交通土建毕业设计（论文）-广州下岸大桥结构设计.doc

全套图纸加扣 3012250582 1 前言 桥梁作为国家的基础设施,无论在哪个国家都占有举足轻重的地位。桥梁的发展与 建设，不仅带动了各地区的经济发展，同时也促进了交通不便地区的政治与文化交流， 大大方便了人们的出行，提高了工作效率，与当今高频率生活节奏相适应。此外桥梁还 具有重要的军事意义，在战时时期为重要的交通枢纽，对前方物资的提供起着重要作用。 我国的桥梁建设在近代虽然起步比较晚，但是桥梁的设计与建设却屡屡创出新成绩， 另世界对我国的桥梁建设刮目相看，南京长江大桥、武汉长江大桥、港珠奥大桥等都标 志着我国的桥梁事业正在蓬勃地向上发展，对此作为一名中国人也感到骄傲与自豪。 本设计为广州市西二环高速公路下岸大桥结构设计，是在指导老师所给的基本资料 与国家行业标准规范为依据下进行设计。设计中还同时参考了桥涵设计的相关书籍与文 献，从而达到更合理、更经济、更安全的要求。 全套图纸加扣 3012250582 2 1 原始资料及方案比选 1.1 原始资料 1.1.1 设计资料 下岸桥位于广州下岸村跨鱼塘大桥，桥孔布置为 8*35m 预应力混凝土简支梁桥，桥 梁全长 280m，标准跨径 35m。设计时速 120km/h，分离式单向双车道。 1.1.2 工程地质资料 根据钻孔揭露，该段属残丘夹山间洼地地貌单元，上覆第四系全新统冲洪积与残坡 积地层，表层低洼处零星分布有软土，一般厚 1.00-3.00m，呈软-流塑状。中部为砂土与 粘性土互层，下伏第三系粘土岩、泥岩、砂岩：上部（N）成岩作用差，呈半岩半土状； 下部（E）成岩作用稍好。 1）软土层:层厚 3m，天然含水率 75%，地基容许承载力30kPa rk q 85kPa 0 a f 2）砾砂：层厚 11m，侧向摩阻 ，地基容许承载力，容kPa100 rk q kPa450 0 a f 重 17kN/m3，该层为透水层。 3）泥岩：侧向摩阻 ，地基容许承载力，容重kPa041 rk q 0kPa50 0 a f 19kN/m3，该层为不透水层。 4）土的内摩擦角 35 度； 5）桩底土的比例系数； 4 1 kN/m30000m 6）考虑入土长度影响的修正系数0.8 全套图纸加扣 3012250582 3 1.1.4 主要设计依据 1） 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004) 2） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004） 3） 公路桥涵设计手册 1.1.5 水文、气候资料 勘察区属于南亚热带季风气候，气候条件优越，雨量丰富，年平均气温21.80，最 热月为7月份，平均气温28.8，极端最高气温38.7。最冷月为1月份，平均气温13， 极端最低气温在1以下。年均降水量1638.5mm，最大降水量可达2000mm。冬季冷风南下 常形成57级偏北风，但最大风力出现在夏秋台风季节(7-9月份)。台风降雨量一般为 200mm，最大400500mm，风力6级左右，年平均风速12m/s，台风风速最大达34m/s。 1.2 方案比选 1.2.1 方案比选的主要标准 桥梁方案比选有四项主要标准：适用性，安全性，经济性与美观性，其中以安全与 经济为重。桥梁的选择应符合因地制宜、就地取材和便于施工、养护的原则。 1.2.2 最终方案的确定 拱桥方案与简支T形梁桥方案需要进行最后的方案比较 1.2.3 拱桥方案比较项目效果 1）工艺技术要求： a.施工技术较成熟，工艺要求较高。 b.所需人工机械较多。 c.劲性骨架吊装法施工，吊装吨位轻，劲性骨架加工运输较为方便。 d.施工过程控制复杂。 2）营运适用性：结构受力合理，行车平稳舒适。 3）经济性：建设造价高，伸缩缝适中，后期营运养护一般。 4）建设工期：主体工程不能平行施工，工期较长。 5）美观性：雄伟壮观，但是地处非城市区，亦非风景区，对美观要求不高。 1.2.4 预应力简支 T 型梁桥方案比较项目效果 1）工艺技术要求：a.施工技术成熟。 b.人工机械设备少。 全套图纸加扣 3012250582 4 c.现场浇注，亦可预制。 d.工程控制复杂。 2）营运适用性：受力合理明确，行车平稳舒适。 3）经济性： a.建设造价相对经济。 b.伸缩缝适中，后期营运养护费用少。 4）建造工期：可以平行作业，施工作业快，亦可以提前预制，提高施工进度，而且 不受场地的影响。 5）美观性：效果一般，对美观要求不大。 综上所述：通过从经济、安全、适用、美观等的比选出发，又考虑本工程所处的水 文地质条件以及未来使用条件。最终选择预应力简支T型梁桥 。 