預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁橋計(jì)算書(shū)62269

1、預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁橋計(jì)算書(shū)目 錄緒論11.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述11.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與意義3第一章 設(shè)計(jì)原始資料4第二章 方案比選5第三章 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定62.1 尺寸擬定92.1.1 橋孔分跨92.1.2 截面形式92.1.3 梁高102.1.4 細(xì)部尺寸112.2 主梁分段與施工階段的劃分122.2.1 分段原則122.2.2 具體分段122.2.3 主梁施工方法及注意事項(xiàng)13第四章 荷載內(nèi)力計(jì)算153.1 恒載內(nèi)力計(jì)算163.2 活載內(nèi)力計(jì)算233.2.1 橫向分布系數(shù)的考慮283.2.2 活載因子的計(jì)算303.2.3 計(jì)算結(jié)果32第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布

2、置334.1 力筋估算334.1.1 計(jì)算原理334.1.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算364.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置41第六章 預(yù)應(yīng)力損失及有效應(yīng)力的計(jì)算415.1 預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算425.1.1摩阻損失425.1.2. 錨具變形損失435.1.3. 混凝土的彈性壓縮465.1.4.鋼束松弛損失495.1.5.收縮徐變損失505.2 有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算54第七章 次內(nèi)力的計(jì)算556.1 徐變次內(nèi)力的計(jì)算556.2 預(yù)加力引起的二次力矩556.3 溫度次內(nèi)力的計(jì)算566.4 支座位移引起的次內(nèi)力58第八章 內(nèi)力組合597.1 承載能力極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合597.2 正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合63第九章 主

3、梁截面驗(yàn)算668.1 截面強(qiáng)度驗(yàn)算698.2 截面應(yīng)力驗(yàn)算718.2.1 正截面和斜截面抗裂驗(yàn)算718.2.2 法向拉應(yīng)力728.2.3 主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力738.2.4 使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力驗(yàn)算778.2.5 預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力798.3 撓度的計(jì)算與驗(yàn)算預(yù)拱度的設(shè)計(jì)83第十章 施工方法要點(diǎn)及注意事項(xiàng)859.1 材料設(shè)備及施工程序859.2 支架及模板879.3預(yù)應(yīng)力束布置879.4 混凝土工程879.5 張拉和壓漿88第十一章 主要工程數(shù)量計(jì)算8911.1 混凝土總用量計(jì)算8911.1.1 梁體混凝土（c40號(hào)）用量計(jì)算8911.1.3 防撞墻（c20號(hào)）混凝土用量

4、計(jì)算8911.2 鋼絞線(xiàn)及錨具總用量計(jì)算90畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)91致 謝92參考文獻(xiàn)93附錄1：實(shí)習(xí)報(bào)告94附錄2 外文文獻(xiàn)翻譯94 緒論1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車(chē)平順舒適、造型簡(jiǎn)潔美觀(guān)、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有競(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一。本章簡(jiǎn)介其發(fā)展：由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在不少缺點(diǎn)：如過(guò)早地出現(xiàn)裂縫，使其不能有效地采用高強(qiáng)度材料，結(jié)構(gòu)自重必然大，從而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。 為了解決這些問(wèn)題，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，就是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前，預(yù)先對(duì)混凝土施加壓力。這樣就可以抵消外荷載作

5、用下混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后，很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是在二戰(zhàn)前后發(fā)展起來(lái)的，當(dāng)時(shí)西歐很多國(guó)家在戰(zhàn)后缺鋼的情況下，為節(jié)省鋼材，各國(guó)開(kāi)始競(jìng)相采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替部分的鋼結(jié)構(gòu)以盡快修復(fù)戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的創(chuàng)傷。50年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開(kāi)始突破了100米，到80年代則達(dá)到440米。雖然跨徑太大時(shí)并不總是用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)好，但是，在實(shí)際工程中，跨徑小于400米時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。 我國(guó)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚，但近年來(lái)得到了飛速發(fā)展?，F(xiàn)在，我國(guó)已經(jīng)有了簡(jiǎn)支梁、帶鉸或帶掛梁的t構(gòu)、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系。

6、 雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到80年。但是，在橋梁結(jié)構(gòu)中，隨著預(yù)應(yīng)力理論的不斷成熟和實(shí)踐的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)用必將越來(lái)越廣泛。連續(xù)梁和懸臂梁作比較：在恒載作用下，連續(xù)梁在支點(diǎn)處有負(fù)彎矩，由于負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，其彎矩與同跨懸臂梁相差不大；但是，在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布優(yōu)于懸臂梁。雖然連續(xù)梁有很多優(yōu)點(diǎn)，但是剛開(kāi)始它并不是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者，因?yàn)橄抻诋?dāng)時(shí)施工主要采用滿(mǎn)堂支架法，采用連續(xù)梁費(fèi)工費(fèi)時(shí)。到后來(lái)，由于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。60年代初期在中等跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)

7、梁中，應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法；在較大跨連續(xù)梁中，則應(yīng)用更完善的懸臂施工方法，這就使連續(xù)梁方案重新獲得了競(jìng)爭(zhēng)力，并逐步在40200米范圍內(nèi)占主要地位。無(wú)論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)，成為優(yōu)勝方案。目前，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一。 然而，當(dāng)跨度很大時(shí)，連續(xù)梁所需的巨型支座無(wú)論是在設(shè)計(jì)制造方面，還是在養(yǎng)護(hù)方面都成為一個(gè)難題；而t型剛構(gòu)在這方面具有無(wú)支座的優(yōu)點(diǎn)。因此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，形成一種連續(xù)剛構(gòu)體系。這種綜合了上述兩種體系各自?xún)?yōu)點(diǎn)的體系是連續(xù)梁體系的一個(gè)重要發(fā)展，也是未來(lái)連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。 另外，由于連

