橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算（永和橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)）
橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算（永和橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)）,橋梁,設(shè)計(jì),計(jì)算,永和,階段,施工圖
本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)
永和橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)
系部名稱(chēng)： 土木工程系
專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 土木工程B04-57
學(xué)生名稱(chēng)： XXX
指導(dǎo)教師： XXX
職 稱(chēng)： 副教授
二00八年六月
The Graduation Dedign For Bachelor’s Degree
Yong He Bridge Two Stages Construction Drawings Design
Candidate: He Guanghui
Specialty: Civil Engineering
Class: B04-57
Superviser: Associate Prof. Zhang Xianjun
2008-06．Harbin
結(jié)點(diǎn),1,0,0
結(jié)點(diǎn),2,0.7,0
結(jié)點(diǎn),3,1.6,0
結(jié)點(diǎn),4,2.9,0
結(jié)點(diǎn),5,5.1,0
結(jié)點(diǎn),6,6.4,0
結(jié)點(diǎn),7,7.3,0
結(jié)點(diǎn),8,8,0
結(jié)點(diǎn),9,0.7,1
結(jié)點(diǎn),10,-0.5,1
結(jié)點(diǎn),11,1,1
結(jié)點(diǎn),12,2.9,1
結(jié)點(diǎn),13,5.1,1
結(jié)點(diǎn),14,7,1
結(jié)點(diǎn),15,7.3,1
結(jié)點(diǎn),16,8.5,1
結(jié)點(diǎn),17,1.6,-6.9553
結(jié)點(diǎn),18,6.4,-6.9553
單元,3,17,1,1,1,1,1,1
單元,1,2,1,1,1,1,1,1
單元,2,3,1,1,1,1,1,1
單元,3,4,1,1,1,1,1,1
單元,4,5,1,1,1,1,1,1
單元,5,6,1,1,1,1,1,1
單元,6,7,1,1,1,1,1,1
單元,7,8,1,1,1,1,1,1
單元,6,18,1,1,1,1,1,1
單元,10,9,1,1,1,1,1,1
單元,9,11,1,1,1,1,1,1
單元,11,12,1,1,1,1,1,0
單元,12,13,1,1,0,1,1,0
單元,13,14,1,1,0,1,1,1
單元,14,15,1,1,1,1,1,1
單元,15,16,1,1,1,1,1,1
單元,9,2,1,1,0,1,1,0
單元,12,4,1,1,0,1,1,0
單元,13,5,1,1,0,1,1,0
單元,15,7,1,1,0,1,1,0
結(jié)點(diǎn)支承,17,6,0,0,0,0
結(jié)點(diǎn)支承,18,6,0,0,0,0
結(jié)點(diǎn)支承,16,1,90,0
單元材料性質(zhì),10,16,1,1,0,0,-1
單元材料性質(zhì),1,1,-1,0.2485,0,0,-1
單元材料性質(zhì),9,9,-1,0.2485,0,0,-1
單元材料性質(zhì),2,8,-1,0.3112,0,0,-1
單元材料性質(zhì),17,20,-1,1,0,0,-1
移動(dòng)荷載,4,308.1375,308.1375,308.1375,308.1375,1.8,1.3,1.8
受荷單元,3,12,13,14
文本,2.4588,-6.6012,剛性承臺(tái),0,0,12
文本,7.2645,-6.7034,剛性承臺(tái),0,0,12
文本,3.4333,1.9119,橋面,0,0,15
文本,6.5999,-0.3031,蓋梁線剛度小于墩柱線剛度的5倍；,0,0,10
文本,6.5999,-0.3031,蓋梁線剛度小于墩柱線剛度的5倍；,0,0,10
文本,6.6678,-0.9612,蓋梁墩柱間模擬為剛結(jié),0,0,10
尺寸線,1,0.2,0.2,12,1.0,0.5,0.9703,3.5163,6m荷載橫向移動(dòng)范圍,6.9850,3.5163
文本,-0.5864,1.8014,人行道,0,0,12
文本,7.0973,1.8566,人行道,0,0,12
文本,1.6703,-3.9715,墩柱高h(yuǎn)1=6.9553m,0,0,10
文本,2.7447,-0.2702,墩柱間距4.8m,0,0,10
荷載布置：
墩柱單元軸力包絡(luò)圖輸出：
單側(cè)人群布載：
命令：
結(jié)點(diǎn),1,0,0
結(jié)點(diǎn),2,0.7,0
結(jié)點(diǎn),3,1.6,0
結(jié)點(diǎn),4,2.9,0
結(jié)點(diǎn),5,5.1,0
結(jié)點(diǎn),6,6.4,0
結(jié)點(diǎn),7,7.3,0
結(jié)點(diǎn),8,8,0
結(jié)點(diǎn),9,0.7,1
結(jié)點(diǎn),10,-0.5,1
結(jié)點(diǎn),11,1,1
結(jié)點(diǎn),12,2.9,1
結(jié)點(diǎn),13,5.1,1
結(jié)點(diǎn),14,7,1
結(jié)點(diǎn),15,7.3,1
結(jié)點(diǎn),16,8.5,1
結(jié)點(diǎn),17,1.6,-6.9553
結(jié)點(diǎn),18,6.4,-6.9553
單元,3,17,1,1,1,1,1,1
單元,1,2,1,1,1,1,1,1
單元,2,3,1,1,1,1,1,1
單元,3,4,1,1,1,1,1,1
單元,4,5,1,1,1,1,1,1
單元,5,6,1,1,1,1,1,1
單元,6,7,1,1,1,1,1,1
單元,7,8,1,1,1,1,1,1
單元,6,18,1,1,1,1,1,1
單元,10,9,1,1,1,1,1,1
單元,9,11,1,1,1,1,1,1
單元,11,12,1,1,1,1,1,0
單元,12,13,1,1,0,1,1,0
單元,13,14,1,1,0,1,1,1
單元,14,15,1,1,1,1,1,1
單元,15,16,1,1,1,1,1,1
單元,9,2,1,1,0,1,1,0
單元,12,4,1,1,0,1,1,0
單元,13,5,1,1,0,1,1,0
單元,15,7,1,1,0,1,1,0
結(jié)點(diǎn)支承,17,6,0,0,0,0
結(jié)點(diǎn)支承,18,6,0,0,0,0
結(jié)點(diǎn)支承,16,1,90,0
單元材料性質(zhì),10,16,1,1,0,0,-1
單元材料性質(zhì),1,1,-1,0.2485,0,0,-1
單元材料性質(zhì),9,9,-1,0.2485,0,0,-1
單元材料性質(zhì),2,8,-1,0.3112,0,0,-1
單元材料性質(zhì),17,20,-1,1,0,0,-1
單元荷載,10,1,90.023,1/2,90
文本,2.3609,-6.6729,剛性承臺(tái),0,0,12
文本,7.2453,-6.7214,剛性承臺(tái),0,0,12
文本,3.4333,1.9119,橋面,0,0,15
文本,6.5999,-0.3031,蓋梁線剛度小于墩柱線剛度的5倍；,0,0,10
文本,6.5999,-0.3031,蓋梁線剛度小于墩柱線剛度的5倍；,0,0,10
文本,6.6678,-0.9612,蓋梁墩柱間模擬為剛結(jié),0,0,10
文本,-0.5864,1.8014,人行道,0,0,12
文本,7.0973,1.8566,人行道,0,0,12
文本,1.6703,-3.9715,墩柱高h(yuǎn)1=6.9553m,0,0,10
文本,2.7447,-0.2702,墩柱間距4.8m,0,0,10
布置：
墩柱軸力輸出：
雙側(cè)行人布載時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)橫向?qū)ΨQ(chēng)，且荷載橫向?qū)ΨQ(chēng)，得每個(gè)墩柱受力相等且為-90.023KN。
無(wú)需采用電算！
至此發(fā)現(xiàn)單側(cè)布載人群荷載產(chǎn)生的荷載反力反而大于雙側(cè)布載時(shí)荷載所產(chǎn)生的荷載反力。由于荷載取值采用最不利狀態(tài)組合來(lái)取，則采用雙孔雙車(chē)道布載、雙孔單側(cè)人行道布載、上部結(jié)構(gòu)恒載，橋墩結(jié)構(gòu)自重恒載進(jìn)行承載力極限狀態(tài)組合作為樁基樁頂豎向力的設(shè)計(jì)荷載。
編號(hào)上部結(jié)構(gòu)恒載集度上部結(jié)構(gòu)豎向力作用值(分配到單樁）墩臺(tái)自重（分配到單樁）1131.72681973.267464920.0252131.72681973.267464962.3253131.72681973.267464995.7754131.72681973.267464935.8135131.72681973.267464948.9750131.7268479.814869852.8866131.7268479.814869852.886車(chē)道荷載人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合基本組合755.71116.163765.164660.04755.91116.383807.884711.33756.04116.533841.614751.82755.79116.253781.124679.20755.85116.323794.414695.16280.8322.47431636.012017.57280.8322.47431636.012017.57SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
學(xué)生姓名
XXX
系部
土木工程
專(zhuān)業(yè)、班級(jí)
土木工程B04-57
指導(dǎo)教師姓名
XXX
職稱(chēng)
副教授
從事
專(zhuān)業(yè)
土木工程
是否外聘
□是R否
題目名稱(chēng)
永和橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)目的、意義
該橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)選題符合土木工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)生的主要服務(wù)方向，密切結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際。
通過(guò)該橋梁設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握橋梁設(shè)計(jì)的過(guò)程，同時(shí)對(duì)施工過(guò)程和關(guān)鍵工藝進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)，鞏固所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并在應(yīng)用中將其融會(huì)貫通。
通過(guò)該橋梁設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠正確分析現(xiàn)有的橋位水文、地質(zhì)、氣候等自然條件，根據(jù)道路等級(jí)、荷載等級(jí)、橋面凈寬、航道等級(jí)等設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合施工隊(duì)伍技術(shù)力量和設(shè)備條件，獨(dú)立查閱、應(yīng)用文獻(xiàn)資料，正確使用公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，熟練繪制橋梁施工圖并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。從而綜合訓(xùn)練學(xué)生的橋梁設(shè)計(jì)能力、計(jì)算能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力以及應(yīng)用中外文獻(xiàn)資料的能力，文字表達(dá)能力，提高獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使之成為能夠獨(dú)立解決大、中橋梁的設(shè)計(jì)和施工問(wèn)題的高級(jí)應(yīng)用型人才。
