合肥工业大学桥梁工程课程设计

冬艇上专大孝课程设计设计题目装配式钢筋混凝土简支板桥学生姓名陈程学号专业班级土木班指导教师汪莲年月口.基本设计资料设计资料().桥面跨径及桥面净宽根据该跨桥梁的方案比选，且该河流无通航要求，并根据《公路桥涵设计通用规范》第条的新建桥梁标准跨径的要求，方案确定为标准跨径米的钢筋混凝土空心简支板。主梁全长：标准跨径Lb=13m。计算跨径：根据《公路桥涵设计通用规范》第条的规定，板的计算跨径取相邻两支承中心的距离，本桥取为米。桥面宽度：根据《公路桥涵设计通用规范》确定桥面宽度为：净-7m+2M0.75m。().设计荷载：荷载等级：公路n级，人群荷载3.0kN/m2。.材料钢筋：主钢筋用钢筋，其他钢筋用钢筋混凝土：.地形、地质条件桥址处在河道标高为米；桥头路面标高为米；河道边坡为：；相应标准跨径Lb=13m,河底宽。(如图所示)桥址处高程以上为耕植土，高程以下为亚粘土，其基本承载力为，内摩擦角为20；5.该河道无通航要求；设计洪水位为。设计依据：().《公路桥涵设计通用规范》()；().《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》().《结构设计原理》第二版人民交通出版社;().《桥梁工程》合肥工业大学出版社；().《公路工程技术标准》()；构造形式及截面尺寸,构造布置：.板桥纵断面：由河面宽度及深度，采用等跨桥跨结构，全桥分七孔，每孔跨径分别为米标准跨径。桥上纵坡为定，桥头引道纵坡为。如图所示图纵断面示意图.板桥横断面：参考我国交通部制定的跨径一空心板的标准图板厚的取值为一，本设计板厚取，并采用空心截面以减轻结构的自重。采用装配法施工，即先预制，后吊装的方法。根据施工现象的吊装能力，预制板宽为。具体尺寸见下图图横断面示意图.板梁尺寸：根据施工现场的吊装能力，预制板宽，其余尺寸见下图板的毛横截面几何特性计算图横截面特性计算分块示意图()、补上挖空部分以后得到的截面，其几何特性为：面积Ab=12470=8680cm2重心至截面上缘的距离yi=35cm对上缘的面积矩：Sb=Abyi=868035=303800cm3()、各挖空分块的几何特性列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 计算，见表，本例仅对挖空部分分块并编号。由于预制横断面的对称性，分块面积也对称，为了便于下面计算，表中各挖空分块几何特性均为左右两部分之和。分块号A（2）y（）Si()bi()Ii'()Ii=Ii'+Abi合计表横截面特性计算表2Ai=5552=550cm2A2=3321/2=9cm2A3=35221/2=156cmA4=551/22=25cm22A5=7648-1281/24=3400cm2面积Am=8680-4140=4540cm2对上缘面积矩Sm=303800-141426.67=162373.33cm3毛截面重心至梁顶的距离:ysSm_162373.33Am-4540=35.77cmTOC\o"1-5"\h\z33bh355532==138645.83cm126bh393334=4.5cm2361835333618一4=23434.67cmI455336184=34.72cmbh312-4bh3364376464,1283412364=615778.67cm由各划分截面重心与毛截面重心的距离b=ys-yi且各划分截面对重心的惯性矩I”=Ii'-Abi2计算可得IlJ=176216.92cm4Il2'=10881.98cm4_44Il3‘-23998.78cmIl4'-10956.66cm.4Il5'=617768.70cm4IM'•Il2'Il3'Il4'Il5'=839823.05:m对毛截面行心惯性矩:Im，一一31247012__2____48680(35.77-35)-839823.05=2709590.72cm抗扭惯性矩的计算在进行空心板抗弯惯性矩计算时，可将截面简化为如图中虚线所示的薄壁箱型截面计算,并略去中间肋桥。计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 为图抗扭惯性矩简化计算图IT4b2h2224(124-24)2(70-12)2b(11).生t2t311(124-24)(——)2(70-12)/24=6258604.7cm4表简直空心板永久作用效应计算表主梁内力计算永久作用效应计算分别考虑预制板自重（一期荷载）和湿接缝、桥面铺装、人行道、栏杆等（二期荷载）重力集度。（）、空心板自重（一期恒载）gi=A25=454010125=11.35kn/m（2）、桥面系自重及较缝重（二期恒载）本设计人行道和栏杆自重线密度按单侧计算；桥面铺装上层采用厚沥青混凝土，下层采用厚混凝土。