【正文】 ........................... 15 四、汽車荷載作用效力計(jì)算 ......................................................................................... 17 五、溫度內(nèi)力計(jì)算 ......................................................................................................... 23 六、基礎(chǔ)沉降計(jì)算 ......................................................................................................... 25 七、內(nèi)力組合 ................................................................................................................. 28 第六章、預(yù)應(yīng)力鋼束的計(jì)算及布置 ............................................................... 36 一、鋼束估算 ................................................................................................................. 36 二、鋼束布置 ................................................................................................................. 41 三、主梁凈截面及換算截面幾何特性計(jì)算 ................................................................. 43 第七章、預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 ....................................................... 51 一、基本理論 ................................................................................................................. 51 二、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 ..................................................................................................... 52 第八章 截面強(qiáng)度驗(yàn)算 .................................................................................. 58 一、基本理論 ................................................................................................................. 58 二、計(jì)算公式 ................................................................................................................. 58 三、正截面承載能力驗(yàn)算 ............................................................................................. 60 四、斜截面抗剪承載力驗(yàn)算 ......................................................................................... 62 第九章、抗裂驗(yàn)算 .......................................................................................... 64 一、基本理論 ................................................................................................................. 64 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 二、計(jì)算公式 ................................................................................................................. 64 三、正截面抗裂驗(yàn)算 ..................................................................................................... 65 四、斜截面抗裂驗(yàn)算 ..................................................................................................... 66 第十章、持久狀態(tài)構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 ............................................................... 72 一、正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算 ..................................................................................... 72 二、預(yù)應(yīng)力鋼筋拉 應(yīng)力驗(yàn)算 ......................................................................................... 74 三、混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算 ............................................................................................. 75 第十一章 撓度驗(yàn)算 ...................................................................................... 78 致謝語(yǔ) ............................................................................................................. 80 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 81 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 第一章 緒 論 建立四通八達(dá)的現(xiàn)代化交通網(wǎng)，大力發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè)，對(duì)于加強(qiáng)全國(guó)各族人民的團(tuán)結(jié)，發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)文化交流和鞏固國(guó)防，都具有非常重要的意義。在公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路以及水利建設(shè)中 .為了跨越各種障礙 (如河流、溝谷或其他線路等 )，必須修建各種類型的橋梁與涵洞，因此橋涵是交通線中的重要組成部分。 由于科技的進(jìn)步，工業(yè)水平的提高，社會(huì)生產(chǎn)力的高速發(fā)展 .人們對(duì)橋梁建設(shè)提出了更高的要求。 目前國(guó)內(nèi)所建橋梁不僅涵蓋了梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋等五大橋梁體系，而且在許多橋型中達(dá)到或超過(guò)了世界先進(jìn)水平，如最大跨度為 62m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（飛云江橋）、最大跨徑為 146m 石拱橋（晉城新丹河橋）、平面轉(zhuǎn)體施工最大跨度為 200m 的鋼筋混凝土箱形橋（涪陵烏江橋）、最大跨度為 420m 的鋼管混凝土拱橋（萬(wàn)縣長(zhǎng)江橋），以及最大跨徑為 270m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋等在世界上均處于領(lǐng)先水平。