【正文】 應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋剛才畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄第一部分 橋梁設(shè)計(jì) 1第一章 水文計(jì)算 1 1 水文計(jì)算 3第二章 方案比選 6 方案一：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁（錐型錨具） 6：鋼筋混凝土箱形拱橋 10第三章 總體布置及主梁的設(shè)計(jì) 11 11 12第四章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 21 21 25 28 34 35 41 46第五章 下部結(jié)構(gòu)的計(jì)算 51 51 58 60第二部分 英文翻譯 63Reliability analysis : 63可靠性分析 70結(jié)束語(yǔ) 74第一部分 橋梁設(shè)計(jì)第一章 水文計(jì)算：渾河發(fā)源于遼寧省新賓縣的滾馬苓，從東向西流過(guò)沈陽(yáng)后，折向西南，至海城市三岔河與太子河相匯，而后匯入遼河。渾河干流長(zhǎng)364公里，流域面積11085平方公里。本橋位上游45公里的大伙房水庫(kù)，于1958年建成，該水庫(kù)控制匯流面積5563平方公里，對(duì)沈陽(yáng)地區(qū)的渾河洪峰流量起到很大的削減作用。根據(jù)水文部門的資料，建庫(kù)前渾河的沈陽(yáng)水文站百年一遇洪峰流量位11700立方米/秒，建庫(kù)后百年一遇推算值為4780立方米/秒。渾河沒年12月初開始結(jié)冰，次年3月開始化凍。汛期一般在7月初至9月上旬，河流無(wú)通航要求。橋?yàn)樘幒佣螌儆谄皆瓍^(qū)次穩(wěn)定河段。根據(jù)沈陽(yáng)水文站資料，近50年的較大的洪峰流量如下：大伙房水庫(kù)建庫(kù)前1935年 5550立方米/秒1936年 3700立方米/秒1939年 3270立方米/秒1942年 3070立方米/秒 1947年 2980立方米/秒 1950年 2360立方米/秒 1951年 2590立方米/秒 1953年 3600立方米/秒1954年 3030立方米/秒大伙房水庫(kù)建庫(kù)后1960年 2650立方米/秒1964年 2090立方米/秒1971年 2090立方米/秒1975年 2200立方米/秒1985年 2160立方米/秒根據(jù)1996年沈陽(yáng)年鑒，渾河1995年最大洪峰流量4900立方米/秒（沈陽(yáng)水文站）為百年一遇大洪水。1995年洪水距今較近，現(xiàn)場(chǎng)洪痕清晰可見，根據(jù)實(shí)測(cè)洪水位，采用形態(tài)斷面計(jì)算1995年洪峰流量為5095立方米/秒，與年鑒資料相差在5％之內(nèi)。故1995年洪峰流量可作為百年一遇流量，％。經(jīng)計(jì)算確定設(shè)計(jì)流量為Qs＝，設(shè)計(jì)水位16米。：一、自然地理本橋址區(qū)地處渾河流域的沖擊平原，地勢(shì)較平闊。河水為季節(jié)性河流，主要受底下徑流或大氣降水所補(bǔ)給。汛期每年七月下旬至八月下旬，近幾年，尤其是2000年河水位歷史少見的下降，以致影響工農(nóng)業(yè)、甚至民眾生活用水。本區(qū)于北寒溫帶氣候類型，為類型凍土區(qū)，－。冬季漫長(zhǎng)，氣候比較干燥；春秋較短，稍較溫濕，宜植被生長(zhǎng)。二、大地構(gòu)造橋地區(qū)正位于走向北東、傾向北西二界溝斷裂上，此斷裂南西至營(yíng)口，北東至沈陽(yáng)40公里，走向北東、傾向北西的撫順－營(yíng)口斷裂相交。這兩斷裂均屬郯城－廬江大斷裂帶系統(tǒng)。二界溝斷裂最后一次活動(dòng)時(shí)期為白堊紀(jì)。三、地層及巖性橋址區(qū)地層，上部為第四紀(jì)厚6－11米的圓礫層，d2mm為70－80％；d20mm為32－37％，為卵石層。但通過(guò)橋位附近采礫場(chǎng)，從河底下6－7米深挖采處的砂礫中最大可達(dá)25－35cm，個(gè)別甚至達(dá)40cm左右。