则全桥宽铺装层每延米重力为：.桥面铺装：全桥宽铺每延米总重0.12370.11257=30.1kn/m、栏杆每每延米总重8（0.752）=12kn/mg2=（30.112）/6=7.017kn/m（）、较缝重自重计算cccc1ccc1八1鼠=17055523323522552—222=70550915625=810cm24镀缝重度：g3-8101025=2.025kn/m由上计算可得空心板每延米总重力为：G1=A^25=4540M104M25=11.35kn/m（一期结构自重）G2=g2+g3=7.017+2.2025=9.0417kn/m（二期结构自重）G=G1G2=9.041711.35=20.392kn/m永久作用效应结果见表见下表：项目色'\作用（）计算跨径（）弯矩（）剪力（）跨中，跨4支点,跨4g1g2g3合计、，2c.2附：上表计算公式M—M中—Ml—28z32八gl八glglQ=——gxQ支=一Ql=—22%4可变作用效应计算汽车荷载采用公路n级荷载，它由车道荷载及车辆荷载组成。《桥规》规定，汽车荷载由车和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载。公路n级车道荷载均布荷载标准值为qk=10.5父0.75=7.875kn/m集中荷载标准值按以下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于时，Pk=135kn；桥梁计算跨径等于或者大于时，R=270kN；桥梁计算跨径在之间时，值采用直线内插求得。本桥单跨计算跨径为，则集中荷载标准值为270一135126-5:213则kL运0-5计算剪力效应时，集中荷载标准值pk应乘以的系数，即计算剪力时P「=1.2R=256.68kN。().汽车荷载冲击系数计算《桥规》规定，汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准乘以冲击系数基频的不同而不同，对于简支板桥当f<1.5Hz时，然=0.05;当1.5HzEfE14HZ时，M=0」767lnf-0.0157；当fa14Hz时，N=0.45。由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(以下简称《公预规》)查得混凝土的弹性模量E=3.25父104MPa,代入公式得:f=2212EIc:mc一区二一父3.25型。21—27°9.5丝10,212\G/g212.62.2078.66u6.439Hz则N=0.17671nf-0.0157=0.3134则1+N=1.3134按《桥规》规定车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个重大影响线峰值处。考虑多车道折减，每幅桥面设双车道，按《桥规》双车道折减系数E。().汽车荷载横向分布系数计算空心板跨中和处的荷载横向分布系数按较接板发计算，支点处按杠杆原理计算。支点至点之间的荷载横向分布系数按直线内插求得。)跨中及处的荷载横向分布系数计算空心板的刚度参数丫：」2ei但:-4GItl:5.8—1T由前面计算:____54I=2.70910cm64IT=6.2586106cm4b=124cml=12.6m=1260cm将以上数据代入得：『二5.852.709106.25861062色12600.02471按《公路桥涵设计手册一梁桥（上册）»,第一篇附录（二）中块板的钱接板荷载横向分布影响线表，由0=0.02及¥=0.04内插可得0=0.02471时，至号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值。计算结果列于下表：表横向分布影响线坐标值表板号1由上表画出各板的横向分布影响线，并按横向最不利位置布载，求得两车道情况下的O由于桥梁横断面结构各板横向分布系数，各板的横向分布影响线及横向最不利布见下图对称，所以只需计算号至号板的横向分布影响线坐标值。图各板荷载横向分布影响线及最不利布载图二号板三号板表各板横向分布系数计算表板号荷载种类车道柿载人群荷载车道柿载人群荷载车道柿载人群荷载何载横向分布系数一车道二车道注：上表中一车道布载时横向分布系数乘以的增大系数。各板横向分布系数计算结果汇总于表。由表可以看出，号、号号板的横向分布系数最大，最不利。