【正文】 業(yè)設計（論文） 前言—1—前 言畢業(yè)設計是學校專業(yè)教學過程的最后的一個環(huán)節(jié)，它的主要目的是培養(yǎng)我們學生綜合運用所學專業(yè)知識的技能。通過畢業(yè)設計，使我們較系統(tǒng)的掌握所學的理論只是，同時與實際工程相結合，培養(yǎng)我們分析解決實際問題的能力。另外，通過畢業(yè)設計這一過程還可以培養(yǎng)我們實事求是，謙虛謹慎的學習態(tài)度和刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的精神。近現(xiàn)代以來，預應力混凝土橋在我國得到了巨大的發(fā)展。特別是預應力混凝土空心板橋的應用更加廣泛，不但經(jīng)濟適用而且施工方便，可以明顯加快建橋的速度。近幾十年以來，由于建橋材料性能的不斷改進和完善，設計理論且趨完美，施工工藝的創(chuàng)新，使得此種橋梁的修建獲得了巨大的發(fā)展空間，在橋梁工程中占有日益重要的地位。目前預應力混凝土簡支梁橋的最大跨徑已達到 76m。本次畢業(yè)設計就是對一座中型預應力混凝土空心板橋的設計及計算。本次設計主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：橋梁的結構設計；主板的內(nèi)力計算及配筋；預應力損失；變形及應力計算；支座的設計及相關驗算；蓋梁設計與驗算；橋梁墩柱及基礎設計及驗算；橋臺設計及驗算。主板的跨中的橫向分布系數(shù)計算采用交接板梁法，支點處的荷載橫向分布系數(shù)采用杠桿原理法。支座采用的是現(xiàn)代公路橋梁中廣泛采用的板式橡膠支座。橋梁下部結構采用輕型雙柱式橋墩，橋臺采用 U 型橋臺。施工采用預制裝配，橋梁構建的形式和尺寸趨于標準化，有利于大規(guī)模工業(yè)化制造，且不是季節(jié)的影響?？傊?，通過畢業(yè)設計，使我們達到基本知識基礎理論、基本技能（三基）和運用知識網(wǎng)絡獲取知識的能力，計算機應用的能力，外語能力以及文化素質(zhì)，思想品德素質(zhì)，業(yè)務素質(zhì)（三個素質(zhì)）的訓練，培養(yǎng)我們運用所學專業(yè)知識和技術，研究，解決本專業(yè)實際問題的初步能力。河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 引言—2—1 引言 本畢業(yè)設計課題的技術參數(shù)(1) 地質(zhì)水文資料：不通航，最大沖刷線為河床下 2 米處：地基土為密實細砂夾礫石 （漂流物、沖擊力、水流壓力等）設計(2)工程概況該橋位于某二級公路，規(guī)劃河道寬度 32m。設計橋梁與河道正交，雙向兩車道，設計行車速度 60km/h，兩側人行道各寬 。建議采用裝配式預應力混凝土空心板橋。(3)設計依據(jù) 16m，共分兩跨。： 2+2 ： ；% 5cm 左右； 10cm 左右，主梁截面強度驗算時計入 8cm 左右的鋪裝參與受力。(4)設計荷載恒載標準值：體積乘以密度；汽車荷載標準值：公路車道荷載(5)地震烈度：地震烈度 7 度，具體按《公路橋涵抗震設計規(guī)范》辦理。(6)河道規(guī)劃情況：規(guī)劃河道寬度 32m，最大沖刷線標高 ，常水位標高 ，支座底板標高 。 各級荷載可按《橋規(guī)》有關條文執(zhí)行 主要材料規(guī)格(1)普通鋼筋主要用 HRB335 鋼筋，預應力鋼筋用鋼鉸線。(2)采用 C40 混凝土澆注預制主梁和澆注鉸縫，欄桿和安全帶用 C25 混凝土，橋面面層為瀝青混凝土。(3)施工工藝采用先張法施工，預應力鋼鉸線采用兩端同時對稱張拉。支座采用板式橡膠河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 方案擬定與比選—3— 2 方案擬定與比選橋梁設計必須按照“安全，適用，經(jīng)濟，美觀和有利于環(huán)保的原則進行設計。一座橋梁的設計方案的確定也必須從以上原則為根本出發(fā)點確定最佳方案。1. 從地形地貌及河流水文條件。2. 從設計年限、抗震要求、行車要求。3. 從橋梁的施工工藝、技術復雜程度及工程造價和用材通過以上內(nèi)容選定一下兩種方案：表 各方案主要優(yōu)缺點比較表預應力混凝土空心板橋 預應力混凝土連續(xù)箱型梁橋跨徑 2x16m 32m安全性自重輕，跨徑合適，施工安全。