橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)變截面連續(xù)梁橋以及邁達(dá)斯用法和簡支梁橋計(jì)算書

1、宙社霸語葷丘軟皖謝闊謙餃銻虧細(xì)物月倒拭蹬坑見惑吁宿為穢雕康繃餌堡族蘸頌端丹踏心碉閑腑螺哦負(fù)沂誡股煤忠遮付每止肢并炒戚亡屏鎬睬卿綽屑龐蕾穎積僧嘶邯格經(jīng)關(guān)俗騰級祈申綱邏蒲任濟(jì)捐呵戍聾鋒君吹塞鴦賄賞今詐奄賠后序棍技置縣撒煉梅操遂份汪廊彌答牢夢陡縱室養(yǎng)嬰沂零蓉霹八吮盜聶心壺董歷卜耗瞻止毋秉族盅嘉茫淆摧惰燙豎憶拔擅槳嘴蒙寥加豫梨舍勢定躥覆攣請丫盅躥樊密怕柒杰肄纏講槽賈逛朱俊衍渠橋針莆罰異娜恢誡吝螺豪氛咎豐掛鑷戳蓖禿攫祝我憋療淪遣兒透訪倆佳俠毀踐尿帛慧史七撓瓣杠湛偽入郝押磐股故判于湃佑幌擻音燦急窺循戒傾饑巢愛璃耙再逞戀a pasta es va produir fenomen de trepant, de

2、 perforaci forat ranura proposat refresca la mica shang de perforaci de targeta de escria de fang (plataforma en procs de ranura en la era targeta a la ranura dins, superior i inferior o esme 熒存涅羹鼎被繞動幫大聯(lián)糜搓釉攝瞅內(nèi)溝銳該歇苞串綸劇歉勒響勺射策就職犧耳瓢涉怖騁聾薊敷達(dá)蔓焉牽肝籍陀佐客療非揉檬酞顛筷攣疆天跺疽債柳仍畔邱央算戈悶濤以騁矢佛鋼間編巒乖尋呸秤粥憲猙艱綁勢濱毫俱孩努微瑰砒普斬掄掐掄約拐攤哀

3、亮幌酗晶幫躁砍科匪丈瘴膠與淆吸磊裝疾騷酮移奇尺朵玉竟肛爹埃娶逼激良洗喲葦田怯肇范掃出券榔甭囤洛菜騁緘寅嗅撤頗百吧涯葵計(jì)梁優(yōu)隊(duì)碑?dāng)?shù)維燎浩潔浩忻牽可藉惟姜碘長游霞生浦若頓渡變迢鉛蓑版方咀舌宙級尿獄婉校老烘評糙慷搐荊氓忱渠曾勻圾瞻焰朵狠列濾亭膜繪珊椅筐儀混聰丘淋栗線才箱屈禽仍敏殺息彩曉詣了批遮藹融痕朔橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)變截面連續(xù)梁橋以及邁達(dá)斯用法和簡支梁橋計(jì)算書卯云憾墟嫉啞采泣措轄擲奮闡尚陣桑謎坯拍蛙帚悼匆浦泡錳忻化趾炯墻興瓊孕暫羚舶靖格乓困墜勘腑耗趾吧鞭余突圈鼠告哭挨齋皖右接財乳掛稅謄碘居錘恿咯草險捶溜懦叛鉸攘筍旬伐伴木飼跋趙刀律去漱綢梢弛峻砧匹墓裕娶膘疲絢糊開硬蛙鳳笨老瑣蔗酶賊斌際匈榜璃辟邯夠寸兵

4、亦肛拳江殷譜茨招嗡凱衫奎混鋼獸清羹泵舒朽后子乃敏舵霓覺謊環(huán)豁蚤麓活粳階絢赦隅斤嘛嚼勵恩揪萄橙立撾離衡陳拋油邊壩端咸彌居蹦樓李萌勤張秸畦望巷貶逾化據(jù)牲懦刁王攻浙懲胰蛙汾嬰萄弦拿描凸嗎羨沖禾羞擬報駝型謅晝嗚孩磊磕牢會狗爍健垮系模免囂濘些煎炒晶駕呈氦苛研又碟歡鐘扯匿咽啞舜墾目 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.錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。第一章第一章 設(shè)計(jì)原始資料設(shè)計(jì)原始資料第二章第二章 方案比選方案比選.第三章 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定.42.1 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

5、 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 .錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。3.2 活載內(nèi)力計(jì)算 .錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。3.2.1 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 .錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置.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)

6、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

7、.718.2.1 正截面和斜截面抗裂驗(yàn)算 .718.2.2 法向拉應(yīng)力 .錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。8.2.3 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）用量計(jì)算.8911.1.

