【導(dǎo)讀】本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋，跨徑布置為（5?本文主要闡述了該橋的設(shè)計(jì)和計(jì)算過程。首先進(jìn)行橋型方案比選，擬定截面尺。力計(jì)算及復(fù)核；然后在進(jìn)行強(qiáng)度、應(yīng)力及變形驗(yàn)算，最后進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。進(jìn)行了簡(jiǎn)單的施工方法設(shè)計(jì)，包括施工前的準(zhǔn)備，施工方法設(shè)計(jì).

　　

【正文】 由簡(jiǎn)支梁撓度驗(yàn)算式為 EIMLs 4?? ? 可變荷載作用引起的撓度 現(xiàn)將可變荷載作為均布荷載作用在主梁上，則主梁跨中撓度系數(shù) 485?? ，荷載短期效應(yīng)的可變荷載值為 mKNM s / 0 5 7? 由可變荷載引起的簡(jiǎn)支梁跨中截面的撓度為 mms 0 5 2 4 2 0 0485 10 642 ?? ??????? 考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的可變荷載引起的撓度值為： mmsmsl ?????? ??? MPa410? 4910mm?太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 34 第 5 章 行車道板計(jì)算 設(shè)計(jì)資料 T梁翼板構(gòu)成鉸接懸臂板，荷載為汽－ 20級(jí)。橋面鋪裝為 20號(hào)混凝土，容重為 25kN/m3，主梁為 40 號(hào)混凝土，容重為 25kN/m3。鋪裝為兩層，各為 8cm、 12cm。 恒載及其內(nèi)力（以縱向 1m 寬的板條進(jìn)行計(jì)算） （ 1）每延米板上的恒載 g： （ 2）每延米寬板條的恒載內(nèi)力：彎矩 、剪力 汽車－ 20級(jí)產(chǎn)生的內(nèi)力 將加重車后輪作用于鉸縫中軸上（見圖 61），后軸作用力為 P＝ 2 120kN，輪壓分布寬度如圖 所示。對(duì)于汽車－ 20級(jí)加重車后輪的著地長(zhǎng)度為 2 ? ， 2 ? （由《橋規(guī)》查得），則得： p/2 圖 61 懸臂板計(jì)算圖式 荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度： 10 2 0 . 5 9 1 . 4 1 . 2 8 3 . 2 7a a d l m? ? ? ? ? ? ? （） 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 35 沖擊系數(shù) 1 ??? 作用于每延米寬板條上的彎矩為： 10 2 4 0 0 . 9 9( 1 ) ( ) 1 . 1 9 1 2 5 (0 . 6 4 )4 4 4 3 . 2 7 48 . 5 8 ( )APbPMlak N m?? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? 作用于每延米寬板條上的剪力為： 240(1 ) 1 . 1 9 1 2 54 4 3 . 2 72 1 . 8 6 ( )APPQakN?? ? ? ? ?? 荷載組合 恒 +汽： 1 . 7 1 8 . 5 8 1 0 . 2 9 ( )5 . 3 3 2 1 . 8 6 2 7 . 1 9 ( )A A g A pA A g A pM M M k N mQ Q Q k N? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 所以，行車道板的設(shè)計(jì)內(nèi)力為： 1 0 .2 9 ( )AM kN m? ? ?（由汽－ 20 控制） 鋼筋配置 改設(shè)計(jì)的行車道板屬于單向板，在長(zhǎng)跨方向只需要布置分布鋼筋即可。 第 6 章 重力式橋臺(tái)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 36 橋梁上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 T型梁。采用重力式 U形橋臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)跨徑 Lb＝ 30m，計(jì)算跨徑 L ＝ ，擺動(dòng)支座，橋面凈寬為橋面寬度為凈 +2 。設(shè)計(jì)荷載為汽－ 20 級(jí)，人群荷載為 。材料：臺(tái)帽為 20 號(hào)鋼筋混凝土 31 25 / ,kN m? ? 臺(tái)身為 號(hào)漿砌片石， 322 7 0 0 , 2 2 /jaR k P a k N m???，基礎(chǔ)為 15 號(hào)混凝土， 33 23 /kN m? ? ；后臺(tái)填土內(nèi)摩擦角 035?? ，內(nèi)聚力 0C? ，容重 317 /kN m? ? ，地基容許承載力 0[ ] 350kPa? ? （砂性土）?