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潍县区蒲河非预应力T形梁桥毕业论文目 录前 言错误！未定义书签。第1章 设计资料与结构布置21.1设计资料21.1.1桥面跨径及桥宽21.1.2设计荷载21.1.3.材料初步选定21.1.4.设计依据21.2结构布置21.2.1主梁高21.2.2主梁间距21.2.3主梁梁肋宽21.2.4翼缘板尺寸31.2.5横隔梁31.2.6桥面铺装3第2章 主梁截面几何特性计算42.1梁的截面几何特性4第3章、主梁计算63.1横向分布系数的计算63.1.1.跨中的荷载横向分布系数63.1.2.支点处的荷载横向分布系数113.1.3横向分布系数汇总123.2主梁内力计算123.2.1.恒载内力计算123.2.2.活载内力计算133.2.3.主梁内力组合173.3主梁的正截面设计183.3.1.T形截面类型确定183.3.2.正截面配筋计算183.4梁的斜截面设计193.4.1.计算各截面的有效高度193.4.2.核算梁的截面尺寸203.4.3.分析梁内是否需要配置剪力钢筋203.4.4.确定计算剪力203.4.5.配置弯起钢筋213.4.6.检验各排弯起钢筋的弯起点是否符合构造要求243.5正截面应力验算263.5.1确定受压区高度263.5.2求开裂截面换算截面的惯性矩：273.5.3正截面应力验算273.6主梁的裂缝宽度验算273.7主梁的变形验算283.7.1.计算截面的几何特性283.7.2.计算构件的刚度293.7.3.作用短期效应作用下跨中截面挠度为：29第4章 横隔梁的计算314.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载314.2绘制中横隔梁的内力影响线314.2.1.绘制弯矩影响线314.2.2.绘制剪力影响线324.3截面内力计算334.4荷载组合33第5章、行车道板的计算345.1行车道板的计算图示345.2行车道板的内力计算345.2.1.悬臂板的内力计算345.2.2.主梁肋间板的内力计算355.3行车道板的配筋计算385.3.行车道板的尺寸复核385.3.2.行车道板的配筋395.4行车道板的验算405.4.行车道板的正截面强度验算405.4.2.行车道板的斜截面强度验算415.4.3.行车道板的裂缝宽度验算41第6章、支座的计算426.1确定制作的平面尺寸426.2满足支座高度426.3支座偏转情况验算436.4板式橡胶支座抗滑稳定性验算44第7章、下部结构计算467.1设计资料467.1.1设计标准及上部构造467.1.2水文地质条件467.1.3材料467.2盖梁设计计算477.2.1盖梁恒载计算477.2.2 内力计算567.3截面配筋设计及承载力校核597.3桥墩墩柱设计627.3.1荷载计算627.3.2截面配筋计算及应力验算647.4钻孔桩计算677.4.1荷载计算677.4.2桩长计算687.4.3桩的内力计算法697.4.4桩身截面配筋与承载力验算727.4.5墩顶纵向水平位移验算74结 论84致 谢85参考文献86附录87II 前 言 本设计为潍县区蒲河非预应力T形梁桥，是根据桥梁工程等书籍，以及依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范（JTG系列）拟定设计而成。在设计过程中，本人还参考了诸如桥梁工程、土力学、基础工程、桥涵水文、桥梁结构力学、材料力学、专业英语等相关书籍和文献。 设计中考虑了各种尺寸与材料的选用符合规范中对强度、应力、局部承压强度的要求，并且产生在规范容许范围内的变形，使桥梁在正常使用的情况下能够达到安全，稳定和耐久的标准。在可预期偶然荷载下仍能达到基本正常使用的标准。设计时还充分考虑尤河大桥所处区域的地质和水文条件，既保证符合规范要求，同时保证因地制宜并且便于施工和维护，并且兼顾桥梁本身的美观性与社会经济性，既要设计合理，又要起到良好的社会经济效益。