【正文】 = 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 35 因變化點在 1/4 跨處，變化點的彎矩和剪力與四分點的彎矩和剪力基本相同，在此不必再計算。 預(yù)應(yīng)力鋼束布置 跨中截面及錨固端截面的鋼束布置 采用 環(huán)銷錨 錨具，供給的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積 22 9 1 913921 mmA p ??? ，采用 40? 金屬波紋管成孔，預(yù)留管道直徑為 mm45 。 表 28 錨固端截面特性計算表 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 40 分塊名稱 分塊面積Ai（ 2cm) 分塊面積行心至上緣的距離 yi( cm) 分塊面積對上緣的靜矩Si=Aiyi( 3cm) 分塊面積的自身慣矩Ii ( 4cm ) di=ysyi (cm ) 分塊面積對截面形心的慣矩Ix=Aidi2 ( 4cm ） I=Ii+Ix ( 4cm ) 支點大毛截面 (大毛截面形心至上緣的距離 ys＝Σ Si/Σ Ai=56 cm ) 1 3520 8 28160 48 8110080 2 675 21 14175 35 826875 3 6624 88 582912 11446272 32 6782976 18229248 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 Σ 10819 625247 鋼束彎起角和線形的確定 確定鋼束的彎起角 時，既要照顧到由彎起產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)剪力，又要考慮到所引起的預(yù)應(yīng)力摩擦損失不宜過大。計算結(jié)果見表 211。 . 所有鋼束布置的線型均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一個豎平面內(nèi)。錨固端截面的鋼束布置如圖 217 所示。對全預(yù)應(yīng)力混凝土梁來說，鋼筋數(shù)量估算的一般方法是，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用性能要求， 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 37 即正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，然后按構(gòu)造要求配置一定數(shù)量的普通鋼筋，以提高結(jié)構(gòu)的延性。 汽車的沖擊系數(shù)是汽車過橋時對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向動力效應(yīng)的增大系數(shù)。)4(q =2 39。 （ 1）計算主梁截面抗彎慣性矩 I和抗扭慣性矩 TI I= 4m 對于 T 形截面的抗扭慣性矩 TI 計算，近似等于組成 T 形截面的各個矩形截面的抗扭慣性矩之和。 馬蹄的尺寸基本由布置 預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定，該設(shè)計中初擬馬蹄尺寸為寬度 46cm ，高度為 20cm ,馬蹄與腹板交接處的三角過渡的高度為 15cm 。按后張法施工工藝制作主梁，采用直徑 40mm 的金屬波紋管和 環(huán)銷 錨 錨具 。 40003000 300010000 圖 13 連續(xù)梁橋 單位（ cm） 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 12 方案比較 以上三個方案的優(yōu)缺點比較如表 11所示： 表 11 方案比較表 方案 簡支梁橋方案 （ 20+40+20） m T 形剛構(gòu)方案 (16+50+16) m 連續(xù)梁橋方案(24+40+24) m 施工階段 施工方案要點及難易度 采用預(yù)制裝配施工，由于橋梁跨 徑不大，節(jié)省了大量施工器材，改善了生產(chǎn)條件，施工簡便，施工速度快。主梁采用 T 形截面，梁高為等高度，主梁采用預(yù)制裝配的施工方法。只要我們進一步在設(shè)計施工的創(chuàng)新、工程質(zhì)量提高和橋梁的美學(xué)方面很下功夫，主動參與國際大橋設(shè)計競賽和施工競標(biāo)，就一定能夠在和外國同行的競爭中確立中國橋梁的國際地位，再創(chuàng)中國橋梁建設(shè)的輝煌。進入新世紀(jì)，上海東海大橋、杭州灣大橋等跨海大橋相繼開工， 20xx 年，全長 32km 的東海大橋僅用 3 年就通車使用，寫下了世界建橋史上的又一個奇跡。我國橋梁施工技術(shù)的新發(fā)展具體體現(xiàn)在大跨度橋梁施工成套技術(shù)、城市長橋的預(yù)制和安裝技術(shù)、海上長橋的施工技術(shù)、深水基礎(chǔ)的施工技術(shù)等方面。 2）設(shè)計理念的變化：在橋梁設(shè)計中越來越重視橋梁美學(xué)設(shè)計。交通部規(guī)劃的沿海高等級公路干線上有五個大型跨海工程，它們自北向南依次跨越渤海海峽、長江口 、杭州灣、 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 7 珠江口伶仃洋和瓊洲海峽。 