主跨m懸臂現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋

1、更多相關(guān)文檔資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn)完整CAD設(shè)計(jì)文件以及仿真建模文件，資料請(qǐng)聯(lián)系68661508索要懸臂現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一座三跨懸臂現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)，跨徑為37.5m+37.5m+60m，橫橋向?qū)挾葹?7m，橫坡為2%，雙向四車(chē)道，荷載等級(jí)為公路I級(jí)。主梁采用單箱雙室整體現(xiàn)澆箱梁，主梁采用變高度梁，高度曲線為圓曲線，支點(diǎn)處梁高為3.5m，頂板厚0.3m，頂板厚度全橋不變，底板厚為0.5m，腹板厚為0.7m，跨中處梁高為1.9m，底板厚為0.5m，腹板厚為0.7m。懸臂端長(zhǎng)度均為0.28m。本橋采用懸臂施工的施工方法，其主要特點(diǎn)是施工方法簡(jiǎn)單可行，施工質(zhì)量可靠，施工

2、工藝成熟 本設(shè)計(jì)的主要目的是讓我們熟練掌握橋梁設(shè)計(jì)的計(jì)算，學(xué)會(huì)橋梁繪圖和相關(guān)軟件橋梁博士和CAD的使用，加深我們對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，擴(kuò)大專(zhuān)業(yè)知識(shí)面，培養(yǎng)我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的作風(fēng)，提高我們綜合分析問(wèn)題、創(chuàng)新等方面的能力。 關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土；變高度；連續(xù)梁橋；橋梁博士；CAD Abstract This graduation design is a three span cantilever cast-in-place prestressed concrete continuous girder bridge design, the span 37.5 m + 37.5 m + 6

3、0 m, cross the bridge to the width of 17 m, cross slope is 2%, four lanes, load level for highway grade I. Double room with one box girder integral cast-in-place box girder, the girders with variable height beam, height curve for circular curve, pivot beam at high of 3.5 m, 0.3 m thick roof, roof th

4、ickness of the whole bridge is changeless, bottom plate thickness of 0.5 m, web plate thickness of 0.7 m, across the beam in 1.9 m high, bottom plate thickness of 0.5 m, web plate thickness of 0.7 m. The cantilever length is 0.28 m. This bridge cantilever construction of construction method, its mai

5、n characteristic is simple and feasible construction methods, construction quality is reliable, mature construction technology The main purpose of this design is to make us master the calculation of bridge design, learn to Dr Bridge bridge drawing and related software and the use of CAD, deepen our

6、understanding of the basic theory and expand the professional knowledge, cultivate our rigorous scientific attitude and practical and realistic style of work, improve our comprehensive analysis of problems, such as innovation ability.Keywords: prestressed concrete；variable height；continuous girder b

7、rige；Dr bridge；CAD 目錄摘要IAbstractII第一章 設(shè)計(jì)資料和參數(shù)11.1基本設(shè)計(jì)資料11.2 設(shè)計(jì)參數(shù)11.2.1 混凝土1預(yù)應(yīng)力筋1非預(yù)應(yīng)力筋21.2.4 其他參數(shù)2第二章 橋型方案比選32.1橋型選取的基本原則32.2橋型方案設(shè)計(jì)42.2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋42.2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋42.2.3 預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋5第三章 截面尺寸的擬定及截面幾何特性83.1 擬定截面尺寸83.1.1 梁高83.1.2 橫截面形式83.1.3 箱梁細(xì)部尺寸83.2 截面幾何特性10第四章 橫向分布系數(shù)及沖擊系數(shù)的計(jì)算114.1 橫向分布系數(shù)114.2 沖擊系數(shù)12

8、第五章 橋博建模13 5.1 總體信息13 5.2 單元信息13 5.3 施工信息14 5.4 使用信息15第六章 荷載效應(yīng)和內(nèi)力組合186.1 永久作用效應(yīng)186.1.1 一期恒載186.1.2 二期恒載186.2 可變作用效應(yīng)186.3 內(nèi)力組合196.3.1 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)組合196.3.2 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)組合20第七章 預(yù)應(yīng)力筋束的計(jì)算及布置377.1 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算377.1.1 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算377.1.2 按承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求計(jì)算417.1.3 手算估算典型截面配筋427.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置45第八章 主梁驗(yàn)算468.1 按持久狀況承載能

