大跨斜腿刚构计算书

纲要本设计为燕子峡大桥施工图设计，设计荷载为公路-Ⅰ级，抗震烈度为Ⅶ度；无通航要求。联合桥址处地形、地貌、地质、水文等状况，制定出三个比选方案，分别是预应力混凝土斜腿刚构桥、预应力混凝土连续梁桥及钢管混凝拱桥；依照安全、合用、经济、雅观的原则确立预应力混凝土斜腿刚构桥为介绍方案，跨径部署为62m+136m+62m=165m，截面为单箱双室。采纳悬臂浇注施工方法。制定主梁纵、横断面尺寸；采纳MIDAS/CIVIL6.71结构剖析程序计算施工阶段和成桥后的主梁各控制截面的恒载内力、活载内力、温度内力，分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合；估量预应力钢束数目并确立束数；部署钢束地点；对各控制截面进行强度、应力验算，各项验算均知足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求。【要点词】：预应力混凝土斜腿刚构桥；悬臂浇注施工；作用效应组合；预应力筋的部署；方案比选目录一概括3二桥型设计方案比选51设计方案比选概括52方案论证6三技术指标及设计资料111技术指标112桥位地形、地质等资料113资料参数12四结构系统及尺寸制定151设计总说明152桥梁结构系统153桥梁截面形式错误！不决义书签。4斜腿底座及桥台方案错误！不决义书签。五MIDAS建模及施工方案171模型剖析172施工技术研究19六结构内力计算错误！不决义书签。1计算原则错误！不决义书签。2计算程序简介错误！不决义书签。3坐标系错误！不决义书签。4截面特征错误！不决义书签。5恒载计算错误！不决义书签。6位移变形与支承反力的研究错误！不决义书签。7荷载组合及内力计算错误！不决义书签。8结构恒载内力计算错误！不决义书签。9结构活载内力计算错误！不决义书签。七预应力筋的部署错误！不决义书签。I1计算原则错误！不决义书签。2计算原理及方法错误！不决义书签。3预应力钢束部署原则错误！不决义书签。4主梁，斜腿的配束错误！不决义书签。八结构验算错误！不决义书签。1短暂状况应力验算错误！不决义书签。2长久状况应力验算错误！不决义书签。3挠度验算错误！不决义书签。九手算内容48120M分段开释预应力先张法空心板的设计482偏爱桥墩的设计计算57十总结341总结错误！不决义书签。2设计领会错误！不决义书签。道谢错误！不决义书签。参照文件错误！不决义书签。II一概括1、课题题目及根源、目的、意义（1）课题题目及根源题目：燕子峡大桥施工图设计根源：该课题作为多届毕业生的毕业设计题目，是张海龙教授依据过去的实际工程改设而来的，因此更具实质意义。（2）课题目的毕业设计是本科生的一个重要教课环节，经过毕业设计能够把本科阶段所学的知识串连起来，加以综合思虑，得以应用，进而起到全面训练的目的。（3）课题意义依据设计使用的原始依照及技术标准，技术规范及其余参照资料，制定尺寸，进行方案比较，达成选定桥型上下部结构的受力计算及配筋设计，主要资料数目的计算，绘制工程图。经过这个过程熟习桥梁设计的过程，特色，掌握桥梁的基本观点与桥规的基本内容，加强综合运用各样所学知识的的能力。2、估计达到的目标、技术指标、达成课题的方案及主要举措（1）估计达到的目标达成尺寸的制定，模型的成立及工程图纸的绘制，保证结构在施工阶段及使用阶段能够知足规范要求。2）要点理论和技术斜腿刚架的计算方法，规范3）技术指标（1）、桥梁跨径：260m（2）、桥面净宽：净-15+2*1.0人行道（3）、桥跨跨径：62+136+62m3（4）、桥面横坡：1%（5）、设计荷载：公路一级；人群荷载3.5KN/m2（6）、气温：最高月均匀气温380C，最低月均匀气温-50C（7）、纵坡：1%，桥面中心为变坡点。（8）、设计水位：175.00，枯水位139.50，最低岩顶标高125.00，路面标高195.0353、该桥的详细状况以下所示：桥址特色桥址处该河河床断面呈“V”字型峡谷断面，地质是粉砂岩。桥址水文桥位超越燕子峡，桥面距河谷底70米，设计水位：175.00，枯水位：139.50，最低岩顶标高125.00，路面标高195.035，桥梁设计标高由路线纵坡控制，水位不控制设计标高。气象桥址区位于亚热带大陆季风性温湿天气地域，拥有四时分明，无霜期长，日照充分，水源充分，湿光同季，雨热同季的天气特色。