橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)(含外文翻譯）.doc

蘇州科技學(xué)院天平學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要本設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和公路橋規(guī)的規(guī)定,對(duì)位于昆山，連接到312國(guó)道上的一座橋梁進(jìn)行方案比選和設(shè)計(jì)的。對(duì)該橋的設(shè)計(jì)，本著“安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用”的八字原則，本設(shè)計(jì)提出三種不同的橋型方案進(jìn)行比較和選擇：方案一為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，方案二為預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁橋，方案三為梁拱組合橋。經(jīng)由以上的八字原則以及設(shè)計(jì)施工等多方面考慮，比較確定預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁橋?yàn)橥扑]方案。 在設(shè)計(jì)中，橋梁上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算著重分析了橋梁在使用工程中恒載以及活載的作用力，采用整體的體積以及自重系數(shù)，荷載集度進(jìn)行恒載內(nèi)力的計(jì)算。運(yùn)用杠桿原理法、G-M法求出活載橫向分布系數(shù)。進(jìn)行了鋼束的布置，估算了鋼絞線的各種預(yù)應(yīng)力損失，并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力階段和使用階段主梁截面的強(qiáng)度和變形驗(yàn)算，撓度的計(jì)算。由于橋址附近地勢(shì)較高，且地下土層的地質(zhì)情況較差，所以下部結(jié)構(gòu)采用樁基礎(chǔ)，采用板式橡膠支座，還采用了U型橋臺(tái)，并分別對(duì)樁基礎(chǔ)、板式橡膠支座和U型橋臺(tái)進(jìn)行了計(jì)算和驗(yàn)算。本設(shè)計(jì)全部設(shè)計(jì)圖紙采用AutoCAD 2004輔助設(shè)計(jì)繪制并打印出圖，計(jì)算書采用word編檔、排版，打印出設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 預(yù)應(yīng)力混凝土、荷載、橫向分布系數(shù)、鋼束、應(yīng)力驗(yàn)算蘇州科技學(xué)院天平學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）Abstract Located in Kunshan, connected to a bridge on national highway 312 for scheme selection and design, according to designing assignment and the standard of road and bridge. For the purpose of make the type of the bridge corresponding with the ambience and cost saving, this paper provides three different types of bridge for selection: the first one is Prestressed concrete continuous beam bridge; the second one is Prestressed Concrete Girder Bridge.; the third one is Beam Arch Bridge.After the comparisons of economy, appearance, characteristic under the strength and effect, the second one is selected.In the design, the checking calculation of the bridge superstructure in the focused analyzed the action of dead load and live load in using statement, adopting the overall volume and the weight factor, and load set degree of internal forces of the dead load calculation. Using lever principle , G-M method calculated transverse distribution coefficient of live load factor. The arrangement of the steel beam, the various estimates of the loss of prestress steel strand, and prestressed stage and the stage of the main beam with the strength and deformation checking, and deflection calculations. For higher ground near the bridge site, and the geological conditions underground soil is