【正文】 擊） （ 4） 短期組合 =（ 1） +（ 31） +（ 2） （ 5） 標(biāo)準(zhǔn)組合 =（ 1） +（ 2） +（ 3） （ 6） 基本組合 =（ 1） + （（ 3）+（ ） （ 2）） 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù) 對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶馬蹄的 T 形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù) n 的估算公式： 魯東大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 1 ()kp pk s pMn C A f k e? ?? ? ? 式中： kM ——持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按表 410 中第（ 5）項(xiàng)取用； 1C ——與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路 Ⅰ 級(jí)， 1C 取用 ； pA? ——一根 鋼絞線 的截面 積 是 2cm ,故 pA? = 2cm 。 m） Q（ kN） Q（ kN） （ 1） 總荷載 （ 2） 人群荷載 （ 31 汽車荷載（考慮沖擊） （ 31） 汽車荷載（未考慮沖擊） （ 4） 短期組合 =（ 1） +（ 31） +（ 2） （ 5） 標(biāo)準(zhǔn)組合 =（ 1） +（ 2） +（ 3） （ 6） 基本組合 =（ 1） +? ??（ 3） + （ 2） 魯東大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 表 （ 3） 3 號(hào)梁內(nèi)力組合表 序 號(hào) 荷載類別 跨中截面 四分點(diǎn)截面 支點(diǎn)截面 M（ kN 魯東大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 BA剪力影響線qk=Pk =3 36 kN1. 090. 61750. 00910. 3374000. 17m汽m人m汽m人m汽m人m汽m人1號(hào)梁3號(hào)梁2號(hào)梁4號(hào)梁 圖 支點(diǎn)截面剪力計(jì)算圖 表 支點(diǎn)截面內(nèi)力計(jì)算表 梁號(hào) 1 2 3 4 公路 Ⅰ 級(jí) （考慮沖擊系數(shù)） max kQ （ N） 人群荷載 max kQ （ N） 魯東大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 表 （ 1） 1 號(hào)梁內(nèi)力組合表 序 號(hào) 荷載類別 跨中截面 四分點(diǎn)截面 支點(diǎn)截面 M（ kN 計(jì)算所得的 ij? 值列于表 內(nèi)。t i3(m4) 翼緣板① 310?? 腹板 ② 1..51 310?? 馬蹄 ③ 310?? ∑ 310?? ② 計(jì)算抗扭修正系數(shù) β 對(duì)于本算例主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得： ????iiiiTIaEIGl i221211? 式中： G=； l=； 43 mIi Ti ???? ??； a1=a8=； a2=a7=； a3=a6=； a4=a5=； Ii=。 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 如前所述，橋跨內(nèi)設(shè) 五 道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為： ??B 認(rèn)為具有得靠的橫向聯(lián)接，寬跨比接近 ，按 修正偏心壓力法計(jì)算。 4 上部結(jié)構(gòu) 施工圖設(shè)計(jì) 主梁永久作用效應(yīng)計(jì)算 永久作用集度 （ 1） 預(yù)制梁自重 （一期橫載） 按跨中截面計(jì)，主梁的橫載集度 ： g（ 1） =25=由于變截面的 過(guò)渡區(qū)段折算成的橫載集度： g（ 2） =2(++)25/=由于梁端腹板加寬所增加的重力折算成的橫載集度： g（ 3） ＝ 225/=中橫隔梁體積： （ ） = 端橫隔梁體積： （ +） = 邊主梁的橫隔梁橫載集度： g（ 4） =（ 3+2） 25/=邊主梁的橫隔梁橫載集度： g（ 4）′ =2 g（ 4） =2= 邊主梁的一期橫載集度為： g1= ?? ?????41i kN/m 中 主梁的一期橫載集度為： g1′＝ ? =+++=魯東大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 （ 2） 二期永久作用 一側(cè)人行道欄桿 kN/m；一側(cè)人行道 kN/m；橋面鋪裝層重 （圖 ） 圖 橋面鋪裝（尺寸單 位： mm） 1 號(hào)梁： （ +） 25= kN/m 2 號(hào)梁： （ +） 25= kN/m 3 號(hào)梁： （ +） 25= kN/m 4 號(hào)梁： （ +） 25= kN/m 現(xiàn)將 恒 載作用匯總 如表 恒載匯總表 梁號(hào) 一期橫載 g1（ kN/m） 二期橫載 g2（ kN/m） 總荷載（ kN/m） 1 =++ 2 3 4 永久作用效應(yīng) 如圖 所示，設(shè) x 為計(jì)算截面離左支座的距離，并令 /xl?? 