【正文】 貴溪大橋橋梁結構設計第一章 基本資料 概況貴溪大橋位于鷹潭至貴溪的雄鷹大道上，而貴溪市處于信江河拐彎處，河流把半個城市都包圍了，貴溪西、南地區(qū)往市里走的路線被河流截斷，原先架設的一座橋連通市區(qū)，現(xiàn)在已經(jīng)飽經(jīng)風霜。所以現(xiàn)在為減少原有拱橋的壓力，就必須另外再建造一座橋，用來緩解原橋的交通壓力，使交通更為暢通無堵。該公路建成后，形成該地區(qū)的公路主骨架和快速通道，改善該地區(qū)的交通狀況和投資環(huán)境，有力地支援江西西部落后地區(qū)的工業(yè)建設。 地質條件貴溪地質條件比較好。地質條件為：亞粘土部分分布，厚度3～4m；強風化砂巖，全場分布，厚度8～10m；弱風化砂巖，全場分布，厚度6～10m；弱風化斷層角礫巖，部分分布，厚度3~4m；變質砂巖以及弱風化片巖，分布至探測深度。 水文條件根據(jù)水文站多年歷史統(tǒng)計資料進行分析計算。該地區(qū)不需要通航，、豐、。其中3～9月的降水量占全年總量的79%，主要降水量為春雨、梅雨和臺風雨。而流域的大洪水主要由春雨和臺風雨所形成。 氣象條件貴溪市屬中亞熱帶溫暖濕潤季風氣候區(qū)，具有四季分明、氣候溫和、雨量豐沛、日照充裕、無霜期長的特點。在春季因冷暖交替，天氣多變；汛期常有暴雨，有時釀成水災；盛夏酷熱；秋季天高氣爽；往往有伏、秋旱發(fā)生；冬季較溫暖、霜雪較少。按氣候標準分季，則冬夏長而春秋短（春季70天、夏季120天、秋季62天、冬季113天）℃；最熱月（7月）℃，最冷月（1月）℃，℃（1991年7月23日出現(xiàn)在鷹潭），℃（1991年12月29日出現(xiàn)在余江），≥0℃℃；≥10℃℃；持續(xù)天數(shù)平均有252天。無霜期平均達264天。，平均降水日數(shù)有186天；汛期（4至6月）%，旱季（79月）占20%。；最長連續(xù)陰雨日數(shù)為17天，最長無降雨日數(shù)為51天。 主要設計技術標準設計荷載：公路—II級。橋梁寬度：全橋采用雙向4車道，由7片預應力混凝土T型梁組成，每片T型梁寬： m，梁間縫寬： m，主梁間距： m，人行道寬： m 2=3m，行車道：14 m，路肩12=2m， 所以橋寬為： m 。橋面鋪裝及坡度： 橋面采用瀝青混凝土橋面鋪裝，厚6cm。橋面設雙向橫坡，%。為了排除橋面積水，橋面設置預制混凝土集水井和φ10cm鑄鐵泄水管，布置在拱頂實腹區(qū)段。雙向縱坡，%。截面形式：T型梁材料：① 砼：梁體砼標號 C50 封端砼標號 C50② 鋼筋：（極限抗拉強度1860MPa），普通鋼筋采用HRB335鋼筋。③ 錨具：OVM型預應力張拉錨固體系，選用與之配套的YWC型千斤頂。④ 支座：采用板式橡膠支座。設計洪水頻率：1/100。85中央廣播電視大學本科畢業(yè)設計（論文） 第二章 方案比選第二章 方案比選 比選方案的主要標準橋梁方案比選有四項主要標準：安全，適用，經(jīng)濟與美觀，其中以安全與經(jīng)濟為重。積極采用國內外的新結構、新材料、新工藝和新設備，以便于橋梁的建造和架設、減少勞動強度、加快施工進度、提高施工效率、保證工程質量和施工安全。橋梁設計應滿足以下幾個方面的要求：滿足交通功能要求，符合地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃；橋梁結構造型簡潔、美觀，盡量采用有特色的新結構；橋型方案要保證受力合理、施工技術可靠、施工方便、反映新的科技成果。 方案編制（1）懸臂橋 懸臂橋（2）T型鋼構橋 T型鋼構橋（3）先簡支后連續(xù)梁T型梁橋 先簡支后連續(xù)梁T型梁橋（4）斜拉橋 斜拉橋 方案比選表21 方案比選表 懸臂橋T形剛構橋預應力混凝土簡支T形梁橋斜拉橋適用性1．橋墩上為單排支座，可以減小橋墩尺寸2．