【正文】 kN 圖 汽－ 20 級(jí)布載圖式 支座反力作用點(diǎn)距基底形心軸距離為： 6 .7 9 / 2 0 .8 0 .6 4 0 .0 5 0 .2 5 1 .7 5 5 ( )m? ? ? ? ? 支座反力作用點(diǎn)距臺(tái)身底形心軸距離為： 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 41 1 .7 5 5 0 .7 1 .0 5 5 ( )m?? 車輛及人對(duì)基底形心軸產(chǎn)生的力矩為： ( 5 1 5 . 0 8 6 1 . 0 2 ) 1 . 7 5 5 1 0 1 1 . 0 6 ( )M k N m? ? ? ? ? 車輛及人對(duì)臺(tái)身底形心軸產(chǎn)生的力矩為： ( 5 1 5 .0 8 6 1 .0 2 ) 1 .0 5 5 6 0 8 .5 5 ( )M k N m? ? ? ? ? 汽車制動(dòng)力按一輛重車的 30％計(jì)算，擺動(dòng)支座傳遞的制動(dòng)力為： 0 .2 5 3 0 % 3 0 0 2 2 .5 ( )H k N? ? ? ? （ 2）橋上、臺(tái)后均有汽車荷載及人群荷載、重車載臺(tái)后。材料：臺(tái)帽為 20 號(hào)鋼筋混凝土 31 25 / ,kN m? ? 臺(tái)身為 號(hào)漿砌片石， 322 7 0 0 , 2 2 /jaR k P a k N m???，基礎(chǔ)為 15 號(hào)混凝土， 33 23 /kN m? ? ；后臺(tái)填土內(nèi)摩擦角 035?? ，內(nèi)聚力 0C? ，容重 317 /kN m? ? ，地基容許承載力 0[ ] 350kPa? ? （砂性土）。對(duì)于汽車－ 20級(jí)加重車后輪的著地長(zhǎng)度為 2 ? ， 2 ? （由《橋規(guī)》查得），則得： p/2 圖 61 懸臂板計(jì)算圖式 荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度： 10 2 0 . 5 9 1 . 4 1 . 2 8 3 . 2 7a a d l m? ? ? ? ? ? ? （） 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 35 沖擊系數(shù) 1 ??? 作用于每延米寬板條上的彎矩為： 10 2 4 0 0 . 9 9( 1 ) ( ) 1 . 1 9 1 2 5 (0 . 6 4 )4 4 4 3 . 2 7 48 . 5 8 ( )APbPMlak N m?? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? 作用于每延米寬板條上的剪力為： 240(1 ) 1 . 1 9 1 2 54 4 3 . 2 72 1 . 8 6 ( )APPQakN?? ? ? ? ?? 荷載組合 恒 +汽： 1 . 7 1 8 . 5 8 1 0 . 2 9 ( )5 . 3 3 2 1 . 8 6 2 7 . 1 9 ( )A A g A pA A g A pM M M k N mQ Q Q k N? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 所以，行車道板的設(shè)計(jì)內(nèi)力為： 1 0 .2 9 ( )AM kN m? ? ?（由汽－ 20 控制） 鋼筋配置 改設(shè)計(jì)的行車道板屬于單向板，在長(zhǎng)跨方向只需要布置分布鋼筋即可。 由簡(jiǎn)支梁撓度驗(yàn)算式為 EIMLs 4?? ? 可變荷載作用引起的撓度 現(xiàn)將可變荷載作為均布荷載作用在主梁上，則主梁跨中撓度系數(shù) 485?? ，荷載短期效應(yīng)的可變荷載值為 mKNM s / 0 5 7? 由可變荷載引起的簡(jiǎn)支梁跨中截面的撓度為 mms 0 5 2 4 2 0 0485 10 642 ?? ??????? 考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的可變荷載引起的撓度值為： mmsmsl ?????? ??? MPa410? 4910mm?太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 34 第 5 章 行車道板計(jì)算 設(shè)計(jì)資料 T梁翼板構(gòu)成鉸接懸臂板，荷載為汽－ 20級(jí)。 上式中 mKNM G ?? 為梁自重彎矩， mKNM G ?? 為橋面自重彎矩， mKNM a ?? 為汽車產(chǎn)生的彎矩， mKNM p ?? 為人群產(chǎn)生的彎矩。按《規(guī)范》第 條注，本例計(jì)算構(gòu)件自重應(yīng)力時(shí)，應(yīng)采用凈截面的彈性抗拒。 