橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、<p><b>　　內(nèi)容提要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是XX高速公路XX橋設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，經(jīng)初選后，本設(shè)計(jì)提出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、拱橋、混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋三個(gè)比選方案。比選后，混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋成為推薦方案。</p><p>　　本設(shè)計(jì)，首先進(jìn)行橋型方案比選，再對(duì)主橋進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力、配筋

2、計(jì)算及驗(yàn)算，最后對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算及驗(yàn)算。</p><p>　　本設(shè)計(jì)，按照設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，有一個(gè)比較詳細(xì)的設(shè)計(jì)與計(jì)算過(guò)程，得出的結(jié)論準(zhǔn)確，繪制了施工圖，符合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：T型簡(jiǎn)支梁橋；混凝土；推薦方案；施工圖</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　

3、　內(nèi)容提要I</b></p><p>　　1 橋式方案的初步設(shè)計(jì)1</p><p>　　1.1 方案提出1</p><p>　　1.2 方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋2</p><p>　　1.3 方案二：拱橋4</p><p>　　1.4 方案三：混凝土簡(jiǎn)支梁橋5</p>

4、<p>　　1.5 方案比選6</p><p>　　2 總體布置及主梁的設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置7</p><p>　　2.2 行車道板內(nèi)力計(jì)算9</p><p>　　2.3 主梁內(nèi)力計(jì)算12</p><p>　　2.4 橫梁內(nèi)力的計(jì)算25</p&

5、gt;<p>　　2.5 板式橡膠支座的選擇及設(shè)計(jì)30</p><p>　　3 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算34</p><p>　　3.1 蓋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算34</p><p>　　3.2 橋墩墩柱設(shè)計(jì)計(jì)算46</p><p>　　3.3 鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)計(jì)算51</p><p><b&g

6、t;　　總結(jié)60</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)61</b></p><p><b>　　致謝62</b></p><p>　　1 橋式方案的初步設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1 方案提出</b></p><p>

7、　　1.1.1 方案設(shè)計(jì)原則</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，橋梁設(shè)計(jì)、建造理論也不斷發(fā)展和成熟。在橋梁設(shè)計(jì)中要求橋梁符合實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的基本原則，同時(shí)爭(zhēng)取科技含量高等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)要求橋梁形式與周圍地理環(huán)境能夠很好的融合，設(shè)計(jì)城市橋梁還除滿足功能要求外還特別注重美觀大方。因此，對(duì)于特定的建橋條件，根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同可能會(huì)提出基于基本要求的多種不同設(shè)計(jì)方案，只有通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的綜合比較才能科學(xué)

8、的得出實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的設(shè)計(jì)方案。在橋梁設(shè)計(jì)中，基本設(shè)計(jì)原則如下：</p><p><b>　　適用性 </b></p><p>　　修建橋梁的目的是用于交通運(yùn)輸，因此其適用性極為重要。它要求：橋梁寬度不僅應(yīng)該滿足現(xiàn)有車輛和人群的安全通暢，還應(yīng)滿足今后規(guī)劃年限內(nèi)交通量增長(zhǎng)的需要。橋下凈空應(yīng)滿足泄洪、通航或通車等要求。橋梁兩端應(yīng)方便車輛的進(jìn)出，同時(shí)便于檢查和維修。建成

9、的橋梁應(yīng)保證使用年限。</p><p><b>　　安全性</b></p><p>　　橋梁的安全至關(guān)重要，它要求橋梁在運(yùn)輸、安裝和使用的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，并具有一定的安全儲(chǔ)備。根據(jù)橋上的交通情況，橋面應(yīng)考慮設(shè)置人行道、緣石、護(hù)欄、欄桿等，以保證車輛和行人的安全。此外，橋上還應(yīng)有照明設(shè)備，引橋縱坡不宜過(guò)陡，地震區(qū)橋梁應(yīng)該按照抗震要求采取防

10、震措施 。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　橋梁方案設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性是首要考慮因素。橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原則，綜合考慮發(fā)展遠(yuǎn)景和將來(lái)的養(yǎng)護(hù)維修，使其造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合考慮后最省。</p><p><b>　　舒適性</b></p><p>

11、　　現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上震動(dòng)沖擊。</p><p><b>　　美觀性 </b></p><p>　　橋梁建筑不僅是交通工程中的重點(diǎn)建筑物，而且也是美化環(huán)境的點(diǎn)綴品，橋梁應(yīng)該具有優(yōu)美的外形，結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)練，空間比例和諧，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的重要因素，此外，施工質(zhì)量也會(huì)影響橋梁的美觀性。<

12、/p><p><b>　　技術(shù)性</b></p><p>　　橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。積極采用國(guó)內(nèi)外的新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝和新設(shè)備，以便于橋梁的建造和架設(shè)、減少勞動(dòng)強(qiáng)度、加快施工進(jìn)度、提高施工效率、保證工程質(zhì)量和施工安全。</p><p>　　1.1.2 待選的橋式方案</p><p>　　在對(duì)本橋的設(shè)計(jì)中，通

13、過(guò)對(duì)基本設(shè)計(jì)資料的分析和以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，初步確定的進(jìn)行比選的三種橋式為：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋</p><p><b>　　拱橋</b></p><p><b>　　混凝土簡(jiǎn)支梁橋</b></p><p>　　1.2方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋</p><p&

14、gt;　　實(shí)用性：伸縮縫少，行車舒適，可滿足高速交通運(yùn)輸要求；能夠充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的受力特性，具有強(qiáng)度高，剛度大，以及抗裂性能好等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　安全性：溫度，砼收縮徐變產(chǎn)生的附加內(nèi)力較??；整體性好，剛度大，可保證工程本身安全；全橋有較好的抗震性能。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)性：施工技術(shù)成熟，降低施工成本；在車輛運(yùn)營(yíng)中具有維修工作量小等優(yōu)點(diǎn)。</p><p&

15、gt;　　外觀：形勢(shì)簡(jiǎn)單，造型單一。</p><p>　　本方案橋跨布置為15m+30m+15m，主橋長(zhǎng)60m，主橋基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。本橋?qū)挒椋簝?7m+2×1.0)×2m，選用單箱單室截面，支座處梁高取7m，跨中梁高取支座處的一半，取為3.5m，梁高沿橋梁縱向按二次拋物線變化，以支點(diǎn)梁頂為原點(diǎn)，拋物線方程為：</p><p>　　縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用7φ5的低松弛鋼絞線，

