【正文】 正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應組合計算的可變荷載設(shè)計值（ 汽 + 人） ⑧ 6 正常使用極限狀 態(tài)按作用長期效應組合計算的可變荷載設(shè)計值（ 汽 + 人） ⑨ 1 劉佳琦：小寨溝大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 32 表 47 3 號梁作用效應組合值 Table 47 Table girder bination of internal forces 截面 內(nèi)力名稱 跨中截面 4L 截面 變化點截面 支點 截面 荷載 內(nèi)力值 maxM maxV maxM maxV maxM maxV maxV 一期恒載標準值 ① 0 二期恒載標準值 ② 0 人群荷載標準值 ③ 公路 II 級汽車荷載標準值（不計沖擊系數(shù)） ④ 公路 II 級汽車荷載標準值（計入沖擊系數(shù) 沖擊系數(shù) ?? ） ⑤ 持久狀態(tài)的應力計算的可變作用標準組合（汽 +人） ⑥ 承載能力極限狀態(tài)計算的基本組合 ⑦ 7 正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應組合計算的可變荷載設(shè)計值（ 汽 +） ⑧ 正常使用極限狀態(tài)按作用長期效應組合計算的可變荷載設(shè)計值（ 汽 +） ⑨ 遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 5 鋼筋面積的估算及布置 材料： ： C50 10cE MPa?? 強度標準值：軸心抗壓： MPa? 軸心抗拉： MPa? 強度設(shè)計值：軸 心抗壓： MPa? 軸心抗拉： MPa? ：美國 ASTMA41697a 標準的低松弛鋼絞線（ 17? 標準型） 10pE MPa?? 抗拉強度標準值： 1860pkf MPa? 抗拉強度設(shè)計值： 1260pdf MPa? 選擇公稱直徑為 ， 公稱面積為 2139mm ： 12d mm? ，選用 HRB400 級鋼筋，抗拉強度設(shè)計值 330sdf MPa? ； 抗壓強度設(shè)計值 39。另外，設(shè)置承托也可以增加箱型截面的抗扭能力，故采用 1:1形式，取高度： 8cm； 底板寬度：腹板間距 a 和懸臂長 b 應滿足31~?ab，取 a=41cm， b=120cm，則ab =； 腹板厚度：為滿足抗剪及施工要求 ，取 25cm。柱式墩臺，配合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工方便，對地基的強度不過分依賴。 橋面寬： 2（雙車道） +2 （人行道）＋ 2 （欄桿） = 工程地質(zhì)資料 該地區(qū)土質(zhì)主要分 5 層： 粉質(zhì)粘土 卵石土 粉砂 強風化巖 弱風化巖。 本設(shè)計說明書所編寫的是葫蘆島小寨溝大橋的上部設(shè)計方案。年平均降水量 550 毫米，多集中在七、八月份。由于水平推力大，在連續(xù)多孔拱中，必須設(shè)單項墩，防止連拱破壞，且平原地區(qū)不適合建造。 計算活載：考慮各片梁的分布，汽車荷載所引起的各片梁的內(nèi)力大小與梁的橫斷面形式、荷載作用位置有關(guān)。 預應力鋼筋布置 預應力鋼筋布置 后張法預應力鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的預應力管道布置符合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)構(gòu)造要求。mm104 ?? mm1481205002300 808080550 ??? ???? 239。 mm1 1 5 05 5 03 5 02 5 021 ???????? mmf bbbb 上 mm6003502503 ?????? mf bbb 下 劉佳琦：小寨溝大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 40 將箱型轉(zhuǎn)化為 T 型截面，箱形截面全截面的計算彎矩為 ? m，一個 T 型截面承受彎矩為 ? m mm1481205002300 808080550 ??? ???? )2148993()239。 鋪裝層： 1 號梁 劉佳琦：小寨溝大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 28 442 1023111591025115121)(5451 ?? ???????????????g mKN /? 2 號梁 442 1023123091025230121)(5451 ?? ???????????????g mKN /? 3 號梁 442 1023123091025115121)(5451 ?? ???????????????g mKN /? 恒載集度匯總于表 43 表 43 主梁恒載 Table 43 Set degree main beam dead load 荷載和梁號 第一期恒載 1g 第二期恒載 2g 恒載總和 21 gg? 1 號 mKN/ mKN/ mKN/ 2 號 mKN/ mKN/ mKN/ 3 號 mKN/ mKN/ mKN/ 各截面內(nèi)力計算 1)計算恒載彎矩和剪力的公式：設(shè) x 為計算位置距左邊支座的距離 ? ?21 1 12 2 2xM g lx g x g x l x? ? ? ? (413) ? ?11 222xQ g l g x g l x? ? ? ? (414) 則計算在表 44。 