【文章內(nèi)容簡介】 第二章 方案比選5（4）斜拉橋圖 斜拉橋 方案比選表 21 方案比選表 懸臂橋 T 形剛構橋預應力混凝土簡支 T 形梁橋斜拉橋適用性1．橋墩上為單排支座，可以減小橋墩尺寸 2．主梁高度可較小，降低結構自重，恒載內(nèi)力減小超靜定結構容易受溫度、混凝土收縮徐變作用、基礎不均勻沉降等影響，容易造成行車不順1．施工方便。2．適合中小跨徑。3．結構尺寸標準化?？缭侥芰Υ蟀踩?．在懸臂端與掛梁銜接處的撓曲線折點不利行車。2．梁翼緣受拉，容易出現(xiàn)裂縫，雨水浸入梁體成為安全隱患建國初期大量采用目前國內(nèi)大量采用，安全，行車方便。1．行車平穩(wěn)2．索力調整工序比較繁復，施工技術要求高美觀性 做成變截面梁較漂亮 結構美觀 結構美觀 具有現(xiàn)代氣息，結 構輕盈美觀。經(jīng)濟性 支架昂貴，維修費用高 用鋼量大，費用大造價較低，工期較短，安裝簡便 造價最高按橋梁的設計原則，造價低、材料省、施工難度小、勞動力少和橋型美觀的方案應優(yōu)先采用?？v觀橋梁的發(fā)展，懸臂橋已經(jīng)基本不采用，由于是跨線橋，跨度不大，斜拉橋一般用于大跨度的跨海、跨河大橋，經(jīng)過上述方案的比較，決定采用預應力混凝土 T 形梁橋。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第三章 主梁設計6第三章 主梁設計 設計資料（1）設計跨徑：標準跨徑（墩中心距離） m，簡支梁計算跨徑(相鄰支座中心距離) = m，主梁全長 36 = m，橋長（六跨）L=366=216 m 。（2）荷載：公路—II 級；人群：3kN/m 2；每側欄桿、人行道的重量分別為 。（3）設計速度：60 km/h；車道數(shù)：雙向四車道（不設中央分隔帶） ；橋面凈空：設為 5 m。（4）材料及工藝：混凝土：主梁 C50 混凝土。鋼絞線：預應力鋼束采用 鋼絞線，每s?束 7 根，全梁 7 束；鋼筋：直接大于等于 12mm 的采用 HRB335，直徑小于12mm 的采用 HPB235 鋼筋。采用后張法施工工藝制作主梁。預制時，預留孔道采用內(nèi)徑 70mm、外徑 77mm 的預埋金屬波紋管成型，鋼絞線采用 TD 雙作用千斤頂兩端同時裝啦，錨具采用夾片式群錨。主梁安裝就位后現(xiàn)澆 600mm寬的濕接縫，最后施工混凝土橋面鋪裝層。（5）基本數(shù)據(jù)（見表 31）表 31 材料及特性項目 符號 單位 數(shù)據(jù),cukfMPa?C50混凝土立方強度彈性模量軸心抗壓標準強度 ckf 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第三章 主梁設計7 表 31 材料及特性（續(xù)表）項目 符號 單位 數(shù)據(jù)tkfMPa軸心抗拉標準強度軸心抗壓設計強度軸心抗拉設計強度 cf 容許壓應力 39。狀態(tài) 容許拉應力 39。容許壓應力 .5ck 標準荷載組合容許主壓應力 容許拉應力 ctpc??????C50混凝土持久狀態(tài)短期效應組合容許主拉應力 .?pdf1260?鋼絞線標準強度彈性模量抗拉設計強度最大控制應力 con?1395抗拉標準強度 sfP335HRB335抗拉設計強度 d280抗拉標準強度 skfa235普通鋼筋HPB235抗拉設計強度 dMP1951?3/Nm重度鋼筋混凝土鋼絞線 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第三章 主梁設計8 橫截面布置 主梁間距和主梁片數(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，故在許可的條件下應適當加寬 T 梁翼板。但標準設計主要為配合各種橋面寬度，使橋梁標準化而采用統(tǒng)一的主梁間距。交通部《公路橋涵標準圖》 （78 年）中，鋼筋混凝土和預應力混凝土裝配式簡支 T 形梁跨徑從 16m 到 50m。在吊裝起重量允許時，主梁間距采用 ~ 為宜，過去，我國較多采用 的主梁間距，在主梁間距為 m 的標準圖（JT/GQS 025—84）中，其預制寬度為 m，吊裝后接縫寬為 m ?？