poor, so the lower part of the structure with pile foundation, the use of laminated rubber bearings, also using U-abutment, and pile foundation, respectively, laminated rubber bearing and U-abutments were calculated and checking.All of the design drawings were protracted by AutoCAD 2004 and printed out ,and the Calculations used word to archive, publish, printing the design.Keywords: prestressed concrete、load、transverse distribution coefficient、Steel beam、Stress check目 錄一、設(shè)計(jì)資料1二、方案比選12.1橋梁設(shè)計(jì)原則12.2梁部截面形式3三、初擬截面尺寸及主梁截面特性53.1初擬截面尺寸53.2主梁截面特性7 3.2.1主梁抗彎慣矩8 3.2.2橫隔梁抗彎慣矩83.2.3主梁和橫隔梁的抗扭慣矩93.2.4計(jì)算參數(shù)和93.2.5計(jì)算各主梁橫向影響線坐標(biāo)103.2.6計(jì)算各梁的荷載橫向分布系數(shù)10 四、恒載內(nèi)力計(jì)算154.1恒載每延米重力的計(jì)算154.1.1預(yù)加力階段恒載重力（一期恒載）154.1.2現(xiàn)澆橋面板階段荷載重（二期恒載及施工荷載）154.1.3第三期恒載包括欄桿、人行道的重量164.2計(jì)算各截面內(nèi)力影響線面積的計(jì)算174.3恒載內(nèi)力計(jì)算184.3.1預(yù)加應(yīng)力階段應(yīng)內(nèi)力（一期恒載）184.3.2現(xiàn)澆橋面板階段內(nèi)力（二期恒載、施工荷載）184.3.3使用階段恒載內(nèi)力（三期恒載）20 五、活載內(nèi)力計(jì)算21 5.1 跨中、l/4跨截面活載內(nèi)力215.1.1跨中截面（計(jì)入沖擊系數(shù)）225.1.2 l/4跨截面（計(jì)入沖擊系數(shù)）225.1.3變化處（計(jì)入沖擊系數(shù)）235.1.4支點(diǎn)處（計(jì)入沖擊系數(shù)）245.2人群荷載計(jì)算255.2.1跨中人群荷載255.2.2支點(diǎn)處人群荷載26 5.3計(jì)算L/4截面人群荷載最大剪力和最大彎矩27 5.4計(jì)算變化處截面人群荷載最大彎矩和最大剪力28 六、預(yù)應(yīng)力鋼束估算及其布置30 6.1跨中截面鋼束估算與確定30 6.1.1按承載能力極限狀態(tài)估算306.1.2按使用階段混凝土應(yīng)力要求估算306.2鋼束彎起點(diǎn)、半徑及彎起角計(jì)算326.3鋼束位置計(jì)算376.4鋼束重心到梁底的距離a39 6.5鋼束長(zhǎng)度計(jì)算40七、主梁截面特性計(jì)算41 7.1截面面積、重心及慣性矩計(jì)算417.2主梁各截面及各部分對(duì)其重心軸凈矩計(jì)算45 八、鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算49 8.1鋼束張拉（錨下）控制應(yīng)力498.2先期預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算498.2.1預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦損失498.2.2錨具變形、鋼束回縮等引起的應(yīng)力損失528.2.3混凝土的彈性壓縮損失計(jì)算528.2.4傳力錨固應(yīng)力及由它產(chǎn)生的梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力568.2.5預(yù)應(yīng)力鋼束松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失598.2.6混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失598.2.7由和產(chǎn)生的梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力N、M、Q638.2.8每根鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總表65 九、截面強(qiáng)度驗(yàn)算689.1正截面強(qiáng)度驗(yàn)算689.1.1確定中性軸位置689.1.2正截面強(qiáng)度驗(yàn)算689.2斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算689.2.1斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算689.2.2斜截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算69 十、應(yīng)力驗(yàn)算7010.1混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算7010.1.1張拉錨固階段混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算7010.2現(xiàn)澆橋面板階段混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算7010.2.1現(xiàn)澆橋面板階段恒載應(yīng)力7210.2.2現(xiàn)澆橋面板階段施工荷載應(yīng)力7210.3使用階段混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算7310.3.1 