8、續(xù)梁體系的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍內(nèi)形成了很多不同類(lèi)型，無(wú)論在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上都不斷改進(jìn)。在城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，為充分利用空間，改善交通的分道行駛，甚至已建成不少雙層橋面形式。在我國(guó)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展，然而，想要在本世紀(jì)末趕超國(guó)際先進(jìn)水平，就必須解決好下面幾個(gè)課題：1 發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過(guò)多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護(hù)層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高。2 在一切適宜的橋址，設(shè)計(jì)與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。3 充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采

9、用長(zhǎng)懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點(diǎn)加快施工進(jìn)度。另外，在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針也是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計(jì)方案合理性與經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志。目前，各國(guó)都以每平方米橋面的三材（混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價(jià)來(lái)表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針。但是，橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針的研究與分析是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，三材指標(biāo)和造價(jià)指標(biāo)與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運(yùn)輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點(diǎn)條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動(dòng)力和材料價(jià)格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國(guó)基建條件。同時(shí)，一座橋的設(shè)計(jì)方案完成后，造價(jià)指針不能僅僅

10、反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個(gè)使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營(yíng)費(fèi)用在內(nèi)。通過(guò)連續(xù)梁、t型剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可見(jiàn)：連續(xù)剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針較高。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，連續(xù)剛構(gòu)也是未來(lái)連續(xù)體系的發(fā)展方向。總而言之，一座橋的設(shè)計(jì)包含許多考慮因素，在具體設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與意義畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)畢業(yè)生綜合能力，靈活運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的各門(mén)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，并結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，獨(dú)立的完成一個(gè)專(zhuān)業(yè)課題的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)過(guò)程中提高學(xué)生獨(dú)立的分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力，達(dá)到具備初步專(zhuān)業(yè)工程人員的水平，

11、為將來(lái)走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)為(30+40+30)m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁，橋?qū)挒?8，分為兩幅，設(shè)計(jì)時(shí)只考慮單幅的設(shè)計(jì)。梁體采用單箱雙室箱型截面，全梁共分50個(gè)單元一般單元長(zhǎng)度分為2m。頂板、底板、腹板厚度均不變。由于多跨連續(xù)梁橋的受力特點(diǎn)，靠近中間支點(diǎn)附近承受較大的負(fù)彎矩，而跨中則承受正彎矩，則梁高采用變高度梁，按二次拋物線(xiàn)變化。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀(guān)效果。由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?yàn)槌o定結(jié)構(gòu)，手算工作量比較大，且準(zhǔn)確性難以保證，所以采用有限元分析軟件midas進(jìn)行，這樣不僅提高了效率，而且準(zhǔn)確度也得以提高。本次設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用滿(mǎn)堂支架法施工。本次

12、設(shè)計(jì)中得到了羅紀(jì)彬、陳立強(qiáng)、李學(xué)文等幾位老師的悉心指導(dǎo)，在此表示衷心的感謝。由于本人水平有限，且又是第一次從事這方面的設(shè)計(jì)，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。第一章 設(shè)計(jì)原始資料一、工程概況：1工程概況：工程項(xiàng)目屬衡昆國(guó)道主干線(xiàn)福寧至廣南高速公路。在某處與瀝2（g319）國(guó)道成135°立體交叉，屬小壩分離式立交橋。全長(zhǎng)900米(含主橋)，東接線(xiàn)長(zhǎng)395.9米，西接線(xiàn)長(zhǎng)395.9米。接線(xiàn)按平微一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。大橋全長(zhǎng)108.20米，寬25.10米。本設(shè)計(jì)為其工程中的108.20米立交橋部分。2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）路線(xiàn)道路等級(jí)：高速公路上的主干道（2）橋面總寬為28.00米，其中機(jī)動(dòng)車(chē)雙

13、向六車(chē)道，欄桿0.50米。（3）車(chē)輛載荷等級(jí)：公路i級(jí)（4）橋面坡度：橫坡1.5、縱坡23 地質(zhì)條件該處的地質(zhì)條件較差，表層4米的范圍內(nèi)為沙爍石土，接著為2.5米的粘土，中層有5米以上沙爍石土，下層為灰延。4 構(gòu)思宗旨（1）符合城市發(fā)展規(guī)劃，滿(mǎn)足交通功能需要。（2）橋梁結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)潔，輕巧，反映新科技成就，體現(xiàn)人民智慧。（3）設(shè)計(jì)方案力求結(jié)構(gòu)新穎，保證結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便。（4）與高速公路的等級(jí)和周邊環(huán)境相宜。（5）學(xué)習(xí)等截面梁橋的設(shè)計(jì)過(guò)程。第二章 方案比選四、設(shè)計(jì)方案第一方：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁橋（1）孔徑布置：30m+40m+30m，全長(zhǎng)108.20米,寬26m。由于為簡(jiǎn)支

14、箱梁橋，每跨之間還留有5厘米的伸縮縫。橋面設(shè)有1.5的橫坡，其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。（2）主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全橋采用等截面箱梁組合梁。頂板厚度25cm，腹板厚度30cm，底板厚度25cm。翼緣根部45cm，翼緣端部厚度22cm，箱梁寬度3.20m。每跨設(shè)有8片箱梁，全橋共計(jì)24片箱梁。橋面設(shè)有1.5的橫坡，2%的縱坡,其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。（3）下部構(gòu)造：采用三圓柱式橋墩；樁基礎(chǔ)（鉆孔灌注樁）。橋臺(tái)采用埋置式輕型橋臺(tái)。（4）施工方案：全橋采用裝配式施工方法。 裝配式簡(jiǎn)支箱梁橋的發(fā)展簡(jiǎn)支箱形截面梁以其優(yōu)良的力學(xué)特性具有較大的剛度和強(qiáng)大的抗扭性能和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力

