29米簡(jiǎn)支t梁畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　落井中橋計(jì)算說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　第一部分 方案比選</p><p>　　本橋是某二級(jí)公路上的一跨河橋，共擬定了三個(gè)方案：方案一： 29m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋；方案二：29m混凝土圬工拱橋；方案三：9m+11m+9m三跨簡(jiǎn)支空心板梁橋。具體介紹如下：</p><p><b>　　一 方案

2、一</b></p><p>　　方案一采用29m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋，全橋由5片寬1.60m的T梁組成，主梁的施工方式為現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，再吊裝?；A(chǔ)為剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋位處河流比較平坦，而且水面不寬，基礎(chǔ)的施工比較方便。29m的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁的施工和設(shè)計(jì)技術(shù)都是非常成熟，基本上接近30m的標(biāo)準(zhǔn)圖，而且它對(duì)地基的要求很較低。而且梁橋的建筑高度較小，對(duì)整條公路的豎曲線影響不大。但是，吊裝時(shí)因?yàn)門(mén)梁的重量達(dá)到

3、40T，所以對(duì)吊裝設(shè)備要求相對(duì)較高在經(jīng)濟(jì)性上，它的主梁和基礎(chǔ)都非常簡(jiǎn)單，造價(jià)相對(duì)比較低。具體布置如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 方案一布置圖 </p><p><b>　　二 方案二</b></p><p>　　方案二采用29m的混凝土圬工拱橋。該拱橋?yàn)榭崭故焦皹颉Ｋ脑煨捅容^美觀。橋位處河流比較平坦，而且水面不寬，容易搭設(shè)支架

4、，對(duì)本方案的滿(mǎn)堂式支架施工比較有利。拱橋?qū)A(chǔ)的水平推力很大，必須地基和基礎(chǔ)的要求比較高。而本橋位處的地質(zhì)條件一般，所以不是很有利。再者，本橋所處的地勢(shì)很平坦，采用拱橋方案后，使公路的豎曲線有叫較大的抬高，從而大大增加了填土方量。在經(jīng)濟(jì)性上，因?yàn)椴捎霉皹蚍桨笗r(shí)，對(duì)橋梁本身來(lái)說(shuō)，會(huì)因?yàn)榛A(chǔ)的原因而增加造價(jià)，此外，因?yàn)樘罘降脑黾右蔡岣吡嗽靸r(jià)。其具體布置如圖1-2所示。</p><p>　　圖1-2 方案二布置圖&l

5、t;/p><p><b>　　三 方案三</b></p><p>　　方案三采用混凝土簡(jiǎn)支空心板梁橋，三跨分別為9m+11m+9m，下部結(jié)構(gòu)為重力式橋墩和橋臺(tái)。9m和10m的空心板寬為99cm，采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，再吊裝。空心板的高度較小，所以可以最大限度的降低橋面標(biāo)高。因?yàn)轭A(yù)制梁較輕，所以吊裝比較方便。從經(jīng)濟(jì)性上，該方案的上部結(jié)構(gòu)造價(jià)較低，但是因?yàn)槎嗔藘蓚€(gè)橋墩，所以增加了造價(jià)

6、。其具體布置如圖1-3所示。</p><p>　　圖1-3 方案三布置圖</p><p>　　綜上所述，從造型、美觀、經(jīng)濟(jì)等各方面綜合比較，方案一的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋比較適合本橋。</p><p>　　故本橋的最后方案為29m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋。</p><p><b>　　第二部分 計(jì)算書(shū)</b></

7、p><p>　　一 設(shè)計(jì)依據(jù)及構(gòu)造布置</p><p><b>　　（一） 設(shè)計(jì)質(zhì)料</b></p><p><b>　　1 主要技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　橋型：29m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T橋；</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)跨徑：29m；</b>

8、</p><p>　　計(jì)算跨徑：28.2m； </p><p>　　預(yù)制長(zhǎng)度：28.92m；</p><p>　　橋面寬：凈7m+2×0.75m+2×0.25m=9m；</p><p>　　設(shè)計(jì)荷載等級(jí)：公路—Ⅱ級(jí)； </p><p>　　橋面橫坡：雙向1.5％；</p><p&

9、gt;　　設(shè)計(jì)洪水頻率：1/50；</p><p><b>　　地震烈度：6度。</b></p><p><b>　　2 材料規(guī)格</b></p><p>　　混凝土：主梁和橫隔板采用50號(hào)混凝土，橋面鋪裝采用30號(hào)混凝土，欄桿和人行道采用25號(hào)混凝土；</p><p><b>　　鋼筋：

10、</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力筋：分為體外預(yù)應(yīng)力和體內(nèi)預(yù)應(yīng)力，都采用直徑為15.24mm符合ATSM270標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其符號(hào)為， ＝ 1860MPa；</p><p>　　非預(yù)應(yīng)力筋：行車(chē)道板和箍筋采用Ⅱ級(jí)螺紋鋼筋，＝340MPa；分布鋼筋采用Ⅰ級(jí)光圓鋼筋，＝240MPa；</p><p>　　鋼板：錨頭下支承墊板、支座墊板等均