88第1章 设计资料与结构布置 1.1设计资料1.1.1桥面跨径及桥宽 标准跨径：该桥位于某二级公路，规划河道宽度40，设计桥梁与河道正交，双向两车道，两侧人行道各宽0.5，确定采用标准跨径为20的装配式钢筋混凝土简支T形梁桥。 主梁全长：根据当地的温度统计资料，并参照以往设计经验，确定伸缩缝采用4，则预制梁体长12.96。 计算跨径：根据梁式桥计算跨径的取值方法，计算跨径取相邻支座中心间距为12.5。 桥面宽度：根据一次典型交通量的抽查结果，确定该桥的桥面横向布置为（行车道）（人行道）1.1.2设计荷载根据该桥所在道路的等级确定荷载等级为：汽车荷载：公路II级车道荷载；人群荷载：3.0。1.1.3.材料初步选定钢筋：主筋采用焊接钢筋HRB335钢筋，箍筋采用R235钢筋。混凝土：混凝土采用C30。支座：板式橡胶支座。1.1.4.设计依据（1） 公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）（2） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622003）（3） 公路桥涵施工技术规范JTJ/TO412000实施手册1.2结构布置1.2.1主梁高以往的经济分析表明，钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在1/111/16之间，我国标准设计跨径13的，其梁高一般在0.91.0之间，本桥实际的设计按1.0取。1.2.2主梁间距装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选在1.52.2之间，本桥选用2.0。1.2.3主梁梁肋宽为保证主梁的抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度取在1518，鉴于本桥的跨度为13，纵向钢筋数量较多，按较大值取为15。1.2.4翼缘板尺寸由于桥面宽度是给定的，主梁间距确定后，翼缘板的宽度即可得到为2。因为翼缘板同时又是桥面板，根据其受力特点，一般设计成变厚度：与腹板交接处较厚，通常取不小于主梁梁高的1/10，即为1.0/10=0.1，本设计取11；翼缘板的悬臂端部可以薄些，本设计取为9。1.2.5横隔梁为增强桥面系的横向刚度，本桥除在支座处设置端横隔梁外，在跨间等间距布置三根中横隔梁，间距43.12（连同端横隔梁在内），梁高一般取为梁高的3/4左右（即0.75，在靠近腹板处横隔梁底缘到主梁梁顶的距离为0.9）；厚度通常取在1216，本设计横隔梁取为15。1.2.6桥面铺装沥青混凝土铺装5，混凝土铺装10，主梁截面强度验算时计入8的铺装参与受力。图1-1桥梁横断面布置图图1-2桥梁横隔梁布置图第2章 主梁截面几何特性计算手算可以采用分块面积法，电算可以用节线法。本设计采用分块面积法，计算公式如下：毛截面面积：各分块面积对上缘的静矩：毛截面重心至梁顶的距离：毛截面惯性矩计算公式：式中：分块面积； 分块面积的重心至梁顶边的距离； 各分块对上缘的面积矩； 各分块对上缘的面积矩； 分块面积对其自身重心轴的惯性矩。2.1梁的截面几何特性预制主梁的截面几何特性翼板的换算平均高度： 10面积：3350对上翼缘面积矩：84280.8重心至截面上缘的距离：252对截面形心惯性矩：3801003图2-1 预制主梁的截面几何尺寸第3章 主梁计算3.1横向分布系数的计算3.1.1.跨中的荷载横向分布系数鉴于主梁之间的横向连接刚度较大，本设计采用比拟正交异性板法（图表法）计算。