工形梁頂面應(yīng)力計(jì)算公式：7310.3.2組合梁上下緣應(yīng)力計(jì)算公式7310.4預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力驗(yàn)算7510.5混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算7610.5.1剪應(yīng)力驗(yàn)算7610.5.2主應(yīng)力驗(yàn)算及箍筋的設(shè)置79十一、主梁變形計(jì)算8411.1構(gòu)件在短期荷載作用下的撓度8411.2預(yù)加力產(chǎn)生的反拱度8411.3后期預(yù)應(yīng)力損失引起的撓度8411.4使用荷載作用下的撓度8511.5長(zhǎng)期荷載作用下的撓度8511.6預(yù)拱度的設(shè)置85 十二、橫隔梁計(jì)算8512.1作用在橫隔梁上的計(jì)算荷載85 12.2橫隔梁的內(nèi)力影響線8612.2.1繪制中橫隔梁M影響線8612.2.2繪制剪力影響線8712.3截面內(nèi)力計(jì)算8812.4內(nèi)力組合88十三、行車道板計(jì)算8913.1結(jié)構(gòu)重力及其內(nèi)力（取縱向1m寬的板條計(jì)算）8913.2公路-I級(jí)車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力8913.3內(nèi)力組合8913.4截面設(shè)計(jì)9013.4.2斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算9013.4.1正截面強(qiáng)度驗(yàn)算90十四、支座計(jì)算9014.1確定支座平面尺寸9014.2確定支座厚度9114.3驗(yàn)算支座偏轉(zhuǎn)情況9214.4驗(yàn)算支座抗滑穩(wěn)定性92十五、橋臺(tái)計(jì)算9315.1設(shè)計(jì)資料9315.1.1基本情況9315.1.2材料及其數(shù)據(jù)9315.1.3計(jì)算內(nèi)容9415.2荷載計(jì)算9415.2.1恒載計(jì)算9415.2.2土壓力計(jì)算9515.2.3支座活載反力計(jì)算9815.2.4汽車制動(dòng)力9915.2.5支座摩阻力計(jì)算10015.2.6荷載組合計(jì)算10015.3地基承載力驗(yàn)算10215.3.1臺(tái)前、臺(tái)后填土對(duì)地基產(chǎn)生的附加應(yīng)力計(jì)算10215.3.2基底壓應(yīng)力計(jì)算10215.3.3地基承載力驗(yàn)算10315.4基底偏心距驗(yàn)算10415.4.1僅受恒載10415.4.2考慮附加組合104致謝105 參考文獻(xiàn)106附錄A譯文107附錄B外文原文111一、設(shè)計(jì)資料1、跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑50米2、計(jì)算跨徑：L=49.1米，梁長(zhǎng)49.94米3 荷載等級(jí)：公路一I級(jí)4、橋面凈空：人行道2米+非機(jī)動(dòng)車道2米+機(jī)非分隔帶1.5米+機(jī)動(dòng)車道43.75+非機(jī) 動(dòng)車道2米+人行道2米5、 材料：預(yù)制梁用50號(hào)混凝土，現(xiàn)澆橫隔板及橋面板用30號(hào)混凝土，橋面鋪裝用瀝青混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼筋為245碳素鋼絲及冷拉IV級(jí)鋼筋，非預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑12mm者為II級(jí)熱軋螺紋鋼筋，直徑12mm者用I級(jí)熱軋光圓鋼筋，錐形錨具用45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼。6、 主梁縱橫截面布置：橋梁有11片主梁，間距2.15m，主梁為預(yù)制I型梁。二、方案比選橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。任選三種作比較，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。2.1橋梁設(shè)計(jì)原則1 適用性橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來(lái)交通量增長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。2 舒適與安全性現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動(dòng)與沖擊。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。3 經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。4 先進(jìn)性橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。5 美觀一座橋梁，尤其是座落于城市的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的裝飾。應(yīng)根據(jù)上述原則，對(duì)橋梁作出綜合評(píng)估。梁橋梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力的橋梁。 