客運專線39m預應力混凝土雙線簡支箱梁設計橋梁工程課程設計

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1、 混凝土橋課程設計任務書 1. 設計題目：客運專線39m預應力混凝土雙線簡支箱梁設計 2. 設計資料 （1） 橋面布置如圖1所示，橋面寬度：12.6m； （2） 設計荷載：ZK活載； （3） 橋面二恒：162KN/m； （4） 主梁跨徑：主梁全長39m； （5） 結(jié)構(gòu)尺寸圖，根據(jù)預應力混凝土簡支箱梁橋的構(gòu)造要求設計，可參照圖1。 圖1 橋面布置圖 3. 設計依據(jù) （1）《鐵路橋涵設計基本規(guī)范》（TB10002.1-2005）； （2）《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》TB10002.3-2005）； （3）《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計暫行規(guī)定》（鐵建設

2、函（2005）157號）； （4）《新建鐵路橋上無縫線路設計暫行規(guī)定》（鐵建設函（2003）205號）； （5）《高速鐵路設計規(guī)范（試行）》(TB 10621-2009)； 4. 設計內(nèi)容 （1）進行上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造布置并初步擬定各部分尺寸。 （2）主梁的設計： <1> 主梁內(nèi)力計算 <2> 主梁預應力鋼筋配置及驗算 <3> 行車道板內(nèi)力計算及設計 <4> 繪制主梁設計圖（包括主梁構(gòu)造圖和配筋圖） 5. 設計成果要求： 設計計算書：設計計算說明書用Word文檔或手寫。整個說明書應滿足計算過程完整、計算步驟清楚、文字簡明、符號規(guī)范的要求。封面、任務書和計算說明書用A4紙張打

3、印，按封面、任務書、計算說明書的順序一起裝訂成冊，交指導老師評閱。 圖紙：要求圖面整潔美觀，比例適當，圖中字體采用仿宋體，嚴格按制圖標準作圖。圖幅為A3圖。 計算說明書 一．結(jié)構(gòu)體系說明及結(jié)構(gòu)尺寸的擬定 1.1結(jié)構(gòu)體系 本橋為雙線簡支箱梁橋，橋梁全長39m，支點間距37.5m，橋面寬12.6m（線間距為5.0m），采用預應力混凝土簡支箱梁。由于設計受到ZK活載強度、工后徐變等多方面制約，梁高經(jīng)過反復比選，最后確定為3.142m等高度梁。截面布置詳見橋梁結(jié)構(gòu)圖。 1.2建筑材料標準 （1）混凝土 梁體混凝土強度等級采用混

4、凝土； （2）預應力筋 縱向預應力筋采用抗拉強度標準值為、彈性模量為、公稱直徑為高強度、低松馳鋼絞線，規(guī)格為12-7φ5和15-7φ5，鋼束張拉控制應力為1283.4MPa，其技術(shù)條件符合現(xiàn)行國家標準《預應力混凝土用鋼絞線》（GB 5224）的規(guī)定； （3）普通鋼筋 普通鋼筋: HRB335鋼筋應符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB 1499），Q235鋼筋應符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB 13013）。 1.3結(jié)構(gòu)尺寸的擬定 （1）梁高：通過與標準梁比對，確定本梁為等高度梁（高跨比滿足） （2）腹板：腹板采用變厚度板，在距梁端12.5m處開始變厚度，梁端處完成?？缰?/p>

5、腹板厚度，梁端腹板厚度。 （3）頂板：無預應力的普通鋼筋混凝土板，最薄處厚度預估。 （4）底板：根據(jù)構(gòu)造要求，底板也采用變厚度設計，距梁端處開始變厚度，梁端處完成?？缰械装搴穸?00mm，梁端底板厚度。 具體尺寸參見附圖 二．主梁內(nèi)力計算及組合 2.1計算模型 2.2計算荷載及內(nèi)力 1、自重及二期恒載：結(jié)構(gòu)自重按26kN/m3計算，借助cad，求得各截

