土木工程畢業(yè)設(shè)計（論文)連續(xù)梁橋設(shè)計

1、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)第一章 設(shè)計原則和主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1. 結(jié)構(gòu)形式：采用單箱單室變截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，采用滿堂支架施工方法建造。2.橋面：橋面總寬11.2m, 道碴橋面，雙側(cè)人行道。3.橋梁設(shè)計荷載：中-活載。4.正線數(shù)目：雙線，曲線半徑為r=4000m，線間距為4.704.851m。5.牽引類型：電力機車6.橋梁限界：采用雙層集裝箱sjx-qd。7.橋上軌枕類型：重型60kg/m,預(yù)應(yīng)力混凝土枕。8.地震基本烈度：7度，按7度設(shè)防。9.設(shè)計規(guī)范：（一）鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(tb10002.1-2005)（二）鐵路橋涵鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(tb10002

2、.3-2005)第二章 上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定本橋采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長112m,由于該橋為跨線橋，根據(jù)橋下公路要求，主跨擬定為48m。 上部結(jié)構(gòu)采用單箱單室截面，箱寬11.2m。采用箱形截面可以相對減輕自重、增大抗扭剛度，由于橋下環(huán)境有利于支架法，所以選擇全橋滿堂支架現(xiàn)澆施工法。第一節(jié) 主跨徑的擬定本設(shè)計采用主跨跨徑定為48m，邊跨根據(jù)文獻1p76，為主跨的0.50.8倍，所以采用0.67倍，即邊跨為32m。則全橋跨徑為32m+48m+32m=112m。 第二節(jié) 順橋向梁的尺寸擬定連續(xù)梁橋的支座設(shè)計負彎矩一般要比跨中設(shè)計正彎矩大，所以采用變截面比較合理。一、支點處梁高：根據(jù)

3、文獻1p79頁表2-1-6所示，支點梁高h=(1/161/20)l,由于設(shè)計橋梁為雙線鐵路橋，荷載比較大，所以梁高加大，取h=l/12.9,即3.70m。二、跨中梁高：根據(jù)文獻1p79頁表2-1-6所示，跨中梁高h=(1/301/50)l,取h=l/20，即取2.40m。三、梁底曲線：本橋采用，底版上下緣均按圓曲線變化，變化長度為2050cm。底版下緣：以中跨變化點為原點，曲線方程：；底版上緣：以中跨變化點為原點，曲線方程：。（y底版上下緣的變化量 x截面到跨中變化點的距離）。第三節(jié) 橫橋向的尺寸擬定橋梁為雙線鐵路橋，在梁頂設(shè)置2.27%的人字坡，線間距為4.70m4.851m,雙側(cè)人行道寬b

4、=1.05m。主梁跨中和支座處截面細部尺寸的擬定如圖2.1-a、2.1-b所示：圖2.1-a 中跨跨中處截面細部尺寸 單位（cm）圖2.1-b 中跨跨中處截面細部尺寸 單位 (cm)一、板和底板厚度：箱形梁頂板和底板除承受法向荷載外，還承受軸向的拉、壓荷載。頂板的法向荷載有自重，橋面活載，底板的法向荷載有自重。軸向荷載是活載傳來的軸向力，以及縱向和橫向預(yù)應(yīng)力荷載，因此頂、底板除按板的構(gòu)造要求即決定厚度以外，還要按跨方向總彎矩來決定厚度。根據(jù)文獻1p90p92頁，其選定原則如下： 箱梁跨中支座底板，由于負彎距較大，底版受壓應(yīng)力大，取60cm。 連續(xù)梁跨中區(qū)段截面主要承受正彎矩，對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)

5、梁，底板中需要配一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力束筋與普通輔助鋼筋，底板厚度一般為0.40.65m,有預(yù)應(yīng)力束筋管孔，其最小厚度為3.3d(d為管孔直徑，d=0.9m)并要求有輔助鋼筋。 箱梁頂板厚度首先要滿足布置縱橫預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)造要求。可根據(jù)文獻1p92頁219參考選用。根據(jù)以上的原則，頂板厚度取0.35m。底板厚采用變厚度以便布置預(yù)應(yīng)力束及承受局部壓力，支點處厚度采用1.50m,(考慮橋的跨度大，支點負彎矩較大，以提供足夠的混凝土承壓面積，防止支點處混凝土被壓碎)，跨中底板厚度為0.30m，支點至跨中采用雙圓曲線變化。二、腹板厚度：根據(jù)文獻1p92頁，厚度的選定主要取決于布置預(yù)應(yīng)力箱和布置預(yù)應(yīng)力鋼束錨頭及澆

