【文章內容簡介】 83。北京：人民交通出版社， 2021 [9] JTJ 02189《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》北京：中華人民共和國交通部發(fā)布， 2021 [10] 黃新，全菊良，李帆主編《橋涵水文》 [M]北京：人民交通出版社 [11] 凌治平，易驚武主編《基礎工程（公路與城市道路工程，橋梁工程專業(yè)）》北京：人民交通出版社， 2021 [12] 李國豪，石洞公路橋梁荷載橫向分布計算北京：人民交通出版社 [13] 周明華橋梁方案比選， U448（ 57B）， 1997 [14] HoKyung Kim,MyeongJae Lee,SungPil ShapeFinding Analysis of a SelfAnchored Suspension Bridge[J].Engineering Structures,2021,24(12):15471559. [15] John ,Divid Suspension Bridges[J].Journal of Bridge Engineering,1999,4(3):151156。 第二章、方案的比選 ．比選方案的主要標準： 橋梁方案比選有四項主要標準：安全，材料，功能，經濟，其中以安全與經濟為重。過去對橋下結構 的功能重視不夠，現在航運事業(yè)飛速發(fā)展，橋下凈空往往成為運輸瓶頸，比如南京長江大橋，其橋下凈空過小，導致高噸位級輪船無法 通行。至于橋梁美觀，要視經濟與環(huán)境條件而定。 ．方案類別 （ 1）預應力混凝土簡支 T形梁橋 圖 1 （ 2）鋼筋混凝土拱橋 圖 2 （ 3）預應力混凝土空心板簡 支梁橋 圖 3 ．方案比選 方 案 比 選 表 簡支 T 形梁橋方案 鋼筋混凝土橋方案 空心板簡支梁橋方案 材料 用量 材料用量適中 鋼材用量較多 材料用量適中 受力 性能 受力明確 受力合理，變形小 橋墩參加受彎作用，使主梁彎矩減少 經濟性 等截面形式，可大量節(jié)省模板，加快建橋進度 材料用量和費用較空心板簡支梁橋多些，需采用較復雜的結構措施，增加了造價 采用等截面梁能較好符合梁的內力分布規(guī)律，充分利用截面，合理配置鋼筋，經濟實用 適用性 建筑高度較低，易保養(yǎng) 橋面連續(xù)，行車舒適 行車順 舒，抗震強 因本地段為通航河流地段，且地質條件較好，經過對施工難度、經濟性、適用性等綜合比較后最終以適用較廣、經濟、較易施工的預應力混凝土空心板簡支梁橋作為最佳設計方案。 第三章 預應力空心板上部結構計算 、 設計資料 、設計標準 ： 工程等級：一般公路橋梁兼具城市橋梁功能； 設計荷載等級：汽車荷載：公路 — Ⅱ級； 通航標準：不通航； 橋面寬度：凈 5+2 米欄桿； 設計速度： 30 公里 /小時； 設計洪水頻率： 1/50。 汽車荷載：公路 Ⅱ級；人群荷載： 2/ mkN 。 、主要材料 ： ① 混凝土材料 C40 砼：空心板、橋面鋪裝、鉸縫、支座墊石 C30 砼：墩柱、蓋梁、耳背墻、擋塊、欄桿底座 C25 砼：系梁 C25 水下砼：樁基礎 ② 普通鋼筋 普通鋼筋采用 HRP300 和 HRB400 鋼筋，應分別符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（ ）和《鋼筋混凝土用熱扎帶肋鋼筋》（ ）的規(guī)定。 ③ 預應力鋼材和錨具 本工程采有低松弛高強度鋼絞線的力學性能指標應符合《預應力混凝土用鋼絞線》（ GB/T52242021）的規(guī)定。單根鋼絞線直徑 Φ ，鋼絞線面積A=139mm2，鋼絞線抗拉強度標值 fpk=1860Mpa，彈性模量 E=. 錨具：預制空心板錨具采用 XM 型或其它型號錨具及其配套的設備，管道成孔采用鋼波紋管。 ④ 其它 鋼板：鋼板應采用《碳素結構鋼》（ GB/T7002021）規(guī)定的 Q235B 鋼板。 