钢筋混凝土简支T型梁桥毕业设计

-.毕业设计〔论文〕任务书系部：专业：学生XX:学号:设计(论文)题目：起迄日期:设计(论文)地点:指导教师:教研室负责人：发任务书日期:年月毕业设计〔论文〕任务书-.可修编. -.1．本毕业设计〔论文〕课题的目的和要求：目的：培养学生综合运用所学知识分析和解决实际工程问题能力，使学生得到一次工程设计的根本训练，稳固和提高理论知识和专业技能。要求：通过进一步的学习和设计训练，使学生熟悉桥梁设计的根本原理和方法，具备一般桥梁设计的根本技能，根据桥梁功能选择合理施工方案，绘制完整桥梁施工图；能够根据不同情况，合理地选择构造、构造方案；能熟练地进展构造设计计算，绘制桥梁平面布置和桥梁施工图；较好地掌握计算机在桥梁、构造设计计算中的应用，学会利用各种规和图集等设计资料。2．本毕业设计课题的技术参数(一)、地质水文资料冲刷深度:　最大冲刷线为河床线下2m处地质条件:　软塑粘性土按无横桥向的水平力〔漂流物，冲击力，水流压力等〕设计〔二〕、工程概况该桥位于某二级公路，规划河道宽度60m。设计桥梁与河道正交，双向两车道，两侧平安带各宽1.0m。建议采用装配式钢筋混凝土T形简支梁桥。〔三〕、设计依据1、设计荷载：汽车荷载采用公路Ⅱ级2、桥梁宽度：2×3.5+2×1.03、横坡：；4、桥面铺装：沥青混凝土铺装5cm；混凝土铺装10cm，主梁截面强度验算时计入8cm的铺装参与受力5、桥面跨径：简支梁标准跨径20m，共分3跨。6、地震烈度：该地区地震烈度7度，具体按?公路桥涵抗震设计规?办理。7、河道规划情况：规划河道宽度60m，河底标高3.2m，水面线高程5.2m，梁底高程8.2m。各级荷载可按?桥规?有关条文执行。〔四〕、主要材料规格1、钢筋：主筋采用焊接钢筋HRB335钢筋，箍筋采用R235钢筋-.可修编. -.2、混凝土:混凝土采用C30。3、支座：板式橡胶支座毕业设计〔论文〕任务书3．对本毕业设计〔论文〕课题成果的要求〔包括图纸、论文、图表、实物等〕：〔一〕设计要求〔1〕桥面跨径：简支梁标准跨径20m，共分3跨。构造设计计算书一份，字数要求30000字左右。翻译一篇不少于三千单词的英文文献。〔2〕研究容有学术和实用价值，论述充分翔实，逻辑性强，能反映出运用所学知识分析问题，解决问题的能力。〔3〕论文语句通顺，条理清晰，论证严密深刻，构造严谨，行文规；〔4〕设计中要有必要的图形，图形尽量用电脑进展绘制；〔5〕在设计过程中应严格按照规定时间完成相关的设计任务；〔6〕其他未尽事宜请参照毕业设计有关要求。〔二〕、图纸要求〔1＃图纸〕〔1〕总体布置图一；〔2〕梁的一般构造图一；〔3〕钢筋构造图1—2；〔4〕桥面铺装构造图一；〔5〕护拦布置、构造图。〔6〕桩基配筋图14．主要参考文献资料：〔1〕?公路桥涵设计通用规?JTGD60—2004〔2〕?公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规?JTGD62—2003-.可修编. -.〔3〕?公路桥涵施工技术规JTJ/T041-2000?实施手册〔4〕?公路桥涵设计手册?〔梁桥〕，人民交通，1996〔5〕?桥梁工程?，邵旭东主编，理工大学，2005〔6〕?桥梁计算例如丛书?〔混凝土简支梁〔板〕桥〕，易建国主编，人民交通，2002〔7〕?构造设计原理?，叶见曙主编，人民交通，1999毕业设计〔论文〕任务书5．本毕业设计〔论文〕课题工作进度方案：起迄日期工作容-.可修编. -.2011年4月11日~4月17日4月18日~4月24日4月25日~5月1日5月2日~5月8日5月9日~5月15日5月16日~5月29日5月30日~6月5日6月6日~6月12日6月13日~6月19日6月20日~6月24日仔细阅读毕业设计任务书，通过查阅有关资料熟悉简支梁桥上部构造及计算方法，初步拟定桥梁构造及各部尺寸上部构造布置；梁恒载力计算主梁的活载力计算；力组合承载能力极限状态下主梁配筋及验算；正常使用极限状态下裂缝宽度验算；挠度验算横梁的计算行车道板的计算支座的计算下部构造计算辩论教研室审查意见：负责人：年月日系部意见：系主任：年月日-.可修编. -.摘要石鼓区千固桥设计第I局部钢筋混凝土简支T型梁桥的计算一、设计资料1.桥面净空净—7m+2×1m人行道。2.主梁的跨境和全长标准跨径：=20.0m〔墩中心距离〕计算跨径：=19.50m〔支座中心线距离〕主梁全长：=19.96m〔主梁预制长度〕3.设计荷载公路—II级，人群荷载34.材料钢筋：主筋用HRB335钢筋，其他用R235钢筋；混凝土：C30。5.计算方法极限状态法。6.构造尺寸如图1-1所示全断面五片主梁，设五根横梁。-.可修编. -.二．主梁的计算〔一〕：活荷载力计算活载力计算1.求荷载位于支点时1#，2#，3#梁横向分布系数(杠杆法)①绘制1#，2#，3#梁的横向分布影响线。②确定荷载沿横向的最不利位置。求出相应于荷载位置的影响线竖标值。计算1号，2号，3号梁的荷载横向分布系数为：-.可修编. -.一号梁汽车荷载人群荷载二号梁汽车荷载人群荷载三号梁汽车荷载人群荷载2.3号梁人群荷载取是考虑人行道上不布载时为最不利情况，否那么人行道荷载引起的负反力在考虑作用效应组合的方面会减小2号梁的受力。2.荷载位于跨中处此桥在跨度设有横隔梁具有强大的横向连接刚性，且承重构造的款跨比为故可按修正偏心压力法来绘制横向影响线，并本桥各根主梁的横截面均相等梁数n=5间距为1.6m那么主梁的抗弯惯性矩求主梁的重心位置平均翼板厚-.