4×30m先简支后连续预应力混凝土梁桥设计

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要430M先简支后连续预应力混凝土梁桥设计摘要在本次桥梁设计中，根据地形地质条件和现有桥梁实例，依据工程设计规范提出了简支梁桥、连续梁桥、先简支后连续梁桥三种桥型的方案。按照“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，经过对优缺点的综合对比，最终选择预应力混凝土先简支后连续梁桥。当选定桥型后，接下来主要是上部结构设计，包括了桥梁总体布置及细部结构尺寸拟定、桥梁行车道板计算、主梁作用效应计算、主梁作用效应组合、桥梁预应力钢束的估算与布置、横隔梁设计。其中利用了桥梁博士建立简易全桥模型，模拟全桥成桥和施工，完成钢束的估算和布置，并且计算钢束的各项预应力损失。当上部结构设计完成后，然后对下部结构进行设计。包括盖梁、桥墩等。计算内容包括内力计算、截面配筋设计与承载力的校核。先简支后连续桥梁的关键在于桥梁体系的转换，它不仅具有连续梁桥的优点，而且在施工上又具有简支梁的施工方法简单可行，便于桥梁的装配式施工。简单的说，就是运用简支梁的施工来建造连续梁桥。关键字先简支后连续；预应力；钢筋束的布置；设计；验算；桥梁博士。PRESTRESSEDCONCRETESIMPLYSUPPORTEDTOCONTINUESBEAMBRIDGEDESIGNABSTRACTINTHEDESIGNOFTHEBRIDGE,ACCORDINGTOTHETOPOGRAPHICANDGEOLOGICALCONDITIONS,ANDTHEEXISTEDBRIDGEASANEXAMPLE,ACCORDINGTOTHEENGINEERINGDESIGNSPECIFICATIONPRESENTSSIMPLESUPPORTEDBEAMBRIDGE,CONTINUOUSBEAMBRIDGE,SIMPLYSUPPORTEDTOCONTINUOUSBEAMBRIDGETHREEBRIDGETYPESCHEMEACCORDINGTOTHE“BRIDGEDESIGNPRINCIPLESFORPRACTICAL,ECONOMIC,SAFE,BEAUTIFUL“,AFTERACOMPREHENSIVECOMPARISONOFADVANTAGESANDDISADVANTAGES,THEFINALCHOICEOFPRESTRESSEDCONCRETESIMPLYSUPPORTEDTOCONTINUOUSBEAMBRIDGEAFTERSELECTEDBRIDGE,NEXTISMAINLYABOUTTHEUPPERSTRUCTUREDESIGN,INCLUDINGTHEBRIDGELAYOUTANDDETAILSTRUCTUREDIMENSIONS,BRIDGEDECKCALCULATION,THEEFFECTOFCALCULATION,THECOMBINATIONOFACTIONEFFECTS,THEBRIDGEOFPRESTRESSEDSTEELBEAMESTIMATESANDLAYOUT,CROSSBEAMDESIGNTHEUSEOFTHEBRIDGE,THEESTABLISHMENTOFFULLBRIDGEMODEL,SIMULATIONOFBRIDGEANDCONSTRUCTIONINTOFULLBRIDGE,COMPLETEDESTIMATIONANDLAYOUTOFTHESTEELBEAM,ANDTHECALCULATIONOFPRESTRESSINGLOSSOFSTEELBEAMWHENTHEUPPERSTRUCTUREDESIGN,THENCARRIESONTHEDESIGNTOTHESUBSTRUCTUREINCLUDINGTHECAPBEAM,PIERTHECALCULATIONINCLUDESTHEINTERNALFORCECALCULATION,REINFORCEMENTDESIGNANDSTRENGTHCHECKTHEKEYTOTHESIMPLYSUPPORTEDCONTINUOUSBRIDGELIESINTHECONVERSIONBRIDGESYSTEM,ITNOTONLYHASTHECONTINUOUSBEAMBRIDGEISABIT,BUTALSOHASSIMPLECONSTRUCTIONMETHODINCONSTRUCTIONISSIMPLEANDFEASIBLE,CONVENIENTASSEMBLYCONSTRUCTIONOFBRIDGESIMPLYPUT,ISTHEUSEOFSIMPLECONSTRUCTIONFORTHECONSTRUCTIONOFCONTINUOUSBEAMBRIDGEKEYWORDSSIMPLYSUPPORTEDTOCONTINUOUSBEAMPRESTRESSEDREINFORCEMENTLAYOUTDESIGNCALCULATIONDRBRIDGE目录摘要IABSTRACTII目录III第1章桥梁方案比选111桥梁设计工程资料1111方案比选原则1112设计资料1113水文地质条件112桥梁初步拟定2121总跨径拟定2122桥梁分孔213桥梁方案拟定2131方案一简支梁桥2132