富渔四级公路兰滩溪桥施工图及施工组织设计-跨径16m

PAGE富渔四级公路兰滩溪桥施工图及施工组织设计——跨径16m目录摘要………………………ⅠABSTRACT……………………Ⅱ目录摘要………………………ⅠABSTRACT……………………Ⅱ钢筋混凝土简支梁桥设计计算书1上部结构设计…………………11.1设计资料……………………11.1.1桥面净空………………11.1.2主梁跨径和全长………………………11.1.3设计荷载………………11.1.4材料……………………11.1.5设计方法………………11.1.6结构尺寸………………11.1.7设计依据………………21.2主梁的计算…………………21.2.1主梁的荷载横向分布系数……………21.2.2作用效应计算…………81.2.3持久状况承载力极限状态下截面设计、配筋与验算………………161.2.4持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算……261.2.5持久状况正常使用极限状态下挠度验算…………271.3横梁的计算………………291.3.1横梁弯矩的计算………………………291.3.2横梁截面配筋与验算…………………301.3.3横梁剪力效应计算及配筋设计………1.3.4横梁接头钢板及焊缝计算……………331.4行车道板的计算…………361.4.1计算图式………………361.4.2永久荷载及其效应……………………361.4.3截面设计、配筋与强度验算…………381.4.4桥面连续设计…………381.5支座计算…………………451.5.1选定支座的平面尺寸…………………451.5.2确定支座厚度…………451.5.3验算支座的偏转………………………462下部结构设计………………482.1设计资料…………………482.1.1设计标准及上部构造………………482.1.2水文地质条件………………………482.1.3材料…………………482.1.4桥墩尺寸……………482.1.5设计依据……………492.2盖梁计算…………………492.2.1荷载计算………………492.2.2内力计算………………562.2.3截面配筋设计与承载力校核…………592.3桥墩墩柱计算……………612.3.1荷载计算………………622.3.2截面配筋计算及应力验算……………642.4钻孔灌注桩计算…………662.4.1荷载计算………………662.4.2桩长计算………………682.4.3桩的内力计算（m法）………………692.4.4桩身截面配筋与强度验算……………712.4.5墩顶纵向水平位移验算………………73钢筋混凝土简支梁桥施工组织设计1编制依据………………………791.1编制依据……………………801.2编制原则……………………802工程概况………………………802.1工程规模及结构形式………………………802.2自然条件……………………812.3地质情况……………………812.4施工条件……………………823施工部署………………………823.1工期安排……………………823.2施工组织……………………824施工总平面布置……………845施工准备………………………855.1技术准备……………………855.2施工现场准备………………855.3机械设备配置………………856施工方案………………………856.1桥下部结构施工……………856.2桥上部结构施工……………906.3其他应说明的事项…………947季节性施工措施……………957.1冬季施工措施………………957.2雨季施工措施………………958质量，工期，安全，环保保证措施……………………968.1施工质量管理体系…………968.2施工质量控制体系…………978.3监控量测……………………988.4质量保证措施………………998.5工期保证措施……………1008.6各施工要素的质量控制措施……………1038.7文明施工措施……………1059进度计划横道图，劳动力计划安排……………………1069.1大桥施工进度横道图……………………1069.2劳动力、机具、材料投入计划安排…………………10710各施工工艺流程图………………………10910.1桥梁安装施工工艺流程图………………10910.2桥面砼铺装施工工艺框图………………11110.3钢筋砼墩台身施工工艺框图……………11210.4钢筋砼涵式小桥、盖板涵施工工艺框图………………11310.5吊车安装小桥梁板，盖板施工工艺框图………………114结论……………115参考文献………………………116致谢……………117摘要毕业设计是高等工科学院校本科培养计划中最后一个重要的教学环节，目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课，技术基础课及各类必修和选修课理论，基本知识和基本技能，分析和解决实际问题的能力。毕业设计的全过程是在巩固已学课程的基础上，学会考虑问题，分析问题和解决问题，并可以继续学习到一些新的专业知识，以及创新意识。首先是熟悉设计任务，本设计题目是——《钢筋混凝土简支梁桥及施工组织设计——四级公路，跨径16m》，根据设计原始资料，拟定分孔布置，选择上、下部结构形式。其次是查阅相关的文献资料，选出适合本设计的有关数据和设计方法。然后是针对本设计提出的说明和设计要求进行桥型的选择、结构选择、力学计算、钢筋选配和强度验算、支座计算、墩台及基础计算、绘制施工图、施工组织设计等。其中比较重要的知识点有力学计算方法——G—M方法，钢筋选配——钢筋种类及选用尺寸，施工组织设计——施工方案措施及进度计划横道图等。关键词毕业设计，钢筋混凝土简支梁桥，G—M方法ABSTRACTGraduationDesignisthescientificinstitutionsofhigherundergraduatetrainingprogramlastoneimportantaspectofteaching,purposeistohelpstudentsdevelopthecompletionoftheplaninbasicsubjects,technologyandvariousbasicsubjectsrequiredandelectivecoursestheory,basicknowledgeandbasicskillstoanalyzeandsolvepracticalproblems.GraduationDesignisthewholeprocessofconsolidationintheschoolcurriculum,basedontheInstitutetoconsiderandanalyzeissuesandsolveproblems,andcancontinuetolearnsomenewexpertiseandinnovation.Thefirstisfamiliarwiththedesigntask.Thedesigntheme--"ReinforcedConcreteBeamBridgeConstructionandDesign--fourhighways,Span16m",AccordingtotheoriginaldesignInformation,Choice-holelayoutset,Choiceoftheupperstructureandthelowerpartofthestructure.Second,accesstotherelevantliteratureselectedforthedesignofthedataanddesignmethods.Thenreferencetothedesignofthedescriptionanddesignrequirementsforthechoiceofthebridgestructure,MechanicalCalculation,Reinforcedmatchingandcheckingintensity,Calculationofbridgebearings,BridgePierandthebasisofcalculation,Drawingconstructionplans,ConstructionOrganizationDesign,etc.Themoreimportantpointistheknowledgemechanicalcalculationmethods--G-M,Matchingsteel--steeltypeandsizeselection,ConstructionDesign--ConstructionprogrammeasuresandprogramBarGraphetc.KeywordsGraduationDesign，ReinforcedConcreteBeamBridge，MethodofG-MPAGE1171上部结构设计1.1设计资料1.1.1桥面净空净—6+2×1人行道1.1.2主梁跨径和全长标准跨径：=16.00m（墩中心距离）计算跨径：=15.600（支座中心距离）主梁全长:=15.96(主梁预制长度)1.1.3设计荷载公路——Ⅱ级，=16m<50m所以人群荷载标准值为3KN/㎡1.1.4材料钢筋：主筋用HRB335钢筋，其它用HPB235钢筋，混凝土用C30号1.1.5计算方法：极限状态法1.1.6结构尺寸。如图下：图1－1主梁结构图示1.1.7设计依据1.1.7.1《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），简称《桥规》；1.1.7.2《公路桥涵地基与基础设计规范》(JDJ024-85)，简称《基规》；1.1.7.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004），简称《公预规》。1.2主梁的计算1.2.1主梁的荷载横向分布系数1.2.1.1跨中荷载矩横向分布系数（按G-M法）主梁的抗弯及抗扭惯矩和求主梁截面的重心位置如图下：图1－2主梁断面图平均板厚=1/2(8+14)=11cm=T形截面抗拒惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭截面的抗扭惯矩之和，即:=故：单位抗弯及抗扭惯矩：横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度计算如图下：图1－3横梁断面图横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即：表1.0根据比值可查下表c/l0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.9830.9360.8670.7890.710.6350.5680.5090.4590.416求得：求横梁截面重心位置横梁的抗弯和扭惯矩和：查表得,但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半，可取查表得：单位抗弯及抗扭惯和：1.2.1.1.3计算抗弯参数和抗弯参数—桥宽的一半—计算跨径按《公预规》取,计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知,查图表，可得表中值：表1.1各个位置的K值表梁位荷载位置b0.920.940.991.061.081.060.990.940.921.061.121.121.121.050.990.90.850.781.311.261.211.121.000.890.790.720.651.561.421.261.110.950.820.720.650.561.911.571.311.080.900.760.640.360.140.710.861.001.161.211.161.000.860.711.561.471.361.281.130.920.640.360.142.392.091.791.421.000.650.24-0.17-0.533.372.782.091.440.900.38-0.18-0.57-1.054.303.502.441.560.720.13-0.55-1.07-1.66用内插法求各梁位处值如图下：图1－4荷载位置图（尺寸单位：cm）1号、5号梁2号、4号梁3号梁：(系梁位在0点的K值)表1.2列表计算各梁的横向分布影响线坐标值梁号计算式荷载位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b1号1.6331.4511.2701.1040.93960.8080.70340.6310.5053.5632.9302.1631.4650.8630.328-0.257-0.674-1.177-1.930-1.479-0.893-0.3610.07660.4800.96041.3051.682-0.326-0.250-0.151-0.0610.0130.0810.1620.2200.2843.2372.6802.0121.4040.8760.409-0.095-0.454-0.8930.64740.5360.40240.2810.1750.082-0.019-0.091-0.1792号1.2111.2051.1741.121.020.930.8340