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少；4）結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較小；5）可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；6）結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力；7）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；8）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過(guò)施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。拱橋 拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直荷載作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而且還有水平反力。由于水平反力的作用，拱的彎矩大大減少。如在均布荷載q的作用下，簡(jiǎn)支梁的跨中彎矩為qL2/8，全梁的彎矩圖呈拋物線形，而拱軸為拋物線形的三鉸拱的任何截面彎矩均為零，拱只受軸向壓力。設(shè)計(jì)得合理的拱軸，主要承受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受壓力的結(jié)構(gòu)，因而可以充分利用抗拉性能較差、抗壓性能較好的石料，混凝土等來(lái)建造。石拱對(duì)石料的要求較高，石料加工、開采與砌筑費(fèi)工，現(xiàn)在已很少采用。由橋臺(tái)承受水平推力的推力拱橋，要求支撐拱的墩臺(tái)和地基必須承受拱端的強(qiáng)大推力，因而修建推力拱橋要求有良好的地基。對(duì)于多跨連續(xù)拱橋，為防止其中一跨破壞而影響全橋，還要采取特殊的措施，或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。由于昆山所建位置地質(zhì)情況較差，故不考慮此橋型。梁拱組合橋地質(zhì)情況較差地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。為此采用大噸位預(yù)應(yīng)力筋以承擔(dān)拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁，即加勁縱梁，從而以梁式橋?yàn)榛w，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來(lái)加強(qiáng)。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí)能提高這類橋梁的跨越能力。這類橋梁不僅技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、造價(jià)低廉，同時(shí)橋型美觀，反映出力與美的統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)形式與環(huán)境的和諧，增加了城市的景觀。斜拉橋斜拉橋的特點(diǎn)是依靠固定與索塔的斜拉索支撐梁跨，梁是多跨彈性支撐梁，梁內(nèi)彎矩與橋梁的跨度基本無(wú)關(guān)，而與拉索的間距有關(guān)。他們適用于大跨、特大跨度橋梁，現(xiàn)在還沒有其他類型的橋梁的跨度能超過(guò)他們。斜拉橋與懸索橋不同之處是，斜拉橋直接錨于主梁上，稱自錨體系，拉索承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受壓，因此塔、梁均為壓彎構(gòu)件。由于斜拉橋的主梁通過(guò)拉緊的斜索與塔直接相連，增加了主梁抗彎、抗扭剛度，在動(dòng)力特性上一般遠(yuǎn)勝于懸索橋。懸索橋的主纜為承重索，它通過(guò)吊索吊住加勁梁，索兩端錨于地面，稱地錨體系。斜拉橋具有施工方便、橋型美觀、用料省、主梁高度小、梁底直線容易滿足通航和排洪要求、動(dòng)力性能好的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展非常迅速，跨徑不斷增大。但實(shí)際跨度不大，此橋型不予考慮。目前我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)一般考慮簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)沉降要求嚴(yán)格，特別是由于聯(lián)長(zhǎng)較大，橋上無(wú)縫鋼軌因溫度變化而產(chǎn)生的水平力很大，使得梁體與墩臺(tái)之間的受力十分復(fù)雜，加大了設(shè)計(jì)難度。簡(jiǎn)支梁與連續(xù)梁橋相比，受力明確，受溫度變化產(chǎn)生的附加力、特殊力的影響小，設(shè)計(jì)施工易標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，架設(shè)方便，可減低造價(jià)，縮短工期，同時(shí)最易設(shè)計(jì)成各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式構(gòu)件?？紤]到昆山地質(zhì)情況條件較差，綜合考慮，采用簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)作為此設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)型式。