【正文】 境，改善投資環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的騰飛，起到了關(guān)鍵性的作用。橋梁是一種功能性的結(jié)構(gòu)物，但自古以來，人類從未停止過對(duì)橋梁美學(xué)的追求，很多橋梁被建成為令人賞心悅目的藝術(shù)品，具有鮮明的時(shí)代特征，至今仍然為人們所贊嘆。經(jīng)過幾十年的努力，我國的橋梁工程無論在建筑規(guī)模上，還是在科技水平上，均已躋身世界先進(jìn)行列。目前隨著國家公路國道主干線規(guī)則的編制完成，幾十千米長的跨海灣、海峽特大橋梁的宏偉建設(shè)工程已經(jīng)擺在我們面前，并已逐漸開始建設(shè)，我們廣大橋梁工程技術(shù)人員將不斷面臨著建設(shè)新穎和復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)，肩負(fù)著光榮而艱巨的任務(wù)。掌握設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法、步驟，提高計(jì)算、繪圖、查閱文獻(xiàn)、使用橋梁規(guī)范手冊(cè)和編寫技 術(shù)文件及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算等基本技能，從而深入了解公路混凝土橋梁在橋式方案比選、結(jié)構(gòu)計(jì)算及施工架設(shè)等方面的設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算方法及設(shè)計(jì)思想等內(nèi)容和要求，為畢業(yè)后從事橋梁技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。通過橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)，不斷提高計(jì)算、繪圖，查閱文獻(xiàn)（包括外文文獻(xiàn)），使用規(guī)范手冊(cè)和編寫技術(shù)文件及計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算等基本技能，了解生產(chǎn)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，掌握設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟。 回顧過去，展望未來，可以預(yù)見在今后相當(dāng)長的歷史時(shí)期內(nèi)，我國迫切需要修建大量的公路、鐵路和城市橋梁；同時(shí)還有眾多的橋梁或因年代久遠(yuǎn)，或因荷載增加而需要維修與加固。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 橋梁設(shè)計(jì)參數(shù) 橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)如下： ：標(biāo)準(zhǔn)跨徑 l0=13 米。 ：凈 2 米安全帶。 ：小于 米 /秒。 ：密實(shí)砂礫土。各板利用板間企口縫填充混凝土相連接。因此，每塊預(yù)制板除承受本板內(nèi)的荷載外，還承受相鄰板塊作用而引起的豎向剪力和其他內(nèi)力作用。板中主要受力鋼筋的數(shù)量由計(jì)算得到的內(nèi)力確定，此外在板中布置適量的構(gòu)造鋼筋以承受計(jì)算時(shí)忽略的某些內(nèi)力。橋跨設(shè)計(jì)包括橋跨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橋跨內(nèi)力計(jì)算、截面設(shè)計(jì)、裂縫跨度驗(yàn)算、撓度與預(yù)拱度計(jì)算共五個(gè)部分。 橋面總寬設(shè)計(jì)為 10m，由 10 塊全長 、凈寬 99cm、厚度 70cm 的預(yù)制板組成，計(jì)算跨徑取 ，橋面由中心向兩側(cè)采用 %的斜坡。橋面板為雙孔空心板，每塊板挖孔圓弧直徑 38cm，側(cè)模高 12cm，孔距上下板面各 10cm，挖空形式及尺寸示意圖見圖 。包括水泥混凝土鋪裝層厚 4cm，瀝青表處厚 2cm。具有抗車轍、行車舒適、抗滑、不透水和與橋面板結(jié)合良好等特點(diǎn)。它能保證傳遞橫向剪力，使各塊板共同受力，以保證各塊板共同承受荷載作用。以保證上部結(jié)構(gòu)在 溫度變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等因素的影響下按靜力圖式自由地變形。 