【導(dǎo)讀】本設(shè)計為30m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋。根據(jù)設(shè)計資料確定為4. 本設(shè)計分為三個部分：橋涵水文、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)。設(shè)計選擇的主梁截面是T形截面，對于30m跨徑簡支梁的主梁配。算預(yù)應(yīng)力損失、應(yīng)力驗(yàn)算、橫隔梁計算、行車道板計算。樁長和橋臺穩(wěn)定性驗(yàn)算。撰寫畢業(yè)設(shè)計論文及繪制橋梁主要結(jié)構(gòu)CAD圖紙。1．高冬光.橋涵水文.人民交通出版社,2021;2．邵旭東.橋梁工程.人民交通出版社,2021;3．盛洪飛.橋梁墩臺與基礎(chǔ).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2021;好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好以及美觀等多種優(yōu)點(diǎn)。道板，橋面部分和支座等組成，顯然主梁是橋梁的主要承重構(gòu)件。橋面部分包括橋面鋪裝、伸縮裝置和欄桿等組成，這些構(gòu)造雖然。能與安全，這里在本設(shè)計中也給予了詳細(xì)的說明。制的起跨越能力，本設(shè)計采用30m標(biāo)準(zhǔn)跨徑，合理地解決了這一問題。簡支T梁橋，所驗(yàn)算完全符合要求，所用方法均與新規(guī)范相對應(yīng)。重點(diǎn)突出了預(yù)應(yīng)力在橋梁中的應(yīng)用，這也正體現(xiàn)了我國橋梁的發(fā)展趨勢。

　　

【正文】 要求的橋面最低高程 通航河流由《橋涵水文》計算，查表 636 取梁底凈高 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 13 jh? =； 0 ?? ， w)( hhzh b ????????? 2= 0 . 0 9 5 ( 0 . 2 ) 0 . 4 9 0 0 . 5 2 m3? ? ? ? ? 0m in hhhHH jP ??????? ? 63 .8 2 2 .13 1 .8 68 .75 m? ? ? ? ? ? 所以 min ? 。 1．由設(shè)計資可知本設(shè)計為非粘性土河床，按非粘性土公式計算 應(yīng)用總結(jié)的簡化公式計算河槽一般沖刷 2 4 ( 1 )cp m cpBQh A hQB???? ?????? ??????? 式中橋下河槽能擴(kuò)寬至全橋 2 29 18 .7 8p?? s/m3 ， ?CB ， ?CQ 3m/s ， ?L ， smvv cp /?? ， js lv /3 7 ???壓縮系數(shù) 對于等跨徑，采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑計算得： 2 119 .12 mBL?? ， ? 平攤 (造床 )水位時，由河流橫斷面圖得 ?B ，用 CAD 的求面積功能計算其面積為 單寬流量集中系數(shù) ????????? HBA0 . ???????? 河槽一般沖刷 9 1 8 . 7 8 1 0 1 . 5 21 . 0 4 1 . 0 8 1 2 . 5 2 1 4 . 9 3 m2 8 9 0 . 0 9 ( 1 0 . 0 3 2 ) 0 . 9 7 1 0 8 . 8ph ????? ? ? ????? ? ? ??? ?? 2． 641 修正式計算河槽一般沖刷 5361352??????????????????????????ccmcCpdEhhBQAh? 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 14 式中： ?A ， 2 291 ?? s/m3 ， ?? ， ? 。 能擴(kuò)寬至全橋時 CjBL? ?? 第二層 2mmcd ? 設(shè)計資料含沙量 33kg/ m?? ，查《橋梁水文》得 ?E ，河槽一般沖刷 35 5316291 8 12. 7 108 .8 10. 2 11 .78 m 6 2ph?? ????? ??? ????????? 計算橋臺沖刷 ph? 左 岸 橋 臺 阻 水 長 度 ????B ，阻水面積85tzA?? 2m 平均阻水水深 ： 8 5 .0 0 .7 1m1 2 0 .2 6zh ?? 左岸受阻擋水流天然狀態(tài)的弗汝德系數(shù)， 220 .3 2 0 .0 1 59 .8 1 0 .7 1r zvF gh? ? ?? 左岸橋臺沖刷深度 ： 39。 0 .2 0 39。 0 .5 z r tz Ah F A C C?? ? ? 0. 20 0. 85 1 ? ? ? ? ? ? 右岸橋臺阻水長度 ??B ，阻水面積 ??A 2m 平均阻水水深 ： 8 4yh ?? 右岸受阻擋水流天然狀態(tài)的弗汝德系數(shù)， )(2y2r ???? hgvF 右岸橋臺沖刷深度 ： 39。 0 .2 0 39。 0 .5 01. 95p z r ty Ah F A C C?? ? ? 