2 设计资料及构造布置 2.1 设计资料 2.1.1 桥面跨径及桥宽 跨径：35m 主梁长：设置伸缩缝，取梁长 34.96mcm4 计算跨径：按梁式桥计算跨径的取值方法，取相邻支座中心间距 34m 2.1.2 设计荷载 公路级I 2.1.3 材料及工艺 混凝土：主梁用，桥面铺装混凝土垫层亦用；C50C50 钢筋： HRB335 钢绞线：2.15 s 2.1.4 设计依据 1） 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） 2） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 2.1.5 桥面净空 1）3.752（行车道）+3.5（右路肩）+1.2（左路肩）=12.2m 全套图纸加扣 3012250582 5 2.2 主梁构造布置及尺寸拟定 2.2.1 截面形式 本桥采用简支 T 形梁截面形式，并采取先预制再吊装的方法施工。 2.2.2 主梁间距 主梁间距 2.2m，按横向 6 片布置，桥横截面布置形式见图 2-2 2.2.3 主梁高度 预应力混凝土等截面简支梁的高跨比一般为，对于本桥应为拟取 2.1m25/115/1 2.2.4 受压翼缘有效宽度计算 ， f b 根据公路桥涵通用设计规范,取以下三条中最小值 ， f b 1）简支梁计算跨径的 1/3 即mm33.11333 3 34000 3 L 2）相邻两梁的平均间距 两梁间距为 2200mm 3），当时，取f hf hbbb , ， 122 3 1 h h b h f hf hhbb , ， 126 此处按式计算，该设计不设承托f hf hhbb , ， 126 mm204 1000 2/1108001601000， f h 所以mm26482041206200 ， f b 所以，受压翼缘有效宽度mm2200 ， f b 全套图纸加扣 3012250582 6 2.2.5 边主梁、中主梁截面尺寸 跨中 支点 图 2-1 主梁横截面尺寸图（单位：mm） Fig2-1 girder cross section size chart (unit: mm) 全套图纸加扣 3012250582 7 混凝土防水垫层100mm 沥青铺装层80mm 防撞护栏 图 2-2 主梁纵截面尺寸图（单位：mm） Fig 2-2 girder longitudinal and cross section size chart (unit: mm) 全套图纸加扣 3012250582 8 3 主梁内力计算 3.1 一号梁恒载内力计算 3.1.1 一期恒载计算 1）跨中截面段主梁的自重 kN754.250333.1126851.0 G 2）主梁截面变化段的自重 kN571.114067.4262/）316.1851.0（ G 3）支点段梁的自重 kN169.7108.226316.1 G 4）边主梁的横隔梁 中横隔梁体积 3 m187.0）2/18.015.02/11.08.0-8.074.1（2/）13.015.0（ 端横隔梁体积 3 m180.0）089.065.0-94.165.0（2/）14.016.0（ 半跨内横隔梁重力为 kN404.1426)180.0187.02( G 5）预制梁永久作用集度 25.795kN/m48.17/)404.14169.71571.114754.250(g1 3.1.2 二期恒载计算 1）现浇 T 梁翼板集度 kN664.1264.016.0g 2）边梁现浇部分横隔梁集度 一片中横隔梁（现浇部分）体积 3 m04872.074.12.014.0 一片端横隔梁（现浇部分）体积 3 m0582.094.12.015.0 kN664.1264.016.0g 3）铺装 全套图纸加扣 3012250582 9 10cm 混凝土防水垫层铺装 kN/m5.30252.121.0 8cm 沥青铺装 23.424kN/m242.1208.0 将桥面铺装均摊给 6 片主梁,则 kN987.86/)424.235.30(g 4）栏杆 一侧防撞栏:4.99kN/m，将两侧防撞栏均摊给六片主梁，则 kN/m663.16/299.4g 5）边梁二期永久作用集度 kN/m546.12663.1987.8232.0664.1g2 3.1.3 恒载内力 图 3-1 恒载内力图（单位：mm） Fig3-1 Dead load internal force(unit: mm) 设为计算截面至左支点的距离，令xlx/ 则主梁的弯矩和计算公式分别为 g/)-1( 2 1 2 lMg/)-1( 2 1 2 lQ 影响线 影响线 全套图纸加扣 3012250582 10 跨中截面处：5.034/17l/x 一期：m3727.378kN795.2534） 2 1 1（ 2 1 2 1 2 21 M kN0795.2534）2 2 1 1（ 2 1 21 Q 二期：mkN897.1812546.1234） 2 1 1（ 2 1 2 1 2 21 M kN0546.1234）2 2 1 