15、較大、橋下視覺(jué)效果好等優(yōu)點(diǎn)。而被廣泛地應(yīng)用于城市橋梁和高等級(jí)公路立交橋的上部結(jié)構(gòu)中。簡(jiǎn)支箱梁橋是和簡(jiǎn)支t梁同時(shí)發(fā)展起來(lái)的斜面形式。 第二方案：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支t梁（1） 孔徑布置：30m+40m+30m，全長(zhǎng)105米，寬26m。由于為簡(jiǎn)支t梁橋，每跨之間還留有4厘米的伸縮縫。橋面設(shè)有1.5的橫坡，2%的縱坡。其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。（2） 主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全橋采用等跨等截面t型梁，主梁間距2.20m。預(yù)制t梁寬為1.8m，現(xiàn)澆濕接縫0.40m，預(yù)制梁間的翼板和橫隔板待t梁架設(shè)后再現(xiàn)澆，以加強(qiáng)橫斷面的整體性。中心梁高2.30m，肋厚0.20m，馬蹄寬0.40m，高0.40m，t梁翼緣端部厚0

16、.18m，翼緣根部厚0.30m。橫隔板間距為6.5米。每跨設(shè)有12片t梁，全橋共計(jì)36片t梁。橋面設(shè)有1.5的橫坡，2%的縱坡。其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。（3） 下部構(gòu)造：采用三圓柱式橋墩；樁基礎(chǔ)（鉆孔灌注樁）。橋臺(tái)采用埋置式輕型橋臺(tái)。（4） 施工方案：全橋采用裝配式施工方法。裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支t梁預(yù)應(yīng)力混凝土t形梁橋有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大等優(yōu)點(diǎn)。t型梁橋在我國(guó)公路上修建最多，早在50、60年代，我國(guó)就建造了許多t型梁橋，這種橋型對(duì)改善我國(guó)公路交通起到了重要作用。 80年代以來(lái)，我國(guó)公路上修建了幾座具有代表性的預(yù)應(yīng)力混凝上簡(jiǎn)支t型梁橋（或橋面連續(xù)），如河南

17、的鄭州、開(kāi)封黃河公路橋，浙江省的飛云江大橋等，其跨徑達(dá)到62m，吊裝重220t。t形梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的已經(jīng)很少了，從16m到50m跨徑，大多都是采用預(yù)制拼裝后張法預(yù)應(yīng)力混凝土t形梁。預(yù)應(yīng)力體系采用鋼絞線(xiàn)群錨，在工地預(yù)制，吊裝架設(shè)。其發(fā)展趨勢(shì)為：采用高強(qiáng)、低松弛鋼絞線(xiàn)群錨：混凝土標(biāo)號(hào)4060號(hào)；t形梁的翼緣板加寬，25m是合適的；吊裝重量增加；為了減少接縫，改善行車(chē)，采用工型梁，現(xiàn)澆梁端橫梁濕接頭和橋面，在橋面現(xiàn)澆混凝土中布置負(fù)彎矩鋼束，形成比橋面連續(xù)更進(jìn)一步的“準(zhǔn)連續(xù)”結(jié)構(gòu)。其最大跨徑以不超過(guò)50m為宜，再加大跨徑不論從受力、構(gòu)造、經(jīng)濟(jì)上都不合理了。大于50m跨徑以選擇箱形截面為宜。目前的

18、預(yù)應(yīng)力混凝土t形梁采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力張拉后上拱偏大，影響橋面線(xiàn)形，帶來(lái)橋面鋪裝加厚。為了改善這些缺點(diǎn)，建議預(yù)制時(shí)在臺(tái)座上設(shè)反拱，反拱值可采用預(yù)施應(yīng)力后裸梁上拱值的1/22/3。第三方案：變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（1） 孔徑布置：30m+40m+30m,全長(zhǎng)108.00m，寬28m.橋面設(shè)有1.5的橫坡，2%的縱坡，其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。（2） 主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：上部結(jié)構(gòu)為變截面箱梁。采用雙幅分離的的單箱雙室形式。主要采用高強(qiáng)混凝土以及大噸位預(yù)應(yīng)力體系來(lái)實(shí)現(xiàn)主梁的輕型化。（具體尺寸擬定見(jiàn)圖3/2）（3） 下部構(gòu)造：上、下行橋的橋墩基礎(chǔ)是連成整體的，全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁，橋墩為圓端形實(shí)

19、體墩。（4） 施工方案：全橋采用懸臂節(jié)段澆筑施工法。變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋發(fā)展概況：連續(xù)剛構(gòu)橋也是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋之一，一般采用變截面箱梁。我國(guó)公路系統(tǒng)從80年中期開(kāi)始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)橋，至今方興未艾。連續(xù)剛構(gòu)可以多跨相連，也可以將邊跨松開(kāi)，采用支座，形成剛構(gòu)一連續(xù)梁體系。一聯(lián)內(nèi)無(wú)縫，改善了行車(chē)條件；梁、墩固結(jié)，不設(shè)支座；合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。所以，連續(xù)剛構(gòu)保持了t形剛構(gòu)和連續(xù)梁的優(yōu)點(diǎn)。連續(xù)剛構(gòu)橋適合于大跨徑、高墩。高墩采用柔性薄壁，如同擺柱，對(duì)主梁嵌固作用減小，梁的受力接近于連續(xù)梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉(zhuǎn)動(dòng)的影響以及墩身偏壓柱

