【文章內(nèi)容簡介】 MPa 60 10? 短暫狀態(tài) 容許壓應力 容許拉應力 39。 39。 MPa MPa 持久狀態(tài) 標準荷載組合 容許壓應力 容許主壓應力 短期效應組合 容許拉應力 容許主拉應力 pc??? MPa MPa MPa MPa 0 ?鋼絞線 標準強度 彈性模量 抗拉設計強度 最大控制應力 con? pkf pE pdf pkf MPa MPa MPa MPa 1860 ? 1260 1395 持久狀態(tài)應力 標準荷載組合 MPa 1209 材料重度 鋼筋混凝土 瀝青混凝土 刻痕鋼絲 1? 2? 3? 3kNm? 3kNm? 3kNm? 鋼筋與混凝土的彈性模量比 Ep? 無量綱 注：考慮混凝土強度達到 C55時開始張拉應力鋼束， 39。ckf 和 39。tkf 分別表示鋼束張拉時混凝土的抗壓、抗拉標準強度，則： 39。 ? ， 39。 ? 。 燕山大學本科生畢業(yè)設計 4 5 設計依據(jù) (1) 交通部頒 布 《公路工程技術標準》 (JTG B01—2021)，簡稱《標準》 (2) 交通部頒《公路橋 涵 設計通用規(guī)范 》 (JTG D602021)， 簡稱《 橋規(guī)》 (3) 交通部頒《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》 (JTG D62—2021)，簡稱《公預規(guī)》 (4) 交通部頒《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》 (JTG D63— 2021) 截面布置 2 0 0 1 6 0 0 9 0 0 1 6 0 0 9 0 0 1 6 0 0 9 0 0 1 6 0 0 9 0 0 1 6 0 0 2 0 01 5 0 0 9 0 0 0 1 5 0 0現(xiàn)澆部分1 . 5 %1 . 5 % 189。支點斷面 189?？缰袛嗝? 48 0650 0 650 0 650 024 048 0150 0 492 0 13 08 010015018 016 018 016 026 0230065039 00 0/ 2250055055048 0支座中心線半縱剖面A AA A跨徑中線 圖 結構尺寸圖（尺寸單位： mm） 1 主梁間距與主梁片數(shù) 主梁間距通常應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟。同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標很有效，故在許可條件下應適當加寬 T 梁翼板。上翼緣寬度一般為 ～ 。本設計擬取翼板寬為 2500mm（考慮橋面寬度）。由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆第 2 章 橋梁上部結構計算 5 混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預施應力、運輸、吊裝階段的小截面 (bi =1600mm)和運營階段的大截面 (bi =2500mm)， 凈 9m+2，如圖 所示。 2 主梁跨中截面主要尺寸擬定 (1) 主梁高度 預應力 磚 簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15~1/25，標準設計中高跨比約在 1/18~1/19。 在一般中等跨徑中，可取 1/16~1/18。 當建筑高度不受限制 時， 增大梁高 往往是 較經(jīng)濟 的方案，而混凝土用量增加不多。綜上所述， 本設計取用 2300mm的主梁高是 較合適的。 (2) 主梁截面細部尺寸 T 梁翼板的厚度主要取決 于 橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應 考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。本設計預制 T 梁的翼板厚度取用 150mm， 由于翼緣板根部厚度宜不小于梁高的 1/12，故 翼板根部加厚到 250mm，以抵抗翼緣根部較大的彎矩。 在預應力 混凝土 梁中腹板內(nèi)主拉應力較小，腹板的厚度一般由布置孔管的構造決定，同時從腹板本身穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15。本設計腹板厚度取 200mm。 馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼筋束的需要確定，設計表明，馬蹄面積占截面總面積的 10%~20% 為合適。 馬蹄寬為肋厚的 2~4 倍。馬蹄 寬度為梁高的 ~ 倍。 本設計考慮到主梁需要布置較多的鋼束，將鋼束按 三 層布置，一層最多排三束，同時還根據(jù)《公預規(guī)》對鋼束凈距的要求，初擬馬蹄寬度為550mm，高度 250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度 150mm，以減小局部應力 。 按 以 上 要求 就可繪出預制梁跨中截面圖。 （見圖 ） (3) 計算截面幾何特性 將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見表 22。 燕山大學本科生畢業(yè)設計 6 2500450 1600 4501501005001502505502300175現(xiàn)澆部分 圖 跨中截面尺寸圖（尺寸單位： mm） 表 22 跨中截面幾何特性計算表 分塊名稱 分塊面積iA2/cm 分塊面積形心至上緣距離iy /cm 分塊面積對上緣靜距i i iS Ay?3 /cm 分塊面積的自身慣矩iI 4 /cm id =siyy? /cm 分塊面積對截面形心的慣矩2X i iI Ad?4 /cm I = iI + xI 4 /cm (1) (2) (3)= (1)(2) (4) (5) (6)= (1)(5)2 (7)= (4)+(6) 大毛截面 翼板 3750 28125 21540465 21610778 三角托 500 2778 2109706 2112484 腹板 3800 110 418000 11431667 2711012 14142678 下三角 200 52500 3281 3575571 3578853 馬蹄 1375 71615 24766946 24838560 ? 