为设计和施工方便，各空心板设计成统一规格，则跨中和处的荷载横向分布系数，偏安全的取号板的mca=0.3455,mcr=0.196cqcr）车道荷载作用于支点处的荷载横向分布系数计算支点处荷载横向分布系数计算用杠杆原理法计算，因一列车辆的轮距为，一号板上只能布一排汽车轮载，根据《公路工程技术标准》（），横向布置多车道汽车荷载时，应考虑汽车荷载的折减；布置一条车道汽车荷载时，汽车横向荷载应该乘以进行提高。由图，则号板的横向分布系数计算如下：图支点处的荷载横向分布系数计算图式车道荷载m°q=-1iq=1.2-1=0.622人群荷载mor—;iq=1.6）支点到处的荷载横向分布系数计算支点到处的荷载横向分布系数按直线内插求得。空心板的荷载横向分布系数汇总于表空心板荷载分布系数作用类型跨中至跨支点支点至跨汽车柿载直线内插人群荷载（）可变作用效应计算）车道荷载效应计算车道荷载引起空心板跨中及截面效应（弯矩和剪力）时，均布荷载qk应满布于使空心板产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载R（或Pk）只作用于影响线中最大影响线峰值处，见图。(a)（b）图简支梁跨中截面内力影响线及加载图式（）跨中弯矩影响（）跨中剪力影响线①跨中截面弯矩；M^=上m^kCk+PkYk）（不计冲击时）2,M1q=（1+岂）——+PkYk）（计冲击时）2,12122「.限l212.62-19.845m288yi=l/4-3.15m不计冲击：M1=m0q」「kPkyk=10.34557.87519.845213.93.15；=286.787kNm2,q计入冲击：M1=（1口）m0qkjkPkyk=1.313410.34557.87519.845213.93.152,q=376.67kNm剪力y00.5m1，1一，-211kl12.6=1.575m88不计冲击=m0qk,「kPkyk=10.34557.8751.575256.680.5=48.63kN计入冲击V1=（1口）m0qkJkPkyk=1.31340.34557.8751.575256.680.5万，q=63.87kN②l/4截面弯矩(b)图简支梁l/4截面内力影响线及加载图式yl=3/16x12.6=2.3625m1632322i「k=—l2=—12.62u14.884m21616不计冲击：Mi4,q=m0qkckPkyk)=0.20797.87514.884213.92.36j=215.09kNm计入冲击：Mi4,q=(1口)m0qk,限Pkyk=1.31340.20797.87514.884213.92.36=282.50kNm剪力'A32yi=0.75m133_92———l=—12.6=3.544m不计冲击Vi=m。；,qkPkyk=10.20797.8753.544256.680.75=76.154kN计入冲击Vi=(1,)m07,qq"kPkyk=1.31340.20797.8753.544256.680.75=100.02kN③支点截面计算支点截面由于车道荷载产生的效应时，考虑横向分布系数沿空心板跨长的变化，同样均布荷载标准值应满足于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线的峰值处。参见图。0.083312600.9166支点剪力影响线0.60.346汽车横向分布系数Pk=256.68knqk=7.875kn/mqr=4.5kn/m0.1961.6人群横向分布系数图支点截面剪力计算图式剪力yi=1mTOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK\l"bookmark62"\o"CurrentDocument"112“二一l二—12.6=6.3m2HYPERLINK\l"bookmark95"\o"CurrentDocument"22两行车道荷载：不计冲击112.6111Voq=10.34557.8756.3-7.8750.6-0.3455———256.6810.61=174.306kN计入冲击V0=1.3134174.306=228.934kNq22）人群何载效应：人群何载是一个均布何载，其值为3kn/m。本算例单侧人行道净宽，因此，qr=1.50.752=4.5kn/m①跨中截面M1=mcrpor11=0.1964.519.848=17.503kn.mcioi一r2V1=mcrPor。=0.1964.51.575=1.389KN—r2②l/4截面M1=mcrPo「j=0.34554.514.884=13.127kn.m-r4V1=mcrporj=0.1964.53.544=3.126KN—r4③支点截面V0r=mlcrPor'「-2agor-mGr)VcPor八…1=0.54.56.3--3.15(1.6-0.6)14.5-35.41KN作用效应组合按《桥规》公路桥涵结构设计应按承载力极限状态和正常使用极限状态进行效应组合，并用于不同的计算项目，按承载能力极限状态设计的基本组合表达式为：oSud=%1.2SGk1.4SQik0.81.4SQjk根据作用效应组合，选取三种最不利效应组合：基本组合，频遇组合和准永久组合，见表。