20、的穩(wěn)定性；墩壁較厚，則作為剛性墩連續(xù)梁，如同框架，橋墩要承受較大彎矩。由于連續(xù)剛構(gòu)受力和使用上的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋時(shí)，優(yōu)先考慮這種橋形。當(dāng)然，橋墩較矮時(shí)，這種橋型受到限制。近年來(lái)，我國(guó)公路上修建了幾座著名的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，如廣東洛溪大橋，主孔180m；湖北黃石長(zhǎng)江大橋，主孔3×245m；廣東虎門(mén)大橋副航道橋，主孔270m，為目前世界同類(lèi)橋中最大跨徑。我國(guó)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，幾乎都采用懸臂澆筑法施工。一般采用5060號(hào)高標(biāo)號(hào)混凝土和大噸位預(yù)應(yīng)力鋼束?，F(xiàn)在，有人正準(zhǔn)備設(shè)計(jì)300m左右跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，在我看來(lái)，若能采用輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土材料，其跨徑有望達(dá)

21、300m左右。由于連續(xù)剛構(gòu)跨徑加大，自重隨著加大，恒載比例已高達(dá)90以上，故片面增大跨徑，已無(wú)實(shí)際意義。此時(shí)應(yīng)考慮選擇斜拉橋或別的橋型。五 方案比選：橋型方案第一方案：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁橋第二方案：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支t梁第三方案：變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋使用性能建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)，橋下視覺(jué)效果好。 建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)；抗震能力差。行車(chē)平順舒；抗震能力強(qiáng)。建筑高度較高，易開(kāi)裂，難以維護(hù)受力性能受力明確受力明確橋墩參加受彎作用，使主梁彎矩進(jìn)一步減小；超靜定次數(shù)高，對(duì)常年溫差、基礎(chǔ)變形、日照溫均較敏感；對(duì)基礎(chǔ)要求較高。經(jīng)濟(jì)性等截面形式，可大量節(jié)省模板，加快建橋進(jìn)度，簡(jiǎn)易

22、經(jīng)濟(jì)。等截面形式，可大量節(jié)省模板，加快建橋進(jìn)度，簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)。采用等截面梁能較好符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，充分利用截面，合理配置鋼筋，經(jīng)濟(jì)實(shí)用美觀(guān)性構(gòu)造簡(jiǎn)單，線(xiàn)形簡(jiǎn)潔美觀(guān)構(gòu)造簡(jiǎn)單，線(xiàn)形簡(jiǎn)潔美觀(guān)構(gòu)造簡(jiǎn)單，線(xiàn)形簡(jiǎn)潔美觀(guān)施工方面橋梁的上、下部可平行施工，使工期大大縮短；無(wú)需在高空進(jìn)行構(gòu)件制作，質(zhì)量以控制，可在一處成批生產(chǎn)，從而降低成本。 橋梁的上、下部可平行施工，使工期大大縮短；無(wú)需在高空進(jìn)行構(gòu)件制作，質(zhì)量以控制，可在一處成批生產(chǎn)，從而降低成本。 由于連續(xù)體系梁橋與簡(jiǎn)支體系梁橋受力差別很大，故他們的施工方式大不相同。目前所用的施工方式大致可分為逐孔施工發(fā)節(jié)段施工法和頂推施工法。由于在高空作業(yè)，施工危險(xiǎn)度高。

23、適用性適用于對(duì)橋下視覺(jué)有要求的工程，適用于各種地質(zhì)情況；用于對(duì)工期緊的工程；對(duì)通航無(wú)過(guò)高要求的工程。適用于各種地質(zhì)情況；用于對(duì)工期緊的工程；對(duì)通航無(wú)過(guò)高要求的工程。對(duì)通航無(wú)過(guò)高要求的工程；對(duì)抗震有要求的工程；對(duì)整體性有要求的工程。第一方案和第三方案比較：簡(jiǎn)支梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)，它構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于在工廠(chǎng)內(nèi)或地上廣泛采用工業(yè)化施工，組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，并用現(xiàn)代化的起重設(shè)備進(jìn)行安裝。采用裝配式的施工方法可以大量節(jié)約模板支架木材，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短工期，顯著加快建橋速度。就現(xiàn)在建橋技術(shù)而言，裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋技術(shù)成熟的多。建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)。

24、而且橋是建在g319國(guó)道上的，這有利于大型吊裝設(shè)備的運(yùn)作。工程跨度不是很大，長(zhǎng)度也相對(duì)不長(zhǎng)，簡(jiǎn)支箱梁完全可以滿(mǎn)足工程要求。造價(jià)相對(duì)比第三方案要少很多。由于第一方案中箱梁是在預(yù)制廠(chǎng)制作的，無(wú)需高空作業(yè)，在施工安全上，第一方案明顯優(yōu)于第三方案。雖然第一方案有些地方不如第二和第三方案，如跨越能力沒(méi)第三方案長(zhǎng)等。工程本身不要求很大的跨越度。對(duì)此項(xiàng)工程而言第一方案明顯優(yōu)于第三方案。第一方案和第二方案比選方案一與方案二同是簡(jiǎn)支梁橋，不同之處就在與截面形式。箱型截抗較之t形截面梁橋扭剛度大，受力性能好。除此之外，主要考慮到本橋梁與g319國(guó)道立交，箱型梁橋給人的視覺(jué)要明顯好與t型梁橋，有利于橋下行車(chē)安全。其