橋梁支座：采用常溫型氯丁橡膠支座 GYZ 和 GYZF4 系列產品，其性能指標應符合中華人民共和國交通行業(yè)標準《公路橋梁板式橡膠支座》（ JT/T 42021）的規(guī)定。 橋梁伸縮裝置：采用 D40 型伸縮縫，橡膠類別為常溫型氯丁橡膠，其性能指標應符合中華人民共和國交通行業(yè)標準《公路橋梁伸縮裝置》（ JT/T 3272021）規(guī)定。 、 構造形式及尺寸選定 本橋橋面凈空為凈 ?? ，采用 9塊 C50的預制預應力混凝土空心板，每塊空心板寬 ，高 80cm，空心板全長 。采用先張法施工工藝，預應力鋼絞線采用 1 7股鋼絞線，直徑 ，截面面積 2mm 。 預應力鋼絞線沿板跨長直線布置。全橋空心板橫斷面布置如圖 31，每塊空心板截面及構造尺寸見圖 32。 圖 1 橋梁橫斷面（尺寸單位： mm） 圖 2 空心中、邊板截面構造及尺寸（尺寸單位： mm） 、 空心中板毛截面幾何特性計算 、毛截面面積 A 25206]}2 88)555()85([{ cmA ???????????????? 3.、毛截面重心位置 全截面對 21 板高處的靜矩： 321 )}153240()21540(315)371540({2 cmSh ????????????????? 鉸縫的面積（如右圖所示）： 31 9 9} .{2 cmA ????????????? ）（鉸 則毛截面重心離 21 板高的距離為： 321 1 . 0 65206 cmASd h ??? （即毛截面重心離板上緣距離為 ） 鉸縫重心對 21 板高處的距離為： 31 9 9} .{2 cmA ????????????? ）（鉸 空心板毛截面對其重心軸的慣矩 ? 462222323})(199)]()[() 5676( 80124{cmI???????????????????????????（忽略了鉸縫對自身重心軸的慣矩） 空心板截面的 抗扭剛度可簡化為下圖的單箱截面來近似計算： 圖 4 計算抗扭剛度的空心板截面簡化圖（尺寸單位： cm） 46222122 12 )1280()24124(4/2/2 4 cmthth hbI T ????????? 同理計算邊板數據得，并整理數據得表 1： 邊、中板毛截面幾何特性（不含 13cm C40 防水混凝土鋪裝層） 表 1 板號 中板 邊板 幾何特性 面積? ?2mA 抗彎慣矩? ?4mI 抗彎慣矩? ?4mI 面積? ?2mA 抗彎慣矩? ?4mI 抗彎慣矩? ?4mI 、 作用效應計算 永久作用效應計算 （第一期恒載） 1g 中板： mKNAg / 41 ?????? ? 邊板： mKNAg / 41 ?????? ? 、人行道、橋面鋪裝（第三期恒載 ） 2g 由于是鄉(xiāng)村低等級的橋梁故不設人行道，考慮還是有人的作用及欄桿重力參照其他橋梁設計資料，單側按 。 橋面鋪裝采用等厚 13cm 厚 C40 防水砼橋面鋪裝層，則全橋寬鋪裝每延米重力為： )/( mKN??? 上述自重效應是在各空心板形成整體以后，再加至板橋上的，精確的說由于橋梁橫向彎曲變形。各板分配到的自重效應應是不同的，本橋為計算方便近似按各板平均分擔來考慮，則每塊空心板分攤到的每延米橋面系重力為： 中板： )/( 2 mKNg ???? （第二期恒載） 3g 中板： mKNg /)1199( 42 ?????? 邊板： mKNg /3 4 8 0 )11 9 9( 42 ??????? 表 2 空心板每延米總重力 g 荷載 板 第一期恒載 g1 第二期恒載 g2 第三期恒載 g3 總和 g（ KN/m） 中板 邊板 由此可計算出簡支空心板永久作用（自重）效應，計算結果見表 3。 表 3 永久作用效應匯總表 作用ig （ /kNm ） 作用效應 M（ KN*m） 作用效應 N（ KN） 跨中 1/4跨 支點 1/4跨 跨中 1g 中板 0 邊板 0 2g 中板 0 邊板 0 3g 中板 0 邊板 0 g= g1 +g2 +g 中板 0 邊板 0 可變 作用效應計算 橋汽車荷載采用公路 Ⅱ級荷載，它由車道荷載和車輛荷載組成?！