6、面的面積： 跨中I-I截面：W1=9.41581 m2 II-II截面：W2=10.9475 m2 III-III截面W3=13.2282m2 IV-IV截面：W4=14.6798m2 V-V 截面：W5=15.3409m2 IV-IV和 V-V截面的面積差不多，且 IV-IV截面段較小，為方便和安全起見，并為一個界面，以V-V計。 各段的自重集度為: 二期恒載為g5=162kN/m。

7、 恒載作用下各截面的內(nèi)力 支座處： 彎矩：0 剪力： 1/8截面（4.875m）： 彎矩： 剪力： 變截面（7m）： 彎矩： 剪力： 1/4截面(9.75m)： 彎矩： 剪力： 3/8截面(14.625m)： 彎矩： 剪力： 1/2截面： 彎矩： 剪力：Q=0 2、ZK車輛荷載及動力作用 雙線按規(guī)范《京滬高速鐵路設計暫行規(guī)定》規(guī)定。 ZK車輛荷載沖擊系數(shù)值： ⑴ 計算剪力時： ⑵ 計算彎矩時： 對于本橋： ， 計算時為偏安全都取1.098計算。因該線路為雙線，故查得的換算活

8、載均應乘以2。 支點處：彎矩的影響線為0，剪力的影響線為： 加載長度為39m，a=0，查表得最不利加載影響線的換算均布活載為 85.48x2=170.96N/m; 最不利加載的面積為w=19.5； 1/8處：彎矩的影響線為： 加載長度為39m，a=0.125，查表得換算均布活載為82.90x2=165.8kN/m 最不利加載面積為w=83.27； 剪力影響線為 ： 加載長度為34.

9、125m，a=0，換算均布活載為88.38x2=176.76 kN/m； 加載面積為w=14.93； 1/4處：彎矩影響線為： 加載長度為39m，a=0.25，換算均布活載為82.55x2=165.1kN/m; 加載面積為142.55； 剪力影響線為： 加載長度為29.25m,a=0，查表得換算均布活載為92.63x2=185.26kN/m; 加載面積為

10、10.97 3/8處：彎矩影響線為： 加載長度為39m，a=,0.375，查表得換算活載為82.63x2=165.26kN/m; 加載面積為178.23； 剪力影響線為： 加載長度為24.375m，a=0,查表換算均布活載為：97.206x2=194.412kN/m; 加載面積為7.617； 1/2處：彎矩影響線為：

11、 加載長度為39m，a=0.5換算均布活載為：82.52x2=165.04kN/m; 加載面積為190.125； 剪力影響線為： 加載長度為19.5m，a=0，查表得換算均布活載為：104.54x2=209.08kN/m; 加載面積為4.875； 變截面： 彎矩影響線 加載長度為39m，a=0.179，換算均布活載為：82.75x2=165.5kN/m； 加載面積為1

12、11.93 剪力影響線為： 加載長度為32m，a=0，換算均布活載為：89.81x2=179.62kN/m,加載面積為13.12。 活載作用下各截面的內(nèi)力=換算均布活載加載面積沖擊系數(shù)； 活載作用下各截面的內(nèi)力結(jié)果（考慮了沖擊系數(shù)）見表1： 表1、活載作用下的截面內(nèi)力 內(nèi)力 截面 彎矩(kN.m) 剪力（kN） 支座處 0 3660.425 1/8處 15159.17 2897.651 變截面（7m） 20339.81 2587.563

13、 1/4處 25841.44 2231.468 3/8處 32340.81 1625.958 1/2處 34453.30 1119.153 4、混凝土收縮徐變：按規(guī)范（JTGD62-2004）附錄F取用； 三．支承反力結(jié)果 表2、支承反力結(jié)果 支座 自重+二恒 ZK活載 主力（ZK活載） 1 8615.019 3660.425 12275.444 2 8615.019 3660.425 12275.444 上表已經(jīng)計入了ZK活載的沖擊系數(shù)1.098。 四．內(nèi)力組合結(jié)果