主梁高度可較小，降低結構自重，恒載內力減小超靜定結構容易受溫度、混凝土收縮徐變作用、基礎不均勻沉降等影響，容易造成行車不順1．施工方便。2．適合中小跨徑。3．結構尺寸標準化。跨越能力大安全性1．在懸臂端與掛梁銜接處的撓曲線折點不利行車。2．梁翼緣受拉，容易出現(xiàn)裂縫，雨水浸入梁體成為安全隱患建國初期大量采用目前國內大量采用，安全，行車方便。1．行車平穩(wěn)2．索力調整工序比較繁復，施工技術要求高美觀性做成變截面梁較漂亮結構美觀結構美觀具有現(xiàn)代氣息，結構輕盈美觀。經(jīng)濟性支架昂貴，維修費用高用鋼量大，費用大造價較低，工期較短，安裝簡便造價最高按橋梁的設計原則，造價低、材料省、施工難度小、勞動力少和橋型美觀的方案應優(yōu)先采用?？v觀橋梁的發(fā)展，懸臂橋已經(jīng)基本不采用，由于是跨線橋，跨度不大，斜拉橋一般用于大跨度的跨海、跨河大橋，經(jīng)過上述方案的比較，決定采用預應力混凝土T形梁橋。中央廣播電視大學本科畢業(yè)設計（論文） 第三章 主梁設計第三章 主梁設計 設計資料（1）設計跨徑：標準跨徑（墩中心距離） m，簡支梁計算跨徑(相鄰支座中心距離) = m，主梁全長 36 = m，橋長（六跨）L=366=216 m 。（2）荷載：公路—II級；人群：3kN/m2；每側欄桿、。（3）設計速度：60 km/h；車道數(shù)：雙向四車道（不設中央分隔帶）；橋面凈空：設為5 m。（4）材料及工藝：混凝土：主梁C50混凝土。鋼絞線：，每束7根，全梁7束；鋼筋：直接大于等于12mm的采用HRB335，直徑小于12mm的采用HPB235鋼筋。采用后張法施工工藝制作主梁。預制時，預留孔道采用內徑70mm、外徑77mm的預埋金屬波紋管成型，鋼絞線采用TD雙作用千斤頂兩端同時裝啦，錨具采用夾片式群錨。主梁安裝就位后現(xiàn)澆600mm寬的濕接縫，最后施工混凝土橋面鋪裝層。（5）基本數(shù)據(jù)（見表31）表31 材料及特性項目符號單位數(shù)據(jù)C50混凝土立方強度彈性模量軸心抗壓標準強度 表31 材料及特性（續(xù)表）項目符號單位數(shù)據(jù)C50混凝土軸心抗拉標準強度軸心抗壓設計強度軸心抗拉設計強度短暫狀態(tài)容許壓應力容許拉應力持久狀態(tài)標準荷載組合容許壓應力容許主壓應力短期效應組合容許拉應力容許主拉應力鋼絞線標準強度彈性模量抗拉設計強度最大控制應力186012601395普通鋼筋HRB335抗拉標準強度335抗拉設計強度280HPB235抗拉標準強度235抗拉設計強度195材料重度鋼筋混凝土鋼絞線 橫截面布置 主梁間距和主梁片數(shù)主梁間距通常應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，故在許可的條件下應適當加寬T梁翼板。但標準設計主要為配合各種橋面寬度，使橋梁標準化而采用統(tǒng)一的主梁間距。交通部《公路橋涵標準圖》（78年）中，鋼筋混凝土和預應力混凝土裝配式簡支T形梁跨徑從16m到50m。在吊裝起重量允許時，~，過去， m的標準圖（JT/GQS 025—84）中， m， m 。 m，人行道寬為：2= m，行車道寬：72 =14 m，右側路肩：12=2 m，所以橋寬則用八片T型梁。 T型梁橋橫斷面圖（單位：cm） T型梁橋縱斷面圖（單位：cm） 主梁跨中截面細部尺寸（1）主梁預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/14~1/25， m。主梁截面細部尺寸：為了增強主梁間的橫向連接剛度，除設置端橫隔梁外，還設置4片中橫隔梁，間距為4，共6片。T型梁翼板厚度為15cm，翼板根部加到19cm以抵抗翼緣根部較大彎矩。為了翼板與腹板連接和順，在截面轉角處設置圓角，以減小局部應力和便于脫模。