【正文】 ............................................................ 86 黃淮學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計 5 1 引橋計算 設(shè)計資料 凈 8m + 2 （擋石及防撞欄桿） 主梁跨徑及全長 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： lb = (墩中心距離 ) 計算跨徑： l= (支座中心距離 ) 主梁全長： l全 = （主梁預(yù)制長度） 設(shè)計荷載 公路 Ⅰ級 人群荷載取 3KN/m2 材料 鋼筋：主筋用 HRB335 鋼筋，其他選用 R235 鋼筋 混凝土：標(biāo)號 C30 計算方法 極限狀態(tài)法 結(jié)構(gòu)尺寸 如 圖 11 所示，全斷面五片主梁，設(shè)五根橫梁 瀝青混凝土厚2cmC30 混凝土墊層6 12 cm= % = %= % = % 圖 11 主梁及橫隔梁布置圖 （尺寸單位： cm） 黃淮學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計 6 設(shè)計依據(jù) （ 1）《公路橋涵設(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） 《公路小橋涵設(shè)計示例》 劉培 文周衛(wèi)編著 人民交通出版社 ， 2021 年 （ 4） 《 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 》（ TGB012021 ） 主梁的計算 跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)（按 GM 法） 主梁的的抗彎及抗扭慣矩 xI 和 TxI 主梁界面的重心位置 xa ，如圖 12 所示 主梁截面重心軸αx 圖 12 住梁尺寸基本布置圖 （單位： cm） 翼板平均厚度： h1 1 2 8 12 1 0 c m? ? ?（ ） （ ） 主梁截面重心距： ? ?10 130( 180 20) 10 130 202242 .14 c m( 180 20) 10 130 20xa ? ? ? ? ? ???? ? ? ? 主梁抗彎彎管慣距： 321 1 0( 1 8 0 2 0 ) 1 0 ( 1 8 0 2 0 ) 1 0 ( 4 2 . 1 4 )1 2 2xI ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 2 2 41 1 3 02 0 1 3 0 2 0 1 3 0 ( 4 2 . 1 4 ) 7 . 2 4 0 7 1 4 1 0 ( m )1 2 2 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? T 形截面抗扭慣矩近似等于各個矩形截面的抗扭慣矩之和 ， 即： 3xT i i iI c b t?? 黃淮學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計 7 式中： ic —— 矩形截 面抗扭慣矩剛度系數(shù) 見表 11 ib —— 相應(yīng)各矩形的寬度 it —— 相應(yīng)各矩形的寬度和厚度 表 11 主梁截面抗扭慣矩系數(shù) t/b 1 c 1/3 查表可知： 1 1 1/ 0 .1 0 / 2 .0 0 0 .0 5 0 0 .1 1 / 3tb ? ? ? ?， c 2 2 2/ 0 / 1 .3 0 67 0tb ? ? ? ?（ ） ， 內(nèi) 插 得 ,c TxI = 33 ????? = 310?? （ m4 ） 單位寬度抗彎及抗扭慣矩： J x =xI /b= 210?? /180= 410?? (m4 /cm) J xT =TxI /b= 310?? /180= 510?? (m4 /cm) 橫梁抗彎及抗扭慣矩 ： 翼板有效寬度λ計算 ，如 圖 13所示 。 180 1801045 b b 180 1803號2號1號b 34b4b2 圖 14 荷載橫向分布 圖 （尺寸單位： cm） 1 號、 5號梁 ： 33442 2 .5 ( ) 0 .21 1 2 .5 bbbK K K K? ? ? ? ? bKK? 2 號、 4號梁： 1 1 1 1 14 2 4 2 46 7 . 5 ( ) 0 . 6 0 . 41 1 2 . 5b b b b bK K K K K K? ? ? ? ? ? 3 號梁： 0KK?? （ 0K 系梁位在 0 點的 K 值） 列表計算各梁的橫向分布影響線坐標(biāo) ? 值 見 表 14。 圖 17 橫隔梁 尺寸布置 橫隔梁 中梁 邊梁 體積計算，得： ? ? 5 72 ?? ? ? ????? ? ????? 0. 07 67 2 0. 03 8?? 橫隔梁中梁 邊梁每延米重力計算，得： 中梁每延米重力 ： 0. 07 67 25 1. 92?? 黃淮學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計 14 邊梁每延米重力 ： 0. 03 8 25 0. 95 0?? （ 3） 橋面鋪裝尺寸設(shè)置如圖 18所示 。 黃淮學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計 16 表 16 影響線面積計算 項目 計算面積 影響線面積 0? 2/1M 0? = ?? ll 4/1M 3 /16 0? = ?? ll 2/1Q 0? = ?l 0Q 1 0? = ?l 上表 16 對影響線的面積進(jìn)行了計算，結(jié)合前面表 15 中永久荷載的計算結(jié)果，接下來可以進(jìn)行梁位的永久作用效應(yīng)計算，影響線 永久作用效應(yīng)計算 結(jié)果匯總 見表 17 表 17 永久作用效應(yīng)計算 梁號 M1/2() M1/4() Q0(KN) q w0 qw0 q w0 qw0 q w0 qw0 1（ 5） 2（ 4） 3 黃淮學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計 17 可變作用效應(yīng) (1) 汽車荷載沖擊系數(shù) ? ： 簡支梁的自振頻率為： gGmc /? ccmEIlf 21 2?? = （ Hz） 由于簡支梁自振頻率 介于 Hz 和 14 Hz 之間，按《橋規(guī)》 4． 