設(shè)混凝土的傳力錨固齡期及加載齡期均為 28 天，計(jì)算時(shí)間 t=∞，橋梁所處的環(huán)境年平均相對(duì)濕度為 75%，以跨中截面計(jì)算它的理論厚度為： h=μA2 = 510 2/=（ mm） 得（ JTG D622021 中表 ），ε cs(t,t0)=*103，φ (t,t0)=。 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 預(yù)應(yīng)力鋼筋和管壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 計(jì)算公式： 1 [1 ]kxsk e ???? ???? 管道摩擦損失 1l? 計(jì)算表 表 截面 鋼束號(hào) ? ? ??? x kx??? ()1 kxe ????? 1l? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 （176。 1）復(fù)核主梁截面尺寸 其截面尺寸應(yīng)滿足： Rbh? 10 . 0 5 1 4 0 3 6 1 3 1 . 4 6 1 5 2 6 . 4 9 8 k N Q? ? ? ? ? ?上式右邊 所以本梁尺寸符合要求。1b =160cm 腹板寬度 b=200mm 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 上翼緣板的的厚度為 150mm，考慮到承托的影響，其平均厚度為 （ 2）確定混凝土受壓區(qū)高度 受壓區(qū)高度應(yīng)滿足： h0=hay== h0= = 說明該截面破壞時(shí)屬于塑性破壞狀態(tài)。 獲得各鋼束重心到梁低距離后，就可以計(jì)算鋼束群重心到梁低距離 ay: ay=??mi mai1 / 計(jì)算結(jié)果如表 所示 表 截面 鋼束號(hào) （ cm） R (cm) 1sin xR?? cos? (1 cos )CR ??? （ cm） （ cm） （ cm） 四分點(diǎn) N2（ N3） 鋼筋尚未彎起 N1 08 10171.165 6** 6* 變化N2（ N3） 121738xx??48 05 2 5 1x 3a 12a a c??122/4972x l xx?? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 點(diǎn) N1 1532.508 10171.165 7 8 支點(diǎn) N2（ N3） 121944xx?? 48 05 0 1 N1 1738.508 10171.165 3 8 鋼束長(zhǎng)度計(jì)算 一根鋼束的長(zhǎng)度為曲線長(zhǎng)度、直線長(zhǎng)度與兩端工作長(zhǎng)度之和，其中鋼束的曲線長(zhǎng)度可以根據(jù)圓弧半徑與彎起角度進(jìn)行計(jì)算。； 6 號(hào)束采用 0? ＝ 15176。為滿足抗裂要 求， 所需要的有效預(yù)加力為： Npe≥)1(/WeAWMsp? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 上式中： MS荷載短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計(jì)值，查表得 MS=? M W毛截面對(duì)下緣的抵抗矩， W=I/yx=108/= A毛截面面積， A=6000cm2 ep預(yù)應(yīng)力鋼筋重 心對(duì)混凝土 截面重心軸 的偏心距， ep=yxap 假設(shè) ap=150mm,則ep=581150=431mm。 m) Qmax (KN) a(KN) 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 短 期 組 合 （恒 + 汽 + 人）/ 最 大 彎 矩 最 大 剪 力 長(zhǎng) 期 組 合 （恒 + 汽 + 人）/ 最 大 彎 矩 最 大 剪 力 （注：基本組合欄中汽車荷載考慮沖擊系數(shù)，短期和長(zhǎng)期欄中汽車荷載不計(jì)沖擊系數(shù)） 第 4 章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算 及其確定按構(gòu)件正截面抗裂性要求 預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，如承載力、抗裂性、裂縫寬度。 m) Qmax (KN) Mmax (KN a．汽車和掛車荷載內(nèi)力計(jì)算在表 內(nèi)。用偏心壓力法繪制中梁橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)。與結(jié)構(gòu)的基頻 f ，故應(yīng)先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻，簡(jiǎn)支梁橋的基頻可按下式計(jì)算 HzHzmEIlfcc 2 7 0 0 3 2 31022 ????????? ?? 