益将江大桥第四联方案比选与施工图设计

目 录

1 设计资料与构造布置 ............................................................................. 11.1 设计资料 ........................................................................................... 11.1.1 桥梁跨径及桥宽 .......................................................................... 11.1.2 设计荷载 ...................................................................................... 11.1.3 材料及工艺 .................................................................................. 11.1.4 设计依据 ...................................................................................... 11.1.5 基本计算数据 .............................................................................. 11.2 横截面布置 ....................................................................................... 21.2.1 主梁间距与主梁片数 .................................................................. 21.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟订 ...................................................... 21.3 横截面沿跨长变化 ........................................................................... 51.4 横隔梁的设置 ................................................................................... 52 主梁作用效应计算 ................................................................................. 62.1 永久作用集度 ................................................................................... 62.1.1 永久作用集度 .............................................................................. 62.1.2 永久作用效应 .............................................................................. 72.2 可变作用效应计算 ........................................................................... 82.2.1 冲击系数和车道折减系数 ........................................................ 82.2.2 计算主梁荷载横向分布系数 ...................................................... 82.2.3 车道荷载取值 ............................................................................ 112.2.4 计算可变作用效应 .................................................................... 112.3 主梁作用效应组合 ......................................................................... 153 预应力束的估算及布置 ....................................................................... 173.1 跨中截面的估算和确定 ................................................................. 173.1.1 按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 ........................ 173.1.2 按承载能力极限状态估算钢束数 ............................................ 17

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3.2 预应力钢束布置 ............................................................................. 183.2.1 跨中截面及锚固截面的钢束位置 ............................................ 183.2.2 钢束起弯角和线形的确定 ........................................................ 193.2.3 钢束计算 .................................................................................... 194 计算主梁截面几何特性 ....................................................................... 234.1 换截面几何特性计算 ..................................................................... 234.1.1 净截面几何特性计算 ................................................................ 234.1.2 换算截面几何特性计算 ............................................................ 234.2 截面静矩计算 ................................................................................. 244.3 截面几何特性汇总 ......................................................................... 265 钢束预应力损失计算 ........................................................................... 275.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 ................. 275.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 ................................. 285.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 ............................................. 295.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 ............................................. 295.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 ......................................... 315.5.1 徐变系数终极值?(tu,t0)和收缩应变终极值?cs(t,to)的计算 .. 315.5.2 计算σl6 ....................................................................................... 325.6 成桥后张拉N7号钢束混凝土弹性压缩引起的预应力损失 ....... 325.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总 ............................................. 326 主梁截面承载力与应力验算 ............................................................... 376.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 ...................................... 376.1.1 正截面承载力验算 .................................................................... 376.1.2 斜截面承载能力验算 .............................................................. 396.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算 ......................................... 436.2.1 正截面抗裂验算 ........................................................................ 436.2.2 斜截面抗裂验算 ........................................................................ 446.3 持久状况构件的应力验算 ............................................................. 476.3.1 正截面混凝土压应力验算 ........................................................ 47

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6.3.2 预应力筋拉应力验算 .............................................................. 506.3.3 截面混凝土主压应力验算 ........................................................ 516.4 短暂状况构件的应力验算 ............................................................. 576.4.1 预加应力阶段的应力验算 ........................................................ 576.4.2 吊装应力验算 ............................................................................ 587 主梁端部的局部承压验算 ................................................................... 607.1 局部承压区的截面尺寸验算 ......................................................... 607.2 局部抗压承载力验算 ..................................................................... 618 主梁变形验算 ....................................................................................... 638.1 计算由预加力引起的跨中反拱度 ................................................. 638.3 结构刚度验算 ................................................................................. 668.4 预拱度的设置 ................................................................................. 669 横隔梁计算 ........................................................................................... 679.1 确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 .......................................... 679.2 跨中横隔梁的作用效应影响线 ..................................................... 679.2.1 绘制弯矩影响线 ........................................................................ 689.2.2 绘制剪力影响线 ........................................................................ 699.3 截面作用效应计算 ......................................................................... 709.4 截面配筋计算 ................................................................................. 7110 行车道板计算 ..................................................................................... 7210.1 悬臂板荷载效应计算 ................................................................... 7210.1.1 永久作用 .................................................................................. 7210.1.2 可变作用 .................................................................................. 7310.2 连续板荷载效应计算 ................................................................... 7310.2.1 永久作用 .................................................................................. 7410.2.2 可变作用 .................................................................................. 7510.2.3 作用效应组合 .......................................................................... 7710.3 截面设计、配筋与承载力验算 ................................................... 77

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11 盖梁设计 ............................................................................................. 7911.1 荷载计算 ....................................................................................... 7911.1.1 上部结构永久荷载 .................................................................. 7911.1.2 盖梁自重以及作用效应计算 .................................................. 7911.1.3 可变效应计算 .......................................................................... 8011.1.4 双柱反力Gi计算 .................................................................... 8311.2 内力计算 ....................................................................................... 8411.2.1 恒载加活载作用下各截面的内力 .......................................... 8411.2.2 盖梁内力汇总 .......................................................................... 8511.3 截面配筋设计与承载力校核 ........................................................ 8511.3.1 正截面抗弯能力验算 .............................................................. 8511.3.2 斜截面抗剪承载能力验算 ...................................................... 8512 桥墩设计 .............................................................................................. 8612.1 荷载计算 ....................................................................................... 8612.1.1 永久作用计算 .......................................................................... 8612.1.2 可变作用计算 ........................................................................ 8612.1.3 双柱反力横向分布计算 .......................................................... 8712.1.4 作用效应组合 .......................................................................... 8712.2 截面配筋及验算 ........................................................................... 8812.2.1 作用于墩顶的外力 .................................................................. 8812.2.2 作用于墩底的外力 ................................................................ 8812.2.3 截面配筋计算 .......................................................................... 88参考文献 ..................................................................................................... 90致谢 ............................................................................................................. 91附件1：毕业设计方案比选

附件2：英文翻译译文及原文

IV

益将江大桥第四联方案比选与施工图设计

1 设计资料与构造布置

1.1 设计资料

1.1.1 桥梁跨径及桥宽

经过方案比选，本设计定案为4×40m的简支T梁。现取一跨40m进行设计。

一跨跨径：40m (墩中心距离)；

主梁全长：39.96m；计算跨径：39.00m；

桥面净宽：净—14m＋2×1.5m＝17m。1.1.2 设计荷载

公路-Ⅰ级，人群荷载3.0kN/m2，每侧人行栏、防撞栏杆重力的作用力分别为1.52kN/m和4.99kN/m。

1.1.3 材料及工艺

混凝土：主梁、桥面铺装用C50，栏杆用C30。

预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）的φS15.2钢绞线，每束7根，全梁配7束，fpk=1860MPa。

普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋，直径小于12mm的均用R235钢筋。

按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm，外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具。

1.1.4 设计依据

（1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01－2003），简称《标准》；

（2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004），简称《桥规》；

（3）交通部颁《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）,

简称《公预规》；

（4）交通部颁《公路桥涵地基与基础设计通用规范》（JTJ 024—85）；

（5）交通部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041—2000）。1.1.5 基本计算数据基本数据（见表1）

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