20xx年桥梁毕业设计计算书

20xx年桥梁毕业设计计算书内容摘要：

KNPP KK 39。  图 37： 跨中截面弯剪影响线 1号板： ○1 L/2 截面（图 37） （ 1）弯矩 不计冲击： )( QKM  KN m 计入汽车冲击： 9 0 1 . 0 77 0 0 . 2 42 8 6 )1(  QKQK MM  KN m （ 2） 剪力 不计冲击： ) ( QKV = 计入汽车冲击： 8 6 )1(  QKQK VV  KN 2020 级本科毕业设计 第 23 页 共 92 页 图 38： L/4截面弯剪影响线 ○2 L/4截面（图 38） （ 1）弯矩 不计冲击： )( QKM  KN m 计入汽车冲击： 6 7 5 . 7 52 8 6 )1(  QKQK MM  KN m （ 2） 剪力 不计冲击： )( QKV = 计入汽车冲击： )1(  QKQK VV  KN 图 39： 支点剪力计算图示 2020 级本科毕业设计 第 24 页 共 92 页 ○3 支点截面剪力（图 39） 横向分布系数变化区段的长度： ml  m 变化区荷载重心处的内力影响线坐标为  y 不计冲击：  iKiccKQK yPmymmamqV    02    = 计入汽车冲击： )1(  QKQK VV  KN 同理，可以得到 3号板的跨中截面、 L/4 截面、支点截面的弯矩和剪力，计算结果汇总于 表 36中。 表 36： 各板可变作用效应标准值 板号 荷载类别 弯矩 (KN﹒ m) 剪力（ KN） 支点 L/2 L/4 L/2 L/4 支点 1 汽车 2 汽车 3 汽车 注：上表中的汽车 作用效应 值没有计入冲击系数 （三）作用效应组合 公路桥涵结构设计按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合。 1． 承载能力极限状态效应组合 (组合结果见 表 7)  KQGKud SSS 100   0 ：结构重要性系数，本桥 的设计安全等级为一级，取  ； udS ：效应组合设计值 ； GKS ：永久作用效应标准值； 2020 级本科毕业设计 第 25 页 共 92 页 KQS1 ：汽车荷载效应 (含汽车冲击力 )的标准值； 表 37： 空心板承载能力极限状态效应组合表 序号 弯矩 (KN﹒ m) 剪力（ KN） 支点 L/4 L/2 支点 L/4 L/2 1号板 2号板 3号板 从上表中可以看出，弯矩 及剪力均 以边板控制设计。 2．正常使用极限状态效应组合 （ 1）作用短期效应组合 表达式： 39。 KQGKsd SSS  sdS ：作用短期效应组合设计值； GKS ：永久作用效应标准值； 39。 1KQS ：不计冲击的汽车荷载效应 标准值； （ 2）作用长期效应组合 表达式： 39。 KQGKld SSS  《通用规范》 还规定结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时，应采用标准值效应组合，即此时效应组合表达式为： KQGK SSS 1 S ：标准值效应组合设计值； KQGKSS 1, ：永久作用效应、汽车荷载效应 (计入汽车冲击力 )标准值 ； 根据计算得到的作用效应，求得各效应组合设计值，现将计算汇总于表 38： 表 38： 空心板作用效 应组合计算汇总表 序号 作用种类 弯矩  mkNM  剪力  kNV 跨中 4/l 跨中 4/l 支点 作用效用 标准值 永久作用 效应 1g 0 2020 级本科毕业设计 第 26 页 共 92 页 2g 0  GKSggg 21  0 可变作用 效应 车道 荷载 不计冲 击 39。 1KQS 计入冲 击 KQS1 承载能力 极限状态 基本组合 udS (1) 0 (2) udS =(1)+(2) 正常使用 极限状态 作用短期 效用组合 sdS GKS (3) 0 39。 1KQS (4) sdS =(3)+ (4) 使用长期 效用组合 ldS GKS (5) 0 39。 1KQS (6) ldS =(5)+ (6) 弹性阶段截 面应力计算 标准值效 应组合 S GKS (7) 0 KQS1 (8) S =(7)+ (8) （ 四 ） 绘制作用效应包络图 图 310： 边板弯矩包络图（力单位： KN） 主梁换算截面截面几何特性计算 2020 级本科毕业设计 第 27 页 共 92 页 （一） 边 板 1．换算截面面积 cPEP EE =105 /（ 104 ） = pEPc AAA )1(0   =806499+（ ）  2502=818133mm2 2．换算截面重心位置 预应力钢筋换算截面对空心毛截面重心的 静矩 为： )()1(0 PxPEP ayAS   =（ ）  2502 （ ） =6490776mm3 换算截面到毛截面重心的距离 0d 000 ASd =6490776/818133 =8mm（向下移） 因此，换算截面重心至下缘距离和预应力钢筋重心的距离： xy0 = = , Pxp aye  00 == 换算截面重心至上缘距离 sy0 =+8= 3．换算截面惯性矩 0I 2 0200 )1( ppEPcc eAdAII   =152865820202+80649982 +（ ）  =152952659200mm4 4. 