永和桥两阶段施工图设计说明书.doc

黑龙江工程学院本科毕业设计目 录摘要iabstract第1章 绪论11.1选题的目的及意义11.1.1国内外研究状况11.1.2工程概况11.2 技术资料21.2.1桥面净空21.2.2设计荷载21.2.3设计水位21.2.4计算要求21.3 结构形式21.4 主要材料21.5 上部结构说明书31.5.1技术标准和技术规范31.5.2技术标准31.5.3设计要求31.5.4施工工艺31.6 下部结构说明书31.6.1各部分尺寸见墩台一般构造图31.6.2质量标准31.6.3施工注意事项4第2章 水文计算52.1 计算设计洪水流量52.2 桥长的计算52.2.1桥孔净长度52.2.2河床桥孔布设62.2.3桥面最低高程计算62.3 冲刷计算62.3.1一般冲刷后水深62.3.2桥墩局部冲刷深度72.3.3桥墩的最低冲刷线高程72.4 本章小结7第3章 上部结构设计93.1 尺寸拟定93.1.1主梁间距与主梁片数93.1.2主梁高度93.1.3主梁截面细部尺寸93.1.4计算截面几何特性103.1.5横截面布置123.1.6横截面沿跨长的变化133.1.7横隔梁的设置133.2 主梁内力计算133.2.1恒载内力计算143.2.2 活载内力计算173.2.3计算活载内力243.2.4主梁内力组合383.3 预应力钢筋数量的确定和布置403.3.1估算预应力钢筋数量的确定和布置403.3.2估算普通钢筋数量的确定和布置413.4 截面几何性质计算443.5 承载能力极限状态计算513.5.1斜截面抗剪承载力计算513.5.2距支点h/2截面抗剪承载力验算513.5.3变截面点处抗剪承载力验算523.6 预应力损失计算543.6.1摩阻损失543.6.2锚具变形损失553.6.3分批张拉损失563.6.4第一批预应力损失汇总603.6.5钢筋应力松弛损失603.6.6混凝土收缩、徐变损失613.7 正常使用极限状态623.7.1正截面抗裂性验算623.7.2斜截面抗裂性验算633.8 持久状况应力验算673.8.1跨中截面混凝土法向正应力验算673.8.2斜截面主应力验算673.9 短暂状态应力验算693.9.1上缘混凝土应力693.9.2下缘混凝土应力703.10 本章小结70第4章 下部结构设计714.1 高程计算714.2 尺寸拟定714.2.1桥台尺寸拟定714.3 承载力验算744.4 桩长计算824.4.1 桥墩桩长计算834.4.2桥台台高及桥台下钻孔灌注桩桩长计算854.5 本章小结87第5章 施工方法设计885.1 预应力混凝土梁的预制885.1.1模板885.1.2预应力钢筋的置备885.1.3预应力钢筋的张拉885.1.4孔道压浆885.2 预应力混凝土梁的安装885.3 桩基础的施工895.3.1准备工作895.3.2钻孔905.3.3清孔、吊装钢筋骨架、验孔905.3.4灌注水下混凝土905.4 桥墩桥台施工905.4.1施工前期准备905.4.2施工过程及要点905.5 本章小结90结论92参考文献93致谢94摘 要本设计桥名为永和桥，桥位中心桩号为k0+904.73，桥梁全长188.480m 。桥面净宽为净7+21.0m，设计荷载为公路级，人群荷载为3.0kn/m2。桥梁上部结构采用30m预应力混凝土t梁，横桥向4片主梁，纵向6跨；下部结构采用双柱式桥墩，肋板式桥台，钻孔桩基础。本桥设3道伸缩缝，分别在两桥台和桥中心处。支座采用普通板式橡胶支座，全桥设48个板式橡胶支座。本桥共进行了四部分内容设计，第一部分水文计算，在此部分计算了设计流量，确定了满足水文要求的最小桥长、桥面最低标高以及冲刷线标高；第二部分进行了上部结构设计，设计了上部结构总、横断面形式，拟定了t梁的截面尺寸，计算了荷载横向分布系数以及主梁内力，进行了配筋设计和结构验算。第三部分为下部结构设计，设计了墩、台、基础的形式，拟定了相应的尺寸，并计算了桩长。第四部分对施工工艺进行简要的设计。关键词：预应力混凝土简支t梁；双柱式桥墩；肋板式桥台；桩基础；板式橡胶支座abstractthe 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+21.0. the bridge is designed up to grade 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 第1章 绪 论1.1选题的目的及意义我是一名即将投身于结构设计研究的毕业生，因此，我选了桥梁设计作为我这次毕业设计，以此来对设计行业进行一个了解。