桥梁上部结构计算.doc

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1、上部结构设计（一）设计资料（见总说明）（二）横截面布置本设计是桥梁跨径跨径设计，即在跨径和桥面净空已确定的条件下进行规格化的构造布置。以下便简述这一布置过程。、主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效，故在许可条件下应适当加宽梁翼板。但标准设计主要为配合各种桥面度，使桥梁尺寸标准化而采用统一的主梁间距。交通部《公路桥涵标准图》（年）中，钢混凝土和预应力混凝土装配式简支形梁跨径从到，主梁间距均为（留工作缝，梁上翼缘宽度为）。考虑人行道适当挑当，净—附×的

2、桥宽则选用五片主梁（如图—所示）。、主梁跨中截面主要尺寸拟定（）主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在之间，标准设计中高跨比约在之间。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可节省预应和钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，在设计中对于跨径的简支梁桥取用的主梁高度是比较合适的。（）主梁截面细部尺寸梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时翼板受压的强度要求。本桥预制梁的翼板厚度取用，翼板根部加厚到以抵抗翼缘根

3、部的较大的弯矩。为使翼板与腹连接和顺，在截在转角处充置圆角，以减小局部应力和便于脱模。在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力甚小，腹板厚度一般由布置制孔管的构造决定，同时从腹板本身的称定条件出发，腹板不宜小于其高度的。该梁的梁腹板厚度均取。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄面积占截面总在积的为合适。本设计考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按三层布置每排三束，同时还根据“公预规”第条对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度，高度。马蹄与腹板交接处做成°斜坡的折线钝角，以减小局部应力。如此布置的

4、马蹄面积约占整个截面积的。按照以上拟定的外形尺寸，就可绘出预制梁跨中截面图（见图）。（）计算截面几何特性将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性计算见表跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积（）分块面积表心至上缘距离()分块面积对上缘静距（）分块面积的自身惯距（）（）分块面积对截面形心惯距（）（）（）（）（）×（）（）（）（）（）×（）（）（）（）·翼板×·三角承托腹板下三角()·马蹄ΣΣΣΣ注：截面形心至上缘距离ΣΣ×()ρ（）检验截面积效率指标ρ（希望ρ在以上）上核心距ΣΣ×下核心距ρ>截面效率指标

5、表明以上初拟的主梁跨中截面尺寸是合理的。（三）横截面沿跨长的变化如图所示，本设计主梁采用等高度形式，横截面的梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分为配合钢束弯起而从四分点开始向支点逐渐抬高。梁端部区段由于集中力的作用而引起较大的局部应力，也因布置锚具的需要，在距梁端一倍梁高范围内（）将腹板加厚到与马蹄同宽。变化点截面（腹板开始加厚处）到支点的距离为，中间不设置一节长度为的腹板加厚过渡段。（四）横隔梁的设置模型试验结果表明，在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当该处有内横隔梁时它比较均匀，否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。为减小

6、对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道中横隔梁；当跨度较大时，四分点处也宜设置内横隔梁。本设计在跨中和两个四分点及梁端共设置五道横隔梁，其间距为。横隔梁采用开洞形式，它的高度取用，平均厚度为，详见图所示。二、主梁内力计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活截作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分虽求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分点、变化点截面和支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。本设计以边主梁内力计算为例，中主梁内力仅在汇总表中示出计算结果。（一）恒载内力计算、恒载集度（）预掉梁

7、自重（第一期恒载）、按跨中截面计，主梁的恒载集度：()×、由于马蹄抬高所形成四个横置的三棱柱重力折算成的恒载集度：()()×()××、由于梁端腹板加宽所增加的重力折算成的恒载集度：()×()×()×(算式中的为主梁端部截面积)、边主梁的横隔梁（尺寸见图）内横隔梁体积：×[×()×()×()××]端横隔梁体积：×[×()×()××]∴()(××)×、第一期恒载Σ边主梁的恒载集度为：（）（）第二期恒载一侧栏杆：；一侧人行道：桥面铺装层（见图）：()××若将两侧栏杆，人行道和桥面铺装层恒载笼统均摊五片主梁，则：[×()]恒

8、载内力（号梁）计算表表计算数据项目α()()(α)()跨中四分点变化点四分点变化点支点αα(α)———(α)———第一期恒载（）第二期恒载（）、恒载内力如图所示，设为计算载面左支座的距离，并令α则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：α(α)(α)恒载内力计算见表（二）活载内力计算（修正刚性横梁法）、冲击系数和车道折减系数按“桥规”第条规定，对于汽