交通土建毕业设计（论文）-风岭桥上部结构设计.doc

全套图纸加扣3012250582摘要 杭瑞高速公路是中国高速公路网中的一条东西横线，编号为G56，它起于浙江杭州，终于云南瑞丽，风岭桥位于其贵州段。 结合实际的地质情况，决定选用双幅预应力箱型梁桥，桥长共125m，共5跨，每跨25m。本文主要是内容包括：风岭桥上部结构的设计计算、施工组织设计、工程预算和英文翻译。施工组织设计主要是根据第一部分的施工图和各方面的规范要求编制的，在施工组织设计的编制中充分的利用了人力、物力以及机械设备，并且在各个环节中尽量创新，使用各种新技术，做到好、快、省。工程预算主要是根据规范要求通过翻查公路工程概预算定额，并结合具体的各项工程量、定额以及单价，确定工程的各项费用。英文翻译主要是介绍高强度混凝土的发展以及应用。关键词：预应力箱型梁桥；上部结构；工程预算；承载力；施工方案。IAbstract Hangrui highway is a highway network in China of a horizontal line and numbered g56, which arose from the Zhejiang Hangzhou, finally Ruili in Yunnan, the wind Ling Bridge in Guizhou section. According to the actual geological conditions, decided to use the double prestressed box girder bridge, the bridge has a length of 125m, a total of 5 spans, each span 25m. This paper mainly includes: the design and calculation of the upper structure of the wind Ling Bridge, the design of the construction organization, the engineering budget and the English translation. Construction organization design is mainly according to the first part of the construction drawings and the specification requirements for the preparation, in the preparation of construction organization design fully using the manpower, material resources and machinery and equipment, and in each link as far as possible innovation, use a variety of new technologies, do good, fast, province. The budget of the project is mainly based on the specification, through the investigation of the highway engineering budget quota, and combined with the specific quantities of engineering, and the unit price, determine the cost of the project. The development and application of high strength concrete is introduced in this paper.Keywords: prestressed box girder bridge; superstructure; engineering budget; bearing capacity; construction scheme1前言11 桥型方案比选21.1 设计资料21.1.1 技术设计标准21.1.2 主要设计依据21.1.3 工程地质资料21.1.4 水文资料和气候资料31.2桥型方案初选31.2.1方案一：斜拉桥吊桥方案31.2.2方案二：简支梁板桥方案31.2.3 方案三：钢筋混凝土拱桥方案41.2.4 方案四：预应力混凝土连续等截面T梁桥方案41.2.5 方案五：预应力箱型简支梁桥41.3 最终方案的确定41.3.1拱桥方案效果简图41.3.2 预应力简支箱型梁桥方案简图51.3.3方案的确定52 风岭桥设计资料及构造布置62.1 设计资料62.1.1 桥面跨径及桥宽62.1.2 设计荷载62.1.3 材料及工艺62.2 构造布置72.2.1 主梁间距与主梁片数72.2.2 主梁尺寸拟定72.2.3 变截面设计72.2.4 横隔梁设计72.2.5 桥面铺装82.2.6 桥梁横断面图92.3 主梁毛截面几何特性计算92.3.1 