【正文】 = ? = 截面效率指標(biāo)： ??? h xS KK? ?? 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般截面效率指標(biāo)取 ~ ? ? ,且較大 者宜較經(jīng)濟(jì)，上述計(jì)算表明，初擬主梁跨中截面是合理的。 橋面鋪裝：面層 瀝青混凝土 9cm，容重 323 /kN m ， 三角墊層 防水混凝土 15cm，容重 325 /kN m 。 根據(jù)“公路橋規(guī)”條文說(shuō)明，由于箱型梁的頂板直接承受活載，為了改善其受力狀態(tài)，頂板與腹板相交處設(shè)置承托。 3)混凝土：主梁采用 C50， 10cE MPa?? ，軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPa? ，軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPa? ；軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 MPa? ，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè) 劉佳琦：小寨溝大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 計(jì)值 MPa? 。 材料 1)預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線（ 17? 標(biāo)準(zhǔn)型），抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1860pkf MPa? ，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 1260pdf MPa? ，公 稱直徑 ，公稱截面積 2139mm ，彈性模量 5 10pE MPa?? ，錨具采用夾片式群錨。 施工方法采用后張法施工；預(yù)制主梁時(shí)，預(yù)留孔道采用預(yù)埋金屬波紋管成型；鋼絞線采用 TD 雙作用千斤頂兩端同時(shí)張拉；主梁安裝就位后現(xiàn)澆 28cm寬的濕接縫。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 3 主梁的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 簡(jiǎn)支梁跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑 L=25m， 計(jì)算跨徑 l=； 橋面凈寬： 2（雙車道） +2 （人行道）＋ 2 （欄桿） =； 荷載：公路 II 級(jí)荷載；人群荷載： /kN m ； 安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0 ? ? ； 環(huán)境：非嚴(yán)寒地區(qū)， I 類環(huán)境條件。由于水平推力大，在連續(xù)多孔拱中，必須設(shè)單項(xiàng)墩，防止連拱破壞，且平原地區(qū)不適合建造。拱橋跨越能力大，可以就地 取材，堅(jiān)固耐久，養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用少，承載能力大，但拱橋自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部墩臺(tái)圬工量。但是預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁的技術(shù)先進(jìn)，工藝要求比較嚴(yán)格，需要專門設(shè)備和專門技術(shù)熟練的隊(duì)伍，且預(yù)應(yīng)力梁的反拱度不容易控制，該方案機(jī)具耗用多，前期投入大，成本較多，成本難回收。 方案二：預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁橋，該結(jié)構(gòu)屬于超靜定結(jié)構(gòu)，受力較好，無(wú)伸縮，行車條件好，養(yǎng)護(hù)方便。簡(jiǎn)支梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)，受力不如連續(xù)梁橋，養(yǎng)護(hù) 麻煩。簡(jiǎn)支梁受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，可便于裝配施工。 很據(jù)原始資料及使用要求初步擬定一下三種方案。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 (JTG D602021) 《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 D622021） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 2 方案比選 方案比選的主要標(biāo)準(zhǔn) 橋梁設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)遵循以下原則：安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性，其中以安全性與經(jīng)濟(jì)性最為重要。