装配式预应力混凝土简支空心板桥毕业设计

PAGE106装配式预应力混凝土简支空心板桥毕业设计第一章概述发展交通事业，实现四通八达的现代化交通，对发展国民经济，巩固国防具有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路交通以及水利等建设中，为了跨越各种障碍（如河流、沟谷或其他线路）必建各种类型的桥梁与涵洞，因此，桥涵又成为陆路交通中的重要组成部分。在经济上，桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10%-20%，特别是在现代高等级公路以及城市高架道路的修建中，桥梁不仅在工程规模上十分巨大，而且也往往是保证全线早日通车的关键。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速、机动的现代战争中具有非常重要的地位。考虑到沙河两岸具有许多工厂、商业区、大量高层建筑房屋，政府有关部门计划在沙河之上建一座桥梁，以方便两岸人民、发展两岸经济，并命名为“利民桥”。第二章方案比较为了获得适用、经济和美观的桥梁设计，有关部门进行了深入细致的调查和研究，并结合有关方面的要求综合考虑，满足使用、经济、结构尺寸、构造、施工、美观上的要求，做出几种方案，最后通过技术、经济等方面的综合比较获得最优设计。方案一：预应力混凝土连续梁桥（8×8m）方案二：预应力混凝土简支板桥（16×4m）方案三：钢筋混凝土双曲拱桥（32×2m）表2-1方案比较表序号方案类比别较项目第一方案第二方案第三方案预应力混凝土连续续梁（8×8m）预应力混凝土简支支板桥（16×4m）钢筋混凝土双曲拱拱桥（32×2m）1桥高（m）3332桥长（m）6464643最大纵坡（%）1.52.02.04工艺技术要求技术先进，工艺要要求严格，所所需设备较少少，占用施工工场地少。技术较先进，工艺艺要求严格，施施工方便，制制造工艺简单单。已有成熟的工艺技技术经验，需需用大量的吊吊装设备，占占用施工场地地大，需用劳劳力多。5使用效果属于超静定结构，受受力较好，主主桥桥面连续续，无伸缩缝缝，行车条件件好，养护也也容易。属于静定结构，受受力不如超静静定结构好，但但其结构质量量安全可靠，耐耐劳性好，计计算简便。拱的承载潜力大。伸伸缩缝多，养养护较麻烦。纵纵坡较大，东东岸广场及引引道填土太高高，土方量大大，土方来源源困难。6造价及用材钢材用量大，造价价也大。钢材用量小，造价价低。造价最低，耗用钢钢材少，但木木材、水泥多多。通过以上三种方案比较，从使用效果、造价、材料等诸多方面看，第二方案优点最多。第一方案由于“利民桥”属于城市桥梁且桥跨较小，造价较高不宜采用；第三方案由于在城市施工，施工场地不宜占大且土方来源困难，不宜采用。所以第二方案最为合理。第三章初步设计原始资料一、水文数据资料设计洪水为频率为2%，设计流量为：设计流速为，IL=0.8，e=0.8，波浪高度取0.5。二、气象资料：当地最热日月平均气温23.5，最冷日月平均气温-6.1，极端最高温38，极端最低温度-25.0，地面冻土深0.8，设计风速。三、地质资料据工程地质勘察报告（钻探深度为20），桥位河床下的地质条件如下表：表3-1河床下地质资料报告表土名土特征参数充填土淤泥质粘土粉质粘土粘土中砂砾砂河流两岸除河床标高下与河中心相同外，岸边河中心标高以上为松散砂土，地基容许承载力，空隙比e=0.95，夹有淤泥质粘土，层厚为1。四、设计荷载公路-II级人群荷载：3.0桥面宽度：净-7＋2×1.0道路等级：II级本河道不通航抗震设防烈度为7度水文计算一、过水面积计算设计水位拟订为983.33,水面宽度69.606过水面积：A1=0.333×0.12×=0.02A2=4.9×（0.12＋3.16）×=8.036A3=27.3×（3.16+3.91）×=96.506A4=3.4×（3.91+4.44）×=14.195A5=15.3×（4.44+4.08）×=65.178A6=12.9×（4.08+2.76）×=44.118A7=2.76×5.496×=7.584Aqx=A1＋A2＋A3＋A4＋A5＋A6＋A7=235.637设计过水面积：W=qs/v0=962/4.1=234.634Aqx－W=235.637－234.634=1.003取标准跨径=16分为4跨，桥长64，桥墩宽取1.2。j=15.1；p=1.2；Qp=9623/s；Lj=60.4=d/l0=1.2/64=0.01875，=1－=0.8982；Aq===221.849AJ=AQ×（1-）=217.689二、桥面标高非通航河流：Hmm=HP＋查《桥涵水文》表12-4=0.5桥面铺装采用防水混凝土铺装，上面层为3㎝厚的细粒式沥青混凝土与5㎝厚的中粒式沥青混凝土，下面层为10厚的C40防水混凝土。波浪高度hl=0.52/3×0.5=0.33HP=983.33Hmm=983.33+0.33+0.5+0.88=984.95三、桥梁墩台的冲刷计算（一）一般冲刷深度计算河槽为粘土质河槽Il=0.3；e=0.95；hmax=4.44；Lj=60.4；=Ac/Lc=235.637/64=3.682单宽流量集中系数：=1.3；桥孔侧收缩系数：=0.8982；河槽部分一般冲刷深度：hp===8.14（二）最大冲刷深度计算：桥墩计算宽度B=1.2；桥型系数=0.99；冲止流速：==0.22=0.22=1.185；；==0.24；最大冲刷深度：第三节桥面总体布置一、桥面总体布置：预制板标准跨径：；计算跨径：；板长：15.96；桥面净空：净7+2×1.0；设计荷载：公路—II级；人群荷载：3.0kN/。图3-1桥梁立面示意图二、构造型式及尺寸选定桥面净空为：7+2×1.0；全桥宽采用九块预制预应力空心板，每块空心板宽99。空心板全长15.96，每块板内主筋采用钢铰线1×3束12.92。图3-2空心板截面构造及尺寸（尺寸单位）（一）毛截面面积=6930-1368-2268.2299-87.5=3206.32（二）毛截面对中心的惯矩每个挖空的半圆面积为：R2=2；重心：y=；半圆对其自重重心的轴O-O的惯矩为：4；全截面对1/2板搞出的静矩：S1/2板高==2538.12；毛截面重心离1/2板高处的距离为：（向下移）；铰缝重心对1/2板高处的距离为：；由此得空心板毛截面对重心轴的惯矩Ih：=2829750+4325.013-37789.7688-57216-661619.0107-77651.35875=1999.8×1034第四章作用效应计算第一节永久作用效应计算一、空心板自重：。二、人行道板及栏杆重力计算人行道板及栏杆重力，参照其他梁桥设计资料，单侧重力取12.0，桥面铺装采用等厚度8沥青混凝土。则全桥宽铺装每延米总重：0.08×7×23=12.88；10cm厚的C40防水混凝土重：0.1×7×25=17.5。三、铰缝重力。由此得空心板的每延米的恒载：四、恒载内力计算表4-1恒载内力计算组合项目荷载种类g（kN/m）l（m）M（kN·m）Q(kN)跨中一期恒载8.0215.60243.968182.97662.55631.278二期恒载4.71815.60143.521107.64136.80018.400恒载合计12.73815.60387.489290.61799.35649.678第二节基本可变作用效应计算一、基本可变作用横向分布系数空心板的可变作用横向分布系数跨中和处按铰接板法计算，支点处按杠杆原理法计算，支点到之间按直线内插求得。