設(shè)有安全帶，每側(cè)寬 ，高 。 采用 40 號(hào)混凝土預(yù)制和填縫，橋跨結(jié)構(gòu)橫截面布置見圖 ，縱截面布置見圖 。 圖 橋跨結(jié)構(gòu)橫截面布置圖（單位： cm） 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 橋跨結(jié)構(gòu)縱截面示意圖（單位： cm） 橋跨內(nèi)力計(jì)算 對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行橋跨內(nèi)力計(jì)算，包括恒載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合，得出其最不利內(nèi)力，以便進(jìn)行對(duì)橋面板進(jìn)行配筋及驗(yàn)算，保證橋梁安全使用。 恒載集度計(jì)算部分包括預(yù)制行車道板、混凝土鋪裝、瀝青表處、安全帶及欄桿。得出 每塊板每延米的恒載集度計(jì)算見表 。 因此，對(duì)于作用在簡支梁上的集中荷載，其任一截面彎矩計(jì)算公式 ? ? ? ?xlgxxgxxglxM ????222 （ ） 任一截面剪力計(jì)算公式 ? ? ? ?xlggxqlxQ 222 ???? （ ） 式中 g—— 簡支梁所承受的荷載集度； l—— 簡支梁計(jì)算跨徑； x—— 任意截面距簡支梁一段的距離。 表 恒載內(nèi)力計(jì)算表 支點(diǎn)截面 剪力： Q0=ql/2=1/2 = 彎矩： M0=0 l/4 截面 剪力： Ql/4=ql/4=1/4 = 彎矩： M1/4=ql/8（ ll/4)=1/8 3/4= m 活載內(nèi)力計(jì)算 活載主要是汽車荷載，無人群荷載。 1）跨中截面荷載橫向分布影響系數(shù)計(jì)算 計(jì)算原理：采用鉸 接梁板法原理。假定豎向荷載作用下結(jié)合縫內(nèi)只傳遞豎向剪力。查梁橋規(guī)范附表得到每塊板的橫向分布影響線坐標(biāo)值，繪出荷載橫向分布影響線圖，并在橫向最不利位置布載，查表得到各塊板在受其他板影響下的η值，由此計(jì)算出各塊板的跨中橫向分布影響系數(shù) mc，從計(jì)算結(jié)果中取同一荷 載作用時(shí)各塊板中最大的 mc作為該荷載作用下的設(shè)計(jì)采用值。 抗彎慣性矩計(jì)算 ]2124 [412 1238212 709922433 ?????? ??????????????I ? ?1 9 85 6 71 4 3 0 441 0 9 4 42 8 2 9 7 5 0 ?????? 3cm2692403? （ ） 抗扭慣性矩計(jì)算 ? ? ? ?? ? ? ?4232122 3 5 9 1 7 5 9810702101101899107089942114 cmthttbhbIT ?????????? ????????????????? ?? （ ） 式中 b—— 橋面板計(jì)算寬度； h—— 橋面板總厚度； t1—— 挖孔頂部距橋面板頂部的距離； t2—— 挖孔底部距橋面板底部的距離； t3—— 挖空最外側(cè)距橋面板邊側(cè)的距離。 由得出剛度參數(shù)查《梁橋》附表“鉸接板橋荷載橫向分布影響線表” ,對(duì)查到的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算得到每塊板的η值列入表 中。 由 表 畫出各塊板的跨中截面橫向分布影響線圖，并將所給的汽車荷載按照最不利情況布置在影響線圖上，依次見圖 ，圖 ，圖 ，圖 ，圖 ，圖 ，圖 。 綜合比較表 mc值， 3①情況下的 mc值最大最不利，所以取 mc=況下跨中橫向分布影響系數(shù)值?；炯俣楹雎灾髁褐g橫向結(jié)構(gòu)的連系作用，即假設(shè)橋面板在主梁上斷開，把橋面板當(dāng)做沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁。 計(jì)算內(nèi)容：計(jì) 算內(nèi)容如下，各塊板的 η值見表 。 表 各塊板支點(diǎn)截面的 η值表 ji,? j=1 j=2 j=3 j=4 j=5 板號(hào) i=1 1 0 0 0 0 板號(hào) i=2 0 1 0 0 0 板號(hào) i=3 0 0 1 0 0 板號(hào) i=4 0 0 0 1 0 板號(hào) i=5 0 0 0 0 1 圖 1 號(hào)板支點(diǎn)截面橫向 分布系數(shù)影響線及布載圖 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 由表 按連線法畫出各塊板的支點(diǎn)截面橫向分布影響線圖，并將汽車荷載按照最不利情況布置在影響線圖上，依次見圖 ，圖 ，圖 ，圖 ，圖 。 