【正文】 .........................................30 支座抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算 ........................................................................................................30 第 4 章 重力式橋墩設(shè)計(jì) .............................................................................................................32 橋墩類 型、材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................................................................32 截面強(qiáng)度驗(yàn)算 ....................................................................................................................34 驗(yàn)算截面的選取 .........................................................................................................34 驗(yàn)算截面的內(nèi)力計(jì)算 .................................................................................................34 截面應(yīng)力驗(yàn)算 .............................................................................................................35 截面偏心驗(yàn)算 .............................................................................................................36 第 5 章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì) .................................................................................................................37 基礎(chǔ)類型及埋深 ................................................................................................................37 按承載力大小確定基底尺寸 ............................................................................................38 地基承載力驗(yàn)算 ................................................................................................................38 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ............................................................................................................................38 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 ............................................................................................................39 抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算 ............................................................................................................39 第 6 章 結(jié)論 .................................................................................................................................40 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................41 致謝 ...............................................................................................................................................42 附 A1 橋跨結(jié) 構(gòu)布置 1 圖 附 A2 橋跨結(jié)構(gòu)布置 2 圖 附 A3 橋面板配筋圖 附 A4 墩帽三視圖 附 A5 墩臺(tái)三視圖 附 A6 基礎(chǔ)三視圖 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒論 概述 橋梁工程在學(xué)科上屬于土木工程的分支，在功能上是交通工程中的咽喉。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的全球化，大力發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè)，建立四通八達(dá)的現(xiàn)代交通網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、促進(jìn)文化交流、加強(qiáng)民族團(tuán)結(jié)、縮小地區(qū)差別、鞏固國防等方面，都有非常重要的作用。我國自改革開放以來，路橋建設(shè)得到了飛速的發(fā)展， 對(duì)改善人民的生活環(huán)境，改善投資環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的騰飛，起到了關(guān)鍵性的作用。橋梁工程在工程規(guī)模上占道路總造價(jià)的 10%～ 20%，它同時(shí)也是保證全線通車的咽喉，特別在戰(zhàn)時(shí)，橋梁工程具有非常重要的地位。橋梁是一種功能性的結(jié)構(gòu)物，但自古以來，人類從未停止過對(duì)橋梁美學(xué)的追求，很多橋梁被建成為令人賞心悅目的藝術(shù)品，具有鮮明的時(shí)代特征，至今仍然為人們所贊嘆。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化水平的提高，人們對(duì)橋梁建筑提出了更高的要求。經(jīng)過幾十年的努力，我國的橋梁工程無論在建筑規(guī)模上，還是在科技水平上，均已躋身世界先進(jìn)行列。 各種功能齊全、造型美觀的立交橋、高架橋，橫跨長(zhǎng)江、黃河等大江大河的特大跨度橋梁，如雨后春筍頻頻建成。目前隨著國家公路國道主干線規(guī)則的編制完成，幾十千米長(zhǎng)的跨海灣、海峽特大橋梁的宏偉建設(shè)工程已經(jīng)擺在我們面前，并已逐漸開始建設(shè)，我們廣大橋梁工程技術(shù)人員將不斷面臨著建設(shè)新穎和復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)，肩負(fù)著光榮而艱巨的任務(wù)。 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)地鞏固基本理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，能綜合運(yùn)用所學(xué)課程自主創(chuàng)新，培養(yǎng)自己分析問題和解決問題的能力。