1、第 1 章 桥梁初步设计1.1 水文计算1.1.1 设计流量 的计算：PQ根据平山县平山站连续 29 年的实测水文资料计算设计流量。多年洪峰流量平均值：nii1Q1=(762+890325+04125+986345+2n 469067517) 3/.m/s根据表 1-1 中的计算数据，利用样本资料推算总体的变差系数 n2ii1VK95.437C1.86由石家庄地区水文手册 ，根据 20 年连续实测资料，给出 SVC2.5故： ，S2.5846=2查公路桥位勘测设计规范附录十三，得 ，PK9.3由设计洪水频率 P=1%,推算设计洪水流量： 31%Q.1378.=260m/s=1.1.2 设计水位
2、的计算123451267804560789102(5,.)89632(8750,126.9)(80,127.5)13流 量 （ m/）水 位m）图 1-1 水位-流量关系曲线2水文站测流断面设计流量所对应的水位，可以利用图 1-1 水位-流量关系曲线外延求得。Qf(H)在图 1-1 水位- 流量关系曲线上，由设计流量 可查取平山站测流31%Q2860m/s断面的相应水位 =127.15m。PS桥位断面距在水文站测流断面下游 80m 处，可以利用洪水比降关系，将测流断面中设计流量的水位换算为桥位断面的设计水位：桥位处设计水位 PSHiL=127.5-380=126.5表 1-1 几个参数计算顺
3、序 号 年 份 流 量Q(m/s) Ki Ki-1 (Ki-1)1 2 3 4 5 61 1962 762 0.5529 -0.4471 0.19992 1963 8900 6.4572 5.4572 29.78143 1964 831 0.6029 -0.3971 0.15774 1965 8250 5.9856 4.9856 24.85665 1966 210 0.1524 -0.8476 0.71856 1967 414 0.3004 -0.6996 0.48957 1968 255 0.1850 -0.8150 0.66428 1969 986 0.7154 -0.2846 0.081
4、09 1970 348 0.2525 -0.7475 0.558810 1971 695 0.5042 -0.4958 0.245811 1972 223 0.1618 -0.8382 0.702612 1973 284 0.2061 -0.7939 0.630413 1974 248 0.1799 -0.8201 0.672514 1975 1140 0.8271 -0.1729 0.029915 1976 263 0.1908 -0.8092 0.654816 1977 546 0.3961 -0.6039 0.364617 1978 194 0.1408 -0.8592 0.738318
5、 1979 151 0.1096 -0.8904 0.792919 1980 40 0.0290 -0.9710 0.942820 1981 210 0.1524 -0.8476 0.718521 1982 930 0.6747 -0.3253 0.105822 1983 2090 1.5164 0.5164 0.266623 1984 567 0.4114 -0.5886 0.346524 1985 8750 6.3484 5.3484 28.605425 1986 346 0.2510 -0.7490 0.561026 1987 286 0.2075 -0.7925 0.628127 19
6、88 1100 0.7981 -0.2019 0.040828 1989 627 0.4549 -0.5451 0.297129 1990 325 0.2358 -0.7642 0.584039971 95.4357合 计注：表中： iiQK第 1 章 桥梁初步设计31.1.3 桥孔净长的计算1、河槽流量的计算根据桥位断面的设计水位，用形态法推算相应的河槽过水面积。由过水断面计算 表 1-2 可得：过水断面面积 2C1408.7m河槽宽度： CB651429m易知：河流水面宽度大于平均水深的 10 倍，可用平均水深 代替水力半径计算Ch流速，则 C08.7h.流速： 221 1332Cmi6.
