桥梁工程毕业设计说明书(编辑修改稿)

桥梁工程毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

京：人民交通出版社 ； 5） 闫志刚主编， 钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计，北京：机械工业出版社。 主要材料 1） 混凝土空心板采用 C50 混凝土，铰缝采用 C40 混凝土；桥面铺装采用 C30沥青混凝土和 C40防水混凝土。 2） 钢筋：预应力钢筋采用高强度低松弛 7 丝捻 制的预应力钢绞线 ，公称直径为 ， 公称面积 140mm178。 ，标准强度 1860pkf Mpa ， 设计强度1260pd pafM ，弹性模量 51. 95 10pE Mpa。 11 第二节 设计要点 结构设计 1） 本空心板按部分预应力混凝土 A 类构件设计。 2） 桥面板横坡为 2%单向横坡，各板均斜置，横坡由下部结构调整。 3） 空心板断面：空心板高度 ，宽度 ，各板之间留有 隙。 4） 桥面铺装：上层为 C30 沥青混凝土，下层为 C40 防水混凝土，两者之间加设 SBS 防水层。 5） 施工工艺：预制预应力空心板采用先张法施工工艺。 6） 桥梁横断面与构造及空心板截面尺寸如图 、图 所示。 99 99 991 1 17 0 0 / 299508 0 0 / 20 . 560C4 0 防水混凝土 0 . 1 0 m沥青混凝土 0 . 0 6 mS BS 防水层铰缝横断面中心线 图 桥梁横断面及构造图（单位： cm） 图 空心板截面细部尺寸图（单位： cm） 12 设计参数 1）相对湿度为 80%。 2）体系整体均匀升温 25℃，均匀降温 25℃。 3） C50 混凝土的材料特性， MPa ， MPa ， MPa ， MPa。 4）沥青混凝土重度按 23kN/m3 计，预应力混凝土结构重度按 26 kN/m3 计，混凝土重度按 25 kN/m3 计。 第三节 空心板毛截面几何特性计算 截面面积 空心板截面面积为：  2 2 23 7 8 19 9 6 0 2 1 5 2 7 7 4 3 9 822A c m c m             截面重心位置 全截面对 1／ 2 板高的距离为 ：     3312 2782 0 . 5 7 7 3 0 8 8 3 3 0 0 . 5 4 8 3 0 8 3 0 0 1 . 0 1 732 3hS c m c m                    铰缝的面积为 ：   2= 2 0. 5 7 7 + 8 3 + 0. 5 4 8A c m     铰 =129cm178。 则毛截面重心离 1／ 2 板高的距离为 ： 12 4398hSd c mA   铰缝重心与 1／ 2 板高处的距离为 ： 12 30 01 .01 7= = = 23 .26 4129hSd c mA铰 铰 空心板毛截面对其重心轴的惯矩 计算 铰缝对自身重心轴的惯性矩为： 442 2 77 9. 77 15 59 .5 4I c m c m  。 13 空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为 ：    32 222 4 4 6 49 9 6 0 1 3 09 9 6 0 0 . 6 8 2 3 0 5 0 . 6 8 1 2 9 2 3 . 2 6 4 0 . 6 8 2 7 7 9 . 9 7 1 . 5 8 4 1 01 2 6 4 4I c m c m                 空心板截面的抗扭刚度可简化为如图 所示的箱型截面来近似计算； 图 截面抗扭刚度简化计算图式 (单位： cm) 根据公式，抗扭刚度可按下式计算 ：           22264124 99 10 60 10 60 204 353 1022 60 10 60 202099 1010 20 10TbhI c mhbtt               第四节 作用效 应计算 一、永久作用效应计算 空心板自重（一期结构自重） 1G 41 4 3 9 8 1 0 2 6 1 1 .4 3 5 /G k N m    桥面系自重（二期结构自重） 2G 由于是高速公路，没有 人行道及栏杆，只有防撞护栏，本设计采用混凝土防撞护栏，按单侧。 桥面铺装上层为 6cm厚 C30 沥青混凝土，下层为 10cm厚 C40 防水混凝土，则全桥宽铺装层每延长 米重力为 ： （ 23+ 25） 7kN/m=上述自重效应是在各空心板形成整体后再加至桥上的，由于桥梁横向弯曲变 14 形，各板分配到的自重效应是不相同的。 为了计算方便，近似按各板平均分配桥面铺装重量来考虑，则每块空心板分配到的每延长米桥面系重力为 ： 2 7 . 5 2 2 7 . 1 6 5 . 2 78G k N m k N m 铰缝自重计算（二期结构自重） 3G   43 1 2 9 1 6 0 1 0 2 5 0 .4 7 2 5G k N m k N m      由上述计算得空心板每延长米总重力为 ： IG =(一期结构自重 ) IIG = 2g + 3g =(+)kN/m= kN/m G = IG + IIG =(+)kN/m= kN/m 由此可计算 出简支空心板永久作用 效应，计算结果见表。 永久作用效应汇总表 表 作用 gi (kN/m) 计算跨径 l (m) 作用效应 M(kN m) 作用效应 V(kN) 跨中( 281gl ) 41 跨( 2323gl ) 支点( gl21 ) 41 跨( gl41 ) 跨中 IG 0 IIG 0 G 0 二、可变作用效应计算 公路 — Ⅱ 级车道荷载的均布荷载标准值为 kq 和集中荷载标准值 Pk为 ： kq = =计算弯矩时，  3 6 0 1 8 0 1 2 . 5 6 5 1 8 0 2 1 0 . 