年均匀气温15℃,最高月均匀气温38度，最低月均匀气温-5度。本区雨量充足，年均匀降水量为1223.8mm，雨水集中在4～10月份，实测最大24小时降雨量为344mm（1989年月）。航运该河流属不通航河流地震地震基本烈度：依据建设部震发办（1992）160号，查《湖北省地震基本烈度区划图》，路线所处地区地震基本烈度为Ⅵ度，依据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89），燕子峡大桥按Ⅶ度布防。4二桥型设计方案比选设计方案比选概括为了获取经济、安全、合用及雅观的桥梁设计，设计者需要运用丰富的桥梁理论和实践知识，依照相应的方法与步骤，进行深入仔细的剖析研究工作。关于必定的建桥条件，尽可能的做出基本知足要求的多种不一样的设计方案，只有经过技术经济等方面的综合比较，才能科学地得出较为完满的优化设计。预应力钢筋混凝土斜腿刚构桥是钢筋混凝土结构的一种结构种类，它拥有钢筋混凝土结构的所有特色，即混凝土集料能够就地取材，因此成本低；持久性好，维修花费少；资料可塑性强，能够依照设计企图做成各样形状的结构，能够采纳装置式结构，工业化程度高，既提升了工程质量又加速了施工速度；整体性好，结构刚度大，变形小；噪声小等。预应力混凝土斜腿刚构桥的主要特色是：预应力混凝土结构，因为能够充分利用高强度资料，所以构件的截面小，自重的弯矩占总弯矩的比率大大降落，桥梁的超越能力获取提升。与钢筋混凝土梁桥对比，一般可节俭钢材30%～40%，跨径越大节俭越多。全预应力混凝土梁桥在使用阶段不出现裂痕，即便部分预应力混凝土梁在常遇荷载下也不出现裂痕，基于全截面参加工作，梁的刚度就比往常开裂的钢筋混凝土梁要大。所以，预应力混凝土梁能够明显减小建筑高度，使大跨径桥梁做得柔和雅观。因为能除去裂痕，这就扩大了对多种桥型得适应性，并提升了却构的持久性。预应力技术的采纳，不只使钢桥采纳的一些施工方法在预应力混凝土梁桥中获取了新的发展与应用，如悬臂拼装、顶推法和旋转施工法；并且为现代预制装置式结构供给最有效的接合和拼装手段。可依据需要在结构纵断面和竖向随意分段，施加预应力，既可集成理想的整体。别的还发展了逐段或逐孔现浇施工方法。方案比选基根源则：安全、合用、经济、雅观。依据自然条件和技术条件，就地取材，设计时应尽量考虑采纳新技术、新资料、新工艺。桥梁一定适用，要5有足够的承载能力，能保证行车的通畅、舒坦和安全；既知足目前的需要，又考虑到将来交通的发展；桥梁建筑不单是交通工程中的要点建筑物，并且也是美化环境的点缀品，所以设计一定精心方案比选、精心设计、精心施工，以祈求得在增添投资不多的条件下，最大程度的获得桥梁雅观的成效。方案论证（1）初拟方案序号主桥桥型跨径组合（m）1斜腿刚架桥62+136+62m2连续梁桥75+140+75m3下承式钢管混凝土拱桥290方案一：预应力混凝土斜腿刚架桥（介绍方案）1、立面部署桥型采纳斜腿刚构系统，桥梁跨径为62.0m+126.0m+62.0m，桥主梁采纳单箱双室截面，斜腿采纳双室空心矩形截面。桥面板为双侧各1.0m的人行道（包括0.4m的栏杆）和15m的行车道，共17m。斜腿的倾角为50o。2、结构特色斜腿刚构桥的两头拥有较长的伸臂长度，经过调整边跨与中跨的跨长比，能够使两头支座成为单向受压铰支座而不致向上起翘，进而改良行车条件，同时在恒载作用下面跨对主跨的跨中弯矩也能起到卸载作用，有益于将主跨的梁高减薄。斜腿刚架桥的压力线和拱相像，弯矩比门式刚架小，主梁跨径缩短，支承反力有所增添，可用较小的主梁跨度来超越幽谷或其余线路，它的造型雅观，施工较拱桥简单，为了减少跨中的正弯矩和挠度，并有益于采纳悬臂施工，也可做成两头带斜杆的形式。刚架桥的节点系指斜腿与主梁相连结的部位，称隅节点，该节点须拥有强盛的刚性，以保证主梁和斜腿的靠谱连结，角隅节点和主梁相连结的截面受有很大6的负弯矩，所以节点内缘混凝土会产生很高的压应力，而节点外缘的拉力则由钢筋担当，压力和拉力形成一对巨大的对角压力对隅节点产生不利的劈裂作用。3、受力特色刚架桥在竖向荷载作用下，斜腿除受压外，还承受弯矩，是压弯构件，刚架桥在竖向荷载作用下，会产生水平推力，因为其大部分是超静定结构，所以在混凝土缩短，温度变化，墩台的不均匀沉陷和预应力作用下，会产生次应力，在施工过程中，当结构系统发生变换时，徐变也惹起附带内力。