【正文】 ……80結(jié)論 …………………………………………………………………………………………87致謝 ……………………………………………………………………………………89參考文獻 …………………………………………………………………………………91附錄…………………………………………………………………………………………93前 言 本次設(shè)計內(nèi)容為預(yù)應(yīng)力空心板橋，眾所周知，隨著我國社會的發(fā)展與進步和人民的生活水平的日益提高，交通的便利程度和安全性得到了人們的廣泛關(guān)注，橋梁又是現(xiàn)代交通中不可缺少的組成部分，于此同時，橋梁建設(shè)得到了迅猛發(fā)展，我國橋梁工程無論在建設(shè)規(guī)模上，還是在科技水平上，均已躋身世界先進行列。各種功能齊全、造型美觀橋梁開始頻繁的出現(xiàn)在人們的生活中，給人們帶來方便的同時很多橋梁也逐漸成為城市的標志性建筑。本設(shè)計是根據(jù)《公路橋涵設(shè)計手冊》系列叢書，以及依照交通部頒發(fā)的有關(guān)公路橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG系列）擬定設(shè)計而成。在設(shè)計過程中，作者還參考了諸如橋梁工程、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、橋涵水文、橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、專業(yè)英語等相關(guān)書籍和文獻。設(shè)計中考慮了各種尺寸與材料的選用符合規(guī)范中對強度、應(yīng)力、局部承壓強度的要求，并且產(chǎn)生在規(guī)范容許范圍內(nèi)的變形，使橋梁在正常使用的情況下能夠達到安全，穩(wěn)定和耐久的標準。在可預(yù)期偶然荷載下仍能達到基本正常使用的標準。設(shè)計時還充分考慮女兒河大橋所處區(qū)域的地質(zhì)和水文條件，既保證符合規(guī)范要求，同時保證因地制宜并且便于施工和維護，并且兼顧橋梁本身的美觀性與社會經(jīng)濟性，既要設(shè)計合理，又要起到良好的社會經(jīng)濟效益。1 設(shè)計資料 主要技術(shù)指標跨徑: 標準跨徑：； 計算跨徑：22. 60m。橋面總寬: 8m， m+（2）m+ m。設(shè)計荷載：公路I級。橋面縱坡：2%。橋面橫坡：%。 材料規(guī)格主梁：采用C50預(yù)應(yīng)力混凝土，容重為25kN/m3；107KPa；橋面鋪裝：采用瀝青混凝土，厚度為5cm,容重為23 KN/m3 混凝土，厚度為10cm，容重為24 KN/m179。 采用的技術(shù)規(guī)范[1] 《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D602004 )；[2] 《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG D622004)；[3] 《公路磚石及砼橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTJ D632005)。2 構(gòu)造形式及尺寸選定 本設(shè)計全橋雙車道，上、下行分幅布置，單幅寬度為8m,全橋采用C50預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，每塊空心板寬110cm，高95cm,。，邊、。（單位：cm）（單位：cm）3 空心板毛截面幾何特性計算 中跨空心板毛截面幾何特性計算 毛截面面積A空心板毛截面面積為： 毛截面重心位置全截面對1/2板高處的靜距： 則毛截面重心離1/2板高的距離為:把毛截面外框簡化為規(guī)則矩形時的鉸縫面積A鉸: 鉸縫重心對1/2板高的距離為: 空心板毛截面對其重心軸的慣距I ,設(shè)每個挖空的半圓面積為A′:半圓重心軸： 半圓對其自身重心軸的慣性矩I′為：則空心板毛截面對其重心軸的慣性距I為： 空心板毛截面幾何特性匯總本橋梁設(shè)計的預(yù)制空心板的毛截面幾何特性采用分塊面積累加法計算，疊加時挖空部分按負面積計算,。:（尺寸單位：cm）（尺寸單位:cm) 抗扭慣矩IT為：4 作用效應(yīng)計算 永久作用效應(yīng)計算 空心板自重（第一階段結(jié)構(gòu)自重）g1 橋面系自重（第二階段結(jié)構(gòu)自重）g2欄桿、緣石（參照已建橋梁）取 橋面鋪裝采用5cm等厚度的瀝青混凝土和10cm混凝土，則全橋?qū)掍佈b每延米重力為: 為計算方便近似按各板平均分擔(dān)來考慮,則每塊空心板分攤到的每延米橋面系重力為： KN/m 鉸縫自重（第二階段結(jié)構(gòu)自重）g3鉸縫采用C40細集料混凝土，容重為24kN/m,邊跨取單個鉸縫的一半計算，則其自重為: 由此得空心板每延米總重力g為： （第一階段結(jié)構(gòu)自重） （第二階段結(jié)構(gòu)自重） 項目作用種類作用gi（KN/m）計算跨徑L（KN/m）作用效應(yīng)M(KN/m)作用效果V(KN)跨中（ ）1/4跨（）支點（）l/4跨（）跨中g(shù)Ⅰ0gⅡ0g =gⅠ+gⅡ0 可變作用效應(yīng)計算本橋汽車荷載采用公路—Ι級荷載，它由車道荷載和車輛荷載組成。《橋規(guī)》規(guī)定橋梁結(jié)構(gòu)整體計算采用車道荷載。公路— KN/m，集中荷載 。 而在計算剪力效應(yīng)時，集中荷載標準值Pk ： 汽車荷載橫向分布系數(shù)計算空心板的剛度系數(shù) 作用 位置板號12345671234各板荷載橫向分布系數(shù)計算如下1號板：兩行汽車 人群荷載 2號板： 3號板： 4號板： 兩行汽車作用時，2號板最不利，跨中和l/4處的荷載橫向分布系數(shù)偏安全取值：（尺寸單位：m） 各板荷載橫向分布系數(shù)匯總表 板號橫向分布系數(shù) 1 2 3 4 m2汽 m人支點處的荷載橫向分布系數(shù)，按杠桿法計算，： 1號板支點處荷載橫向分布影響線及最不利布載圖兩行汽車： 2號板的荷載橫向分布系數(shù) 作用位置跨中至L/4處支點汽車荷載 汽車荷載沖擊系數(shù)計算《橋規(guī)》規(guī)定汽車荷載的沖擊力標準值為汽車荷載標準值乘以沖擊系數(shù)μ。