【正文】 ............................... 安全保證措施和文明施工與環(huán)境保護(hù)措施 ............................. 參考文獻(xiàn) ................................................................ 外文文獻(xiàn)翻譯 ..................................................................... 中文譯文 ......................................................................... 致 謝 ........................................................................... 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 第 1 章 緒論 橋梁的概述 橋梁指的是為道路跨越天然或人工障礙物而修建的 建筑物， 橋梁工程在學(xué)科上屬于土木工程的分支，在功能上時(shí)交通的咽喉。首先進(jìn)行橋型方案比選，擬定截面尺寸；計(jì)算控制截面的設(shè)計(jì)內(nèi)力及其相應(yīng)的組合 值；估算預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量并對(duì)其進(jìn)行布置；計(jì)算主梁截面的幾何特征值；計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值；正截面和斜截面的承載力計(jì)算及復(fù)核；然后在進(jìn)行強(qiáng)度、應(yīng)力及變形驗(yàn)算，最后進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。iii 畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)生姓名 ： 專業(yè) ： 學(xué)號(hào) ： 指導(dǎo)教師 所屬系（部） ： iv 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型簡(jiǎn)支梁橋，跨徑布置為（ 5? 30） m，主梁為等截面 T 型梁。 本文主要闡述了該橋的設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程。接著進(jìn)行了簡(jiǎn)單的施工方法設(shè)計(jì)，包括施工前的準(zhǔn)備，施工方法設(shè)計(jì) . 關(guān)鍵詞： 預(yù)應(yīng)力；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)驗(yàn)算；施工方法 v 目 錄 摘要 .................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 回顧過(guò)去，展望未來(lái)，可以預(yù)見(jiàn)，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)，我們廣大的橋梁建設(shè)者將不斷面臨著建設(shè)新穎和復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)，肩負(fù)著國(guó)家光榮而艱巨的任務(wù)。從簡(jiǎn)單的獨(dú)木橋到今天的鋼鐵大橋；從單一的梁橋到浮橋、索橋、拱橋、園林橋、棧道橋、纖道橋等；建橋的材料從以木料為主，到以石料為主，再到以鋼鐵和鋼筋混凝土為主，這是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。 預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的發(fā)展 隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的蓬勃發(fā)展 ,預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的建設(shè)取得了很大的成就，在結(jié)構(gòu)材料方面，高強(qiáng)、早強(qiáng)混凝土，高性能混凝土，以及在特殊使用要求下的特種混凝土正在得到推廣應(yīng)用，商品混凝土和泵送混凝土正在取代傳統(tǒng)的施工方 法 。 各種預(yù)應(yīng)力管道材料及成孔技術(shù)不斷完善 。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用 , 使得大型復(fù)雜橋梁的計(jì)算和繪圖工作效率大大提高 。在施工技術(shù)方面 , 以懸拼、懸灌為代表的各種無(wú)支 架施工方法走向成熟 , 施工機(jī)具的現(xiàn)代化水平正在提高 , 施工管理的水平也上了新臺(tái)階。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 第 2 章 方案比選 橋梁比選的基本原則 橋梁是鐵路、公路或城市道路的重要組成部分，特別是大、中橋梁的建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)卣?、?jīng)濟(jì)、國(guó)防等都具有重要意義。 ( 1 ) 安全 設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、穩(wěn)定和耐久性方面應(yīng)有足夠的安全儲(chǔ)備。 ( 2 ) 適用 橋梁結(jié)構(gòu)在通過(guò)設(shè)計(jì)荷載時(shí)不出現(xiàn)過(guò)大的變形和過(guò)寬的裂縫。橋面寬度能滿足當(dāng)前以及今后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量(包括行人通道 )。 ( 3 ) 經(jīng)濟(jì) 所選擇的橋位應(yīng)是地質(zhì)、水文條件好，并使橋梁長(zhǎng)度較短。經(jīng)濟(jì)的橋型應(yīng)該是造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋型。 ( 4 ) 技術(shù)先進(jìn) 在因地制宜的前提下，橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能采用成熟的新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料和新工藝。 ( 5 ) 美觀 一 座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，而且這種外形從任何角度看都應(yīng)該是優(yōu)美的。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是橋梁美觀的主要因素，另外，施工質(zhì)量對(duì)橋梁美觀也有很大影響。從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計(jì)等全面考慮環(huán)境要求，采取必要的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)體系，將不利影響減至最小。橋下凈空（按不通航），則提出以下四種方案： 方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 型梁橋 方案二：混凝土拱橋 方案三：鋼筋混凝土箱型梁橋 方案四： 剛構(gòu)橋 適用性 屬單孔靜定結(jié)構(gòu)，受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，是中小跨徑中應(yīng)用最廣泛的橋型。 行車舒適性較差，若設(shè)計(jì)不當(dāng)在跨中容易產(chǎn)生較大的收縮徐變撓度，難以滿足特大跨徑對(duì)懸臂施工和橫向抗風(fēng)的要求。 為防止一跨破壞而影響橋的安全，需要采用較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)措施，或應(yīng)設(shè)置抵抗單向水平力的措施，增加了造價(jià)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確，利于行車安全，對(duì)結(jié)構(gòu)技術(shù)要求不是很高，安全性較好。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 型梁橋 方案二：混凝土拱橋 方案三：鋼筋混凝土箱型梁橋 方案四： 剛構(gòu)橋 美觀性 全橋線條簡(jiǎn)潔明快，與周 圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，橋型美觀 現(xiàn)代感強(qiáng)，造型美觀，線條優(yōu)美，能達(dá)到良好的建筑藝術(shù)效果。 技術(shù)要求較高，施工工期長(zhǎng)，對(duì)地形依賴較強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性不是很高。 施工無(wú)體系轉(zhuǎn)換，主墩無(wú)支座，全橋伸縮縫道數(shù)為橋孔數(shù)的兩倍。方案，采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 型梁橋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)合理；采用預(yù)制裝配的施工方法，施工方便，周期短；而且橋型流暢美觀。 活載采用公路一級(jí)車道荷載：汽車 — 20；人群荷載 ；兩側(cè)人行道、 欄桿重量分別為 。普通鋼筋：采用 HRB335。計(jì)算跨徑 l0= 2=（ m） （ 1）梁高 h：由 h=（ 1/15~1/25） l0=（ 1/15~1/25） =（ ~） m， 故梁高取為 （ 2）翼緣寬 bf 內(nèi)梁翼緣寬度的確定： 車道為雙向車道，梁凈寬為 2 +2 =（ m） 外梁翼緣寬度的確定為較小值 2. 主梁截面細(xì)部尺寸 T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板受壓的要求，這里取預(yù)制 T 梁的翼板厚度為 150mm， 翼板根部加厚到 250mm，以抵抗翼緣根部較大的彎矩。同時(shí)從腹板本身的穩(wěn)定性條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15，因此取腹板厚度為200mm。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》對(duì)鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初步擬定馬蹄寬度為 400mm，高度為 200mm，馬蹄與腹板交接處作名稱 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù) 鋼絞線 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 fpk MPa 1860 彈性模量 Ep MPa 105 抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fpd MPa 1260 最大控制應(yīng)力 ? con MPa 1395 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fpd’ MPa 390 材料容重 鋼筋混凝土 γ 1 kN/m3 25 瀝青混凝土 γ 2 kN/m3 23 預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土的彈性模量比 α EP 無(wú)量綱 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 8 三角過(guò)渡，高度 150mm。