1图3-1横隔梁截面图（1）计算几何特性主梁抗弯惯矩：3801003主梁的比拟单宽抗弯惯矩：19005横隔梁抗弯惯矩：由于横隔梁截面有变化，故取平均值来确定翼板有效宽度，横隔梁的长度取两根边主梁的轴线距离，即： 4800 =0.1856查表3-1表3-1 矩形截面抗扭刚度系数得： =0.875 0.875235=205横隔梁截面重心位置（翼缘板平均厚度按保守取11计算）： 故横隔梁抗弯惯矩为： 所以，横隔梁比拟单宽抗弯惯矩为： 主梁和横隔梁的抗扭惯矩：对于T形梁，翼板处为湿接，且有横隔梁连接，故按刚性连接计算，具体计算过程如下：对于主梁梁肋： 查 对于横隔梁的梁肋： 查 （2）计算抗弯参数与扭弯参数 所以（3）计算主梁横向影响线坐标已知=0.509查GM图表可得到、，如表3-2所示：表3-2各荷载位置的、值梁位荷载位置校核B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B00.840.921.001.081.131.081.000.920.847.97B/41.091.131.161.171.080.950.840.730.678.02B/21.401.361.311.161.000.840.72.0.620.538.023B/41.791.601.371.120.910.740.620.520.437.92B2.171.761.391.090.830.680.520.430.378.0300.560.791.011.231.341.231.010.790.567.96B/41.351.391.401.421.240.980.640.28-0.028.00B/22.482.071.821.461.010.620.22-0.18-0.537.993B/44.002.832.081.390.770.29-0.18-0.52-0.968.01B4.963.722.301.360.51-0.01-0.53-0.94-1.438.07注：校核栏按公式进行计算用内插法求实际梁位处的与值，实际梁位与表列梁位的关系见下图图3-2 梁位关系图因此，对于1号梁： 对于2号梁： 对于3号梁： =（这里是指表列梁位在0点的值）15号梁横向影响线坐标值计算见表3-3表3-3实际梁位处的和值梁号算式荷载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B1-1.529-1.400-1.245-1.091-0.956-0.838-0.740-0.660-0.5901.8661.6321.3741.1140.8940.7280.6000.5020.4184.1923.0082.1241.3840.7180.230-0.250-0.604-1.054-2.326-1.376-0.750-0.2700.1760.4980.8501.1061.472-0.335-0.198-0.108-0.0390.0250.0720.1220.1590.2123.8572.8102.0161.3450.7430.302-0.128-0.445-0.84220.4290.3120.2240.1490.0830.034-0.014-0.049-0.0941.6341.5041.3461.1360.9460.7800.6600.5600.4703.3922.5261.9761.4180.8660.422-0.020-0.384-0.788-1.758-1.022-0.6300.2820.0800.3580.6800.9441.258-0.253-0.147-0.0910.0410.0120.0520.0980.1360.1813.1392.3791.8851.4590.8780.4740.078-0.248-0.60730.3490.2640.2090.1620.0980.0530.009-0.028-0.0670.8400.9201.0001.0801.1301.0801.0000.9200.8400.5600.7901.0101.2301.3401.2301.0100.7900.5600.2800.130-0.010-0.150-0.210-0.150-0.0100.1300.2800.0400.019-0.001-0.022-0.030-0.022-0.0010.0190.0400.6000.8091.0091.2081.3101.2081.0090.8090.6000.0670.0900.1120.1340.1460.1340.1120.0900.067（4）计算各梁的荷载横向分布系数在影响线上按横向最不利位置布置荷载后，就可以按相应的影响线坐标值求得主梁的荷载横向分布系数。