1（ 2 1 21 Q 其余截面计算过程同理，各截面永久作用效应见表 3-1 表 3-1 一号梁永久作用效应 Tab 3-1 1beam and permanent effect 跨中四分点 x=5.667x=1.6 支点 作用效应 =0.5=0.25=0.167=0.047=0 弯矩（kNm）3727.3782795.5332070.765668.6060一 期剪力（kN）0219.258292.343397.243438.515 弯矩（kNm）1812.8971359.6731007.165325.1920二 期剪力（kN）0106.641142.188193.208213.282 弯矩（kNm）5540.2754155.2063077.93993.7980 剪力（kN）0325.899434.531590.451651.797 3.2 二号梁恒载内力计算 3.2.1 一期恒载计算 1）跨中截面段主梁的自重:kN754.250 G 2）主梁截面变化段的自重:kN571.114 G 3）支点段梁的自重:kN169.71 G 4）半跨内横隔梁的重力 kN808.2826）180.02187.04（ G 5）预制梁永久作用集度 26.619kN/m48.17/)808.28169.71571.114754.250(g1 3.2.2 二期恒载计算 1）现浇 T 梁翼缘板:kN/m664.1g 全套图纸加扣 3012250582 11 2）横隔梁现浇部分:kN/m463.0 g 3）铺装:kN/m987.8 g 4）栏杆: kN/m663.1 g kN808.2826）180.02187.04（ G 5）中梁二期永久作用集度 12.777kN/m663.1987.8463.0664.1g2 3.2.3 恒载内力 计算图示见图 3-1,计算过程与一号梁相同,二号梁永久作用效应见表 3-2 表 3-2 一号梁永久作用效应 Tab 3-2 2beam and permanent effect 跨中四分点 x=5.667x=1.6 支点 作用效应 =0.5=0.25=0.167=0.047=0 弯矩（kNm）3846.4462884.8342137.015689.9640一 期剪力（kN）0226.262301.673409.933452.523 弯矩（kNm）1846.2271384.7071025.757331.180二 期剪力（kN）0108.605144.802196.766217.209 弯矩（kNm）5692.7234269.5413162.7721021.1440 剪力（kN）0334.867446.475606.699669.732 全套图纸加扣 3012250582 12 3.3 各主梁恒载内力 各主梁恒载内力见表 3-3 表 3-3 主梁永久作用效应 Tab3-3 girder permanent effect 作用集 度 弯矩剪力 弯矩总 和 剪力总 和梁号作用效应 g(kN/m)kNmkNkNmkN 一期0.525.7953727.3780 跨中 二期0.512.5461812.8970 5540.2750 一期0.2525.7952795.533219.258 四分点 二期0.2512.5461359.673106.641 4155.206325.899 一期0.16725.7952070.765292.343 X=5.667 二期0.16712.5461007.165142.188 3077.93434.531 一期0.04725.795668.606397.243 X=1.6 二期0.04712.546325.192193.208 993.799590.451 一期025.7950438.515 1、6 支点 二期012.5460213.282 0651.797 一期0.526.6193846.4460 跨中 二期0.512.7771846.2770 5692.7220 一期0.2526.6192884.834226.262 四分点 二期0.2512.7771384.707108.605 4269.542334.866 一期0.16726.6192137.015301.673 X=5.667 二期0.16712.7771025.757144.802 3162.772446.475 一期0.04726.619689.964409.933 X=1.6 二期0.04712.777331.18196.766 1021.144606.698 一期026.6190452.523 2、3、 4 5 支点 二期 012.7770217.209 0669.732 全套图纸加扣 3012250582 13 3.4 可变作用效应 3.4.1 冲击系数与车道折减系数 1）截面几何特性计算，见表 3-4 图 3-2 跨中截面尺寸图 (单位:mm) Fig 3-2 The