【正文】 （ 41） 有 10 37920180 1212sA ????mm2 minbh? =%4200900=5670mm2 選配 62? 28， sA = 37920mm2 。 先 假 定 內(nèi) 力 臂 長(zhǎng)石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 z=( 0h 3x )? 0h ，代入 式 （ 41） 有 sA = 682 72 .72 1018 0 8 13 15???=39716mm2 由 0schxn x????，01 ()23c xM bx h???及0()3ss xM A h???聯(lián)立得方程： 202 2 0sbx nx nhA ? ? ? 代入數(shù)據(jù)得， 2x +20x 27000=0，解之得， x=413mm 所以0 4131 3 1 5 1 1 7 733xzh? ? ? ? ?mm，重新代入 式 （ 41） 有 10 39048180 1177sA ????mm2 minbh? =%4200900=5670mm2 選配 64? 28， sA =39411mm2 39048mm2 ，分兩排布置 。 b， h 已確定， b? h=4200? 900 mm2 。先假定內(nèi)力臂長(zhǎng)z=( 0h 3x )? 0h ，代入 式 （ 41） 有 699 56 .8 0 1023 0 0. 88 13 50sA ?? ??= 由 0schxn x????，01 ()23c xM bx h???及0()3ss xM A h???聯(lián)立得方程： 202 2 0sbx nx nhA ? ? ? 代入數(shù)據(jù)得， 2x +20x 27000=0，解之得， x=405mm 所以0 4051 3 5 0 1 2 1 533xzh? ? ? ? ?mm，重新代入 式 （ 41） 有 699 56 .80 10 3563023 0 12 15sA ????m2 39048mm2 ，即 2墩支座處的抗彎承載力由主力組石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 42 主梁抗 剪 計(jì)算示意圖 （單位： mm） 合控制。 主梁抗剪配筋設(shè)計(jì) 受彎構(gòu)件在外荷載作用下，不僅在橫截面上產(chǎn)生彎距，同時(shí)還產(chǎn)生剪力。截面上的剪應(yīng)力 和彎曲正應(yīng)力相結(jié)合形成斜向的主應(yīng)力，即主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。因此，除驗(yàn)算主梁的抗彎強(qiáng)度外，還需驗(yàn)算其剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力，并設(shè)計(jì)計(jì)算箍筋和斜筋。 確定中性軸的位置 1墩支座范圍內(nèi)截面的中性軸 由抗彎計(jì)算可知： 1墩支座處選配 52? 28， sA = 由 SS? 下上 ，知 201 ()2 sbx nA h x??，其中 sA = mm2 ， n =10 1， 4 截面， 0h =h sa =90050=850mm，代入上式有 21 4 2 0 0 1 0 3 2 0 2 1 . 6 ( 8 5 0 )2 xx? ? ? ? ? ?，解之得 1x =292mm 1 4 0 2928 5 0 7 5 333xz z h? ? ? ? ? ?mm 2， 3 截面， 0h =h sa =140050=1350mm，代入上式有 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 21 4 2 0 0 1 0 3 2 0 2 1 . 6 (1 3 5 0 )2 xx? ? ? ? ? ?，解之得 2x =384mm 2 3 0 3841 3 5 0 1 2 2 233xz z h? ? ? ? ? ?mm 2墩支座范圍內(nèi)截面的中性軸 由抗彎計(jì)算可知： 2墩支座處選配 64? 28， sA =39411mm2 由 SS? 下上 ，知 201 ()2 sbx nA h x??，其中 sA =39411 mm2 ， n =10 1， 4 截面， 0h =h sa =90050=850mm，代入上式有 21 4 2 0 0 1 0 3 9 4 1 1 ( 8 5 0 )2 xx? ? ? ? ? ?，解之得 1x =308mm 1 4 0 3088 5 0 7 4 733xz z h? ? ? ? ? ?mm 2， 3 截面， 0h =h sa =140050=1350mm，代入上式有 21 4 2 0 0 1 0 3 9 4 1 1 (1 3 1 5 )2 xx? ? ? ? ? ?