本題目所涉及的橋梁位于黑龍江省哈爾濱市。該橋的建成，將使當(dāng)?shù)氐慕煌ǜ臃奖憧旖?，有利于改善哈爾濱市交通條件，給哈爾濱的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活帶來(lái)極大的便利，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善人民群眾物質(zhì)和文化生活起到積極作用。
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)要求
（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容
1.總體設(shè)計(jì)
2.上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.施工方法設(shè)計(jì)
（二）技術(shù)要求
1.技術(shù)指標(biāo)
公路等級(jí)：二級(jí)
設(shè)計(jì)荷載: 公路Ⅱ級(jí)，人群3.0KN/m2
橋面凈空: 凈7+2×1.0 m
通航標(biāo)準(zhǔn)：不通航
2.設(shè)計(jì)要求
根據(jù)給定的橋位處水文、地質(zhì)、氣象等資料，依據(jù)中華人民共和國(guó)交通部頒布的現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范，依次進(jìn)行橋梁總體設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方法設(shè)計(jì)，并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、繪制設(shè)計(jì)施工圖紙，由此完成通河橋兩階段施工圖的設(shè)計(jì)工作。具體要求如下：
（1）總體設(shè)計(jì)
依據(jù)水文資料確定設(shè)計(jì)流速和流量，確定橋面中心標(biāo)高，確定橋長(zhǎng)及各墩臺(tái)的中心樁號(hào)，確定一般沖刷和最大沖刷線高程。
（2）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁，須進(jìn)行：
①上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定；
②主梁內(nèi)力計(jì)算；
③主梁預(yù)應(yīng)力筋估算與布置；
④主梁截面幾何特性和預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算；
⑤承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)計(jì)算；
⑥持久狀況和短暫狀況應(yīng)力計(jì)算；
（3）下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
采用雙柱式橋墩，肋板式橋臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，須進(jìn)行：
①擬定橋墩、橋臺(tái)各部分的構(gòu)造尺寸；
②樁基礎(chǔ)尺寸擬定及樁長(zhǎng)計(jì)算。
（4）施工方法設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)主要施工方法（包括上、下部），繪制施工流程圖。
3.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
中華人民共和國(guó)交通部現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。
三、設(shè)計(jì)原始資料
1.水文地質(zhì)條件
橋位河段為松花江的支流，屬平原地帶河段，坡降平緩。橋位附近河道基本順直，河床穩(wěn)定。河床土質(zhì)由表至下為種植土、亞粘土、中沙、砂夾礫石。
2.氣象條件
氣候?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明，冬長(zhǎng)夏短。1月平均氣溫-19.4℃，7月平均氣溫21.7℃，年平均氣溫4℃，標(biāo)準(zhǔn)凍深2.2m。
3.施工條件
省級(jí)施工條件,建筑材料供應(yīng)良好。
四、設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的成果
1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)各個(gè)步驟的計(jì)算過(guò)程及結(jié)果等。
2.設(shè)計(jì)施工圖。
根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容提交不少于6張auto-CAD施工圖：
（1）總體布置圖
（2）橋墩一般構(gòu)造圖
（3）橋臺(tái)一般構(gòu)造圖
（4）主梁一般構(gòu)造圖
（5）預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖
（6）施工方案示意圖
五、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排
1. 領(lǐng)取畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及查閱資料 2008年3月10日～2008年3月11日
2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間 2008年3月12日～2008年6月20日
畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度時(shí)間分配表
序號(hào)
工作內(nèi)容
時(shí)間安排
有效工作天數(shù)（天）
1
開(kāi)題并提交開(kāi)題報(bào)告
3月12日～3月14日
3
2
總體設(shè)計(jì)
3月17日～3月21日
5
3
上部尺寸擬定內(nèi)力計(jì)算
3月24日～3月28日
5
4
上部配筋設(shè)計(jì)
3月31日～4月23日
18
5
下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4月24日～4月30日
5
6
施工方法設(shè)計(jì)
5月02日～5月07日
4
7
繪制施工圖
5月08日～5月23日
12
8
編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)
5月26日～6月10日
12
9
上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料
6月11日～6月12日
2
10
畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱
6月13日～6月20日
6
11
合 計(jì)
3月12日～6月20日
72
3. 畢業(yè)答辯時(shí)間 2008年6月23日～2008年6月27日
六、主要參考資料
1．《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 (JTG D60-2004)
2．《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》 (JTG D62-2004)
3．《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 (JTJ041-2000)
4．《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ D63-2007）
5．《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T4-2004)
6．《橋梁計(jì)算示例叢書(shū)－混凝土簡(jiǎn)支梁（板）橋》
7．《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條文應(yīng)用算例》
8．《公路橋梁荷載橫向分布計(jì)算方法》
9．《材料力學(xué)》
10．《橋涵水文》
11.《鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》
七、備注
1．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)必須嚴(yán)格按照學(xué)校下發(fā)的《本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及畢業(yè)論文撰寫(xiě)規(guī)范》中的規(guī)定格式撰寫(xiě)。
2．施工圖應(yīng)根據(jù)工程制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制，做到內(nèi)容齊全準(zhǔn)確，布局合理美觀，采用計(jì)算機(jī)繪圖。
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
目
序號(hào)
圖表名稱(chēng)
圖號(hào)
頁(yè)數(shù)
總頁(yè)次
1
設(shè)計(jì)總說(shuō)明
2
Ⅰ-Ⅱ
2
總體布置圖
S1
1
1
3
橋臺(tái)一般構(gòu)造圖
S2
1
2
4
橋墩一般構(gòu)造圖
S3
1
3
5
主梁一般構(gòu)造圖
S4
1
4
6
預(yù)應(yīng)力鋼束布置
S5
1
5
7
施工方案示意圖
S6
1
6
錄
序號(hào)
圖表名稱(chēng)
圖號(hào)
頁(yè)數(shù)
總頁(yè)次
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
XXX
系部
土木工程系
專(zhuān)業(yè)、班級(jí)
土木工程B04-57
指導(dǎo)教師姓名
XXX
職稱(chēng)
副教授
從事
專(zhuān)業(yè)
土木工程
是否外聘
□是R否
題目名稱(chēng)
永和橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)
一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
該橋位于哈爾濱市東南部,是哈爾濱的主要地區(qū)之一,毗鄰國(guó)家級(jí)的哈爾濱市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)和高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，是哈爾濱的發(fā)源地之一。該河段屬平原區(qū)寬灘深槽河段，具有坡降平緩、流速小、含砂量小等特點(diǎn)。本河段地處沖積平原區(qū)，由于受地形的控制河水往往分叉而流，形成大小不等的洲灘和島嶼。植被較好。橋位附近江道較直，從上至下為種植土、亞粘土、中砂、砂夾礫石。
由于近幾年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，流動(dòng)車(chē)輛成正比趨勢(shì)迅猛增長(zhǎng)，導(dǎo)致車(chē)輛過(guò)河困難，呈擁擠狀態(tài)，嚴(yán)重阻礙了當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展。又由于隨著哈爾濱城市建設(shè)的發(fā)展以及行政區(qū)劃的重新分配,現(xiàn)在香坊區(qū)在哈爾濱的地位越來(lái)越重要。該橋梁的修建能把重要城鎮(zhèn)有機(jī)聯(lián)接，對(duì)于開(kāi)發(fā)該地區(qū)的資源提供了保證，從而推動(dòng)了該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高了人民的生活水平。所以為加快哈爾濱市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工業(yè)強(qiáng)市戰(zhàn)略目標(biāo)，綜合考慮城市長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及為廣大人民群眾所帶來(lái)的便利，決定在該河段中修建一座橋，此橋的建設(shè)將帶動(dòng)城鎮(zhèn)工業(yè)、商業(yè)、旅游業(yè)等諸多方面的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)混凝土橋梁發(fā)展很快，無(wú)論在橋型、跨度以及施工方法方面都取得了突破性進(jìn)展，不少預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的修建技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，因此本設(shè)計(jì)首選預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁。
