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1、预应力钢筋混凝土先简支后连续T梁塔城大桥计算说明书第 一部分桥梁计算第一章方案比选（一）设计资料公路II级，人群川桥面宽度：净一+2X人行道,2X防撞墙表层为2-3m不等厚强风化泥 岩，下为中分化泥岩，可作为基础 的持力层，容许承载力为桥位处为干沟，常年无水 桥面纵坡：%桥面采用沥青混凝土桥面铺 装，厚6cm。防水层，C40钢筋水 泥混凝土，厚度为14cm8cm。混 凝土桥面设双向横坡，坡度为。 为了排除桥面积水，桥面设置预制 混凝土集水井和 10cm铸铁泄水 管，每20m设置一处。（二）方案比选方案一：3跨40m预应力钢筋混凝 土先简支后连续T梁（详细见总体 布置图（推荐方案）1、方案简介本
2、方案为钢筋混凝土土先简 支后连续T梁。全桥分3跨，每跨 均采用标准跨径40m。桥墩为桩基 桥墩，桥台为埋置式桥台。桥墩直 径为150cm，桩基直径为180cm。 桥台桩基直径为180cm。2、尺寸拟定本桥拟用T梁，净跨径为 40m。T梁顶宽为150cm，高为 230cm，由7块T梁组成。方案二：30+60+30米预应力钢筋 混凝土连续钢构桥（详细见总体布 置图（比较方案）1、方案简介本方案为钢筋混凝土连续钢 构桥。全桥分3不等跨，桥墩为双 薄壁桥墩，桥台为埋置式桥台，桩 基直径为150cm，承台厚度为 300cm。2、尺寸拟定本桥拟用连续箱梁，桥面 行车道宽，人行道两边为米，两边 各设0.5m
3、的栏杆，箱中部高为 300cm，底部最高为450cm，底宽 为 550cm。（三）技术经济比较和最优方 案的选定对编制方案：方案一：技术工艺成熟，施工场地广泛采用工业化施工，可预制 生产；广泛的用于公路建设中。降 低劳动强度，缩短工期，占用的施 工场地少。养护和管理的费用不 大。方案二：技术工艺比较先 进，挂篮悬臂浇注施工，现代化设 备安装，主要用于公路大跨径的桥 梁以及城市通航河道中，建筑高度 和重量都较大，施工周期长。从施工工艺上比较：T梁施 工技术比较成熟，而连续钢构的施 工工艺比较先进，而且施工难度较 大；从施工的合理性和可行性比 较：由于本项目为公路II级，为减 小项目的投资以及加快
4、施工的进 度,40米T梁比连续钢构更适用于 本次设计；从养护和管理的费用上 比较，T梁养护的养护和管理比 连续钢构的养护和管理简单且费用 少。从工程数量以及费用上来讲T 梁主梁、基础钢筋、混凝土的用量 比连续钢构节省。综上所述，采用编制方案 （一），即3跨40m预应力混凝土 先简支后连续T梁为推荐方案（实 施方案）。第二章预应力T梁的计算一、资料及构造布置（一）设计资料1、桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m （墩中心距），全桥共：120米，分3跨，主梁预制长度：，桥面净空：净一米，2X栏杆，2X 米防撞墙计算跨径：。2、设计荷载公路II级，人群荷载m,栏杆重量kN/m，防撞墙重m3、材料及工艺本桥
5、为预应力钢筋混凝土 T型梁 桥，锥形锚具；按后张法制作主梁 预留预应力钢丝孔道，由e=50mm 抽拔橡胶管形成。预应力钢铰线：预应力钢筋采用1X7股钢绞线，其技术见表2-1。种类直径弹性模量抗拉设0 sX105122-12）非预应力钢筋：R235 和HRB335 表 2-2钢筋种类弹性模量抗拉设计强度抗压设计强度标准强度R235 X10 5 MPa195MPa195 MPa235 MPaHRB335X10 5 MPa280 MPa280 MPa335 MPa3）混凝土： T梁C50、桥面混凝土铺装层C40；栏杆、人行道为C25 ；桥面面层为沥青混凝土。混 凝土技术指标见表2-3。3、中华人民共
6、和国行业标准.公 路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）混凝土技术指标4、中华人民共和国交通部颁标准.表2-3公路地基与基础设计规范.桥横断面布置图以及截面尺寸图中华人民共和国行业标准.公1、2-1。路桥涵设计通用规范（JTG1、主梁间距与主梁片数D60-2004)全桥宽米，主梁间距米，因此2、中华人民共和国行业标准.公共设7片主梁，根据一些资料，主梁的梁高选用米详细布置见下图路钢筋混凝土及预应力混凝土2-2：2-2内梁横断面桥涵设计规范（JTG D62-2、横截面沿跨长的变化，该梁的翼板厚度不变，马蹄部分逐渐抬咼，梁端处腹板加厚到与马蹄等宽。3、计算截面几何特性分块面积分块面积180