，解之得 2x =412mm 2 3 0 4121 3 1 5 1 1 7 833xz z h? ? ? ? ? ?mm 計(jì)算主拉應(yīng)力 本設(shè)計(jì)中主梁采用 C45 混凝土，根據(jù)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ —2020）有關(guān)規(guī)定，對(duì)于 C45 混凝土，其有箍筋 及斜筋時(shí)的主拉應(yīng)力容許值 1tp??????= MPa，梁部分長(zhǎng)度中全由混凝土承受的 主拉應(yīng)力容許值 3tp??????=。其中： 1V =， 2V = 311 1 1 8 3 2 . 6 0 1 0 0 . 5 7 94 2 0 0 7 5 3tp Vbz? ?? ? ??MPa 322 2 2 4 2 7 . 8 1 1 0 0 . 4 7 34 2 0 0 1 2 2 2tp Vbz? ?? ? ??MPa maxtp tp????1tp? = Mpa 1tp??????= MPa 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 (2)1墩右側(cè)變截面范圍內(nèi)，取各組合中最不利荷載組合 —主 +附 2 荷載組合進(jìn)行計(jì)算。 其中： 1V =， 2V = 311 1 2 3 6 7 . 8 8 1 0 0 . 7 5 54 2 0 0 7 4 7tp Vbz? ?? ? ??MPa 322 2 2 9 6 1 . 7 5 1 0 0 . 5 9 94 2 0 0 1 1 7 8tp Vbz? ?? ? ??MPa maxtp tp????1tp? = Mpa 1tp??????= MPa (2)2墩右側(cè)變截面范圍 內(nèi)，取各組合中最不利荷載組合 —主 +附 2 荷載組合進(jìn)行計(jì)算。 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 變截面范圍內(nèi)：箍筋選用 32 支 ? 10， 1svA = ， s =150mm 則 ? ?1 3 2 7 8 . 5 1 6 04 2 0 0 1 5 0sv sv ssv nA bs ?? ??? ? ?? MPa tp? = MPa 故不需另配彎起筋 。 彎起筋所承擔(dān)的面積 0 (0 . 5 7 9 0 . 3 1 9 ) (0 . 4 8 0 . 3 1 9 ) 16702? ? ?? ? ? ? 所需彎起筋面積 ? ?0 4 2 0 0 3 5 1 . 5 34802 2 2 3 0sb sbA ?? ?? ? ??mm2 所需彎起筋根數(shù) 13480 5 .6 56 1 5 .8sbsbsbAn A? ? ? 取 sbn =8 支座范圍內(nèi)：按構(gòu)造配筋，箍筋選用 32 支 ? 10， 1svA = ， s =100mm， 不需另配彎起筋 。 變截面范圍內(nèi)：箍筋選用 32 支 ? 10， 1svA = ， s =150mm 則 ? ?1 3 2 7 8 . 5 1 6 04 2 0 0 1 5 0sv sv ssv nA bs ?? ??? ? ?? MPa tp? = MPa 故不 需另配彎起筋 。 混凝土 箍筋斜筋 9 98080 1670圖 43 1墩左側(cè)抗剪配筋計(jì)算圖 注：圖中應(yīng)力單位： MPa； 長(zhǎng)度單位： mm 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 彎起筋所承擔(dān)的面積 0 ( 0 . 6 2 0 0 . 3 1 9 ) ( 0 . 4 8 0 . 3 1 9 ) 23102? ? ?? ? ? = 所需彎起筋的面積 ? ?0 4 2 0 0 5 3 3 . 6 68902 2 2 3 0sb sbA ?? ?? ? ??mm2 所需彎起筋根數(shù) 16890 1 1 .26 1 5 .8sbsbsbAn A? ? ? 取 sbn =14 支座范圍內(nèi)：按構(gòu)造配筋，箍筋選用 32 支 ? 10， 1svA = ， s =100mm，不需另配彎起筋 。 2墩左右兩側(cè)變截面處抗剪配筋計(jì)算 (1)2墩左側(cè)變截面范圍內(nèi)， tp? = 3tp??????=，故須按計(jì)算配置腹 筋 。 等截面范圍內(nèi)：箍筋選用 40 支 ? 10， 1svA = ， s =300mm 則 ? ?1 4 0 7 8 . 5 1 6 04 2 0 0 3 0 0sv sv ssv nA bs ?? ??? ? ?? MPa tp? = MPa 故需另配彎起筋 。 (2)2墩右側(cè)變截面范圍內(nèi)， tp? = 3tp??????=，故須按計(jì)算配置腹筋，由對(duì)稱性， 2墩右側(cè)的配筋可與 2墩左側(cè)的配筋相同，即 變截面范圍內(nèi)：箍筋選用 40 支 ? 10， 1svA = ， s =150mm； 等截面范圍內(nèi)：箍筋選用 40 支 ? 10， 1svA = ， s =300mm，另配彎起筋 22 根 ； 支座范圍內(nèi)：按構(gòu)造配筋，箍筋選用 40 支 ? 10， 1svA = ， s =100mm，不需另配彎起筋 。根據(jù)《 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》（ —2020） ，在主力 +附加力組合作用下，其裂縫容許寬度為 fw????=（ 1+20%） =。 相關(guān)計(jì)算公式 12 8 0 .4( 8 0 )sf s z dw K K E?? ???? （ 42） 122 1 0 .5MMK ?? ? ? （ 43） 1 1 2 2 3 3z slcln n n AA? ? ?? ??? （ 44） 2cl sA ab? （ 45） 計(jì)算 恒載和活載作用下 各驗(yàn)算截面的 彎矩 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 (1)恒載作用下：邊跨跨中 2M = kN m， 1墩支座截面 2M = ? kN m，中跨跨中 2M = kN m， 2墩支座截面 2M =? kN m。 裂縫寬度檢算 (1)邊跨跨中： 1M = m， 2M = kN m M = 1M + 2M = kN m SA = ， z =769mm， sa =50mm 122 1 0 .5MMK ?? ? ?= 1 4 6 5 . 8 4 1 1 5 7 . 2 21 0 . 3 0 . 52 6 2 3 . 0 6 2 6 2 3 . 0 6? ? ? ?= s sMAz? ?= 769?? =173MPa 2cl sA ab? = 2 50 4200?? =420200 mm2 = 1 1 2 2 3 3z slcln n n AA? ? ?? ??? = 61 3 2 6 1 5 .8 1 00 .4 2 ?? ? ?= 12 8 0 .4( 8 0 )sf s z dw K K E?? ????=5173 8 ( 80 ) 10 ??? ? ? ? ?? = fw????=，滿足規(guī)范要求 。 由對(duì)稱性可知， 3墩的裂縫寬度檢算也滿足規(guī)范要求 。 (4)2墩支座截面： 1M = m， 2M = kN m M = 1M + 2M = m， SA =39411mm2 ， z =1177mm， sa =85mm 122 1 0 .5MMK ?? ? ?= 4 5 1 3 . 1 3 3 9 1 1 . 9 31 0 . 3 0 . 58 4 2 5 . 0 6 8 4 2 5 . 0 6? ? ? ?= s sMAz? ?= 1039411 1177?? =180MPa 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 2cl sA ab? = 2 85 4200?? =714000 mm2 = 1 1 2 2 3 3z slcln n n AA? ? ?? ??? = 61 64 61 2 ?? ? ?= 12 8 0 .4( 8 0 )sf s z dw K K E?? ????=5180 8 ( 80 ) 10 ??? ? ? ? ?? = fw????=，滿足規(guī)范要求。 主梁的撓度檢算 根據(jù)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（ —2020），梁式橋跨結(jié)構(gòu)由于列車豎向靜活載所引起的豎向撓度不應(yīng)超過(guò)下列容許值：連續(xù)鋼筋混凝土梁，邊跨 L/800，中跨 L/700，其中 L 為簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁檢算跨的跨度 [5]。 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 第 5 章 橋墩的 設(shè)計(jì) 與檢算 墩身配筋設(shè)計(jì)與應(yīng)力檢算 橋墩一般要承受列車荷載、制動(dòng)力、風(fēng)荷載、溫度變化等荷載組合作用，不僅承受軸向的壓力，而且順橋走向還承受一定的彎矩作用，所以它的受力是偏心受壓。 墩身混凝土為 C30，鋼筋采用 HRB335 鋼筋。 1墩的設(shè)計(jì) 檢算 配筋計(jì)算 墩身截面尺寸： 21000 3800m m? ， 如圖 51 所示