預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘 要 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)，該橋位于寧夏王洼到原州區(qū)段，為單線鐵路橋梁，主要設(shè)計(jì)橋梁的上部結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)荷載采用中活載。本設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，其孔徑布置為48+80×2+48m，全長為256m，主梁采用變高度變截面的單箱單室箱型截面，施工方法采用對稱懸臂施工法。本設(shè)計(jì)使用midas 軟件分析，考慮施工過程體系轉(zhuǎn)換和混凝土收縮徐變因素進(jìn)行恒載內(nèi)力計(jì)算.計(jì)算各控制截面內(nèi)力影響線，并按最不利情況進(jìn)行加載，求得活載內(nèi)力包絡(luò)圖。定義基礎(chǔ)沉降組，按最不利組合求得基礎(chǔ)沉降引起的最不利內(nèi)力。依據(jù)規(guī)范選取截面梯度溫差模式,并計(jì)算溫差引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。分別按主力組合和主力附加

2、力進(jìn)行荷載組合，并得到結(jié)構(gòu)組合內(nèi)力包絡(luò)圖.根據(jù)各控制截面內(nèi)力進(jìn)行了估束和配筋計(jì)算，并繪制了梁體鋼束布置圖。最后，對各控制截面進(jìn)行了強(qiáng)度、抗裂性、應(yīng)力和變形驗(yàn)算,各項(xiàng)檢算均滿足規(guī)范對全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的要求。關(guān)鍵詞：連續(xù)梁; 內(nèi)力計(jì)算； 預(yù)應(yīng)力混凝土； 檢算；AbstractWhat I designed at the undergraduate design is a prestressed concrete continuous beam bridge 。It lies in Wangwa to Yuanzhou， Ningxia province 。It is a single line rai

3、lway 。I mainly designed the superstructure of the bridge。 The load for design is the “zhonghuo"load.I adopt a prestressed concrete continuous beam bridge with four spans of 48+80×2+48m ，Its total span is 256m . First the size of girder is determined； highly variable for the variable beam c

4、ross-section single-Box Single girder and balanced cantilever construction is used . Then the Midas program is used to calculate the internal force caused by dead load of the first stage ，considering the construction stage ， after imposing the second stage dead load on the complete system 。 The inte

5、rnal force of the stage is calculated 。 The internal force influence lines of the control section is calculated ， then the live load is imposed according to the most adverse circumstances to get the Force Envelope 。The program is used to determine the most adverse circumstances and calculate the int

6、ernal force after defining the settlement groups of the basis.The temperature load is imposed consider the shrinkage and creep of the concrete . Then combination of load effects is made acoording to the Main force combination and the Main force plus additional force combination .According to the int

7、ernal force of control sections , the number of perstressing steel stands is estimated and the per-stressing steel stands are arranged in the bridge . Finally a check is made of the bearing capacity ， the ability to resist crack and the sterss of the control section ， all the requirements can be met

8、 。Keywords： Continuous beam；Internal force calculation； Prestressed concrete ；Checking computation； 目錄第一章 緒論1第二章 結(jié)構(gòu)尺寸擬定2第一節(jié) 總體布置2第二節(jié) 細(xì)部尺寸擬定2一、主梁梁高2二、截面尺寸2三、各截面細(xì)部尺寸3第三節(jié) 本橋主要材料3一、混凝土：3二、預(yù)應(yīng)力鋼絞線：4三、箍筋：4四、應(yīng)力管道：4第四節(jié) 施工方法4一、橋墩與零號塊施工4二、懸臂施工到最大懸臂狀態(tài)4三、邊跨膺架現(xiàn)澆4四、邊跨合攏5五、中跨跨中合攏5六、橋面鋪裝5第三章 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋內(nèi)力計(jì)算5第一節(jié) 計(jì)算模型建