（一）跨中及处的可变作用横向分布系数计算空心板的刚度系数：；I=Ih=1999.8×1034；b=100；=15.6×102；IT——空心板截面的抗扭刚度（空心板截面构造简化如下图4-1）=则=0.01513图4-1汽车及人群荷载横向最不利加载如下图：图4-2横向分布影响线及横向最不利加载图表4-2各板可变作用横向分布影响线坐标表板号单位荷载作用位置置（i号板中心）12345678910.0118516213611598867772690.0223619414711388705749460.1513211177142114937867615820.01162158141119102908175720.0219418916012295756253490.1513178174151121998372646130.01136141142129111978781770.02147160164141110877262570.15131421511531351119280726740.011151191291331231089790860.021131221411521341068775700.151311412113514312910792837850.0198102111123131123111102980.02889511013414813411095880.1513939911112914012911199931号板：2号板：3号板：（0.142+0.067）=0.2094号板：5号板：表4-3各板可变作用横向分布系数汇总表板号横向分布系数12345m汽0.22550.23550.24000.24150.2380m人0.29600.23900.20900.19200.1860由此可见，分两行行车时4号板最不利跨中与/4处的荷载分布系数：2支点处的可变作用横向分布系数计算（杠杆原理法）2号板：，；3号板：，；4号板：，；5号板：，图4-32号板受力图示3支点到处的可变作用横向分布系数（内插法）表4-4空心板的可变作用横向分布系数荷载种类荷载位置跨中及处支点汽车荷载0.24150.5人群荷载0.19200二、活载内力计算（一）均布荷载和内力影响线面积计算表4-5均布荷载和内力影响线面积计算类型截面公路—II级均布荷载（kNN/m）人群（kN/m）影响线面积（㎡或m）影响线图式10.5×0.775=7.87530×0.75==2.25l/447.7852.251/21/27.7852.253/32=22.88153l/167.7852.253/4l/47.7852.251（二）公路II级中集中荷载Pk计算计算弯矩效应时Pk计算剪力效应时Pk=180.3×1.2=216.36（三）计算冲击系数A=0.32063，Ic=0.0199984，G=0.32063×25=8.02N/，c=G/g=8.02/9.81=0.817×103NS3/，C40混凝土E取3.25×1010N/自振基频：Hz1.5HzHz则（1+）=1.2936（四）跨中弯矩，跨中剪力Ql/2计算由于双车道不折减，故计算如下表表4-6跨中弯矩与剪力组合表截面荷载类型或qr（kN/m）PK（kN）（1+）mcS（kN·m或kN）SiSML/2公路II级7.875180.301.29360.241530.4274.84294.51/4=3.9219.67人群2.25————0.192030.4213.14QL/2公路II级7.785216.361.29360.24151.954.8038.600.533.80人群2.25————0.19201.950.84S汽=S人=（五）跨的弯矩与剪力（双车道不折减）表4-7/4跨弯矩与剪力组合表截面荷载类型或qr（kN/m）PK（kN）（1+）mcS（kN·m或kN）SiSMl/4公路II级7.875180.301.29360.241522.81556.129220.8843/16=2.925164.755人群2.25————0.192022.8159.856Ql/4公路II级7.785216.361.29360.24154.387510.79461.4880.7550.694人群2.25————0.19204.38751.895（六）支点的剪力图4-4支点剪力计算简图横向分布系数变化的区段的长度：m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为：=1.2936×1×0.5×216.36×1.0=139.94kN公路II级QO=25.72+139.94=165.66kN（七）计算支点截面人群荷载最大剪力第三节作用效应组合一、按承载能力极限状态组合（）表4-8承载能力极限状态组合序号荷载类型弯矩（kN·m）剪力（kN）支点/4截面跨中支点/4截面跨中=1\*GB3①结构自重0260.617387.48999.35649.6780.000=2\*GB3②汽车荷载0220.884294.510165.66061.48838.600=3\*GB3③人群荷载09.85613.1402.5971.8950.840=4\*GB3④1.2×=1\*GB3①0348.740464.987119.22759.6140.000=5\*GB3⑤1.4×=2\*GB3②0309.238412.314213.92486.08354.040=6\*GB3⑥0.8×1.4××=3\*GB3③011.03914.7172.9082.1220.941=7\*GB3⑦Sud==4\*GB3④+=5\*GB3⑤+=6\*GB3⑥⑥0669.017892.018354.060147.81954.981二、正常使用状态长期效应组合（）表4-9正常使用状态长期效应组合序号荷载类型弯矩（kN·m）剪力（kN）支点/4截面跨中支点/4截面跨中=1\*GB3①结构自重0260.617387.48999.35649.6780.000=2\*GB3②汽车荷载0220.884294.510165.66061.48838.600=3\*GB3③人群荷载09.85613.1402.5971.8950.840=4\*GB3④0.4×（=2\*GB3②+=3\*GB3③③）092.296123.06067.30325.35315.760=5\*GB3⑤SSD==1\*GB3①+=4\*GB3④0382.913510.549166.65975.03115.760三、正常使用状态短期效应组合（）表4-10正常使用状态短期效应组合序号荷载类型弯矩（kN·m）剪力（kN）支点/4截面跨中支点/4截面跨中=1\*GB3①结构自重0260.617387.48999.35649.6780.000=2\*GB3②汽车荷载0220.884294.510165.66061.48838.600=3\*GB3③人群荷载09.85613.1402.5971.8950.840=4\*GB3④0.7×=2\*GB3②0154.619206.157115.96243.04227.020=5\*GB3⑤SSD==1\*GB3①+=4\*GB3④+=3\*GB3③③0455.092606.786217.91594.61527.860第五章预应力钢筋设计第一节预应力钢筋截面积的估算采用先张预应力混凝土空心板桥，预应力采用钢铰线1×312.9㎝2，沿空心板跨径方向采用直线布置。设预应力钢筋束的截面积为Apl，其一般由空心板的跨中截面内力控制，按以下三个条件估算：一、按极限状态抗弯承载力要求估算Apl在跨中截面的抗弯弯能力极限的的状态下，预预应力钢筋达达到抗拉设计计强度，混凝凝土达到抗压压设计强度，取取空心板受压压翼缘计算宽宽度=99㎝，且忽略略铰缝由得+2×5567.1××图5-1空心板换算算等效工字形形截面=35973377.17㎝4（尺寸单位位：㎝）得㎝，㎝则等效工字形截面面的上翼缘板板厚度：等效工字形截面的的下翼缘板厚厚度：等效工字形截面的的肋板厚度：：设预应力钢筋布置置在空心板下下部一排，空空心板跨中截截面MD=892..018kNN·m，并假定预预应力钢筋重重心距下板边边缘距离为ay，取ay=4㎝，则板的的有效高度。