汝南南浦大桥施工图设计 81页

编号：148本科毕业设计汝南南浦大桥施工图设计院系：建筑工程学院姓名：黄维新学号：专业：土木工程年级：2010级指导教师：王明职称：副教授完成日期：2014.05.2272 设计说明本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥涵设计通用规范》的规定进行的。本次毕业设计为一级公路汝南南浦大桥，主桥选用了后张法预应力混凝土简支T形梁。简支T形梁桥由于其具有外形简单，制造方便，结构受力合理，主梁高跨比小，横向借助横隔梁联结，结构整体性好，桥梁下部结构尺寸小和桥型美观等优点，目前在公路桥梁工程中应用非常广泛。首先进行了桥型方案的比选，确定简支梁桥方案后，就其进行了结构设计，设计的主要内容有：拟定截面尺寸；计算控制截面的设计内力及其相应的组合值；估算预应力钢筋的数量并对其进行布置；计算主梁截面的几何特征值；计算预应力损失值；正截面和斜截面的承载力复核；正常使用极限状态下构件抗裂性及变形验算；持久状态下和短暂状态下构件截面应力验算。关键词：预应力混凝土；T形梁；结构设计；施工方法；锚具 DesignNotesThisdesignisbasedonthe《Generalspecificationsfordesignofhighwaybridgesandculverts》.ThegraduationoffirstroadwinoftheNanpuBridgeinRuNan,themainuseofpost-tensionedprestressedconcretesimplysupportedt-shapedgirder.SimplysupportedT-shapedgirderbridgebecauseofitsshapeissimple,easytomanufacture,forceandreasonablestructure,mainbeamacrossthesmall,horizontalwithdiaphragmcoupling,goodstructure,bridgeandbridgesubstructuresizesmalladvantages,suchasgoodlooks,nowiswidelyusedinroadandbridge.Firstforhasbridgetypeprogrammeofthanselected,determinesJanesupportbeambridgeprogramme,onitsforhasstructuredesign,designofmaincontenthas:developedsectionsize;calculationcontrolsectionofdesigninternalforcesandcorrespondingofcombinationvalue;estimatesprestressedreinforcedofnumberandonitsforlayout;calculationmainbeamsectionofgeometryfeaturesvalue;calculationprestressedlossvalue;aresectionandinclinedsectionofhostedforcereview;normalusinglimitStatewidgetanti-cracksexualandthedeformationchecking;lastingstateandshortstatewidgetsectionstresschecking.Keywords:prestressedunit;T-shapedgirder;comparionofdifferentschemes;thedesignofthestructure;constructionmethod 目　　录1汝南南浦大桥引桥上部结构计算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计算方法11.1.6结构尺寸11.1.7设计依据21.2主梁的计算21.2.1跨中荷载弯矩横向分布系数（按G-M法）21.2.2横梁抗弯及抗扭惯矩31.2.3计算抗弯参数θ和抗弯参数α41.2.4计算荷载弯矩横向分布系数影响坐标51.2.5梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆原理法）71.3作用效应计算81.3.1永久作用效应81.3.2可变作用效应111.3.3可变荷载剪力效应计算131.4持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算171.4.1配置主筋171.4.2持久状况截面承载能力极限状态计算181.4.3根据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置191.4.4箍筋配置221.4.5斜截面抗剪承载能力验算231.4.6持久状况斜截面抗弯极限承载能力状态验算251.5持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算251.6持久状况正常使用极限状态下的挠度验算26III 