.7720.7022.0531.8441.6201.3651.0520.7570.3980.040-0.265-0.842-0.639-0.446-0.245-0.0320.1730.4360.7320.967-0.142-0.108-0.075-0.041-0.0050.0290.0740.1240.1621.9111.7361.5451.3241.0470.7860.4720.169-0.1030.3820.3470.3090.2650.2090.1570.0940.033-0.0213号0.920.940.991.061.081.060.990.940.920.710.861.001.161.211.161.000.860.710.210.08-0.01-0.10-0.13-0.100.010.080.210.0350.014-0.002-0.017-0.023-0.017-0.0020.0140.0350.6750.8740.9981.1431.1871.1430.9980.8740.6750.1350.1750.2000.2290.2370.2290.2000.1750.135绘制横向分布影响线图（如下图）求横向分布系数。按照《桥规》4.3.1条和4.3.5条规定：汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m，人群荷载取，人行道板以1.2KN竖向力集中作用在一块板上。各梁横向分布系数：公路——Ⅱ级：图1－5各个梁的影响线分布图人群荷载：人行道板：1.2.1.2梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆法）公路——Ⅱ级：1.000=0.500图1－6图1－7人群荷载：1.2.2作用效应计算1.2.2.1永久作用效应永久荷载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担，计算见表表1.3钢筋混凝土T形梁的永久荷载计算构件名构件简图及尺寸（cm）单元构件体积及算式()容重()每延米重量（KN/m）主梁25横隔板中梁的边梁25桥面铺装2324一侧人行道部分每2.5m长时重12.42KN,1.0m长时重12.35/2.5=4.94KN/m。按人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为：1号、（5号）梁：2号、（4号）梁:3号梁:各梁的永久荷载汇总于表4表1.4各梁的永久荷载（单位：KN/m）梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1(5)2(4)39.79.79.70.7751.5501.5502.291.821.4924.204.204.2016.96517.2716.942永久作用效应计算表1.5影响线面积计算见影响线面积永久作用效应计算见表表1.6永久荷载内力计算表梁号1(5)2(4)316.96517.2716.94232.4232.4232.42516.08525.35515.7616.96517.2716.94222.8222.8222.82387.14394.10386.6216.96517.2716.9427.87.87.8132.327134.706132.1481.2.2.2可变作用效应汽车荷载冲击系数：简支梁的自震频率为：l——结构的计算跨径（m），E——结构材料的弹性模量（N/），——结构跨中截面的截面惯矩（）当1.514时，公路——Ⅱ级均布荷载及影响线面积。按照《桥规》4.3.1条规定，公路——Ⅱ级车道荷载按照公路——Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用，即均布荷载=7.875KN/m，由于5〈ｌ〈50所以，表1.7公路－Ⅱ级及其影响线面积表117.875166.830.427.875166.82.827.875166.87.87.875166.81.95人群荷载（每延米）:可变作用效应（弯矩）计算（表1.8至表1.10）表1.8公路－Ⅱ级产生的弯矩（单位KN.M）弯矩效应10.3950.3951.3287.87530.4222.82166.83.9002.295490.84368.1520.41150.411530.4222.823.9002.295511.34383.5330.42050.420530.4222.823.9002.295522.52391.91表1.9人群产生的弯矩（单位KN.M）10.5960.5962.252.2530.4222.8240.79330.60220.3650.3652.252.2530.4222.8224.98218.74130.310.312.252.2530.4222.8221.21815.917基本荷载组合：按《桥规》4.1.6条规定，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为：永久荷载作用分项系数：；汽车荷载作用分项系数：；人群荷载作用分项系数：；表1.10弯矩基本组合梁号内力永久荷载人群汽车①②③④⑤1516.0840.739490.841216.89387.1430.602368.15811.402525.3524.982511.341236.85394.1018.741383.53927.773515.7621.218522.521236.78386.6215.917391.91927.40注：——桥梁结构重要性系数，取0.9；——与其它可变荷载作用效应的组合系数，取0.8。可变荷载剪力效应计算计算可变荷载剪力效应应计入横向分布系数沿桥跨变化的影响。通常分两步进行，先按跨中的由等代荷载计算跨中剪力效应；再用支点剪力荷载横向分布系数并考虑支点至=3.9m为直线变化来计算支点剪力效应。剪力计算时，按照《桥规》4.3.1条规定，集中荷载标准值需乘以1.2的系数。跨中剪力的计算(见表1.11至表1.12)表1.11公路——Ⅱ级产生的跨中剪力（单位：KN）梁号内力弯矩效应1.03951.3287.8751.95200.160.560.5520.411563.0830.420564046表1.12人群荷载产生的跨中剪力（单位：KN）梁号内力10.5962.2522.68220.3651.64330.311.395支点剪力的计算（见表1.13至表1.15）计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为：支点处按杠杆法计算的按跨中弯矩的横向分布系数(同前)支点至和间按直线变化（见下图）图1－8支点剪力效应计算式为：式中：——相应于某均布活荷载作用处的横向分布图纵坐标；——相应于某均布活荷载作用的数值；——相应的某集中活载的数值。