表作用效应组合表序号荷载类别跆中截回四分点截面支点截回MmaxVmaxMmaxVmaxVmax第一期永久作用第二期永久作用总永久作用①②口」变作用（不计汽车冲击）口」变作用（计汽车冲击）:口」受作用（人群）基本组合（M③父⑤MM⑥）频遇组合（③父④父⑥）准永久组合（③乂④黑⑥）.持久状况承载力极限状态下截面设计、配筋与验算配置主筋，本算例令空心板中圆面积及惯由持久状况承载能力极限状态要求的条件来确定受力主筋的数量，空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑。换算原则是面积相等、惯性矩相同性矩与工字形截面中开口面积和惯性矩相同。()、跨中截面的纵向受拉钢筋计算：惯性矩和形心位置位置不变的条件下，将空心板挖空换算为矩形孔。计算，：2bkhk=340Cm2112bkhk2二307889.3cm解得：hk46.62cmbk36.46cm上翼缘板宽度:卜翼缘板宽度:,‘1.1.1hfhhk=35--46.62=11.69cmHYPERLINK\l"bookmark58"\o"CurrentDocument"222,1.1,1hf=—bhk=3546.62=11.69cmHYPERLINK\l"bookmark106"\o"CurrentDocument"222腹板宽度：b=bf-2bk=124-236.46=52.07cmbf=bf=124cm图换算截面示意图)、正截面抗弯计算：空心板采用混凝土，抗压设计强度fcd=18.4mpa,抗拉强度储=1.65mpa,板的主筋采用钢筋，抗拉设计强度fsd=280mpa,箍筋采用钢筋*8,抗拉设计强度，I类环境，安全等级二级，"=1.0。截面设计：、因采用的焊接钢筋骨架，故设as=40mm,则截面有效高度h0=700-40=660mm。其中为钢筋截面重心到截面受拉边缘的距离，等于保护层厚度加上预估受拉钢筋直径的一半。则正截面承载力为x血，"的0-2)TOC\o"1-5"\h\z……一.’'hf116.9、判定形截面：fcdbfhf(ho-)=18.41240116.9(700—)22二1604.507106=1604.507knm_M=982.145knm故属于第一类形截面。、球受压区［Wj度：xx1031.32106=fsdbx(h0-万)=18.41240x(700--)整理后得：0.5x2-700x-70323.76=0解得：x=71.85mm与0.56700=392mm注:采用钢筋，混凝土标准强度为，则查？公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范?()(以下简称？公桥规？)第条得相对界限受压区高度4=0.56。、求受拉钢筋面积:将各已知值及x=71.85mm代入fcdbf=fsdAs得:fcdbfx18.4124071.85「.2==5854.78mmfsd280查《结构设计原理》附表一，选择钢筋为18422,截面面积As=6842mm2,钢筋铺设一层即可。如图图配筋示意图混凝土保护层厚度＞钢筋间距：1240-235-1825.1.sn二=42mm17sn=42mm40mm及1.25d=1.2522=27.5故满足构造要求。as=35+=47.55mm,Was=48mm2则有效高度：h0=700-48=652mm.最小配筋计算:lfcd-1=45父1竺=0.265。即配筋率应不小于，且不应小于。故fsd280Pmin=0.265%。实际配筋率:6842124065210=1.507%.:min=0.244%持久状况截面承载能力极限状态计算设计的受拉钢筋中，18根直径为的面积As=6842mm2,fsd=280MPa,as=48mm。则实际有效高度h0=700-48=652mm。判定形截面类型fcdbfhf=18.41240116.90=2667298Nm=2.667KNmfsdAs=2806842=1915868.8Nm由于fcdbfhfafsdA，故为第一类形截面。求受压区高度由式fcdbfX=fsdA求得，即fsdAs2806842x===83.97mm::hf=116.90mmfcdbf18.41240正截面极限抗弯承载力.''x)883.971Mu=fcdbfxh0--尸18.4M1240M83.97父652[<2j<2JW168.708KNm1031.32KNm故截面复核满足要求。