；A(chǔ)底埋置深度為 1m。 設(shè)計(jì)方法與內(nèi)容 1．橋臺(tái)尺寸擬定規(guī) 圖 71 橋臺(tái)尺寸 2．截面幾何性質(zhì) 1）臺(tái)身底面 截面面積 28 . 4 5 . 7 9 1 . 8 2 2 . 5 2 4 4 . 0 5 ( )cAm? ? ? ? ? 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 37 界面重心位置至前墻底邊緣之距 [ 8 . 4 5 . 7 9 5 . 7 9 / 2 1 . 8 2 2 . 5 2 ( 5 . 7 9 2 . 5 2 / 2 ) ] / 4 4 . 0 5 2 . 7 2 ( )cXm? ? ? ? ? ? ? 慣性矩 33324 2 / 3 ( 9 2) / 3[ 2 2 / 12 2 2 ( 9 2 2 / 2) ]119 .91 ( )cIm? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 2）基礎(chǔ)底面 底面積 29 . 2 0 6 . 7 9 6 2 . 4 6 8 ( )DAm? ? ? 界面模量 239. 2 6. 79 / 6 70 .6 9( )DWm? ? ? 核心半徑 6 .7 9 / 6 1 .1 3 2 ( )m? ?? 3．荷載計(jì)算及荷載組合 1）恒載計(jì)算 （ 1）上部結(jié)構(gòu)支座反力 901P KN?上 支座反力著力點(diǎn)至基底形心軸距離 ? 支座反力著力點(diǎn)至臺(tái)身底形心軸距離： 1 .7 5 5 0 .7 1 .0 5 5 ( )em? ? ? （ 2）臺(tái)身、側(cè)墻及填土恒載計(jì)算（表 ） 恒載計(jì)算 表 圖 中 序號(hào) 計(jì) 算 式 恒載 ()KN 對(duì)基底中心軸偏心距 ()m 彎距 ()KNm 對(duì)臺(tái)身底 中心軸偏心距()m 彎 距 ()KNm 一、臺(tái)身 1 1 / 2 0 .6 4 6 .3 6 8 .4 2 2? ? ? ? 2 25? ? ? 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 38 3 22? ? ? 4 22??? 5 22? ? ? 6 1 / 2 8 1 .3 3 8 .4 2 2? ? ? ? 二、側(cè)墻及填土 7 ( )1 / 2 8 1 .3 3 1 / 3 ( 21 .0 3 .2 9 ) 2 2 2? ? ? ? ?? ? ?墻 ( )1 / 6 8 1 .3 3 ( 2 6 .41 .8 2 ) 1 7? ? ? ???土 8 ( )1 / 3 ( 2 .5 22 .5 2 8 .2 9 8 .2 9 ) 8 2 2 2?? ? ? ? ?墻 ( )1 / 3 ( 4 .5 94 .5 9 1 6 .1 3 1 6 .1 3 ) 8 1 7?? ? ? ?土 9 ( )1 / 3 ( 2 . 2 62 . 2 6 1 . 7 5 1 . 7 5 ) 1 . 0 2 2 2?? ? ? ? ?墻 ( ) [0 . 2 1 . 0 8 . 4 1 / 3 (0 . 2 60 . 2 6 0 . 2 0 . 2 )1 . 0 2 ] 1 7? ? ? ?? ? ? ? ?土 (襟邊以上土重 ) 10 ( )1 / 6 7 . 0 1 . 7 5 ( 2 1 . 2 93 . 2 9 ) 2 2 2? ? ? ? ???墻 ( ) [ 7 8 . 7 0 . 2 1 / 3 (1 6 . 0 31 6 . 0 3 1 3 . 4 8 5 1 3 . 4 8 5 0 . 22 ] 1 7? ? ? ?? ? ? ??土 合 計(jì) ?? ??? ??? （ 3）基礎(chǔ)恒載計(jì)算： ( 6 . 7 9 9 . 2 0 0 . 5 6 . 3 9 8 . 8 0 . 5 ) 2 3 1 3 6 5 . 0 5 ( )P k N? ? ? ? ? ? ? ? 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 39 對(duì)基底中心軸之彎矩為： 6 .3 9 8 .8 0 .5 2 3 ( 0 .2 ) 1 2 9 .3 3 ( )M k N m? ? ? ? ? ? ? ? ? 2）土壓力計(jì)算 土壓力按臺(tái)背豎直 0?? ，臺(tái)后填土水平 0?? ，按朗金土壓力理論計(jì)算。 （ 1）臺(tái)后填土表面無活載時(shí)土壓力計(jì)算： 水平作用的主動(dòng)土壓力： 基底： 22221 / 2 ( 4 5 / 2 )1 / 2 1 7 9 8 . 4 ( 4 5 3 5 / 2 ) 1 5 6 7 . 2 4 ( )E H B t gt g K N?????? ? ? ? ? ? ? 臺(tái)身底： 22221 / 2 ( 4 5 / 2 )1 / 2 1 7 8 8 . 