11、采用普通A3碳素鋼；</p><p>　　波紋管和錨具：采用直徑90mm的金屬波紋管，錨具都采用OVM15-11。 </p><p><b>　　3 施工方法</b></p><p>　　結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本橋的T梁采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，再吊裝。吊裝時(shí)要注意綁定的位置，以防出現(xiàn)裂縫而影響橋梁的壽命。</p><p><b&

12、gt;　　4 采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2003）；</p><p>　　《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ012-89）；</p><p>　　《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024-85）；</p><p>　　《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ022-85）；&

13、lt;/p><p>　　《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》（JTJ023-85）；</p><p><b>　?。ǘM截面布置</b></p><p>　　本橋位于某二級(jí)公路上，橋梁全長(zhǎng)44米，標(biāo)準(zhǔn)跨徑29米，計(jì)算跨徑28.2米。下面是布置過(guò)程：</p><p><b>　　主梁間距和片數(shù)</b&

14、gt;</p><p>　　主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。但標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)主要為配合各種橋面寬度，使橋梁尺寸標(biāo)準(zhǔn)化而采用統(tǒng)一的主梁間距。交通部《公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖》（78年）中，預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式簡(jiǎn)支T梁從16m到40m，主梁間距均為1.6m（實(shí)際上是1.58m，還有2cm的工作縫）?？紤]人行道適當(dāng)挑當(dāng)，凈-7附2×0.75m

15、+2×0.25m的橋?qū)拕t選用五片主梁（如圖1所示）</p><p>　　主梁跨中截面主要尺寸擬定</p><p><b>　?。?）主梁高度</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15~1/25之間，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在1/18~1/19。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是比較經(jīng)濟(jì)的方案因?yàn)?/p>

16、增大梁高可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)量，同時(shí)梁高加大只是腹板加高，二混凝土用量增加不多。綜上所述，對(duì)于本橋取梁高為1.9m，此時(shí)高跨比h/l=1.9/28.2=1/14.8。</p><p>　　（2）主梁截面細(xì)部尺寸</p><p>　　T梁翼板的厚度主要取決于橋面板車(chē)輪局部荷載的要求，此外，還應(yīng)考慮主梁受彎時(shí)上翼緣的受壓強(qiáng)度要求。本橋中，取翼緣根部為8cm，懸臂根部為14cm。</p&

17、gt;<p>　　在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)因主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置孔道的構(gòu)造決定，同時(shí)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。對(duì)于本橋取18cm。</p><p>　　馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，設(shè)計(jì)實(shí)踐表面，馬蹄面積占總面積的10%~20%為合適。考慮到具體情況，本橋的馬蹄尺寸及其截面細(xì)部尺寸如圖2所示。</p><p>　　圖2

18、-1 橫斷面布置（cm） 圖2-2 橫斷面尺寸（cm）</p><p>　?。?）截面特性的計(jì)算</p><p>　　求主梁截面的重心位置ax</p><p><b>　　平均板厚</b></p><p>　?。?）橫截面沿跨長(zhǎng)的變化</p><

19、;p>　　如上圖2所示，本橋主梁采用等高度設(shè)計(jì)，橫截面的T梁翼緣板厚度沿跨長(zhǎng)不變。梁端部區(qū)段由于錨力集中的作用而引起較大的局部應(yīng)力，也因布置錨具的需要，在距梁端1.4m的范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。變化點(diǎn)到支點(diǎn)的距離為3.5m，中間2.5m為過(guò)度段。</p><p><b>　?。?）橫隔梁的設(shè)置</b></p><p>　　模型試驗(yàn)結(jié)果表面，在荷載作用處的主

20、梁彎矩的橫向分布，在該處有橫隔板時(shí)比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對(duì)主梁起控制作用的跨中彎矩，在沿橋跨方向共設(shè)置5道橫隔板，起間距為7.10+7.00+7.00+7.10。橫隔板采用開(kāi)洞形式（具體尺寸見(jiàn)施工圖），厚度為0.2m。</p><p><b>　　二 主梁內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)橋跨結(jié)構(gòu)的縱、橫截面的布置，并通過(guò)活載作用

21、下的梁橋橫向分布計(jì)算，分別求的個(gè)主梁的控制截面（跨中截面、1/4截面和支點(diǎn)截面）的內(nèi)力。</p><p><b>　　（一）恒載內(nèi)力計(jì)算</b></p><p><b>　　1、恒載集度</b></p><p>　　預(yù)制梁自重（一期恒載）</p><p>　　按跨中截面計(jì)，主梁的恒載集度：</

22、p><p>　　g(1)=0.552*25.0=13.80KN/m</p><p>　　由于梁端腹板加寬所增加的重力折算成的恒載集度：</p><p>　　g(2)=2*（1.57*0.4-1.45*0.18-2*0.112）*（1.0+2.5/2）*25.0/28.2=1.37kN/m</p><p>　　橫隔梁內(nèi)橫隔梁的重力折算成的恒載集度：