方案比選比較項(xiàng)目第一方案第二方案第三方案主橋跨橋型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁橋梁拱組合橋主橋跨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力。結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)，整體性好，剛度較大，變性較小，但理論計(jì)算較復(fù)雜。在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力。結(jié)構(gòu)造型靈活，整體性好，剛度較大，其跨徑較小，受力明確，受力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單、適應(yīng)范圍廣、不受基礎(chǔ)條件限制、易于建造標(biāo)準(zhǔn)化，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟較差地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。為此采用大噸位預(yù)應(yīng)力筋以承擔(dān)拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁，即加勁縱梁，從而以梁式橋?yàn)榛w，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來(lái)加強(qiáng)。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí)能提高這類橋梁的跨越能力建筑造型跨徑一般，線條明晰，但比較單調(diào)，與景觀配合很不協(xié)調(diào)。側(cè)面上看線條明晰，與當(dāng)?shù)氐牡匦闻浜希@得美觀大方跨徑較大，線條非常美，與環(huán)境和諧，增加了城市的景觀養(yǎng)護(hù)維修量小小較大設(shè)計(jì)技術(shù)水平經(jīng)驗(yàn)一般，國(guó)內(nèi)一般水平經(jīng)驗(yàn)豐富，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平經(jīng)驗(yàn)一般，國(guó)內(nèi)一般水平施工技術(shù)滿堂支架法：結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，不引起恒載徐變二次矩，預(yù)應(yīng)力筋可以一次布置，集中張拉等優(yōu)點(diǎn)。施工難度較大些預(yù)制工型構(gòu)件，運(yùn)至施工地點(diǎn)，采用混凝土現(xiàn)澆，將工型梁連接，其特點(diǎn)外型簡(jiǎn)單、制造方便，整體性好，且施工難度一般轉(zhuǎn)體施工法：對(duì)周圍的影響較小，將結(jié)構(gòu)分開建造，再最后合攏，可加快工期，是近十年來(lái)新興的施工方法，施工難度較大工期較短較短較長(zhǎng)又上表可知，根據(jù)昆山地質(zhì)的情況，結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)原則，選擇第二方案經(jīng)濟(jì)上比第三方案好；施工技術(shù)難易程度，設(shè)計(jì)技術(shù)水平，比第一方案好；工期上較短，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)度來(lái)說(shuō)不會(huì)受其影響；針對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，采用樁基，加強(qiáng)基礎(chǔ)強(qiáng)度。所以選擇第二方案作為首選。2.2梁部截面形式梁部截面形式考慮了組合箱梁、槽型梁、工型梁等可采用的梁型。簡(jiǎn)支組合箱梁結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。但從橋下看,景觀效果稍差。從預(yù)制廠到工地的運(yùn)輸要求相對(duì)較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低。但橋面板需現(xiàn)澆施工,增加現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，工期也相應(yīng)延長(zhǎng)。但美觀較差，并且徐變變形大，對(duì)于無(wú)縫線路整體道床軌道結(jié)構(gòu)形式來(lái)說(shuō)，存在著后期維修養(yǎng)護(hù)工作量大的缺點(diǎn)。槽型梁為下承式結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是造型輕巧美觀，線路建筑高度最低,且兩側(cè)的主梁可起到部分隔聲屏障的作用，但下承式混凝土結(jié)構(gòu)受力不很合理，受拉區(qū)混凝土即車道板圬工量大，受壓區(qū)混凝土圬工量小，梁體多以受壓區(qū)(上翼緣)壓潰為主要特征，不能充分發(fā)揮鋼及混凝土材料的性能。同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)為開口截面，結(jié)構(gòu)剛度及抗扭性較差，而且需要較大的技術(shù)儲(chǔ)備才能實(shí)現(xiàn)。工型梁結(jié)構(gòu)受力明確，設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)成熟,跨越能力大,施工可采用預(yù)制吊裝的方法，施工進(jìn)度較快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大，減少接縫，改善行車。相比之下，結(jié)合工程特點(diǎn)和施工條件，選擇工型梁結(jié)構(gòu)。