【正文】 短皖北明珠蚌埠與省會(huì)合肥的時(shí)空距離，完善安徽 省交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。它的開(kāi)工建設(shè)，對(duì)促進(jìn)淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和淮南、淮北兩淮煤炭基地的建設(shè)，改善區(qū)域投資環(huán)境，將起積極的促進(jìn)作用 。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 xx 高速公路 一、 工程概況及方案比選 （一） 概述 合徐高速公路 南起安徽省會(huì)合肥市，北至江蘇省徐州市，全長(zhǎng) 275 公里，是國(guó)道主干線(xiàn)京福（北京－福州）公路的重要路段。它南連滬蓉（上海－成都）高速公路，北接連霍（連云港－霍爾果斯）高速公路，將這兩條重要的國(guó)道主干線(xiàn)連成一體。 （二） 工程概況 合徐高速公路 南段工程路線(xiàn)全長(zhǎng) 公里，路線(xiàn)南起肥東隴西互通立交，與合寧、合巢高速公路相接，北至蚌埠 市郊區(qū)仁和集互通立交，與合徐高速公路北段及蚌淮路相接，路線(xiàn)途徑合肥、滁州、蚌埠三市及肥東、長(zhǎng)豐、定遠(yuǎn)、鳳陽(yáng)、蚌埠市郊區(qū)五縣（區(qū)），全線(xiàn)共設(shè)有肥東雙廟（溝通長(zhǎng)豐及合肥城北）、永康（溝通定遠(yuǎn)、淮南）、仁和集（溝通蚌埠市、定遠(yuǎn)）三個(gè)互通立交，在定遠(yuǎn)吳圩設(shè)有功能完備的雙側(cè)服務(wù)區(qū)。 合徐高速公路北段（蚌埠 徐州）路線(xiàn)南起蚌埠涂山淮河大橋，接合徐高速公路南段，北至國(guó)道主干線(xiàn)連云港至霍爾果斯公路，在蕭縣朱圩子與連霍高速公路對(duì)接。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 （三） 方案比選 1． 比選方案的主要標(biāo)準(zhǔn)： 橋梁方案比選有四項(xiàng)主要標(biāo)準(zhǔn)：安全，功能，經(jīng)濟(jì)與美觀(guān)，其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。至于橋梁美觀(guān)，要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境條件而定。目前國(guó)內(nèi)大量采用，安全；行車(chē)方便；結(jié)構(gòu)美觀(guān)；造價(jià)及用材排第二。 方案三： 中承式拱橋 已有成熟的工藝技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，需要大量的吊裝設(shè)備，占施工場(chǎng)地大，需用勞力多；拱的承載潛力大，施工技術(shù)要求高；結(jié)構(gòu)較美觀(guān)；造價(jià)最低，耗用鋼材少，但木材、水泥、勞動(dòng)力消耗均最多。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 二、 預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形梁橋設(shè)計(jì) （一） 設(shè)計(jì)概況及構(gòu)造布置 1．設(shè)計(jì)資料 （ 1）跨度和橋面寬度 1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑： 20m （墩中心距）。 3）主梁全長(zhǎng)： 。 （ 2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1）設(shè)計(jì)荷載：公路 —— Ⅰ級(jí)。 3）設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)。 （ 2）鋼材 1)預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 ASTM aA 97416? 標(biāo)準(zhǔn)的低松弛的鋼絞線(xiàn)（ 7）標(biāo)準(zhǔn)型，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 pkf = mpa1860 ,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 pdf = mpa1260 ,公稱(chēng)直徑 ,公稱(chēng) 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 面積 ,彈性模量 pE = ? 。每束七根，一股7 s? 鋼絞線(xiàn)。 （ 2）預(yù)應(yīng)力 混凝土結(jié)構(gòu)重度按 26kN/m179。計(jì)，瀝青混凝土重度按 23kN/m179。單側(cè)防撞欄線(xiàn)荷載為 。 （ 2）橋面板橫坡度假定為和橋面橫坡度相同，本算例架設(shè)為平坡。主梁高度 ,梁間距 ，翼緣板中間濕接縫寬度 。 （ 4）橫隔 梁設(shè)置 :橫隔梁共設(shè)置四道，間距 ,端橫隔梁寬度 ,跨中橫隔梁寬度 。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 預(yù)應(yīng)力混凝土 T形梁結(jié)構(gòu)尺寸圖（ mm） 現(xiàn)澆濕接縫防撞欄C40防水混凝土8cm防水層瀝青混凝土9cm梁中心線(xiàn)預(yù)應(yīng)力混凝土T形 梁結(jié)構(gòu)尺寸圖(尺 寸單位：mm)支座中心線(xiàn)1 1 5 截面幾何特性計(jì)算 按照上述資料擬定尺寸，繪制 T型梁的跨中及端部見(jiàn)圖 、圖 。 （三） 主梁作用效應(yīng)計(jì)算 主梁的作用效應(yīng)計(jì)算包括永久效應(yīng)和可變效應(yīng)。 (1)永久作用集度 1）主梁自重 ①跨中截面段主梁自重（五分點(diǎn)截面至跨中截面，長(zhǎng) ） q(1)= 26 = ②馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重近似計(jì)算（長(zhǎng) 2m） 主梁端部截面面積為 A= 178。 I=Ii +Ix cm178。 cm4 cm cm4 cm4 大毛截面（含濕接縫） 翼板 2400 6 14400 28800 3339096 3367896 三角承450 6885 2500 28 352800 355300 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 托 腹板 1960 61 119560 1568653.3 2182701.7 下三角 100 10330 60 360000 360555.5 馬蹄 800 120 96000 4706312 4732978.7 ∑ 5710 247175 1099943 小毛截面（不含濕接縫） 翼板 1920 6 11760 23040 3219148.8 三角承托 450 6885 2500 4467625.5 腹板 1960 61 119560 1568653.3 1963867.7 下三100 10330 319225 319780.6 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 角 馬蹄 800 120 96000 4286592 4313258.7 ∑ 5230 244535 1428368 大毛截面型心至上翼緣距離 yS =∑ Si /∑ Ai 大毛截面型心至上翼緣距離 yS =∑ Si /∑ Ai （ － ／ 2－ ／ 2） m179。 端橫隔梁體積為： （ － ／ 2） m 179。 故半跨內(nèi)橫梁重量 q(4)=(1 ＋ 1 ) 25kN= ⑤主梁永久作用集度 qI =(+++)kN／ =／ m 2)二期恒載 ①翼緣板中間濕接縫集度 q(5)= 25kN／ m=／ m ②邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積 : 179。 一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： =179。與結(jié)構(gòu)的基頻 f ，故應(yīng)先計(jì)算 結(jié)構(gòu)的基頻，簡(jiǎn)支梁橋的基頻可按下式計(jì)算 HzHzmEIlfcc 1022 ???????? ?? 其中， mkgmkggGm c /????? 由于 ≤ f ≤ 14Hz,故可由下式計(jì)算出汽車(chē)荷載的沖擊系數(shù)為 ?? ， 31 61 ??f 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 當(dāng)車(chē)道大于兩車(chē)道時(shí)，應(yīng)進(jìn)行車(chē)道折減，三車(chē)道折減 22％，但折減后部得小于用兩車(chē)道布載的計(jì)算結(jié)果。 （ 2）計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù) 1）計(jì)算主梁的抗彎及抗扭慣性矩 I 和 TI 抗彎慣性矩 I在前面已求得： I= 對(duì)于 T型梁截面，抗扭慣性矩可近似按下式計(jì)算 ??? MI iiIT tbCI 1 3 式中 ib it —— 相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度； ic —— 矩形截面抗扭剛度系數(shù) ，可由表下式計(jì)算 ?????? ??? 5)( btbtc i m —— 梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù) 對(duì)于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度 cmcmt 0 10451218 01 ????? 馬蹄部分的換算平均厚度 cmt 252 30203 ??? 腹板部分換算平均厚度： cmt 202 ? 則： 翼緣板 ： 7 2 ???bt 得 311?c 腹板 : 2 2 )( ???bt ,得 ?c 馬蹄 ： 62 ??bt 得 ?c 故 ： 333 ?????????TI = 4m 2）計(jì)算抗彎修正系數(shù) ?： 由表可知， n=5 時(shí)， ?=，并取 G=，代入式得： 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ? ? )25 ( 1)(11232????? ??????? ?EEBlEIGI T?? （ 3）計(jì)算橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值 ? ? ? ? ? ? 22222251 242322212 402220222 maaaaaani i ????????????????? 對(duì)于 1號(hào)梁考慮抗扭修正后的橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值為 22139。15 ?????? ?iaaan ?? 對(duì)于 2號(hào)梁考慮抗扭修正后橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值為 3 8 4 249 2 21239。25 ??????? ?iaaan ?? 