23、</p><p>　　g(3)=5*2*0.16*25.0/28.2=1.42 kN/m</p><p><b>　　一期恒載集度：</b></p><p>　　g1=13.80+1.37+1.42=16.59 kN/m</p><p><b>　　二期恒載</b></p><p

24、>　　取一側(cè)欄桿：1.52 kN/m；一側(cè)人行道：3.60 kN/m；</p><p>　　橋面鋪裝層：1/2*（0.08+0.08+0.053）*7.0*25.0+0.04*7.0*21.0=24.52 kN/m</p><p>　　若將兩側(cè)欄桿、人行道和橋面鋪裝恒載均攤給五片主梁，則：</p><p>　　g2=1/5*[2*（1.52+3.60）+24.

25、52]=6.95 kN/m</p><p><b>　　2、恒載內(nèi)力</b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算，在一期恒載和二期恒載作用下，各截面的彎矩和剪力值如下表所示（表1）：</p><p>　　恒載內(nèi)力計(jì)算表 表1</p><p>　?。ǘ┗钶d內(nèi)力計(jì)算（修正剛性橫梁法）&

26、lt;/p><p>　　1 沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù)</p><p>　　根據(jù)橋規(guī)，可以求出沖擊系數(shù)</p><p><b>　　1+μ=1+</b></p><p>　　因?yàn)楸緲驗(yàn)殡p車(chē)道，所以不考慮汽車(chē)荷載折減，即取車(chē)道折減系數(shù)：ξ=1.0</p><p>　　2 計(jì)算主梁的橫向分布系數(shù)</p&

27、gt;<p>　?。?） 跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc</p><p>　　本橋在沿橋長(zhǎng)方向布置了5道橫隔梁，具有可靠的橫向連接，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為：</p><p>　　所以可以按修正的剛性橫梁法來(lái)繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)mc</p><p>　　a.主梁的抗扭慣矩ITX</p><p>　　T形截面抗扭慣矩近似等于各

28、個(gè)矩形截面的抗扭慣矩之和，即：</p><p>　　式中：——為矩形截面抗扭剛度系數(shù)（查表）；</p><p>　　——為相應(yīng)個(gè)矩形的寬度和厚度。查表可知：</p><p>　　翼緣：t1/b1=0.11/1.9=0.058,c1=0.333</p><p>　　腹板：t2/b2=0.18/(1.9-0.11)=0.101,c2=0.312&

29、lt;/p><p>　　馬蹄：t3/b3=0.26/0.4=0.65,c3=0.199</p><p>　　=0.333*1.58*0.113+0.312*0.183*1.45+0.199*0.40*0.263=0.00474m4</p><p>　　b.計(jì)算抗扭修正系數(shù)β</p><p>　　因?yàn)槲迤髁旱乳g距布置，而且近似等截面，故有：<

30、;/p><p>　　式中：ξ——與主梁片數(shù)n有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)n=5時(shí)，ξ為1.042，再按橋規(guī)，取G=0.43Eh </p><p>　　代入可得：β=0.908。</p><p>　　c.按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值：</p><p><b>　　式中：n=5,</b></p><p>&

31、lt;b>　　參見(jiàn)圖1，則：</b></p><p>　　計(jì)算所得的值列于表2內(nèi)。</p><p>　　值 表2</p><p>　　計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)：</p><p>　　1、2號(hào)主梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖3所示。對(duì)于1、2號(hào)梁</p><p&

32、gt;　　圖2-3 跨中橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式</p><p><b>　　對(duì)于1號(hào)梁：</b></p><p><b>　　汽-20： </b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p><b>　　對(duì)于2號(hào)梁：</b></

33、p><p><b>　　汽-20： </b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p>　?。?） 跨中的荷載橫向分布系數(shù)m0</p><p>　　如圖2-4所示，按杠桿法原理繪制荷載橫向影響線并進(jìn)行布載，1號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：</p><p&

34、gt;　　圖2-4 跨中橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式</p><p><b>　　對(duì)于1號(hào)梁：</b></p><p><b>　　汽-20： </b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p><b>　　對(duì)于2號(hào)梁：</b><

35、/p><p><b>　　汽-20： </b></p><p>　?。?）橫向分布系數(shù)匯總</p><p>　　1號(hào)梁活載橫向分布系數(shù) 表2</p><p>　　計(jì)算 表2-6</p><p>　　綜上所述，取最不利的1號(hào)梁進(jìn)行計(jì)算。<

36、;/p><p><b>　　計(jì)算活載內(nèi)力</b></p><p>　　因?yàn)楹奢d等級(jí)采用《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2003）的公路—Ⅱ級(jí)，所以對(duì)于本橋而言活載由一個(gè)作用在計(jì)算截面處的集中力和一個(gè)作用在橋長(zhǎng)方向的均布荷載組成。在計(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)，鑒于跨中和1/4點(diǎn)剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變的的mc來(lái)計(jì)算。求支點(diǎn)和變

