路桥专业毕业设计论文

九龙江大桥设计总阐明摘要：该桥的建设将变化基太村的交通状况，彻底变化基太村村民依托顶坊渡口摆渡通行的历史，并对该村的经济、文化生活带来极大的改善。根据当地实测的资料进行设计，首先对九龙江大桥的桥型的选择，另一方面该桥各个构造进行设计而在本设计中重要针对于九龙江大桥的主梁、横隔梁、行车道板、支座、盖梁、墩柱、桩基、桥台等构造进行了截面类型和尺寸选择以及配筋计算，然后是根据经验和构造规定对于桥面排水和桥面持续进行简朴的设计。关键词：简支T梁桥；配筋；内力计算；承载能力BridgedesignexplainsdesignjiulongriverestuaryAbstract:Theconstructionofthebridgewillchangeandthevillageoftraffictoo,completelychangethebasetoovillagetoplaneonthehistoryoftheferryferrytraffic,andforthevillageeconomy,culturelifemuchimproved.Accordingtothemeasureddataofthelocaldesign,firsttojiulongriverestuarybridgeofthechoiceoftheform,thesecondbridgestructuraldesignandinallthisdesignmainlyaimedatthebridgeinjiulongriverestuaryofthegirders,andeverybeam,drivingDaoBan,bearing,coverbeam,thepier,pilefoundation,theabutmentonthetectonicsectiontypeandsizeselectionandreinforcementcalculation,andthenisbasedonexperienceandstructuralrequirementsforbridgedeckdrainageandbridgedeckiscontinuouslythedesignofsimpledesign.KeyWord:JaneaTbridge;Reinforcement;Internalforcecalculation;Stability;Carryingcapacity目录TOC\o"1-2"\h\z\u1.设计资料 11.1.工程概况 11.2.技术指标 11.2.工程地质条件 12.桥型方案选择 42.1.初步选择桥型方案 42.2.方案比选 83.主梁设计计算 93.1.主梁尺寸选定 93.2.主梁内力计算 103.3.主梁配筋设计计算 143.4.主梁裂缝宽度以及变形设计计算 174.横隔梁设计计算 194.1.横隔梁尺寸设计 194.2.横隔梁内力计算 194.3.横隔梁配筋设计计算 204.4.横隔梁接头连接方式 215.行车道板设计计算 215.1.行车道板的内力计算 215.2.行车道板的配筋设计计算 225.3.桥面持续的设计 226.支座设计 236.1.支座平面尺寸设计 236.2.支座厚度设计设计 236.3.支座稳定性验算 237.盖梁设计计算 247.1.盖梁尺寸设计 247.2.盖梁的内力设计计算 247.3.盖梁的配筋设计及承载力校核 258.墩柱设计计算 268.1.墩柱的尺寸及类型设计 268.2.墩柱的内力设计计算 278.3.墩柱的配筋设计及承载力校核 279.钻孔桩的设计 289.1.桥面高程确实定 289.2.确定桩的位置 289.3.确定桩长 289.4.桩的内力计算 299.5.桩身截面配筋与承载力验算 309.6.桩顶水平位移验算 3110.桥台设计的设计 3110.1.桥台类型及尺寸的选定 3110.2.桥台内力计算 3210.3.桥台台身截面验算 3410.4.基础底面承载力验算 3410.5.基础底面偏心距验算 3510.6.基础稳定性验算 3511.排水设计 3611.1.桥面纵横坡设计 3611.2.泄水管设计 3612.伸缩装置的布置 37参照文献 38设计资料工程概况该桥位于漳平市西元乡基太村顶坊渡口，距省道福三线基太岭南侧约500米，横跨九龙江。该桥的建设将变化基太村的交通状况，彻底变化基太村村民依托顶坊渡口摆渡通行的历史，并对该村的经济、文化生活带来极大的改善。根据设计规定，结合桥址地质状况和所处的地理位置以及从桥梁上的规定、性质、水文、材料等综合状况，在设计上遵照因地制宜、就地取材，从经济、实用、美观、以便施工的原则开展设计工作。技术原则1、桥址横断面图（见附图）。2、桥址地质剖面图（见附图）。3、设计荷载：公路Ⅱ级；通航原则：Ⅵ级。4、桥面净空：净7.0+2×1.5m人行道。5、水文计算：本桥一般冲刷为1.8m，局部冲刷为1.0m。工程地质条件1、地形地貌桥址区属于丘陵区山间沟地貌，大桥横跨九龙江，北西台处在九龙江一级阶地上，南东台位于最大坡角约50。度斜坡上。江宽约110m左右，在勘察期间水流流速为1.5m/s，最大水深约8.5m；水位及河水流量季节性变化大，常有洪水发生。另在上游约20m处为捞沙船在作业区。2、岩土层特性据钻控资料，桥址区上部为第四系冲洪积层（Q4Ca1+p1）和坡积碎石土（Qd1），下伏岩石为白垩系沙县组泥质粉砂岩（K2S）和侏罗系南园组凝灰熔岩风化层（J3n），其中泥质粉岩产状为315。∠50。，各岩土层分述如下：①粉砂（Q4Ca1+p1）：灰黄色，稍湿～湿，松散。以粉细砂粒成分为主，分布于ZK1中，层顶标高406.50m，层厚为3.65m。②中砂（Q4Ca1+p1）：灰色、灰黄色、销湿、松散。含粗砂粒约35%，中砂粒约25%余为细砂粒。该层分布于zk10，层顶标高400.12m，层厚1.25m。③卵石（Q4Ca1+p1）灰黄色，湿-饱和，中密～密实。卵石显亚园状，粒径一般为35-65mm，个别不小于100mm，含量占约65%；砾石占20%，余为中砂粒及粘粉充填。该层除zk9、zk10、zk11未分布外，其他各孔均有公布。层顶标高402.79～391.99m，层厚约0.60～6.85mm。④碎石（Qd1）：灰黄色，销湿、销密。碎石呈棱角状，粒径35～65mm，成分为弱风化凝灰熔岩，占60%，角砾约20%，余为粗中粒及粘粉粒充填。该层仅分布zk11，层顶标高409.01m，层厚1.60m。土状强风化泥质粉砂岩（K2S）：棕红色，岩石构造，构造可辩。岩石大部分风化成土状,少部岩芯呈块状,块径35～65mm,用手可拗断,岩石遇水易软化,为极软岩.层顶标高394.36～392.45m,层厚为3.35～1.60m。⑥碎石状强风化泥质粉砂岩（K2S）：棕红色，粉砂状构造，中厚层状构造。岩石节剪发育，裂隙面多铁锰质染岩芯以块状为主，块径35～75mm，少部分风化成土状，岩石遇水遇软化，为软岩。