【正文】 B河預(yù)應(yīng)力T型橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原始資料（1）、設(shè)計(jì)流量：500 m3/s（2）、設(shè)計(jì)流速：（3）、河床比降：7‰。（4）、汛期含沙量：18kg/ m3（5）、橋位處于重丘陵區(qū)，汛期多為六、七級(jí)風(fēng)，該河流無(wú)流冰現(xiàn)象，亦無(wú)流木和較大漂浮物，不道航，無(wú)抗震要求。，雨季 9月份。 河段類型判斷岸線不太穩(wěn)定，河槽內(nèi)天然沖淤比較明顯，主流在河槽內(nèi)擺動(dòng)，和段微彎，邊灘比較發(fā)達(dá)，河槽較寬淺，洪水期漫灘流量較大，所以綜合分析判斷：B河屬于次穩(wěn)定河段。 設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)流速的復(fù)核根據(jù)地質(zhì)縱剖面圖繪出的河床樁號(hào)，繪制河流縱斷面圖。（）樁號(hào)K6+K6+K6+K6+K6+標(biāo)高由于灘槽不易劃分,故河床全部改為河槽Wc=㎡Bc=141 mhc== m過(guò)水面積、水面寬度、濕周計(jì)算表 樁號(hào)河床標(biāo)高（m）水深（m）平均水深（m）間距（m）過(guò)水面積（m）濕周（m）K6+0　　　　20　　　　合計(jì)141 擬定橋長(zhǎng)B河屬次穩(wěn)定河段，查規(guī)范《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGC302002）， kq= n3= Qp= Qc=500 m3/s Bc=141 m橋孔最小凈長(zhǎng)度為：141= m綜合分析橋型擬訂方案為530 m預(yù)應(yīng)力T型梁橋，采用雙柱式橋墩建橋后實(shí)際橋孔凈長(zhǎng): Lj=5（30－）= m﹥（ m） 計(jì)算橋面標(biāo)高（1）、雍水高度Fr===＜1 即設(shè)計(jì)流量通過(guò)時(shí)為緩流v0M= vc=vs= m/s∴Aj=－4=㎡vM=1/2（Qp/ Aj + vc)=KN=KY=△Z= （vM2v0M2）=()（）/2=∴橋下雍水高度△Z’,= △Z /2 =（ 計(jì)算水位Hj=Hc+△Z’=+= m（3）、 橋面標(biāo)高不通航河段 △hT=建筑高度 △hD=+=橋面標(biāo)高 Hq=Hj+△hT+△hD=++= m路面標(biāo)高 m（1）、 一般沖刷 查132得按公式1320考慮B1=B2=BC=141m Q1=QC=500 m3/s Q2=QCP=500 m3/s （2）、 局部沖刷查附錄15 E=由公式13—25得 總沖刷深度由表13—4 公式13—29河槽最長(zhǎng)沖刷線高程橋下河槽基底最小埋置高程 方案比選方案比較表 方案類別比較項(xiàng)目第一方案第二方案主橋：預(yù)應(yīng)力混凝土T形簡(jiǎn)支梁橋（530m）主橋：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋（820m）橋長(zhǎng)（m）150160最大縱坡（%）22工藝技術(shù)要求技術(shù)較先進(jìn)，工藝要求較嚴(yán)格，采用后張法預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，需要采用吊裝設(shè)備，且在近幾年預(yù)應(yīng)力混凝土T行梁橋施工中有成熟的施工經(jīng)驗(yàn)和施工技術(shù)工藝較先進(jìn)，有成熟的施工經(jīng)驗(yàn)和施工工藝，使用范圍廣，相對(duì)板的自重也較小，但制作麻煩，需要使用大量的鋼筋使用效果屬于靜定結(jié)構(gòu)，橋面平整度較好，使用階段易于養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)較低。屬于靜定結(jié)構(gòu)，橋面平整，行車條件較好，但養(yǎng)護(hù)較麻煩從對(duì)比來(lái)看，我比較傾向于預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋。2 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑=30 m 主梁全長(zhǎng)= m 計(jì)算跨徑= m橋面凈空=2++2= m 設(shè)計(jì)荷載 公路—Ⅰ級(jí)，每側(cè)人行護(hù)欄, KN/ KN/ m。 材料及工藝混凝土：主梁用C50，欄桿及橋面鋪裝用C30預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JIG D62—2004），每束6根，全梁配3束，fpk=1860Mpa普通鋼筋采用HRB335鋼筋，鋼筋按后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70㎜，外徑75㎜的金屬波紋管和夾片錨具。 設(shè)計(jì)依據(jù)1） 交通部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003），簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》。2） 交通部頒《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JIG D60—2004）， 簡(jiǎn)稱《橋規(guī)》。