37、化點(diǎn)截面活載剪力時(shí)，由于主要荷載集中在支點(diǎn)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(diǎn)到1/4跨之間，橫向分布系數(shù)用mo和mc 值直線插入，其余區(qū)段均取mc 值。在計(jì)算過(guò)程中選取了跨中、變化點(diǎn)（腹板開(kāi)始變厚截面）、支點(diǎn)三個(gè)控制截面。</p><p>　　（1）跨中截面內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　跨中截面內(nèi)力計(jì)算公式為：</p><p>

38、<b>　　ξ=1.0</b></p><p><b>　　mc =0.523</b></p><p><b>　　mr =0.623</b></p><p><b>　　a.對(duì)于汽車(chē)荷載：</b></p><p>　　對(duì)于公路—Ⅱ級(jí)，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

39、》（JTG B01-2003）可查得：q=10.5×0.75=7.875kN/m，內(nèi)插得：P= 204.6kN。</p><p><b>　　b.對(duì)于人群荷載：</b></p><p>　　q=0.75×3.0=2.25kN/m</p><p><b>　　相應(yīng)的Q=0；</b></p>

40、<p>　?。?）變化點(diǎn)截面內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　變化點(diǎn)截面內(nèi)力計(jì)算公式為：</p><p><b>　　ξ=1.0</b></p><p><b>　　內(nèi)插得：</b></p><p>　　1/4~支點(diǎn)范圍：mc =0.481, mr =1.023，</p><

41、;p>　　跨中~1/4范圍：mc =0.523，mr =0.623</p><p><b>　　a.對(duì)于汽車(chē)荷載：</b></p><p>　　對(duì)于公路—Ⅱ級(jí)，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2003）可查得：q=10.5×0.75=7.875kN/m，內(nèi)插得：P= 204.6kN。</p><p><b>　

42、　b.對(duì)于人群荷載：</b></p><p>　　q=0.75×3.0=2.25kN/m</p><p><b>　　相應(yīng)的</b></p><p><b>　　相應(yīng)的</b></p><p>　?。?）支點(diǎn)截面內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　變化點(diǎn)截面內(nèi)

43、力計(jì)算公式為：</p><p><b>　　ξ=1.0</b></p><p>　　moq =0.438</p><p>　　mor =1.422</p><p><b>　　a.對(duì)于汽車(chē)荷載：</b></p><p>　　對(duì)于公路—Ⅱ級(jí)，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B0

44、1-2003）可查得：q=10.5×0.75=7.875kN/m，內(nèi)插得：P= 204.6kN。</p><p><b>　　b.對(duì)于人群荷載：</b></p><p>　　q=0.75×3.0=2.25kN/m</p><p><b>　　相應(yīng)的</b></p><p><

45、;b>　　主梁內(nèi)力組合</b></p><p>　　對(duì)于《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2003）而言，因?yàn)槿∠藪燔?chē)荷載，所以等于在荷載組合中不在有組合Ⅲ，所以本橋中只做荷載組合Ⅰ。各個(gè)控制截面（跨中截面、變化點(diǎn)截面及支點(diǎn)截面）的內(nèi)力計(jì)算值如上所列，組合如下表3所示。</p><p>　　主梁內(nèi)力組合 表-3</p>

46、<p>　　三 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置</p><p>　　（一）跨中截面鋼束的估算與確定</p><p>　　根據(jù)“公預(yù)規(guī)”規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿(mǎn)足使用階段的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。以下就是跨中截面在荷載作用下分別按照上述要求對(duì)1號(hào)梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些估算鋼束數(shù)的多少確定配束情況。</p><p>　　1 按使用階段的應(yīng)力要求

47、估算鋼束數(shù)</p><p>　　對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，得鋼束數(shù)n的估算公式：</p><p><b>　　對(duì)于本橋，，，，</b></p><p>　　對(duì)于（恒+汽+人）荷載組合</p><p>　　2 按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)</p><p>　　根據(jù)極

48、限狀態(tài)的應(yīng)力圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度，應(yīng)力圖式呈矩形，同時(shí)預(yù)引領(lǐng)鋼束也達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，則鋼束數(shù)的估算公式為：</p><p><b>　　對(duì)于本橋，，，，</b></p><p>　　對(duì)于全預(yù)應(yīng)力梁，希望在彈性階段工作，綜合各種情況，各主梁統(tǒng)一確定為4束。</p><p>　?。ǘ╊A(yù)應(yīng)力鋼束布置</p><p>　

49、　1 確定支點(diǎn)和跨中截面的鋼束位置</p><p>　　對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，應(yīng)使鋼束群重心的偏心距盡可能的大。本橋的孔道成孔方式為預(yù)埋內(nèi)徑為6cm的金屬波紋管?？缰薪孛娴臋M截面布置如圖2-5所示。</p><p>　　圖2-5 跨中截面布置圖 圖2-6 支點(diǎn)截面布置圖</p>