⑦弱风化凝灰熔岩（J3n）：灰色，凝灰构造，块状构造。岩石发育一般，裂隙面多铁锰质染，岩石较破碎，岩芯部分为柱状，芯长65～85mm；部分为块状，块径35～85mm，为较软岩。该层各孔均有分布，层顶标高382.26～407.01m，层厚不小于3.59m。构造破碎带（Fo）：地面延伸长不小于50m，宽约2.50m，产状为165。∠35。。灰黄色，原岩为凝灰熔岩，受挤压后呈角砾状，角砾大小为20～65mm，且绿泥石化明显。岩芯以块状为主，块径45～65mm。该层仅分布于zkll，层顶标高为405.11mm，层厚为4.75m。3、水文地质特性该桥区地表水为九龙江水，江面宽约110m左右，最大水深约8.5m，据场地调查该段近年来最高洪水位标高约405m。场地地下水丰富，重要赋存于卵石层中，为孔隙潜水，勘察期间水位标高约为399.45～397.95m，受九龙江水位变化影响明显。另据当地建筑经验，场地卵石的渗透系数为20m/d。在进行该桥场地的勘察时，对九龙江水及zk11孔内的水质分析成果，该场地地下水水质类型为HCO3SO4-CaMg型水，PH=6.58～6.72，HCO3含量为3.999～2.790mmo1/L，侵蚀性CO2含量为40.00mg/L。据《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）规范附录D，该场地直接临水，属强透水层，地下水无结晶类腐蚀、分解灯腐蚀及结晶分解复合类腐蚀，综合评价该场地地下水对混凝土无腐蚀性。4、构造与地震据本次勘察成果，该场地见有一条的构造破碎带通过，属挤压构造破碎带，其产状为165。∠35。，未见活动性构造，对桥基影响不大。据《建筑抗震设计规范》（GB50011-）附录A，场地抗震设防烈度为6度，设计地震加速度为0.05g特性，周期为0.35s不存在软土震陷和砂土液化。5、岩土参数的选用据勘察的野外鉴别、原位测试及室内的土工分析成果，结合当地建筑队工程经验，各岩土层重要技术参数推荐如下表（表3）：6、工程地质条件评价桥址区未发现滑坡、倒塌、泥石流等不良地质现象，该场地虽有一条构造通过，但未发既有活动迹象，总体而言，桥址稳定性很好，适合该桥的建设。重要岩土技术参数推荐值一览表表3层序号岩土名称天然重度变形模量凝聚力内磨擦角天然地基容许承载力桩周土极限磨阻力饱和抗压强度平均值kN/m3MPakPaOkPakPaMPa①粉砂17.510014020②中砂181202518050③卵石2218040300100④碎石211603024080⑤土状强风化泥粉砂岩23070⑥碎块状强风化泥质粉砂岩280100⑦弱风化凝灰熔岩150079.8构造破碎带26070桥型方案选择桥型方案的提出及构造简介根据设计规定，结合桥址地质状况和所处的地理位置以及从桥梁上的规定、性质、水文、材料等综合状况，在设计上遵照因地制宜、就地取材，从经济、实用、美观、以便施工等原则总结桥型选择的几点规定：1)桥型方案选择力争能适应当地的恶劣环境和交通运送条件的限制，合理选择上部构造形式。1)桥型方案选择还要根据通航规定地质状况合理的选择跨径和桥长。2)桥型方案选择应结合桥梁重载车辆多的特点，不仅要选用构造受力明确、造型简捷、技术先进、可靠，工程方案经济、合理，施工以便，质量易于控制的桥型，并且还要充足考虑构造的耐久性和运行期间的养护费用。根据当地实际地形，参照当地地质条件及施工条件以及查阅有关资料故主桥采用如下四种方案：①预应力空心板桥型方案②钢筋砼简支（T形）梁桥型方案③预应力钢筋砼简支（T形）梁桥型方案④钢筋砼持续梁桥型方案2.1.1预应力空心板桥桥型简介预应力混凝土空心板的重要构造形式，里面布置上，有简支板和持续板两种构造。简支板构造简朴，缺陷是在梁衔接处挠曲线会发生不利于行车的折点，行车颠簸，需要设置伸缩缝或桥面持续，难以保障行车舒畅，而桥面持续也轻易破坏。持续板构造无断点，行车舒顺，且由于支点负弯矩的存在，使得跨中弯矩明显减少，从而减少材料用量及构造自重。重要缺陷是构造较为复杂，当跨进较大时，长而重的构件不利于安装。预应力混凝土空心板的长处：①构造简朴，工艺成熟，多数施工单位都可操作：②可以工厂化预制，现场装配，施工简便迅速，便于质量和成本的的控制；③体积小、质量轻、便于吊装；④建筑高度小，不受填土高度限制；⑤对地基条件规定不高；⑥遭到破坏后易于修复。尺寸确定桥跨布置当采用预应力空心板桥时，设置一种通航孔，按此经验初步确定桥跨布置为：10×16+20+3×16，总长为228m.桥跨布置图如图一所示。②截面尺寸查阅有关设计资料确定截面尺寸为空心板的厚度为0.85m，板内开孔形式为圆形且圆形截面的直径为0.65m因此其顶截面和底截面距离板的顶截面和底截面均为0.1m以及板的顶截面宽为0.89m底截面宽为0.99m。板桥的截面尺寸图如图二所示。2.1.2钢筋砼简支（T形）梁桥桥型简介钢筋混凝土简支T梁桥由于具有外形简朴,制造以便,构造受力合理,能适应在地质较差的桥位上建桥,其主梁高跨比小,横向横向借助横隔梁联结，构造整体性好，桥梁下部构造尺寸小和桥型美观等长处，目前在公路桥梁工程中应用非常广泛。在多孔简支梁桥中构造尺寸比较统一，其构造尺寸易于设计成系列化原则化。有助于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备，进行安装，简化施工管理工作，减少工程费。装配式的施工措施可以节省大量模板，并且上下部构造可同步施工明显加紧了工程进度。尺寸确定桥跨布置当采用钢筋砼简支梁桥时桥跨布置3个通航孔，在按照规定布置桥跨现确定为9×16+3×20+2×16，总长为236m。其布置图如图三。截面尺寸板式截面梁高与跨径比约为1/11～1/22；T梁梁高一般为跨径的1/8～1/16又由于本设计计算跨径为20m因此取梁高为1.25m；T梁桥的翼缘端部应不不不小于10cm且根部厚度不不不小于14cm因而取翼缘端部厚度为10cm根部厚度为14cm；梁的间距一般在1.6—2.2m之间故取1.8m；梁肋的厚度一般取16cm—40cm故取18cm。其截面尺寸如图四所示。2.1.3钢筋砼持续梁桥桥型简介混凝土持续箱粱是常用的一种桥梁构造形式，属于超静定体系。其在恒载、活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使其内力状态比较均匀合理。构造刚度大，变形小，动力性能好，丰梁变形挠曲线平缓，有助于高速行车。可采用悬臂施工法、顶推法、逐跨施工法施工，充足应用预应力技术的长处使施工设备机械化，生产工厂化；采用预制厂，预制主梁，然后安装就位，张拉负弯矩钢筋，形成持续构造，施工速度快。尺寸确定桥跨布置当采用持续梁桥时桥跨布置为全桥等跨布置其布置形式为3×25+4×25＋3×25，桥全长为250m。其布置图如图五。