橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)資料2</b></p><p>　　1、水文地質(zhì)資料，氣象資料2</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)指標(biāo)3</b></p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)過程3</b>

2、</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)規(guī)范3</b></p><p><b>　　二、 方案比選3</b></p><p>　　1、中承式系桿拱橋3</p><p><b>　　2、獨(dú)塔斜拉橋4</b></p><p>　　3、混凝土連續(xù)梁橋5

3、</p><p>　　三、方案介紹....................................................................................................................................5</p><p>　　四、梁的有效寬度計(jì)算7</p><p>　　

4、1、橋的剪力滯理論7</p><p>　　2、橋的剪力滯計(jì)算8</p><p>　　五、主梁內(nèi)力計(jì)算9</p><p>　　1、恒載的內(nèi)力計(jì)算（用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器）：9</p><p>　　2、活載的內(nèi)力計(jì)算10</p><p>　　六、其他因素引起的內(nèi)力計(jì)算..........................

5、............................................................................20</p><p>　　1、承載能力極限狀態(tài)組合 ......................................................................................................23&l

6、t;/p><p>　　2、正常使用極限承載能力組合................................................................................................24</p><p>　　七、持久狀況承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算25</p><p>　　1、箱梁的正截面抗彎承載力驗(yàn)算25</

7、p><p>　　2、斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算28</p><p>　　八、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算30</p><p>　　1、 使用階段正截面抗裂驗(yàn)算31</p><p>　　2、使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算33</p><p>　　3、預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力驗(yàn)算36</p><p>　　4、

8、使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力驗(yàn)算37</p><p>　　5、使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算38</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：張家口城市快速路北環(huán)線清水河大橋設(shè)計(jì)（二）</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　　1.1水文地質(zhì)資料<

9、;/b></p><p>　　清水河大橋位于張家口市城市快速路北環(huán)線上，橫跨清水河，是連接?xùn)|環(huán)和西環(huán)的重要</p><p>　　橋梁之一。設(shè)計(jì)速度 60Km/h，雙向六車道，設(shè)計(jì)荷載為公路 I 級(jí)，設(shè)計(jì)洪水頻率 1/300，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 100 年，抗震烈度 7 度，設(shè)計(jì)風(fēng)速 31.1m/s,設(shè)計(jì)風(fēng)壓 0.55KN/m2。 本地區(qū)氣候?qū)倥瘻嘏c中溫之過渡帶的東亞半干旱大陸性季風(fēng)氣候，

10、全年長(zhǎng)時(shí)間受蒙古高氣壓控制，春季風(fēng)強(qiáng)，夏季涼爽，雨量集中，秋季短促，冬季漫長(zhǎng)少雪。年平均氣溫 7.5℃，1 月平均氣溫-10.5℃，極端最低氣溫-26℃，7 月平均氣溫 23.2℃，極端最高氣溫 40.9℃。年均降水量 406 毫米，無霜期 144 天，年均日照 2877 小時(shí)。最大凍土深度 1.63m。 路線經(jīng)過區(qū)域所處地質(zhì)構(gòu)造單元屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)燕山沉降帶冀北斷褶束之宣龍復(fù)向斜的西段，主要由太古界崇禮群變質(zhì)巖系組成基底，中元古界以來的地

11、層構(gòu)成蓋層。構(gòu)造形跡以開闊褶皺及高角度斷層為主；新生代則以垂直升降運(yùn)動(dòng)為主。張家口盆地就是沿東西向斷裂所形成的構(gòu)造盆地。</p><p><b>　　1.2主要設(shè)計(jì)指標(biāo)</b></p><p>　　1）設(shè)計(jì)荷載：公路 I 級(jí)</p><p>　　2）橋面寬：0.5 米（護(hù)欄）+13.25 米（車行道）+1 米（中央分割帶）+13.25 米（車行

12、 道）+0.5 米（護(hù)欄）=28.5m</p><p>　　3）設(shè)計(jì)車道：6 車道</p><p>　　4）設(shè)計(jì)車速：60km/h</p><p>　　5）地震烈度：基本烈度 6 度，按 7 度設(shè)防</p><p>　　6）橋面橫坡：雙向 2%橫坡</p><p>　　7）橋面縱坡：3.0%以內(nèi)</p>