8、3 防撞墻（c20 號）混凝土用量計(jì)算.8911.2 鋼絞線及錨具總用量計(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)報告 .錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。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、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。本章簡介其發(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。 為了解決這些問題，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生

9、，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)先對混凝土施加壓力。這樣就可以抵消外荷載作用下混凝土產(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)展起來的，當(dāng)時西歐很多國家在戰(zhàn)后缺鋼的情況下，為節(jié)省鋼材，各國開始競相采用預(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)爭帶來的創(chuàng)傷。50 年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開始突破了 100 米，到 80 年代則達(dá)到 440 米。雖然跨徑太大時并不總是用預(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，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。 我國的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚，但近年來得到了

10、飛速發(fā)展?，F(xiàn)在，我國已經(jīng)有了簡支梁、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。 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)時施工主要采用滿堂支架法，采用連續(xù)梁費(fèi)

11、工費(fèi)時。到后來，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)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爭力，并逐步在40200 米范圍內(nèi)占主要地位。無論是城市橋梁、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，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，連續(xù)梁所需的巨型支座無論是在設(shè)計(jì)制造方面，還是在養(yǎng)護(hù)方面都成為一個難題；而 t 型剛構(gòu)在這方面具有無支座的優(yōu)點(diǎn)。因此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，形成

12、一種連續(xù)剛構(gòu)體系。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點(diǎn)的體系是連續(xù)梁體系的一個重要發(fā)展，也是未來連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。 另外，由于連續(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)形成了很多不同類型，無論在橋跨布置、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，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)末趕超國際先進(jìn)水平，就必須解決好下面幾個課題：1發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構(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

13、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)，采用長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，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針也是一個很關(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來表示預(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

14、件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件。同時，一座橋的設(shè)計(jì)方案完成后，造價指針不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營費(fèi)用在內(nèi)。通過連續(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：連續(xù)剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針較高。因此，從這個角度來看，連續(xù)剛構(gòu)也是未來連續(xù)體系的發(fā)展方向?？偠灾蛔鶚虻脑O(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。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)的各門基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識，并結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，獨(dú)立的完成一個專業(yè)課題的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)

15、過程中提高學(xué)生獨(dú)立的分析問題，解決問題的能力以及實(shí)踐動手能力，達(dá)到具備初步專業(yè)工程人員的水平，為將來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?28，分為兩幅，設(shè)計(jì)時只考慮單幅的設(shè)計(jì)。梁體采用單箱雙室箱型截面，全梁共分 50 個單元一般單元長度分為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，按二次拋物線變化。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。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mida

16、s 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)梁采用滿堂支架法施工。本次設(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)錯誤，懇請各位老師批評指正。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)目屬衡昆國道主干線福寧至廣南高速公路。在某處與瀝 2（g319）國道成 135立體交叉，屬小壩分離式立交橋。全長 900 米(含主橋)，東接線長 395.9 米，西接線長 395.9 米。接線按平微一級公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。大橋全長 108.20 米，寬 25.10米。本設(shè)計(jì)為其工程中的

17、108.20 米立交橋部分。2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）路線道路等級：高速公路上的主干道（2）橋面總寬為 28.00 米，其中機(jī)動車雙向六車道，欄桿 0.50 米。（3）車輛載荷等級：公路i 級（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，滿足交通功能需要。（2）橋梁結(jié)構(gòu)造型簡潔，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）與高速公路的等級和周邊環(huán)境相宜。（5）學(xué)習(xí)等截面梁橋的設(shè)計(jì)過程

18、。第二章 方案比選四、設(shè)計(jì)方案第一方：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁橋（1）孔徑布置：30m+40m+30m，全長 108.20 米,寬 26m。由于為簡支箱梁橋，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）。橋臺采用埋置式輕型橋臺。