圖 2 號(hào)板支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù)影響線及布載圖 圖 3 號(hào)板支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù)影響線及布載圖 圖 4 號(hào)板支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù)影響線及布載圖 圖 5 號(hào)板支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù)影響線及布載圖 根據(jù)支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù)影響線及布載圖按列表計(jì)算各塊板的橫向分布影向 系數(shù)，計(jì)算結(jié)果見表 。 3) 荷載橫向分布影響系數(shù)沿跨徑內(nèi)的變化 根據(jù)前面計(jì)算出的跨中截面和支點(diǎn)截面橫向分布影響系數(shù)值，對(duì)其沿跨徑發(fā)生變化的情況進(jìn)行分析： 支點(diǎn)截面取支點(diǎn)截面橫向分布影響系數(shù) m0； L/4 截面至 3L/4 截面區(qū)段取跨中截面橫向分布影響系數(shù) mc； 支點(diǎn)截面至 L/4截面區(qū)段從 m0→ mc按線性變化。 圖 橫向分布影響系數(shù)沿跨徑變化圖 至此，各個(gè)截面的橫向分布影響系數(shù)均已知曉，可開始進(jìn)行活載內(nèi)力計(jì)算。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 2）車道折減系數(shù) 行車道寬 W=，滿足 W，所以橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)為 2，即雙車道。 車道荷載 ： m/ k ? 集中荷載： pk根據(jù)圖 線性差值計(jì)算得到。 4）跨中彎矩、支點(diǎn)剪力影響線圖 固定截面不動(dòng)，讓荷載在簡支梁上沿跨徑移動(dòng)，得出到跨中彎矩、支點(diǎn)剪力的影響線圖，并將組合好橫向分布 影響系數(shù)的 pk、 qk按照最不利情況分別布載到跨中彎矩、支點(diǎn)剪力影響線圖上。 圖 pk計(jì)算取值圖 圖 跨中截面彎矩影響線及布載圖 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 支點(diǎn)截面剪力影響線及布載圖 5）跨中彎矩、支點(diǎn)剪力計(jì)算 參照?qǐng)D ，圖 按活載內(nèi)力計(jì)算公式分別計(jì)算活 載內(nèi)力： ? ? iii yPms ?????? ???1 （ ） 式中 1+μ —— 汽車荷載的沖擊系數(shù)； ξ —— 多車道汽車荷載橫向折減系數(shù)； im —— 汽車荷載在 i截面的橫向分布系數(shù)； iP —— 汽車荷載的集中荷載、均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值； iy —— 與汽車荷載的集中荷載對(duì)應(yīng)的影響線的豎標(biāo)值。? （ ） pk影響下的跨中彎矩： ? ?ckcp ypmM k ?????? ??1,2l ? ? 4 3 ?????? mN,2,22 ????? （ ） 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 qk影響下的支點(diǎn)剪力： ? ? ? ? ?????? ????????????? 0,0 kckcq qmmllqmQ k ?? ? ? ? ? ?????? ???????????? ? （ ） pk影響下的支點(diǎn)剪力： ? ? 000 ypmQ kPk ??????? ??， ? ? ??????? ? () 支點(diǎn)剪力： kNQkk pq ,0,00 ????? （ ） 6） l/4 截面彎矩、剪力影響線圖 固定截面不動(dòng)，讓荷載在簡支梁上沿跨徑移動(dòng)，得出到 l/4 截面彎矩、剪力的影響線圖，并將組合好橫向分布影響系數(shù)的 pk、 qk按照最不利情況分別布載到 l/4 截面彎矩、剪力影響線圖上。 圖 l/4 截面彎矩影響線及布載圖 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 l/4 截面剪力影響線及布載圖 7） l/4 截面彎矩、剪力計(jì)算 qk影響下的 l/4 截面彎矩： ? ? ? ? ?