7、50.87.65m/s=河槽流量： 3Q487=2、桥孔净长的计算通过设计流量必要的最小桥孔径长度为： nSj CQLK()B河段类型为稳定，所以式中 K=0.84，n=0.90 。0.9j1286L0.4()=25.4m753表 1-2 累计过水断面计算里 程 桩 号 地 面 标 高（ m） 水 深(m) 平 均 水 深(m) 水 面 宽 度(m) 过 水 面 积(m) 累 计 过 水面 积 (m)K0+408 128.71 0 02.925 14 40.95K0+422 121 5.85 40.955.84 20 116.8K0+442 121.02 5.83 157.756.18 15
8、92.7K0+457 120.32 6.53 250.456.965 19 132.335K0+476 119.45 7.4 382.7857.475 24 179.4K0+500 119.3 7.55 562.1857.415 20 148.3K0+520 119.57 7.28 710.4857.34 22 161.48K0+542 119.45 7.4 871.9657.15 17 121.55K0+559 119.95 6.9 993.5156.675 10 66.75K0+569 120.4 6.45 1060.2655.9 13 76.7K0+582 121.5 5.35 1136
9、.9654.98 10 49.8K0+592 122.24 4.61 1186.7654.03 12 48.36K0+604 123.4 3.45 1235.1253.455 11 38.005K0+615 123.39 3.46 1273.133.395 17 57.715K0+632 123.52 3.33 1330.8453.705 2 7.41K0+634 122.77 4.08 1338.2553.745 17 63.665K0+651 123.44 3.41 1401.921.705 4 6.82K0+655 127.65 0 1408.74合 计 247 1408.7441.2
10、桥梁方案拟定1.2.1 拟定桥梁方案根据计算的桥孔净长 ，确定全桥孔数与跨径大小，三个方案如下：jL25.4m方案一：整体式连续板梁桥，16 米 1 跨，共 14 跨，采用四跨一联的两联和三跨一联的两联布置，共四联，两边联为四跨一联；方案二：预应力简支梁桥，40 米一跨的有五跨，20 米一跨的有一跨，共六跨；方案三：无预应力简支梁桥，16 米一跨，共 14 跨。1.2.2 选定上下部结构类型与建筑材料：表 1-3 桥梁结构类型及建筑材料结 构 类 型 建 筑 材 料 结 构 类 型 建 筑 材 料方 案 一 连 续 板 C30 双 柱 式 嵌 岩 钻 孔 灌 注 桩 C30方 案 二 预 应
11、力 T型 梁 C40 双 柱 式 嵌 岩 钻 孔 灌 注 桩 C30方 案 三 无 预 应 力 T型 梁 C30 双 柱 式 嵌 岩 钻 孔 灌 注 桩 C30上 部 结 构 下 部 结 构1.2.3 三个方案的上部、下部结构尺寸见附图：桥梁方案比选图。1.3 三个方案参数桥面标高、桥墩一般冲刷和局部冲刷标高的确定1.3.1 方案一（连续板梁桥）三个参数的计算：1、桥面标高的计算：不通航桥下净空安全值： jh0.5m各种水面升高值总和： （壅水高度加波浪高度）1设计水位： sH126.8桥梁上部构造建筑高度（包括桥面铺装高度） ，取桥位中线处最低桥面高程：Dh705c=0.526203图 1-
12、2 整体式实心连续板梁横断面按洪水位计算桥面高程：第 1 章 桥梁初步设计5min SjDHh26.850.85129.max jiL126.850.+1.%4.732、桥下冲刷的计算：(1)桥下河槽一般冲刷后最大水深（按 64-2 式计算）由表 1-4 得： ，2478.03mB179.38河槽平均水深： .H6单宽流量集中系数 0.150.15A=()()2742.式中：B 的计算根据水位流量关系曲线 对应的水面标高为 123.13m 换算到桥位中线处，水面Q标高为 PSHiL=123.-80=12.6m表 1-4 过水断面计算表里 程 桩 号 地 面 标 高（ m） 水 深(m) 平 均
13、 水 深(m) 水 面 宽 度(m) 过 水 面 积(m) 累 计 过 水面 积 (m)K0+408 128.71 0 00.913 14 12.782K0+422 121 1.826 12.7821.816 20 36.32K0+442 121.02 1.806 49.1022.156 15 32.34K0+457 120.32 2.506 81.4422.941 19 55.879K0+476 119.45 3.376 137.3213.451 24 82.824K0+500 119.3 3.526 220.1453.391 20 67.82K0+520 119.57 3.256 287.