4、优弊端外形尺寸小，桥下净空大，桥下视线宽阔，混凝土用量少，但钢筋的用量较大。从桥梁美学方面来说，在视觉上比较雅观，合适做景色区的桥型。方案二：预应力混凝土连续梁桥孔径部署（图2-1）本方案为三跨一联预应力混凝土变截面连续梁结构，其孔径部署为75+140+75m，全长290m，设计主跨为140m。连续梁桥有做成三跨一联的，也有做成多跨一联的，但一般不超出六跨。关于桥梁分孔，常常要受以下要求的限制：若采纳三跨不等的桥孔部署，一般边跨长度可取为中跨的0.5～0.8倍，这样可使中跨跨中不致产生异号弯矩，此方案边跨比为0.54。别的，边跨跨长与中跨跨长之比还与施工方法有着亲密的联系，关于采纳现场浇筑的桥梁，边跨长度取为中跨长度的0.8倍时是较为经济合理的。但若采纳悬臂法施工则否则。本设计的跨度组合，基本切合以上原理要求。上部结构本设计是一座公路连续箱型梁桥，采纳的是单箱双室的横截面形式。桥面全宽则采纳整幅(2×1.0+15.0)m的设计形式，桥面全宽17m。关于梁高的设计，本设计采纳变高度的直线梁，支点处梁高5.5m，跨中梁7高为2.3m。箱型截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。本设计中采纳了双面配筋，且梁底由支点处以抛物线的形式向跨中变化。底板在支点厚90cm，在跨中厚32cm；顶板在支点厚40cm，在跨中厚28cm。支点处横隔板厚250cm。本设计中箱型梁腹板厚度在支座处为100cm，跨中处为85cm。在顶板与腹板接头处须设置梗腋，在本设计中依据箱室的外形设置了宽30cm，长90cm的上部梗腋，而下部则采纳了1:1的梗腋，取为30×30cm的尺寸。施工方法本桥采纳悬臂浇注施工方法。方案三：下承式钢管混凝土拱桥1、立面部署主桥采纳钢管混凝土拱桥，跨径为290m,主拱肋分为两片，每片由四根上下弦90010mm的钢管和35010mm的腹杆钢管构成四肢桁式断面。2、结构特色钢管混凝土是在薄壁钢管内填补混凝土而形成的一种复合资料，它一方面借助内填混凝土加强了钢管壁的稳固性，同时利用钢管对核心混凝土有套箍作用，使核心混凝土处于三向受压状态，进而使其拥有较高的抗压强度和抗变形能力。3、受力特色钢管混凝土是主要的承载结构，它承受桥上的所有荷载，并将其传给墩台基础。钢管混凝土的内力计算与施工过程相关，受吊装能力的限制。一般将拱肋分数段加工，而后吊装形成钢管拱肋桁架，此时钢管拱肋桁架重力由其自己承受，应按钢结构计算，此后跟着混凝土的凝固和强度的提升，混凝土开始与钢管一同参加受力，后期拱上建筑，桥面系恒载和活载均由钢管混凝土组合截面担当。钢管混凝土构件的套箍作用使得钢管混凝土的承压能力比一般钢筋混凝土提升154%-175%。在内力计算时应试虑其影响。84、施工方法本桥采纳的施工方法为缆索吊装施工法，其施工时每个工作步骤的施工内容以下：①架设钢管；②灌输钢管内混凝土；③安装吊杆；④架设横梁；⑤安装桥面板。已有成熟的工艺技术经验。需要大批的吊装设施，占用必定的场所，同时需要许多的人力。（2）方案对照第一种方案是跨径为62+136+62m的斜腿刚架，该桥型造型雅观，并且燕子峡为峡谷地形，地质为粉砂岩，地基较好，很合适于做斜腿刚架桥。该桥型为通航供给了足够的空间。第二种方案是三跨连续梁桥，跨径为75+140+75m。连续梁桥造价一般,施工也比较简单,其次，桥孔数较少，跨径较大，为通航供给了足够的空间。因为桥墩数目较少，对河流的压缩较小，这样可有效的减少船只及其它漂流物撞击桥墩的时机。但桥型稍欠新意,且施工工期不可以获取保证.第三种方案为下承式钢管混凝土拱桥,是一种既雅观又经济的常用桥型，这类桥型在桥型方案的竞争中有必定的优势。下承式钢管混凝土拱桥,能够很好的与四周环境协调,造型也雅观。但施工难度大，造价比较高。比较这三种方案，从安全角度来说，第一、二种方案因为跨径不大，比较安全；第三种方案跨径较大，对比于连续梁桥和斜腿刚架桥来说其安全性能差些。从经济角度来说，第二种方案连续梁桥结构要耗资许多的钢筋混凝土，这样造价就比较高；第一种方案斜腿刚架桥经济成效较好；第三种方案钢管混凝土拱桥混凝土和钢材的用量都比较大,造价较高。