為了適應(yīng)杜會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展所提出的愈來(lái)愈高的耍求，需要建造大量的承受更大荷載、跨越海灣、大江等跨徑和總長(zhǎng)更大的橋梁，這就推動(dòng)了橋梁結(jié)構(gòu)向高強(qiáng)、輕型、大跨度的方向發(fā)展。充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)潛在的承載力，充分利用建筑材料的強(qiáng)度，力求工程結(jié)構(gòu)的安全度更為科學(xué)和可靠；在大跨度橋梁的設(shè)計(jì)巾，愈來(lái)愈重視空氣動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)、穩(wěn)定、疲勞、非線性等研究成果的應(yīng)用，并廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；在施工上，力求高度機(jī)械化、工廠化、自動(dòng)化；在工程管理上，則力爭(zhēng)高度科學(xué)化、自動(dòng)化。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。 舒適與安全性 現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動(dòng)與沖擊。 （二）、經(jīng)濟(jì)性 設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。 （三）、 先進(jìn)性 橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。 （四）、 美觀 一座橋梁，尤其是座 落于城市的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。 應(yīng)根據(jù)上述原則，對(duì)橋梁作出綜合評(píng)估。任選三種作比較，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟。 （二）、拱橋 拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直何在作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而且還有水平反力。如在均布荷載 q 的作用下，簡(jiǎn)直梁的跨中彎矩為 qL2/8，全梁的彎矩圖呈拋物線形，而拱軸為拋物線形的三鉸拱的任何截面彎矩均為零，拱只受軸向壓力。由于拱是主要承受壓力的結(jié) 構(gòu)，因而可以充分利用抗拉性能較差、抗壓性能較好的石料，混凝土等來(lái)建造。 由墩、臺(tái)承受水平推力的推力拱橋，要求支撐拱的墩臺(tái)和地基必須承受拱端的強(qiáng)大推力，因而修建推力拱橋要求有良好的地基。由于天津地鐵一號(hào)線所建位置地質(zhì)情況是軟土地基，故不考慮此橋型。為此采用大噸位預(yù)應(yīng)力筋以 承擔(dān)拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁，即加勁縱梁，從而以梁式橋?yàn)榛w，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來(lái)加強(qiáng)。這類橋梁不僅技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、造價(jià)低廉，同時(shí)橋型美觀，反映出力與美的統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)形式與環(huán)境的和諧，增加了城市的景觀。他們適用于大跨、特大跨度橋梁，現(xiàn)在還沒(méi)有其他類型的橋梁的跨度能超過(guò)他們。由于斜拉橋的主梁通過(guò)拉緊的斜索與塔直接相連，增加了主梁抗彎、抗扭剛度，在動(dòng)力特性上一般遠(yuǎn)勝于懸索橋。 斜拉橋具有施工方便、橋型美觀、用料省、主梁高度小、梁底直線容易滿足通航和蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 4 排洪要求、動(dòng)力性能好的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展非常迅速，跨徑不斷增大。 目前我國(guó)小跨徑跨線橋結(jié)構(gòu)一般考慮簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)與同等跨度的簡(jiǎn)支梁相比，可以降低梁高，節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭(zhēng)取橋下凈空，并改善景觀；其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動(dòng)力特性以及減震降噪作用，使行車平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護(hù)工作也較少。結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)，整體性好，剛度較大，變性較小。結(jié)構(gòu)造型靈活，整體性好，剛度較大， 其跨徑較小；且簡(jiǎn)直梁梁高較大，與城市的景觀不協(xié)調(diào) 軟土地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí)能提高這類橋梁的跨越能力 建筑造型 側(cè)面上看線條明晰，與當(dāng)?shù)氐牡匦闻浜?，顯得美觀大方 跨徑一般，線條明晰，但比較單調(diào)，與景觀配合很不協(xié)調(diào) 跨徑較大，線條非常美，與環(huán)境和諧，增加了城市的景觀 養(yǎng)護(hù)維修量 小 小 較大 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 5 設(shè)計(jì)技術(shù)水平 經(jīng)驗(yàn)較豐富，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平 經(jīng)驗(yàn)豐富，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平 經(jīng)驗(yàn)一般，國(guó)內(nèi)一般水平 施工技術(shù) 滿堂支架法：結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，不引起恒載徐變二次矩，預(yù)應(yīng)力筋可以一次布置，集中張拉等優(yōu)點(diǎn)。所以選擇第一方案作為首選。 二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 公路等級(jí)：二級(jí)公路 跨徑： 24m+30m+24m，施工方法為滿堂支架現(xiàn)澆施工。 圖 31 橋面布置立面圖（尺寸單位 cm） 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 6 橋面總體布置橫斷面圖見圖 32（ 尺寸單位 cm）。 橋面組成： (防撞墻 )+(行車道 )+(防撞墻 ) 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)： 三、材料規(guī)格 混凝土：主梁采用 C50 混凝土；空心板，橋面鋪裝采用 C40 瀝青混凝土。 普通鋼筋： R23 HRB335 鋼筋標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合 GB13013－ 1991 和 GB1499－ 1998 的規(guī)定。 預(yù)應(yīng)力管道：采用預(yù)埋圓形塑料波紋管成型。 四、設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù) 《公路公稱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JPG B01－ 2021）； 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D60－ 2021）； 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 7 《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－ 2021）。 基本計(jì)算數(shù)據(jù)表 31 名稱 項(xiàng)目 符號(hào) 數(shù)據(jù) 單位 主梁混凝土 立方體強(qiáng)度 彈性模量 軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值