14、 表3、主力（ZK活載）梁內(nèi)各截面的內(nèi)力 內(nèi)力 截面 彎矩(kN.m) 剪力（kN） 支座處 0 24550.888 1/8處 88334.56 17863.75 1/4處 17144.328 12395.776 3/8處 212147.54 7218.356 1/2處 227040.966 2238.306 主力組合安全系數(shù)取2.0，已計入活載沖擊系數(shù)1.098。 五．預應力的估算及布置 1、假定只有受拉區(qū)配有預應力鋼筋 預應力：0.751860= 1395MPa；

15、張拉控制應力為1283.4MPa。 假定只有受拉區(qū)配有預應力鋼筋，可計算出頂板的橫截面積： 板頂平均厚 梁截面可換算成如下形截面（單位：） 等效T型截面圖 在跨中截面 對壓應力作用點取矩： 查表取 假定3000mm 預應力筋使用公稱直徑為15.2mm（A=139mm2）的鋼筋組成的鋼絲束 腹板處為12束的 ，底板為10束的和4束的 所以:實際139(1615+1012）=50040448395.3 滿足要求。 確定預應力鋼筋容許偏心的上限和下限: 根據(jù)預應力梁預加應力階段及梁自重作用時上翼緣混凝土的容許拉應力：

16、 ………………………… （1） 在使用荷載作用下，截面下緣混凝土不允許出現(xiàn)拉應力： ………………………… （2） 式中 ——預加應力階段和使用階段的有效預壓力； ——分別為梁自重、二期恒載和活載產(chǎn)生的彎矩； ——構(gòu)件截面對上邊緣和下邊緣的截面抵抗矩； ——預加應力階段和使用階段的容許偏心值； ——截面的上核心距和下核心距。 其中查規(guī)范得：=3.08MPa ；==/0.8； 張拉力： 由CAD計算截面特性可知： 主軸距離上、下邊緣的距離分別為：1.098m，2.044m 慣性矩 則由式1，代入數(shù)據(jù)得：

17、 由式2，代入數(shù)據(jù)得： 此時 滿足要求 預應力鋼筋的布置 根據(jù)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（TB10002.3-2005）6.5.2規(guī)定當管道的直徑大于55時，其管道凈距不應小于管道外徑。6.5.3規(guī)定管道表面與結(jié)構(gòu)表面之間的保護層厚度與頂面和底面都不應小于1倍的管道直徑，并不小于50，在結(jié)構(gòu)底面不應小于60。 在縱向，采用ovm15-15時成孔直徑為90mm。 計算公式： ， ，， ， 腹板預應力筋彎起角度a取7，底板取5， 在立面內(nèi)：F6、F5預應力筋a=4；F4、F3、F2、F1的a=3，

18、 B1為3；B2的a=6；B2’為4。 在平面內(nèi)： F6，F(xiàn)4預應力筋平彎角度取3; F2取4;F1取1；F5取0.85；F3取0.3。 根據(jù)構(gòu)造要求及具體條件預應力筋配筋如下圖（單位mm） 六．主梁界面強度驗算 6.1 跨中強度驗算 由于不容許上下翼緣出現(xiàn)拉應力。由《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土設計規(guī)范》中6.2.3條翼緣處于受壓區(qū)，可得： 假定受壓區(qū)高度為，查表知 ； ； 上翼緣的平均厚度是；上翼緣的有效寬度是 預應力筋到截面底面的距離：， 判斷截面類型： 由可知，該截面屬于第一截面

19、類型，按矩形截面計算 強度符合要求。 6.2斜截面抗彎強度檢算 斜截面最不利的位置在預應力筋還未彎起的范圍內(nèi) 由 ，， ， 滿足要求。 6.3斜截面抗剪強度檢算 由前面的預應力筋的構(gòu)造可知，所有的預應力筋都有彎起。 由 不滿足 ，所以需要適量的布置斜筋與箍筋。 6.4鋼束的預應力損失計算 6.4.1摩阻損失： ——鋼筋與管道壁之間的摩擦系數(shù)，??； ——從張拉端至計算截面的長度上，鋼筋彎起角之和()； ——考慮每米管道對其設

