【正文】 0h —— 構(gòu)件的寬度和有效高度； svf —— 箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 34 svA —— 配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積； s—— 箍筋間距； bV —— 斜截面上彎起鋼筋提供的抗剪承載力。 取跨中截面： 1 7c MP a? ? 01 0cx c MyI?? ??? 10 M Pa? ? ?? ? ? 1 2 0 000g n g llnV S V S VSbI bI bI? ? ? ? ( 0 . 9 2 0 . 0 3 5 0 2 . 9 5 ) 1 . 2 ( 1 . 1 8 0 . 1 5 )2 2 . 8 3 5? ? ? ? ?? ? 21 0 9 . 8 4 5 / 0 . 1 0 9 8 4 5K N m M P a?? 22()22c x c y c x c ytp ? ? ? ?????? ? ? 225 .5 4 5 .5 4( ) 0 .1 1 0 022? ? ? ?MPa 43 22()22c x c y c x c ycp ? ? ? ?????? ? ? 225 . 5 4 5 . 5 4( ) 0 . 1 1 0 5 . 5 422 M P a? ? ? ? 取 1/4 跨截面 4 節(jié)點(diǎn)處： 1 MPa? ? 010 1 2 .1 1 7c x cMy M P aI?? ?? ? ? 1 2 0 000 0 . 2g n g llnV S V S VS M P ab I b I b I? ? ? ? ? 22( ) 022c x c y c x c ytp ? ? ? ?????? ? ? ? 22( ) 1 2 . 1 222c x c y c x c ycp M P a? ? ? ???? ? ? ? 取支座處 13 節(jié)點(diǎn)處： 1 78c MP a? ? 01 0 2 3 .3 0cx c My M P aI?? ?? ? ? 1 2 0 000 1 . 0 0 2g n g llnV S V S VS M P ab I b I b I? ? ? ? ? 22( ) 022c x c y c x c ytp ? ? ? ?????? ? ? ? 22( ) 2 3 . 3 422c x c y c x c ycp M P a? ? ? ???? ? ? ? 根據(jù)規(guī)范： tp ctf?? 44 cf? ? 經(jīng)檢算滿足要求。為了保證構(gòu)件在各工作階段工作的安全可靠，除按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行強(qiáng)度檢算外，還必須對(duì)其在施工和使用階段的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算，并予以控制。 3） 二期荷載 縱向上 2 65 /q KN m? ，則在橫向 1m 板上大小為： 65 7 .3 8 6 /8 .8q K N m??二期 二期 ＝ 當(dāng)這些力共同作用時(shí)，求出其最大彎矩，根據(jù)最大彎矩配設(shè)橫向鋼筋，滿足頂板的橫向要求。 梁體截面分布圖： 利用 Midas 橋梁計(jì)算軟件建模，將其平分為 40 個(gè)單元，每單元 ，將單位集中荷載 1在梁體上移動(dòng)，畫出其各節(jié)點(diǎn)的影響線，影響線 確定后，將移動(dòng)荷載作用在最大處，由此來計(jì)算出移動(dòng)荷載在最不利位置而產(chǎn)生的梁體的內(nèi)力。 具體尺寸見下圖： 跨中處截面 8 支座處截面 一、 本橋主要材料 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用 50C 號(hào)混凝土；預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 107 5?? 的鋼絞線， pkf 1860MPa? ；非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 ?? 級(jí)鋼筋，構(gòu)造鋼筋采用 ? 級(jí)鋼筋。所以選擇柱式橋墩。 柱式橋墩是目前公路橋梁、橋?qū)捿^大的城市橋梁和立交橋及中小跨度鐵路旱 橋中廣泛采用的橋墩形式。該方案建筑結(jié)構(gòu)高度最高，由于梁底部呈網(wǎng)狀 ,景觀效果差。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。 跨徑較大，線條非常美，與環(huán)境和諧，增加了城市的景觀 養(yǎng)護(hù)維修量 小 小 較大 施工技術(shù) 滿堂支架法：結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，不引起恒載徐變二次矩，預(yù)應(yīng)力筋可以一次布置，集中張拉等優(yōu)點(diǎn)。但連續(xù)梁對(duì)基礎(chǔ)沉降要求嚴(yán)格，特別是由于聯(lián)長(zhǎng)較大，橋上無縫鋼軌因溫度變化而產(chǎn)生的水平力很大，使得梁體與墩臺(tái)之間的受力十分復(fù)雜，加大了設(shè)計(jì)難度。