计算截面几何特性92.3.2 检验截面效率指标113 主梁内力计算133.1 恒载内力计算133.1.1 第一期恒载（主梁自重）133.1.2 第二期恒载（主梁现浇湿接缝）133.1.4 恒载集度汇总143.2 恒载内力144 荷载横向分布计算164.1 支点截面横向分布系数计算164.2 跨中截面横向分布系数计算174.2.1 计算主梁抗弯惯性矩174.2.2 计算主梁截面抗扭惯性矩t174.2.3 计算主梁截面抗扭刚度修正系数204.2.4 跨中截面横向分布系数计算214.3 荷载截面横向分布系数汇总235 活载影响下主梁内力计算245.1 冲击系数和车道折减系数的确定245.2 活载内力计算255.2.1 1号梁活载内力计算255.2.2 2号梁活载内力计算335.3 荷载内力组合415.4 绘制内力包络图416 配筋计算436.1 预应力钢束面积估算436.1.1 按跨中正截面抗裂性要求估算钢筋面积436.2 预应力钢筋布置446.2.1 跨中截面预应力钢筋的布置446.2.2 锚固面刚束布置456.3 其他截面刚束位置及倾角计算456.3.1 刚束弯起形状、弯起角456.3.2 钢束各控制点位置的确定466.3.3 刚束平弯段的位置及平弯角496.4 非预应力钢筋截面面积估算及布置496.4.1 受力普通钢筋496.4.2 箍筋设计516.4.3 水平纵向钢筋536.4.4 架立钢筋536.4.5 堵头板钢筋536.5 主梁截面几何特性计算536.6 持久状况截面承载能力极限状态计算586.6.1正截面承载能力计算586.6.2 斜截面承载能力计算586.7 预应力损失估算646.7.1 预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的预应力损失计算646.7.2 锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失676.7.3 预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的预应力损失706.7.4 钢筋松弛引起的预应力损失716.7.5 混凝土收缩、徐变引起的损失726.7.6预应力损失组合746.8 应力验算756.8.1 短暂状况的正应力验算756.8.2 持久状况的正应力验算766.9 抗裂性验算856.9.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算856.9.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算876.10 主梁变形（挠度）计算916.10.1 在短期效应作用下主梁挠度验算916.10.2 预加力引起的上拱度计算926.10.3 预拱度的设置936.11 锚固区局部承压计算936.11.1 局部受压区尺寸要求946.11.2 局部抗压承载力计算956.12 横隔梁计算966.12.1 确定作用在跨中横隔梁上的可变作用966.12.2 跨中横隔梁作用的效应影响线976.12.3 截面作用效应计算1016.12.4 截面配筋计算1026.13 行车道板计算1026.13.1恒载内力计算（以纵向1m宽的桥板进行计算）1036.13.2截面设计、配筋及承载力验算1056.12.3 现浇湿接缝钢筋1067 附属设施设计1077.1 桥梁护栏1077.2 桥面铺装1078 施工方案1088.1 钢筋混凝土预应力箱梁预制1088.1.1 施工方法1088.1.2 工艺流程1118.1.3 主要机械设备1118.2钢筋砼预应力T梁堆放、移运、吊装1128.2.1 预制箱梁的存放1128.2.2 预制梁移运1128.2.3 预制梁的吊装1128.3 横隔梁及湿接缝浇筑1138.3.1钢筋绑扎1138.3.2模板安装1138.3.3砼浇筑1148.3.4砼养护1148.4 桥面整体铺装施工1148.4.1桥面板清理1158.4.2测量放样1158.4.3钢筋网绑扎1158.4.4标高带制作1158.4.5浇筑沥青混凝土1158.5 防撞墙护栏施工1168.5.1施工前准备1168.5.2钢筋绑扎1168.5.3支立模板1168.5.4砼浇筑1168.5.5养护1178.6 桥面伸缩缝装置安装1179概算说明1189.1 概算的作用1189.2 概算的编制依据1189.3 概算的组成11810 结论119辽宁工程技术大学毕业设计（论文）致谢120参考文献121附录A 附录B 全套图纸加扣3012250582前言 桥梁作为跨越各种障碍建筑物成为交通运输的控制点，无论是对于经济发展还是军事国防安全都具有重大意义。作为21世纪即将踏入社会的青年，作为土木工程大家庭的一份子，我们应该具备一定的施工技术，而这一切都要从理论到实际中慢慢积累，所以选择桥梁设计，可以让我们真正认识到从设计到施工的发展过程，为以后在施工单位的发展打下坚实的基础。 本桥位于杭瑞高速公路遵义至毕节段，为拉动当地的经济发展，城乡建设，为该地区对外开放、加强城乡经济建设、发展横向联系和商品流通提供了十分便利的条件。