9、力極限狀態(tài)驗(yàn)算468.1.1 正截面抗彎承載力驗(yàn)算468.2 按持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算488.2.1 正截面抗裂驗(yàn)算488.2.2 斜截面抗裂驗(yàn)算498.3 持久狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算548.3.1 正截面應(yīng)力驗(yàn)算548.3.2 斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算548.3.3 預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力558.4 短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算59第九章 橋面板計(jì)算769.1 箱梁?jiǎn)蜗虬?69.2 箱梁懸臂板799.3 橋面板配筋80第十章 橋面板驗(yàn)算8310.1 箱梁?jiǎn)蜗虬弪?yàn)算8310.2 懸臂板驗(yàn)算85第十一章 設(shè)計(jì)總結(jié)86致 謝87參考文獻(xiàn)88 第一章 設(shè)計(jì)資料和參數(shù) 1.1基本設(shè)計(jì)資料 題目：懸臂現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋

10、 （1）孔跨布置：37.5m+60m+37.5m； （2）橋?qū)挘簝?4m+2x1.5m（人行道） （3）設(shè)計(jì)荷載：公路I級(jí)； （4）橋面坡度：設(shè)有2的雙向橫坡； （5）地質(zhì)情況：見(jiàn)方案比選圖 （6）斷面構(gòu)造形式：變截面箱梁； （7）橋墩形式：雙柱式實(shí)心墩；（8） 基礎(chǔ)形式：鉆孔灌注樁；（9） 施工工藝：掛籃懸臂現(xiàn)澆；（10） 設(shè)計(jì)依據(jù)： 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D62-2004 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB01-2003 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)徐岳主編，人民交通出版社 橋梁工程姚玲森主編，人民交通出版社，1996 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

11、葉見(jiàn)曙主編，人民交通出版社，19981.2 設(shè)計(jì)參數(shù)1.2.1 混凝土 箱梁采用C50混凝土，橋面鋪裝采用10cm瀝青混凝土+sbs改性瀝青涂抹防水層+7cm C50混凝土，人行道混凝土采用C20混凝土，橋墩采用C30混凝土，基礎(chǔ)采用C20混凝土。 C50混土主要參數(shù)：容重，預(yù)應(yīng)力筋 采用15.24低馳鋼絞線，非預(yù)應(yīng)力筋 受力筋采用HRB335級(jí)精軋螺紋鋼筋，1.2.4 其他參數(shù) 水文資料：該河段屬于平原河流 支座強(qiáng)迫位移：1cm 溫度影響：整體溫度按±20°C考慮，梯度溫度按04規(guī)范考慮以上各種材料特性參數(shù)詳見(jiàn)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-20

12、04）和公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004） 第二章 橋型方案比選2.1橋型選取的基本原則 1、安全性：(1)所設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度和穩(wěn)定方面應(yīng)有足夠的安全儲(chǔ)備； (2)防撞欄桿應(yīng)具有足夠的高度和強(qiáng)度，人與車(chē)流之間應(yīng)做好防護(hù)欄，防止車(chē)輛撞入人行道或撞壞欄桿而落到橋下； (3)對(duì)于交通繁忙的橋梁，應(yīng)設(shè)計(jì)好照明設(shè)施，并有明確的交通標(biāo)志，兩端引橋坡度不宜太陡，以避免發(fā)生車(chē)輛碰撞等引起的車(chē)禍；(4)對(duì)于修建在地震區(qū)的橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防震措施；對(duì)于河床容易變遷的河道，應(yīng)設(shè)計(jì)好導(dǎo)流設(shè)施，防止橋梁基礎(chǔ)底部被過(guò)度沖刷；對(duì)于通行大噸位船舶的河道，除按照規(guī)定加大橋孔跨徑外，必要時(shí)設(shè)置防撞構(gòu)造物等