年平均降水量 550 毫米，多集中在七、八月份。 水文及氣候資料 橋梁位于 葫蘆島建昌 市境內(nèi)， 雨熱同季光照充足，四季分明，年平均氣溫 ℃。 地下水類型為第四季孔隙水，水位埋深 4m 左右，含水層主要巖性為礫石，厚 3m 左右。 路線等級(jí)：二級(jí)公路；荷載等級(jí)：公路 II 級(jí)荷載；人群荷載： /kN m 。 劉佳琦：小寨溝大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 1 概述 設(shè)計(jì)資料 橋孔布置為 5 25 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支橋梁，跨徑為 25m，橋梁總長(zhǎng)為 125m。本次設(shè)計(jì)旨在使我鞏固、加深本科期間所學(xué)理論知識(shí)，使自己能夠具備在以后工作中利用知識(shí)解決問(wèn)題的的能力。所以上部設(shè)計(jì)是要求橋梁設(shè)計(jì)者，從一開始就要考慮到最后，這樣就不會(huì)盲目的試算。在橋梁的 使用期內(nèi)，完成橋梁的使命。 本設(shè)計(jì)說(shuō)明書所編寫的是葫蘆島小寨溝大橋的上部設(shè)計(jì)方案。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前言 隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，橋梁建設(shè)得到了飛速發(fā)展，它已從最開始的方便人們過(guò)河、跨海之用，已廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合，它的用途不斷多樣化，它的形式也在最基本的三種受力體系上逐漸多樣化，不僅從功能上、規(guī)模上，還從美觀上、經(jīng)濟(jì)效益上，逐漸與時(shí)代發(fā)展相協(xié)調(diào)。所以橋梁建筑已不僅是交通線上的重要載體，也是一道美麗的風(fēng)景被人津津樂道。通過(guò)詳細(xì)的勘察確定上部可變荷載，擬定橋梁尺寸，以確定相應(yīng)的內(nèi)力，配置以合適的預(yù)應(yīng)力鋼筋，使其提高橋梁的承載力，使達(dá)到橋梁的耐久性要求。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我基本上掌握了橋梁上部設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，從選截面尺寸，到配置鋼筋，每一個(gè)細(xì)節(jié)都是經(jīng)過(guò)多次考慮，通過(guò)反復(fù)驗(yàn)算，使橋梁結(jié)構(gòu)滿足要求，且以經(jīng)濟(jì)合理的材料用量完成。但通過(guò)試算，使我深刻了解到了適算的真正含義。 限于編者的水平，設(shè)計(jì)之中一定存在不少缺點(diǎn)，懇請(qǐng)老師批評(píng)指導(dǎo)。 設(shè)計(jì)車速為 80 /kmh ，整體式兩車道。 橋面寬： 2（雙車道） +2 （人行道）＋ 2 （欄桿） = 工程地質(zhì)資料 該地區(qū)土質(zhì)主要分 5 層： 粉質(zhì)粘土 卵石土 粉砂 強(qiáng)風(fēng)化巖 弱風(fēng)化巖。地震烈度為八度。一月平均氣溫－ 10℃，最低氣溫－ ℃；七月平均氣溫 ℃，最高氣溫 ℃。 設(shè)計(jì)洪水頻率百年一遇。橋型的選擇應(yīng)符合因地制宜、就地取材和便于施工與養(yǎng)護(hù)的原則。 方案編制 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱型梁橋 圖 21 簡(jiǎn)支梁橋 Fig 21 Simple beam Bridge 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁橋 圖 22 連續(xù) 梁橋 Fig 22 Continuous girder bridge 灌注式樁基礎(chǔ)柱式橋墩125 m25 m灌注式樁基礎(chǔ)25 m125 m埋置式橋臺(tái)柱式橋墩 劉佳琦：小寨溝大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 拱式橋 圖 23 拱式橋 Fig 23 Arch Bridge 方案比選 方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱型梁橋。省時(shí)省工，適用于本設(shè)計(jì)的規(guī)模。但是構(gòu)造低廉，勞動(dòng)力耗用少，工作量小、經(jīng)濟(jì)，中小型橋梁尤其適用。柱式墩臺(tái)，配合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工方便，對(duì)地基的強(qiáng)度不過(guò)分依賴。 方案三：拱橋技術(shù)成熟，有大量的可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)，但需要大量的吊裝設(shè)備，占用大量場(chǎng)地及勞動(dòng)力。施工步驟多，需要?jiǎng)趧?dòng)力多，劍橋時(shí)間長(zhǎng)。 綜上所訴：本著經(jīng)濟(jì)、安全、適用的原則，又考慮本工程所處的地質(zhì)條件及未來(lái)適用條件，方案二工程大，投資多；方案三建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)多，且不適合平原地區(qū)；在承載能力相同的條件下應(yīng)優(yōu)先采用方案一。 