随着黑龙江地区经济的迅速发展，流动车辆数量激增，导致车辆过河呈拥挤、堵车状况，严重阻碍了河两岸地区的发展。为了缓解此状况，决定在该河段修建一座桥。此桥的建设将带动城市工业、商业、旅游业等诸多方面的高速经济发展。1.1.1国内外研究状况预应力混凝土桥梁是在上个世纪中叶左右发展起来的，当时钢材紧缺，为节省钢材，各国开始采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快发展经济。50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。 我国的预应力混凝土结构发展晚，但是发展速度大。现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的t构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。 虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。伴随着高强度水泥、特种水泥的出现，预应力混凝土构件的使用得到了空前的推广，预应力混凝土大跨度桥梁纷纷诞生。还由于砼造假低廉，预应力混凝土结构正向钢结构发起冲击。1.1.2工程概况永和桥位于松花江干流中下游。桥位处河床宽阔，沟底较平坦，比降0.025%，属平原区宽滩河段，具有坡降平缓、流速小、含沙量小的特点,抗冲刷能力较差。河床土质由表至下为种植土、亚粘土、中砂、砂夹砾石。永和桥所处地属于严寒地区。根据对该河段的地质、地貌、水文条件的调查，本次设计采用简支t形梁桥结构。简支梁桥是一种历史悠久的经典桥型。简支梁桥一般主梁预制，吊装安装施工。该结构具有以下特点：施工方法简单，施工质量可靠，实现桥梁的工厂化、标准化和装配化生产。结构简单、受力简单、制作方便。1.2 技术资料1.2.1桥面净空 净7+21.01.2.2设计荷载 公路级，人群荷载1.2.3设计水位 125.00m1.2.4计算要求 设计流量确定桥长确定桥面最低标高上部结构内力计算下部结构计算1.3 结构形式上部采用30m装配式a类部分预应力混凝土简支t形梁下部采用双柱式桥墩，肋板式桥台，钻孔桩基础，全桥全部支座采用普通板式橡胶支座。1.4 主要材料预应力钢筋：采用标准型-15.2-1860-gb/t 52241995钢绞线,其各项指标为：抗拉强度标准值：抗拉强度设计值：弹性摸量 ：线密度： 非预应力钢筋：主筋采用hrb400钢筋抗拉强度标准值：抗拉强度设计值:弹性摸量: 混凝土: 主梁采用强度等级为c50的混凝土抗压强度标准值：抗压强度设计值：抗拉强度标准值：抗拉强度设计值：弹性模量： 剪切模量： 重度： 1.5 上部结构说明书1.5.1技术标准和技术规范公路桥涵通用设计规范 （jtg b01-2003）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （jtg d62-2004）公路工程技术标准 （jtg b01-2003）1.5.2技术标准标准跨径 30m计算跨径 29.14m主梁全长 29.96m梁高 1.95m1.5.3设计要求1为减轻主梁的安装重量，增强桥梁的整体性，在预制t梁上设600mm的湿接缝2设计构件尺寸按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d62-2004)中关于主梁构造的要求和主梁横截面抗弯效率指标的检验确定。3对主梁各截面进行正常使用极限状态和承载能力极限状态进行验算。1.5.4施工工艺（1）按后张法施工工艺制作主梁，采用ovm夹片锚具，金属波纹管成孔。（2）支架、模板的安装应保证工程构造物的形状、尺寸及各部分相互位置的正确性。（3）预应力钢束采用分批张拉，严格按规程操作。（4）管道成孔要保证质量，保证孔道畅通。（5）保证混凝土的质量。1.6 下部结构说明书 1.6.1各部分尺寸见墩台一般构造图1.6.2质量标准（1）灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定（2）成孔深度必须符合设计要求（3）实际浇注混凝土不得小于计算体积（4）灌注后的桩顶标高必须符合设计要求1.6.3施工注意事项（1）预防塌孔（2）预防桩孔偏斜（3）预防钢筋笼变形，保护层不够，深度不符合要求第2章 水文计算2.1 计算设计洪水流量已知粗糙系数：因为无河滩，所以：，洪水比降，设计水位。