截面尺寸其截面为等高的其两之间的距离为1.8m，其梁高为1.25m，其顶板端部厚度为15cm，根部厚度为20cm其底板厚度为20cm中间为空心的。起截面尺寸图如图六所示。方案比选表1方案比选指标指标容内型桥指标容内型桥Ⅰ预应力空心板桥Ⅱ钢筋砼简支梁桥Ⅲ钢筋砼持续梁桥桥梁总长228m236m250m截面形式T形T形箱形支点梁高0.85m1.25m1.25m跨中梁高0.85m1.25m1.25m特点构造简朴，工艺成熟，多数施工单位都可操作；可以工厂化预制，现场装配，施工简便迅速，便于质量和成本的的控制体积小、质量轻、便于吊装；建筑高度小，不受填土高度限制；对地基条件规定不高；遭到破坏后易于修复。外形简朴,制造以便,构造受力合理,能适应在地质较差的桥位上建桥,其主梁高跨比小,横向横向借助横隔梁联结，构造整体性好，桥梁下部构造尺寸小和桥型美观其在恒载、活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使其内力状态比较均匀合理。构造刚度大，变形小，动力性能好，丰梁变形挠曲线平缓，有助于高速行车。缺陷在梁衔接处挠曲线会发生不利于行车的折点，行车颠簸，需要设置伸缩缝或桥面持续，难以保障行车舒畅，而桥面持续也轻易破坏；构造较为复杂，当跨进较大时，长而重的构件不利于安装。支座数量多受温度变化及混凝土收缩变形的影响较大。支座变位也对构造内力产生较大的影响。经济型进过估算费用至少进过估算费用适中进过估算费用最多结论比选方案推荐方案比选方案通过比较，我们选择持续梁桥方案作为九龙江江大桥的设计方案。主梁设计计算3.1主梁截面尺寸确定（1）主梁梁高主梁高度是主梁尺寸最重要的一项，它取决于使用和经济条件。在建筑高度受限制的桥梁中，可采用低高度梁，根据平衡设计或按容许扰度决定梁高。梁高度增长，用钢量较少，尽管混凝土数量会增长，但总的还是叫经济。因此在满足容许建筑高度和起吊能力的前提下采用较高的梁。目前我国公路钢筋混凝土简支梁桥设计中，板式截面梁高与跨径比约为1/11～1/22；T梁梁高一般为跨径的1/8～1/16.本设计中有原则跨径为20m以及16m，取L=20m为研究对象则梁高的取值范围为1.25～2.5m综合考虑取梁高H=1.25m。梁肋厚度梁肋的厚度取决于梁内的最大主拉应力和主筋布置构造的规定。由于简支梁剪力由支座向跨中逐渐减少，为节省混凝土及减轻梁的自重，梁肋可以是变厚度的。本设计中为设计简便故梁肋为等厚的。梁肋厚度还应考虑肋内主筋布置，这是根据钢筋数量、类型、排列以及钢筋净距和保护层厚度等规定加以确定。梁肋厚度一般为160mm～400mm，规范规定的梁肋最小构造厚度为140mm。同步梁肋厚度与梁高的比为1/6～1/7故梁肋厚度为178mm～208mm综上所述梁肋厚度b=180mm梁肋的间距梁肋的间距重要取决于起吊设备的能力以及预制安装的以便原则设计中间距取1.6～2.2m。加大梁肋间距减少梁数，故本设计中B=1.8m.桥面板简支梁桥桥面板一般采用变厚式，其厚度随主梁间距而定，翼缘根部的厚度不不不小于梁高的1/10，，翼缘悬臂端的厚度不应不不小于100mm。当预制T形梁之间采用横向整体浇筑连接时，其悬臂端厚度不应下于140mm。本设计中取h1=100mm，h2=40mm。截面尺寸如图所示3.2主梁内力计算3.2.1计算横向分布影响系数对于一座有多片主梁构成，并通过横隔梁，桥面板等横向连接构成一种整体的梁桥，当桥上有荷载P作用时，由于构造的横向刚性必然会使所有主梁不一样程度地分担荷载P，并且，荷载作用的纵，横位置不一样，各梁分担的荷载及内力，变形亦放生变化，因此，桥中的各片梁是一种空间受力构造。为了便于实用计算，设计中把空间受力简化成平面受力来分析：首先从横向确定出某人根主梁所分担的荷载，然后再沿桥的纵向确定该梁某一截面的内力，即式中：S—某根主梁某一截面的内力值；η（x，y）—该主梁某一截面的内力影响面；η1（x）—该梁在桥的纵向某一截面的内力影响线；η2（y）—单位荷载沿桥面横向作用在不一样位置时，该单梁所分派的荷载比值变化曲线，也称作对于某梁的荷载横向分布影响线。在实践中，由于施工特点、构造设计等的不一样，钢筋混过凝土和预应力混过凝土梁式桥上可采用不一样类型的横向构造。因此，为使荷载横向分布的计算能更好地适应多种类型的构造特性，就需要按不一样的横向构造简化计算模型确定出对应的计算措施。根据多种梁式桥不一样的横向连接构造建立的计算模型，有如下几种荷载横向分布计算措施：①杠杆原理法，把横向构造视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。②偏心压力法，为把横隔梁视作刚性极大的梁，当记及主梁抗扭刚度影响是，此法采用修正偏心压力法。③横向铰接板（梁）法，为把相邻板（梁）之间视作铰接，只传递剪力。④横向刚接梁法，为把相邻主梁之间视作刚性连接，即传递弯矩和剪力。⑤比拟正交异性板法（G-M）,为将主梁和横隔梁的刚度换算成正交两个方向刚度不一样的比拟弹性平板来求解。在本设计中用的是杠杆原理法和偏心压力法故将这两种措施简朴阐明一下。（1）杠杆原理法杠杆原理法合用于荷载位于靠近主梁支点的荷载横向分布计算。杠杆原理法的基本假设：忽视主梁之间横向连接即假设桥面板在主梁梁肋处断开，按简支梁来进行计算。杠杆原理法的受力状态：按静力平衡求各主梁所分担的反力。杠杆原理法求横向分布影响系数m的详细过程：①绘出指定梁的横向分布影响线②按原则尺寸以及最不利状况来布置荷载③按比例各个荷载作用下影响线图上的竖标ηi和ηri④求出moq和mor而偏心压力法偏心压力法计算荷载横向分布适合于桥上具有可靠地横向连接，且桥的宽胯比B/L不不小于或靠近0.5的状况时（一般为窄桥）的跨中区域的荷载横向分布影响线。偏心压力法的基本前提是：其一，在车辆荷载作用下，中间横隔梁可近似地看作一根刚度无穷大的刚性梁，横隔梁全长呈直线变形；其二，忽视主梁的抗扭刚度，即不计入主梁对横隔梁的抵御扭矩。偏心压力法求横向分布影响系数m的详细过程：①运用公式求得两点的控制值（ηie）②根据控制点绘制指定梁的横向分布影响③按原则尺寸以及最不利状况来布置荷载④按比例各个荷载作用下影响线图上的竖标ηie和ηri⑤求得mcq和mcr而3.2.2荷载的计算（1）恒载内力的计算首先求出主梁的恒载集度，主梁的恒载集度包括：主梁自重g1=10.49KN/m；桥面铺装g2=3.99KN/m；横隔梁分边梁和中梁之分，边梁g3=0.685KN/m，中梁g4=1.37KN/m；人行道板g2=3KN/m。主梁的集度则根据主梁的位置来确定①号和⑤梁g=18.165KN/m，②号、③号和④号g=18.85KN/m.然后计算主梁1/2、1/4截面的弯矩以及1/2、支点截面的剪力。绘制它们分别对应的影响线接着求出对应的影响线面积w0再者通过公式：汽车荷载计算汽车荷载按公路—=2\*ROMANII级荷载计算由于计算跨径为L=19.5m故qk=7.875KN/m，pk=178.5KN。