6、注混凝土的要求，一般可按以下原則選用：腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道布置時，可用0.3m；考慮以上因素，以及橋梁荷載大，所布置預(yù)應(yīng)力鋼束多，在該設(shè)計中，腹板厚度支點處取60cm，跨中取50cm。三、各截面細部尺寸：根據(jù)梁底變化曲線，以及根據(jù)文獻1中的對腹板、底版、頂板的要求，得到各截面的細部尺寸，見表2.1：表2.1 各截面細部尺寸距跨中距離（cm）直段梁高（cm）梁底下增量（cm）梁底上增量（cm）底版厚（cm）梁高（cm）腹板厚（cm）頂板厚（cm）02400.0 0.0 30.0 240.0 50352502401.9 1.5 30.4 241.9 50355502409.3 7.2 32.1 2

7、49.3 503585024022.3 17.2 35.1 262.3 6035105024034.0 26.2 37.8 274.0 6035125024048.2 37.1 41.1 288.2 6035145024064.9 50.0 44.9 304.9 6035165024084.1 64.7 49.4 324.1 60351850240105.8 81.4 54.4 345.8 60352050 240130.0 100.0 60.0 370.0 6035第四節(jié) 本橋主要材料一、混凝土： 根據(jù)文獻2p8p9頁，表3.1.4和表3.1.5規(guī)定：主橋采用c50混凝土，。軸心抗壓強度極限

8、值，軸心抗拉強度極限值，彈性模量。擋碴墻采用c30混凝土，。軸心抗壓強度極限值，軸心抗拉強度極限值，彈性模量。二、預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用75鋼絞線，每根直徑為15.2mm，每根鋼絞線的截面積為140 mm，預(yù)應(yīng)力鋼絞線抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)文獻2p10頁，表3.2.23，抗拉強度設(shè)計值，根據(jù)文獻2p10頁表3.2.3，彈性模量，根據(jù)文獻2p11頁表3.2.4，。三、箍筋：采用hrb335級，根據(jù)文獻2p10頁表3.2.3，四、應(yīng)力管道：采用鋼波紋管,直徑為90mm或80mm。第三章 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋內(nèi)力計算第一節(jié) 計算模型建立一、結(jié)構(gòu)和單元劃分：在用sap90計算內(nèi)力時，需對整橋進行梁單元的劃分

9、，但由于全橋以中跨跨中對稱，所以以沿跨中27號截面左半部分進行繪圖表示，半橋的單元劃分如圖： 圖3.1 左邊跨梁段劃分圖 單位（cm）圖3.2主跨主梁左半部分梁段 單位（cm）二、毛截面劃分圖及截面特性的計算：該橋有限單元劃分為52個單元，53個結(jié)點，各單元截面特性如下所示：計算截面的毛截面的行心軸以及截面慣性矩，截面各部分尺寸如圖3.3所示,方法如下：圖3.3 截面各部分尺寸 單位（cm）1.形心軸位置計算：（各分部面積單位：，各分部重心軸到梁底距離單位： ）。 各截面形心軸到梁底距離 ，詳值見表3.1表3.1 各截面形心軸到梁底距離截面位置梁高(cm)腹板厚(cm)底版厚(cm)ai*yi

10、ai(cm) (cm)22406060666283350550131.8162405030609045841150148.017241.95030.4615592941347148.888249.35032.1641431842150.5152.189262.36035.1713203845663156.19102746037.8758423847040161.2311288.26041.1814680248717167.2312304.96044.9882639050669174.213324.16049.4963458852946181.9714345.86054.410579493554

11、98190.631537060601167433358350200.072.截面慣性矩計算：（各分截面慣性矩單位：，各分截面形心軸到該梁體截面形心軸的距離單位：cm）。 各截面慣性矩：詳值見表3.2所示：表3.2 各截面的慣性矩截面位置 (cm) (cm)(cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm)i(m4)2131.8198.1974.86-11.8190.6963.1961.81101.817.7946148.0181.9958.66-28.0174.4946.99108133.016.3917148.8883.0259.69-27.9375.5248.02108.5133.