表 2.1 洪水断面水力计算桩号河床标高（m）水深（m）平均水深（m)水面宽度 （m）过水面积（)累计面积（）k0821.61121.903.100k0826.75120.834.173.6355.1418.718.7k0836.20117.927.085.6259.4553.271.8k0856.20117.707.307.19020.00143.8215.6k0881.26117.197.817.55525.06189.3405.0k0899.69117.008.007.90518.43145.7550.7k0915.05117.047.967.98015.36122.6673.2k0942.70118.286.727.34027.65203.0876.2k0956.01117.008.007.36013.3198.0974.1k0977.51117.437.577.78521.50167.41141.5k0989.80122.362.645.10512.2962.71204.3由表2.1得：过水面积河床宽平均水深平均流速流量2.2 桥长的计算2.2.1桥孔净长度由于该河段有明显河槽，所以根据我国公路桥梁最小桥孔净长度公式计算： （2.1）因为该桥位于次稳定河段，知k=0.95,n=0.87。 即由公式（2.1）得，桥梁最小桥孔净长度为：2.2.2河床桥孔布设根据桥位河床横断面形态，将左岸桥台桩号布置在k0+817.113；取6孔30米预应力混凝土简支t梁为上部结构；双柱式桥墩，墩径1.5米；各墩台位置和桩号如表2.2所示；右岸桥台桩号为k0+992.331。该桥孔布设方案的桥孔净长度为3061.55172.5m最小桥孔净长度159.78米，所以该桥孔布设方案合理。表2.2 墩台位置及桩号墩台中心0号桥台1号桥墩2号桥墩3号桥墩4号桥墩5号桥墩6号桥台里程桩号k0+817.113844.729874.725904.722934.719964.715992.3312.2.3桥面最底高程计算该河段不通航，则按设计洪水位计算桥面最低高程： （2.2）式中：设计水位，本水文计算中。各种水面升高值总和，经综合考虑后，取0.4m。桥下净空安全值，本设计取=0.5m。桥梁上部构造建筑高度=梁高+铺装层厚度=1.95+0.12=2.07m。所以，由公式（2.2）得：桥面最低高程2.3 冲刷计算 2.3.1一般冲刷后水深因为河床土质是粘性土，所以粘性土河槽的一般冲刷后水深为： （2.3）其中：;=0.55。由公式（2.3）得：一般冲刷后水深2.3.2桥墩局部冲刷深度因为河床土质是粘性土，式中： b1计算墩宽，本设计中为1.5米所以,粘性土河槽的桥墩局部冲刷深度为： （2.4）本桥的桥墩为双柱式墩，墩径1.5米，墩形系数表1.0，计算墩宽1.5米，行近流速。由公式（2.4），即： 2.3.3桥墩的最低冲刷线高程2.4 本章小结经过本章的水文计算，确定了该河的设计流量、桥孔净长172.5m、桥面最低高程和桥墩的最低冲刷线高程。第3章 上部结构设计3.1 尺寸拟定3.1.1主梁间距与主梁片数主梁间距均为2.2m。考虑到桥面净宽为7-21.0m，选用4片梁。3.1.2主梁高度梁高为1.95m，高跨比，满足预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比的要求（）。3.1.3主梁截面细部尺寸跨中截面处t梁的翼板厚度为150mm，翼板根部加厚到300mm。初拟马蹄宽度550mm，高度250mm。从腹板本身稳定条件出发，腹板的厚度不宜小于其高度的1/15；从截面效率分析，腹板越薄，值越大，通常为160220mm，本设计腹板厚度采取200mm。按照以上拟定的外形尺寸，绘制出预制梁的跨中截面布置图。如图3.1、图3.2、图3.3和图3.4所示。图3.1 中梁跨中截面（单位：mm） 图3.2 中梁支点截面（单位：mm）图3.3 外梁跨中横截面（单位：mm） 图3.4 外梁支点横截面（单位：mm） 3.1.4计算截面几何特性将主梁跨中截面划分为几个规则图形的小单元。1、2号 梁（中梁）大毛截面2号 梁（中梁）大毛截面跨中截面的几何特性计算结果见表3.1所示。