摘要

橋梁位于襄樊至十堰高速公路武當(dāng)山至許家棚段，于K431+230處第一次跨越三叉

河支流。河道與路線正交，河床穩(wěn)定，河道順直，洪水期無漂流物和泥石流，泄洪順暢。

本橋平面線形為直線，與流水方向正交。

根據(jù)地形以及所給資料設(shè)計了三個比選方案，方案一是預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板

橋，方案二預(yù)應(yīng)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)T型梁橋，方案三是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱形連續(xù)梁

橋。

方案比選依據(jù)安全、實用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則，最終選擇方案二是預(yù)應(yīng)力鋼筋混

凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)T型梁橋為推薦方案，該方案梁高為1.8m。主梁內(nèi)力計算時分別對簡

支體系和連續(xù)體系進(jìn)行計算，既保證了施工中的安全又保證了成橋以后的使用安全。在

張拉預(yù)應(yīng)力時采用后張法兩端張拉，然后再進(jìn)行孔道壓漿，在計算預(yù)應(yīng)力損失時，由于

采用后張法，不考慮第三項損失。

本設(shè)計橋梁下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。本設(shè)計僅對橋墩進(jìn)

行了配筋及強度驗算。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力，連續(xù)梁橋，橋墩，樁基礎(chǔ)

Abstract

TheXiangfanofHubeitoShiyanfreewayofTheFirstofSanchahebridge

sitethefederalofhuronghighwayhostskeletonlinesectionK431+230place,

whatoverstridestheYouxi.Riverandcourseandrouteorthogonal,riverbed

isstable,therivercourseissuitablestraight,Usuallyintheditchthe

watervolumeisless,ditchsoledeeper,gradientbigger,theflooddischarge

issmooth.Thisbridgeplanelinearisastraightline,withrunningwater

directionorthogonal.

Aswellasgavethematerialaccordingtotheterraintodesignthree

comparedtochoosetheplan,theplanoneisYtheshapecolumnthekingpost

rigidframebridge,theplantwousestheboxshapeemptystomacharchedbridge,

theplanthreeiscontinuouslythepre-stressedcontinuousbridge.

Theplancomparedtochoosesthebasissafely,practical,economical,the

artisticprinciple,finallychoosestheplanthreeisthepre-stressed

continuousbridgeistherecommendationplan,Thisplanusesaboxoftworoom

constantsectioncontinuousbridge,Thealtitudeofkingpostis1.8m.

CalculationofInternalForcesofthemainbeamsweresimplysupportedatthe

systemandcontinuoussystem,thepurposeistoensurethesafetyofthe

constructionofthebridgeandensurethesafeuseofthefuture.Intheuse

oftensionedprestressedpost-tensionedtensionedatbothends,andthengrouted

tochannelinthecalculationofprestresslosses,asaresultoftheuseof

post-tensioned,thethirdlossisnotconsidered.

Thebridgesubstructureisthebridgepierpillar,Thefoundationusesthe

drillholetopourintopilefoundation.Thisdesignonlycarriedontothebridge

pierhasmatchedthemuscleandtheintensitycheckingcalculation.

Keywords:Pre-stressed,Continuousbeambridge,Bridgepier,Pilefoundation

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目錄

摘要

ABSTRACT.................................................II

第一章橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計方案..................................1

1.1設(shè)計資料......................................................1

1.1.1橋梁名稱...................................................1

1.1.2基本資料...................................................1

1.2方案擬定......................................................1

1.2.1方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋...............................1

122方案二：預(yù)應(yīng)力混凝土T形連續(xù)梁橋...........................2

123方案三：預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁橋............................2

L3方案選擇.......................................................3

第二章推薦方案結(jié)構(gòu)尺寸擬定..............................5

2.1方案簡介......................................................5

2.2上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定..............................................5