9、立5第二節(jié) 毛截面幾何特性計(jì)算6第三節(jié) 恒載內(nèi)力計(jì)算7一、計(jì)算方法7二、控制截面選擇8三、恒載取值8四、各施工階段的內(nèi)力計(jì)算8五、控制截面恒載內(nèi)力9第四節(jié) 活載內(nèi)力計(jì)算10一、活載動力系數(shù)的計(jì)算10二、各控制截面在最不利活載作用下的彎矩影響線及加載11三、各控制截面在最不利活載作用下的剪力影響線及加載16四、控制截面的活載內(nèi)力19第五節(jié) 溫度及支座沉降次內(nèi)力計(jì)算21一、溫度次內(nèi)力計(jì)算21二、支座沉降次內(nèi)力22第六節(jié) 主梁作用效應(yīng)組合24一、主力組合和主力加附加力組合下各控制截面的內(nèi)力24二、各截面在作用效應(yīng)組合下彎矩包絡(luò)圖26三、各截面在作用效應(yīng)組合下剪力包絡(luò)圖27第四章 配筋計(jì)算27第一節(jié)

10、鋼束估算27一、估束方法27二、預(yù)應(yīng)力筋估算30第二節(jié) 預(yù)應(yīng)力鋼束布置34一、布束原則34二、鋼束的布置34第五章 檢算38第一節(jié) 抗裂性檢算38一。正截面抗裂性檢算38二、斜截面抗裂性檢算42第二節(jié) 強(qiáng)度檢核45一、受彎構(gòu)件正截面強(qiáng)度檢算45二、受彎構(gòu)件斜截面承載能力計(jì)算49第三節(jié) 結(jié)構(gòu)的應(yīng)力檢算50一、壓應(yīng)力檢算50二、拉應(yīng)力檢算52第四節(jié) 撓度驗(yàn)算53結(jié)論54致 謝55主要參考文獻(xiàn)56附錄57第一章 緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)目的是為了解預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)的基本過程，掌握預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)的基本要素.包括橋型的選擇，橋跨的布置，橋跨尺寸的選擇，結(jié)構(gòu)受力分析,施工方法的選擇等。是對所學(xué)知識的

11、綜合運(yùn)用,工程設(shè)計(jì)及規(guī)范的應(yīng)用實(shí)踐，獨(dú)立完成有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算能力的培養(yǎng);了解預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋基本理論與其應(yīng)用和發(fā)展;掌握本橋式結(jié)構(gòu)基本構(gòu)造、施工方法及其特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的的內(nèi)容是(48+80×2+48）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋.本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是截面尺寸的擬定、內(nèi)力計(jì)算、估算并配置預(yù)應(yīng)力鋼束和截面的各項(xiàng)驗(yàn)算。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅是對橋梁這一專業(yè)的知識應(yīng)用，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力、外語以及整個土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論都是畢業(yè)設(shè)計(jì)所要涵蓋的.當(dāng)然這些內(nèi)容已經(jīng)融入在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中。沒有相當(dāng)?shù)睦碚摶A(chǔ)¸對計(jì)算機(jī)沒有比較強(qiáng)的應(yīng)用能力要完成整個設(shè)計(jì)是不可能的.在設(shè)計(jì)的過程中需要不斷的請教老師或者查閱各種資料,

12、來彌補(bǔ)自己的不足。因此設(shè)計(jì)的過程就是各方面能力提高的過程。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)有了基本的掌握，能夠獨(dú)立進(jìn)行同類橋的計(jì)算分析.第二章 結(jié)構(gòu)尺寸擬定第一節(jié) 總體布置本設(shè)計(jì)采用四跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。采用變高度變截面單箱單室截面，采用箱形截面的原因是：首先，箱形截面的整體性好，剛度大；其次,箱梁的頂?shù)装蹇商峁┳銐虻拿娣e來布置預(yù)應(yīng)力鋼束以承受正，負(fù)彎矩；另外箱梁抗扭性能強(qiáng)，同時可提供較大的頂板翼緣懸臂,底板寬度相對較窄，可大幅度減少下部結(jié)構(gòu)的工程量。采用變高度的原因主要是適應(yīng)連續(xù)梁內(nèi)力變化的需要?？鐝讲贾茫捍?、中跨度連續(xù)梁橋一般采用不等跨布置,主跨設(shè)計(jì)為80m，邊