汽车冲击系数应当按照公式（L为计算跨径，E混凝土的弹性模量，Ic截面惯性矩，mc=G/g）求得f再通过查表可算出μ为计算简便故本设计中μ=0.3.绘制出各梁的荷载横向分布系数m沿跨长的变化图以及在对应截面上的内力影响线然后用车道荷载按最不利状况布载最终按比例求得荷载在图上的竖标值mi以及yi最终按照公式：求得各梁的内力值。人群荷载由于L=19.5m<50m故Por=3KN/m2×1.5m=4.5KN/m绘制出各梁的荷载横向分布系数m沿跨长的变化图以及在对应截面上的内力影响线然后用均布荷载按最不利状况布载最终按比例求得荷载在图上的竖标值mi以及yi最终按照公式：3.2.3效应组合按承载能力极限状态进行效应组合按照公式求得每根梁在不一样截面的内力设计值我们不难发目前①号梁的跨中弯矩最大③号梁的支点截面剪力最大故在配筋是以这两个控制值进行设计计算。3.3主梁配筋设计计算及承载力校核主梁内配有纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋、水平纵向钢筋等五种钢筋。纵向受力钢筋布置在受拉区的纵向受力钢筋是梁的重要受力钢筋，一般称作主筋。当梁高受到限制时，亦可在受压区布置纵向受压钢筋，用以协助混凝土承担压力。纵向钢筋的直径一般为14～32mm，同一梁内宜采用相似直径的钢筋，以简化施工。有时为了节省钢筋，也可采用两种那个钢筋，但直径相差应不不不小于2mm，以便于识别。纵向钢筋若采用单根钢筋时，钢筋层数不适宜多于三层：若采用束筋时，构成束筋的单根钢筋直径不应不小于28mm，根数不应多于三根；当直径不小于28mm时应为两根；采用焊接钢筋骨架时，焊接骨架的钢筋的层数不应多于六层，单根钢筋直径不应不小于32mm。梁内主筋间或层与层间应有一定的距离。各主钢筋间横向净距和层与层之间的竖向净距，当钢筋为三层及如下时，不应不不小于30mm，并不不不小于钢筋直径；当钢筋为三层以上时，不应不不小于40mm，并不不不小于钢筋直径的1.25倍。弯起钢筋大多由纵向受力钢筋弯起而成，重要用以承担主拉应力，并增长钢筋骨架的稳定性。当将多出的纵向钢筋所有弯起仍不能满足受力规定和构造规定期，可以采用专设的斜短钢筋焊接，但不得采用不与主筋焊接的浮筋。弯起钢筋与梁的纵轴宜成45°，在特殊状况下，可取不不不小于30°或不不小于60°弯起。箍筋除了承受主拉应力外，在构造上还起固定钢筋位置的作用。箍筋的直径不应不不小于8mm且主筋直径的1/4。固定受拉钢筋的箍筋的间距不应不小于梁高的1/2及且不不小于400mm；固定受压钢筋的箍筋，其间距还应不不小于受压钢筋直径的15倍，且不应不小于400mm。架立钢筋根据构造规定设置架立钢筋根据构造规定设置，其作用是架立箍筋、固定箍筋的位置，把钢筋绑扎（或焊接）成骨架，架立钢筋的直径一般取10～14mm。采用焊接骨架时，为保证骨架具有一定刚度，架立钢筋的直径应合适加大。T形截面梁及箱形截面的腹板两侧应设置水平纵向钢筋，以防止因混凝土收缩及温度变化而产生的裂缝。水平纵向钢筋的直径为6～8mm，每个腹板内水平纵向钢筋截面面积为（0.001～0.002）bh，此处b为腹板厚度，h为梁高。水平纵向钢筋的间距，在受拉区应不不小于腹板厚度，且不不小于200mm；在受压区应不不小于300mm；在支点附近剪力较大区段，水平纵向钢筋截面面积应予以增长，其间距宜为100～150mm。3.3.1配置主筋钢筋选择首先确定as=100mm则主梁有效高度h0=h-as=1150mm在计算翼缘板的计算宽度：取最小值，。然后通过公式：来判断界面类型，本设计中该式成立则为第一类T形截面那么就按照公式求得受压区高度。最终通过受压区高度x代入到对应的公式求得所需钢筋截面面积As：若为第一类则求得AS=6544.2mm；再通过以求出的AS查有关表格得到所需钢筋为10根直径为32mm的HRB400钢筋提供的面积为8043mm²采用二排五层焊接钢筋骨架则钢筋截面重心至截面下边缘的距离as=119.51mm，h0=1130.5mm截面最小宽度bmin=176.6mm<180mm满足规定。跨中截面承载能力复核首先通过应选出来的钢筋截面面积As确定受压区实际高度，求得由于x<εsuh0故阐明梁高偏高其正截面抗弯承载力应以纵向受拉钢筋的应变到达极限εsu=0.01控制故在承载力复核时应将截面最大抗弯承载力乘以0.95再与外在所产生的最大弯矩比较即：故跨中截面承载力是满足的。3.3.2斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力计算，以剪压破坏形态的受力特性为基础。此时斜截面所承受的剪力组合设计值，由斜裂缝顶端未开裂的混凝土、与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋三者共同承担。抗剪上下限复核对于腹板高度不变的等高简支梁，距支点h/2处的第一种截面尺寸按控制设计值应满足下列规定：通过构造规定，仅保持最下面两根钢筋通过支点，其他各根钢筋在跨间不一样位置弯起。支点截面的有效高度h0=1202.1mm又通过跨中剪力以及支点剪力画出剪力在半跨内的分布图再通过比例求出h/2的剪力值最终满足：150.38KN<519.37KN<604.43KN。设计组合剪力值由前面已知支点剪力值为547.55KN，跨中剪力值为106.30KN其中不不小于141.43KN部分可不进行斜截面承载能力计算，箍筋按构造规定配置，不需要进行斜截面承载能力计算的区段半跨长度为776.24mm。距支点h/2处的剪力值为519.37KN其中由混凝土和箍筋承担的剪力组合设计值为：，应有弯起钢筋承担的剪力组合设计值为：。箍筋设计由公式确定配筋率：其中代入上式则选用直径为10mm的双肢箍筋，单肢箍筋的截面面积为Asv1=78.54mm²，则箍筋的间距为：最终取Sv=200mm，在支承截面处自支座中心至一倍梁高的范围内取Sv=100mm.弯起钢筋的设计根据公式：求得每一排弯起钢筋的截面积。计算第一排弯起钢筋Asbi时，对简支梁取用距支点中心h/2处应有弯起钢筋承担的那部份剪力设计值Vsb1=207.75KN，弯起钢筋的弯起角取45°则可计算第一排弯起钢筋所需要的弯起面积为Asb1=1187.2mm²既而将主筋弯起两根提供的面积为Asb1=1608.6mm²。计算第一排后来的弯起钢筋时各排的弯起钢筋Asb2…Asb6时，取用前一排弯起钢筋下面的起弯点处应由弯起钢筋承担的那部分剪力设计值Vsb2…Vsb6.。直到不需要有弯起钢筋承担剪力为止。3.4主梁裂缝宽度以及变形设计计算3.4.1裂缝宽度的计算混凝土是一种耐久性很好的建筑材料，不过在钢筋混凝土构造中，假如混凝土出现较大的裂缝，由于水分的侵入会导致钢筋的锈蚀，这就大大地缩短了构造的寿命。桥梁构造处在露天环境，因此愈加需要控制裂缝宽度。