表3.1 2号 梁（中梁）大毛截面的截面的几何特性分块名称分块面积 ai (mm2)分块积形心至上缘距离yi (mm4)分块面积对上缘静矩 si=aiyi (mm3)自身惯性矩ii (mm4) yi=ys-yi(mm)分块面积对截面形心惯矩ii=aidi2 (mm4) (mm4)翼板33000075247500006187500006401352363483951.358551011三角承托675002001350000084375000515179139376611.799831010腹板31000092528675000062064583333-210136499431617.571451010下三角3062516425027604252105035-927262888456942.634101010马蹄1375001825250937500716145833-11101693643674461.700811011875625626213542i =4.259891011mm4其中：大毛截面形心至上缘距离： 。由表3.1得：上核心距： 。 下核心距：。截面抗弯效率指标 。满足规定要求在0.450.55之间。2、2号 梁（中梁）小毛截面2号 梁（中梁）小毛截面跨中截面的几何特性计算结果见表3.2所示。其中：小毛截面形心至上缘距离： 由表3.2得：上核心距： 。下核心距：。截面效率指标 。满足规定要求在0.450.55之间。表明：以上初拟的主梁跨中截面尺寸是合理的。表3.2 2号 梁（中梁）小毛截面的截面的几何特性分块名称分块面积 ai (mm2)分块积形心至上缘距离yi (mm4)分块面积对上缘静矩 si=aiyi (mm3)自身惯性矩ii (mm4) yi=ys-yi(mm)分块面积对截面形心惯矩ii=aidi2 (mm4) (mm4)翼板2400001800000045000000075713.501.221789710111.226291011三角承托675001350000084375000200588.502.337724810102.346161010腹板31000028675000062064583333925-136.505.77618831096.784081010下三角306255027604152105034.71641. 7-853.172.229185210102.234401010马蹄1375002509375007161458331825-1036.501.477213310111.4843710107856256194635413.8471310103.1.5横截面布置 主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼缘板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可条件下适当加宽t梁翼板。本设计为预应力混凝土装配式简支t形梁，采用主梁间距2.2 m，混凝土湿接缝0.60 m。考虑人行道适当挑空，净721.0 m的桥面宽度选用4片主梁，见图3.5 。1/2跨中断面 1/2支点断面图3.5 横断面布置图 (单位：mm)3.1.6横截面沿跨长的变化图3.6 横截面尺寸（单位：mm）如图3.6所示，本设计主梁采用等高形式，横截面的t梁翼缘板厚度沿跨长不变，梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也为布置锚具的需要，而在距梁端4980780mm范围内逐渐将腹板加厚到与马蹄同宽。根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d62-2004)规定要求当腹板宽度有变化时，其过渡段长度不宜小于12倍的腹板宽度差。本设计中的过渡段为4200mm12b=12（550-200）=4200mm，规范满足要求。3.1.7横隔梁的设置标准跨径30m，梁长29.96m，计算跨径29.14m，为加强横向连接，提高整体受力性能，在桥跨中点、三分点、六分点和支点处设置7道横隔梁，其间距为5m、4.57m。端横隔梁高度为1800mm，厚度为上部260mm，下部为240mm；中横隔梁高度为1550mm，厚度为上部200mm，下部180mm。 3.2 主梁内力计算3.2.1恒载内力计算恒载集度1、预制梁自重（1）边梁主梁预制部分体积分为三段，第一段为跨中部分段，该段横截面积为跨中横截面积。第二段为腹板渐变段，该段体积近似渐变，采用近似算法。第三段为全截面段，横截面积为支点处横截面大小。第一段部分横截面积806875，长度20，体积为 。第二部分横截面积近似为1041029,长度8400，体积为，第三部分横截面积1275182.292,长度为1560，体积为。总体积为。