12、686.5458152.1887.1263.79-27.5379.6252.12110.1136.137.1779156.1996.1172.78-25.0488.6161.11111.1138.648.58310161.23102.7779.44-24.2395.2767.77113.4142.339.77311167.23110.9787.64-23.13103.4775.97116.1146.6811.3412174.2120.797.37-21.75113.285.7119.3151.7513.3613181.97132.13108.8-19.92124.6397.13122.6157

13、.2715.9414190.63145.17121.8-17.73137.67110.17126.2163.4319.1815200.07159.93136.6-15.07152.43124.93130.1170.0723.21由于全橋沿27號截面對稱，劃分梁段后，計算出各梁段的體積，進而計算出各段自重，后將自重在梁段長度上換算均布荷載，見表3.3。表3.3 各梁段換算均布荷載梁段節(jié)點梁段長(m)均布荷載(kn/m)梁段節(jié)點梁段長(m)均布荷載(kn/m)1120.70 131.43 1414152.00 148.00 2232.90 119.21 1515161.25 151.71 3342

14、.20 106.99 1616171.25 151.71 4452.20 106.99 1717182.00 148.00 5562.25 106.99 1818192.00 140.98 6672.50 107.25 1919202.00 134.70 7783.00 108.55 2020212.00 129.20 8893.00 114.16 2121222.00 124.48 99102.00 120.51 2222232.00 120.51 1010112.00 124.48 2323243.00 114.16 1111122.00 129.20 2424253.00 108.55

15、1212132.00 134.70 2525262.50 106.25 1313142.00 140.98 2626272.25 106.99 第二節(jié) 自重內(nèi)力的計算主梁恒載內(nèi)力，包括一期恒載（箱梁自重）及二期恒載(橋上線路設(shè)備、道碴及人行道欄桿重)作用下的內(nèi)力，本橋采用滿堂支架施工方法，所以一期恒載內(nèi)力和二期恒載內(nèi)力根據(jù)連續(xù)梁計算。二者均采用sap90程序計算（詳見附錄-1和附錄-2）。一期恒載（橋梁自重）的內(nèi)力，按表3.3的換算均布荷載進行加載，利用sap程序來計算，得到全梁一期恒載內(nèi)力內(nèi)力圖，見圖3.4-a、圖3.4-b所示： 圖3.4-a 一期恒載剪力q圖 （kn）圖3.4-b 一期恒

16、載彎矩m （kn*m）二期恒載（包括道碴，鋼軌，兩側(cè)人行道，護攔，信號設(shè)備等等）的內(nèi)力，按96kn/m均布荷載加載，利用sap程序來計算，得到全梁二期恒載內(nèi)力內(nèi)力為圖3.5-a、圖3.5-b所示： 圖 3.5-a 二期恒載剪力q (kn) 圖 3.5-b 二期恒載彎矩m (kn*m)計算一、二期恒載內(nèi)力，利用sap程序來計算，得到全梁一、二期恒載內(nèi)力，并且進行內(nèi)力組合，見表3.4。 表3.4 恒載內(nèi)力組合表截面彎矩、剪力一期荷載內(nèi)力二期荷載內(nèi)力內(nèi)力組合1m (kn*m)0.00 0.00 0.00 q (kn)1067.73 904.48 1972.21 2m (kn*m)715.21 609

17、.62 1324.83 q (kn)975.73 837.28 1813.01 3m (kn*m)3043.54 2634.04 5677.58 q (kn)630.02 558.88 1188.90 4m (kn*m)4170.66 3631.26 7801.92 q (kn)394.64 347.68 742.32 5m (kn*m)4779.95 4163.83 8943.78 q (kn)159.26 136.48 295.74 6m (kn*m)4867.47 4227.91 9095.38 q (kn)-81.47 -79.52 -160.99 7m (kn*m)4328.64 3

18、729.10 8057.74 q (kn)-349.59 -319.52 -669.11 8m (kn*m)2791.40 2338.54 5129.94 q (kn)-675.24 -607.52 -1282.76 9m (kn*m)251.95 83.98 335.93 q (kn)-1017.72 -895.52 -1913.24 10m (kn*m)-2024.51 -1899.07 -3923.58 q (kn)-1258.74 -1087.52 -2346.26 11m (kn*m)-4790.95 -4266.11 -9057.06 q (kn)-1507.70 -1279.52