根據(jù)“公路橋規(guī)”條文說明，由于箱型梁的頂板直接承受活載，為了改善其受力狀態(tài)，頂板與腹板相交處設(shè)置承托。 方案二：預應力混凝土箱型連續(xù)梁橋，該結(jié)構(gòu)屬于超靜定結(jié)構(gòu)，受力較好，無伸縮，行車條件好，養(yǎng)護方便。 路線等級：二級公路；荷載等級：公路 II 級荷載；人群荷載： /kN m 。通過詳細的勘察確定上部可變荷載，擬定橋梁尺寸，以確定相應的內(nèi)力，配置以合適的預應力鋼筋，使其提高橋梁的承載力，使達到橋梁的耐久性要求。 設(shè)計洪水頻率百年一遇。 綜上所訴：本著經(jīng)濟、安全、適用的原則，又考慮本工程所處的地質(zhì)條件及未來適用條件，方案二工程大，投資多；方案三建設(shè)時間長，勞動多，且不適合平原地區(qū)；在承載能力相同的條件下應優(yōu)先采用方案一。 計算恒載：主梁自重。參考已有的設(shè)計圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對跨中截面的預應力鋼筋進行初步布置。mmf AfxbfAsdppdfcds ???????? 采用 10 根直徑為 14mm 的 HRB400 級鋼筋，提供的鋼筋截面面積為21 5 4 027 7 0 mmA s ??? ，布成一排，其間距為 100mm，鋼筋中心到底邊的距離為mmas 40? ； 圖 55 等效工字形截面和截面配筋圖 Fig 55 Equivalent isection section and section reinforcement figure 遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 6 主梁截面幾何特性計算 后張法預 應力混凝土主梁截面幾何特性按照不同階段分別計算如下： 主梁混凝土達到設(shè)計強度的 90%后，進行預應力的張拉，此時管道尚未壓漿，所以其截面特性為計入非預應力鋼筋的影響（將非預應力鋼筋換算為混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計算中應扣除預應力管道的影響，箱梁翼板寬度為 2020mm。 圖 54 箱形梁截面翼緣板的有效寬度 Fig 54The box girders crosssection of the flange plates ???ilb ， mm55011 ?? bbm ???ilb ， mm35022 ?? bbm 根據(jù)上述 iibl 的比值，由《橋規(guī)》 (JTGD62)查的 ? ? 。 圖 47 內(nèi)力活載支點截面 Fig 47 Live load pivot section internal force 1 號梁 cqoq mm ? l xlmmaxmPyPmQ oqcqoqkkkxqq ??????? )]([)1()1(1 ???? (410) )]([ xx ???????? 01 ?dxdQq 1 ???x 取 ?? ax 荷載作用于距支座 L/4 位置處，相應的橫向分布系數(shù) cqxq ?? ，將 x= 代入上式，則 l xlmmaxmPyPmQ oqcqoqkkkxqq ??????? )]([)1()1(1 ???? )]([ ???????? ? ? ? ? ?2 1 22q c q k o q c q klaQ m q m m q y?? ??? ? ? ? ????? (411) 劉佳琦：小寨溝大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 26 ])( [12 1 3 ??????????? KNQ qqq 3 ????? (412) ? ?22r c r r o r c r rlaQ m q m m q y? ? ? 12) 5 (21 2 2????????? 2 號梁 oq cqmm? ? ?1 1q oq kQ m P??? ? ? 1 3 ????? ? ? ? ?2 1 22q c q k o q c q klaQ m q m m q y?? ??? ? ? ? ????? ])( [12 1 3 ??????????? KNQ qqq ????? ? ?22r c r r o r c r rlaQ m q m m q y? ? ? 12) 4 (21 2 2????????? 3 號梁 oq cqmm? ? ?1 1q oq kQ m P??? ? ? 1 3 ????? ? ? ? ?2 1 22q c q k o q c q klaQ m q m m q y?? ??? ? ? ? ????? ])( [12 1 3 ??????????? KNQ qqq ????? 遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 ? ?22r c r r o r c r rlaQ m q m m q y? ? ? 12)(22????????? 恒載內(nèi)力計算 恒載集度 1)主梁預制時的自重（第一期恒載） 1g 為簡化計算按不變截面計算，主梁每延米自重 1 號梁： mKNg / ??? 2 號梁： mKNg / ??? 3 號梁： mKNg / ??? 圖 49 內(nèi)力計算橋面鋪裝 Fig 49 Pavement calculation 2)欄桿、人行道、橋面鋪裝（第三期恒載） 2g 欄桿和人行道都取 5KN/m；墊層坡度取 %。 主梁截面尺寸擬定 橫截面布置 圖31 主梁 跨 中使 用 階段 截 面尺寸圖 Fig 31 Girder crosssection size used in phase diagram 遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 7