【正文】 .................................................................... 121 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 1 第一章 橋涵水力水文 南方地區(qū)某二級(jí)公路上，擬修建一座跨越一條跨河流的鋼筋混凝土，梁高 （包括橋面鋪裝在內(nèi)），下部為單排雙柱式鉆孔樁墩，墩徑為；采用 U 型橋臺(tái)，臺(tái)長(zhǎng)為 ，橋前浪程為 ，沿浪程平均水深為 ，無水拱和河床淤積影響，橋前最大壅高不超過 。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)突出了預(yù)應(yīng)力在橋梁中的應(yīng)用，這也正體現(xiàn)了我國橋梁的發(fā)展趨勢(shì)。其主梁通過橫梁和行車道板連接成為整體，使車輛荷載在各主梁之間有良 好的橫向分布。 4． 閆志剛 . 鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2022。 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文及繪制橋梁主要結(jié)構(gòu) CAD 圖紙。本設(shè)計(jì)分為三個(gè)部分：橋涵水文、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)資料確定為 4跨，共 120 m。 下部結(jié)構(gòu)：計(jì)算蓋梁荷載并配筋、確定墩柱形式和計(jì)算墩 長(zhǎng)、計(jì)算樁長(zhǎng)和橋臺(tái)穩(wěn)定性驗(yàn)算。 3． 盛洪飛 . 橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ) . 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 , 2022。 本設(shè)計(jì)采用裝配式簡(jiǎn)支 T 梁結(jié)構(gòu)，其上部結(jié)構(gòu)由主梁、橫隔梁、行車道板，橋面部分和支座等組成，顯然主梁是橋梁的主要承重構(gòu)件。在設(shè)計(jì)中通過主梁內(nèi)力計(jì)算、應(yīng)力鋼筋的布置、主梁截面強(qiáng)度與應(yīng)力驗(yàn)算、行車道板及支座、墩臺(tái)等等設(shè)計(jì)，完美地構(gòu)造了一座裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 梁橋，所 驗(yàn)算完全符合要求，所用方法均與新規(guī)范相對(duì)應(yīng)。 Tensioning。經(jīng)調(diào)查，橋位河段歷年汛期平均含沙量 ρ 約為 3kg/m3，但自然演變沖刷為 0m。在鄰近流域的河流上，也有一個(gè)水文站 (甲站 )，可以搜集到 1951 年至 1982 年連續(xù) 32 年的年最大流量資料。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 2 表 11 甲、乙站水文資料 甲站流量 xk 2xk 乙站流量 yk 2yk xykk? 2643 2022 2757 2380 2549 2100 3359 2600 2840 2500 1160 1000 1560 1100 2470 1360 2150 1480 3025 2250 4440 2950 2702 2350 755 600 2022 1530 2420 2170 1870 1650 1900 1300 2180 1850 1350 900 2385 1900 1200 1080 1300 1010 2360 1700 ∑ ∑ 3． 計(jì)算相關(guān)系數(shù) r 及機(jī)誤 4 rE 。 1951 年 964 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 3 705 m / sy ? 1952 年 2299 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 31781 m / sy ? 1953 年 1645 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 31254 m / sy ? 1954 年 1938 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 31490 m / sy ? 1959 年 3997 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 33151 m / sy ? 1960 年 4093 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 33228 m / sy ? 1973 年 1 060 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 3 782 m / sy ? 