斜截面抗弯承载力计算①已知设计数据及要求钢筋混凝土简支梁全长I。=13m,计算跨径l=12.6m。桥梁处于I类环境条件，安全等级为二级，¥0=1.0。采用混凝土，轴心抗压强度设计值fcd=18.4MPa,轴心抗拉强度设计值ftd=1.65MPa。主筋采用钢筋，抗拉强度设计值fsd=280MPa,箍筋采用钢筋，直径，抗拉强度设计值fsd=195MPa。简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为:跨中截面:Mi=1031.32KNmd，2Vi=90.87KNd，21一一一跨截面:4Ml=773.49KNmd,L4J=220.39KN4支点截面:Md,0=0Vd,0=525.94KN②腹筋设计截面尺寸检查根直径为的钢筋，则有效高度根据构造要求，板底铺设’25.11h0=700—35+——尸652.45mmI2J0.51父10\TCU7bh0=0.51父10^xa/40父520.68父652.45=1095.78KN>Vd,0=525.94KN故截面尺寸符合设计要求。检查是否符合需要根据计算配置斜筋根据？公桥规？第条，在进行受弯构件斜截面抗剪承载力配筋设计时，若满足式（）条件:0VdM0.510^：2ftdbh0可以不进行斜截面抗剪承载力计算，仅按构造要求配置钢筋即可Vd=524.69KN0.510“ftdbh0=0.510，1.65520.68652.45=280.27KN对于板式构件，上式右边计算值可乘以的提高倍数。则1.250.510"ftdbh0=350.337KN因0Vd=472.226KN1.250.510"ftdbh0=350.337KN故需要进行持久状况斜截面抗剪承载力验算。、斜截面配筋的计算图式:）最大剪力Vd';取用距支座中心（梁高一半）处截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承担的剪力Vcs'不小于Vd'，弯起钢筋（按度弯起）承担的剪力Vsd'不大于Vd'O）计算第一排（从支座向跨中计算）弯起钢筋时，取用距离前支座中心由弯起钢筋承担的那部分剪力值。）计算第一排弯起钢筋以后的每一排弯起钢筋时，取用前一排弯起筋面弯起点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。内插可得，距支座中心处的剪力效应Vd'为Vd=Vo-Vi/2(l/2-h/2)1/2Vl/2524.70-90.877+90.87=500.594KN其中应由12600/2混凝土和箍筋承担的剪力计算值至少为Vcs=0.6V=300.356KN；应由弯起钢筋（斜筋）承担的剪力值最多Vsd'=0.4V-200.238KN图弯起钢筋配置及计算图式表弯起钢筋的位置及承担的简历计算值斜筋排次弯起钢筋距离支座中心距离承担剪力值斜筋排次弯起钢筋距离支座中心承担剪力值米米米14■■2x男力计算公式Vx=V/2+(V。—Vi/2)匚《公桥规》第条()各排弯起钢筋的计算：与斜筋面相交的弯起钢筋的抗弯承载能力按中式()计算。Vsb=0.75?OfsdAsbsinsAsb-0Vsb3一0.7510fsdsin工计算得每排弯起钢筋的面积见表弯起排次每排弯起筋计算囿积弯起数目实际弯起面积表弯起钢筋面积计算表()主筋弯起后持久状况承载能力极限状态正截面承载力验算：由于主筋只有靠近支座的一排钢筋弯起，故只需验算该排钢筋弯起点的正截面承载力O钥筋的抵抗弯矩，近似计算为M1=418(%-―)=42801036082102工0.08397(0.652)=415.54kn.m2跨中截面的抵抗弯矩为.x30.08399“M=fcdbf'x(h0--)=18.41031.240.08397(0.652--)=1168.71kn.m22第一排钢筋弯起点处的正截面承载力力:Mi'=1168.71—415.54=753.17kN.m，而该处的弯矩设计值通过内插可求得：Md'=188.54kN.m故第一排钢筋弯起点处的正截面承载力满足要求，见图图正截面承载力验算箍筋设计根据《公桥规》第条，预先选择箍筋种类和直径，可按下式计算箍筋间距：a2a20.561。