7、06642976形心至上缘距(cm)16120分块面积对上缘静矩S = A xY(cm3) ii3=2X11080010624357120分块面积的自身惯矩I (m 4)o259200280687219321454040246528273198304其中截工S-、 i 679112扌面形心至上缘距离:679112 = 98.82cm6872i4、检验几面效率指标p （希望在以上）核心距:工I工A y矩=6=1=68722368筈=58-ms截面效率指标:58.09 x 2.230表明以=0.5050.5（上初拟的主梁跨中截面是合理的三）横隔梁的布置由于主梁很长，为了减小跨中弯矩的影响梁,，全梁
8、共设了9道横隔分别布置在跨中截面、两个四分点、两个八分之一点、两个八分三及梁端。考虑施工方便和钢筋布置，横隔梁厚度上端为16cm,二、作用效应计算作用效应的计算包括永久作用计算和可变作用效应的计算。（一）永久作用效应计算1、T梁自重（第一阶段结构自重）g12、桥面系自重（第二阶段结构自重）g2人行道及防撞墙重力单侧：+ =种类gI0gII0g=gI+gII0二）可变作用效应计算(kN/m)1、冲击系数和车道折减系数对公桥面铺装：每延米自重：XX23 =路II级为1+u,其他活载不计。以(kN/m)下为荷载横向分布系数的计算:由此得空心板每延米总重力g为:（1）跨中截面的荷载横向g =g1=（k
9、N/m）（第一阶段结构自I重）分布系数me本桥跨内有三道横隔g =g = （kN/m）（第二阶段结构自II 2重）梁，具有可靠的横向联结，且承重结构的长宽比为:由此可计算出简支空心板永久作用（自重）效应，计算结果见表2-吕=38?=3-22所以可选用偏4。心压力法来绘制横向影响线和计算永久作用效应汇总表横向分布系数m。表2-4a.计算主梁抗扭惯矩计算作用4i跨径(KN/m)l(m)项目作用作用效应M（KN m）作用效应V（KN）跨中(8 gi 2)1跨4(丄 gl 2 )32支点(2gi)丄跨4(4 gl)跨h 中翼板的换算平均高度:求主梁截面重心位置ax呼=16.0cm对于T梁截面c.按偏心
10、压力法计算横向影I = c b 13Ti i ii =1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mi梁截面划分成单个矩形 截面的块数。主梁抗扭惯矩计算查表：对于翼板t /b = 0.16/1.5 = 0.1067，查表得响线竖标值求出1号梁在两个边主梁的 横向分布影响线竖标值为：计算荷载横向分布系数。因为本工程为T型主梁， 采用偏心压力法，由此可得1号梁 的横向分布系数最大，故只需计算 1号梁的横向分布系数，主梁共设 7片主梁，为了施工方便，所以边 跨和中跨采用的配筋相同，即为都 采用1号梁的配筋。设零点至1号c = 0.3101梁位的距离为X，则对于梁肋t /b
11、 = 0.16/(2.3 -0.16) = 0.07 V，查2 2表得c =-13由公式得It = 0.3 1 0 x 230 x163 + (230 -16) x163 x -x0.4286 x1.5 - x0.142，解得x=。公路II级：汽车荷载m =* 1工耳=1cq2 q 2(x +x +x +x )x q1 q2 q3q410 428=_x (5.51 + 3.71 + 2.41 + 0.61)=0.00584m4 2676=0.387人群荷载b.计算抗扭修正系数B其中L =竺8 = 3.702 ,2与B 10主梁n有关的系数，查表，n=7时，g二，并取G二0.418心八m =耳=
12、 x 6.53 = 0.404 cr r 6.762、活载作用内力计算内力1）弯矩| WWEx5.84x10-31 +1.021x 3.7022由汽车作用在一块板上的内Mm（q 0 + Py ）（不计入冲击时）汽k k k k跨中弯矩（见图2-3）为：不计冲击系数M = 1.0 x 0.387 x 7.875 x 9.27 x 38.88 十 2 + 236.6 x 9.27 2 q计入冲击系数M = 1.125 x 1398.01 = 1572.76kN m2 q式中：1+卩冲击系数，与f亠可f 2l J G/ 桥梁自振频率/有关， g式中：l结构计算跨径（m）；E结构材料弹性模量（N/m2）；I结构跨中截面截面惯c矩（m4）；m结构跨中处的单位长c度质量（kg/m，当换算为重力单位时为 Ns2/m2），m 二G/g；cG结构跨中处每延米结构重力（N/m）；g重力加速度，g=9.81m/s2。有前面得汽车荷载采用公路II荷载，它由车道荷载和车辆荷载组成。桥 规规定桥梁结构整体计算采用车 道荷载。由公路II荷载由q=（KN/m）k的均布荷载和P =（KN）的集中荷载k两部分组成。而计算剪力效应时，均布荷载P=X=Ok公路II级汽车作用下弯矩:四分之一