13、<p>　　8）溫度：1 月平均氣溫-10.5℃，極端最低氣溫-26℃，7 月平均氣溫 23.2℃，極端最高</p><p><b>　　氣溫 40.9℃。</b></p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)過程</b></p><p>　　1）分析水文地質(zhì)資料，氣象資料等</p><p>

14、　　2）初步確定橋梁方案，進(jìn)行擬定必選</p><p>　　3）確定橋梁最終橋型及橫斷面</p><p>　　4）合理確定橋梁的總體布置，橋梁分孔</p><p>　　5）初擬橋梁上下部結(jié)構(gòu)造型及尺寸</p><p>　　6）上部結(jié)構(gòu)計(jì)算（包括恒載和活載等）</p><p>　　7）下部結(jié)構(gòu)粗略計(jì)算</p>

15、<p>　　8）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算</p><p>　　9）使用階段和施工階段的強(qiáng)度剛度驗(yàn)算</p><p>　　10）繪制施工圖，包括總體布置圖，主梁鋼筋（普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋）布置圖，下部結(jié)構(gòu)一般布置圖</p><p>　　11）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書</p><p><b>　　1.4、設(shè)計(jì)規(guī)范</b>&l

16、t;/p><p>　　公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)</p><p>　　公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D60-2004)</p><p>　　公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D62-2004)</p><p>　　公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ 024-85)</p><p>　　

17、公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ 004-89)</p><p><b>　　二 、方案比選</b></p><p>　　依據(jù)設(shè)計(jì)資料，全橋長(zhǎng)191m，橋面寬：0.5 米（護(hù)欄）+13.25 米（車行道）+1 米（中央分割帶）+13.25 米（車行 道）+0.5 米（護(hù)欄）=28.5m，設(shè)計(jì)荷載為公路I 級(jí)，可以初步的選定以下三種橋型：</p><p&

18、gt;<b>　　1）中承式系桿拱橋</b></p><p>　　中承式拱橋的行車道位于拱肋的中部，橋面系（行車道，人行道，欄桿等）一部分用吊桿掛在拱肋下，一部分用剛架立柱支承在拱肋上。它的優(yōu)點(diǎn)是橋型美觀，尤其是在城市中是為數(shù)不多的城市建筑的亮點(diǎn)，更繼承了中國(guó)古老的石拱橋的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。不僅在受力上保持了上承式拱橋的基本力學(xué)特性，也可以充分的發(fā)揮拱圈混凝土材料的抗壓性能，而且構(gòu)件簡(jiǎn)潔明快，具有廣

19、泛的適用場(chǎng)合。在不等跨的多孔連續(xù)拱橋中，為了平衡左右橋墩的水平推力，將較大跨徑一孔的矢跨比加大，做成中承式拱橋，可以減小大跨的水平推力。但是它對(duì)施工的要求較高，而且需要一支專業(yè)的施工隊(duì)伍，對(duì)總體道路的工期有一定的影響。</p><p><b>　　2）獨(dú)塔斜拉橋</b></p><p>　　斜拉橋是一種橋面體系以主梁受軸向力（密索體系）或受彎（稀索體系）為主，支承體系

20、以拉索受拉和索塔受壓為主的橋梁。斜拉橋的拉索相當(dāng)于在主梁跨內(nèi)增加了若干彈性支承，使主梁跨徑明顯減小，因此大大減小了梁內(nèi)彎矩，梁體尺寸和重力等，使橋梁的跨越能力顯著增大。獨(dú)塔斜拉橋也具有橋型美觀，抗風(fēng)性能好，雖然跨度會(huì)相對(duì)較小，不過也具有一定跨越能力，但是由于它是一種高次超靜定結(jié)構(gòu)，計(jì)算量大，而且施工技術(shù)高，難度大，費(fèi)用高，因此一般不適用于小跨徑橋梁。</p><p><b>　　3）混凝土連續(xù)梁橋<

21、;/b></p><p>　　梁橋作為一種簡(jiǎn)單但實(shí)用的橋型，已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，連續(xù)梁可以做成兩跨或是三跨以及多跨一聯(lián)的。通過計(jì)算可知，在恒載的作用下，由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，因此相對(duì)而言，彎矩分布更加的合理。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動(dòng)力性能好，主梁變形繞曲線平緩，有利于高速行車。此標(biāo)段處于速路北環(huán)線上，因此連續(xù)梁的有利高速行車更加符合要求，加之其施工難度相對(duì)較小，施工技術(shù)相對(duì)