《桥规》规定，钢筋混凝土构件计算的特性裂缝宽度不应超过下列规定的限制：=1\*ROMANI类和=2\*ROMANII类环境，0.2mm；=3\*ROMANIII类和=4\*ROMANIV类环境，0.15mm。《桥规》规定，矩形、T形和工字型截面钢筋混凝土构件，其特性值裂缝宽度由计算值（保证率为95％）可按下列公式计算：得到Wfk=0.175mm计算宽度不不小于特性裂缝宽度0.2mm满足规范规定。3.4.2挠度的计算（1）截面特性值计算首先计算T形截面的有关参数：中性轴距离受压边缘的距离ax=363mm，截面惯性矩J0=6.28×1010mm4，然后计算换算截面的几何特性值的计算按照公式：算的受压区高度X0=384.1mm，以及换算截面的惯性矩Jcr=5.3×1010mm4。,W0=7.25×1010mm3，S0=6.93×107mm2,,Bcr=15.9×1014mm2.荷载在短期效应组合作用下的跨中截面挠度：其中故，则算出的。受弯构件在使用阶段的挠度尚应考虑长期效应的影响，即按荷载短期效应组合计算的挠度值乘以长期增长系数，则，不小于L/600应设置预拱度，预拱度值按构造自重和1/2可变荷载频遇值计算的吃刚起挠度之和。，消除自重影响后的长期挠度为可以认为满足规范规定。横隔梁设计计算4.1横隔梁尺寸的选定横隔梁刚度越大，梁的整体性越好，在荷载作用下各主梁越能更好地共同受力。端横隔梁是必须设置的跨内的横隔梁将随跨径的增大宜每隔5.0—8.0m设置一道，在本设计中考虑到横隔梁的布局以及梁的长度设置5片横隔梁它们的间距都为4.85m基本上符合一般习惯。从运送和安装的稳定性考虑，一般将端横隔梁做成与梁同高。横隔梁的高度一般为主梁梁肋高度的0.7—0.9倍。在本设计中横隔梁的高度为1.00m，横隔梁的厚度一般为150—180mm，为便于施工脱模，一般做成上宽下窄和内宽外窄的楔形，不过本设计中位计算简便而采用等宽等厚即横隔梁厚度为15mm。4.2横隔梁内力计算4.2.1作用在横隔梁上的计算荷载对于跨中一根横隔梁来说，除了直接作用在其上的轮重对它的影响外，前后轮对它也有影响。在计算中可假设荷载在相邻横隔梁之间按杠杆原理法传布。计算时可按车辆荷载布置进行计算，或按车道荷载进行计算，取两者中控制值进行构造计算，最终取计算弯矩时Poq=119.17KN，计算剪力时Poq=126.20KN。4.2.2横隔梁的内力影响线由力学分析确定最不利截面的弯矩和剪力，最不利弯矩会出目前③号梁，最不利剪力会出目前①号梁右边处故由力学平衡条件就可写出横隔梁任意截面的内力计算公式：（1）当荷载P=1位于截面的左侧时：（2）当荷载P=1位于截面的右侧时：通过上面的公式求出3-3截面当单位力作用时产生的弯矩值两个即可绘制出3-3截面的内力影响线，同理只规定出剪力值三个即可绘制出剪力影响线。4.2.3横隔梁的内力计算用上述的计算荷载在横隔梁所求截面的内力影响线上按最不利位置加载，就可求得横隔梁在该截面上的最大内力值，即4.3横隔梁配筋设计计算及承载力校核横隔梁由于人群荷载的作用产生更了负弯矩故横隔梁的配筋是双筋截面因此了横隔量需要验算正弯矩和负弯矩的配筋。由内力计算得到正弯矩为274.65KN·m；负弯矩为-216.94KN·m。故按照该内力进行配筋设计计算。正截面设计计算时在本设计中将横隔梁的截面看作是T形截面然后按后按照公式：来进行计算，继而得到正弯矩所需要的钢筋截面面积从而配置钢筋，最终复核看配置的钢筋与否可以提供足够的抗力。负弯矩设计计算时在本设计中将横隔梁的截面看作是矩形截面然后按公式：来进行计算，继而得到负弯矩所需要的钢筋截面面积从而配置钢筋，最终核看配置的钢筋与否可以提供足够的抗力。横隔梁的剪力效应值为231.98KN，根据主梁配筋设计计算可知首先应当上下限复核然后再是剪力的分派。在横隔梁中由于剪力值较小混凝土和箍筋足够提供所需要的抗力因此不用配置斜筋。4.4横隔梁接头连接方式横隔梁是主梁横向连接的一种构造使得主梁可以形成整体比且可以共同受力因此横隔梁在梁桥里面一般为必须的构造而横隔梁能否发挥其应有的功能就必须要使得其自身整体性良好只有这样它才能提供横向连接的作用因此我们的必须保证横隔梁的横向连接与否良好。横隔梁常用的横向连接有钢板焊接和扣环连接在本设计中采用的是钢板焊接。查阅有关资料确定现确定钢板的尺寸：有123×70×12mm；105.5×70×12mm；70×70×12mm。三种类型的钢板。分别将正弯矩所需要的主筋连、负弯矩所需要的主筋、水平纵向钢筋连接起来共同作用。行车道板设计计算5.1行车道板的内力计算桥面板的连接方式有两种：一种是刚性连接；一种是铰接。正对这两种不一样的连接方式桥面板的计算模型也不相似。刚性连接是采用简支梁受力模型来计算桥面板的内力；而铰接则是采用悬臂梁的受力模型来计算桥面板的内力。而本设计采用的是铰接故采用的是悬臂板的受力模型。首先计算永久荷载及其效应，计算每延米板宽的自重g=5.85KN/M则其才生的恒载内力为。然后计算可变荷载产生的效应，公路—=2\*ROMANII级载以重轮作用于铰接缝轴线上为最不利状况对于悬臂板来说。按照《桥规》后轮着地宽度及长度，顺行车方向轮压的分布宽度，垂直方向轮压分布宽度，作用于悬臂板根部有效分布宽度那么作用在每米板宽上的弯矩为-15.78KN·M；每米板宽上剪力值为26.3KN。行车道板上设计值为恒载及汽车荷载的效应组值由于行车道板上不考虑人群荷载，那么弯矩设计值为-24.4KN·M；剪力设计值为42.51KN.5.2行车道板的配筋设计计算及承载力校核板的钢筋由主钢筋和分布钢筋构成。主钢筋布置在板的受拉区，行车道板内的主筋直径不应不不小于10mm。分布钢筋垂直于主钢筋方向布置，在交叉处用铁丝绑扎或焊接，以固定互相位置。分布钢筋的作用是将荷载均匀分到主钢筋桑同步还能防止因混凝土收缩和温度变化而产生的裂缝。分布钢筋应设在主筋的内侧，其直径不应不不小于8mm，间距不应不小于200mm，其截面面积不应不不小于板截面面积的0.1%。在所有主筋弯折处，均应设置分布钢筋。分布钢筋的布置应分两种状况：①当长边与短边之比不不不小于2时，弯矩重要沿着短边方向分布，长边方向受力很小。主筋沿短边方向布置，在长边方向只布置分布钢筋。②当长边与短边之比不不小于2时，两个方向同步承受弯矩，则在两个方向都应布置主筋。5.2.1正截面配筋设计桥面板配筋按矩形截面计算其措施同主梁截面配筋。故选择间距为120mm直径为12的钢筋提供的面积为942cm²，最终进行承载能力验算即可措施可参照主梁配筋设计。5.2.2斜截面配筋设计同主梁同样首先判断抗剪上下限复核，成果剪力值都不不小于上下限故不用进行斜截面验算仅按构造规定配置分布钢筋即可又由于本设计桥面板的场边和短边之比不小于2故按单向板配置分布钢筋即分布钢筋直径为8mm间距为200mm。5.3桥面持续的设计桥面上的伸缩缝在使用过程中轻易破坏，为了提高行车舒适性，减轻桥梁的养护工作和提高桥梁的使用寿命，应力减少伸缩缝的数量。