9从雅观角度来说，桥梁建筑不单是交通工程中的要点建筑物，并且也是美化环境的点缀品，跟着经济的迅速发展，桥梁工工程的雅观要求愈来愈高，一座外形雅观的桥常常会成为地标性建筑。第二方案连续梁桥因为太常有，没有什么新意；第一、三种方案都是比较新式的桥型，并且造型雅观，采纳起来能给人耳目一新的感觉。（3）介绍方案经过初步设计制定最正确方案1、桥位处于地质条件较好的峡谷，因此采纳结构形式为斜腿刚构桥,造型雅观。2、桥梁跨径为62m+136m+62m，桥主梁采纳单箱双室截面，斜腿采纳双室空心矩形板截面。桥面板为双侧各1.0m的人行道（包含0.4m的护栏）和15m的行车道，共17m。斜腿的倾角为50o。斜腿上端与主梁固结，斜腿的钢筋伸入主梁和承台的长度按锚固长度考虑。3、桥主梁采纳全预应力混凝土结构形式，采纳50号混凝土。4、斜腿也为全预应力混凝土结构，采纳40号混凝土。5、桥面只要在桥的两头各设一道伸缩缝,其余桥面连续，桥面铺装采纳2-10cm的C40防水混凝土基层和8cm的沥青混凝土面层。10三技术指标及设计资料技术指标1.1、技术指标（1）、设计荷载：公路-Ⅰ级；人群荷载3.5kN/m2。（2）、桥面宽度：4车道，净15.0m（行车道）+2X1.0m（人行道）。（3）、桥跨跨径：62+136+62m。（4）、桥面横坡：1%；纵坡：1%，桥面中心为变坡点。（5）、设计水位175.00，枯水位139.50，路面标高195.035。00（7）、地震烈度：基本烈度Ⅵ度，按Ⅶ度布防。（8）、通航标准：桥位处河流无通航要求。1.2、设计采纳的规范、标准1、《公路工程技术标准》JTGB01－2003人民交通第一版社。2、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60－2004人民交通第一版社。3、《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61－2005人民交通第一版社。4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62－2004人民交通第一版社。5、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63－2007人民交通第一版社。6、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041－2000人民交通第一版社。桥位地形、地质等资料2.1、桥位地形及地质条件地质剖面图以下所示：11（图1－2－1）该峡谷跨径大概260m左右，锥坡坡度不大。该峡谷的低水位标高是139.50m，桥面标高是195.035m。桥梁所处的地质环境均为粉砂岩。故因而可知，该峡谷地质结构简单，地质条件很好。资料参数3.1、一般钢材一般钢筋采纳R235和HRB335钢筋，钢筋应切合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013－1991)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499－1998)的规定。凡需焊接的钢筋均应知足可焊性的要求。3.2、预应力钢筋其特征值分顶板束及底板束两种，均采纳内部（后张），每根预应力刚束由19根直径为15.24mm的刚铰线构成，其面积为0.00266m2，导管的直径为0.1m，钢筋废弛系数采纳JTG04规范，数值为0.3，采纳超张拉，预应力钢筋抗拉强度标准值fpk=1860MPa，顶板束预应力钢筋与管道壁的摩擦系数为0.2，底板为0.3；管道每米局部误差对摩擦的影响系数为0.0066/m，锚具变形，钢筋回缩和接缝压缩值在开始和结束点皆为0.006m；所有预应力均采纳有粘结的方式。3.3、钢板应切合《碳素结构钢》(GB700-1988)规定的Q235B钢板。3.4、混凝土12C50混凝土：用于主梁；C40混凝土：用于防水混凝土基层、桥台、斜腿及斜腿底座；C30混凝土：用于防撞护栏；桥面铺装采纳2-10cm的c40防水混凝土基层和8cm的沥青混凝土面层。c40防水混凝土基层中心厚10cm，以1%的坡度向双侧减薄，以形成桥面横坡。333.5、资料容重：钢筋混凝土γ=26kN/m,沥青混凝土γ=23kN/m，铺装层混凝土3=26kN/m。