【正文】 人群荷載 max()V KN 序 號(hào) 荷載類別 跨中截面 四分點(diǎn)截面 支點(diǎn)截面 ()M KN m? ()VKN ()M KN m? ()VKN ()VKN 1 總恒載 2 人群荷載 3 汽車荷載（考慮沖 出） 3’ 汽車荷載（未考慮沖出） 4 短期組合 =1+ 3’ +2 5 標(biāo)準(zhǔn)組合 =1+3+2 6 基本組合 =1+ [3+2] 第 2章 裝配式預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算 23 表 212（ 2） 2號(hào)梁內(nèi)力組合表 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 跨中截面鋼束的估算及確定 《公橋規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。kq KN m? 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算彎矩時(shí)為 ? ?3 6 0 1 8 0 3 9 . 2 5 1 8 0 0 . 7 5 2 3 7 . 65 0 5kP K N? ? ???? ? ? ? ? ??????????； 計(jì)算剪力時(shí)為 23 7. 6 1. 2 28 5. 12kP K N? ? ?。 表 26 荷載橫向分布系數(shù) ②支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù) 0m （杠桿原理法） 支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算如圖 27。 計(jì)算所得 ij? 值見表 25。 。 計(jì)算主梁抗扭慣矩 IT 對(duì)于箱形截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算： 2 314 nT i i iiI c b tdst ?????? 式中： ii tb、 —— 為相應(yīng)各矩形的寬度與厚度， ? —— 箱梁截面面積。 故一期恒載集度有， 邊梁： 41 3 5 . 5 2 . 5 1 8 0 . 3 2 5 0 . 1 6 8 3 8 . 5 1 ( / )iiig g K N m?? ? ? ? ? ?? 中梁： 41 3 2 . 5 2 . 4 6 4 0 . 6 5 0 . 3 3 6 3 5 . 9 5 ( / )iiig g K N m?? ? ? ? ? ?? （ 2）二期恒載 二期恒載主要包括防撞護(hù)欄、人行道、橋面鋪裝、現(xiàn)澆濕接縫四個(gè)部分。箱梁一般構(gòu)造見圖 2 24： 第 2章 裝配式預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算 13 圖 23 圖 24 橫截面沿跨長度變化 本設(shè)計(jì)梁高采用等高度形式，橫截面頂板厚度沿跨長不變。 本設(shè)計(jì)主梁高度取用200cm，其高跨比為 1/20。第 2章 裝配式預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算 11 第 2 章 裝配式預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算 設(shè)計(jì)資料與結(jié)構(gòu)尺寸 設(shè)計(jì)資料 橋面凈空： 凈－ 9+2 1m 主梁跨徑和全長： 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： mlb 40? ； 計(jì)算跨徑： ml ? ； 主梁預(yù)制長度： ml ＝全 ； 設(shè)計(jì)荷載： 公路 — Ⅱ級(jí)汽車荷載 人群荷載 2/ mkN 結(jié)構(gòu)重要系數(shù) ?? 材料規(guī)格： 鋼筋：主筋采用 HRB335 鋼筋 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPafsk 335? 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 MPafsd 280? 彈性模量 MPaEs ?? 相對(duì)界限受壓區(qū)高度 ?b? 箍筋采用 R235 鋼筋 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPafsk 235? 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 MPafsd 195? 混凝土：主梁采用 C50 砼 抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPafck ? 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 MPafcd ? 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPaftk ? 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 MPaftd ? 彈性模量 M PaEc ?? 第 2章 裝配式預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算 12 設(shè)計(jì)依據(jù)： (1)、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D602020） 。從安全角度講， 第一方案截面形狀不穩(wěn)定，整體穩(wěn)定性較差，不利于抗震條件；第二，三方案則整體穩(wěn)定性能高些，且看起來美觀大方，第二方案則更突出美觀性。 施工方案：全橋采用裝配式施工方法。每跨設(shè)有 4片箱梁，全橋共計(jì) 8 片箱梁。在簡(jiǎn)支箱梁橋的跨中還留有 5厘米的伸縮縫。但這種橋?qū)儆诠靶蔚牧菏綐?，上弦拉力很大，預(yù)應(yīng)力鋼筋用量較大。為減小拱對(duì)墩臺(tái)的水平推力，拱橋朝著主拱圈與拱上建筑聯(lián)合作用的方向發(fā)展。 根據(jù)擬定的方案，大致得出所需的材料用量（表 12） 表 12 方案一材料用量表 項(xiàng)目 砼（ 3m ） 鋼筋（ kg ） 人工（ /工日） 木材（ 3m ） 上部結(jié)構(gòu) 4800 3500 下部結(jié)構(gòu) 4500 5600 方案二、桁式組合拱橋 橋型布置：該方案采用的橋梁跨徑為 12+56+12m 的桁式組合拱橋，重力式橋墩；橋臺(tái)為重力式橋臺(tái)；橋面寬度共計(jì) ,全橋橋面連續(xù)。 ，并且上下部結(jié)構(gòu)可用時(shí)施工，顯著加快建橋速度縮短工期。橋面設(shè)有 %的雙向橫坡，橋墩采用直徑為 米的雙柱式圓形墩，基礎(chǔ)采用直徑為 米的雙排樁。 0 h? = m i n 0 9 . 5 3 0 . 8 0 . 5 2 . 1 5 1 2 . 9 8sjH H h h h m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 橋下一般沖刷、局部沖刷、橋臺(tái)沖刷計(jì)算 m a ))1(()( hBBAh ccdp ???? ?? n0 . 6 01b v vvhBKh ）（ ??? ??K 具體的計(jì)算方法與方案一中的 T梁計(jì)算相同。 ?? h 取 jh? —— 橋下凈空安全值，取 mhj ?? 圖 13 拱橋橫斷面 0h? —— 橋面上部構(gòu)造建筑高度（包括橋面鋪裝高度 m）。