近年来对于多孔简支体系的桥梁，减少桥梁伸缩缝的做法重要是采用桥面持续。桥面持续构造的实质是将简支梁在伸缩缝处的桥面部分做成持续体，由于其刚度较小，不致影响简支梁的基本受力性质，是主梁任能满足简支体系的受力特性。对于肋板式简支梁桥，则首先把梁端接头处的桥面板用连接钢筋连接起来，连接钢筋在一定长度范围内用玻璃丝布和聚乙烯胶带包裹，使其与现浇混凝土隔开，梁段之间的变形由这段范围内的分布钢筋承担，此外在桥面铺装混凝土中设置持续钢筋网，是整个桥面铺装形成整体持续构造。支座设计6.1支座平面尺寸设计及类型设计支座一般用钢，橡胶等材料来制造，重要类型有：简易支座、弧形钢板支座、橡胶支座。一般选择支座的类型应根据桥梁构造的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度等原因来选择：中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座；大跨度公路桥一般采用盆式橡胶支座；铁路桥采用钢支座。由于本设计为最大跨径20M的公路桥，属于中小跨径，故选择板式橡胶支座。在本设计中使用的是板式橡胶支座又称弹性支座，具有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，能将上部构造的反力可靠地传递给墩台；有良好的弹性以适应梁端的转动；有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移；还具有构造简朴、安装安选用一种平面尺寸：顺桥向尺寸为240mm；横桥向尺寸为200mm，计算出支座形状系数S=a×lb/2tes(la+lb)通过计算，得S=10.9，满足S∈[5,12],从而选用[δj]的值为10MPa。又δ=Rck/Ae≤[δj]，求得Ae≥Rck/[δj]，满足规定。再计算出橡胶支座的弹性模量E，从而通过验算橡胶支座的承压强度满足规定，最终确定选用的平面尺寸是满足规定的。6.2支座厚度设计设计梁的水平位移要通过所有橡胶片的剪切变形来实现，因此要确定支座的厚度h。首先要懂得主梁由于温度变化、混凝土收缩、续变及制动力产生的支座剪切变形值Δg。橡胶层的总厚度te与水平位移Δg之间应满足下列关系：Tgr= Δg/te≤[tgr]规范规定，当不计汽车制动力作用时采用0.5，计汽车制动力作用时采用0.7。结合公式Δp=HT×te/(2Glalb),0.7te=Δg+Δp得te=Δg/[0.7-HT/(2Glalb)]求得te≥5.61mm，根据《桥规》te≤0.2la=40mm。从而选用4层钢板，5层橡胶，te=28mm，满足规定。6.3支座稳定性验算6.3.1支座偏转状况的验算主梁受荷载后来发生挠曲变形，梁端将产生转角θ，此时支座伴随出现的压缩变形，在外侧ΔS1，内侧为ΔS2，则其平均压缩变形为：ΔS=(ΔS1+ΔS2)/2可根据下式计算：ΔS=Nmaxte/EA6.3.2支座抗滑性能的验算板式橡胶支座一般是直接搁置在墩台与梁底之间的，在它受到梁体传来的水平力后，应保证支座不致滑动，即支座与混凝土之间要有足够大的摩阻力来抵御水平力，故应满足下式：不计汽车制动力时：μRGK≥1.4GeAgΔl/te计入汽车制动力时：μRGK≥1.4GeAgΔl/te+Fbk盖梁设计计算7.1盖梁尺寸设计及类型设计盖梁的尺寸按照原则图来进行确定故盖梁的高度为1.1m，宽为1.2m，长为8.2m的上部是立方体下部是横断面为梯形的台体构造。其构造图见图纸。7.2盖梁的内力设计计算7.2.1恒载的计算首先应当将盖梁提成若干个截面然后分别求出每个截面的恒载剪力和弯矩，然后分别求出上部构造传递给盖梁的恒载。7.2.2可变荷载的计算在桥的横向上部活载荷载的位置发生变化时盖梁所受荷载由上部传递的大小也会发生变化因此车辆荷载的布置形式极其重要，在本设计中考虑工作的反复因此只选择荷载布置形式中最不利的情形。（1）求出横向分布系数公路—=2\*ROMANII级对称布置时采用刚刚原理法求横向分布系数因此在单列车布置时各梁的横向分布系数分别为0、0.25、0.5、0.25、0而在双列车时各梁的横向分布系数分别为0.181、0.5、0.639、0.5、0.181。公路—=2\*ROMANII级非对称布置时采用偏心压力法求横向分布系数因此布置单列车时各梁的横向分布系数分别为0.433、0.317、0.2、0.083、0.033而在双列车时各梁的横向分布系数分别为0.261、0.231、0.2、0.169、0.139。人群荷载荷载对称布置时采用杠杆原理法求各梁的横向分布系数，因此两侧有人群、对称布置时各梁的横向分布系数分别为1.361、-0.361、0、-0.361、1.361而在单侧行人时采用偏心压力法求得各梁的横向分布系数分别为0.672、0.436、0.2、-0.036、-0.272。求支座反可变荷载的反力公路—=2\*ROMANII级双孔布载单列车时的最大支座反力为332.06KN，双孔布载双列车时最大支座反力为664.12KN；单孔布载单列车时的最大支座反力为255.28KN，单孔布载单列车时的最大支座反力为510.56KN.人群荷载时单侧单孔满载时最大的支座反力为44.56KN，单侧双孔满载时最大的支座反力为89.12KN。求出可变荷载横向分布后个支点的反力既有公式：可求得。7.2.3求出各梁支座反力的最大值的组合值以及双柱式反力计算由恒载，可变可在组合按照不一样的汽车荷载布置形式、人群荷载布置形式、以及恒载进行组合即按照如下四种组合方式计算：恒载、公路—=2\*ROMANII级双列对称以及人群对称组合；恒载、公路—=2\*ROMANII级双列对称以及人群非对称组合；恒载、公路—=2\*ROMANII级双列非对称以及人群对称组合；恒载、公路—=2\*ROMANII级双列非对称以及人群非对称组合。通过以上四种组合运用力学平衡方程求出立柱反力的最大值，计算成果表达在荷载组合为恒载、公路—=2\*ROMANII级双列对称以及人群非对称时求得最大值为1458.06KN.最终运用力学知识求得每个截面在不一样荷载组合情形下的弯矩以及剪力值。7.3盖梁的配筋设计及承载力校核7.3.1正截面抗弯设计由公式：可求得每个截面所需要的钢筋截面面积以及选出相适应的钢筋数量通过计算可知①——①截面需要6根直径为22mm的HRB335的钢筋；②——②截面需要8根直径为22mm的HRB335的钢筋；③——③截面需要10根直径为22mm的HRB335的钢筋；④——④截面需要8根直径为22mm的HRB335的钢筋；⑤——⑤截面需要10根直径为22mm的HRB335的钢筋.7.3.2斜截面配筋验算由于盖梁各个截面承受的内力各不相似故应当分别将它们与上下复核。按照计算成果表达不用配置斜筋即可使得斜截面可以满足规定。