使两个经济发达地带连成一体，接受周边地区的经济辐射，带动农村建设，加强了两地之间的联系，充分发挥两个地资源丰富的优势，实现东西各方面的大流通具有决定性意义。本设计所要编写的是杭瑞高速公路遵义至毕节段风岭桥的上部结构设计方案。全桥长125米，分5跨，跨径25米，为预应力钢筋混凝土简支箱型梁桥。 本设计研究的主要内容包括：桥型方案的比选和确定；本设计根据相关桥梁规范规定，对主梁尺寸拟定、主梁内力的计算、横隔梁内力的计算、行车道板内力的计算和配筋的设计进行编制，以及对桥梁的设计的承载力进行验算和施工方案的选定。并在此基础上进行工程概预算和外文文献翻译等。1 桥型方案比选 1.1 设计资料 根据交通部相关法律法规标准，在遵义到凯里k75+010.00到k75+140.00处架设桥梁。该桥梁总长125米，分5跨，跨径25米。选用简支箱型梁箱型预制梁，主要完成上部结构的计算和设计。1.1.1 技术设计标准1桥面净宽： ；2车辆荷载：公路-级荷载；1.1.2 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;4公路桥涵施工技术规范（JTJ041-87)；5公路工程标准（JTJ001-97）；6公路工程抗震设计规范（JTJ027-96）。1.1.3 工程地质资料 桥址区为三叠系，地层分布广泛，岩层相当稳定。三叠系中第一层均为灰褐色红粘土，第二层均为砂夹石砂，第三层均为碎石。1地基土横向抗力系数的比例系数；2桩身与土的极限摩阻力；3土的内摩擦角度；4土的弹性抗力系数；5桩尖以上土的容重；6桩底土的比例系数；7地基土的承载力；8考虑入土长度影响的修正系数。1.1.4 水文资料和气候资料1.海拔高度843.9m，受季风气候影响，年平均气温在,最平均高气温，最低气温平均左右，极端高温在；2.常年平均降水量为，平均降水天数在178.9200.3d，日降水量25mm;3.平均风速为，风力8级的大风均有出现，风主要为东南风;4.桥区海拔高，雾气较大。平均雾日数为5.819.4d，冬季雾日较多;5.气压和湿度：年平均气压为816.9891.3hpa，年平均相对湿度在80%左右。1.2桥型方案初选根据各种条件作如下方案比选。1.2.1方案一：斜拉桥吊桥方案 由于地处偏远的山岭地区，所以由于地质条件和经济问题导致斜拉桥吊桥造价高，经济效益得不到很大提高，而且由于施工设备不充分和桥梁功能的特殊性决定不采用斜拉桥吊桥方案。1.2.2方案二：简支梁板桥方案方案分析：简支梁板桥由于固定铰支座在起到约束桥梁纵向变形作用的同时，其活动支座端则会沿着梁的走向而自由滑动。也就是说，超过一定滑动范围，梁体就会从支座上掉下来。因此，简支梁桥抗震力较弱，在超出设计范围的外力作用下，此种桥完全会有落梁的危险。美观角度考虑，整体线型不够美观，所以建议不采取本方案。1.2.3 方案三：钢筋混凝土拱桥方案方案分析：钢筋混凝土拱桥跨越能力大，外形美观，但是由于自重相当较大且受力方式的特殊性导致水平推力很大，在施工过程中需要大量支架，并且施工工序较多和不方便充分发挥机械化的优势，另外施工周期长和上承式拱桥的建筑高度较高，所以建议不采取本方案。1.2.4 方案四：预应力混凝土连续等截面T梁桥方案方案分析：预应力混凝土连续等截面T梁桥有结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大但是相当于箱型桥梁使用材料较多，同时在缺预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线形，带来桥面铺装加厚。所以建议不采取本方案。1.2.5 方案五：预应力箱型简支梁桥方案分析：简支箱形截面梁以其优良的力学特性具有较大的刚度和强大的抗扭性能和结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大、桥下视觉效果好等优点。所以建议采取本次方案。1.3 最终方案的确定 1.3.1拱桥方案效果简图 图1-1 拱桥方案示意图Fig. 1-1 arch bridge scheme diagram1.3.2 预应力简支箱型梁桥方案简图图1-2 箱梁桥方案示意图Fig 1-2 box girder bridge scheme diagram1.3.3方案的确定 综合考虑经济效益指标和桥梁功能的特殊性，及相关施工过程，施工周期，桥梁运营及之后的养护工作，所需设备较少，占用施工场地少，对地基承载能力的要求不高，而且现行的施工技术、施工工艺和施工设备都很完善，施工难度小，造价低，工期短，适合中小型桥梁。所以，方案五是最佳选择。最终决定采用预应力简支箱型梁桥方案。1-3 预应力混凝土简支箱型梁桥Fig1 -3 The prestressed concrete box -girder bridge2 风岭桥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 1） 单孔标准跨径：根据对比，方案选择的结果，桥采用装配式预应力混凝土箱型梁，跨径250cm，共五跨。 2）计算跨径：取相邻支座中心间距2440cm。 3) 主梁长：伸缩缝采用4cm，预制梁长2496cm。 4) 桥面净空：200cm。 