由公式和可以求得得预应力钢筋筋面积Apl为：==0.0001019889㎡=10199.89㎜2用选定的单根预应应力钢筋束的的面积可得所所需要的预应应力筋根数。单根预应力钢筋束束的面积为[采用钢铰线1×312..9㎝2（三股）]：板所需筋根数二、按施工阶段混混凝土正应力力要求估算（一）预拉区边缘缘混凝土拉应应力控制条件件公式：——相应阶段预应力钢钢筋的合力；；——构件截面上边缘到到截面重心轴轴的距离：0.79++35=355.79㎝；——构件截面下边缘到到截面重心轴轴的距离：35-0..79=3..21㎝；——全截面回转半径：：；——全截面面积：=33206.33㎝2；——全截面惯性矩：==1999..8×1033㎝4；——构件恒载在计算截截面处引起的的弯矩：=2243.9668kN·mm。张拉时混凝土强度度达到设计强强度的80%，相当于40号混凝土在在张拉时为35号，查《公公预规》轴心心抗拉强度标标准值ftk=2.22MPa，故张拉时时构件上缘混混凝土限制值值，MPa，其轴心抗抗压强度标准准值MPa。张拉时构构件下缘混凝凝土压力限制制值为：，MPa。（二）按预应力区区边缘混凝土土压应力控制制条件可得公公式：三、按使用阶段混混凝土正应力力估算（一）按受压区不不开裂控制条条件可得——传力锚固之后所承承受的后加恒恒载与活载在在计算截面处处引起上午弯弯矩：Mg2=1433.521kkN·m，Mp=297..51+133.14=3307.655kN·m；——考虑预应力损失全全部出现后的的有效预加应应力与传力锚锚固时有效力力的比值；——分别为使用阶段对对混凝土拉压压力和压应力力的限值：MMPa（二）按受压区边边缘混凝土压压应力控制条条件可得Np应满足以上四四个不等式的的要求，可以以用图解法，如如下图所示：：图5-2Np计计算图示由图可知，当eppn=250㎜时，取，此此时，，所以所需预应力力钢筋的束数数为：（根）综合考虑，故选用用18作用预应应力钢筋，，采用钢铰线1×33束，则板内内布置18根钢铰线。第二节预预应力钢筋的的布置先张法预应应力钢钢筋的构造布布置应满足《公公预规》的要要求，取预应应力钢筋净保保护层为3㎝，得钢筋筋重心离板底底边缘距离为为：㎝，取4cmm。18根钢铰线在在板横截面中中呈不均匀分分布，预应力力钢筋在截面面中的分布见见下图：图5-3预应力力钢筋在截面面中的分布（单单位：㎝）第三节换算截面面几何特性计计算一、换算截面面积积——钢筋弹性模量与混混凝土弹性模模量之比：二、换算截面重心心位置钢筋换算截面对毛毛截面重心的的静矩：；换算截面重心对毛毛截面重心的的偏离：；换算截面重心到截截面下缘距离离：；换算截面重心到截截面上缘距离离：；钢筋重心至换算截截面重心的距距离：。三、换算截面的惯惯矩四、截面抗弯模量量，第四节空心板强强度计算=1234567\*GB3一、正截面强度计计算工字形截面总有上上翼板或下翼翼板位于受压压区，故正截截面承载力可可按T形截面计算算，由水平力平衡，即即，可求得所所需混凝土受受压区面积为为：属第II类T形截面，则由==129.47㎜㎜㎜=11231.996kN·mmkN·m可以认为截面满足足不需配置普普通钢筋。二、斜截面强度计计算复核主梁截面尺寸寸：根据《公公预规》第条条，矩形，T形和I形截面的受受弯构件，其其抗剪截面应应符合下列要要求：，=354..060kNN，，b=2334.8㎜，=700--30=6770㎜代上式得：截面尺寸满足要求求。三、箍筋设计（一）核算是否需需要根据计算算配置箍筋根据《公预规》第第5.2.110条，矩形形，T形和I形截面的受受弯构件，当当符合时可不不进行斜截面面抗剪承载力力验算，仅需需要按《公预预规》第9.3.113条构造要求求配制箍筋。空心板仅沿跨长相相当一部分区区段需计算箍箍筋，为构造造与施工方便便，本设计预预应力混凝土土空心板不设设斜筋，计算算剪力全部由由混凝土与箍箍筋承担。（二）计算箍筋的的最大间距计算不需配置剪力力筋区段长度度xx=3027.557㎜按计算设置剪力钢钢筋梁段长度度L1=7980-30027.577=49522.43㎜计算㎜采用直径径为的双肢箍箍筋（HRB3335级钢筋），，则则2×78.54==157.008㎜2，一般受弯弯构件箍筋常常按等间距布布置，为计算算简便，计算算公式中截面面有效高度ho=700--30=6770㎝，纵向配配筋百分率：：由混凝土和箍筋承承受全部计算算剪力的条件件得：取（三）箍筋布置根据《公预规》构构造要求调整整后，空心板板的箍筋布置置如下：图5-4箍筋布布置图示由支座至跨中距离离x=70㎝，取7根，由70㎝到跨中距距离x=470㎝，取20根，间距为20㎝，由470㎝到跨中取12根，间距为25㎝。（四）截面抗剪强强度验算由《公预规》第55.2.7条条知，斜截面面抗剪承载力力计算应满足足下式规定：：由于剪力全部由混混凝土和箍筋筋共同承担，故故：选择演算截面的起起点位置1．距支座中心处：：=610..71kN>>354.006kN2．距支座距离700㎝处（箍筋筋间距变化处处）：=431..74kN>>326.77kN3.距支座距离4700㎝处（箍筋筋间距变化处处）：=386..46kN>>161.779kN综上所述，空心板板各截面抗剪剪强度均满足足要求，空心心板的预应力力钢筋没有在在跨间截断或或减少，故斜斜截面抗弯强强度可不验算算。第五节预应力损损失计算按《公预规规》的规定，钢钢铰线张拉控控制应力取=0.8××1720==1376MMPa。一、锚具变形引起起的应力损失失先张法施工采用带带螺帽的锚具具端张拉（采采用起张拉），设设用一块垫板板预应力钢筋筋的有效长度度取为张拉台台座的长度，设设台座长L=50m。由《公公预规》，则则MPa二、加热养护引起起的应力损失失预应力钢筋与台座座间的温度MPa三、钢筋松弛损失失MPa四、混凝土弹性压压缩引起的应应力损失=（1376-24--40-600）×32.666=408890.322kN五、混凝土收缩徐徐变引起的应应力损失设桥梁所处环境的的相对湿度为为70%，构件受载载龄期为14天，查表得得：六、永存预应力值值预加应力阶段，第第一批应力损损失为：=244＋40＋0.5×660.33＋96=1990.17MMPa使用荷载作用阶段段,第二批应力力损失为：=0.5×60..33＋276.33=306..47MPaa全部应力损失：MMPa预应力钢筋永存预预应力值为：：MPa第六节短短暂状态应力力验算预应力混凝土结构构按短暂状态态设计时，应应计算构件在在制造、运输输及安装等施施工阶段，由由预加力、构构件自重及及及其它施工荷荷载引起的截截面应力。一、上缘混凝土边边缘应力：==5.087MPPa二、下缘混凝土边边缘应力：==112.43MMPaMPaa计算结果表明，在在预施应力阶阶段，梁的上上缘不出现拉拉应力，下缘缘混凝土的压压应力满足规规范要求。第七节持持久状况应力力验算按持久状况设计的的预应力混凝凝土受弯构件件，尚应计算算其使用阶段段正截面混凝凝土的法向应应力，受拉钢钢筋的拉应力力及斜截面的的主压应力，计计算时作用取取其标准值，不不计分项系数数。