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 橫截面沿跨長(zhǎng)的變化： 該梁的翼板厚度不變，馬蹄部分逐漸抬高，梁端處腹板加厚到與馬蹄等寬，主梁的基本布置到這里就基本結(jié)束了 4．橫隔梁的設(shè)置 根據(jù)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有內(nèi)橫梁時(shí)它比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩得大。本設(shè)計(jì)在橋跨中點(diǎn)及兩個(gè)四分點(diǎn)和梁端各設(shè)置一道橫隔梁，共七道橫隔梁，其間距 6 。平均厚度為 ，詳見(jiàn)圖 4 43 所示。 m) IQ lg)21(21 ?? ?? (KN) 跨 中 四分點(diǎn) 變化點(diǎn) 四分點(diǎn) 變化點(diǎn) 支 點(diǎn) ? 0 )1(21 ?? ? _ _ _ )21(21 ?? _ _ _ 第一期恒載g1 (KN/m) 第二期恒載g2 (KN/m) 活載內(nèi)力計(jì)算 1．沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù) 181。這里不考慮主梁抗扭彎矩。 如前所述，本例橋跨內(nèi)設(shè)有 7 道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)結(jié)，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為： 84.. ???Bl ＜ 2 屬于窄橋，采用杠桿原理法來(lái)繪制邊梁橫向影響線和計(jì)算橫橫向分布系數(shù) mc。如圖 45 所示 （ 2）各梁的橫向分布系數(shù) ⑤④③②①人群 人群①②③ 對(duì)于一號(hào)梁 ： 汽車 20 級(jí)： 1 ( 0. 58 6 0. 39 0. 25 0. 00 3 ) 0. 61 42cqm ? ? ? ? ? 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 16 人群荷載 ： ? 對(duì)于二號(hào)梁： 1 ( 0 .3 9 0 .2 9 0 .2 1 0 .1 ) 0 .9 52cqm ? ? ? ? ?， ? 對(duì)于三號(hào)梁： 1 ( 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2) 0. 42cqm ? ? ? ? ? ? 取荷載橫向分布系數(shù)最大值設(shè)計(jì)，即 汽 20： ?oqm 人群荷載： ?orm 4． 計(jì)算活載內(nèi)力 在活載內(nèi)力計(jì)算中，這個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值做如下考慮：計(jì)算主梁活載彎矩時(shí)，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù) mc，鑒于跨中和四分點(diǎn)剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部（圖 ），故也按不變化的 mc來(lái)計(jì)算。 ①計(jì)算跨中截面最大彎矩及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎矩采用直接加載求活載內(nèi)力，圖 示出跨中截面內(nèi)力計(jì)算圖式，計(jì)算公式為 Sii式 中 ： － 所 求 截 面 的 彎 矩 或 剪 力 ； P － 車 輛 荷 載 軸 重 ； y － 沿 橋 跨 縱 向 與 荷 載 位 置 對(duì) 應(yīng) 的 內(nèi) 力 影 響 線 坐 標(biāo) 值 。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 17 彎矩影響線汽20汽20剪力影響線 跨中截面內(nèi)力計(jì)算圖式 跨中截面車輛荷載內(nèi)力計(jì)算表 表 荷載類別 汽－ 20 1?? cm 最大 彎矩 及相 應(yīng)剪 力 ip 60 120 120 iy 相 應(yīng) Q(KN) iipy? 2021 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 18 1 號(hào)梁 內(nèi)力值 最大 剪力 及相 應(yīng)彎 矩 合力 P 2 120+60=300 max()Q KN ()M KN m相 應(yīng) y 126 1878 1 號(hào)梁 內(nèi)力值 注： iy 欄內(nèi)分子、分母的數(shù)值分別為 ip 對(duì)應(yīng)的 maxM 及相應(yīng) Q 影響線坐標(biāo)值。 m) Qmax (KN) Mmax (KN m) Qmax (KN) a(KN) (1) 第一期恒載 0 (2) 第二期恒載 0 (3) 總恒載 =(1)+(2) 0 313 (4) 人群 荷載 最大彎矩 最大剪力 0 (5) 汽車 荷載 最大彎矩 最大剪力 (6) 可變作用組合（汽 +人） 最大彎矩 最大剪力 基 本 組 合 恒+ 汽+ 人 最大彎矩 最大剪力 1409． 88 內(nèi)力組合計(jì)算 荷載類型 跨中截面 四分點(diǎn)截面 變化點(diǎn)截面 支點(diǎn) Mmax (KN m) Qmax (KN) Mmax (KN變形及應(yīng)力要求等，在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)條件下適用性能要求和保證結(jié)構(gòu)對(duì)道道承載力極限狀態(tài)具有一定得安全儲(chǔ)備。 首先，根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求，確定預(yù)