方案二连续梁桥4133方案三先简支后连续箱梁桥614桥型方案综合比较7第2章结构尺寸拟定821横向拟定822纵向拟定9第3章桥面板计算1031悬臂板荷载效应计算10311永久作用10312可变作用11313荷载内力组合1232相邻两翼缘板计算12321永久作用12322可变作用15323作用效应组合1733截面设计、配筋与承载力验算18331悬臂板支点配筋设计以及验算18332连续板跨中截面配筋计算以及验算18第四章主梁作用效应计算2141施工步骤2142桥梁博士参数计算21421车道荷载计算21422人群荷载标准值计算22423横向分布系数的计算22424冲击系数计算26425二期恒载27426施工方法28第五章内力组合2951作用组合概况2952承载能力极限状态设计组合29521基本组合30522偶然组合3153正常使用极限状态设计31531长期效应组合31532短期效应组合3154桥梁博士各组合效应31541基本组合桥梁博士组合输出图形31542长期组合桥梁博士组合输出图形32543短期组合桥梁博士组合输出图形33544桥梁博士数据导出3355手算验算内力组合33551验算8号截面34552验算16号截面35553验算31号截面36554手算结果和桥梁博士结果对照比较37第六章截面配筋估算3961预应力钢筋的计算原则3962按照正常使用极限状态下的应力要求计算39621截面上下缘均配筋时40622当截面只在下缘布置力筋时41623当截面中只在上缘布置力筋42624下缘预应力配筋的判别条件4263按承载能力极限要求计算4364手算预应力钢束配筋估算44641验算8号截面44642验算16号截面45643验算31号截面46第七章钢束的配束以及预应力损失计算4871钢束的配束原理4872预应力钢束参数计算4873预应力损失基本理论5074预应力损失计算50741由预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失（）511L742由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值引起的应力损失（）512L743由混凝土弹性压缩引起的应力损失（）524L744由钢筋松弛引起的预应力损失终极值（）535L745由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失（）536L746截面预应力损失合计和有效预应力54第8章截面强度验算6181持久状况承载能力极限状态承载力验算61811一般规定61812正截面抗弯承载力验算61813承载能力极限承载力验算结果63814总结6682持久状况正常使用极限状态抗裂验算66821一般规定66822正截面抗裂验算67823正截面抗裂验算结果表67824斜截面抗裂验算73825斜截面抗裂验算结果75826抗裂验算总结8083持久状况构件的应力验算80831一般规定80832正截面混凝土压应力验算80833正截面验算结果81834斜截面混凝土压应力验算86835斜截面验算结果87836预应力钢筋验算93837预应力钢筋验算结果94838持久状况构件验算总结9484短暂状况构件的应力验算95841预加应力阶段的应力验算95842施工阶段短暂状况的应力验算95843关键施工阶段应力验算结果96844短暂状况下验算总结11785主梁挠度验算117851主梁挠度验算原理117852主梁挠度位移值119853手算挠度验算122第九章横隔梁内力计算12491计算荷载的确定12492中横隔梁的影响线124911弯矩影响线125912剪力影响线12693截面内力计算12794内力组合12895配筋12896配筋后验算129961正截面抗弯129962抗剪验算129第十章盖梁设计131101拟定盖梁尺寸131102计算荷载1311021梁体自重1311022盖梁自重及作用效应计1321023盖梁活载计算1331024双柱反力GI计算138103内力计算1381031弯矩计算1391032剪力计算139104截面配筋设计142105承载能力验算1421051抗弯承载力验算1421052抗剪验算1431053斜截面抗剪验算143第十一章桥墩设计145111水文工程地质情况145112桥墩墩柱设计计算1451121恒载计算1451122垂直活载计算1451123水平荷载计算1481124桥墩柱底截面内力组合152113桥墩墩柱配筋152114配筋后验算1541141按最大垂直力时墩柱顶按轴心受压构件验算1541142最大弯矩时偏心受压构件验算154参考文献156致谢157实习报告158第1章桥梁方案比选11桥梁设计工程资料111方案比选原则（1）适用性满足公路交通和铁路的正常运行，以及将来交通量增长的需要，建成的桥梁应保证在使用年限内满足交通要求，并便于检查和维修。（2）安全性和舒适性现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动和冲击，整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。（3）经济型设计的经济性一般应占首位，经济性应综合考虑发展远景及将来的养护和维修等费用。