1974 年 371 0 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 32919 m / sy ? 1978 年 4920 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 33895 m / sy ? 1． 計(jì)算經(jīng)驗(yàn)頻率 (1)按不連續(xù)系列第一種方法 (單獨(dú)連續(xù)系列處理 ) 首先依流量從大到小順序排列如表 13 第 4 第 5 欄。考證期N=199(17841982 年 )，考慮到本期后續(xù)調(diào)查流量的可能遺漏，頻率計(jì)算排到 1880 年為止。經(jīng)驗(yàn)頻率選用列于表第 14 欄。為了便于適線過程中對(duì)比，列表 14。 根據(jù)確定的三參數(shù)，推算 %2?PQ 和 %5?PQ 的頻率流量。經(jīng)調(diào)查確定，樁號(hào) K0+ 和 K0+ 為河槽與河灘的分界，選定粗糙系數(shù)為：河槽1 36ccm n??，河灘 1 23t tm n??。 本設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土連續(xù)梁橋，選用跨徑為 30m，一共為 4 跨，墩徑取為 ，靜跨徑設(shè)置為 ，河段基本順直，以《橋涵水文》書 132頁計(jì)算最小橋孔凈長(zhǎng)，已知設(shè)計(jì)流量 331 28 .9 9m / spQ ? ，天然河槽流量?CQ s/m3 ，河槽寬度 724 .12 622 .60 1 01 .52mB ??? 查橋涵水力水文書 133 頁 621，可得： , ?? 9 1 8 . 7 80 . 8 4 1 0 1 . 5 2 8 6 . 0 42 8 9 0 . 0 9nsjccQL K B mQ?? ??? ? ? ? ??? ?????? 采用跨徑，采用 4 孔方案，即兩橋臺(tái)前緣之間距離 d 30 4 2 4 119 .12 mL ? ? ? ? ? 橋梁兩端橋臺(tái)臺(tái)尾間的距離 (即全橋長(zhǎng) ) d 11 2 12 mL ? ? ? ? ? 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 11 具體橋孔布設(shè)見圖 (13)用米格紙附后 列表 (表 17)表示各橋臺(tái)樁號(hào)和水深 表 17 墩臺(tái)樁號(hào)和水深 所處位置 左灘 河槽 右灘 墩臺(tái)編號(hào) 左臺(tái) 1 號(hào) 2 號(hào) 3 號(hào) 右臺(tái) 樁號(hào) K0+ K0+ K0+ K0+ K0+ 原地面標(biāo)高 水深 壅水高度計(jì)算 結(jié)合表 15 可計(jì)算出左灘被阻擋的過水面積： 2tz 1 . 0 6 1 . 3 80 . 3 6 8 . 8 6 2 2 . 8 3 7 . 6 8 3 7 . 8 8 5 . 8 5 m2A ?? ? ? ? ? ? ? ?（ ） 右灘被阻擋的過水面積： 2ty 0 . 4 8 0 . 7 71 . 0 1 0 . 0 7 1 . 0 5 m2A ?? ? ? ? ?（ ） 河灘路堤阻擋流量： 30. 32 88 .6 6 0. 24 1 .0 5 28 .6 2 m / st tz tz ty tyQ V A V A? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 天然狀態(tài)下橋下通過流量： 2 9 1 8 .7 8 2 8 .6 2 2 8 9 0 .1 6O M P tQ Q Q ?? ? ? ? ?s/m3 橋下過水面積： 213 55 .06 5 31 1 10 42 .30 mOMA ? ? ? ? 天然狀態(tài)下橋下平均流速： 2 8 9 0 .1 6 2 .7 8 m / s1 0 4 2 .3OMOMOMQV A? ? ? 橋墩阻水面積： 2(1 2 .0 9 1 1 .6 9 ) 1 .4 2 8 .5 4 mDA ? ? ? ? ? 橋下提供凈過水面積： 210 42 .3 0 28 .5 4 10 13 .7 6 mj O M DA A A ?? ? ? ? ? C4 0混 凝土3 9. 7厘 米 20 號(hào)水泥砂漿2厘 米 墊砂漿泄水管軸線 上部結(jié)構(gòu)一般構(gòu)造圖72472425 150 450 450 150 2575 110 220 220 220 220 110 757瀝青混凝土4厘 米 m/s 由《橋梁水文》書計(jì)算壅水高度： 0. 250. 25503 .0 9 2 .8 8 m / s3 .0 91 0 .5 2 .5 ( 1 )1 0 .5 ( 1 )2 .8 0MMMcVVVdV???? ? ?? ? ? ??? 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 12 22 11NMOMK VV? ? ??? ??? gVK MY ??m/s 橋前最大壅水高度： 2 2 21 0 . 5 5 0 . 6 1( ) ( 2 . 8 8 2 . 7 8 ) 0 . 1 9 m 0 . 