以上各样资料特征参数值拜见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)，所需参数以下：133.63.7、计算方法:极限状态法。14四结构系统及尺寸制定设计总说明1.1、桥位处于地质条件较好的峡谷，其桥台可直接立于岩石上，因此采纳结构形式为斜腿刚构桥。1.2、桥主梁采纳全预应力混凝土结构形式，采纳50号混凝土。1.3、斜腿也为全预应力混凝土结构，采纳40号混凝土。1.4、桥面铺装采纳2-10cm的c40防水混凝土基层和8cm的沥青混凝土面层。c40防水混凝土基层中心厚10cm，以1%的坡度向双侧减薄，以形成桥面横坡。梁桥环境温差按升温23度和降温20度考虑，并以此数据在两桥台背墙处设置无缝式伸缩缝。桥梁结构系统桥型采纳斜腿刚构系统，桥梁跨径为62.0m+126.0m+62.0m，桥主梁采纳单箱双室截面，斜腿采纳双室空心矩形截面。桥面板为双侧各1.0m的人行道（包括0.4m的栏杆）和15m的行车道，共17m。斜腿的倾角为50o。斜腿上端与主梁固结，斜腿的钢筋伸入主梁和斜腿底座的长度按锚固长度考虑。桥型部署图如、所示。1516五midas建模及施工方案模型剖析1.1、施工阶段区分依照该桥梁实质施工工序，即搭支架浇注斜腿部分——搭支架浇注两边跨现浇段——悬臂浇注中跨现浇段——铺装桥面及设施——竣工——使用阶段，成立从施工阶段到成桥阶段的模型。1.2、桥梁有限元模型的成立结构建模的过程是一个逻辑过程，第一要依据工程结构、施工方法、结果的精度要求等方面考虑，进行结构失散，以获取经济、靠谱的结构剖析模型。关于杆系结构，节点编号和单元的区分应依照以下原则：1）结构的定位点应设置节点；2）按施工过程，分阶段施工的结构自然分块点应当设置节点；3）对较长的自然块，应当合适细分；4）预应力索端点截面一般设置节点；5）关怀内力、位移所在截面处应设置节点；6）有支承的部位应设置节点。本桥型斜腿刚构桥采纳MIDAS/CIVIL进行内力计算，全桥长260m,边跨为62.0m，中跨为126.0m。在设计中，我把主梁沿X轴方向区分红146个单元，斜腿共分为30个单元。此中1—146号单元为桥面单元；147—161号，162—176号单元为斜腿单元。详细单元区分见计算见图（图）。17图用MIDAS/CIVIL成立的模型实体图以下：截面：主梁中跨和边跨均定义了Z轴按抛物线变化、Y轴按线性变化的变截面组。界限条件：斜腿上部的节点与主梁节点之间采纳刚性连结；边跨支点处采纳一般支承的[011101]模拟简支界限条件；斜腿下端采纳一般支承的[111111]全拘束界限条件。静力荷载：定义了却构自重、二期恒载、整体升温、整体降温、汽车公路I级荷载、人群荷载、预应力荷载。此中二期恒载采纳梁单元加载，挪动荷载经过定18义挪动荷载工况来实现，预应力荷载经过定义刚束预应力荷载来实现。挪动荷载剖析：定义了双向4个车道，2个人行道。1.3、预应力钢束特征预应力钢筋抗拉强度标准值为1860MP,钢筋废弛系数为0.3。预应力管道为钢涟漪管管道，顶板束与管道壁的摩擦系数ｕ＝0.2，底板束与管道壁的摩擦系数ｕ＝0.3；管道误差系数κ＝0.0066/m；管道每米局部误差对摩擦的影响系数为0.0066/m；钢筋回缩和锚具变形为每侧6mm，两头张拉，张拉控制应力con0.75fpk1395MPa。施工技术研究本桥采纳支架浇注法与悬臂浇注法相联合的施工法，两边的斜腿部分经过搭支架现浇，而后采纳悬浇法达成中跨和边跨的施工，最后在桥面合拢后，进行桥面铺装，即加二期恒载。19九手算内容一．20m分段开释预应力先张法空心板的设计空心板截面尺寸图（cm）预应力钢束平面部署图（cm）（一）.空心板的几何截面特征计算①截面的净界面面积996569413606cm2空心板的抗弯惯性矩II99653694131.869106cm41212③空心板的抗扭惯性矩ITA/(9915)(6512)4452cm2(A/为闭嘴中心线所围成的面积)/22IT4A(99444523.763106cm4ds15)(6512)dt1215（二）横向散布系数的计算④计算刚度参数b100cml19.60m20Ib210621.8691005.8l5.81060.0075IT3.76319.60⑤计算跨中横向散布影响线(1i,3i)：由铰接板荷载横向散布影响线计算用表（附录A）中，用直线内插法求得0.0075的影响线竖标值1i,3i。计算见以下表（表中数值为实质的小数点三位数字）。单位荷载作用地点（i号板中心）板号12345

