【正文】 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 1 頁 第一章 梁橋設(shè)計基本資料及構(gòu)造布置 設(shè)計資料 （ 1）橋梁跨徑及橋?qū)? 1） 標準跨徑： 35m（墩中心距離） 2）主梁全長： 3）計算跨徑： 34m 4）橋面凈空：凈 14+2（防撞欄）。 （ 2）技術(shù)標準 1）設(shè)計荷載： 公路 I 級 2）環(huán)境標準： I 類環(huán)境 3） 設(shè)計安全等級：二級 （ 3）設(shè)計規(guī)范 1） 公路橋梁設(shè)計通用規(guī)范 JTG D602021 2） 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 JTG D622021 3） 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 JTG D632021 4） 公路工程技術(shù)標準 JTG B012021 主要材料 上部結(jié)構(gòu)混凝土采用 C50，橋面鋪裝及下部結(jié)構(gòu)采用 C30；預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 標準強度 為 1860MPa 的 ? 低松弛鋼絞線 ， 張拉控制應(yīng)力取 為 ，預(yù)應(yīng)力筋的錨固方式為群錨，按后張法施工。 相關(guān)設(shè)計參數(shù) 體系均勻升溫 20186。C 和降溫 20186。C，同時需考慮不均勻溫差；單側(cè)防撞欄為，橋面鋪裝采用 8cm 厚防水混凝土 8cm 厚瀝青混凝土。預(yù)應(yīng)力管道采用鋼波紋管成形，管道摩擦系數(shù) 181。=。管道偏差系數(shù) k=。錨具變形和鋼束回縮量為 6mm（單端）。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重度按 26kN/m3 計，普通鋼筋混凝土重度按25kN/m3計，瀝青混凝土重度按 23kN/m3計。單側(cè)防撞欄線荷載為 。 （ 1）本設(shè)計為連續(xù) T型梁。 （ 2）橋面板橫坡度假定為和橋面橫坡度相同，假設(shè)為平坡。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 （ 3）主梁斷面：主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標 ? 很有效，放在許可條件下應(yīng)適當加寬 T 梁翼板。本設(shè)計主梁翼板寬度為 2500mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預(yù)施應(yīng)力、運輸、吊裝階段的小截面（ mm1800?ib ）和運營階段的大截面（ mm2500?ib ）。凈 +2179。 的橋?qū)挷捎昧髁骸? 預(yù)應(yīng)力 混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15～ 1/25，標準設(shè)計中高跨比在 1/18～ 1/，增大梁高往往是較經(jīng)濟的方案，因為增大梁高可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。本設(shè)計取用 1900mm 的主梁高度是比較合適的。 T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。本設(shè)計預(yù)制 T梁的翼板厚度取用 150mm，翼板根部加厚到 250mm 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。本設(shè)計腹板厚度取 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)計實踐表明，馬蹄面積占截面總面積的 10%～ 20%為合適。本設(shè)計考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按二層布置，一層最多排兩束，同時還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條對鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為 460mm，高度為 250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度為 130mm，以減少局部應(yīng)力。 （ 4）橫隔梁設(shè)置：在四個 五分點及梁端共設(shè)置六道橫隔梁，間距為 。端橫隔梁與主梁同高，厚度取 ，中橫隔梁高 ，厚度取 。 繪制 T型梁的跨中及端部截面見圖 11和圖 12. 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 3 頁 1 8 02 5 01550 50201 8 02 5 010157.437 37464613132513圖1 1 主梁跨中截面（尺寸單位：c m ）46圖1 1 主梁跨中截面（尺寸單位：c m ）190127167.6 計算截面幾何特征，計算時可將整個主梁截面劃分為 n個小塊面積進行計算，跨中截面幾何特征列表計算。 表 1 跨中截面幾何特性計算表 分塊 名稱 分塊面積Ai （ cm2） 分塊面積形心至上緣距離 yi （ cm） 分塊面積至上緣凈距Si=Aiyi（ cm3） 分塊自身慣距 Ii (cm4) di=ysyi （ cm） 分塊面積對截面形心的慣距 Ix=Aid2i（ cm4） I=Ii+Ix （ cm4） （ 1） （ 2） （ 3） =（ 1）（ 2） （ 4） （ 5） （ 6） =（ 1） （ 5） 2 （ 7） =（ 4） +（ 6） 大毛截面（含濕接縫） 翼板 3750 三角承托 500 腹 板 3000 90 270000 5625000 下三角 169 馬蹄 1150 204125 Σ 8569 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 4 頁 小毛截面（不含濕接縫） 翼板 2700 20250 50625 三角承托 500 腹板 3000 90 270000 5625000 下三角 169 馬蹄 1150 204125 Σ 7519 大毛截面形心至上翼緣距離 ys 小毛截面形心至上翼緣距離 ys 檢驗截面效率指標ρ： 上核心距： s 37183716 .33k 34. 13 ( )856 9 ( 190 62. 8 5 )sI cmAy? ? ????? 下核心距： 37183716 .33k ( )856 9 5xsI cmAy? ? ???? 截面效率指標： 3 4 . 1 3 6 9 . 0 4 0 . 5 4 0 . 5190sxkkh? ? ?? ? ? ? 上述計算表明，初擬的主梁跨中截面上合理的。 