cross section size in figure (unit: mm) 表 3-4 截面几何特性 Tab 3-4 cross section geometric features 分块 名称 分块面 积 Ai(cm) 分块面 积形心 至上缘 距离 yi(cm) 分块面积 对上缘静 矩 Si=Aiyi (cm3) ys (cm) 分块面积的 自身惯矩 Ii(cm4) di=ys-yi (cm) 分块面积对 形心的惯矩 Ix=Aidi2 (cm4) I=Ii+Ix (cm4) 1 320082560071.96168266.66763.96113091400.9213159667.59 2 88019.66717306.9671.9615915.55652.2942406541.2682412456.823 3 38009536100071.96111431666.67-23.0392016950.07113448616.74 4 2702025454071.9614860-130.0394565708.9714570568.971 5 100020020000071.96133333.333-128.03916393878.8916427212.23 合计9150 658446.96 11544042.22 38474480.1250018522.34 现浇段 全套图纸加扣 3012250582 14 检验截面效率指标 上核心距: cm601.39 71.964)-(2109150 343.50018522 )210(A I k S s y 下核心距: cm964.75 71.9649150 343.50018522 A I k S s y 截面效率指标 5.055.0 210 75.96439.601 h kk xs 表明以上初拟的跨中截面是合理的 2 8510cm16202-9150小毛截面面积 2）冲击系数 基频计算公式如下 c C 2 2l f m EI 其中：, 210 C N/m1045.3E 4 C m5001.0Im34l , 4 C m5001.0Ikg/m10425.2 81.9 915.0100026 g G 3 C m 623.3 10425.2 5001.01045.3 342 14.3 2l f 3 10 2 c C 2 m EI 根据公路桥涵通用设计规范4.3.2 条规定,当时z14z5.1HfH 0.2120.0157-ln3.6230.17670.0157-0.1767lnf 3）车道折减系数 根据公路桥涵通用设计规范4.3.1 条,当车道数2 时,需要进行车道折减,折 减 系数见表 3-5 表 3-5 横向折减系数 Tab 3-5 transverse reduction factor 横向布置设计车道数2345678 横向折减系数10.780.670.60.550.520.8 全套图纸加扣 3012250582 15 3.4.2 抗扭修正系数的确定 承重结构长宽比279.2 2.12 34 B L 所以可按修正的刚性横梁法计算横向分布系数 c m 1）计算主梁抗扭惯矩 IT 对于 T 型梁截面，抗扭惯矩按下式计算 m i tbcI 1 3 iiiT 其中，bi、ti相应为单个矩形截面宽度和高度 ci矩形截面抗扭刚度系数 m梁截面划分成单个矩形截面的个数 跨中截面 翼缘板换算平均厚度：cm20 220 118016220 1 t 翼缘板换算平均厚度：cm29 2 3820 3 t 表 3-6 抗扭刚度系数 Tab 3-6 orsional stiffness coefficient t/b 10.90.80.70.60.50.40.30.20.10.1 c 0.1410.1550.1710.1890.2090.2290.250.270.2910.3121/3 3 1 取,1.009.0 220 20 b1 1 c t 307.0291.0)124.02.0( 1.02.0 291.0312.0 ,124.0 )2920210( 20 b2 2 c t 213.0209.0)58.06.0( 5.06.0 209.0229.0 ,580.0 50 29 b3 3 c t 表 3-7 IT计算表 Tab 3-7 IT calculation table 分块名称 bi(cm)ti(cm)ti/bici Iti（10-3m4） 翼缘板220200.0911/35.86667 腹板161200.1240.3073.95416 马蹄50290.580.2132.59743 总和 12.41826 全套图纸加扣 3012250582 16 2）抗扭修正系数 对于本设计,主梁的间距相同,并将主梁近似看成等截面,则 修正系数 2 1 1 B l EI GIT 其中， 值见表 3-8 m34lm2.12BE425.0G 43 T