16、普通鋼筋采用HPB335鋼筋。上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，下部結(jié)構(gòu)為普通混凝土結(jié)構(gòu)，采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，承臺(tái)和鉆孔灌注樁采用C25混凝土。橋面鋪裝為6cm的瀝青混凝土，墊層平均厚度是12cm的C25水泥混凝土。支座采用板式橡膠支座。采用重力式橋臺(tái)，樁柱式橋墩，樁為直徑1m的鉆孔灌注樁，墩直徑為2m，墩與樁之間有承臺(tái)。</p><p>　　在綜合橋頭接線要求后，主橋采用直線形，不設(shè)置

17、縱坡。縱向和橫向布置圖如下：</p><p>　　圖1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋布置示意圖</p><p>　　圖1.2連續(xù)梁支座處截面尺寸圖 圖1.3連續(xù)梁跨中截面尺寸圖</p><p><b>　　1.3方案二：拱橋</b></p><p>　　實(shí)用性：跨越能力較大；行車平順、通暢、安全，可滿足

18、交通運(yùn)輸要求；但與梁式橋相比，上承式拱橋的建筑高度較大，當(dāng)用于城市立交及平原地區(qū)時(shí)，因橋面標(biāo)高提高，使兩岸接線長(zhǎng)度增加，或者使橋面縱坡增大，既增加了造價(jià)又對(duì)行車不利；且施工比較麻煩，工期長(zhǎng)。</p><p>　　安全性：耐久性能較好，保證工程本身安全；自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng)采用無(wú)鉸拱時(shí)，對(duì)地基條件要求高。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)性：能充分就地取材，與混

19、凝土梁橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥；所用材料普通，價(jià)格低，成橋后養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少。</p><p>　　外觀：曲線形美感，橋型美觀，氣勢(shì)宏偉，與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)好。</p><p>　　本方案橋跨布置為15m+15m+15m+15m，主橋長(zhǎng)60m，橋面寬為：凈(7m＋2×1.0)×2m，矢跨比1/8，主拱結(jié)構(gòu)形式為閉口箱型截面，拱圈采用等截面懸鏈線，拱軸系數(shù)m=1.45，拱箱

20、用C50混凝土，全高200cm，預(yù)制箱高185cm，底板厚18cm，頂板預(yù)制厚10cm，以后現(xiàn)澆加厚15cm，即頂板以后厚25cm，普通鋼筋采用HPB335鋼筋，箍筋采用R235鋼筋。采用重力式橋臺(tái)，樁柱式橋墩，樁為1.2m的鉆孔灌注樁，墩為直徑3m，墩與樁之間有承臺(tái)。橋面不設(shè)置縱坡。</p><p>　　圖1.4拱橋布置示意圖</p><p>　　圖1.5 拱橋I--I截面橫斷面圖<

21、;/p><p>　　1.4方案三：混凝土簡(jiǎn)支梁橋</p><p>　　實(shí)用性：抗裂性能較好；結(jié)構(gòu)剛度較大。</p><p>　　安全性：耐久性較好；抗剪承載力較高；施工技術(shù)成熟。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)性：混凝土簡(jiǎn)支梁橋受力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，建橋速度快、工期短、模板支架少；制造簡(jiǎn)單、接頭也方便，取得經(jīng)濟(jì)效益。</p>&l

22、t;p>　　外觀：構(gòu)造簡(jiǎn)單，直觀了然，挺拔有力，干凈利落。</p><p>　　本方案橋跨布置為20m×3，主橋長(zhǎng)60m，采用雙柱式橋墩，樁基礎(chǔ)橋墩臺(tái)。橋面寬 凈(7+2×1.0)×2m，采用T形截面梁，主橋采用直線形，不設(shè)置縱坡。采用C50 混凝土，鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋，箍筋采用R235級(jí)鋼筋，橋梁下部結(jié)構(gòu)：蓋梁主筋用HRB335鋼筋，其他均用R235鋼筋，蓋梁、墩柱采

23、用C30混凝土，系梁及鉆孔灌注樁采用C25混凝土。</p><p>　　圖1.6混凝土簡(jiǎn)支梁橋布置示意圖</p><p>　　1.7橋梁斷面圖（單位：cm）</p><p><b>　　1.5方案比選</b></p><p>　　表1.1　橋型方案比較表</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的構(gòu)想宗旨，橋

24、型方案應(yīng)滿足受力合理、技術(shù)可靠、施工方便的原則，所選橋型要求美觀并且要與城市環(huán)境相協(xié)調(diào)一致。</p><p>　　由以上比較，考慮技術(shù)、安全、適用、經(jīng)濟(jì)以及美觀環(huán)保等綜合因素，最后選擇方案三：混凝土簡(jiǎn)支梁橋。</p><p>　　2總體布置及主梁的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置</p><p>　　2.1.1基本設(shè)計(jì)資料&

25、lt;/p><p>　　（1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m，計(jì)算跨徑19.50m，梁長(zhǎng)19.96m。</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)荷載：汽車荷載按公路－Ⅰ級(jí)，人群荷載為3.0，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取,每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件重量的作用力為8。</p><p>　?。?）橋面寬 凈（7+2×1.0）×2m。</p><p><b>　　（

26、4）材料及工藝</b></p><p>　　橋梁上部結(jié)構(gòu)：采用C50 混凝土，彈性模量，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。</p><p>　　鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，鋼筋的彈性摸量為。箍筋采用R235級(jí)鋼筋。</p><p>　　橋梁下部結(jié)構(gòu)：蓋梁主筋用HRB335鋼筋，其他均用R235

27、鋼筋。</p><p>　　蓋梁、墩柱采用C30混凝土，系梁及鉆孔灌注樁采用C25混凝土。</p><p>　　（5）環(huán)境：橋址位于野外一般地區(qū)，屬于一般環(huán)境。</p><p>　?。?）橋面鋪裝為6cm的瀝青混凝土，面層的容重為21，墊層平均厚度是12cm的C50水泥混凝土，墊層的容重為25，T形翼緣板的容重為26。</p><p><

28、;b>　?。?）設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　交通部頒：《混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004），簡(jiǎn)稱《公預(yù)規(guī)》；</p><p>　　交通部頒：《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004），簡(jiǎn)稱《橋規(guī)》；</p><p>　　交通部頒：《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D63-2007）簡(jiǎn)稱《基規(guī)》。