22、較低。同時(shí)，鋼筋混凝土連續(xù)梁橋不易裝配化施工，而花費(fèi)較高費(fèi)用現(xiàn)澆卻仍然會(huì)產(chǎn)生裂縫，僅在城市高架橋，小半徑彎橋中有少量使用。而預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋卻應(yīng)用非常廣泛，隨著懸臂施工法等技術(shù)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)使設(shè)備機(jī)械化，從而提高了施工質(zhì)量，降低了施工費(fèi)用。因此綜合考慮選擇預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。</p><p>　　圖-3混凝土連續(xù)梁橋 單位：cm</p><p><b>　　三、方

23、案介紹</b></p><p><b>　?。ㄒ唬蛎娉叽?lt;/b></p><p>　　本橋總跨徑190米，分成38+57+57+38四跨連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，施工方式為滿堂支架，其截面尺寸圖如下： </p><p><b>　　1.1橫截面尺寸圖</b></p><p>　　(二)、主要設(shè)計(jì)指

24、標(biāo)有：</p><p>　　1）設(shè)計(jì)荷載：公路 I 級(jí)</p><p>　　2）橋面寬：0.5 米（護(hù)欄）+13.25 米（車行道）+1 米（中央分割帶）+13.25 米（車行 道）+0.5 米（護(hù)欄）=28.5m</p><p>　　3）設(shè)計(jì)車道：6 車道</p><p>　　4）設(shè)計(jì)車速：60km/h</p><p&g

25、t;　　5）地震烈度：基本烈度 6 度，按 7 度設(shè)防</p><p>　　6）橋面橫坡：雙向 2%橫坡</p><p>　　7）橋面縱坡：3.0%以內(nèi)</p><p>　　8）溫度：1 月平均氣溫-10.5℃，極端最低氣溫-26℃，7 月平均氣溫 23.2℃，極端最高氣溫 40.9℃。</p><p>　　(三)、主要材料選擇</p&

26、gt;<p><b>　　1、混凝土：</b></p><p>　　(1）橋面鋪裝：瀝青混凝土</p><p>　　(2）連續(xù)梁：C50</p><p>　　(3）樁基、承臺(tái)、橋墩、橋臺(tái)、搭板：C40</p><p>　　2、鋼筋等材料的設(shè)計(jì)在中期報(bào)告中沒有涉及，將在后期工作進(jìn)行。</p>&

27、lt;p>　　四、梁的有效寬度計(jì)算</p><p>　　(1）橋的剪力滯理論</p><p>　　箱型梁由于剪力滯效應(yīng)，在梁承受彎矩時(shí)，頂?shù)装逅艿睦瓑簯?yīng)力，隨著離腹板的距離越遠(yuǎn)，受力越小，所以不是全梁在受力，如果按照全梁截面進(jìn)行受力分析，必然導(dǎo)致不安全。采用等效寬度法考慮梁剪力滯效應(yīng):</p><p>　　1)連續(xù)梁各跨中部梁段 </p>&

28、lt;p>　　2)連續(xù)梁邊支點(diǎn)及中間支點(diǎn) </p><p>　　(2)橋的剪力滯計(jì)算</p><p>　　如圖所示，將梁根據(jù)腹板的數(shù)目分成如圖4. 1的的各種小梁，分別進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　圖4.1梁截面分隔</b></p><p>　　A=10.6300m2 I=14.5160m4

29、 型心軸距上1.7585m 距下1.2415m </p><p><b>　　1）邊跨的計(jì)算：</b></p><p>　　圖4.2考慮剪力滯效應(yīng)的邊跨截面尺寸(單位 dm)</p><p>　　A=9.7684m2 I=13.0332m4 型心軸距上1.7475m 距下1.2525m </p>&l

30、t;p>　　根據(jù)平行移軸定理 移到1.7475m處 換算為I= 13.03438m4 </p><p><b>　　2）中跨的計(jì)算：</b></p><p>　　圖4.3考慮剪力滯效應(yīng)的中跨截面尺寸(單位 dm)</p><p>　　A=9.8839m2 I=13.2083m4 型心軸距上1.7539m 距下1

31、.2461m </p><p>　　根據(jù)平行移軸定理 移到1.7539處 換算為I=13.2085m4 </p><p><b>　　五、主梁內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　1、恒載的內(nèi)力計(jì)算（用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器）：</p><p>　?。?）一期恒載即梁的恒載內(nèi)力計(jì)算：</p><

