021432.70201.50146.7015.3531184.20166.60109.7011.484653.5091.9074.007.7021*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)A B28.66Pk=336kN qk=10.5kN/m+ 剪力影響線0.5- 0.5qk=10.5kN/m Pk=280kN彎矩影響線7.5圖 4.6 跨中截面的作用效應(yīng)跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖4.3 主梁作用效應(yīng)組合選擇三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本 組合，見(jiàn)表 4.104.4 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置4.4.1 跨中截面鋼束的估算和確定根據(jù)公橋

40、規(guī) 規(guī)定， 預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿(mǎn)足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極 限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。以下就按跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主 梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。22*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)BA28.66qk=10.5kN/mPk=336kN剪力影響線0.225 0.5551.090.4230.7950.3860.2520m汽1號(hào)梁m人m汽3號(hào)梁m人0.61750.4670.0091 0.33740.7950.2130.170m汽2號(hào)梁m人m汽4號(hào)梁m人圖 4.7 支點(diǎn)截面剪力計(jì)算圖表 4.9 支點(diǎn)截面內(nèi)力計(jì)算表梁號(hào)公路- 級(jí)290.70 357.2

41、0 421.10(考慮沖擊系數(shù))Q (kN)maxQ (kN)max人群荷載364.3045.8334.3514.639.90423123序 號(hào)*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)表 4.10 (1) 1 號(hào)梁內(nèi)力組合表跨中截面荷載類(lèi)別M (kN m) Q (kN)四分點(diǎn)截面M (kN m) Q (kN)支點(diǎn)截面Q (kN)(1)(2)(3)總荷載人群荷載汽車(chē)荷載(考慮沖擊)3066.84234.532270.300.008.20144.602301.37181.121702.70214.0019.30239.50428.0045.83290.70汽車(chē)荷載(未考慮(31)沖擊)1791.80114.141343

42、.86 189.00 229.40短期組合= (1)+0.7 (4)(31) + (2)4555.6088.103426.20233.3634.40標(biāo)準(zhǔn)組合= (1) + (5)(2) + (3)5571.67152.80 4188.20 472.80764.5(6)基本組合=1.2(1) +1.4(3)+ (0.8)(2)7121.30211.60 70080.80 808.30 971.9024序 號(hào)*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)表 4.10 (2) 2 號(hào)梁內(nèi)力組合表跨中截面荷載類(lèi)別M (kN m) Q (kN)四分點(diǎn)截面M (kN m) Q (kN)支點(diǎn)截面Q (kN)(1)(2)(31總荷載人群

43、荷載汽車(chē)荷載(考慮沖擊)3059.66186.851910.300.006.52121.7022996.00146.701432.70213.4515.35201.50427.0034.35357.20汽車(chē)荷載(未考慮(31 )沖擊)1507.7096.001130.80 159.10 281.90短期組合= (1)+0.7 (4)(31) + (2)4301.9073.703234.30 340.20 658.50標(biāo)準(zhǔn)組合= (1) + (5)(2) + (3)5156.90128.20 3775.40 430.30 818.60(6)基本組合=1.2(1) +1.4(3) +0.8(2)6

44、555.30177.60 4925.30 555.40 1051.0025序 號(hào)*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)表 4.10 (3) 3 號(hào)梁內(nèi)力組合表跨中截面荷載類(lèi)別M (kN m) Q (kN)四分點(diǎn)截面M (kN m) Q (kN)支點(diǎn)截面Q (kN)(1)(2)(3)總荷載人群荷載汽車(chē)荷載(考慮沖擊)3246.00139.721578.900.004.88100.602435.80109.701181.20226.4611.48166.60453.0014.60421.10汽車(chē)荷載(未考慮(31)沖擊)1246.2079.40934.70131.50 332.40短期組合= (1)+0.7 (4)(

45、31) + (2)4258.1060.503199.80 330.00 700.30標(biāo)準(zhǔn)組合= (1) + (5)(2) + (3)4954.60105.40 3729.70 404.50 888.70(6)基本組合=1.2(1) +1.4(3)+ (0.8)(2)6621.90146.30 4703.70 517.90 1149.4026序 號(hào)*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)表 4.10 (4) 4 號(hào)梁內(nèi)力組合表跨中截面荷載類(lèi)別M (kN m) Q (kN)四分點(diǎn)截面M (kN m) Q (kN)支點(diǎn)截面Q (kN)(1)(2)(3)總荷載人群荷載汽車(chē)荷載(考慮沖擊)3432.6294.26871.30

46、0.003.3055.502575.8574.00653.50293.507.7091.90479.129.90364.30汽車(chē)荷載(未考慮(31)沖擊)687.7043.80515.8072.50287.60短期組合= (1)+0.7 (4)(31) + (2)4008.3034.00515.8072.50287.60標(biāo)準(zhǔn)組合= (1) + (5)(2) + (3)4398.2058.503303.40 393.10 853.30(6)基本組合=1.2(1) +1.4(3)+ (0.8)(2)5444.8081.404088.80 189.50 1096.00按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算