13、跨一般為中跨的0。5-0.8倍，本設(shè)計(jì)取0.6倍，即邊跨的跨徑為48m.全聯(lián)跨徑為48+80×2+48=256m.為保證全橋的受力合理，該橋的固定支座設(shè)在聯(lián)內(nèi)第三個橋墩上。第二節(jié) 細(xì)部尺寸擬定一、主梁梁高連續(xù)梁的支座設(shè)計(jì)負(fù)彎矩一般比跨中設(shè)計(jì)正彎矩大，為合理承受負(fù)彎矩，本設(shè)計(jì)加大支座處梁高,在兩側(cè)以二次拋物線形式逐漸過渡為等截面。根據(jù)橋梁工程的相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行主梁支點(diǎn)截面和跨中截面的梁高確定。主梁支點(diǎn)處梁高定為6.2m,跨中及邊跨梁高定為3。7m。二、截面尺寸頂板和底板:箱形梁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。頂板：確定箱梁頂板厚度一般考慮兩個因素：滿足橋面橫向彎矩的要求

14、和滿足布置縱橫向預(yù)應(yīng)力筋的要求。本設(shè)計(jì)頂板厚度除梁端附近外均為40cm。底板：箱梁底板厚度隨箱梁負(fù)彎矩的增大而逐漸加厚直至墩頂，以適應(yīng)受壓。底板除需復(fù)核使用階段的受壓要求外，在破壞階段還宜使中和軸保持在底板內(nèi)，并有適當(dāng)富余,一般為墩頂梁高的1/101/12.本設(shè)計(jì)底板厚度從40至100cm,按拋物線線形變化.腹板：箱梁腹板主要承受截面剪力和主拉應(yīng)力，在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋中，彎束對荷載剪力的抵消使得梁內(nèi)剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力較小.在變高度連續(xù)梁橋中，截面高度變化也可減少主拉應(yīng)力.除上述受力因素外，還要考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置和施工要求。本設(shè)計(jì)取腹板厚50-70cm，按直線變化。梁寬：本設(shè)計(jì)取箱梁頂寬7.5米，

15、底寬4。5米，翼緣板懸臂長1。5米.箱梁頂面設(shè)置2%的雙面排水坡.本設(shè)計(jì)全聯(lián)在端支點(diǎn)，跨中及中支點(diǎn)處共設(shè)5個橫隔板，橫隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。三、各截面細(xì)部尺寸根據(jù)梁底變化曲線，以及頂板、底板、腹板的變化，得到各截面的細(xì)部尺寸見表21：表2-1各截面細(xì)部尺寸距邊支座距離（cm）頂板厚（cm）底板厚（cm）腹板厚(cm）梁高（cm)04040503701204044553872404057604403604080655274804010070620680405760440880404050370108040576044012804010070620148040576044016800404

16、0503701880040576044020800401007062022000408065527232004057604402440040445538725600404050370第三節(jié) 本橋主要材料一、混凝土：本橋采用C50混凝土,根據(jù)規(guī)范2表3。1.4和表3.1。5規(guī)定，=26kN/m3,軸心抗壓強(qiáng)度極限值fc=33.5Mpa，軸心抗拉強(qiáng)度極限值fct=3.10Mpa,彈性模量Ec=3.55×104 Mpa.二、預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用1×715。21860GB/T52242003預(yù)應(yīng)力鋼絞線,每根直徑為15。2mm，每根鋼絞線的截面積為140mm2，預(yù)應(yīng)力鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)

17、準(zhǔn)值,根據(jù)規(guī)范2表3.2.23，fpk=1860Mpa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,根據(jù)規(guī)范2表3。2.4,fp=1260Mpa，彈性模量，根據(jù)規(guī)范2表3。2。4，Es=1.95×105Mpa.三、箍筋：采用HRB335級,根據(jù)規(guī)范2表3。2.3，fS=335Mpa。四、應(yīng)力管道: 采用鋼管波紋管，直徑為100mm和90mm。第四節(jié) 施工方法連續(xù)梁的邊跨直線段采用膺架現(xiàn)澆施工,0號節(jié)段采用墩旁臨時支架現(xiàn)澆施工，合攏段采用吊架澆筑施工,其余節(jié)段采用掛籃懸澆施工。本橋采用混凝土連續(xù)梁施工中的懸臂澆注法施工.該方法也稱分段澆注施工法,又稱無支架平衡伸臂法或掛藍(lán)法,所用主要設(shè)備是六臺掛藍(lán).為了安裝掛藍(lán)，