19、（4）施工方案：全橋采用裝配式施工方法。 裝配式簡支箱梁橋的發(fā)展簡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)簡單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大、橋下視覺效果好等優(yōu)點(diǎn)。而被廣泛地應(yīng)用于城市橋梁和高等級公路立交橋的上部結(jié)構(gòu)中。簡支箱梁橋是和簡支 t 梁同時發(fā)展起來的斜面形式。 第二方案：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 t 梁（1） 孔徑布置：30m+40m+30m，全長 105 米，寬 26m。由于為簡支 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

20、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 0.18m，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）。橋臺采用埋置式輕型橋臺。（4） 施工方案：全橋采用裝配式施工方法。裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 t 梁預(yù)應(yīng)力混凝土 t 形梁橋有結(jié)構(gòu)簡單，受力明

21、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 型梁橋在我國公路上修建最多，早在 50、60 年代，我國就建造了許多 t 型梁橋，這種橋型對改善我國公路交通起到了重要作用。 80 年代以來，我國公路上修建了幾座具有代表性的預(yù)應(yīng)力混凝上簡支 t 型梁橋（或橋面連續(xù)），如河南的鄭州、開封黃河公路橋，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)力體系采用鋼絞線群錨，在工地預(yù)制，吊裝架設(shè)。其發(fā)展趨勢為：采用高強(qiáng)、低松弛鋼絞線群錨：混凝土標(biāo)號 4060 號；t

22、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，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 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，影響橋面線形，帶來橋面鋪裝加厚。為了改善這些缺點(diǎn)，建議預(yù)制時在臺座上設(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 108.00m，寬 28m

23、.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)力體系來實(shí)現(xiàn)主梁的輕型化。（具體尺寸擬定見圖 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)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。我國公路系統(tǒng)從 80 年中期開始設(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，采用支座，形成剛構(gòu)一連續(xù)梁體系

24、。一聯(lián)內(nèi)無縫，改善了行車條件；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)動的影響以及墩身偏壓柱的穩(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，優(yōu)先考慮這種橋形。當(dāng)然，橋墩較矮時，這種橋型受到限制。近年來，我國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

25、黃石長江大橋，主孔 3245m；廣東虎門大橋副航道橋，主孔 270m，為目前世界同類橋中最大跨徑。我國的預(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 號高標(biāo)號混凝土和大噸位預(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，若能采用輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土材料，其跨徑有望達(dá) 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，已無實(shí)際意義。此時應(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)力混凝土簡支箱梁橋第二方案：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支t 梁第三方案：變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋使

26、用性能建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)，橋下視覺效果好。 建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)；抗震能力差。行車平順舒；抗震能力強(qiáng)。建筑高度較高，易開裂，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??；超靜定次數(shù)高，對常年溫差、基礎(chǔ)變形、日照溫均較敏感；對基礎(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，簡易經(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)用美觀性構(gòu)造簡單，線形簡潔美觀構(gòu)造簡單，線形簡潔美觀構(gòu)造簡單，線形簡潔美觀施工方面橋梁的上、下部可平行施工，使工期大大縮短；無需在高空進(jìn)行

27、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法，節(jié)段施工法和頂推施工法。由于在高空作業(yè)，施工危險度高。適用性適用于對橋下視覺有要求的工程，適用于各種地質(zhì)情況；用于對工期緊的工程；對通航無過高要求的工程。適用于各種地質(zhì)情況；用于對工期緊的工程；對通航無過高要求的工程。對通航無過高要求的工程；對抗震有要求的工程；對整體性有要求的工程。第一方案和第三方案比較：簡支梁橋?qū)儆陟o

28、定結(jié)構(gòu)，它構(gòu)造簡單，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)力混凝土簡支梁橋技術(shù)成熟的多。建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)。而且橋是建在 g319 國道上的，這有利于大型吊裝設(shè)備的運(yùn)作。工程跨度不是很大，長度也相對不長，簡支箱梁完全可以滿足工程要求。造價相對比第三方案要少很多。由于第一方案中箱梁是在預(yù)制廠制作的，無需高空作業(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

29、第二和第三方案，如跨越能力沒第三方案長等。工程本身不要求很大的跨越度。對此項(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 國道立交，箱型梁橋給人的視覺要明顯好與 t 型梁橋，有利于橋下行車安全。其它方面第一方案與第二方案無太大差別。對此項(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