19、 -2787.22 12m (kn*m)-8064.76 -7017.15 -15081.91 q (kn)-1766.10 -1471.52 -3237.62 13m (kn*m)-11866.36 -10152.20 -22018.56 q (kn)-2035.50 -1663.52 -3699.02 14m (kn*m)-16219.32 -13671.24 -29890.56 q (kn)-2317.46 -1855.52 -4172.98 15m (kn*m)-21150.25 -17574.28 -38724.53 q (kn)-2613.46 -2047.52 -4660.98

20、16m (kn*m)-24535.60 -20208.68 -44744.28 q左 (kn)-2803.10 -2167.52 -4970.62 q右 (kn)2962.36 2304.00 5266.36 17m (kn*m)-20951.17 -17403.68 -38354.85 q (kn)2772.72 2184.00 4956.72 18m (kn*m)-15701.72 -13227.68 -28929.40 q (kn)2476.72 1992.00 4468.72 19m (kn*m)-11030.24 -9435.68 -20465.92 q (kn)2194.76 18

21、00.00 3994.76 20m (kn*m)-6910.11 -6027.68 -12937.79 q (kn)1925.36 1608.00 3533.36 21m (kn*m)-3317.79 -3003.68 -6321.47 q (kn)1666.96 1416.00 3082.96 22m (kn*m)-232.82 -363.68 -596.50 q (kn)1418.00 1224.00 2642.00 23m (kn*m)2362.16 1892.32 4254.48 q (kn)1176.98 1032.00 2208.98 24m (kn*m)5379.39 4556.

22、32 9935.71 q (kn)834.50 744.00 1578.50 25m (kn*m)7394.42 6356.32 13750.74 q (kn)508.85 456.00 964.85 26m (kn*m)8331.40 7196.32 15527.72 q (kn)240.73 216.00 456.73 27m (kn*m)8602.21 7439.32 16041.53 q (kn)0.00 0.00 0.00 注：由表3.4可知，選取最不利截面6（邊跨最大彎矩）、16（中支座）、22（主跨1/4）、27（主跨跨中），進行活載計算。第三節(jié) 活載作用下的內(nèi)力計算一 、連續(xù)梁

23、的內(nèi)力影響線繪制及面積計算：連續(xù)梁是超靜定結(jié)構(gòu)，計算各截面活載內(nèi)力以繪制影響線，在進行影響線加載計算為主。對于連續(xù)梁，可采用靜力法或機動法繪制影響線，現(xiàn)采用sap程進行計算，可以得到在活載作用下，各個截面處影響線的具體數(shù)據(jù)，然后利用excel和autocad畫出影響線的圖，在利用手算計算出各個部分影響線的面積。1.最不利截面6號截面、16號截面、22號截面、27號截面的彎矩影響線，詳見圖3.6。圖3.6 最不利截面彎矩影響線2.最不利截面剪力影響線，見圖3.7。圖3.7 最不利截面剪力影響線活載作用下彎矩影響線面積，見表3.5。表3.5 活載作用下彎矩影響線面積表節(jié)點位置左邊跨面積（m）主跨面

24、積(m)右邊跨面積(m)6 87.94 -52.48 9.60 16 -73.54 -166.33 29.74 22 -49.27 46.42 -6.11 5.72 27 -21.77 114.88 -21.77 活載作用下剪力影響線面積，見表3.6。表3.6 活載作用下剪力影響線面積表節(jié)點位置左邊跨面積（m）主跨面積(m)右邊跨面積(m)6 -18.67 -5.19 0.93 16 2.18 24.00 -2.18 22 2.18 -1.01 12.76 -2.18 二、活載內(nèi)力計算：該橋設(shè)計荷載為中活載。則根據(jù)文獻3附錄c鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載的換算均布活載和加載規(guī)定，進行加載。根據(jù)文獻3查c.0.

25、2，用換算均布荷載對影響線加載的規(guī)定：1.對單符號影響線和多符號影響線的單獨加載區(qū)段，其形狀為三角形、突曲線和歪曲系數(shù)（見本條款2說明）小于或等于1的雙向曲率的曲線形者，其加載的換算均布活載應(yīng)按影響線的加載長度和最大縱坐標(biāo)位置求之。2.對單符號影響線和多符號影響線的單獨加載區(qū)段，其形狀為具有明顯頂點的凹曲線和歪曲線系數(shù)大于1的雙向曲率的曲線形者，其加載換算均布活載按影響線加載長度和最大縱座標(biāo)位置求的數(shù)值后，在增加e（-1），其中e為系數(shù)，為加載長度（m）；為歪曲系數(shù)，等于和檢算的 影響線有相同長度和最大縱坐標(biāo)的三角形影響線面積之比。7. 對于多符號影響線，如同時加載其中數(shù)個區(qū)段，不論被加載的同