14、9653.316 22 72.952K0+542 119.45 3.376 360.9173.126 17 53.142K0+559 119.95 2.876 414.0592.651 10 26.51K0+569 120.4 2.426 440.5691.876 13 24.388K0+582 121.5 1.326 464.9570.956 10 9.56K0+592 122.24 0.586 474.5170.293 12 3.516K0+604 123.4 0 478.0330 0合 计 196 478.033对应的河槽宽度QCB59217m对应的河槽平均水深 C48.03h2.桥下河
15、槽部分通过的设计流量： 32SQ6/s6天然河槽流量： 3CQ10785.m/s桥下河槽部分桥孔过水净宽（同前河槽宽度）： CB29m设计水位下桥墩阻水面积与桥下过水面积的比值，对于天然宽浅河槽，近似用一个墩宽与两墩中心距离之比： 1.20756桥墩水流测向压缩系数 C0.3.37.650.8L12全桥桥孔过水净宽 2B4m计算断面桥下河槽最大水深（参照表 1-2 ） mch7.5桥下河槽部分桥孔过水净宽： 2cnbB9图 1-3 （尺寸单位： cm）25.06893.105.23Bm故 2405.7cLnb故，桥下河槽一般冲刷后最大水深： 0.9 0.6p1862.h.04(7)()513.
16、m53.)84 (2)局部冲刷（按铁路桥渡勘测设计规范 （TBJ1786）推荐的非粘性土河床桥墩局部冲刷计算公式，亦 651）：平均粒径是泥沙中各级粒径质量加权平均值： iid=式中：第 1 章 桥梁初步设计7iidm=1024.6908.2.0617.+40.862.4 +5+7.3=100i故： 649.d.610床沙起动流速：pp0.140 0.72. 0.72hh=.2()3d13 .6699484m/s动床冲刷： 07./墩前泥沙起冲流速： 0.60.601d49.42()=.2()2841.93m/sB10.9 0.95d.5648n37河床粒径影响系数： 0.45.10.450.
17、15K().().d696故，桥墩局部冲刷深度： 0.6n0b10. 0.583hB()()7.619 .52841.93()284m3、冲刷线标高一般冲刷线标高：126.85-13.13=113.72m局部冲刷线标高：113.72-2.25=111.47m1.3.2 方案二（预应力桥梁）三个参数的确定1、桥面高程： Dh2501.762.cm=.7min SjDHh16850.267130.9m8max SjDHhiL126.850.267+1.5%(40+25) 32、桥下冲刷的计算：(1)桥下河槽一般冲刷后最大水深（按 64-2 式计算）1.8045C0.37.37.6510.92L82
18、.842.41.Bm故 51.95cnb故，桥下河槽一般冲刷后最大水深： 0.9 0.6p2861.h1.04(7)()7512.8m3.7)824 (2)局部冲刷（按铁路桥渡勘测设计规范 （TBJ1786）推荐的非粘性土河床桥墩局部冲刷计算公式，亦 651）：pp0.40 0.72.10.72hh=.26()3d85185 . 69947m/s0.60. 0.61d42()=.2()281.50m/sB10.9 0.95d.56487n0.6n0b10. 0.582hK()7.61 .58251.)()224m3、冲刷线标高一般冲刷线标高：126.85-12.85=114m局部冲刷线标高：1
19、14-2.42=111.58m1.3.3 方案三（简支 1416 米无预应力 T 型梁桥）三个参数的确定1、桥面标高的计算： Dh1302.84.cm=1.28第 1 章 桥梁初步设计9min SjDHh26.8510.42819.7max SjiL97+%3.2182、桥下冲刷深度的计算：(1)桥下河槽一般冲刷后最大水深（按 64-2 式计算）设计水位下桥墩阻水总面积与桥下过水面积的比值，对于天然宽浅河槽，近似用一个墩宽与两墩中心距离之比： 1.0625桥墩水流侧向压缩系数： C0.37.37.650.8L1210.39Bm241.9.cLnb m桥下河槽一般冲刷后最大水深： 0.9 0.6