首先绘制横向影响线图，具体尺寸见下图：图3-3 比拟板法计算荷载横向分布系数对于1号梁：汽车荷载：按三列布置，汽车左侧布置在距左侧缘石0.5处（0.259+0.146+0.079+0.009）=0.247人群荷载：对于2号梁：汽车荷载：按四列布载（0.231+0.159+0.096+0.030）=0.258人群荷载：0.298对于3号梁：汽车荷载：按四列布载（0.103+0.135+0.145+0.123）=0.253人群荷载：0.0673.1.2.支点处的荷载横向分布系数采用杠杆原理法计算，绘制横向影响线图，在横向按最不利荷载布置，如下图所示图3-4 杠杆原理法计算荷载横向分布系数（1）对于1号梁：0.5=0.251.125（2）对于2号梁：0（影响线为负，故不布载）（3）对于3号梁：03.1.3横向分布系数汇总（表3-4）表3-4 荷载横向分布系数荷载类别123汽车荷载0.2470.2500.2580.5500.2530.725人群0.3591.1250.29800.06703.2主梁内力计算3.2.1.恒载内力计算（1）恒载集度主梁：横隔梁：对于边主梁对于中主梁桥面铺装层栏杆和人行道作用于边主梁的全部恒载为作用于中主梁的恒载为图3-5弯矩及剪力影响线（2）荷载内力计算边主梁距离支座为的横截面的弯矩和剪力：各计算截面的剪力和弯矩值列于表5内表3-5 边主梁的恒载内力 内力截面位置剪力弯矩/V=122.75M=0V=61.38M=287.7V=0M=383.593.2.2.活载内力计算汽车冲击系数，荷载横向分布系数按表4取值。由公桥规可知，公路级车道荷载由均布荷载=0.7510.5=7.875 计算弯矩时的集中荷载计算剪力时的集中荷载=1.2157.5=189 图3-6 1号梁弯矩计算图（1）计算汽车荷载中的跨中弯矩 双车道不折减： 车道均布荷载作用下：19.53（） 顾得：50.9（） 车到集中荷载作用下：162.9（）50.9+162.9=213.8（） （2）计算人群荷载的跨中弯矩（）（）（3）计算跨中截面车道荷载最大剪力 跨中剪力计算图示（）车道均布荷载作用下： （）车到集中荷载作用下：（）（）（4）计算人群荷载的跨中最大剪力（）（5）计算支点截面汽车最大剪力横向分布系数变化区段的长度 （）影响线面积（）车道均布荷载作用下： （）附加三角形荷载中心的影响线坐标为：表3-6号梁荷载组合计算序号荷载类别弯矩剪力梁端L/4L/2梁端L/4L/2(1)恒载0287.70383.59122.7561.380(2)汽车荷载0160.37213.869.1948.2830.13(3)人群荷载011.8315.787.522.841.26(4)1.2恒载0345.24460.31147.373.660(5)1.4汽车荷载0224.52299.3296.8767.5942.18(6)0.81.4人群荷载013.2817.678.423.181.41(7)承载能力极限基本组合（4+5+6）0583.04777.3252.59144.4343.59(8)0.7汽车荷载/1.3086.35115.1237.2626.016.22(9)0.4汽车荷载/1.3049.3465.7821.2914.869.27(10)0.4人群荷载04.736.313.011.140.50(11)正常极限设计值短期组合（1+8+3）0385.88514.49167.5390.2217.48(12)正常极限设计值长期组合（1+9+10）0341.77455.68147.0577.389.77(13)0.9（7）0524.74699.57227.33129.9939.23(14)0.9（11）0347.29463.04150.7881.2015.73(15)0.9（12）0307.59410.11132.3569.648.79控制设计的计算内力0524.74699.57227.33129.9939.23附加车道的均布荷载剪力：（） 车道均布荷载作用下支点剪力为：（）车道集中荷载作用下：（）车道荷载作用下的支点剪力为：52.76+16.43=69.19（）（6）计算支点截面人群荷载最大剪力附加三角形荷载重心的影响线坐标为：0.917故可得人群荷载的支点剪力：（）3.2.3.