20、計位置的偏差系數(shù)； ——從張拉端至計算截面的管道長度()； 跨中： 鋼束F6，F(xiàn)5: 鋼束F4，F(xiàn)3： 鋼束F2，F(xiàn)1： 鋼束B2： 鋼束B2’: B1： 安全考慮，各鋼束的損失取結(jié)果中的最大值：90.855MPa。 根據(jù)上述可得到支座處及變截面處的摩阻損失： 1/4截面的預應力損失 鋼束 θ X/m kx/m rad F6,F5 4 0.069813 7.882 0.01675512 0.019705 45.95015378 F4,F3 4 0.069813 7.879 0.

21、013675512 0.0196975 42.12410979 F2,F1 3 0.0524 7.877 0.012576 0.0196925 40.75234825 B2 4 0.069813 7.884 0.01675512 0.01971 45.95634101 B2 6 0.104719 7.844 0.02513256 0.01961 56.15693102 B1 3 0.0524 7.87 0.012576 0.019675 40.73060173 最大值 56.1563 支座截面的預應力損失 鋼束 θ

22、X/m kx/m rad F6,F5 4 0.069813 0 0.01675512 0 21.3243759 F4,F3 4 0.069813 0 0.013675512 0 17.43168681 F2,F1 3 0.0524 0 0.012576 0 16.03897394 B2 4 0.069813 0 0.01675512 0 21.3243759 B2 6 0.104719 0 0.02513256 0 31.85317495 B1 3 0.0524 0 0.012576

23、0 16.03897394 最大值 31.853 6.4.2 錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應力損失： 計算錨具變形、鋼絲回縮引起的應力損失，后張法曲線布筋的構(gòu)件應考慮錨固后反摩阻的影響，對于對稱張拉的簡支梁，考慮反向摩擦時，可近似將跨中回縮值取端部的1/2計算。 （1）計算反摩阻影響長度 ①當時： ②當時： ——錨下預應力筋的應力； ——等同于上圖的； ——等同于上圖的（)。 此處摩擦系數(shù)對于預制梁一般采用抽拔橡膠管,由《規(guī)范》知，可偏安全取。 由此可得， 反摩阻的影響長度及發(fā)生損失后的錨下預應力: 反摩阻的影響長度及發(fā)生損失后的

24、錨下預應力 鋼束 △L/mm k R/m X1/m X2/m EP/105 MPa LM/m F6，F(xiàn)5 6 0.0025 0.55 8 18.207 18.773 1.95 114.519973 1153.189014 F4，F(xiàn)3 6 0.0025 0.55 15 16 16.98 1.95 153.3479665 1144.542989 F2，F(xiàn)1 6 0.0025 0.55 15 13.538 14.442 1.95 153.1258245 1135.1632 B2 6 0.0025 0.55

25、 15 5.992 7.09 1.95 152.6746592 1091.187772 B2 6 0.0025 0.55 10 3.679 4.804 1.95 125.9665505 1035.591161 B1 6 0.0025 0.55 8 1.734 2.146 1.95 113.1276359 1095.077737 在計算中，LM>l/2,表明應力不動點不存在。 （2）計算截面的預應力筋的應力: ① 當時： ②當時： ——傳力錨固時，距錨

26、下x處的預應力鋼筋的應力； ——應力計算點到錨固點的距離。 計算截面預應力筋的預應力及 截面 鋼束 X/m 跨中 F6，F(xiàn)5 19.39 1153.189014 0 1265.342132 18.0578685 F4，F(xiàn)3 19.39 1144.542989 0 1252.872644 30.527356 F2，F(xiàn)1 19.39 1135.1632 0 1239.916447 43.483553 B2 19.39 1091.187772 0 1205.070271 78.329729 B2 19.39 1

27、035.591161 0 1177.214351 106.185649 B1 19.39 1095.077737 0 1193.642857 89.757143 平均值 60.31574807 支座 F6，F(xiàn)5 0 1153.189014 0 1153.189014 130.210986 F4，F(xiàn)3 0 1144.542989 0 1144.542989 138.857011 F2，F(xiàn)1 0 1135.1632 0 1135.1632 148.2368 B2 0 1091.187772 0 1091.187772 192.