人群均布荷载产生的支点剪力效应计算式为：式中：——跨中横向分布系数；——支点处横向分布系数。梁端剪力效应计算：表1.13汽车荷载作用下如上图所示，计算结果见下表梁号剪力效应11.328105.0721.328168.12731.328199.00人群荷载作用如下图，计算结果见表1.14由表1.15可知：剪力效应以3号梁（最大）控制设计。图1－9表1.14可变作用产生的支点剪力计算表（单位：KN）梁号123公式计算值表1.15剪力效应组合表（单位：KN）梁号剪力效应永久荷载人群汽车1132.32712.84105.07288.24402.68260.5578.9962134.7064.124168.127361.47901.64363.0881.1373132.1484.19168.69359.49301.39564.4682.626注：——桥梁结构重要性系数，取0.9；——与其它可变荷载作用效应的组合系数，取0.8。1.2.3持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算1.2.3.1配置主筋：由弯矩组合表1.10可知，2号梁值为最大，考虑到施工方便，偏安全地一律按2号梁计算弯矩进行配筋。设钢筋净保护层为3cm，钢筋中心至底边距离a=10.5cm，则主梁有效高度已知1号梁跨中弯矩，判断：——混凝土轴心抗压设计强度，C30混凝土，——T形截面受压区翼缘板计算厚度，——结构重要性系数，取0.9那么，由单筋矩形正截面受压公式：求解得到.按照《公预规》5.2.3条。选用和钢筋：钢筋布置如下图，设钢筋重心位置为：图1-10(尺寸单位:cm)实际有效高度：﹪>0.15﹪故，含筋率满足规范要求1.2.3.2持久状况截面能力极限状态计算：按截面实际配筋值计算受压区高度为：截面抗弯极限状态承载力为：满足规范要求。1.2.3.3根据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置由表1.15可知，支点剪力效应以2号梁为最大，为偏安全设计，一律用2号梁数值。跨中剪力效应以3号梁最大，一律用3号梁为准。假定有通过支点。按照《公预规》9.3.10条的构造要求：根据《公预规》5.2.9规定，构造要求需要满足：按《公预规》5.2.10规定：介乎两者间应进行持久状况截面抗剪极限状态承载力验算。斜截面配筋的计算图式。按《公预规》5.2.6与5.2.11规定：a最大剪力取用距支座中心h/2处截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承担60﹪,弯起钢筋（按45度）承担40﹪；b计算第一排（从支座向跨中计算）弯起钢筋时，取用距支座中心h/2处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。c计算以后每一排弯起钢筋时，取用前一排弯起钢筋弯起点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。弯起钢筋配置计算图式如图图1-11(尺寸单位:cm)由内插可的得：距梁高h/2处的剪力效应：,其中相应各排弯起钢筋位置与承担的剪力值见表表1.16相应各排弯起钢筋位置与承担的剪力值见斜筋排次弯起点距支座中心距离（m）承担的剪力值斜筋排次弯起点距支座中心距离（m）承担的剪力值121.22.3127.43111.696343.44.595.9780.24各排弯起钢筋的计算，按《公预规》5.2.7条规定，与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪能力（KN），按下式计算：式中：已知本设计用：式中：则每排弯起钢筋的面积为：在近跨中处，增设辅助斜筋，按《公预规》5.2.11规定，弯起钢筋的弯起点应设在按抗弯强度计算不需要该钢筋的截面以外不小于外，本设计满足要求。主筋弯起后持久状况计算承载能力极限状态正截面承载能力校核：计算每一弯起截面的抵抗弯矩时，由于钢筋根数不同，其钢筋的重心位置亦应不同，则有效高度大小不同，此处系估算，可用同一数值，其影响不会很大。钢筋的抵抗弯矩为：=钢筋的抵抗弯矩为：跨中截面的总的钢筋抵抗弯矩为：全梁抗弯承载力效核见下图：图1-121.2.3.4箍筋配置按《公预规》5.2.11规定：箍筋间距的计算公式为：式中：选用双肢箍筋（Q235级钢筋的），则面积;距支座中心处的主筋为,代入上式，可得：选用.根据《公预规》9.3.13规定，在支座中心向跨径方向长度不小于1倍梁高范围内，箍筋间距不宜大于100mm。综上所述，全梁箍筋的配置为2φ8双肢箍筋；由支点至距支座中点2.3m处，则配箍率分别为：当当均大于规范规定的最小配箍率：R235钢筋不小于0.18％的要求。1.2.3.5斜截面抗剪承载能力验算：按《公预规》5.2.6规定，斜截面抗剪强度验算位置为：图1-13（1）距支座中心(梁高的一半)处截面；（2）受拉区弯起钢筋弯起点处的截面；（3）锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面；（4）箍筋数量或间距有改变处的截面；（5）受弯构件腹板宽度改变处的截面；即有：a距支座处截面1—1，相应的b距支座中心1.2m处截面2—2，相应的c距支座中心2.3m处截面3—3，相应的d距支座中心3.4m处截面4—4，相应的e距支座中心4.5m处截面5—5，相应的应注意的是：此时的为计算的通过斜截面顶端正截面内的最大剪力（kN）和相应于上述最大剪力时的弯矩。最大剪力在计算出C值后，可内插求得；相应的弯矩可从按比例绘制的弯矩图上量取。按《公预规》5.2.7条规定：受弯构件配有箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪强度验算公式为：式中：斜截面水平设影长度C按下式计算：式中：m——斜截面受压端正截面的剪跨比，,当m>3时，取m＝3，为了简化计算可近似地取C值为：C=（125.28+119.40）1/2=122.34cm由C值可内插求得各斜截面顶端处的最大剪力和相应的弯矩。按《公预规》取斜截面1—1：截割两组弯起钢筋，则纵向钢筋的含筋率斜截面2—2：截割两组弯起钢筋，则纵向钢筋的含筋斜截面3—3：截割两组弯起钢筋，则纵向钢筋的含筋斜截面4—4：截割两组弯起钢筋，则纵向钢筋的含筋斜截面5—5：截割两组弯起钢筋，则纵向钢筋的含筋1.2.3.6持久状况斜截面抗弯承载能力状态验算：钢筋混凝土梁斜截面抗弯承载能力不足而破坏的原因，主要是由于受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不当而造成。