20、p1867.3h.04(27)( )7512.53.65)0824(2)局部冲刷（按铁路桥渡勘测设计规范 （TBJ1786）推荐的非粘性土河床桥墩局部冲刷计算公式，亦 651）：pp0.14 0.140 0.72 0.72hh71=.26()3d.6()326.98m/s94.60.14.=()8.m/sB10.9 0.925d.25648n()()27.6n0.6 0.5820b10 7.61hK .4(8)()6m 3、冲刷线标高一般冲刷线标高：126.85-12.77=114.08局部冲刷线标高：114.08-2.06=112.021.4 桥梁设计方案比选1.4.1 构思宗旨符合石家庄市
21、城市发展的要求，满足交通功能，防洪运输及军事备战的需要；桥梁结构造型简洁、轻巧，与周围景观协调，以期成为一道新的风景线，并能反映新科技成就，体现当地的民族风格；考虑到本桥为石家庄至清水口干线公路上的重要桥梁，关系到岗南、黄壁庄两大水库防洪器材运输和著名革命圣地西柏坡与省会石家庄市间的交通联系。她时时刻刻关系到人们的生活需求。10根据桥梁的使用要求，贯彻国家有关法规和公路技术政策，使桥梁的设计方案满足技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理地要求，按照美观和有利环保的原则进行设计，并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护。1.4.2 比选方案1、第一方案：整体式连续板梁桥(1)孔径布置：416+3
22、 16+316+416=224 米(2)结构选择：主跨结构构造：主梁采用三跨一联和四跨一联的实心连续板结构。板高 0.7 米，考虑到桥面设置 1.5%的纵坡在桥中心出现转点，将三跨一联的两联连在一起，并设置0.75%的纵坡。在这两联的两边各布置四跨一联的连续板梁。这样避免在跨中出现较大的转点，保证汽车在桥面行驶的舒适性。主墩基础：桥台均为钢筋混凝土桩式桥台。所有桥墩为双柱式桥墩，桩布设直径 1.2 米的钢筋混凝土嵌岩桩，桩底嵌入震旦纪砾质石灰岩层一米。(3)施工方案：全桥在低水位时进行围堰成孔 ，并进行桩及墩的制作。对于桥面板采用预处理地基，然后采用满堂支架的的方法搭设模板，现场浇注混凝土。也
23、可采用预置单跨桥面板，(4)主要工程量表：表 1-1 第一方案材料及填土工程量钢 筋( )混 凝 土（ m）桥 头 填 土 方 量（ m）上 部 结 构 258940 1500下 部 结 构 16112.50 402.30基 础 结 构 28053.70 700.45合 计 303106.20 2602.75材 料方 案 类 型第 一 方 案 6721.77注：桥头填土方量计算以 K0+408 开始，截止于 K0+655。上部结构材料用量均摘自整体式钢筋混凝土连续板桥上部构造 。下部结构与基础结构钢筋取最小配筋率计算而得。(5)评述由于混凝土的整体式浇筑，使板的刚度、强度要比同一形式、相同尺寸
24、的装配式板桥大，即在满足相同荷载要求的前提下，截面尺寸可以做的更小些。和同跨径的装配式无预应力 T 型梁的梁高相比更小。板采用等厚度，在人行道、栏杆下面适当给以减薄。2、第二方案：简支预应力 T 型梁桥(1)孔径布置：405+25=225 米(2)结构布置：上部构造：主梁长度为 40 米和 25 米两种，40 米跨径主梁高 2.5 米，25 米跨主梁高 1.3 米，主梁为 5 片。第 1 章 桥梁初步设计11下部结构：桥台为钻孔桩框架式桥台。桥墩为钻孔式桥墩。基础结构：墩下是承台，承台下是 4 根钻孔灌注桩，它以震旦纪石灰岩为持力层，桩底嵌入持力层 1 米。(3)施工方案：在桩及墩的完工后，进
25、行预制构件的吊装，最大吊装重量 101.0 吨。进行支座调试后，将预制构件吊装到位后，借助横隔梁和翼缘板的接头将所有主梁连接成整体。然后，转入桥面铺装的施工进度。横隔梁横向连接采用钢板焊接连接，桥面板（翼缘板）的连接是采用一定措施，将翼缘伸出钢筋连成整体，在接缝处浇注混凝土时再增补适量加强钢筋。在构件的运输过程中防止构件变形、损坏，采用设置工具或制成框架、支撑等予以固定，构件的支撑位置和方法要得当。对运输工具的要求：运速要适当，行驶平稳。在构件移动时混凝土强度应满足设计要求。(4)主要工程量表：表 1-2 第二方案材料及填土工程量钢 筋( )混 凝 土（ m）桥 头 填 土 方 量（ m）上