工型梁截面圖如下： 三、 初擬截面尺寸及主梁特性3.1初擬截面尺寸主梁截面特性： 截面面積：S=112.8410cm 型材線重：G=30.467kg/m X軸慣性矩：I=7976.64110cm Y軸慣性矩：I=312.86210cm X軸面積矩：S=431.76710cm Y軸面積矩：S=76.39110cm 支點(diǎn)剪力荷載橫向分布系數(shù)1# m=1.0=0.5 m=1.6982# m=1.0=0.5 m=-0.5923# m=（0.821+0.325）=0.5734# m=（0.649+0.797）=0.7235# m=（0.142+0.998+0.388）=0.7646# m=（0.088+0.625+0.598）=0.657 3.2主梁截面特性3.2.1主梁抗彎慣矩 Ix=(70-28) 51+(70-28) 51(125-)2+28250=0.798m 主梁比擬單寬抗彎慣矩 Jx=0.371 m/m 3.2.2橫隔梁抗彎慣矩 每片中橫隔梁的尺寸，如圖所示 橫隔梁長(zhǎng)度取為最左右兩片主梁的軸線距離l=4b=42.1=8.4m c/ l=1.96/8.4=0.233查公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)梁橋上冊(cè)表2-2-7得：c/ l=0.233時(shí)，/c=0.737 =0.7371.96=1.44m求橫隔梁截面重心位置a： a=36.41cm故橫隔梁抗彎慣矩為： I=(410-18) 47+(410-18) 47(36.41-)+18203+18203(-36.41) =0.345m橫隔梁比擬單寬抗彎慣矩為： J=0.084 m/m3.2.3主梁和橫隔梁的抗扭慣矩對(duì)于主梁梁肋：主梁平均厚度 h=51cm =5.28則 C=1-0.63+0.052() =0.294則I=cbt=0.2941.480.28=9.5510m對(duì)于橫隔梁梁肋： t/b=18/156=0.115則 C=1-0.630.115+0.0520.115 =0.309則I=0.3091.560.18=2.8110m所以，J+ J=h+ I+ I =0.47+ =0.0397 m/m 3.2.4計(jì)算參數(shù)和=（）=0.317=0.0484則 =0.22 3.2.5計(jì)算各主梁橫向影響線坐標(biāo) 已知=0.317，從G-M法計(jì)算圖表可查得k1和ko的值，如下表所示 梁位荷載位置BBB/2B/40- B/4- B/2-B-B校核K00.830.910.991.081.131.080.990.910.837.92B/41.661.511.351.231.060.880.630.390.187.97B/22.462.11.731.380.980.640.23-0.17-0.557.85B3.322.732.11.310.940.4-0.16-0.62-1.138B4.13.42.441.640.830.18-0.54-1.14-1.777.93K00.940.9711.031.051.0310.970.947.99B/41.051.061.071.071.020.970.930.870.337.93B/21.221.181.141.0710.930.870.80.757.98B1.411.311.21.070.970.870.790.720.677.97B1.651.421.241.070.930.840.740.680.68.043.2.6計(jì)算各梁的荷載橫向分布系數(shù)梁號(hào)計(jì)算式荷載位置BBB/2B/40-B/4-B/2-B-B1號(hào)=0.72k+0.28k1.341.341.211.070.960.860.780.710.65o=0.72k+0.28k3.546.794.542.841.450.44-0.51-1.22-1.88-2.2-5.45-3.33-1.77-0.490.421.291.932.53(-)-0.48-1.2-0.73-0.39-0.110.090.280.420.56k=+(-)3.065.593.812.451.340.53-0.23-0.8-1.32=0.280.5090.3460.2230.1220.048-0.021-0.072-0.122號(hào)=0.38k+0.62k1.341.261.181.070.980.890.820.750.7o=0.38k+0.62k2.994.373.182.141.280.59-0.04-0.51-0.97-1.66-3.11-2-1.07-0.30.30.861.261.67(-)-0.36-0.69-0.44-0.24-0.070.070.190.280.37k=+(-)2.633.692.741.91.220.660.15-0.23-0.6=0.2390.3350.2490.1730.1110.060.013-0.021-0.0553號(hào)=0.38k+0.62k1.211.181.141.0710.930.870.80.74o=0.38k+0.62k2.442.081.721.380.980.650.242-0.15-0.53-1.22-0.91-0.58-0.310.0180.280.630.961.27(-)-0.27-0.2-0.13-0.070.0040.060.140.210.28k=+(-)2.171.881.591.310.990.710.380.06-0.25=0.1970.1710.1450.1190.090.0650.0350.005-0.0234號(hào)=0.38k+0.62k1.11.11.11.071.010.960.910.850.46o=0.38k+0.62k1.911.691.471.281.040.810.510.22-0.05-0.81-0.6-0.38-0.21-0.020.150.410.630.51(-)-0.18-0.13-0.08-0.05-0.0050.030.090.140.11k=+(-)1.731.561.391.231.030.840.60.360