5) 单侧横向布置：1.32（护栏）+3.752+3.5（三车道）=13.6m。2.1.2 设计荷载根据线路的等级,确定荷载等级，由高速级公路，设计时速100km/h可查得：计算荷载：公路一级荷载，车道均布荷载：，由内插法求得集中荷载。2.1.3 材料及工艺1）水泥混凝土：主梁、栏杆和桥面铺装采用C50号混凝土。抗压强度标准值=32.4，抗拉强度标准值=2.65，抗压强度设计值=22.4，抗拉强度设计值=1.83,弹性模量 =3.45。2）预应力钢筋采用（ASTM A41697a标准）低松弛钢绞线17标准型。抗拉强度标准值=1860，抗拉强度设计值=1260，公称直径15.2，公称面积139，弹性模量=1.95。2.2 构造布置2.2.1 主梁间距与主梁片数为使材料得到充分利用，拟采用抗弯刚度和抗扭刚度都较大的箱型截面，按单箱单室截面设计，为减小下部结构的工程数量，采用斜腹式。施工方法采用先预制，在吊装的方法。桥为双幅对称结构，在保证行车道板使用性能挠度和裂缝控制的前提下，将预制箱梁控制在可以吊装的范围内，整桥横向按4片预制箱梁布置，跨径2500cm,设计梁高一般取140cm，设计主梁间距均为340cm，主梁之间留40cm后浇段，以减轻吊装重量，同时加强横向整体性。2.2.2 主梁尺寸拟定1）主梁高：根据预应力混凝土简支梁的截面尺寸设计经验梁高跨比通常为1/15-1/25，本设计取1/18，即梁高h=140cm。2）顶板的宽度与厚度：顶板宽度在桥面宽度和主梁片数确定以后，就已经确定：304cm；厚度与其受力有关，此处采用变厚度，悬臂远端40cm，在40cm处开始逐渐变厚，与腹板相交处厚度为26cm，由腹板向内依然采用相同的变厚度。3）底板宽度与厚度：底板宽度取110cm，厚度既要满足预应力钢筋孔道的布置，又要考虑到受力要求，故此设计厚度取25cm。4）腹板厚度：除了要满足抗剪及施工要求，腹板厚度选取时还应考虑到预应力钢筋的布置和弯起，此处取25cm（注：水平厚度25.6cm）。2.2.3 变截面设计本设计梁高采用等高度形式，梁端部分由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也因布置锚具的要求，在端头附近做成锯齿形，截面厚度在距支座1m处开始变化，厚度由原来各自向内增加一倍。2.2.4 横隔梁设计为了增强主梁之间的横向连接刚度，除设置端横隔梁外，还在跨中、四分之一处设置三片中横隔梁，共计五片。横隔梁厚度为20cm，为了减轻吊装质量、节省材料横隔梁中间留孔。主梁跨中、支点截面以及横隔梁尺寸见图2-1、图2-2所示：图2-1 箱梁跨中横截面Fig. 2 -1 The cross-section of mid-span box beam 图2-2 箱梁支点截面 Fig.2 -2 The cross-section of side end-span box beam 2.2.5 桥面铺装采用水泥混凝土垫层厚度为15cm，容重为，表面采用5cm的沥青混凝土，容重为桥面横坡为2%，桥头引道纵坡为2%。2.2.6 桥梁横断面图图2-3 桥梁横断面图（单位：cm）Fig.2-3 The diagram of bridge cross section 2.3 主梁毛截面几何特性计算2.3.1 计算截面几何特性本设计采用分块面积法，因为只在距支点1m处开始变截面，为简便计算，可近似按等截面计算，所以只需分别计算边主梁、中主梁预制时和使用时跨中截面的几何特性。主要计算公式如下： 毛截面面积： (21) 各分块面积对上缘的面积距： (22) 毛截面重心至梁顶的距离： (23) 毛截面惯性距计算移轴公式： (24)式中分块面积；分块面积重心至梁顶的距离；毛截面重心至梁顶的距离；各分块对上缘的的面积距；各分块面积对其自身重心的惯性距。利用以上公式，分别计算梁跨中、端部预制时和使用时截面的几何特性，将结果列入一下各表中。其中：矩形自身惯性矩,三角形自身惯性矩表2-1跨中的截面几何特性计算表Tab.2-1 The calculation of the geometrical features of side beam（before use）分块号/cm2/cm/cm/cm/cm4/cm4顶板540094860043.572900676591668.3810底板440127.5343117-7.536458.33341347.58.97上三角承托76920.74382731.8731107683647.77承托矩形150121800040.57073.98896288.97腹板26916743826.7-4.51293630.217404129837.058864.8360269.2162.27=52.5cm I= =13532217.05cm4表2-2 端部的截面几何特性计算表Tab.2-2 The calculation of the geometrical features of center beam（before use）分块号/cm2/cm/cm4/cm/cm4/cm4顶板540094860045.272900501200071.47底板827.7127.534516.2-73.3534608339779.837.17上三角承托44020.79093.4833.514657.57780007.92承托矩形848.51222196.542.27094.39570009.64腹板2832.36745826.7-2.873260.1411600041.899080.81362213.2165.35其中：=54.2 I= =13615193.76cm42.3.2 检验截面效率指标1）跨中截面：上核心距：=cm下核心距：=cm 2）端部截面上核心距：=cm下核心距：=cm用较大的截面计算截面效率指标：根据设计经验，一般预制梁截面效率指标取，而且较大者较经济。