最新一座橋梁完整的設計計算書(存儲版)

　　

【正文】 對于40號混凝土，截面邊緣混凝土的法向應力應符合下列規定： σha≤’=28=（見表10） σhl≤’==通過各控制截面計算，得知截面邊緣的混凝土法向應力均能符合上述規定。對于鋼墊板1： = = =強度系數為： 間接鋼筋體積配筋率： 把計算數值代入上述公式得： 公式右邊=（+2240）101= Nc=右邊，符合要求。 雙柱反力G1計算表荷載組合情況反力G1(KN)組合8 組合9 組合10 組合11 組合12 組合13 由上表可見，組合10產生的內力最大，控制設計。如于該橋很長墩柱很多，而各處水深差別很大，故不同橋墩的高差很大，最小處不足10 m，最大處超過20 m,但是無論長短，不影響垂直應力的布置，在考慮彎矩作用時，墩柱越長受力越大，所以，取最大的墩柱長進行設計。Mmax=+21=截面配筋計算墩柱選用20號混凝土，查得[]=7000 kN/㎡，鋼筋選用。 =－135000kPa混凝土拉應力小于容許應力，表明墩柱不會出現裂縫，按小偏心構件計算可行。 該樁可按彈性樁計算，先算樁身的彎矩裝的變形系數：a=,樁的計算寬度：b=(+)=已知作用于地面處樁頂上的外力，見上頁。我取樁長為18米，考慮沖刷及補充，最后取20米。（++）=[]拉應力：=（－）=－650kPaK=247。（3）水平力：H=.作用于墩柱底的外力Nmax=+=。配筋圖如下各截面鋼筋量計算表 截面號M總bh.ruA(cm2)鋼筋數 112221063233207624425516342 建立作用時配筋計算（1） 各截面主拉應力計算，在蓋梁懸臂部分變高度區間主拉應力的計算公式為： 其它等高區間用計算式為： 具體計算表如下，查橋規，25號混凝土容許主拉應力值為： （2） 斜筋、箍筋的配置。（如圖）： 圖 9 上部荷載列表每邊梁自重（KN/M）每片中梁自重（KN/M）每孔總重支座恒載反力 蓋梁自重產生的彎矩、剪力計算蓋梁自重力匯總截面編號自重彎矩剪力KN KN*mQ左Q右112233441801801805500 活載計算（1）活載橫向分布系數計算，荷載對稱布置時用杠桿原理法，非對稱時用偏心壓力法。在墊板下等于梁高（230cm）的范圍內并且布置21層φ8的間接鋼筋網，鋼筋網的間距為10cm，其中錨下第一層鋼筋網的布置如圖16b所示，根據錨下鋼墊板的布置情況，分上、下兩部分各自驗算混凝土局部承壓強度。 對于鋼束載使用荷載作用下，預應力鋼束的應力（扣除全部預應力損失）應符合下列要求：荷載組合Ⅰ： σy≤=1040MPa（見表10，下同）荷載組合Ⅲ： σy≤=1120MPa由表26可以看出兩種荷載組合的鋼束最大應力均滿足上述要求。（2）斜截面抗彎強度驗算由于梁內預應力鋼束根數沿梁跨沒有變化，可不用進行驗算。 設中性軸到截面上緣距離為x，則： 即 KN式中：b=16cm，h2‘=8cm，h1‘=12cm，Ra=，得 x=。 對于變化點截面：b=16cm，ay=，Qj=，故：上式右邊=16（）= Qj因此需要進行斜截面抗剪強度計算。 （σs1見表16） 按規范，計算公式為： 式中：σk—張拉鋼束時錨下的控制應力；根據規定，對于鋼絲束取張拉控制應力為：σk==1600=1200MPa； μ—鋼束與管道壁的摩擦系數，對于橡膠管抽芯成型的管道取 μ=； θ—從張拉端到計算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以rad計； k—管道每米局部偏差對摩擦的影響系數，取k=； x—從張拉端到計算截面的管道長度（以m計），可近似取其在縱軸上的投影長度（見圖15所示），當四分點為計算截面時，x=axi+l/4；、鋼束回縮引起的損失（σs2，見表17） 按規范，計算公式為： 四分點預應力損失計算表鋼束號θ=φαuxkxu=xeg0rad10N7N810N910N100式中：△l—錨具變形、鋼束回縮值（以mm計），按《橋規》；對于鋼制錐形錨△l=6mm，本設計采用兩端同時張拉，則∑△l=12mm； l—預應力鋼束的有效長度（以mm計）。橋前最大壅水高度，橋下壅水高度米。第三章 總體布置及主梁的設計（一）設計資料 橋梁跨徑及橋寬標準跨徑：40m（墩中心距），全橋共：480米，分12跨，主梁全長：，橋面凈空：凈—9米，2，計算跨徑：。這里取厚6cm。3）相鄰箱壁間凈寬：這部分空間以后用現澆混凝土填筑，構成拱圈的受力部分，一般用10～16cm，這里取16cm。采用箱形截面的拱圈。本橋設計水位：16米。1混和巖：褐黃色，強風化，節理裂縫發育，巖石較比破碎，碎石狀，不能提取巖芯。