18、在墩兩側(cè)線采用托架支撐，澆注8m長的零號塊。以此節(jié)段為起點(diǎn)，通過掛藍(lán)的前移,對稱的向兩側(cè)跨中逐段地澆注混凝土，并施加預(yù)應(yīng)力，如此循環(huán)作業(yè)。一、橋墩與零號塊施工該工程假設(shè)橋墩已經(jīng)建成并且在墩頂預(yù)留了用于臨時固結(jié)墩與零號塊梁的鋼筋。則首先支好模具，用支架現(xiàn)澆的方法把零號塊與橋墩澆注在一起并且張拉零號塊預(yù)應(yīng)力鋼筋。待零號塊模具拆除后，在其兩端各安裝一臺移動掛藍(lán)，稱為零號塊掛藍(lán)。二、懸臂施工到最大懸臂狀態(tài)分別以三臺零號塊掛藍(lán)為支撐對稱澆注懸臂 1，待懸臂 1達(dá)到強(qiáng)度后移動掛藍(lán)至懸臂 1 端部，對稱澆注懸臂 2并且張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋；以此類推完成懸臂施工.三、邊跨膺架現(xiàn)澆在懸臂施工的同時可以用膺架法現(xiàn)澆邊跨

19、等高梁段并且張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。此時在邊跨兩端分別設(shè)置一個活動支座。四、邊跨合攏待懸臂施工到最大懸臂狀態(tài)而且邊跨膺架現(xiàn)澆段完工后,就可以采用吊架澆注合攏邊跨了。五、中跨跨中合攏最后進(jìn)行中跨跨中合攏，在此之前進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，即鑿開墩與零號塊固結(jié)處，切斷鋼筋，在一個墩上設(shè)置活動支座,另外一個墩上設(shè)置固定支座。然后合攏中跨跨中并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋.六、橋面鋪裝全橋合攏后就可以進(jìn)行橋面鋪裝與基本設(shè)施的施工了。第三章 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋內(nèi)力計(jì)算第一節(jié) 計(jì)算模型建立在用midas計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時，需對整橋進(jìn)行單元的劃分,該橋有限單元劃分按施工段分為80個單元,81個節(jié)點(diǎn).但由于全橋以中間3號支點(diǎn)對稱，所以沿17號截

20、面左半部分進(jìn)行繪圖表示,梁橋的單元劃分如圖：圖3。1 左邊跨單元劃分圖 圖3.2 主梁跨中左半部分單元劃分圖 表3-1 控制節(jié)點(diǎn)控制節(jié)點(diǎn)位置控制節(jié)點(diǎn)位置11號支點(diǎn)471L/4節(jié)點(diǎn)61L/4節(jié)點(diǎn)532L/4節(jié)點(diǎn)102L/4節(jié)點(diǎn)593L/4節(jié)點(diǎn)133L/4節(jié)點(diǎn)654號支點(diǎn)172號支點(diǎn)691L/4支點(diǎn)231L/4節(jié)點(diǎn)722L/4支點(diǎn)292L/4節(jié)點(diǎn)763L/4支點(diǎn)353L/4節(jié)點(diǎn)815號支點(diǎn)413號支點(diǎn)第二節(jié) 毛截面幾何特性計(jì)算由于結(jié)構(gòu)對稱,故只需計(jì)算一半.表32 截面幾何特性控制截面截面面積（m2）截面慣性矩（m4）中性軸至梁頂距離（m）中性軸至梁底距離（m）1(1號支點(diǎn)）8.13515.2518

