塔城大桥计算说明书。
第一部分桥梁计算。
第一章方案比选。
一）设计资料。
公路ⅱ级，人群3.0kn/㎡
桥面宽度：净—7.0m+2×1.0m人行道，2×0.5m防撞墙。
表层为2-3m不等厚强风化泥岩，下为中分化泥岩，可作为基础的持力层，容许承载力为1.0mpa
桥位处为干沟，常年无水。
桥面纵坡：0.5%
桥面采用沥青混凝土桥面铺装，厚6cm。防水层，c40钢筋水泥混凝土，厚度为14cm~8cm。混凝土桥面设双向横坡，坡度为1.
5%。为了排除桥面积水，桥面设置预制混凝土集水井和φ10cm铸铁泄水管，每20m设置一处。
方案一：3跨40m预应力钢筋混凝土先简支后连续t梁（详细见总体布置图（推荐方案））
1、方案简介。
本方案为钢筋混凝土土先简支后连续t梁。全桥分3跨，每跨均采用标准跨径40m。桥墩为桩基桥墩，桥台为埋置式桥台。
桥墩直径为150cm，桩基直径为180cm。桥台桩基直径为180cm。
2、尺寸拟定。
本桥拟用t梁，净跨径为40m。t梁顶宽为170cm，高为250cm，由5块t梁组成。
方案二： 20+80+20米预应力钢筋混凝土连续钢构桥（详细见总体布置图（比较方案））
1、方案简介。
本方案为钢筋混凝土连续钢构桥。全桥分3不等跨，桥墩为双薄壁桥墩，桥台为埋置式桥台，桩基直径为120cm，承台厚度为300cm。
2、尺寸拟定。
本桥拟用连续箱梁，桥面行车道宽7.5m，人行道两边为1.0米，两边各设0.5m的栏杆，箱中部高为300cm，底部最高为500cm，底宽为550cm。
三）技术经济比较和最优方案的选定。
对编制方案：
从施工工艺上比较：t梁施工技术比较成熟，而连续钢构的施工工艺比较先进，而且施工难度较大；从施工的合理性和可行性比较：由于本项目为公路ⅱ级，为减小项目的投资以及加快施工的进度，40米t梁比连续钢构更适用于本次设计；从养护和管理的费用上比较， t梁养护的养护和管理比连续钢构的养护和管理简单且费用少。
从工程数量以及费用上来讲t梁主梁、基础钢筋、混凝土的用量比连续钢构节省。
综上所述，采用编制方案（一），即3跨40m预应力混凝土先简支后连续t梁为推荐方案（实施方案）。
第二章预应力t梁的计算。
一、资料及构造布置。
一）设计资料。
1、桥梁跨径及桥宽。
标准跨径：40m（墩中心距），全桥共：120米，分3跨，主梁预制长度：39.96m，桥面净空：净—7.5米，2×1.0栏杆，2×0.5米防撞墙。
计算跨径：38.88m。
2、设计荷载。
公路ⅱ级，人群荷载3.0kn/m，栏杆重量7.718 kn/m，防撞墙重11.680kn/m
3、材料及工艺。
本桥为预应力钢筋混凝土t型梁桥，锥形锚具；按后张法制作主梁预留预应力钢丝孔道，由φ=50mm抽拔橡胶管形成。
预应力钢铰线：预应力钢筋采用1×7股钢绞线，其技术见表2-1。
表2-12）非预应力钢筋：r235φ和hrb335φ 表2-2
3）混凝土：t梁c50、桥面混凝土铺装层c40；栏杆、人行道为c25；桥面面层为沥青混凝土。混凝土技术指标见表2-3。
混凝土技术指标表2-3
4、设计规范。
1、 中华人民共和国行业标准。公路桥涵设计通用规范（jtg d60-2004）
2、 中华人民共和国行业标准。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（jtg d62-2004）
3、 中华人民共和国行业标准。公路圬工桥涵设计规范（jtg d61-2005）
4、 中华人民共和国交通部颁标准。公路地基与基础设计规范。（jtj024-86）
5、 中华人民共和国交通部颁标准。公路桥涵施工技术规范。（jtj041-2000）
二）横截面布置。
本设计采用公路桥涵标准40米跨径的定型设计，根据经验，主要尺寸大致定下，下图为本桥横断面布置图以及截面尺寸图2-1。
1、主梁间距与主梁片数。
全桥宽10.5米，主梁间距1.50米，因此共设5片主梁，根据一些资料，主梁的梁高选用2.50米详细布置见下图2-2：
2-2 中梁横断面边梁横断面。
