【正文】 墩高 h =5210mm 選取最大偏心距組合即主 +附 1 組合為最不利荷載組合進行計算： M = kN m ， N = kN 0 3 5 。根據(jù)《鐵路橋涵混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)范》 （ —2020） 規(guī)定： ? ?b ? ? ， ? ?s 230MPa? ? ，換算截面系數(shù) 10n? 。即：橋墩配筋設(shè)計檢算應(yīng)以偏心受壓構(gòu)件 為模型進行計算 [4]。 由邁達斯程序可直接讀出以下數(shù)據(jù)： 主力組合下： 邊跨 maxw =，中跨 maxw = 主 +附 1 組合下： 邊跨 maxw =，中跨 maxw = 主 +附 2 組合下： 邊跨 maxw =，中跨 maxw = 取最不利荷載組合進行計算： 邊跨 maxw =， 中跨 maxw = 由規(guī)范可知：邊跨 ??w = 12 800L ??m maxw = 中跨 ??w = 19 27700 700L ??m maxw = 綜上： 主梁各跨中的撓度檢算滿足規(guī)范要求。 綜上，主梁各部裂縫寬度檢算滿足規(guī)范要求 。 (3)中跨跨中： 1M = m， 2M = kN m M = 1M + 2M = kN m SA =24632mm2 ， z =762mm， sa =50mm 122 1 0 .5MMK ?? ? ?= 1 5 7 6 . 7 9 1 7 9 6 . 1 21 0 . 3 0 . 53 3 7 2 . 9 1 3 3 2 7 . 9 1? ? ? ?= s sMAz? ?= 1024632 762?? =180MPa 2cl sA ab? = 2 50 4200?? =420200 mm2 = 1 1 2 2 3 3z slcln n n AA? ? ?? ??? = 61 40 61 2 ?? ? ?= 12 8 0 .4( 8 0 )sf s z dw K K E?? ????=5180 8 ( 80 ) 10 ??? ? ? ? ?? = fw????=，滿足規(guī)范要求 。 (2)1墩支座截面： 1M = m， 2M = kN m M = 1M + 2M = kN m， SA = ， z =1222mm， sa =50mm 122 1 0 .5MMK ?? ? ?= 4 1 1 0 . 1 2 4 0 4 0 . 1 61 0 . 3 0 . 58 1 5 0 . 1 8 8 1 5 0 . 1 8? ? ? ?= s sMAz? ?= 1222?? =178Mpa 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 35 2cl sA ab? = 2 50 4200?? =420200 mm2 = 1 1 2 2 3 3z slcln n n AA? ? ?? ??? = 61 52 61 2 ?? ? ?= 12 8 0 .4( 8 0 )sf s z dw K K E?? ????= = fw????=，滿足規(guī) 范要求 。 (2)活載作用下：邊跨跨中 1M = kN m， 1墩支座截面 1M = ? kN m，中跨跨中 1M = kN m， 2墩支座截面 1M =? kN m。受力鋼筋用 HRB335 鋼筋，對于帶肋鋼筋，其表面形狀影響系數(shù) 1K =， ? =， ? =[9]， 所采用縱向受力鋼筋直徑為 28 mm， 對于 HRB335 鋼筋， 10sE ?? MPa。 主梁的裂縫與撓度檢算 主梁的裂縫檢算 基本 計算條件 該橋為處于一般大氣條件下的地面結(jié)構(gòu)，且有防護措施。 彎起筋所承擔的面積 0 ( 0 . 7 5 5 0 . 3 9 9 ) ( 0 . 4 8 0 . 3 9 9 ) 43702? ? ?? ? ? ? 所需彎起筋面積 ? ?0 4 2 0 0 9 5 4 . 8 1 2 3 2 8 . 72 2 2 3 0sb sbA ?? ?? ? ??mm2 所需彎起筋根數(shù) 圖 44 1墩 右 側(cè)抗剪配筋計算圖 混凝土箍筋斜筋 20 19 8231 0 794 0注：圖中應(yīng)力單位： MPa； 長度單位： mm 圖 45 2墩 左 側(cè)抗剪配筋計算圖 763 0 437 0 55 99 8混凝土 箍筋斜筋注：圖中應(yīng)力單位： MPa； 長度單位： mm 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 33 11 2 3 2 8 .7 2 0 .0 26 1 5 .8sbsbsbAn A? ? ? 