【文章內容簡介】 112 預加力引起的上拱度值計算 ..................................................................... 112 預拱度的設置 ............................................................................................ 113 12 錨固區(qū)局部承壓計算 ................................................................................... 114 局部受壓區(qū)尺寸要求 ................................................................................. 114 局部抗壓承載力計算 ................................................................................. 116 13 行車道板配筋設計 ....................................................................................... 117 橋面板的內力計算 .................................................................................... 117 恒載內力（以縱向 1m 寬的板進行計算） .............................................. 117 活載內力 ................................................................................................. 117 行車道板配筋及驗算 ................................................................................. 119 行車道板的配筋 ..................................................................................... 119 行車道板復核 .........................................................................................120 現(xiàn)澆濕接縫 ................................................................................................121 14 附屬設施設計 ...............................................................................................122 排水設施的設置 ........................................................................................122 伸縮縫的設置 ............................................................................................122 設 計資料 .................................................................................................122 伸縮縫的計算 .........................................................................................123 人行道及護欄的設置 .................................................................................124 15 結論 ..............................................................................................................125 致謝 ....................................................................................................................126 參考文獻 ............................................................................................................127 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 1 前言 橋梁是公路、鐵路和城市道路的重要組成部分，橋梁是保證全線貫通的咽喉， “ 一橋飛架南北，天塹變通途 ” 。因此，橋梁工程的設計應符合技術先進、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟合理的要 求，同時應滿足美觀、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求。而未來的橋梁也將向更長、更大、更柔的方向發(fā)展，更加注重橋梁美學的建設及環(huán)境保護。 本設計所要編寫的是 遼寧省東興鎮(zhèn)東興橋梁上部結構設計 方案，是依照交通部頒發(fā)的有關公路橋涵設計規(guī)范（ JTG 系列）及根據(jù)指導教師的指導擬定設計而成。在設計過程中，還參考了諸如 橋梁工程、 結構設計原理、 理論力學、 結構力學、材料力學等相關書籍和文獻。在設計過程中，綜合考慮了設計橋梁跨徑與材料的優(yōu)化配合。 志欣高速橫穿東興鎮(zhèn)，東興大橋是則是實施志欣高速總體規(guī)劃、構筑城市跨江交通網(wǎng)架的需要，有利 于改善東興鎮(zhèn)的交通狀況，縮短車輛行駛距離及減少怠速時間，加強了濱江區(qū)和濱陽新區(qū)之間的聯(lián)系，為老城區(qū)的合理布局和新區(qū)深度開發(fā)提供方便的交通運輸環(huán)境，促進了城市產業(yè)結構調整和未來規(guī)劃布局，有利于將濱陽新區(qū)打造成集商貿商務商住于一體、凸現(xiàn)江城濱水特色的城市景觀帶和經(jīng)濟生活帶，全面融入東興鎮(zhèn) “ 兩江兩岸 ” 協(xié)調發(fā)展之中，也是實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，對改善投資環(huán)境和生活環(huán)境的具有重要戰(zhàn)略意義。 