1.7支座计算281.7.1选定支座平面尺寸281.7.2确定支座厚度291.7.3验算支座的偏移291.7.4验算支座的抗滑稳定302汝南南浦大桥主桥上部结构计算312.1设计资料312.1.1桥面净空312.1.2主梁跨径及全长312.1.3设计荷载312.1.4材料312.1.5施工工艺312.1.6设计依据312.2横截面布置312.2.1主梁间距与主梁片数312.2.2主梁跨中截面主要尺寸332.2.3检验截面效率指标352.2.4横截面沿跨长变化ρ362.2.5横隔梁的设置362.3永久作用效应计算362.3.1永久作用集度362.3.2永久作用效应372.3.3可变作用效应计算（修正刚性横梁法）382.3.4主梁作用效应组合452.4预应力钢束的估算及其布置462.4.1跨中截面钢筋的估算和确定462.4.2预应力钢束布置472.5计算主梁的截面几何特性532.5.1截面面积及惯矩计算532.5.2截面静矩计算54III 2.5.3截面几何特性汇总562.6钢束预应力损失计算572.6.1预应力钢筋与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失572.6.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失582.6.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失592.6.4预应力钢筋由于钢筋松弛引起的预应力损失612.6.5混凝土收缩、徐变所引起的预应力损失612.7主梁截面承载力与应力验算622.7.1持久状况承载能力极限状态承载力验算632.7.2持久状况构件的应力验算682.8主梁变形验算692.8.1计算由预加力引起的跨中挠度692.8.2计算跨度荷载引起的挠度692.8.3结构刚度验算712.8.4预拱度的设置72参考文献73致谢74III 黄淮学院本科毕业设计1汝南南浦大桥引桥上部结构计算1.1设计资料1.1.1桥面净空净—8m+2×1.75m人行道。1.1.2主梁跨径和全长标准跨径：m(墩中心距离)。计算跨径：m(支座中心距离)。主梁全长：m（主梁预制长度）。1.1.3设计荷载公路—Ⅰ级。人群荷载取3.0kN/m21.1.4材料钢筋：主筋用HRB335钢筋，其他选用R235钢筋混凝土：预应力混凝土采用C50，其他构件采用C30混凝土。1.1.5计算方法极限状态法1.1.6结构尺寸如图1-1所示，全断面五片主梁，设五根横梁。图1-1主梁断面图（尺寸单位：cm）60 黄淮学院本科毕业设计1.1.7设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004），简称《桥规》；(2)《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》；(3)《公路桥涵地基与基础设计规范》（JGTD63—2004），简称《基规》；(4)《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）；(5)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。1.2主梁的计算1.2.1跨中荷载弯矩横向分布系数（按G-M法）主梁的的抗弯及抗扭惯矩和主梁界面的重心位置(图1-2)：图1-2主梁截面尺寸图（尺寸单位：cm）翼板的换算平均高度：主梁截面的重心位置：T形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即：60 黄淮学院本科毕业设计=式中：——矩形截面抗扭惯矩刚度系数（见表1-1）；，——相应各矩形的宽度和厚度。表1-1矩形截面抗扭惯矩刚度系数t/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.1<0.1c0.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3查表可知：单位宽度抗弯及抗扭惯矩：1.2.2横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度λ计算（图1-3）图1-3横隔梁截面图横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即：，=60 黄淮学院本科毕业设计根据比值可查表1-2，求得：表1-2比值表0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50λ/c0.9830.9360.8670.7890.710.6350.5680.5090.4590.416/=0.646，所以=0.646，=1.51(m)求横梁截面中心位置：则横隔梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩和：=，查表1-1，有：，查表得=1/3，但由于连续桥面得单宽抗扭惯矩只有独立板宽扁板者的一半，所以取=1/6。，查表得=0.301。故=单位抗弯及抗扭惯矩：1.2.3计算抗弯参数θ和抗弯参数α=式中：—桥宽的一半；60 黄淮学院本科毕业设计—计算跨径。=（+）/2（因为混凝土膨胀系数很小，所以未计入横向收缩的影响）按《公预规》3.1.6条，取=0.4，则：1.2.4计算荷载弯矩横向分布系数影响坐标已知=0.391，查G-M图表，可得表1-3中数值。