取 sbn =22 支座范圍內(nèi)：按構(gòu)造配筋，箍筋選用 40 支 ? 10， 1svA = ， s =100mm，不需另配彎起筋 。 變截面范圍內(nèi)：箍筋選用 40 支 ? 10， 1svA = ， s =150mm 則 ? ?1 4 0 7 8 . 5 1 6 04 2 0 0 1 5 0sv sv ssv nA bs ?? ??? ? ?? MPa tp? = MPa 故不需另配彎起筋 。 由對稱性， 3墩左右兩側(cè)抗剪配筋情況與 1墩相同 。 等截面范圍內(nèi)：箍筋選用 32 支 ? 10， 1svA = ， s =300mm 則 ? ?1 3 2 7 8 . 5 1 6 04 2 0 0 3 0 0sv sv ssv nA bs ?? ??? ? ?? MPa tp? = 故需另配彎起筋 。 (2)1墩右側(cè)變截面范圍內(nèi)， tp? = 3tp??????=，故須按計算配置腹筋 。 等截面范圍內(nèi)：箍筋選用 32 支 ? 10， 1svA = ， s =300mm 則 ? ?1 3 2 7 8 . 5 1 6 04 2 0 0 3 0 0sv sv ssv nA bs ?? ??? ? ?? MPa tp? = MPa 故需另配彎起筋 。其中 3V =， 4V = 333 3 2 9 1 1 . 2 2 1 0 0 . 5 8 84 2 0 0 1 1 7 8tp Vbz? ?? ? ??MPa 344 4 2 2 9 3 . 6 2 1 0 0 . 7 3 14 2 0 0 7 4 7tp Vbz? ?? ? ??MPa maxtp tp????4tp? = Mpa 1tp??????= MPa 抗剪配筋設(shè)計 1墩左右兩側(cè)變截面處抗剪配筋計算 (1)1墩左側(cè)變截面范圍內(nèi)， tp? = 3tp??????=，故須按計算配置腹筋 。其中： 3V =， 4V = 333 3 2 5 7 2 . 8 1 1 0 0 . 5 0 14 2 0 0 1 2 2 2tp Vbz? ?? ? ??MPa 344 4 1 9 6 1 . 4 5 1 0 0 . 6 2 04 2 0 0 7 5 3tp Vbz? ?? ? ??MPa maxtp tp????4tp? = Mpa 1tp??????= MPa 2墩左右兩側(cè)變截面處主拉應(yīng)力計算 (1)2墩左側(cè)變截面范圍內(nèi)，取各組合中最不利荷載組合 —主 +附 2 荷載組合進行計算。 1墩左右兩側(cè)變截面處主拉應(yīng)力計算 (1)1墩左側(cè)變截面范圍內(nèi)，取各組合中最不利荷載組合 —主 +附 2 荷載組合進行計算。主梁抗剪計算示意圖如圖 42 所示：設(shè) 4 截面處的內(nèi)力偶臂分別為 1z 、 2z 、 3z 、 4z ，所 對應(yīng) 剪力分別為 1V 、 2V 、 3V 、 4V 。由于混凝土的抗拉強度很低，在主拉應(yīng)力作用下將產(chǎn)生斜裂縫，進而導致破壞 [4]。因此就相應(yīng)地就產(chǎn)生剪應(yīng)力。 綜上， 2墩支座處選配 64? 28， sA =39411mm2 。 按單筋矩形截面設(shè)計，取 sa =50mm，則 0h =h sa =140050=1350 mm。 ② 取最不利荷載組合 ， 即主 +附 2 組合進行計算 主 +附 2 組合下： ? ?s? =230 MPa， maxM = m 采用容許應(yīng)力法，按低筋設(shè)計進行計算。 由于 62 根 ? 28 的鋼筋無法單排布置，故須雙排布筋，此時 sa 發(fā)生變化，要重新計算，取 sa =85mm ，則 0h =h sa =140085=1315mm 。按單筋矩形截面設(shè)計，取 sa =50mm，則 0h =h sa =140050=1350mm。 (2)抗彎配筋計算 ① 主力組合下 ??s? =180MPa， maxM = m 采用容許應(yīng)力法，按低筋設(shè)計進行計算。M =10% maxM =10%? （ ） = kN m eM = maxM 39。M =+= kN m 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 26 ③ 主 +附 2 組合：支座處 maxM = m， R = 4 8 6 5 .9 9 2 0 2 7 .5 02 .4Rg a? ? ?kN/m 39。 