可修编. -.计算修正系数取一号梁-.可修编. -.汽车荷载人群荷载二号梁汽车荷载人群荷载三号梁汽车荷载人群荷载荷载分布系数1-1梁号荷载位置汽车荷载人群荷载1＃跨中支点0.5240.4380．650.152＃跨中支点0.4620.50.424-0.6153＃跨中支点0.40.50.40-.可修编. -.〔二〕主梁作用效应计算1.永久作用计算(1)永久荷载家丁桥面构造各局部重力平均分配给主梁承当，计算见表1-2钢筋混凝土T型梁桥永久荷载计算1-2主梁g1[1.6×1.3-2×0.71×(1.2+1.16)×1/2]×25=10.1kN/m横隔梁g2边主梁：1.26÷2=0.63kN/m中主梁：kN/m铺装层g3沥青混凝土(0.05×1.60)×23=1.84kN/m混凝土〔0.1*1.6〕*24=3.84kN/m铺装层g4缘石：(2.5×0.32×0.15)×23=2.76kN/m支撑梁：(2×1.04×0.22×0.15)×25=1.73kN/m人行道梁A：1.1×0.24×0.28×25=1.85kN/m人行道梁B:1.1×0.24×0.14×25=0.925kN/m人行道板：1.1×0.06×2.5×25=4.125kN/m镶面钻：1.1×0.02×2.5×18=0.99kN/m栏杆柱：1×0.18×0.14×25=0.63kN/m扶手：2×2.36×0.08×0.12×25=1.13kN/mΣ14.13kN/m每延米：5.625kN/mg4=4.22×2/5=1.69kN/m合计边主梁：g=Σgi=22.035kN/m中主梁：g=Σgi=22.665kN/m-.可修编. -.一侧人行道局部每2.5m长时重14.13kN/m，1m长时重14.13/2.5=5.625kN/m。按人行道横向分布系数分摊至各梁的板重为1号、5号梁：2号、4号梁：3号梁：各梁的永久荷载混总于表1-3各梁的永久荷载〔单位：kN/m〕1-3梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1〔5〕10.10.632.255.6818.662〔4〕10.11.262.115.6819.15310.11.262.255.6819.29〔2〕永久作用效应计算影响线面积计算见表1-41-4工程计算面积影响线面积横梁Ml/2Ml/4Ql/2-.可修编. -.Ql/4永久作用效应计算见表1-6永久作用效应计算表1-6粱号〔kN/m〕〔kN/m〕〔kN/m〕1〔5〕2〔4〕318.6619.1519.2947.5347.5347.53886.9910.2916.918.6619.1519.2935.6535.6535.65665.2682.7687.718.6619.1519.299.759.759.75181.9.7188.11.可变作用效应（1）汽车荷载冲击系数简支梁的自振频率为：HZ按?桥规?4.3.2条规定冲击系数按照下式计算(2)公路—Ⅱ级均布荷载，集中荷载及其影响线面积按照?桥规?4.3.1规定公路—Ⅱ级车道荷载按照公路—Ⅰ车道荷载的0.75倍，采用即均布荷载=7.875KN/㎡=178.5KN公路—Ⅱ级及其影响线面积表1-7工程顶点位置(KN/㎡)(KN)-.可修编. -.Ml/2Ml/4Ql/21/2处1/4处支点处1/2处7.8757.8757.8757.875178.75178.75178.75178.7547.5335.652.4389.75可变作用〔人群〕〔每延米〕（1）可变作用效应〔弯矩计算〕〔表1-8——1-10〕公路—Ⅱ级产生的弯矩〔单位：kN·m〕1-8粱号力弯矩效应〔〕【××】1Ml/2Ml/40.5240.5241.2387.87547.5335.65178.54.8753.656807.31605.472Ml/2Ml/40.4620.46247.534.875711.79605.47-.可修编. -.35.653.6563Ml/2Ml/40.40.447.5335.654.8753.656616.27462.19人群产生的弯矩〔单位：kN·m〕1-9梁号力弯矩效应××1Ml/2Ml/40.650.652.252.2547.5335.6569.552.12Ml/2Ml/40.4240.4242.252.2547.5335.6545.334.03Ml/2Ml/40.40.42.252.2547.5335.6542.832.1根本荷载组合：按?桥规?4.1.6条规定，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为：永久荷载作用分布系数：；汽车荷载作用分项系数：；人群荷载作用分项系数：。弯矩根本组合见表1-10-.可修编. -.弯矩根本组合表〔单位：kN·m〕1-10梁号力永久荷载人群汽车1Ml/2Ml/4886.9665.269.552.1807.31605.472272.351704.252Ml/2Ml/4910.2682.745.334.0711.79533.832139.481604.683Ml/2Ml/4916.9687.742.832.1616.27462.192010.991508.26注：——桥梁的构造重要性系数，本设计取=1.0——与其他可变荷载作用效应的组合系数，本设计取=0.8（1）可变荷载剪力效应计算计算可变荷载剪力效应应计入横向分布系数沿桥跨变化的影响。通常分两步进展，先按跨中的由等代荷载计算跨中剪力效应；再用支点剪力荷载横向分布系数并考虑支点至-.