.07=0.1570.140.130.110.0940.0760.0540.0320.0065號(hào)=0.38k+0.62k1.011.031.051.061.030.990.950.910.54o=0.38k+0.62k1.371.31.221.181.080.950.760.570.41-0.36-0.27-0.18-0.12-0.050.040.20.330.14(-)-0.08-0.06-0.04-0.03-0.010.010.040.070.03k=+(-)1.291.241.181.151.070.960.80.650.44=0.1170.1130.1080.1050.0980.0870.0730.0590.046號(hào)=k0.940.9711.031.051.0310.970.94o=k0.830.910.991.081.131.080.990.910.83-0.110.060.01-0.05-0.08-0.050.010.060.11(-)0.0240.0130.002-0.011-0.018-0.0110.0020.0130.024k=+(-)0.8540.9230.9921.0691.1121.0690.9920.9230.854=0.0780.0840.090.0970.1010.0970.090.0840.078 對(duì)于號(hào)梁 m=0.67=（0.371+0.297+0.248+0.187+0.147+0.099+0.07+0.03）0.67 =0.486 m=0.35對(duì)于號(hào)梁m=0.67=(0.262+0.219+0.188+0.151+0.126+0.095+0.075+0.048) 0.67 =0.39 m=0.269對(duì)于號(hào)梁m=0.67=(0.149+0.135+0.124+0.109+0.097+0.082+0.072+0.067) 0.67 m=0.189對(duì)于號(hào)梁m=0.67=(0.131+0.122+0.114+0.104+0.098+0.088+0.081+0.07) 0.67m=0.151對(duì)于號(hào)梁m=0.67=(0.109+0.107+0.106+0.102+0.1+0.095+0.09+0.083) 0.67 =0.266m=0.116對(duì)于號(hào)梁m=0.67=(0.089+0.093+0.096+0.098+0.1+0.1+0.099+0.095) 0.67 =0.258m=0.08四、恒載內(nèi)力計(jì)算4.1恒載每延米重力的計(jì)算4.1.1預(yù)加力階段恒載重力（一期恒載） 該階段恒載包括預(yù)制I形梁重及橫隔板重（1）預(yù)制I形梁自重G跨 中：A=1.1284m變化處：A=1.288m支點(diǎn)處：A=1.75mG=1.128418.7+2.8+0.5+1.752.517225 =1482.41KN(2)預(yù)制橫隔梁自重G中梁：G=9.96KN邊梁：G=4.98KN（3）將I形梁重量折成每延米重量 中梁：g=(1482.41+9.96)/49.94=29.88KN/m 邊梁：g=(1482.41+4.98)/49.94=29.78KN/m4.1.2現(xiàn)澆橋面板階段荷載重（二期恒載及施工荷載）該階段恒載包括現(xiàn)澆橋面板及現(xiàn)澆橫隔梁 現(xiàn)澆橋面板階段荷載重量計(jì)算表計(jì)算項(xiàng)目邊梁內(nèi)梁橋面板面積A（m）0.5(0.47+0.598)1.517+0.540.128+0.3880.47+0.5(0.598+0.47)0.337=1.24150.3880.47+0.5(0.598+0.47)0.3372=0.7246每米重g（KN/m)251.2415=31.04250.7246=18.12中橫隔梁重G(KN) (1.451.82-0.3370.129)0.18251.5=17.5217.522=35.04端橫隔梁重G(KN)2.15(1.452.29-0.1290.337)25=176.14176.142=352.28橫梁每米重g(KN/m)=3.88=7.76現(xiàn)澆橋面板的模板每米重g(KN/m)1.51.5二期恒載g= g+ G(KN/m)34.9225.88施工人員機(jī)具每米重g(KN/m)按2.5 KN/m計(jì)2.52.862=7.162.52.15=5.38施工荷載g=g+g(KN/m)8.666.884.1.3第三期恒載包括欄桿、人行道的重量 欄桿：1.52KN/m 人行道：3.71KN/m按橫向分配計(jì)算使用階段恒載g梁位恒載g(KN/m)G-M法杠桿法mg(KN/m)mg(KN/m)1號(hào)欄桿1.520.2751.722.129.52人行道3.710.351.6982號(hào)欄桿1.520.2371.36人行道3.710.2693號(hào)欄桿1.520.1981人行道3.710.1894號(hào)欄桿1.520.1570.8人行道3.710.1515號(hào)欄桿1.520.1170.61人行道3.710.1166號(hào)欄桿1.520.0780.42人行道3.710.08 4.2計(jì)算各截面內(nèi)力影響線面積的計(jì)算影響線面積的計(jì)算截面內(nèi)力影響線影響線面積跨中MW=301.35QW=0跨MW=4.6QW=12.28變化處MW=69.15QW=21.55支點(diǎn)處QW=24.554.3恒載內(nèi)力計(jì)算4.3.1預(yù)加應(yīng)力階段應(yīng)內(nèi)力（一期恒載） S=gw 預(yù)加應(yīng)力階段（一期恒載）內(nèi)力計(jì)算表截面內(nèi)力影響線面積w邊梁內(nèi)梁g(KN/m)內(nèi)力值g(KN/m)內(nèi)力值跨中M(KN/m)301.3529.788974.229.889004.34Q(KN)029.78029.880l/4跨M(KN/m)4.629.78136.9929.88137.45Q(KN)