13、。 2、適用性：(1)應(yīng)保證橋梁在100年的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)正常使用；(2)橋面寬度能滿(mǎn)足當(dāng)前以及今后的規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量(包括行人通行)；(3)橋梁結(jié)構(gòu)在通過(guò)設(shè)計(jì)荷載時(shí)不出現(xiàn)過(guò)大的變形和過(guò)寬的裂縫； (4)應(yīng)考慮不同的環(huán)境類(lèi)別對(duì)橋梁耐久性的影響，在選擇材料、保護(hù)層厚度、阻銹等方面滿(mǎn)足耐久性的要求；(5)橋梁的結(jié)構(gòu)的下面有利于泄洪、通航或車(chē)輛行人的通行；6)橋梁的兩端方便車(chē)輛的進(jìn)入和疏散，不致產(chǎn)生交通堵塞現(xiàn)象等；(7)考慮綜合利用，方便各種管線(水、電氣、通信等)的搭載。 3、經(jīng)濟(jì)性（1）橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則；（2）經(jīng)濟(jì)的橋型應(yīng)該是造價(jià)和使用年限內(nèi)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋

14、型，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮維修的方便和維修費(fèi)用少，維修時(shí)盡可能不中斷交通，或中斷交通的時(shí)間最短；（3）所選擇的橋位應(yīng)該是地質(zhì)、水文條件好，橋梁長(zhǎng)度也較短；（4）橋位應(yīng)考慮建在能縮短河道兩岸的運(yùn)距，促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)生最大的效益，對(duì)于過(guò)橋收費(fèi)的橋梁應(yīng)能吸引更多的車(chē)輛通過(guò)，達(dá)到盡可能快回收投資的目的。 4、美觀性 美觀一座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，而且這種外形從任何角度看都應(yīng)該是優(yōu)美的，結(jié)構(gòu)布置必須精練，并在空間有和諧的比例。橋型應(yīng)與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)，城市橋梁和游覽地區(qū)的橋梁，可較多地考慮建筑藝術(shù)上的要求。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，結(jié)構(gòu)細(xì)部的美學(xué)處理也十分重要，另外，施工質(zhì)量對(duì)橋梁美觀也有重

15、大影響。 5、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展 橋梁設(shè)計(jì)必須考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，包括生態(tài)、水、空氣、噪聲等幾方面，應(yīng)從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計(jì)等多方面全面考慮環(huán)境要求、采取必要的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)體系，將不利影響減至最小。 2.2橋型方案設(shè)計(jì)2.2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的應(yīng)用非常廣泛，尤其是懸臂施工法在其上的應(yīng)用，這種充分應(yīng)用預(yù)應(yīng)技術(shù)的有點(diǎn)使施工設(shè)備機(jī)械化、生產(chǎn)工廠化，從而提高了施工質(zhì)量，降低了施工費(fèi)用，連續(xù)梁的突出優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、動(dòng)力性能好、主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車(chē)。 本橋采用不等跨形

16、式，邊跨長(zhǎng)度取以不超過(guò)中跨長(zhǎng)度的0.65為宜，故取橋跨布置為37.5m+60m+37.5m，邊跨/中跨=37.5/60=0.6250.65。連續(xù)梁在恒、活載作用下支點(diǎn)截面將出現(xiàn)較大負(fù)彎矩，跨中出現(xiàn)正彎矩，且負(fù)彎矩絕對(duì)值大于正彎矩，故采用變高度梁能較好符合梁內(nèi)力分布規(guī)律，對(duì)于變高度梁，支點(diǎn)梁高，跨中梁高，所以取H=3.5m，h=1.9m。橋墩采用雙柱式墩，由于地基上部土層軟弱，持力層位置較深，故基礎(chǔ)采用廣泛使用、技術(shù)成熟的鉆孔灌注樁。 圖2.1 37.5m+60m+37.5m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋2.2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 圖2.2 37.5m+60m+37.5m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 2

17、.2.3 預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋 斜拉橋是索塔上用若干斜向拉索支承起主梁以跨越較大河谷等障礙，拉索作用相當(dāng)于在主梁跨內(nèi)增加若干彈性支承，從而大大減小梁內(nèi)彎矩、梁體尺寸和梁體重力。 采用雙塔三跨跨徑布置，一般情況下，雙塔三跨斜拉橋邊跨與主塔的跨比可取，故將橋跨布置為35m+60m+35m，索塔高度與主跨比H/l比值宜選用，故取H=65x0.24=16.5m。結(jié)構(gòu)體系采用半飄浮體系，拉索空間形式為雙索面，選用板式主梁，對(duì)于混凝土主梁，索距宜取，拉索傾角取25° 圖2.3 35m+60m+35m預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋2.3 方案分析及確定方案 （1）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 結(jié)構(gòu)中常用的一種橋梁結(jié)構(gòu)，