掌握設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法、步驟，提高計(jì)算、繪圖、查閱文獻(xiàn)、使用橋梁規(guī)范手冊(cè)和編寫技 術(shù)文件及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算等基本技能，從而深入了解公路混凝土橋梁在橋式方案比選、結(jié)構(gòu)計(jì)算及施工架設(shè)等方面的設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算方法及設(shè)計(jì)思想等內(nèi)容和要求，為畢業(yè)后從事橋梁技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。通過橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己運(yùn)用所學(xué)的課程知識(shí)，系統(tǒng)地訓(xùn)練和分析，以便掌握橋梁的基本理論，基本知識(shí)，基本的計(jì)算方法。通過橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)，不斷提高計(jì)算、繪圖，查閱文獻(xiàn)（包括外文文獻(xiàn)），使用規(guī)范手冊(cè)和編寫技術(shù)文件及計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算等基本技能，了解生產(chǎn)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，掌握設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟。樹立正確的設(shè)計(jì)思想已經(jīng)嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)、實(shí) 事求是、刻苦鉆研、用于創(chuàng)新的作風(fēng)，為橋梁建設(shè)事業(yè)服務(wù)。 回顧過去，展望未來，可以預(yù)見在今后相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)，我國迫切需要修建大量的公路、鐵路和城市橋梁；同時(shí)還有眾多的橋梁或因年代久遠(yuǎn)，或因荷載增加而需要維修與加固。這就為從事橋梁科學(xué)研究、設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)人員帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，我們應(yīng)肩負(fù)起這個(gè)光榮而艱巨的任務(wù)，設(shè)計(jì)和建造出更多新穎的橋梁結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)采用先進(jìn)的加固方法和材料對(duì)舊橋進(jìn)行維修、加固。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 橋梁設(shè)計(jì)參數(shù) 橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)如下： ：標(biāo)準(zhǔn)跨徑 l0=13 米。 載：公路 I級(jí)。 ：凈 2 米安全帶。 ： 米。 ：小于 米 /秒。 ： 米。 ：密實(shí)砂礫土。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 2章 橋跨設(shè)計(jì) 裝配式板橋一般由數(shù)塊一定寬度的實(shí)心或空心預(yù)制板組成。各板利用板間企口縫填充混凝土相連接。在荷載作用下，每塊板相當(dāng)于單向受力的梁式窄橋，除在主跨徑方向承受彎曲外，還承受通過板間接縫（鉸縫） 傳遞剪力而引起的扭轉(zhuǎn)。因此，每塊預(yù)制板除承受本板內(nèi)的荷載外，還承受相鄰板塊作用而引起的豎向剪力和其他內(nèi)力作用。由于其他內(nèi)力與豎向剪力相比對(duì)確定板的內(nèi)力影響很小，所以設(shè)計(jì)中多采用鉸接板（梁）法確定其板中內(nèi)力。板中主要受力鋼筋的數(shù)量由計(jì)算得到的內(nèi)力確定，此外在板中布置適量的構(gòu)造鋼筋以承受計(jì)算時(shí)忽略的某些內(nèi)力。 本次設(shè)計(jì)的橋梁類型為裝配式鋼筋混凝土橫向鉸接簡(jiǎn)支板橋。橋跨設(shè)計(jì)包括橋跨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橋跨內(nèi)力計(jì)算、截面設(shè)計(jì)、裂縫跨度驗(yàn)算、撓度與預(yù)拱度計(jì)算共五個(gè)部分。 橋跨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 橋跨結(jié)構(gòu)部分包括 橋面板、橋面鋪裝、防水和排水設(shè)施、橫向聯(lián)結(jié)、伸縮縫、安全帶、欄桿和燈柱。 橋面總寬設(shè)計(jì)為 10m，由 10 塊全長(zhǎng) 、凈寬 99cm、厚度 70cm 的預(yù)制板組成，計(jì)算跨徑取 ，橋面由中心向兩側(cè)采用 %的斜坡。由于本橋?yàn)楹?jiǎn)支梁橋，所以橋面板為主要承重構(gòu)件，上部荷載通過橋面鋪裝傳給橋面板，再通過橋面板傳給支座，再至橋墩，最后傳給地基。橋面板為雙孔空心板，每塊板挖孔圓弧直徑 38cm，側(cè)模高 12cm，孔距上下板面各 10cm，挖空形式及尺寸示意圖見圖 。 圖 橋面板尺寸示意圖（單位： cm） 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 橋面鋪裝共 6cm。包括水泥混凝土鋪裝層厚 4cm，瀝青表處厚 2cm。其作用是保護(hù)橋面板不受車輛輪胎（或履帶）的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蝕，并能對(duì)車輛輪重的集中荷載起一定的分布作用。具有抗車轍、行車舒適、抗滑、不透水和與橋面板結(jié)合良好等特點(diǎn)。 橫向聯(lián)結(jié)采用企口式聯(lián)結(jié)。它能保證傳遞橫向剪力，使各塊板共同受力，以保證各塊板共同承受荷載作用。 伸縮縫采用矩形橡膠條形伸縮縫，縫寬 4cm。以保證上部結(jié)構(gòu)在 溫度變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等因素的影響下按靜力圖式自由地變形。 設(shè)有防水和排水設(shè)施，以增加橋梁的耐久性。 設(shè)有安全帶，每側(cè)寬 ，高 。 欄桿采用節(jié)間式，高 ，間距 5 。 采用 40 號(hào)混凝土預(yù)制和填縫，橋跨結(jié)構(gòu)橫截面布置見圖 ，縱截面布置見圖 。 以上結(jié)構(gòu)詳圖見附 A A2 橋跨結(jié)構(gòu)施工圖。 圖 橋跨結(jié)構(gòu)橫截面布置圖（單位： cm） 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 橋跨結(jié)構(gòu)縱截面示意圖（單位： cm） 橋跨內(nèi)力計(jì)算 對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行橋跨內(nèi)力計(jì)算，包括恒載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合，得出其最不利內(nèi)力，以便進(jìn)行對(duì)橋面板進(jìn)行配筋及驗(yàn)算，保證橋梁安全使用。 恒載內(nèi)力計(jì)算 恒載內(nèi)力計(jì)算首先計(jì)算恒載集度，再根據(jù)恒載集度計(jì)算恒載內(nèi)力。 恒載集度計(jì)算部分包括預(yù)制行車道板、混凝土鋪裝、瀝青表處、安全帶及欄桿。行車道板容重為 25kN/m3,混凝土鋪裝容重為 24kN/m3， 瀝青表處容重為 23kN/m3，安全帶及欄桿燈柱作用取 10kN/m。得出 每塊板每延米的恒載集度計(jì)算見表 。 表 恒載集度計(jì)算表 混凝土鋪裝 1 24 9/10=瀝青表處 1 23 9/10=預(yù)制行車道板 ( 12 π ) 1 25=安全帶、欄桿燈柱 10 2/10=合計(jì) +++=武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋，計(jì)算恒載內(nèi)力時(shí)將其等價(jià)于簡(jiǎn)支梁進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。 因此，對(duì)于作用在簡(jiǎn)支梁上的集中荷載，其任一截面彎矩計(jì)算公式 ? ? ? ?xlgxxgxxglxM ????222 （ ） 任一截面剪力計(jì)算公式 ? ? ? ?xlggxqlxQ 222 ????