32、p><b>　　梁的恒載集度：</b></p><p>　　（2）二期恒載橋面鋪裝和欄桿的內(nèi)力計(jì)算：</p><p><b>　　橋面的恒載集度</b></p><p><b>　?。?）恒載集度</b></p><p><b>　　圖5.1彎矩圖</b&

33、gt;</p><p><b>　　圖5.2剪力圖</b></p><p>　　恒載作用下截面彎矩和剪力大小如下表：</p><p>　　表5.1恒載作用下各截面彎矩與剪力</p><p><b>　　2、活載的內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　荷載設(shè)計(jì)等級(jí)是公路1級(jí)，&

34、lt;/p><p>　　（1）沖擊系數(shù)的計(jì)算：</p><p>　　應(yīng)用規(guī)范給定的公式進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　計(jì)算正彎矩和剪力效應(yīng)時(shí)，</p><p>　　因1.5Hz≤f1≤14Hz，故μ1 =0.1767ln f1-0.0157=0.1545</p><p>　　因1.5Hz≤f2≤14Hz故μ2 =0.176

35、7ln f2-0.0157=0.252。</p><p>　　注：當(dāng)計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用μ1；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用μ2。</p><p>　?。?）橫向分布系數(shù)的計(jì)算：</p><p><b>　　1）截面特性：</b></p><p>　　截面特性：面積A=9.88

36、39，抗彎慣性距I= 13.2085，</p><p><b>　　抗扭慣性距 ： </b></p><p><b>　　2）偏心壓力法：</b></p><p>　　將梁的整體橫截面做如圖所示的分割，將梁分成兩部分</p><p><b>　　圖5.3梁分隔圖</b><

37、;/p><p>　　圖5.4邊、中梁截面</p><p>　　邊梁抗彎慣性距：I1=2.5898，中梁抗彎慣性距：I1=4.4513</p><p>　　對(duì)于原來的箱形截面的形心軸y上=1.7475 m來說,邊梁抗彎慣性矩I1=2.2168，中梁抗彎慣性距：I1=4.8690</p><p><b>　　偏心壓力法：</b>

38、</p><p><b>　　邊梁：</b></p><p>　　圖5.5邊梁橫向加載—四車道偏載及人群荷載</p><p>　　邊梁汽車荷載的橫向分布系數(shù)</p><p>　　=（0.55+0.49+0.43+0.38+0.31+0.26+0.21+0.11）/2=1.37；</p><p>　

39、　邊梁人群荷載的橫向分布系數(shù) =0.61；</p><p>　　全梁汽車荷載的增大系數(shù) </p><p>　　3）修正偏心壓力法：</p><p>　　箱型梁的抗扭慣性矩較大，一般采用修正偏心壓力法</p><p>　　其中為抗彎慣距換算系數(shù)，為簡(jiǎn)支跨中作用單位力時(shí)產(chǎn)生的撓度與連續(xù)梁跨</p><p>　　中作用單位力

40、時(shí)的撓度比值， 采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　邊跨Cw=1.32</b></p><p><b>　　中跨Cw=2</b></p><p>　　為抗扭慣距換算系數(shù)，取=1</p><p>　　為混凝土彈性模量=MPa，</p><p>　　為混凝土

41、剪切模量G =0.4</p><p><b>　　邊跨</b></p><p><b>　　中間跨</b></p><p><b>　　邊跨的計(jì)算：</b></p><p>　　圖5.6邊跨邊梁橫向加載—雙車道偏載及人群荷載</p><p>　　邊梁汽車

42、荷載橫向分布系數(shù)</p><p><b>　　中間跨的計(jì)算：</b></p><p>　　5.7中跨邊梁橫向加載—雙車道偏載及人群荷載</p><p>　　邊梁汽車荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　綜上所述，取最大的橫向分布系數(shù)，即按照邊跨計(jì)算的橫向分布系數(shù)：</p><p>　　全梁汽車荷載