横隔梁体积：所以横载集度：（2）内梁外梁预制部分体积的划分方法同内梁的划分。第一部分体积为,第二部分体积为，第三部分体积为。横隔梁体积：。所以横载集度： 2 、二期恒载（1） 现浇t梁翼板恒载集度边梁现浇翼缘板体积为，内梁现浇部分体积为。（2）铺装2坡度砼三角垫层造横坡，沥青砼面层50mm铺装：集度均分给四片主梁集度为3.54kn/m。（3）栏杆单侧人行栏集度：1.0kn/m。将两侧人行栏均摊给4片主梁，则：集度为。（4）人行道板单车人行道板集度：4.0kn/m。将两侧人行道板均摊给4片主梁，则：集度为。（5） 边梁二期恒载集度。（6）内梁横载集度。3、恒载内力分别将内力计算见表3.3、表3.4、表3.5、表3.6，并汇总于表3.7和表3.8。表3.3 边梁1期恒载边梁1期恒载计算部位计算部位距离支点x(m)v(kn)m(kn.m)支点0344.330.000.5h0.975321.29324.490.25l07.285172.171881.350.5l014.570.002508.46变截面点4.5237.981310.21g1=23.6330l0=29.14h=1.95 表3.4 边梁2期恒载边梁2期恒载计算部位计算部位距离支点x(m)v(kn)m(kn.m)支点0113.110.000.5h0.975105.54106.590.25l07.28556.55617.990.5l014.570.00823.99变截面点4.578.17430.38g2=7.7631l0=29.14h=1.95表3.5 内梁1期恒载内梁1期恒载计算部位计算部位距离支点x(m)v(kn)m(kn.m)支点0364.04 0.00 0.5h0.975339.67 343.06 0.25l07.285182.02 1989.00 0.5l014.570.00 2652.00 变截面点4.5251.60 1385.18 g1=24.9853l0=29.14h=1.95 表3.6 内梁2期恒载内梁2期恒载计算部位计算部位距离支点x(m)v(kn)m(kn.m)支点0138.150.000.5h0.975128.91130.190.25l07.28569.08754.830.5l014.570.001006.44变截面点4.595.48525.68g2=9.4820l0=29.14h=1.95，表3.7 1号、4号梁恒载内力1号一期恒载二期恒载v0344.33 113.11 vh/2321.29 105.54 v变237.98 78.17 vl/4172.17 56.55 vl/20.00 0.00 m00.00 0.00 mh/2324.49 106.59 m变1310.21 430.38 ml/41881.35 617.99 ml/22508.46 823.99 表3.8 2号、3号梁恒载内力2号一期恒载二期恒载v0364.04 138.15 vh/2339.67 128.91 v变251.60 95.48 vl/4182.02 69.08 vl/20.00 0.00 m00.00 0.00 mh/2343.06 130.19 m变1385.18 525.68 ml/41989.00 754.83 ml/22652.00 1006.44 3.2.2 活载内力计算活载内力计算采用修正刚性横梁法。1、冲击系数和车道折减系数本桥跨内设7道横隔梁，使各片主梁之间具有可靠的横向联系，且承重结构的长宽比为：，该桥属于窄桥，顺桥向的挠屈变形比横桥向的挠曲变形要大得多，近似假定在横桥向横隔梁呈刚性，不计它的弯曲变形，但是本设计考虑主梁道扭矩的扭转变形，考虑主梁抗扭刚度的修正系数，本设计采用修正刚性横隔梁法求跨中横向力分布系数。a）、1号梁 （3.1） （3.2）式中： 结构计算跨径（m）；结构材料的弹性模量(n/m2)；结构跨中截面的截面惯矩(m4)；结构跨中处的单位长度质量(kg/m)；重力加速度,毛截面积,由公式（3.2）得：。所以由公式（3.1）得：4号梁同1号梁。b）、2号梁：,毛截面积,=2231.46kg/m, 所以由公式（3.1）得：该桥梁为两车道，故车道折减系数为1.0。抗扭贯矩计算：对于t形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算： （3.3）式中：和相应为单个矩形截面的宽度和厚度； 矩形截面抗扭刚度系数； 梁截面划分为单个矩形截面的块数。