根据设计经验，如果纵向受拉钢筋与弯起钢筋在构造上注意按规范构造要求配置，斜截面抗弯承载能力可以得到保证而不必进行验算。验算斜截面抗弯承载能力的位置，按《公预规》5.2.12规定选取。其最不利的斜截面水平投影长度按下式通过试算确定：式中：——按荷载计算通过斜截面受压端的正截面内相应于最大弯矩组合设计时的剪力组合设计值。一组（二根）弯起钢筋可承受的剪力：一组（双肢）箍筋可承受的剪力：验算距支座中心处斜截面：箍筋间距为10cm,若斜截面通过6根箍筋、1组斜筋时（约距支座中心1.2m）:如图所示最不里利的斜截面在1.20至1.25m间，此处最大计算弯矩。则：图1-14(尺寸单位:cm)按《公预规》5.2.12条规定，斜截面抗弯承载能力应按下式进行验算：式中：——纵向受拉钢筋合力点至受压区中心点的距离，本设计中;——与斜截面相交的同一平面内箍筋合力点至受压区中心点的距离，本设计中——与斜截面相交的同一平面内箍筋合力点至斜截面受压端的水平距离，本设计截取6根箍筋。斜截面抗弯承载能力满足设计要求。1.2.4持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算按《公预规》6.4.3条规定，最大裂缝宽度按下式计算：其中：,其中为长期荷载效应组合下的内力，为短期荷载效应组合的内力；:取3号梁的弯矩效应组合：短期效应组合：长期效应组合：选短期组合时，钢筋应为：满足《公预规》6.2.4要求。但是，还应满足9.3.8条规定：在梁腹高的两侧设置直径为的纵向钢筋，以防止产生裂缝。若用，则介乎0.0012至0.002之间，可行。1.2.5持久状况正常使用极限状态下挠度验算按《公预规》6.5.1条和6.5.2条规定：式中：n为钢筋的弹性模量与混凝土的弹性模量的比值化简：解方程得：全截面对重心轴的惯性矩：全截面抗裂边缘弹性抵抗矩：为开裂截面的惯性矩，按下式计算：下式中的n为为钢筋的弹性模量与混凝土的弹性模量的比值=根据上述的计算，结构的自重弯矩为525.35KN.m。公路—Ⅱ级可变荷载永久作用：可设预拱度消除由永久作用影起的挠度可变作用（汽车）：可变作用（人群）：式中：根据《公预规》6.5.3规定，当采用C40混凝土以下时，挠度长期增长系数施工中通过预拱度消除永久作用挠度，则：，符合规范要求。1.3横梁的计算1.3.1横梁弯矩的计算（用G—M法）对于具有多根内横梁的桥梁，由于主梁跨中处的横梁受力最大，横梁跨中截面受力最不利，故通常只要计算跨中横梁的内力，其他横梁可偏安全地仿此设计。从主梁计算已知和=0.1688，当时，查G—M法用表并内查计算，列入表1.17内。荷载位置从0到间的各顶数值均与0到间数值对称，故未列入表1.17对应的数值表荷载位置系数项0-0.228-0.112-0.0020.1100.235-0.080-0.0260.0180.0850.1900.1480.0860.020-0.025-0.0450.0250.0150.003-0.004-0.008-0.203-0.0970.0010.1060.227-0.812-0.3880.0040.4240.908-3.1668-1.51320.01561.65363.5412注：计算荷载峰值车道荷载沿桥跨的布置，应使跨中横隔梁受力最大，如图：图1-15(尺寸单位:cm)对于纵向一列车道荷载的正弦荷载峰值为:公路—Ⅱ级车辆荷载：计算跨中横隔梁中间截面的弯矩首先由值绘出横隔梁弯矩影响线，然后按横向最不利位置布置，如下图：横隔梁中间截面弯矩影响线图1-16在车道荷载作用下，中间截面（f=0）的最大正弯矩为：最大负弯矩（两列车道荷载分开靠两边排列）为：1.3.2横梁截面配筋与验算1.3.2.1正弯矩配筋：把铺装层折作3cm计入截面，则横梁翼板有效宽度为（下图图1-17）:1/3跨径：640/3＝213cm按规范要求取小的，即图1－17（尺寸单位：cm）图1－18（尺寸单位：cm）按《公预规》5.2.2条规定： 解方程，得到：x=0.0031mx=0.31cm由公式得：选用。此时：验算截面抗弯承载力：横梁正截面含筋率﹪=0.333﹪，大于《公预规》9.1.12规定的受拉钢筋最小配筋百分率0.20﹪。1.3.3横梁剪力效应计算及配筋设计计算横梁各主要截面处的剪力影响线坐标如下图所示。据此绘制影响图，加载求出值。图1－19（尺寸单位：cm）经过比较，2号梁位处截面的为最大。2号梁右截面（a图）2—3号梁中点（b图）荷载以轴重计，剪力效应计算：考虑公路级荷栽组合，并取提高系数为1.40，则取用的剪力值为：按《公预规》5.2.9～5.2.10条抗剪承载力验算要求：计算剪力效应，介乎两者之间，横梁需配置抗剪钢筋。拟全部采用箍筋来承受剪力，选取箍筋为双肢。按《公预规》5.2.11规定，箍筋间距按下式计算：式中：故箍筋间距为：取，则﹪>，满足规范规定的构造要求。1.3.4横梁接头钢板及焊缝计算13.4.1主筋与接头仿办的焊缝长度C值计算采用16锰钢板，板厚12mm，焊缝高度可取用8mm，双面焊。按规范规定，贴角焊缝最小厚度。已知HRB335级钢筋，。则焊缝长度C为：1.3.4.2斜拉钢筋面积计算并确定其锚固长度值横梁接头处剪力假定由上下两个接头平均分摊，各负担一般，并计入剪力集中的影响而乘以1.40系数。以2号梁与3号梁之间的横梁接头处的为最大。斜筋所承受的斜拉力：选用，则：考虑到其是有铺装层与连接盖板等，强度是充分的。斜拉钢筋的锚固长度为：1.3.4.3选用接头钢板尺寸从计算上看，需要的钢板尺寸不大，但为了满足构造要求，选用尺寸为□的钢板。如图所示：图1－20（尺寸单位：cm）1.3.4.4接头盖板计算（1）盖板强度计算拟选用4块锰钢板为接头盖板，横梁内主筋和斜筋面积的总和为：4块钢板的总面积，因为钢板的容许应力高于钢筋的容许应力，故钢板的强度可靠。钢板的构造示意图如下图。（2）盖板的焊缝计算图1－21（尺寸单位：cm）为便于计算，作下述假定：a.横梁接头处最大弯矩和最大剪力同时发生；b.按等强度原理，即假定主钢筋应力用足;c.荷载作用在横梁的竖直平面内，横梁不发生扭转。这样一来：;（钢筋重心与钢板重心的距离）；把剪力效应移至钢板重心处时：则有：N产生的水平方向剪应力（由8条焊缝共同承受）：式中：——产生的垂直方向剪应力：由组合弯矩产生的扭矩剪应力，可用近似公式计算：式中：（全部焊缝对形心的极惯矩）图1－22按规范规定，即：实际焊缝厚度为，满足要求。