25、它方面第一方案與第二方案無(wú)太大差別。對(duì)此項(xiàng)設(shè)計(jì)明顯第一方案優(yōu)于第二方案。綜上所述，變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，最終選定為第三方案。經(jīng)反復(fù)比較，第三方案做為本次設(shè)計(jì)的推薦方案。第三章 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定2.1 尺寸擬定本設(shè)計(jì)方案采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)100m。設(shè)計(jì)主跨為40m。2.1.1 橋孔分跨連續(xù)梁橋有做成三跨或者四跨一聯(lián)的，也有做成多跨一聯(lián)的，但一般不超過(guò)六跨。對(duì)于橋孔分跨，往往要受到如下因素的影響：橋址地形、地質(zhì)與水文條件，通航要求以及墩臺(tái)、基礎(chǔ)及支座構(gòu)造，力學(xué)要求，美學(xué)要求等。若采用三跨不等的橋孔布置，一般邊跨長(zhǎng)度可取為中跨的0.50.8倍，這樣可使中跨跨中不

26、致產(chǎn)生異號(hào)彎矩，此外，邊跨跨長(zhǎng)與中跨跨長(zhǎng)之比還與施工方法有著密切的聯(lián)系，對(duì)于采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的橋梁，邊跨長(zhǎng)度取為中跨長(zhǎng)度的0.8倍是經(jīng)濟(jì)合理的。但是若采用懸臂施工法，則不然。本設(shè)計(jì)跨度，主要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)來(lái)確定，其跨度組合為：(30+40+30)米?；痉弦陨显硪?。2.1.2 截面形式一、 立截面 從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的受力特點(diǎn)來(lái)分析，連續(xù)梁的立面應(yīng)采取變高度布置為宜；在恒、活載作用下，支點(diǎn)截面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，從絕對(duì)值來(lái)看，支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩往往大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變高度梁能較好地符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，另外，變高度梁使梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空。但是，在采用頂推法、移

27、動(dòng)模架法、整孔架設(shè)法施工的橋梁，由于施工的需要，一般采用等高度梁。等高度梁的缺點(diǎn)是：在支點(diǎn)上不能利用增加梁高而只能增加預(yù)應(yīng)力束筋用量來(lái)抵抗較大的負(fù)彎矩，材料用量多，但是其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單、線(xiàn)形簡(jiǎn)潔美觀(guān)、預(yù)制定型、施工方便。一般用于如下情況：1. 橋梁為中等跨徑，以4060米為主。采用等截面布置使橋梁構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工迅速。由于跨徑不大，梁的各截面內(nèi)力差異不大，可采用構(gòu)造措施予以調(diào)節(jié)。2. 等截面布置以等跨布置為宜，由于各種原因需要對(duì)個(gè)別跨徑改變跨長(zhǎng)時(shí)，也以等截面為宜。3. 采用有支架施工，逐跨架設(shè)施工、移動(dòng)模架法和頂推法施工的連續(xù)梁橋較多采用等截面布置。雙層橋梁在無(wú)需做大跨徑的情況下，選用等截面

28、布置可使結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)化。結(jié)合以上的敘述，所以本設(shè)計(jì)中采用滿(mǎn)堂支架施工方法，變截面的梁。二、 橫截面 梁式橋橫截面的設(shè)計(jì)主要是確定橫截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁間距、主梁各部尺寸；它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀(guān)要求以及經(jīng)濟(jì)用料等等因素都有關(guān)系。當(dāng)橫截面的核心距較大時(shí)，軸向壓力的偏心可以愈大，也就是預(yù)應(yīng)力鋼筋合力的力臂愈大，可以充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用。箱形截面就是這樣的一種截面。此外，箱形截面這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大，對(duì)于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利；同時(shí)，因其都具有較大的面積，所以能夠有效地抵抗正負(fù)彎矩，并滿(mǎn)足配筋要求；箱形截面具有良好的動(dòng)力特性；再者它收縮變形

29、數(shù)值較小，因而也受到了人們的重視?？傊?，箱形截面是大、中跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁最適宜的橫截面形式。常見(jiàn)的箱形截面形式有：?jiǎn)蜗鋯问?、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。單箱單室截面的優(yōu)點(diǎn)是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。拿單箱單室和單箱雙室比較，兩者對(duì)截面底板的尺寸影響都不大，對(duì)腹板的影響也不致改變對(duì)方案的取舍；但是，由框架分析可知：兩者對(duì)頂板厚度的影響顯著不同，雙室式頂板的正負(fù)彎矩一般比單室式分別減少70%和50%。由于雙室式腹板總厚度增加，主拉應(yīng)力和剪應(yīng)力數(shù)值不大，且布束容易，這是單箱雙室的優(yōu)點(diǎn)；但是雙室式也存在一些缺點(diǎn)：施工比較困難，腹板自重彎矩所占恒載彎矩比例增大等等。本設(shè)計(jì)是一座公路

30、連續(xù)箱形梁，采用的橫截面形式為單箱雙室。2.1.3 梁高根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的中支點(diǎn)主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25之間，而跨中梁高與主跨之比一般為1/401/50之間。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃黾痈拱甯叨?，而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。連續(xù)梁在支點(diǎn)和跨中的梁估算值：等高度梁： h=（）l，常用h=（）l變高度（曲線(xiàn)）梁：支點(diǎn)處：h=（）l，跨中h=（）l變高度（直線(xiàn)）梁：支點(diǎn)處：h=（）l，跨中h=（）l而此設(shè)計(jì)采用變高度的直線(xiàn)梁，支點(diǎn)處梁高為2.4米，跨中梁高為1.4米。2.1.4 細(xì)部尺寸一、 頂板與底