29、</p><p><b>　　2.1.2截面布置</b></p><p>　?。?）主梁寬度與主梁片數(shù)</p><p>　　主梁寬度通常應(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)提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。本設(shè)計(jì)中，主梁寬度取為2.1m（留2cm工作縫，T梁寬度為208cm）。考慮人行道適當(dāng)挑出，凈7+2

30、×1.0m的橋?qū)拕t選用四片主梁。</p><p>　?。?）主梁跨中截面主要尺寸擬定</p><p>　　由《公預(yù)規(guī)》9.3.3得，預(yù)制T形截面梁翼緣懸臂端的厚度不應(yīng)小于100mm，本設(shè)計(jì)取100mm；與腹板相連處的翼緣厚度，不應(yīng)小于梁高的1/10,腹板寬度不應(yīng)小于140mm,腹板的高度不應(yīng)大于腹板寬度的15倍,本設(shè)計(jì)取腹板寬度為200mm，高度為1340mm,梁高為1500mm

31、。為使翼板與腹板連接和順，在截面轉(zhuǎn)角處設(shè)置圓角，以減小局部應(yīng)力和便于脫模。</p><p><b>　　（3）橫隔梁的設(shè)置</b></p><p>　　在荷載作用處的主梁彎距橫向分布，當(dāng)該處有內(nèi)橫隔梁時(shí)它比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎距很大。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎距，在跨中設(shè)置一道橫隔梁；本設(shè)計(jì)在橋跨和兩個(gè)四分點(diǎn)及梁端共設(shè)置五道橫隔梁，其間距為

32、4.90m,它的高度取用1.20m，厚度0.15m。</p><p>　　按照以上擬定的外行尺寸，就可繪出結(jié)構(gòu)尺寸圖（見(jiàn)圖2.1）</p><p>　　2.1　結(jié)構(gòu)尺寸圖（單位：cm）</p><p>　　2.2行車道板內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　2.2.1恒載產(chǎn)生的內(nèi)力</p><p>　　以縱向1米寬的板條進(jìn)行計(jì)

33、算如圖1.1所示。</p><p>　　圖2.2　鉸接懸臂板計(jì)算圖示（單位：cm）</p><p>　　瀝青混凝土面層：= 0.06×1.0×21= 1.26</p><p>　　C50號(hào)混凝土墊層：=0.12×1.0×25=3.00</p><p><b>　　T形翼緣板自重：</b&

34、gt;</p><p><b>　　=</b></p><p>　　合計(jì)：g==++=1.26+3.00+3.38=7.64 </p><p>　　每米寬板條的恒載內(nèi)力：</p><p><b>　　彎距：</b></p><p><b>　　剪力：&l

35、t;/b></p><p>　　2.2.2 活載產(chǎn)生的內(nèi)力</p><p>　　按鉸接板計(jì)算行車道板的有效寬度：（如圖2.3所示）。</p><p>　　由《橋規(guī)》得=0.2m，=0.6m。</p><p>　　橋面鋪裝厚度為18cm，則有：</p><p>　　=+2H=0.2+2×0.18=0.56

36、m</p><p>　　=+2H=0.6+2×0.18=0.96m</p><p>　　荷載對(duì)于懸臂板的有效分布寬度為:</p><p>　　=+d+2=0.56+1.4+1.90=3.86m</p><p>　　沖擊系數(shù)采用1+=1.3，</p><p>　　作用為每米寬板條上的彎矩為：</p>

37、<p>　　圖2.3荷載有效分布寬度圖示（cm）</p><p>　　作用于每米寬板條上的剪力為： </p><p><b>　　2.2.3內(nèi)力組合</b></p><p>　　承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合：</p><p>　　2.2.4截面設(shè)計(jì)、強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　（HR

38、B335鋼筋：，，C50混凝土：）</p><p>　　翼緣板的高度，由安全考慮，取翼緣板根部高度：h=160mm；翼緣板的寬度：b=1000mm；假設(shè)鋼筋截面重心到截面受拉邊緣距離=35mm，則=125mm。</p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》5.2.2條規(guī)定：</p><p>　　解得：x=10.27mm </p><p>&

39、lt;b>　　驗(yàn)算</b></p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》5.2.2條規(guī)定：</p><p>　　查有關(guān)板寬1m內(nèi)鋼筋截面與間距表，考慮一層鋼筋為8根由規(guī)范查得可供使用的有12@130（），</p><p>　　然后按照構(gòu)造布置分布鋼筋。</p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》5.2.9條規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合下

40、列要求，即：</p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》5.2.10條規(guī)定：</p><p>　　故不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。配φ8@300的箍筋。</p><p>　　根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.2.5條,板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm。因此板內(nèi)用8，間距為170mm的分布鋼筋。</p><

41、p><b>　　承載力驗(yàn)算：　</b></p><p><b>　　承載能力滿足要求。</b></p><p><b>　　2.3主梁內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)以上所述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過(guò)活載作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算，可分別求得各個(gè)主梁控制截面（一般取跨中、四分點(diǎn)

42、和支點(diǎn)截面）的恒載和最大活載內(nèi)力，然后再進(jìn)行內(nèi)力組合。</p><p>　　2.3.1 恒載產(chǎn)生的主梁內(nèi)力</p><p><b>　　第一期恒載</b></p><p><b>　　主梁：</b></p><p><b>　　橫隔梁：</b></p><p

43、><b>　　對(duì)于邊主梁</b></p><p><b>　　對(duì)于中主梁</b></p><p>　　邊主梁第一期恒載集度為：</p><p>　　中主梁第一期恒載集度為：</p><p><b>　　第二期恒載</b></p><p><b

44、>　　橋面鋪裝：</b></p><p><b>　　欄桿和人行道：</b></p><p>　　主梁的第二期恒載集度為： </p><p><b>　　最終恒載</b></p><p>　　作用于邊主梁的全部恒載集度g為：kN/m</p><p>　　作用

45、于中主梁的全部恒載集度為：kN/m</p><p><b>　　永久作用效應(yīng)</b></p><p>　　主梁彎距和剪力計(jì)算公式：；　。</p><p>　　邊主梁恒載內(nèi)力如下表2.1，中主梁恒載內(nèi)力如下表2.2：</p><p>　　表2.1　邊主梁永久作用效應(yīng)</p><p>　　表2.2　中