26、符號影響線各區(qū)段為直接相鄰者或被異符號影響線隔開者，應(yīng)分兩種情況加載：1）當(dāng)被加載的影響線全長（包括其中間隔的異符號影響線區(qū)段長度在內(nèi)）小于50m（包括其中間隔的異符號影響線區(qū)段長度在內(nèi)）時，各被加載的同符號影響線按各自的最大值同時加載；2）當(dāng)被加載的影響線全長（包括其中間隔的異符號影響線區(qū)段長度在內(nèi)）大于50m時，其中50m長度范圍內(nèi)的整區(qū)段（可在全部影響線任何位置）按各自最大值同時加載，其中同符號影響線用均布荷載80knm加載。注：上述間隔的異符號影響線區(qū)段，如長度大于15m，應(yīng)內(nèi)均布活載10knm加載；如小于15m，則可以不加活載。9.同時加載與兩個或兩個以上的影響線求其共同作用時，應(yīng)逐

27、一按按每一影響線單獨求出控制軸位，按照所得軸位用于其余各影響線，得到最大共同作用的加載即為計算值。按上述規(guī)則進行加載，并按文獻3表c.0.1進行查表，得到中活載的換算均布荷載，并將查得的詳值在圖中已經(jīng)標(biāo)示出來，見圖3.8圖3.14。1、 控制截面活載彎矩m內(nèi)力影響線及加載：以27號截面影響線加載為例：對正影響線加載：由表3.5可知,正影響線面積為114.88，按規(guī)范規(guī)定，為了得到活載最大正彎矩，只加中跨正彎矩處，最大值位于跨中，即，又因為跨長l48m, 按文獻3查表c.0.1查得，活載換算均布荷載為94.50kn/m。又因為，曲線為凹曲線，則要考慮歪曲系數(shù)，以便加載得到最大彎矩值。由于線路為雙

28、線鐵路橋，所以在按單線加載后乘以系數(shù)1.8，就可以得雙線加載值。加載如下圖所示。歪曲系數(shù),計算得： 則得： 負影響線得加載：由表3.5可知,正影響線面積為114.88,兩個負影響線面積相同，為-21.77。 .整區(qū)段加載：，可以由文獻3查表c.0.1查得，活載換算均布荷載為98.55 kn/m，其余區(qū)段按規(guī)范要求加載，得加載圖示為： 則得：.單區(qū)段加載：，可以由文獻3查表c.0.1查得，活載換算均布荷載為98.55 kn/m，其余區(qū)段按規(guī)范要求加載，得加載圖示為：所以經(jīng)比較， 其余最不利截面彎矩影響線的加載數(shù)值，如圖3.8為6號截面、3.9為16號截面、3.10為22號截面、3.11為27號截

29、面所示： 圖3.8 6截面彎矩影響線中活載加載圖 圖3.9 16截面彎矩影響線中活載加載圖 圖3.10 22截面彎矩影響線中活載加載圖 圖3.11 27截面彎矩影響線中活載加載圖2、控制截面剪力q內(nèi)力影響線及加載如圖3.123.14所示： 圖3.12 6截面剪力影響線中活載加載圖 圖3.13 16截面剪力影響線左中活載加載圖 圖3.14 16截面剪力影響線右中活載加載圖3.活載內(nèi)力的計算，最大、最小彎矩值，見表3.7；最大、最小剪力值，見表3.8。 考慮為活載作用，則要考慮沖擊對內(nèi)力的影響，所以乘以沖擊系數(shù)，l為加載長度，h為填土高度，取h0.5，?？紤]到本橋為鐵路雙線橋，則在計算完單線中活載

30、作用下的內(nèi)力值后在乘以系數(shù)1.8，就可以得到雙線橋的活載內(nèi)力值。表3.7活載內(nèi)力的最大、最小彎矩值截面位置項目l（m）沖擊系數(shù)內(nèi)力值(kn*m)6321.1935481.153816321.1935481.15382225.41.2166481.19352727481.1538321.1935 表3.8 活載內(nèi)力的最大、最小剪力值截面位置項目l（m）沖擊系數(shù)內(nèi)力值(kn)中支座左321.1935321.1935中支座右481.1538321.1935中跨0.25處361.1808321.1935第四節(jié) 設(shè)計內(nèi)力組合根據(jù)以上加載情況，用sap90程序計算得到活載內(nèi)力與恒載內(nèi)力的設(shè)計值下表3.9和

