【正文】 ； 圖 21： 尺寸單位 cm 基本標(biāo)高值 設(shè)計洪水位 橋面最低高程 Hmin = Hp+Δ hj+Δ h0 + = ++++++ = 梁底標(biāo)高 = 最大沖刷線標(biāo)高 = 永久作用效應(yīng)計算 （ 1）空心板自重 邊板毛截面面積 ?邊1A 3m 中板毛截面面積 ?中1A 3m 邊板自重 g1邊 = ?25=2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 92 頁 中板自重 g1中 = ?25=（ 2） 橋面系自重 欄桿重力參照標(biāo)準(zhǔn)圖單側(cè)重力取用 全橋?qū)掍佈b每延米重力為： ?9?23+? （ +） ? ? 2? 24 = + = 設(shè)橋面系二期永久作用近似按各板平均分擔(dān)來考慮，則 每塊空心板分?jǐn)偟降拿垦用讟蛎嫦抵亓椋? g2=(?2+)/6=（ 3）鉸 縫 自重 g3=（ +1?120?104） ?24=每跨的永久作用 ： 橋墩： 9 5 ??????????? = 橋臺： ?? 可變作用 效應(yīng)計算 公路Ι級：考慮到支點處布置荷載，并以車輪順橋向著地寬度邊緣 為限（ ）布載長度 l 為： l=+= 繪制荷載分布影響線，在橋上布載并進(jìn)行荷載組合。 故取樁總長 ?? （ 2）橋臺樁計算 圖 26： 尺寸單位 cm 蓋梁自重反力 2N ? ?mV????????????????????????????? ?????? KNN ???? 樁每延米自重 mKNq / 2 ????? ? （采用浮容重） ml ? KNSNN ud ????? qhqlNNNNNN h 21054321 ??????? h??????? 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 92 頁 ?? 按照地質(zhì)柱狀圖資料進(jìn)行試算樁長： 擬定 h=12m，即樁底位于第 41 層 ? ?0af =120Kpa，樁設(shè)計樁徑為 ，沖抓鉆成孔直徑 ，樁周長 ???U =， 22 4 mA p ??? ?， ?? ， ?m ， ?k ， 32 / mKN?? 樁端處的承載力允許值 ? ? ? ?? ?32200 ??? hkfmq ar ?? = 表 22： 取 Q8處土層參加計算 表 土類 回填土 亞粘土 粘土 亞粘土 亞砂土 粉細(xì)砂 亞粘土 厚度 ??mli 摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值 ? ?KPaqik 50 40 50 40 30 45 40 0 4???????????????? iki ql 單樁軸向受壓允許承載力為： ? ? rpikia qAqlUR ?? ?21 ?????? KNN h 0 7 9 1 8 ????? 所以符合承載力要求，故 樁總長 ，取 20m。 2? ? 7= ○ 2 下部結(jié)構(gòu) 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 共 92 頁 橋墩 蓋梁 V=? 6= 墩身 V=?π247。 4? ? 2? 6= m3 橋臺 臺身 V=? 2= 樁 基礎(chǔ) V=?π247。由于 T 梁是整體預(yù)制的，接縫設(shè)置在受力較小的橋面板和橫隔梁上，從而保證了整個上部結(jié)構(gòu)工 作的可靠性與安全性； 有利于生產(chǎn)和施工的機(jī)械化，工期短，施工速度快，且工藝簡單，易于掌握； 缺點： 材料、造價均較空心板多； 單梁的穩(wěn)定性差，抗扭距小，不便于運(yùn)輸，安裝就位及現(xiàn)澆混凝土都較復(fù)雜； 現(xiàn)場預(yù)制占地較多，模板等材料較浪費(fèi)；若工廠化、機(jī)械化施工，雖能適當(dāng)節(jié)省材料，但長途運(yùn)輸難度較大； 構(gòu)件吊裝難度較大； 第三方案： 5 30m 裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土組合箱形梁橋 優(yōu)點： 抗扭剛度大， 對荷載的橫向分布較均勻，使材料集中使用，充分發(fā)揮了材料的性能； 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 共 92 頁 主梁片數(shù)較少，使預(yù)制運(yùn)輸、架設(shè) 相對減少，縮短工期，穩(wěn)定性好； 采用預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)，便于生產(chǎn)工廠化和裝配機(jī)械化，構(gòu)件的組合采用工地現(xiàn)澆來完成，不需另設(shè)支撐模板，能縮短工期； 缺點： 材料用量最多，造價最低； 箱梁截面形式的單梁構(gòu)件起吊重量最大； 上部構(gòu)造自重較大； 箱梁模板制作難度大，其預(yù)制相當(dāng)復(fù)雜。 