【導(dǎo)讀】本次設(shè)計的是倒水河大橋35m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋施工圖設(shè)計。截面相應(yīng)寬模度、預(yù)置高度、邊梁懸臂長度、截面尺寸、繪制施工圖等。本設(shè)計采用的是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土的簡支T型梁橋，35mT梁的計算跨徑是，梁長，主梁為變截面T型梁。路基全寬26m，半幅橋梁寬，兩側(cè)采用剛性。數(shù)為雙向4車道；汽車荷載是公路－Ⅰ級。上部構(gòu)造形式采用5梁式；梁寬模數(shù)為B=，T梁預(yù)制高度為。算結(jié)構(gòu)簡圖；恒載內(nèi)力計算；活載內(nèi)力計算；荷載組合；預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置；配筋計算；預(yù)應(yīng)力損失計算；截面強度驗算；截面應(yīng)力及變形驗算；行車道板的計算；及河床斷面平均流速??

　　

【正文】 ） （ ） N （其中，主梁支點截面小毛截面面積為 ） ③ 邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： ( ) 端橫隔梁體積： ( ) 故 邊主梁 橫隔梁 恒載集度 為： g（ ） （ ） N ④ 預(yù)制梁 一期 永久作用集度 ： g g（ ） g（ ） g（ ） N （ 2 二期永久作用 ： ① 現(xiàn)澆 T 梁翼板 恒載 集度 ： g（ ） N ② 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 ： g（ ） N ③ 鋪裝 ： 5cm瀝青混凝土鋪裝： N 10cm水泥混凝土鋪裝： XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 23 N 若將橋面鋪裝均攤給五片主梁，則 ： g（ ） N ④ 欄桿 ： 一側(cè)剛性護(hù)欄： 若將兩側(cè)剛性護(hù)欄均攤給五片主梁，則： g（ ） N ⑤ 邊梁二期永久作用集度： g g（ ） g（ ） g（ ） g（ ） N 恒載作用效應(yīng) 如圖 所示，設(shè) x為計算截面離左支座的距離，并令 α=x/l。 主梁彎矩和剪力的計算公式為： ??（ ??） ?? g ?? （ ??） ??g 圖 主梁彎矩和剪力計算圖示 恒載作用效應(yīng)計算見表 表 1 號梁結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)計算表 kNmXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 24 計算數(shù)據(jù) l= ?? = 項目 g ??（ ??） ?? g ?? （ ??） ??g 跨中 四分點 四分點 支點 ?? 0 ??（ ??） （ ??） g g ∑ 活載內(nèi)力計算 根據(jù)設(shè)計資料，活載采用公路 — I級荷載，由“橋規(guī)” 條，車道荷載為：均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ???? N ， 計算彎矩時：集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ???? ?? N 計算剪力時： ????乘以 ，即 ????= N （ 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)的基頻。 簡支梁的基頻可采用下列公式估算： ?? ?? ?? √?? ?? ?? (） 其中： ?? —— 結(jié)構(gòu)跨中處單位長度質(zhì)量（ kg/m） ，則 ?? ???? （ ） N (G 為結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力 )； ?? —— 結(jié)構(gòu)材料彈性模量（ N/ ）； ?? —— 結(jié)構(gòu) 跨中截面的截面慣性矩 （ ）； 所以， ?? ?? ?? √?? ?? ?? √ Hz 則沖擊系數(shù)為： ?????? ???? XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 25 按“ 橋規(guī) ” 條， 對于雙車道不考慮汽車荷載折減， 本設(shè)計取 一 幅計算，按 四 車道設(shè)計，因此在計算可變作用效應(yīng)時需 要 進(jìn)行車道折減 ，折減系數(shù)為 。 （ 2） 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù) 本設(shè)計橋跨內(nèi)設(shè) 五 道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：l/B=2,所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù) 。 1） 計算主梁抗扭慣矩 對于 T 行梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算： () 式中： ， —— 相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和高度 ； —— 矩形截面抗扭剛度系數(shù) ； m—— 梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù) ； 對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度： ?? c 馬蹄部分的換算平均厚度： ?? c 圖 示出了 的計算圖示， 的計算見表 。 圖 的計算圖（單位尺寸： cm） 表 計算表 cmtI31mt i i iiI cbt???ib itictI tItItIXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 26 分塊名稱 i bi 翼緣板 250 17 腹板 153 20 馬蹄 40 30 注： 由《橋梁工程》教材偏心壓力法抗扭修正系數(shù)相關(guān)表格查得 2) 計算抗扭修正系數(shù) β 本設(shè)計主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得： ???? ?????? ??（ ????） （ ） 式中： ??—— 與主梁片數(shù) n有關(guān)的系數(shù)，查《橋梁工程》教材相關(guān)表格知：當(dāng) n=5時， ?? ； B=； L=； ?? Ec； ???? ； I= ； 計算得： ???? ?????? ??