2.2.1T梁截面尺寸的擬定.........................................5

2.1.2橋面鋪裝選定...............................................6

2.1.3排水設(shè)施...................................................6

2.3下部結(jié)構(gòu)尺寸擬定..............................................6

2.3.1蓋梁尺寸的擬定.............................................6

2.3.2墩臺基礎(chǔ)的擬定.............................................6

第三章橋面板的計算.....................................8

3.1單向板計算....................................................8

3.1.1恒載內(nèi)力...................................................8

3.1.2有效分布寬度的確定........................................9

3.1.3活載內(nèi)力計算...............................................9

III

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3.2懸臂板計算...................................................11

3.2.1恒載內(nèi)力..................................................11

3.2.2活載內(nèi)力..................................................12

3.2.3內(nèi)力組合..................................................13

3.3橋面板配筋...................................................13

3.3.1支點處配筋................................................13

3.3.2跨中截面配筋..............................................14

3.3.3懸臂板配筋計算............................................14

3.3.4斜截面抗剪承載力驗算......................................15

第四章推薦方案主梁內(nèi)力計算............................17

4.1T梁控制截面幾何要素.........................................17

4.2跨中截面兒何特性.............................................17

4.2.1中主梁跨中截面幾何特性....................................17

4.2.2邊主梁跨中截面兒何特性....................................19

4.3支座處截面兒何特性...........................................21

4.3.1中主梁支座處截面幾何特性..................................21

4.3.2邊主梁支座處截面兒何特性..................................23

4.4恒載內(nèi)力計算................................................25

441恒載集度計算...............................................25

4.4.2恒載內(nèi)力...................................................28

4.5活載內(nèi)力計算.................................................31

4.5.1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)....................................31

4.5.2計算主梁的橫向分布系數(shù)....................................31

4.5.3計算活載內(nèi)力..............................................33

4.6其他因素引起的次內(nèi)力計算.....................................35

461溫度引起的內(nèi)力計算：.......................................35

4.7內(nèi)力組合.....................................................36

第五章主梁預(yù)應(yīng)力筋束的計算及布置.......................39

IV

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5.1預(yù)應(yīng)力筋束，錨具選擇.........................................39

5.2配筋計算的原理...............................................39

5.3預(yù)應(yīng)力束筋的估算.............................................39

5.3.1計算程序..................................................39

5.3.2輸入變量說明..............................................41

5.3.3配筋計算結(jié)果..............................................43

5.3.4配筋計算結(jié)果說明..........................................48

5.3.5計算結(jié)果中符號意義如下....................................48

5.4預(yù)應(yīng)力筋束布置..............................................49

5.4.1配筋數(shù)目..................................................49

5.4.2確定跨中及錨固端截面的鋼束位置............................50

5.4.3鋼束起彎角和線型的確定....................................52

5.4.4截面面積及慣性矩計算......................................54

5.4.5梁截面對重心軸的靜矩計算..................................57

第六章推薦方案預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計算..............61

6.1預(yù)應(yīng)力損失的計算.............................................61

6.1.1預(yù)應(yīng)力筋與管道壁之間的摩擦損失（%）.....................61

6.1.2錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮（巧2）..............................................62

6.1.3混凝土的彈性壓縮（巧4）......................................................................62

6.1.4預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛（巧5）..............................................................62

6.1.5混凝土的收縮和徐變（06）..................................................................63

6.2預(yù)應(yīng)力損失組合及有效預(yù)應(yīng)力..................................64

第七章主梁截面驗算...................................89

7.1主梁截面強度的驗算...........................................89

7.1.1正截面強度驗算............................................89

7.1.2斜截面強度驗算............................................90

7.2斜截面抗剪強度驗算...........................................91

V

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7.3截面應(yīng)力驗算.................................................92