ki0.0020020020020020010.01237216194180173=10000.00752282121961851800.0020020020020020030.01194202208202194=10000.0075195202206202195将表中的值按必定的比率尺，绘于各号板的轴线下方，连结成圆滑曲线后，就获取1号和3号板的荷载横向散布影响线，如坐标纸所示。⑥计算荷载横向散布系数将公路Ⅱ级荷载和标记墩荷载沿横向部署，找出最不利荷载地点，如坐标纸所示，进而可计算跨中荷载横向散布系数以下。对1号板：公路--Ⅱ级mcq1(0.2240.195)0.2102标记墩mc对3号板：21公路--Ⅱ级mcq1(0.2030.203)0.2032标记墩mc⑦横向散布系数汇总因为计算跨中，1/4，1/8都采纳不变的mc值，没有计算剪力，所以支点m0不必计算，计算结果以下表。跨中，1/4，1/8的mc荷载1号板3号板公路--Ⅱ级0．2100．203标记墩0．4100．386（三）预制张拉阶段（主梁自重）跨中，1/4，1/8截面弯矩的计算①重力集度：gA取26kn/m3梁号13主梁9．37569．3756②重力惹起的内力：g(l)取9.812重力内力计算表M/(knm)主梁g/(kn/m)l/mM1/2M1/4M1/819.375619.60450.22337.66196.9739.375619.60450.22337.66196.97（四）营运阶段二期恒载，活载惹起的跨中，1/4，1/8截面弯矩①二期恒载铺装层的计算a集度：g0.111262.86kn/mb铺装层惹起的内力：重力内力计算表g/(kn/m)l/mM/(knm)主梁M1/2M1/4M1/812．8619.60137．34103．0060．0932．8619.60137．34103．0060．09②二期恒载标记墩的计算（以1号板为例计算）能够直接在内力影响线上部署荷载来计算荷载内力。a.标记墩的跨中弯矩223.5kn/m标记墩L/4=4.9Mc影响线m=0.410M1/2mcqc4.919.668.91knmb.标记墩的1/42截面弯矩3.5kn/m标记墩3L/16=3.675Mc影响线m=0.410M1/4mcqc3.67519.651.68knm2标记墩的1/8截面弯矩233.5kn/m标记墩7L/16=2.144Mc影响线m=0.410M1/8mcqc0.4103.52.14419.630.15knm2③.活载内力的计算（以1号板为例）a.桥梁结构的基频：fEIc2l2mc对C50混凝土有E3.45104N/mm2，IcI1.869106cm4，l19.60m，mcG/g9.3756/9.81f3.4510101.869102219.629.3756103/9.813.36Hz0.1767lnf0.01570.01570.20所以冲击系数(1)b.内力计算(1)mcq(Pkykqk)，能够直接在内力影响线上部署荷载来计，计算公式Sq此桥为单车道，不折减，1.0。公路--Ⅱ级=公路--Ⅰ级×0.75,所以qk10.50.757.875kn/m，pk1803601805)0.75178.8kn50(19.65c.公路--Ⅱ级汽车荷载的跨中弯矩24178.8kn7.875kn/m公路--Ⅱ级L/4=4.9Mc影响线m=0.210M11.201.00.210178.84.91.201.00.2107.8754.919.6316.08knmQ,22公路--Ⅱ级汽车荷载的1/4截面弯矩178.8kn7．875kn/m公路--Ⅱ级3L/16=3.675Mc影响线m=0.210MQ,13.67519.6237.06knm42e.公路--Ⅱ级汽车荷载的1/8截面弯矩25178.8kn7.875kn/m公路--Ⅱ级7L/16=2.144Mc影响线m=0.210M11.201.00.210178.82.1441.201.00.2107.8752.14419.6138.30knmQ,.主梁内力汇总及组合a.预制张拉阶段的内力及组合弯矩M/(knm)梁号荷载种类跨中1/41/81主梁自重450．