可修编. -.为直线变化来计算支点剪力效应。剪力计算时，按照?桥规?4.3.1条规定，集中荷载标准值需乘以1.2的系数。①跨中剪力的计算〔见表1-11——1-12〕公路—Ⅱ产生的跨中剪力〔单位：KN〕1-11粱号力弯矩效应〔〕【××】1230.5240.4620.41.2387.8752.438214.20.578.8072.2462.54人群荷载产生的跨中剪力〔单位：KN〕1-12梁号力弯矩效应××1230.650.4240.42.252.4383.572.332.19②支点剪力的计算〔见表1-13——1-15〕计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为：a.支点处按杠杆法计算的b.按跨中弯矩的横向分布系数c.支点~处在和之间按照直线变化-.可修编. -.支点剪力效应计算式为：式中：—相应于某均布活载作用处得横向分布图纵坐标；—相应于某均布活载作用数值；—相应于某集中活载的数值。人群均布荷载产生的支点剪力效应计算式为：式中：—跨中横向分布系数；—支点处横向分布系数。梁端剪力效应计算：汽车荷载作用下如图———所示，计算结果如表1-13所示公路—Ⅱ级产生的支点剪力计算表〔单位：KN〕1-13-.可修编. -.梁号剪力效应〔〕1231.238164.08177.3197.72人群作用如图——，计算结果如表1-14所示。可变作用支点剪力计算表〔单位：KN〕1-14123-.可修编. -.梁号公式计算值剪力效应组合〔单位：KN〕1-15梁号剪力效应永久荷载人群汽车1181.918.53164.08468.7503.5778.8114.322.74.08177.3476.8302.3372.24103.753188.16.76197.72510.1002.1962.5490.01注：——桥梁的构造重要性系数，本设计取=1.0——与其他可变荷载作用效应的组合系数，本设计取=0.8〔三〕持久状况承载能力极限状态下界面设计、配筋与验算1.配置主筋-.可修编. -.由弯矩根本组合可知，1号梁值最大，考虑到施工方便偏平安的一律按一号梁计算弯矩进展配筋。设=80mm那么由式可判定此截面属于第一种T型截面可按矩形截面进展计算，求出受压区高度。现取那么实际取用手拉钢筋截面积和截面尺寸如以下图实际用受拉钢筋重心至下边缘的距离钢筋重心位置为-.可修编. -.实际有效高度实际配筋率所以又符合要求；2.持久状况截面承载能力极限状态计算承载力符合截面所能承受的弯矩按照截面实际配筋值计算受压区高度1.根据斜截面抗剪承载力进展斜筋配置由以上可知支点剪力效应以三号梁为最大，为偏平安设计一律采用三号梁的数值跨中剪力效应以一号梁最大一律以一号梁为准。假定有通过支点，按?公预规?9.3.10条构造要求-.可修编. -.假定主筋为时根据?公预规?5.2.9条规定，构造要求需满足支点按?公预规?5.2.9条规定介乎两者之间应进展持久状况斜截面抗剪极限状态承载力验算<1>斜截面配筋的计算图式①最大剪力取距支座〔梁高的一半〕处截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承当不小于60%，弯起钢筋〔按弯起〕承当不大于40%②计算第一排〔从支座向跨中计算〕弯起钢筋时取用距支座中心处由弯起钢筋承当的那局部剪力值③计算以后每一排的弯起钢筋时，取用前一排弯起钢筋点处由弯起钢筋承当的那局部剪力值弯起钢筋配置计算图式如以下图-.可修编. -.由插法可得距梁高h/2=650mm处的剪力效应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不需设置剪力钢筋的区段长度设置剪力钢筋的位置处得剪力-.可修编. -.相应各排弯起钢筋位置与承当的剪力值1-16钢筋排次弯起点距支座中心距离mm承当的剪力值〔kN〕123451129.852223.903283.154317.775410.75174.02129.6186.6744.630.28<2>各排弯起钢筋的计算按?公预规?5.2.7条规定与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承能力〔kN〕按下式计算式中——弯起钢筋的抗拉设计强度——在一个弯起钢筋平面的弯起钢筋总面积——弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角本设计用=故相应于各排钢筋弯起钢筋的面积按下式计算式中=0.148那么每排弯起钢筋的面积为弯起-.可修编. -.弯起弯起弯起弯起在近跨中处，增设辅助斜筋，按?公预归?5.2.11条规定，弯起钢筋的弯起点应设在按抗弯强度计算不需要该钢筋的界面以外不小于外，本设计满足要求。<3>主筋弯起后持久状况承载力极限状态正截面承载能力校核，计算每一弯起截面的抵抗弯矩时，由于钢筋根数不同，其钢筋的中心亦应不同。那么有效高度大小不同，此处系估算，可用同意数值，其影响不会很大。钢筋的抵抗弯矩为钢筋的抵抗弯矩为跨中截面的钢筋抵抗弯矩为各排弯起钢筋弯起点的设计弯矩计算表1-17弯起点至跨中截面距离各弯起点的设计弯矩-.可修编. -.弯起钢筋的序号弯起点符号跨中5F4E3D2C1B各梁抵抗弯矩计算表1-18梁段符号主梁截面面积截面有效高度混凝土受压高度系数各梁抵抗弯矩EG1093.050.9581DE1035.550.95975CD1058.250.97045-.