换算截面弹性抵抗矩 下缘： xx yIW000  =152952659200/=278146316mm3 上缘： ss yIW000  =152952659200/=25487862mm3 由于其它截面和跨中截面的预应力钢筋重心位置一致，将忽略钢筋受力面积的减少2020 级本科毕业设计 第 28 页 共 92 页 对换算截面的重心位置的影响。 主梁截面强度计算 （一）正截面强度计算 将空心板截面按照等面积、等惯性矩和形心不变的原则换算 成如 图 13 所示的工字形截面换算方法如下： 按面积相等：   21  kk hbcm2 按惯性矩相等： 123kkhb 联立求解上述两式得： kb cm， kh cm 这样，在空心板截面高度、宽度以及圆孔的形心位置都不变的条件下，等效工字形截面尺寸为： 上翼板厚度： 139。  ki hyhcm 下翼板厚度： 239。  kf hyhcm 腹板厚度： 5 2  ki bbb cm 图 313： 空心板换算等效工字形截面（尺寸单位： cm） 截面有效高度 0h =120050=1150cm ,C50 的混凝土 cdf =, φ (7φ s5)钢绞线的抗拉设计强度 pdf =1260 Mpa 跨中截面最大计算弯矩 dM = m, 39。 ih =129mm ,b =362mm， 2020 级本科毕业设计 第 29 页 共 92 页 由水平力平衡，即 0H 可求得所需混凝土受压区面积 ccA 为 25021260  cd ppdcc f AfA mm21520 129=196080mm2 说明 x轴位于 上翼缘内，属于第一 类 T型梁截面。 所以 931520 39。  fccbAxmm  hb mm 跨中 截面的抗 弯承载力 ：   2039。 xhxbfM fcdud   mKNMmKN d  2 2 9 3 4 9 4 0 所以 满足要求。 （二）斜截面强度验算 1．箍筋设计 （ 1） 复核主梁截面尺寸 根据 《公预规》 第 条，矩形 、 T 形和 I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求： 0,30 bhfV kcud  由前面计算知： dV =,fcu,k=50, b=362mm, h0=120050=1150mm 代入上式得 ： 1 5 0 11 1 5 03 6 3  udV KN dV KN1501KN 所以截面尺寸满足要求。 （ 2） 核算是否需要根据计算配置箍筋 0230 bhfV tdd   可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需要按《公预规》 第 条构造要求配置箍筋。 2020 级本科毕业设计 第 30 页 共 92 页 3023   bhf td KN 7500  dV KN 对照 作用效应 汇总表 38各计算截面控制设计的剪力值，板沿跨长相当一部分区段需按计算要求配置箍筋。 为构造和施工方便，本设计预应力混凝土空心板不设斜筋，故计算剪力全部由混凝土和箍筋承担。 为设计方便，假定跨中距离为 x 的截面处的建立按直线变 化，弯矩按二次抛物线变化。 （ 3）剪力图划分 ① 剪力包络图如图 314所示；剪力图如图 315所示。 ② 计算不需要配置计算 剪力筋区段长度 x 1 697 5 x 求得 x = 6451mm 按计算设置剪力钢筋梁段长度 L1=97506451=3299mm。 图 314： 剪力包络图 图 315： 剪力分配图（尺寸单位： cm） ③ 计算 Vd’ （距支座中心 h/2 处截面的计算剪力） 2h =1200/2=600mm )6009 7 5 0(39。 dV 9750  = 2020 级本科毕业设计 第 31 页 共 92 页 剪力全部由混凝土和箍筋来承担。 （ 4）箍筋设计 采用直径为 φ 10的双肢箍筋（ HRB335 级钢筋）， A mm2，则 ：  AnA svsv mm2 一般受弯构件中箍筋常按等间距布 置，为计算简便，计算公式中截面有效高度 h0取跨中及支点截面的平均值 11500 h mm。 跨中纵向配筋百分率 1150362 2502100100 0  bhAP P 支点纵向配筋百分率 1150362 556100100 0  bhAP P 纵向配筋百分率 P 由混凝土和箍筋承受全部计算剪力的条件得： svsvkcucsd ffPbhVV  ,0332139。 0 )(   由以前计算可知 : b=362mm, h0=1150mm, P= 代入 上式可得  1 1 5 03 6 4 4 3   28050)(  sv sv 252  bAs sv svv mm 2． 斜截面抗剪承载力计 算 根据箍筋设计布置图进行空心板斜截面抗剪强度验算。 选择验算截面的起点位置有如下三个： （ 1）距支座中 h/2 处 （ 2）距跨中距离 x=855cm 处（箍筋间距变化处） （ 3）距跨中距离 x=600cm处（箍筋间距变化处） 由《公预规》 第 条知，斜截面抗剪承载力计算应满足下式规定： pbsbcsd VVVV 0 因剪力全部由混凝土和箍筋共同承担，故 2020 级本科毕业设计 第 32 页 共 92 页 csd VV 0 svsvkcucs ffPbhV  ,03321 )(  。