3） 交通部頒《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JIG D62—2004），簡(jiǎn)稱《公預(yù)規(guī)》。，基本數(shù)據(jù) 名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)C50砼立方強(qiáng)度f(wàn)cu，kMPa50彈性模量EcMPa104軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)ckMPa軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)tkMPa軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)cdMPa軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)tdMPa短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力 fck‘MPa容許拉應(yīng)力 ftk‘MPa持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)軸載組合：MPa①容許壓應(yīng)力 fckMPa②容許主壓應(yīng)力 fck‘MPa短期效應(yīng)組合：MPa①容許拉應(yīng)力σst MPa0②容許主拉應(yīng)力 ftk‘MPa162。鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk‘MPa1860彈性模量Ep ‘MPa105抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)pdMPa1260最大控制應(yīng)力 fpk‘MPa1395持久狀態(tài)：MPa標(biāo)準(zhǔn)荷載組合 fpk‘MPa1209材料重度C50砼r1KN/m3瀝青砼r2KN/m3鋼絞線r3KN/m3C30砼r4KN/m324欄桿r5KN/m鋼束與混凝土的彈性模量比аEP在考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到C45時(shí)開(kāi)始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。f，ck和f，tk分別表示鋼束張拉時(shí)混凝土的抗拉，抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度：則f，ck= Mpa, f，tk= Mpa 橫截面布置 主梁間距與主梁片數(shù)通常主梁應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì),同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)ρ很有效,㎜,由于寬度較大,為保證橋梁的整體受拉性能,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(yùn)輸，吊裝階段的小截面（bi=1600㎜）和運(yùn)營(yíng)階段的大截面（bi=1700㎜），凈—2++2= m的橋?qū)掃x用7片主梁，如圖（21） 1/2支斷面 1/2跨中斷面 主梁跨中截面主要尺寸擬訂 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與跨徑之比通常在～，故本設(shè)計(jì)取用1750㎜的主梁高度。 計(jì)算截面幾何特性凈截面的計(jì)算（b=160cm） 分塊面積到上緣的距離yi(cm)分塊面積Ai(cm2)分塊面積對(duì)上緣的靜矩Si(cm3)分塊面積自身慣性矩Ii(cm4)di=ysyi(cm)分塊面積對(duì)形心慣性矩Ix(cm4)I=Ii+Ix(cm4)①②③④⑤⑥⑦翼板①4128051204800990三角承托②720813640002095751腹板③8223681941764990734下三角④10015270765625766181馬蹄⑤684113202205776901679Σ⑥515233590419555335ys=∑Si/∑Ai=335904/5152=㎝yx=175－=㎝毛截面的計(jì)算（b=170cm） 分塊面積到上緣的距離yi(cm)分塊面積Ai(cm2)分塊面積對(duì)上緣的靜矩Si(cm3)分塊面積自身慣性矩Ii(cm4)di=ysyi(cm)分塊面積對(duì)形心慣性矩Ix(cm4)I=Ii+Ix(cm4)①②③④⑤⑥⑦翼板①4136054405101052三角承托②72081364000532095751腹板③8223681941764990734下三角④10015270765625766181馬蹄⑤684113202205776901679Σ⑥523233622419555335 ys=∑Si/∑Ai=336264/5232=㎝yx=175－=㎝ 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)ρ上核心距: ks=㎝下核心距: kx=㎝截面效率指標(biāo):ρ==＞ 表明以上初步擬訂的主梁跨中截面是合理的 橫截面沿跨長(zhǎng)的變化 如圖23所示,本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式,橫截面的T梁翼板厚度沿跨長(zhǎng)不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起的局部應(yīng)力,也為布置錨具的需要,馬蹄部分配合鋼束彎起而從四分點(diǎn)附近開(kāi)始向支點(diǎn)逐漸抬高,在馬蹄抬高的同時(shí),腹板寬度亦開(kāi)始變化。 