18、它具有接縫少，剛度好連續(xù)性好行車(chē)平順舒適等優(yōu)點(diǎn)，在30m到150m跨度內(nèi)常是橋型方案的優(yōu)選者。兩跨或兩跨以上連續(xù)的梁橋，屬于超靜定體系。連續(xù)梁在恒載活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)于跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減少。有次可以增大橋下凈空，節(jié)省材料且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，并且因?yàn)榭缰薪孛鎻澗販p小，使橋跨可以增大。預(yù)應(yīng)力混凝土的廣泛應(yīng)用節(jié)約了大量材料和投資，促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍和數(shù)量是衡量國(guó)家建筑技術(shù)水平的重要指標(biāo)之一。 優(yōu)點(diǎn)：可以降低梁高節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭(zhēng)取橋下凈空并改善景觀。 結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動(dòng)力特性以及降噪減震作用。 行車(chē)

19、平穩(wěn)舒適 后期維護(hù)養(yǎng)護(hù)工作較小 缺點(diǎn)：連續(xù)梁是超靜定結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)不均勻沉降將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力，因此對(duì)基礎(chǔ)要求較高。 箱梁截面溫差、混凝土收縮徐變及預(yù)應(yīng)力作用會(huì)在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，增大了設(shè)計(jì)計(jì)算的復(fù)雜程度。 （2）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 綜合了連續(xù)梁橋和T形剛構(gòu)的特點(diǎn)，將主梁做成連續(xù)梁體與薄壁橋墩固結(jié)而成。既保持了連續(xù)梁少伸縮縫、行車(chē)平順的優(yōu)點(diǎn)，又保持了T形剛構(gòu)不設(shè)置支座不需體系轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)，并且連續(xù)剛構(gòu)可以通過(guò)高墩柔度適應(yīng)結(jié)構(gòu)由于預(yù)加力、混凝土收縮徐變及溫度變化等因素產(chǎn)生的位移，使結(jié)構(gòu)受力合理。 優(yōu)點(diǎn)：墩梁固結(jié)，上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)共同承受作用，減小了墩頂負(fù)彎矩。 采用柔性墩，能承受較大變位。

20、 由于不采用支座，省去大筆昂貴費(fèi)用，降低造價(jià)。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)為多次超靜定結(jié)構(gòu)，混凝土收縮徐變，溫度變化、預(yù)應(yīng)力作用、不均勻沉降等引起的附加內(nèi)力對(duì)結(jié)構(gòu)影響較大 。 面臨的關(guān)鍵技術(shù)越來(lái)越多，高墩穩(wěn)定性、合理的墩高與跨徑比，合理的墩梁高度比，高橋墩的施工技術(shù)，大面積混凝土水化熱問(wèn)題。 （3）預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋 斜拉橋是索塔上用若干斜向拉索，兩端錨于主梁和承壓的塔、受拉的索和承彎的梁組合的一種體系。其可看做是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。可使梁內(nèi)彎矩減少，降低建筑高度，減輕結(jié)構(gòu)重量，且跨越能力增強(qiáng)。 優(yōu)點(diǎn)：梁體尺寸小，跨越能力大，受橋下凈空和橋面標(biāo)高限制小。 橋體美觀，外形協(xié)調(diào)優(yōu)美 缺點(diǎn)：多次超靜定

21、結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜。 索與梁或塔的連接構(gòu)造比較復(fù)雜。 施工高空作業(yè)較多，且施工控制等技術(shù)要求嚴(yán)格。 綜上所述，及根據(jù)本設(shè)計(jì)所要求，選用連續(xù)梁橋方案。 第三章 截面尺寸的擬定及截面幾何特性3.1 擬定截面尺寸3.1.1 梁高 對(duì)于變高度連續(xù)梁，支點(diǎn)梁高(l為最大跨徑)，跨中梁高，則取3.1.2 橫截面形式 一般來(lái)講，箱梁截面形式主要取決于橋面寬度，橋面寬度為17m，故采用單箱雙室截面3.1.3 箱梁細(xì)部尺寸 箱梁由頂板、腹板、底板、梗腋等幾個(gè)部分組成，它的細(xì)部尺寸的擬定既要滿(mǎn)足箱梁縱、橫向的受力要求，又要滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求及施工上的需要。（1）底板 對(duì)于箱梁跨中底板厚度，連續(xù)梁跨中主要承受正彎矩，