（4）美观一座桥梁，应与周围的景致相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。112设计资料1、道路等级一级公路2、孔跨布置430M3、设计荷载公路二级4、通航等级无通航要求5、桥面坡度不设纵坡，单幅车行道设有百分之二的单向横坡6、桥面横向布置桥面宽127米05M（防撞栏）117M（桥面板）05防7、桥面铺装10CMC30防水混凝土8、桥轴平面线型直线9、温度影响考虑竖向温度效应，年平均温度变化16。10、地震烈度区，地震峰值加速度005G。113水文地质条件承台地面中心高出最大冲刷线的距离为248M，基底埋置在最大冲刷线以下25米，岩基的天然湿度极限抗压强度为10000KPA，岩基以上为砂砾土，比例系数M3000KN/M4。桩身与土的极限摩阻力为50KPA，清底系数为075，竖向容许承载力为400KPA，考虑桩入土深度影响的修正系数为075,土的摩擦角为30，深度修正系数K225。土的浮容重为9KN/M3。12桥梁初步拟定121总跨径拟定水文地质条件，由在满足允许冲刷和桥前壅水的前提下，经综合分析，选择120M的总跨径。122桥梁分孔根据地形和环境、河床地质、水文等具体情况，经综合分析，选择430M分孔布置。（连续梁边跨和中跨允许不同）13桥梁方案拟定131方案一简支梁桥简支梁桥属于静定结构，受力明确，构造简单，施工方便，简支梁桥的结构尺寸易于设计成系列化，标准化，有利于组织大规模预制生产，并利用起重设备或架桥机架设。可以节约模板，降低劳动强度，缩短工期。故在中小跨径桥梁中应用最为广泛。跨径、孔径布置本方案采用等跨布置，标准跨径30M，共四跨。由于规划中此河流没有通航要求，而且地面线较缓，因此采取等跨布置的方式是可行的。主梁界面尺寸确定主梁尺寸根据经验确定，主梁高度在1/251/14）L之间，主梁肋宽度018M020M之间，一般合理的梁高与荷载大小、主梁片数、跨径大小有关。主梁梁肋尺寸拟定要满足规范的抗剪抗主拉应力要求，而且还要考虑主梁的稳定性。一般主梁设置为1518CM，由于支点抗剪需求，一般在支点处一定范围内增大尺寸以满足要求。综上，方案一的桥型总体布置图见图11430M简支箱型梁桥桥型布置图、图12430M简支箱型梁桥横断面图。图11桥型布置图图12横断面图132方案二连续梁桥将简支梁梁体在支点上连续就形成了连续梁。连续梁一般采用预应力混凝土结构，而且一般用于大跨径。连续梁桥从受力性能来说，支座负弯矩对跨中正弯矩有卸载作用，比简支梁更加优越（为了抵抗支点的负弯矩常在负弯矩区设置预应力束）。而且连续梁结构刚度大、变形小、动力性能好，主桥面连续，无伸缩缝，行车条件好。跨径和孔径布置中跨连续梁桥一般采用不等跨布置，边跨一般为中跨的06507倍。两种跨度的多跨连续梁相衔接时宜设置过渡跨，过渡跨的跨径一般为相邻两跨的平均值。当由于地形地貌、通航净空等要求需要设置一两个大跨而全桥不需要太长时，往往用多孔小边跨与大跨相配合，跨径从中间向两边递减。故采取35M50M35M。采用单箱单室。主梁截面尺寸拟定连续梁桥的支点负弯矩一般比较大，采用变截面比较合理。梁底曲线一般采用二次抛物线。支点梁高取最大跨径LM的1/201/15,跨中截面高与最大跨径关系不大，一般按构造选取。大中跨径跨中梁高2M45M，中小跨径1M3M，也可以按照HC（1/501/30）LM选取梁高箱梁。跨中梁高取12M，桥墩处梁高取3M。横截面形式选取单箱单室，由经验可得BAB12531,如图11所示图13箱梁示意图细部尺寸拟定箱梁跨中底板厚度按构造选取，箱梁根部的底板厚度取墩顶梁高的1/121/10。跨中取250MM，支点取300MM。箱梁顶板厚度首先要满足布置纵向应力筋的要求，取300MM。腹板厚度取决于预应力筋和浇筑混凝土必要的间隙等构造。一般按以下原则选取腹板没有预应力筋时采用200MM，腹板有预应力筋时采用250300MM，腹板内有预应力固定锚时采用350MM。墩顶附近处的腹板需要加厚，一般加到300MM600MM，受力很大时可以加到1000MM。跨中横隔梁取200MM300MM，支点取400MM600MM。这个方案的总体布置图见图1335M50M35M连续箱梁桥型布置图、1435M50M35M连续箱梁横断面图。图14桥型布置图图15横截面133方案三先简支后连续箱梁桥先简支后连续箱梁桥综合了简支梁桥和连续梁桥的优点。先简支后连续先在工厂预制，然后在桥上进行体系转换。此种体系有利于大规模的工业化制造，可以提高施工进度。而且节省了大量的支架模板。方案三的桥型布置图见图16430先简支后连续箱梁桥型布置图、图17430先简支后连续箱梁桥横断面构造图图16桥型布置图图17横断面图14桥型方案综合比较表11桥型方案比较桥型方案主要优点主要缺点430M简支箱梁受力简单，受环境影响小，而且便于装配化施工，极大的缩短施工周期，降低成本。由于受力特点不能适用于大跨径桥梁，每跨之间有伸缩缝，不适于高速行车，而且桥梁的横向荷载是通过铰接缝传递的，整体性差。35M50M35M单箱单室整体式箱梁桥梁受力性能好，行车平缓，一般采用变截面，更好的适应结构内力分布规律，增大桥下净空，而且特别适用于悬臂施工法，施工阶段主梁刚度大，和内力吻合。桥梁外观也比较漂亮。