7.3.1混凝土法向應(yīng)力驗算........................................92

7.3.2施工階段驗算..............................................92

7.4截面驗算匯總.................................................93

第八章橋梁墩臺計算....................................98

8.1蓋梁的計算...................................................98

8.1.1恒載計算..................................................98

8.1.2活載計算..................................................99

8.1.3內(nèi)力計算.................................................105

8.2橋墩的計算..................................................109

8.2.1荷載計算.................................................109

8.2.2截面配筋計算及應(yīng)力驗算...................................111

8.3鉆孔灌注樁的計算............................................113

8.3.1荷載計算.................................................113

8.3.2樁長計算.................................................114

第九章施工方案.......................................116

9.1橋位放樣....................................................116

9.2基礎(chǔ)施工....................................................116

9.3墩柱蓋梁....................................................118

9.4預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁的預(yù)制....................................118

9.4.1預(yù)應(yīng)力筋的制備...........................................119

9.4.2預(yù)應(yīng)力筋孔道成形.........................................119

9.4.3預(yù)應(yīng)力筋的張拉工藝.......................................119

9.4.4孔道灌漿.................................................120

9.4.5封端.....................................................120

9.5主梁的運輸和安裝............................................120

9.6橋面系工程..................................................120

英文翻譯...............................................122

VI

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致謝...............................................129

參考文獻(xiàn)...............................................130

VII

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第一章橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

1.1設(shè)計資料

1.1.1橋梁名稱

襄樊至十堰高速公路三義河1號橋。

1.1.2基本資料

見設(shè)計任務(wù)書。

1.2方案擬定

本設(shè)計是位于襄樊至十堰高速公路上的一座橋，橋位地形平坦，地質(zhì)良好，

且無泄洪要求，主要解決橋上通行，故在擬定方案時以橋的功能為主要考慮因素,

具體方案如下：

1.2.1方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板橋

1）孔徑布置5X18m。主梁結(jié)構(gòu)采用空心板截面。

2）橋臺采用柱式橋臺，橋墩采用柱式橋墩，墩柱直徑120cm?；A(chǔ)采用樁

基礎(chǔ),樁徑140cm。

3）構(gòu)造及受力特點：簡支梁橋為靜定結(jié)構(gòu)，溫度變化不會引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)

力，在豎向力的作用下與具有相同跨徑的其他橋梁相比跨中彎矩大。

4）施工方法：采用預(yù)制裝配法施工時，簡支梁橋在修建下部結(jié)構(gòu)的同時可

以在預(yù)制廠預(yù)制上部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)一旦完工就可以安裝上部結(jié)構(gòu)，因此施工難

度小、施工速度快。

5）美觀方面：簡支梁橋是一種常見的橋型，其新穎性、美觀性不及連續(xù)梁。

6）行車舒適方面：因該橋上部結(jié)構(gòu)由拼裝而成，整體性較差、且伸縮縫多，

行車舒適性差。

7）經(jīng)濟(jì)方面：對于裝配式混凝土空心板簡支梁橋，加大主梁間距減少主梁

片數(shù)是較經(jīng)濟(jì)的，而為中跨，主梁片數(shù)較多，耗資不是太大。

8）估算造價

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表1.1簡支梁橋估算造價表

種類鋼材用量水泥用量（噸）人工工日（天）石油瀝青砂礫機械使用費估算造價

（噸）（噸）(m3)（元）（元）

方案一156.68562.25115211.36969.215482001301652

1.2.2方案二：預(yù)應(yīng)力混凝土T形連續(xù)梁橋

1）孔徑布置為3X30m。主梁截面采用等截面的T形結(jié)構(gòu)，梁高與跨度比在

1/15T/20范圍內(nèi),取梁高為1.8m。

2）橋臺采用柱式橋臺，橋墩采用雙柱式橋墩，墩柱直徑120cm。基礎(chǔ)采用樁

基礎(chǔ)，樁徑140cm。

3）連續(xù)梁橋采用簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工方法，分為三個階段：第一施工階段為預(yù)

制主梁，待混凝土達(dá)到設(shè)計強度90%后張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿,