通過(guò)本設(shè)計(jì)，把自己所學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用于工程實(shí)踐中。在應(yīng)用規(guī)范、執(zhí)行技術(shù)政策方面受到基本訓(xùn)練，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，使我們能夠進(jìn)行一座獨(dú)立橋梁設(shè)計(jì)，達(dá)到對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行鞏固與靈活應(yīng)用的目的。本設(shè)計(jì)在任務(wù)書(shū)下達(dá)任務(wù)的前提下，完成水文計(jì)算、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)內(nèi)容，將重點(diǎn)放在對(duì)橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。同時(shí)獨(dú)立完成其施工圖繪制與設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)的工作。培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想及嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)、實(shí)事求是、刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的作風(fēng)。
二、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
1、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
設(shè)計(jì)為永和橋兩階段施工圖設(shè)計(jì),主要內(nèi)容分為五大部分:
（1） 水文計(jì)算
水文計(jì)算為橋型方案的選擇、分孔、基礎(chǔ)埋置深度以及各種標(biāo)高的確定提供依據(jù)。由橋位處地質(zhì)剖面圖及設(shè)計(jì)水文資料進(jìn)行流量計(jì)算，確定橋梁長(zhǎng)度，然后進(jìn)行橋面標(biāo)高計(jì)算、沖刷計(jì)算，以此確定橋面最低標(biāo)高、一般沖刷線和局部沖刷線。
（2） 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為30m，橋梁總長(zhǎng)180米，共分6跨。主要設(shè)計(jì)過(guò)程包括以下內(nèi)容：
①構(gòu)造布置
②主梁內(nèi)力計(jì)算
③預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置
④主梁截面幾何特性計(jì)算
⑤預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算
⑥正常使用極限狀態(tài)計(jì)算
⑦持久狀況應(yīng)力驗(yàn)算
⑧短暫狀況應(yīng)力驗(yàn)算等
（3）下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)所選用的下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩，肋板式埋置橋臺(tái)，鉆孔樁基礎(chǔ)。其內(nèi)容包括：墩臺(tái)尺寸擬定和樁長(zhǎng)計(jì)算。
（4）施工方案設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)所采用的施工方法為上部結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁采用預(yù)制裝配式，下部結(jié)構(gòu)采用樁基礎(chǔ)施工方法。施工方法應(yīng)盡量采用先進(jìn)的施工方法和技術(shù)設(shè)備，盡量采用上下部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工的方案，避免混凝土的冬季施工。
（5）施工圖的繪制
本次設(shè)計(jì)繪制六張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙，圖紙名稱(chēng)如下：
①總體布置圖
②橋墩一般構(gòu)造圖
③橋臺(tái)一般構(gòu)造圖
④主梁一般構(gòu)造圖
⑤預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖
⑥施工方案示意圖
通過(guò)以上五部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容，使得永和橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)基本完成。
2、擬解決的主要問(wèn)題
本設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，結(jié)構(gòu)計(jì)算項(xiàng)目較多，并隨結(jié)構(gòu)體系的不同而改變，計(jì)算也隨結(jié)構(gòu)體系及其施工方法的改變而不同，本設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)體系為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，計(jì)算時(shí)必須保證其力學(xué)簡(jiǎn)化圖式的準(zhǔn)確性，在內(nèi)力分析準(zhǔn)確無(wú)誤的情況下，作驗(yàn)算時(shí)不能漏項(xiàng)，正確理解在使用橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范，只有這樣才能保證其結(jié)構(gòu)計(jì)算的正確性。
三、技術(shù)路線
本設(shè)計(jì)根據(jù)給定的橋位地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)橋位原始資料的分析，依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》等交通部最新頒發(fā)的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及相關(guān)施工技術(shù)指南，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下依次進(jìn)行橋梁總體設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方案設(shè)計(jì)，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制設(shè)計(jì)施工圖紙，由此完成一座橋梁施工圖設(shè)計(jì)。
1、總體設(shè)計(jì)：根據(jù)國(guó)家級(jí)水文站提供設(shè)計(jì)水位計(jì)算設(shè)計(jì)洪水流量。根據(jù)河段特征按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算滿(mǎn)足水文要求的最小橋孔凈長(zhǎng)，計(jì)算滿(mǎn)足不通航要求的最小橋面標(biāo)高，計(jì)算最低沖刷線標(biāo)高。最后將計(jì)算結(jié)果繪在橋孔布置圖上，要求縱橫比例一致。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：在橋梁總體設(shè)計(jì)方案確定之后，就須對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算。包括受力分析計(jì)算，配筋計(jì)算及結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。用計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證所選的結(jié)構(gòu)尺寸及材料性能、配筋量等是否滿(mǎn)足規(guī)范要求，如不滿(mǎn)足規(guī)范要求則必須對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。修改可以是調(diào)整配筋量，改變材料性能（如混凝土標(biāo)號(hào)，鋼材型號(hào)等）以及修改結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸，甚至在通過(guò)上述修改后仍不能滿(mǎn)足要求或結(jié)果不理想時(shí)，還有可能改變結(jié)構(gòu)體系以及橋梁方案。
3、施工方案設(shè)計(jì)：本階段的施工方案設(shè)計(jì)，僅限于施工方法和施工順序的宏觀考慮，其深度不要求做施工組織設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度表、場(chǎng)地布置等工作，對(duì)工程概預(yù)算也是要求一般性了解。本階段的工作除考慮上下部結(jié)構(gòu)的施工方法外，要求學(xué)生畫(huà)出上部主要結(jié)構(gòu)或一個(gè)橋墩的施工方法示意圖，至于有關(guān)的施工階段驗(yàn)算和考慮到的問(wèn)題均應(yīng)在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中加以說(shuō)明。
4、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)，施工圖繪制：須對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容做全盤(pán)的系統(tǒng)整理，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一般不少于1.5萬(wàn)字左右，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)按學(xué)校有關(guān)規(guī)定格式書(shū)寫(xiě)，圖紙應(yīng)根據(jù)工程制圖標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定繪制，最后正式裝訂成冊(cè)。
四、進(jìn)度安排
1、2008年3月12日 ～ 2008年3月14日
開(kāi)題并提交報(bào)告。
2、2008年3月17日 ～ 2008年3月26日
根據(jù)國(guó)家級(jí)水文站提供的資料進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，確定橋孔凈長(zhǎng)、橋面標(biāo)高、墩臺(tái)最低沖刷線標(biāo)高。繪制橋孔布置圖。
3、2008年3月27日 ～2008年4月4日
上部結(jié)構(gòu)縱、橫、平面設(shè)計(jì)，主梁縱、橫斷面尺寸擬定，主要截面（一般取跨中、四分點(diǎn)、變化點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面）內(nèi)力計(jì)算。
4、2008年4月5日 ～2008年5月2日
上部結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，包括預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算與布置，計(jì)算主要截面（一般取跨中、四分點(diǎn)、變化點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面）性質(zhì)，承載能力極限狀態(tài)計(jì)算，計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失，正常使用極限狀態(tài)計(jì)算，短暫狀況和持久狀況的應(yīng)力驗(yàn)算。