28、212228 B2 0 1035.591161 0 1035.591161 247.808839 B1 0 1095.077737 0 1095.077737 188.322263 平均值 171.7529117 1/4截面 F6，F(xiàn)5 4.31 1153.189014 0 1173.434649 116.382351 F4，F(xiàn)3 4.31 1144.542989 0 1164.788624 125.028376 F2，F(xiàn)1 4.31 1135.1632 0 1155.408835 134.408165 B2 4.31 1

29、091.187772 0 1111.433407 178.383593 B2 4.31 1035.591161 0 1055.836796 233.980204 B1 4.31 1095.077737 0 1115.323372 174.493628 平均值 160.446053 6.4.3預應力鋼筋分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的預應力損失 混凝土彈性壓縮引起的預應力損失取按應力計算需要控制的截面進行計算。對于簡支梁可取截面進行計算。并以其計算結(jié)果作為全梁各截面預應力鋼筋應力損失的平均值，也可直接按簡化公式進行計算，即

30、 式中 ：——預應力鋼筋的束數(shù)，； ——全部預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，按張拉時混凝土的實際強度等級計算；假定為設計強度的90%，查表得： ——全部預應力鋼筋的合力在其作用點（全部預應力鋼筋重心點）處所產(chǎn)生的混凝土正應力，截面特性按凈截面計算，截面的選取跨中截面的幾何特性，偏安全 ，故： 6.4.4預應力松弛損失 計算公式： 。 6.4.5 混凝土收縮、徐變引起的損失 混凝土收縮徐變引起的預應力損失的計算公式為： 由

31、于不考慮非預應力筋的作用效應，所以，所以 通過CAD，支座截面的理論厚度： 跨中截面的理論厚度： 支座截面： 跨中截面： 通過以上計算可以得到支座截面和跨中截面的相關(guān)數(shù)據(jù)故可繼續(xù)計算： 則支座截面：查表6.3.4-3知：， 跨中截面：查表6.3.4-3知：， 6.5預加力階段和使用階段預應力損失 通過以上的計算可以的到各項預應力損失值，故可以計算得出下表： 預應力損失組合表 工作階段 預加力階段 使用階段 鋼束的有效預應力 預加力階段 使用 階段 預應力損失項目

32、 跨中 56.16 60.315 40.263 156.74 44.17 121.84 166.01 1126.26 915.99 支座 31.85 171.75 40.263 243.86 44.17 47.842 92.01 1039.14 989.99 七．應力檢算 7.1正應力檢算 應力檢算根據(jù)梁所受荷載的不同分為預加應力階段和運營階段兩部分,其中預加應力階段只有一期恒載的作用,運營階段不僅有一期恒載還有二期恒載以及活載的作用。根據(jù)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》可以采用以下公式進行計算：

33、 預加應力階段： 其中 使用階段： 其中 將各階段相應的荷載帶入相應公式即可求得預加應力階段和運營階段的正應力，整理以后可得下表： 正應力檢算表 階段 預加力階段 使用階段 截面 跨中 支座 跨中 支座 位置 上緣 下緣 上緣 下緣 上緣 下緣 上緣 下緣 68800.342 0 68800.342 O 0 0 38248 O 0 0 35942.28 O 9.0765 14.0786

34、 9.0765 14.0786 9.412 15.3325 9.412 15.3325 11.655 17.01048 11.655 17.01048 12.608 17.77878 12.608 17.77878 0 3 0 3 62251.939 59243.457 52747.12 53950.698 9504.819 5283.759 9504.819 5283.759 1.60361 0.73983 1.60361 0.73983 1.1767 2.0233 1.33558 1.86