3． 2條規(guī)定，沖擊系數(shù)按照 下 式 計算： 3 3 2 1 5 7 6 ??? In f? (2) 按照《橋規(guī)》規(guī)定，公路 Ⅰ級均布荷載 kq =，集中荷載 kP 當(dāng)跨徑不大于 5m 時為 180KN ，大于等于 50m時為 360kN ，本梁為跨徑 16m，故取 kP =222kN 。 黃淮學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計 19 表 111 彎矩基本組合表（單位 :） 梁號 內(nèi)力 永久荷載 人群 汽車 )211100 ( Q jkQjnjckG ikGiniud SSSS ?????? ?? ?? ??? 1 2/1M 4/1M 2 2/1M 4/1M 3 2/1M 4/1M 注： 0? —— 橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取 。剪力 計算時，按照《橋規(guī) 》 規(guī)定，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P需乘以 的系數(shù)。 表 115 可變作用產(chǎn)生的支點剪力計算表（單位： kN） 梁號 1 2 3 公式 doV q p????人 人 人 人 1 ( ) 0 .9 1 78pq???? ? ?人 人 人 計算值 1/2??? +1/8 ??()? ?= 1/2? ? ? +1/8? 15 ? ()? ? = 1/2? ? ? + 1/8? ? () ? ? = 根據(jù) 以上數(shù)據(jù)計算汽車荷載和人群荷載的剪力效應(yīng)計算結(jié)果匯總見表 117 表 117 剪力效應(yīng)組合表（單位： kN） 梁號 剪力效應(yīng) 永久 荷載 人群 汽車 )211100 ( Q jkQjnjckG ikGiniud SSSS ?????? ?? ?? ??? 1 0V /2lV 0 2 0V /2lV 0 3 0V /2lV 0 1 號 梁 2 號 梁 3 號 梁 q 人 = 黃淮學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計 23 其中 ： 0? —— 橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取 。 判斷 T 形截面類型 已知： ? Mpa， ?sdf 280Mpa， ?tdf ， ?? ， 0 ? ? 。 故 滿足構(gòu)造要求。 （ 2） 斜截面的配筋計算圖式。 相應(yīng)的各排鋼筋彎起鋼筋的面積按下式計算： 0 30 .7 5 1 0 s insbsbsb sVA f? ??? ? 式中： 280sdf MP? ， 045S? ? ， 30. 75 10 si n 0. 75sb sf ????28 0 07 48 57? ? ? 則每排鋼筋的面積為： )( 7 3 61 4 8 5 ?? 彎起 322? ： 1239。 232? 鋼筋的抵抗彎矩 1M 為： 31 1 0 ( ) 2 280 10 3 ( 2 )22515 .49( . )ssM f A hk N m?? ? ? ? ? ? ? ?? 202? 鋼筋的 抵抗彎矩 2M 為： 42 ??????? ????? ?M 跨中截面的鋼筋抵抗彎矩 : 43 ??????? ??????? ?M 箍筋配置 按《公預(yù)規(guī)》 5． 2． 11 條規(guī)定，箍筋間距的計算公式： 2 2 6 21 3 , 0200 . 2 1 0 ( 2 0 . 6 )() c u k s v s vv dp f A f b hS V?? ???? ? ? ?? 式中： 1? —— 異形彎矩影響系數(shù)，取 1 ?? ； 3? —— 受壓翼緣的影響系數(shù)，取 3 ?? ； dV —— 距支座中心處截面上的計算剪力 (KN) ； svA —— 同一截面上 箍筋的總截面面積 (mm) ； svf —— 箍筋的抗拉設(shè)計強度； ? —— 混凝土和鋼筋的剪力分擔(dān)系數(shù)，取 ?? 。 則配筋率 )/( bSA vsvsv ?? 分別 為： 當(dāng) vS =10cm 時： 1 .0 1 0/ ( ) 0 .0 0 5 12 0 1 0s v s v vA S b? ? ? ?? 當(dāng) vS =25cm 時： 1 .0 1 0/ ( ) 0 .0 0 1 72 0 2 5s v s v vA S b? ? ? ?? 均大于規(guī)范規(guī)定的最小配筋率： R235鋼筋不小于 %的要求。 斜截面水平投影長度 C按下式計算： mh? ， 式中： m —— 斜截面受壓端正截面處的剪跨比， 近似取 3mh??，即： 1(1 1 8 1 1 6 . 6 ) 1 1 7 . 3 ( )2C c m? ? ? ? 由 C 值內(nèi)插求得各個截面頂端處的最大剪力和相應(yīng)的彎矩，按《公預(yù)規(guī)》取 1 ?? ， 2 ?? 。 0 . 0 0 22 0 1 1 7 . 3 svP ?? ? ? ??， 32 1 .0 1 .1 0 .4 5 1 0 2 0 0 1 1 7 3( 2 0 .6 0 .6 9 ) 3 0 0 .0 0 2 1 9 5 2 6 3 .7 ( )csVkN?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 32 0 .7 5 1 0 2 8 0 1 6 0 8 .6 0 .7 0 7 2 3 8 .8 2 (sbV k N?? ? ? ? ? ?） 22 263 .7 238 .82 502 .52 ( ) 258 .06 ( )c s s bV V k N k N? ? ? ? ? 斜截面 33： 截割二組彎起鋼筋，縱向鋼筋含筋率 9 . 8 21