1991 年開工的上海楊浦大橋是第一次攀登。這座橋根據(jù)風(fēng)洞試驗，首次采用梭形正交異性板箱形加勁梁，梁高只有 。 1973 年法國建成的馬蒂格斜腿剛架橋，主跨為 300m。拱肋和拱波分段預(yù)制，因此可用輕型吊裝設(shè)施安裝。鋼筋混凝土桁架拱橋是拱和桁架組合而成的結(jié)構(gòu)，其用料少，重量輕，施工簡易。鑄鐵性脆，宜于受壓，不宜受拉，適宜作拱橋建造材料。公元 405～ 418 年在甘肅臨夏附近河寬達 40 丈處建懸臂木橋，橋高達 50丈。 石梁橋是石橋的又一形式。 中國是一個 5000 年文字記載歷史的偉大國家。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 1 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計為 一級 公路 橋 設(shè)計，主梁就選用了后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T形梁。我國幅員遼闊，地形東南低而西北高，河道縱橫交錯，有著名的長江、黃河和珠江等流域，這里孕育了中華民族，創(chuàng)造了燦爛的華夏文化。中國陜西省西安 附近的灞橋原為石梁橋，建于漢代，距今已有 20xx 多年。八字撐 木橋 和拱式撐架木橋亦可以加大跨徑。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 5 世界上第一座鑄鐵橋是英國科爾布魯克代爾廠所造的塞文河橋，建于 1779 年，為半圓拱，由五片拱肋組成，跨徑 。 鋼橋 : 二次世界大戰(zhàn)后，隨著強度高、韌性好、抗疲勞和耐腐蝕性能好的鋼材的出現(xiàn)，以及用焊接平鋼板和用角鋼、板鋼材等加勁所形成輕而高強的正交異性板橋面的出現(xiàn)，高強度螺栓的應(yīng)用等，鋼橋有很大發(fā)展。這樣，在缺乏重型運輸 工具和重型吊裝機具下，也可以修建較大跨徑拱橋。1972 年意大利建成的斯法拉沙橋，跨徑達 376m，是目前世界上跨徑最大的鋼斜腿剛架橋。 1980 年英國完工的恒比爾吊橋，主跨為 1410m，也用梭形正交異性板箱形加勁梁，梁高只有 3m。主跨 602m的結(jié)合梁斜拉橋在 1994 年建成時居世界斜拉橋跨度之首，現(xiàn)名列第三。長江口工程已經(jīng)啟動，杭州灣通道即將建成，其它大型跨海工程也都正在或已經(jīng)進行可研。在這種理念指導(dǎo)下，建成了許多安全、經(jīng)濟、實用、美觀的橋梁，如南京長江三橋，昆山玉峰大橋等。 1）大跨度橋梁施工成套技術(shù)趨于成熟：我國自主施工建成了 包括以南京長江三橋為代表的大跨度斜拉橋、潤揚大橋為代表的大跨度懸索橋、盧浦大橋為代表的大跨度拱橋等在內(nèi)的所有大跨徑橋型。我國海上長橋建設(shè)克服了作業(yè)環(huán)境惡劣，受風(fēng)、霧、寒潮、潮汐及海流影響大，可作業(yè)天數(shù)少、要求一次性設(shè)備投入大等困難，積累了豐富的經(jīng)驗，形成了海上長橋成套施工技術(shù)。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 10 第一章 方案對比 (1) 在符合路線基本走向的同時，力求路線短捷，橋梁較短，盡量降低 工程造價。橋墩均采用 多柱式橋墩 ，橋臺為 重力 式橋臺 ，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ) 。 采用懸臂拼裝法施工，雖然施工階段的受力與結(jié)構(gòu)使用狀態(tài)下的受力一致，但是掛梁的預(yù)制、運輸和安裝以及邊跨平衡重的設(shè)置使得橋梁的施工邊得相對復(fù)雜。 設(shè)計依據(jù) 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（ JTG B01— 20xx），人民交通出版社， 20xx 年 ； 公路橋 涵通用設(shè)計規(guī)范（ JTG D60— 20xx），人民交通出版社， 20xx 年 ； 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（ JTG D62— 20xx），人民交通出版社， 20xx年 ； 199619500 圖 21 主跨簡圖（單位： cm ） 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 14 基本計算數(shù)據(jù)表 如表 21 所示 橫截面布置 主梁間距與主梁片數(shù) 根據(jù)設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范確定標(biāo)準(zhǔn)跨徑取 20m， 車 道寬 的 5 跨等跨簡支梁橋 . 計算 跨徑 0l = 2=。 按以上擬定的外形尺寸，繪出的預(yù)制梁的跨中 與支點截面特征如圖 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 16 跨中截面 支點截面 圖 23 梁截面特征圖 單位（ mm） 2 計算截面幾何特性 將主梁跨中截面分成五個規(guī)則的小單元 見圖 24，截面幾何特性列表計算見表 22 圖 24 內(nèi) 梁截面特征值 彈性模量比值： /6E s cEE? ?? 