35、44 - - - - - - - - 1.3786 1.8214 0.861 2.339 2.587314815 6.803063206 0.781185409 9.181919933 - - - - - - - - 10.91878582 0.676446406 0.277353218 10.0475217 22.613 22.613 22.613 22.613 18.425 18.425 18.425 18.425 注：①本計算書中以壓應力為正，拉應力為負，代入公式計算時均只代入絕對值；

36、 ②使用階段：當時主力加附加力組合作用時規(guī)定即，對不容許開裂的構(gòu)件。 ③預加力階段：規(guī)定即，即。 通過檢驗，以上均滿足要求。 7.2剪應力檢算 由《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》可得計算公式：; --是截面處的預應力筋切線與水平線間的夾角。 計算截面選取跨中截面和支座截面,則通過計算可得和計算表如下： 和計算表 截面 支座截面 跨中截面 計算點 換算截面中性軸 換算截面中性軸 11222.444 1119.153 7.7647 5.5346 2140 1100 17

37、.77878 12.608 2.5941 0.3858 4136.2201 0 17.01048 11.655 7.6725 5.2141 1.8 1.8 0.8760 0 3.7934 0.6822 注：由規(guī)定6.3.15知，即 以上都滿足要求。 7.3梁斜截面主應力檢算 選取變截面為計算截面，變截面的幾何特性按跨中截面幾何特性計算偏安全。計算點選取上梗點，換算截面中性軸，和下梗點三個地方。 （1）壓應力計算 由《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》6.3.7可

38、知：梁斜截面的混凝土主拉應力和主壓應力，應按如下公式計算： 主應力的計算公式為： ①主拉應力： ②主壓應力:。 法向應力： 式中：——計算纖維處混凝土的有效預壓應力； 由于本梁并未配豎向預應力筋，所以 豎向壓應力：； 計算點 上梗點 下梗點 中性軸 4.8 4.8 4.8 9076517.28 9076517.28 9076517.28 1603.61

39、 1603.61 1603.61 486.7 1723.3 37.552 11.655 11.655 11.655 2.378195569 19.11404787 5.779496288 1.8 1.8 1.8 61576.62 61576.62 61576.62 12.608 12.608 12.608 524.3 1685.7 0 5.439441379 17.48858732 0 7.817636948 1.625460548 5.779496288

40、 計算表 （2）剪應力計算 由《規(guī)范》可知： 彎起預應力筋預加力產(chǎn)生的剪力： --是截面處的預應力筋切線與水平線間的夾角。 和計算表 計算點 上梗點 下梗點 中性軸 6997.715 6997.715 6997.715 5.4574 4.5413 5.5346 1100 1100 1100 12.608 12.608 12.608 3.270213002 2.721262562 3.316473207 2382.327 2382.327 2382

41、.327 11.655 11.655 11.655 5.1582 4.6791 5.2141 1.8 1.8 1.8 0.958505451 0.869478278 0.968892883 4.927877953 4.028794333 5.000758889 通過上述計算可以得到主拉應力和主壓應力的計算值，列為下表： 主拉應力和主壓應力計算表 計算點 上梗點 下梗點 中性軸 7.817636948 1.625460548 5.779496288 0 0 0 4.927877953 4.0287943

42、33 5.000758889 -2.08108160 -1.9722280 -0.88591059 2.381081603 3.297222801 2.885910589 注：1.上述數(shù)值是以壓應力為正，負值說明是拉應力； 2. 主拉應力規(guī)定：對不容許開裂的構(gòu)件，即，以上均滿足； 3. 主壓應力規(guī)定:當時主力加附加力組合作用時規(guī)定即,以上均滿足； 4. 由(TB10002.3-2005）的6.3.9的規(guī)定值斜截面的抗裂性滿足要求。 7.4撓度檢算 計算公式： 7.5局部承壓檢算 計算公式： 其中：； ；；為預加應力時的預壓力；為