1.4行车道板的计算1.4.1计算图式考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道板可按两端固结和中间铰接的板计算。见下图：图1－23（尺寸单位：cm）1.4.2永久荷载及其效应1.4.2.1每延米板上的恒载：沥青混凝土面层：25号混凝土垫层；梁翼缘板自重：每延米板上的恒载合计：1.4.2.2永久荷载产生的效应弯矩：剪力：1.4.2.3可变荷载产生的效应公路—Ⅱ级：以重车后轮作用于铰缝线上为最不利荷载位置，此时两边的悬臂板各承担一半的车轮荷载。如下图所示：图1－24（尺寸单位：cm）按《桥规》4.3.1条后车轮着地宽度及长度为：，顺行车方向轮压分布宽度：垂直行车方向轮压分布宽度：荷载作用于悬臂根部的有效根部宽度:单轮时：按照《桥规》4.3.2条规定，局部加载冲击系数:作用于每米宽板条上的弯矩为：单个车轮时：取大值：当时，作用于每米宽板条上的剪力为：4、荷载组合；按《桥规》4.1.6条。恒+汽：故行车道板的设计作用效应为：，1.4.3截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度，净保护层。若选用钢筋，则有效高度为：按《公预规》5.2.2条:验算。按《公预规》5.2.2条规定：查有关板宽1m内钢筋截面与间距表，当选用钢筋时，需要钢筋间距为15cm时（见下图），此时所提供的钢筋截面面积为：图1－25（尺寸单位cm）按《公预规》5.2.9规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求，即：按《公预规》5.2.10条：故不需要进行斜截面抗剪承载力计算，仅按构造要求配置箍筋。板内分布钢筋用，间距取＠=25cm。承载力验算：承载力满足要求。1.4.4桥面连续设计1.4.4.1．连续板桥面设计简支梁桥桥面连续，既具有计算简单、施工迅速、预制规格化等优点，又有着行车舒服，养护方便，故在国内外推广较快。目前国内外常用的桥面连续的形式又三种：其一用矩形截面钢筋混凝土板作的固结连续板，这种形式钢筋用量较多，且由于混凝土承受较大的拉应力，容易开裂，雨水渗透要引起钢筋锈蚀；其二用钢筋混凝土板做的铰接连续板，这种形式虽然受力性能得到改善，因为板端断开可以释放其拉应力，但是构造复杂，施工也不方便；其三式用粗钢筋做成连接杆，即在相邻两孔主梁顶面的端部用强度较高的粗钢筋连接，依靠钢筋传递水平力，钢筋两端锚固在梁顶端部的混凝土内。仅在梁端两支点长度范围内的钢筋包上柔软的垫层，钢筋在垫层内可以做微小的上下移动，已适应梁体由于受荷载后挠曲引起的梁端转动。柔性垫层具有良好的防腐蚀性能，并使钢筋完全与混凝土隔开，钢筋不承受局部轮重的压力。下图为应用连接杆作桥面连续的。分析比较三种连接形式的利弊，可知连接杆比连接板安全可靠，施工简便，用料节省，而且由于每根主梁所需的连接钢筋根数不多，只需布置2根20～25cm的钢筋就足够了。另外，在桥面现浇层中布置钢筋网（在连接处不断开），以提高桥面连接缝处的抗拉能力。为了使桥面平整，美观，以混凝土桥面上铺一层3cm左右的沥青混凝土面层作为磨耗层，可使假缝处产生的裂缝不致明显地反映到面层上，还可以提高桥面的使用质量。图1－26（尺寸单位：cm）1－沥青混凝土面层；2－桥面放水层；3－混凝土现浇层；4－连接钢筋；5－桥面板梗肋处；7－沥青涂层；8－柔性垫层；9－软套管1.4.4.2连接筋（杆）的计算连接杆可视为梁端固结的梁计算荷载效应，在永久作用，可变作用和温度变化下呈现拉弯构件受力状况。可变荷载作用和主梁梁端的转角，位移等使连接杆受弯曲；温度变化所引起主梁胀缩以及制动力等作用将使连接杆承受拉力。（1）按受弯构件计算作用效应连接杆位于两主梁梁端之间，将承受自身恒载和作用其上的二期恒载（如面层）以及可变荷载的作用。鉴于连接杆自身恒载很小，且连接杆钢筋又有防腐层，软垫层包裹，它和混凝土楔块之间有空隙，作用其上的二期恒载与轮压并不直接作用在连接钢筋上，而是通过现浇的混凝土楔块传递到主梁上。故连接钢筋只承受可变荷载作用，主梁支承截面产生垂直位移和转动而产生的弯矩应力。公路—Ⅱ级布置时相邻两孔荷载位置如下图。在集中荷载作用下，右端梁的转角图1－27（尺寸单位：cm）式中：代入后，得到右端转角与垂直位移分别为：同上，左端转角根据梁端的转角与垂直位移，可求得连接杆的固端弯矩计算式为：式中：代入后，得到：选择连接杆钢筋为HRB235级，直径为ф20，则钢筋应力为：即：（2）按受拉构件计算内力连接杆承受的纵向拉力主要有制动力与温度变化引起的水平拉力等。这些纵向力在各个连接杆中的分配，是与支座形式有关系的。为此，可首先初步设计温度等作用下主梁位移零点位置；其次计算各个墩顶上梁的位移量，如果该位移超过橡胶支座容许剪切变形的位移量，则需要用滑板支座，否则可用适当厚度的橡胶支座；最后根据按抗水平位移刚度分配给各个墩的纵向力，以主梁为脱离体来分别求出各连接杆所受的纵向力。本设计是十三孔桥面连续计算，可近似地取中孔为位移零点，则由于温度变化和收缩引起的移动系数m值，当取计算温度下降15度，收缩按降低5度计算时：橡胶支座容许最大位移量式中：——橡胶支座容许最大剪切变形，一般为0.3。从位移零点到最大位移量点的距离x为：大于十三孔梁长的一半，故墩、台上的支座均可采用橡胶支座。各墩在单位水平力作用下的抗水平位移刚度桥台在单位水平力作用下的抗水平位移刚度式中：则1号墩与2号墩的k数值为：0号墩和3号墩的k数值为：汽车制动力按《桥规》4.3.6条，为布置在荷载长度（60m）内的一行汽车车队总重力的10％，既65.1KN，但不得小于90KN，取制动力为H=90KN。制动力在各个墩台上的分配为即：由于温度下降、混凝土收缩引起墩（台）顶端产生的纵向力为：按下图所示：取主梁为脱离体，分别计算出在制动力作用下和温度降低、混凝土收缩时连接杆中的纵向轴力，如图：图1－28（尺寸单位：cm；力单位：kN）表1.18连接杆中的纵向轴力墩位1号（KN）2号（KN）制动力作用时29.9029.90降温与混凝土收缩时18.6718.67合计11.2348.57一孔中连接杆用10根ф20的钢筋，则连接钢筋的应力为：考虑弯曲与受拉内力组合时，则连接杆的应力为：公路－Ⅱ级远远小于钢筋抗拉设计强度280。（3）连接杆（筋）锚固长度的计算连接筋埋入主梁内的锚固长度为：式中：N——连接筋所承受的最大拉力；——连接筋周长，——钢筋与混凝土黏着强度，取代入：计算所需要锚固长度很小，可按构造要求的锚固长度（以大于钢筋直径20倍为宜）取1.5支座计算采用板式橡胶，其设计按《公预规》8.4条要求进行。1.5.1选定支座的平面尺寸选定支座的平面尺寸由橡胶板的抗压强度和梁端或墩台顶混凝土的局部承压强度来确定。