上述计算表明，初步设计的的主梁截面是合理的。3 主梁内力计算3.1 恒载内力计算3.1.1 第一期恒载（主梁自重） 在距主梁端部1m处为过渡宽度。 1） 主梁自重荷载：跨中部分： 支点部分： 主梁荷载集度： 2） 横隔梁自重荷载： 一个横隔梁体积 横隔梁荷载集度： 第一期恒载集度： 3.1.2 第二期恒载（主梁现浇湿接缝、防撞墙、桥面铺装） 1) 防撞墙：按规定：（只有边梁承担） 2) 桥面铺装： 第二期恒集度： 3.1.4 恒载集度汇总表3-1 主梁恒载汇总表Tab.3-1 The collection of the dead load of main beam荷载梁第一期荷载第二期荷载总和g梁24.46KN/M15.24KN/M39.70KN/M3.2 恒载内力 设为计算截面至支撑中心的距离，并令图 3-1 恒载内力计算图Fig.3-1 The diagram of constant load calculation 计算公式为 (31) (32)其中： ， 则边主梁和中主梁的恒载内力计算如下表：表3-2 恒载内力表Tab.3 -2 The table of dead load 项目/KN.m/KN跨中四分点变化点四分点变化点支点a(1-a)L2/277.8858.4134.07(1-2a)L/26.249.3612.48一期恒载1904.941434.55833.35152.63288.95305.2624.46二期恒载1187.67890.17519.2395.1142.05189.9815.24总恒载3091.842260.471362.58247.73371.60495.4639.704 荷载横向分布计算4.1 支点截面横向分布系数计算该设计应用杠杆法计算支点截面的横向分布系数。基本原理：杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁上断开，把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁或简支单悬臂梁来考虑，杠杆法主要适用于双肋式梁桥或多梁式桥支点截面。本桥为多梁式梁桥，当桥上荷载作用靠近支点处时，大部分荷载通过相邻的主梁直接传至墩台。虽然端横隔梁连续于主梁之间，但是其变形极其微小，荷载主要传至两个相邻的主梁支座。因此，偏于安全的用杠杆法来计算荷载在支点的横向分布系数。1) 1号梁荷载横向分布系数，首先绘制1号梁反力影响线，如图4-1。并确定荷载最不利位置：图 4-1 1号梁横向分布系数图Fig.4-1 The diagram of 1 beam horizontal distribution coefficient1号梁荷载的横向分布系数： 2) 2号梁荷载横向分布系数计算，首先绘制2号梁反力影响线，如图4-2。并确定荷载最不利位置：图 4-2 2号梁横向分布系数图Fig. 4-2 The diagram of 2 beam horizontal distribution coefficient 2号梁荷载横向分布系数： 4.2 跨中截面横向分布系数计算本设计应用刚性横梁法计算跨中截面的横向分布系数。刚性横梁法是桥主梁间具有可靠连接时，在汽车荷载的作用下，中间横隔梁的弹性挠曲变形与主梁的变形相比很小，因此可假定中间横隔梁像一根无穷大的刚性梁一样保持直线形状。本设计因除了设置端横隔梁外，还分别在跨中、四分之一处设置了横隔梁，并且主梁之间预留40cm后浇注，所以在本设计中，主梁之间具有无限的刚度，固选用刚性横梁法计算跨中横向分布系数。4.2.1 计算主梁抗弯惯性矩 查表表2-2得面截面几何特性计算可知：4.2.2 计算主梁截面抗扭惯性矩t 对于本设计箱形截面，空室高度大于截面高度0.6倍（即0.850.6）,所以属于薄壁闭合截面。对于单室箱型截面，其抗扭惯性矩可分为两部分：两边悬出的开口部分和薄壁部分。由于本设计截面采用的是变厚度，所以计算前把截面转化成两个矩形和一个闭口槽型，它们的厚度采用转换后的厚度，如图4-4： 悬出部分可按实体矩形截面计算： (41)其中： 矩形长边长度 矩形短边长度 矩形截面抗扭刚度系数 n主梁截面划分为单个矩形的块数 薄壁闭合部分： (42) （注：公式中具体尺寸见下图）图 4-4 截面转换图Fig.4-4 The conversion cross-section map 1) 计算悬臂部分抗扭惯性矩悬臂换算厚度： 求得： 表4-1矩形截面抗扭刚度系数表Tab.4-1 rectangular section torsional stiffness coefficient tablet/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.10.10.