在預應力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構造決定，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。標準圖的T梁腹板厚度均取20cm。腹板高度1460cm。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼束的需要來確定，實踐表明馬蹄面積占截面面積的10％～20％為合適。這里設置馬蹄寬度為50cm，高度20cm。馬蹄與腹板交接處做成45176。斜坡的折線鈍角，以較小局部應力。這樣的配置，％，按上述布置，可繪出預制梁跨中截面。馬蹄在離支點支點3m逐漸抬高，在距梁端一倍梁高范圍內（200cm）將腹板加厚到與馬蹄同寬。變化點截面（腹板開始加厚區(qū)）到支點的距離為300cm，中間還設置一節(jié)長為200cm的腹板加厚的過渡段。 主梁T型梁橫截面圖（單位：mm）（2）橫隔梁預應力梁的橫隔梁與馬蹄的斜坡下端齊平，其中部可挖空，以減少質量和利于施工。橫隔梁的厚度一般為15~18cm，本設計中橫隔梁厚度取15cm。橫隔梁的剛度越大，梁的整體性越好，在荷載作用下個主梁越能更好的共同努力受力。端橫隔梁是必須設置的，~10m設置一道，本設計中。 梁毛截面幾何特性計算 截面幾何特性，分別計算這二者的截面特征?？梢圆捎梅謮K面積法和節(jié)線法。計算公式如下：毛截面面積：各分塊面積對上緣的面積矩：毛截面重心至梁頂?shù)木嚯x：毛截面慣性矩計算用移軸公式：式中：——分塊面積； ——分塊面積的重心至梁頂?shù)木嚯x；——毛截面重心至梁頂?shù)木嚯x；——分塊面積對其自身重心軸的慣性矩。 預制梁跨中橫截面（單位：mm）表32 跨中截面(跨中與L/4截面同)毛截面幾何特性 分塊號分塊面積 (㎝2)yi(cm)Si=Ai*yi(Cm3)(ysyi)(cm)Ix= (ysyi )2(Cm4)Ii(Cm4)①240018000105105②112105105③3300321750105105④22517038250105105⑤1000190190000105105合計。 使用階段跨中橫截面（單位：mm）邊主梁截面與中主梁的翼緣寬度有差別，翼緣190cm， 左邊主梁（單位：mm）表33 中主梁跨中毛截面的幾何特性 分塊號分塊面積 (㎝2)yi(cm)(Cm3)(ysyi)(cm)Ix= (ysyi )2(Cm4)Ii(Cm4)①330024750105105②112105105③3300321750105105④22517038250105105⑤1000190190000105105合計 檢驗截面效率指標ρ以跨中截面為例：根據(jù)設計經(jīng)驗，預應力混凝土T型梁在設計時，檢驗截面效率指標取＝～，且較大者亦較經(jīng)濟。上述計算表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。中央廣播電視大學本科畢業(yè)設計（論文） 第四章 行車道板計算第四章 行車道板計算T梁翼板構成鉸接懸臂板，荷載為公路—Ⅱ級，橋面鋪裝6cm瀝青混凝土。 恒載及其內力以縱向1m寬的板條進行計算（1）每延米板上的恒載g：橋面鋪裝層 T梁翼板自重 式中 ——自承托起點至肋中心線之間板的任一驗算截面的計算高度；——不計承托時板的厚度；——自承托起點至肋中心線之間的任一驗算截面的水平距離；——承托下緣與懸臂板底得夾角，當1/3時，取1/3。合計：（2）每延米寬板條的恒載內力彎矩 剪力 汽車荷載產(chǎn)生的內力將加重車后輪作用于鉸縫中軸上（），后軸作用力為P＝2120kN。對于汽車后輪的著地長度為，（由《橋規(guī)》查得），則得： 懸臂板計算圖式 汽車計算圖式荷載對于懸臂根部的有效分布寬度：式中：d——最外兩個荷