22、對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁底板配一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力筋，底板厚度一般在，參照已建成的一些設(shè)計(jì)參數(shù)，取300m。 在墩頂處，由于負(fù)彎矩的增大，底板厚度也逐步增大，以適應(yīng)受壓要求，一般為梁高的。此外，參照建成橋梁資料，取1/12梁高（2） 頂板 確定箱梁截面頂板厚度通常主要考慮兩個(gè)因素：橋面板橫向彎矩的受力要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力束和橫向預(yù)應(yīng)力束的構(gòu)造要求，一般頂板厚度可采用，此處頂板厚全橋均取300mm （3）腹板 腹板的功用是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力，腹板的最小厚度應(yīng)滿(mǎn)足剪切極限強(qiáng)度要求， 厚度一般采用，支點(diǎn)處加厚，跨中稍薄，起變點(diǎn)一般設(shè)置在l/4附近，變化段長(zhǎng)度一般為4-7m，跨中腹板采用50cm，支點(diǎn)

23、處采用70cm，變化段長(zhǎng)度為650cm。（4）梗腋 梗腋提高了截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少了扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力，頂板哽咽形式有1:4、1:3、1:2和1:1，底板梗腋形式有1:1和1:2.故頂板梗腋采用1:3，底板采用1:1. （5）懸臂板 懸臂長(zhǎng)度一般采用2-5m，當(dāng)長(zhǎng)度超過(guò)3m后，一般需要布置橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，懸臂端部厚度一般取，根部厚度一般為400mm900mm，因此，取端部200mm，根部850mm。 圖3.1 跨中截面 圖3.2 支點(diǎn)截面 3.2 截面幾何特性 箱形截面可以通過(guò)CAD輔助軟件計(jì)算毛截面幾何特性：（1）利用CAD做出所求截面箱梁橫截面圖。（2）點(diǎn)擊面域命令，待創(chuàng)建兩個(gè)

24、面域后求其差集。（3）新建原點(diǎn)，點(diǎn)擊“工具新建原點(diǎn)”后，一直重復(fù)至原點(diǎn)移動(dòng)到截面形心 （4）點(diǎn)擊“查詢(xún)面域，質(zhì)量特性”即可求得所需各值，將其填入表中。 毛截面 跨中 13.431 6.865 0.88 支點(diǎn) 19.194 35.409 1.931 1/4中跨 13.646 8.25 0.96 表3.1 截面幾何特性 第四章 橫向分布系數(shù)及沖擊系數(shù)的計(jì)算4.2 沖擊系數(shù) 根據(jù)公路橋函數(shù)設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG60-2004）第4.3.2-5 規(guī)定沖擊系數(shù) 可按下式計(jì)算： 當(dāng) f<1.5Hz時(shí)，µ=0.05； 當(dāng) 1.5Hz < f <14Hz時(shí)，µ= 0.176

25、lnf - 0.0157； 又根據(jù)公路橋函數(shù)設(shè)計(jì)通用規(guī)范連續(xù)梁橋可知f的計(jì)算公式為： ； 式中： L結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑,L=37.5m; E結(jié)構(gòu)材料彈性模量,; 結(jié)構(gòu)跨中截面慣性矩,=6.865; 結(jié)構(gòu)跨中處單位長(zhǎng)度質(zhì)量； 計(jì)算連續(xù)梁橋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)梁橋引起的負(fù)彎矩效應(yīng)采用； 代入數(shù)據(jù)可得： ； ； 所以：，； 第五章 橋博建模5.1 總體信息 圖5.1總體信息5.2 單元信息 圖5.2 結(jié)構(gòu)離散圖5.3 施工信息階段劃分：按照懸臂現(xiàn)澆實(shí)際施工工序，分階段如下： 表5.2 施工信息階段工作參與單元邊界條件10號(hào)塊澆筑14-17 34-3716 36節(jié)點(diǎn)三向剛性約