21、1.56662.13346（1L/4）8.13515。25811。56662。133410（2L/4)8.711418.67941。72392.223013(3L/4）10.764133.41562.24952.530117（2號支點(diǎn))1465572.15993。11953.080523（1L/4）10.585327。241242。04042。396329(2L/4）8。13515.25131。56662。133435（3L/4）10。585327.241242.04042.396341（3號支點(diǎn))1465572。15993。11953.0805第三節(jié) 恒載內(nèi)力計(jì)算一、計(jì)算方法恒載內(nèi)力計(jì)算采用

22、midas軟件提供的有限元方法計(jì)算，由于不同的施工方法所計(jì)算出來的恒載內(nèi)力會不一樣，所以計(jì)算時考慮施工階段的劃分，全橋施工共劃分6個施工階段。具體為：(一）橋墩與零號塊施工；（二)懸臂法施工至最大懸臂狀態(tài)（共9個階段）;（三）現(xiàn)澆現(xiàn)澆段；（四)邊跨合攏;(五）中跨合攏；(六)橋面鋪裝；二、控制截面選擇計(jì)算過程中選擇控制截面來概略表示所進(jìn)行的計(jì)算內(nèi)容和過程，先選定各控制截面并用表格表示其對應(yīng)的單元號.表 3-3 控制截面控制截面1號支點(diǎn)邊跨L/4邊跨L/2邊跨3L/42號支點(diǎn)中跨L/4中跨L/2截面編號161013172329單元編號161013172329三、恒載取值（一）一期恒載:結(jié)構(gòu)自重根

23、據(jù)鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范(TB1002。1-2005）1,梁體容重初步按配筋率在3以內(nèi)的鋼筋混凝土容重25.0kN/進(jìn)行計(jì)算。（二) 二期恒載:單線橋面二期恒載（包括鋼軌、扣件、墊板、枕木、道渣、防水層、保護(hù)層、電纜槽、渣墻、人行道欄桿、接觸網(wǎng)支架等)按有渣橋面考慮,二期恒載q=120kN/m。四、各施工階段的內(nèi)力計(jì)算(一)結(jié)構(gòu)施工至最大懸臂狀態(tài)彎矩圖圖 3。3結(jié)構(gòu)施工至最大懸臂狀態(tài)彎矩圖(kN。m)（二）結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆階段彎矩圖圖 3.4結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆階段彎矩圖（kN.m）（三）結(jié)構(gòu)合攏段彎矩圖圖 3。5結(jié)構(gòu)合攏段彎矩圖（kN.m）(四）二期恒載彎矩圖圖 3。6二期荷載引起結(jié)構(gòu)彎矩圖（kN。m）五、控制截

24、面恒載內(nèi)力（一）一期恒載表 43一期恒載作用下各控制截面內(nèi)力值截 面 位 置 剪 力 值 (KN） 彎 矩 值 （）1號支點(diǎn)-1187。830。00邊跨L/41252。65389.06 邊跨L/23815。63-30491。73 邊跨3L/46922。51-94270.26 2號支點(diǎn)11153。50-201298。04中跨L/4 4690。48 46726.37中跨L/2 -141。00 450。11（二）二期恒載表 44二期恒載作用下各控制截面內(nèi)力值截 面 位 置剪 力 值 （KN）彎 矩 值 （）1號支點(diǎn)-1548.700.00邊跨L/4108.709944。37邊跨L/21330。092

25、608。75邊跨3L/42762。74-22006。882號支點(diǎn)4529.1963902.50中跨L/4-2127.252681。28中跨L/2270。8121265。05第四節(jié) 活載內(nèi)力計(jì)算一、活載動力系數(shù)的計(jì)算列車豎向活載縱向計(jì)算采用中活載.中活載標(biāo)準(zhǔn)活載計(jì)算圖式如下圖所示： 圖3。7 列車活載的動力系數(shù)根據(jù)鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范（TB1002.1-2005)1。采用公式： （31)式中：=4（1h）2，其中，h為軌底到梁頂?shù)涝穸热=0。7；L為橋梁跨度，以米計(jì)。 二、各控制截面在最不利活載作用下的彎矩影響線及加載 圖3。8 邊跨1/4彎矩影響線圖3.9 邊跨1/4產(chǎn)生彎矩最大值最不利布

