【正文】 M1/4V1/41/8截面M1/8V1/8表37 各主梁在各控制截面的人群荷載彎矩和剪力控制截面梁號(hào)12345671/2截面M1/20V1/203/8截面M3/80V3/801/4截面M1/40V1/401/8截面M1/80V1/80 4）、計(jì)算各梁支點(diǎn)面汽車(chē)荷載的最大剪力 做各梁荷載橫向分布系數(shù)沿橋垮方向的變化圖和支點(diǎn)剪力影響線，如圖12所示， 橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度：m 圖12 各梁荷載橫向分布系數(shù)沿橋垮方向的變化圖和支點(diǎn)剪力影響線圖附加三角形荷載重心處的影響線坐標(biāo)為： ， 由公式： 計(jì)算結(jié)果如表38所示：表38 支點(diǎn)處的剪力和彎矩 梁號(hào)控制截面1234567車(chē)道V0q人群V0r0第四章 主梁內(nèi)力組合和包絡(luò)圖 分別計(jì)算各主梁在各控制截面的彎矩和剪力的作用效應(yīng)組合 基本組合結(jié)構(gòu)重要系數(shù) 永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)，汽車(chē)荷載作用分項(xiàng)系數(shù)，對(duì)于人群荷載，其他可作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，作用效應(yīng)組合分項(xiàng)系數(shù)，由公式：計(jì)算結(jié)果如表41所示：表41 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)作用效應(yīng)的基本組合梁號(hào)內(nèi)力結(jié)構(gòu)自重汽車(chē)荷載人群荷載基本組合值1M1/8(KN 則： 計(jì)算各主梁橫向影響線坐標(biāo) 已知θ=，從附錄“GM”法計(jì)算圖表可查得影響系數(shù)和的值，如表32：表32 影響系數(shù)和的值系數(shù)梁位荷載位置校核B3B/4B/2B/40B/4B/23B/4B0B/4B/23B/4B0B/4B/23B/4B用內(nèi)插法求實(shí)際梁位處的和的值，實(shí)際梁位與表列梁位的關(guān)系圖如圖10所示：圖10 實(shí)際梁位與表列梁位的關(guān)系圖 因此對(duì)于1號(hào)梁： 對(duì)于2號(hào)梁： 對(duì)于3號(hào)梁： 對(duì)于4號(hào)梁： 對(duì)于5號(hào)梁： 對(duì)于6號(hào)梁： 對(duì)于7號(hào)梁： 現(xiàn)將?、?、?、④、⑤、⑥和⑦號(hào)梁的橫向影響線坐標(biāo)值計(jì)算如表33表33 橫向影響線坐標(biāo)值梁號(hào)算式荷載位置B3/4B1/2B1/4B01/4B1/2B3/4BB123456710190 其他截面內(nèi)力影響線首先選用上表中計(jì)算所得的荷載影響線坐標(biāo)值繪制影響線圖，如圖11所示，（途中帶小圈的坐標(biāo)是表列各荷載的數(shù)值）在影響線上按橫向最不利位置布置荷載后，就可按相對(duì)應(yīng)的影響線坐標(biāo)值求得主梁的橫向分布系數(shù)。橫隔梁的長(zhǎng)度取為兩根邊主梁的軸線距離，即：, 查表254得：當(dāng)：c/l39。α(1α)0189。主梁支點(diǎn)和跨中截面圖如圖4所示：圖4 主梁的支點(diǎn)和跨中截面圖 橫隔梁的布置 在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大，為減少對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道橫隔梁，當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁，本設(shè)計(jì)在橋跨中，支點(diǎn)和四分點(diǎn)處設(shè)置五道橫隔梁，具體布置圖如圖5所示：圖5 橫隔梁布置圖 橋面鋪裝機(jī)動(dòng)車(chē)道與非機(jī)動(dòng)車(chē)道橋面鋪裝均為8cm瀝青混凝土，容重為2KN/m2和12cm的c30墊層水泥混凝土，墊層容重為24KN/m2。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板因主拉應(yīng)力甚小，取其T梁腹板厚度為16cm，馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，設(shè)計(jì)時(shí)間表明，馬蹄占截面總面積的10%~20%為合適，本設(shè)計(jì)取馬蹄的寬度為32cm，高度為28cm，馬蹄與腹板交接做成45176。交通《公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖》中，預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁T梁跨從16~40m，考慮人行道適當(dāng)挑出，凈16附22m的橋?qū)拕t選用13片主梁，如圖3所示：圖3 主梁的間距和片數(shù) 主梁截面細(xì)部尺寸T梁翼板的厚度主要取決于橋面承受車(chē)輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。 主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度為高跨比的1/25~1/15，增大梁高可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼筋束的用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加的不多， 主梁間距和片數(shù)的確定主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的怎大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可條件下適當(dāng)加寬T梁翼板。 