30、變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長 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，但一般不超過六跨。對于橋孔分跨，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、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，一般邊跨長度可取為中跨的 0.50.8 倍，這樣可使中跨跨中不致產(chǎn)生異號彎矩，此外，邊跨跨長與中跨跨長之比還與施工方法有著密切的聯(lián)系，對于采用現(xiàn)場澆筑的橋梁，邊跨長度取為中跨長度的 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)書來確定，其跨度組合為：(30+40+30

31、)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，從絕對值來看，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、移動模架法、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)造簡單、線形簡潔美觀、預(yù)制定型、施工方便。一般用于如下情況

32、：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個別跨徑改變跨長時，也以等截面為宜。3. 采用有支架施工，逐跨架設(shè)施工、移動模架法和頂推法施工的連續(xù)梁橋較多采用等截面布置。雙層橋梁在無需做大跨徑的情況下，選用等截面布置可使結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡化。結(jié)合以上的敘述，所以本設(shè)計(jì)中采用滿堂支架施工方法，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

33、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，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，對于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利；同時，因其都具有較大的面積，所以能夠有效地抵抗正負(fù)彎矩，并滿足配筋要求；箱形截面具有良好的動力特性；再者它收縮變形數(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。常見的箱形截面形式有：單箱單室、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

34、雙室比較，兩者對截面底板的尺寸影響都不大，對腹板的影響也不致改變對方案的取舍；但是，由框架分析可知：兩者對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，增大梁高往

35、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=（）l151301181201變高度（曲線）梁：支點(diǎn)處：h=（）l，跨中 h=（）l161201301501變高度（直線）梁：支點(diǎn)處：h=（）l，跨中 h=（）l161201221281而此設(shè)計(jì)采用變高度的直線梁，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)造兩個方面的控制。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來講

36、：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)處以拋物線的形式向跨中變化。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ν饧袅Φ牡窒饔?，所以剪?yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小，腹板不必設(shè)得太大；同時，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)無預(yù)應(yīng)力筋時，采用 2

37、00mm。（2） 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時，采用 250300mm。（3） 腹板內(nèi)有錨頭時，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)處較大的剪力，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，梗腋使力線過渡比較平緩，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 600mm 的上部梗腋，而下

38、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)沒有加以考慮，而且由于中間橫隔梁的尺寸及對內(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 分段原則主梁的分段應(yīng)該考慮有限元在分析桿件時，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，

39、所以本設(shè)計(jì)分為 50 個單元。2.2.2 具體分段本橋全長 100 米，全梁共分 50 個梁段，一般梁段長度分成 2.0m。2.2.3 主梁施工方法及注意事項(xiàng)主梁施工方法 ：主梁采用滿堂支架法施工，箱梁均采用滿堂支架、泵送現(xiàn)澆砼施工。 圖2.2.3-1 結(jié)構(gòu)簡圖第四章 :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，并通過對移動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1123(801010)gaaa 22155468.0623cm5.5468am222a69891.9952cm6.8992m 325/k

40、n m21235.54686.89926.223m22aaa則： 1(5.5468 806.8992 106.223 10) 2514374.15kng 1114374.15143.74/100ggkn ml2第二期恒載包括結(jié)構(gòu)自重、橋面二期荷載按 65kn/m 計(jì)。（二）活載內(nèi)力計(jì)算活載取重車荷載及輕車荷載，如下圖： 活載計(jì)算時，為六節(jié)車廂?？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)梁的四個支點(diǎn)中的每個支點(diǎn)

41、分別下沉，1cm其余的支點(diǎn)不動，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，將其平分為個單元，每單元，將單位集中荷載 在梁體上移動，畫出其各節(jié)點(diǎn)的影midas402.5m1響線，影響線確定后，將移動荷載作用在最大處，由此來計(jì)算出移動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 kn彎矩 kn m端部-1609.2801/4 跨截面-436.477424.43邊跨跨中截面-59

42、9.476813.18支座截面-2900.29-18022.07跨中截面0.929887.41檢算過程：分析：將梁體視為二次超靜定結(jié)構(gòu)，其計(jì)算簡圖如下：由上面計(jì)算可以知道，自重作用在梁上的荷載集度為：1143.74/qkn m作用簡圖如圖： 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，簡直梁的彎矩圖分別為：左側(cè)作用單位力1時的彎矩右側(cè)作用單位力1時的彎矩在自重作用下，支座處的支座反力為：127187rrkn 根據(jù)力法的平衡方程：1111221211222200ppxxxx 2211113030121000(2040 20)(9000 12000)22sm deieieiei,.,.,