26、部 结 构 163097.3 1381.4下 部 结 构 16291.2 406.76基 础 结 构 26819.8 669.64合 计 206208.3 2457.8材 料方 案 类 型第 二 方 案 11730.3注：桥头填土方量计算以 K0+408 开始，截止于 K0+655。上部结构材料用量均摘自装配式钢筋混凝土 T 型梁 。下部结构与基础结构钢筋取最小配筋率计算而得。(5)评述预应力混凝土能充分发挥钢筋和混凝土各自的特性，能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。与普通混凝土相比，在同样条件下具有构件截面小、自重轻、质量好、材料省（可节约
27、钢材40% 50%、混凝土 20%40% ，跨径越大，节省越多） ，显著降低自重所占全部设计荷载的比重，增大跨越能力，并扩大混凝土结构的适用范围。并能扩大预制装配化程度。虽然，预应力混凝土施工需要专门的机械设备，工艺比较复杂，操作要求较高，但在跨度较大的结构中，其综合效益较好。对预应力筋的材质要求较高，混凝土的制备质量也要保证。需要有一整套专门的预应力张拉设备和材质好、制作精度要求高的锚具，并且要掌握较复杂的施工工艺。预应力混凝土工艺技术的不断发展和广泛应用，从而提高混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久性，减少构件的截面和自重、节约了材料，取得更好的经济效益。3、第三方案：简支 T 型梁桥(1)孔径
28、布置：1614=224 米(2)结构布置：12上部构造：主梁结构选用标准构件形式，可成批工厂预制，保证质量，促进经济建设。梁高为 1.3 米，下部结构：双柱式桥墩，墩柱直径 1.0 米。桥台是框架式桥台。基础结构：基础采用桩基础，双柱式桥墩下面是嵌岩桩。桩底嵌入岩层一米。(3)施工方案：同预应力简支 T 型梁。(4)主要工程量表：表 1-3 第三方案材料及填土工程量钢 筋( )混 凝 土（ m）桥 头 填 土 方 量（ m）上 部 结 构 193454.8 1019.2下 部 结 构 13278.1 331.53基 础 结 构 30181.08 738.79合 计 236913.98 2089
29、.52材 料方 案 类 型第 三 方 案 9121.83注：桥头填土方量计算以 K0+408 开始，截止于 K0+655。上部结构材料用量均摘自装配式预应力混凝土简支梁 。下部结构与基础结构钢筋取最小配筋率计算而得。(5)评述石家庄市平山县的冶河是滹沱河上游的重要支流，该河常年不断流，常水位 120.5米，河槽最低标高 119.30 米，水深 1.2 米。故采用围堰修筑法进行水中桩基础的施工。最长桩长为 27.249 米，直径 1.4 米，用钻孔灌注桩，注意水下顺利成孔需置备有一定要求的泥浆护壁、提高孔内泥浆水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。钻孔灌注桩的施工设备简单，可操作性强，适用
30、于沙性土、碎石、卵石类土及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层岩层。1.4.3 方案点评1、结构采用标准化跨径并采用装配式结构，适用于机械化、工厂化施工。采用双柱式桥墩是桥梁建筑中采用较多的一种形式，它具有施工方便、造价低和美观等特点。简支梁桥主梁轻巧，既能充分满足桥下净空需要，又有利于降低桥头引道填土工程量。钢筋混凝土简支梁桥属于单孔静定结构，它受力明确，构造简单。钢筋混凝土简支梁桥经济合理的常用跨径在 20m 以下。大于 20m 时，一般采用预应力混凝土结构。为增加单片主梁的稳定性，并减轻它的吊装重量，借助横隔梁和现浇带将整个桥面连成整体，组合成梁肋式截面。主梁构件轻，桥面板整
31、体性和平整度都好。不足之处是增加了现浇混凝土的施工工序，延长了施工期。2、施工方面简支 T 梁方案都是先进行成孔灌注桩的制作，之后再进行上部结构预制构件的吊第 1 章 桥梁初步设计13装。40 米简支预应力 T 梁要求的起重机的最大吊重是 101.0 吨，16 米简支 T 型梁要求起吊机的最大吊重为 22.8 吨。预应力 T 形简支梁桥的跨径较预应力的大。桥址 615 米以下为震旦纪砾质石灰岩，石灰岩层的容许承载力为 3000KPa，地基能提供较好的承载力，但是预应力方案要求的施工公司必须具备较强的施工组织能力和起重吊装能力。3、安全：不通航河道，不考虑流冰。桥下水流与桥梁垂直。基础承载能力较