圖表 22 梁截面特性 截面號 iA （ 2mm ） ia (mm) is ( iA ia ) ( 3mm ) iaI ( iA 2ia )( 4mm ) ioI ( 4mm ) ① 510 1520 810 1110 810 ② 410 1390 710 1010 710 ③ 510 820 810 1110 1010 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 17 截面號 iA （ 2mm ） ia (mm) is ( iA ia ) ( 3mm ) iaI ( iA 2ia )( 4mm ) ioI ( 4mm ) ④ 410 250 610 810 710 ⑤ 410 100 610 810 810 注： iA 為所編號的截面面積 ia —— 所求截面重心到 T型梁底邊的距離 ； is —— 所求截面對 T型梁底邊的面積矩 ； iaI —— 所求截面對 T型梁底邊的慣性矩 ； ioI —— 所求截面對于其形心軸的慣性矩 ； 橫截面沿跨長的變化 主梁 采 用等高形式，橫截面的 T 梁翼板厚度沿跨長不變，馬蹄部分為配合鋼束彎起而從跨徑四分點附近開始向支點逐漸抬高。 IT 翼板的換算平均高度 t1=16+15/4=(cm ) 馬蹄的換算平均高度 t3=20+15/2=(cm ) 對 T 梁截面，抗扭慣矩可以近似按下式計算： 3iiim1T tbcI ??? i 上式中： ic — 矩形截面的抗扭剛度系數(shù) ； ib — 單個矩形截面的寬度 ； it — 單個矩形截面的高度 ； m — 梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù) ； 式中 ib 和 it 分別為單個矩形截面的長邊和短邊， ic 為矩形截面的抗扭剛度系數(shù)，根據(jù) /iitb值查表 23 可得到。)4(q =( mKN/ ) 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，得到預(yù)制梁的恒載集度 )4()3()2()1(1 qqqqq ???? 對邊梁， 1q =+++=( mKN/ ) 對中梁， 1q =+++=（ mKN/ ） 二期恒載 現(xiàn)澆部分重量 如圖 210 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 27 現(xiàn)澆部分 圖 210 現(xiàn)澆部分圖 單位（ mm） T 梁翼板恒載集度 )5(q = ?? =（ mKN/ ） ，一片中橫隔梁的體積為： ? ? ??? ＝ （ 3m ） 同理算得一片端橫隔梁的體積為 3m 則邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁的恒載集度為 39。對簡支梁橋，其基頻可采用下列公式估算： ccmEIlf 22?? 上式中： cI — 結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩 ； l — 結(jié)構(gòu)的計算跨徑 ； E — 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量 ； cm — 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量 ； 所以 342 ?????????f（ Hz） 根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范第 ，當(dāng) ??f 14Hz 時， ?? f? ，則 ????? 按公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范第 條規(guī)定，當(dāng) 車道數(shù)大于 2 時，需進行車道折減， 6車道的折減系數(shù)為 ， 5 車道的折減系數(shù)為 ， 4 車道的折減系數(shù)為 ， 3 車道的折減系數(shù)為 ， 2車道的折減系數(shù)為 。 首先，根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。 形心 圖 217錨固端截面鋼束布置圖 單位 (mm ） 錨固端截面鋼束群重心至梁底的距離為： 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 39 2 3 9 2 6 9 1 1 9 9 9 1 3 9 8 1 .8 5 7 ( )7ya c m? ? ? ? ? ??? 為驗核上述布置得鋼束群重心位置，需計算錨固端截面的幾何特性。 鋼束計算 計算鋼束起彎點至跨中的距離 錨固點到支座中心線的水平距離 xia 為： （如圖 219） 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 41 圖 219 錨固端位置圖 單位（ cm） ? ?45 15 39 ta n 6 10 .9 01xxa a c m? ? ? ? （ ） ? ?67 1 5 6 9 ta n 6 7 .7 4 8xxa a c m? ? ? ? （ ）