3 先張法預(yù)應(yīng)力混凝 土簡支空心板設(shè)計 上部結(jié)構(gòu)及支座計算 3． 1． 1 設(shè)計資料 （一） 設(shè)計荷載 本橋設(shè)計荷載等級確定為公路 — I 級 （二）橋面跨徑及凈寬 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： Lk=20m； 計算跨徑： L= m； 橋面凈寬： 凈 — +2 ； 預(yù)制梁長： 。 2．鋼筋 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 共 92 頁 普通鋼筋主要采用 HRB335 鋼筋，預(yù)應(yīng)力 鋼筋為鋼絞線。 （四）施工工藝 先張法施工，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用兩端同時對稱張拉。 （六）設(shè)計依據(jù) 《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（ JTG D602020），以下簡稱《通用規(guī)范》。 構(gòu)造布置及尺寸 （一）橋梁橫斷面 空心板的橫斷面具體尺寸見 圖 31。 預(yù)制 中板 的截面幾何特性 挖空部分以后得到的截面 ,其幾何特性用下列公式計算 : 全截面面積： ?? ic AA 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 共 92 頁 重心至截面上緣的距離 : ciiu A yAy ?? 式中： iA 分塊面積 iy 分塊面積的重心至板上緣的距離 圖 32： 預(yù)制中板、邊板面分塊示意圖 表 31： 預(yù)制中板的毛截面積幾何特性 分塊號 分塊面積 ? ?2cmAi ? ?cmyi iii yAS ?? ? ?3cm ? ?iu yy ? ? ?cm ? ?2iuix yyAI ?? ? ?4cm iI ? ?4cm 1 2 3 4 5 合計 ?? ic AA = ciu ASy ?? = ?iS = ?xI = ?iI = ? ??? ix III = 電算 電算預(yù)制邊板的毛截面積幾何特性： 911c?cA ?y 41 1 2 c m1 5 2 8 6 5 8 2 .0?I 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 共 92 頁 作用效應(yīng)計算 （一）永久作用效應(yīng)計算 (一期恒載 ) 1g 邊板自重 g1邊 = ?25=中板自重 g1中 = ?25=2．板間接頭（二期恒載） 21g 21g =（ +1?120?104） ?24=3．橋面系自 重（二期恒載） 欄桿重力參照標(biāo)準(zhǔn)圖單側(cè)重力取用 ： 全橋?qū)掍佈b每延米重力為： ?9?23+? （ +） ? ? 2? 24 = + = 設(shè)橋面系二期永久作用近似按各板平均分擔(dān)來考慮，則每塊空心板分?jǐn)偟降拿垦用讟蛎嫦抵亓椋? 22g =(?2+)/6=4．上部作用集度匯總 表 32 表 32： 恒載集度匯總表 荷載 g1(KN/m) g2(KN/m) g(KN/m) 中板 邊板 5．上 部作用效應(yīng)內(nèi)力計算 計算圖式如 圖 33， 設(shè) x 為計算截面離左支座的距離，并令 Lx?? ,則：主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 2/)1( 2LggM Mg ?? ???? 4/)21( LggV Vg ????? 其計算結(jié)果如 表 33 V R =gL /2 x VxMxL = 19. 5mx2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 共 92 頁 圖 33： 永久作用效應(yīng)計算圖 表 33： 永久作用效應(yīng)匯總表 內(nèi)力 Mg=g Ω M Vg=g Ω V L/2 L/4 L/2 L/4 0 Ω M=α(1 α)L 2/2 Ω V=(12α)L/4 0 g1 中板 0 邊板 0 g2 中板 0 邊板 0 g 中板 0 邊板 0 （二）可變作用效應(yīng) 1．