43、局部承壓的抗裂安全系數(shù)，取1.5； 為混凝土局部承壓時的強度提高系數(shù)，其值為并應符合本規(guī)范第5.2.1條中關(guān)于值的規(guī)定；為局部承壓面積（考慮在墊板中沿450斜線傳力所擴大的錨下墊圈的面積）計算時扣除管道的面積； 為影響混凝土局部承壓計算面積，計算式扣除管道面積。 本設計中，底板采用HVM15-12錨具，腹板采用HVM15-15錨具。 （1）底板HVM15-12錨具錨板直徑175mm，墊板厚取210mm，波紋管內(nèi)徑90mm ，， 所以 滿足 （2）腹板HVM15-15錨具錨板直徑210mm，墊板厚325mm，波紋管內(nèi)徑100mm ，

44、 所以 滿足 7.6混凝土正截面抗裂驗算 查表得 ，經(jīng)計算得： 滿足要求 八．行車道板計算及設計 橋面布置如圖4： 圖4 橋面布置圖 1、恒載 道砟重：=200.351=7 人行道步板重： 外側(cè)道砟板重：=2510.14=3.5 橋面板自重：=0.3952251=9.88 欄桿及托架重： 根據(jù)各恒載作用可得如圖5所示恒載作用。 由于梁沿中心對稱，只算一側(cè)內(nèi)力，即在圖上取控制截面A、B、C、D、E分別算得其內(nèi)力。 圖5 橋面板恒載作用

45、圖示 A截面內(nèi)力為： B截面內(nèi)力為： C截面內(nèi)力為： （上緣受拉） D截面內(nèi)力為： （上緣受拉） E面內(nèi)力為： （上緣受拉） 2、活載 人行道活載： 列車活載：由于鋼軌的分載作用，順梁方向的分布長度取1.2米，枕木長2.5米，軌枕下的墊層厚度為0.32米，假定活載自枕木向下按450 角擴散。 面積：S=1.2（2.5+0.322）=3.768m2 均布活載集度為： 沖擊系數(shù)： h=0.50m ，取2 懸臂板：

46、 腹板之間 ： 沖擊系數(shù)相差很小，取平均值 1.35 均布活載集度： 活載加載圖如圖6所示： 圖6 橋面板活載作用圖示 A截面內(nèi)力為： B截面內(nèi)力為： （上緣受拉） C截面內(nèi)力為： （下緣受拉） （下緣受拉） D截面內(nèi)力為： （下緣受拉） （下緣受拉） E面內(nèi)力為： （上緣受拉） 3、內(nèi)力組合 控制內(nèi)力=活載最大值+恒載，對于彎矩，上緣受拉為負，下緣受拉為 正。剪力以順時針旋轉(zhuǎn)為正，逆時針旋轉(zhuǎn)為負。 表16 內(nèi)力組合計算表

47、 內(nèi)力 截面 恒載 活載 控制內(nèi)力 剪力Q （） -12.39 -4 -16.39 -48.363 -83.126 -131.489 0 0 0 26.890 59.385 86.275 44.614 153.433 198.047 彎矩M （） -6.575 -2 -8.575 -70.313 -46.638 -116.951 -11.043 97.592 86.549 -32.650 77.830 45.180 -70.313 -46.638 -116.915 4、配筋

48、及最小配筋率的檢算 配筋計算公式為 式中： 取 則 配筋檢算表 A B C D E 282 632 340 340 632 -8.575 -116.951 86.549 45.180 -116.915 242 592 300 300 592 38332.8 93772.8 47520 47520 93772.8 223.7 1246.8 1821.3 950.8 1246.8 C截面（跨中）配筋為：直徑14mm，間距80mm的鋼筋，各截面計算如下： 各截面配筋計算表 A B C D E 配筋 481.0 1443.2 1924.2 962.1 1443.2 0.200 0.244 0.641 0.321 0.244 對比各控制截面鋼筋設計面積與計算面積可知，各控制截面設計面積均大于計算面積，且, 滿足要求。