4 ( 4 5 3 5 / 2 ) 1 2 3 8 . 3 2 ( )E H B t gt g K N??? ??? ? ? ? ? ? ? 合力作用點(diǎn)距基底面的距離： 1 / 3 9 3( )em? ? ? 合力作用點(diǎn)距臺(tái)身底面的距離： 1 8 2 .6 7( )3em? ? ? 豎直方向的土壓力在計(jì)算臺(tái)身恒載時(shí)已考慮。 （ 2）臺(tái)后填土表面有汽車荷載時(shí)： 破壞棱體長(zhǎng) 基底： 0 ( / 4 / 2 ) 1 0 ( 4 5 3 5 / 2 ) 4 .6 8 ( )l H tg tg m??? ? ? ? ? ? 臺(tái)身底： 0 ( / 4 / 2 ) 8 ( 4 5 3 5 / 2 ) 4 . 1 6 ( )l H tg tg m??? ? ? ? ? ? 破壞棱體內(nèi)只能布置一輛重車的兩組軸重（雙行） 2 1 2 0 2 4 8 0 ( )G k N? ? ? ? 由汽車荷載換算為等代均布土層厚 基底： 0/ 4 8 0 / ( 8 . 4 4 . 6 8 1 7 ) 0 . 7 2 ( )h G b l m?? ? ? ? ?? 臺(tái)身底： 0/ 4 8 0 / ( 8 . 4 4 . 1 6 1 7 ) 0 . 8 1 ( )h G b l m?? ? ? ? ?? 則臺(tái)背在填土和車輛荷載共同作用下所引起的土為： 基底： 21 / 2 ( 2 ) ( 4 5 / 2 )E B H h H tg? ??? ? ? 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 40 21 / 2 1 7 8 . 4 9 ( 2 0 . 7 2 9 ) ( 4 5 3 5 / 2 )tg? ? ? ? ? ? ? ? ( )kN? 臺(tái)身底： 21 / 2 ( 2 ) ( 4 5 / 2 )E B H h H tg? ??? ? ? 21 / 2 1 7 8 . 4 8 ( 2 0 . 8 1 8 ) ( 4 5 3 5 / 2 )tg? ? ? ? ? ? ? ? ( )kN? 合力作用點(diǎn)距基底面距離為： / 3 ( 3 ) /( 2 ) ( 9 / 3 ) ( 9 3 0 . 7 2 ) /( 9 2 0 . 7 2 )e H H h H h? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ( )m? 合力作用點(diǎn)距臺(tái)身底面距離為： / 3 ( 3 ) /( 2 ) ( 8 / 3 ) ( 8 3 0 . 8 1 ) /( 8 2 0 . 8 1 )e H H h H h? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ( )m? (3）車輛及人群荷載計(jì)算 （ 1）橋上有汽車荷載及人群荷載，后臺(tái)無活載，獲得最大支座反力的車隊(duì)排列如圖 （兩行車隊(duì)） ( 1 3 0 0 . 1 7 0 4 . 1 1 2 0 1 4 . 1 1 2 0 1 5 . 5 6 0 1 9 . 5 ) 1 / 1 9 . 5 2 5 1 5 . 0 8 ( )xR k N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 人群荷載支座反力： 1 / 2 ( 2 0 .3 4 1 3 .0 2 ) 6 1 .0 2 ( )xR k N? ? ? ? ? ? ? 尺寸單位：m 軸 重單位：kN 圖 汽－ 20 級(jí)布載圖式 支座反力作用點(diǎn)距基底形心軸距離為： 6 .7 9 / 2 0 .8 0 .6 4 0 .0 5 0 .2 5 1 .7 5 5 ( )m? ? ? ? ? 支座反力作用點(diǎn)距臺(tái)身底形心軸距離為： 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 41 1 .7 5 5 0 .7 1 .0 5 5 ( )m?? 車輛及人對(duì)基底形心軸產(chǎn)生的力矩為： ( 5 1 5 . 0 8 6 1 . 0 2 ) 1 . 7 5 5 1 0 1 1 . 0 6 ( )M k N m? ? ? ? ? 車輛及人對(duì)臺(tái)身底形心軸產(chǎn)生的力矩為： ( 5 1 5 .0 8 6 1 .0 2 ) 1 .0 5 5 6 0 8 .5 5 ( )M k N m? ? ? ? ? 汽車制動(dòng)力按一輛重車的 30％計(jì)算，擺動(dòng)支座傳遞的制動(dòng)力為： 0 .2 5 3 0 % 3 0 0 2 2 .5 ( )H k N? ? ? ? （ 2）橋上、臺(tái)后均有汽車荷載及人群荷載、重車載臺(tái)后。 此時(shí)，在重車及橋上車輛產(chǎn)生的支座反力的共同作用下，產(chǎn)生較大的逆時(shí)針向力矩。其荷載布置如圖 所示： 尺寸單位：m 軸重單位：