31、表3.10是內(nèi)力彎矩最大值、最小值組合數(shù)據(jù)總匯；表3.11和表3.12為剪力內(nèi)力最大值、最小值組合數(shù)據(jù)。 表3.9 內(nèi)力組合最大彎矩值內(nèi)力組合彎矩組合(mmax)截面編號一期恒載（kn.m）二期恒載(kn.m)活載(kn.m)內(nèi)力mmax合計(kn.m)64867.474227.9119937.9329033.3116-24535.60-20208.686338.10-38406.1822-232.82-363.689522.858926.35278602.217439.3224098.8340140.36 表3.10 內(nèi)力組合最小彎矩值內(nèi)力組合之彎矩(mmin)截面編號一期恒載(kn.m)二

32、期恒載(kn.m)活載(kn.m)內(nèi)力mmin合計(kn.m)64867.474227.91-10385.90-1290.5216-24535.60-20208.68-45135.70-89879.9822-232.82-363.68-10484.10-11080.60278602.217439.32-5882.9810158.55 表3.11 內(nèi)力組合最大剪力值內(nèi)力組合剪力(qmax)截面編號一期恒載（kn）二期恒載(kn)活載(kn)qmax合計(kn)16左-2803.10-2167.52196.47-4774.15右2962.362304.005740.7211007.08221418

33、.001224.004575.477217.47表3.12 內(nèi)力組合最小剪力值內(nèi)力組合剪力(qmin)截面編號一期恒載（kn）二期恒載(kn)活載(kn)qmin合計(kn)16左-2803.10-2167.52-5553.20-10523.82右2962.362304.00-461.974804.39221418.001224.00-461.972180.03第四章 配筋計算第一節(jié) 預(yù)應(yīng)力筋的估算一、 截面鋼束用量的估算公式：根據(jù)文獻1p200頁可得以下預(yù)應(yīng)力鋼束估算公式：(一) 從應(yīng)力條件出發(fā),在mmax作用下，下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，上緣壓應(yīng)力小于限值；在mnin作用下，梁上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，下

34、緣壓應(yīng)力小于限值。1、 截面下緣配置預(yù)應(yīng)力筋以抵抗正彎矩時： (式4.1) (式4.2)（二）截面上緣配置預(yù)應(yīng)力筋以抵抗負彎矩時： （式4.3） （式4.4）上式中令：； 則得截面最小配束數(shù)為： (式4.5) (式4.6) 另外，截面的最大配束數(shù)： （式4.7） （式4.8） ； =1/3 （式4.9） ； =1860mpa (式4.10) （式4.11） （式4.12）式中： ，截面上、下緣估算的預(yù)應(yīng)力鋼筋束數(shù)； 單根鋼絞線的面積，=140。 預(yù)應(yīng)力鋼筋的永存預(yù)應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力； 預(yù)應(yīng)力損失值，此處近似取為1/3的張拉控制應(yīng)力。e上、e下截面上、下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至截面重心的距

35、離；、截面上、下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至截面上、下緣的距離；=10；=10k上、k下截面上、下核心距，k上w下/a、k下w上/a ； a混凝土面積，可取毛截面面積計算； ra混凝土允許抗壓強度；w上、w下截面上、下緣的截面模量；二、控制截面筋束估算 ：（一）下面以邊支座（16）為計算實例： 上緣鋼束最大值，由公式4.7可以得： 下緣鋼束最大值，由公式4.8可以得： 上緣鋼束最小值，由公式4.5可得：下緣鋼束最小值，由公式4.6可得： 其他控制截面得鋼束估算按上面方法，進行計算，得到上、下緣的鋼束最大、最小值，見表4.1。表4.1 各控制截面的鋼束最大、最小值邊跨mmax處6#中支座處16#中跨1/4

36、處22#中跨跨中處27#彎矩mmax(kn*m)29033.31-38406.178926.3540140.36彎矩mmin(kn*m)-1290.53-89879.96-11080.5810158.55全截面a()4.1155.8354.7044.115形心軸位置y下(m)1.48012.00071.61231.4801y上(m)0.91991.69931.12770.9199慣性矩i（）6.39123.2109.7736.391核心距k上1.0491.9881.2891.049k下1.6882.3411.8421.688截面抗矩w上6.94713.6598.6666.947w下4.3181

37、1.6016.0624.318鋼束位置a上0.1000.1000.1000.100a下0.1000.1000.1000.100鋼束偏心距e上(m)0.81991.59931.02770.8199e下(m)1.38011.90071.51231.3801束筋有效預(yù)應(yīng)力ry(mpa)930.000930.000930.000930.000單根鋼束面積ay140.000140.000140.000140.000最少鋼絞線量(根)n上-7.4185.727.1-47.2n下92.5-94.421.9131.4最大鋼絞線量(根)n上635.3953.9747.2604.3n下401.8545.8486.