32、好。考虑军事战备或自然影响下，当桥体破坏需要修复时，梁式体系较易修复，小跨径能满足要求就不再选用大跨径了。并采用标准跨径。在现场或工厂制作结构构件，用起重机械在施工现场将其起吊并安装到设计位置，形成装配式简支梁结构。构件的运输及吊装过程中，受机械设备和施工方法影响较大，构件应力状态变化大、高空作业多等特点，这些将都影响施工的安全。4、材料用量：采用标准设计，参照图集，按所附材料表查用,见表 1-1，表 1-2，表 1-3。5、施工方案优缺点(1)从预制与现浇方面比较当桥墩及其基础施工完毕后，为了将梁体结构落在设计位置，通常采用两种主要的施工方法，即就地浇筑法和预制安装法。就地浇注法它是通过直接
33、在桥垮下面搭设支架，作为工作平台，然后在其上面立模浇筑梁体结构。这种方法适用于两岸桥墩不太高的引桥和城市高架桥，或靠岸边水不太深且无通航要求的中小跨径桥梁。其主要优缺点是：优点： 它不需要大型的吊装设备和开辟专门的预置场地，梁体结构中横桥向的主筋不用中断，故其结构的整体性能好。缺点： 支架需要多次转移，使工期加长，如全桥多跨一次性支架，则投入的支架费用又将大大增高。现浇混凝土结构施工用的模板是使混凝土构件按设计的几何尺寸浇筑成型的模型板，是混凝土构件成型的一个十分重要的组成部分。模板系统包括模板和支架两部分。模板的选材和构造的合理性，以及模板制作和安装的质量，都直接影响混凝土结构和构件的质量、
34、成本和进度。现场浇筑混凝土受季节气候条件影响大。现场浇筑混凝土需要钢筋及混凝土的及时供应，根据混凝土的浇筑量，计算所需要搅拌机、运输工具和振动器的数量。在缺乏起重设备时，可以考虑采用现浇的整体式钢筋混凝土板桥。这种结构的整体性较好、刚度大，建筑高度可以做得最小，施工也简便。但是，支架、模板需要量较大，施工期较长。14预制安装法当同类桥梁跨数较多、桥墩又较高、河水又较深且有通航要求时，通常便将桥跨结构用纵向竖缝划分成若干个独立的构件，放在桥位附近专门的预置场地或者工厂进行成批制作，然后将这些构件适时的运到桥孔处进行安装就位。通常把这种施工方法称作预制安装法。它的优点恰与上一种方法相反，即：优点：
35、桥梁的上下部结构可以平行施工，使工期大大缩短；无需在高空进行构件制作，质量容易控制，可以集中在一处生产，从而降低工程成本。缺点：需要大型的起吊运输设备，此项费用较高。由于在构件与构件之间存在拼接纵缝，例如，简支 T 型梁之间的横隔板接头，施工时需搭设吊架才能操作，故比较麻烦；显然，拼接构件的整体工作性能就不如就地浇筑法。为了保证现浇的梁体不产生大的变形，除了要求支架本身具有足够的强度、刚度及具有足够的纵、横、斜三个方向的连接杆件来保证支架的整体性能外，支架的基础必须坚实可靠，以保证其沉陷值不超过施工规范的规定。除此之外，还涉及到混凝土的现场运输，模板的支立，现浇混凝土的养护及模板的拆除。(2)
36、从桥型方面比较连续梁桥与简支梁相比具有以下特征：、均载弯矩最大值比简支梁可减小 50%；、均载弯矩图面积比简支梁可减小 2/3；、由于控制弯矩的减小，导致恒载的减小，使桥梁自重更轻；、连续梁支座的不均匀沉降会引起附加内力，故连续梁桥对地基条件要求较高；、连续梁桥在一联中无伸缩缝，行车条件较好。预制的装配式梁桥与整体式梁桥相比，具有下述优点：、梁桥构件的型式和尺寸趋于标准化，有利于大规模工业化制造；、在工厂或预制厂内集中管理进行工业化预制生产，可充分采用先进的半自动或自动化、机械化的施工技术，以节省劳动力和降低劳动强度，提高工程质量和劳动生产率，从而显著降低工程造价；、构件的制造不受季节性影响，
37、并且上、下部构造也可同时施工，大大加快桥梁的建造速度，缩短工期；、能节省大量支架、模板等的材料消耗。综上，四种方案都符合了安全、功能、适用、经济的要求，主要根据可选择的施工条件选定施工方案。但综合比较后，选用第三个方案。第 2 章 装配式简支 T 型梁桥上部结构计算15第 2 章 装配式简支 T 型梁桥上部结构计算2.1 设计资料2.1.1 设计标准公路等级：三级桥面净空：净 9+21.0 米标准跨径：16 米计算跨径：15.5 米主梁预制长度：15.96 米设计荷载：公路级2.1.2 设计依据：公路桥涵设计通用设计规范 JTG D60-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG
38、 D62-20042.1.3 计算方法：以概率论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达式进行设计。2.2 主梁的计算2.2.1 上部结构横断面布置草图：图 2-1 主梁横断面（尺寸单位： cm）16529781241307()10图 2-2 主梁纵断面( 尺寸单位： cm)2.2.2 主梁的荷载横向分布系数1、跨中荷载横向分布系数（按 GM 法）(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩 和xIT求主梁截面重心位置 ：a平均板厚： 12016hcmx图 2-3 等效主梁截面尺寸( 尺寸单位： cm)16130208822.9cmxa232364241 16.210 803.97.1cm7.xI 第 2
39、 章 装配式简支 T 型梁桥上部结构计算17T 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：3iTxtbcI式中： 为矩形截面抗扭刚度系数（查表） ；i为相应各矩形的宽度与厚度。查表可知：itb、，10.6.730.123c，28.5.tb2.9故： 3 3341.06.(10.6).184.90mTxI 2745Jbc354.98.7TxI(2)横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度 计算 baycch1图 2-4 横梁抗弯及抗扭惯矩计算横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即： 52.8lbm10.51cc，h0b2.5/8.l根据 比值可查表 2-1，求得： c .658c表 2-1c/l
40、0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 /c 0.983 0.936 0.867 0.789 0.71 0.635 0.568 0.509 0.459 0.416所以 .2.cm求横梁截面重心位置18 2 21 0.16225.810.myhba23 32113 224 ()2 0.16 .650.6501 .18.(.)9my y yhhIaba331TyICbtt，查表得， ，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩1/0.6/5.0.hb 31C只有独立宽扁板的一半，故取 。 ， 。612/0.8.60.19hb20.93C故： 3 3345.20
41、.915.6TyI m单位抗弯惯矩及抗扭惯矩为： 241.1.07/,5yI mcb3541.6.9/TyI(3)计算抗弯参数 和抗扭参数 ：4 445.3.10.87xpyJBL式中： 桥宽的一半；计算跨径。p2TxycGJE根据公预规3.1.6 条，取 ，则：0.4cE55440.(71921).0323.68(4)计算荷载横向分布影响线坐标已知 ，查 GM 法图表，可得下表：0.48第 2 章 装配式简支 T 型梁桥上部结构计算19表 2-2 各梁位 K 值计算b 3b/4 b/2 b/4 0 -b/4 -b/2 -3b/4 -b1 2 3 4 5 6 7 8 90 0.88 0.93
42、1.00 1.08 1.12 1.08 1.00 0.93 0.88 8.02b/4 1.08 1.12 1.14 1.14 1.05 0.97 0.85 0.75 0.70 7.91b/2 1.38 1.32 1.28 1.12 1.00 0.88 0.73 0.65 0.58 7.963b/4 1.71 1.55 1.32 1.12 0.92 0.77 0.65 0.55 0.48 7.98b 2.08 1.70 1.38 1.09 0.86 0.71 0.57 0.49 0.41 8.050 0.60 0.80 1.00 1.20 1.30 1.20 1.00 0.80 0.60 7.9