紤]人行道適當挑出 m，人行道寬為：2= m，行車道寬：72 =14 m，右側路肩：12=2 m ，所以橋寬則用八片 T 型梁，如圖 。%%行 車 道 行 車 道圖 T 型梁橋橫斷面圖（單位：cm ）加 寬 過 渡 區(qū)支 座 處圖 T 型梁橋縱斷面圖（單位：cm ）河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第三章 主梁設計9 主梁跨中截面細部尺寸（1）主梁預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/14~1/25，本設計取 m。主梁截面細部尺寸：為了增強主梁間的橫向連接剛度，除設置端橫隔梁外，還設置 4 片中橫隔梁，間距為 4，共 6 片。 T 型梁翼板厚度為 15cm，翼板根部加到 19cm 以抵抗翼緣根部較大彎矩。為了翼板與腹板連接和順，在截面轉角處設置圓角，以減小局部應力和便于脫模。在預應力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15。標準圖的 T 梁腹板厚度均取 20cm。腹板高度 1460cm。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼束的需要來確定，實踐表明馬蹄面積占截面面積的 10％～20％為合適。這里設置馬蹄寬度為 50cm，高度 20cm。馬蹄與腹板交接處做成 45176。斜坡的折線鈍角，以較小局部應力。這樣的配置，馬蹄面積占總面積 ％，按上述布置，可繪出預制梁跨中截面，如圖 所示。馬蹄在離支點支點 3m 逐漸抬高，在距梁端一倍梁高范圍內(nèi)（ 200cm）將腹板加厚到與馬蹄同寬。變化點截面（腹板開始加厚區(qū)）到支點的距離為 300cm，中間還設置一節(jié)長為 200cm 的腹板加厚的過渡段，見圖 。 主 梁 端 部 截 面 圖主 梁 中 間 截 面 圖圖 主梁 T 型梁橫截面圖（單位：mm）河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第三章 主梁設計10（2）橫隔梁預應力梁的橫隔梁與馬蹄的斜坡下端齊平，其中部可挖空，以減少質量和利于施工。橫隔梁的厚度一般為 15~18cm，本設計中橫隔梁厚度取 15cm。橫隔梁的剛度越大，梁的整體性越好，在荷載作用下個主梁越能更好的共同努力受力。端橫隔梁是必須設置的，跨中的橫隔梁將隨跨徑的大小宜每隔 ~10m設置一道，本設計中，每隔 設置一道。 梁毛截面幾何特性計算 截面幾何特性預制時翼板寬度為 ，使用時用 ，分別計算這二者的截面特征?？梢圆捎梅謮K面積法和節(jié)線法。計算公式如下：毛截面面積： miA??各分塊面積對上緣的面積矩： iiSAy??毛截面重心至梁頂?shù)木嚯x： /si毛截面慣性矩計算用移軸公式： 2[()]miisIy??式中： ——分塊面積；iA ——分塊面積的重心至梁頂?shù)木嚯x；iy——毛截面重心至梁頂?shù)木嚯x；s——分塊面積對其自身重心軸的慣性矩。iI中主梁跨中毛截面的幾何特性在預制階段如圖 及表 32。圖 預制梁跨中橫截面（單位：mm ）河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第三章 主梁設計11表 32 跨中截面 (跨中與 L/4 截面同)毛截面幾何特性 分塊號分塊面積 (㎝ 2)iAyi(cm)Si=Ai*yi(Cm3)(ysyi)(cm)Ix= (ysyi )2iA(Cm4)Ii(Cm4)① 2400 18000 105 105② 112 105 105③ 3300 321750 105 105④ 225 170 38250 105 105⑤ 1000 190 190000 105 ????合計 703mAi?????中主梁跨中毛截面的幾何特性在使用階段如圖 及表 33。圖 使用階段跨中橫截面（單位：mm ）邊主梁截面與中主梁的翼緣寬度有差別，翼緣 190cm，如圖 ，圖 左邊主梁（單位：mm）河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第三章 主梁設計12表 33 中主梁跨中毛截面的幾何特性 分塊號分塊面積 (㎝ 2)iAyi(cm)iiSAy??