設(shè)影響線(xiàn)零點(diǎn)距 2號(hào)梁軸線(xiàn)距離為 x,則 0 1 5 232 9 2 ??? xx x= 對(duì)于 3號(hào)梁考慮抗 扭修正后橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值為 21339。35 ?????? ? iaaan ?? 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù) 1,2,3 號(hào)梁的橫向影響線(xiàn)布載如圖 所示 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 橫向影響線(xiàn)布載 1 號(hào)梁 ： 二車(chē)道 )(211 ??????cqm 2 號(hào)梁： 三車(chē)道 )( ?????????cqm 二車(chē)道 )(212 ??????cqm 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 3 號(hào)梁 三車(chē)道 )(3 ?????????cqm 二車(chē)道 ? ? ???icqm 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù) 0m （杠桿原理法），如圖 圖 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布 1 號(hào)梁 )(21 ????oqm 2 號(hào)梁 ?oqm 3 號(hào)梁 ?oqm 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 由計(jì)算可得， 1 號(hào)梁跨中二車(chē)道橫向分布系數(shù)最大，因此在內(nèi)力計(jì)算時(shí)，取?cqm ， ?oqm （ 4）車(chē)道荷載的取值 公路 —— Ⅰ級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kq 和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kp分別為 mkNqk /? 計(jì)算彎矩時(shí) ， kNkNp k 238180)(550 180360 ??????? ?????? 計(jì)算剪力時(shí) ， kNkNp k 8 3 8 ??? 其中，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：計(jì)算跨徑小于 5m時(shí)， kNpk 180? ，計(jì)算跨徑大于 50m 時(shí)，kNpk 360? 。 1）計(jì)算跨中截面的最大彎矩和最大剪力，計(jì) 算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，如圖 所示。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 可變作用 （汽車(chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng) ? mkNmkNM?????????????????????)()( ? kNkNV 8 8 56 8 5 1 1 8 5 8 5 ??????????????????? ）（汽 可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng) mkNmkNM ?????? ?汽 kNVV 1 6 1 8 5 ???? ?汽 3）計(jì)算變化點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力： 變化點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)的計(jì)算圖式見(jiàn)圖 。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 支點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)的計(jì)算圖式 可變作用（汽車(chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng) ? kNkNV)(.?????????????????? ）（汽 可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng) kNVV 1 6 1 2 2 ???? ?汽 3 主梁作用效應(yīng)組合 選取三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合，標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見(jiàn)表 。； 全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性地抗距為 369 ????? ， 所以有效預(yù)加力合力為 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 NWeAfWMNptkspe 666 ) 7675 7 1 0 0 01()()1(??????????? 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制力為 M paf pkc o n 1 3 951 8 ????? ， 預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的 20％估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為 26 2 1 1 51 3 9 )( mmNA