31、板 箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個(gè)方面的控制。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來(lái)講：變截面的底版厚度也隨梁高變化，墩頂處底板為梁高的1/10-1/12，跨中處底板一般為200-250。底板厚最小應(yīng)有120。箱梁頂板厚度應(yīng)滿(mǎn)足橫向彎矩的要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力筋的要求。本設(shè)計(jì)中采用雙面配筋，且底板由支點(diǎn)處以?huà)佄锞€(xiàn)的形式向跨中變化。底板在支點(diǎn)處設(shè)計(jì)為實(shí)心箱型截面,在跨中厚25cm.頂板厚25cm。二、 腹板和其它細(xì)部結(jié)構(gòu)1. 箱梁腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力梁中，因?yàn)閺澥鴮?duì)外剪力的抵消作用，所以剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力的值

32、比較小，腹板不必設(shè)得太大；同時(shí)，腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為：（1） 腹板內(nèi)無(wú)預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，采用200mm。（2） 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時(shí)，采用250300mm。（3） 腹板內(nèi)有錨頭時(shí)，采用250300mm。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，腹板厚度可從跨中逐步向支點(diǎn)加寬，以承受支點(diǎn)處交大的剪力，一般采用300600mm，甚至可達(dá)到1m左右。本設(shè)計(jì)支座處腹板厚取55cm.，跨中腹板厚取55cm。2. 梗腋 在頂板和腹板接頭處須設(shè)置梗腋。梗腋的形式一般為1：2、1：1、1：3、1：4等。梗腋的作用是：提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力。此外，梗腋使力線(xiàn)過(guò)

33、渡比較平緩，減弱了應(yīng)力的集中程度。本設(shè)計(jì)中，根據(jù)箱室的外形設(shè)置了寬250mm，長(zhǎng)600mm的上部梗腋，而下部采用1：1的梗腋。3. 橫隔梁橫隔梁可以增強(qiáng)橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時(shí)還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般可以比其它截面的橋梁少設(shè)置橫隔梁，甚至不設(shè)置中間橫隔梁而只在支座處設(shè)置支承橫隔梁。因此本設(shè)計(jì)沒(méi)有加以考慮，而且由于中間橫隔梁的尺寸及對(duì)內(nèi)力的影響較小，在內(nèi)力計(jì)算中也可不作考慮。跨中截面及中支點(diǎn)截面示意圖如下所示：（單位為cm）2.1.4-1 跨中處 2.1.4-2支座處2.2 主梁分段與施工階段的劃分2.2.1 分段原

34、則主梁的分段應(yīng)該考慮有限元在分析桿件時(shí)，分段越細(xì)，計(jì)算結(jié)果的內(nèi)力越接近真實(shí)值，并且兼顧施工中的實(shí)施，所以本設(shè)計(jì)分為50個(gè)單元。2.2.2 具體分段本橋全長(zhǎng)100米，全梁共分50個(gè)梁段，一般梁段長(zhǎng)度分成2.0m。2.2.3 主梁施工方法及注意事項(xiàng)主梁施工方法 ：主梁采用滿(mǎn)堂支架法施工，箱梁均采用滿(mǎn)堂支架、泵送現(xiàn)澆砼施工。102 圖2.2.3-1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第四章 荷載內(nèi)力計(jì)算一、 主梁內(nèi)力計(jì)算根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱斷面的布置，并通過(guò)對(duì)移動(dòng)荷載作用最不利位置，確定控制截面的內(nèi)力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，畫(huà)出內(nèi)力包絡(luò)圖。（一）恒載內(nèi)力計(jì)算1 第一期恒載（結(jié)構(gòu)自重）恒載集度 則： 2 第二期恒載包括結(jié)構(gòu)自重、橋面二期

35、荷載按65kn/m計(jì)。（二）活載內(nèi)力計(jì)算活載取重車(chē)荷載及輕車(chē)荷載，如下圖： 活載計(jì)算時(shí)，為六節(jié)車(chē)廂?？煞譃榱N情況作用在橋梁上。（三）支座位移引起的內(nèi)力計(jì)算由于各個(gè)支座處的豎向支座反力和地質(zhì)條件的不同引起支座的不均勻沉降，連續(xù)梁是一種對(duì)支座沉降特別敏感的結(jié)構(gòu)，所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重要組成部分。其具體計(jì)算方法是：三跨連續(xù)梁的四個(gè)支點(diǎn)中的每個(gè)支點(diǎn)分別下沉，其余的支點(diǎn)不動(dòng)，所得到的內(nèi)力進(jìn)行疊加，取最不利的內(nèi)力范圍。（四）荷載組合及內(nèi)力包絡(luò)圖首先求出在自重和二期荷載及其共同作用下而產(chǎn)生的梁體內(nèi)力。梁體截面分布圖：利用橋梁計(jì)算軟件建模，將其平分為個(gè)單元，每單元，將單位集中荷載在梁體上移動(dòng)，畫(huà)出

