【正文】 ?????? ?? 200 xhbfM xcdd? bxfAf cdssd ? 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計論文 第 55 頁 共 92 頁 sdcds f bxfA ? 以下取 33截面作配筋設(shè)計，其它截面雷同。 各截面彎矩計算式為： 011 ??M ???? RM ???? RM 12144 ???????? GRRM 8 3 5 132155 ?????????? GRRRM 各種荷載組合下的各截面彎矩計算見表 320 表 320： 各截面彎矩計算 荷載組合情況 墩柱 反力（ KN） 板支座反力（ KN） 各截面彎矩（ mKN? ） G1 R1 R2 R3 截面 22 截面 33 截面 44 截面 55 組合 ○6 公路 I級 雙列對稱 1 7 9 7 7 組合 ○7 公路 I級 雙列非對稱 3 7 4 9 （ 2）相應(yīng)于最大彎矩時的剪力計算 一般計算公式為： 截面 11： 0?左V ， 1RV ?右 ； 截面 22： ?左V 右V 1R? ； 截面 33： 1RV ?左 ， 11 G RV ?右 ； 截面 44： ?左V 右V 211 RRG? ； 截面 55： ?左V 右V 3211 RRRG? 。 3． 2 下部結(jié)構(gòu) 鉆 孔灌注 樁 、 雙 柱式 橋 墩的 計 算 設(shè)計資料 設(shè)計標準及上部構(gòu)造 設(shè)計荷載：公路 I級； 橋面凈空：凈 9+2 ； 標準跨徑 ： mlb 20? ，梁長 ； 上部構(gòu)造：預(yù)應(yīng)力簡支空心板。 確定橡膠支座厚度 et ： 不記汽車制動力： get ??2 =2?= 記入汽車制動力： cmbaGFtebkge 1????????????? 《橋規(guī)》其他規(guī)定： cmat e ???? 選用 4層鋼板和 5層橡膠片組成的支座，上下層橡膠片厚為 ，中間層厚 ，薄鋼板厚 。 支座計算 支座壓力標準值為 ，其中結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力標準值為 ，公路－ I級引起的支座反力標準值為 ，人群荷載為 0。 （二） 預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗算 按《公預(yù)規(guī)》要求，正常使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力要求如下： pkP lII )( ktEPp ??? ???? kt? 是按荷載效應(yīng)標準值計算的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處 混凝土的法向應(yīng)力扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，預(yù)應(yīng)力鋼筋中的最大拉應(yīng)力 邊板跨中： 00 21 yI MMM QKkGkGkt ???? ? ? MP 3 6 ?????? MPaplII ?? ?EP? M P ap ????? M P af pk 1 2 0 91 8 6 ??? 滿足規(guī)范要求。 空心板截面短暫狀態(tài)應(yīng)力驗算 由于存在應(yīng)力失效段，所以應(yīng)在 在鋼束面積有變化處的截面應(yīng)進行驗算。 M P alc o np l I I 1 3 91 3 3 9 5 ????????? ??? 正常使用極限狀態(tài)計算 （一）正截面抗裂性驗算 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 共 92 頁 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條要求，全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件， ?? pcst ?? st? ：在作用短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣的混凝土法向拉應(yīng)力。 （ 4）箍筋設(shè)計 采用直徑為 φ 10的雙肢箍筋（ HRB335 級鋼筋）， ?A mm2，則 ： ???? AnA svsv mm2 一般受彎構(gòu)件中箍筋常按等間距布 置，為計算簡便，計算公式中截面有效高度 h0取跨中及支點截面的平均值 11500 ?h mm。 （ 3）剪力圖劃分 ① 剪力包絡(luò)圖如圖 314所示；剪力圖如圖 315所示。 （ 2） 核算是否需要根據(jù)計算配置箍筋 0230 bhfV tdd ?? ??? 可不進行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需要按《公預(yù)規(guī)》 第 條構(gòu)造要求配置箍筋。 所以 931520 39。 ?????? ki hyhcm 下翼板厚度： 239。1KQS 計入沖 擊 KQS1 承載能力 極限狀態(tài) 基本組合 udS (1) 0 (2) udS =(1)+(2) 正常使用 極限狀態(tài) 作用短期 效用組合 sdS GKS (3) 0 39。 2．正常使用極限狀態(tài)效應(yīng)組合 （ 1）作用短期效應(yīng)組合 表達式： 39。 m 計入汽車沖擊： 6 7 5 . 7 52 8 6 )1( ????? QKQK MM ? KN yPmqmV KikKiQK ??? ?? (不計沖擊時 ) KNPP KK 39。依據(jù)《公路橋涵通用規(guī)范規(guī)》本設(shè)計跨中采用不變的 mc，從離支點 L/4 處起至支點的區(qū)段內(nèi) mx呈直線過渡的方法計算。由于橋梁橫斷面結(jié)構(gòu)對稱，所以只需計算 1號至 3號板的橫向分布影響線坐標值。 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 共 92 頁 圖 34： 13號板支點處橫向分布影響線 1號板： 汽車： oqm =1/2i??= ? = 2號板： 汽車： oqm =1/2i??= ? = 3號板： 汽車： oqm =1/2i??= ? ? ?? = （ 2）跨中及 L/4 處的荷載橫向分布系 數(shù) 預(yù)制板間采用企口縫連接，所以跨中的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計算。 構(gòu)造布置及尺寸 （一）橋梁橫斷面 空心板的橫斷面具體尺寸見 圖 31。 （四）施工工藝 先張法施工，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用兩端同時對稱張拉。 3 先張法預(yù)應(yīng)力混凝 土簡支空心板設(shè)計 上部結(jié)構(gòu)及支座計算 3． 1． 1 設(shè)計資料 （一） 設(shè)計荷載 本橋設(shè)計荷載等級確定為公路 — I 級 （二）橋面跨徑及凈寬 標準跨徑： Lk=20m； 計算跨徑： L= m； 橋面凈寬： 凈 — +2 ； 預(yù)制梁長： 。 4? ? 2? 6= m3 橋臺 臺身 V=? 2= 樁 基礎(chǔ) V=?π247。 故取樁總長 ?? （ 2）橋臺樁計算 圖 26： 尺寸單位 cm 蓋梁自重反力 2N ? ?mV????????????????????????????? ?????? KNN ???? 樁每延米自重 mKNq / 2 ????? ? （采用浮容重） ml ? KNSNN ud ????? qhqlNNNNNN h 21054321 ??????? h??????? 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 92 頁 ?? 按照地質(zhì)柱狀圖資料進行試算樁長： 擬定 h=12m，即樁底位于第 41 層 ? ?0af =120Kpa，樁設(shè)計樁徑為 ，沖抓鉆成孔直徑 ，樁周長 ???U =， 22 4 mA p ??? ?， ?? ， ?m ， ?k ， 32 / mKN?? 樁端處的承載力允許值 ? ? ? ?? ?32200 ??? hkfmq ar ?? = 表 22： 取 Q8處土層參加計算 表 土類 回填土 亞粘土 粘土 亞粘土 亞砂土 粉細砂 亞粘土 厚度 ??mli 摩阻力標準值 ? ?KPaqik 50 40 50 40 30 45 40 0 4???????????????? iki ql 單樁軸向受壓允許承載力為： ? ? rpikia qAqlUR ?? ?21 ?????? KNN h 0 7 9 1 8 ????? 所以符合承載力要求，故 樁總長 ，取 20m。 2． 3 方案編制 根據(jù)橋所在的地理位置及施工技術(shù)條件，決定選擇三個方案：第一方案，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支空心板橋；第二方案， 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 T 形梁 橋 ；第三方案， 裝配 式 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 組合箱形梁 橋 。 （ 5） 審查計算結(jié)果 參照統(tǒng)計參數(shù)的地區(qū)經(jīng)驗值，審查所選定的參數(shù)值，并應(yīng)采用其他方法推算設(shè)計流量與之比較。搜集歷年的年最大流量資料，有條件時應(yīng)進行資料的插補和延長，對所有資料認真審核，組成年最大流量系列，作為水文統(tǒng)計樣本。 （ 5） 適應(yīng)市政規(guī)劃，協(xié)調(diào)水運、鐵路運輸、滿足國防、經(jīng)濟開發(fā)等需要。橋位選擇即選定合理的跨河位置，一般有如下要求： （ 1） 服從路線總方向及建橋的特殊要求。 （ 2） 橋軸線為直線或為曲率小的平滑曲線，縱坡較小。 除滿足以上要求外，還要考慮水文地形、地質(zhì)、航運及其它諸多因素。 （ 2） 繪制經(jīng)驗累積頻率曲線 把年最大流量資料按大小遞減次序排列，計算各流量的經(jīng)驗頻率，并繪制經(jīng)驗頻率點據(jù)或經(jīng)驗累 積頻率曲線。 設(shè)計水位計算 繪制流量 —— 水位（ QH）圖，據(jù)河床比降換算橋位斷面設(shè)計水位，經(jīng)計算后確定設(shè)計水位 Hs=，即大沽零點水位以上 。 （一）第一方案 7?20 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支空心板橋 上部構(gòu)造 橋 長： 144m； 橋面凈空：凈 — 9+2?； 梁 數(shù)： 6片； 標準跨徑： ； 計算跨徑： ； 預(yù)制梁長： m； 支 座： 220?240?26mm板式橡膠支座，短邊順橋向； 混凝土墊塊： ； 設(shè)計荷載：公路 I 級； 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 92 頁 橋面鋪裝：上層均勻鋪設(shè) 瀝青混凝土磨耗層，下層鋪設(shè)防水混凝土中間厚，兩邊厚 m， 橋面雙向 橫坡度 %。 材料用量及工程概算 （ 1）材料用量 ○ 1 上部結(jié)構(gòu) 板 V=??2?7+?? 4? 7= 現(xiàn)澆混凝土 V=(+?) ?? 5? 7= 橋面鋪裝瀝青混凝土 V=?9?? 7= 橋面鋪裝 防水 混凝土 V=(+)?9247。 4? ? 2? 2= （ 2） 工程概算：通過查《公路工程概算定額》 表 23 工程數(shù)量 m3 鋼筋含量 kg/10m3 人工 工日 /10 m3 工程基價 元 /10 m3 瀝青混凝土層 143 2571 防水混凝土層 300 1540 板 664 3696 蓋梁 606 2237 墩身 606 2237 臺身 638 2872 橋墩樁基礎(chǔ) 490 1593 橋臺樁基礎(chǔ) 490 1593 （ 3）材料用量及工程概算總量匯總表： 表 24 工程數(shù)量 (m3) 鋼筋用量 (kg) 人工用量 (工日 ) 單項費用 (元 ) 瀝青混凝土層 防水 混凝土層 主梁 蓋梁 墩身 臺身 橋墩 樁 基礎(chǔ) 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 共 92 頁 橋臺 樁 基礎(chǔ) 總計 表 25 全橋總造價 每延米造價 每平米造價 鋼筋總 用量 人工總用量 注：以上僅為直接費用 方案比選 2． 4． 1 各方案資料匯編 表 216 方案一 方案二 方案三 概述 上部 7 20m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支空心板 5 30m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 T形梁橋 5 30m裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土組合箱形梁橋 下部 灌注雙柱式墩臺 灌注雙柱式墩臺 灌注雙柱式墩臺 主要 指標 路線 公路等級：一 級 河道等級：不通航 水文 設(shè)計水位： 水文計算結(jié)果 橋面標高(m) 最 大沖刷線(m) 橋孔 布置 建筑高度(m) 施工 方法 上部 采用先張法單片吊裝 采用先張法單片吊裝 采用先張法單片吊裝 下部 沖抓鉆鉆孔 沖抓鉆鉆孔 沖抓鉆鉆孔 工程 數(shù)量 鋼材 (t) 混凝土( 3m ) 工