可修编. -.BC1094.050.981AB1129.850.991全梁抗弯承载力校核见以下图4.箍筋配置按?公预归?5.2.11条规定，箍筋间距的计算公式为式中——异形弯矩影响系数，取=1.0——受压翼缘的影响系数，取=1.1-.可修编. -.——距支座中心处截面上的计算剪力〔kN〕——斜截面纵向手拉主筋的配筋率，=100——同一截面上箍筋的总截面面积〔mm〕——箍筋的抗拉设计强度——混凝土和钢筋的剪力分担系数，取=0.6选用双肢箍筋〔R235，〕。那么面积=1.006，距支座中心处得主筋为，，，；计算剪力.代入上式得选用根据?公预归?9.3.13条规定，在支座中心向跨径方向长度不小于1倍梁高围跪进间距不宜大于100mm综上所述，全梁箍筋的配置为双肢箍筋；由于支点至距支座中心2.3m处为10cm，其余地方箍筋间距为20cm那么配箍筋率分别为当=10cm时，当=20cm时，均大于规规定的最小配筋率，R235钢筋不小于0.18%的要求1.斜截面抗剪承载能力验算-.可修编. -.按?公预规?5.3.6条规定，斜截面抗剪强度验算位置为（1）距支座中心h/2〔梁高的一半〕处截面；（2）受拉区弯起钢筋弯起点处得截面；（3）锚于受拉区得纵向主筋开场不受力处得截面；（4）箍筋数量或间距有改变处得截面；（5）受弯构件腹板宽度改变处得截面据此本设计斜截面抗剪强度的验算截面如以下图所示。即有〔1〕距支座h/2处截面1-1，相应的，-.可修编. -.〔2〕距支座中心1129.85mm处截面2-2〔弯起钢筋弯起点〕相应的〔3〕距支座中心2223.9mm处截面3-3〔弯起点及箍筋间距变化处〕相应的〔4〕距支座中心3282.15mm处截面4-4〔弯起点〕相应的〔5〕距支座中心4317.7mm处截面5-5〔弯起点及箍筋的变化处〕相应的应当注意的是：此时的为计算的通过斜截面顶端正截面的最大剪力〔kN〕和相应于上述最大剪力时的弯矩，最大剪力在计算出C值后可插求得；相应的弯矩可以按比例绘制的弯矩图上量取。按?公预规?5.2.7条规定，受弯构件有箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪强度验算公式为式中：——斜截面混凝土与箍筋共同的抗剪能力〔kN〕；——箍筋的配筋率，；——与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪能力〔kN〕；——斜截面在统一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积。斜截面水平投影长度C按下式计算-.可修编. -.式中m——斜截面受压端正截面处得剪跨比当m>3时取m=3为了简化计算可近似取(可用平均值)由C值可插求得各个斜截面顶端处得最大剪力和相应的弯矩。按?公预规?取斜截面1-1截割一组弯起钢筋那么纵向钢筋的含筋率斜截面2-2截割一组弯起钢筋斜截面3-3斜截面4-4-.可修编. -.斜截面5-56.持久状况斜截面抗弯极限承载能力状态验算钢筋混凝土梁斜截面抗弯承载能力缺乏而破坏的原因，主要是由于受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不变而造成。根据设计经历如果纵向受拉钢筋与弯起在构造上注意按规构造要求配置斜截面抗弯承载能力可以得到保证而不必进展验算，现在验算一个斜截面。验算斜截面抗弯承载能力的位置，按?公预规?5.2.12条规定选取，其最不利的斜截面水平投影长度按下式通过试算确定；式中：——按荷载计算通过斜截面受压段得正截面相应于更大的弯矩设计的剪力组合设计值一组〔二根〕弯起钢筋可承受的剪力时：：-.可修编. -.一组〔双肢〕箍筋可承受的剪力验算距支座中心h/2斜截面箍筋间距为10cm，假设斜截面通过10跟箍筋一组斜筋时〔约距支座中心1.2m处〕如下图嘴不利的斜截面在1.20—1.25间，此处最大计算弯矩按?公预规?5.2.12条规定，斜截面抗弯承载力应按下式进展验算斜截面抗弯承载能力满足设计要求；四：持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算按?公预规?6.4.3条规定最大裂缝宽度按下式计算-.可修编. -.式中：——考虑钢筋外表形状的系数，取=1.0；——考虑荷载作用的系数长期荷载作用时，。其中为长期荷载效应组合下的力，为短期效应组合计算的力；——与构件形式有关的系数，=1.0——纵向手拉钢筋的直径，取=32mm——含筋率代入后——受拉钢筋在使用荷载作用下的应力。按?公预规?6.4.4条公式计算取1号梁的弯矩效应相结合短期效应组合：长期效应组合：选短期组合时，钢筋应力：——钢筋的弹性模量HRB335钢筋，带入后可得满足?公预规?6.4.2条“-.可修编. -.在一般正常大气条件下钢筋混凝土受弯构件不超过最大裂缝宽度的要求〞。但是，还应满足?公预规?9.3.8条规定，在梁腹高的两侧设置直径为的纵向防裂钢筋，以防止产生裂缝。假设用那么，，介乎之间，可行〔五〕持久状况正常使用极限状态下挠度验算按?公预规?6.5.1条和6.5.2条规定，，，——全截面〔不考虑开裂〕换算截面重心轴以上局部的面积矩X——换算截面中性轴距T梁顶面的距离，x按下式求解带入后化简全截面对重心轴的惯性矩全截面抗裂边缘弹性抵抗矩为开裂截面的惯性矩，按下式计算-.可修编. -.