46、主梁永久作用效應(yīng)</p><p>　　2.3.2 活載產(chǎn)生的主梁內(nèi)力</p><p>　　(1) 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　如圖2.1所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線進(jìn)行布載，號(hào)、號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：</p><p>　　號(hào)主梁活載橫向分布系數(shù)</p><p>　　公路－

47、Ⅰ級(jí)： 人群荷載：</p><p>　　號(hào)主梁活載橫向分布系數(shù)</p><p>　　公路－Ⅰ級(jí)： 人群荷載： </p><p>　　圖2.4　支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）</p><p>　　橋梁橫截面；（b)號(hào)梁橫向影響線；（c)號(hào)梁橫向影響線</p><p>　　(2) 跨中

48、的荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　由圖2.1可知，此橋設(shè)有剛度強(qiáng)大的橫隔梁，且承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為</p><p>　　故可按偏心壓力法來(lái)計(jì)算橫向分布系數(shù)，其步驟如下：</p><p>　　1）求荷載橫向分布影響線豎標(biāo)</p><p>　　本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=4，梁間距2.10m，則</p><p>

49、;<b>　　=</b></p><p>　　則號(hào)主梁在兩個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：</p><p>　　號(hào)主梁在兩個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：</p><p>　　2）繪出荷載橫向分布影響線</p><p>　　在最不利位置布載，如圖2.2，其中人行道緣石至號(hào)主梁軸線的距離Δ為：</p>&

50、lt;p>　　Δ=1.35-1.00 = 0.35m</p><p>　　圖2.5　荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）</p><p>　　a)橋梁橫斷面；b)號(hào)主梁橫向分布影響線；c)號(hào)主梁橫向分布影響線</p><p>　　荷載橫向分布影響線的零點(diǎn)至號(hào)梁位的距離為x,可按比例關(guān)系求得：</p><p>　　；解得x=4.90

51、m</p><p>　　并據(jù)此計(jì)算出對(duì)應(yīng)各個(gè)荷載點(diǎn)的影響線豎標(biāo)和,同理可以算得號(hào)主梁橫向分布影響線對(duì)應(yīng)各個(gè)荷載點(diǎn)的影響線豎標(biāo)和。</p><p>　　3）計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)分別計(jì)算如下：</p><p><b>　　汽車荷載</b></p><p>&

52、lt;b>　　==(+++)=</b></p><p><b>　　人群荷載</b></p><p><b>　　==0.821</b></p><p>　　號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)分別計(jì)算如下：</p><p><b>　　汽車荷載</b></p>

53、<p><b>　　==(+++)=</b></p><p><b>　　人群荷載</b></p><p><b>　　==0.435</b></p><p>　　求得、號(hào)主梁的各種荷載橫向分布系數(shù)后，就可得到各類荷載分布至該類梁的最大荷載值。</p><p>　

54、　橫向分布系數(shù)匯總?cè)绫?.3所示。</p><p>　　表2.3　荷載橫向分布系數(shù)匯總</p><p>　　(3) 計(jì)算活載內(nèi)力</p><p>　　在活載內(nèi)力計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計(jì)算主梁活載彎距時(shí)，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)，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，故也按不變化的來(lái)計(jì)算。求支點(diǎn)截面活載剪力時(shí)，由于主要荷載集中在支

55、點(diǎn)附近而考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到之間，橫向分布系數(shù)用與值用直線內(nèi)插法，其余區(qū)段取值。</p><p>　　計(jì)算跨中截面最大彎距及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎距采用直接加載求活載內(nèi)力，計(jì)算公式為：</p><p><b>　　對(duì)于汽車荷載：</b></p><p><b>　　

56、對(duì)于人群荷載：</b></p><p>　　均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算如表2.4所示</p><p>　　表2.4　均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算</p><p>　　2）公路－Ⅰ級(jí)集中荷載計(jì)算</p><p><b>　　計(jì)算彎距效應(yīng)時(shí)：</b></p><p><b>　

57、　計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)：</b></p><p>　　3）計(jì)算沖擊系數(shù)和車道拆減系數(shù)</p><p>　　按《橋規(guī)》第4.3.1條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻，簡(jiǎn)支T梁橋的基頻可采用下列公式估算：</p><p><b>　　其中：　　</b></p><p>　　根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)

58、算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：</p><p>　　根據(jù)《橋規(guī)》第4.3.1條規(guī)定，當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，由汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)需要進(jìn)行拆減，本設(shè)計(jì)按兩車道設(shè)計(jì)，所以不需要拆減，則。</p><p>　　4）計(jì)算M1/2Lmax 、M1/4Lmax、、。(如表2.5，2.6所示)</p><p>　　表2.5　邊主梁彎距和剪力計(jì)算表</p><p>

59、　　表2.6　中主梁彎距和剪力計(jì)算表</p><p>　　5）計(jì)算支點(diǎn)截面汽車荷載和人群荷載的最大剪力</p><p>　　號(hào)主梁橫向分布影響線。</p><p>　　繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線如圖2.6所示。=1.0=0.833。</p><p>　　圖2.6　汽車荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖示（尺寸單位：m）</p

60、><p>　　(a)主梁縱斷面圖；（b)車輛荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)分布圖；（c)車輛集中荷載和均布荷載的布置；（d)支點(diǎn)截面剪力影響線圖.</p><p>　　計(jì)算汽車荷載的支點(diǎn)剪力為：</p><p><b>　　=212.08KN</b></p><p>　　圖2.7所示為人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的分布

61、圖。變化區(qū)段附加三角形重心處的影響線坐標(biāo)為：</p><p>　　圖2.7 人群荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖</p><p>　　(a)人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)分布圖</p><p>　　不考慮沖擊力的影響，則人群荷載支點(diǎn)剪力為：</p><p><b>　　=</b></p><p&g

62、t;<b>　　=20.95KN</b></p><p>　　號(hào)主梁橫向分布影響線。</p><p>　　繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線如圖2.8所示。</p><p>　　=1.0=0.833</p><p>　　圖2.8　汽車荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖示（尺寸單位：m）</p><

63、p>　　(a)主梁縱斷面圖；（b)車輛荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)分布圖；（c)車輛集中荷載和均布荷載的布置；（d)支點(diǎn)截面剪力影響線圖.</p><p>　　計(jì)算汽車荷載的支點(diǎn)剪力為：</p><p><b>　　=229.27KN</b></p><p>　　圖2.9所示為人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的分布圖。變化區(qū)段附加三角