0 ????? ? 上式計算的平均高程以下的一般沖刷和局部沖刷總深度。 河灘一般沖刷 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 15 由公式 ：65135tt???????????????????????????Htmcp vhhBQh? 本設(shè)計河槽能擴(kuò)寬至全橋，故河灘一般沖刷 hp 可不必計算，即沖刷后橋下河灘變?yōu)楹硬鄣囊徊糠至恕? 現(xiàn)假定橋下河槽不能擴(kuò)寬至全橋，則式中：橋下河灘最大水深 ? ，天然狀況下橋下河灘部分通過流量 3 4 . 0 8 9 1 2 8tt ?????????? CP s/m3 橋下河灘部分通過的設(shè)計流量 ???????? PC tt Q ??? s/m3 橋下河灘過水面積 2t O M 1 0 4 2 .3 0 1 0 3 4 .0 2 8 .2 8 mCA A A? ? ? ? ? 橋下河灘寬度 ( 7 3 0 7 2 4 .1 2 ) ( 6 2 2 .6 6 2 0 ) 8 .4 8 mtB ? ? ? ? ? 河灘部分橋孔凈長 5 .8 8 2 .6 8 .4 8 mtB ? ? ? ? 橋下河灘平均水深 8 .2 8 0 .9 8 m8 .4 8tttAh B? ? ? ? 河灘中砂表層 ? ，查表得 smvH / ? 河槽一般沖刷 ： 6535????????????????????????ph 可見超過河槽一般沖刷 ph 值，故假定橋下河槽不能擴(kuò)寬至全橋是正確的。 3． 652 修正式計算橋墩局部沖刷河槽計算層為小顆粒的礫石2mmd? 。 )( ?? dv 0. ( 2 ) m / s? ? ? 計算一般沖刷后墩前行進(jìn)流速 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 16 ? ? ccmccc vhhBBAv ?????????????? ??????????2 ?? .0 8 2 9 1 8 .7 81 .0 4 2 8 9 0 .0 9??? ? ????? 0 80 3 . 0 1 ?????????????? ??? ）（ s/? 查表雙柱墩， 1??K ， 1 ?? 37 ddK ??? ???? 墩前泥沙始沖流速 ???? )( dv s/m1 9 )( ?? 因?yàn)?0vv? 為動床沖刷，計算 239。0 . 6 0 . 5 021 0nbp vvh K K B h v?????? ? ? ???? dvv2n???????? ????????? ??????? ?????bh 4． 651 修正式計算橋墩局部沖刷 此時河槽一般沖刷用 641 修正公式的計算值 ? 計算河床起動速度 dhddhv pp ??????????? 2 ??????????? m/s 墩前泥沙始沖流速 smvBdv / 10???????????????????? 一般沖刷后墩前行進(jìn)流速 v 計算 1263pv Ed h? ? ? s/ 3261 ??? 因?yàn)?0vv? 為，計算 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 17 39。 01 39。00nb vvh K K B vv?????? ? ? ????? 式中： 1??K ， 1 ?? (同上 )。 ?????? ?? ddK ? = 12 ??????? ? 0n dvv ??????? ???????? ? ) ?????? ???????? （bh ? 沖刷值的組合 此設(shè)計橋下河槽不能擴(kuò)寬至全橋， 右側(cè)橋臺沖刷值 ph? 相對一般沖刷值hp 較小，故橋下只需用河槽一般沖刷 hp 與河槽橋墩局部沖刷 hb 組合。 以 642 簡化式與 651 修正式組合： 1 4 .9 3 2 .8 8 1 7 .8 1 mpbhh? ? ? ? 以 641 簡化式與 652 修正式組合： 1 1 .7 8 4 .8 0 1 6 .5 8 mpbhh? ? ? ? 現(xiàn)取定 ?? 左橋臺采用實(shí)際計算值。 計算沖刷線標(biāo)高 用不同方法計算各墩和右臺最大沖刷時的標(biāo)高： 左臺沖刷線標(biāo)高 ?????? tzPZPCM hHHH 63 .8 2. 58 0. 71 60 .5 m? ? ? 右橋臺沖刷標(biāo)高 ?????? tzPZPCM hHHH 63 .8 1. 07 2. 15 60 .6 m? ? ? 橋墩沖刷線標(biāo)高 ??? shHH PCM ()p p bH h h h? ? ? ? =6 3 .8 17 .8 1 0 45 .9 m? ? ?（ ） 確定墩臺基底最淺埋置標(biāo)高 橋墩總沖刷深度為 ?? mcs hh 1 7 .8 1 1 4 3 m??，查表得一般橋 梁取安全值 ?? ， 橋墩基底最淺埋置標(biāo)高 45 .9 2 .5 43 .4mJ M C MHH? ? ? ? ? ? 左橋臺基底最淺埋置標(biāo)高 2 .5 58mJ M C MHH? ? ? ? ? ? ? 右橋臺基底最淺埋置標(biāo)高 2 .5 mJ M C MHH? ? ? ? ? ? ? 