荷載橫向分布系數(shù)計算 （ 1）支座處的荷載橫向分布系數(shù) m0的計算（杠桿法） 支點處的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計算。 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 共 92 頁 圖 34： 13號板支點處橫向分布影響線 1號板： 汽車： oqm =1/2i??= ? = 2號板： 汽車： oqm =1/2i??= ? = 3號板： 汽車： oqm =1/2i??= ? ? ?? = （ 2）跨中及 L/4 處的荷載橫向分布系 數(shù) 預(yù)制板間采用企口縫連接，所以跨中的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計算。 表 34： 跨中及 L/4處影響線豎標(biāo)值 板號 作用位置 1 2 3 4 5 6 1 2 3 由表 34畫出各板的橫向分布影響線，并按橫向最不利位置布載，求得兩車道情況下的各板橫向分布系數(shù)。由于橋梁橫斷面結(jié)構(gòu)對稱，所以只需計算 1號至 3號板的橫向分布影響線坐標(biāo)值。 計算結(jié)果匯總?cè)缦卤?35 表 35： 橫向分布系數(shù)匯總表 荷載 類別 1號 2號 3號 mc mo mc mo mc mo 汽車 (4) 荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 共 92 頁 在計算荷載的橫向分布系數(shù)時，通常用“杠桿原理法”來計算荷載位于支點處的橫向分布系數(shù) m0,而用其它的方法來計算荷載位于跨中的橫向分布系數(shù) mc,這是因為荷載在橋跨縱向的位置不同，對某一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也各異。依據(jù)《公路橋涵通用規(guī)范規(guī)》本設(shè)計跨中采用不變的 mc，從離支點 L/4 處起至支點的區(qū)段內(nèi) mx呈直線過渡的方法計算。 . 5 ???? 所求沖擊系數(shù) )1( ?? ? (2) 按《通用規(guī)范》（ JTG D60— 2020）第 ，公路 — I級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 ?Kq KN/m。 yPmqmV KikKiQK ??? ?? (不計沖擊時 ) KNPP KK 39。 m 計入汽車沖擊： 9 0 1 . 0 77 0 0 . 2 42 8 6 )1( ????? QKQK MM ? KN m 計入汽車沖擊： 6 7 5 . 7 52 8 6 )1( ????? QKQK MM ? KN 表 36： 各板可變作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 板號 荷載類別 彎矩 (KN﹒ m) 剪力（ KN） 支點 L/2 L/4 L/2 L/4 支點 1 汽車 2 汽車 3 汽車 注：上表中的汽車 作用效應(yīng) 值沒有計入沖擊系數(shù) （三）作用效應(yīng)組合 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合。 2．正常使用極限狀態(tài)效應(yīng)組合 （ 1）作用短期效應(yīng)組合 表達(dá)式： 39。1KQS ：不計沖擊的汽車荷載效應(yīng) 標(biāo)準(zhǔn)值； （ 2）作用長期效應(yīng)組合 表達(dá)式： 39。1KQS 計入沖 擊 KQS1 承載能力 極限狀態(tài) 基本組合 udS (1) 0 (2) udS =(1)+(2) 正常使用 極限狀態(tài) 作用短期 效用組合 sdS GKS (3) 0 39。1KQS (6) ldS =(5)+ (6) 彈性階段截 面應(yīng)力計算 標(biāo)準(zhǔn)值效 應(yīng)組合 S GKS (7) 0 KQS1 (8) S =(7)+ (8) （ 四 ） 繪制作用效應(yīng)包絡(luò)圖 圖 310： 邊板彎矩包絡(luò)圖（力單位： KN） 主梁換算截面截面幾何特性計算 2020 級本科畢業(yè)設(shè)計 第 27 頁 共 92 頁 （一） 邊 板 1．換算截面面積 cPEP EE?? =?105 /（ ?104 ）