5、2008年5月5日 ～2008年5月9日
下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括尺寸擬定，作用值計(jì)算，作用組合與驗(yàn)算。
6、2008年5月12日 ～2008年5月16日
施工方案設(shè)計(jì)，對(duì)上、下部結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件施工方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
7、2008年5月19日 ～2008年5月30日
繪制施工圖，包括設(shè)計(jì)方案總體布置圖，上下部主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖，上下部主要結(jié)構(gòu)施工方案示意圖等。
8、2008年6月2日 ～2008年6月13日
編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，按照學(xué)院得規(guī)范要求排版打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
9、2008年6月16日 ～2008年6月17日
上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，評(píng)閱。
10、2008年6月23日 ～2008年6月27日
準(zhǔn)備畢業(yè)答辯，參加畢業(yè)答辯。
五、參考文獻(xiàn)
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指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
目 錄
摘要 I
Abstract Ⅱ
第1章 緒論 1
1.1選題的目的及意義 1
1.1.1國(guó)內(nèi)外研究狀況 1
1.1.2工程概況 1
1.2 技術(shù)資料 2
1.2.1橋面凈空 2
1.2.2設(shè)計(jì)荷載 2
1.2.3設(shè)計(jì)水位 2
1.2.4計(jì)算要求 2
1.3 結(jié)構(gòu)形式 2
1.4 主要材料 2
1.5 上部結(jié)構(gòu)說(shuō)明書(shū) 3
1.5.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范 3
1.5.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 3
1.5.3設(shè)計(jì)要求 3
1.5.4施工工藝 3
1.6 下部結(jié)構(gòu)說(shuō)明書(shū) 3
1.6.1各部分尺寸見(jiàn)墩臺(tái)一般構(gòu)造圖 3
1.6.2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 3
1.6.3施工注意事項(xiàng) 4
第2章 水文計(jì)算 5
2.1 計(jì)算設(shè)計(jì)洪水流量 5
2.2 橋長(zhǎng)的計(jì)算 5
2.2.1橋孔凈長(zhǎng)度 5
2.2.2河床橋孔布設(shè) 6
2.2.3橋面最低高程計(jì)算 6
2.3 沖刷計(jì)算 6
2.3.1一般沖刷后水深 6
2.3.2橋墩局部沖刷深度 7
2.3.3橋墩的最低沖刷線高程 7
2.4 本章小結(jié) 7
第3章 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
3.1 尺寸擬定 9
3.1.1主梁間距與主梁片數(shù) 9
3.1.2主梁高度 9
3.1.3主梁截面細(xì)部尺寸 9
3.1.4計(jì)算截面幾何特性 10
3.1.5橫截面布置 12
3.1.6橫截面沿跨長(zhǎng)的變化 13
3.1.7橫隔梁的設(shè)置 13
3.2 主梁內(nèi)力計(jì)算 13
3.2.1恒載內(nèi)力計(jì)算 14
3.2.2 活載內(nèi)力計(jì)算 17
3.2.3計(jì)算活載內(nèi)力 24
3.2.4主梁內(nèi)力組合 38
3.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定和布置 40
3.3.1估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定和布置 40
3.3.2估算普通鋼筋數(shù)量的確定和布置 41
3.4 截面幾何性質(zhì)計(jì)算 44
3.5 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 51
3.5.1斜截面抗剪承載力計(jì)算 51
3.5.2距支點(diǎn)h/2截面抗剪承載力驗(yàn)算 51
3.5.3變截面點(diǎn)處抗剪承載力驗(yàn)算 52
3.6 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 54
3.6.1摩阻損失 54
3.6.2錨具變形損失 55
3.6.3分批張拉損失 56
3.6.4第一批預(yù)應(yīng)力損失匯總 60
3.6.5鋼筋應(yīng)力松弛損失 60
3.6.6混凝土收縮、徐變損失 61
3.7 正常使用極限狀態(tài) 62
3.7.1正截面抗裂性驗(yàn)算 62
3.7.2斜截面抗裂性驗(yàn)算 63
3.8 持久狀況應(yīng)力驗(yàn)算 67
3.8.1跨中截面混凝土法向正應(yīng)力驗(yàn)算 67
3.8.2斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算 67
3.9 短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算 69
3.9.1上緣混凝土應(yīng)力 69
3.9.2下緣混凝土應(yīng)力 70
3.10 本章小結(jié) 70
第4章 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 71
4.1 高程計(jì)算 71
4.2 尺寸擬定 71
4.2.1橋臺(tái)尺寸擬定 71
4.3 承載力驗(yàn)算 74
4.4 樁長(zhǎng)計(jì)算 82
4.4.1 橋墩樁長(zhǎng)計(jì)算 83
4.4.2橋臺(tái)臺(tái)高及橋臺(tái)下鉆孔灌注樁樁長(zhǎng)計(jì)算 85
4.5 本章小結(jié) 87
第5章 施工方法設(shè)計(jì) 88
5.1 預(yù)應(yīng)力混凝土梁的預(yù)制 88
5.1.1模板 88
5.1.2預(yù)應(yīng)力鋼筋的置備 88
5.1.3預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉 88
5.1.4孔道壓漿 88
5.2 預(yù)應(yīng)力混凝土梁的安裝 88
5.3 樁基礎(chǔ)的施工 89
5.3.1準(zhǔn)備工作 89
5.3.2鉆孔 90
5.3.3清孔、吊裝鋼筋骨架、驗(yàn)孔 90
5.3.4灌注水下混凝土 90
5.4 橋墩橋臺(tái)施工 90
5.4.1施工前期準(zhǔn)備 90
5.4.2施工過(guò)程及要點(diǎn) 90
5.5 本章小結(jié) 90
結(jié)論 92
參考文獻(xiàn) 93
致謝 94
摘 要
本設(shè)計(jì)橋名為永和橋，橋位中心樁號(hào)為K0+904.73，橋梁全長(zhǎng)188.480m 。橋面凈寬為凈7+2×1.0m，設(shè)計(jì)荷載為公路Ⅱ級(jí)，人群荷載為3.0KN/m2。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用30m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，橫橋向4片主梁，縱向6跨；下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式橋墩，肋板式橋臺(tái)，鉆孔樁基礎(chǔ)。本橋設(shè)3道伸縮縫，分別在兩橋臺(tái)和橋中心處。支座采用普通板式橡膠支座，全橋設(shè)48個(gè)板式橡膠支座。
本橋共進(jìn)行了四部分內(nèi)容設(shè)計(jì)，第一部分水文計(jì)算，在此部分計(jì)算了設(shè)計(jì)流量，確定了滿(mǎn)足水文要求的最小橋長(zhǎng)、橋面最低標(biāo)高以及沖刷線標(biāo)高；第二部分進(jìn)行了上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了上部結(jié)構(gòu)總、橫斷面形式，擬定了T梁的截面尺寸，計(jì)算了荷載橫向分布系數(shù)以及主梁內(nèi)力，進(jìn)行了配筋設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。第三部分為下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了墩、臺(tái)、基礎(chǔ)的形式，擬定了相應(yīng)的尺寸，并計(jì)算了樁長(zhǎng)。第四部分對(duì)施工工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁；雙柱式橋墩；肋板式橋臺(tái)；樁基礎(chǔ)；板式橡膠支座
ABSTRACT
The bridge designed, whose central pier number is K0+904.73, is named as Yonghe Bridge. The total longitude of the bridge is 188.480m, and the width of whose bridge floor is 7+2×1.0. The bridge is designed up to Grade Ⅱ for motorway, and 3.0KN/㎡ for crowds. The superstructure of the bridge adopts 30m prestressed concrete simple-span beams. There are four beams in the latitude and six in the longitude. The substructure uses doubled piers, ribbing abutments, and pile foundation. The bridge has three expansion joints, which are located at the two abutments and the centre of the bridge. The slab-shaped rubber bearings are chosen in the design. There are 48 common rubber piers in this design.
Four sections constitute this design. The first is hydrological calculation, which figures out the designed discharge, ascertains the minimum length of the bridge to satisfy the hydrological requirements, the minimum height of the deck and the minimum line to be washed. The second part deals with the superstructure, gives a design of vertical and horizontal cut section dimensions of the T-beam, calculates the horizontal load distributing modulus, the stress of the beam, proofreads the steel rod demand and the consequence. The third section designs the substructure, ascertains the forms of piers, abutments, basements and their corresponding dimensions, and thus ,works out the length of the pile . At last,a brief explanation to construction technics has been given .