但由于正截面配筋时出现正负弯矩因此在盖梁的上部和下部都应当配置钢筋，倘若按照这样的布置状况的话那么所需要的主筋数量将到达20根那么将导致钢筋挥霍因此根据每个截面所需钢筋的数量不一样因此我们应当根据不一样截面所需要钢筋数量的不一样而进行弯起。因而布置16根钢筋上面16根下面10根然后再根据不一样截面的位置来弯起钢筋。这样的做法既可以使正截面抗弯能力得到保证也可以使得斜截面抗剪能力深入得到加强。桥墩墩柱设计计算8.1墩柱的尺寸及类型设计8.1.1墩柱的类型选择桥墩可按其构造可分为实体式、空心薄壁式、轻型桥墩等，实体式桥墩重要靠自身重力平衡外力，保证桥墩稳定，合用于荷载较大的大中型桥梁或流水、漂浮物较多的河流中；空心薄壁墩相对于实体式减少了对基底的应力但流速大并夹有大量的泥沙的河流，或也许有船舶、冰、漂浮物撞击的河流中不适宜采用；桩柱式桥墩常配合桩基础而采用，一般用于跨径不不小于30mm，墩身高度不高于10m的状况。桥墩按墩身截面形状可分为矩形、圆形、圆端形、尖端形、工字形等矩形墩具有圬工至少，施工以便的长处合用于无水或流量较小的旱桥、立交桥和不受水流方向影响、不受流水撞击且靠近岸边的桥墩；圆形墩合用于河流急弯；圆端形桥墩合用于与水流斜交角不不小于15°的桥梁上；尖端形桥墩合用于水流不不小于5°及河床不容许有严重冲刷的小跨径桥梁上。针对于上面每种桥梁形式的合用范围故本设计中选择桩柱式桥墩其截面形式为圆形截面。8.1.2墩柱尺寸确定柱式桥墩是指有单根或多根柱状构成的桥墩。柱式桥墩的形式重要有单柱式、双柱式、多柱式等形式，在本设计中选择双柱式桥墩。在本设计中根据柱式桥墩的合用范围确定柱高有10m、7.00m、6.313m、5.833m、5.353m、4.873m、4.393m等再者柱式桥墩的横截面尺寸为直径为1.00m的圆形截面。8.2墩柱的内力设计计算首先应当求出墩柱以上每部位的自重。另一方面布置汽车荷载，在布置汽车荷载时由于不一样布载形式将导致墩柱受到的内力会不一样故应当考虑如下几种布载形式以及每种情形下产生最大反力换个制动力：单孔单列车、单孔双列车、双孔单列车、双孔双列车。然后布置人群荷载同样要考虑如下几种形式以及在这几种形式下地反力：单孔行人单侧、双孔行人单侧、单孔行人双侧、双孔行人双侧。这样才能找到对于墩柱的最不利情形。然后应当考虑到汽车荷载以及人群荷载传递到每根墩柱上的效应值故应当要先求出双柱式横向分布系数只有这样才能按照近似实际的分派上部荷载传递的力。最终有计算成果表达在计算最大垂直力时的汽车布载形式应当是双孔双列车，人群荷载布置方式应当是双孔单侧行人；在计算最小值垂直力时汽车荷载布置形式应当是单孔双列车，人群荷载布置方式应当是单孔双侧行人；弯矩计算时汽车荷载布置形式是单孔双列车，人群荷载布置形式是单孔双侧行人。8.3墩柱的配筋设计及承载力校核墩柱配筋一般规定纵向钢筋的直径不不不小于12mm；截面积应不不不小于混凝土计算截面的0.5%；净距应不不不小于50mm，且不应不小于350mm，并规定纵向钢筋深入基础和盖梁，伸入长度不不不小于规范规定的锚固长度。箍筋直径不应不不小于纵向钢筋直径的1/4，且不不不小于8mm；箍筋间距应不不小于纵向钢筋直径的15倍、不不小于构件短边尺寸（圆形截面采用0.8倍的直径），并不不小于400mm。8.3.1按轴心受压配置钢筋最大垂直力时墩柱处在轴心受压构件故按照轴心受压公式计算出需要配置的钢筋截面面积不不小于0故只要按照构造规定配置纵向钢筋即可选用12直径为16mmHRB335钢筋提供的面积为2413mm²，其配筋率为0.31%不小于最小配筋率0.2%故满足规定最终进行复核即可。8.3.2按偏心受压构件计算由于最小垂直力和最大弯矩采用的布载形式同样故，偏心弯矩为175.23KN·M,偏心力为1559.33KN根据公式：求得偏心距增大系数再根据的大小与0.3来判断是小偏心还是大偏心本设计中按小偏心受压计算。根据《公预规》偏心受压构件承载力计算应符合下列规定：由上述两式得到：假设ε查表得到A、B、C、D代入上式中看该等式与否成立若成立则为所求，若不成立则反复同样的工作直到等式成立。最终将所求等的A、B、C、D代入到下式进行复核：。钻孔桩的设计9.1桥面高程确实定本设计为通航河流故其桥面最底高程为：设计最高通航水位加上通航净空高度加上桥梁上部建筑高度包括桥面铺装。在设计资料中已知设计水位以及通航等级故查有关资料可知通航净空高度为6m，设计水位为406.65m，建筑高度为1.37m因此桥面最低高程为414.02m.再通过纵坡可求出每一点的桥面高程。9.2确定桩的位置根据通航规定确定通航孔以桥面高程为414.02m为通航孔一端桥墩处的桥面高程然后以该点向通航孔另一桥墩处以3%的坡度向上求出该处的桥面高程为414.62m。此点即为桥面最高高程然后以此点向两边放坡坡度都为3%然后也以该点向两侧布置桩。9.3确定桩长在本设计中我是以桥面高程为414.62m处的桩为计算对象，算出该桩基础的埋置深度然后其他位置的桩就以相似的入土深度来计算桩长。9.3.1荷载的计算每一根桩桩顶所承受的恒载包括上部构造恒载反力、盖梁恒载反力、系梁恒载反力、一根墩柱的恒重其成果为1287.83KN，在设计计算桩时荷载的布置情形应当和墩柱的布载形式相似即取最大垂直力时汽车荷载为535.28KN，人群荷载为124.094KN,而在求最小垂直力和最大偏心弯矩时汽车荷载为411.51KN，人群荷载为87.74KN，那么作用在桩顶的外力最大垂直力为1948.05KN；最小垂直力为1784.08KN；水平制动力为45KN；最大弯矩为624.76KN·M。又由于桩每延米自重为16.95KN/M再通过图上定距来求得作用在地面处桩顶的外力最大垂直力为2136.5KN；最小垂直力为1974.38KN；水平制动力为45KN；最大弯矩为1122.01KN·M。9.3.2桩长的计算可以通过承载能力来反算桩长，由外力的最大垂直力等于单桩轴向承载力容许值球灯最小的桩长然后在此基础上选择合适的桩长在工程设计中单桩轴向承载容许值系指在轴向荷载作用下，地基土和桩自身的强度和稳定性均能等到保证，变形也在容许范围之内所容许承受的最大荷载。在本设计中采用的是经验公式法即：得到其中h为桩在一般冲刷线如下的桩长桩底最大垂直力有计算得到因此可求出那么在本设计中取即地面如下桩长为5.95m在复核在桩长与否符合地基土单桩承载力容许值不小于外力最大垂直力。最终该处桩位的桩长为17m。而其他的位置的桩长由于地面如下部分为相似长度则它们分别为14.512m、9.402m。9.4桩的内力计算本设计中采用是“m”法求桩的内力，指地基系数与深度成正比的措施。9.4.1确定桩的各项参数由于桩的直径为1.2m故桩的计算宽度；又桩处在弱风化凝灰熔岩故比例系数那么桩的变形系数由于，>2.5m故可按弹性桩计算。9.4.2桩的内力计算已知作用在地面处的桩顶的外力垂直力为2641.99KN；水平力为44.1KN；弯矩为1143.24KN·M。