表1-3荷载弯矩横行分布系数影响坐标值梁位荷载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B校核K100.910.961.001.061.081.061.000.960.918.03B/41.081.091.101.121.050.990.900.830.768.00B/21.301.261.211.101.000.900.810.730.647.983B/41.601.411.251.080.930.820.750.660.608.00B1.801.511.291.080.900.790.690.600.498.01K000.770.891.001.111.191.111.000.890.777.96B/41.611.511.341.261.110.920.660.350.158.03B/22.412.101.791.411.000.630.25-0.16-0.527.973B/43.382.782.101.470.890.37-0.19-0.58-1.048.01B4.543.402.401.540.740.10-0.54-1.12-1.607.99用内插法求各梁位处横向分布影响线坐标值（图1-4）图1-4各粱位处横向分布影响线坐标值（尺寸单位：cm）60 黄淮学院本科毕业设计1号、5号梁：=0.22号、4号梁：=3号梁：（系梁位在0点的值）列表计算各梁的横向分布影响线坐标值（表1-4）表1-4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1.6401.4301.2581.0800.9240.8140.7380.6480.5783.6122.9042.1601.4840.8600.316-0.260-0.688-1.152-1.972-1.474-0.902-0.4040.0640.4980.9981.3361.730-0.292-0.218-0.133-0.0600.0090.0740.1480.1980.2563.3202.6862.0271.4240.8690.390-0.112-0.490-0.8960.6640.5370.4050.2850.1740.078-0.022-0.098-0.1792号1.2121.1921.1661.1081.0200.9360.8460.7700.6882.0901.8641.6101.3501.0440.7460.4140.044-0.252-0.878-0.672-0.444-0.242-0.0240.1900.4320.7260.940-0.130-0.099-0.066-0.036-0.0040.0280.0640.1070.1391.9601.7651.5441.3141.0400.7740.4780.151-0.1130.3920.3530.3090.2630.2080.1550.0960.030-0.0233号0.9100.9601.0001.0601.0801.0601.0000.9600.9100.7700.8901.0001.1101.1901.1101.0000.8900.7700.1400.0700.000-0.050-0.110-0.0500.0000.0700.1400.0210.0100.000-0.007-0.016-0.0070.0000.0100.0210.7910.9001.0001.1031.1741.1031.0000.9000.7910.1580.1800.2000.2210.2350.2210.2000.1800.158利用表1-4中计算所得的荷载横向影响线坐标值绘制横向分布影响线图，如图1-5所示。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3.0kN/m。在影响线上按横向最不利位置布置荷载后，就可以按照相应的影响线坐标值求得主梁的荷载横向分布系数：60 黄淮学院本科毕业设计图1-5各主梁横向分布系数（尺寸单位：cm）公路—Ⅰ级（即车辆荷载）：=（0.522+0.312+0.194+0.062）=0.545=（0.344+0.284+0.230+0.148）=0.503=（0.175+0.222+0.233+0.230）=0.430人群荷载:=0.651=0.388=0.1602=0.3201.2.5梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆原理法）公路—Ⅰ级（图1-6）：=0.75=0.37560 黄淮学院本科毕业设计=(0.25+0.85+0.2)=0.65=（0.1+1.0+0.35）=0.725人群荷载：=1.438=-0.5=0图1-6主梁梁端剪力横向分布系数（尺寸单位：cm）1.3作用效应计算1.3.1永久作用效应(1)永久荷载假定桥面构造各部分中立平均分配给主梁承担，计算见表1-5。60 黄淮学院本科毕业设计表1-5钢筋混凝土T形梁桥永久荷载计算构件名构件简图尺寸（mm）单元构件体积及计算公式重度（）每延米重力（）主梁2514.025横隔梁中梁∣边梁251.960.98桥面铺装防水混凝土：沥青混凝土磨耗层：24233.840.736总=4.58人行道部分根据规范要求人行道按每米长重为5.0kN/m60 黄淮学院本科毕业设计各梁的永久荷载汇总于表1-6。