【正文】 This essay focuses on the design and calculation process of the bridge. Firstly, pare and choose a best scheme from several bridge types。 2. The arrangement of the bridge types。 4. The calculation of the internal force of dead load。 6. The bination of every kind of load。 8. The calculation of the prestressed loss。 10. The check of the section stress and deflection。四通八達的現(xiàn)代交通，對于加強全國各族人民的團結(jié)，發(fā)展國民經(jīng)濟，促進文化交流和鞏固國防等方面，都具有非常重要的作用。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 （ 二 ） 工程概況 重度γ (kN/m3) 承載力特征值fak(kPa) 土層分布（ m） 壓縮模量 變形 模量 E0 (MPa) 直剪快剪強度標準值 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁 沉管灌注樁 Es12 Es23 Es34 Es48 粘 聚力 c (kPa) 內(nèi)摩擦角 φ (度 ) qsia (kPa) qpa (kPa) qsia (kPa) qpa (kPa) (MPa) 粉質(zhì)粘土 190 0～ 20 35 22 20 40 可塑殘積砂質(zhì)粘性土 180 ～ 10 20 26 24 30 2200 40 3000 硬塑殘積砂質(zhì)粘性土 270 10～ 15 30 28 26 40 3000 55 4000 全風化花崗巖 330 15 以下 45 50 4100 70 5500 備注： Es1 Es2 Es3 Es48 分別為 100～ 200kPa、 200～ 300kPa、 300～ 400kPa、 400～ 800kPa 壓力下的壓縮模量； qsia—— 樁側(cè)阻力特征值， qpa—— 樁端端阻力特征值， qsik—— 樁極限側(cè)阻力標準值， qpk —— 樁極限端阻力標準值； 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁樁 基參數(shù)根據(jù)《建筑預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》 (DBJ 13592021)及工程經(jīng)驗綜合提出。 承載力特征值 fak 是無人為擾動、不受水浸泡，在天然狀態(tài)下且基礎(chǔ)寬度小于等于 3m，基礎(chǔ)埋深小于等于 時的值，若基礎(chǔ)寬度大于 3m、基礎(chǔ)埋深大于 ，可按規(guī)范進行修正。對該橋的設(shè)計，本著“安全、經(jīng)濟、美觀、實用”的八字原則，本論文提出三種不同的橋型方案進行比較和選擇 . 在設(shè)計中，橋梁上部結(jié)構(gòu)的計算著重分析了橋梁在使用工程中恒載以及活載的作用利，采用整體的體積以及自重系數(shù)，荷載集度進行恒載內(nèi)力的計算。進行了梁的配筋計算，估算了鋼絞線的各種預(yù)應(yīng)力損失，并進行預(yù)應(yīng)力階段和使用階段主梁截面的強度和變形驗算、錨固區(qū)局部強度驗算和撓度的計算。 2． 方案編制 （ 1） 懸臂橋 圖 （ 2） T 型鋼構(gòu)橋 圖 （ 3） 先簡支后連續(xù)梁 T 型梁橋 圖 （ 4） 斜拉橋 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 圖 3． 方案比選 方案比選表 表 懸臂橋 T 形剛構(gòu)橋 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋 斜拉橋 適用性 1．橋墩上為單排支座，可以減小橋墩尺寸2．主梁高度可較小，降低結(jié)構(gòu)自重，恒載內(nèi)力減小 超靜定結(jié)構(gòu)容易受溫度、混凝土收縮徐變作用、基礎(chǔ)不均勻沉降等影響，容易造成行車不順 1．施工方便。3．結(jié)構(gòu)尺寸標準化。 2．梁翼緣受拉，容易出現(xiàn)裂縫，雨水浸入梁體成為安全隱患 建國初期大量采用 目前國內(nèi)大量采用，安全，行車方便。 經(jīng)濟性 支架昂貴，維修 費用高 造價較低，工期較短 造價第二，用鋼量大 造價最高 縱觀橋梁的發(fā)展，懸臂橋已經(jīng)基本不采用，由于 是 跨線橋，跨度不大，斜拉橋一般用于大跨度的跨海、跨河大橋， T 形鋼構(gòu)橋容易受地震等影響， 江西省少地震，以及經(jīng)過上述方案的比較，決定采用 混凝土 T 形梁橋。 （ 2） 荷載：汽車－ 20 級；掛車－ 100 級；人群： 3KN/m2；每側(cè)欄桿、人行道的重量分別為 。 普通鋼筋直徑大于和等于 12mm 的用 16Mn 鋼或其它Ⅱ級熱軋螺紋鋼筋；直徑小于 12mm的均由Ⅰ級熱軋光鋼筋。 鋼板和角鋼：制作錨頭下支承墊板、支座墊板等均用普通 A3 碳素 鋼，主梁間的聯(lián)接用16Mn 低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板。 （二）橫截面布置 1．主梁間距和主梁片數(shù) 主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑 的增大而加寬為經(jīng)濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標 ρ 很有效，故在許可的條件下應(yīng)適當加寬 T 梁翼板。交通部《公路橋涵標準圖》（ 78 年）中，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式簡支 T形梁跨徑從 16m到 40m，主梁間距均為 (留2 ㎝工作縫， T 梁 上翼沿寬度為 158cm)。 2．