桩的弯矩会伴随深度的变化而发生变化因此桩身任意截面的弯矩可按下式计算：式中的无量纲系数可由查表可得有计算成果表达在深度为0.68m处桩身截面的弯矩为最大且等于1156.02KN·M桩身水平压应力同弯矩同样深度的变化而发生变化因此桩身任意截面的剪力可按下式计算：式中的无量纲系数可由查表可得有计算成果表达在深度为0.69m处桩身截面的弯矩为最大且等于87.63KN/m²9.5桩身截面配筋与承载力验算钻孔桩庄内配置的主筋直径不应不不小于16mm，每根桩不应少于8根，其净距不应不不小于80mm且不应不小于350mm；箍筋直径不应不不小于主筋直径的1/4，且不应不不小于8mm，中距不应不小于主筋直径的15倍且不应不小于300mm；加劲箍筋，对于直径较大的桩或较长的钢筋骨架，可在钢筋骨架上每隔2.0m—2.5m设置一道加劲箍筋直径一般为16—32mm；钢筋保护层净距一般不应不不小于60mm；钻孔桩常用的配筋率为0.2%—0.6%。验算得到最大弯矩在深度为0.68m处的截面该处的内力值为：弯矩为1156.02KN·M，轴向力为2641.99KN。按照构造规定首先取配筋率为0.2%来计算所需要的钢筋截面面积再通过来选择钢筋。本设计中选择的钢筋为12根直径为16mmHRB335钢筋提供的面积为2413.2mm²然后再根据公式：来复核同桥墩墩柱配筋同样不过这里的偏心增大系数。9.6桩顶水平位移验算桩顶的水平位移验算是由于若过大的水平位移将导致将会导致基础变位以及上部构造发生错位或者倾斜因此我们应当保证桩顶水平位移的大小。而在本设计中所谓的桩顶水平位移即为墩顶的水平位移其计算公式为:X1=X0-ψ0L0+XQ+Xm，其中X0为桩在地面处的的水平位移、ψ0L0为地面处转角ψ0所引起的桩顶的水平位移、XQ为桩和墩露出地面段作为悬臂梁装订的水平位移以及Xm为在M作用下产生的水平位移。但由于这样计算太繁琐故我在设计时是按照公式：桥台设计的设计10.1桥台尺寸的选定10.1.1桥台基础的尺寸在本设计中选择的桥台基础为刚性扩大基础其采用是两个台阶每个台阶的厚度为0.75m，襟边宽度为0.5m基础采用M75块石砌体。查有关资料可知刚性扩大角。实际中故该尺寸可以满足规定，那么桥台基础的平面尺寸为：长度（横桥向），宽度（顺桥向）10.1.2桥台台身的尺寸台身包括前墙和侧墙构成，桥台的高度为6.65m，又由于锥坡的坡度为1:1故锥坡的高度为6.45m。《桥规》规定侧墙尾端，应有不不不小于0.75m的长度伸入路堤，以保证与路堤有良好的衔接。尚有前墙的坡度为10：1因此可求出侧墙长度为6.145m；侧墙底宽为2.46m不小于0.35H；前墙顶宽取1.0m前墙底宽根据几何关系可知为2.94m不小于0.4H。10.1.3桥台台帽尺寸台帽的横桥向尺寸应当有桥面宽度加上两边的滴水故其长度为10.2m，顺桥向的尺寸应当由桥台台背与主梁梁端之间的距离、支座中心到梁端外边缘的距离、前墙外边缘到支座外边缘的距离、支座顺桥向长度的二分之一以及滴水构成故其长度为0.62m，台帽的厚度为0.55m。10.2桥台内力计算10.2.1恒载的计算桥台的恒载分为三部分，其一为桥台以上各构造的自重；其二为桥台台身自重以及基础以上土重；其三为基础及襟边土重。在这一部分应当分别求出它们各自的重力以及对于前墙墙底与基础交线取距以及总重力。上部各构造的自重上部构造的自重应当包括：沥青混凝土桥面铺装自重；混凝土垫层自重；人行道自重；主梁自重故上部构造的总重力为1237.7KN/m。桥台台身自重以及基础以上土重桥台台身自重以及基础以上土重的计算应当将桥台台身分为若干个规则的可求出面积的的图形然后分别计算每一部分的自重以及他们对前墙墙底与基础交线的弯矩以及总重力其成果为所有自重为9034.4KN；弯矩值为26799.39KN·M,那么其对台身截面中心的偏心距为0.27m。基础及襟边土重基础及襟边土重有基础重、台边襟边重、台侧襟边土重构成他们的数值里分别为：3063.6KN、132KN、118.8KN而其相对应于前墙墙底与基础交线的弯矩为：8271.72KN·M、-66KN·M、320.76KN·M。基础底面以上的所有恒载为12348.8KN，弯矩值为35325.87KN·M那么其对台身截面中心的偏心距为0.16m。10.2.2车辆荷载的布置由于在桥台附近的跨径为16m故按公路—=2\*ROMANII级荷载计算时qk=7.875KN/m，pk=166.5KN。并且在计算剪力效应的时候为521.66KN，在桥台的计算时同前面桥墩计算时应当要考虑活载的布置在本设计中考虑三种状况：①台后无荷载，车道荷载作用在桥上；②台后桥上均有布载，车辆荷载在桥后、车道荷载在桥上；③桥上无荷载，台后有车辆荷载。求出每种布载形式下的力以及对基底形心轴的弯矩。台后无荷载，车道荷载作用在桥上首先应当求出土压力，在计算土压力时填土内摩擦角；台背与填土之间摩擦角；台后填土为水平，，然后按照库伦土压力计算土压力：其中因此可求出土压力2286.3KN而其着力点为计算土层地面算起那么再根据力学知识可知该土压力的水平分力以及竖直分力分别为-.05KN、1078.28KN；以及它们对于基底形心轴的力矩分别为-4475.64KN·M、-83.03KN·M。台后桥上均有布载，车辆荷载在桥后、车道荷载在桥上此时车道荷载只考虑均布荷载这样才能使的该种情形下为最不利情形，在此情形下首先应求出支座反力为122.06KN，再者求出土压力车辆换算土柱厚度其计算成果为0.579m再通过公式：求得土压力为2485.37KN,而其着力点为计算土层地面算起那么再根据力学知识可知该土压力的水平分力以及竖直分力分别为-2192.10KN、1037.85KN；以及它们对于基底形心轴的力矩分别为-5217.20KN·M、103.875KN·M。桥上无荷载，台后有车辆荷载在此情形下首先应求出支座反力为0KN，再者求出土压力车辆换算土柱厚度其计算成果为0.579m再通过公式：求得土压力为2485.37KN,而其着力点为计算土层地面算起那么再根据力学知识可知该土压力的水平分力以及竖直分力分别为-2192.10KN、1037.85KN；以及它们对于基底形心轴的力矩分别为-5217.20KN·M、-103.875KN·M。10.2.3人群荷载反力及其他各力的计算人群荷载的反力为46.5KN；摩阻力为495.08KN；制动力为90KN。他们对于基底形心轴的力矩分别为-92.07KN·M、-3317.04KN·M，-486KN·M。10.3桥台台身截面验算墙身截面验算是指对于桥台任意截面有应满足强度规定。首先应当选择要验算截面的截面特性值，对于本设计来说验算的截面为桥台底面故其截面特性值为：截面系数截面惯性矩截面回转半径，然后根据前面求出的最不状况为车道荷载布置在桥上，台后无荷载且其弯矩为-5208.99KN·M，竖直力为11918.54KN故按下列公式进行验算：其中因此通过计算墙身截面强度满足规范规定。10.4基础底面承载力验算地基承载力的验算规定在基底产生的地基应力不超过持力层