50、;<p>　　為了方便張拉，所有的鋼束都錨固在梁端。對(duì)于錨固截面，考慮到應(yīng)力“均勻”和“分散”原則，支點(diǎn)截面鋼束布置如圖2-6所示。</p><p>　　跨中截面鋼束群的形心位置：</p><p>　　支點(diǎn)截面鋼束群的形心位置：</p><p>　　支點(diǎn)截面的幾何特性計(jì)算如下：</p><p>　　2 確定鋼絞線的線形</

51、p><p>　　綜合個(gè)方面因素，對(duì)于N1-N4的線形布置如下圖2-7所示。</p><p>　　圖2-7 鋼絞線布置圖</p><p><b>　　3 截面特性計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)于施工階段，各截面的驗(yàn)算應(yīng)按照幾何凈截面幾何特性，而在使用階段，則應(yīng)按照換算截面特性。鋼絞線與混凝土的彈性模量之比。各個(gè)截面的凈

52、截面特性和換算截面特性如下（計(jì)算過(guò)程略）：</p><p>　　截面特性匯總 表-4</p><p><b>　　四 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)“公預(yù)規(guī)”規(guī)定，當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失。后張梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)一概里損失（鋼束與孔道壁的摩擦損失

53、、錨具變形損失、鋼束回縮引起的損失、分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮徐變引起的損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永存應(yīng)力）分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。</p><p>　　（一）變化點(diǎn)截面預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算：</p><p>　　1 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦損失</p><p><b>　　

54、N1-N2：</b></p><p><b>　　N3：</b></p><p><b>　　N4：</b></p><p>　　2 錨具變形、鋼束回縮引起的損失</p><p><b>　　N1-N2： </b></p><p><b

55、>　　N3： </b></p><p><b>　　N4： </b></p><p>　　3 混凝土彈性壓縮引起的損失</p><p>　　后張法施工分批張拉時(shí)，先張拉的鋼束由于后張拉的鋼束所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，其計(jì)算公式為：</p><p><b>　　其中</b>

56、;</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　4 鋼束應(yīng)力松弛引起的損失</p><p>　　由鋼束松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算：</p><p>　　5 混凝土收縮和徐變引起的損失</p><p>　　考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋的影響由混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失按下式計(jì)

57、算：</p><p><b>　　將各個(gè)參數(shù)代入得：</b></p><p>　?。ǘ┛缰薪孛骖A(yù)應(yīng)力損失計(jì)算：</p><p>　　1 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦損失</p><p><b>　　N1-N2：</b></p><p><b>　　N3：</

58、b></p><p><b>　　N4：</b></p><p>　　2 錨具變形、鋼束回縮引起的損失</p><p><b>　　N1-N2： </b></p><p><b>　　N3： </b></p><p><b>　　N4：

59、</b></p><p>　　3 混凝土彈性壓縮引起的損失</p><p>　　后張法施工分批張拉時(shí)，先張拉的鋼束由于后張拉的鋼束所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，其計(jì)算公式為：</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　所以：</b></p>

60、<p>　　4 鋼束應(yīng)力松弛引起的損失</p><p>　　由鋼束松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算：</p><p>　　5 混凝土收縮和徐變引起的損失</p><p>　　考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋的影響由混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失按下式計(jì)算：</p><p><b>　　將各個(gè)參數(shù)代入得：</b><

61、;/p><p>　?。ㄈ┲c(diǎn)截面預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算：</p><p>　　1 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦損失</p><p><b>　　N1-N2：</b></p><p><b>　　N3：</b></p><p><b>　　N4：</b></p

62、><p>　　2 錨具變形、鋼束回縮引起的損失</p><p><b>　　N1-N2： </b></p><p><b>　　N3： </b></p><p><b>　　N4： </b></p><p>　　3 混凝土彈性壓縮引起的損失</p>

63、;<p>　　后張法施工分批張拉時(shí)，先張拉的鋼束由于后張拉的鋼束所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，其計(jì)算公式為：</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　4 鋼束應(yīng)力松弛引起的損失</p><p>　　由鋼束松弛引起

64、的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算：</p><p>　　5 混凝土收縮和徐變引起的損失</p><p>　　考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋的影響由混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失按下式計(jì)算：</p><p><b>　　將各個(gè)參數(shù)代入得：</b></p><p>　?。ㄋ模╊A(yù)應(yīng)力損失匯總：</p><p>　　N1

65、-N4鋼束的各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失以及其預(yù)張拉階段和使用階段的有效預(yù)應(yīng)力如下表-5所示：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力損失匯總 表-5</p><p><b>　　五 主梁截面驗(yàn)算</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開(kāi)始到受荷破壞，需經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用、裂縫出現(xiàn)和 破壞等四個(gè)階段，為保