一、跨中截面混凝凝土法向正应应力验算；；；——受压翼缘换算算截面面积——预应力钢筋合合力及其偏心心矩——受压翼缘换算算截面的受压压边缘弹性抵抵抗矩：（==521.777×1033㎜3）——永久荷载弯矩标准准值=结构自重弯弯矩标准值＋＋恒载弯矩标标准值（=3387.4889kN·mm）——汽车荷载弯矩标准准值：（=2294.511kN·m）——人群荷载弯矩标准准值：（=113.14kkN·m）则，混凝土受压边边缘的法向压压应力为：=20.333MPa<<0.8fcck=0.88×26.88=21.444MPa二、跨中截面受拉拉钢筋拉应力力验算；=8779MPa；——受拉区预应力钢筋筋合力点处混混凝土法向拉拉应力——受拉钢筋偏心矩：：（=2899.7㎜）——全截面换算截面惯惯性矩：（==21438836.477×104㎝4）===16.229MPaMPa<0.655×17200=11188MPa三、斜截面的主压压应力计算一般取变变截面分别计计算截面形心心轴处在标准准值效应组合合作用下的主主压应力，应应满足，本设计取支点处处。——计算主应力点的混混凝土法向压压应力=10.569MMPa——换算截面面积对其其截面重心轴轴的面积矩：：=33.669×1.4476=499.726××103㎜3==2.5MPa=111.13MPPa〈0.6×ffck=0.66×26.88=16.008MPa计算结果表明，使使用阶段正截截面混凝土法法向应力、预预应力钢筋拉拉应力及斜截截面主压应力力满足规范要要求。第八节正常使使用极限状态态应力验算一、正截面抗裂性性验算正截面抗裂性验算算以跨中截面面受拉边的正正应力控制，在在荷载短期效效应组合作用用下应满足：：为在荷载短期效应应组合作用下下截面受拉边边应力=，其中为截面下边缘的有有效预应力==29.07MPPa=10.55MPPa=10.55MPPa0.855×29.007=24..71MPaa计算结果表明，正正截面抗裂性性满足要求。二、斜截面抗裂性性验算斜截面的抗裂性是是通过斜截面面混凝土的主主拉应力来控控制的，全预预应力混凝土土构件在作用用荷载短期效效应组合下应应满足：tp——在作用短短期效应组合合下构件抗裂裂性验算截面面混凝土的主主拉应力——混凝土抗拉强度标标准值：（==2.4MPPa）=18.656--6.0955+6.155=16.711MMPa==0.99MPaMPa（压应力）斜截面主要出现压压应力，所以以斜截面抗裂裂性满足要求求。第九节变形计计算一、使用阶段挠度度计算使用阶段的挠度值值按短期荷载载效应组合计计算，并考虑虑挠度长期影影响系数，对C40混凝土，=11.60，刚度。预应力混凝土简支支梁的挠度计计算按等截面面梁计算，截截面刚度按跨跨中截面尺寸寸及配筋情况确定，即取：：=荷载短期效应组合合作用下的挠挠度值，可简简化为按等效效均布荷载作作用情况计算算；=60.111㎜自重产生的挠度值值按等效均布布荷载作用情情况计算：=47.69㎜消除自重产生的挠挠度，并考虑虑挠度长期影影响系数后，使使用阶段挠度度值为：<L/600=115900//600=226.5㎜计算结果表明，使使用阶段的挠挠度值满足规规范要求。二、预加力引起的的反拱计算及及预拱度的设设置预加力引起的反拱拱按等截面梁梁计算，截面面刚度按跨中中截面净截面面确定，2，反拱长期增长系系数采用=22.0，跨中截面面的反拱计算算：为跨中截面作用单单位力p=1所产生的M图在半跨范范围内的面积积；为半跨范围图重心心（距支点L/3处）所对应应的预加力引引起的弯矩图图的纵坐标：：==预加力产生的跨中中反拱为：由于预加力产生长长期反拱值大大于按荷载短短期效应组合合计算的长期期挠度所以可可不设预拱度度。第十节预施应应力截面上缘缘拉应力计算算先张法预应力板集集中梁端某一一区段内应力力集中区，考考虑到应力集集中区长度的的不确切性，放放松预应力钢钢筋时的冲击击及其对支点点可能不在设设计位置等原原因，验算支支点附近上缘缘拉应力时，偏偏安全考虑，不不计板的自重重对上缘拉应应力的卸载作作用，且预应应力采用最大大值。MPa（受拉）设混凝土强度达到到35号时放松预预应力筋，按《公预预规》第5..3.4条规规定，拉应力力的限值为：：预拉区不配非预应应力钢筋时：：预压力同时在上缘配的二二级非预应力力筋：毛截面的几何特性性计算：（向下）截面惯矩：=2147881..51cm44混凝土的应力：上缘：下缘：==2.9166所以，上缘配的二二级非预应力力筋满足上部部抗拉要求。第六章铰缝的的抗剪强度验验算第一节铰缝剪剪力影响线铰缝剪力近似按荷荷载横向分布布理论计算，由由铰接板横向向分布系数计计算，可求得得铰缝剪力影影响线：图6-1铰缝剪剪力计算示意意图当单位力p=1作作用在铰缝i以左时，铰铰缝i的剪力；当单位力p=1作作用在铰缝i以右时，铰铰缝i的剪力。表6-1剪力的影响响线坐标值项目荷载位置1234567890.3890.3510.2930.2350.1920.1610.1390.1250.1190.5400.5020.4220.3700.3030.2530.2190.1970.1860.6540.6230.5570.5130.4320.3600.3110.2800.2640.7470.7220.6680.6420.5720.4890.4220.3790.357Q10.815-0.602-0.136-0.115-0.098-0.086-0.077-0.072-0.069Q20.6020.649-0.293-0.235-0.192-0.161-0.139-0.125-0.119Q30.4600.4980.578-0.3700.303-0.253-0.219-0.197-0.186Q40.3460.3770.4430.487-0.432-0.360-0.311-0.280-0.264Q40.2530.2780.3320.358-0.4280.489-0.4220.379-0.357第二节作用在在铰缝上的荷荷载计算荷载按跨中铰接缝缝剪力最不利利布置如下图图：图6-2作用在在铰缝上的计计算荷载计算算人群荷载：，其跨跨中峰值为：：，汽车荷载：=32.62kNN，=1/2××32.622×1=166.31第三节铰缝剪剪力计算公路II级：人人群：铰缝最大剪力发生生在第四号与与五号板之间间，即最不利利，=1.2936××1×16..31×1..1856==25.0115kN铰缝抗剪强度验算算：A——铰缝I——I受剪面积，纵向取取1m长铰缝：：（A=87..5×1000=875ccm2）——铰缝直接抗剪强度度：（=2..64MPaa）——铰缝材料抗抗剪安全系数数：（=2..31）则所以，铰缝抗剪强强度满足要求求。第七章桥面连连续计算桥面连续的基构造造对于简支板板桥而言是在在桥面铺装混混凝土中设置置连接钢筋网网，钢筋网跨跨越板梁两端端接缝处，将将混凝土桥面面铺装层在一一定长度范围围内与板梁隔隔开，使梁端端之间的变形形由这一整段段铺装层来分分层承担，从从而减小混凝凝土铺装层中中的拉应力。图7-1车队荷荷载最不利分分布图（单位位：m）第一节按受弯弯构件计算内内力汽车荷载如上图布布置，在图示示集中荷载作作用下，右端端梁的转角、垂垂直位移与左左端的转角、垂垂直位移计算算公式=-——主梁荷载横向分布布系数：=00.5——冲击系数：=1..2936——主梁的弹性模量：：=——主梁换算惯矩：==——活载作用下的支座座反力：=6678.422/2+466.8=3886.01kkN，，——支座高度，承压面面积，弹性模模量：=2.8，=，==——连接杆长度，暂定定=110——两支座间距离：==40右端的转角与垂直直位移分别为为：=-=-0.5××1.29663×===0.5×1.22963×=左端的转角与垂直直位移分别为为：=0.5×1.2296.3××=607.51=0.5×1.22963×=根据梁端的转角与与垂直位移值值。