龙华桥设计毕业设计书(编辑修改稿)

龙华桥设计毕业设计书(编辑修改稿)内容摘要：

N/m3 沥青混凝土 r2 KN/m3 钢绞线 3 KN/m3 钢束与混凝土的弹性模量比值 Ep 无量钢 *注：本示例考虑主梁混凝土达 C45强度时，开始张拉预应力钢束。 0． 70 39。 ckf 与 0． 70 39。 tkf 分别表示钢 束张拉时 混凝土的抗压，抗拉标准强度，则： 39。 ckf =, 39。 tkf =。 哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 6 图 11 结构尺寸图（尺寸单位 cm） 哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 7 (2)主梁截面细部尺寸 T梁翼板的厚度主要取决于桥面承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。 本示例预制 T 梁的翼板厚度取用 150mm，翼板根部 加厚到 250mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。 为使翼板与腹板连接和顺，在截面转角处设置圆角，以减少局部应力和便于脱模。 在预应力混凝土梁中腹板内因主拉应力甚小，腹板厚度一般由布置制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，标准图的 T梁腹板厚度均取 200mm。 马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的。 设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的 10~20%为合适。 本示例考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按三层布置一层最多排三束，同时还根据《桥规》 条对钢束净距及预留管道的 构造要求，初拟马蹄宽度 450mm，高度 250mm。 马蹄与腹板交接处做三角过度，高度 125mm，以减少局部应力。 按照以上拟定的外形尺寸，就可绘出预制梁跨中截面 (见图 12)。 哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 8 图 12 跨中截面尺寸图（尺寸单位 cm） (3)计算截面几何特性 将主梁跨中截面划分成 5 个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算见表 12。 表 12 跨中截面几何特性计算表 分 块 名 称 分块面积 Ai（ cm2） 分块面积形 心至上缘距 离 yi（ cm） 分块面积对上缘静距 Ai= Aiyi （ 3cm ） 分块面积的 自身惯矩 Ii （ 4cm ） isi yyd   （ cm） 分块面积对截面形心惯矩 2iix dAI  （ cm4） xi III  （ cm4） （ 1） （ 2） (3)=(1) (2) （ 4） （ 5） (6)=(1 (5)2 (7)=(4)+(6) 大毛截面 翼 板 3300 24750 61875 6985836 7047711 哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 9 三角承托 500 618710 621488 腹板 2400 75 180000 2880000 － 1108368 3988368 下三角 156 － 934122 935478 马 蹄 1125 9938385 9996979  7481  I=22590025 小毛截面 翼 板 2400 18000 45000 6343171 6388171 三角承托 500 823246 826024 腹板 2400 75 180000 2880000 621331 3501331 下三角 185147 186504 马 蹄 1125 8829212 8887805   I=19789836 *注：大毛截 面形心至上缘距离  cmASy iis   小毛截面形心至上缘距离  cmASy iis   (4)检验截面效率指标ρ (希望ρ在 以上 ) 上核心距    cmyA Ik xs    下核心距  cmyA Ik sx   截面效率指标  h kk xs 表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。 哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 10 横截面沿跨长的变化 如图 1 所示， 本设计主梁采用等高度形式，横截面的 T 梁翼板沿厚度沿跨长不变，马蹄部分为 配合钢束弯起而从四分点开始向支点逐渐抬高。 梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也因布置锚具的需要，在距梁端 1920mm 范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。 马蹄部分为配合钢束弯起而从四分点附近（第一道横隔梁处）开始向支点逐渐抬高，在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开始变化。 横隔梁的设置 模型试验结果表明， 在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当该处有内横隔梁时它比较均匀，否则直接在荷载作用下的主梁弯矩得大。 为减少对主梁设计起主要控制作用作用的跨中弯矩，应在跨中设置一道中横隔梁，当跨度较大时，四分点处也宜设置内横 隔梁。 