橫隔梁的位置在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布,當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻,否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減少對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道橫隔梁；當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計(jì)共設(shè)置七道橫隔梁。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部240㎜，下部220㎜；中橫隔梁高度為1600㎜，厚度為上部160㎜，下部橫隔梁3主梁作用效應(yīng)計(jì)算 永久作用效應(yīng)計(jì)算（1） 預(yù)制梁自重① 跨中截面主梁的自重g（1）=r1=25=G（1）==② 馬蹄抬高與腹板寬段梁的自重g（2）=（+）25/2= KN/mG（2）== KN③ 支點(diǎn)段梁的自重g（3）=25= KN/mG（3）== KN④ 邊主梁的橫隔梁中橫隔梁的體積：〔 （+）－（+）－1（+1）+2〕=端橫隔梁的體積：〔1+〕= m3故半跨內(nèi)橫隔梁重力為：G（4）=（5+2）25= KN⑤ 預(yù)制邊主梁的恒載集度為：g1=（+++）/= KN/m預(yù)制中主梁的恒載集度為：g1，=（+++2）/= KN/m（2） 二期恒載① 混凝土墊層鋪裝：24= KN/m6㎝瀝青鋪裝：23= KN/m若將橋面鋪裝均攤給七片主梁，則：g（5）=（+）/7= KN/m② 欄桿：一側(cè)防撞欄：5 KN/m若將兩側(cè)防撞欄均攤給七片主梁，則：g（6）=52/7= KN/m③ 邊主梁現(xiàn)澆T梁翼板集度：g（7）=25= KN/m中主梁現(xiàn)澆T梁翼板集度：g（7），=25= KN/m④邊主梁二期恒載集度：g2= g（5）+ g（6）+ g（7）=++= KN/m中主梁二期恒載集度：g2，= g（5）+ g（6）+ g（7），= KN/m⑤邊主梁總的恒載集度：g=g1+g2=+=中主梁總的恒載集度：g，=g1，+g2，=+=如圖31所示，設(shè)x為計(jì)算截面離左支座的距離,并令α=x/L，則主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為: Mα=α（1－α）l2g/2, =（1－2α）lg/2恒載內(nèi)力計(jì)算表 截面位置邊主梁中主梁MQMQ跨中G100G200Σ00L/4G1G2Σ變截面G1G2Σ支點(diǎn)G100G200Σ00 可變作用效應(yīng)計(jì)算（修正剛性橫隔梁） 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按《橋規(guī)》,結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān),因此要先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻。簡(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式計(jì)算。f=== HZ其中mc==25103/=103N/m根據(jù)《橋規(guī)》的規(guī)定,可計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為:μ=㏑=∴1+μ= 按《橋規(guī)》,當(dāng)車道大于兩車道時(shí),需進(jìn)行車道折減,當(dāng)采用兩車道布載時(shí)不需要進(jìn)行折減，采用三車道布載時(shí)。 計(jì)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本橋跨內(nèi)設(shè)有七道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)結(jié)，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為：==＞2所以可修正剛性橫隔梁法來(lái)繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)mc。① 計(jì)算主梁抗扭慣性矩IT對(duì)于T形梁截面，抗扭慣性矩可近似按下式計(jì)算：IT=cibiti3bi，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)；根據(jù)t/b查表計(jì)算；m—梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的塊書(shū)。對(duì)于跨中截面，翼緣板的換算厚度：t1==13㎝馬蹄部分的換算厚度平均為：t3==24㎝IT的計(jì)算圖式如圖32 IT計(jì)算表 分塊名稱ti