47、鋼束數(shù)對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶馬蹄的 T 形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù) n 的估算公式：27*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Mn = k C1 . Ap . fpk (ks + ep )式中： M 持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按表 4- 10 中第(5)項(xiàng)k取用；C 與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路- 級(jí)， C 取用 0.51；1 1A 一根鋼絞線的截面積是 1.40 cm2 ,故 A = 8.4 cm2 。p p前已計(jì)算出成橋后跨中截面k =35.23 ,初估 a=15 ,則鋼束偏心矩為：sep=yx-ap=140.15-15=125.15 。按最大的跨中彎矩值(1 號(hào)梁)計(jì)算：n

48、 = 0.51 8.4 104 1860 106 (0.3523 + 1.2515) = 4.365571.67 103按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度f(wàn) ，受壓區(qū)呈矩形，cd同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn) ，則鋼束數(shù)的估算公式為：pdMn= d a h f A pd p式中： M 承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩；da 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用 0.75-0.77，取 0.76；f 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，為 1260MPa 。計(jì)算得：pdn = = 4.22 0.76 2. 11260 106 8.4 1047121.3 103根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，

49、綜合取鋼束數(shù)n =54.4.2 預(yù)應(yīng)力鋼束布置1、跨中截面及錨固端截面的鋼束位置對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束群重 心的偏心距大些。本算例采用內(nèi)徑 70mm，外徑 77mm 的預(yù)留鐵皮波紋管，根據(jù) 公橋規(guī) 9.1.1 條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于 3cm 及管道直徑 1/2。 根據(jù)公橋規(guī)9.4.9 條規(guī)定，水平凈距不應(yīng)小于4cm 及管道直徑的 0.6 倍，在豎 直方向可疊置。根據(jù)以上規(guī)定，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖(4.8)所示。由此可直 接得出鋼束群重心至梁底距離為：28*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3 10 + 20 + 30a = = 16cmp 5541 3 2

50、跨中截面54321錨固截面圖 4.8 鋼束布置圖(尺寸單位： mm)2、跨中截面及錨固端截面的鋼束位置對(duì)于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個(gè)方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束合力重 心盡可能靠近截面形心，是截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿(mǎn)足 張拉操作方便的要求。按照上述錨頭布置的“均勻”“分散”原則，錨固端截面所布 置的鋼束如圖 4.8 所示。鋼束群重心至梁底距離為：40 + 70 + 100 + 130 + 160a = = 100cmp 5錨固端截面特性計(jì)算見(jiàn)表 4.11 所示。表 4.11 鋼束錨固截面幾何特性計(jì)算表分塊面積對(duì)截面形 分塊面積的di=ys-yi(cm)(4)63.2050

51、.20-32.80心貫矩 Ix( 4)(5) = (1) (4) 2143.7910521.17105 113.00105277.96105貫矩Ii( 4)(6)0.971050.07105385.88105386.92105=72.20 ， y =210 一 72.20=132.80cm分塊名稱(chēng)翼板三角承托腹板分塊面積Ai( 2)(1)360084010500yi (cm)(2)922105 14940 I = I = I =664.88105 cm4i x分塊面積對(duì)上緣靜矩 Si( 3)(3)=(1)(2) 324001848011025001153380， y = i is A A yx

52、故計(jì)算得：29*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)xI 664.88 人105ks = x A . yz = 14940 人132.80 = 335. 1(cm)kx = xIxAys = 664.88 人10514940人7220 = 61.64(cm)編y = a 一 (y 一 k )= 100 一 (132.80 一 61.64) = 28.84cm 0p x x說(shuō)明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。3、鋼束起彎角和線形的確定：確定鋼束起彎角時(shí)， 即要照顧到由其起彎產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)剪力， 又要考慮到所引 起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過(guò)大。本設(shè)計(jì)中鋼束彎起角度和相應(yīng)的彎曲半徑 R 見(jiàn)表4-12.為簡(jiǎn)化計(jì)算和施工，

53、所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧， 并且整根鋼束都布置在 同一豎直面內(nèi)。4、鋼束計(jì)算：(1)計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)和彎止點(diǎn)分別至跨中的水平距離鋼束彎起布置如圖 4.9，由l =y . con9 確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離，由d9l =R . tan 確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為，所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為b2 2l =l + l ，則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為：w d b2x = ( +d) -llk 2 w彎止點(diǎn)沿著切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的距離相等，所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為lb1 =lb2 . con9 ，則彎止點(diǎn)到跨中的水平距離為 xk + lb1 + lb2 。由

