【文章內(nèi)容簡介】 的地形條件，河流斷面寬約 70m，橋墩高 28m 左右，且由于連續(xù)剛構(gòu)橋橋梁 上部結(jié)構(gòu)建筑高度較高，如采用該方案需要提升橋面標(biāo)高，增加橋頭引道長度。結(jié)合投 資規(guī)模、和考慮施工的難度，本橋不適合于修建連續(xù)剛構(gòu)橋。方案的最終確定：經(jīng)考慮，簡直梁的設(shè)計較簡單，受力的點明確，比較適合初學(xué)者 作為畢業(yè)設(shè)計用，因此我選著了方案一。第 3 章 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計資料及結(jié)構(gòu)布置 設(shè)計資料（1）橋梁跨徑及橋?qū)?標(biāo)準(zhǔn)跨徑：30m（墩中心距離） 主梁全長：； 計算跨徑：； 橋面凈空：凈—11m+2=12m；（2）設(shè)計荷載 公路 I 級，每側(cè)防撞欄重力的作用力為 。（3）材料及工藝混凝土：主梁用 C50，橋面鋪裝用 C30。 預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《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—2004） 鋼絞線， fpk =1860MPa。普通鋼筋直徑大于和等于 12mm 的采用 HRB335 鋼筋；直徑小于 12mm 的均用 R235 鋼筋。 按后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑 70mm、外徑 77mm 的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。（4）設(shè)計依據(jù)（1）交通部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）（2）交通部頒《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D60—2004）（3）交通部頒《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—2004）(5)基本計算數(shù)據(jù)（表31） 橫截面布置（1） 主梁間距與主梁片數(shù) 主梁間距通常應(yīng)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(biāo)很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬 T 梁翼板。翼板的寬度為 2000mm,由于寬度較大，為了保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預(yù)應(yīng)力、運輸、吊裝階段，凈—13m+2 的橋款選用七片主梁， 表31 基本計算數(shù)據(jù)名稱項目符號單位數(shù)據(jù)C50混凝土立方體fcu,kMPa50彈性模量EcMPa34500軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度fckMPa軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強度ftkMPa軸心抗壓設(shè)計強度fcdMPa軸心抗拉設(shè)計強度ftdMPa短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力MPa容許拉應(yīng)力MPa持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合容許壓應(yīng)力MPa容許主壓應(yīng)力MPa短期效應(yīng)組合容許拉應(yīng)力MPa0容許主拉應(yīng)力MPa鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強度fpkMPa1860彈性模量EPMPa19500抗拉設(shè)計強度fpdMPa1260最大控制應(yīng)力MPa1395容許壓應(yīng)力容許拉應(yīng)力MPa1209材料重度標(biāo)準(zhǔn)荷載組合γ1KN/m325容許壓應(yīng)力γ2KN/m323容許主壓應(yīng)力γ3KN/m3鋼束與砼彈性模量比αep無量綱（2） 主梁跨中主要尺寸擬定 1）主梁高度 預(yù)應(yīng)力簡支梁橋的主要高度與其跨徑之比通常在 1/15—1/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中高跨比 約在 1/18—1/19。本橋采用 1700 的主梁高度比較合適。 2）主梁截面細(xì)部尺寸 面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。預(yù)置 T 梁的翼板厚度取用 110mm，翼板跟部加厚到 185mm 以抵抗翼緣跟部較大的彎矩。預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)置孔道的構(gòu)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。馬蹄尺寸基 本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，設(shè)計實踐表明，馬蹄面積占截面總面積的 10%—20%為合適。半縱剖面 圖31 結(jié)構(gòu)尺寸圖按照以上擬定的外形尺寸繪出預(yù)制梁的跨中截面圖圖32 跨中截面圖3） 計算截面幾何特征 將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特征列表計算見表 32表 跨中截面幾何特征計算表分塊名稱分塊面積Ai（cm 2 )分塊面積 形心至上 緣距離yi(cm)分塊面積 對上緣靜 距分塊面積 的自身慣矩Di=yiy(cm)分塊面積對 截面形心的 慣矩Ix=AId2(cm4)I=II+IX(CM)4(1)(2)(3)(4)(5)（6）=（1）（5）2（7）=（4）+（6）①2200121007127411②3004050716248③208533570246883604045386④1658411642401188385⑤9001601440003000085854868729486S565021806914 橫截面沿跨長變化橫截面沿跨長的變化，該梁的翼板厚度不變，馬蹄部分逐漸抬高，梁端處腹板加厚 到與馬蹄等寬，主梁的基本布置到這里就基本結(jié)束了。 橫隔梁的布置由于主梁很長，為了減小跨中彎矩的影響，全梁共設(shè)了五道橫隔梁，分別布置在跨 中截面、兩個四分點及梁端，其間距為 。 