【正文】 第二節(jié) 橋梁結(jié)構(gòu)的總體布置 一 、平面設(shè)計(jì) 特大橋、大橋、中橋橋位 原則上應(yīng)服從路線走向，一般應(yīng)橋、路綜合考慮，盡量選擇在河道順直，水流穩(wěn)定、地質(zhì)良好的河段上。 二 、立面布置 確定橋梁總跨徑、橋梁分孔、 橋面高程 、橋上和橋頭引道 的縱坡以及 基礎(chǔ) 的埋 置 深 度 等 橋梁總跨徑：橋涵孔徑的設(shè)計(jì)必須保證設(shè)計(jì)洪水及流冰、泥石流、漂流物等安全通過，并應(yīng)考慮壅水、沖刷對(duì)上下游的影響，確保橋涵附近路堤的穩(wěn)定。最經(jīng)濟(jì)的分孔方式是使上下部結(jié)構(gòu)的總造價(jià)趨于最低。 縱坡設(shè)置： 對(duì)于大、中橋梁，為了利用橋面做成從橋的中央向橋頭兩端縱坡為 1%~2%的雙面坡。 三 、橫截面設(shè)計(jì) 確定橋面寬度、橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面布置等。 橫坡設(shè)置：從橋面中央傾向兩側(cè) %3%的橫向坡度。 100 1251200180050070050 50800141200i = 2%100200 圖 方案三橫截面 二、 方案評(píng)價(jià) 方案一 ：預(yù)應(yīng)力 空心板 簡支梁橋 簡支梁橋是梁式橋中應(yīng)用最早，使用最廣泛的一種橋型。 缺點(diǎn)： （ 1） 自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng)采用無鉸拱時(shí)，對(duì)地基條件要求較高； (2)圬工拱橋一般都采用在支架上施工的方法修建，隨著跨徑和橋高的的增大，支架或其他輔助設(shè)備的費(fèi)用大大增加，從而增加了拱橋的施工難度，提高了拱橋的造價(jià)； （ 3） 由于拱橋的水平推力較大，在連續(xù)多孔的的大、中橋梁中。 缺點(diǎn)：斜拉橋橋 墩少節(jié)省空間，但遇不可抗拒力易發(fā)生位移。 10 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 第一節(jié) 設(shè)計(jì) 依據(jù)和基礎(chǔ)資料 標(biāo)準(zhǔn) 1） 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： 13m； 計(jì)算跨徑： ； 主梁 全長： ； 2） 橋面 寬度 ：凈 7m+2 （ 防撞護(hù)欄 ） ； 3） 設(shè)計(jì)荷載：公路 — Ⅱ 級(jí)； 4） 環(huán)境 標(biāo)準(zhǔn) ： Ⅰ 類 環(huán)境 。 2） 鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)度低松弛 7 絲捻 制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線 ，公稱直徑為 ， 公稱面積 140mm178。 3） 空心板斷面：空心板高度 ，寬度 ，各板之間留有 隙。 99 99 991 1 17 0 0 / 299508 0 0 / 20 . 560C4 0 防水混凝土 0 . 1 0 m瀝青混凝土 0 . 0 6 mS BS 防水層鉸縫橫斷面中心線 圖 橋梁橫斷面及構(gòu)造圖（單位： cm） 圖 空心板截面細(xì)部尺寸圖（單位： cm） 12 設(shè)計(jì)參數(shù) 1）相對(duì)濕度為 80%。 第三節(jié) 空心板毛截面幾何特性計(jì)算 截面面積 空心板截面面積為： ? ?2 2 23 7 8 19 9 6 0 2 1 5 2 7 7 4 3 9 822A c m c m??? ??????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????? 截面重心位置 全截面對(duì) 1／ 2 板高的距離為 ： ? ? ? ? 3312 2782 0 . 5 7 7 3 0 8 8 3 3 0 0 . 5 4 8 3 0 8 3 0 0 1 . 0 1 732 3hS c m c m?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ???? 鉸縫的面積為 ： ? ? 2= 2 0. 5 7 7 + 8 3 + 0. 5 4 8A c m? ? ? ? ? ?鉸 =129cm178。為了計(jì)算方便，近似按各板平均分配橋面鋪裝重量來考慮，則每塊空心板分配到的每延長米橋面系重力為 ： 2 7 . 5 2 2 7 . 1 6 5 . 2 78G k N m k N m???? 鉸縫自重計(jì)算（二期結(jié)構(gòu)自重） 3G ? ? 43 1 2 9 1 6 0 1 0 2 5 0 .4 7 2 5G k N m k N m?? ? ? ? ? ? 由上述計(jì)算得空心板每延長米總重力為 ： IG =(一期結(jié)構(gòu)自重 ) IIG = 2g + 3g =(+)kN/m= kN/m G = IG + IIG =(+)kN/m= kN/m 由此可計(jì)算 出簡支空心板永久作用 效應(yīng)，計(jì)算結(jié)果見表 。 汽車荷載橫向分布系數(shù)：本算例空心板跨中和 l /4 處的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算，支點(diǎn)按杠桿原理法計(jì)算，支點(diǎn)至 l /4 點(diǎn)之間截面的荷載橫向分布系數(shù)通過直線內(nèi)插求得。各板的橫向分布影響線及橫向最不利布載見圖 ，由于橋梁橫斷 16 面結(jié)構(gòu)對(duì)稱，故只需計(jì)算 1— 4 號(hào)板的橫向分布影響線坐標(biāo)值。 P k = 2 1 0 . 2 4 k NL / 4 = 3 . 1 4q k = 7 . 8 7 5跨中彎矩影響線21 / 2 / 4 19 .7 19 2l l m? ? ? ? ? 0 . 50 . 5P k = 2 5 2 . 2 9 k N跨中剪力影響線628 628q k = 7 . 8 7 5 k N / m1 / 2 1 / 2 / 2 1. 57lm? ? ? ? ? 