本設計研究的主要內容包括：橋型方案的擬定和比選；主梁截面擬定；主梁的內力計算；主梁的配筋設計； 截面特性的計算； 預應力損失的 估算； 主梁應力及截面驗算； 行車道板的配筋與驗算； 附屬設施 的 設計等。 黃發(fā)興： 遼寧省東興鎮(zhèn)東興橋梁上部結構設計 2 1 概述 設計說明 橋梁設計的基本原則和要求 1． 使用上的要求 橋梁必須適用。要有足夠的承載和泄洪能力，能保證車輛和行人的安全暢通；既滿足當前的要求，又照顧今后的發(fā)展，既滿足交通運輸本身的需要，也要兼顧其它方面的要求；在通航河道上，應滿足航運的要求；靠近城市、村鎮(zhèn)、鐵路及水利設施的橋梁還應結合有關方面的要求，考慮綜合利用。建成的橋梁要保證使用年限，并便于檢查和維護。 2． 經(jīng)濟上的要求 橋梁設計應體現(xiàn)經(jīng) 濟上的合理性。一切設計必須經(jīng)過詳細周密的技術經(jīng)濟比較，使橋梁的總造價和材料等的消耗為最小，在使用期間養(yǎng)護維修費用最省，并且經(jīng)久耐用；另外橋梁設計還應滿足快速施工的要求，縮短工期不僅能降低施工費用，面且盡早通車在運輸上將帶來很大的經(jīng)濟效益。 3． 設計上的要求 橋梁設計必須積極采用新結構、新設備、新材料、新工藝利新的設計思想，認真研究國外的先進技術，充分利用國際最新科學技術成果，把國外的先進技術與我們自己的獨創(chuàng)結合起來，保證整個橋梁結構及其各部分構件在制造、運輸、安裝和使用過程中具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐 久性。 4． 施工上的要求 橋梁結構應便于制造和安裝，盡量采用先進的工藝技術和施工機械，以利于加快施工速度，保證工程質量和施工安全。 5． 美觀上的要求 在滿足上述要求的前提下，盡可能使橋梁具行優(yōu)美的 建筑外型，并與周圍的景物相協(xié)調，在城市和游覽地區(qū)，應更多地考慮橋梁的建筑藝術，但不可把美觀片面地理解為豪華的細部裝飾。 計算荷載的確定 橋梁承受著整個結構物的自重及所傳遞來的各種荷載，作用在橋梁上的計算荷載有各種不同的特性，各種荷載出現(xiàn)的機率也不同，因此需將作用荷載進行分類，并將實際可能遼寧工程技術大學本科畢業(yè)設計 3 同時出現(xiàn)的荷載 組合起來，確定設計時的計算荷載。 作用分類與計算 為了便于設計時應用，將作用在橋梁及道路構造物上的各種荷載，根據(jù)其性質分為：永久作用、可變作用和偶然作用三類。 1． 永久作用 指長期作用著荷載和作用力，包括結構重力（包括結構附加重力）、預加力、土重力及土的側壓力、混凝土收縮徐變作用、水的浮力和基礎變位而產生的影響力。 2． 可變作用 指經(jīng)常作用而作用位置可移動和量值可變化的作用力。包括汽車荷載及其的引起的沖擊力、離心力、汽車引起的土側壓力、人群荷載、汽車制動力、風荷載、流水壓力、溫度作用和支座摩阻力。 3． 偶然 作用 偶然作用是指在特定條件下可能出現(xiàn)的較強大的作用，如地震作用或船只或漂浮物的撞擊力和汽車的撞擊作用（施工荷載也屬于此類）。 作用效應組合原理 公路橋涵結構設計應考慮結構上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應組合，取其最不利效應組合進行設計。 公路橋涵結構按承載能力極限狀態(tài)設計時，應采用以下兩種作用效應組合： 1． 基本組合。永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應相組合，其效應組合表達式為： γ0Sud=γ0(??mi1γGiSGik+γQ1SQ1k+ψc??nj2γQiSQjk) 2． 偶然組合。永久作用標準值效應與可變作用某種代表值效應、一種偶然作用標準值效應相組合。偶然作用的效應分項系數(shù)取 ；與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當?shù)拇碇怠? 公路橋涵結構按正常使用極限狀態(tài)設計時，應根據(jù)不同的設計要求，采用以下兩種作用效應組合： （ 1） 作用短期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用瀕遇值效應相組合，其效應組合表達式為： 黃發(fā)興： 遼寧省東興鎮(zhèn)東興橋梁上部結構設計 4 Ssd=??mi1SGik+??nj2ψ1jSQjk （ 2） 作用長期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用永久值效應相組合，其效應組合表達式為： Sld=??mi1SGik+??nj2ψ2jSQjk 設計資料 設計標準 標準跨徑： 26m ； 跨數(shù)： 5 跨 ； 橋梁總長 : 26 5 150m?? ； 伸縮縫 ： 4cm ，預制梁長 ； 計算跨徑：取相鄰支座中心間距 ； 公路等級：二級，時速 80 /kmh ； 荷載等級：公路 Ⅱ 級 ； 人群荷載： /KN m ； 環(huán)境：嚴寒地區(qū)， Ⅱ 類環(huán)境 ； 安全等級：二級，結構重要性系數(shù) ?? ? ； 濕接縫： 翼緣板 兩端都是 10cm ； 橋面凈空： 2(機動車道 )+（雙黃線） +2（人行道） +2（護欄）=12m。 工程地質資料 該地區(qū)土質主要分 5 層： 粘土， 亞粘土， 亞砂土， 中砂， 細砂。 地下水類型為第四季孔隙水，水位埋深 4m 左 右，含水層主要巖性為礫石，厚 3m 左右。地震烈度為六度。 水文及氣候資料 本項目所在區(qū)地處黃淮沖積平原，屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，主要氣候特征是：季風明顯、四季分明、氣候溫和、雨量適中、光照充足。年平均氣溫為 ℃ ～ ℃ ；元遼寧工程技術大學本科畢業(yè)設計 5 月份氣溫最低，平均氣溫為 ℃ ～ ℃ ,最低氣溫 25℃ ，有輕凍；七月份最熱，平均氣溫為 27℃ ～ 28℃ ，最高氣溫為 ℃ ，無霜期 220 天左右，年平均降水量 850～ 910 毫米，設計洪水頻率百年一遇。 設計依據(jù) 《公路工程技術標準》（ JTG B012021） 《公路橋涵設計通用規(guī)范》（ JTG D602021） 《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（ JTG D622021）方案 東興鎮(zhèn)橋涵設計資料 材料規(guī)格 1． 主梁 ： 采用 C50 混凝土 彈性模量： 4cE 10 M Pa?? 軸心抗壓強度標準值 MPa? 軸心抗拉強度標準值 MPa? 軸心抗壓強度設計值 MPa? 軸心抗拉強度設計值 MPa? 2． 預應力鋼筋：美國 ASTMA41697a 低松弛鋼絞線（ 17? 標準型） 彈性模量： 51 .9 5 1 0pE M Pa?? 抗拉強度標準值： 1860pkf MPa? 抗拉強度設計值： 1260pdf MPa? 選擇公稱直徑為 ，公稱面積為 2139mm 3． 非預應力鋼筋： 12d mm? ，選用 HRB400 級鋼筋，抗拉強度設計值