64、形重心處的影響線坐標(biāo)為：</p><p>　　圖2.9 人群荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖</p><p>　　人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)分布圖</p><p>　　不考慮沖擊力的影響，則人群荷載支點(diǎn)剪力為：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=

65、7.36</b></p><p>　　2.3.3主梁內(nèi)力組合</p><p>　　表2.7　主梁內(nèi)力組合表</p><p><b>　　所以，由控制設(shè)計(jì)。</b></p><p>　　2.3.4 截面設(shè)計(jì)、強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　(1) 計(jì)算截面的確定</p>&l

66、t;p>　　翼緣厚度 </p><p><b>　　翼緣的有效寬度為</b></p><p>　　按計(jì)算跨度 </p><p>　　按翼緣厚度 </p><p>　　從上述兩個(gè)數(shù)值中取較小的值作為翼緣的有效寬度，因此。</p><p&g

67、t;　　(2) 截面受力類型判別</p><p>　　故為第一類T型截面；</p><p><b>　　(3) 配筋計(jì)算</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=60.72mm<</b></p><p>　　所

68、需受力鋼筋截面面積</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=8550mm</b></p><p>　　選用840，實(shí)際配置鋼筋面積。</p><p><b>　　配筋率為：</b></p><p>　　此時(shí)：

69、 </p><p>　　驗(yàn)算截面抗彎承載力：</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　?。?）主梁剪力配筋</b></p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》5.2.9~5.2.10條規(guī)定抗剪承載力驗(yàn)算要求：</p><p>　　計(jì)算剪力效應(yīng)，介于兩

70、者之間，主梁需要配置抗剪力鋼筋。擬全部采用箍筋來(lái)承受剪力，選取箍筋為雙肢10，。按《公預(yù)規(guī)》5.1.1條規(guī)定，箍筋間距按下列公式計(jì)算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　則： </b></p><p&g

71、t;　　即：配φ10@140的箍筋，滿足規(guī)范規(guī)定的要求。支點(diǎn)處按構(gòu)造要求進(jìn)行加密，具體布置見(jiàn)主梁鋼筋圖。</p><p>　　2.4橫梁內(nèi)力的計(jì)算 </p><p>　　2.4.1橫隔梁彎距與剪力計(jì)算</p><p>　　(1) 確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載：對(duì)于跨中橫隔梁的最不利荷載如圖2.10所示。</p><p>　　圖2.10跨中

72、橫隔梁的受載圖示</p><p>　　縱向一列輪重對(duì)中橫隔梁的計(jì)算荷載為：</p><p><b>　　汽車荷載</b></p><p><b>　　計(jì)算剪力時(shí)：</b></p><p>　　(2) 繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線</p><p>　　在上面已經(jīng)算得號(hào)梁的橫向影響線

73、豎坐標(biāo)值為：</p><p><b>　　同理可知號(hào)梁</b></p><p>　　繪制彎矩影響線：對(duì)于號(hào)主梁和號(hào)主梁之間截面的彎矩影響線可計(jì)算如下：</p><p>　　P=1作用在號(hào)梁軸上時(shí)：</p><p>　　P=1作用在號(hào)梁軸上時(shí)：</p><p>　　P=1作用在號(hào)梁軸上時(shí)：</

74、p><p>　　圖2.11　中橫隔梁內(nèi)力計(jì)算（尺寸單位：cm）</p><p>　　此三個(gè)豎標(biāo)值和已知影響線折點(diǎn)位置（即所計(jì)算截面的位置），繪出影響線如圖2.11所示。</p><p>　　繪制剪力影響線：對(duì)于號(hào)主梁處截面的影響線可計(jì)算如下：</p><p>　　P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)：</p><p>　　=

75、　即（就是號(hào)主梁荷載橫向影響線）</p><p>　　P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)：</p><p><b>　　=1 即1</b></p><p>　　繪成的影響線如圖2.11所示。</p><p><b>　?。?）截面內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　將所求得的計(jì)

76、算荷載在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對(duì)于汽車荷載并計(jì)入沖擊影響力，則得到如下結(jié)果：</p><p>　　內(nèi)力組合（鑒于橫隔梁的結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小，計(jì)算中可略出不計(jì)）：</p><p>　　承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合</p><p>　　正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合</p><p>　?。?）截面配筋計(jì)算與驗(yàn)算</p><p

77、>　　1）正彎矩配筋（把鋪裝層折作3cm計(jì)入截面）</p><p><b>　　翼板有效寬度計(jì)算</b></p><p><b>　　橫隔梁長(zhǎng)度為：</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　查表得：</b&g

78、t;</p><p>　　則橫隔梁翼板有效寬度：</p><p><b>　　按規(guī)范取小值171</b></p><p><b>　　暫時(shí)取=8，</b></p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》5.2.2條規(guī)定：</p><p><b>　　取極限，解得：</b&g

79、t;</p><p><b>　　由公式得：</b></p><p><b>　　取4， </b></p><p><b>　　此時(shí)，</b></p><p><b>　?。M足要求）</b></p><p>　　驗(yàn)算截面抗彎承載力

80、：</p><p><b>　　2）負(fù)彎矩的配筋</b></p><p><b>　　取，。</b></p><p><b>　　解得：</b></p><p><b>　　選用，則。</b></p><p>　　此時(shí)：

81、 </p><p>　　驗(yàn)算截面抗彎承載力：</p><p>　　配筋率大于《公預(yù)規(guī)》9.1.12條規(guī)定的受拉鋼筋最小配筋率</p><p><b>　　3）橫梁剪力配筋</b></p><p>　　考慮汽車組合系數(shù)，并取汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為1.4，則取用的剪力效應(yīng)值為：</p><p>　

82、　按《公預(yù)規(guī)》5.2.9~5.2.10條規(guī)定抗剪承載力驗(yàn)算要求：</p><p>　　計(jì)算剪力效應(yīng)，介于兩者之間，橫梁需要配置抗剪力鋼筋。擬全部采用箍筋來(lái)承受剪力，選取箍筋為雙肢8，。按《公預(yù)規(guī)》5.1.1條規(guī)定，箍筋間距按下列公式計(jì)算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　取</b>&

83、lt;/p><p><b>　　則： </b></p><p>　　即配φ8@100的箍筋，滿足規(guī)范規(guī)定的要求。</p><p>　　2.5板式橡膠支座的選擇及設(shè)計(jì)</p><p>　　2.5.1 橡膠支座的幾何尺寸和各項(xiàng)變形</p><p>　　自重結(jié)構(gòu)引起的支座反力為：=272.03kN<