由于斜拉橋的主梁通過拉緊的斜索與塔直接相連，增加了主梁抗彎、抗扭剛度，在動(dòng)力特性上一般遠(yuǎn)勝于懸索橋。由于天津地鐵一號(hào)線所建位置地質(zhì)情況是軟土地基，故不考慮此橋型。 拱橋 拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直何在作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而且還有水平反力。 4． 先進(jìn)性 橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。任選三種作比較，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。 1 某橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 設(shè)計(jì)原始資料 1. 地形、地貌、氣象、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、地震烈度等自然情況 （ 1） 氣象：天津地區(qū)氣候?qū)儆谂瘻貛啙駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，部分地區(qū)受海洋氣候影響。 橋梁設(shè)計(jì)原則 1． 適用性 橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來交通量增長(zhǎng)的需要。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡 量 2 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。由于水平反力的作用，拱的彎矩大大減少。 3 梁拱組合橋 軟土地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。懸索橋的主纜為承重索，它通過吊索吊住加勁梁，索兩端錨于地面，稱地錨體系。 考慮到天津地鐵工程地質(zhì)條件，綜合考慮 ，采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)作為高架區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)型式。施工難度一般 預(yù)制 T 型構(gòu)件，運(yùn)至施工地點(diǎn)，采用混凝土現(xiàn)澆，將 T型梁連接，其特點(diǎn)外型簡(jiǎn)單、制造方便，整體性好 轉(zhuǎn)體施工法：對(duì)周圍的影響較小，將結(jié)構(gòu)分開建造，再最后合攏，可加快工期，是近十年來新興的施工方法，施工難度較大 工 期 較 短 較短 較 長(zhǎng) 方案比選 5 小，針對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，采用樁基，加強(qiáng)基礎(chǔ)強(qiáng)度。 但從橋下看 ,景觀效果稍差。同時(shí)，其帽梁雖較槽型梁方案短些，但較其他梁型長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)其帽梁也須設(shè)計(jì)成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土帽梁，另外預(yù)制和吊裝的實(shí)施過程也存在著與其他預(yù)制梁同樣的問題。這種橋墩既可以減輕墩身重量、節(jié)省圬工材料，又比較美觀、結(jié)構(gòu)輕巧，橋下通視情況良好。 柱式橋墩正面 側(cè)面 第二章 上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定及內(nèi)力計(jì)算 本設(shè)計(jì)經(jīng)方案比選后采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng) 100m 。 二、 橋梁設(shè)計(jì)荷載 根據(jù)規(guī)范規(guī)定荷載等級(jí)為輕軌車輛，如下圖： 9 三、 主梁內(nèi)力計(jì)算 根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱斷面的布置，并通過對(duì)移動(dòng)荷載作用最不利位置，確定控制截面的內(nèi)力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，畫出內(nèi)力包絡(luò)圖。其具體計(jì)算過程如下： 自重作用下梁產(chǎn)生的內(nèi)力為： 將 1/4 跨截面、跨中截面和支座截面的數(shù)據(jù)列于下表： 截面位置 剪力 KN 彎矩 KNm? 端部 0 1/4 跨截面 邊跨跨中截面 支座截面 跨中截面 11 檢算過程： 分析：將梁體視為二次超靜定結(jié)構(gòu)，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 由上面計(jì)算可以知道，自重作用在梁上的荷載集度為： 1 /q KN m? 