其中， mkgmkggGm c /????? 由于 ≤ f ≤ 14Hz,故可由下式計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為： ?? 23 ??f 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范第 規(guī)定：當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，應(yīng)進(jìn)行車道折減，三車道折減 22％，四車道折減 67%，五車道折減 60%。橫隔梁采用開洞形式，它的高度取用 。 按照以上擬定的外形尺寸，就可以繪出預(yù)應(yīng)力梁的跨中 截面圖 T 型梁跨中截面尺寸圖（單位 :mm） T 型梁端部截面尺寸圖（單位 :mm） 3．計(jì)算截面幾何特性 將主梁跨中截面分成五個(gè)規(guī)則的小單元，截面幾何特性列表計(jì)算見表 3524 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 跨中截面幾何特性計(jì)算表 表 分 塊 名 稱 分塊面積 Ai （ cm2） 分塊面積形心至上緣距離 yi （ cm2） 分塊面積對(duì)上緣靜距 Ai= Aiyi （ cm2） 分塊面積的自身慣矩 Ii （ cm2） isi yyd ?? ? （ cm） 分塊面積對(duì)截面形心慣矩 2iix dAI ? （ cm4） xi III ?? （ cm4） （ 1） （ 2） (3)=(1) (2) （ 4） （ 5） (6)=(1) (5)2 (7)=(4)+(6) 翼 板 160 15=2400 18000 160 =45000 6144864 6189864 三角承托 700 12810 )20210(361 ?? 103= 1108828 11127169 腹板 1800 85 153000 1215000 － 1302498 2517498 下三角 300 135 40500 1875 － 1774083 1775958 馬 蹄 800 140 112021 － 5366088 ? 6000 384310 ? I= 截面形心至上緣距離6000384310???? iii ASy=（ cm） （ 4）檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)ρ（希望ρ在 以上） 上核心距 )(6000 ????? ?? xi yA Ik ?=（ cm） 下核心距 six yAIk ?? ?? =（ cm） 截面效率指標(biāo) 15 0 ???? h kk xs? = 表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。 在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定。 3. 材料及工藝 混凝土：主梁用 C45，欄桿采用 C30； 橋面鋪裝采用 C20 混凝土找坡及瀝青混凝土面層； 預(yù)應(yīng)力鋼筋： 鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力主筋。 造價(jià) 造價(jià)最低，施工方便快速 造價(jià)最高，對(duì)地形依賴較強(qiáng)，工期長(zhǎng)，技術(shù)難度大 造價(jià)居中 造價(jià)高 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 橋型方案確認(rèn) 經(jīng)過仔細(xì)比較之后，選擇方案一比選擇二、三、四方案在各方面要好，所以方案一為最佳方案。 全橋線條簡(jiǎn)潔明快，與周 圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，橋型美觀 造型簡(jiǎn)潔美觀 經(jīng)濟(jì)性 有利于采用工業(yè)化施工，組織生產(chǎn)，便于安裝，打了節(jié)約末班支架木材，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短工期，顯著加快建橋速度，提高經(jīng)濟(jì)效益。 橫向抗扭剛度大，整體性較好。 具有較大的跨越能力，充分發(fā)揮圬工及其它抗壓材料的性能； 構(gòu)造較簡(jiǎn)單，受力明確簡(jiǎn)潔； 形式多樣、外型美觀； 抗扭能力大，起抗扭慣矩約為相應(yīng) T 梁的十幾倍，各梁的受力較 T 梁均勻，橫向抗彎剛度大，在預(yù)制、運(yùn)輸、安裝等階段的穩(wěn)定性較好。 ( 6 ) 環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)和可持