主梁内力组合表3-7各号梁各截面最大弯矩和剪力梁号荷载类型弯矩剪力梁端L/4L/2梁端L/4L/21号正常极限设计值短期组合0347.29463.04150.7881.2015.73正常极限设计值长期组合0307.59410.11132.3569.648.790.9 承载力极限设计值基本组合0524.74699.57227.33129.9939.232号正常极限设计值短期组合0348.94465.24180.0381.8016.03正常极限设计值长期组合0308.85411.80149.7270.059.000.9 承载力极限设计值基本组合0531.67708.87309.11132.2040.283号正常极限设计值短期组合0340.52454.01196.8479.6815.17正常极限设计值长期组合0305.12406.94159.7169.128.640.9 承载力极限设计值基本组合0519.91693.18396.85129.1239.12控制设计的计算内力0532709397133411号梁的荷载组合计算过程列于表3-6中，同理，可得其他各号梁的跨中截面、截面及支点截面的和，计算结果汇总于表3-7。3.3主梁的正截面设计3.3.1T形截面类型确定 2图3-7 T形梁计算截面（）设此T形截面受拉钢筋为两排，取=80则920因 可判定此截面属于第一种T形截面，可按矩形截面进行计算。3.3.2.正截面配筋计算求出受压区高度：mm515.2求出受拉钢筋截面积：现采用822，则实际取用受拉钢筋截面积=3041。钢筋布置图见下图。实际取用受拉钢筋重心至下边缘的距离： =125.2125与假设不符。符合要求。实际配筋所需腹板宽：=140.21403.4梁的斜截面设计3.4.1.计算各截面的有效高度图3-8 主梁跨中截面配筋图主筋为822时，主筋合力作用点至梁截面下边缘的距离，由下式求得：=125.2截面有效高度：1000-125.2=874.8主筋为622时，主筋合力作用点至梁截面下边缘的距离，由下式求得：=97.65截面有效高度：902.35主筋为422时，主筋合力作用点至梁截面下边缘的距离，由下式求得：=70.1截面有效高度：929.9主筋为222时，主筋合力作用点至梁截面下边缘的距离，由下式求得：=42.55截面有效高度：957.453.4.2.核算梁的截面尺寸支点截面：=250.1跨中截面：=43.2故按正截面抗弯承载力计算所确定的截面尺寸满足抗剪方面的构造要求。3.4.3.分析梁内是否需要配置剪力钢筋=99.8=250.1故梁内需要按计算配置剪力钢筋。3.4.4.确定计算剪力（1）绘制此梁半跨剪力包络图，并计算不需设置剪力钢筋的区段长度：对于跨中截面=91.2=43.2不需设置剪力钢筋的区段长度（2）按比例关系，依剪力包络图求距支座中心处截面的最大剪力值 （3）最大剪力的分配按桥规（JTG D622004）的规定：由混凝土与箍筋共同承担不少于最大剪力的60，即：由弯起钢筋承担不多于最大剪力的40，即：图3-9 半跨剪力包络图3.4.5.配置弯起钢筋（1）按比例关系，依剪力包络图计算需设置弯起钢筋的区段长度（2）计算各排弯起钢筋截面面积a.计算第一排（对支座而言）弯起钢筋截面面积取用距支座中心处由弯起钢筋承担的剪力值： 梁内第一排弯起钢筋拟用补充钢筋222（=280），该排弯起钢筋截面面积需要量为： =628.9而222钢筋实际截面积=760=628.9，满足抗剪要求。其弯起点为，弯终点落在支座中心截面处，弯起钢筋与主筋的夹角，弯起点至点的距离为：b.计算第二排弯起钢筋截面积按比例关系，依剪力包络图计算第一排弯起钢筋弯起点处由第二排弯起钢筋承担的剪力值：第二排弯起钢筋拟由主筋222（=280）弯起形成，该排弯起钢筋截面积需要量为：=550.4而222钢筋实际截面积=760=550.4，满足抗剪要求。