Key words: Prestressed concrete simple span T beam；Doubled pier；Ribbing abutment；Pile foundation；Slab-shaped rubber bearing
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第1章 緒 論
1.1選題的目的及意義
我是一名即將投身于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的畢業(yè)生，因此，我選了橋梁設(shè)計(jì)作為我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，以此來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)行一個(gè)了解。
隨著黑龍江地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，流動(dòng)車(chē)輛數(shù)量激增，導(dǎo)致車(chē)輛過(guò)河呈擁擠、堵車(chē)狀況，嚴(yán)重阻礙了河兩岸地區(qū)的發(fā)展。為了緩解此狀況，決定在該河段修建一座橋。此橋的建設(shè)將帶動(dòng)城市工業(yè)、商業(yè)、旅游業(yè)等諸多方面的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
1.1.1國(guó)內(nèi)外研究狀況
預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是在上個(gè)世紀(jì)中葉左右發(fā)展起來(lái)的，當(dāng)時(shí)鋼材緊缺，為節(jié)省鋼材，各國(guó)開(kāi)始采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替部分的鋼結(jié)構(gòu)以盡快發(fā)展經(jīng)濟(jì)。50年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開(kāi)始突破了100米，到80年代則達(dá)到440米。雖然跨徑太大時(shí)并不總是用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)好，但是，在實(shí)際工程中，跨徑小于400米時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。
我國(guó)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展晚，但是發(fā)展速度大?，F(xiàn)在，我國(guó)已經(jīng)有了簡(jiǎn)支梁、帶鉸或帶掛梁的T構(gòu)、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系。
雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到80年。但是，在橋梁結(jié)構(gòu)中，隨著預(yù)應(yīng)力理論的不斷成熟和實(shí)踐的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)用必將越來(lái)越廣泛。
伴隨著高強(qiáng)度水泥、特種水泥的出現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的使用得到了空前的推廣，預(yù)應(yīng)力混凝土大跨度橋梁紛紛誕生。還由于砼造假低廉，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)正向鋼結(jié)構(gòu)發(fā)起沖擊。
1.1.2工程概況
永和橋位于松花江干流中下游。橋位處河床寬闊，溝底較平坦，比降0.025%，屬平原區(qū)寬灘河段，具有坡降平緩、流速小、含沙量小的特點(diǎn),抗沖刷能力較差。河床土質(zhì)由表至下為種植土、亞粘土、中砂、砂夾礫石。永和橋所處地屬于嚴(yán)寒地區(qū)。
根據(jù)對(duì)該河段的地質(zhì)、地貌、水文條件的調(diào)查，本次設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)支T形梁橋結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)支梁橋是一種歷史悠久的經(jīng)典橋型。簡(jiǎn)支梁橋一般主梁預(yù)制，吊裝安裝施工。該結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：施工方法簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量可靠，實(shí)現(xiàn)橋梁的工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化和裝配化生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力簡(jiǎn)單、制作方便。
1.2 技術(shù)資料
1.2.1橋面凈空
凈7+2×1.0
1.2.2設(shè)計(jì)荷載
公路Ⅱ級(jí)，人群荷載
1.2.3設(shè)計(jì)水位
125.00m
1.2.4計(jì)算要求
設(shè)計(jì)流量
確定橋長(zhǎng)
確定橋面最低標(biāo)高
上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算
下部結(jié)構(gòu)計(jì)算
1.3 結(jié)構(gòu)形式
上部采用30m裝配式A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁
下部采用雙柱式橋墩，肋板式橋臺(tái)，鉆孔樁基礎(chǔ)，全橋全部支座采用普通板式橡膠支座。
1.4 主要材料
預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用標(biāo)準(zhǔn)型-15.2-1860-Ⅱ-GB/T 5224－1995鋼絞線,其各項(xiàng)指標(biāo)為：
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：
抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：
彈性摸量 ：
線密度：
非預(yù)應(yīng)力鋼筋：主筋采用HRB400鋼筋
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：
抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:
彈性摸量:
混凝土: 主梁采用強(qiáng)度等級(jí)為C50的混凝土
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：
彈性模量：
剪切模量：
重度：
1.5 上部結(jié)構(gòu)說(shuō)明書(shū)
1.5.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范
《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTG B01-2003）
《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》 （JTG D62-2004）
《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （JTG B01-2003）
1.5.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)跨徑 30m
計(jì)算跨徑 29.14m
主梁全長(zhǎng) 29.96m
梁高 1.95m
1.5.3設(shè)計(jì)要求
1為減輕主梁的安裝重量，增強(qiáng)橋梁的整體性，在預(yù)制T梁上設(shè)600mm的濕接縫
2設(shè)計(jì)構(gòu)件尺寸按照《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》(JTG D62-2004)中關(guān)于主梁構(gòu)造的要求和主梁橫截面抗彎效率指標(biāo)的檢驗(yàn)確定。
3對(duì)主梁各截面進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。
1.5.4施工工藝
（1）按后張法施工工藝制作主梁，采用OVM夾片錨具，金屬波紋管成孔。
（2）支架、模板的安裝應(yīng)保證工程構(gòu)造物的形狀、尺寸及各部分相互位置的正確性。
（3）預(yù)應(yīng)力鋼束采用分批張拉，嚴(yán)格按規(guī)程操作。
（4）管道成孔要保證質(zhì)量，保證孔道暢通。
（5）保證混凝土的質(zhì)量。
1.6 下部結(jié)構(gòu)說(shuō)明書(shū)
1.6.1各部分尺寸見(jiàn)墩臺(tái)一般構(gòu)造圖
1.6.2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
（1）灌注樁用的原材料和混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定
（2）成孔深度必須符合設(shè)計(jì)要求
（3）實(shí)際澆注混凝土不得小于計(jì)算體積
（4）灌注后的樁頂標(biāo)高必須符合設(shè)計(jì)要求
1.6.3施工注意事項(xiàng)
（1）預(yù)防塌孔
（2）預(yù)防樁孔偏斜
（3）預(yù)防鋼筋籠變形，保護(hù)層不夠，深度不符合要求
第2章 水文計(jì)算
2.1 計(jì)算設(shè)計(jì)洪水流量
已知粗糙系數(shù)：因?yàn)闊o(wú)河灘，所以：，洪水比降，設(shè)計(jì)水位。
表 2.1 洪水?dāng)嗝嫠τ?jì)算
樁號(hào)
河床標(biāo)高
（m）
水深
（m）
平均水深
（m)
水面寬度 （m）
過(guò)水面積
（㎡)
累計(jì)面積
（㎡）
K0＋821.61
121.90
3.10
——
——
——
0
K0＋826.75
120.83
4.17
3.635
5.14
18.7
18.7
K0＋836.20
117.92
7.08
5.625
9.45
53.2
71.8
K0＋856.20
117.70
7.30
7.190
20.00
143.8
215.6
K0＋881.26
117.19
7.81
7.555
25.06
189.3
405.0
K0＋899.69
117.00
8.00
7.905
18.43
145.7
550.7
K0＋915.05
117.04
7.96
7.980
15.36
122.6
673.2
K0＋942.70
118.28
6.72
7.340
27.65
203.0
876.2
K0＋956.01
117.00
8.00
7.360
13.31
98.0
974.1
K0＋977.51
117.43
7.57
7.785
21.50
167.4
1141.5
K0＋989.80
122.36
2.64
5.105
12.29
62.7
1204.3
由表2.1得：
過(guò)水面積
河床寬
平均水深
平均流速
流量
2.2 橋長(zhǎng)的計(jì)算
2.2.1橋孔凈長(zhǎng)度
由于該河段有明顯河槽，所以根據(jù)我國(guó)公路橋梁最小橋孔凈長(zhǎng)度公式計(jì)算： （2.1）
因?yàn)樵摌蛭挥诖畏€(wěn)定河段，知k=0.95,n=0.87。
即由公式（2.1）得，橋梁最小橋孔凈長(zhǎng)度為：
2.2.2河床橋孔布設(shè)
根據(jù)橋位河床橫斷面形態(tài)，將左岸橋臺(tái)樁號(hào)布置在K0+817.113；取6孔30米預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁為上部結(jié)構(gòu)；雙柱式橋墩，墩徑1.5米；各墩臺(tái)位置和樁號(hào)如表2.2所示；右岸橋臺(tái)樁號(hào)為K0+992.331。該橋孔布設(shè)方案的橋孔凈長(zhǎng)度為30×6－1.5×5＝172.5m>最小橋孔凈長(zhǎng)度159.78米，所以該橋孔布設(shè)方案合理。
表2.2 墩臺(tái)位置及樁號(hào)