22337．66196．971．2恒540．26405．19236．363主梁自重450．22337．66196．971．2恒540．26405．19236．36营运阶段内力汇总及组合弯矩M/(knm)梁号荷载种类跨中1/41/8铺装层荷载137．34103．0060．09标记墩荷载68．9151．6830．151公路--Ⅱ级316．08237．06138．301．2恒247．50185．62108．291．4活442．51331．88193．621．2恒+1．4活690．01517．50301．91铺装层荷载137．34103．0060．093标记墩荷载64．8848．6628．39公路--Ⅱ级305．54229．16133．691．2恒242．66181．99106．181．4活427．76320．82187．171．2恒+1．4活670．42502．82293．3426经过比较，按1号梁设计。（五）按张拉阶段上沿混凝土应力为0设计预应力钢筋抗弯系数W上I2I21.869106cm45.75104cm3h/2h65cm净截面面积AcA3606cm2偏爱距hh/65060265mma.1/222截面配筋M恒1AykAyk-20-AcW上W上-540.261060.71860Ay0.71860265Ay010410336061025.751041035.75获取：Ay13932.6mm22b.1/4截面面积M恒1AykAyk-40-AcW上W上-405.191060.71860Ay0.71860265Ay010410336061025.751041035.75获取：A12949.4mm2y4c.1/8截面面积M恒1AykAyk-08-W上W上Ac-236.361060.71860Ay0.71860265Ay010410336061025.751041035.75获取：A11720.5mm2y8一束钢绞线的面积A752mm2137.375mm24所以有钢筋数目：1/2Ay13932.628.6截面处n12A137.3752Ay12949.41/4截面处n1421.5A137.375427A11/8截面处n1y1720.58A12.58137.375最后配筋获取1/2截面有29根，1/4截面处有21根，1/8界面处有12根预应力钢绞线，散布钢筋采纳直径为10的钢筋，箍筋采纳直径为8的钢筋，详细钢筋部署见图纸。（六）检算营运阶段上，下沿混凝土的应力上沿混凝土应力：1/2截面处Ay129137.3753983.875mm22M1A1kA1kM1M1恒-yy-二，恒-活，-222W上W上2W上2W上Ac-540.261060.718603983.8750.718602653983.875690.011065.7510410336061025.751041035.75104103=-9.396-14.384+23.905-12.000=-11.875MPa1/4截面处A121137.3752884.875mm2y4M1A1kA1kM1M1恒-yy-二，恒-活，-444W上W上4W上4W上Ac-405.191060.718602884.8750.718602652884.875517.501065.7510410336061025.751041035.75104103=-7.047-10.416+17.311-9.000=-9.152MPa1/8截面处A112137.3751648.5mm2y8M1A1kA1kM1M1恒8-yy二，恒活，-88-8-8W上AcW上W上W上-236.361060.718601648.50.718602651648.5301.911065.7510410336061025.751041035.75104103=-4.111-5.952+9.892-5.251=-5.422MPa下沿混凝土应力：1/2截面处Ay12228M1A1kA1kM1M1恒-yy二，恒活，W下22-2W下22AcW下W下540.261060.718603983.875-0.718602653983.875690.011065.7510410336061025.751041035.75104103=9.396-14.384-23.905+12.000=-16.893MPa1/4截面处Ay121137.3752884.875mm24M1A1kA1kM1M1恒y-y二，恒活，W下4-44W下44AcW下W下405.191060.718602884.875-0.718602652884.875517.501065.7510410336061025.751041035.75104103=7.047-10.416-17.311+9.000=-11.680MPa1/8截面处Ay112137.3751648.5mm28M1A1kA1kM二，恒1M1恒-yy活，W下88-8W下88AcW下W下236.361060.718601648.5-0.718602651648.5301.911065.7510410336061025.751041035.75104103=4.111-5.952-9.892+5.251=-6.482MPa由计算结果可知，上下沿混凝土均处于受压状态，数值均在同意的范围内，设计比较合理。二．偏爱桥墩的设计计算该桥墩左侧跨长16m的空心板，板高65cm，右侧是跨长为25m的预应力T梁，粱高为160cm，空心板每根宽1m，重7吨，T梁每根宽2m，每根28吨，桥面部署为9+2×1.5m29（一）恒载的计算．两跨主梁的自重几惹起的弯矩桥面部署为（9+2×1.5）=12m,左侧为跨长16m的空心板，共12块，右侧为跨长25m预应力T梁，共6根。令两跨主梁自重分别为G小，G大，惹起的弯矩为M小，M大。3G大m大g6281039.811648.08kn两跨端支座中心到桥墩中轴线的偏爱距e1,e2:e1(5865)2151022e258(5865)2151022支座反力：R小G小412.02KNR大G大824.04KN22两跨主梁偏爱惹起的弯矩：M小R小e1412.020.575236.9KNmM大R大e2824.040.525432.6KNm2．两跨主梁二期恒载重（5KN/m）及惹起的弯矩主梁的二期恒载：G二，小5.01680KNG二，大5.025125KN支反力：R二，小G二，小40KNR二，大G二，大62.5KN22二期恒载惹起的弯矩：M二，小R二，小e1400.57523KNmM二，大R二，大e232.8KNm．两块墩帽重及惹起的弯矩：两块墩帽的高度h1(1601040)(6510)135cm1.35mh240cm=0.4m两块墩帽的宽度：b121510245.5108cm1.08m2b221510245.5127cm1.27m2两块墩帽的重量：G112h1b1121.351.0826454.896knG212h2b2两块墩冒形心至桥墩中心线的偏爱距：e左604842e右63.545.554cm0.54m30两块墩帽惹起的弯矩：M1G1e左454.8960.635288.859KNmM2G2e右158。4960.54085.589KNm（二）活载计算1．计算不一样跨径的Pk值小跨径梁Pk，小180360180(15.65)0.75166.8KN505大跨径梁Pk，大180360180(24.65)0.75193.8KN5052．两跨满布荷载且向大跨方向制动惹起的轴力及弯矩（A）轴力:NAq（l大l小）P10.50.75(1625)193.8KNkk,大516.675相应弯矩：MA(qkl小/2）e1（qkl大/2）e2Pk,大e2(10.50.7516/2)0.57525/2)3．仅大跨有荷载且沿大跨方向制动惹起的轴力及弯矩（B）轴力:NBqkl大P大10.50.7525193.8390.675KNk,相应弯矩：MB（qkl大/2）e2Pk,大e2=(10.525/2)0.525153.425KN．冲击系数的计算（按小跨）结构的基频：fEIc2l2mc对C40混凝土有E3.25104N/mm2，IcI1.869106cm4，l15.60m，mcG/g9.3756/9.81f3.2510101.869102215.629.3756103/9.815.30Hz0.1767lnf0.01570.01570.28所以冲击系数(1)10.281.28．制动力的计算一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值按车道荷载标准值在加载长度上计算的总重量的10%计算，但公路—Ⅱ级汽车荷载的制动力不得小于9