其弯起点为，弯终点落在支座中心截面处，弯起钢筋与主筋的夹角，弯起点至点的距离为：851.25c.计算第三排弯起钢筋截面积按比例关系，依剪力包络图计算第二排弯起钢筋弯起点处由第三排弯起钢筋承担的剪力值：第三排弯起钢筋拟由主筋222（=280）弯起形成，该排弯起钢筋截面积需要量为： =360.76而钢筋实际截面积=760=360.76，满足抗剪要求。其弯起点为，弯终点落在支座中心截面处，弯起钢筋与主筋的夹角，弯起点至点的距离为：826.15d.计算第四排弯起钢筋截面积按比例关系，依剪力包络图计算第三排弯起钢筋弯起点处由第四排弯起钢筋承担的剪力值：第四排弯起钢筋拟由主筋 （=280）弯起形成，该排弯起钢筋截面积需要量为：=177.04而钢筋实际截面积=760=177.04，满足抗剪要求。其弯起点为，弯终点落在支座中心截面处，弯起钢筋与主筋的夹角，弯起点至点的距离为：804.65第四排弯起钢筋弯起点至支座中心的距离为：3324这说明第四排弯起钢筋弯起点已超过需设置弯起钢筋的区段长以外9。弯起钢筋数量已满足抗剪承载力要求。各排弯起钢筋弯起点至跨中截面的距离见下图：5398.754547.53721.352916.73.4.6.检验各排弯起钢筋的弯起点是否符合构造要求（1）保证斜截面抗剪承载力方面从图中可以看出，对支座而言，梁内第一排弯起钢筋的弯起点已落在支座中心截面处，以后各排弯起钢筋的弯终点均落在前一排弯起钢筋的弯起点截面上，这些都符合桥规（JTG D622004）的有关规定，即能满足斜截面抗剪承载力方面的构造要求。（2）保证正截面抗弯承载力方面a.计算各排弯起钢筋弯起点的设计弯矩跨中弯矩700，支点弯矩，其他截面的设计弯矩可按二次抛物公式计算，如表3-8所列。根据值绘出设计弯矩图。b.计算各排弯起钢筋弯起点和跨中截面的抵抗弯矩（抗弯承载力）首先判别T形截面类型：对于跨中截面851.513.82000100=2760，说明跨中截面中性轴在翼缘内，属第一种T形截面，即可按单筋矩形截面计算。其他截面的主筋截面积均小于跨中截面的主筋截面积，故各截面均属第一种T形截面，均可按单筋矩形截面计算。表3-8各排弯起钢筋弯起点的设计弯矩计算表弯起钢筋序号弯起点符号弯起点至跨中截面距离各弯起点的设计弯矩跨中截面7004E=2916.7=547.63D=3712.35=451.82C=4547.5=329.41B=5398.75=177.7 图 3-10 设计弯矩图与抵抗弯矩图的叠合图随后计算各梁段抵抗弯矩，如表3-9中所列。根据值绘出抵抗弯矩图。表3-9 各梁段抵抗弯矩计算梁端符号主筋截面积（mm）截面有效高度（mm）混凝土受压区高度系数各梁段抵抗弯矩874.80.03530.9824711.8902.350.02560.987251702929.90.01660.9917356.8957.450.00810.9960184.5从图中所示的设计弯矩图与抵抗弯矩图的叠合图可以看出设计弯矩图完全被包含在抵抗弯矩图之内，即处处是，这表明正截面抗弯承载力能得到保证。3.5正截面应力验算C30混凝土的弹性模量（）；钢筋的弹性模量（）；翼缘平均厚度： 截面的有效高度： 3.5.1确定受压区高度由公式得：则，说明截面中性轴位于梁肋之内，属第二类T形截面。3.5.2求开裂截面换算截面的惯性矩： =3.5.3正截面应力验算受压区混凝土边缘的压应力：最外一层受拉钢筋应力：因此，构件满足要求。3.6主梁的裂缝宽度验算作用短期效应组合：作用长期效应组合：0.02，取则主梁的裂缝宽度为： =0.170.2满足规范要求。3.7主梁的变形验算3.7.1.计算截面的几何特性开裂截面换算截面的惯性矩： =全截面的换算截面面积： =全截面对上边缘的静矩： =100113072.4换算截面重心至受压边缘的距离，至受拉边缘的距离，中性轴在梁肋内。全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩： =49384723全截面换算截面积的惯性矩： =对受拉边缘的弹性抵抗矩：3.7.2.