43、的增大系數(shù)： </p><p>　　4）偏心壓力法和修正偏心壓力法的比較：</p><p>　　箱型梁橋有較大的抗扭剛度，修正后的橫向分布比修正前整體降低很多，根據(jù)文獻(xiàn)《橋跨結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化分析----荷載橫向分布》胡肇茲主編，修正偏心壓力法在計(jì)算箱梁的橫向分布比較精確。在計(jì)算連續(xù)梁的橫向分布方面，各種參考書都給了不同的方法，總體分為：等代簡(jiǎn)支梁和橋梁跨徑進(jìn)行修正。在考慮到抗扭合連續(xù)梁同時(shí)修正方面

44、，文獻(xiàn)《橋梁計(jì)算理論》程翔云編著用薄壁板結(jié)構(gòu)力學(xué)解出的公式是比較精確的。故采用偏心壓力法計(jì)算所得的增大系數(shù),即：</p><p>　　全梁汽車荷載的增大系數(shù)</p><p>　?。?）汽車荷載的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　汽車荷載的加載過程事例（用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器）：</p><p><b>　　彎矩：</b></

45、p><p>　　邊跨1/2處的彎矩影響線：</p><p>　　圖5.8邊跨1/2處的彎矩影響線</p><p>　　該處最大影響線指為7.94926</p><p>　　b、中跨1/2處的彎矩影響線：</p><p>　　圖5.9中跨1/2處的彎矩影響線</p><p>　　該處最大影響線值為9.

46、50349</p><p>　　綜上所述，取跨中處截面的影響線為最不利影響線。</p><p>　　c、最大汽車荷載彎矩加載如圖</p><p>　　圖5.10中跨1/2處正彎矩縱向加載</p><p>　　中跨1/2處汽車最大正彎矩為5869.7531 </p><p>　　d、最小汽車荷載彎矩加載圖示：</p

47、><p>　　圖5.11中跨1/2處負(fù)彎矩縱向加載</p><p>　　中跨1/2處汽車最小彎矩為4607.8737 </p><p><b>　　剪力：</b></p><p>　　a、剪力影響線圖示：</p><p>　　圖5.12中跨1/2處的剪力影響線</p><p>

48、　　b、根據(jù)剪力影響線，最大剪力加載如圖所示：</p><p>　　圖5.13中跨1/2處正剪力縱向加載</p><p>　　中間跨1/2處汽車最大正剪力為：314.49kN</p><p>　　負(fù)剪力加載如圖所示：</p><p>　　圖5.14中跨1/2處負(fù)剪力縱向加載</p><p>　　中間跨1/2處汽車最小負(fù)

49、剪力為：-315.74kN</p><p>　　3）單車道正中加載（彎矩或剪力）各控制界面的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如表5.1。</p><p>　　表5.2單車道車載截面內(nèi)力</p><p>　　4）汽車荷載計(jì)入沖擊力和增大系數(shù)（即雙車道偏載）時(shí)，</p><p><b>　　或，其中</b></p><p&g

50、t;　　表5.3雙車道車載截面內(nèi)力（不計(jì)沖擊系數(shù)）</p><p>　　5）汽車荷載計(jì)入沖擊力和增大系數(shù)（即雙車道偏載）時(shí)，</p><p><b>　　或</b></p><p><b>　　，，，</b></p><p>　　各控制截面的內(nèi)力計(jì)算如表5.3</p><p>

51、;　　表5.4雙車道車載截面內(nèi)力（計(jì)沖擊系數(shù)）</p><p>　　六、其他因素引起的內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>　　1、溫度次內(nèi)力</b></p><p>　　包括年平均溫差引起的內(nèi)力和呈線性變化的溫度梯度引起的內(nèi)力。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為連續(xù)梁，橋縱向只設(shè)置了一個(gè)縱向約束支座，縱向伸縮變形不產(chǎn)生次內(nèi)力，

52、因此年平均溫差不引起此內(nèi)力，只計(jì)算溫度梯度引起的次內(nèi)力。</p><p>　　溫度梯度的取值，應(yīng)根據(jù)《通用規(guī)范》給定：</p><p>　　圖6.1.1溫度梯度圖</p><p>　　橋面鋪裝為100mm的瀝青混凝土，利用內(nèi)差法，</p><p>　　梁高為150cm，取A=30cm</p><p>　　采用用全截面等

53、效的箱型截面計(jì)算：</p><p>　　圖6.1.2截面溫度梯度劃分</p><p>　　截面特性：A=9.8839m2 I=13.2083m4 型心軸距上1.7539m 距下1.2461m</p><p>　　其中，混凝土彈性模量：</p><p>　　利用midas求出單元截面截面溫度下的內(nèi)力，</p>&