26、載圖3.10 邊跨1/4產(chǎn)生彎矩最小值最不利布載圖3。11 邊跨1/2彎矩影響線圖3.12 邊跨1/2產(chǎn)生彎矩最大值最不利布載圖3。13 邊跨1/2產(chǎn)生彎矩最小值最不利布載圖3。14 邊跨3/4彎矩影響線圖3.15 邊跨3/4產(chǎn)生彎矩最大值最不利布載 圖3.16 邊跨3/4產(chǎn)生彎矩最小值最不利布載圖3。17 2號支點(diǎn)彎矩影響線圖3。18 2號支點(diǎn)產(chǎn)生彎矩最大最不利布載圖3。 19號支點(diǎn)產(chǎn)生彎矩最小最不利布載圖3。20 中跨1/4彎矩影響線圖3.21 中跨1/4產(chǎn)生彎矩最大值最不利布載圖3。22 中跨1/4產(chǎn)生彎矩最小值最不利布載圖3.23 中跨1/2彎矩影響線圖3.24 中跨1/2產(chǎn)生彎矩最大

27、值最不利布載圖3。25 中跨1/2產(chǎn)生彎矩最小值最不利布載圖3。26 中跨3/4彎矩影響線圖3。27 中跨3/4產(chǎn)生彎矩最大最不利布載圖3。28 中跨3/4產(chǎn)生彎矩最小最不利布載三、各控制截面在最不利活載作用下的剪力影響線及加載圖3。29 1號支點(diǎn)剪力影響線圖3。30 1號支點(diǎn)右截面產(chǎn)生剪力最大值最不利荷載布置圖3。31 1號支點(diǎn)右截面產(chǎn)生剪力最小值最不利荷載布置圖3.32 邊跨1/2截面剪力影響線圖3.33 邊跨1/2截面產(chǎn)生剪力最大值最不利布載圖3.34 邊跨1/2截面產(chǎn)生剪力最小值最不利布載圖3.35 邊跨3/4/剪力影響線圖3。36 邊跨3/4截面產(chǎn)生剪力最大值最不利布載 圖3.37

28、邊跨3/4截面產(chǎn)生剪力最小值最不利布載圖3。38 2號支點(diǎn)左截面剪力影響線圖3.39 2號支點(diǎn)左截面產(chǎn)生剪力最大值最不利布載圖3。40 2號支點(diǎn)左截面產(chǎn)生剪力最小值最不利布載圖3。41 中跨1/4截面剪力影響線圖3.42 中跨1/4截面產(chǎn)生剪力最大值最不利布載圖3。43 中跨1/4截面產(chǎn)生剪力最小值最不利布載圖3.44 中跨1/2剪力影響線圖3.45 中跨1/2產(chǎn)生剪力最大值最不利布載圖3。46 中跨1/2產(chǎn)生剪力最小值最不利布載四、控制截面的活載內(nèi)力(一)活載作用下各控制截面最大內(nèi)力值表 35活載作用下各控制截面內(nèi)力值截 面 位 置 剪 力 值 (KN) 彎 矩 值 （）1號支點(diǎn)1033.6

29、30邊跨L/41199.2721003.06 邊跨L/21674。2127044.48 邊跨3L/42466.7320060.61 2號支點(diǎn)673.0616576。72中跨L/4 784。69 14492。18 中跨L/2 1356.23 30182.57（二）活載作用下各控制截面最小內(nèi)力值表 3-6活載作用下各控制截面內(nèi)力值截 面 位 置 剪 力 值 （KN） 彎 矩 值 （）1號支點(diǎn)2591.450邊跨L/4-1546。19-12403。62邊跨L/2-849.6124807.23邊跨3L/4-456。6837210.842號支點(diǎn)-4173。07-59706.92中跨L/4-2501。13