2、横截面沿跨长的变化，该梁的翼板厚度不变，马蹄部分逐渐抬高，梁端处腹板加厚到与马蹄等宽。
3、计算截面几何特性(中梁)
其中截面形心至上缘距离：
4、检验截面效率指标（希望在0.5以上）
上核心距：
下核心距：
截面效率指标：
表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。
三）横隔梁的布置。
由于主梁很长，为了减小跨中弯矩的影响，全梁共设了9道横隔梁，分别布置在跨中截面、两个四分点、两个八分之一点、两个八分之三及梁端。考虑施工方便和钢筋布置，横隔梁厚度上端为16cm，下端为15cm。
二、作用效应计算。
作用效应的计算包括永久作用计算和可变作用效应的计算。
一）永久作用效应计算。
1、t梁自重（第一阶段结构自重）g1
2、桥面系自重（第二阶段结构自重）g2
人行道及防撞墙重力单侧：7.718+11.68＝19.398（kn/m)
桥面铺装：每延米自重：0.175×7.5×23＝30.188(kn/m)
由此得空心板每延米总重力g为：
gⅰ=g1=25.938(kn/m) （第一阶段结构自重）
gⅱ=g2=13.394(kn/m) （第二阶段结构自重）
由此可计算出简支空心板永久作用（自重）效应，计算结果见表2-4。
永久作用效应汇总表表2-4
二）可变作用效应计算。
1、冲击系数和车道折减系数对公路ⅱ级为1+u,其他活载不计。以下为荷载横向分布系数的计算：
（1）跨中截面的荷载横向分布系数mc
本桥跨内有三道横隔梁，具有可靠的横向联结，且承重结构的长宽比为： 所以可选用偏心压力法来绘制横向影响线和计算横向分布系数m。
a. 计算主梁抗扭惯矩。
求主梁截面重心位置。
翼板的换算平均高度：
对于t梁截面。
式中bi和ti—相应为单个矩形截面的宽度和厚度；
ci—矩形截面抗扭刚度系数。
mi—梁截面划分成单个矩形截面的块数。
主梁抗扭惯矩计算查表：
对于翼板＞0.1，查表得。
对于梁肋＜0.1，查表得。
由公式得。b.计算抗扭修正系数β
其中，ξ与主梁n有关的系数，查表，n=5时，ξ=1.042，并取g=0.4e
c.按偏心压力法计算横向影响线竖标值。
求出1号梁在两个边主梁的横向分布影响线竖标值为：
计算荷载横向分布系数。
因为本工程为t型主梁，采用偏心压力法，由此可得1号梁的横向分布系数最大，故只需计算1号梁的横向分布系数，主梁共设7片主梁，为了施工方便，所以边跨和中跨采用的配筋相同，即为都采用1号梁的配筋。设零点至1号梁位的距离为x，则。
解得x=7.52m。
公路ⅱ级： 汽车荷载
人群荷载。2、活载作用内力计算内力。
1）弯矩。由汽车作用在一块板上的内力数值，可以按截面内力一般公式计算，即：
式中：1+——冲击系数，与桥梁自振频率有关，
式中：l——结构计算跨径（m）；
e——结构材料弹性模量（n/m2）；
ic——结构跨中截面截面惯矩（m4）；
mc——结构跨中处的单位长度质量（kg/m，当换算为重力单位时为ns2/m2），mc=g/g；
g——结构跨中处每延米结构重力（n/m）；
g——重力加速度，g=9.81m/s2。
有前面得。则f=2.40hz，由1.5 hz15 hz,得=0.1767㏑f-0.0157=0.125,因此1+=1.139；
——多车道桥涵汽车荷载折减系数，按《公路桥涵设计通用规范》规定两行车队取1.0，四行取0.67，本设计取两行车道；
m——沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数；
p——公路ⅱ级车道荷载；
汽车荷载采用公路ⅱ荷载，它由车道荷载和车辆荷载组成。《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。由公路ⅱ荷载由qk=7.
875(kn/m)的均布荷载和pk=236.6(kn)的集中荷载两部分组成。
而计算剪力效应时，均布荷载pk=1.2×236.6=284.0kn。
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