。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制 作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道路中橫隔梁； 當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。 主梁跨中截面的全截面幾何特性如表 圖 主梁跨中截面分塊圖 表 (1)主梁跨中小毛截面的幾何特性 分塊名稱 分塊面積 Ai (cm2) （ 1） yi (cm) （ 2） 分塊面積對(duì)上緣靜矩 Si=Aiyi (cm3) （ 3） =（ 1） （ 2） di=ysyi (cm) （ 4） 分塊面積對(duì)截面形心的慣矩 Ix=Aidi2 (cm4) （ 5） =（ 1） （ 4） 2 分塊面積的靜矩 Ii (cm4) （ 6） 翼板 ① 2520 9 22680 105 105 三角承托 ② 840 22 1848 105 105 腹板 ③ 3600 90 324000 105 105 下三角 ④ 150 24495 105 105 馬蹄 ⑤ 1500 185 277500 105 105 ∑ 8610 667155 105 105 ∑Ⅰ =∑Ⅰ i+∑Ⅰ = 105(cm4), iis yy= AA?? = ， xy = 210 77. 5= m 魯東大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 表 (2)主梁跨中 大 毛截面的幾何特性 分塊名稱 分塊面積 Ai (cm2) （ 1） yi (cm) （ 2） 分塊面積對(duì)上緣靜矩 Si=Aiyi (cm3) （ 3） =（ 1） （ 2） di=ysyi (cm) （ 4） 分塊面積對(duì)截面形心的慣矩 Ix=Aidi2 (cm4) （ 5） =（ 1） （ 4） 2 分塊面積的靜矩 Ii (cm4) （ 6） 翼板 ① 3600 9 32400 105 105 三角承托 ② 840 22 18480 105 105 腹板 ③ 36000 90 324000 105 105 下三角 ④ 150 24495 105 105 馬蹄 ⑤ 1500 185 277500 105 105 ∑ 9690 676875 105 105 ∑Ⅰ =∑Ⅰ i+∑Ⅰ =1 05(cm4), sy =, xy = 210 =140. 15c m 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) ρ（希望 ρ在 以上） 上核心距： s x 47848000k = = = 3 5 . 2 5 c my 9 6 9 0 1 4 0 . 1 5A??? ? ? 下核心距： x s 4784800k = = = 7 0 . 6 9 c my 9 6 9 0 6 9 . 8 5A??? ? ? 截面效率指標(biāo)： ρ= 0 1 0 ?????h kk sx 表明以上初擬的主梁中截面是合理的?？紤]到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按 三 層布置， 一層最多排三束，同時(shí)還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條對(duì)鋼束間距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為 500mm，高度為 300mm，馬蹄與腹板交接處作三角過(guò)渡，高度過(guò) 100mm，以減小局部應(yīng)力。本設(shè)計(jì)預(yù)制 T 梁的翼板厚度取用 180mm，翼板根部加厚到 300mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。 圖 結(jié)構(gòu)尺寸（尺寸單位： mm） 主梁跨中截面主要尺寸擬訂 主梁高度： 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15~1/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在 1/18~1/19。ck MPa 容許拉應(yīng)力 39。主梁安裝就位后現(xiàn)澆 60cm寬的濕接縫。 材料及工藝 混凝土：主梁用 C50。 已有成熟的工 藝技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，需用大量的吊裝設(shè)備，占用施工場(chǎng)地，勞動(dòng)力多。對(duì)下部結(jié)構(gòu)和地基的要求性 較 高。 (3)行車較平順 (1) 主梁與斜腿均采用箱形截面，且在斜腿基腳之間采用固結(jié)構(gòu)造，施工較為復(fù)雜，而且工期較長(zhǎng)。 (2)河床壓縮較多，泄洪能力較好。但是在無(wú)特殊需求通航要求的航道中采用連續(xù)剛構(gòu)體系顯得沒(méi)有必要。 適用性 (1)在無(wú)特殊需求 、 通航要求的航道采用多跨簡(jiǎn)支分離式橋型，滿足橋下凈空的要求。 (2)預(yù)應(yīng)力、徐變、收縮、溫度變化以及基礎(chǔ)變位等因素都會(huì)使斜腿剛架橋產(chǎn)生次內(nèi)力，受力分析上也相對(duì)較復(fù)雜。 