6 m2 2 9 . 8NY M O MKKZ V Vg? ?? ? ? ? ? ? ?? 橋下壅水高度取 ? ，則 9 95 mZ ?? ? ? ? 波浪高度計(jì)算 由《橋涵水文》書計(jì)算波浪高度，汛期沿浪程向?yàn)槠呒?jí)風(fēng)力，查表得風(fēng)速 smwV /? 。 能 擴(kuò)寬至全橋時(shí) ? ?? 第二層 2mmcd ? 設(shè)計(jì)資料含沙量 33kg/ m?? ，查《橋梁水文》得 ?E ，河槽一般沖刷 35 5316291 8 12. 7 108 .8 10. 2 11 .78 m 6 2ph?? ????? ??? ????????? 計(jì)算橋臺(tái)沖刷 ph? 左 岸 橋 臺(tái) 阻 水 長(zhǎng) 度 ????B ，阻水面積85tzA?? 2m 平均阻水水深 ： 8 5 .0 0 .7 1m1 2 0 .2 6zh ?? 左岸受阻擋水流天然狀態(tài)的弗汝德系數(shù)， 220 .3 2 0 .0 1 59 .8 1 0 .7 1r zvF gh? ? ?? 左岸橋臺(tái)沖刷深度 ： 39。 0 .5 01. 95p z r ty Ah F A C C?? ? ? 0 ????? ? 上式計(jì)算的平均高程以下的一般沖刷和局部沖刷總深度。 )( ?? dv 0. ( 2 ) m / s? ? ? 計(jì)算一般沖刷后墩前行進(jìn)流速 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 16 ? ? ccmccc vhhBBAv ?????????????? ??????????2 ?? .0 8 2 9 1 8 .7 81 .0 4 2 8 9 0 .0 9??? ? ????? 0 80 3 . 0 1 ?????????????? ??? ）（ s/? 查表雙柱墩， 1??K ， 1 ?? 37 ddK ??? ???? 墩前泥沙始沖流速 ???? )( dv s/m1 9 )( ?? 因?yàn)?0vv? 為動(dòng)床沖刷，計(jì)算 239。 ?????? ?? ddK ? = 12 ??????? ? 0n dvv ??????? ???????? ? ) ?????? ???????? （bh ? 沖刷值的組合 此設(shè)計(jì)橋下河槽不能擴(kuò)寬至全橋，右側(cè)橋臺(tái)沖刷值 ph? 相對(duì)一般沖刷值hp 較小，故橋下只需用河槽一般沖刷 hp 與河槽橋墩局部沖刷 hb 組合。 水文設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了頻率流量曲線的問題，在老師的指導(dǎo)下我們組完成了頻率流量圖得繪制。 4．設(shè)計(jì)要求 A 為減輕主梁的安裝重量，增強(qiáng)橋梁的整體性，在預(yù)制 T 梁上設(shè)40cm 的濕接縫 B 設(shè)計(jì)構(gòu)件尺寸按規(guī)范圖 C 對(duì)內(nèi)梁各截面進(jìn)行驗(yàn)算 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 20 表 21 材料特性表 名稱 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù) 混凝土 立方強(qiáng)度 fcu， k MPa 50 彈性模量 Ec MPa 104 軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 fck MPa 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ftk MPa 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fcd MPa 軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ftd MPa 短暫 狀態(tài) 容許壓應(yīng)力 ′ MPa 容許拉應(yīng)力 ′ MPa 持久 狀態(tài) 標(biāo)準(zhǔn)荷載 組合： 容許壓應(yīng)力 MPa 容許主壓應(yīng)力 MPa 短期效應(yīng) 組合： 容許拉應(yīng)力 σst MPa 0 容許主拉應(yīng)力 MPa 絞線 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 fpk MPa 1860 彈性模量 Ep MPa 105 抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fpd MPa 1260 最大控制應(yīng)力 σcon MPa 1395 持久狀態(tài)應(yīng)力 (標(biāo)準(zhǔn)荷載組合 ) MPa 1209 材料重度 鋼筋混凝土 γ1 kN/m3 25 瀝青混凝土 γ2 kN/m3 23 鋼絞線 γ3 kN/m3 鋼束于混凝土的彈性模量比 αEp 無量綱 主梁間距與主梁片數(shù)如圖 21。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是