悬臂施工法施工比较复杂，而且连续梁主墩需要设置大量支座或者大型橡胶支座，维修更换比较复杂。430M先简直后连续分离式箱梁桥由于施工特点，构件可以规模化制造，缩短了施工周期。而且可以在工厂机械化制造，提高劳动效率。能节省大量的支架，降低了成本。而且陈桥后有连续桥梁的结构刚度大、变形小、动力性能好、主桥面连续行车平顺等优点。桥梁的横向链接是通过湿接缝相连的，横向整体性较差。综合比较，认为430M先简支后连续箱梁方案相对的比较经济合理，故采用430先简支后连续箱梁桥梁。第2章结构尺寸拟定21横向拟定本项目采用的30M通用跨径，桥面宽度127M。由于支点受力较大，使用变高截面比较经济合理。本项目采用四片箱梁，选用箱梁截面，是由于箱型截面整体性好，截面刚度大，外形美观。其中，预制中梁顶板宽度为2400MM，底板宽度1000MM；预制边梁顶板宽度2850MM，底板宽度1000MM；桥梁的横向连接采用湿接缝连接。顶板厚度顶板厚度的设置为了满足负弯矩钢束、普通钢筋的布置以及轮载的局部作用，箱梁顶板厚度取等厚度180MM。底板厚度底板要承受弯矩，跨中需要一定的厚度，支点存在负弯矩，底板需要承受压力，要一定的厚度。跨中大部分底板设置180MM，支点加大到250MM，采用线变。腹板厚度腹板采用斜腹板，以减少主梁自重。为了构造方便，采用与底板厚度相同。腹板与顶板交界处设置承托。综上横向尺寸见21底板厚度变化图、22主梁横断面图、23细部尺寸图。图21箱梁底板厚度变化图图22横断面图图23细部尺寸22纵向拟定桥梁采用先简支后连续施工方法，在第一阶段设置临时支座，支座距离桥墩中心线50CM。为了保证结构的整体性，分别在一跨的支点、1/4处、中点设置横隔梁。横隔梁厚度为200MM。第3章桥面板计算考虑到主梁翼缘板内的钢筋是连续的，故边梁的行车道板可以按悬臂板计算，中梁的行车道板可以按简支梁计算。由于跨宽比大于2，故桥面板为单向板。31悬臂板荷载效应计算由于一端是悬臂自由端，按自由悬臂单向板计算。311永久作用主梁架设完毕时桥面板可看成808CM长的单向悬臂板如图31（A）图31悬臂端计算图计算悬臂根部一期永久作用效应为弯矩MKNMG731802568021380261021剪力V41成桥后如图31（B）加上防撞栏05M75KN/M和C30防水混凝土铺装，计算二期永久作用效应如下弯矩MKNMG942806250850722剪力VG572总永久作用效应弯矩MKNMG6749273121剪力V085421312可变作用在边梁悬臂处，只作用人群，计算图如图32所示图32悬臂端受力图（单位MM）弯矩MKNMR1405805321剪力KNVR924058053313荷载内力组合（1）承载能力极限状态组合KNVVMMMRGD491380421765（2）正常使用极限状态组合作用短期效应组合KNVRGD2941005作用长期效应组合MMRGD761048532相邻两翼缘板计算对于梁肋间的行车道板，在桥面现浇部分完成后，行车道板实质上是一个支承在一系列弹性支承上的多跨连续板，实际受力复杂，对于弯矩，先计算出一个跨度相同的简支板在永久作用和活载作用下的跨中弯矩，再乘以偏安全的经验系数加以修正，以求0M得支点处和跨中截面的设计弯矩。弯矩修正系数可视为板厚T与梁肋高度H的比值来选用。本例中，即主梁抗扭能力较大，取跨中弯矩；支点弯矩41398HT05MC。对于剪力，可不考虑板和主梁的弹性固结作用，认为简支板的支点剪力即07MS为连续板的支点剪力。可分别计算连续板的跨中和支点作用效应值。321永久作用（1）主梁架设完毕时桥面板可看成358CM长的悬臂单向板，计算图示如图33，其根部一期永久作用效应为图33截面示意图（单位MM）弯矩MKNMG310807263158012650221剪力V411（2）成桥后先计算简支板的跨中弯矩和支点剪力值。根据公预规412条，梁肋间的板，其计算跨径按下列规定取用计算弯矩时，但不大于（T018B025本例TL0BL045610L计算剪力时，。45610L式中L板的计算跨径L0板的净跨径T板的厚度B梁肋宽度计算图如图43所示图34内力计算图现浇部分桥面的自重MKNG/6841021二期恒载（C30防水混凝土）。/22计算得到简支跨中二期永久作用下弯矩及支点二期永久作用剪力为弯矩MKNMG97162406315084370924502剪力VG82652（3）总永久作用效应综上所述支点断面永久作用弯矩为MKNMSG6917031支点断面永久作用剪力为VSG584跨中断面永久作用弯矩为MKNMCG90715322可变作用根据桥规431条，桥梁结构局部加载时，汽车荷载采用车辆荷载，根据桥规表4312，后轮着地宽度B，及长度A，为A02M，B06M，平行于板的跨径方向的荷载分布宽度MHB8012601车轮在板的跨径中部时，垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度为，取A1218M，LLA0913231因为A12180003986M按公预规522条21CFBASDC查有关板宽1M内钢筋截面与距离表，当选用10钢筋时，需要钢筋间距为24CM，此时所提供的钢筋面积为。