,20.6P匕卜AsvfsJbh2Sv二V-379.91mm式中：为一异号弯矩影响系数，本例取a,=1.0a3一斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率Asv一同一箍筋的总截面面积（）TOC\o"1-5"\h\zfsv一箍筋的抗拉强度设计值，选用箍筋，则fsv；b一用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的梁腹宽度（）；ho一用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的有效高度（）；'V——用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值确定箍筋间距Sv的设计值沿应考虑《公路桥规》的构造要求。若箍筋计算值取Sv=300mm<1h=350及400mm,是满足规范要求。但米用*10双肢箍筋，箍筋配筋率2-A、，157也=°sv==0.0803%<0.2%。故不满足规范要求规定。现取Sv=200mm计bsv652200157算箍筋配筋率Psv==0.121%>0.12%,取Sv=100mm计算箍筋配筋率652200、157「sv==0.241%•0.18%,均满足最小配筋配筋率要求。652100综合上述计算，在支座中心向跨径长度方向的范围内，设计箍筋间距Sv=100mm,尔后至跨中截面统一的箍筋间距取Sv=200mm。斜截面抗剪承载力验算《公桥规》第条规定，进行钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时，其复核位置应按下列规定采用：()距支座中心(梁高一半)处截面。()受拉区弯起钢筋弯起点处截面。()锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面。()箍筋数量或间距有改变处的截面。()构件腹板宽度改变处的截面。因此，本算例要进行斜截面抗剪强度验算的截面包括(见图)；()距支点处截面，相应的剪力和弯矩设计值分别为Vd=524.695KN.Md=111.408kn.m。()距支座中心处的截面(第一排弯起钢筋弯起点)，相应的剪力和弯矩设计值分别为Vd=483.04KNMd=188.53*nm。()距支座中心处的截面(箍筋间距变化处)，相应的剪力和弯矩设计值分别为Vd=400.75KN.Md=505.137kn.m。验算斜截面抗剪承载力时，应该计算通过斜截面顶端正截面内的最大剪力和相应于上述最大剪力时的弯矩。在计算出斜截面水平投影长度值后，最大剪力可内插求得，相应的弯矩可按比例绘制的弯矩图上量取。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0Vd-VcsVsbVsb=0.7510‘fsd'AsinasVcs=<30.4510^bh0,(20.6P)/fcu,k：svfsv式中：Vcs一斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力();TOC\o"1-5"\h\zVsb一与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪能力（）；Asb一斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积（）；四一异号弯矩影响系数，简支梁取为；汽3一受压翼缘的影响系数，取为；Vcs一箍筋的配筋率，Psv=Asv/（Svb）。根据《公桥规》式（，计算斜截面水平投影长度为：C=0.6mh0式中：Vcs一斜截面受压端正截面处的广义剪跨比，m=Md/（Vdho）,＞时，取；Vcs—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（）；Vcs一相应于上述最大剪力时的弯矩组合设计值（）；Vcs—通过斜截面受压区顶端正截面上的有效高度，自受拉纵向主钢筋的合力点至受压边缘的距离（）。为了简化计算，可近似取值为：C定ho（可采用平均值），则有。由值可内插求得各个截面顶端处的最大剪力和相应的弯矩。斜截面：斜截面内根纵向受拉钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为：―5322P=100：=100=1.568652520.68::sv=Asv/（Svb）=157100%/（100520.68）=0.3015%Vcs1=1.01.10.45104520.68652\（20.61.568）；400.3015%280=655.886kn截割组弯起钢筋，故_3Vsb1=0.7510280（15212）sin45=543.57knVcs1Vsb1=655.886543.57=1209.460kn524.70kn斜截面:纵向受拉钢筋的配筋百分率为_5322P=100：11005322—=1.568652520.68；sv=Asv/(Svb)=157100%/(100520.68)=0.3015%VCs2=1.01.10.4510,520.68652，,(20.61.568),400.3015%280=655.886kn截割组弯起钢筋，注意第三排弯起钢筋虽与截面相交，但由于其交点靠近受压区边缘，其实际开裂斜截面可能不与第三排相交，故近似忽略骑抗剪承载力贡献。