【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .... 102 Gi計(jì)算 ........................................................................... 110 內(nèi)力計(jì)算 .................................................................................................... 110 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力 ................................................. 110 蓋梁內(nèi)力匯總 ................................................................................. 114 斜截面抗剪承 載力驗(yàn)算 ............................................................................ 115 第十二章 橋墩墩柱設(shè)計(jì) ........................................................................................ 117 荷 載計(jì)算 .................................................................................................... 117 恒載計(jì)算 ......................................................................................... 117 汽車荷載計(jì)算 ................................................................................. 118 雙柱反力橫向分布計(jì)算 ................................................................. 118 截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算 ....................................................................... 119 作用于墩柱頂?shù)耐饬? ................................................................... 119 作用于墩柱底的外力 .................................................................... 119 截面配筋計(jì)算 ................................................................................ 119 第 13 章 鉆孔樁計(jì)算 ................................................................................................ 121 荷載計(jì)算 ................................................................................................... 121 樁長(zhǎng)計(jì)算 ................................................................................................... 122 樁的內(nèi)力計(jì)算 (m法 ) ................................................................................ 124 樁的計(jì)算長(zhǎng)度 b............................................................................. 124 樁的變形系數(shù) ? ............................................................................ 124 地面以下深度 z 處樁身截面上的彎矩 ZM 與水平壓應(yīng)力 zx? 的計(jì)算 ................................................................................................................ 124 樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算 ................................................................. 126 墩頂 縱向水平位移驗(yàn)算 ......................................................................... 127 樁在地面處的水平位移和轉(zhuǎn)角 00( , )x? 計(jì)算 ............................... 127 墩頂縱向水平位移驗(yàn)算 ................................................................ 128 結(jié)束語 ....................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 29 致謝 ............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1 參考文獻(xiàn) ..................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前 言 本設(shè)計(jì)為 東營市廣利 河預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋， 橋梁共 3 跨，每跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑35 米， 整體 式雙向四車道。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，上部結(jié)構(gòu)采用裝配式后張預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型簡(jiǎn)支梁橋，下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋墩、鉆孔灌注樁基。 按照任務(wù)書給出的條件和要求采用后張法，同過 CAD 等計(jì)算及輔助軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 此過程中，學(xué)習(xí) 發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的方法，不斷地進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，以規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照規(guī)范要求 ，利用所學(xué)知識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的完善。 本設(shè)計(jì)通過大量的計(jì)算可以確保建筑物安全可靠，而且設(shè)計(jì)方法上有一定的創(chuàng)新。整片設(shè)計(jì)文檔排版合理美觀。 本設(shè)計(jì)由十三章組成，第一章擬定主梁截面尺寸，確定上部結(jié)構(gòu)；第二章主梁作用 效應(yīng)計(jì)算，在可變作用計(jì)算時(shí)應(yīng)用剛性橫梁法；第三章預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置，計(jì)算了后張法預(yù)應(yīng)力筋沿主梁縱向及錨固端的布置；第四章計(jì)算主梁截面幾何特性；第五章鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算，驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力筋的損失范圍是否符合規(guī)范要求；第六到第八章主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算及端部承壓和主梁變形驗(yàn)算，驗(yàn)算前面的設(shè)計(jì)和計(jì)算是否合理；第九章橫隔梁計(jì)算，通過對(duì)橫隔梁的內(nèi)力計(jì)算確定配筋數(shù)量；第十章行車道板計(jì)算，通過計(jì)算給主梁翼緣配筋；第十一到十三章為下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算，通過計(jì)算確定了蓋梁、墩和樁基的配筋。 