但是规定行车道板主筋直径不小22,8373CMCSS于10MM，间距不大于200MM，故取直径10的钢筋，间距为200MM，提供的面积为如图38所示22,1893MACSS图38截面钢筋示意图（2）配筋后验算由于此处钢筋保护层与试算值相同，实际配筋面积又大于计算面积，则其承载力肯定大于作用效应，故承载力验算可以略。332连续板跨中截面配筋计算以及验算MD1312KNM，其高度为H25CM，净保护层A3CM，若选用8钢筋，则有效高度H0为MDAH214706032501设计配筋按公预规522条200XHBFMRCDMX75验算BH005602154012023M000275M按公预规522条2CFBASDC查有关板宽1M内钢筋截面与距离表，当选用10钢筋时，需要钢筋间距为320CM，此时所提供的钢筋面积为。但是规定行车道板主筋直径不小于22,45CMCSS10MM，间距不大于200MM，故取直径10的钢筋，间距为200MM，提供的面积为为了施工方便，上下缘配置相同的钢筋。配筋如图39所示22,93CMACSS图39跨中截面钢筋布置图（单位MM）（2）配筋后截面承载力验算由于支点存在剪力所以要验算。按公预规529条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求，即KNFBHVRKCUD2674501724105105330。满足抗剪最小尺寸要求。KN67487按公预规，时不需要进行斜截面抗剪强度计算，仅按构造OTDDFVR230要求配置钢筋。即，满足规范。RDO372014081513根据公预规925条，板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋，直径不应小于8MM，间距不应大于200MM，因此本例中分布钢筋用8200MM。综上桥面板的配筋如310所示图310截面钢筋布置第四章主梁作用效应计算41施工步骤本桥采用的是先简支后连续的施工方法，施工步骤为1主梁预制阶段，待混凝土达到设计强度的90，后张拉正弯矩区预应力钢束，并压注水泥浆，再将各跨预制安装到位，形成由临时支座支撑的简支体系。2第二阶段施工，先浇注两跨之间接头处的混凝土，待达到设计强度后张拉负弯矩区预应力钢束，压注水泥浆。3第三阶段施工，拆除全部临时支座，主梁支撑在永久支座上，完成体系转换，再换成主梁横向现浇湿接缝，最终形成三跨连续梁的空间结构体系。4完成护栏和桥面铺装的施工。此种施工只有第一阶段为简支体系，即静定结构，后面的都是超静定结构。计算内力需要借助桥梁博士。42桥梁博士参数计算421车道荷载计算车道荷载计算图示如图41图41车道荷载示意图根据公路桥涵设计通用规范431规定，公路级车道荷载的均布荷载标准值为；集中荷载标准值按以下规定选取当跨径小于等于5M时，MKNQK/510KNPK180当桥梁计算跨径大于等于50M时，；当桥梁的计算跨径在550之间时，PKKNPK360值用直线内插法计算。公路级车道荷载均布荷K2805180载的标准值和集中荷载均按公路级车道荷载的075倍采用。KQP此桥公路级；430M的先简支后连续桥梁跨径取30M，故MKNQK/875051KNPK210530186750422人群荷载标准值计算根据公路桥涵设计通用规范435规定，当跨径小于等于50M时，人群荷载的标准值取3KN/M2当桥梁计算跨径大于等于150M时，人群荷载的标准值取25KN/M2；当桥梁的计算跨径在5150之间时，PK值用直线内插法计算。当有专用人行桥梁时，取35KN/M2该桥规定为35KN/M2。423横向分布系数的计算连续梁桥的横向分布系数采用等刚度原则进行简化，将连续梁的某一跨等代为等跨径等截面的简支梁进行计算。本4跨连续梁桥4跨跨径基本相同，计算跨径为286M，每一跨不同截面刚度变化小，可以忽略其影响，本例取跨中截面作为计算刚度。由规范等跨等截面的连续梁桥的等效简支梁抗弯惯性矩为边跨11432中跨21860而抗扭惯性矩换算系数为121（1）边跨横向分布系数计算本桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，且承重结构的长宽比为，故可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数MC。24567BL主梁抗弯惯矩的计算箱型截面可以分为两部分两边悬出的开口部分和闭口薄壁部分。悬出部分可以按实体矩形截面计算。计算图如图42所示图42截面示意图实体矩形截面31IMITTBCI薄壁闭合截面2121/TSTHSIT整个箱型截面为两者之和。实体31IMITTBCI190628057TB062834BT269050631TTC41732MCBTIT39108/210/54180/24718051/222TSTHSIT故239MIITT由CAD可得4I抗扭修正系数NITAEIGL12其中G04EL286MA147MA2157MA3157MA447M43950MITMAI10942IT459803MII故76横向分布系数计算简化后计算图如图43所示图43简化后箱梁加载图对于1号边主梁考虑抗扭修正后的横向影响线竖值为57410112NIA71216NI由几何知识可得549601Q425830Q36840Q21054Q12405Q72361R当为两车道时762012150368442509621432QQCQM当为三车道时6410723124053618404259607821651QQQCQ故取1号梁；7CQM6CRM同理可以解得2号梁；60393710R（2）中跨横向分布系数MAI1094243950MIT抗扭修正系数NITAEIGL12其中G04EL286A147MA2157MA3157MA447M43950MIT4790861450II故2同理可以解得1号梁7480CQM63720CRM2号梁694R（3）支点横向分布系数计算利用杠杆法计算支点处的横向分布系数。