代入后根据上述的计算结果构造的自重弯矩为，公路—Ⅱ级可变荷载，，跨中横向分布系数为，人群荷载跨中横向分布系数永久作用可变作用〔汽车〕可变作用〔人群〕、式中——作用短期效应组合频遇值系数，对汽车取=0.7，对人群=1.0根据规定6.5.3条，当采用C40一下混凝土时，挠度长期增长系数施工中可通过消除永久作用挠度那么符合规要求三．横梁的计算<1>绘制横隔梁的力影响线-.可修编. -.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号梁轴上时集中荷载换算成正弦荷载的峰值计算可采用下式公路—Ⅱ级车辆荷载如-.可修编. -.纵向一列车轮对中横隔梁的计算荷载最大正弯矩弯矩组合正弯矩负弯矩人群〔二〕横梁截面配筋与验算1.正弯矩配筋把铺装层这算3cm计入截面，那么横梁翼板有效宽度为1/3跨径：按规要求取小值，即赞取a=8cm,那么按?公预规?5.2.2条规定得由公式得选用此时，-.可修编. -.满足要求！验算截面抗弯承载力2.负弯矩配筋取得：选用那么此时验算截面抗弯承载力横梁正截面含筋率均大于?公预规?9.1.2条规定的受拉钢筋最小配筋率百分比0.2%〔三〕横梁剪力效应及配筋设计计算横梁各主要截面处得剪力影响线坐标，据此绘制影像图加载求出值-.可修编. -.经过比拟，2号梁位处截面的为最大2号梁右截面2.3号梁中间荷载以轴重计剪力效应计算考虑弯矩组合系数，并取提高系数为1.40，那么取用的剪力效应值为按?公预规?5.2.9~5.2.10条规定抗剪承载力验算要求计算剪力效应，介乎两者之间，横梁需配置抗剪钢筋；拟全部采用箍筋来承受剪力，选取箍筋为双肢，，按?公预规?5.2.11条规定箍筋间距按下式计算-.可修编. -.式中：故箍筋间距为取那么，满足规规定的构造要求。四．行车道板得计算〔一〕计算图式考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算〔二〕永久荷载及其效应1.没延米上的横载g沥青混凝土层面：混凝土垫层：T梁翼缘板自重：每延米跨宽板横载合计：1.永久荷载产生的效应弯矩：-.可修编. -.剪力：1.可变荷载产生的效应公路—Ⅱ级，以重车后轮作用于铰接缝轴线上为最不利位置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载按照?桥规?4.3.1条后车轮着地宽度及长度为：顺行车方向车轮压分布宽度：垂直行车方向轮压分布宽度：荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：单轮时：按照?桥规?4.3.2条规定，局部加载冲击系数：作用于每米宽板条上的弯矩为：单个车轮时：取最大值：作用于每米宽板条上的剪力为：2.根本组合按?桥规?4.1.6条规定恒+汽：故行车道板得设计作用效应为：-.可修编. -.〔三〕截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度，净保护层。假设选用钢筋，那么有效高度为：按?公预规?5.2.2条：验算按?公预规?5.2.2条规定：查有关板宽1m钢筋截面与间距表，中选用钢筋时需要钢筋间距为15mm时，此时所提供的钢筋截面面积为：按?公预规?5.2.10条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合以下要求：满足要求按?公预规?5.2.10条故不需要进展斜截面抗剪承载力计算，仅按构造要求配置箍筋板分布钢筋用，间距取25cm承载能力验算：承载力满足要求。-.可修编. -.五．支座计算采用板式橡胶支座，其设计按?公预规?8.4条要求进展（一）选定支座的平面尺寸橡胶支座的平面尺寸由橡胶板得抗拉强度和梁端或墩台顶混凝土的局部承压强度来确定，对橡胶板应满足：假设选定支座平面尺寸那么支座形状系数为：，，，。满足规要求式中：t——中间层橡胶片厚度，取t=0.5橡胶板得平均容许压应力为，橡胶支座的剪变弹性模量〔常温下〕，橡胶支座扛压弹性模量为：计算时最大支座反力为，，故（二）确定支座的厚度主梁的计算温差取，温度变形由两端的支座均摊，那么每一个支座承受的水平位移为：计算汽车荷载制动力引起的水平位移，首先须确定作用在每一个支座上的制动力。对于二十米得梁可布置一行车队，汽车荷载制动力按?桥规?4.3.6条，为一车道上总重力的10%-.可修编. -.，一车道的荷载的总重为：，，又要求不小于，取制动力为。五根梁共10个支座，没支座承受的水平力为：按?公预规?8.4条要求，橡胶层的总厚度应满足：（1）不：计汽车制动力时：（2）计汽车制动力时：，或即（3）选用六层钢板、七层橡胶组成橡胶支座。上下层橡胶片厚度为0.2cm，中间层厚度为0.5cm，薄钢板厚度为0.2cm，那么：橡胶片的总厚度为：支座总厚度：，符合规要求。（一）验算支座的偏转支座的平均压缩变形为：按规要求应满足，即〔合格〕梁端转角为：设荷载时主梁处于水平状态。公路—Ⅱ级荷载作用下梁端转角验算偏转情况应满足：符合规要求。（二）验算支座的抗滑稳定性按?公预规?8.4.3条规定，按下式验算支座抗滑稳定性：-.可修编. -.计入汽车制动力时：不计入汽车制动力时：式中：——在构造重力作用下的支座反力标准值，即=164.68；——橡胶支座的剪切模量，取；——由汽车荷载引起的制动力标准值，取；——橡胶支座与混凝土外表的摩阻系数，取——构造自重标准值和0.5倍汽车荷载标准值〔计入冲击系数〕引起的支座反力；——支座平面毛面积，。1.计入汽车制动力时2.不计入汽车制动力时均满足规要求，支座不会发生相对滑动。