54、此可計(jì)算出各鋼束的控制點(diǎn)位置，各鋼束的控制參數(shù)見(jiàn)表 4.12表 4.12 各鋼束的控制參數(shù)表彎止點(diǎn)到跨中平距x + l + lk b1 b2(mm)14231.7014109.5012096.5011946.1011053.10彎起點(diǎn)至跨中平距xk (mm)9005.306273.806621.306748.307424.20彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)平距l(xiāng)b2(mm)2620.403898.702754.602627.601841.80支點(diǎn)至錨固點(diǎn)平距 d (mm)150150150150150彎起半徑R(mm)5000045000350002500015000升高值 y(mm)300600900110

55、01300彎起角9(。)68101214鋼束號(hào)N1N2N3N4N530跨中 截 面a*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)R錨固點(diǎn)y 彎止點(diǎn)彎起點(diǎn)導(dǎo)線點(diǎn)主梁底截面lb1ld lb2 31.594.9 鋼束計(jì)算圖(2)各截面鋼束位置及其傾角的計(jì)算鋼束上任一點(diǎn) i 離梁底距離ai=a+yi 及該處鋼束的傾角9 ，a 為其彎起前其重心到梁 底的距離； yi 是 i 點(diǎn)所在的計(jì)算截面處鋼束的升高值。 首先要判斷 i 點(diǎn)所在的區(qū)段， 后計(jì)算 yi 和9 i，當(dāng)(xi-xk ) 0 時(shí)， i 點(diǎn)位于直線段還未彎起， yi=0、ai=a、9 i=0；當(dāng) 0 (xi-xk ) lb1+lb2 時(shí)， i 點(diǎn)位于圓弧段，此時(shí)y =R

56、 R2 (x -x )2 ，9 =sin 1 x -xi ki i k i R當(dāng)(xi-xk ) lb1+lb2 時(shí)，i 點(diǎn)位于靠近錨固段的直線段， 9i = 9 ，yi = (xi xk lb2 )tan9 各截面鋼束位置鋼束位置 ai 及其傾角9 i 計(jì)算值見(jiàn)表 4.1331*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)各截面鋼束位置鋼束位置 ai 及其傾角9 ixk(mm)9005.306273.806621.306748.307424.209005.306273.806621.306748.307424.209005.306273.806621.306748.307424.20lb1+lb2 (mm)5226.4

57、07835.705475.205197.803628.905226.407835.705475.205197.803628.905226.407835.705475.205197.803628.90 x -xi k (mm)負(fù)值未彎負(fù)值未彎圓弧段圓弧段圓弧段負(fù)值未彎近錨直線段近錨直線段近錨直線段近錨直線段近錨直線段計(jì)算截面跨中截面 xi=0l/4 截面 xi=7165mm支點(diǎn)截面xi=14330mm表 4.13鋼束編號(hào)N1N2N3N4N5N1N2N3N4N5N1N2N3N4N5yi (mm)0.000.008.834.223.470.00284.20578.90873.601053.00126

58、2.60ai=a+yi (mm)100100100200300100108.83104.22203.47300384.20678.90973.601253.001562.60計(jì)算值9i001.140.890.960681012144.5 計(jì)算主梁截面幾何特性本節(jié)在求得各驗(yàn)算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上， 計(jì)算主梁凈截面和換算 截面的面積、慣性矩及梁截面分別對(duì)重心軸、上梗肋與下梗肋的靜矩，最后匯總成截面 特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)。4.5.1 截面面積及慣矩計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁主梁截面幾何特性根據(jù)不同的受力階段分別計(jì)算。本設(shè)計(jì)中 T 梁從施工到運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷三個(gè)階段。32

59、*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第一階段：主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力階段主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%后，進(jìn)行張拉，此時(shí)管道尚未壓漿，截面特性計(jì)算 扣除預(yù)應(yīng)力管道影響，翼緣寬為 1600mm。第二階段：灌注封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆 600mm 濕接縫完成管道注漿， 預(yù)應(yīng)力筋參與截面受力。 主梁間濕接縫還沒(méi)參加截面受力， 此時(shí)截 面的特性計(jì)入預(yù)應(yīng)力筋影響的換算截面，翼緣有效寬 1600mm。第三階段：橋面、欄桿、及日人行道施工和營(yíng)運(yùn)階段主梁全截面工作，截面特性計(jì)入預(yù)應(yīng)力筋的換算截面，翼緣寬 2200mm。(1)凈截面幾何特性計(jì)算在預(yù)應(yīng)力階段，只需要計(jì)算小截面的幾何特性。計(jì)算公式如下：截面積： A = A n .

60、An截面慣矩： I = I n . A . (y y )2各個(gè)截面的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附表 4.14。n s i表 4.14 跨中凈截面(b=160cm)分塊面積 Ai8610.00-232.83Ai 重心 至梁頂yi77.50184.00對(duì)梁頂面積矩Si=Aiyi667155.00-42840.72全截面 重心到 上緣 ys74.50自身貫 矩 Ii433.18105略di=ys-yi-3.00- 109.5433.18 -8377.17 - 624314.28105計(jì)算數(shù)據(jù); A= 3.147.72/4=46.57cm2 ，n=5，=5.65EpIy=Aidi20.77105-27.90 105-