本设计在桥跨中点和二分点、四分点、支点处设置五道横隔梁，其间距为。 端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部 240mm，下部 220mm；中横隔梁高度为 1350mm，厚度为上部 180mm，下部 160mm，平均厚度 170mm，详见图 11所示。 哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 11 第 三 章 主梁内力计算 根据上述梁跨结构纵、横截面的布置。 并通过活载作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得和各主梁控制截面 (一般取跨中、四分点 和支点截面 )永久作用和最大可变作用效应，然后再进行主梁作用效应组合。 由于篇幅有限，本设计 举 边主梁作用效应计算为例 永久作用效应计算 永久作用集度 (1)预制梁自重 (第一期恒载 ) ①按跨中截面段主梁的自重 (四 分点截面至跨中截面，长 )： G(1)= 25 =(KN) ②马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重 ()： )2(G (＋ ) 25/2=(KN) ③支点段梁的自重 (长 )： )3(G 25 =(KN) ④边主梁的横隔梁 中横隔梁体积： ( － － )=( 3m ) 端横隔梁体积： ( － )=( 3m ) 故半跨内横隔梁重力为 ： G(4)=( ＋ 1 ) 25=(KN) ⑤预制梁永久作用集度  411 i iGg =(+++)/=(KN/m) 二期永久作用 哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 12 ①现浇 T 梁翼板集度 )5(g 25=(KN/m) ②边梁现浇部分横隔梁 一片中横隔梁 (现浇部分 )体积： =( 3m ) 一片端横隔梁 (现浇部分 )体积： =( 3m ) 故： )6(g (2 +3 ) 25/=(KN/m) ③铺装 8cm 混凝土铺装： 9 25=(KN/m) 5cm 沥青铺装： 9 23=(KN/m) 若将桥面铺装均摊给 5片主梁，则 7g =(+)/5=(KN/m) ④栏杆 一侧人行栏：。 一侧防撞栏： 若将两侧人行栏、防 撞栏均摊给五片主梁，则： )8(g (+) 2/5=(KN/m) ⑤边梁二期永久作用集度： )2(g +++=(KN/m) 永久作用效应 如图 21 所示，设 x为计算截面离左支座的距离，并令lx，则： 主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： glM 2)1(21   哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 13 glQ  )21(21  永久作用效应计算见表 21。 图 21永久作用效应计算图 表 21 1号梁永久作用效应 作用效应 跨中  = 四分点  = 支点  = 一期 弯矩（ kN m） 0 剪力（ kN） 0 二期 弯矩（ kN m） 0 剪力（ kN） 0  弯矩（ kN m） 0 剪力（ kN） 0 可变作用效应计算 (修正刚性横梁法 ) 冲击系数和车道折减系数 按《桥规》第 条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 14 先计算结构的基频。 简支梁桥的基频可采用下列公式估算：  Zcc HmEIlf 9 0 6 2 2 5 1022   其中：  mKggGm c / 10  根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为： 1 5 7 6  fl n 按《桥规》第 条规定，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道折减 22%，但折减后不得小于用两车队布载的计算结果。 本设计按三车道设计，因此在计算可变作用效应时需进行车道折减。 计算主梁的荷载横向分布系数 (1)跨中的荷载横向分布系数 cm 如前所述，本例桥跨内设有五道横隔梁，具有可靠的横向联结，且承重结构的长宽比为： Bl 所以可按修正刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数 mc。 ①计算主梁抗扭惯矩 IT 对于 T形梁载面，抗扭惯矩可近似按下式计算。  mi iiiT tbcI 1 3 式中： bi和 ti—— 相应为单个矩形截面的宽度和厚度； ci—— 矩形截面抗扭刚度系数； m—— 梁 截面划分成单个小矩形的个数。 对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：  cmt 1 2 6 0 1 0 6 01 哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 15 马蹄部分的换算平均厚度： 图 22示出 IT的计算图式， IT的计算见表 22。 图 22 TI 计算图式（尺寸单位： cm） 表 22 IT计算表 分块名称 bi (cm) ti (cm) iitb ci  ITi = ci bi 3it ( 103m2) 翼缘板① 220 3/1 腹 板② 20 马 蹄③ 45   系数 ci值是根据 t/b 值由姚玲森主编的《桥梁工程》表 262 查得的。  cmt 哈尔滨 工业大学 华德 应用技术 学院 本科 毕业设计 （论文） 16 ② 按修正刚性横梁法计算横向影响线坚坐标值：  51 21i iiijaean 。