由于箱梁底部梁宽度较大，在箱梁上的汽车荷载可以认为全部由此根梁承担，按最不利荷载布载，横向分布系数计算图如图44所示图44支点荷载横向分布显然1、2号梁的横向分布系数为；1OQMOR综上所诉，桥梁各截面的横向分布系数如下表所示表41桥梁横向分布系数边跨跨中中跨跨中支点1号梁076201077481汽车2号梁06039706048811号梁0641440637221人群2号梁0373310379400为了计算方便，计算弯矩效应时，1号梁；2号7480CQM640CR梁计算剪力时，较安全的选取支点处的横向分布系数6048CQM37940CR。OOR424冲击系数计算根据公路桥涵设计通用规范4325规定冲击系数U可按下式计算当时，005HZF51当15HZ006489M按公预规522条2519FBXASDCS取6根，提供的面积A61075191，并且分三排布置，每排两根。钢筋间距为20060402998MM。为了施工方便，上缘布置相同的钢筋。钢筋布置图如图86所示图96钢筋布置图96配筋后验算961正截面抗弯由于配筋面积大于计算面积，故可以不验算。962抗剪验算按公预规529条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求，即KNFBHVRKCUD12950281390510530KNVRD76满足抗剪最小尺寸要求。由公预规5210条时不需要进行斜截面抗剪强度计算，OTDDBHFR23015仅按构造要求配置钢筋。带入数据得KNVRDO2480983满足要求，不需要进行斜截面抗剪强度计算，仅按构造要求配置钢筋。第十章盖梁设计101拟定盖梁尺寸支座采用橡胶支座GYZ或GYZF4系列产品。每片梁1个支座，每个桥墩上有4个支座。盖梁拟定尺寸如图101图1011/2盖梁尺寸图102计算荷载计算荷载包括梁体自重、梁上二期恒载、盖梁自重、活载、施工荷载。本桥盖梁设计为使用阶段盖梁设计，所以不用计算施工荷载。1021梁体自重由于使用阶段为连续梁桥，因此每片梁和二期恒载并不是按支座平均分配力，可以根据结构力学原理求解或根据支座反力影响线将梁自重作为平均荷载计算支座反力，在此处设计采用桥梁博士建立的简化模型计算，在只有自重和二期恒载作用下根据桥梁博士计算支座反力。1墩支座反力为618KN2墩支座反力为1480KN3墩支座反力为1400KN4墩支座反力为1430KN5墩支座反力为644KN1022盖梁自重及作用效应计盖梁1/2截面示意图图102盖梁1/2截面图11截面自重荷载Q11650818260516506618267876KN弯矩M1081652618165/2051650661826165/35342KNM22截面自重荷载Q205（0816）2182611232KN弯矩M2081822610508182262/39984KNM33截面自重荷载Q31123213516182621341KN弯矩M3335161826335/205081651826（165/3135）49585KNM44截面自重荷载Q42134114316261832049KN弯矩M4164781826478/2050816518262165/32984380514310301KNM55截面自重荷载Q53204915716182643805KN弯矩M5166351826635/2050816518262165/34353312232718KNM各截面组合如下表表101盖梁自重产生弯矩、剪力计算表剪力（KN截面号自重（KN）弯矩（KNM）截面左边截面右边1178765342787678762211232998411232112323321341495852134122464443204910301117561175655438052718001023盖梁活载计算可变荷载横向分布系数计算荷载汽车荷载，人群荷载）采用非对称布置时，采用刚性横梁法计算。在前面章节中，计算得到偏心压力法中采用三列偏心荷载，其各片梁的荷载横向分布系数计算如下1号梁；汽车MCQ07748人群MCR0641442号梁；汽车MCQ060488人群MCR037943号梁；汽车MCQ060488人群MCR0379404号梁；汽车MCQ07748人群MCR064144当采用对称布置时，用杠杆法进行计算。计算图如图103所示103车道对称布置1号梁；汽车MCQ05078039人群MCR1；2号梁；汽车MCQ1078078人群MCR0；3号梁；汽车MCQ1078078人群MCR0；4号梁；汽车MCQ05078039人群MCR1；再根据每片梁的的支座反力影响线，可以求的每个支座的反力RI，CKIPQR式中车道折减系数荷载横向分布系数标值集中力对应影响线的竖面积均布力所对应影响线的集中力均布荷载CKMPQ1号墩计算图如图104所示图1041号墩反力影响线1号支座KN9724180290875）QR654113同理可得2、3、4支座的影响线。