30、12269。08中跨L/2-1162。84-13936。55（三）活載作用下各控制截面彎矩包絡(luò)圖圖 3。47活載作用下結(jié)構(gòu)各控制截面彎矩包絡(luò)圖（KN.m）（四）活載作用下各控制截面剪力包絡(luò)圖圖 3.48活載作用下各控制截面剪力包絡(luò)圖(KN）第五節(jié) 溫度及支座沉降次內(nèi)力計(jì)算一、溫度次內(nèi)力計(jì)算考慮日照溫差對梁體產(chǎn)生的影響，按頂板整體升溫5計(jì)算。由于頂板設(shè)置橫坡厚度變化,偏安全的取最大厚度0.42m為頂板厚度進(jìn)行計(jì)算。(一）在日照溫差下的各控制截面次內(nèi)力值表37各控制截面整體溫度次內(nèi)力表截面溫度梯度溫度節(jié)點(diǎn)（控制截面)剪力F(kN）彎矩M（kN·m）1（1號支點(diǎn)）-300.050.006(

31、L1/4)-300。043600。6010（2L/4)299.787201。2413（3L1/4）-299.1210801.8617(2號支點(diǎn))91.9414402.4823(1L/4）91.9812563.7029(2L/4）91.9410724.9235(3L/4）91.818886.1541(3號支點(diǎn)）-91。157047。37（二）在日照溫差下的各控制截面彎矩圖圖 3。49在日照溫差下的各控制截面彎矩圖(KN.m)(三）在日照溫差下的各控制截面剪力圖。圖 3。50在日照溫差下的各控制截面剪力圖（KN)二、支座沉降次內(nèi)力由于每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變位，連

32、續(xù)梁是一種超靜定結(jié)構(gòu)，對支座的不均勻沉降特別敏感，所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重要組成部分。支座不均勻沉降查均以1cm計(jì)，所得到的內(nèi)力進(jìn)行疊加,取最不利的內(nèi)力范圍.（一）在支座沉降下的各控制截面次內(nèi)力值表38 基礎(chǔ)沉降次內(nèi)力組合表節(jié)點(diǎn)(控制截面）Fmax(kN）Fmin(kN)Mmax（kNm)Mmin(kNm)1（1號支點(diǎn)）309。38309。380。000。006（1L/4)309.38-309.383712。58-3712。5810（2L/4)309。10309.107425.15-7425.1513(3L/4）308。43-308.4311137.7311137。7317(2號支點(diǎn)）

33、365。93365。9314850.3114850。3123（1L/4）365.59365.597531.77-7531。7729（2L/4)365.93-365.933955。813955.8135(3L/4)365。40-365。407105.31-7105。3141（3號支點(diǎn)）365.12-365.1214423。8514423.85（二）在支座沉降下的各控制截面彎矩圖圖3。51 支座沉降引起的內(nèi)力彎矩圖(KN.m）(三）在支座沉降下的各控制截面剪力圖圖3。52 支座沉降引起的內(nèi)力剪力圖（kN）第六節(jié) 主梁作用效應(yīng)組合 一、主力組合和主力加附加力組合下各控制截面的內(nèi)力 表39 主梁作用效

34、應(yīng)組合表控制截面主力組合（恒載+活載）主力組合（恒載+活載+支座沉降）主力+附加力(恒載+活載+溫度）主力+附加力（恒載+活載+支座沉降+溫度)1Fmax（KN）1677.82-1368。44-1977。87-1668。49Fmin（KN）5484。15-5793。535784。20-6093.58Mmax （kNm）0。000。000.000。00Mmin(kNm）0。000。000。000。006Fmax（KN）2376.602685.982076。552385。93Fmin（KN)506.13815。51-806.18-1115.57Mmax(kNm）31927.8135640。3935

35、528.4339241.01Mmin（kNm）3149。19-6861.77451.433261.1510Fmax（KN）6877。047186。146577。266886。36Fmin(KN）4226.973917.873927。193618。09Mmax（kNm）1152.308577。458353.5415778.69Mmin（kNm）53291.9960717。1546090.76-53515。9113Fmax（KN）8557。1412557。2111949.0612258.09Fmin（KN）9179。208870.778880。088571。65Mmax（kNm）-23145。19