图3.7 it计算图示a）、内梁：翼缘板换算平均厚度b）、外梁：翼缘板换算平均厚度马蹄部分的换算平均厚度：腹板部分的换算平均厚度：由公式（3.3）得it，其计算结果汇于表3.9和表3.10中。表3.9 跨中边梁it计算结果跨中边梁it（mm）（mm）2000.00190.97 0.0955 4.643221421.53 200.000.1407 0.3034533.45093550.00337.500.6136 0.20634.36198求和12.4561表3.10 跨中内梁it计算结果跨中内梁it（mm）（mm）2200183.750.08354.549251428.752000.14000.30363.47015550337.50.61360.20634.36155求和12.3810注：以上表中值由查（第120页表2-3-2）得到，表中不能直接查询的由相邻两值线性内插得到。2、修正系数的计算 （3.4）其中：混凝土剪切模量取弹性模量的0.4倍，由公式（3.4）得。3、横向影响线竖标计算 ， ， ， ， 为求得各主梁的横向力分布系数，车道荷载和人群荷载按照最不利位置布载，布置如图3.8和图3.9所示。图3.8 1号梁跨中位置图3.9 2号梁跨中位置横向布载由于跨中位置主梁竖向位移较小，本设计横向力分布近似采用杠杆法确定横向力分布系数，同样按照主梁受力最不利状态布置荷载，如图3.10和图3.11所示。图3.10 1号梁支点位置横向布载图3.11 2号梁支点位置横向布载a）、1号梁横向力分布系数：跨中：车道荷载横向力分布系数。行车道荷载横向力分布系数。支点：车道荷载横向力分布系数。行车道荷载横向力分布系数。b）、2号梁横向力分布系数：跨中：车道荷载横向力分布系数。行车道荷载横向力分布系数。支点：车道荷载横向力分布系数。行车道荷载横向力分布系数。假设第一道中横隔梁道处的横向力分布与跨中处的横向力分布相同，支点处道第一道横隔梁区段内的横向力分布按照线性变化。则有图3.12、图3.13、图3.14和图3.15所示。图3.12 1号梁车道荷载横向力分布系数图3.13 1号梁人行道荷载横向力分布系数图3.14 2号梁车道荷载横向力分布系数图3.15 2号梁人行道荷载横向力分布系数c)、横向分布系数汇总于3.11中。表3.11 活载横向分布系数荷载类别1号梁2号梁mcm0mcm0车道荷载0.62430.45460.54350.7955人行道荷载1.31820.72381.318203.2.3计算活载内力公路级车道荷载的均布荷载标准值,集中荷载标准值。1号梁车道荷载计算：（i）、a）、1号梁支点处剪力根据图3.16计算图3.16 1号梁车道荷载横向力分布系数及剪力影响线车道荷载的均布载全梁双车道布置，由于横向力分布系数在第一个横隔梁间距内呈单调递增，支点处剪力影响线在此段单调递减，因此不能用观察法判断车道荷载集中载的布置位置。下面根据图3.17试探性地来探索一下集中载位置的确定方法：图3.17 1号梁支点截面横向力分布系数及剪力影响线横向分布系数在第一个横隔梁间距内的表达式为：,支点处主梁剪力影响线在第一个横隔梁间距内的表达式为： ,则：,，则解得，且仅有唯一解。所以在区间内函数单调,在区间内，。当时，用观察法可知单调递减。所以在全梁区间内集中载的最不利布置位置是在处。 （3.5）式中是横向力分布系数沿全梁分布的函数，是影响线竖标沿全梁变化的函数，是车道集中在的最不利布置位置距离原点的距离。由于与在本设计中沿全梁长都是折线段或者直线，因此符合图乘法的求积分运算条件。由公式（3.5）得：b）、1号梁距离支点处剪力计算。图3.18 1号梁在h/2处横向力分布系数及剪力影响线由图3.18得：c）、1号梁变化点截面处剪力计算。由图3.19及公式（3.5）得：d）、1号梁四分点截面处剪力计算。由图3.20得：图3.19 1号梁在变化点截面处横向力分布系数及剪力影响线图3.20 1号梁在四分点截面处横向力分布系数及剪力影响线e）、1号梁跨中截面处剪力计算。图3.21 1号梁在跨中截面处横向力分布系数及剪力影响线由图3.21得：（）、a）、1号梁距离支点h/2截面弯矩计算： 图3.22 1号梁h/2截面横向力分布系数及弯矩影响线此种情况集中荷载的选取同求支点处剪力的布载方法相同，发现在内函数单调，因此只要比较集中载在和时的大小就能确定集中载的位置。发现，所以取pk位于x=4.57处。由图3.22得：b）、1号梁变化点截面弯矩计算。图3.23 1号梁在变化点截面处横向力分布系数及弯矩影响线由图3.23得：c）、1号梁四分点截面弯矩计算。