墩臺(tái)
中心
0號(hào)橋臺(tái)
1號(hào)橋墩
2號(hào)橋墩
3號(hào)橋墩
4號(hào)橋墩
5號(hào)橋墩
6號(hào)橋臺(tái)
里程樁號(hào)
K0+
817.113
844.729
874.725
904.722
934.719
964.715
992.331
2.2.3橋面最底高程計(jì)算
該河段不通航，則按設(shè)計(jì)洪水位計(jì)算橋面最低高程：
（2.2）式中：
——設(shè)計(jì)水位，本水文計(jì)算中。
——各種水面升高值總和，經(jīng)綜合考慮后，取0.4m。
——橋下凈空安全值，本設(shè)計(jì)取=0.5m。
——橋梁上部構(gòu)造建筑高度=梁高+鋪裝層厚度=1.95+0.12=2.07m。
所以，由公式（2.2）得：橋面最低高程
2.3 沖刷計(jì)算
2.3.1一般沖刷后水深
因?yàn)楹哟餐临|(zhì)是粘性土，所以粘性土河槽的一般沖刷后水深為：
（2.3）
其中：
;
;
=0.55。
由公式（2.3）得：一般沖刷后水深
2.3.2橋墩局部沖刷深度
因?yàn)楹哟餐临|(zhì)是粘性土，
式中：
B1—計(jì)算墩寬，本設(shè)計(jì)中為1.5米
所以,粘性土河槽的橋墩局部沖刷深度為：
（2.4）
本橋的橋墩為雙柱式墩，墩徑1.5米，墩形系數(shù)表1.0，計(jì)算墩寬＝1.5米，
行近流速。
由公式（2.4），即：
2.3.3橋墩的最低沖刷線高程
2.4 本章小結(jié)
經(jīng)過(guò)本章的水文計(jì)算，確定了該河的設(shè)計(jì)流量、橋孔凈長(zhǎng)172.5m、橋面最低高程和橋墩的最低沖刷線高程。
第3章 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 尺寸擬定
3.1.1主梁間距與主梁片數(shù)
主梁間距均為2.2m。
考慮到橋面凈寬為7-2×1.0m，選用4片梁。
3.1.2主梁高度
梁高為1.95m，高跨比，滿(mǎn)足預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比的要求（）。
3.1.3主梁截面細(xì)部尺寸
跨中截面處T梁的翼板厚度為150mm，翼板根部加厚到300mm。初擬馬蹄寬度550mm，高度250mm。從腹板本身穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板的厚度不宜小于其高度的1/15；從截面效率分析，腹板越薄，ρ值越大，通常為160～220mm，本設(shè)計(jì)腹板厚度采取200mm。
按照以上擬定的外形尺寸，繪制出預(yù)制梁的跨中截面布置圖。如圖3.1、圖3.2、圖3.3和圖3.4所示。
圖3.1 中梁跨中截面（單位：mm）
圖3.2 中梁支點(diǎn)截面（單位：mm）
圖3.3 外梁跨中橫截面（單位：mm）
圖3.4 外梁支點(diǎn)橫截面（單位：mm）
3.1.4計(jì)算截面幾何特性
將主梁跨中截面劃分為幾個(gè)規(guī)則圖形的小單元。
1、2號(hào) 梁（中梁）大毛截面
2號(hào) 梁（中梁）大毛截面跨中截面的幾何特性計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3.1所示。
表3.1 2號(hào) 梁（中梁）大毛截面的截面的幾何特性
分塊
名稱(chēng)
分塊
面積 Ai (mm2)
分塊積
形心至
上緣距離yi (mm4)
分塊面
積對(duì)上
緣靜矩 Si=AiYi (mm3)
自身
慣性矩
Ii (mm4)
yi=ys-yi
(mm)
分塊面
積對(duì)截
面形心
慣矩Ii=Aidi2 (mm4)
(mm4)
翼板
330000
75
24750000
618750000
640
135236348395
1.35855×1011
三角承托
67500
200
13500000
84375000
515
17913937661
1.79983×1010
腹板
310000
925
286750000
62064583333
-210
13649943161
7.57145×1010
下三角
30625
1642
50276042
52105035
-927
26288845694
2.63410×1010
馬蹄
137500
1825
250937500
716145833
-1110
169364367446
1.70081×1011
∑
875625
——
626213542
∑I =4.25989×1011mm4
其中：
大毛截面形心至上緣距離：
。
由表3.1得：
上核心距： 。
下核心距：。
截面抗彎效率指標(biāo) 。
滿(mǎn)足規(guī)定要求ρ在0.450.55之間。
2、2號(hào) 梁（中梁）小毛截面
2號(hào) 梁（中梁）小毛截面跨中截面的幾何特性計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3.2所示。
其中：
小毛截面形心至上緣距離：
由表3.2得：
上核心距： 。
下核心距：。
截面效率指標(biāo) 。
滿(mǎn)足規(guī)定要求ρ在0.450.55之間。
表明：以上初擬的主梁跨中截面尺寸是合理的。
表3.2 2號(hào) 梁（中梁）小毛截面的截面的幾何特性
分塊
名稱(chēng)
分塊
面積 Ai (mm2)
分塊積
形心至
上緣距離yi (mm4)
分塊面
積對(duì)上
緣靜矩 Si=AiYi (mm3)
自身
慣性矩
Ii (mm4)
yi=ys-yi
(mm)
分塊面
積對(duì)截
面形心
慣矩Ii=Aidi2 (mm4)
(mm4)
翼板
240000
18000000
450000000
75
713.50
1.2217897×1011
1.22629×1011
三角承托
67500
13500000
84375000
200
588.50
2.3377248×1010
2.34616×1010
腹板
310000
286750000
62064583333
925
-136.50
5.7761883×109
6.78408×1010
下三角
30625
50276041
52105034.7
1641. 7
-853.17
2.2291852×1010
2.23440×1010
馬蹄
137500
250937500
716145833
1825
-1036.50
1.4772133×1011
1.48437×1010
∑
785625
619463541
——
——
——
——
3.84713×1010
3.1.5橫截面布置
⑴ 主梁間距與主梁片數(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(jì)，同時(shí)加寬翼緣板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)ρ很有效，故在許可條件下適當(dāng)加寬T梁翼板。本設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式簡(jiǎn)支T形梁，采用主梁間距2.2 m，混凝土濕接縫0.60 m?？紤]人行道適當(dāng)挑空，凈7＋2×1.0 m的橋面寬度選用4片主梁，見(jiàn)圖3.5 。
1/2跨中斷面 1/2支點(diǎn)斷面
圖3.5 橫斷面布置圖 (單位：mm)
3.1.6橫截面沿跨長(zhǎng)的變化
圖3.6 橫截面尺寸（單位：mm）
如圖3.6所示，本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的T梁翼緣板厚度沿跨長(zhǎng)不變，梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，而在距梁端4980～780mm范圍內(nèi)逐漸將腹板加厚到與馬蹄同寬。根據(jù)《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》(JTG D62-2004)規(guī)定要求當(dāng)腹板寬度有變化時(shí)，其過(guò)渡段長(zhǎng)度不宜小于12倍的腹板寬度差。本設(shè)計(jì)中的過(guò)渡段為4200mm≥12b=12×（550-200）=4200mm，規(guī)范滿(mǎn)足要求。
3.1.7橫隔梁的設(shè)置
標(biāo)準(zhǔn)跨徑30m，梁長(zhǎng)29.96m，計(jì)算跨徑29.14m，為加強(qiáng)橫向連接，提高整體受力性能，在橋跨中點(diǎn)、三分點(diǎn)、六分點(diǎn)和支點(diǎn)處設(shè)置7道橫隔梁，其間距為5m、4.57m。端橫隔梁高度為1800mm，厚度為上部260mm，下部為240mm；中橫隔梁高度為1550mm，厚度為上部200mm，下部180mm。
3.2 主梁內(nèi)力計(jì)算
3.2.1恒載內(nèi)力計(jì)算
恒載集度
1、預(yù)制梁自重
（1）邊梁
主梁預(yù)制部分體積分為三段，第一段為跨中部分段，該段橫截面積為跨中橫截面積。第二段為腹板漸變段，該段體積近似漸變，采用近似算法。第三段為全截面段，橫截面積為支點(diǎn)處橫截面大小。
第一段部分橫截面積806875，長(zhǎng)度20，體積為 。第二部分橫截面積近似為1041029,長(zhǎng)度8400，體積為，第三部分橫截面積1275182.292,長(zhǎng)度為1560，體積為?？傮w積為。
橫隔梁體積：
所以橫載集度：
（2）內(nèi)梁
外梁預(yù)制部分體積的劃分方法同內(nèi)梁的劃分。第一部分體積為,第二部分體積為，第三部分體積為。
橫隔梁體積：
。
所以橫載集度：
2 、二期恒載
（1） 現(xiàn)澆T梁翼板恒載集度
邊梁現(xiàn)澆翼緣板體積為，內(nèi)梁現(xiàn)澆部分體積為。
（2）鋪裝
2％坡度砼三角墊層造橫坡，瀝青砼面層50mm鋪裝：集度均分給四片主梁集度為3.54KN/m。
（3）欄桿
單側(cè)人行欄集度：1.0KN/m。
將兩側(cè)人行欄均攤給4片主梁，則：集度為。
（4）人行道板
單車(chē)人行道板集度：4.0KN/m。
將兩側(cè)人行道板均攤給4片主梁，則：集度為。
（5） 邊梁二期恒載集度
。
（6）內(nèi)梁橫載集度
。
3、恒載內(nèi)力
分別將內(nèi)力計(jì)算見(jiàn)表3.3、表3.4、表3.5、表3.6，并匯總于表3.7和表3.8。
表3.3 邊梁1期恒載
邊梁1期恒載
計(jì)算部位
計(jì)算部位距離支點(diǎn)X(m)
V(KN)
M(KN.m)
支點(diǎn)
0
344.33
0.00
0.5h
0.975
321.29
324.49
0.25L0
7.285
172.17
1881.35
0.5L0
14.57
0.00
2508.46
變截面點(diǎn)
4.5
237.98
1310.21
g1=23.6330
L0=29.14
h=1.95
表3.4 邊梁2期恒載
邊梁2
期恒載
計(jì)算部位
計(jì)算部
位距離
支點(diǎn)X(m)
V(KN)
M(KN.m)
支點(diǎn)
0
113.11
0.00
0.5h
0.975
105.54
106.59
0.25L0
7.285
56.55
617.99
0.5L0
14.57
0.00
823.99
變截面點(diǎn)
4.5
78.17
430.38
g2=7.7631
L0=29.14
h=1.95
表3.5 內(nèi)梁1期恒載
內(nèi)梁1
期恒載
計(jì)算
部位
計(jì)算部位距離
支點(diǎn)x(m)
V(KN)
M(KN.m)
支點(diǎn)
0
364.04
0.00
0.5h
0.975
339.67
343.06
0.25L0
7.285
182.02
1989.00
0.5L0
14.57
0.00
2652.00
變截面點(diǎn)
4.5
251.60
1385.18
g1=24.9853
L0=29.14
h=1.95
表3.6 內(nèi)梁2期恒載
內(nèi)梁2
期恒載
計(jì)算
部位
計(jì)算部位距離
支點(diǎn)X(m)
V(KN)
M(KN.m)
支點(diǎn)
0
138.15
0.00
0.5h
0.975
128.91
130.19
0.25L0
7.285
69.08
754.83
0.5L0
14.57
0.00
1006.44
變截面點(diǎn)
4.5
95.48
525.68
g2=9.4820
L0=29.14
h=1.95
，
表3.7 1號(hào)、4號(hào)梁恒載內(nèi)力
1號(hào)
一期恒載
二期恒載
V0
344.33
113.11
Vh/2
321.29
105.54
V變
237.98
78.17