從實(shí)際使用地址資料出發(fā)，d80100mm顆粒，一般未予計(jì)入百分含量?jī)?nèi)，且無(wú)代表性。礫石顆粒，尤其稍大顆粒，巖石強(qiáng)度較高，無(wú)棱角，磨圓程度良好。其巖性或礦物成份由花崗巖類或砂頁(yè)巖、石灰?guī)r以及其他暗色礦物構(gòu)成。－，由低而高坡形上升，但由于鉆孔間距較遠(yuǎn)，不知其間有無(wú)起伏。礫石層下部為前震旦紀(jì)花崗巖，上部為全風(fēng)化，下部為強(qiáng)風(fēng)化或局部全風(fēng)化。上部為散體狀，下部為碎石狀且散裝體。圓礫：褐黃色或褐灰色，d2mm為73－80％，松散，其間含粗礫砂薄層。砂礫顆粒強(qiáng)度較高，軟弱顆粒含量較少。drp＝，d95＝，d10＝，CU=,。 圓礫：褐黃色或褐灰色，d2mm為73－80％，中密，其間夾含粗礫砂薄層。砂礫顆粒強(qiáng)度較高，磨圓或磨光程度良好。drp＝，d95＝74mm，d10＝，CU=,。3混和巖：全風(fēng)化，散體狀，砂礫狀或土狀。混和巖：褐黃色，全風(fēng)化或含強(qiáng)風(fēng)化，碎石狀或局部為散體裝，砂礫狀。，混和巖：褐黃色，強(qiáng)風(fēng)化，碎石狀。，混和巖：強(qiáng)風(fēng)化，碎石狀。，混和巖：褐黃色，強(qiáng)風(fēng)化或全風(fēng)化，碎石狀或散體狀。，混和巖：褐黃色，強(qiáng)風(fēng)化，節(jié)理裂縫發(fā)育，巖石破碎，碎石狀。，混和巖：褐黃色，強(qiáng)風(fēng)化，節(jié)理裂縫發(fā)育，巖石破碎，碎石狀，不能提取巖芯。，混和巖：褐黃色，強(qiáng)風(fēng)化，節(jié)理裂縫發(fā)育，巖石破碎，碎石狀，不能提取巖芯。，1混和巖：褐黃色，強(qiáng)風(fēng)化，節(jié)理裂縫發(fā)育，巖石較比破碎，碎石狀，不能提取巖芯。，工程地質(zhì)條件良好，無(wú)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象或地段。－，砂礫顆粒較大，地下水較豐富。鉆孔過(guò)程中于標(biāo)高3－6米左右地段常?？妆谒洌袝r(shí)越發(fā)嚴(yán)重，以致鉆孔無(wú)法繼續(xù)鉆進(jìn)，成為廢孔。由于采用膨潤(rùn)土同聚丙乙烯胺混和成漿糊流體護(hù)壁，才能得到有效控制。 水文計(jì)算：＝水流壓縮系數(shù)次穩(wěn)定河段 ＝則河槽平均單寬流量＝最小橋孔凈長(zhǎng)＝mb．過(guò)水面積法沖刷前橋下毛過(guò)水面積Wq＝式中： 設(shè)計(jì)流速VS=Vc＝因橋墩阻水而引起的橋下過(guò)水面積折減系數(shù) ＝6050 壓縮系數(shù)Wq凈過(guò)水面積Wj＝（1橋孔凈長(zhǎng)m橋前最大壅水高度河灘路堤阻斷流量與設(shè)計(jì)流量的比值＝572+＝系數(shù)橋下平均流速Vm＝斷面平均流速V0=m橋下壅水高度波浪高度hb1％＝ VW=15m/s平均水深，良程D＝8102m本橋設(shè)計(jì)水位：++1． 沖刷深度A 河槽的一般沖刷一般沖刷后的最大水深hp＝Q1=Q2=4275m3,B1=B2=,k=,μ＝，λ＝，hmax＝A——單寬流量集中系數(shù)，A＝hp＝mB 河槽處橋墩的局部沖刷橋位處的沖止流速h=,d=3m,查表得：V0＝，V0′＝∵V0＝Vz﹥V0 ，＝，B＝4m，＝（+）1/2＝η＝＝＝hb＝（V0 V0′）（V/ V0）n =（）（） ＝ 總沖刷深度hs＝hp+ hb＝+＝不考慮標(biāo)高因素，＝百年一遇底設(shè)計(jì)流量為Qs＝4976立方米/秒，設(shè)計(jì)水位16米。計(jì)算最小橋孔凈長(zhǎng)Lj＝。橋前最大壅水高度，橋下壅水高度米。本橋設(shè)計(jì)水位：16米。（按《橋規(guī)》）。以上標(biāo)高均為假定標(biāo)高系統(tǒng)。 第二章 方案比選 方案一：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁（錐型錨具） 基本構(gòu)造布置（一）設(shè)計(jì)資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（墩中心距），全橋共：480米，分12跨，主梁全長(zhǎng)：，橋面凈空：凈—9米，2，計(jì)算跨徑：。