Vsb1=0.7510-280(15212)sin45；=543.57knVcs1Vsb1=655.886543.57=1209.460kn524.70kn斜截面(箍筋间距变化处)：纵向受拉钢筋的配筋率为P=100：；=10068422.016652520.68晨=Asv/(Svb)=157100%/(200520.68)=0.151%VCs3=1.01.10.4510』520.68652.(20.62.016)400.151%280=491.90kn持久状况斜截面抗弯极限承载力验算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载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。故当受弯构件的纵向钢筋和箍筋满足《公桥规》中的构造要求时，可不进行斜截面抗弯承载力计算。持久状况正常使用极限状态下的裂缝宽度验算根据《公桥规》第条，最大裂缝宽度可按下式计算：Wfk=CiC2c3二s(—c-d—)Es0.301.4：le式中.Ci—钢筋表面形状系数，取；C2一长期效应影响系数，长期荷载作用时，C2=1+0.5Ni/N2和分别为按作用效应准永久组合和作用效应频遇组奋计算的内力值;C3一与构件受力性质有关的系数，当为钢筋混凝土板式受弯构件时，取C3=1.15；d一纵向受拉钢筋直径，c—混凝土保护层厚度，取；Re一级向受拉钢筋的有效配筋率，对钢筋混凝土构件，当Re>时，取Be=0.1当Re<0.01时，取用=0.01；5Es—钢筋的弹性模量，对钢筋，Es=2M105Mpa；As一受拉区纵向受拉钢筋截面面积();Ae一有效受拉混凝土截面面积()：对受弯构件，取2asb,as为受拉钢筋重心至受拉区边缘的距离，b为受拉区有效翼缘宽度；仃ss一作用效应频遇组合引起的开裂截面纵向受拉钢筋的应力，按《公桥规》第条的规定计算Ms二ss二…s.0.87Ash0Ms按作用效应频遇组合计算的弯矩值()。按照前面计算，取最不利荷载的号板的跨中弯矩效应进行组合：作用效应频遇组合mnMs=S「GikJqr'-qjQjk)=Mg0.7MQ1k0.4Mq2ki1j=2=404.670.7286.790.417.5=612.43KN.m上式中，MQ1k为汽车荷载效应（不含冲击）的标准值；MQ2k为人群荷载效应的标准值。作用效应准永久组合mnMi二S「Gi「'-%Qjk）=Mg0.4MQik0.4Mq2ki4j4=404.670.4286.790.417.5=526.39KN.m受拉钢筋在作用效应频遇组合作用下的应力为ssMs0.87Ash0612.43~"",__40.8768.42100.652一42=15.78104KN/m2C2=10.5N1/N2=10.5526.39/612.43=1.430：le=0.0575As_68.422asb24.8124把以上数据代入公式（类环境）得Wfk=1.11.4301.15_415.78102.0108(2235)(0.31.40.0575)=0.194mm::0.2mm裂缝宽度满足要求，具体裂缝宽度的限值规定见《公桥规》第条。持久状况正常使用极限状态下的挠度验算根据混凝土受弯构件在正常使用极限状态下的挠度可按给定的刚度用结构力学的方法计算，其抗弯刚度可根据《公桥规》第条中公式进行计算：[1-(t)2]B0BcrB二(-2MsB0Mcr=flkW。=2S0/W0式中：Bo一全截面抗弯刚度，Bo=0.95EcI0;Br一开裂截面的抗弯刚度；Br=EcIcrMcr一开裂弯矩；Ms一按作用效应频遇组合计算的弯矩值；丁一构件受拉区混凝土塑性影响系数；I0—全截面换算截面惯性矩；Icr一开裂截面换算截面惯性矩；fik一混凝土轴心抗拉强度标准值，对混凝土，fik=2.4MPa.So一全截面换算截面重心轴以上（或以下）部分对重心轴的面积矩；Wo一换算截面抗裂边缘的弹性抵抗矩。