μ按結(jié)構(gòu)基頻f的不同而不同,對于簡支板橋: ()當(dāng)f, μ=。當(dāng)f14Hz時, μ=?！躥≤14Hz時, ()代入數(shù)據(jù)得: 所以 可變作用效應(yīng)計算 車道荷載效應(yīng) 兩行車道荷載不計沖擊：計入汽車沖擊： 剪力： 不計沖擊： 計入汽車沖擊： 不計沖擊： 計入汽車沖擊： 剪力： 不計沖擊： 計入汽車沖擊： 不計沖擊：=計入汽車沖擊： 人群荷載效應(yīng) 1．跨中 2. l/4截面 3. 支點 可變作用效應(yīng)匯總表 作用效應(yīng)截面作用 位置位置 彎矩M(KNm) 剪力V(KN) 跨中 L/4 跨中 L/4 支點車道荷載兩行不計沖擊系數(shù) （1+μ）人群荷載 作用效應(yīng)組合按《橋規(guī)》公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行效應(yīng)組合，并用不同的計算項目。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的基本組合表達式為：式中： ——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本橋?qū)俅髽颍?； ——效應(yīng)組合設(shè)計值；——永久作用效應(yīng)標準值； ——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標準值。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用以下兩種效應(yīng)組合: （1）作用短期效應(yīng)組合表達式：式中： ——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值； ——永久作用效應(yīng)標準值； ——不計沖擊的汽車荷載效應(yīng)標準值。 （2）作用長期效應(yīng)組合表達式： 《橋規(guī)》還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)需要彈性階段截面應(yīng)力計算時，應(yīng)采用標準值效應(yīng)組合，即此時效應(yīng)組合表達式為：式中： ——標準值效應(yīng)組合設(shè)計值； ——永久作用效應(yīng)，汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標準值。按《橋規(guī)》各種組合表達式可求得各效應(yīng)組合設(shè)計值。 序號作用種類彎矩M(KNm)剪力V(KN)跨中 L/4跨中L/4支點作用效應(yīng)標準值永久作用效應(yīng)gⅠ0gⅡ0g=gⅠ+gⅡ（SGK）0可變作用效應(yīng)車道荷載S′Q1K(1+μ)SQJK人群荷載SQJK承載能力極限狀態(tài)基本組合Sud (1)0 (2) (3)Sud=（1）+（2）+（3）正常使用極限狀態(tài)作用短期效應(yīng)組合SsdSGK (4)0′QJK (5)SQJK (6)S=(4)+(5)+(6)使用長期效應(yīng)組合SldSGK (7)0′Q1K (8)′QJK (9)S=(7)+(8)+(9)彈性階段截面應(yīng)力計算標準值效應(yīng)組合SSGK (10)0SQ1K (11)SQJK (12)S=(10)+(11)+(12)5 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算 本橋采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板構(gòu)造形式。設(shè)計時應(yīng)滿足不同設(shè)計狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達到承載能力極限狀態(tài)時具有一定的安全儲備。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計時，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，在由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。本設(shè)計以部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件設(shè)計，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力Npe。按《公預(yù)規(guī)》，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件：在作用短期效應(yīng)組合下，應(yīng)滿足要求。式中: σst—— 在作用短期效應(yīng)組合作用下，構(gòu)件抗裂性驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力；在初步設(shè)計時，σst和σst可按公式近似計算： () ()式中: A,W——構(gòu)件毛截面面積及對毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩； ——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對毛截面重心軸的偏心矩，,可預(yù)先假定。代入即可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的有效預(yù)加力為： ()式中：