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 18 本章小結(jié) 本章主要是闡述橋涵水文資料，并根據(jù)水文資料推算出洪峰流量多年平均值， 也就是設(shè)計流量 ，最終算出河槽、河灘的過流斷面面積以及設(shè)計流速等， 再根據(jù)流速流量確定橋孔布設(shè)方案和橋面高程。其中，下部結(jié)構(gòu)墩臺與基礎(chǔ)的最小埋置深度要和橋涵求出的一般沖刷線標(biāo)高和最大沖刷線標(biāo)高相符合。 水文設(shè)計中出現(xiàn)了頻率流量曲線的問題，在老師的指導(dǎo)下我們組完成了頻率流量圖得繪制。哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 19 第 2章 橋梁上部結(jié)構(gòu) 1． 橋梁跨徑及橋?qū)? 標(biāo)準(zhǔn)跨徑 ： 30m(墩中心距離 )； 主梁全長： ； 計算跨徑： ； 支點(diǎn)距端頂： ； 梁高： ； 橋面凈空： 凈 —9m+2=12m。 2． 設(shè)計荷載 公路 —Ⅱ 級 (qk==； Pk=277=208kN) 人群荷載 ，欄桿及人行道板的每延米重取 。 3． 材料及工藝 混凝土：主梁和橋面鋪裝用 C50，欄桿用 C30，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》 (JTG D622021)的 鋼絞線，每束 7 根，全梁配 4 束， fpk=1860MPa，普通鋼筋直徑大于和 等于12mm 的采用 HRB335 鋼筋；直徑小于 12mm 的均用 R235 鋼筋，按后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑 80mm、外徑 87mm 的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。 4．設(shè)計要求 A 為減輕主梁的安裝重量，增強(qiáng)橋梁的整體性，在預(yù)制 T 梁上設(shè)40cm的濕接縫 B 設(shè)計構(gòu)件尺寸按規(guī)范圖 C 對內(nèi)梁各截面進(jìn)行驗(yàn)算 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 20 表 21 材料特性表 名稱 項(xiàng)目 符號 單位 數(shù)據(jù) 混凝土 立方強(qiáng)度 fcu， k MPa 50 彈性模量 Ec MPa 104 軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 fck MPa 軸心抗拉 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ftk MPa 軸心抗壓設(shè)計強(qiáng)度 fcd MPa 軸心抗拉設(shè)計強(qiáng)度 ftd MPa 短暫 狀態(tài) 容許壓應(yīng)力 ′ MPa 容許拉應(yīng)力 ′ MPa 持久 狀態(tài) 標(biāo)準(zhǔn)荷載 組合： 容許壓應(yīng)力 MPa 容許主壓應(yīng)力 MPa 短期效應(yīng) 組合： 容許拉應(yīng)力 σst MPa 0 容許主拉應(yīng)力 MPa 絞線 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 fpk MPa 1860 彈性模量 Ep MPa 105 抗拉設(shè)計強(qiáng)度 fpd MPa 1260 最大控制應(yīng)力 σcon MPa 1395 持久狀態(tài)應(yīng)力 (標(biāo)準(zhǔn)荷載組合 ) MPa 1209 材料重度 鋼筋混凝土 γ1 kN/m3 25 瀝青混凝土 γ2 kN/m3 23 鋼絞線 γ3 kN/m3 鋼束于混凝土的彈性模量比 αEp 無量綱 主梁間距與主梁片數(shù)如圖 21。 主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo) ρ 很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬 T 梁翼板。因該橋采用 30m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋，主梁間距均為 220cm， (T 梁的上翼緣寬度為 20cm，保留 4cm 的濕接縫 )，考慮人行道適當(dāng)挑出，故凈 —9+2。 4c m瀝 青混凝土9c mC 50 混凝土22020211075 220 220 110 7545015025 450 150 25圖 21 主梁橫斷面圖 (單位： cm) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論 21 1． 主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/14—1/25 之間， 高跨比約在 1/18—1/1