整體性好，結構剛度大，變形小，抗震性能好。適用性建筑高度小，外形簡單，制作方便，構件質(zhì)量小，方便架設。能適用各種適用條件，因為嵌固在箱梁上的懸臂板，其長度可以較大幅度變化，并且腹板間距也能放大，箱梁有較大抗扭剛度。美觀性橋型流暢美觀，與周圍環(huán)境和諧。主橋線條簡明，結構穩(wěn)定，梁的等截面布置外形和諧，個比例協(xié)調(diào)，造型樸實。經(jīng)濟性空心板截面可以充分利用材料，經(jīng)濟合理。箱型截面充分利用材料，節(jié)約材料。施工難易程度采用預制拼裝的施工方法，工期縮短。采用預制裝配的施工方法，施工周期短。通過方案比較很容易確定預應力簡支空心板橋為最佳設計方案。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—4—3 毛截面幾何特性計算 基本資料 主要技術指標橋跨布置:2 16 m。?標準跨徑： m。計算跨徑： m。橋面總寬:（路基寬 ，城市環(huán)線道路） ，半幅橋全寬 設計荷載：城市—A 級 材料規(guī)格預應力鋼筋 鋼絞線，直徑 ,截面面積 ,彈性摸量71? ,抗拉強度標準值 , 抗拉強度設計值MpaEp509.? MPa1860 ?pkf普通鋼筋 HRB335,R235，抗拉強度標準值 , 抗拉強P。 26sdf Pa35?skf度設計值 ?？招陌鍓K混凝土采用 C50, 彈性模量取 8sdf ??SE104 MPa, 抗拉強度標準值 , 抗拉強度設計值 。.4cdf 設計規(guī)范（1）JTJ01 ［S ］.北京:人民交通出版社,1997 簡稱《標準》 。（2）JTG ［S］.北京:人民交通出版社, 2022.簡稱《橋規(guī)》 。（3）JTG ［S］.北京:人民交通出版社,《公預規(guī)》 。（4）JTG D60 ［ S］. 北京:人民交通出版,1985。（5）（上、下冊） ［M］.北京:人民交通出版社 ,2022.。 截面幾何尺寸圖該橋凈空為 +1+2*+3+，全橋?qū)挷捎?9 塊 C50 混凝土空心板預制件。采用先張法施工，預應力鋼絞線采用兩端同時對稱張拉。 橋面橫斷面布置圖河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—5— 圖 橫斷面圖 板塊結構幾何尺寸 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—6— 毛截面幾何特性計算河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—7—4 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合 永久作用效應計算一期恒載 q1 ：預制板重力密度取 γ = 26KN/ m 3 邊板 q 1 =γA 邊 = 26=(KN/m)中板 q 1 =γA 中 = 26=(KN/m)二期恒載 q2 ：100mm C40 混凝土和 100mm 瀝青混凝土鋪裝重力密度取 γ = 24KN/ m 3 鉸縫混凝土 / m3 ，重力密度取 γ = 25KN/ m 3 護欄（單側） 3 / m，重力密度取 γ = 25KN/ m3 ，近似按橫向分布系數(shù)分配重量，邊板取 ，中板取 。 邊板：q2 = 2*24**+25*+2*25**=中板：q2 = 2*24**+25*+2*25**=由此可計算出簡支空心板的恒載(自重效應),計算結果見表 表 永久作用效應匯總表（中板）作用效應 (kN/m)M作用效應 (kN)V項目作用種類計算跨徑 跨中 1/4 跨 ) 支點 1/4 跨 跨中1g 02 0 可變作用效應計算本設計為城市環(huán)線道路，故汽車荷載采用城市A 級荷載，它由車道荷載和車輛荷載組成。 《橋規(guī)》規(guī)定橋梁結構整體計算采用車道荷載。城市A 級車道荷載的均布荷載標準值 集中荷載 兩部分組成。kqkp=*501836p???）（河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—8—而在計算剪力效應時，集中荷載標準值 應乘以 的系數(shù)，..???