要低;工期上较短,对整个工程进度来说不会受其影响;施工难度较小,所以选择第一方案作为首选。
图1-1 三套方案的立面图
2 桥梁上部结构设计
2.1 概述
2.1.1绵阳包中桥基本情况 (1)桥梁线性布置 ①平曲线半径:无平曲线
②竖曲线半径:无竖曲线,纵坡为1% (2)主要技术标准
①设计荷载:公路Ⅱ级 ②桥面净宽:净9+2×1.5m ③通航要求:无 (3) 主要材料
①混凝土:预应力混凝土主梁采用C55混凝土,其余构件采用C35混凝土,保护层厚度为35mm。
②预应力钢绞线:采用低松弛高强钢绞线,标准强度为1860MPa,弹性模量为1.95×
MPa。
③普通钢筋:直径≥12mm选用HRB335级钢筋,直径<12mm选用R235级钢筋。 ④钢板:锚垫板等预埋钢板选用低碳钢。
⑤锚具:预制T梁采用OVM型锚具及其配套设备;T梁接头顶板束采用BM15型锚具及其配套设备。
⑥预应力管道:采用钢波纹管、扁管成型。 ⑦支座:采用GYZ和GYZF4系列橡胶支座。 ⑧伸缩缝:采用SSF80A大变位伸缩缝。
⑨焊条:对于R235钢采用T420焊条,对于HRB335采用T500焊条。 (4) 桥面铺装
采用8-17cm防水混凝土。 (5) 施工方法 预制拼装法 (6) 设计规范
①交通部《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
②交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》(JTG D62-2004)
③交通部《公路工程技术标准》(JTJB01-2003) 2.1.2 桥型及纵横断面布置 (1) 桥型布置及孔径划分
该设计为重庆至宜宾段二级公路上的绵阳包中桥。为缩短工期,提高行车舒适性,综合分析比较各类桥型后最终采用预应力混凝土简支T桥,跨径为4×35m,施工方法预制拼装法[1]。
考虑伸缩缝的设置,每片梁的预制长度为34.90m,伸缩缝采用10cm, 计算跨径取梁支座中心的距离为33.50m (2) 截面形式及截面尺寸拟定 ①截面型式及梁高
采用等高度T形截面梁。梁高1.5m,高跨比H/L=3/7。 ②横截面尺寸
每幅桥面全宽为12m。将每幅桥做成五个T梁的组合截面。其中预制简支梁板宽为220cm。
根据交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》(JTG D62-2004)中9.3.3条规定,翼缘悬臂端厚度取12cm,与腹板相连处厚度不应小于梁高的1/10,取20cm,大于梁高的1/10。不设置承托[2]。 ③T梁下马蹄尺寸和腹板宽度设置
考虑预应力束及主筋的布置及预制时混凝土的振捣,下马蹄底端宽度取40cm,高度取30cm,两侧直线放缓至腹板宽度,坡度为1:1。
为保证主梁的抗剪需要,腹板受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,通常腹板宽度取在15-18cm,鉴于本桥的跨度为30m,纵向钢筋数量较多,取较大值18cm。 由于预应力束的布置需要,腹板宽度需要从18cm变为40cm,与下马蹄底部同宽,过渡段长度不小于12倍腹板宽度差,12×(40-18)=264cm,再根据横隔板的布置,将横隔板布置在腹板宽度开始变化处,则中跨主梁腹板宽度过渡段长度取670cm。 ④横隔板设置
为增强桥面系的横向刚度,在支座处设置端横隔板,同时在跨中处设置中横隔
板,中跨主梁横隔板间距为5*670cm,横隔板高度一般取为梁高的3/4左右,本桥为施工方便,横隔板底端与下马蹄截面开始变化处平齐,即距主梁顶面130cm,同时,为便于模板的安放及加固,横隔板设置为等宽,为16cm。、
2.2.毛截面的几何性质计算
2.2.1截面几何特性
预制宽度为220cm,可以采用分块面积法、节线法。本算例采用分块面积法。计算公式如下:
毛截面面积:
Am??Ai
(2-1)
各分块面积对上缘的面积矩:si?Aiyi (2-2) 毛截面重心至梁顶的距离:ys??Si/Ai
(2-3)
22毛截面惯性矩计算用移轴公式:Im???Ii?Ai?yi?ys????Ii???Ai?yi?ys??????
(2-4)
式中 Am——分块面积
yi——分块面积的重心至梁顶边的距离
ys——毛截面重心至梁顶的距离 Si——各分块对上缘的面积矩
Ii——分块面积对其自身重心轴的惯性矩
计算抗弯惯性矩I和抗扭惯性矩IT 翼缘板换算平均高度: h1?12?20?16cm
2马蹄换算平均高度h2?30?40?35cm
2截面面积:
Am=220*16+40*35+18*(150-16-36)=6510cm
2截面对上边缘的静矩:
Si=220*16*16/2*40*35*(150-35/2)*18*(150-16-35)*(16+99/2)=328.845cm
3则重心位置:ys?S?328845?50.5cm
A6510主梁的抗弯惯性矩I
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