第Ⅱ局部钻孔灌注桩、双柱式桥墩的计算-.可修编. -.一、设计资料1.设计标准及上部构造设计荷载：公路Ⅱ级桥面净空：标准跨径：20m，计算跨径：19.5m;梁长：19.96m上部构造：钢筋混凝土T型梁2.水文地质条件冲刷深度：最大冲刷线为河床线下2m处；地质条件：软塑性粘性土按无横桥向的水平力〔漂流物、冲击力、水流压力等〕计算3.材料钢筋：主筋采用HRB335，其他采用R235钢筋；混凝土：盖梁、墩柱用C30，桩、系梁用C25.4.桥墩尺寸-.可修编. -.图2-1〔尺寸单位：cm〕5.设计依据?公路桥涵地基与根底设计规?〔JTJ-85〕一、盖梁计算1.上部构造永久荷载见表2-1表2-1每片边梁自重每片中梁自重一孔上部构造自重每一个支座横载反力1、5号2、4号3号边梁1、3中梁2、中梁3-.可修编. -.418.6619．1519.291894.4.23191.12192.512.盖梁自重及作用效应计算〔1/2盖梁长度〕〔图2-2〕图2-2〔尺寸单位：cm〕盖梁自重产生的弯矩、剪力效应计算2-2截面编号自重〔KN〕弯矩〔KN/m〕剪力〔KN〕1-1-9.75-9.75-.可修编. -.2-2-24.00-24.003-343.869.24-452.8052.805-5001.可变荷载的计算（1）可变荷载横向分布系数计算：荷载对称布置时用杠杆原理法，非对称布置用偏心受压法①公路Ⅱ级a.单列车对称布置时〔图2-3〕b.双列对称布置时〔图2-4〕-.可修编. -.图2-3〔尺寸单位：cm〕图2-4〔尺寸单位：cm〕a.单车列非对称布置〔图2-5〕图2-5〔尺寸单位：cm〕-.可修编. -.由，，，那么，，，a.双列车非对称布置时〔图2-5〕：，，那么：，，①人群荷载a.两侧有人群，对称布置时〔图2-6〕，b.单侧有人对称布置时〔图2-6〕：，，那么：，，，-.可修编. -.图2-6〔尺寸单位：cm〕（1）按顺桥向可变荷载移动情况，求得支座可变荷载反力的最大值〔图2-7〕。图2-7〔尺寸单位：cm〕①公路—Ⅱ级双孔布载单列车时：双孔布载双列车时：单孔布置单列车时：单孔布置双列车时：②人群荷载-.可修编. -.图2-8〔尺寸单位：cm〕单孔满载时：双孔满载时：〔3〕可变荷载横向分布后各梁支点反力〔计算的一般公式为〕，见表2-3各梁支点反力计算2-3荷载横向分布情况公路—Ⅱ级荷载〔〕人群荷载〔〕计算方法荷载位置横向分布系数单孔双孔单孔双孔对称布置按杠杆法算单列行车公路—Ⅱ级255.28332.06双列行车公路—Ⅱ-.可修编. -.级510.56664.12人群荷载22.2844.57非对称布置按偏心受压发计算单列行车公路—Ⅱ级255.28332.06双列行车公路—Ⅱ级510.56664.12人群荷载22.2844.57（1）各梁永久荷载可变荷载反力组合计算见表2-4，表中均用各梁的最大值，其中冲击系数为：各梁永久荷载、可变荷载根本组合计算表〔单位：kN〕2-4-.可修编. -.编号荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁5号梁123456789荷载公路—Ⅱ级双列对称公路—Ⅱ级双列非对称人群对称人群非对称1+2+41+2+51+3+41+3+5372.45220.83223.2963.3830.49656.66623.77659.1262.63382.23227.24194.24-18.8119.70590.66629.17557.66596.17385.03493.11166.0208.91878.4887.05551.05559.96382.23227.24137.79-18.81-1.87590.66607.6501.21518.15372.45220.83.7463.88-12.66657.16580.62617.07540.531.双柱反力计算〔图2-9〕，所引用的各梁反力见表2-52-5荷载组合情况计算式反力组合6公路—Ⅱ级双列对称人群对称-.可修编. -.组合7公路—Ⅱ级双列对称人群非对称组合8公路—Ⅱ级双列非对称人群对称组合9公路—Ⅱ级双列非对称人群非对称由2-5表可知，偏载左面的立柱反力最大〔〕，并由荷载组合7时〔公路—Ⅱ双列对称人群非对称组合〕此时，。-.可修编. -.图2-9二．力计算1.横载加活载作用下个截面的力〔1〕弯矩计算〔图2-9〕截面位置见图2-9示。为求最大弯矩值，支点负弯矩取非对称布置时数值各弯矩计算式，，，，各种荷载组合下的各截面弯矩计算见〔表2-6〕，注意的是表中力计算未考虑施工荷载的影响各截面弯矩计算2-6荷载组合情况墩柱反力〔〕梁支座反力〔〕各截面弯矩截面截面截面截面组合6公路—Ⅱ级双列对称1650.54656.66590.66-394-722.33-225.39419.76组合7公路—Ⅱ级双列对称1705.20423.77629.17-374.26-686.15-145.43578.18组合8公路—Ⅱ1496.60659.12557.66-395.47-725.03-306.29141.42-.可修编. -.