此外雙柱式橋墩 外形輕巧大方，圬工體積較少。但是 墩身較為厚重， 圬工量大，外形粗大笨重，減少橋下有效孔徑，增大地基負(fù)荷；當(dāng)橋墩較高，地基承載力較低時(shí)尤為不利。 3 種方案的比較 表 暫列于后。 （ 5）美觀 上的要求 一座橋梁 應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景觀相協(xié)調(diào)。并且橋梁的橋型應(yīng)該是造價(jià)和使用年限內(nèi)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋型，設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分考慮維修的方便和維修費(fèi)用少，維修時(shí)盡可能不中斷交通，或中斷交通的時(shí)間最短。 （ 2）舒適與安全性 的要求 現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動(dòng)與沖擊。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 橋型： 雙向整體 式裝配預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 型梁橋 橋面寬度：全寬 橋面 凈寬 ： 凈 — 14+2 。年 極端 最高氣溫 44186。本橋上部結(jié)構(gòu)采用先預(yù)制后張拉的施工形式。橋梁全長(zhǎng) 430m，上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 型梁橋，下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩，樁基礎(chǔ)，輕型薄壁橋臺(tái)。 （ 3）氣象情況 查閱 當(dāng)?shù)貧庀筚Y料。 （ 4）地震情況 地震烈度為 6 級(jí)。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。 橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則。應(yīng)便于制 造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。 橋型方案構(gòu)思與總體設(shè)計(jì) 方案初選（擬定橋型圖式） 根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)原則，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期等多方面比選，初步確定梁橋、拱橋、剛架橋三種橋梁形式。 ① 重力式實(shí)體橋墩 采用混凝土或石砌的實(shí)體結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)易，取材方便，節(jié)約 鋼材 。 ③ 柱式 橋墩 柱式橋墩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由分離的兩根或者多根 立柱所組成， 城市 路橋的橋墩布置和形式好環(huán)，直接影響交通和美觀， 雙柱式橋墩 楣梁可以外露或出于美觀需要而隱蔽于上部結(jié)構(gòu)之內(nèi) ，造型美觀，此地基采用鉆空罐注樁，雙柱式橋墩在強(qiáng)度和剛度上也滿足要求。這樣的單隔板或承三角形的隔板將使此處梁截面產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩峰值，使得通過(guò)此截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋十分密集，在構(gòu)造布置上比較雜。 工難度增加。 (1)本身主橋的跨度很大，也滿足橋下凈空的要求。同連續(xù)剛構(gòu)體系一樣，在橋下沒(méi)有特殊需求通航要求的航道中采用跨越能力較大的拱橋，顯得沒(méi)有必要。 (2)采用預(yù)制 T 梁，可以在工廠預(yù)制施工，質(zhì)量可靠，工期有保障。 (1)跨度大，在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺(tái)將承受很大水平推力。 技術(shù)較先進(jìn)，工藝要求較嚴(yán)格，橋梁上部結(jié)構(gòu)除 用掛籃施工外，掛梁需另用一套安裝設(shè)備。 橋型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與周圍的協(xié)調(diào)性較差 3 初步設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 地質(zhì)資料 魯東大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 彌渡 河地質(zhì)分布： Ⅰ .亞粘土：分布在標(biāo)高 ， ? ?0 210KPa? ? ， 31 /KN m? ? ， 1 10C KPa? ，01 20?? ， 41 12020 /m KN m? ， 531 3 10 /k KN m?? ； Ⅱ . 中密中 砂：分 布在