表1-6各梁的永久荷载（单位：）梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1（5）14.0250.982.04.57621.582（4）14.0251.962.04.57622.56314.0251.962.04.57622.56(2)永久作用效应计算影响线面积计算见表1-7。表1-7影响线面积计算项目计算面积影响线面积===0=永久作用效应计算见表1-8。表1-8永久作用效应计算表梁号（）（）（）1（5）21.5847.531025.7221.5835.65769.2921.589.75210.412（4）22.561072.3122.56804.2322.56219.96322.561072.3122.56804.2322.56219.9660 黄淮学院本科毕业设计1.3.2可变作用效应(1)汽车荷载冲击系数简支梁的自振频率为：介于1.5Hz和14Hz之间，按《桥规》4.3.2条规定，冲击系数按照下式计算：,(2)公路—Ⅰ级均布荷载，集中荷载及其影响线面积（表1-9）按照《桥规》规定，公路—Ⅰ级均布荷载=10.5，集中荷载当跨径≤5m时为180，≥50m时为360。本梁为跨径20m，故取=238。可变作用（人群）（每延米）：=3。表1-9公路-Ⅰ级及其影响线面积项目顶点位置（）（）处10.523847.5310.523835.65支点处10.52389.75处10.52382.438(3)可变作用效应计算表1-10公路-Ⅰ级产生的弯矩（单位：）梁号内力（1）1+（2）（3）（4）（5）（6）弯矩效应(1)(2)[(3)(4)+(5)(6)]①0.5451.2910.547.532384.8751166.580.5451.2910.535.652383.656874.91梁号内力（1）1+（2）（3）（4）（5）（6）弯矩效应(1)(2)[(3)(4)+(5)(6)]续表1—1060 黄淮学院本科毕业设计②0.5031.2910.547.532384.8751076.680.5031.2910.535.652383.656807.49③0.4301.2910.547.532384.875920.420.4301.2910.535.652383.656690.30表1-11人群产生的弯矩（单位：）梁号内力（1）（2）（3）弯矩效应（1）（2）（3）①0.6510.6513.0047.5392.8335.6569.62②0.3880.38847.5355.3235.6541.50③0.3200.32047.5345.6335.6534.22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：=1.2；汽车荷载作用分项系数：=1.4；人群荷载作用分项系数：=1.4。表1-12弯矩基本组合表梁号内力永久荷载人群汽车60 黄淮学院本科毕业设计(1)(2)(3)(4)(5)①1025.7292.831166.582968.05769.2969.62874.912226.01②1072.3155.321076.682856.08804.2341.50807.492142.03③1072.3145.63920.422626.46804.2334.22690.301969.82注：桥梁结构重要性系数，取1.0。与其它可变荷载作用效应的组合系数，取0.8。1.3.3可变荷载剪力效应计算跨中剪力的计算按《桥规》4.3.1条规定，集中荷载标准值需乘以1.2的系数。表1-13公路—Ⅰ级产生的跨中剪力（单位：kN）梁号内力（1）1+（2）（3）(4）（5）（6）弯矩效应（1）（2）[（3）（4）+（5）（6）]①0.5451.2910.52.438285.60.5118.39②0.503109.27③0.4393.41表1—14人群荷载产生的跨中剪力（单位：）梁号内力（1）（2）（3）ji效应（1）（2）（3）①0.65132.4384.7660 黄淮学院本科毕业设计②0.3882.84③0.322.34②支点剪力的计算（见表1-15～表1-17）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～处在和之间按照直线变化（图1-7）图1-7支点剪力横向分布系数支点剪力效应计算式为：式中：——相应于某均布活载作用处的横向分布图纵坐标；——相应于某均布活载作用的数值；——相应的某集中活载的数值。60 黄淮学院本科毕业设计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：汽车荷载作用下如图1-7所示，计算结果如表1-15表1-15汽车荷载作用梁号剪力效应（）①1.29204.99②1.29310.35③1.29332.82人群荷载作用如图图1-8，计算结果如表1-16所示。60 黄淮学院本科毕业设计图1-8支点人群横向分布系数表1-16可变作用（人群荷载）产生的支点剪力计算表梁号①②③公式计算值①剪力效应基本组合由表1-15可知：剪力效应以3号梁（最大）控制设计。表1-17剪力效应组合表（单位：KN）梁号剪力效应永久荷载人群汽车①210.4124.32204.99566.710.004.76118.39171.08②219.965.39310.35704.490.002.84109.27156.16③219.967.21332.82737.980.002.3493.41133.4060 黄淮学院本科毕业设计注：—桥梁结构重要性系数，取1.1。