圖 空心板跨中內(nèi)力影響線及加載圖式（尺寸單位： cm） 19 q k = 7 . 8 7 5 k N / mP k = 2 1 0 . 2 4 k N3 L / 1 6 = 2 . 3 5 5 mL/4 處截面彎矩影響線21 / 2 3 / 16 l m? ? ? ? ? q k = 7 . 8 7 5 k N / mP k = 2 5 2 . 2 9 k N9423140 . 2 50 . 7 5L/4 處截面剪力影響線1 / 2 3 / 4 3 / 4 32 5lm? ? ? ? ? 圖 空心板 l /4 處截面內(nèi)力影響線及加載圖式（尺寸 單位： cm） 1） 跨中截面 ① 彎矩： = ( )k k k kM m q P y?? ?汽 （不計(jì)沖擊時(shí)） (1 ) ( )k k k kM m q P y? ? ?? ? ?汽 （計(jì)沖擊時(shí)） 兩車道布載： 不計(jì)沖擊： M汽 =1 （ ＋ ） kN m ② 剪力： = ( )k k k kV m q P y???汽 （不計(jì)沖擊時(shí)） ( 1 ) ( )k k k kV m q P y? ? ?? ? ?汽 （計(jì)沖擊時(shí)） 兩車道布載： 不計(jì)沖擊： V汽 =1 （ ＋ ） kN = kN 計(jì)沖擊： V汽 = （ ＋ ） kN = kN 2) l /4 處截面 ① 彎矩： = ( )k k k kM m q P y?? ?汽 （不計(jì)沖擊時(shí)） ( 1 ) ( )k k k kM m q P y? ? ?? ? ?汽 （計(jì)沖擊時(shí)） 兩車道布載： 不計(jì)沖擊： M汽 =1 （ ＋ ） kN m ② 剪力： = ( )k k k kV m q P y???汽 （不計(jì)沖擊時(shí)） ( 1 ) ( )k k k kV m q P y? ? ?? ? ?汽 （計(jì)沖擊時(shí)） 兩車道布載： 不計(jì)沖擊時(shí)： V汽 =1 （ ＋ ） kN = kN 計(jì)沖擊時(shí)： V汽 = （ ＋ ） kN = kN 3） 支點(diǎn)截面剪力 21 支點(diǎn)截面由于車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長的變化，同樣均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的 同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線的峰值處，如圖 所示。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的基本組合表達(dá)式為： ）kQGKud SSS 100 ( ?? ?? 式中： 0? ―― 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)， 0? =； udS ―― 效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； GKS ―― 永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； kQS1 ―― 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值； 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合： 作用短期效應(yīng)組合表達(dá)式： kQGKsd SSS 139。 《橋規(guī)》還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)需要進(jìn)行彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn) 23 值效應(yīng)組合，即此時(shí)效應(yīng)組合表達(dá)式為： kQGK SSS 1?? S ―― 標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； kQGKSS 1, ―― 永久作用效應(yīng)、汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值。 m kN kN ① 第一期永久作用 ② 第二期永久作用 ③ 總永久作用（ =① +② ） ④ 可變作用（不計(jì)沖擊） ⑤ 可變作用（計(jì)沖擊） ⑥ 標(biāo)準(zhǔn)組合（ =③ +⑤ ） ⑦ 短期組合 （ =③＋ ④ ） ⑧ 極限組合 （ =③ +⑤ ） ⑨ 長期組合 （ =③ + ④ ） 第五節(jié) 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置 一、預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算 本計(jì)算采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板構(gòu)造形式。本計(jì)算以部分 A 類構(gòu)件設(shè)計(jì)，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力 Npe。 代入σ stσ pc≤ A 類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的 最小 有效預(yù)加力為： WeAfWMNptksdpe??? 1 式中： tkf —— 混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 本計(jì)算采 用高強(qiáng)度低松弛 7 絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱 直徑 為 ，公稱 面積 140mm2， 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 fpk=1860MPa， 設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 fpd=1260MPa， 彈性模量 EP= 105MPa。先張法混