作用簡(jiǎn)圖如圖： 根據(jù)力法求解，將兩側(cè)的支座假設(shè)定為單位作用力 1 下，簡(jiǎn)直梁的彎矩圖分別為： 12 左側(cè)作用單位力1時(shí)的彎矩 右側(cè)作用單位力1時(shí)的彎矩 在自重作用下，支座處的支座反力為： 12 7187R R KN?? 13 根據(jù)力法的平衡方程： 1 1 1 1 2 2 12 1 1 2 2 2 200ppXX??? ? ? ?? ? ? ? 2 2111 1 30 30 1 21 00 0( 20 40 20 ) ( 90 00 12 00 0)22sMdE I E I E I E I? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 2 2222 1 30 30 1 21 00 0( 20 40 20 ) ( 90 00 12 00 0)22sMdE I E I E I E I? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 1212 21 1 1 60 00( 30 40 10 )2sM M dE I E I E I??? ? ? ? ? ? ?? 1 1 4 5 26 4 6 8 3 3 0 [ 6 4 6 8 3 4 0 ( 6 4 6 8 3 3 5 9 3 5 ) 2 0 ] 1 53 2 3p? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 14553675 33060200 47613875? ? ? ? ? 2 1 4 5 26 4 6 8 3 3 0 [ 6 4 6 8 3 4 0 ( 6 4 6 8 3 3 5 9 3 5 ) 2 0 ] 1 53 2 3p? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 14553675 33060200 47613875? ? ? ? ? 將以上數(shù)據(jù)代入方程：122 1 0 0 0 6 0 0 0 4 7 6 1 3 8 7 5 0XXE I E I E I? ? ? 126 0 0 0 2 1 0 0 0 4 7 6 1 3 8 7 5 0XXE I E I E I? ? ? 解得： 1 KN? 2 KN? 將 1X 、 2X 帶入方程，求支座 2 和 3 的反力。 其共同作用的簡(jiǎn)圖為： 26 移動(dòng) 移動(dòng) 移動(dòng) 移動(dòng)移動(dòng) + 二期 ＝ 5 支座反力： 12 202R R KN?? 根據(jù)上面的數(shù)據(jù)可以求出彎矩，彎矩圖如下： 其中： m a x 11 4. 03 3M K N m?? 1000b mm? 取 25a mm? ，則 0 275h h a mm? ? ? /cf N mm? 1 ?? 27 6210 1 1 4 . 0 3 3 1 0 0 . 0 6 5 31 . 0 2 3 . 1 1 0 0 0 2 7 5s cMf b h? ? ?? ? ?? ? ? 1 1 2 0 . 0 6 7 6 0 . 5 5sb? ? ?? ? ? ? ? ? （滿足要求） 0 . 5 ( 1 1 2 ) 0 . 9 6 6 2ss??? ? ? ? 6 201 1 4 . 0 3 3 1 0 1 4 3 0 . 5 60 . 9 6 6 2 3 0 0 2 7 5ssyMA m mfh? ?? ? ?? ? ? ? 根據(jù)鋼筋表選用 16100? ，則 22020sA mm? ，滿足要求。 1． 預(yù)加預(yù)應(yīng)力階段混凝土截面正應(yīng)力計(jì)算 本階段構(gòu)件主要承受預(yù)加力和構(gòu)件自重的作用，其受力特點(diǎn)是：預(yù)加力值最大（因預(yù)應(yīng)力損失最?。?，而外荷載最?。▋H有構(gòu)件的自重作用）。 （ 2） 由構(gòu)件自重 1g 產(chǎn)生的混凝土截面正應(yīng)力 37 后張法構(gòu)件 g 1 g 1g c1 nNM =A nW? ? 式中： g1N 、 g1M —— 分別為自重引起的計(jì)算軸力和彎矩（軸力以壓為正） （ 3） 預(yù)加應(yīng)力階段的總應(yīng)力 后張法構(gòu)件 p p g 1 g 1nnN N N MAApncnneWW? ? ? ? 檢算過程： pN ( ) ( c o s ) ( )IIc o n l p p b p p c o n lA A A? ? ? ? ?? ? ? ? ?、 1 2 4Il l l l? ? ? ?? ? ? 1 2 7 . 3 7 9 . 7 5 4 3 . 4 5 1 8 0 . 5 7M P a? ? ? ? ( ) 0 . 7 5 1 8 6 0 1 8 0 . 5 7 1 2 1 4 . 4 3Ic o n l M P a?? ? ? ? ? ?、 （ 4） 檢算代表截面 a．取 14 跨 7 節(jié)點(diǎn)處： 由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土截面正應(yīng)力 10pAm??? 0pA? 4 2 24 0 1 . 3 8 7 1 0 0 . 5 5 4 8 1 0pb ??? ? ? ? ?