立面及平面圖圖表 1（二）設(shè)計(jì)荷載汽—20，掛—100，兩側(cè)人行道、 kN/ kN/m。本橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋，錐形錨具；混凝土：主梁采用40號(hào)混凝土，人行道、欄桿及橋面鋪裝用20號(hào)混凝土；預(yù)應(yīng)力鋼筋：冶金部TB—64標(biāo)準(zhǔn)的5㎜碳素鋼絲，每束32根。橫斷面圖如下： 圖2主梁截面沿縱向的變化示例：圖表 3簡(jiǎn)直梁的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造、設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)單，受力明確，缺點(diǎn)是中部受彎矩較大，并且沒有平衡的方法，而支點(diǎn)處受剪力最大，如果處理不好主梁的連接，就會(huì)出現(xiàn)行車不穩(wěn)的情況 橋孔長(zhǎng)度確定：＝水流壓縮系數(shù)次穩(wěn)定河段 ＝則河槽平均單寬流量＝最小橋孔凈長(zhǎng)＝mb．過(guò)水面積法沖刷前橋下毛過(guò)水面積Wq＝式中： 設(shè)計(jì)流速VS=Vc＝因橋墩阻水而引起的橋下過(guò)水面積折減系數(shù) ＝6050 壓縮系數(shù)Wq凈過(guò)水面積Wj＝（1橋孔凈長(zhǎng)m橋前最大壅水高度河灘路堤阻斷流量與設(shè)計(jì)流量的比值＝572+＝系數(shù)橋下平均流速Vm＝斷面平均流速V0=m橋下壅水高度波浪高度hb1％＝ VW=15m/s平均水深，良程D＝8102m本橋設(shè)計(jì)水位：++A 河槽的一般沖刷一般沖刷后的最大水深hp＝Q1=Q2=4275m3,B1=B2=,k=,μ＝，λ＝，hmax＝A——單寬流量集中系數(shù)，A＝hp＝mB 河槽處橋墩的局部沖刷橋位處的沖止流速h=,d=3m,查表得：V0＝，V0′＝∵V0＝Vz﹥V0 ，＝，B＝4m，＝（+）1/2＝η＝＝＝hb＝（V0 V0′）（V/ V0）n =（）（） ＝ 總沖刷深度hs＝hp+ hb＝+＝不考慮標(biāo)高因素，＝：鋼筋混凝土箱形拱橋（1）方案簡(jiǎn)介 本方案為鋼筋混凝土等截面懸鏈線無(wú)鉸拱橋。全橋分八跨，每跨均采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑60m。采用箱形截面的拱圈。橋墩為重力式橋墩，橋臺(tái)為U型橋臺(tái)。（2）尺寸擬定 本橋擬用拱軸系數(shù)m=，矢跨比為1/8。,。拱圈采用單箱多室閉合箱，由8個(gè)拱箱組成。拱箱尺寸擬定如圖11：圖41）拱箱寬度：由構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和起吊能力等因素決定，一般為130～160cm。取140cm。2）拱壁厚度：預(yù)制箱壁厚度主要受震搗條件限制，按箱壁鋼筋保護(hù)層和插入式震動(dòng)棒的要求，一般需有10cm，若采用附著式震搗器分段震搗，可減少為8cm,取8cm。3）相鄰箱壁間凈寬：這部分空間以后用現(xiàn)澆混凝土填筑，構(gòu)成拱圈的受力部分，一般用10～16cm，這里取16cm。4）底板厚度：6～14cm。太厚則吊裝重量大，太薄則局部穩(wěn)定性差且中性軸上移。這里取10cm。5）蓋板：有鋼筋混凝土板和微彎板兩種型式，最小厚度6～8cm,這里取8cm。6）現(xiàn)澆頂部混凝土厚度：一般不小于10cm，這里取10cm。7）橫隔板：多采用挖空的鋼筋混凝土預(yù)制板，厚6～8cm，～。橫隔板應(yīng)預(yù)留人行孔，以便于維修養(yǎng)護(hù)。這里取厚6cm。（3）橋面鋪裝及縱橫坡度 橋面采用瀝青混凝土橋面鋪裝。橋面設(shè)雙向橫坡，%。為了排除橋面積水，橋面設(shè)置預(yù)制混凝土集水井和φ10cm鑄鐵泄水管，布置在拱頂實(shí)腹區(qū)段。雙向縱坡，%。（4）施工方法 采用無(wú)支架纜索吊裝施工方法，拱箱分段預(yù)制。采用裝配——整體式結(jié)構(gòu)型式，分階段施工，最后組拼成一個(gè)整體。