m1041826.12 I 4 T m35001852234.0I 表 3-8 值 Tab 3-8 factor value 主梁根数 n4567 1.0671.0421.0281.021 所以 922.0 2.12 34 35001852234.0 1041826.12425.0 028.11 1 1 1 2 3 2 T E E B l EI GI 全套图纸加扣 3012250582 17 3.4.3 跨中荷载横向分布系数计算 图 3-3 荷载横向分布系数计算示意图 Fig 3-3 load transverse distribution coefficient calculation 1）号梁 荷载横向分布系数 6 1i 2 cq 1 i i a ea n m 其中,n主梁根数 2222 6 1i 2 i 84.7m)1.13.3(5.52 a 单列车: 4.7mcm4709050 2 1220 e 448.0 7.84 7.45.5 922.0 6 1 cq m 双列车: 3.15mcm315 2 130 -18050 2 1220 e 711.0) 7.84 15.35.5 922.0 6 1 (2 cq m 三列车: 1.6mcm160 2 180 -130-18050 2 1220 e 614.078.0) 7.84 6.15.5 922.0 6 1 (3 cq m 四列车: 0.05mcm5 2 130 -180-130-18050 2 1220 e 全套图纸加扣 3012250582 18 455.067.0) 7.84 05.05.5 922.0 6 1 (4 cq m 故可变汽车横向分布系数：mcq =0.711 2）同理，、号梁的计算过程与相同，故在此只列出计算结果 号梁 单列车: mcq=0.334 双列车: mcq=0.560 三列车: mcq=0.524 四列车: mcq=0.451 故可变作用汽车的横向分布系数: mcq=0.560 号梁 单列车: mcq=0.223 双列车: mcq=0.409 三列车: mcq=0.435 四列车: mcq=0.448 故可变作用汽车的横向分布系数: mcq=0.448 全套图纸加扣 3012250582 19 3.4.4 支点荷载横向分布系数计算 支点处采用杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线和计算横向分布系数 图 3-4 支点处横向分布系数计算示意图 Fig 3-4 fulcrum on calculating transverse distribution coefficient of schematic diagram 号梁 636.0)227.0045.1( 2 1 oq m 号梁 796.0)409.01182.0( 2 1 oq m 同理号梁的计算结果与号梁相同，moq=0.796 号梁 号梁 .045 全套图纸加扣 3012250582 20 3.4.5 各主梁横向分布系数汇总表 表 3-9 横向分布系数汇总表 Tab 3-9 transverse distribution coefficient of the summary table 梁号123456 mcq 0.7110.560.4480.4480.560.711 moq 0.6360.7960.7960.7960.7960.636 全套图纸加扣 3012250582 21 3.4.6 活载内力计算 根据公路桥涵通用设计规范4.3 条规定,公路级均布荷载标准值 qk和集中荷 载 Pk分别为 10.5kN/m k q 296kN180)534( 550 180360 k P kN2.3552.1296计算剪力时， k P 支点处横向分布系数取 mo,从支点至第一根横梁段横向分布系数从 mo直线过渡到 mc，其余梁段均取 mc 1）号梁 跨中截面弯矩与剪力 图 3-5 跨中截面作用效应计算图示（单位：m） Fig 3-5 cross sectional effect shown in the (unit: m) 全套图纸加扣 3012250582 22 2 22 m5.144 8 34 8 l m 2861.572kN 133.15.108.6)711.0636.0( )5.1445.105.8296(711.01 5 )()P( 1kcqoqkkkcqmax yq l mmqymM 157.823kN 067.05.108.6)711.0636.0( 2 1 )5.0175.05.105.02.355(711.0 1 5 )( 2 1 )P( 3kcqoqkkkcqmax yq l mmqymV 可变作用（汽车）冲击效应 m606.653kN572.2861212.0212.0 max MM 33.459kN823.157212.0212.0 max VV 