38、3433.8第二節(jié) 預(yù)應(yīng)力筋的取值和布置根據(jù)各種已有設(shè)計參考，且在估算預(yù)應(yīng)力鋼束時沒有考慮附加力引起的次內(nèi)里，所以在已經(jīng)估算出的鋼束取值范圍內(nèi)取較大的鋼束數(shù)量，具體取值見表4.2。表4.2 最不利截面配置鋼束數(shù)量6#16#22#27#鋼束數(shù)量（根）482886002400336420一、布束原則：1.縱向預(yù)應(yīng)力鋼束為結(jié)構(gòu)主要受力鋼筋，為了設(shè)計和施工的方便，進行對稱布束，錨頭布置盡量靠近壓應(yīng)力區(qū)；2.鋼束在橫斷面中布置時，直束應(yīng)靠近頂板位置，彎束位于或靠近腹板，便于彎曲和錨固；3.根據(jù)文獻2規(guī)定規(guī)定： (1).6.5.2預(yù)應(yīng)力鋼束或管道間的凈距應(yīng)按下列規(guī)定變化：對于采用鋼絲束及預(yù)應(yīng)力混凝土的后張

39、法結(jié)構(gòu)，鋼絲束及預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋布置在梁體內(nèi)時，其管道間凈間距，當(dāng)管道直徑時，不應(yīng)小于40mm，反之，不應(yīng)小于管道外徑。 (2).6.5.3中規(guī)定預(yù)應(yīng)力鋼筋或管道表面與結(jié)構(gòu)之間保護層厚度，在結(jié)構(gòu)頂面或側(cè)面不小于1倍管道直徑，并不小于50 mm，在結(jié)構(gòu)底面不小于60mm。(3).6.5.6中規(guī)定，在后張法結(jié)構(gòu)中，除在端部錨下設(shè)置厚度不小于16mm的鋼墊板外，并應(yīng)在錨下設(shè)分布鋼筋網(wǎng)。 (4).6.5.7后張法結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力鋼筋成曲線形時，其曲率半徑為，鋼束絲、鋼絞線束的鋼絲直徑小于或等于5mm時，不宜小于4m，大于5mm時，不宜小于6m。 (5).6.5.8鋼束絲在構(gòu)件長度范圍內(nèi)截斷時，其錨

40、頭無論采用埋入式或外露式應(yīng)布置在外載作用下的受拉區(qū)域，則位于同一截面上的埋入式錨頭，其所占的總截面面積不應(yīng)超過構(gòu)件受拉翼緣厚截面面積的13。 (6).6.5.10在后張法結(jié)構(gòu)中，用管道形成器形成的管道直徑或鐵皮套管內(nèi)徑應(yīng)比鋼絲束直徑至少大10 mm。 (7).6.5.22連續(xù)梁鋸齒板錨固區(qū)及預(yù)應(yīng)力鋼筋彎折出應(yīng)設(shè)置和頂、底板或腹板牢固連接的加強鋼筋。二、鋼束的布置：6號、16號、27號截面預(yù)應(yīng)力鋼束布置情況，見表4.3。表3.15 預(yù)應(yīng)力鋼束的配置截面上部鋼束下部鋼束a=15a=40a=60a=80a=100a=11a=31a=51a=71600001600002700000注：、采用15根一束

41、；、采用12根一束，選取6、16、27三個截面，畫出鋼束布置圖，見圖4.14.3。圖4.1 6號截面配筋配置圖圖4.2 16號截面配筋配置圖 單位（cm） 圖4.3 27號截面配筋配置圖 單位（cm）第五章 次內(nèi)力計算在進行預(yù)應(yīng)力鋼束估算時，沒有考慮太多附加力，所以在預(yù)應(yīng)力鋼束取值時，則考慮取大值，以便安全；但在各項檢算時，若太多忽略附加力的作用，則可能導(dǎo)致檢算結(jié)果出現(xiàn)較大錯誤，所以在考慮本橋采用滿堂支架施工，無體系轉(zhuǎn)化，因此在檢算時主要考慮了支座不均勻沉降對梁體產(chǎn)生的內(nèi)力，計算時利用sap程序進行計算，sap原數(shù)據(jù)文件見附錄，計算的內(nèi)力值，彎矩值，見下表5.1；剪力值，見表5.2。表5.1