26、束2懸臂階段掛籃施工7-13 18-24 27-33 38-4416 36節(jié)點(diǎn)三向剛性約束3邊跨直線段支架澆筑1-4 47-5016 36節(jié)點(diǎn)三向約束2 50節(jié)點(diǎn)豎向水平約束5 47節(jié)點(diǎn)豎向約束4邊跨合攏段施工5-6 45-4616 36節(jié)點(diǎn)水平豎向約束2 50節(jié)點(diǎn)豎向約束5中跨合攏段施工25-26 16節(jié)點(diǎn)水平豎向約束36節(jié)點(diǎn)豎向約束2節(jié)點(diǎn)豎向約束50節(jié)點(diǎn)豎向約束6橋面鋪裝1-5016節(jié)點(diǎn)水平豎向約束36節(jié)點(diǎn)豎向約束2節(jié)點(diǎn)豎向約束50節(jié)點(diǎn)豎向約束橋博輸入信息如下： 圖5.3 施工信息輸入 圖5.4 邊界條件輸入 5.4 使用信息 根據(jù)設(shè)計(jì)資料，整體升溫降溫均為20°C。 收縮徐變天

27、數(shù)為10000天。 本橋梁為連續(xù)梁橋，只計(jì)算由梯度溫度引起的次內(nèi)力。 本橋橋面鋪裝采用10cm瀝青混凝土+SBS改性瀝青涂膜防水層+7cmC50混凝土 。根據(jù)橋規(guī)，有下表 所以取=14°C，=5.5°C。計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)時(shí)，可采用下圖所示豎向溫度梯度曲線。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)梁高H小于400mm時(shí)，圖中A=H-100mm；當(dāng)梁高H等于或大于400mm時(shí)，A=300mm故此處A=300mm。圖5.5 豎向正梯度溫度 圖5.6 豎向反梯度溫度活荷載描述：汽車(chē)荷載公路一級(jí)，不計(jì)掛車(chē)荷載，人群集度2.925，滿(mǎn)人總寬度17m，人行道寬度3m，橫向分布調(diào)整系數(shù)汽車(chē)荷載

28、3.082，連續(xù)梁正彎矩沖擊系數(shù)0.092，負(fù)彎矩沖擊系數(shù)0.1897，橋梁特征計(jì)算跨徑60m。橋博使用信息輸入如下： 圖5.7 使用信息輸入 圖5.8 活荷載輸入 第六章 荷載效應(yīng)和內(nèi)力組合6.1 永久作用效應(yīng) 此處計(jì)算結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力，即一期恒載、二期恒載。6.1.1 一期恒載在用橋博進(jìn)行受力分析時(shí)，已經(jīng)自動(dòng)考慮箱梁自重。6.1.2 二期恒載橋面鋪裝采用10cm瀝青混凝土+SBS改性瀝青涂膜防水層+7cmC50混凝土。所以人行道采用42cm厚C20混凝土，欄桿記為3故，6.2 可變作用效應(yīng) 活載內(nèi)力的計(jì)算分為兩步，第一步求出主梁最不利荷載橫向分布系數(shù)m，第二步用主梁內(nèi)力影響線，將荷載乘以橫向分

29、布，確定車(chē)輛最. 不利位置，相應(yīng)求得最大活載內(nèi)力。根據(jù)橋規(guī)第4.3條，公路I級(jí)車(chē)道荷載均布荷載為，集中荷載為=360.計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，人群荷載2.925.根據(jù)規(guī)范要求，對(duì)汽車(chē)荷載還必須考慮沖擊力的影響，因此主梁活載內(nèi)力計(jì)算公式如下：6.3 內(nèi)力組合6.3.1 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)組合 （1）基本組合 基本作用為永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)組合，其表達(dá)式為： ； 式中： 承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)取1.0 ； 第i 個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按表4.1.6 的規(guī)定采用； 第 i 個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； 汽

30、車(chē)荷載效應(yīng)(含汽車(chē)沖擊力、離心力)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4； 汽車(chē)荷載效應(yīng)(含汽車(chē)沖擊力、離心力)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； 在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)(含汽車(chē)沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載 外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4； 在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)(含汽車(chē)沖擊力、離心力) 外的其他第 j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； 在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)(含汽車(chē)沖擊力、離心力)外的其他 可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車(chē)荷載和人群荷載(或其他 一種可變作用)組合時(shí)，人群荷載(或其他一種可變作用)的組合系數(shù)取 0.80 ；當(dāng)除汽車(chē)荷載(含汽車(chē)沖擊力、離心力)外尚有兩種其他 可變作用參