2 211 1 5 9 0 . 1 0 2 . 4 1 1 4 4 . 8 888M g a? ? ? ? ? ? ? ?kN m10% maxM 取 39。M =10% maxM =10%? （ ） = kN m eM = maxM 39。 2墩支座處的抗彎配筋計算 (1)計算各組合下支座處折減后的彎矩值 支座范圍內(nèi)，要考慮支承跨度和梁高對支座處負彎矩的影響，具體計算如下： a =1+2 ? =（在支座兩側(cè)按 450 向上擴大交于重心軸的長度） ① 主力組合 ：支座處 maxM = m， R = 3 8 8 9 .2 9 1 6 2 0 .5 02 .4Rg a? ? ?kN/m 39。 先假定內(nèi)力臂長z=( 0h 3x )? 0h ，代入 式 （ 41） 有 674 25 .1 7 1023 0 0. 88 13 50sA ?? ??=27147mm2 由 0schxn x????，01 ()23c xM bx h???及0()3ss xM A h???聯(lián)立得方程： 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 25 202 2 0sbx nx nhA ? ? ? 代入數(shù)據(jù)得， 2x +20x 27000=0，解之得， x=358mm 所以0 3581 3 5 0 1 2 3 133xzh? ? ? ? ?mm，重新代入 式 （ 41） 有 674 25 .17 10 2622523 0 12 31sA ????m2 ，即 1墩支座處的抗彎承載力由主力組合控制。 b， h 已確定， b? h=4200? 900 mm2 。 先假定內(nèi)力臂長z=( 0h 3x )? 0h ，代入 式 （ 41） 有 sA = 669 28 .65 1018 0 8 13 50???=32401mm2 由 0schxn x????，01 ()23c xM bx h???及0()3ss xM A h???聯(lián)立得方程： 202 2 0sbx nx nhA ? ? ? 代入數(shù)據(jù)得， 2x +20x 27000=0，解之得， x=385mm 所以0 3851 3 5 0 1 2 2 233xzh? ? ? ? ?mm，重新代入 式 （ 41） 有 669 28 .6 5 10 0 12 22sA ????mm2 minbh? =%4200900=5670mm2 選配 52? 28， sA = 。 b， h 已確定， b? h=4200? 900mm2 。M =+= m 綜上：在主 +附 2 組合下，支座處折減后的計算負彎矩最大，取此組合下折減后石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 24 的負彎矩為最不利荷載進行計算 。 2 211 1 7 6 9 . 0 0 2 . 4 1 2 7 3 . 6 888M g a? ? ? ? ? ? ? ?kN m10% maxM 取 39。M =10% maxM =10%? （ ） = kN m eM = maxM 39。M =+= kN m ② 主 +附 1 組合：支座處 maxM = m， R = kN 3 6 2 9 .5 2 1 5 1 2 .3 02 .4Rg a? ? ?kN/m 39。 2 211 1 5 1 7 . 8 6 2 . 4 1 0 9 2 . 8 688M g a? ? ? ? ? ? ? ?kN m10% maxM 取 39。 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 23 綜上，中跨選配 40? 28， sA =24632mm2 。 b， h 已確定， b? h=4200? 900 mm2 按單筋矩形截面設(shè)計，取 sa =50mm，則 0h =h sa =90050=850 mm。 先假定內(nèi)力臂長z=( 0h 3x )? 0h ，代入 式 （ 41） 有 sA = 10180 850???= 由 0schxn x????，01 ()23c xM bx h???及0()3ss xM A h???聯(lián)立得方程： 202 2 0sbx nx nhA ? ? ? 代入數(shù)據(jù)得， 2x +20x 17000=0，解之得， x=264mm 所以0 2648 5 0 7 6 233xzh? ? ? ? ?mm，重新代入 式 （ 41）