、按《橋規(guī)》車道荷載的均布荷載應滿布于使結構產(chǎn)生最不利效應的同號影響線上，集中荷載標準值只作用在相應影響線中一個最大影響線峰值處。本橋采用雙車道，應考慮折減為 。汽車荷載橫向分布系數(shù)計算空心板跨中和 L/4 的橫向分布系數(shù)按鉸接板法計算。支點按杠桿法計算荷載橫向分布系數(shù)；支點到 L/4 間按直線內(nèi)插求得。（1）跨中和 L/4 的荷載橫向分布系數(shù)：首先計算空心板的剛度系數(shù)：由前面計算得到： IT =? b= L=將以上數(shù)據(jù)代入：r=求得剛度系數(shù)后，即可查《公路橋涵設計手冊梁橋（上冊） （徐光輝，胡明義，主編，人民交通出版社，1996 年 3 月）中鉸接板橋荷載橫向分布影響線表，由 r= 車道荷載作用下荷載橫向分布系影響線，計算結果列表 中，由表 畫出各板橫向分布影響線圖 ，并按橫向最不利位置布載，求得兩車道情況下各板的橫向分布系數(shù)。由于橋梁橫斷面結構對稱，所以只需計算 1 號至 5 號板的橫向分布影響線坐標值。 表 各板的橫向分配影響線豎標值表荷載作用板號節(jié)點號1 2 3 4 51 2 3 4 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—9—18031805 作出影響線:一 號 板 影 響 線 01 2 3 4 5 6 7 8 9二 號 板 影 響 線01 2 3 4 5 6 7 8 9三 號 板 影 響 線1 2 3 4 5 6 7 8 9河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—10—四 號 板 影 響 線1 2 3 4 5 6 7 8 9五 號 板 影 響 線1 2 3 4 5 6 7 8 9圖 影響線圖及布載位置根據(jù)各板的橫向分布影響線圖，在上加載求得各種作用下的橫向分布系數(shù)如下：汽車荷載作用下：m 汽 =1/2∑η i 汽板號 1：二列汽車：m2 汽 =1/2（+++）=板號 2：二列汽車：m2 汽 =1/2（+++）=板號 3：二列汽車：m2 汽 =1/2（+++）=板號 4：二列汽車：m2 汽 =1/2（+++）=板號 5：二列汽車：m2 汽 =1/2（+++）=見表 ：河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—11—表 車道荷載作用下的橫向分布系數(shù)表板號 1 2 3 4 5m2 汽 為設計和施工方便，各空心板設計成統(tǒng)一規(guī)格。同時考慮到人群荷載與汽車荷載效應組合，因此跨中和 處的橫向分布系數(shù)偏于安全地取不利數(shù)值：4/lm2 汽 =(2)支點的荷載橫向分布系數(shù)，則按杠桿法計算，由圖 得板的支點荷載橫向分布系數(shù)如下： ↓ ↓圖 支點處荷載橫向分布影響線及最不利布載圖m 汽 ==（3）支點到 L/4 處的荷載橫向分布系數(shù)按內(nèi)插法求得。空心板荷載橫向分布系數(shù)匯總于如下。表 空心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) 。?按結構基頻 的不同而不同,對于簡支板橋:?f2cEIflm??當 時, =。當 時, =。當 時,??zHf14???。 ??其中： , ,I mm.??062.?c4河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—12—=cmmkgG/????代入得: )( Hzf ??所以, = =?1+ = 可變作用效應計算（1）車道荷載效應跨中截面(見圖 )兩車道荷載：不計沖擊時 ()kkMmqpy????汽 kN)????計入沖擊 ()()kk?汽kN??不計沖擊時 )(kkypqmV????汽 ). ???（計入沖擊 39。=(1+)()kky??汽 kN?.?l/4 截面(見圖 )兩車道荷載：不計沖擊時 ()kkMmqpy????汽 kN ????）計入沖擊 ()()kk?汽 KN/.??不計沖擊時 )(kkypqmV????汽河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應組合—13— . ?????）（計入沖擊 ??39。V(