36、其各節(jié)點(diǎn)的影響線(xiàn)，影響線(xiàn)確定后，將移動(dòng)荷載作用在最大處，由此來(lái)計(jì)算出移動(dòng)荷載在最不利位置而產(chǎn)生的梁體的內(nèi)力。其具體計(jì)算過(guò)程如下：自重作用下梁產(chǎn)生的內(nèi)力為：將1/4跨截面、跨中截面和支座截面的數(shù)據(jù)列于下表：截面位置剪力 彎矩 端部-1609.2801/4跨截面-436.477424.43邊跨跨中截面-599.476813.18支座截面-2900.29-18022.07跨中截面0.929887.41檢算過(guò)程：分析：將梁體視為二次超靜定結(jié)構(gòu)，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：由上面計(jì)算可以知道，自重作用在梁上的荷載集度為：作用簡(jiǎn)圖如圖： 根據(jù)力法求解，將兩側(cè)的支座假設(shè)定為單位作用力1下，簡(jiǎn)直梁的彎矩圖分別為：在自重作

37、用下，支座處的支座反力為： 根據(jù)力法的平衡方程： 將以上數(shù)據(jù)代入方程： 解得： 將 、帶入方程，求支座2和3的反力。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下解得： 將數(shù)據(jù)與由midas計(jì)算出的結(jié)果相比，相差不大，檢算滿(mǎn)足要求。 自重作用下的彎矩圖：在二期恒載作用下，梁產(chǎn)生的內(nèi)力為：截面位置剪力 彎矩 端部-697.0701/4跨截面-209.573399.88邊跨跨中截面-277.933143.51支座截面-1300.03-8337.99跨中截面0.034662.54二期恒載作用下的彎矩圖：支座沉降下，梁產(chǎn)生的內(nèi)力為：截面位置剪力 彎矩 端部-1028.0101/4跨截面-1028.017710.04邊跨跨中截面1028

38、.0115420.08支座截面-1260.9930840.15跨中截面1260.995622.91支座沉降下，產(chǎn)生的彎矩圖為：利用midas求出影響線(xiàn)：1截面反力影響線(xiàn)： 1.000 -0.122 移動(dòng)荷載在1截面作用的最不利位置如圖所示： 2截面即邊跨1/4截面彎矩影響線(xiàn)：3截面即邊跨跨中截面彎矩影響線(xiàn)：4截面即支座處反力影響線(xiàn)： 1.000 -0.113移動(dòng)荷載最不利加載情況：彎矩影響線(xiàn)為： 0.776 -2.726 -3.6585截面即跨中截面彎矩影響線(xiàn)： 根據(jù)上面的影響線(xiàn)，將移動(dòng)荷載加載在最不利的位置，由此得出移動(dòng)荷載作用下，梁產(chǎn)生的內(nèi)力為：截面位置剪力 彎矩 端部-1092.6701

39、/4跨截面-632.75035.35邊跨跨中截面-630.55799.35支座截面-1536.5-8747.8跨中截面502.956594.24移動(dòng)荷載作用下的彎矩圖： 將上述的荷載進(jìn)行組合，可以有5種情況：1、自重+二期恒載2、自重+二期恒載+沉降3、自重+二期恒載+移動(dòng)荷載4、自重+二期恒載+沉降+移動(dòng)荷載將上述組合分別計(jì)算，求出內(nèi)力?，F(xiàn)將各種組合下的內(nèi)力列于下表：自重+二期恒載截面位置剪力 彎矩 端部-2306.3501/4跨截面-646.0410824.31邊跨跨中截面-877.49956.69支座截面-4200.32-26360.06跨中截面0.9414549.95其彎矩圖：自重+二

40、期恒載+沉降截面位置剪力 彎矩 端部-3334.3501/4跨截面-1674.0418534.35邊跨跨中截面-1530.6325376.76支座截面-5461.3-45956.89跨中截面1261.9320172.86其彎矩圖：自重+二期恒載+移動(dòng)荷載截面位置剪力 彎矩 端部-3399.0201/4跨截面-1278.7415859.66邊跨跨中截面-1507.915756.04支座截面-5736.82-35107.86跨中截面503.921144.19其彎矩圖：自重+二期恒載+沉降+移動(dòng)荷載截面位置剪力 彎矩 端部-4427.0201/4跨截面-2306.7423569.7邊跨跨中截面-21

41、61.1331176.11支座截面-6997.81-54704.68跨中截面1764.8832310.7其彎矩圖： 將上述的組合進(jìn)行包絡(luò)，最終求出彎矩包絡(luò)圖，根據(jù)包絡(luò)圖進(jìn)行配筋。包絡(luò)數(shù)據(jù)為：截面位置剪力 彎矩 端部-4427.0201/4跨截面-2306.7423569.7邊跨跨中截面-2161.1331176.11支座截面-6997.81-54704.68跨中截面1764.8832310.7其彎矩圖：3.2.1 橫向分布系數(shù)的考慮荷載橫向分布指的是作用在橋上的車(chē)輛荷載如何在各主梁之間進(jìn)行分配，或者說(shuō)各主梁如何分擔(dān)車(chē)輛荷載。因?yàn)榻孛娌捎脝蜗鋯问視r(shí)，可直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行活載內(nèi)力計(jì)算，無(wú)須計(jì)算

42、橫向分布系數(shù)，所以全橋采用同一個(gè)橫向分配系數(shù)。一、橫向分布系數(shù)的計(jì)算單箱雙室，橋面凈寬度w14m，車(chē)輛單向行駛，橋涵的設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)為3車(chē)道。用剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值1. 抗扭修正系數(shù)1.02. 計(jì)算橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值對(duì)于1號(hào)邊梁的橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值可以通過(guò)簡(jiǎn)化公式計(jì)算：?jiǎn)蜗潆p室計(jì)算簡(jiǎn)化為3片梁肋汽車(chē)荷載布置見(jiàn)下圖： 圖 3.2.1-1 汽車(chē)荷載布置其中：4.22+0+4.2235.28 m2 0.833 0.167影響線(xiàn)圖如下：圖 3.2.1-2 影響線(xiàn)圖用剛性橫梁法的橫向分布影響線(xiàn)為直線(xiàn)，設(shè)影響線(xiàn)零點(diǎn)離1號(hào)梁軸線(xiàn)的距離為x，則：解得：x7.875m根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范本設(shè)計(jì)的橋面凈寬度