(Cm3)(ysyi)(cm)Ix= (ysyi )2iA(Cm4)Ii(Cm4)① 3300 24750 105 105② 112 105 105③ 3300 321750 105 105④ 225 170 38250 105 105⑤ 1000 190 190000 105 ????合計 793miA????? 檢驗截面效率指標 ρ以跨中截面為例： ???上 核 心 矩 ： ..8xis?下 核 心 矩 ： ?????截 面 效 率 指 標 ：根據(jù)設計經(jīng)驗，預應力混凝土 T 型梁在設計時，檢驗截面效率指標取?＝～，且較大者亦較經(jīng)濟。上述計算表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第四章 行車道板計算13第四章 行車道板計算T 梁翼板構成鉸接懸臂板，荷載為公路—Ⅱ級，橋面鋪裝 6cm 瀝青混凝土。 恒載及其內(nèi)力以縱向 1m 寬的板條進行計算（1）每延米板上的恒載 g：橋面鋪裝層 1:??T 梁翼板自重 39。tanefhs???式中 eh——自承托起點至肋中心線之間板的任一驗算截面的計算高度；39。f——不計承托時板的厚度；s——自承托起點至肋中心線之間的任一驗算截面的水平距離；?——承托下緣與懸臂板底得夾角，當 tan?1/3 時，取 1/3。39。:?????合計： .=??（2）每延米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩 kNm??????剪力 汽車荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將加重車后輪作用于鉸縫中軸上（見圖 ） ，后軸作用力為P＝2120kN ，輪壓分布寬度如圖 所示。?， （由《橋規(guī)》查得） ，則得：????河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第四章 行車道板計算14p/2圖 懸臂板計算圖式圖 汽車計算圖式荷載對于懸臂根部的有效分布寬度： m?????式中：d——最外兩個荷載的中心距離。沖擊系數(shù) .=?? （在橋面板內(nèi)力計算中通常為 ）作用于每延米寬板條上的彎矩為： (1)().3(1)????????作用于每延米寬板條上的剪力為： 2(1).??河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第四章 行車道板計算15 內(nèi)力組合①承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合計算（表 41）表 41 ????????基本組合 ...?所以，行車道板的設計內(nèi)力為 ud=?? ?②正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合計算（表 42）表 41 ???????基本組合 20AQ??河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 主梁內(nèi)力計算及配筋16第五章 主梁內(nèi)力計算及配筋 恒載內(nèi)力計算（1）主梁預制時的自重（一期恒載）g1：此時翼板寬 m①按跨中截面計算，主梁每延米自重（即先按等截面計算）中主梁： 25＝ ( 為 Am，25 為 50 號混1g??/kN凝土的容重，單位 )3/kN內(nèi)、外邊梁： ???②由馬蹄增高所增加的重量折成每延米重： 24(.3.)/????③ 由梁端腹板加寬所增加的重力折算成恒載集度：主梁端部截面如圖 12()(.+)5/????????? 主梁端部截面（單位：mm）河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 主梁內(nèi)力計算及配筋17④ 邊主梁的橫隔梁：內(nèi)橫隔梁體積（見圖 ）：3 ?????????? 5（ ）（ +）＝ 圖 內(nèi)橫隔梁圖（單位：mm）端橫