—与其它可变荷载作用效应的组合系数，取0.8。综上所述：弯矩效应以1号梁（最大）控制设计，即；剪力效应应以3号梁（最大）控制设计，即。1.4持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算1.4.1配置主筋考虑到施工方便，偏安全的一律按①号梁设计弯矩进行配筋。主梁截面尺寸如上图1—2所示。（1）确定翼缘板的有效计算宽度a、简支梁计算跨径的为：b、主梁中心距为2000mmc、综上所述：取翼缘板的有效计算宽度为=1980mm。判断T形截面类型已知：Mpa，280Mpa，1.39Mpa，，设c=30mm则故属于第一类T型梁。(2)计算主钢筋数量整理得：求解得到受拉钢筋截面面积选取，截面面积。钢筋叠高层数为6层，采用焊接钢筋骨架形式，布置图如图1-9所示。60 黄淮学院本科毕业设计混凝土保护层厚度c取32mm，钢筋间横向净距：故满足构造要求。图1-9钢筋布置图（尺寸单位：cm）又，故正截面复核验算满足要求，即设计安全。1.4.2持久状况截面承载能力极限状态计算由钢筋布置图得：故为第一类T型截面。正截面抗弯承载力60 黄淮学院本科毕业设计1.4.3根据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置支点剪力效应以3号梁为最大，为了偏安全设计，一律采用3号梁数值，跨中剪力效应以1号梁最大，一律以1号梁为准。；根据构造要求，梁最底层钢筋232通过支座截面，支点截面的有效高度为：检查是否需要根据计算配置箍筋跨中截面：支座截面：因为，故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋，其余区段应按计算配置箍筋。应进行持久状况斜截面抗剪极限承载能力验算。（1）斜截面的配筋的计算图式。按《公预规》5.2.6条与5.2.11条规定：①最大剪力取用梁高一半处截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承担不小于60%，弯起钢筋承担不大于40%；②计算第一排弯起钢筋时，取用距支座中心处由弯起钢筋承担的那部分剪力值；③计算以后每一排弯起钢筋时，取用前一排弯起钢筋点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。在图1-10所示的计算剪力分配图中，支座处的剪力计算值==737.98kN，跨中处剪力计算值=。60 黄淮学院本科毕业设计图1-10计算剪力分配图（尺寸单位：cm；剪力单位：kN）距支座中心处截面的计算剪力由混凝土和箍筋承担的计算剪力：由弯起钢筋承担的计算剪力：设焊接钢筋骨架的架立钢筋（HRB335）为222，钢筋重心至梁受压板上缘距离为。弯起钢筋弯起角度为，弯起钢筋末端与架立钢筋焊接。先计算弯起钢筋的弯起点与弯终点之间的垂直距离，则简支梁的第一排弯起钢筋的末端弯折点应位于支座中心截面处。这时为：同理可得：=1392.5mm=1356.7mm60 黄淮学院本科毕业设计=1327.5mm=1304.8mm相应各排弯起钢筋位置与承担的剪力值见表1-18。表1-18弯起钢筋计算表斜筋排次弯起点距支座中心的距离（mm）承担的剪力值（kN）11428.3276.5922820.8240.0934177.5159.0945505.080.2156809.83.02(2)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承载能力（KN）按下式计算：式中：=280，=45，=0.75。则每排钢筋的面积为：弯起232：=1608.6mm23.0时，取m=3.0。——通过斜截面受压端正截面内由使用荷载产生的最大剪力组合设计值；——相应于上述最大剪力时的弯矩组合设计值；——通过斜截面受压区顶端正截面上的有效高度，自受拉纵向钢筋的合力点至受压边沿距离。为了计算剪跨比，首先必须在确定最不利的截面位置后才能得到V值和相应的M值，因此只能采取试算的方法，即首先假定值，按所假定的最不利位置计算V和M，根据上述公式求得值和值，如假定的与计算的值相等或基本相等，则最不利位置就可确定了。首先假定=2.000计算得，对应与假定的值基本相同，可以为是最不利截面。即最不利截面为距支座2.494m处。箍筋计算:根据《公预规》9.4.1条腹板内箍筋直径不小于10mm，且应采用带肋钢筋，间距不应大于250mm。本设计选用的双肢箍筋，箍筋间距为，箍筋抗拉设计强度，箍筋配筋率为：75 黄淮学院本科毕业设计式中：b——斜截面受压端正截面处T形截面腹板宽度，此处b=200cm。满足《公预规》9.3.13条“箍筋配筋率，HRB335钢筋不应小于0.12%的要求。同时，根据《公预规》9.4.1条，在距支点一倍梁高范围内，箍筋间距缩小至100cm抗剪承载力计算根据《公预规》5.2.7条规定，斜截面的抗剪承载力按下式计算：上式中：——斜截面受压端正截面处的剪力组合设计值为1236.55kN；——斜截面内混凝土与箍筋的共同的抗剪承载力（kN）,按下式计算：式中:——异号弯矩影响系数，简支梁=1.0；——预应力提高系数，=1.25；——受压翼缘影响系数，取=1.1；——斜截面受压端正截面处截面腹板宽度，T形截面腹板宽度mm；——斜截面受压端正截面处梁的有效高度,,ap=717.2mm，因此mm；——斜截面纵向受拉钢筋配筋百分率；当时，取；——混凝土强度等级；——箍筋配筋率，；——箍筋抗拉设计强度；——斜截面内配置在同一截面的箍筋各肢总截面面积（mm2）；——斜截面内箍筋的间距（mm）；——与斜截面相交的预应力弯起钢束的抗剪承载力（kN），按下式计算：；——斜截面内在同一弯起平面的预应力弯起钢筋的截面面积（mm2）；——预应力弯起钢束的抗拉设计强度，；——预应力弯起钢筋在斜截面受压端正截面处的切线与水平线夹角，示出N1-N7钢束的值见表2-20。