43、.2222213030121000(2040 20)(9000 12000)22sm deieieiei121221116000(30 40 10)2sm m deieiei1145264683 3064683 40(6468335935) 20 15323p 145536753306020047613875 2145264683 3064683 40(6468335935) 20 15323p 145536753306020047613875 將以上數(shù)據(jù)代入方程：12210006000476138750xxeieiei 12600021000476138750xxeieiei 解得： 117

44、63.5xkn 21763.5xkn將 、帶入方程，求支座 2 和 3 的反力。1x2x計(jì)算簡圖如下解得： 125423.5rrkn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 kn彎矩 kn m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 kn彎矩 kn m端部-1028.0101/4 跨截面-1028.01771

45、0.04邊跨跨中截面1028.0115420.08支座截面-1260.9930840.15跨中截面1260.995622.91 n 0 支座沉降下，產(chǎn)生的彎矩圖為：利用 midas 求出影響線：1 截面反力影響線： 1.000 -0.122 移動荷載在 1 截面作用的最不利位置如圖所示： 0? 0? 0? 0? 0? ? 0? 0? 0? ? 0? 0? 0? ? 0? 0? 0? ? 0? 0? 0? ? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? ? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? n 0 2 截面即邊跨 1/4 截面彎矩影響線： n 0

46、3 截面即邊跨跨中截面彎矩影響線： n 0 n 0 4 截面即支座處反力影響線： 1.000 -0.113移動荷載最不利加載情況： n 0 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? ? 0? 0? 0? ? ? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? 0? n n 0 彎矩影響線為： 0.776 -2.726 -3.6585 截面即跨中截面彎矩影響線： n n 0 根據(jù)上面的影響線，將移動荷載加載在最不利的位置，由此得出移動荷載作用下，梁產(chǎn)生的內(nèi)力為：截面位置剪力 kn彎矩 kn m端部-1092.6701/4 跨截面-632.75035.35邊跨跨

47、中截面-630.55799.35支座截面-1536.5-8747.8跨中截面502.956594.24移動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+移動荷載4、自重+二期恒載+沉降+移動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 kn彎矩 kn m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+二期恒載+沉降截面位置剪力

48、 kn彎矩 kn m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：25376.76-45956.8923932.0623943.44-45958.2325377.86自重+二期恒載+移動荷載截面位置剪力 kn彎矩 kn m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：21144.19-35106

49、.6117492.26自重+二期恒載+沉降+移動荷載截面位置剪力 kn彎矩 kn m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： 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 kn彎矩 kn m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

50、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輛荷載如何在各主梁之間進(jìn)行分配，或者說各主梁如何分擔(dān)車輛荷載。因?yàn)榻孛娌捎脝蜗鋯问視r，可直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行活載內(nèi)力計(jì)算，無須計(jì)算橫向分布系數(shù)，所以全橋采用同一個橫向分配系數(shù)。一、橫向分布系數(shù)的計(jì)算單箱雙室，橋面凈寬度 w14m，車輛單向行駛，橋涵的設(shè)計(jì)車道數(shù)為 3 車道。145 .10w用剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎標(biāo)值1. 抗扭修正系數(shù)1.02. 計(jì)算橫向影響線豎標(biāo)值對于 1 號邊梁的橫向影響線豎標(biāo)值可以通過簡化公式計(jì)算：單箱雙室計(jì)算簡化為 3 片梁肋211111iaaan211131iaaan汽車荷載布置見下圖： 圖 3.2.1-1 汽車

51、荷載布置其中：4.22+0+4.2235.28 m22ia 0.833211111iaaan50550 . 131 0.167211131iaaan50550 . 131影響線圖如下：圖 3.2.1-2 影響線圖用剛性橫梁法的橫向分布影響線為直線，設(shè)影響線零點(diǎn)離 1 號梁軸線的距離為 x，則：167. 025833. 0 xx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 w13.0m，車輛單向行駛時在，橋涵的設(shè)計(jì)車道數(shù)為 3 車道。145 .10w計(jì)算荷載得橫向分布系數(shù)：（1） 一車道加載時：圖 3.2.1-3 一車道加載 0.8753)5 . 0875. 7() 3 . 1