级双列非对称组合9公路—Ⅱ级双列非对称1515.54626.23596.17-375.74-688.85-244.20224.83〔2〕相应于最大弯矩时的剪力计算一般计算公式为截面1-1：,截面2-2：截面3-3：,截面4-4：,截面5-5：,各截面剪力计算2-7荷载组合情况墩柱反力支座反力各截面剪力截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5组合6公路—Ⅱ级1650.54656.66590.66878.40-656.66-656.66-656.66-656.66993.88993.88403.22403.22-475.18组合7公路—Ⅱ1705.20623.77629.17887.050-623.77-623.77-623.77-623.771081.431081.43452.26452.26-434.79-.可修编. -.级组合8公路—Ⅱ级1496.60659.12557.66551.050-659.12-659.12-659.12-659.12837.48837.48279.82279.82-271.23组合9公路—Ⅱ级1515.54626.23596.17559.960-626.23-626.23-626.23-626.23889.31889.31293.14293.14-266.822.盖梁力汇总〔表2-8〕表中各截面力均取表2-6和表2-7中的最大值。按表2-8可绘制力计算包络图盖梁力汇总表2-8截面号力1-12-23-34-45-5弯矩-2.25-10.50-30.84-0.3141.960-395.47-725.03-306.29578.18-2.25-405.97-755.87-306.6420.14剪力左-9.75-24-43.852.80右-9.75-2469.352.80左0-659.12-659.121081.43452.26右-659.12-659.121081.43452.26-457.18左-9.75-683.12-707.921134.23452.26-.可修编. -.右-668.87-683.121150.73505.06-475.18〔三〕截面配筋设计与承载力校核采用混凝土，主筋选用HRB335,,保护层5cm〔钢筋中心至混凝土边缘〕。，。1.正截面抗弯承载力验算以下取3-3截面作配筋设计，其他截面雷同，在此不做详细计算：，取，即：解得用钢筋，其根数根，实际选用10根，，该截面实际承载力就正截面承载力与配筋而言，配筋设计满足?公预规?要求其他截面配筋设计2-9截面号所需钢筋面积所需根数实际选用含筋率〔%〕根数-.可修编. -.1-1-2.25————622.810.2662-2-405.9714.513.8830.410.2413-3-755.8724.626.51038.010.3024-4-306.611.243.0830.410.2415-5620.22.66.01038.010.302比照可知，原标准图的配筋是适合的均大于计算值。2.斜截面抗剪承载力验算按?公预规?5.2.10条要求，当截面符合：可不进展斜截面抗剪承载力计算，仅需按?公预规?9.3.13条构造要求配置箍筋。式中：——预应力提高系数，本设计取=1.0；——预应力抗拉设计强度，本例取=1.39。对于1-1截面：对于2-2截面~5-5截面：按?公预规?5.2.9条规定：对照表2-8值，本设计可按构造要求设置斜筋与箍筋，见图2-10所示。-.可修编. -.图2-103.全梁承载力校核，，一根主筋所能承受的弯矩值为：,其中，带入后得，据此绘制弯矩包络图和全梁承载力校核图，如图2-11-.可修编. -.图2-11三．桥墩墩柱设计墩柱一般尺寸见图1-1所示。墩柱直径为，用混凝土，R235钢筋（一）荷载计算1.横载计算由前式计算得：（1）上部构造横载，一孔重1894.4kN（2）梁盖自重〔半个梁盖〕113.10kN（3）横系梁重（4）墩柱自重作用墩柱地面的横载垂直力为：2.汽车荷载计算-.可修编. -.荷载位置及行驶情况见图2-3~图2-5，由盖梁计算得知：（1）公路—Ⅱ级①单孔荷载单列车时：，，相应制动力：，按?公预规?制动力不小于，故取制动力为。②双孔荷载单列车时：，相应制动力：，取制动力为。（2）人群荷载①单孔行人〔单侧〕，，②双孔行人〔单侧〕，汽车荷载中双孔荷载产生的支点处最大反力值，即产生做大墩柱垂直力；汽车荷载中单孔荷载产生最大偏心弯矩，即产生最大墩柱底弯矩。1.双柱反力横向分布计算〔汽车荷载位置见图2-12〕（1）单列车时：，双列车时：，（2）人群荷载：单侧时：，。双侧时：-.可修编. -.图2-121.荷载组合（1）最大最小垂直反力时，计算见表2-10可变荷载组合垂直反力计算〔双孔〕2-101荷载状况最大垂直反力最小垂直反力横向分布横向分布1公路—Ⅱ级单列车1.000415.04002双列车0.631523.780.369306.303人群荷载单侧行人1.43263.42-0.42318.854双侧行人0.50044.570.50044.57表中汽车—Ⅱ级已乘以冲击系数，（2）最大弯矩时，计算见表〔2-11〕可变荷载组合最大弯矩计算〔单孔〕2-11编号荷载情况墩柱顶反力计算式垂直力〔KN〕水平力(KN)对柱顶中心弯矩KNm1.14H1上部构造与盖梁计算———947.630002单孔双列车0.6311.238510.56398.830398.8345102.351.33人群单孔双侧89.140.50044.5744.57—11.4—-.可修编. -.表2-11中的水平力由两墩柱平均分配（一）截面配筋计算及应力验算1.作用于墩柱顶的外力〔2-13〕〔1〕垂直力最大垂直力：最小垂直力：〔2〕水平力：〔3〕弯矩：图2-13〔尺寸单位：cm〕2．作用墩柱底得外力2.截面配筋计算墩柱采用C30混泥土、采用12HRB335钢筋、那么纵向钢筋配筋率。