2 45 0 5kP k N k N     计算剪力时， 210 .24 252 .29kP k N   项 目 作 用 种 类 15 冲击系数和车道折减系数计算：结构的冲击系数  与结构 的基频 f 有关，故应先计算结构的基频，根据公式，可计算简支梁桥的基频 ： 10223 . 4 5 1 0 0 . 0 1 5 8 4 5 . 5 5 92 2 1 2 . 5 6 1 7 5 1 . 2 7ccEIf H z H zlm      其中： 31 7 . 1 8 1 0 / 1 7 5 1 . 2 7 /9 . 8 1c Gm k g m k g mg    由于 14Hz f Hz ，故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数 ： l n     当车道大于两车道时，应进行车道折减，四车道折减 33%，但折减后不得小于用两车道汽车荷载布载的计算结果。 为简化计算，本算例仅按两车道布载，进行计算，取最不利 情况进行设计。 汽车荷载横向分布系数：本算例空心板跨中和 l /4 处的荷载横向分布系数按铰接板法计算，支点按杠杆原理法计算，支点至 l /4 点之间截面的荷载横向分布系数通过直线内插求得。 1）跨中及 l /4 处的荷载横向分布系数计算 首先计算空心板的刚度参数  ，根据公式得 ： TIbIl   由前面计算知： 10I cm ， 10TI cm，单板 宽 b=100cm，计算跨度 l ==1256cm，代入上式得 ： 2661 .5 8 4 1 0 1 0 05 .8 0 .0 2 0 5 42 .8 3 5 3 1 0 1 2 5 6       在求得刚度参数  后，即可依板块个数及所计算板号按  值查表得各板块轴线处的影响线坐标。 由  =~ = 内插得到  = 时 1~4 号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值，内插计算结果见表。 由表 的数据画出各板的横向分布影响线，并按横向最不利位置布载，求得两车道 的各板横向分布系数。 各板的横向分布影响线及横向最不利布载见图 ，由于桥梁横断 16 面结构对称，故只需计算 1— 4 号板的横向分布影响线坐标值。 表 各板横向分布影响线坐标值计算表 板号 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5050 50800180 130 180 1 号板2 号板3 号板4 号板图 各板的荷载横向分布影响线及横向最不利荷载布置图（尺寸单位： cm） 各板的荷载横向分布系数计算见表 ： 计算公式为：2 1= 2 im 汽 汽 17 表 各板荷载横向分布系数计算表 板号 1 号板 2 号板 3 号板 4 号板 荷载 两车道汽车荷载 两车道汽车荷载 两车道汽车荷载 两车道汽车荷载 荷 载 横 向 分 布 系 m汽 由表 结果可知：两车道布载时，为 1 号板的横向分布系数为最不利，因此取跨中和 l /4 处的荷载横向分布系数之： 2m汽 = 2）支点处荷载横向分布系数计算：支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法计算。 由图 ,1 号板的横向分布系数计算如下 ： 2m汽 =1 1 10 . 56050 1801.0000.500 图 支点处荷载横向分部影响线及最不利布载图（尺寸单位： cm） 18 3）支点到 l /4 处的荷载横向分布系数按直线内插求得，空心板荷载横向分布系数计算结果见表。 表 空心板的荷载横向分布系数 作用位置 跨中至 l /4 处 支点 两车道汽车荷载 车道荷载效应计算：计算车道荷载引起的空心板跨中及 l /4 处截面的效应时，均布荷载标准值 kq 应满布于使空心板产生最不利效应的同号影响线上，集中 荷载标准值 kP 只作用于影响线中一个最大影响线峰值处，如图 、 图 所示。 P k = 2 1 0 . 2 4 k NL / 4 = 3 . 1 4q k = 7 . 8 7 5跨中弯矩影响线21 / 2 / 4 19 .7 19 2l l m     0 . 50 . 5P k = 2 5 2 . 2 9 k N跨中剪力影响线628 628q k = 7 . 8 7 5 k N / m1 / 2 1 / 2 / 2 1. 57lm     图 空心板跨中内力影响线及加载图式（尺寸单位： cm） 19 q k = 7 . 8 7 5 k N / mP k = 2 1 0 . 2 4 k N3 L / 1 6 = 2 . 3 5 5 mL/4 处截面弯矩影响线21 / 2 3 / 16 l m     q k = 7 . 8 7 5 k N / mP k = 2 5 2 . 2 9 k N9423140 . 2 50 . 7 5L/4 处截面剪力影响线1 / 2 3 / 4 3 / 4 32 5lm     图 空心板 l /4 处截面内力影响线及加载图式（尺寸 单位： cm） 1） 跨中截面 ① 弯矩： = ( )k k k kM m q P y 汽 （不计冲击时） (1 ) ( )k k k kM m q P y    汽 （计冲击时） 两车道布载： 不计冲击： M汽 =1 （ ＋ ） kN m = kN m 20 计冲击： M汽 =（ 1+） （ ＋ ） kN m = m ② 剪力： = ( )k k k kV m q P y汽 （不计冲击时） ( 1 ) ( )k k k kV m q P y    汽 （计冲击时） 两车道布载： 不计冲击： V汽 =1 （ ＋ ） kN = kN 计冲击： V汽 = （ ＋ ） kN = kN 2) l /4 处截面 ① 弯矩： = ( )k k k kM m q P y 汽 （不计冲击时） ( 1。