75 黄淮学院本科毕业设计表2-20斜截面受压端正截面处的钢束位置及钢束群重心位置截面钢束号（cm）R（cm）（cm）（cm）（cm）N8锚固点斜截面顶端N1（N2）未弯起1195.35018.98.9055.48N3（N4）428.873520.890.0.21.7347.95N5684.952647.750.0.8.999.03N6815.533152.530.0.21.73129.04N7620.942400.320.0.34.5103.44说明该截面抗剪承载力是足够的，同时也表明上述箍筋的配置是合理的。2.7.2持久状况构件的应力验算按持久状况设计的预应力混凝土受弯构件，尚应计算其使用阶段正截面混凝土法向应力，受拉钢筋的拉应力及斜截面的主压应力。计算时作用取其标准值，不计分项系数，汽车荷载应考虑冲击系数。1、跨中截面混凝土法向正应力验算由表可查得：epn1=1060.5mm；所以，可知：=6.784Mpa＜0.5=0.5×26.8=13.4（Mpa）满足要求。2、跨中截面预应力钢筋拉应力验算=（+）≤0.6575 黄淮学院本科毕业设计σk,t是按荷载效应标准值（对后张法构件不包括自重MG1PK）计算的预应力钢筋重心处混凝土的法向应力。=因此通过验算，满足要求。2.8主梁变形验算2.8.1计算由预加力引起的跨中挠度根据《公预规》6.5.4条，计算预加力引起的反拱度值时，刚度采用，计算公式：式中:——扣除全部预应力损失后的预加力作用下的跨中挠度；——使用阶段各根钢束的预加弯矩；——单位力作用在跨中时所产生的弯矩；——全截面的换算惯性矩。图2-18示出了反拱度的计算图示，其中图绘在图（2-18b）内（示出左半部分）。设图的面积及其形心至跨中的距离分别为A和d，并将它划分成六个规则图形，分块面积及形心位置为，计算公式均列入表2-22内。上述积分按图乘法计算，即单束反拱度。跨中反拱度：（）根据《公预规》6.5.2条，考虑长期效应的影响，预应力引起的反拱值应乘以长期增长系数2.0，即：（）2.8.2计算跨度荷载引起的挠度根据《公预规》6.5.2，条，全预应力混凝土构件的刚度采用0.95，则恒载效应产生的跨中挠度可近似按下列公式计算：75 黄淮学院本科毕业设计（）表2-21分块面积及形心位置的计算分块面积（cm2）形心位置di形心处的值（cm）矩形1A1=（h3-h1）×l1d1=l1/29.83矩形2A2=h1×（l1+l2）d2=(l1+l2)/2三角形3A3=0.5×h2×(l2-l3)d3=l1+l2/3+2l3/3矩形4A4=h2×l3d4=l1+l3/2三角形5A5=0.5×l3×(h3-h1-h2)d5=l1+l3/3弓形6A6=0.5×R2×半个My图短期荷载效应组合产生的跨中挠度可近似按下列公式计算：表2-22各束引起的反拱度fi计算表计算数据，，分块束号项目N1N2N3N4N5N6N7cm84.4144.41-0.59-30.59-58.47cm115.41106.41115.41106.4197.41cm12.1912.1925.8825.8830.9cm1574.241062.541198.181030.63921.36cm307.59814.39684.53844.04789.09cm406.84913.64783.76943.29888.34Rcm2523.946682.452644.823261.122553.56rad0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.75 黄淮学院本科毕业设计续表2-22计算数据，，分块束号项目N1N2N3N4N5N6N7矩形1cm248801.4465877.48.88.31.60cm787.12531.27599.09515.32460.68cm3.5.8.1.5.2矩形2cm2.9687762.15-1169.34-60382.21-.16cm990.54988.09990.97986.96904.85cm3.6-.4--三角形3cm2604.93604.931284.041284.301533.41cm1914.911910.011915.791907.751743.53cm3.13.98.43.07.81矩形4cm23749.529927.4117715.6421843.7624382.88cm1728.041469.741540.451452.651315.91cm3.42.0.5.0.0三角形5cm22892.8820282.3830844.9246894.8649310.23cm1676.771334.001426.361311.981184.39cm3.02.5.8.3.2弓形6cm2968.286787.5810423.8615847.8316765.52cm1728.011469.651541.631454