31、與組合時(shí)，其組合系數(shù)取0.70 ；尚有三種可變作用 參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取0.60 ；尚有四種及多于四種的可變 作用參與組合時(shí)，取0.50。6.3.2 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)組合 （1）短期效應(yīng)組合 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合，其表達(dá)式為： 式中： -作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； -第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，汽車(chē)荷載(不計(jì)沖擊力) 0.7，風(fēng)荷載 0.75，溫度梯度0.8，其他作用 1.0 ； -第i個(gè)永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值； -第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值。 （1）長(zhǎng)期效應(yīng)組合 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相結(jié)合，其表達(dá)式為： 式中： -作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；

32、-第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車(chē)荷載(不計(jì)沖擊 力)=0.7，溫度梯度0.8，其他作用 1.0 ； -第i個(gè)永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值； -第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。內(nèi)力組合橋博自動(dòng)計(jì)算，輸出數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： 圖6.1 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力包絡(luò)圖 圖6.2 正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)內(nèi)力包絡(luò)圖 第七章 預(yù)應(yīng)力筋束的估算及布置7.1 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算 根據(jù)橋規(guī)（JTJ023-85），預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋應(yīng)滿(mǎn)足使用荷載下應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)下正截面強(qiáng)度要求，因此預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量可以從這兩個(gè)方面綜合確定。7.1.1 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算 預(yù)應(yīng)力混凝土梁在預(yù)加力和使用荷載作用下的應(yīng)力狀

33、態(tài)應(yīng)滿(mǎn)足的基本條件是：截面上、下緣混凝土均不產(chǎn)生拉應(yīng)力，且上、下緣混凝土均不被壓碎。該條件表示為： （上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力） （7-1） （下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力） （7-2） （上緣混凝土不被壓碎） （7-3） （下緣混凝土不被壓碎） （7-4）可以將上面的式子改寫(xiě)成： （7-5）；（7-6）； （7-7）；（7-8）； 式中： 由預(yù)加力在截面上緣和下緣所產(chǎn)生的應(yīng)力； 分別為截面上、下緣抗彎模量（可按毛截面考慮）； 荷載最不利組合時(shí)計(jì)算截面的內(nèi)力，為正彎矩時(shí)取正值，為負(fù) 彎矩時(shí)取負(fù)值； 混凝土彎壓應(yīng)力極限值，在此可取 = 0.5，為混凝土軸心 抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)截面受力情況，其配筋不外乎有三種形式。

34、截面上、下緣均布置預(yù)應(yīng)力鋼筋以抵抗正負(fù)彎矩，僅在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼筋以抵抗正彎矩，僅在上緣布置預(yù)應(yīng)力鋼筋以抵抗負(fù)彎矩。（1） 在截面上、下緣均布置預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí) 由力筋在截面上、下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為： 又將公式（7-11）、（7-12）代入（7-9）、（7-10）可得： 式中： 分別為上緣預(yù)應(yīng)力鋼筋重心及下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距截面重心 的距離； A混凝土截面面積（可按毛截面計(jì)算）； 截面上緣和下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量； 每束預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積； 預(yù)應(yīng)力鋼筋永存應(yīng)力，取其中為預(yù)應(yīng)力鋼筋 的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。 將公式（7-5）、（7-6）分別代入公式（7-13）、（7-14）即可得到按截面上、下 緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力所

35、需要的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，顯然，該值為截面的最小配筋值， 分別記為，即： 同理將公式（7-7）、（7-8）分別代入公式（7-13）、（7-14）即可得到按截面上、 下緣混凝土不致壓碎所需要的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，顯然，該值為截面的最小配筋 值，分別記為，即： （2） 僅在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí) 由下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上、下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為： 將公式（7-12）代入公式（7-19）、（7-20）可得： 將公式（7-5）代入公式（7-21）可得上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)截面下緣所需的 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，記為，即： 同理將公式（7-6）代入公式（7-22）可得下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)所需要的預(yù) 應(yīng)力鋼筋數(shù)量，記為；將公式

36、（7-7）代入公式（7-21）可得到上緣 混凝圖不致壓碎是上緣的配筋數(shù)，記為；將公式（6-8）代入公式（7 -22）可得到下緣混凝土不致壓碎時(shí)下緣的配筋數(shù)，記為。（3） 僅在截面上緣布置預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí) 由上緣預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上、下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為： 將公式（7-11）代入公式（7-24）、（7-25）可得： 將公式（7-5）代入公式（7-26）可得上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)截面下緣所需的 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，記為，即： 同理將公式（7-6）代入公式（7-27）可得下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)所需要的預(yù) 應(yīng)力鋼筋數(shù)量，記為；將公式（7-7）代入公式（7-26）可得到上緣 混凝圖不致壓碎是上緣的配筋數(shù)，記為；將公式（7

