【導(dǎo)讀】本畢業(yè)設(shè)計(jì)的對象為一座3×30m簡支梁橋，該橋位于長壽北部新區(qū)，橋梁平面位于直線段上，全長100米，寬度32米，設(shè)計(jì)荷載。主梁橫向由14片T梁組成，梁高均為，兩片梁之間設(shè)。置60cm寬現(xiàn)澆濕接縫。本橋采用樁柱式橋墩，直徑的圓形截面墩柱。以下；采用重力式U型橋臺(tái)，橋臺(tái)基礎(chǔ)為直徑的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。梁，僅分析一片邊梁，中梁偏安全的采用邊梁的分析結(jié)果來進(jìn)行驗(yàn)算。向分布系數(shù)通過橋梁博士計(jì)算完成。內(nèi)力計(jì)算結(jié)果包括基本組合、長。期組合及短期組合作用下的彎矩圖、剪力圖、最大應(yīng)力圖。結(jié)果，對主梁進(jìn)行了承載能力及正常使用性能的驗(yàn)算。滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

　　

【正文】 ，這時(shí)梁頂部預(yù)應(yīng)力筋的估算值為 0。 7． 使用階段正截面抗彎驗(yàn)算 表 13 使用階段正截面抗彎驗(yàn)算表 單元 位置 最大 /最小 組合 名稱 類型 驗(yàn)算 rMu (kN?m) Mn (kN?m) 1 I[1] 最大 cLCB3 OK 0 續(xù)上表 25 1 I[1] 最小 cLCB1 OK 0 2 I[2] 最大 cLCB2 MYMAX OK 2 I[2] 最小 cLCB3 OK 8 I[8] 最大 cLCB2 MYMAX OK 8 I[8] 最小 cLCB3 OK 9 I[9] 最大 cLCB2 MYMAX OK 9 I[9] 最小 cLCB3 OK 15 I[15] 最大 cLCB2 MYMAX OK 15 I[15] 最小 cLCB3 OK 16 I[16] 最大 cLCB2 MYMAX OK 16 I[16] 最小 cLCB3 OK 22 I[22] 最大 cLCB2 MYMAX OK 22 I[22] 最小 cLCB3 OK 23 I[23] 最大 cLCB2 MXMIN OK 23 I[23] 最小 cLCB3 OK 29 I[29] 最大 cLCB2 MYMAX OK 29 I[29] 最小 cLCB3 OK 30 I[30] 最大 cLCB2 MYMAX OK 30 I[30] 最小 cLCB3 OK 計(jì)算 說明 ： （ 1）對截面受拉區(qū)內(nèi)配置不同種類鋼筋的受彎構(gòu)件，其正截面相對界限受壓區(qū)高度 ξ b 的取值應(yīng)選用相應(yīng)于各種鋼筋的較小者。 （ 2）設(shè)計(jì)結(jié)果表格中最大、最小指的是不同荷載組合產(chǎn)生的截面彎矩的最大、最小值。 8． 使 用階段斜截面抗剪驗(yàn)算 表 14 使用階段斜截面抗剪驗(yàn)算表 單元 位置 最大 /最小 組合 名稱 類型 驗(yàn)算 rVd (kN) Vn (kN) 截面 驗(yàn)算 剪力 驗(yàn)算 1 I[1] 最大 cLCB3 OK OK 驗(yàn)算 續(xù)上表 1 I[1] 最小 cLCB2 FXMIN OK OK 驗(yàn)算 26 2 I[2] 最大 cLCB4 FXMAX OK OK 驗(yàn)算 2 I[2] 最小 cLCB2 FXMIN OK OK 驗(yàn)算 8 I[8] 最大 cLCB4 FZMAX OK OK 驗(yàn)算 8 I[8] 最小 cLCB2 FZMIN OK OK 驗(yàn)算 9 I[9] 最大 cLCB4 FZMAX OK OK 跳過 9 I[9] 最小 cLCB2 FZMIN OK OK 驗(yàn)算 15 I[15] 最大 cLCB4 FZMAX OK OK 跳過 15 I[15] 最小 cLCB2 FZMIN OK OK 跳過 16 I[16] 最大 cLCB2 FZMAX OK OK 跳過 16 I[16] 最小 cLCB4 FZMIN OK OK 跳過 22 I[22] 最大 cLCB2 FZMAX OK OK 驗(yàn)算 22 I[22] 最小 cLCB4 FZMIN OK OK 跳過 23 I[23] 最大 cLCB2 FZMAX OK OK 驗(yàn)算 23 I[23] 最小 cLCB4 FZMIN OK OK 跳過 29 I[29] 最大 cLCB2 FXMIN OK OK 驗(yàn)算 29 I[29] 最小 cLCB4 FXMAX OK OK 驗(yàn)算 30 I[30] 最大 cLCB2 FXMIN OK OK 驗(yàn)算 30 I[30] 最小 cLCB4 FXMAX OK OK 驗(yàn)算 計(jì)算 說明： （ 1） 首先 按 《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》（ JTG D62— 2020）[2]中 公式（ ）對截面進(jìn)行最小尺寸驗(yàn)算， 截面 滿足要求。 ? ?kNbhf100 .5 1Vγ 0kc u ,3d0 ??? () 式中 Vd—— 驗(yàn)算截面處由作用（荷載）產(chǎn)生的剪力組合設(shè)計(jì)值 (kN)； b—— 相應(yīng)于剪力組合設(shè)計(jì)值處的矩形截面寬度 (mm)或 T形和 I形腹板寬度(mm)； h0—— 相應(yīng)于剪力組合設(shè)計(jì)值處的截面有效高度，即縱向受力鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離 (mm)。 （ 2）對于編號為 1 16 等單元，符合規(guī)范中公式（ ），可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按構(gòu)造要求配置鋼筋，因此在設(shè)計(jì)結(jié)果斜截面抗剪驗(yàn)算表格驗(yàn)算一 27 欄中顯示跳過，其余按照本 規(guī)范進(jìn)行計(jì)算來配置抗剪鋼筋。 ? ?kNbhfα100 . 5Vγ 0td23d0 ??? () 式中 ftd—— 混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按本規(guī)范表 的規(guī)定采用。 （ 五 ）撓度驗(yàn)算 受彎構(gòu)件在使用階段的撓度應(yīng)考慮荷載長期效應(yīng)的影響，即按荷載短期效應(yīng)組合和《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》（ JTG D62— 2020） [2]第 條剛度計(jì)算的撓度值，乘以長期撓度增長系數(shù) θη 。按照本規(guī)范第 條計(jì)算得到 C50 混凝土的 θη 值為 。 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按上述計(jì)算的長期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的長期撓度后梁式橋主梁的最大撓度處不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的 1/600。消除結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的長期撓度后梁式橋主梁的最大撓度 如圖 13 所示 ， 最大上撓度值為 5mm。 由于 mmmmmm 50600300005 ?? 故撓度 滿足規(guī)范要求。 圖 13 1 號梁使用階段的撓度圖 (mm) 由于預(yù)加力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算 的長期撓度值，因此可不設(shè)預(yù)拱度。 28 （ 六 ）支座承載力驗(yàn)算 圖 14 1 號梁承載能力基本組合支座豎向反力圖 (kN) 支座反力 支座承載力 1200kN，滿足要求。 第 五 節(jié) 下部結(jié)構(gòu) 驗(yàn)算 蓋梁承載能力及裂縫寬度驗(yàn)算由自編 Mathcad 文件完成，抗剪驗(yàn)算由自編 Excel 表格 完成。墩柱承載力及裂縫寬度驗(yàn)算由自編 Mathcad 文件計(jì)算完成，樁基承載力由自編Excel 表格完成，墩樁水平位移及效應(yīng)由橋梁博士 計(jì)算完成。上述自編程序 及表格 均按現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范編制。 一、蓋梁 驗(yàn)算 蓋梁內(nèi)力結(jié)果直接由總體模型中 給出，各組合下彎矩剪力如下 (活載取不利的偏載加載 )： 蓋梁計(jì)算最大內(nèi)力見 表 14。 表 15 蓋梁最大內(nèi)力計(jì)算表 蓋梁根部內(nèi)力 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài) 短期效應(yīng)組合 長期效應(yīng)組合 剪力（ kN） 3275 2976 彎矩（ kN?m） 3730 3434 29 （一） 承載能力驗(yàn)算 矩 形 或 T 形 梁截面鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面抗彎承載能力計(jì)算： 橋梁重要性系數(shù)： ? 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： ? 普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 280Mpafsd ? 普通鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 280Mpaf 39。sd ? 計(jì)算組合彎矩值： 5k NM j ?? 截面高度： h=1600mm 受拉區(qū)普通鋼筋 和預(yù)應(yīng)力鋼筋 合力點(diǎn)至受拉區(qū)邊緣的距離： a=75mm 受壓區(qū)普通鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離： 75mma39。s ? 矩 形 或 T 形 截面腹板寬度： b=1800mm 截面有效高度： 1525m mahh 0 ??? 縱向受拉鋼筋直 徑： d=25mm 縱向受拉鋼筋根數(shù)： n=34 構(gòu)件受拉區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積： 242s ??????????? 縱向受壓鋼筋直徑： 25mmd39。 ? 縱向受壓鋼筋根數(shù)： 34n39。 ? 構(gòu)件受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積： 24239。39。39。s ????????????? 相對界限受壓區(qū)高度： ? 受壓區(qū)高度計(jì)算： 01800m pa 16690 m m280M pa16690 m m280M pabf AfAfx 22cd 39。s39。sdssd ?? ?????? 0b h?x ?? 