3混和巖：全風化，散體狀，砂礫狀或土狀。礫石層下部為前震旦紀花崗巖，上部為全風化，下部為強風化或局部全風化。這兩斷裂均屬郯城－廬江大斷裂帶系統。故1995年洪峰流量可作為百年一遇流量，％。渾河干流長364公里，流域面積11085平方公里。渾河沒年12月初開始結冰，次年3月開始化凍。河水為季節性河流，主要受底下徑流或大氣降水所補給。但通過橋位附近采礫場，從河底下6－7米深挖采處的砂礫中最大可達25－35cm，個別甚至達40cm左右。砂礫顆粒強度較高，軟弱顆粒含量較少。混和巖：強風化，碎石狀。鉆孔過程中于標高3－6米左右地段常常孔壁塌落，有時越發嚴重，以致鉆孔無法繼續鉆進，成為廢孔。 第二章 方案比選 方案一：預應力鋼筋混凝土簡支梁（錐型錨具） 基本構造布置（一）設計資料 橋梁跨徑及橋寬標準跨徑：40m（墩中心距），全橋共：480米，分12跨，主梁全長：，橋面凈空：凈—9米，2，計算跨徑：。,。這里取10cm。為了排除橋面積水，橋面設置預制混凝土集水井和φ10cm鑄鐵泄水管，布置在拱頂實腹區段。（二）橫截面布置本設計采用公路橋涵標準圖40米跨徑的定型設計，因此主要尺寸已經大致定下，以下為初步選定截面尺寸。其中IT=103m4，I=，查《橋梁工程》表251，n=7時，ξ=，并取G=∴ 求出一號梁在兩個邊主梁的橫向分不影響線豎標值為： 圖5計算荷載橫向分布系數 如圖8所示4號梁的橫向影響線和最不利布載，因為很顯然1號梁的橫向分布系數最大，故只需計算1號梁的橫向分布系數：汽20： 掛100： 人群荷載： 支點截面的橫向荷載分布系數計算，該截面用杠桿原理法計算，繪制荷載橫向影響線并進行布載如下圖 汽20： 掛100： 人群荷載： 活載的內力計算主要考慮的是最不利荷載布置時的主梁各截面受力情況，其中包括最大彎矩及最大剪力作用時的截面內力值：祥見下表: 1號梁跨中截面最大內力計算表類別汽20掛1001+μmc最大彎矩及相應剪力Pi6012012070130250250250250yi相應Q（KN）相應Q（KN）335484201號梁內力值最大剪力及相應彎矩合力P2120+60=3002504=1000YPy267081201號梁內力值 1號梁支點最大剪力計算表 荷載類別汽20掛100人群1+μPi601201207013070130250250250250q=yi971611039010152123313004975667y人=mi753635783726073Qmax=（1+μ）∑Piyimi=（KN）各個截面的荷載均已求出，因此可以得出每個截面的最大內力值，以下即為主梁的恒載組合： 主梁內力組合表序號荷載類別跨中截面四分點截面變化點截面支點截面Mmax Qmax Mmax Qmax MmaxQmaxQmax 1第一期恒載02第二期恒載03總恒載=1+204人群5汽206掛1007汽+人8恒+汽+人9恒+掛10Si2851109491449311Sj12(7)/Si35%100%36%42%36%17%38%1333%100%33%25%34%13%32%14提高后的Si47715提高后的Sj第四章 預應力鋼束的估算及其布置 1．按使用階段的應力要求估算鋼束數 式中：M—使用荷載產生的跨中彎矩，按表10取用； C1—與荷載有關的經驗系數，對于汽20，C1=；對于掛100， 取C1=； —一根32φs5的鋼束截面積，即：=32π φs5碳素鋼絲的標準強度，=1600MPa； ks—上核心距，在前以算出ks=； ey—鋼束偏心距，初估ay=17cm，則 ey=yxay== （1）對（恒+汽+人）荷載組合 （2）對（恒+掛）荷載組合 2．按承載能力極限狀態估算鋼束數 式中：Mj—經荷載組合并提高后的跨中計算彎距，按表9取用； C2—估計鋼束群重心到混凝土合力作用點力臂長度的經驗系數， 汽20：C2 =，掛100：C2 =； h0—主梁有效高度，即h0=hay==（1） 對于荷載組合Ⅰ （2） 對于荷載組合Ⅲ 為方便鋼束布置和施工，各主梁統一確定為10束。 設中性軸到截面上緣距離為x，則： 即 KN式中：b=16cm，h2‘=8cm，h1‘=12cm，Ra=，得 x=。計算公式如下： 式中：Nc—局部承壓時的縱向力，在梁端兩塊鋼墊板中，分別考慮除最后張拉的一束為控制應力外，其余各束均為傳力錨固應力，可計算出墊板1； β—混凝土局部承壓時的縱向力，按下式計算： β= Ad—局部承壓的計算底面積（扣除孔道面積）； Ac—局部承壓（扣孔道）面積； βhe—配置間接鋼筋時局部承壓強度提高系數，按下式計算： Ahe—包羅在鋼筋網配筋范