四分点截面弯矩与剪力 图 3-6 四分点截面作用效应计算图示（单位：m） Fig 3-6 quartile cross section effect icon (unit: m) 全套图纸加扣 3012250582 23 2 108.375m34 16 3 34 2 1 16 3 2 1 LL m 2144.662kN 5.108.6)567.07.1()711.0636.0( 2 1 )375.1085.10375.6296(711.01 5 )()P( 1kcqoqkkkcqmax yq l mmqymM 260.621kN 5.10067.08.6)711.0636.0( 2 1 )5.034 4 3 75.05.1075.02.355(711.01 5 )( 2 1 )P( 3kcqoqkkkcqmax yq l mmqymV 可变作用（汽车）冲击效应 m454.668kN662.2144212.0212.0 max MM m55.252kN621.260212.0212.0 max VV 全套图纸加扣 3012250582 24 X=5.667m 变截面处弯矩与剪力 图 3-7 X=5.667m 変截面处作用效应计算图示（单位：m） Fig 3-7 X = 5.667 m - cross-section effect calculation shown (unit: m) 其中，y1=0.012 y2=4.659 y3=3.778 y4=0.378 y5=0.822 y6=0.067 y7=0.033 均布荷载 m 593.301kN 378.05.10）636.0711.0（ 2 8.6 5.10659.4012.0）667.5-8.6（ 2 1 5.10033.0722.4667.5 2 1 711.05.1034722.4 2 1 1 ）（ 2 8.6 ）-8.6（ 2 1 2 1 2 1 4koqcqk21k7kcqkk1 yqmmqyyxqyxymlqyM 87.893kN 069.05.10）636.0711.0（ 2 8.6 5.10833.0）667.5-8.6（ 2 1 711.05.10 34 )667.534( 2 1 1 ）（ 2 8.6 ）-8.6（ 2 1)( 2 1 2 6koqcqk5cqk 2 1 yqmmqyxmq l xl V 全套图纸加扣 3012250582 25 集中荷载 m976.399kN)012.0711.0(722.42961P cqkk2 myM 206.755kN)012.0711.0(833.02.3551P cqkk2 myV m1569.700kN399.976301.593 21max MMM 294.647kN755.206893.87 21max VVV 可变作用（汽车）冲击效应 m454.668kN700.1569212.0212.0 max MM 62.465kN647.294212.0212.0 max VV X=1.6m 变截面处弯矩与剪力 图 3-8 X=1.6m 変截面处作用效应计算图示（单位：m） Fig 3-8 X = 1.6 m - cross-section effect calculation chart (unit: m) 全套图纸加扣 3012250582 26 其中，y1=0.057 y2=1.443 y3=1.280 y4=0.107 y5=0.902 y6=0.067 y7=0.063 525.1 34 )6.134(6.1 k l ab y 均布荷载 m 190.151kN 107.05.10）636.0711.0（ 2 8.6 5.10443.1057.0）6.1-8.6（ 2 1 5.10063.0525.16.1 2 1 711.05.1034525.1 2 1 1 ）（ 2 8.6 ）-8.6（ 2 1 2 1 2 1 4koqcqk21k7kcqkk1 yqmmqyyxqyxymlqyM 113.659kN 067.05.10）636.0711.0（ 2 8.6 5.10902.0）6.1-8.6（ 2 1 711.05.10 34 )6.134( 2 1 1 ）（ 2 8.6 ）-8.6（ 2 1)( 2 1 2 6koqcqk5cqk 2 1 yqmmqyxmq l xl V 集中荷载 m294.999kN)012.0711.0(525.12961P cqkk2 myM 221.250kN)057.0711.0(953.02.3551 cqkk2 myPV m485.150kN999.294151.190 21max MMM 334.909kN250.221659.113 21max VVV 可变作用（汽车）冲击效应 m102.852kN150.485212.0212.0 max MM 71.001kN909.334212.0212.0 max