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3 由通过查表（内插法）可求得，悬臂部分抗扭刚度系数： 则：图4-5抗扭计算简图Fig.4-5 Diagram calculated torsional2）计算闭口薄壁部分抗扭惯性矩 薄壁箱型截面顶板换算厚度 则： 4.2.3 计算主梁截面抗扭刚度修正系数该桥使用后各主梁的横截面均相等，, 单幅梁数，故查表7-2得=1.067，梁间距为3.04m，并且取，则： 抗扭修正系数： = 其中： 材料剪切模量；主梁抗弯惯性矩；材料的弹性模量；主梁抗扭惯矩。4.2.4 跨中截面横向分布系数计算 1) 1号梁计算考虑抗扭修正系数的横向影响线竖标值根据上面计算的横向影响线竖标值绘制各梁的横向影响线，并确定荷载的最不利位置。1梁的横向影响线和布载图式如图4-6：图4-6 1号梁的横向影响线和布载图Fig. 4 -6 The diagram of 1 beams horizontal impact lines and load 设影响线零点离1号梁轴线的距离为，则：解得： 则1号梁汽车荷载横向分布系数为： 2) 2号梁 计算考虑抗扭修正系数的横向影响线竖标值: 根据上面计算的横向影响线竖标值绘制各梁的横向影响线，并确定荷载的最不利位置。2梁的横向影响线和布载图式如图4-7： 图4-7 1号梁的横向影响线和布载图Fig. 4 -7 The diagram of 2 beams horizontal impact lines and load 设影响线零点离2号梁轴线的距离为，则：解得： 则汽车荷载横向分布系数为： 4.3 荷载截面横向分布系数汇总 由以上计算将荷载横向分布系数汇总到表4-2表4-2横向分布系数汇总表Tab. 4 -2 The summary of horizontal distribution coefficient梁号荷载位置公路级荷载作用横向分布系数计算方法1支点1.05支点采用杠杆法，跨中采用刚性横梁法。跨中1.0312支点1.269跨中1.0135 活载影响下主梁内力计算5.1 冲击系数和车道折减系数的确定 根据桥规，简支梁桥的自振频率可采用以下公式估算： (5-1) 式中：结构计算跨径（）； 结构材料的弹性模量（）；对于混凝土，取 N/m2 结构跨中截面的截面惯矩（）；结构跨中处的单位长度质量（），当换算为重力计算时其单位为（）； 结构跨中处延米结构重力（）； 重力加速度（）。则： 桥规规定，冲击系数按下式计算：当时，；当时，；当时，本计算。所以取： 故冲击系数为：1+=1.26 根据桥规规定，本设计为单幅三车道，需考虑横向车道折减，其折减系数。5.2 活载内力计算在本设计中，因为除在端横设置隔梁外，还在跨中、处设置了3根内横隔梁，所以跨中部分采用不变的，从第一根内横隔梁起至支点从直线过度到12。在计算简支梁跨中最大弯矩与剪力时，由于车辆的重轴一般作用于跨中区段，而且横向分布系数在跨中区段的变化不大，为了简化计算，此处采用不变的跨中横向分布系数计算。根据桥规，公路-I级车道荷载的均布荷载标准值为。集中荷载标准值随计算跨径而变，当计算跨径小于或等于时，集中荷载为；计算跨径等于或大于时，集中荷载为；计算跨径在之间时，值采用直线内插求得。当计算剪力效应时，集中荷载标准值应乘以1.2的安全系数，也主要用于验算下部结构或上部结构的腹板。 由内插求得： 求得： ，。 5.2.1 1号梁活载内力计算 1) 1号梁跨中截面弯矩和剪力计算 跨中截面弯矩计算采用不变的横向分布系数，跨中截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-1。 跨中弯矩影响线的最大坐标值： 跨中弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：图5-1 1号梁跨中弯矩计算图Fig. 5 -1 The calculation of 1 beams span moment 车道荷载作用下1号梁跨中弯矩： 跨中截面剪力计算采用不变的横向分布系数，跨中截面剪力影响线及横向分布系数见图5-2。 跨中剪力影响线的最大坐标值： 跨中剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载： 图5-2 1号梁跨中剪力计算图Fig.5 -2 The calculation of 1 beams span shear 车道荷载作用下1号梁跨中剪力： 2) 1号梁处截面弯矩和剪力计算截面弯矩计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化，处截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-3。 处弯矩影响线的最大坐标值：三角荷载合力作用处影响坐标值：图5-3 1号梁处弯矩计算图Fig. 