54、lt;p>　　表6.1單元截面溫度作用下內(nèi)力</p><p>　　2、支座位移引起的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　由于支座處的豎向反力和地質(zhì)條件的不同引起支座的不均勻沉降，連續(xù)梁是對(duì)支座沉降敏感的結(jié)構(gòu)，所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重要組成部分。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的地質(zhì)情況，取四跨連續(xù)梁的四個(gè)支點(diǎn)每個(gè)支點(diǎn)分別沉降1cm，其余支點(diǎn)不動(dòng)，所得的內(nèi)力進(jìn)行疊加，取最不利的內(nèi)力范圍。采用MIDAS直

55、接得出最不利的支座沉降內(nèi)力。</p><p>　　表6.2支座位移引起的內(nèi)力</p><p>　　3、 徐變引起的內(nèi)力</p><p>　　靜定結(jié)構(gòu)由混凝土的徐變不會(huì)產(chǎn)生徐變次內(nèi)力。對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，混凝土徐變受到多余約束的制約，從而引起徐變次內(nèi)力，徐變次內(nèi)力的存在使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，重分布后的內(nèi)力可按規(guī)范方法進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際上，徐變次內(nèi)力是由于體系轉(zhuǎn)換（即從靜定結(jié)構(gòu)到

56、超靜定結(jié)構(gòu)）而產(chǎn)生的，因此在施工時(shí)應(yīng)盡量避免反復(fù)的體系轉(zhuǎn)換次數(shù)。本設(shè)計(jì)為滿堂支架施工，沒有體系轉(zhuǎn)換，故不考慮徐變次內(nèi)力。</p><p><b>　　七、內(nèi)力組合</b></p><p>　　1、承載能力極限狀態(tài)組合</p><p>　　1.2恒載+0.5支座位移+1.4汽車荷載+0.7（1.4人群荷載+1.4溫度梯度），結(jié)果如下表：</

57、p><p>　　表7.1承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力</p><p>　　2、正常使用極限承載能力組合</p><p>　　（1）作用短期效應(yīng)組合</p><p>　　恒載+0.7汽車荷載（不計(jì)沖擊力）+0.8溫度作用+1.0支座沉降</p><p>　　表7.2短期效應(yīng)組合內(nèi)力</p><p>　?。?）

58、作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合：</p><p>　　恒載+0.4汽車荷載（不計(jì)沖擊力）+0.8溫度梯度+支座沉降</p><p>　　表7.3長(zhǎng)期效應(yīng)組合內(nèi)力</p><p>　　七、持久狀況承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算</p><p>　　在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿著面和斜截面都有可能破壞，因此需要對(duì)正截面強(qiáng)度與斜截面強(qiáng)度分別進(jìn)行驗(yàn)算，即對(duì)主梁的正截

59、面抗彎承載能力和斜截面抗剪分別進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　　一）箱梁的正截面抗彎承載力計(jì)算： </p><p>　　翼緣位于受壓區(qū)的T形截面、I形截面或箱型截面受彎構(gòu)件，其受壓高度需要考慮是否腹板也參與受壓。 </p><p>　　1、 當(dāng)符合下列條件時(shí) </p><p>　　應(yīng)以寬度為的矩形截面按下面公式計(jì)算正截面抗彎承載力： <

60、/p><p>　　混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)按下式計(jì)算： </p><p>　　截面受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求：</p><p>　　鋼筋為鋼絞線，混凝土強(qiáng)度為C50時(shí)， </p><p>　　當(dāng)受壓區(qū)配有縱向普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓即時(shí)，</p><p><

61、b>　　應(yīng)滿足： </b></p><p>　　當(dāng)受壓區(qū)僅配縱向普通鋼筋或普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉時(shí)，應(yīng)滿足： </p><p>　　2、當(dāng)不符合上述條件時(shí)，計(jì)算中應(yīng)考慮截面腹板受壓的作用，其正截面抗彎承載力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： </p><p>　　此時(shí)，受壓區(qū)高度x應(yīng)按下列公式計(jì)算，應(yīng)符合 的要求。 </p><

62、p>　　式中 —橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；本設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)，取 =1.0； </p><p>　　—彎矩組合設(shè)計(jì)值； </p><p>　　—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； </p><p>　　—縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；</p><p>　　—受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積； </p><p>　　b—矩