42、支座不均勻沉降引起的彎矩1號（截面1）支座沉降2號（截面16）支座沉降3號（截面38）支座沉降4號（截面53）支座沉降截面位置彎矩（kn*m)截面位置彎矩（kn*m)截面位置彎矩（kn*m)截面位置彎矩（kn*m）10.0010.0010.0010.0016-5510.201610680.1616-7414.71162244.75382244.7538-7414.713810680.1638-5510.20530.00530.00530.00530.00支座不均勻沉降產(chǎn)生的彎矩包絡(luò)圖，見圖5.1所示：圖5.1 支座不均勻沉降產(chǎn)生的彎矩包絡(luò)圖 單位（kn*m）表5.2 支座不均勻沉降引起的剪力1

43、號（截面1）支座沉降2號（截面16）支座沉降3號（截面38）支座沉降4號（截面53）支座沉降截面位置剪力（kn）截面位置剪力（kn）截面位置剪力（kn）截面位置剪力（kn）1-172.191333.751-231.71170.1516左-172.1916左333.7516左-231.7116左70.1516右161.5616右-376.9816右376.9816右-161.5638左161.5638左-376.9838左376.9838左-161.5638右-70.1538右231.7138右-333.7538右172.1953-70.1553231.7153-333.7553172.19 支

44、座不均勻沉降產(chǎn)生的剪力包絡(luò)圖，見圖5.2所示：圖5.2 支座不均勻沉降產(chǎn)生的剪力包絡(luò)圖 單位（kn）第六章 檢算第一節(jié) 抗裂性檢算一、 正截面抗裂性檢算：對不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件，其抗裂性應(yīng)按下列公式計算： 對于受彎、大偏心受拉或小偏心受壓構(gòu)件： + （式6.1） （式6.2）式中 計算荷載在截面受拉邊緣混凝土中產(chǎn)生的正應(yīng)力按本規(guī)范式計算（mpa）； （式6.3） 抗裂安全系數(shù)，應(yīng)按本規(guī)范表6.1.5采用，取1.2; 扣除相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力損失后混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，按本規(guī)范第6.3.5條的規(guī)定計算； 混凝土抗拉極限強度，按本規(guī)范表3.1.3-2采用（mpa），取3.1mpa; 考慮混凝土塑性的修正系

45、數(shù)； 對所檢算的拉應(yīng)力邊緣的換算截面抵抗矩（）； 換算截面重心軸以下的面積對重心軸的面積矩（）。根據(jù)文獻第6.3.5：由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力，應(yīng)按下列規(guī)定計算：未扣除混凝土收縮、徐變引起的損失時： （式6.4）式中 計算纖維處混凝土應(yīng)力（mpa）；鋼筋預(yù)加應(yīng)力的合力（扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失，但對先張法結(jié)構(gòu)不再扣除彈性壓縮引起的應(yīng)力損失）（kn）；預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至截面重心軸的距離（m）；a，i截面的面積及慣性矩（按本規(guī)范第6.3.1條的規(guī)定確定）分別以和計；y計算應(yīng)力點至截面重心軸的距離（m）。根據(jù)文獻2第6.3.1：計算預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力時，對于后張法結(jié)構(gòu)，在鋼筋管道內(nèi)壓注水泥漿以前，應(yīng)采用被管道削弱的凈混凝土并計入非預(yù)應(yīng)力鋼筋后的換算截面（即凈截面）。在建立了鋼筋混凝土間的粘結(jié)力后，則采用全部換算截面（但對受拉構(gòu)件、受彎及大偏心受壓構(gòu)件中運營荷載作用時的受拉區(qū)，不計管道部分）。對于先張法結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用換算截面。注：對于配置較少非預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件（一般指不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件）計算換算截面時，可不考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋。1.中支點（16號截面）處抗裂性檢算（鋼束布置圖，見圖6.1）：圖6.1 16節(jié)點截面頂板的鋼束布置斷面圖 單位（cm）預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值預(yù)應(yīng)力筋的合力