2号墩的计算如图105所示1052号墩反力影响线1号支座KN8137401903587）QR62Q同理可得2、3、4支座反力。3号墩计算图如图106所示1063号墩反力影响线1号支座KN063724801723094875）QR6Q同理可得2、3、4支座反力。4号墩计算图如图107所示1074号墩反力影响线1号支座KN783140172903587）QR64Q同理可得2、3、4支座反力。5号墩计算图如图108所示图1085号墩反力影响线1号支座KN924178012936187）QR45同理可得2、3、4支座反力。综上将15号墩每个墩的14号支座反力计算结果见表101。表101各墩各支座反力各墩各支座反力作用编号1234567支座编号梁号恒载（KN）非对称车辆（KN）非对称人群（KN）对称车辆（KN）对称人群（KN）恒载非对称车辆非对称人群（KN）恒载对称车辆对称人群（KN）16182419729161218045478891478527261818891172524360000824168616036181889117252436000082416861601461824197291612180454788914785271148038181806219219125691942431797872148029808476838438000182576186438314802980847683843800018257618643824148038181806219219125691942431797871140037206770318728120091849091707372140029046455637455000173602177455314002904645563745500017360217745534140037206770318728120091849091707371143038178783619217122161890141744332143029805463538434000177440181434314302980546353843400017744018143444143038178783619217122161890141744331644241992917121814548915168112826441889217252436100085017887613644188921725243610008501788761546442419929171218145489151681128由以上计算数据可得，2号墩在各种荷载作用下支座反力最大，取2号墩作为控制设计计算桥墩。2号墩盖梁永久荷载，可变荷载反力组合汽车要考虑冲击系数，冲击系数为112696，计算结果见表102各墩各梁永久荷载，可变荷载反力组合表表1022号墩支座反力2号墩反力组合表作用编号1234567支座编号梁号恒载（KN）非对称车辆（KN）非对称人群（KN）对称车辆（KN）对称人群（KN）恒载非对称车辆非对称人群（KN）恒载对称车辆对称人群（KN）1148048475806224400125692045371849692148037844476848801000190613196801314803784447684880100019061319680124148048475806224400125692045371849691024双柱反力GI计算计算图如图105所示图109双柱反力GI的计算G1的计算式为71435761421RRG故计算可得各种作用产生的反力为上部恒载G12960KN对称车辆G17321KN非对称车辆G186319KN对称人群G112569KN非对称人群G112830KN103内力计算内力计算图如图1010所示图1010盖梁加载示意图1031弯矩计算各截面弯矩计算式3571430121543121GRM弯矩组合为（人群）（汽车）（恒载）组8021计算结果见表103。1032剪力计算各截面剪力计算式为121121111GRVGRV543201右左右左右左右左右左，截面，截面，截面截面，截面剪力组合为（人群）（汽车）（恒载）组80421M计算结果见表104组合自重人群汽车恒载上部恒载非对称对称非对称对称非对称对称荷载情况12831256986319732012960G1（KN）墩柱反力806212569484752441480R1（KN）4768037844488011480R2（KN）梁的反力641046410453420000011010549102389984282174399151696638545182492143443425495851370542136738240754148251631076344461710301688716213673282906283054339964985343551742718688716213673282906283054339965各截面弯矩（KNM）表103弯矩组合组合自重人群汽车恒载上部恒载非对称对称非对称对称非对称对称荷载情况12830125698631973201296