计算构件的刚度作用短期效应组合：全截面的抗弯刚度：开裂截面的抗弯刚度：构件受拉区混凝土塑性影响系数：开裂弯矩：将以上数据代入下列公式得： = 3.7.3.作用短期效应作用下跨中截面挠度为：长期挠度为：mm应设置预拱度，按结构自重和1/2可变作用频遇值计算的长期挠度值之和采用。 =消除自重影响后的长期挠度为： =计算挠度满足规范要求。第4章 横隔梁的计算4.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载跨中横隔梁的最不利荷载布置如图所示 图 4-1跨中横隔梁最不利荷载布置纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为4.2绘制中横隔梁的内力影响线按偏心压力法求得1号梁的荷载横向分布影响线竖坐标值为 同理，也可求得2号梁的荷载横向分布影响线竖坐标值为 绘制1、2、3号梁的荷载横向分布影响如图18所示。4.2.1.绘制弯矩影响线P=1作用在1号梁轴上时：P=1作用在2号梁轴上时：P=1作用在5号梁轴上时；由已学影响线知识可知，影响线必在截面处有突变，根据和连线延伸至截面，即为值（=0.92），由此即可绘制出影响线，如图4-2所示。 图 4-2 中横隔梁R、M、V影响线（尺寸单位：）4.2.2.绘制剪力影响线 P=1作用在计算截面以右时P=1作用在计算截面以左时绘成的影响线如图18所示4.3截面内力计算将求得的计算荷载在相应的影响线上按最不利荷载位置加载，并按 计入冲击影响力，则得弯矩：剪力：=4.4荷载组合第5章 行车道板的计算5.1行车道板的计算图示边梁的外侧翼板按悬臂板计算，计算图示见右图；由于主梁之间连接刚度较大，所以主梁肋间的行车道板按多跨连续单向板计算，顺桥向取1米的板带作为研究对象。 图 5-1悬臂板的计算图式5.2行车道板的内力计算5.2.1.悬臂板的内力计算（1）荷载：恒载：翼板（取平均板厚）人行道板及栏杆：活载：人群荷载按3.0kN/m计算，则（2）内力：支承端的弯矩和剪力最大：= = =5.2.2.主梁肋间板的内力计算由于相邻主梁间在翼缘板处湿接，且有若干根横隔梁连接，故可认为主梁横向连接刚度较大，则主梁肋间的行车道板按弹性固结的多跨连续单向板计算（视主梁的梁肋对行车道板为弹性支承）。主要荷载有：恒载：翼板桥面铺装：总的荷载集度：活载：计算车辆荷载轮载的有效工作宽度,以便计算内力；该形梁属窄肋形梁，所以板的计算跨径可取相邻梁肋中距2.0。根据通规表4.3.1-2可查，。铺装层厚0.05。0.30.7轮载在跨径的中间时：车辆荷载最小轮距为1.4大于上面计算的，故相邻的轮载不会发生重叠，则取=1.333。轮载在板的支承处：所以取轮载靠近板的支承处：这样就可以作出汽车不同轮载位置下板的有效工作宽度图形，见下图。 图5-2汽车荷载有效分布宽度图（尺寸单位：）跨中弯矩计算：先将肋间板视作简支，求得内力后再修正。1m宽简支板条的跨中汽车荷载弯矩：式中 车辆荷载后轴重力标准值140；冲击系数，对于行车道板取1.3； 板的计算跨径，当梁肋不宽时，取梁肋中距； 板跨中的有效工作宽度。则有 =每米板宽的跨中恒载弯矩计算公式：式中 为1m宽板条每延米的恒载重量。则 则每米板宽的跨中总弯矩为：图 5-3汽车荷载作用下单向板的计算图式（尺寸单位：m）再进行修正：由于，即主梁抗扭能力大，所以按下式计算：支点剪力计算：汽车荷载的标准轮距为1.8，板的净跨径为1.82。计算最大剪力时，远端的轮载进入跨径范围很少，且从影响线可以看出，远端的轮载影响很少，为简化计算，故可略去不计，仅计算一个轮载进入跨径范围。计算公式如下：其中：矩形部分荷载的合力为（以代入）：三角形部分荷载的合力为（以代入）：=式中 和对应于有效工作宽度和处的荷载强度；对应于荷载合力的支点剪力影响线竖直坐标值，该矩形边长为（），故其重心至跨径左侧的距离为m，由此可得该竖直坐标值m；对应于荷载合力的支点剪力影响线竖直坐标值，该三角形底边长，故其重心至跨径左侧的距离，由此可得该竖直坐标值；板的净跨径，按1.82m计算。