66、證主梁受力可靠并予以控制，應(yīng)對(duì)控制截面進(jìn)行各個(gè)階段的強(qiáng)度驗(yàn)算。因?yàn)楸緲驗(yàn)槿A(yù)應(yīng)力構(gòu)件，所以不必進(jìn)行裂縫計(jì)算。</p><p><b>　　截面強(qiáng)度驗(yàn)算：</b></p><p>　　在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿著正截面和斜截面都有可能破壞，下面則驗(yàn)算這兩類(lèi)截面的強(qiáng)度。</p><p><b>　　1 正截面強(qiáng)度驗(yàn)算</

67、b></p><p>　　根據(jù)“公預(yù)規(guī)”，本橋的翼緣計(jì)算寬度為1.60m。再按照判別式，判定中性軸的位置。</p><p>　　故中性軸在翼緣板內(nèi)。</p><p>　　設(shè)受壓區(qū)高度為x，則有：</p><p>　　代入各項(xiàng)數(shù)值解得， </p><p>　　此時(shí)的x滿(mǎn)足，說(shuō)明該截面破壞時(shí)屬于塑性破壞狀態(tài)。<

68、/p><p>　　由“公預(yù)規(guī)”，正截面強(qiáng)度計(jì)算公式為：</p><p><b>　　取混凝土安全系數(shù)。</b></p><p><b>　　上式右邊=</b></p><p>　　基本滿(mǎn)足要求，控制在5%以?xún)?nèi)。 </p><p><b>　　2 斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算</

69、b></p><p>　　（1） 斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算：</p><p><b>　　復(fù)核主梁截面尺寸</b></p><p>　　T梁截面當(dāng)進(jìn)行抗剪驗(yàn)算時(shí)，其截面尺寸應(yīng)符合“公預(yù)規(guī)”的規(guī)定，即：</p><p><b>　　上式右邊=</b></p><p>　　截面尺

70、寸變化截面處：</p><p>　　故本橋的T梁截面尺寸基本符合要求。</p><p><b>　　斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p>　　按“公預(yù)規(guī)”的規(guī)定，當(dāng)符合下面公式時(shí)，不需要斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。</p><p><b>　　上式右邊=</b></p><p>

71、;　　故需要進(jìn)行斜截面抗剪驗(yàn)算。</p><p>　　計(jì)算斜截面水平投影長(zhǎng)度</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　箍筋計(jì)算</b></p><p>　　若選用的雙肢箍筋，則箍筋

72、的總截面積為：</p><p>　　箍筋間距，箍筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，箍筋的配筋率：</p><p><b>　　抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算：</b></p><p>　　根據(jù)“公預(yù)規(guī)”，主梁斜截面抗剪強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算：</p><p><b>　　上式中，</b></p><p><b

73、>　　其中：</b></p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　基本滿(mǎn)足條件。</b></p><p><b>　　在支點(diǎn)處的</b></p><p>　　以上驗(yàn)算說(shuō)明主梁的腹板寬度滿(mǎn)足斜截面抗剪要求要求，同時(shí)也表面上述的箍筋配置是

74、合理的。</p><p>　?。?） 斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算：</p><p>　　本橋中主梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼束沿橋跨沒(méi)有變化，而且主梁截面的構(gòu)造都符合規(guī)范要求，故不必進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。</p><p><b>　　截面應(yīng)力驗(yàn)算：</b></p><p>　　1 施工階段應(yīng)力驗(yàn)算：</p><p>

75、　?。?） 跨中截面應(yīng)力驗(yàn)算：</p><p>　　施工階段構(gòu)件在預(yù)加力和自重作用下的限制值：混凝土標(biāo)號(hào)為50號(hào)，張拉時(shí)混凝土達(dá)到90%的強(qiáng)度，實(shí)際強(qiáng)度為40號(hào)，查表可得：</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　預(yù)加力階段跨中截面的上、下緣的應(yīng)力的計(jì)算公式如下：</p><p>　　T梁上緣混凝

76、土應(yīng)力：</p><p>　　T梁下緣混凝土應(yīng)力：</p><p>　　（2） 支點(diǎn)截面應(yīng)力驗(yàn)算：</p><p>　　施工階段構(gòu)件在預(yù)加力和自重作用下的限制值：混凝土標(biāo)號(hào)為50號(hào)，張拉時(shí)混凝土達(dá)到90%的強(qiáng)度，實(shí)際強(qiáng)度為40號(hào)，查表可得：</p><p><b>　　其中：</b></p><p&g

77、t;　　預(yù)加力階段跨中截面的上、下緣的應(yīng)力的計(jì)算公式如下：</p><p>　　T梁上緣混凝土應(yīng)力：</p><p>　　T梁下緣混凝土應(yīng)力：</p><p><b>　　使用階段應(yīng)力驗(yàn)算：</b></p><p>　　a 跨中截面應(yīng)力驗(yàn)算：</p><p>　　使用階段通常是跨中截面上緣可能出現(xiàn)

78、最大壓應(yīng)力和下緣最大拉應(yīng)力：</p><p>　　跨中截面的各種荷載值如下：</p><p><b>　　截面的上邊緣：</b></p><p><b>　　截面的下邊緣：</b></p><p>　　b 支點(diǎn)截面應(yīng)力驗(yàn)算：</p><p>　　支點(diǎn)截面的各種荷載值如下：&l