（ ） （ ） 3） 按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標(biāo)值 ?? ?? ?? ∑ ?? ??= （ ） 式中： n=5； ∑ ?? i= 計算所得的 ?? 列于 表 內(nèi)。 表 值表 梁號 e(m) 1 5 2 3 0 4)計算荷載橫向分布系數(shù) 1 號梁的橫向線和最不利荷載圖式如 圖 所示。 ib（ cm） it（ cm） ic 3 3 4( 1 0 )iT i i iI c b t m?? ? ? ?13? icij?1i? 2i? 3i? 4i? 5i?XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 27 圖 跨中的橫向分布系數(shù) c計算圖示（尺寸單位 cm） 設(shè) 圖 中影響線豎標(biāo) 0 點位置到 1 號梁中心的距離為 x，則 ?? ?? 解得 x= 對于 1 號梁： 可變作用（汽車公路 — I級）： ?? ?? ∑?? ② 支點截面的荷載橫向分布系數(shù) ： 如圖 所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載， 1 號梁可變 作用的橫向分布系數(shù)可計算如下 ： 圖 支點的橫向分布系數(shù) 計算圖示（尺寸單位 cm） 0m0mXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 28 可變作用（汽車）： ?????? ③ 橫向分布系數(shù)匯總（見表 ） 表 一號梁可變作用橫向分布系數(shù) 可變作用類別 公路 —I 級 計算可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮： 計算主梁可變作用彎矩時，采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù) ，鑒于跨中和 1/4 截面剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變的 來計算。求支點和變化點截面可變作用剪力時，由于主要荷載集中在支點附近而應(yīng)考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到 1/4 截面之間，橫向分布系數(shù)用 與 值直線插入，其余區(qū)段均取 值。 (1)計算跨中截面最大彎 矩和最大剪力（標(biāo)準(zhǔn)值） 圖 示出跨中截面作用效應(yīng)計算圖式，計算公式為： ?? ?? ???? ?????? ?? ?????? （ ） 式中： ?? ??—— 所求截面的汽車荷載效應(yīng)（不含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值； ??—— 車道折減系數(shù)，兩車道不折減， ?? ； ?? —— 主梁荷載橫向分布系數(shù)，跨中 ?? ； ????—— 車道荷載的集中荷載標(biāo)準(zhǔn) 值， ???? N， ???? N； ????—— 車道荷載的 均布 荷載標(biāo)準(zhǔn) 值， ???? N ； ?? ??—— 與 ????位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值，對于剪力影響線 ?? ?? ，對于彎矩影響線 ?? ?? ； ??—— 彎矩或剪力影響線的面積。 cm 0mcmcm0m cm0mXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 29 圖 跨中截面作用效應(yīng)計算圖示 （尺寸單位： cm） 可變作用（汽車） 在 1號梁跨中截面產(chǎn)生的最大彎矩和最大剪力為 ： ???? ?? ???? ?????? ?? ?????? ( ) N ?? ?? ???? ?????? ?? ?????? ( ) N? (2)計算四分點截面最大彎矩和最大剪力（標(biāo)準(zhǔn)值） 圖 示出 四分點 截面作用效應(yīng)計算圖示 。 XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 30 圖 四分點 截面作用效應(yīng)計算圖示 （尺寸單位： cm） 可變作用（汽車） 在 1號梁 四分點 截面產(chǎn)生的最大彎矩和最大剪力為 ： ???? ?? ???? ?????? ?? ?????? ( ) N ?? ?? ???? ?????? ?? ?????? ( ) N? (3)計算 支 點截面最大彎矩和最大剪力（標(biāo)準(zhǔn)值） 圖 示出 支 點 截面作用效應(yīng)計算圖示 ， 計算支點截面最大剪力時需要考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋梁縱向的變 化，因此汽車荷載在 1 號梁支點截面產(chǎn)生的最大剪力為： XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 31 圖 支 點 截面作用效應(yīng)計算圖示 （尺寸單位： cm） 可變作用（汽車） 在 1 號梁 四分點 截面產(chǎn)生的最大彎矩和最大剪力為 ： ???? ?? ???? ?????? ?? ?????? ( ) N (4)主梁作用效應(yīng)組合 本設(shè)計按《橋規(guī)》 — 條規(guī)定，根據(jù)可能出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合： 正常使用 短期效應(yīng)組合 和長 期效應(yīng)組合 、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見表 。 7 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 跨中截面鋼束的估算和確定 按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。本 設(shè)計 按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件考慮，對于全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性應(yīng)滿足 “ 公預(yù)規(guī) ” 式的要求，由該式可得到跨中截面所需的有效預(yù)加力為： N () 式中： ?? —— 使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋永存應(yīng)力的合力； ??—— 按作用短期效應(yīng)組合計算的彎矩值，由表 有， ?? N? ； XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 32 —— 構(gòu)件混凝土全截面面