对橡胶板应该满足：若选定支座平面尺寸，则支座形状系数为：式中：橡胶板的平均容许压应力，橡胶支座的剪变弹性模量（常温下），橡胶支座的抗压弹性模量为：计算时最大支座反力=307KN故1.5.2确定支座的厚度主梁的计算温差取℃，温度变形由两端的支座均摊，则每一个支座承受的水平位移为：计算汽车荷载制动力引起的水平位移，首先必须确定作用在每一个支座上的制动力。对于16m桥跨可布置一行车队，汽车荷载制动力按《桥规》4.3.6条，为一车道上总重力的10％，一车道的荷载的总重KN，，又要求不小于90KN，取制动力为90KN。五根梁共同10个支座，每一个支座承受的水平力为：按《公预规》8.4要求，橡胶层总厚度应满足：1.5.2.1不计汽车制动力时：1.5.2.2计汽车制动力时：即1.5.2.3选用六层钢板、七层橡胶组成橡胶支座。上下层橡胶片厚度为0.25cm，中间层厚度为0.5cm，薄钢板厚度为0.2cm，则：橡胶片总厚度为：支座总厚度：，符合规范要求。1.5.3验算支座的偏转支座的平均压缩变形为为：按规范要求应满足，即：梁端转角为：设恒载时主梁处于水平状态。已知公路—Ⅱ级荷载作用下梁端转角验算偏转情况应满足：符合规范要求。1.5.4验算支座的抗滑稳定性按《公预规》8.4.3规定，按下式验算支座抗滑稳定性：计入汽车制动力时：不计入汽车制动力时：式中：1.5.4.1计入汽车制动力时：40.41181.412001802.73=4.586KN满足要求1.5.4.2不计入汽车制动力时：0.3（134.706+67.353）4.586+960.62KN13.586KN均满足规范要求，支座不会发生相对滑动。2下部结构设计2.1设计资料2.1.1设计标准及上部构造设计荷载：公路—Ⅱ级；桥面净空：净—6m+21m；标准跨径：上部构造：钢筋混凝土T形梁。2.1.2水文地质条件设计水位1043米，常水位1039米，最大冲刷线标高1030米。河床分析:河水对岸边冲刷不严重，河堤外的墩台本设计不考虑冲刷。2.1.3材料钢筋：盖梁主筋用HRB335钢筋，其他均用Q235钢筋；混凝土：盖梁、墩桩用C30，系梁及钻孔灌注桩用C25。2.1.4桥墩尺寸考虑原因标准图，选用下图所示结构尺寸。图2－1（尺寸单位：cm）2.1.5设计依据：《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024——85）2.2盖梁计算2.2.1荷载计算2.2.1.1上部构造永久荷载表2.0上部结构永久荷载每片边梁自重（KN/m）每片中梁自重（KN/m）一孔上部构造自重（KN）每一个支座恒载反力（KN）1、5号2、4号3号1363.18边梁1、3中梁2、4中梁316.96517.2716.942135.38137.82135.202.2.1.2盖梁自重及作用效应计算（1/2盖梁长度）见下图图2－2（尺寸单位：cm）表2.1盖梁自重产生的弯矩、剪力效应计算截面编号自重（KN）弯矩（KN.m）剪力（KN）1—1-9.75-9.752—2-24.00-24.003—3-43.8069.304—452.8052.805—5002.2.1.3可变荷载计算（1）活载横向分布系数计算，荷载对称布置时用杠杆法，非对称布置时用偏心受压法。①公路—Ⅱ级a单列车，对称布置时（见下图a）：b双列车，对称布置时（见下图b）：图2－3（尺寸单位：cm）图2－4（尺寸单位：cm）C单列车，非对称布置时(见下图)：由则图2－5（尺寸单位：cm）d双列车，非对称布置时（见上图）:已知:则:②人群荷载a．两侧有人群，对称布置时（见下图）:图2－6（尺寸单位：cm）b.单侧有人群，对称布置时(见上图):已知:则:（2）按顺桥向可变荷载移动情况，求得支座可变荷载反力的最大值（见下图）。图2－8（尺寸单位：cm）①公路—Ⅱ级：双孔布置荷载单列车时：双孔布置荷载双列车时：单孔布置荷载单列车时：单孔布置荷载双列车时：②人群荷载（见下图）：单孔荷载时：双孔满载时（一侧）。可变荷载横向分布后各梁支点反力（计算的一般公式为）表2.2各梁支点反力计算荷载横向分布情况公路—Ⅱ级（KN）人群荷载（KN）计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔单孔双孔BBBB对称布置按杠杆法算单列行车公路—Ⅱ级双列行车公路—Ⅱ级456.45579.3人群荷载17.5535.1非对称布置按偏心受压法计算单列行车公路—Ⅱ级228.225289.65双列行车公路—Ⅱ级456.45579.3人群荷载17.5535.1各梁永久荷载、可变荷载反力组合：计算见表，表中均取用各梁的最大值，其中冲击系数为：表2.3各梁恒载、活载反力组合计算表（单位：KN）编号荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁5号梁①恒载264.65269.41264.30269.41264.65②公路－Ⅱ级双列对称204.63336.95457.36336.95204.63③公路－Ⅱ级双列非对称154.63154.09153.86151.55149.24④人群对称41.68-6.580-6.5841.68⑤人群非对称22.3814.77.02-0.66-8.36⑥①+②+④510.96599.78721.66599.78510.96⑦①+②+⑤491.66621.06728.68605.7460.92⑧①+③+④460.96416.92418.16414.38455.57⑨①+③+⑤441.66438.2425.18420.3405.532.2.1.4双柱反力计算，所引用的各梁反力见表表2.4双柱反力计算荷载组合情况计算式反力组合⑥公路－Ⅱ级双列对称人群对称1471.57组合⑦公路－Ⅱ级双列对称人群非对称1483.28组合⑧公路－Ⅱ级双列非对称人群对称1055.16组合⑨公路－Ⅱ级双列非对称人群非对称1099.78由表可知，偏载左边的立柱反力最大（）,并由荷载组合⑦时（公路－Ⅱ级、双列对称、人群非对称组合）控制设计。此时：,2.2.2内力计算2.2.2.1恒载加活载作用下各截面的内力弯矩计算：截面位置见下图示。为求得最大弯矩值，支点负弯矩取用非对称布置时数值，跨中弯矩取用对称布置时数值。按下图图示给出的截面位置，各截面弯矩计算式为：图2－9（尺寸单位：cm）各种荷载组合下的各截面弯矩计算见表24。注意的是，表中内力计算未考虑施工荷载的影响。