方案的最終確定：經(jīng)考慮，簡(jiǎn)直梁的設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，受力的點(diǎn)明確，比較適合初學(xué)者作為畢業(yè)設(shè)計(jì)用，因此我選著了方案一。第三章 總體布置及主梁的設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（墩中心距），全橋共：480米，分12跨，主梁全長(zhǎng)：，橋面凈空：凈—9米，2，計(jì)算跨徑：。設(shè)計(jì)荷載汽—20，掛—100，兩側(cè)人行道、 kN/ kN/m。材料及工藝本橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋，錐形錨具；混凝土：主梁用40號(hào)，人行道、欄桿及橋面鋪裝用20號(hào)；預(yù)應(yīng)力鋼筋：冶金部TB—64標(biāo)準(zhǔn)的5㎜碳素鋼絲，每束32根；其他內(nèi)容鮮見設(shè)計(jì)說(shuō)明書。（二）橫截面布置本設(shè)計(jì)采用公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖40米跨徑的定型設(shè)計(jì)，因此主要尺寸已經(jīng)大致定下，以下為初步選定截面尺寸。主梁間距與主梁片數(shù)全橋?qū)?2米，（T梁上翼緣寬度為158cm，留2cm施工縫），因此共設(shè)7片主梁，根據(jù)一些資料，主梁的梁高選用230米詳細(xì)布置見下圖：圖表 4 橫截面沿跨長(zhǎng)的變化，該梁的翼板厚度不變，馬蹄部分逐漸抬高，梁端處腹板加厚到與馬蹄等寬，主梁的基本布置到這里就基本結(jié)束了。（三）橫隔梁的布置由于主梁很長(zhǎng)，為了減小跨中彎矩的影響，全梁共設(shè)了五道橫隔梁，分別布置在跨中截面、兩個(gè)四分點(diǎn)及梁端. 恒載集度 （由于一直到這里，我的設(shè)計(jì)均參照《預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋算例》，故恒載集度已知，結(jié)果如下：邊主梁的恒載集度為： g1= KN/m. 中主梁的恒載集度為： KN/m （2）第二期恒載 欄 桿：g!1)= 人行道：g(2)= 橋面鋪裝層(見圖3): g(4)=[(+)+(+)]24 = 若將各恒載均攤給7片主梁，則： g2=（+++）= 恒載內(nèi)力 如圖6所示，設(shè)x為計(jì)算截面離左支座的距離并令則主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為：1 恒載內(nèi)力計(jì)算見表2恒載內(nèi)力計(jì)算表 表2計(jì)算數(shù)據(jù)L=項(xiàng)目g1跨中四分點(diǎn)變化點(diǎn)四分點(diǎn)變化點(diǎn)支點(diǎn)0第一期恒載第二期恒載（二）活載內(nèi)力計(jì)算沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)對(duì)汽—20，1+u=,其他活載不計(jì)。以下為荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算： （1）跨中截面的荷載橫向分布系數(shù)mc 本橋跨內(nèi)有三道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)結(jié)，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為： 所以可選用偏心壓力法來(lái)繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)mc 對(duì)于T梁截面式中bi和ti—相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和厚度； ci—矩形截面抗扭剛度系數(shù)（可查《橋梁工程》表252）；2． 橋孔長(zhǎng)度確定：＝水流壓縮系數(shù)次穩(wěn)定河段 ＝則河槽平均單寬流量＝最小橋孔凈長(zhǎng)＝mb．過(guò)水面積法沖刷前橋下