可求得连连接的固端弯弯矩，计算式式为：——分别为连接杆的弹弹性模量和惯惯矩：代入得：==选择连接钢筋为III级钢，直径径为，则钢筋筋应力为：，取y=d/2=1..0㎝（280——钢筋抗拉设设计强度）第二节按受拉拉构件计算内内力本计算为四跨一联联，由于温度度变化和收缩缩引起的移动动系数值，当取计算算温度下降15收缩按降降温5计算时橡胶支座容许最大大位移量为：：——橡胶支座容许最大大剪力变形，一一般取0.3从位移0点到最大大位移量点的的距离为：=大于四孔梁长的一一半，故墩台台上的支座均均可采用橡胶胶支座。各墩在单位水平力力作用下的抗抗水平位移刚刚度为：=桥台在单位水平力力作用下的抗抗水平位移刚刚度为：=则1号墩、2号墩、33号墩的k值为：0号墩与4号墩的kk值为：汽车制动力为布置置在荷载长度度64m内的一一行汽车车队队总重力的10%，即900×110%=900kN，但不得不不小于一辆重重车的30%，即300×330%=900kN，取制动力力为H=90kkN，制动力在各墩台上上的分配为：：kNkN由于温度下降，混混凝土收缩引引起墩台顶端端产生的纵向向力为：即如下图，取各主梁梁为脱离体，分分别计算出在在制动力作用用下和温度降降低、混凝土土收缩时的连连接杆中的纵纵向轴力图7-2各板纵纵向水平受力力图示（尺寸寸单位：m，力单位：kN）表7-1各连接杆杆纵向轴力（单单位：kN）墩位1号2号3号制动力作用时12.2-4.45.6降温、混凝土收缩缩时-210.65-52.252.2组合-198.45-56.657.8一孔中连接杆用110根20钢筋，则连连接的应力为为考虑到弯曲与受拉拉组合时，则则连接杆的应应力为（2800——钢筋抗拉设设计强度）第三节连接杆杆锚固长度计计算连接筋埋入主梁内内的锚固长度度为：——连接筋所承受的最最大拉力——连接筋周长：——钢筋与混凝土的粘粘着强度：代入计算所需需的锚固长度度，可按构造造要求的锚固固长度（以大大于钢筋直径径20倍为宜），取取，按构造要要求钢筋网用用钢筋，间隔隔为5㎝。第八章支座计计算由前面计算已知，支支座压力标准准值，结构自自重引起的支支座反力标准准值，公路II级引起的支支座反力标准准值为165.666kN，人群荷载载为2.5977kN，公路II级和人群荷荷载作用下产产生的跨中挠挠度f=1.9944㎝，主梁的的计算温差。第一节确定支支座平面尺寸寸选定支座的平面尺尺寸为a×b=118×20==360cmm2，采用中间间层橡胶片厚厚度t=0.5㎝。一、计算支座的平平面形状系数数二、计算橡胶支座座的弹性模量量三、验算橡胶支座座的承压强度度（合格）确定支座厚度一、支座每一侧的的水平位移㎝二、由汽车荷载指指动力引起的的水平位移每一支座的制动力力对于15.660m桥跨，一一个设计车道道上公路II级车道荷载载总重：7.8755×15.66＋180.33=303..15kN，则其制动动力标准值为为303.115×10%%=30.3315kN，按《桥规规》不得小于于90kN，则取=900kN，五块板20个支座，每每支座承受水水平力=三、确定需要的橡橡胶片总厚度度不计汽车制动力㎝㎝计入汽车制动力《桥规》的其它规规定0.2××=0.2××18=3..6㎝选用4层钢板和5层橡胶胶片组成的支支座，上下层层橡胶片厚0.25㎝。中间层层厚0.5㎝，薄钢板板厚0.2mm，橡胶片总总厚度：=33×0.5＋2×0.225=2.00>0.4667㎝并<3.6㎝（合格）。四、支座厚度h=＋4×0.22=2.0＋0.8=22.8㎝支座偏转的验算一、计算支座的平平均压缩变形形㎝（合格）二、计算梁端转角角三、验算偏转情况况㎝（合格）第四节支座抗抗滑稳定性的的验算一、计算温度变化化引起的水平平力二、验算滑动稳定定性（合格）以及（合格）所以，选用18××20㎝的支座满满足规范要求求，支座不会会发生相对滑滑动。第九章桥台设设计第一节设计资资料一、上部构造装配式混凝土空心心板桥四孔桥桥跨标准跨径：；计算跨径：。采用板式橡胶支座座，高出台帽帽2.8㎝。二、设计荷载汽车II级，人群荷载3kkN/㎡三、建筑材料台帽为C25混凝凝土，台身采采用200号砂浆砌块块石。第二节桥台尺尺寸拟定一、台帽尺寸的拟拟定（一）顺桥向台帽帽最小宽度b由《墩台和基础》的公式2-1-3得：式中：——支座纵纵桥向宽度——各桥跨结构伸过支支座中心线的的长度——两跨间伸缩缝宽度度=4——出台宽度，取=110——顺桥向支座边缘到到台身边缘的的最小距离，由由《桥梁工程程》的表4-1--1得=200取b=882（二）横桥向台帽帽最小宽度B除应考考虑支座布置置情况外，还还应结合桥面面宽度（包括括人行道）及及接线路基宽宽度决定，使使车辆、行人人交通安全方方便，取用B=9000。（三）台帽高度台帽高高度取为50。二、桥台的一般构构造采用埋置式桥台，台台高H=8.155m，下设桩桩基础，采用用钻孔灌注桩桩，为摩擦桩桩，承台尺寸寸为2.0×111.0×44.0m，桩桩径取用1..0m。三、台身尺寸的拟拟定台身高取取7.0m，台台背1：4在顺桥向方方向下放坡，横横桥向不设斜斜坡。第十章混凝土土桥墩第一节上部结结构重力计算算上部结构标准跨径径16m，计算算跨径15..6m，双车车道净宽7mm，两边人行行道净宽1..0m，每孔上部结构自重重：沥青混凝土桥面铺铺装厚8㎝沥青混凝凝土：12.888×15.66=200..928kNN10cm厚的防水水混凝土重力力：17.5××15.6==273kNN铰缝重力：0.3378×155.6=5..8968kkN9块板重：8.022×15.66=125..112kNN人行道、栏杆及缘缘石：12.0××15.6==187.22kN合力：586.884kN自重反力：kN第二节汽车荷荷载与人群荷载计算算图10-1桥墩墩活载计算图图示一、汽车荷载计算两跨荷载时，在在右跨左支点点设集中荷载载，均布荷载集中荷载左反力右反力反力合力顺桥向偏心弯矩：：M=（555.557-1222.85）×0.5//2=1088.18kNN横桥向偏心弯矩：：M=6788.42×00.55=3373.1331Kn二、人群荷载人群荷载两跨均设设有荷载，每每侧第三节桥帽与与墩身自重图10-2桥墩墩尺寸构造图图（尺寸单位位：分米）墩帽与墩身自重：：=2343.622kN第四节墩身底底竖向荷载效效应标准值表10-1墩身身底竖向标准准值效应项目上部结构墩帽与墩身汽车荷载人群荷载R（kN）293.42——122.8546.8R（kN）293.42——555.5746.8自重（kN）——2343.62————纵向偏心弯矩（kkN·m）————108.18——横向偏心弯矩（kkN·m）————373.131——第五节风荷载载，，，一、横桥向风荷载载计算上部结构高度为00.7m，每每跨迎风面积积为上部结构风荷载标标准值：=0.9×1.33×1.0××0.01996×11..2=0.22568kNN上部结构风荷载对对墩身底弯矩矩为：（0.7——板高，0.028——支座高，7.2——墩帽与墩身身高度）二、纵桥向风荷载载计算，，，，，，墩身迎风面积：第六节纵向力力纵向力中温度、混混凝土收缩和和徐变作用等等跨简支梁的的桥墩、两排排支座相互抵抵消。制动力按《通规》规规定为加载长长度上总重力力的10%，桥墩承受受加载长度2×15..6=31..2m上制动动力的一半，本本桥为双向两两车道，采用用一个车道的的汽车重力，按按《通规》表表4.1.55，计入制动动力时不计流流水压力。制动力作用于支座座中心，对墩墩身底力臂为为7.2+00.028//2=7.2214m制动力对墩身底弯弯矩M=1655×7.2114=11990.31kkN·m第七节墩身底底截面按承载载能力极限状状态验算桥墩墩身用C255混凝土，墩墩身底截面按按混凝土结构构计算一、竖向力较大时时计算结构自重竖向力，汽汽车、人群荷荷载竖向里机机器纵横向弯弯矩，纵向风风荷载弯矩，制制动力弯矩等等作用效应（不不计横向风荷荷载弯矩）组组合。