图3.24 1号梁在四分点截面处横向力分布系数及弯矩影响线由图3.24得：d）、1号梁跨中截面弯矩计算。由图3.25得：图3.25 1号梁在跨中截面处横向力分布系数及弯矩影响线（）、a）、2号梁支点截面剪力计算。图3.26 2号梁在支点截面处横向力分布系数及剪力影响线由图3.26得： b）、2号梁距离支点h/2剪力弯矩计算。图3.27 2号梁在h/2截面处横向力分布系数及剪力影响线由图3.27得：c）、2号梁变化点截面处剪力计算。由图3.28得：图3.28 2号梁在变化点截面处横向力分布系数及剪力影响线d）、2号梁四分点截面处剪力计算：图3.29 2号梁在四分点截面处横向力分布系数及剪力影响线由图3.29得：e）、2号梁跨中截面处剪力计算。由图3.30得：图3.30 2号梁在跨中截面处横向力分布系数及剪力影响线（）、a）、2号梁距离支点h/2截面处弯矩计算。图3.31 2号梁在h/2截面处横向力分布系数及弯矩影响线由图3.31得：b）、2号梁变化点截面弯矩计算。由图3.32得：图3.32 2号梁在变化点截面处横向力分布系数及弯矩影响线 c）、2号梁四分点截面弯矩计算。图3.33 2号梁在四分截面处横向力分布系数及弯矩影响线由图3.33得：d）、2号梁跨中弯矩计算。图3.34 2号梁在跨中截面处横向力分布系数及弯矩影响线由图3.34得：（）、a）、1号梁支点截面人行道荷载引起的剪力计算。图3.35 1号梁在支点截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响线由图3.35得：b）、1号梁h/2截面人行道荷载引起的剪力计算。图3.36 1号梁在h/2截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响线由图3.36得： c）、1号梁变化点截面人行道荷载引起的剪力计算。图3.37 1号梁在变化点截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响线由图3.37得：d）、1号梁四分点截面人行道荷载引起的剪力计算。图3.38 1号梁在四分点截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响线由图3.38得：e）、1号梁跨中截面人行道荷载引起的剪力计算。图3.39 1号梁在跨中截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响线由图3.39得：（）a）、1号梁h/2截面人行道荷载引起的弯矩计算。图3.40 1号梁在h/2截面处人行道荷载横向力分布系数及弯矩影响线由图3.40得：b）、1号梁变化点截面人行道荷载引起的弯矩计算。图3.41 1号梁在变化点截面处人行道荷载横向力分布系数及弯矩影响线由图3.41得：c）、1号梁四分点截面人行道荷载引起的弯矩计算。图3.42 1号梁在四分点截面处人行道荷载横向力分布系数及弯矩影响线由图3.42得：d）、1号梁跨中截面人行道荷载引起的弯矩计算。图3.43 1号梁在跨中截面处人行道荷载横向力分布系数及弯矩影响线由图3.43得：（）、2号梁的人群荷载引起的内力计算方法与1号梁一样，计算结果为：2号梁：，将以上内力汇总于表3.12和表3.13：表3.12 1号梁内力汇总1号梁公路ii级车道荷载人群荷载v0251.42kn35.72 knvh/2247.13 kn32.51 knv变229.19 kn22.49 knvl/4197.55 kn17.80 knvl/2120.42 kn7.91 knm00.000.00mh/2215.95kn.m34.19 kn.mm变971.22 kn.m127.14 kn.mml/41378.28 kn.m177.51 kn.mml/21845.55 kn.m230.48 kn.m表3.13 2号梁内力汇总2号梁公路-ii级车道荷载人群荷载v0333.64kn18.68 knvh/2301.53 kn18.52 knv变199.51 kn15.75 knvl/4171.97 kn12.46 knvl/287.69 kn5.54 knm00.00 kn.m0.00 kn.mmh/2270.52kn.m18.16 kn.mm变857.10 kn.m80.04 kn.mml/41211.50 kn.m117.03 kn.mml/21606.56 kn.m161.35 kn.m3.2.4主梁内力组合根据构件不同时期不同的受力特点，对内力标准值进行承载能力极限状态组合、正常使用