基于經(jīng)濟(jì)性、適用性、安全性、美觀性和施工難以程度的綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇方案二為設(shè)計(jì)方案：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁橋。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造型沒(méi)關(guān)，能與環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一。橋型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，車(chē)輛和行車(chē)能安全順利同行，橋下有足夠的排洪面積。結(jié)構(gòu)尺寸易于系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，簡(jiǎn)化施工管理工作，施工方便，降低施工費(fèi)用。此橋全長(zhǎng)30米，可選用一跨簡(jiǎn)支梁，梁型為T(mén)梁，其跨徑較小，施工方便又能保證橋下有很大的排洪面積和空間，預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋梁高為高跨比的1/25~1/15，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在1/18~1/19,圖2 簡(jiǎn)支梁橋方案圖，橋高為28米。在連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)中，橋梁全長(zhǎng)30m，可采用兩跨，這樣能保證橋下有足夠的排洪面積，使河床不至于遭受過(guò)大的沖刷。 方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁橋 預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱型梁橋具有結(jié)構(gòu)剛度大，橋面變形小，動(dòng)力性能好，變形曲線平順，有利于高速行車(chē)等優(yōu)點(diǎn)。 混凝土設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)基本資料本次設(shè)計(jì)的橋梁0號(hào)橋臺(tái)位于K1+，1號(hào)臺(tái)位于K1+，為30m跨徑的小型橋梁，設(shè)計(jì)荷載為公路I級(jí)荷載，行車(chē)道為雙向四車(chē)道，預(yù)應(yīng)力主梁采用C40混凝土。以以上資料結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、適用性、安全性、美觀性和施工難易程度為考慮因素，綜合考慮各設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇《預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋》和《預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋》作為比選方案，從兩個(gè)合理方案中比選一個(gè)最優(yōu)方案，作為此次的設(shè)計(jì)方案。但是連續(xù)梁橋是一種外部超靜定結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)不均勻沉降將引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力，因此對(duì)基礎(chǔ)要求高，工藝要求較為嚴(yán)格，需要先進(jìn)的技術(shù)和機(jī)械設(shè)備，需要用吊裝法施工。此橋可分為兩孔，不考慮通航要求，橋高為28m，最大縱坡2%，人行道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道、行車(chē)道可分為1m+1m+16m+1m+1m=20m，具體結(jié)構(gòu)布置圖1所示： 圖1 連續(xù)梁橋方案圖 方案二、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋由于預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋靜定結(jié)構(gòu)受力明確，不受基礎(chǔ)限制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，應(yīng)用廣泛，易于標(biāo)準(zhǔn)化，使用吊裝法施工，易適用于小跨徑橋梁。橋面設(shè)有2%橫坡度，其具體結(jié)構(gòu)如圖11所示：表11 方案比選表序號(hào)比較項(xiàng)目方案類(lèi)別第一方案第二方案主梁：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁橋主梁：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁橋1橋高（m）28282梁長(zhǎng)（m）3最大縱坡（%）224經(jīng)濟(jì)性全橋總長(zhǎng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性不易簡(jiǎn)化，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用高。5適用性結(jié)構(gòu)手里性能較好，無(wú)伸縮，行車(chē)較為平順，抗震能力強(qiáng)。6美觀性由于橋梁跨徑很小，造型顯得復(fù)