VV 支点截面处剪力计算 全套图纸加扣 3012250582 27 图 3-9 支点截面处作用效应计算图示（单位：m） Fig 3-9 fulcrum cross-section effect calculation chart (unit: m) 其中，y1=0.933 y2=0.067 350.143kN 067.05.10)711.0636.0( 5 34 933.05.10)711.0636.0( 52 34 5.10711.02.355636.01 )( 5 )( 52 2kcqoq1kcqoqkcqoqmax l yqmm l yqmm ll qmPmV k 按公路桥涵设计通用规范4.1.64.1.8 规定，根据同时出现的作用效应选择了三 种最不利效应组合：短期效应组合、标准效应组合和承载力极限状态组合，号梁各种 组合见表 3-10 全套图纸加扣 3012250582 28 表 3-10 、梁的作用效应组合 Tab 3-10 the effects of 1 .6 beams combination 跨中截面四分点截面 X=5.667X=1.6 支点 MmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmaxVmax 序 号 荷载类 型 (kNm)(kN) (kNm ) (kN) (kNm ) (kN) (kNm ) (kN)(kN) 一期3727.38 0.00 2795.53 219.2 6 2070.77 292.34 668.61 397.24 438.52 二期1812.90 0.00 1359.67 106.6 4 1007.17 142.19 325.19 193.21 213.28 总作用5540.28 0.00 4155.21 325.9 0 3077.93 434.53 993.80 590.45 651.80 汽车2861.57 157.8 2 2144.66 260.6 2 1569.70 294.65 485.15 334.91 350.14 汽车冲 击 606.65 33.46 454.67 55.25 332.78 62.47 102.85 71.00 74.32 人群0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 标准组 合 9008.50 191.2 8 6754.54 641.7 7 4980.41 791.64 1581.80 996.36 1076.2 6 短期组 合 7543.38 110.4 8 5656.47 508.3 3 4176.72 640.78 1333.40 824.89 896.90 极限组 合 11503.8 5 267.7 9 8625.31 833.3 0 6356.98 1021.3 9 2015.76 1276.8 2 1376.4 0 同理，、计算过程与、相同，在此计算过程省略，计算结果分别见 表 3-11、表 3-12 表 3-11 、梁的作用效应组合 Tab 3-11 the effects of 2 .5 beams combination 跨中截面四分点截面 X=5.667X=1.6 支点 MmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmaxVmax 序号荷载类型 (kN.m)(kN)(kN.m)(kN)(kN.m)(kN)(kN.m)(kN)(kN) 一期3846.45 0.00 2884.83 226.26 2137.02 301.67 689.96 409.93 452.52 二期1846.28 0.00 1384.71 108.61 1025.76 144.80 331.18 196.77 217.21 总作用5692.72 0.00 4269.54 334.87 3162.77 446.48 1021.14 606.70 669.73 汽车2277.72 125.01 1713.06 205.97 1328.82 247.57 497.15 346.42 391.12 汽车冲击482.88 26.50 363.17 43.67 281.71 52.48 105.40 73.44 82.92 人群0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 标准组合8453.32 151.51 6345.77 584.51 4773.30 746.53 1623.69 1026.56 1143.77 短期组合7287.12 87.51 5468.68 479.05 4092.95 619.77 1369.15 849.19 943.52 极限组合10696.10 212.11 8030.17 751.34 6050.07 955.84 