（一）竖向力=0.9×[1..2×（2×2933.4+23343.622）＋1.4×（122.885+5555.57）＋0.8×1.4××2×46..8]=4114.055kN（二）纵向弯矩（绕x轴）=1190.288kN·m（三）横向弯矩（绕y轴）kN·m（四）偏心矩验算算截面重心至偏心方方向边缘距离离满足要求（五）墩身底截面面承载能力极极限状态X=5050㎜，y=5550㎜，㎜，㎜，m=88=双偏心受压的受压压面积==值计算，按《规范范》表4.00.8注2，双向偏心心受压取截面面最小回转半半径，当满足要求二、偏心矩较大时时计算第1款考虑结构自重分分项系数1.2，结构自重重竖向力设计计值达较大值值，截面偏心心矩达较小值值。现在就结结构系数分项项系数取1.0，竖向力设设计值将达较较小值，此时时偏心矩可达达较大值。结构自重竖向力、汽汽车和人群荷荷载竖向力及及其纵横向弯弯矩，纵向风风荷载弯矩，制制动力弯矩等等作用效应组组合（不计横横向风荷载弯弯矩）。（一）竖向力=0.9×[1..0×（2×2933.4+23343.622）＋1.4×（122.885+5555.57）＋0.8×1.4××2×46..8]=3586.577kN（二）纵向弯矩（绕x轴）11990.28kkN·m（三）横向弯矩（绕y轴）kN··m（四）偏心矩验算算截面重心至偏心方方向边缘距离离（符合规定）（五）墩身底截面面承载能力极极限状态验算算双偏心受压的受压压面积==满足要求第八节内力组组合表10-2基底底竖向荷载效效应标准值效应部位上部结构墩帽、墩身汽车人群合计竖向力（kN）586.842343.62678.4246.83655.68横向偏心矩（kNN·m）————108.18——108.18纵向偏心矩（kNN·m）————373.131——373.131表10-3基底底风荷载和制制动力效应标标准值作用效应风荷载制动力合计上部结构墩身横向力（kN）0.2568————0.2568横向弯矩（kN··m）1.946————1.946纵向力（kN）——1.779156166.779纵向弯矩（kN··m）——5.9561190.311196.27一、荷载组合I（一）横桥向竖向力：V=36655.688kN弯矩：M=1088.18kNN·m（二）纵桥向竖向力：V=36655.688kN弯矩：M=3733.131++5.9566=379..087kNN·m二、荷载组合III（一）横桥向竖向力：V=36655.688kN弯矩：M=1088.18+11.946==110.1126kN··m（二）纵桥向竖向力：V=36655.688kN弯矩：M=3733.131++1196..27=15596.4001kN·mm第九节桥墩稳稳定性验算桥墩抗倾覆稳定性性和抗滑稳定定性按《公路路桥涵地基与与基础设计规规范》仅作荷荷载组合纵向向受力验算。一、抗倾覆稳定性性验算y——基底截面重心轴至至截面最大受受压边缘距离离：y=1.5547/2==0.7733m——所有外力的合力RR的竖向分力力对基底重心心的偏心矩==0.773/00.429==1.8>11.3（《JIJ0224-85规范》表3..4.3）满足要求二、抗滑动稳定性性桥墩基底承受两个个相反反向的的水平力，风风力和制动力力引起滑移，基基底摩擦阻力力则作为稳定定力阻止滑移移，基础与地地基摩擦系数数按《JIJ0224-85规范》表3..4.2取0.4满足要求第十节墩帽配配筋墩帽纵桥向钢筋为为128，间距为244.4cm，箍箍筋间距为220cm，采采用6钢筋。其每每个支座下为为防止支座对对墩帽的破坏坏，都设有122×900cm2的钢筋网，其其纵桥向间距距10cm，横横桥向间距115cm，钢钢筋网采用型型号为钢筋，保保护层厚度为为4cm。第十一章桩基基础设计第一节设计资资料一、地基土的特性性为了满足地基土承承载力的要求求，本桥基础础设计选用混混凝土钻孔灌灌注桩基础，承承台及桩身所所用的混凝土土采用25号，其受压压弹性模量为为：。二、汽车荷载汽车II级人群荷载为为3Kn/㎡桥面宽度净7-2×1..0m上部结构为等跨116m的混凝凝土预应力板板桥，荷载为为纵向控制设设计混凝土桥桥墩，承台底底面上纵桥向向荷载恒载及一孔活载时时恒载及二孔活载时时第二节桩的设设计一、基础类型桩基础采用高桩承承台式摩擦桩桩，根据施工工条件，桩拟拟采用直径d=1.0mm，以冲抓锥锥施工。二、桩长的计算用确定单桩容许承承载力的经验验公式反算桩桩长，设桩长长为h，则该桩埋埋入最大冲刷刷线以下深度度为（h+1）m，埋入一般般冲刷线深度度为（h+0.224）m。由《基础工程》中中p82的公式3-14得，钻孔灌灌注桩单桩轴轴向受压容许许承载力为：：式中：——一根桩桩桩底面所受受到的全部竖竖向荷载，当当两跨活载时时：（桩每延米重）——桩的周长，按成孔孔灌注桩计算算，冲抓锥成成孔直径为1.10，则——桩在承台底面以下下的第i层——第i层土对桩壁的极限限摩阻力（KPa）——考虑桩入土长度影影响的修正系系数，由《基基础工程》中中p84的公式3-7查得=0.77——考虑孔底沉淀淤泥泥影响的清底底系数，由《基基础工程》中中p84的公式3-8查得=0.88A———桩底截面积积，一般用设设计直径计算算A=——桩底的埋置深度对对有冲刷的基基桩，由一般般冲刷线起算算——桩底处土的容许承承载力，此处处=560KKPa——桩底以上的换算容容重，因持力力层在水面以以下，并为不不透水性土，则则采用基底以以上多层土饱饱和容重（设设桩底进入砾砾砂层5㎝）=——地基土容许承载力力随深度的修修正系数，由由《基础工程程》表2-6查得=6.00由得：1073.53++19.633=227..39-11180.244=10.8448m，取=11m，桩标标高为9644.112mm，则得227..39×111-11800.24=11321.004kN第三节群桩布布置由《基础工程》中中p73的公式3-5可得桩的根根数（估算）：：——桩的根数——作用在承台底面上上的竖向荷载载=64411.18——单桩容许承载力==1321..04——考虑到偏心荷载时时各桩受力不不均而适当增增加桩数的经经验系数，取取=1.1取=6通过上述计算，拟拟采用直径d=1.0mm的6根灌注桩，其其排列如下图图所示：图11-1双桩桩式计算图示示（单位：m）本基础采用对称竖竖直双排桩基基础，经试算算桩底标高拟拟采用9633.96m，其其平面布置如如下图：图11-2桩基基础平面布置置图（单位：m）第四节桩的内内力计算一、桩的计算宽度度式中：——桩的计计算宽度——桩的直径——桩间繁荣相相互影响系数数——与外力作用平面相相互平行所验验算的一排桩桩数有关的系系数，此处，=2，因而取=0.6——桩间净距=1.55——桩在地面或最大冲冲刷线下的计计算深度=二、桩的变形系数数——比例系数，因本基基础侧面为多多种不同土层层，需将最大大冲刷线以下下内的两种不同土层层换算成一个个平均值作为为整个深度的的值中砂：砾砾砂：=桩长为11，其计计算长度三、值的计算由《基础工程》的的公式3-102得式中：，：桩身的截面积：外力借桩侧土的的摩擦力和桩桩身作用自地地面以角扩散散，至桩底平平面处的面积积，此桩底半半径=1..867>邻桩底面中中心距的一半半（）故采用相邻桩底面面中心距为直直径的面积：桩底平面的地基基上竖向地基基系数（桩底砾砂层）（）已知：查《基础工程》附附表17、18、19得：由《基础工程》的的公式3-104得：四、承台底面坐标标厚点o处位移的计算算==五、桩的内力计算算由《基础工程》中中p127的公式3-115得，作用在在每根桩上荷荷载的计算：：竖向力：13533.27（793.992）水平力：弯矩：校核：因设计的桩基础全全部在最大冲冲刷线以下，故故以桩顶计算算的内力为准准。