由于-.可修编. -.，故不计偏心增大系数，取。〔1〕双孔荷载，按最大垂直力时，墩柱顶按轴心受压构件计算，根据?公预规?5.3.1条：满足规要求。〔2〕单孔荷载，最大弯矩时，墩柱顶按小偏心受压构件计算：，故。根据?桥规?5.3.9条偏心受压构件承载力计算应符合以下规定：设g=0.88,代入后，经整理得：按?公预规?附录C表C.0.2“圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面抗压承载力计算系数〞表，经试算查的各系数A,B,C,D为：设那么-.可修编. -.墩柱承载力满足规要求。四、钻孔桩计算钻孔灌注桩直径为1.20m,用C25混凝土，R235钢筋，灌注桩按m法计算。地基土为密实细砂：地基土比例系数。桩身混凝土受压弹性模量〔一〕荷载计算每一根桩承受的荷载为：1.一孔恒载反力为2.盖梁恒重反力3.系梁恒重反力4.一根墩柱自重作用于桩顶的恒载反力为：5.灌注桩每延米重6.可变荷载反力〔1〕两跨可变荷载反力，〔公路—Ⅱ级〕〔人群荷载单侧〕〔2〕单跨可变荷载反力-.可修编. -.〔公路—Ⅱ级〕〔人群荷载单侧〕(3)制动力作用点在支座中心，距桩顶距离为：4.纵向风力盖梁局部：,对桩顶力臂为：墩身局部：,对桩顶力臂为:横向风因墩柱横向刚度较大，可不予考虑。〔二〕桩长计算由于地基土层单一，用确定单桩容许承载力的?公桥基规?经历公式初步反算桩长，该桩埋入最大冲刷线以下深度为h,一般冲刷线深度为，那么式中：一根桩受到的全部竖直荷载〔KN〕，其余符号同前，最大冲刷线以下〔入土深度〕的桩重的一半作外荷计算。当两跨活载：(双孔荷载)(单孔荷载)-.可修编. -.计算桩的设计直径1.4m,冲抓锥成孔直径1.6m,桩周长所以得：现取h=7.6m桩底标高323.06m。取h=7.6m桩的轴向承载力符合要求。〔三〕桩的力及位移计算〔1〕确定桩的计算宽度〔2〕计算桩的变形系数桩的计算深度所以按弹性桩计算。〔3〕地面以下深度z处桩身截面上的弯矩与水平压应力的计算作用于地面处桩顶上的外力为：-.可修编. -.1.桩身弯矩式中，无量纲系数由附表3、7查得，计算列表如表2-12，其结果以图2-14表示之。桩身弯矩计算〔单位：〕2-120.280.561.131.692.262.823.674.245.657.068.470.10.20.40.60.81.01.31.52.02.53.04.04.04.04.04.04.04.04.04.04.04.00.099600.196960.377390.529380.645610.723050.767610.754660.614130.398960.193050.999710.998060.986170.958610.913240.850890.731610.686940.406580.147630.0758513.2326.1650.1270.3085.7496.02101.94100.2281.5652.9825.64298.33297.83294.28286.06272.52253.91218.32204.99121.3344.0522.67311.56323.99344.40356.36358.26349.93320.26305.21202.8997.0348.31-.可修编. -.9.8911.303.54.04.04.00.050810.000050.013540.000096.750.0074.040.00710.790.0342.桩身水平压应力式中，无量纲系数由附表1、5查得，计算列表如2-13，其结果以图2-14表示之水平压力计算〔单位：〕2-130.280.561.131.982.543.114.245.658.4711.3000.20.40.70.91.11.52.03.04.02.117991.802731.360241.093610.854410.466140.14696-0.08741-0.107881.290881.000640.638850.444810.286060.06288-0.07572-0.09471-0.0148703.566.068.008.277.895.872.47-2.20-3.6204.877.568.447.565.951.78-2.86-5.37-1.1208.4313.6216.4415.8513.847.55-0.39-7.57-4.74图2-14〔尺寸单位：cm〕〔四〕桩身截面配筋与承载力验算〔图-.可修编. -.2-15〕验算最大弯矩z=2.26m处得截面强度，该处的力值为：，桩竖向钢筋按0.2%配置，那么选用，，。桩的换算面积为：桩的换算截面模量为：为桩的计算长度，当时，取根据?公预规?5.3.9条和5.3.10条相关规定：，。偏心增大系数：那么。按桥墩墩柱所示方法，查?公预规?附录C相关表格，可得到相关系数。-.可修编. -.经试算，当时，从表中查得。另设，代入下式那么：钻孔桩的正截面受压承载力满足要求。〔五〕顿顶纵向水平位移验算1.桩在地面处得水平位移和转角〔〕计算当，时，查表得到：故：〔符合m法计算要求〕同上查表得到：代入得：-.可修编. -.1.顿顶纵向水平位移验算〔图2-16〕图2-16由于桩露出地面局部为变截面，其上部墩柱截面抗弯刚度为〔直径〕，下部桩截面抗弯刚度为〔直径为〕，假设，那么墩顶的水平位移公式为：式中：由于，，所以，：故墩顶容许的纵向水平位移为：-.可修编. -.符合规要求。-.可修编.