受壓區(qū)高度滿足要求 正截面抗彎承載能力： ? ?? ?6776kN7 5 m m1 5 2 5 m m1 6 6 9 0 m m2 8 0 Mp a01 8 0 0 m m1 8 . 4 M p aahAf2xhbxfM239。s039。s39。sd0cdu??????????????? ?? 30 承載能力與內(nèi)力的比值： 6776Mγ MK j0 u ????? 因此承載能力滿足要求。 （二） 裂縫寬度驗(yàn)算 矩形、 T 型和 I 形截面鋼筋混凝土構(gòu)件及 B 類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度 Wfk可按下列公式計(jì)算： ? ?mm10 d30EσCCCW sss321fk ???????? ??? ? ? ff0 ps hbbbh AAρ ?? ?? 截面高度： h=1600mm 受拉區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至受拉區(qū)邊緣 的距離： a=75mm 矩形或 T 形截面腹板寬度： b=1800mm 截面有效高度： 1525m mahh 0 ??? 普通鋼筋的彈性模量： 5s ?? 縱向受拉鋼筋直徑： d=25mm 縱向受拉鋼筋根數(shù)： n=34 構(gòu)件受拉區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積： 242s ??????????? 按作用（或荷載）長期效應(yīng)計(jì)算組合計(jì)算的內(nèi)力值： m3434kNM l ?? 按作用（或荷載）短期效應(yīng)計(jì)算組合計(jì)算的內(nèi)力值： m3730kNM s ?? 鋼筋表面形狀系數(shù)： ? 作用（活荷載）長期效應(yīng)影響系數(shù)： sl2 ?????? 與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)： ? 縱向受拉鋼筋配筋率： ? ? AAρ 3ff0 ps ????? ?? 有作用（荷載）短期組合效應(yīng)值引起開裂截面 縱向受拉鋼筋的應(yīng)力： 31 pa1525m m16690m Mσ 20ssss ??? ??? 最大裂縫寬度： ? ?mm10 d30EσCCCW sss321fk ???????? ??? 4m m 60 253020 00 00M pa16 M ??????? ?? ????? ? 裂縫寬度滿足要求 。 （三） 抗剪驗(yàn)算 計(jì)算數(shù)據(jù)： 矩形截面寬度或 T 形和 I 形截面腹板寬度： b=1800mm 截面有效高度： h0=1525mm 混凝土 抗壓 強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)值 ： 40MPa 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ftd= 剪力組合設(shè)計(jì)值： Vd=4391kN 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) ： γ0=1 異號彎矩影響系數(shù)： α1=1 預(yù)應(yīng)力提高系數(shù) ： α2=1 受壓翼緣影響系數(shù)： α3=1 混凝土和箍筋共同承擔(dān)剪力的分配 系數(shù) ： ξ=1 抗剪箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ： fsv=280Mpa 彎起鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ： fsd=280Mpa 構(gòu)件受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積 ： Ap=0 斜截面內(nèi)同一彎起平面預(yù)應(yīng)力彎起面積 ： Apb=0 構(gòu)件受拉區(qū)抗彎縱向普通鋼筋截面面積 ： As= 驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度上下限（公式適用條件）： 8 8 5 4 .0 6 kN1 5 2 5 m m1 8 0 0 m m4 0 M pa0 .0 0 0 5 1bhf0 .0 0 0 5 1 0kc u, ????? 2 2 6 4 .6 3 k N1 5 2 5 m m1 8 0 0 m m1 .6 5 M p a1 .00 .0 0 0 5bhf0 .0 0 0 5 α 0td2 ?????? 4391Vγ d0 ? kN，即 8854kN4391kN ? 2625k N4391k N ? 32 因此截面滿足規(guī)范求 ，但需要按照計(jì)算要求設(shè)置抗剪扭鋼筋 。 斜截面縱向受拉鋼筋配筋百分率： ? ? 0 .6 0 8/ b hAAA100 ρP 0sPbP ????? 箍筋間距： ? ?? ? (m m )ξ V dγ 2020svsvkc u,62321v???? ? 選用抗剪箍筋肢數(shù) ： n=6 選用抗剪箍筋直徑 ： d=12mm 配置在同一截面內(nèi)的箍筋的總面積： 222SV mmm212π6A ?????????? 根據(jù)抗剪箍筋間距計(jì)算公式可得： Sv=165mm，取 SV=100mm 斜截面設(shè)計(jì)配箍率： 1800100 V SVSV ????? 滿足要求 根據(jù)混凝土和箍筋抗剪承載力計(jì)算公式： ? ? SVSVkc u ,03321CS ???? ? ? ?4762kN2 8 0 M p 0 M p 5 2 5 m m1 8 0 0 m 3