六、承台以下深度度处桩截面上上的弯矩及剪剪力的计算（一）的计算由《基础工程》中中p111的公式3-79c得：：无量纲系数由附表表3.7查得，值计算算列于下表表11-1值计计算表002.9101.000000-88.02-88.020.7690.22.910.196490.9978220.934-87.828-66.8941.5380.42.910.373800.9843439.824-86.642-46.8182.3080.62.910.517950.9524955.182-83.838-28.6563.8461.02.910.676590.8274272.083-72.830-0.7474.6151.22.910.687720.7366173.268-64.8368.4325.3851.42.910.655650.6322169.851-55.63414.2176.1551.62.910.588170.5195162.662-45.72716.9356.9231.82.910.493180.4042252.543-35.57916.9647.6932.02.910.380890.2934840.579-25.83214.7478.4622.22.910.262970.1904928.016-16.76711.2499.2312.42.910.152470.1046516.244-9.2117.03310.0002.62.910.063840.041506.801-3.6533.148其结果绘制为下图图图11-3随深深度变化图示示（二）的计算由《基础工程》中中p111的公式3-79d得：无量纲系数由附表表4.8查得，值计算算列于下表：：表11-2值值计算表002.911.00000027.70027.700.7690.22.910.94861-0.05653326.2761.29427.5701.5380.42.910.81307-0.10875522.5222.33125.8532.3080.62.910.62118-0.20914417.2074.78621.9933.8461.02.910.16592-0.4123334.5969.43614.0324.6151.22.91-0.056477-0.491977-1.56411.2599.6955.3851.42.91-0.253844-0.547455-7.03112.5315.5006.1551.62.91-0.413977-0.575000-11.46713.1591.6926.9231.82.91-0.527266-0.572666-14.60513.105-1.5007.6932.02.91-0.585733-0.539499-16.22512.346-3.8798.4622.22.91-0.582477-0.474944-16.13410.869-5.2659.2312.42.91-0.510388-0.378088-14.1388.652-5.48610.0002.62.91-0.361622-0.247244-10.0175.658-4.359第五节桩基础础的验算一、桩基础的整体体验算因桩间中心距<66d，故需考虑虑群桩作用，如如下图所示：：将桩基础视视为相当于cdef范围内的实实体基础，桩桩侧外力认为为以角向下扩扩散。图11-5桩基基整体计算图图示如上图所示，为承承台底面处桩桩基平面轮廓廓长度、宽度度为根据所穿穿过各土层厚厚度加权平均均内摩擦角则由《基础工程》中中p130的公式3-116验算平面处处土层的承载载力式中：——桩底平平面处的最大大压应力——桩底至承台底面范范围的土重（包包括桩在内）==+=——承台以上的容重：：=——作用于承台底面合合力的竖直分分力：=64441.188kN——作用于承台底面合合力的竖直分分力对桩底平平面处计算面面积重心的偏偏心距：——假想的实体基础在在桩底平面处处的计算面积积a×b：=a×b=6.660×14..48=955.568——假想的实体基础在在桩底初的截截面抵抗矩：：——承台长度，宽度：：——桩底平面处的容许许承载力（经经过宽度和深深度修正）由《基础工程》中中p22的公式2-12得：=560＋4.00×9.888×（14.488-2）+6.0××20.811×（11.255-3）=2083.300==3224.9588<=20833.30二、桩顶纵向水平平位移验算桩在承台底面处的的位移和转角角为则墩顶纵向水平位移移（以墩柱顶顶纵向水平位位移计），所以，符合要求。三、桩的配筋及截截面强度验算算桩直径以桩顶受力来配筋筋，采用容许应力法配配筋及截面强强度验算，桩桩内竖向钢筋筋按含筋率为为0.2%来配置。桩身截面积：钢筋截面积：选用8根，桩身混凝土标号为为25号，，（一）按稳定性验验算主筋至桩径截面边边缘，则因桩两缘缘为嵌固，故故考虑纵向挠挠曲时桩的计计算长度为：：查《结构设计原理理》表6-1得：纵向弯弯曲系数（因因桩全部埋在在地面以下）混凝土压应力：其中（二）按材料强度度验算换算截面惯性矩=0.05004559桩的换算截面抵抗抗矩由《结构设计原理理》公式10-76得偏心矩增增大系数为：：式中：为安全系数数，取1.6为考虑偏心矩时值值的影响系数数故灌柱桩为小偏心心受压构件综上所述，可得满满足要求。桩身箍筋可根据构构造配筋，采采用螺旋箍筋筋柱，直径采采用，中距，桩身身伸入承台长长度为20，伸入承承台钢筋为800，设有有箍筋承台受受力情况较复复杂，为了使使承台受力较较为均匀并防防止承台因桩桩顶荷载作用用发生破碎和和断裂，应在在承台底部桩桩顶平面上设设置一层钢筋筋网，采用。第十二章承台台的设计第一节桩顶处处的局部压应应力验算一、承台尺寸长度：12.388宽度：4.5高度：2.0承台底面标高：9976.966承台拟采用C25混凝土二、桩顶处的局部部压应力验算算式中：——承台混混凝土容许局局部承压应力力，取用16.7——在承台内基桩桩顶顶的横截面面面积——承台内一根基桩承承受的最大轴轴向力=14458.811则满足要求。第二节桩对承承台的冲剪验验算如下图所示：图12-1承台台受冲剪计算算示意图桩顶到承台的厚度度，由下式进进行验算：式中：——在承台台襟边范围内内一根桩承受受的最大轴向向力=13553.27——承台受桩冲剪破裂裂锥体的平均均周长其中：承台内桩顶顶周长：承台顶面受桩冲冲剪后雨季破破裂面周长。桩桩顶承台受冲冲剪破裂线按按向上扩张=5.11——承台的容许直接剪剪应力，由《结结构设计原理理》表10-1得为1.65满足要求第三节承台抗抗弯及抗剪切切强度验算一、承台抗弯验算算按桩及桥墩在承台台布置情况，承承台最大弯矩矩将发生在墩墩底边缘截面面I-I及II-II，按单向受受弯计算，该该截面弯矩计计算公式为：：式中：——分别为为承台I-I、II-II截面所产生生的弯矩。——对I-I、II-III截面作用的的基桩数，在在图中——每排桩中心到截面面I-I、II-II的距离——对I-I、II-III截面作用的的各排桩的单单桩，在设计计荷载作用下下平均轴向受受力按混凝土矩形截面面受弯构件进进行配筋计算算（纵桥向）矩形截面尺寸，承承受弯矩组合合设计值，结结构重要性系系数，拟采用C25混凝土，HRB3335钢筋。