2 ?? cQ —— 天然狀態(tài)下河槽流量； ?tQ —— 天然狀態(tài)下河灘部分通過流量； 2B —— 建橋后橋 下斷面河槽寬度， LB?2 ； ?—— 設(shè)計(jì)水位下，橋墩阻水總面積與橋下過水面積的比值， ??? Lb? ； ? —— 橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，設(shè)計(jì)流速 smVp / ??，查得?? ； dA —— 單寬流量集中系數(shù)， 9 5 ) ()( ??? HBAd； 又 mBc ? ， mhmc ? （ mch 為河槽最大水深） mh p))( () ( ????????? 局部沖刷： 當(dāng) 0vv? 時(shí)： ）（0 . 6 01b v vvhBKh ??? ??K 當(dāng) 0vv? 時(shí)： n0 .6 01b v vvhBKh ）（ ??? ??K 式中： bh —— 橋墩局部沖刷深度 (m)，從一般沖刷后床面算起； ?K —— 墩形系數(shù)；表 641； 1B —— 計(jì)算墩寬； h —— 一般沖刷后水深（ m）； ?K —— 系數(shù)， d3 7 0 2 ???K d—— 沖刷平均粒徑（ mm）； 第 1章 方案比選 6 n—— 指數(shù)，0vv1n?? ）（ v—— 行近流速 (m/s),取一般沖刷后墩前流速； 0v —— 河床泥沙起動(dòng)流速， ）（ ?? ； v? —— 橋墩起沖流速（ m/s）， ）（ ??? ； 橋墩為雙柱墩，墩柱直徑為 (m),查墩形系數(shù)表 ??K ， B1=。 方案一、普通簡(jiǎn)支 T 型梁 橋 （圖 12） 橋面高程設(shè)計(jì) 該河段按設(shè)計(jì)要求定為不通航河流，其設(shè)計(jì)水位計(jì)算橋面最低高，應(yīng)按公式計(jì)算： m in 0sjH H h h h? ? ? ? ? ? ?? minH —— 橋面最低高程（ m） sH —— 設(shè)計(jì)水位，取 mHs ? ??h —— 考慮壅水、浪高、河灣超高、水拱、床面淤高、漂浮物高度等各種水面升高值總和（ m）。 關(guān)鍵詞： 橋梁設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)計(jì)算、預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁 ABSTRACT This design is adopted simply supported prestressed box girder bridge, grade Ⅱ road design, the deck is 9 +2 , twolane twoway, the bridge span is 2 40m, the lower part of the bridge is adopted pile connecting with column, the requirements of the bridge designed with nonnavigable This design has three parts. The first part is the parison and selection phase of the bridge program, which focus on the calculation of the hydrology and select the best design. The second part is the calculation phase of the bridge superstructure, which includes the main beam section design, calculation and carriageway plate reinforcement calculation. The third part is the calculation phase of bridge substructure, which includes coping calculation, pier column calculation and bored pile calculation, etc. Key words: bridge design； structural calculation； simply supported prestressed box girder bridge； 目 錄 第 1 章 方案比選 水文計(jì)算??????????????????????? ??? 1 方案一、普通簡(jiǎn)支 T型橋梁 ?????????????????? 4 方案二、桁式組合拱橋 ?????????????????? ?? 7 方案三、裝配式預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁橋 ??????????????? 7 方案比選?????? ?????????????????? ?? 8 方案推選???????????????????????? ?? 10 第 2 章 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造尺寸????????????????????? 11 主梁內(nèi)力計(jì)算?????????????????????? ?? 14 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置??????????????????? 23 計(jì)算主梁截面幾何特性???????????????????? 28 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì) 算????????????????????? 39 主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算?????????????????? 50 第 3 章 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 蓋梁計(jì)算?????????????????????????? 71 橋墩墩柱設(shè)計(jì)???????????????????????? 84 鉆孔灌注樁計(jì)算??????????????????????? 89 致謝 ???????????????????????????????? 95 參考資料及設(shè)計(jì)規(guī)范 ????????????????????????? 96 外文資料及譯文 ????????????????????????? ?? 97 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 ????????????????????????? ?? 102 第 1章 方案比選 1 第 1 章 方案比選 水文計(jì)算 設(shè)計(jì)流量 PQ 計(jì)算 （ 1）引用 銀河 水文站從 1951 年 — 1980 年連續(xù) 30 年的實(shí)測(cè)水文資料匯總?cè)? 表 11： 表 11 水文資料匯總?cè)绫? 排序 年份 流量 Qi p=m/(n+1) ki (ki1)2 (ki1)3 1 1959 494 % 2 1958 478 % 3 1953 410 % 4 1978 391 % 5 1962 389 % 6 1964 371 % 7 1954 344 % 8 1952 327 % 9 1979 323 % 10 1969 316 % 11 1955 313 % 12 1956 274 % 1