VL/4
172.17
56.55
VL/2
0.00
0.00
M0
0.00
0.00
Mh/2
324.49
106.59
M變
1310.21
430.38
ML/4
1881.35
617.99
ML/2
2508.46
823.99
表3.8 2號(hào)、3號(hào)梁恒載內(nèi)力
2號(hào)
一期恒載
二期恒載
V0
364.04
138.15
Vh/2
339.67
128.91
V變
251.60
95.48
VL/4
182.02
69.08
VL/2
0.00
0.00
M0
0.00
0.00
Mh/2
343.06
130.19
M變
1385.18
525.68
ML/4
1989.00
754.83
ML/2
2652.00
1006.44
3.2.2 活載內(nèi)力計(jì)算
活載內(nèi)力計(jì)算采用修正剛性橫梁法。
1、沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù)
本橋跨內(nèi)設(shè)7道橫隔梁，使各片主梁之間具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為：，該橋?qū)儆谡瓨?，順橋向的撓屈變形比橫橋向的撓曲變形要大得多，近似假定在橫橋向橫隔梁呈剛性，不計(jì)它的彎曲變形，但是本設(shè)計(jì)考慮主梁道扭矩的扭轉(zhuǎn)變形，考慮主梁抗扭剛度的修正系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用修正剛性橫隔梁法求跨中橫向力分布系數(shù)。
a）、1號(hào)梁
（3.1）
（3.2）
式中：
結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑（m）；
結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(N/m2)；
結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩(m4)；
結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量(kg/m)；
；
重力加速度,,,毛截面積,由公式（3.2）得：。
所以由公式（3.1）得：
4號(hào)梁同1號(hào)梁。
b）、2號(hào)梁：
,,
毛截面積,=2231.46Kg/m,
所以由公式（3.1）得：
該橋梁為兩車(chē)道，故車(chē)道折減系數(shù)為1.0。
抗扭貫矩計(jì)算：
對(duì)于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算：
（3.3）
式中：
和——相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和厚度；
——矩形截面抗扭剛度系數(shù)；
——梁截面劃分為單個(gè)矩形截面的塊數(shù)。
圖3.7 IT計(jì)算圖示
a）、內(nèi)梁：翼緣板換算平均厚度
b）、外梁：翼緣板換算平均厚度
馬蹄部分的換算平均厚度：
腹板部分的換算平均厚度：
由公式（3.3）得IT，其計(jì)算結(jié)果匯于表3.9和表3.10中。
表3.9 跨中邊梁IT計(jì)算結(jié)果
跨中邊梁IT
（mm）
（mm）
2000.00
190.97
0.0955
4.64322
1421.53
200.00
0.1407
0.303453
3.45093
550.00
337.50
0.6136
0.2063
4.36198
求和
12.4561
表3.10 跨中內(nèi)梁IT計(jì)算結(jié)果
跨
中
內(nèi)
梁
IT
（mm）
（mm）
2200
183.75
0.0835
4.54925
1428.75
200
0.1400
0.3036
3.47015
550
337.5
0.6136
0.2063
4.36155
求和
12.3810
注：以上表中值由查（第120頁(yè)表2-3-2）得到，表中不能直接查詢(xún)的由相鄰兩值線性?xún)?nèi)插得到。
2、修正系數(shù)的計(jì)算
（3.4）
其中：混凝土剪切模量取彈性模量的0.4倍，，由公式（3.4）得。
3、橫向影響線豎標(biāo)計(jì)算
， ，，
，
，
為求得各主梁的橫向力分布系數(shù)，車(chē)道荷載和人群荷載按照最不利位置布載，布置如圖3.8和圖3.9所示。
圖3.8 1號(hào)梁跨中位置
圖3.9 2號(hào)梁跨中位置橫向布載
由于跨中位置主梁豎向位移較小，本設(shè)計(jì)橫向力分布近似采用杠桿法確定橫向力分布系數(shù)，同樣按照主梁受力最不利狀態(tài)布置荷載，如圖3.10和圖3.11所示。
圖3.10 1號(hào)梁支點(diǎn)位置橫向布載
圖3.11 2號(hào)梁支點(diǎn)位置橫向布載
a）、1號(hào)梁橫向力分布系數(shù)：
跨中：
車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)。
行車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)。
支點(diǎn)：
車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)。
行車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)。
b）、2號(hào)梁橫向力分布系數(shù)：
跨中：
車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)。
行車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)。
支點(diǎn)：
車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)。
行車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)。
假設(shè)第一道中橫隔梁道處的橫向力分布與跨中處的橫向力分布相同，支點(diǎn)處道第一道橫隔梁區(qū)段內(nèi)的橫向力分布按照線性變化。則有圖3.12、圖3.13、圖3.14和圖3.15所示。
圖3.12 1號(hào)梁車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)
圖3.13 1號(hào)梁人行道荷載橫向力分布系數(shù)
圖3.14 2號(hào)梁車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)
圖3.15 2號(hào)梁人行道荷載橫向力分布系數(shù)
c)、橫向分布系數(shù)匯總于3.11中。
表3.11 活載橫向分布系數(shù)
荷載類(lèi)別
1號(hào)梁
2號(hào)梁
mc
m0
mc
m0
車(chē)道荷載
0.6243
0.4546
0.5435
0.7955
人行道荷載
1.3182
0.7238
1.3182
0
3.2.3計(jì)算活載內(nèi)力
公路Ⅱ級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值。
1號(hào)梁車(chē)道荷載計(jì)算：
（I）、a）、1號(hào)梁支點(diǎn)處剪力根據(jù)圖3.16計(jì)算
圖3.16 1號(hào)梁車(chē)道荷載橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
車(chē)道荷載的均布載全梁雙車(chē)道布置，由于橫向力分布系數(shù)在第一個(gè)橫隔梁間距內(nèi)呈單調(diào)遞增，支點(diǎn)處剪力影響線在此段單調(diào)遞減，因此不能用觀察法判斷車(chē)道荷載集中載的布置位置。下面根據(jù)圖3.17試探性地來(lái)探索一下集中載位置的確定方法：
圖3.17 1號(hào)梁支點(diǎn)截面橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
橫向分布系數(shù)在第一個(gè)橫隔梁間距內(nèi)的表達(dá)式為：
,支點(diǎn)處主梁剪力影響線在第一個(gè)橫隔梁間距內(nèi)的表達(dá)式為：
,則：
,
，則解得，且僅有唯一解。
所以在區(qū)間內(nèi)函數(shù)單調(diào),在區(qū)間內(nèi)
，，。
當(dāng)時(shí)，用觀察法可知單調(diào)遞減。所以在全梁區(qū)間內(nèi)集中載的最不利布置位置是在處。
（3.5）
式中是橫向力分布系數(shù)沿全梁分布的函數(shù)，是影響線豎標(biāo)沿全梁變化的函數(shù)，是車(chē)道集中在的最不利布置位置距離原點(diǎn)的距離。
由于與在本設(shè)計(jì)中沿全梁長(zhǎng)都是折線段或者直線，因此符合圖乘法的求積分運(yùn)算條件。由公式（3.5）得：
b）、1號(hào)梁距離支點(diǎn)處剪力計(jì)算。
圖3.18 1號(hào)梁在h/2處橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.18得：
c）、1號(hào)梁變化點(diǎn)截面處剪力計(jì)算。
由圖3.19及公式（3.5）得：
d）、1號(hào)梁四分點(diǎn)截面處剪力計(jì)算。
由圖3.20得：
圖3.19 1號(hào)梁在變化點(diǎn)截面處橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
圖3.20 1號(hào)梁在四分點(diǎn)截面處橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
e）、1號(hào)梁跨中截面處剪力計(jì)算。
圖3.21 1號(hào)梁在跨中截面處橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.21得：
（Ⅱ）、a）、1號(hào)梁距離支點(diǎn)h/2截面彎矩計(jì)算：
圖3.22 1號(hào)梁h/2截面橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
此種情況集中荷載的選取同求支點(diǎn)處剪力的布載方法相同，發(fā)現(xiàn)在內(nèi)函數(shù)單調(diào)，因此只要比較集中載在和時(shí)的大小就能確定集中載的位置。發(fā)現(xiàn)，所以取pk位于x=4.57處。
由圖3.22得：
b）、1號(hào)梁變化點(diǎn)截面彎矩計(jì)算。
圖3.23 1號(hào)梁在變化點(diǎn)截面處橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
由圖3.23得：
c）、1號(hào)梁四分點(diǎn)截面彎矩計(jì)算。
圖3.24 1號(hào)梁在四分點(diǎn)截面處橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
由圖3.24得：
d）、1號(hào)梁跨中截面彎矩計(jì)算。
由圖3.25得：
圖3.25 1號(hào)梁在跨中截面處橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
（Ⅲ）、a）、2號(hào)梁支點(diǎn)截面剪力計(jì)算。
圖3.26 2號(hào)梁在支點(diǎn)截面處橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.26得：
b）、2號(hào)梁距離支點(diǎn)h/2剪力彎矩計(jì)算。
圖3.27 2號(hào)梁在h/2截面處橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.27得：
c）、2號(hào)梁變化點(diǎn)截面處剪力計(jì)算。
由圖3.28得：
圖3.28 2號(hào)梁在變化點(diǎn)截面處橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
d）、2號(hào)梁四分點(diǎn)截面處剪力計(jì)算：
圖3.29 2號(hào)梁在四分點(diǎn)截面處橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.29得：
e）、2號(hào)梁跨中截面處剪力計(jì)算。
由圖3.30得：