根據(jù)《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（ JDT D622021）》要求，按照 A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)此梁。最后按 %施工瀝青橋面鋪裝層。 2)非預(yù)應(yīng)力鋼筋： HRB400 級(jí)鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 400skf MPa? ，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值330sdf MPa? ； HRB335 級(jí)鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 335skf MPa? ，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值280sdf MPa? 。 主梁截面尺寸擬定 橫截面布置 圖31 主梁 跨 中使 用 階段 截 面尺寸圖 Fig 31 Girder crosssection size used in phase diagram 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 32 主梁跨中預(yù)制階段截面尺寸 Fig 32 Prestage of the main beam under section size 梁高： 110cm； 箱梁腹板（直腹式），取厚度： 25cm； 主梁間距： 230cm； 翼板寬度； 202cm（ 28cm為濕接縫寬度）； 翼板厚度：翼板端部 12cm，翼板與腹板連接處 16cm。另外，設(shè)置承托也可以增加箱型截面的抗扭能力，故采用 1:1形式，取高度： 8cm； 底板寬度：腹板間距 a 和懸臂長(zhǎng) b 應(yīng)滿足31~?ab，取 a=41cm， b=120cm，則ab =； 腹板厚度：為滿足抗剪及施工要求 ，取 25cm。 縱斷面的布置 橫截面沿跨長(zhǎng)的變化，靠近支點(diǎn)時(shí)為適應(yīng)預(yù)應(yīng)力鋼筋的彎起布置，從 /8L 跨截面截面，腹板和底板開始加厚。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 4 恒載內(nèi)力計(jì)算 主梁內(nèi)力由兩大部分組成，各片主梁靠行車道板連成空間整體結(jié)構(gòu)，當(dāng)橋上作用荷載（橋面板上兩個(gè)車軸，前軸軸重為 1P ，后軸軸重為 2P ），各片主梁共同參與工作，形成各片主梁之間的內(nèi)力分布。 計(jì)算恒載：主梁自重。 荷載的橫向分布系數(shù) 支點(diǎn)截面：杠桿法 劉佳琦：小寨溝大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 圖 41 支點(diǎn)截面杠桿法 2 號(hào)梁計(jì)算圖示（單位尺寸： mm） Fig 41 Fulcrum Lever 1,2 beam crosssection calculation icon(size unit: mm) 1 號(hào)梁： 23022021 ?? ?? 2309512 ?? ?? oq ?? 1or ??? (41) 2 號(hào)梁： 2305011 ?? ?? 2301012 ?? ?? 6 0 1 oq ??? 2or ??? （ 42） 3 號(hào)梁： 23010011 ?? ?? 2305012 ?? ?? oq ???? 0mor? 跨中截面：（偏心壓力法） 由于此橋的寬跨比 ???LB ，故采用偏心壓力法計(jì)算。 表 41 跨中荷載橫向分布系數(shù)匯總?cè)缦? 劉佳琦：小寨溝大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 Table 41 Summary of coefficient of lateral distribution of load 梁號(hào) 橫向分布系數(shù) 采用值 汽車 2 列 汽車單列 1 （ 2 列） 2 （ 2 列） 3 （ 2 列） 表 42 荷載橫向分布系數(shù)總匯 Table 42 Summary of coefficient of lateral distribution of load 梁號(hào) 自跨中至 4l 段的分布系數(shù) cm 支點(diǎn)分布系數(shù) om 汽車荷載 cqm 人群荷載 crm 汽車荷載 oqm 人群荷載 orm 1 2 3 0 內(nèi)力計(jì)算 活載內(nèi)力計(jì)算 橋面凈寬： ? =，車輛雙向行駛， ??? 橫向車道數(shù)為 2，考慮折減系數(shù)?? 。 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，集 中荷 載標(biāo) 準(zhǔn)值 應(yīng)乘 以 的系 數(shù)， 則計(jì)算 剪力 時(shí)， 集中 荷載 標(biāo)準(zhǔn)值KNPk 3 9 3 ??? ；均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 m/ k KN? 。