43、w13.0m，車(chē)輛單向行駛時(shí)在，橋涵的設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)為3車(chē)道。計(jì)算荷載得橫向分布系數(shù)：（1） 一車(chē)道加載時(shí)：圖 3.2.1-3 一車(chē)道加載 0.8753（2） 二車(chē)道加載時(shí)：3.2.1-4 二車(chē)道加載1.418（3） 三車(chē)道加載時(shí)：圖3.2.1-5 三車(chē)道加載1.635 3.2.2 活載因子的計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的基頻反映了結(jié)構(gòu)的尺寸、類(lèi)型、建筑材料等動(dòng)力特性?xún)?nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類(lèi)型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的汽車(chē)荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計(jì)算，對(duì)于連續(xù)梁

44、結(jié)構(gòu)，當(dāng)無(wú)更精確方法計(jì)算時(shí)，也可采用下列公式估算： （3.2.2-1） （3.2.2-2） （3.2.2-3）式中 結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（）； 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（）； 結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（）； 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量（），當(dāng)換算為重力計(jì)算時(shí)，其單位應(yīng)為（）；結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（）；重力加速度，。計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用。因邊垮跨度小 按照最不利效應(yīng)計(jì)算法則 取l30m，查得ic=3.3879m4防撞墻、護(hù)欄荷載：q=13.4kn/m鋪裝層荷載：q=31.2kn/m 中跨單元：ac=8.855 q=8.855×

45、;25=221.375 kn/mmc=(13.4+31.2+221.375)/10=26599值可按下式計(jì)算： 當(dāng)1.5hz時(shí)， =0.05 當(dāng)1.5hz14hz時(shí)， =0.1767-0.0157 當(dāng)14hz時(shí)， =0.45式中 結(jié)構(gòu)基頻（hz）。求得：正彎矩效應(yīng)： 0.3157 負(fù)彎矩效應(yīng)： 0.413factor=(1+)n 式中 1+沖擊系數(shù)；n車(chē)道數(shù)；車(chē)道折減系數(shù)；偏載系數(shù)。ex: 一車(chē)道加載時(shí)factor1=1.413×3×1×1×0.8753=3.710ex: 二車(chē)道加載時(shí)factor2=1.413×3×1×1&

46、#215;1.418=6.011ex: 三車(chē)道加載時(shí)factor3=1.413×3×0.78×1×1.635=5.406經(jīng)比較選取二車(chē)道加載時(shí)的最大值6.011計(jì)算第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置4.1 力筋估算4.1.1 計(jì)算原理根據(jù)預(yù)規(guī)（jtg d62-2004）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿(mǎn)足彈性階段（即使用階段）的應(yīng)力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強(qiáng)度要求。一、 按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿(mǎn)足正截面強(qiáng)度要求： 預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎的極限狀態(tài)時(shí)，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。截面的安全性是通過(guò)截面抗彎安全系數(shù)來(lái)保證的。1

47、.對(duì)于僅承受一個(gè)方向的彎矩的單筋截面梁，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計(jì)算：h0xndfcd如圖：， （4.1.1.1-1） ， （4.1.1.1-2）解上兩式得：受壓區(qū)高度 （4.1.1.1-3）預(yù)應(yīng)力筋數(shù) （4.1.1.1-4a）或 （4.1.1.1-4b）式中 截面上組合力矩?；炷量箟涸O(shè)計(jì)強(qiáng)度；預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積； b截面寬度2.若截面承受雙向彎矩時(shí)，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負(fù)彎矩按上述方法分別計(jì)算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。這忽略實(shí)際上存在的雙筋影響時(shí)（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋）會(huì)使計(jì)算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。二、 使用荷載下的應(yīng)力要求e上np下np上

48、e下y上y下mminnmmax+-np下np上mmax合成+-mmin合成規(guī)范（jtj d62-2004）規(guī)定，截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力（為），或?yàn)樵谌我怆A段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時(shí)截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。寫(xiě)成計(jì)算式為：對(duì)于截面上緣 （4.1.1.1-5） （4.1.1.1-6）對(duì)于截面下緣 （4.1.1.1-7） （4.1.1.1-8）其中，由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力，w截面抗彎模量，混凝土軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。mmax、mmin項(xiàng)的符號(hào)當(dāng)為正彎矩時(shí)取正值，當(dāng)為負(fù)彎矩時(shí)取負(fù)值，且按代數(shù)值取大小。 一般情況下，由于

49、梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡(jiǎn)便計(jì)，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個(gè)限制條件(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最小值)。公式（4.1.1.1-5）變?yōu)?（4.1.1.1-9）公式（4.1.1.1-7）變?yōu)?（4.1.1.1-10） 由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力和截面下緣應(yīng)力分為三種情況討論：a. 截面上下緣均配有力筋np上和np下以抵抗正負(fù)彎矩，由力筋np上和np下在截面上下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為： （4.1.1.1-11） （4.1.1.1-12）將式（4.1.1.1-9）、（4.1.1.1-10）分別代入式（4.1.1.1-11）、（4.1.1.1-12），解聯(lián)立方程后得到 （4.1.1.1-