806854 66283353 小 毛截面 翼板 2400 18000 45000 18610953 18655953 三角托 500 2778 2982021 2984783 腹板 3800 110 418000 11431667 792352 12224018 第 2 章 橋梁上部結構計算 7 續(xù)表 22 分塊名稱 分塊面積iA 2/cm 分塊面積形心至上緣距離iy /cm 分塊面積對上緣靜距i i iS Ay?3 /cm 分塊面積的自身慣矩iI 4 /cm id =siyy? /cm 分塊面積對截面形心的慣矩2X i iI Ad?4 /cm I = iI + xI 4 /cm (1) (2) (3)= (1)(2) (4) (5) (6)= (1)(5)2 (7)= (4)+(6) 小毛截面 下三角 200 52500 3281 2863275 2866556 馬蹄 1375 71615 20445375 20516990 ? 796729 57248299 注：大毛截面形心至上緣距離 806854 8 3 . 2 9 c m9 6 8 7 . 5is iSy A? ? ??? 小毛截面形心至上緣距離 796729 9 5 . 5 6 c m8 3 3 7 . 5is iSy A? ? ??? (4) 檢驗截面效率指標 ? （ ? 希望在 以上） 上核心距： 66283353 4 6 6 4 c m9 6 8 7 5 2 3 0 8 3 2 9sx y . .? ? ?? ? ??? （ ） 下核心距： 8 2 .1 5 c mxsIK Ay????? 截面效率指標： 4 6 . 6 4 8 2 . 1 5 0 . 5 6 0 . 5230sxkkh? ? ?? ? ? ? 表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。 橫截面沿跨長的變化 如圖 所示，本設計主梁采用等高形式，橫截面的 T 梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大局部應力，也為燕山大學本科生畢業(yè)設計 8 布置錨具的需要，在距梁端 1980mm 范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。 馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點附近（第一道橫梁處）開始向支點逐漸抬高 ，在馬蹄抬高的同時腹板寬度亦開始變化。 橫隔梁的設置 模型試驗結果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布， 當該處 有橫隔梁時比較均勻， 否則直線在荷載作用下的主梁彎矩很大，為減小對主梁設計起主要作用的跨中彎矩， 在 主梁 跨中 截面 設計一道中橫隔梁 ，當跨度較大時，應該設置多橫隔梁。本設計在 橋跨中點和三分點，六分點，支點處 設置七道橫隔梁 ，其間距為 。 端橫隔梁高度主梁同高，厚度為上部260mm，下部 240mm；中橫隔梁高度為 2050mm，厚度為上部 180mm，下部 160mm。 詳見圖 所示。 主梁 作用效應計算 根據(jù)上述梁跨結構縱橫截面的布置，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得各主梁控制截面的永久作用和最大可變作用效應，再進行主梁作用效應組合。 永久作用效應計算 1 永久作用集度 (1) 預制梁自重 ① 跨中截面段主梁自重（六分點截面至跨中截面，長 13m） ( 1 ) 0. 83 37 5 25 13 27 0. 97G ? ? ? ?kN ② 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長 5m） ( 2 ) ( 1. 44 36 25 0. 83 37 5 ) 25 5 / 2 14 2. 34G ? ? ? ? ?kN ③ 支點段梁的自重（長 ） ( 3 ) 1 .4 4 3 6 2 5 2 5 1 .9 8 7 1 .4 6 k NG ? ? ? ? ④ 邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： ? ?0. 17 1. 9 0. 7 0. 5 0. 1 0. 5 0. 5 0. 15 0. 17 5 0. 21 96? ? ? ? ? ? ? ? ?3m 第 2 章 橋梁上部結構計算 9 端橫隔梁體積： ? ?0 .2 5 2 .1 5 0 .5 2 5 0 .5 0 .0 6 5 0 .3 2 5 0 .2 7 9 5? ? ? ? ? ?3m 故半跨內(nèi)橫梁重力為 ： ( 4 ) ( 2 .5 0 .2 1 9 6 1 0 .2 7 9 5 ) 2 5 2 0 .7 1G ? ? ? ? ? ?kN ⑤ 預制梁永久作用集度 1 ( 2 7 0 .9 7 1 4 2 .3 4 7 1 .4 6 2 0 .7 1 ) / 1 9 .9 8 2 5 .3 0 k N mg ? ? ? ? ? ? (2) 二期永久作用 ① 現(xiàn)澆 T 梁翼板集度 ( 5 ) 0. 15 0. 9 25 3. 38 kN /mg ? ? ? ? ② 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： 30. 17 0. 45 1. 9 0. 14 53 5m? ? ? 一片端 橫隔梁 （現(xiàn)澆部分）體積： ? ? ? ( 6 ) ( 3 0. 14 53 5 2 0. 10 75 ) 25 / 39 .9 6 0. 41 kN /mg ? ? ? ? ? ? ③ 鋪裝 8cm混凝土鋪裝： 9 25 18kN / m? ? ? 5cm瀝青鋪裝： 5 9 23 10 .35 kN/ m? ? ? 若將橋面鋪裝均攤給 五 片主梁，則： ( 7 ) (18 10 .3 5 ) / 5 5. 67 kN /mg ? ? ? ④ 欄桿 一側人行欄： 一側防撞欄： kN/ 若將兩側人行欄、防撞欄均攤給五片主梁，則： ( 8 ) (1 .5 2 4 .9 9 ) 2 / 5 2 .6 0 k N /mg ? ? ? ? ⑤ 二期永久作用集度 2 +5 .67 + kN /mg ? ? ? 燕山大學本科生畢業(yè)設計 10 如圖 所示，設 x 為計算截面離左支座的距離，并令 /xl?? 。 gl=MVx= α l (1 α )lα (1 α )l1ααV影響線M影響 線 圖 永久效應計算圖 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為 ： 21 12M ( )l g? ???? (21) 1 122Q ( )lg? ??? (22) 永久作用計算見表 23。 表 23 1 號梁永久作用效應 作用效應 跨中 ?? 四分點 ?? 支點 ??