63、形截面寬度或T形截面腹板寬度，本設(shè)計(jì)應(yīng)為箱形截面腹板總寬度； </p><p>　　—截面有效高度， ，此處h為截面全高； </p><p>　　—受拉區(qū)、受壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)至受拉區(qū)邊緣、受壓區(qū)邊緣的距離； </p><p>　　—受壓區(qū)普通鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離；</p><p>　　—T形或I形截面受壓翼緣厚度； &

64、lt;/p><p>　　—T形或I形截面受壓翼緣的有效寬度。 </p><p>　　承載力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合如下，對(duì)只承受正或負(fù)彎矩的截面，只驗(yàn)算絕對(duì)值最大的值。</p><p>　　圖9.1正截面抗彎承載力</p><p>　　二）斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算</p><p>　　1、計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力時(shí)，其計(jì)算位置

65、應(yīng)按下列規(guī)定采用：</p><p><b>　　連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段</b></p><p>　　距支座中心h/2處截面；</p><p>　　受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面；</p><p>　　錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處的截面；</p><p>　　箍筋數(shù)量或間距改變出的界面；</p&g

66、t;<p>　　構(gòu)件腹板寬度變化的截面。</p><p>　　連續(xù)梁近中間點(diǎn)支點(diǎn)梁段</p><p>　　支點(diǎn)橫隔梁邊緣處截面</p><p>　　變高度梁高度突變處截面</p><p>　　2、矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，當(dāng)配置箍筋和晚期鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>

67、;　　式中 斜截面受壓端上由作用效應(yīng)所產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計(jì)值（kN）,</p><p>　　斜截面內(nèi)混凝土和箍筋共同的抗剪承載力設(shè)計(jì)值</p><p>　　與斜面相交的普通彎起鋼筋抗剪承載能力設(shè)計(jì)值()</p><p>　　與斜面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋抗剪承載能力設(shè)計(jì)值()</p><p>　　異號(hào)彎矩影響系數(shù)不計(jì)簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁近邊

68、支點(diǎn)梁段的抗剪承載能力時(shí)， =1.0 ；計(jì)算簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段的抗剪承載能力時(shí)=0.9</p><p>　　預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，=1.0；對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件， =1.25，但當(dāng)由鋼筋合力引起的截面彎矩與外彎矩的方向相同時(shí)，或允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，取=1.0</p><p>　　受壓翼緣的影響系數(shù)取=1.1</p><p>

69、　　斜截面受壓端正截面處，矩形截面寬度(mm),或T形和I形截面腹板寬度（mm）</p><p>　　斜截面受壓端正截面的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（mm）</p><p>　　斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，=100，=，當(dāng)>2.5時(shí)，取=2.5</p><p>　　邊長(zhǎng)為150mm的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（），即為混凝土強(qiáng)度等級(jí)&

70、lt;/p><p>　　斜截面內(nèi)箍筋配筋率，</p><p><b>　　箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　斜截面內(nèi)配置在同一截面的箍筋各肢總截面面積（）</p><p>　　斜截面內(nèi)箍筋的間距（）</p><p>　　斜截面內(nèi)在同一彎起平面的普通彎起鋼筋、預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積（）&

71、lt;/p><p>　　普通彎起鋼筋、預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋（在斜截面受壓端正截面處）切線與水平線夾角</p><p>　　圖9.2斜截面抗剪承載力</p><p>　　八、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算</p><p>　　公路橋涵的持久狀況設(shè)計(jì)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的要求，采用作用短期效應(yīng)組合、長(zhǎng)期效應(yīng)組合或短期效應(yīng)組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)組合的影響，對(duì)構(gòu)件的

72、抗裂、裂縫寬度和撓度進(jìn)行驗(yàn)算，并使各項(xiàng)計(jì)算值不超過本規(guī)范的各相應(yīng)限值。由于本橋采用全預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)，因此不需要進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。</p><p><b>　　一）抗裂驗(yàn)算</b></p><p>　　1. 使用階段正截面抗裂驗(yàn)算</p><p>　　正截面抗裂應(yīng)對(duì)構(gòu)件正截面混凝土的拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，并應(yīng)符合下列要求： </p><

73、p>　　1）全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下 </p><p><b>　　預(yù)制構(gòu)件</b></p><p>　　分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件</p><p>　　式中 —在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的</p><p><b>　　法向拉力；</b&