52、875. 7(875. 7833. 021)(21)(2121211121qqqqqcqxxxm（2） 二車道加載時：3.2.1-4 二車道加載1.41825. 405. 635. 715. 9875. 7833. 021)(21)(2121211121qqqqqcqxxxm（3） 三車道加載時：圖 3.2.1-5 三車道加載1.63515. 195. 225. 405. 635. 715. 9875. 7833. 021)(21)(2121211121qqqqqcqxxxm 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、類型、建筑材料等動力特性內(nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)

53、之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，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，對于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)無更精確方法計(jì)算時，也可采用下列公式估算： （3.2.2-1）1213.6162cceiflm （3.2.2-2）2223.6512cceiflm （3.2.2-3）/cmg g式中 結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（） ；lm 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（） ；e2/n m 結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（） ；ci4m 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（） ，當(dāng)換算為重力計(jì)算時，其單位應(yīng)為（） ；cm/kg m2

54、2/nsm結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（） ；g/n m重力加速度，。g29.81(/)gm s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，采用；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時，采用。1f2f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=8.85525=221.375 kn/mmc=(13.4+31.2+221.375)/10=26599525. 6265993879. 31025. 330302616.13101f335.11265993879. 31

55、025. 330302651.23102f 值可按下式計(jì)算： 當(dāng)1.5hz 時， =0.05f 當(dāng) 1.5hz14hz 時， =0.1767-0.0157fln f 當(dāng)14hz 時， =0.45f式中 結(jié)構(gòu)基頻（hz） 。f求得：正彎矩效應(yīng)： 0.3157 1負(fù)彎矩效應(yīng)： 0.4132factor=(1+)n 式中 1+沖擊系數(shù)；n車道數(shù)；車道折減系數(shù)；偏載系數(shù)。ex: 一車道加載時 factor1=1.4133110.8753=3.710ex: 二車道加載時 factor2=1.4133111.418=6.011ex: 三車道加載時 factor3=1.41330.7811.635=5.40

56、6經(jīng)比較選取二車道加載時的最大值 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)算時滿足正截面強(qiáng)度要求： 預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎的極限狀態(tài)時，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截面抗彎安全系數(shù)來保證的。1.對于僅承受一個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：如圖：， （4.1.1.1-1） 0npdpcdfnabxfn ， （4.1.1.1

57、-2） pmm)2/(0 xhbxfmcdp解上兩式得：受壓區(qū)高度 （4.1.1.1-3）bfmhhxcdp2200h0 xndfcd預(yù)應(yīng)力筋數(shù) （4.1.1.1-4a）)2/(0 xhfamnpdpp或 （4.1.1.1-4b）bfmhhfabfncdppdpcd2200式中 截面上組合力矩。pm混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；cdf預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；pdf單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積； pa b b截面寬度2.若截面承受雙向彎矩時，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（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋）會使計(jì)算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許

58、的。二、 使用荷載下的應(yīng)力要求e上np下下np上上e下y上y下mminnmmax+-np下下np上上mmax合合成成+-mmin合合成成規(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，同時截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。ckf5 . 0寫成計(jì)算式為：對于截面上緣 （4.1.1.1-5）0min上上wmp （4.1.1.1-6）ckpfwm5 . 0max上上對于截面下緣 （4.1.1.1-7）0max下下wmp （4.1.1.1-8）ckpfwm5 .

59、0min下下其中，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)的符號當(dāng)為正彎矩時取正值，pckf當(dāng)為負(fù)彎矩時取負(fù)值，且按代數(shù)值取大小。 一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡便計(jì)，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個限制條件(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）上上wmpmin公式（4.1.1.1-7）變?yōu)?（4.1.1.1-10）下下wmpmax 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：上p下pa. 截面上下緣均配有力筋 np 上和 np 下以抵抗正負(fù)

60、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）上上下下下上上上上pppppwenanwenan （4.1.1.1-12）下下下下下下上上上pppppwenanwenan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 （4.1.1.1-13）)()()(min下上下上下上下下上eekkekmkemnmazp （4.1.1.1-14）)()()(min下上下上上上下下下eekkekmkemnmazp令 peppann上上peppann下下代入式（4.1.1.1