圖3.30 2號(hào)梁在跨中截面處橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
（Ⅳ）、a）、2號(hào)梁距離支點(diǎn)h/2截面處彎矩計(jì)算。
圖3.31 2號(hào)梁在h/2截面處橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
由圖3.31得：
b）、2號(hào)梁變化點(diǎn)截面彎矩計(jì)算。
由圖3.32得：
圖3.32 2號(hào)梁在變化點(diǎn)截面處橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
c）、2號(hào)梁四分點(diǎn)截面彎矩計(jì)算。
圖3.33 2號(hào)梁在四分截面處橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
由圖3.33得：
d）、2號(hào)梁跨中彎矩計(jì)算。
圖3.34 2號(hào)梁在跨中截面處橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
由圖3.34得：
（Ⅴ）、a）、1號(hào)梁支點(diǎn)截面人行道荷載引起的剪力計(jì)算。
圖3.35 1號(hào)梁在支點(diǎn)截面處人行道荷載橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.35得：
b）、1號(hào)梁h/2截面人行道荷載引起的剪力計(jì)算。
圖3.36 1號(hào)梁在h/2截面處人行道荷載橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.36得：
c）、1號(hào)梁變化點(diǎn)截面人行道荷載引起的剪力計(jì)算。
圖3.37 1號(hào)梁在變化點(diǎn)截面處人行道荷載橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.37得：
d）、1號(hào)梁四分點(diǎn)截面人行道荷載引起的剪力計(jì)算。
圖3.38 1號(hào)梁在四分點(diǎn)截面處人行道荷載橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.38得：
e）、1號(hào)梁跨中截面人行道荷載引起的剪力計(jì)算。
圖3.39 1號(hào)梁在跨中截面處人行道荷載橫向力分布系數(shù)及剪力影響線
由圖3.39得：
（Ⅵ）a）、1號(hào)梁h/2截面人行道荷載引起的彎矩計(jì)算。
圖3.40 1號(hào)梁在h/2截面處人行道荷載橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
由圖3.40得：
b）、1號(hào)梁變化點(diǎn)截面人行道荷載引起的彎矩計(jì)算。
圖3.41 1號(hào)梁在變化點(diǎn)截面處人行道荷載橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
由圖3.41得：
c）、1號(hào)梁四分點(diǎn)截面人行道荷載引起的彎矩計(jì)算。
圖3.42 1號(hào)梁在四分點(diǎn)截面處人行道荷載橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
由圖3.42得：
d）、1號(hào)梁跨中截面人行道荷載引起的彎矩計(jì)算。
圖3.43 1號(hào)梁在跨中截面處人行道荷載橫向力分布系數(shù)及彎矩影響線
由圖3.43得：
（Ⅶ）、2號(hào)梁的人群荷載引起的內(nèi)力計(jì)算方法與1號(hào)梁一樣，計(jì)算結(jié)果為：
2號(hào)梁：
，，，，，，，，
將以上內(nèi)力匯總于表3.12和表3.13：
表3.12 1號(hào)梁內(nèi)力匯總
1號(hào)梁
公路II級(jí)車(chē)道荷載
人群荷載
V0
251.42KN
35.72 KN
Vh/2
247.13 KN
32.51 KN
V變
229.19 KN
22.49 KN
VL/4
197.55 KN
17.80 KN
VL/2
120.42 KN
7.91 KN
M0
0.00
0.00
Mh/2
215.95KN.m
34.19 KN.m
M變
971.22 KN.m
127.14 KN.m
ML/4
1378.28 KN.m
177.51 KN.m
ML/2
1845.55 KN.m
230.48 KN.m
表3.13 2號(hào)梁內(nèi)力匯總
2號(hào)梁
公路-II級(jí)車(chē)道荷載
人群荷載
V0
333.64KN
18.68 KN
Vh/2
301.53 KN
18.52 KN
V變
199.51 KN
15.75 KN
VL/4
171.97 KN
12.46 KN
VL/2
87.69 KN
5.54 KN
M0
0.00 KN.m
0.00 KN.m
Mh/2
270.52KN.m
18.16 KN.m
M變
857.10 KN.m
80.04 KN.m
ML/4
1211.50 KN.m
117.03 KN.m
ML/2
1606.56 KN.m
161.35 KN.m
3.2.4主梁內(nèi)力組合
根據(jù)構(gòu)件不同時(shí)期不同的受力特點(diǎn)，對(duì)內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)組合、正常使用極限狀態(tài)組合。對(duì)正常使用極限狀態(tài)分為作用或荷載的短期效應(yīng)組合、作用或荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合。
采用如下實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式：
（3.6）
式中：
——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)采用；
——第i個(gè)永久作用的分項(xiàng)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)；
——汽車(chē)荷載分分項(xiàng)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)值（含沖擊系數(shù)）效應(yīng)；
——除汽車(chē)荷載外第j個(gè)可變作用（或荷載）的分項(xiàng)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)
——除汽車(chē)荷載外、其它可變作用（或荷載）效應(yīng)的組合系數(shù)
——結(jié)構(gòu)材料性能的分項(xiàng)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)值；
——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值；
——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗力函數(shù)；
對(duì)于橫載（結(jié)構(gòu)及附加物自重），取，當(dāng)該橫載對(duì)構(gòu)件有利時(shí)??；
汽車(chē)荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)取為；
對(duì)于本設(shè)計(jì)的活載為汽車(chē)、人群橫載為自重時(shí)，取。
本設(shè)計(jì)的組合按照以上規(guī)范采用
a）、承載能力極限狀態(tài)組合設(shè)計(jì)值：
（3.7）
b）、正常使用狀態(tài)短期效應(yīng)組合：
（3.8）
c）、正常使用狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)組合：
（3.9）
由公式（3.7）、公式（3.8）和公式（3.9）將承載能力極限狀態(tài)組合、正常使用狀態(tài)短期效應(yīng)組合和正常使用狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)組合匯于表3.14和表3.15。
表3.14 1號(hào)梁效應(yīng)組合
一號(hào)梁
一期恒載
二期恒載
公路-II級(jí)
車(chē)道荷載
人群荷載
sud
sLd
ssd
V0
344.33
113.11
251.42
35.72
940.92
557.93
644.02
Vh/2
321.29
105.54
247.13
32.51
894.59
524.57
607.63
V變
237.98
78.17
229.19
22.49
725.43
403.73
476.16
VL/4
172.17
56.55
197.55
17.80
570.96
303.57
365.05
VL/2
0.00
0.00
120.42
7.91
177.45
44.45
80.17
M0
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Mh/2
324.49
106.59
215.95
34.19
857.92
518.80
594.85
M變
1310.21
430.38
971.22
127.14
3590.81
2124.45
2450.50
ML/4
1881.35
617.99
1378.28
177.51
5127.61
3042.92
3503.87
ML/2
2508.46
823.99
1845.55
230.48
6840.85
4057.44
4670.32
3.15 2號(hào)梁效應(yīng)組合
2號(hào)梁
一期恒載
二期恒載
公路-II級(jí)
車(chē)道荷載
人群荷載
Rud
RLd
Rsd
V0
364.04
138.15
333.64
18.68
1090.64
623.87
720.73
Vh/2
339.67
128.91
301.53
18.52
1005.18
579.21
667.73
V變
251.60
95.48
199.51
15.75
713.44
421.67
482.34
VL/4
182.02
69.08
171.97
12.46
556.03
314.95
366.58
VL/2
0.00
0.00
87.69
5.54
128.97
32.23
58.07
M0
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Mh/2
343.06
130.19
270.52
18.16
966.96
573.12
653.46
M變
1385.18
525.68
857.10
80.04
3582.62
2236.28
2504.35
ML/4
1989.00
754.83
1211.50
117.03
5119.77
3205.36
3586.62
ML/2
2652.00
1006.44
1606.56
161.35
6820.02
4272.93
4782.21
3.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定和布置
本梁采用A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，因此需根據(jù)正截面抗裂要求確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，并根據(jù)承載能力極限狀設(shè)計(jì)要求確定普通鋼筋數(shù)量。
3.3.1估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定和布置
根據(jù)我國(guó)對(duì)A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土的定義得：，，，由以上三式公式變形得，規(guī)范要求鋼絞線的控制張拉應(yīng)力不得超過(guò)其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的0.75倍，本設(shè)計(jì)邊梁的預(yù)應(yīng)力束控制張拉應(yīng)力，初步估計(jì)預(yù)應(yīng)力鋼束在跨中截面的平均應(yīng)力損失為控制張拉應(yīng)力的20％，則有效預(yù)應(yīng)力為80％的控制張拉應(yīng)力，即，
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