74、gt;</p><p>　　—在荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力； </p><p>　　—扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力； </p><p>　　—混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，本設(shè)計(jì)為 。 </p><p>　　受彎構(gòu)件由作用（或荷載）產(chǎn)生的截面抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，應(yīng)按下列公

75、式計(jì)算：</p><p>　　式中 —按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值； </p><p>　　—按荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值，在組合的活荷載彎矩</p><p>　　僅考慮汽車、人群等直接作用于構(gòu)件的荷載產(chǎn)生的彎矩值。 </p><p>　　注：后張法構(gòu)件在計(jì)算預(yù)施應(yīng)力階段由構(gòu)件自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力時(shí)，公式中的可改用， 為構(gòu)件凈截

76、面抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩</p><p><b>　　公式中的計(jì)算：</b></p><p><b>　　有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算：</b></p><p>　　式中 、—分別為換算截面和凈截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗距</p><p><b>　　—構(gòu)件凈截面慣性矩</b><

77、;/p><p>　　—預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至構(gòu)件截面重心軸的距離</p><p>　　—預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力</p><p><b>　　—構(gòu)件凈截面面積</b></p><p><b>　　—構(gòu)件凈截面慣性矩</b></p><p>　　—預(yù)加應(yīng)力扣除相應(yīng)階

78、段損失后在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的次彎矩</p><p>　　—受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)至凈截面重心的距離</p><p>　　圖10.1.1面抗裂驗(yàn)算</p><p>　　2、 使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算</p><p>　　斜截面抗裂應(yīng)對(duì)構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)力 進(jìn)行驗(yàn)算，并應(yīng)符合下列要求： </p><p>　　1）全預(yù)應(yīng)力

79、混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下 </p><p>　　預(yù)制構(gòu)件 </p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件</p><p>　　式中 —在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，</p><p>　　—混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　

80、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用（或荷載）短期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝</p><p>　　主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力，應(yīng)按下列公式計(jì)算：</p><p>　　式中 —在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由預(yù)加力和作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；</p><p>　　—由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力； </p><p>　　—

81、在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的剪力產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力；當(dāng)計(jì)算截面作用有扭矩時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入由扭矩引起的剪應(yīng)力；對(duì)后張預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在計(jì)算剪應(yīng)力時(shí)，尚宜考慮預(yù)加力引起的次剪力；</p><p>　　—在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力； </p><p>　　--是由預(yù)加力 p N 在后張法預(yù)應(yīng)力混凝

82、土連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的次彎矩； </p><p>　　—凈截面重心至計(jì)算纖維處的距離； </p><p>　　—換算截面重心軸至計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)的距離；</p><p>　　n —在同一截面上豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的肢數(shù)； </p><p>　　—受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至凈截面重心軸的距離； </p><p>　　-

83、-縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； </p><p>　　、 —豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋、縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； </p><p>　　、—受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；</p><p>　　—單肢豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積； </p><p>　　—豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的間距； </p>&l

84、t;p>　　b —計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)處構(gòu)件腹板的寬度； </p><p>　　—計(jì)算截面上同一彎起平面內(nèi)預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積； </p><p>　　、 —計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)以上（或以下）部分換算截面面積對(duì)換算截面重心軸、凈截面面積對(duì)凈截面重心軸的面積矩； </p><p>　　—計(jì)算截面上預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的切線與構(gòu)件縱軸線的夾角。</p><p&g

85、t;　　圖10.1使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算</p><p>　　3、預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力驗(yàn)算 </p><p>　　式中 ——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；</p><p>　　——受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效應(yīng)力；</p><p>　　——混凝土法向拉應(yīng)力；</p><p>　　—

86、—預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力。</p><p>　　圖10.1.3預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力驗(yàn)算</p><p><b>　　二）壓應(yīng)力驗(yàn)算</b></p><p>　　1、使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力</p><p>　　式中 —由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝

87、土法向拉應(yīng)力；</p><p>　　—混凝土法向壓應(yīng)力；</p><p>　　MK—按荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合計(jì)算的彎矩值；</p><p>　　注：后張法構(gòu)件在計(jì)算預(yù)施應(yīng)力階段由構(gòu)件自重產(chǎn)生的法向拉（壓）應(yīng)力時(shí)，W0可改用Wn</p><p>　　圖10.2.1 使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受壓區(qū)最大壓應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>