84、/p><p>　　活載（包括沖擊力）最大反力為：=245.09kN</p><p>　　汽車荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度</p><p>　　根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，主梁的計(jì)算溫差</p><p>　　（1）支座截面尺寸的確定</p><p><b>　　所以</b></p><p>　

85、　尺寸選為：橫橋向,順橋向，使支座與梁肋等寬，則，滿足應(yīng)力要求。</p><p>　　支座厚度初擬選用28mm，其中有四層鋼板和五層橡膠片，上下表層橡膠片厚2.5mm，中間各層厚5mm，加勁鋼板每層厚2mm，橡膠片總厚度</p><p>　?。?）計(jì)算支座的平面形狀系數(shù)：</p><p><b>　　=</b></p><p

86、>　　（3）計(jì)算橡膠支座的彈性模量：</p><p>　　==689.53MPa</p><p>　　2.5.2 支座厚度的驗(yàn)算</p><p>　　主梁的計(jì)算溫差為，溫度變形由兩端的支座均攤，則每一支承受的水平位移為：　　　</p><p>　　確定作用在每一支座上的制動(dòng)力：對(duì)于計(jì)算跨徑為19.5m的橋，一個(gè)設(shè)計(jì)車道上公路－I級(jí)車道荷

87、載總重為：7.87519.5+178.5=332.0kN，則其制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為332.010%=33.2kN。按《橋規(guī)》規(guī)定制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于90kN。則活載制動(dòng)力分配到每個(gè)支座上的水平力。</p><p>　　則由活載制動(dòng)力引起的每一支座的水平位移：</p><p><b>　　橡膠片的總厚度：</b></p><p>　　根據(jù)《橋規(guī)》要求，

88、，滿足要求。</p><p><b>　　支座總厚度 。</b></p><p>　　2.5.3 支座的偏轉(zhuǎn)情況的驗(yàn)算</p><p>　　支座的平均壓縮變形為：</p><p>　　按《橋規(guī)》規(guī)定，應(yīng)滿足，即</p><p>　　， 滿足要求。</p><p>　　

89、（2）計(jì)算梁端轉(zhuǎn)角：</p><p><b>　　由關(guān)系式和可得：</b></p><p>　　設(shè)結(jié)構(gòu)自重作用下，主梁處于水平狀態(tài)。已知汽車荷載下的跨中撓度,代入上式得：</p><p>　?。?）驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況：　　　 </p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><

90、;p>　　2.5.4 支座的抗滑性能驗(yàn)算</p><p><b>　　已知，于是：</b></p><p>　　不計(jì)汽車制動(dòng)力時(shí)　　</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí)　　</p><p><b>　　，滿足

91、要求。</b></p><p>　　結(jié)果表明，支座不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。</p><p>　　3下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　3.1蓋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　3.1.1橋墩尺寸</b></p><p>　　考慮上部結(jié)構(gòu)尺寸，選用如圖3.1所示結(jié)構(gòu)尺寸。</

92、p><p>　　圖3.1　橋墩結(jié)構(gòu)尺寸（尺寸單位：cm）</p><p><b>　　3.1.2蓋梁計(jì)算</b></p><p><b>　?。?）荷載計(jì)算</b></p><p>　?、偕喜拷Y(jié)構(gòu)永久荷載如表3.1。</p><p>　　表3.1　上部結(jié)構(gòu)永久荷載</p&g

93、t;<p>　　②蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算（蓋梁長(zhǎng)度）（圖3.2）</p><p>　　圖3.2 蓋梁計(jì)算圖示(尺寸單位：cm)</p><p>　　表3.2　蓋梁自重產(chǎn)生的彎距、剪力效應(yīng)計(jì)算</p><p><b>　　蓋梁自重：</b></p><p>　　3.1.3可變荷載計(jì)算</p>&

94、lt;p>　　（1）可變荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：荷載對(duì)稱布置時(shí)用杠桿原理法，非對(duì)稱布置時(shí)用偏心壓力法。</p><p><b>　　公路—I級(jí)</b></p><p>　　a．單列車，對(duì)稱布置（圖3.3）時(shí)：</p><p>　　圖3.3?。ǔ叽鐔挝唬篶m） 　　　圖3.4?。ǔ叽鐔挝唬篶m）</p><p&

95、gt;　　b．雙列車，對(duì)稱布置（圖3.4）時(shí)：</p><p>　　c．單列車，非對(duì)稱布置（圖3.5）時(shí)：</p><p>　　圖3.5?。ǔ叽鐔挝唬篶m）</p><p>　　由，已知 ，，則　　　　</p><p>　　d．雙列車，非對(duì)稱布置（圖3.5）時(shí)：</p><p><b>　　已知，，，則：&l

96、t;/b></p><p><b>　?、谌巳汉奢d</b></p><p>　　a．兩側(cè)有人群，對(duì)稱布置時(shí)（圖3.6）：</p><p>　　圖3.6?。ǔ叽鐔挝唬篶m）</p><p>　　b．單側(cè)有人群，對(duì)稱布置時(shí)（圖3.6）： </p>&l

97、t;p><b>　　已知，，，則：</b></p><p>　?。?）按順橋向可變荷載移動(dòng)情況，求得支座可變荷載反力的最大值（圖3.7）。</p><p>　　圖3.7?。ǔ叽鐔挝唬簃）</p><p><b>　　公路—I級(jí)</b></p><p><b>　　雙孔布載單列車時(shí)：&

98、lt;/b></p><p><b>　　雙孔布載雙列車時(shí)：</b></p><p><b>　　單孔布載單列車時(shí)：</b></p><p><b>　　單孔布載雙列車時(shí)：</b></p><p>　　人群荷載（圖3.8）</p><p>　　圖3

99、.8　（尺寸單位：m）</p><p><b>　　單孔布載時(shí)：</b></p><p>　　雙孔滿載時(shí)（一側(cè)）：</p><p>　?。?）可變荷載橫向分布后各梁支點(diǎn)反力（計(jì)算的一般公式為），見(jiàn)表3.3。</p><p>　　表3.3各梁支點(diǎn)反力計(jì)算</p><p>　　（4）各梁永久荷載、可變