37、-8）代入公式（7 -27）可得到下緣混凝土不致壓碎時(shí)下緣的配筋數(shù)，記為。（4）上、下緣預(yù)應(yīng)力配筋判別條件 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件截面配筋數(shù)量不僅與截面承受彎矩有關(guān)，而且還需 要考慮截面幾何特性的影響；因此在截面配筋設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)認(rèn)為只有當(dāng)截面 受正、負(fù)彎矩共同作用時(shí)才在上、下緣配預(yù)應(yīng)力鋼筋，而應(yīng)當(dāng)以公式（7-13）、 （7-14）為依據(jù)推導(dǎo)出配筋判別條件。 對(duì)于公式（7-13），令<0，則得只在下緣配筋判別條件為： 對(duì)于公式（7-14），令<0，則得只在上緣配筋判別條件為： 當(dāng) （7-29）、（7-30） 均布滿(mǎn)足時(shí)，應(yīng)在截面上、下緣同時(shí)布置預(yù)應(yīng)力 鋼筋。對(duì)于連續(xù)梁體系，在初步計(jì)算預(yù)應(yīng)

38、力鋼筋數(shù)量時(shí)，必須涉及各項(xiàng)次內(nèi)力的影響；然而，一些次內(nèi)力的計(jì)算又與預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量與布置有關(guān)，因此在初步計(jì)算時(shí)只能用預(yù)估值來(lái)考慮，一般取最大控制設(shè)計(jì)彎矩值的20-30；由于次內(nèi)力的影響，連續(xù)梁體系支點(diǎn)負(fù)彎矩減小，在預(yù)估力筋時(shí)不必增加總彎矩值，跨中彎矩值要增大，應(yīng)考慮增大總彎矩值來(lái)預(yù)估預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。7.1.2 按承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求計(jì)算 預(yù)應(yīng)力梁達(dá)到受彎極限狀態(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。如圖所示，截面的安全性是通過(guò)計(jì)算截面抗彎安全系數(shù)來(lái)保證的。在初步估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量時(shí)，對(duì)于T型或箱型截面當(dāng)中性軸位于受壓翼緣內(nèi)可按矩形截面計(jì)算，但是當(dāng)忽略實(shí)際上

39、存在的雙筋影響時(shí)（受拉區(qū)、受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力趕集）計(jì)算結(jié)果偏大，作為預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量的估算是允許的。 按破換階段估算預(yù)應(yīng)力鋼筋基本公式為： 由公式（7-32）可得到：，代入公式（7-31）可得： 式中： 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量； 混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度； 預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度； 混凝土安全系數(shù)； 截面有效高度。 若截面承受雙向彎矩作用時(shí)，可各視為單筋截面分別計(jì)算上、下緣所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。T 型或箱型截面，當(dāng)中性軸位于腹板內(nèi)則應(yīng)考慮截面腹板部分受壓混凝土的工作，相應(yīng)計(jì)算方法與公式可參照規(guī)范所規(guī)定的原則與條條文選用。7.1.3 手算估算典型截面配筋 按正常使用極限狀態(tài)要求計(jì)算 （1）支點(diǎn)截面則：又由前面計(jì)算可得：代入前述公式可得：所以只需在上緣進(jìn)行布筋。所需鋼筋數(shù)量： 則此時(shí)僅在上緣布置鋼筋數(shù)量為 計(jì)算其鋼筋面積為又橋梁博士計(jì)算得到所需鋼筋面積為（2）跨中截面則：又由前面計(jì)算可得：代入前述公式可得： 所以只需在下緣進(jìn)行布筋。所需鋼筋數(shù)量：則此時(shí)僅在下緣布置鋼筋數(shù)量為 計(jì)算其鋼筋面積為又橋梁博士計(jì)算得到所需鋼筋面積為（3）1/2邊跨截面則：又由前面計(jì)算可得：代入前述公式可得：所以此時(shí)應(yīng)在上、下緣同時(shí)布筋。所需鋼筋數(shù)量： 則此時(shí)在上緣布置鋼筋數(shù)量為 計(jì)算其鋼筋面積為在上緣布置鋼筋數(shù)量為 計(jì)算其鋼