.111317.87cm3.61.50.5.8.0My图Acm2.02.94.99.84.49dcm973.13912.42867.91791.41660.05cm503.97531.88557.01591.25574.82Np(见表4-20)0.1kN10233.8911170.4311303.1510739.129647.1210056.9311536.45cm1.421.551.421.341.3031.2141.054根据《公预规》6.5.3条，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响，即按荷载短期效应组合计算的挠度，乘以挠度长期增长系数，对C50混凝土，=1.425则荷载短期效应组合引起的长期挠度值为：=1.4258.78=12.51（cm）（）恒载引起的长期挠度值为：=1.4256.41=9.13（cm）（）2.8.3结构刚度验算按《公预规》6.5.375 黄淮学院本科毕业设计条规定，预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后梁的最大挠度不应超过计算结构的l/600，即-=14-9.13=4.87（cm）<3900/600=6.5（cm）可见，结构刚度满足规范要求。2.8.4预拱度的设置按《公预规》6.5.5条规定，当预加力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算得长期挠度时，可不设预拱度。本算例当中，预加力产生的长期反拱值为18.28cm，大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度值9.13cm，满足规范要求，可不设预拱度。75 黄淮学院本科毕业设计参考文献[1]JTGD60—2004,公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社,2004.[2]JTGD62—2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.[3]JTGD63—2007,公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京:人民交通出版社,2007.[4]JTGB01—2003,公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社,2003.[5]TGD61—2005,公路圬工设计规范[S].北京:人民交通出版社,2005.[6]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2008.[7]叶见曙.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,2005.[8]包世华,龙驭球.结构力学[M].北京:高等教育出版社,2006.[9]陈希哲.土力学地基基础[M].北京:清华大学出版社,2003.[10]易建国.混凝土简支梁（板）桥[M].北京:人民交通出版社,2006.[11]JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.[12]李国平.预应力混凝土结构设计原理[M].北京:人民交通出版社，2000.[13]张树仁,鲍卫刚.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,2004.[14]王慧东.桥梁敦台与基础工程[M].北京:中国铁道出版社,2005.[15]KhaledM.Mahmoud.RecentDevelopmentsinBridgeEngineering[M].NewYork,USA：RoutledgePress,2003.[16]PerformanceandAdvancesR.J.Cope.ConcreteBridgeEngineering[M].NewYork,USA：SponPress,2003.75 黄淮学院本科毕业设计致谢本次设计从始至终得到了我们建筑工程学院领导、教师的关心和支持，尤其是王明老师。他在繁忙的工作中抽出大量宝贵的时间对我的设计进行指导。在毕业设计过程中,他为我提供大量资料供我参考，帮助我解决了许多难题，在我遇到疑难问题能够及时给予解答,使我的设计能顺利进行，并能在这么短的时间内把所学过的专业知识能够综合运用,从而能顺利完成本次设计任务。为期一个月的毕业设计已接近尾声了，我的大学生涯也即将圈上一个句号。此刻我的心中却有些怅然若失，因为那些熟悉的恩师们和各位可爱的同学们，我们也即将挥手告别了。值此设计完成之际，心中充满了一片感激之情，在整个设计完成的过程中得到了我的导师王明老师的精心指导，在此要向他致以最崇敬的感谢。王老师总是在百忙之中抽出时间来为我们解答论文设计过程中的疑惑，由于他平易近人的生活作风和高深的学术造诣，他严谨细致、一丝不苟的作风会是我今后工作、学习中的榜样，他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。再次向王老师献上诚挚的谢意。同时也要感谢本设计中其他同学的帮助，在设计中我们相互之间能及时互通信息，互相帮助。感谢其他组的同学，在我手工计算和计算机计算中的大力帮助。谨此表示忠心的感谢！75