100、荷載反力組合：</p><p>　　計(jì)算表3.4，表中均取用各梁的最大值，沖擊系數(shù)：</p><p>　　表3.4各梁永久荷載、可變荷載基本組合計(jì)算表（單位：kN）</p><p>　　（5）雙柱反力計(jì)算（圖4.9），所引用的各梁反力見(jiàn)表3.5。</p><p>　　表3.5 雙柱反力計(jì)算</p><p>　　由表3

101、.5可知，偏左的立柱反力較大（），并由荷載組合時(shí)（公路－I級(jí)雙列對(duì)稱布置與人群非對(duì)稱組合）控制設(shè)計(jì)。此時(shí)，。</p><p><b>　　3.1.4內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　?。?）恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力</p><p>　　彎距計(jì)算（圖3.9）</p><p>　　截面位置如圖3.9所示。為求得最大彎距

102、值，支點(diǎn)負(fù)彎距取用非對(duì)稱布置時(shí)數(shù)值，跨中彎距取用對(duì)稱布置數(shù)值。</p><p>　　按圖3.9給出的截面位置，</p><p>　　圖3.9?。ǔ叽鐔挝唬篶m）</p><p>　　各截面彎距計(jì)算式為：</p><p>　　各種荷載組合下的各截面彎距計(jì)算見(jiàn)表3.6。注意的是，表中內(nèi)力計(jì)算未考慮施工荷載的影響。</p><p

103、>　　表3.6 各截面彎距計(jì)算</p><p>　　相應(yīng)于最大彎距時(shí)的剪力計(jì)算見(jiàn)表3.7。</p><p><b>　　一般計(jì)算公式為：</b></p><p><b>　　截面1-1：，；</b></p><p><b>　　截面2-2：；</b></p>

104、<p><b>　　截面3-3：，；</b></p><p><b>　　截面4-4：；</b></p><p><b>　　截面5-5：。</b></p><p>　　表3.7　各截面剪力計(jì)算</p><p>　　（2）蓋梁內(nèi)力匯總（表3.8）</p>

105、;<p>　　表中各截面活載產(chǎn)生的內(nèi)力均取表3.6和表3.7中的最大值。</p><p>　　表3.8　蓋梁內(nèi)力匯總表</p><p>　　3.1.5 截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核</p><p>　　采用C30混凝土，主筋選用HRB335，22，保護(hù)層5cm。，。</p><p>　?。?）正截面抗彎承載能力驗(yàn)算</p>

106、;<p>　　取截面3-3作配筋設(shè)計(jì)，其他截面驗(yàn)算方法一樣。</p><p><b>　　已知：，，</b></p><p><b>　　取，。</b></p><p><b>　　即：　　　　　　　</b></p><p><b>　　解得：　　　　　

107、　</b></p><p>　　用22鋼筋，其根數(shù)根，實(shí)際選用20根，配筋率：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　計(jì)算該截面實(shí)際承載力</p><p>　　由于大部分截面尺寸和3-3截面一樣大小，且為了施工方便，故所有截面都選用2022鋼筋。</p><p>

108、　　就正截面承載能力與配筋率而言,配筋設(shè)計(jì)滿足《公預(yù)規(guī)》要求。</p><p>　?。?）斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算</p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》5.2.10條要求,當(dāng)截面符合：可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，僅需按《公預(yù)規(guī)》9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。</p><p>　　式中：——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，?。?lt;/p><p>　　——混凝土抗拉

109、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取。</p><p><b>　　對(duì)于截面1-1：</b></p><p>　　對(duì)于截面2-2～截面5-5：</p><p><b>　　所以，截面都符合</b></p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》5.2.9條規(guī)定：</p><p><b>　　，滿足。&

110、lt;/b></p><p>　　本設(shè)計(jì)可按構(gòu)造要求設(shè)計(jì)箍筋。</p><p>　　3.2橋墩墩柱設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　墩柱一般尺寸如圖3.1所示，墩柱直徑為160cm，用C30混凝土，R235級(jí)鋼筋。</p><p><b>　　3.2.1恒載計(jì)算</b></p><p>　　（1

111、）上部構(gòu)造恒載，一孔自重2132.91kN</p><p>　　（2）蓋梁自重（半根梁蓋）223.88kN</p><p>　?。?）橫系梁重 </p><p>　?。?）一根墩柱自重 </p><p>　　作用墩柱底面的恒載垂直力為：</p><p>　　3.2.2汽車荷載計(jì)算</p>

112、<p><b>　　由蓋梁計(jì)算得知：</b></p><p><b>　?。?）公路－I級(jí)</b></p><p>　?、賳慰撞驾d單列車時(shí)：</p><p><b>　　，，</b></p><p>　　相應(yīng)的制動(dòng)力：，按《公預(yù)規(guī)》規(guī)定：公路－I級(jí)汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值

113、不得小于165kN，故取制動(dòng)力為165kN。</p><p>　?、陔p孔布載單列車時(shí)：</p><p><b>　　，，</b></p><p>　　相應(yīng)的制動(dòng)力：，取制動(dòng)力為165kN。</p><p><b>　　（2）人群荷載</b></p><p><b>

114、　　①單孔行人（單側(cè)）</b></p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　?、陔p孔行人（單側(cè)）</b></p><p><b>　　，，</b></p><p>　　汽車荷載中雙孔荷載產(chǎn)生支點(diǎn)處最大反力值，即產(chǎn)生最大墩柱垂直力；汽車荷載中單

115、孔荷載產(chǎn)生最大偏心彎距，即產(chǎn)生最大墩柱底彎距。</p><p>　　3.2.3雙柱反力橫向分布計(jì)算</p><p>　　圖3.10汽車荷載位置（尺寸單位：cm）</p><p>　?。?）單列車時(shí)：，。</p><p><b>　　雙列車時(shí)：　 ，。</b></p><p><b>　　

116、（2）人群荷載：</b></p><p>　　單側(cè)時(shí)：　　 ，。</p><p><b>　　雙側(cè)時(shí)：　　　</b></p><p><b>　　3.2.4荷載組合</b></p><p>　?。?）最大最小垂直反力時(shí)，計(jì)算如表3.9。</p><p>　　表3

117、.9可變荷載組合垂直反力計(jì)算（雙孔）</p><p>　?。?）最大彎距時(shí)，計(jì)算如表3.10。</p><p>　　表3.10可變荷載組合最大彎距計(jì)算（雙孔）</p><p>　　表3.10內(nèi)水平力由兩墩柱平均分配。</p><p>　　3.2.5截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　（1）作用于墩柱頂?shù)耐饬Γ▓D