再將各跨預(yù)制T梁安裝就位，形成由臨時支座支承的簡支梁狀態(tài)；第二施工階段

首先澆筑由第一跨及第三跨連續(xù)斷接頭混凝土，達(dá)到設(shè)計強度后張拉負(fù)彎矩區(qū)預(yù)

應(yīng)力鋼束并壓漿；第三施工階段拆除全橋的臨時支座，主梁支承再支座上，完成

體系轉(zhuǎn)換，再完成主梁橫向接縫，最終形成三跨連續(xù)梁。第四施工階段進(jìn)行防護(hù)

欄及橋面鋪裝施工。

4）連續(xù)梁橋跨中彎矩較同跨徑簡支梁橋小，故撓度也較小，行車舒適，跨

越能力大，減少了橋下部結(jié)構(gòu)的造價，且造型簡潔美觀，養(yǎng)護(hù)工程量小，抗震能

力強，占用施工場地少。

5）估算造價

表1.2連續(xù)T梁橋估算造價表

種類鋼材用量水泥用量或工工日石油瀝青砂礫機械使用估算造價

（噸）（噸）（天）（噸）(m3)費（元）（元）

方案二200.72745.8621081.61.201458.105792001961652

1.2.3方案三：預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁橋

1）孔徑布置為：25m+40m+25mo

2）上部結(jié)構(gòu)

主梁采用單箱雙室橫斷面，根據(jù)文獻(xiàn)［2］橋梁高跨比H/L=l/15?1/30,取梁

高為2.5mo跨中頂板和底板厚為0.2m,支座處頂板和底板厚為0.3m?？缰懈拱?/p>

厚0.45m,支座處腹板厚0.6m。翼緣外懸2.5m。

2

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3）下部結(jié)構(gòu)

橋臺采用柱式臺，橋墩為鋼筋混凝土雙柱式墩，基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。

4）施工方案

采用整體式支架現(xiàn)澆施工。整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)整體性好，利于橋梁的抗震耐久和

行車的穩(wěn)定順暢，但耗費的人工資源多，模版周轉(zhuǎn)速度慢，不利于縮短工期提高

效率。

5）結(jié)構(gòu)特點

梁橋以受彎為主，在豎向荷載的作用下無水平反力。連續(xù)梁變形和緩，伸縮

縫少，剛度大，行車平穩(wěn)，超載能力大，養(yǎng)護(hù)簡便。

6）工程造價

表1.6連續(xù)箱梁橋估算造價表

種類鋼材用量水泥用量人工工日石油瀝青砂礫機械使用估算造價

（噸）（噸）（天）（噸）(m3)費（元）（元）

方案三210.09760.46232801.201310.895982002101652

1.3方案選擇

方案必選從以下幾個方面進(jìn)行對比：

結(jié)構(gòu)：三個方案都為梁式橋，截面形式有所不同，在其共同特點的基礎(chǔ)上，

從施工、造價、使用、美觀等方面進(jìn)行比較。從受力的角度分析，連續(xù)梁的受力

比簡支梁受力較均勻，整體穩(wěn)定性好，剛度大，主要考慮連續(xù)梁良好的抗彎性能,

二、三方案比第一方案好，

施工：滿堂支架就地澆筑施整體性好，施工方法簡單易行，平面及豎曲線線

形容易控制對機具和起重能力要求不高，但由于施工需要大量的施工支架，施工

期較長，從而施工費用高，施工場地占用大，施工管理復(fù)雜，且造價比另外兩個

方案造價高，方案二簡支轉(zhuǎn)連續(xù)主要特點是施工方法簡單可行，采用等截面T

形主梁，因為T形截面剛度大，預(yù)置方便，且馬蹄內(nèi)可布設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼束以承受正

負(fù)彎矩；同時，T形截面加橫隔梁可保證主梁的橫向剛度，且重力不大。施工質(zhì)