主梁作用效應(yīng)計算 恒載內(nèi)力計算（1） 恒載集度 1） 主梁2）橫隔梁對于邊主梁: 對于中主梁：3) 橋面鋪裝8cm 混凝土鋪裝:5cm 瀝青鋪裝：若將橋面鋪裝均攤給七片主梁，則：4） 欄桿 兩側(cè)防撞護(hù)欄分別為 ，若將兩側(cè)防撞欄均攤給七片主梁，則：作用于邊主梁的全部恒載 g 為作用于中主梁的恒載強度為（2）恒載內(nèi)力如圖 所示，設(shè) x 為計算截面離左支座的距離 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： l=M圖33 主梁彎矩和剪力圖表33 永久作用效應(yīng)計算表作用效應(yīng)跨中X=l/2四分點X=l/4變化點X=l/8支點X=0S彎矩（)0剪力(KN)0 活載內(nèi)力計算（1）沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》 條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計算結(jié)構(gòu) 的頻率。簡支梁橋的頻率可采用下列公式估算：其中：根據(jù)本橋的基頻，可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：u = （2） 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù) 1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)本橋跨中內(nèi)設(shè) 5 道橫隔梁，具有可靠地橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為： 計算橫向分布系數(shù)(1)荷載位于跨中時，按偏心壓力法計算由圖知 n=7 a1=6m,a2=4m,a3=2m,a4=0m,a5=2m,a6=4m,a7=6m1梁 2梁 3梁 4梁 （a）12h = 34圖34 跨中橫向分布系數(shù)圖(2)當(dāng)荷載位于支點時 按杠桿原理法計算繪制 1 號梁，2 號梁，3 號梁，4 號梁的荷載橫向分布系數(shù)影響線， 如圖，按《橋規(guī)》在橫向影響線上確定的最不利荷載布置位置 2梁 3梁/4梁圖 35 支點橫向分布系數(shù)圖對于1梁：對于2梁：6梁的橫向分布系數(shù)和2梁一樣對于7梁：表 34 橫向分布系數(shù)跨中支點1梁2梁3梁4梁5梁6梁7梁 計算最大彎矩和最大剪力車道荷載的取值 計算剪力時1） 跨中截面的最大彎矩和最大剪力剪力影響線彎矩影響線 圖36 跨中截面彎矩和剪力圖L/2 彎 矩 影 響 線 面 積 L/2剪力影響線面積 2） 四分點截面的最大彎矩和最大剪力 剪力影響線 彎矩影響線 M汽 圖37 L/4截面彎矩和剪力圖L/4 彎矩影響線面積： )= L/4 剪力影響線面積=3） 變化點截面的最大彎矩和最大剪力（L/8） 剪力影響線 M汽 圖38 變化點截面彎矩和剪力圖變化區(qū)段長度 L/8彎矩影響線面積 L/8 彎矩影響線面積 4） 支點截面的最大剪力 剪力影響線 M汽圖39支點截面剪力 主梁效應(yīng)作用組合表 35 荷載組合序 號荷載類別跨中截面四分點截面變化點截面支點M maxVmaxM maxVmaxM maxVmaxVmax1恒載作用02汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值（不計沖擊系數(shù)）3汽車荷載標(biāo)準(zhǔn) 值（計沖擊系數(shù)）4標(biāo)準(zhǔn)組合（汽）5短期組合（ 汽）6 （ 恒+ 汽） 鋼筋面積的估算及鋼束布置．1受壓翼緣有效寬度 的計算按《公路橋規(guī)》規(guī)定，T 形截面梁受壓翼緣有效寬度，取下列三者中的最小值:(1) 簡支梁計算跨徑的 L/3,即 L/3=28860/3=； (2)相鄰兩梁的平均間距，對于中梁為 2000mm；(3),式中 b 為梁腹板寬度，為承托長度，這里承托長度 等于 0，為受壓區(qū)翼緣懸出板的厚度，可取跨中截面翼板厚度的平均值，即，所以有=所以，受壓板翼緣的有效寬度 =2000mm．2 預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。對于 A 類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求由（13123）可得跨中截面所需的有效 預(yù)加力為。式中的 Ms 為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的彎矩值有：設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離 為 ；鋼筋估算時，截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來計算，由表一可 得 跨 中 截 面 全 截 面 面 積 A=565000mm2， 全 截 面 對 抗 裂 驗 算 邊 緣 的 彈 性 抵 抗 矩 為；所以有效預(yù)加力為：。預(yù)加力鋼筋的張拉控制應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的 20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為。采用 3 ，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為 Ap=2940mm2。采用夾片式錨群，216。70金屬波紋管成孔。 預(yù)應(yīng)力鋼筋布置（1）跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道布置應(yīng)符合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)構(gòu)造要求。參考已有的設(shè) 計圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對夸張那個截面預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布置（如圖）（2）錨固面鋼筋束布置為施工方便，全部 3 束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨于梁端（圖）。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張 拉的要求，而且 N1，N2 在梁端均彎起較高可以提供較大的預(yù)剪力 圖310 鋼筋布置圖（3）其他截面鋼束位置及傾角計算鋼束彎起形狀、彎起腳θ及彎曲半徑。采用直線段中接圓弧曲線的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂作用于錨墊板，N1 、N2 和 N3 彎起腳均取θ0=8176。；各鋼束的彎曲半徑為 Rn1=45000mm；Rn2=30000mm，Rn3=15000mm 鋼束各控制點位置的確定：以 N3 號鋼束為例，其彎起布置如圖所示。311鋼筋彎起布置圖由 導(dǎo)線點距錨固點的水平距離由 彎起點至導(dǎo)線點的水平距離所以彎起點至錨固點的水平距離為：則彎起點至跨中截面的水 平距離為