主梁跨中截面細部尺寸 （ 1）主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15~1/25，本設(shè)計取 m。 T 型梁翼板厚度為 8cm，翼板根部加到 20cm 以抵抗翼緣根部較大彎矩。 在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板處 因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構(gòu)造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15。腹板高度 87cm。這里設(shè)置馬蹄寬度為 32cm，高度 18cm。斜坡的折線鈍角，以較小局部應(yīng)力。馬蹄從四分點開始向支點逐漸抬高，在距 梁端一倍梁高范圍內(nèi)（ 133cm）將腹板加厚到與馬蹄同寬。 3524 圖 預(yù)制梁跨中截面圖 （ 2）橋面鋪裝：采用 20 號混凝土，坡度由 橋面鋪裝層 找平。計算公式如下： 方程部分 ( 下一個 ) 方 程 部 分 ( 下一個 ) mii i is i i22mA = AS = A yy = S / AI ( ) ( )ii i s i i sI Ai y y I A y y? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ?毛 截 面 面 積 ：各 分 塊 面 積 對 上 緣 的 面 積 矩 ：毛 截 面 重 心 至 梁 頂 的 距 離毛 截 面 慣 性 矩 計 算 用 移 軸 公 式 ： AmyiysSiIi式 中 — — 分 塊 面 積— — 分 塊 面 積 的 重 心 至 梁 頂 的 距 離— — 毛 截 面 重 心 至 梁 頂 的 距 離— — 各 分 塊 對 上 緣 的 面 積 矩— — 分 塊 面 積 對 其 自 身 重 心 軸 的 慣 性 矩 。軟件使用例子：設(shè)計－截面設(shè)計－創(chuàng)建新文件。計算書如下： 橋梁博士 截面設(shè)計系統(tǒng)輸出 文檔文件 : E:\倪海堂 \123\設(shè)計文件 文檔描述 : jk 任務(wù)標識 : def 任務(wù)類型 : 截面幾何特征計算 截面高度 : m 倪海堂 ： 江西西江大橋設(shè)計 8 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 計算結(jié)果 : 基準材料 : JTJ02385: 40 號混凝土 基準彈性模量 : +04 MPa 換算面積 : m**2 換算慣矩 : m**4 中性軸高度 : m 沿截面高度方向 5 點換算 靜矩 (自上而下 ): 主截面 : 點號 : 高度 (m): 靜矩 (m**3): 1 2 3 4 5 倪海堂 ： 江西西江大橋設(shè)計 10 計算成功完成 邊主梁截面與中主梁的翼緣寬度有 差別，翼緣 159cm：如圖 ： 3524 圖 邊主梁截面 現(xiàn)在使用橋梁博士來計算毛截面幾何特性： 橋梁博士 截面設(shè)計系統(tǒng)輸出 文檔文件 : E:\倪海堂 \123\邊主梁跨中橫截面幾何特性 .sds 文檔描述 : 截面特性 任務(wù)標識 : 11 任務(wù)類型 : 截面幾何特征計算 截面高度 : m 計算結(jié)果 : 基準材料 : JTJ02385: 40 號混凝土 基準彈性模量 : +04 MPa 換算面積 : m**2 換算慣矩 : m**4 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 中性軸高度 : m 沿截面高度方向 5 點換算靜矩 (自上而下 ): 主截面 : 點號 : 高度 (m): 靜矩 (m**3): 1 2 3 4 5 計算成功完成 即 Am= ㎡， yx＝ ， Im=909。上述計算表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。 倪海堂 ： 江西西江大橋設(shè)計 16 a．主梁抗扭慣矩 TI 對于 T 型梁截面，抗扭慣矩可近似按下列公式計算： 31mT i i iiI cbt??? 式中： ib 和 it —— 相應(yīng)為單個矩形截面寬度和厚度； ic —— 矩形截面抗扭剛度系數(shù)； m —— 梁截面劃分為單個矩形截面的個數(shù)。 馬蹄部分的平均換算厚度： 3t ＝ 18262? ＝ 22cm。 TI 計算表 表 分塊名稱 ()ibcm ()it cm /iitb ic 3 3 4( 1 0 )ti i i iI c b t m?? ? ? ? 翼緣板① 腹板② 馬蹄③ 160 97 32 14 16 22 1/3 ? 其中 ic 根據(jù)《橋梁工程》表 2－ 5－ 2 內(nèi)插求得。 橫向影響線豎坐標值 表 倪海堂 ： 江西西江大橋設(shè)計 18 梁 號 ()em 1i? (或 1i? ) 4i? （或 4i? ） 5i? （或 5i? ） 1 2 3 0 d．計算荷載橫向分布系數(shù) 3 號主梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖 所示。 如圖 所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向影響線并進行布載， 1 號梁活載的橫向分布系數(shù)可計算如下： 2 0 0 .4 3 4oqm ?汽 － 00掛 － 1 ? ?人 群 荷 載 人群汽車－2 0號梁人群2 3掛車－1 0 04 5 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 3 號梁2 號梁 圖 跨中的橫截面分布系數(shù) mc計算圖式 ③ 橫向分布系數(shù)匯總（見表 ） 1號梁活載橫向分布系數(shù) 表 荷 載 類 別 mc m。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而應(yīng)考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值 ，即從支點到 /4l 之間，橫向分布系數(shù)用 0 cmm和 值直線插入，其余區(qū)段均取 cm 值（見圖 和 ）。 a．汽 車和掛車荷載內(nèi)力計算在表