量可靠，實現(xiàn)了橋梁施工的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化和裝配化。由于有采用等跨度及雙柱式

的橋墩的設(shè)計理念，橋型較美觀，總體上看方案二為最佳方案。

3

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所以，推薦方案二——預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T型梁橋。

4

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第二章推薦方案結(jié)構(gòu)尺寸擬定

2.1方案簡介

本設(shè)計方案采用三跨簡支轉(zhuǎn)連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，采用等跨

布置，每跨30米。梁半幅寬11.5m,即0.5m防撞護(hù)欄+凈10.5m行車道+0.5m

防撞護(hù)欄?？紤]伸縮縫的設(shè)置，實際橋跨長為89.4m,即在橋的兩頭各設(shè)6cm的

伸縮縫，采用T型截面。下部采用雙柱式墩?；A(chǔ)因地基承載力偏低，故采用樁

基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)先預(yù)制再安裝，然后張拉預(yù)應(yīng)力筋成連續(xù)梁的施工方法。

2.2上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定

2.2.1T梁截面尺寸的擬定

1）簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工的連續(xù)梁橋跨中正彎矩較大，支點有負(fù)彎矩，T梁翼板

的厚度主要取決于板承受車輪局部荷載的要求，還考慮能否滿足主梁受彎時上翼

板抗壓強度的要求。本設(shè)計預(yù)制T梁的翼板厚度取用150mm,翼板根部加厚到

200mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。

在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的

構(gòu)造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定要求出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15,

本設(shè)計腹板厚度取180mm,t/h=l80/1800=1/10>1/15。

馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定，設(shè)計實踐表明，馬蹄面積占截

面總面積的10%~20%為合適。馬蹄寬度約為肋寬的2~4倍，本設(shè)計考慮到主梁

需要配置較多的鋼束，將鋼束按三層布置，一層最多三束，同時根據(jù)對鋼束凈距

及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為400mm,高度為為300mm,馬蹄與腹

板交接處做三角過渡，高度為150mm,以減小局部應(yīng)力。具體尺寸見圖2.1、2.2。

2994/2

外16,??內(nèi)18

50、1501.299J-499J-499

圖2.1主梁順橋向尺寸單位：cm

5

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2.1.2橋面鋪裝選定

參照文獻(xiàn)【1】（劉齡嘉主編《橋梁工程》P44）選用8cm厚的防水混凝土，

上面分兩層鋪瀝青混凝土面層，每層各4cm,橋面鋪裝層共厚16cm。橋面橫坡采

用2%o

2.1.3排水設(shè)施

當(dāng)橋長大于50m,橋面橫坡小于2%時，需設(shè)置排水設(shè)施，所以本橋不需設(shè)