2068.94 1315.84 1467.34 全套图纸加扣 3012250582 29 表 3-12 、梁的作用效应组合 Tab 3-12 the effects of 3 .4 beams combination 跨中截面四分点截面 X=5.667X=1.6 支点 MmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmaxVmax 序 号 荷载类 型 (kN.m)(kN)(kN.m)(kN)(kN.m)(kN)(kN.m)(kN)(kN) 一期3846.45 0.00 2884.83 226.26 2137.02 301.67 689.96 409.93 452.52 二期1846.28 0.00 1384.71 108.61 1025.76 144.80 331.18 196.77 217.21 总作用5692.72 0.00 4269.54 334.87 3162.77 446.48 1021.14 606.70 669.73 汽车1229.49 67.26 926.83 110.66 745.68 138.30 308.06 215.55 251.34 汽车 冲击 260.65 14.26 196.49 23.46 158.09 29.32 65.31 45.70 53.28 人群0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 标准 组合 7182.86 81.52 5392.86 468.98 4066.54 614.09 1394.51 867.95 974.35 短期 组合 6553.36 47.08 4918.32 412.33 3684.75 543.28 1236.78 757.58 845.67 极限 组合 8917.46 114.12 6696.10 589.60 5060.60 770.43 1748.08 1093.79 1230.15 全套图纸加扣 3012250582 30 4 主梁预应力钢筋配筋计算 4.1 截面预应力钢束估算 4.1.1 预应力结构类型 本设计 T 型主梁为 A 类部分预应力混凝土构件。 4.1.2 钢束估算原则 根据正常使用极限状态正截面抗裂性确定预应力钢筋数量。 4.1.3 钢筋面积计算 1）根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范 （在本设计中简称为公预规 ） 6.3.1-3 条,A 类预应力构件在作用（或荷载）短期组合下应符合下式 tkpcst 7.0f 经过上式变换得到下式 w tkst pe 7.0- A f N 式中： W M s st W e A A p w 1 荷载短期效应组合 s M 混凝土毛截面面积A 混凝土毛截面受拉边缘的弹性抵抗矩W 预应力钢筋重心对混凝土重心轴的偏心矩 p e 2）夸中截面几何特性(不计翼缘湿接缝) 根据表 3-10 可知m7543.375kN s M 根据表可知 2 851000mmA768mm s y1332mm7682100 u y 设预应力钢筋截面重心距截面下缘为 170mm，即，则预应力钢筋的合力170mm p a 点至截面截面重心轴的距离为1162mm1701332 pup aye 所以， 3 11 u 809mm354204821. 1332 10719.4 y I W 全套图纸加扣 3012250582 31 3N4362570.06 809354204821. 1162 851000 1 65.27.0-809.354204821/10375.7543 ) 1 ( 7.0/ 6 p ks pe w e A fwM N t 预应力钢筋的张拉控制应力1395MPa186075.075.0 pkcon f 预应力损失按张拉控制应力的 25%估算,则可得到预应力钢筋面积见下式 2 con pe p 4169.72mm 139525.01 063.4362570 25.01 N A 则， 988.29 139525.01 72.4169 139 n p A 故采用 5 束 6s15.2 钢绞线，预应力钢筋的截面积 2 p 4170mm13930A 全套图纸加扣 3012250582 32 4.2 波纹管选择与布置要求 4.2.1 波纹管选择 根据预应力混凝土用金属波纹管JG225-2007 附录 B，本设计中金属波纹管内径 为 60mm，外径为 67mm 1）根据公预规9.4.9 条规定，管内径截面积2Ap 2 2 2 2826mm 2 60 14.3r管内径截面积 2 1668mm139622Ap 显然，满足规范要求 2）根据公预规9.4.9 条规定 管道间外缘净距40.2mm670.60.6ds，宜40mm 本设计中，管道间外缘净距最小为 45mm，满足规范要求 根