本設(shè)計(jì)主要依據(jù)為我國交通部頒布的《公 路 橋涵 設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 (JTG D60—2020) 和《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTG D62—2020)。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書和計(jì)算書還對(duì)橋梁的總體布置圖、配筋圖及一些附屬設(shè)施圖進(jìn)行了繪制。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 1 章 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 設(shè)計(jì)資料 橋梁跨徑及橋?qū)? 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： 35m(墩中心距離 )； 主梁全長(zhǎng)： ； 計(jì)算跨徑： ； 橋面凈空：凈 —? 4+2? 8+1=24m。 設(shè)計(jì)荷載 公路 —Ι級(jí)，人群荷載為 kN/ cm2，每側(cè)人行欄及人行道、防撞欄重力的作用力分別為 。 材料及工藝 混凝土：主梁用 C50 混凝土，橋面鋪裝用 C30 防水混凝土。 預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋函設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTG D62—2020)的 ? 鋼絞線，每束 6 根，全梁配 7 束， f pk=1860MPa。 普通鋼筋主筋 采用 HRB400 級(jí)鋼筋，其他均用 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。 設(shè)計(jì)依據(jù) (1)交通部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG B01—2020)，簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》； (2)交通部頒《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 (JTG D60—2020)，簡(jiǎn)稱《橋規(guī)》； (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(jì)規(guī)范》 (JTGD62 —2020)，簡(jiǎn)稱《公預(yù)規(guī)》。 基本計(jì)算數(shù)據(jù) (見表 1－ 1) 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 表 1－ 1 基本計(jì)算數(shù)據(jù) 名稱 項(xiàng)目 符號(hào) 單 位 數(shù)據(jù) 混 凝 土 立方強(qiáng)度 fcu,k MPa 50 彈性模量 Ec MPa 104 軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 fck MPa 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ftk MPa 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fcd MPa 軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ftd MPa 短暫狀態(tài) 容許壓應(yīng)力 /ck MPa 容許拉應(yīng)力 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 MPa 0 容許主拉應(yīng)力 MPa ? 鋼 絞 線 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 fpk MPa 1860 彈性模量 Ep MPa 105 抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fpd MPa 1260 最大控制應(yīng)力 σcon MPa 1395 持久狀態(tài)應(yīng)力 標(biāo)準(zhǔn)荷載組合 MPa 1209 材料重度 鋼筋混凝土 γ1 kN/ m3 瀝青混凝土 γ2 kN/ m3 鋼絞線 γ3 kN/ m3 鋼束與混凝土的彈性模量比 αEP 無量綱 注：本設(shè)計(jì)考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到 C45 時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。 fˊck 和 fˊtk分別表示鋼束張拉時(shí)混凝土的抗壓、抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，則： fˊck =, fˊtk =。 橫截面布置 主梁間距與主梁片數(shù) 本設(shè)計(jì)主梁翼板寬度為 2200mm，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)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、吊裝階段的小截面 (bi＝ 1600mm)和運(yùn)營階段的大截面 (bi＝ 2200mm)。凈青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 —? 4+2? 8+1=24m的橋?qū)掃x十一片主梁。 主梁跨中截面主要尺寸擬定 (1)主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15~1/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在 1/18~1/19。當(dāng)建筑高度受限制時(shí)，增大梁高往往是較 經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加寬，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本設(shè)計(jì)中取用 1900mm 的主梁高度是比較合適的。 (2)主梁截面細(xì)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(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。本設(shè)計(jì)預(yù)制 T 梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到 250mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。 在預(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)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)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。腹板厚度取 130mm。 馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，馬蹄面積占截面總面積的10%~20%為合適。考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按三層布置，一層最多排三束，同時(shí)還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條對(duì)鋼束間距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為 400mm，高度為 280mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度過 120mm，以減小局部應(yīng)力。 按照以上擬定的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁的跨中截面圖 (見圖 11)。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 135280400130 600600190016002200135120現(xiàn)澆部分100110 圖 11 跨中截面尺寸圖 (尺 寸單位： mm) (1)計(jì)算截面幾何特性 將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特征列表計(jì)算見表12。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 表 12 跨中截面幾何特性計(jì)算表