置排水設(shè)施。

2.3下部結(jié)構(gòu)尺寸擬定

2.3.1蓋梁尺寸的擬定

蓋梁是主梁的直接支撐結(jié)構(gòu)，根據(jù)上部主梁尺寸的擬定，初擬蓋梁長10.7m,

擋塊高0.5m,寬0.5m。

2.3.2墩臺基礎(chǔ)的擬定

本橋所處位置地質(zhì)上層為強分化變粒巖，承載力偏低，故采用樁柱式基礎(chǔ),

初擬墩柱直徑1.2m,樁基直徑1.4m。具體尺寸見圖2.3。

6

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圖2.3下部構(gòu)造圖單位cm

7

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第三章橋面板的計算

本設(shè)計采用單箱單室截面，據(jù)文獻(xiàn)［2］,對于主梁的長寬比（La/Lb）等于

或大于2時，絕大部分的力是由短跨方向傳遞的，只需在短跨方向配置受力鋼筋,

本設(shè)計所選La/Lb=5/2.3>2,所以主梁之間可按單向板計算，邊主梁懸臂部分按懸

臂板計算。

3.1單向板計算

3.1.1恒載內(nèi)力

1）恒載集度

恒載內(nèi)力以縱向長度為1米寬的板計算：

每延米板上恒載：瀝青混凝土路面gi：gl=0.08xlx24=1.92kN/m

防水混凝土g2：g2=0.08X1X25=2kN/m

T型翼板自重g3：g3=（0.15+0.20）/2X1X26=4.55kN/m

故恒載集度g：g=￡gi=8.47kN/m

注：以上瀝青混凝土及水泥混凝土的重度由文獻(xiàn)［10］查得。

2）計算跨徑

①計算恒載彎矩Msg時：

L=Lo+b=212+18=23Ocm

式中：

Lo——板的凈跨徑。

b——為梁肋的寬度。

參照文獻(xiàn)［2］取L=230cm=2.30m

②計算恒載剪力V°g時：

L=Lo=2.12m（計算剪力時采用凈跨徑）

3）恒載內(nèi)力

1,1,

M。=-gL2=-x8.47x2.32=5.6kN-m

娟8

4=；x8.47x2」2=8.9782kN

8

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3.1.2有效分布寬度的確定

車輛荷載主車車輪的著地寬度：

前輪：a2=0.2m,b2=O.3m；

后輪：a2=0.2m,b2=0.6m

則板上荷載壓力面?zhèn)鬟f長度為：

前輪：ai=a2+2H=0.2+2x(0.08+0,08)=0.52m,

b,=b2+2H=0.3+2x(0.08+0.08)=0.62m

后輪：ai=a2+2H=0.2+2x(0.08+0.08)=0.52m,

bi=b2+2H=0.6+2x(0.08+0.08)=0.92m

式中0.08+0.08為橋面鋪裝瀝青混凝土厚和防水混凝土厚之和。

1)荷載在跨徑中間

10

單輪荷載：a^a.+-L=0.52+2.3/3=1,29m<-L=1.53m

133

22

故取a=—%=—x2.3=1.53m

33

車輛荷載重車中輪與后輪著地長度相同，兩軸間距d=L4m,a=1.53ma>d,

荷載有效分布寬度發(fā)生疊加，則安雙輪荷載計。

雙輪荷載：a^a,+d+-L=0.52+1.4+2.3/3=2.69m

3

<J+-L=1.53+1.4=2.93m

3

取有效分布寬度a=2.93m

2)荷載位于板支撐處：

a=a]+d+1=0.52+(0.15+0.2)/2+1.4=2.095m

<-L+J=l/3x2.3+1.4=2.167m

3

取a=2.167m

3.1.3活載內(nèi)力計算

1)計算Im寬板條的跨中活載彎矩

為取最不利情況，布載如圖3.2

9

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V/////////////////////////7

l二？Qm

EI

68

Eal.

OVJ

0

I

q

d

“二P/2abi

OJ、

o

dy2yl

1LL-L---------'

圖3.2單向板內(nèi)力計算圖示

Mop=(1+〃)----(/----)

8a2

=(1+0.3)X140X2/(8X2.93)X(2.3-0.92/2)=28.57kN-m

2)計算1m寬板條的支點活載剪力以。時，為取最不利情況，布載如圖3.2

由幾何關(guān)系得：y,=0.78為=0用3

,P140X2

A\=pb\=——=---------=47.78kN

2a2x2.93

A2---(p'-p')---(a—a'')-———(a-a')2

22Saa'bi

140x2

x(2.93—2.167)2=3.488kN

8x2.93x2.167x0.92

Vop=(1++42y2)

=(1+0.3)x(47.78x0.78+3.448x0.83)=52.212kN

注:計算活載剪力時，單跨內(nèi)可布兩輛車，但由于影響線值非常小，對支座

剪力影響很小，不會影響橋梁的安全性，故可忽略不計，只按單車布置。

t=(0,l5+0.2)/2=0.175mh=1.8-0.2=1.6m

10

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t/h=0.11<0.25,即主梁抗扭能力較大。

內(nèi)力修正組合:

跨中彎矩:

Mc=0.5x(\AMnP+1.2/)=0.5x(1.4x28.57+L2x5.6)=23.359kN?m

支點彎矩：

M=-0.7x(\AMoP+=-0.7x(1.4x28.57+1.2x5.6)=-32.7kN-m

支點剪力：

Qs=\AVnp+1.2%=1.4x52.212+1.2x8.9782=83.87kN

3.2懸臂板計算

3.2.1恒載內(nèi)力

6

9

8

8

巴

圖3.3防撞墻折合圖單位:cm

1）恒載集度:

防撞墻截面面積:

Ai=20x(81-18-7.5)=1110cm2

A2=；x5.8x(81—18—7.5)=160.95cm2

2

A3=18x(5.8+20)=464.4cm

12

A4=-X12.5X18=112.5cnT

2

4=(12.5+5.8+20)x7.5=287.25cm2：

11

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,46=1x81x(50-20-5.8-12.5)=473.85cm2

6

A=^A,=2608.95cm2

?=|

將防撞墻重平攤于懸臂板上，折算面層厚度為:

d=16+2608.95/115=38.69cm

面層重：g?=0.3869x1x25=9.6725kN/m

板自重：g2=0-15+°-2x1x26=4.55kN/m

2

g=gi+g2=14.223kN/m

2）內(nèi)力計算

=--xl4.223xl.l52=-9.045kN/m

22

心=ql?=14.223x1.06=15.076kN

3.2.2活載內(nèi)力

布載如圖3.4

-Lo=1.06ml-

圖3.4懸臂板內(nèi)力計算圖示

（1）分布寬度

+=0.6+2x0.16=0.92m

I2

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b'=/o-0.5-(0.2-0.16)=0.52m

a=a\+2hr—0.52+2x0.52=1.56m>d=1.4m

/.取。=ai+2b'+d=1.56+1.4=2.96m

(2)內(nèi)力計算：

=-(l+/z)--/?,2=-1.3x__x-x0.522=-9.04kN-m

sp2ab\22x2.96x0.922

140x2

LP=(1+〃)2//=1.3Xx0.52=34.75kN

')2ab\2x2.96x0.92

3.2.3內(nèi)力組合

M1,=L4Ms?+1.2MvX=1.4x(-9.04)+1.2x(-9.405)=-23.942kN-m

Vo=1.4%+1.2Vsg=1.4x34.75+1.2x15.075=66.74kN

3.3橋面板配筋

取lm板寬計算（計算板寬為b=1000mm）。

查閱文獻(xiàn)【9】查得：

混凝土采用C50,軸心抗壓強度設(shè)計值f“=22.4MPa；軸心抗拉強度設(shè)計值

ftd=1.83MPa。普通鋼筋的抗拉強度設(shè)計值HRB400,fsd=330MPao相對界限受壓

=

區(qū)IWJ度Cb0.530

3.3.1支點處配筋

保護(hù)層厚度取as=3cm,選用HRB400,d=12mm鋼筋。

有效高度：/io=200-30=170mm

M=y°M<i=1.0x(-32.7)=-32.7kN-m

用系數(shù)法計算配筋，取計算系數(shù)：

M

a=-------(3.1)

■,%于“網(wǎng)

(3.2)

(3.3)

八2

?M

A=------⑶4)

工〃s〃0

13

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將數(shù)據(jù)代入式(3.1)—(3.4)中計算如下:

