2006年11月

一、设计资料

     1、桥面跨径及桥宽：

        标准跨径：根据实际情况及《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004 第3.2.5条的新建桥梁跨径的要求，确定为标准跨径等于8m的单跨钢筋混凝土实心简支板桥。      

  计算跨径：偏安全取L=8m

        桥面宽度：双幅 2×4 m =8 m   

2、设计荷载：公路Ⅱ级汽车荷载     

其中车辆荷载根据实际情况进行提高如下：

     人群荷载不计。

3、设计安全等级：   三级

4、结构重要系数：     

5、主要设计材料：

（1）混凝土强度等级：主梁拟用30号，即Ｃ30；

人行道、栏杆无；

桥面铺装不计；

混凝土容重ｒ＝24kN/m3，

钢筋混凝土容重ｒ＝25kN/ m3。

（2）钢材初步选取：直径大于或等于12mm时采用ＨRB335，指标：

直径小于12mm时采用Ｒ235钢筋，指标：

  6、设计依据

（1）《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004

（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62—2004

二、构造布置：

设计板厚0.50m=，在～，符合规范要求， 设计截面尺寸见下图：

三、几何特性计算

截面面积：

        面惯性矩：

面积矩：

四、主梁内力计算

  (一)、恒载内力

一期荷载集度主梁每延米自重：

g=(4×0.5)×25.0=50kN/m

二期恒载（栏杆、人行道、桥面铺装）不计。

    恒载作用下梁产生的内力计算:

恒载内里计算结果：

内力  

截面 

采用直接加载求活载内力，公式为：

S——所求截面的弯矩或剪力；

——汽车荷载冲击系数，据通规，该桥基频公式为：

上式中   —结构计算跨径(m), =8m;

         —结构材料的弹性模量（N/㎡）,  

                   —结构跨中截面惯矩（）；

                   —结构跨中处的单位长度质量（公斤/m）；

                   —结构跨中处延米结构重力（N/m）；

                   g—重力加速度，g=9.81(m/s2)

=121.5 HZ > 14HZ

                  据通规4.3.2条，=1.45

——多车道桥涵的汽车荷载折减系数；=1.0

——沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数；=1.0

        ——车辆荷载的轴重；

——沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。

1、跨中截面

2、 L/4 截面

3、支点截面

(三)、内力组合

（一）正截面设计：

以跨中截面为控制截面

1、取a=35mm 则500-35=465mm

求受压区高度X

据新规5.2.2—1公式：

     即： 

整理：

    解得：     满足要求

          （大于梁高，舍去）

2、求钢筋面积：

选用直径为22mm钢筋50根，其面积=19006.6：  具体布置见下图：

结论：满足最小配筋率的要求。

（二） 斜截面设计

1、按新规计算：

（1）、截面尺寸复核：  

据新规 第5.2.9条：

因此：    

其中： — 验算截面处由作用（或荷载）产生的剪力组合设计值（kN）；

— 相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度（毫米）；

— 相应于剪力组合设计值处的截面有效高度，即自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离（毫米）。

结论：截面尺寸符合设计要求。

（2）、检查是否需要根据计算配置箍筋：

据新规 第5.2.10条：

           因此：    

其中：— 预应力提高系数，对钢筋混凝土受弯构件，=1.0；

          — 混凝土抗拉强度设计值；

          1.25—板式受弯构件提高系数；

2、结论：可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按新规9.3.13条构造要求配置箍筋。

按最小配箍率配置箍筋：

初选直径22mmHRB335钢筋4肢箍筋：

其中：  

结论：箍筋配置满足规范构造要求。

综上： 在支座附近 范围内设计配置箍筋间距100mm；其余地方间距取200mm

3、               采用直径22mmHRB335钢筋四肢箍筋

抗剪强度复核

    据新规 第5.2.6条  仅需验算距支座的截面（亦即箍筋数量变化处截面）的抗剪强度，计算如下：

        — 异号弯矩影响系数，计算简支梁近边支点梁段的抗剪承载力时，取1.0；

— 受压翼缘影响系数，取1.1；

— 斜截面内纵向受拉脑筋的配筋百分率，        

        P=1.022

故：   = 3593 kN

因此：≤

结论：斜截面抗剪强度满足设计要求。

六、板梁的正常使用极限状态验算：

     （一）、板梁的施工阶段应力复核：

       由于采取整体现浇法施工，无需吊装，不用进行施工阶段应力复核。

     （二）、板梁的最大裂缝宽度验算:

据新规 第6.4.3条，最大裂缝宽度计算公式:

—钢筋表面形状系数，光圆钢筋，取1.4；

— 作用（或荷载）长期效应影响系数，

其中：短期效应组合=400+0.7×1004.86/1.45=885.1KN

长期效应组合=400+0.4×1004.86/1.45=677.2 KN

—与构件受力有关的系数，脑筋混凝土板式受弯构件，取1.15；

—钢筋应力；

据新规 第6.4.2条，钢筋混凝土构件容许最大裂缝宽度：=0.15mm

=0.123毫米<=0.15mm

结论：板梁的最大裂缝宽度满足规范要求。

（三）、板梁的变形验算:

据旧规：板梁挠度验算公式为：

其中：   —挠度系数，取 5/48；

                    L—计算跨径，8m;

—C30混凝土弹性模量；

—换算截面的惯性矩。

1、板梁换算截面的惯性矩的计算：

              受压区高度        

2、汽车荷载引起的挠度计算：

     不计冲击系数时汽车静活载弯矩为：

结论：满足规范要求。

3、预拱度设置

恒载作用引起的挠度计算：

恒载与汽车荷载引起的挠度：

结论：据新规第6.5.5条，需设置预拱度。

设置的预拱度值

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