000G1墩柱反力（KN）8062125694847524400148000R147680003784448801148000R2梁的反力（KN）945194517876000000000000000左1126394623528878768062125694847524400148000右11267973239316112328062125694847524400148000左22267973239316112328062125694847524400148000右22280104251446213418062125694847524400148000左332628792728782246447680003784448801148000右332500292600291175647680003784448801148000左44141071410711756000000000000000右44000000000000000000000000左55000000000000000000000000右55各截面剪力（KN）表104剪力组合表104截面配筋设计由表格得最大弯矩MAX492143KN,故取控制弯矩MD492143KN，其高度为H16M，宽度B12M，净保护层A5CM，若选用32钢筋，则有效高度H0为MDAH5142038561201设计配筋按公预规522条200XHBFMRCDMX19634验算BH0056151420847952M按公预规522条285CFBASDC当选用32钢筋时，选取18根，此时所提供的钢筋面积为。22,48513741CMCASS105承载能力验算1051抗弯承载力验算由公预规824规定ZAFMRSD05075XHLZO式中截面有效高度截面受压区高度内力臂积受拉区普通钢筋截面面设计值纵向普通钢筋抗拉强度盖梁最大弯矩组合值HXZF0SDSA由公预规824规定按简直梁计算盖梁时，其计算跨径应该取LC和115LN之间的较小值。其中LC为盖梁两个支承中心线之间的距离，LN为盖梁的净跨径。确定盖梁净跨径时，圆柱形截面可以换算成边长等于08倍直径的方形。本例LC6M115LN115608145612M故取较小的5621为计算跨径。MXHLZO309120964514625070KNMKNZAFMRSD90837284391故验算通过。1052抗剪验算由公预规825规定1030,30KNBHFHLVRKCUD式中级取设计的混凝土强度等），度标准值（的混凝土立方体抗压强边长）；盖梁截面有效宽度（）；盖梁截面宽度（）；设计值（截面验算处的剪力组合MPA150MB,0KCUDFH带入数据得KNQKN32561480210362AX042813故验算通过。分布钢筋选用HPB235直径为12MM；箍筋选用HPB235直径为10MM的钢筋，间距为150MM。1053斜截面抗剪验算由公预规826规定6021204,310KNFPBHLAVRSVKCUD）盖梁的截面有效高度（）盖梁的截面宽度（）（箍筋的抗拉强度设计值条规定；率应符合本规范第为箍筋间距；箍筋配筋各肢的总截面面积，此处为同一截面内箍筋箍筋配筋率，时，取当，配筋百分率，受拉区纵向受拉钢筋的构各节点附近时，计算中间支点梁段及钢的抗剪承载力时，数，计算近边支点梁段连续梁异号弯矩影响系）；设计值（验算截面处的剪力组合式中MHBMPAF139S,/A52P52,/A0P01KN0VSVV0S11BBHVD5310P135214807/A10PSBH，60SVKNQKNFPBHLASVKCU042812976851960253106250154602MAX3,31故验算通过。第十一章桥墩设计111水文工程地质情况承台底面中心高出最大冲刷线的距离为248CM，基岩埋置在最大冲刷线以下25M，基岩的天然湿度极限抗压强度为10000KPA，基岩以上为砾粘土，比例系数M30000KN/M4；桩身与土的极限摩阻力为50KPA；清底系数075竖向容许承载力；考虑桩入土深度影响的修正系数075；土的内摩擦角300；深度修正系数KPA0K225，土的浮容重9KN/M3三跨一联先简支后连续箱梁桥，跨径30M，桥宽127M，钢筋混凝土双柱式墩直径D14M，混凝土为C20，桥墩布置示意图如图111111桥墩布置图112桥墩墩柱设计计算1121恒载计算上部恒载414807920KN盖梁自重2438058761KN一根墩柱3147920KNKN470265181122垂直活载计算（1）双柱反力横向分布计算计算图如图112所示112（1）单列布载112（2）双列布载112（3）三列布载单列布载K11075K2110750075双列布载K108167K210816701833三列布载K10558K2105580442人群K113917K211391703917（2）双柱垂直反力计算B的取值计算图如图113所示图103（1）单孔布载单孔汽车KNBKN613206132087512单孔人群B5082132图113（2）双孔布载双孔汽车KNBKN243561870320212双孔人群KNB10536285132最大垂向力汽车（1）BK1人群BK1；最小垂向力汽车（1）BK2人群BK2；计算结果见表111表111墩柱垂向力最大垂直力KN）最小垂直力（KN）荷载布载方式B