5-3 The calculation of 1 beams department moment 处弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下1号梁处弯矩： 处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-4，截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-4 1号梁处剪力计算图Fig.5 -4 The calculation of 1 beams department shear 处剪力影响线的最大坐标值： 处剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下1号梁处剪力： 3) 1号梁变化点处截面弯矩和剪力计算变化点截面弯矩计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化，变化点处截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-5。图图5-5 1号梁变化点处弯矩计算图Fig. 5-5 The calculation of 1 beams Change-point department moment 变化点弯矩影响线的最大坐标值： 三角荷载合力作用处影响坐标值： 变化点弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载： 车道荷载作用下1号梁变化点弯矩： 变化点截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化，变化点处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-6。图5-6 1号梁变化点处剪力计算图Fig.5-6 The calculation of 1 beams Change-point department shear 变化点剪力影响线的最大坐标为： 三角荷载合力作用点处影响线坐标为： 变化点处剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载： 车道荷载作用下1号梁变化点处剪力： 4) 1号梁支点处截面剪力计算支点截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化，支点处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-7。 支点处剪力影响线的最大坐标值： 三角荷载合力作用点处影响线坐标值： 支点处剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载： 图5-7 1号梁支点处剪力计算图Fig. 5-7 The calculation of 1 beams Support department moment 车道荷载作用下1号梁支点处剪力： 5.2.2 2号梁活载内力计算 1) 2号梁跨中截面弯矩和剪力计算跨中截面弯矩计算采用不变的横向分布系数，跨中截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-8。跨中弯矩影响线的最大坐标值： 跨中弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载： 图5-8 2号梁跨中弯矩计算图Fig. 5 -8 The calculation of 2 beams span moment 车道荷载作用下2号梁跨中弯矩： =2350.872跨中截面剪力计算采用不变的横向分布系数，跨中截面剪力影响线及横向分布系数见图5-9。 图5-9 2号梁跨中剪力计算图Fig.5-9 The calculation of 2 beams span shear 跨中剪力影响线的最大坐标值： 跨中剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载： 车道荷载作用下2号梁跨中剪力： =186.148 2) 2号梁处截面弯矩和剪力计算截面弯矩计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化，处截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-10。 处弯矩影响线的最大坐标值： 三角荷载合力作用处影响坐标值： 处弯矩影响线的面积：图5-10 2号梁处弯矩计算图Fig. 5-10 The calculation of 2 beams department moment 集中荷载： 均布荷载： 车道荷载作用下2号梁处弯矩： 截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面横向分布系取，至横向分布系取，支点段横向分布系数按直线变化，处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-11。图5-11 2号梁处剪力计算图Fi