表2.5各截面弯矩计算表荷载组合情况墩柱反力（KN）梁支座反力（KN）各截面弯矩截面②—②截面③—③截面④—④截面⑤—⑤组合⑥公路－Ⅱ级双列对称1471.57510.96599.78-306.576-562.056-81.75495.58组合⑦公路－Ⅱ级双列对称1483.28491.66621.06-294.996-540.83-45.016547.88组合⑧公路－Ⅱ级双列非对称1055.16460.9641.92-276.58-507.056-209.9673.692组合⑨公路－Ⅱ级双列非对称1099.78441.66438.2-264.996-485.876-156.766195.106相应于最大弯矩值时的剪力计算。一般计算公式为：截面①—①：截面②—②:截面③—③:截面④—④:截面⑤—⑤:计算值见表。表2.6各截面剪力计算（单位KN）荷载组合情况墩柱反力梁的反力各截面剪力截面①—①截面②—②截面③—③截面④—④截面⑤—⑤组合⑥公路—Ⅱ级1471.57510.96599.78721.660-510.96-510.96-510.96-510.96960.61960.61360.83360.83-360.83组合⑦公路—Ⅱ级1483.28491.66621.06728.680-419.66-419.66-419.66-510.96991.62991.62370.56370.56-358.12组合⑧公路—Ⅱ级1055.16460.96416.92418.160-460.9-460.96-460.96-510.96594.2594.2177.28177.28-239.64组合⑨公路—Ⅱ级109.78441.66438.2425.180-441.66-441.66-441.66-510.96658.12658.12219.92219.92-205.262.2.2.2盖梁内力汇总表中各截面内力均取用表2.5、表2.6中的最大值。按表2.7可绘制内力计算值的包络图。表2.7盖梁内力汇总表截面号内力①—①②—②③—③④—④⑤—⑤弯矩(KN.m)-2.25-10.50-30.84-0.3141.960-306.576-562.056-209.96547.88-2.25-317.076-592.896-210.27597.84剪力(KN)左-9.75-24.0-43.8052.800右-9.75-24.0069.3052.800左0-510.96-510.96991.62370.56右-510.96-510.96991.62370.56-360.83左-9.75-534.96-554.761044.42370.56右-520.71-534.961060.92423.36-360.832.2.3截面配筋设计与承载力校核采用C30混凝土，主筋用HRB335,，保护层用5cm(钢筋中心至混凝土边缘)。2.2.3.1正截面抗弯承载力验算，，以下取⑤—⑤截面作配筋设计，其它截面类同，算法一致。已知：，，取，则：化简解方程得到：用ф22钢筋，其根数，取10根。配筋率：〉0.2％该截面的实际承载力：就正截面承载能力与配筋率而言，配筋设计满足《公预规》要求。其它截面的配筋设计见表2.8。表2.8各截面钢筋量计算表截面号所需钢筋面积所需根数实际选用含筋率根数①—①-2.25——622.810.266②—②-317.0769.852.0622.810.266③—③-592.89617.865.0830.410.241④—④-210.276.592.0622.810.266⑤—⑤597.8417.735.01038.010.3022.2.3.2斜截面抗剪承载能力验算按《公预规》5.2.10条，当截面符合可不进行斜截面抗剪承载力计算，仅需按《公预规》9.3.13条构造要求配置箍筋。本设计中对①—①截面：对②—②～⑤—⑤截面：按《公预规》5.2.9条规定：对照表2.7剪力值，本设计可按构造要求设置斜筋和箍筋，见下图所示。图2－10（尺寸单位：cm）2.2.3.3全梁承载力校核已知，一根主筋ф22所承受的弯矩值为：，其中，代入后得。据此绘制的弯矩包络图和全梁承载力校核。如下图所示：图2－112.3桥墩墩柱计算墩柱一般尺寸所示（见前面墩柱一般构造图），墩柱直径为100cm，用C30混凝土，HRB335级钢筋。2.3.1荷载计算2.3.1.1恒载计算：由前计算得（1）上部构造恒载，一孔重1363.18KN；（2）盖梁自重（半根盖梁）113.10KN；(3)横系梁重；（4）墩柱自重。作用墩柱底面的恒载垂直力为：2.3.1.2汽车荷载计算：荷载布置及行驶情况（见前面荷载布置图1～2），由盖梁计算得知公路—Ⅱ级单孔荷载：单列车时：相应制动力：，按《公预规》制动力不小于90KN，就取。双孔荷载：单列车时：，相应的制动力：（取90KN）(2)人群荷载：①单孔行人（单侧）：②双孔行人（单侧）：汽车荷载中双孔荷载产生支点处最大反力值，即产生最大墩柱垂直力；汽车荷载中单孔荷载产生最大偏心弯矩，即产生最大墩柱底弯矩。2.3.1.3双柱反力横向分布计算（汽车荷载位置见下图）单列车时：双列车时：图2－12（尺寸单位：cm）人群荷载：单侧时:双侧时：2.3.1.4荷载组合最大最小垂直反力时，计算见表2.9表2.9可变荷载组合垂直反力计算（双孔）编号荷载情况最大垂直反力（KN）最小垂直反力（KN）横向分布横向分布1公路—Ⅱ级单列车0.905348.120.09536.542双列车0.619475.960.381293.113人群荷载单侧行人1.33323.39-0.3335.844双侧行人0.50035.10.50035.1表中公路—Ⅱ级以乘以冲击系数。最大弯矩时，计算见表2.1表2.10可变荷载组合最大弯矩计算（单孔）编号荷载情况墩柱顶反力计算式垂直力（KN）水平H（KN）对柱顶中心弯矩（KN.m）1.14H123上部构造与盖梁恒载公路—二级单孔双列车人群单孔双侧——375.217.55—0—794.69375.2217.55—45—093.814.388051.30—表29内水平力由两墩柱平均分配。2.3.2截面配筋计算及应力验算2.3.2.1作用于墩柱顶的外力（见下图）图2－13（尺寸单位：cm）垂直力：最大垂直力：最小垂直力（需考虑与最大弯矩值相适应）由表29得到：水平力：弯矩：2.3.2.2作用于墩柱底的外力2.3.2.3截面配筋计算（截面I-I）墩的长细比，要考虑偏心增大系数。桩的半径砼的保护层厚度为60mm,拟选用ф28（外径31.6）钢筋，则，=1.298假设=0.0151选2628的钢筋。28=95mm实际配筋率为2.4钻孔灌注桩计算钻孔灌注桩直径1.50，用C30混凝土，ф16HRB335级钢筋。灌注桩按法计算，值为。桩身混凝土受压弹性模量。2.4.1荷载计算每一根桩承受的荷载为：2.4.1.1一孔恒载反力见下图：图2－142.4.1.2盖梁恒重反力2.4.1.3系梁恒重反力2.4.1.4一根墩柱恒重作用于桩顶的恒载反力为：2.4.1.