32.7xlO6

%=--------------------7=0n.n0c5i1

s1.0X22.4x1()00X1702

J=1-71-2x0.051=0.052<芻=0.53

1+71-2x0.051

7s=-------，-------=0.974

32.7xl()6

=598.4mm2

330x170x0.974

2

選用HRB400鋼筋①12?180mm,A,=628mm,與計算配筋相差小于5%0

628=max(0.45組?4,0.2%4)=0.25%

P==0.36%>pmin

1000x170九%)%

滿足要求，上述配筋合理。

3.3.2跨中截面配筋

取1米板寬，有效高度：

〃0=萬一見=150—30=120mm

M==1.0x23.359=23.359kNm

同理代入式(3.1)—(3.4)計算:

23.359xl06

計算系數(shù):%=0.0724

1.0x22.4xl000xl202

J=1->71-2x0.0724=0.075<芻=0.53

1+11-2x00724

九=0.962

23.359xl06

=613.17mm2

A330x120x0.962

2

選用HRB400鋼筋①12@180mm,A,=628mm,與計算配筋相差小于5%0

_628_=052%>=max(0.45L,0.2%)=0.25%,滿足要求。

卜1000x120"向nf5v

3.3.3懸臂板配筋計算

取1米板寬，有效高度:

14

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4-h-as=200-30=170mm

九%=L°x(-23.942)=-23.942kNm

代入式(3.1)—(3.4)計算如下：

計算系數(shù)：%=——23.942x1()6_=()037

,1.0x22.4xl000xl702

J=1-71-2x0.037=0.038<5=0.53

1+=0,981

Ys2

23.942xlO6

=435.48mm2

330x170x0.981

2

選用HRB400鋼筋①12@180mm,4=628mm，與計算配筋相差小于5%o

p=———=0.52%>p.=max(0.45-^---,0.2%—)=0.25%,滿足

“1000x170—儲瓦h(yuǎn)0

要求。

3.3.4斜截面抗剪承載力驗算

由文獻(xiàn)［9］查得：

矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件,當(dāng)符合下列條件時

"吃<0.50x10-3%九%（kN）

可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按構(gòu)造要求配置箍筋。

式中：外一橋梁結(jié)構(gòu)的重要系數(shù)，按公路橋涵的設(shè)計安全等級，本設(shè)計取

九=1.0;

匕一斜截面受壓端上由作用（或荷載）效應(yīng)所產(chǎn)生的最大剪力組合

設(shè)計值；

%—預(yù)應(yīng)力提高提高系數(shù)，對本設(shè)計。2=1.25；

九一混凝土抗拉強度設(shè)計值。

注：b、瓜單位為mm。

1）單向板

取ho=170mnio

0.50x10-3二2力=0.50x10-3x1.83x1000x170=155.55kN

15

/o%=1.0x83.87=83.87kN

所以，0.50x10-3%/；網(wǎng)0＞為%

故不需要進(jìn)行斜截面抗剪強度計算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。

2）懸臂板

取ho=253mm。

3

0.50x10-a2fldbho=0.50x10^xl.83xl000xl70=155.55kN

"吃=1.0x66.74=66.74kN

所以，0.50x1CT?a2力,/必）＞九%

故不需要進(jìn)行斜截面抗剪強度計算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。

16

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第四章推薦方案主梁內(nèi)力計算

4.1T梁控制截面幾何要素

本設(shè)計共三跨，將每跨的跨中、四分點、變化點和支點處作為控制截面，每

跨為7個控制截面，半跨取四個控制截面，截面要素見下表：

表4.1控制截面要素表

控制截面支點變化點跨中

梁高180180180

腹板厚401818

馬蹄高05530

4.2跨中截面幾何特性

由于本設(shè)計橋梁采用等截面T形梁，截面變化不大，計算截面特性只需考慮

以下兒個截面即可。

4.2.1中主梁跨中截面幾何特性

根據(jù)截面的特點采用分塊計算

梁高H=180cm上翼緣板寬B=185cm

腹板寬bi=18cm腹板高h(yuǎn)3=115cm

上翼緣邊緣高h(yuǎn)i=15cm三角承托高h(yuǎn)2=5cm

下三角高馬蹄高

h4=15cmh