第二章 主梁作用效應(yīng)計算 主梁的作用效應(yīng)計算包括永久作用效用和可變作用 效應(yīng)。根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱，橫斷面的布置，計算可變作用下荷載橫向分布系數(shù)，求出各主梁控制截面（取跨中、四分點及支點截面）的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，再進行主梁作用效應(yīng)組合（標準組合、短期組合和極限組合）。本設(shè)計僅以邊梁作用效應(yīng)為例進行計算。 永久作用效應(yīng)計算 （ 1）永久作用集度 1）預(yù)制梁自重 ①跨中截面段主梁自重（ 五分點截面至跨中截面，長 ） 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 ( 1 ) q 51 9 26 10 .2 19 0k N? ? ? ? ②馬蹄抬高與腹板變寬梁的自重近似計算（長 4m） 主梁端 部截面面積 A= 3m ( 2) q ( 1. 10 23 8 0. 75 19 ) 4 26 /2 96 .8 3k N? ? ? ? ? ③支點段梁自重長（長 ） ? ?3 q 0. 75 19 2. 8 26 80 .2 5k N? ? ? ? ④邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： 3 0. 16 ( /2 3 3/2) 866 m? ? ? ? ? 端橫隔梁體積： ? ? 3 0 .2 5 1 .7 5 0 .6 7 0 .3 7 0 .0 7 5 /2 = 0 .2 8 9 7 m? ? ? 半跨內(nèi)橫梁自重： ? ?4 q ( 2 0 .1 8 6 6 0 .2 8 9 7 ) 2 5 1 6 .5 7 k N? ? ? ? ? ⑤主梁永久作用集度： ()q ( 1 9 9 .4 0 9 6 .4 2 8 0 .2 5 1 6 .5 7 ) /17 .4 8 2 2 .4 6 k N /m? ? ? ? ? ? 2）二期恒載 ①翼緣板中間濕接縫集度： ( 5 ) q 5 25 25 kN /m? ? ? ? ②邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 一片中橫隔梁體積 ： ? ? ? 一片端橫隔梁體積： 30. 25 1. 75 0. 35 0. 15 31 25 m? ? ? 故 3( 6 )q ( 4 0. 08 4 2 0. 15 31 25 ) 25 /34 .9 6 0. 64 22 5m? ? ? ? ? ? ③橋面鋪裝層： 8cm厚防水混凝土鋪裝： 2 8 k N /m25140 .0 8 ??? 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 8cm厚瀝青混凝土鋪裝： 2 5 .8 k N /m23140 .0 8 ??? 將橋面鋪裝均分給 6片主梁，則( 7 )q ( 2 8 2 5 .8 ) /6 8 .9 7 k N /m? ? ? ④防撞欄：單側(cè)荷載為 將兩側(cè)防撞欄均分給 6片主梁，則 ( 8 )q 1 5 /6 2 .5 k N /m?? ⑤邊梁二期永久作用集度 () q ( 2 .6 2 5 0 .6 4 2 2 5 8 .9 7 2 .5 ) 1 4 .7 4 k N /m? ? ? ? ? ? （ 2）永久作用效應(yīng)：參照下圖 21，設(shè) a 為計算截面 至左支座的距離，令 lac? 。主梁彎矩 M和剪力 V的計算公式分別為 q/ 2)2c(1V q/ 2)c(1M C2Cllc?? 圖 21 永久作用效應(yīng)計算圖 永久作用效應(yīng)計算見表 21 表 21 邊梁永久作用效應(yīng)計算表 作用效應(yīng) 跨中 四分點 支點 C= C= C=0 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 一期 彎矩 /kN178。 m 0 剪力 /kN 0 二期 彎矩 /kN178。 m 0 剪力 /kN 0 Σ 彎矩 /kN178。 m 0 剪力 /kN 0 （ 1）沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)計算： 10223 . 4 5 1 0 0 . 3 7 1 8 4 3 . 2 32 2 3 4 2 2 7 1 . 0 9ccEIf H zlm?? ??? ? ? ?? 其中， 3m G /g 0 .8 5 6 9 2 6 1 0 /9 .8 1 2 2 7 1 .0 9 k g /mc ? ? ? ? ?。由于 ≤?≤ 14，故可用下式計算出汽車荷載沖擊系數(shù)： l n f? ?? 當車道數(shù)大于兩車道時，應(yīng)進行車道折減，三車道折減 22%，但折減后不得小于兩車道的計算結(jié)果。分別計算兩車道和三車道的布載，取最不利情況進行設(shè)計。 （ 2）計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 由于此橋在跨度內(nèi)設(shè)有兩道橫隔梁，具有可靠的橫向連貫性，承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為： B 15= = 34 ，所以采用剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布力系數(shù) mc。 ①計算主梁的抗彎及抗扭慣性距 I和 IT 抗彎慣性矩 I在前面已求得： 4I ? 對于 T型截面，抗扭慣性矩可近似的按下式計算： 31TI iimi i tbc??? (21) 式中 bi， ti為相應(yīng)的單個矩形截面的寬度和高度； 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 8 頁 ci 為矩形截面抗扭剛度系數(shù)， ])([131c 5i ?? m為梁截面劃分成單個矩形的個數(shù) 對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度 1 t ( 230 15 50 10) /230 17. 17c m? ? ? ? ? 馬蹄部分的換算平均厚度 3 t ( 25 38 ) /2 31. 5c m? ? ? IT的計算見表 22 表 22 IT的計算表 分塊名稱 bi/cm ti/cm ti/bi ci IT/m4 翼緣板 250 腹板 20 馬蹄 46 Σ ②計算抗扭修正系數(shù) β 本設(shè)計主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得： 2T1= GI l1+ EI B? ? （ ） ξ =,取 G=。則21= = 25E 102 336 51 341+ 28 E 718 4 15? ?? （ ） ③ 按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值 ij