79、t;/p><p><b>　　截面的上邊緣：</b></p><p><b>　　截面的下邊緣：</b></p><p>　　以上應(yīng)力與限制應(yīng)力值比較，均基本滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　　六 行車(chē)道板的計(jì)算</b></p><p><b>

80、;　?。ㄒ唬┯?jì)算圖式</b></p><p>　　考慮到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長(zhǎng)設(shè)置連接鋼筋，故行車(chē)道板可按兩端固結(jié)和中間鉸接的板計(jì)算。如圖2-8所示。</p><p><b>　?。ǘ┖爿d及其內(nèi)力</b></p><p>　　1 每延米板上的恒載 圖2-8<

81、/p><p>　　瀝青混凝土面層： </p><p>　　30混凝土墊層： </p><p>　　T梁翼緣板自重： </p><p>　　每延米板寬恒載合計(jì)：</p><p><b>　　2 恒載產(chǎn)生的內(nèi)力</b></p><p><b>　　彎矩： <

82、/b></p><p><b>　　剪力： </b></p><p><b>　　3 活載產(chǎn)生的內(nèi)力</b></p><p>　　按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2003），對(duì)于局部驗(yàn)算則按老規(guī)范的汽超-20。以重車(chē)后輪作用于鉸縫軸線上為最不利荷載位置，此時(shí)兩邊的懸臂板各承受一半的車(chē)輪荷載。</p&g

83、t;<p>　　查“橋規(guī)”第2.3.1條表2.3.1后輪著地寬度b2及長(zhǎng)度a2為：</p><p>　　順橋向的輪壓分布寬度：</p><p>　　橫橋向的輪壓分布寬度：</p><p>　　荷載垂直于懸臂根部的有效分布寬度：</p><p><b>　　單輪時(shí)：</b></p><p&

84、gt;<b>　　沖擊系數(shù)：</b></p><p>　　作用于每米板寬上的彎矩為：</p><p><b>　　單個(gè)車(chē)輪時(shí)： </b></p><p><b>　　取最大值：</b></p><p>　　作用于每米板寬的剪力：</p><p><

85、b>　　4 荷載組合</b></p><p><b>　　荷載組合Ⅰ：</b></p><p><b>　　恒載+汽車(chē)：</b></p><p>　?。ㄈ┙孛嬖O(shè)計(jì)、配筋和強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　懸臂板根部高度，凈保護(hù)層。若選用鋼筋，則有效高度為：</p>&l

86、t;p><b>　　按第4.1.6條：</b></p><p><b>　　驗(yàn)算</b></p><p><b>　　按第4.1.7條</b></p><p>　　查有關(guān)板寬1m內(nèi)鋼筋截面與間距表，當(dāng)選用鋼筋時(shí)，需要鋼筋間距為18cm時(shí)，所提供的鋼筋截面積為：</p><p&

87、gt;　　按第4.1.12條規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合下列要求：</p><p><b>　　滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　按4.1.13條，即：</p><p>　　故不需進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。板內(nèi)分布鋼筋用，間距取25cm。</p><p><b>　　強(qiáng)度驗(yàn)算

88、：</b></p><p><b>　　故滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。</b></p><p><b>　　三 下部基礎(chǔ)計(jì)算</b></p><p><b>　　一 說(shuō)明</b></p><p>　　綜合橋位處的地形狀況以及地質(zhì)條件，考慮到施工的方便，橋臺(tái)采用重力式U型橋臺(tái)，

89、明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。分別為0#橋臺(tái)和1#橋臺(tái)。具體尺寸見(jiàn)施工圖。</p><p>　　二 橋臺(tái)及基礎(chǔ)構(gòu)造和擬訂的尺寸</p><p>　　基礎(chǔ)分兩層，埋深5.25 m，每層厚度為1.0m，臺(tái)階寬度取0.5m?；A(chǔ)采用15號(hào)片石混凝土，基礎(chǔ)擴(kuò)散角＜，滿(mǎn)足要求。</p><p>　　三 橋臺(tái)基礎(chǔ)材料的選用</p><p>　　橋臺(tái)采用的材料如下：臺(tái)

90、帽、擋塊采用30號(hào)混凝土，橋臺(tái)基礎(chǔ)采用15號(hào)片石混凝土，臺(tái)身（臺(tái)帽底標(biāo)高以上）采用20號(hào)混凝土，臺(tái)身其余部分采用20號(hào)片石混凝土；坡腳擋墻采用7.5號(hào)水泥砂漿砌MU30條石，錐坡采用5號(hào)水泥砂漿砌MU30條石。 </p><p><b>　　四 荷載組合</b></p><p>　　根據(jù)實(shí)際可能，應(yīng)按：橋上有活載，臺(tái)后無(wú)汽車(chē)荷載；橋上無(wú)活載，臺(tái)后有汽車(chē)荷載；橋上有活