全截面换算截面对重心轴的惯性矩可近似用毛截面的惯性矩代替，由前文计算可知:_104I0=I=2.709610mm全截面换算截面面积：Ao=A(n-1)As=4540(6.154-1)68.42=4892.65cm2式中：一一钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比，为Esn=Ec2.01053.25104=6.154TOC\o"1-5"\h\z计算全截面换算截面受压区高度x0:1122A0X0=2bfhf'-b(h2-hf'2)(n-1)Ash012122x0-[-12411.72-52.07(702-11.72)(6.154-1)68.4265.2]/4892.65So:x0=31.78cm计算全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩2hf'So=—bxo(bf—b)hf'(xo——)21八八c,2c=-x52.0歹312982=48096.157cm设开裂截面换算截面中性轴距梁顶面的距离为面面积矩相等的原则，按下式求解x<12452.07)11.-7101-73)1.78x(),根据图，由中性轴以上和以下换算截1,212…、八,2bfx-2(bf-b)(x-hf)—nA(ho—x)=0(假设中性轴位于腹板内)代入相关参数得1212-124x2--(124-52.07)(x-11.7)2-6.15468.42(65.2-x)=0解得x=18.55cm>hf'=11.7cm,故假设正确。可计算开裂截面换算截面惯性矩Icr为Icr'2''_bfxbf-bx-hf+aESAS(h0-xf=9.31554父109mm4全截面抗弯刚度:B0=0.95ECI0=0.953.251042.709109=8.36581014Nmm0C0开裂截面抗弯刚度:BomcBoBcr=ECIcr=3.251049.31554109=3.0281014NmmB二m,ms；I[msBcr8.36591014’2.3086M108'2'2.3086M108'218.3659M1014+1-«77^6.1243^108)[[6.1243M108J3.0276M10=3.04491014Nmm2根据上述计算结果，结构跨中由自重产生的弯矩为MG=404.67KN.M公路级可变车道荷载qk=7.87吁MR=2怖9跨中横向分布系数"=0.3455.人群荷载qr=-4.5kn/m。永久作用：fG=225MGl025404.67(12400)248B_一一一一14483.044910=21.979mm可变作用(汽车)=1；(5QKL04.Pkl03)384B48B=2.265mm可变作用(人群)：…(褰)=0.951mm式中，中为作用效应频遇组合的频遇值系数，对汽车中,对人群中。根据《公桥规》第条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑长期效应影响，即按荷载效应频遇组合和本规范第条规定的刚度计算的挠度值,乘以挠度长期增长系数当采用?混凝土时，挠度长期增长系数”0=1.45~1.35，本例为混凝土，则取“日=1.45，施工中可通过设置预拱度。来消除永久作用挠度，则在消除结构自重产生的长期烧度后主梁的最大挠度不超过计算跨径的。fl=1.45(2.2650.951)=4.663mm：二10/600=12600/600=21mm满足挠度值要求。由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度值为fsl=1.45(21.9792.2650.951)-36.533mml0/600=12600/600=21mm故应设置预拱度，其跨中预拱度值为fPH：；[fG0.5(fQfR)]=1.45(21.9790.5(2.2650.952))-34.201mm预拱度沿顺桥向做成平顺的曲线。支座设计本桥选用板式橡胶支座，支座尺寸取200M200,橡胶厚度为，薄钢板厚度为。如图所示。200薄钢板橡胶片图板式橡胶支座结构图该桥为装配式钢筋混凝土板桥，每跨布置两个支座，一个活动支座。每块板承受剪力为1VVd=524.69一：2=262.345KN2二-二262.345/(0.20.2)=6.56Mpa:二［二］=10Mpa支座放大系数=128S=ab=_2003002t(ab)25(200300)此时［二］=10Mpa满足要求选用橡胶片厚度为，支座厚度为。由计算得最大位移,[tan刀取时21“c=——=30mm::35mm［tan］0.7故满足要求，即选用支座型号为GJZ20020047(NR)桥墩桥台设计桥台设计桥台采用重力式型桥台。桥台基础采用片石混凝土浇筑成，基础平面尺寸较墩身尺寸每边大，做成层，每层高。基础平面形状一般取矩形，其尺寸与形台身相配合。桥台尺寸如图所示。桥墩设计桥墩采用双柱桥墩。河道线下以下采用直径为的现浇钢筋混凝土柱，河道线下内设用钢筋混凝土构件，保持结构整体稳定性。墩身尺寸如图所示图双墩式桥墩尺寸图（单位）