43、0b/4 1.42 1.42 1.39 1.38 1.20 0.95 0.63 0.32 0.02 8.01b/2 2.32 2.08 1.80 1.43 1.00 0.62 0.22 -0.18 -0.53 7.873b/4 3.47 2.80 2.10 1.42 0.82 0.32 -0.18 -0.55 -1.00 7.97K1K0荷 载 位 置 校 核梁 位注：关于 0、 1值的校核：8i92k(+)用内插法求各梁位处横向分布影响线坐标值:1 号、5 号主梁： 3/43/43/427.51bbbbKKK2 号、4 号主梁： /2b/4b/2/4()17.5b3 号主梁： （ 为梁位在
44、0 点处的 值）0K0K图 2-5 各梁位处 K 值计算（尺寸单位：cm）20列表计算各梁的横向分布影响线坐标值 ，计算结果见下表：表 2-3 各主梁荷载横向分布影响线坐标值b 3b/4 b/2 b/4 0 -b/4 -b/2 -3b/4 -bK1 1.784 1.580 1.332 1.114 0.908 0.758 0.634 0.538 0.466K0 3.736 2.940 2.146 1.426 0.758 0.260 -0.246 -0.640 -1.102 -1.952 -1.360 -0.814 -0.312 0.150 0.498 0.880 1.178 1.568 0.18
45、5 -0.361 -0.252 -0.151 -0.058 0.028 0.092 0.163 0.218 0.290Ka 3.375 2.688 1.995 1.368 0.786 0.352 -0.083 -0.422 -0.812 0.675 0.538 0.399 0.274 0.157 0.070 -0.017 -0.084 -0.162K1 1.260 1.240 1.224 1.128 1.020 0.916 0.778 0.690 0.628K0 1.960 1.816 1.636 1.410 1.080 0.752 0.384 0.020 -0.310 -0.700 -0.5
46、76 -0.412 -0.282 -0.060 0.164 0.394 0.670 0.938 0.185 -0.130 -0.107 -0.076 -0.052 -0.011 0.030 0.073 0.124 0.174Ka 1.831 1.709 1.560 1.358 1.069 0.782 0.457 0.144 -0.136 0.366 0.342 0.312 0.272 0.214 0.156 0.091 0.029 -0.027K1 0.880 0.930 1.000 1.080 1.120 1.080 1.000 0.930 0.880K0 0.600 0.800 1.000
47、 1.200 1.300 1.200 1.000 0.800 0.600 0.280 0.130 0.000 -0.120 -0.180 -0.120 0.000 0.130 0.280 0.185 0.052 0.024 0.000 -0.022 -0.033 -0.022 0.000 0.024 0.052Ka 0.652 0.824 1.000 1.178 1.267 1.178 1.000 0.824 0.652 0.130 0.165 0.200 0.236 0.253 0.236 0.200 0.165 0.130荷 载 位 置1#2#3#梁号 项 目(5)绘制荷载横向分布影响线，
48、求荷载横向分布系数。第 2 章 装配式简支 T 型梁桥上部结构计算2120205137.137.5137.5#4#9050180353#梁 影 响 线2梁 影 响 线1梁 影 响 线q人q人q人q人 0.2370.19143796.4.4图 2-6 各主梁跨中截面荷载横向分布系数计算（尺寸单位： cm）按桥规4.3.1 条和 4.3.5 条规定，车辆荷载距人行道边缘距离不小于 0.5m。根据各主梁进行荷载最不利位置布置，计算各主梁荷载横向分布系数。各梁的横向分布系数：公路 级:1(0.52.3490.2.1)064汽26.5.7.532汽3(0.5.23019)0.4汽人群荷载： 1.6人20357人 .4.286人222、梁端剪力荷载横向分布系数计算（按杠杆法）： 20201#3#45#985010383#梁 分 布 系 数2梁 分 布 系 数1梁 分 布 系 数100