91、載，臺(tái)后也有汽車(chē)荷載等三種荷載組合進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)對(duì)施工期間橋臺(tái)僅受臺(tái)身自重及土壓力作用下的情況進(jìn)行驗(yàn)算?，F(xiàn)將上述組合分別計(jì)算如下：</p><p>　?。ㄒ唬?橋上有活載，臺(tái)后無(wú)汽車(chē)荷載</p><p>　　1、主要組合：包括恒載、橋上活載及臺(tái)前、臺(tái)后土壓力。</p><p>　　2、附加組合：主要荷載組合+支座摩阻力。</p><p>　　

92、（二） 橋上有活載，臺(tái)后也有汽車(chē)荷載</p><p>　　1、主要組合：包括恒載、橋上活載、臺(tái)前土壓力及臺(tái)后有汽車(chē)荷載作用時(shí)的土壓力。</p><p>　　2、附加組合：主要荷載組合+支座摩阻力。</p><p>　　（三） 橋上無(wú)活載，臺(tái)后有汽車(chē)荷載</p><p>　　1、主要組合：包括恒載、臺(tái)前土壓力及臺(tái)后有汽車(chē)荷載作用時(shí)的土壓力。&l

93、t;/p><p>　　2、附加組合：主要荷載組合+支座摩阻力。</p><p>　?。ㄋ模?無(wú)上部構(gòu)造時(shí)</p><p>　　此時(shí)作用在橋臺(tái)上的荷載包括橋臺(tái)及基礎(chǔ)自重，臺(tái)前、臺(tái)后土壓力，</p><p>　　上述四種荷載組合后匯總見(jiàn)下表</p><p><b>　　荷載組合匯總表</b></p&

94、gt;<p>　　說(shuō)明：彎矩對(duì)基底形心逆時(shí)針?lè)较蛉　?”號(hào)，順時(shí)針?lè)较蛉　?”號(hào)。</p><p>　　五 地基承載力驗(yàn)算</p><p>　?。ㄒ唬?臺(tái)前、臺(tái)后填土對(duì)基底產(chǎn)生的附加應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　考慮到臺(tái)后填土較高，須計(jì)算由于填土自重在基底下地基土所產(chǎn)生的附加壓應(yīng)力，其計(jì)算式按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 024-85）為。

95、</p><p>　　臺(tái)后填土高度，當(dāng)基礎(chǔ)埋深為5.25m時(shí)，在計(jì)算基礎(chǔ)后邊緣附加應(yīng)力時(shí)，查《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》附表3-1得，計(jì)算基礎(chǔ)前邊緣附加應(yīng)力時(shí)，取。則</p><p><b>　　后邊緣處</b></p><p><b>　　前邊緣處</b></p><p>　　另外，計(jì)算臺(tái)前溜坡

96、錐體時(shí)基礎(chǔ)前邊緣底面處引起的附加應(yīng)力時(shí)，其填土高度取，并查附表3-2得系數(shù)，則</p><p>　　故基礎(chǔ)前邊緣總的豎向附加應(yīng)力為：</p><p>　?。ǘ?基底壓應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　1、建成后使用時(shí)（以荷載組合（二）中主要組合控制設(shè)計(jì)）</p><p>　　2、考慮臺(tái)前、臺(tái)后填土產(chǎn)生的附加應(yīng)力時(shí)</p><

97、p><b>　　臺(tái)前：</b></p><p><b>　　臺(tái)后：</b></p><p>　?。ㄈ?地基承載力驗(yàn)算</p><p>　　1 持力層承載力驗(yàn)算</p><p>　　根據(jù)勘測(cè)資料，持力層為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，且橋臺(tái)基礎(chǔ)嵌入強(qiáng)風(fēng)化巖層不小于1.0m，取巖土體力學(xué)參數(shù)值強(qiáng)風(fēng)化砂巖的容許承載

98、力，因基礎(chǔ)埋置深度為原地面下5.25m，則地基土的容許承載力可按下式計(jì)算： </p><p>　　查表得修正系數(shù)，取，則有 ,滿(mǎn)足要求。</p><p>　　2 下臥層承載力驗(yàn)算</p><p>　　下臥層為弱風(fēng)化泥巖，容許承載力大于持力層地基容許承載力，滿(mǎn)足要求，故不再驗(yàn)算。</p><p><b>　　六 基底偏心距

99、驗(yàn)算</b></p><p>　?。ㄒ唬?、僅受恒載時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足</p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　?。ǘ?、考慮附加組合時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足，以荷載組合（二）的附加組合最為不利，則：</p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求。</b></p><p&

100、gt;<b>　　七 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p>　?。ㄒ唬?傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　以荷載組合（二）最為不利。</p><p><b>　　主要組合： </b></p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求</b></p><p>

101、<b>　　附加組合： </b></p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求</b></p><p>　　（二） 滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　因基底處地基土為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，查《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》得，主要組合以荷載組合（三）為最不利，附加組合以荷載（二）為最不利?，F(xiàn)分別驗(yàn)算如下：</p><