118、3.11）</p><p><b>　?、俅怪绷?lt;/b></p><p><b>　　最大垂直力：</b></p><p><b>　　最小垂直力：</b></p><p><b>　　②水平力： </b></p><p><

119、;b>　?、蹚澗啵骸?lt;/b></p><p>　?。?）作用于墩柱底的外力</p><p><b>　　（3）截面配筋計(jì)算</b></p><p>　　已知墩柱用C30混凝土，采用</p><p>　　2020R235鋼筋,，則縱向鋼筋配筋率</p><p><b>　

120、　。</b></p><p>　　由于，故不計(jì)偏心增大系數(shù)，取。</p><p>　　圖3.11（尺寸單位：cm）</p><p>　?、匐p孔荷載，按最大垂直力時(shí)，</p><p>　　墩柱頂按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算，根據(jù) </p><p>　　《公預(yù)規(guī)》5.3.1條： </p><p>

121、;<b>　　滿足規(guī)范要求。</b></p><p>　?、趩慰缀奢d,最大彎距時(shí),墩柱頂按小偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算：</p><p><b>　　故取，。</b></p><p>　　根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.3.9條偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　　設(shè)，代入，，后，經(jīng)整理得：</

122、p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》提供的附錄C表C.0.2 “圓形截面鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算系數(shù)”表，經(jīng)試算查得各系數(shù)A、B、C、D為：</p><p>　　設(shè)，，，，，代入后得：</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　墩柱承載力滿足規(guī)范要求。</p><p>　　3

123、.3鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　鉆孔灌注壯直徑為1.8m，用C25混凝土，16R235級(jí)鋼筋。灌注樁按m法計(jì)算，m值為。樁身混凝土受壓彈性摸量。</p><p><b>　　3.3.1荷載計(jì)算</b></p><p><b>　　圖3.12</b></p><p>　　每一根樁承受的荷

124、載為：</p><p>　?。?）一孔恒載反力（圖3.12） </p><p>　?。?）蓋梁恒重反力　　　　　　</p><p>　?。?）系梁恒重反力　　　　　　</p><p>　　（4）一根墩柱恒重　　　　　　</p><p>　　作用于樁頂?shù)暮爿d反力為： </p><p>　?。?）灌

125、注樁每延米自重：（已扣除浮力）</p><p><b>　?。?）可變荷載反力</b></p><p>　?、賰煽缈勺兒奢d反力：　　　　（公路－I級(jí)）</p><p><b>　?。ㄈ巳汉奢d、單側(cè)）</b></p><p>　?、趩慰缈勺兒奢d反力：　　　　（公路－I級(jí)）</p><

126、;p><b>　?。ㄈ巳汉奢d、雙側(cè)）</b></p><p>　　③制動(dòng)力T=45kN，作用在支座中心，距樁頂距離為：</p><p><b>　　④縱向風(fēng)力：風(fēng)壓取</b></p><p>　　則由蓋梁引起的風(fēng)力：</p><p><b>　　對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?lt;/b>&

127、lt;/p><p><b>　　墩柱引起的風(fēng)力：</b></p><p><b>　　對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?lt;/b></p><p>　　橫向風(fēng)因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮。</p><p>　?。?）作用于地面處樁頂上的外力（圖3.13）</p><p><b>　　圖3

128、.13</b></p><p><b>　　（雙孔）</b></p><p><b>　?。▎慰祝?lt;/b></p><p><b>　　3.3.2樁長(zhǎng)計(jì)算</b></p><p>　　由于假定土層是單一的,可由確定單樁容許承載力的經(jīng)驗(yàn)公式初步計(jì)算樁長(zhǎng)。灌注樁最大沖刷

129、線以下的樁長(zhǎng)為h，則：</p><p>　　式中：——樁周長(zhǎng)，考慮用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，成孔直徑增大5cm，則</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　——樁壁極限摩阻力，按表值取為55kPa，即55；</p><p>　　——土層厚度（m）；</p><p>　　——考慮入土深度影響

130、的修正系數(shù)，取為0.75；</p><p>　　——考慮孔底沉淀厚度影響的清底系數(shù)，取為0.80；</p><p><b>　　——樁底截面積，；</b></p><p>　　——樁底土層容許承載力，取；</p><p>　　——深度修正系數(shù)，?。?lt;/p><p>　　——土層的重度，?。ㄒ芽鄢?/p>

131、力）；</p><p>　　——一般沖刷線以下深度（m）。</p><p><b>　　代入得：</b></p><p><b>　　樁底最大垂直力為：</b></p><p><b>　　即：　　　　</b></p><p><b>　　故：

132、　　　　</b></p><p>　　取，即地面以下樁長(zhǎng)為24.80m，由上式反求：</p><p>　　可知樁的軸向承載力滿足要求。</p><p>　　3.3.3樁的內(nèi)力計(jì)算（m法）</p><p><b>　　（1）樁的計(jì)算寬度</b></p><p>　?。?）由《基規(guī)》P.0

133、.2得，樁的變形系數(shù)</p><p><b>　　式中：，。</b></p><p><b>　　受彎構(gòu)件：。</b></p><p>　　故：　　　　　　　　　</p><p><b>　　可按彈性樁計(jì)算。</b></p><p>　?。?）地面以下深

134、度處樁身截面的彎距與水平應(yīng)力的計(jì)算</p><p>　　已知作用于地面處樁頂?shù)耐饬椋?lt;/p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　?、贅渡韽澗?lt;/b></p><p>　　式中無(wú)綱量系數(shù)可由表格查得，計(jì)算見(jiàn)表3.11。</p><p>　　表3.11

135、樁身彎距計(jì)算（單位：）</p><p><b>　　樁身水平壓應(yīng)力</b></p><p>　　式中無(wú)綱量系數(shù)，可由表格查得，為換算深度，。計(jì)算見(jiàn)表3.12。</p><p>　　表3.12水平壓力（單位：）</p><p>　　（4）樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算（圖3.14）</p><p>　　驗(yàn)

136、算最大彎距處的截面強(qiáng)度。該處的內(nèi)力值為：</p><p>　　樁內(nèi)豎向鋼筋按配置，則：</p><p>　　選用，，。 </p><p>　　樁的換算面積為： 圖3.14</p><p>　　樁的換算截面模量為：</p><p>