稑蛞?guī)》規(guī)定橋梁結構整體計算采用車道荷載。 公路 Ⅱ級的車道荷載由 5 10. 5 75 ( / )kq k N m? ? ?的均布荷載 ,和( 3 6 0 1 8 0 )1 8 0 ( 1 5 . 6 5 ) 0 . 7 5 1 6 6 . 8 ( )( 5 0 5 )kP k N???? ? ? ? ??????的集中荷載兩部分組成。而 在計算剪力效應時，集中荷載標準值 kP 應乘以 的系數，即計算剪力時39。 1. 2 20 0. 16 ( )kkP P kN?? 。 按《橋規(guī)》車道荷載的均布荷載應滿布于使結構產生最不利效應的同號影響線上，集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個最大影響線峰值處。多車道橋項 目 作 用 種 梁上還應考慮多車道折減，車道折減系數 ?? 。 1．汽車荷載橫向分布系數計算 空心板跨中和 l/4 處的荷載橫向分布系數按鉸接板法計算，支點處按杠桿原理法計算。支點至 l/4 點之間的荷載橫向分布系數按直線內插求得。 （ 1）跨中及 l/4 處的荷載橫向分布系數計算 首先計算空心板的剛度參數 ? ： 222 )()(4 lbIIlbGIEITT ???? 由前面計算： cmI ? cmIT ? 100( ) 1000( )b cm m m?? ( ) 15600( )l m m m?? 將以上數據帶入，得： 3266 )156001000( cm??????? 求得剛度參數后，即可按其查《公路橋涵設計手冊 — 橋梁（上冊）》第一篇附錄（二）中的 4塊板的鉸接板橋荷載橫向分布影響線表，由 ?? 及 ??內插得到 ?? 時 1號板至 2號板在車道荷載作用下的荷載橫向分布影響線值，計算結果列于表 4 中。由表 4畫出各板的橫向分布影響線，并按橫向最不利位置布載，求得兩車道情況下的各板橫向分布系數。 各板橫向分布影響線及橫向最不利布載見圖。由于橋梁橫斷面結構對稱，所以只需計算 1 號板至 2 號板的橫向分布影響線坐標值。 表 4 各板荷載橫向分布影響線坐標值表 1 2 3 4 ?? 1 ≈ 2 ≈ 位 置 板 號 在坐標紙上畫出各板的橫向分布影響線并按要求布置汽車，然后計算出各板的荷載橫向分布系數。 計算如下： 1號板： ? ?????? )(2121 汽icqm ? 人群： ? ???? 1 4 5 0 ? 2號板： ? ?????? )(2121 汽icqm ? 人群： ? ???? ? 各板橫向分布系數計算結果中數據可以看出：兩行汽車荷載作用時 ， 2 號板的橫向分布系數最不利。為設計施工方便，各空心板設計成統(tǒng)一規(guī)格，同時考慮到人群荷載與汽車荷載效應組合，因此，跨中和 L/4 處的荷載橫向分布系數偏安全的取下列數值： ?汽m ?人m （ 2）車道荷載作用于支點處的荷載橫向分布系數計算 支點處的荷載橫向分布系數按杠桿原理法計算。 由圖 5，首先繪制橫向影響線圖及橫向線上按最不利荷載布置。 圖 5 各板在支點處荷載橫向分布影響線及最不利布載圖（尺寸單位： cm） 車荷載沖擊系數計算 《橋規(guī)》規(guī)定汽車荷載的沖擊力標準值為汽車荷載標準值乘以沖擊系數 ? 。? 按結構基頻 f 的不同而不同，對于簡支板橋：ccmEIlf 22?? 當 ?f Hz時， ?? ；當 14?f Hz 時， ?? ；當 HzfHz ?? 時， ?? f? 。 式中： cl —— 結構的計算跨徑（ M） E—— 結構材料的彈性模量（ N/m2 ） Ic —— 結構跨中截面的截面慣矩（ m4 ） mc —— 結構跨中處的單位長度質量 gGmc /? G—— 結構跨中處每延米結構重力（ N/m） G—— 重力加速度， 2/ smg ? 由前面計算： )/( 3 mNG ?? ； ? （ ） 3 4 5