根据拟采用材料查查得：（按布置一排钢筋筋估算）则：选取钢筋按一排布置，所所需截面最小小宽度板的实际有效高度度实际配筋率满足要求二、承台抗剪切强强度验算承台应有足够的厚厚度，防止沿沿墩身底面边边缘I-I、II-II截面处产生生剪切破坏在各截面计算剪切切力分别为：：因截面I-I的弯弯矩为0，故可以仅仅验算II-II截面式中：——斜截面面内纵向受拉拉主钢筋的配配筋率——C25混凝土——剪跨比满足要求横桥向可根据构造造配筋，采用用钢筋，间距距采用20。第十三章施工工总说明随着科学技术的进进步，施工机机具、设备和和建筑材料的的发展，桥梁梁施工技术不不断改进、提提高二逐步发发展和丰富起起来。了解施施工技术的发发展进程对掌掌握施工规律律，不断总结结、改进和创创造新的施工工技术是十分分有益的。桥桥梁施工应包包括选择施工工方法，选择择或设计、制制作施工机具具设备，选购购与运输建筑筑材料，安排排水、电、动动力、生活设设施以及施工工计划，组织织与管理等方方面的事务。施施工是一项复复杂而涉及面面很广的工作作，上至天文文、气象；下下至工程地质质、水文、地地貌、机械、电电器、电子、管管理等各领域域；同时与人人的因素，与与地方政府的的关系密切。因因此，现代的的大型工程施施工，应由多多种行业的技技术人员和工工人协力完成成。对于中小跨桥梁构构件更多的首首先考虑工厂厂预制，采用用装配式结构构。在预应力力混凝土桥梁梁施工中，根根据张拉预应应力钢筋（钢钢束）与浇筑筑构件混凝土土次序的先后后，可区分为为先张法与后后张法两种。本本桥梁因跨径径较小，故采采用先张法。先先张法张拉预预应力工艺简简单，关键是是要解决高强强预应力刚才才的张拉与锚锚固问题。单单根刻痕钢丝丝可采用电动动卷扬机张拉拉，用锥销夹夹具或镦头-螺杆夹具锚锚固；成组刻刻痕钢丝，可可借助与镦头头梳筋板用液液压千斤顶张张拉，在利用用镦头梳筋板板上的螺杆锚锚固；单根钢钢绞线张拉可可采用YC-200D型千斤顶张张拉，用夹片片式锚具锚固固。为了避免免长线生产时时每条线两端端钢绞线的浪浪费，张拉端端与固定端可可采用粗钢筋筋作为加长拉拉杆，张拉端端采用螺丝端端杆锚具，固固定端采用绑绑条锚固。拉拉杆与钢绞线线之间的联结结采用双拼式式套简联结器器。在联结器器部位，拉杆杆的端部镦粗粗，钢绞线用用夹片式锚具具锚固。预应应力筋放张时时，混凝土的的强度应符合合设计要求。对对于先张预应应力板构件，预预应力钢丝的的放张可直接接采用氧乙炔炔焰切割。单单根钢绞线的的放张，可以以采用以下良良种方法：一一是从台座中中部开始，用用两台手提切切割机对称切切割；二是在在张拉端用千千斤顶分线逐逐步放张，然然后用氧乙炔炔切割所有板板端之间的钢钢绞线。先张法生产可采用用台座法或流流水机组法。采采用台座法时时，构件施工工的各道工序序全部在固定定台座上进行行。采用流水水机组法时，构构件在移动式式的钢模中生生产，钢模按按流水方式通通过张拉、浇浇筑、养护等等各个固定机机组完成各道道工序。流水水机组法可加加快生产速度度，但需要大大量的钢模和和较高的机械械化程度，且且需配合蒸汽汽养护，因此此适用于工厂厂内预制定型型构件。台座座是先张法生生产中的主要要设备之一，要要求有足够的的强度与稳定定性。台座按按构造形式不不同，可分为为墩式与槽式式两种。墩式式台座是靠自自重和和土压压力来平衡张张拉力所产生生的倾覆力矩矩，并靠土壤壤的反力与摩摩擦力抵抗水水平位移。在在地质条件良良好，台座张张拉线较长的的情况下，采采用墩式台座座可节约大量量混凝土。当当现场地质条条件较差，台台座又不长时时，可采用槽槽式台座。槽槽式台座与墩墩式台座不同同之处在于预预应力筋张拉拉力是由承力力框架承受而而得到平衡。此此承力框架可可以是钢筋混混凝土的，或或是由横梁和和压杆组成的的钢结构。先张法预应力混凝凝土梁可用冷冷拉=3\*ROMANIII、=4\*ROMANIV级螺纹粗粗钢筋、高强强钢丝、钢绞绞线和冷拔低低碳钢丝作为为预应力筋。粗粗钢筋的制备备工作，包括括下料、对焊焊、冷拉、时时效、墩粗和和轧丝等工序序。冷拉就是是对钢筋施加加一个大于屈屈服强度而小小于抗拉强度度的拉力，使使刚才屈服并并产生塑性变变形，从而提提高刚才的屈屈服强度。经经过冷拉的钢钢筋余斜，可可在对焊后再再次冷拉使用用，但冷拉次次数不得超过过二次。同时时在计算伸长长值时，应扣扣除第一次冷冷拉的伸长值值。冷拉后的的钢筋，若在在一定的温度度下给予适当当时间的“休息”而不立即加加载使用，那那么由冷拉引引起的刚才晶晶格的歪曲便便可得到一定定程度的恢复复。这样就使使钢筋的内应应力得以消除除，从而钢筋筋的屈服强度度、抗拉强度度都比冷拉完完成时有所提提高，并逐渐渐趋于稳定，钢钢筋冷拉时所所降低的弹性性模量也得到到恢复，钢材材的这种性质质称为冷拉时时效。时效有自然时效和和人工时效两两种。将冷拉拉后的钢筋在在自然温度下下放置在一个个较长的时间间后使用，叫叫自然时效。自自然时效的效效应较缓而费费时较长，特特别是有些钢钢种，冷拉后后爱自然条件件下其强度的的提高和弹性性模量的恢复复更为缓慢。因因此，在有条条件的情况下下，应尽可能能使用人工时时效。人工时时效就是用加加热的办法，使使冷拉后的钢钢筋爱100度的恒温下下保存2h左右。经过过人工时效的的冷拉钢筋，其其屈服强度可可较时效前提提高10%-220%以上，其弹弹性模量基本本上能恢复到到冷拉前的数数值。工程中中常采用电热热时效，即将将冷拉后的钢钢筋通电加热热，使温度维维持在200度至300度之间经过20-30分钟即达时时效目的。为了钢筋端的张拉拉和锚固，除除了采用焊接接螺丝端杆的的方法外，也也可采用墩头头锚具或轧制制螺纹锚具，以以简化锚固方方法和节约优优质钢材。先张法梁的预应力力筋，是爱底底模整理好后后在台座上进进行张拉的。对对于长线台座座，预应力筋筋需要先用连连接器串联后后才能张拉。先先张法梁通常常采用一端张张拉，另一端端爱张拉前要要设置好固定定装或安放好好预应力筋的的放松装置。但但也有采用两两端张拉的方方法。先张法法张拉钢筋，乐乐意单根分别别张拉或多根根整批张拉。单单根张拉设备备比较简单，吨吨位要求小，但但张拉速度慢慢。张拉的顺顺序应不致使使台座承受过过大的偏心力力。多根同时时张拉一般需需有两个大吨吨位拉伸机，张张拉速度快。数数根钢筋同时时张拉时，必必须使它们的的初始长度一一致，以便使使每根钢筋张张拉后的应力力均匀。钢筋筋在超张拉时时，起张拉值值不得大雨钢钢筋的屈服强强度，或钢丝丝、钢绞线抗抗拉强度的75%。为施工安安全，应早超超张拉后放松松至90%的控制应力力，进行安装装预埋件、模模板和钢筋等等工作。当混混凝土强度达达到设计要求求后，可在台台座上放松受受拉预应力筋筋，对预制梁梁施加预应力力。当设计无无规定时，一一般应在混凝凝土强度大于于设计标号的的70%时进行。放放松之后，切切割梁外钢筋筋，即可位移移准备再生产产。放松预应应力钢筋的办办法有：用千千斤顶先拉后后松、砂箱放放松、滑楔放放松和螺杆放放松等方法。所谓“流水机组法”是将将若干个备有有加力家的台台车连在一起起，顺生产线线移动，爱每每一段上完成成一道工序，最最后一道工序序完成后，台台车转回至第第一个位置，然然后进行下一一片梁的预制制。有两条生生产线的工艺艺流程，在车车间内有三条条标准轨道，起起哄两旁边的的两条为流水水作业线，中中间的一条为为回车线。钢钢筋和钢丝的的加工在车间间的一端进行行。每条流水水线上划分为为6个区段，台台车在每一区区段的作业时时间为16小时，整个个运行循环96小时。采用用这种工艺，工工作台座数量量可降低到最最低限度，生生产可集中爱爱厂房内进行行，不受季节节影响，且工工作集中，可可以缩短材料料及设备的运运量和运距。前前述流水机组组法制梁工艺艺所使用的加加力台座的构构造，只适用用于张拉下部部预应力钢束束。如果梁的的上部布置有有预应力钢束束，则这部分分仍采用后张张工艺，给工工作带来了不不少麻烦