计算结果： =5.3行车道板的配筋计算5.3.行车道板的尺寸复核（1）正截面：给定尺寸的前提下，矩形截面板的抗弯极限承载力按下式计算；式中 ，m，暂设 =3=0.03则跨中 支点 代入数据得：由此可见，板厚满足正截面设计要求。（2）斜截面：，查公桥规表3.1.3得，截面尺寸的下限值 =显然成立，故尺寸不用修改。5.3.2.行车道板的配筋首先用单筋矩形截面梁的计算公式进行配筋。查公桥规可得有关计算公式：假设cm，查公桥规可得：，支点处：利用单筋矩形梁的基本计算公式：令该不等式左右相等，并代入相关数据求得：0.01验算所以不会超筋，可以利用下式计算所需钢筋面积：由于板内弯矩有正有负，且板厚较小，故按双筋配筋，既偏于安全，又能满足构造和施工的要求。实际可选配筋如下（注意计算弯矩为负弯矩，受拉区在上侧）：上翼缘选用钢筋，钢筋间距10，。下翼缘选用钢筋，钢筋间距20，。跨中处： 利用单筋矩形梁的基本计算公式：令该不等式左右相等，并代入相关数据求得：验算所以不会超筋，可以利用下式计算所需钢筋面积：同理，仍按双筋配置：上翼缘选用钢筋，钢筋间距20，。下翼缘选用钢筋，钢筋间距10，。5.4行车道板的验算5.4.行车道板的正截面强度验算跨中处：偏于安全地，仍按单筋验算。，验算结果符合要求支座处：偏于安全地，仍按单筋验算，验算结果符合要求5.4.2.行车道板的斜截面强度验算显然成立，故混凝土和构造箍筋就已经能满足抗剪要求。5.4.3.行车道板的裂缝宽度验算最大裂缝宽度计算公式：根据公桥规，最大裂缝宽度限值取0.2，所以满足要求。第6章 支座的计算6.1确定制作的平面尺寸由于主梁肋宽为15，故初步选定板式橡胶支座的平面尺寸，(顺桥)，则按构造最小尺寸确定，。首先，根据橡胶支座的压应力限值验算支座是否满足要求，支座压力标准值:支座应力为：满足规范要求，因此所选定的支座的平面尺寸满足设计要求。6.2满足支座高度支座的高度由橡胶层厚度和加劲钢板厚度两部分组成，应分别考虑计算。假设本支座水平放置，且不考虑混凝土收缩与徐变的影响。温差时引起的温度变化，由主梁两端均摊，则每一支座的水平位移为因此，不计入制动力时，为了计算制动力引起的水平位移，首先要确定一个支座上的制动力标准值。由于计算跨径为12.5，故纵向折减系数取1.0，由于该桥面净宽为7.0，按二车道设计，故车道折减系数取1.0。车道荷载制动力按同向行驶时的车道荷载计算，故计算制动力时按一个车道计算，一个车道上由车道荷载产生的制动力为在加载长度上的车道荷载标准值的总重力的10故本设计的制动力为 =25.59因此，计入制动力时，橡胶厚度的最小值为 式中：此外，从保证受压的稳定考虑，矩形板式橡胶支座的橡胶厚度 应满足：cm由上述分析可知，按计入制动力和不计入制动力计算的橡胶厚度最大值为0.70，小于1.5，因此，橡胶层总厚度的最小值取1.5。由于定型产品中，对于平面尺寸为1825的板式橡胶支座中，只有2.0、2.5、3.0和3.5四种型号，暂取2.0。选择加劲钢板，桥规（JTG D622004）中规定，单层加劲钢板厚度应按下式计算：且单层加劲钢板厚度不小于2cm。本例题中：为应力校正系数，取1.3；1719=323、为一块加劲钢板上、下橡胶层的厚度，参照桥梁附属构造与支座中定型产品规格中间橡胶层厚度均取5；为加劲钢板轴向拉应力限制，取钢板屈服强度的0.65倍，取钢材的屈服强度为340，因此，；为支座应力标准值，将上述各项代入的计算公式得 （）由于计算所得的0.442，故取2。按板式橡胶支座的构造规定，加劲板的上、下保护层不应小于2.5，取2.5，中间橡胶层厚度有5、8、11三种，取5，故可以布置4层钢板。此时，橡胶厚度，与取用值一致。加劲板总厚度，故支座高度。6.3支座偏转情况验算支座的平均压缩变形为式中： 橡胶体积模量（取2000）；支座抗压弹性模量，可按下式计算：（）将上述各值代入计算式，得：（）在恒载、车道荷载和人群荷载作用下，主梁挠曲在支座顶面引起的倾角，应按结构力学方法计算，则有恒载产生的转角车道均布荷载产生的转角车道集中荷载产生