36、-83117.89-83453.7672316.03Mmin（kNm）-154390.65165528.38-143588.79154726。5217Fmax(KN）-14954。66-14588.7314862。72-14496.79Fmin（KN)-20039.88-20405。81-19947。9420313.87Mmax（kNm）246517.82-231667。51232115。35-217265。04Mmin(kNm）326615。65341465。96-312213.17327063。4823Fmax（KN）5972。515606。92-5880.655515。06Fmin（KN

37、）-9422。62-9788.219330。779696.36Mmax（kNm）-27977。41-20455。54-15413。717881。94Mmin（kNm)56076。7463608。5143513.04-51044.8129Fmax（KN)-1575。161941.09-1667。10-2033。03Fmin（KN)1069.86-1435.78-977。92-1343.85Mmax（kNm）52931。2556887.0663656.1767611。98Mmin(kNm)6606.172650.3617331.1013375。2935Fmax（KN）9422。639788.039

38、514.449879。84Fmin（KN）6349。365983。966441.166075.76Mmax（kNm）-29065.25-21959。94-20179.10-13073。79Mmin（kNm）72802.6279907。93-63916。47-71021.7841Fmax（KN）-15443.08-15077.9615534.23-15169。11Fmin（KN）19847.3920212。5019938.54-20303。24Mmax（kNm）256586.75242162。90249539。38-235115。53Mmin（kNm)-340913。74355337.59-33

39、3866。37348290。22二、各截面在作用效應(yīng)組合下彎矩包絡(luò)圖圖3。53彎矩包絡(luò)圖（kNm）三、各截面在作用效應(yīng)組合下剪力包絡(luò)圖 圖3。54剪力包絡(luò)圖(KN)第四章 配筋計(jì)算第一節(jié) 鋼束估算一、估束方法全預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在預(yù)加力和荷載的共同作用下應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)滿足的基本條件是:截面的上、下翼緣均不產(chǎn)生拉應(yīng)力，且上、下翼緣的混凝土均不被壓碎。（一）上下緣布筋截面當(dāng)主梁截面既要受正彎矩又要受負(fù)彎矩時，需要在梁上、下部都配置預(yù)應(yīng)力束筋。 1.當(dāng)截面承受正彎矩Mmax時： (4-1） (4-2）2。當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時： （43） （44)在大量的設(shè)計(jì)工作與計(jì)算分析中，主梁就強(qiáng)度而言,在使用階段主要

40、是進(jìn)行抗裂性驗(yàn)算，壓應(yīng)力一般不控制設(shè)計(jì)，又根據(jù)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)TB 10002.3-200526.3。11條規(guī)定,運(yùn)營荷載作用下，正截面混凝土受拉區(qū)應(yīng)力對不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件應(yīng)有。因而根據(jù)式4-1與式44可求出預(yù)應(yīng)力束筋最小根數(shù)n上、n下： (4-5) （4-6)在配置各截面的束筋時，受客觀條件的影響不可能完全按計(jì)算值配置;有時配置較多，但不可超過一定值。由式42與式4-3可求出容許最大配束數(shù)： (47) （48）(二）下緣布筋截面當(dāng)截面只承受正彎矩時，需要在下緣布置預(yù)應(yīng)力束筋。1.當(dāng)截面承受最大正彎矩Mmax時考慮下緣的抗裂性： 49 ）2.當(dāng)截面承受最小正彎矩時

41、考慮上緣的抗裂性： (4-10)根據(jù)以上兩式可得： （4-11) （4-12） （三）上緣布筋截面當(dāng)截面只承受負(fù)彎矩時，需要在上緣布置預(yù)應(yīng)力束筋。1.當(dāng)截面承受最大負(fù)彎矩Mmin時考慮上緣的抗裂性： （413）2。當(dāng)截面承受最小負(fù)彎矩Mmax時考慮下緣的抗裂性： (414）根據(jù)以上兩式可得： （4-15)(） （4-16）式中：-單根束筋預(yù)應(yīng)力面積；-束筋有效預(yù)應(yīng)力;混凝土容許承壓應(yīng)力；、-束筋對截面形心軸的偏心距；、截面承受的正、負(fù)彎矩（或最大彎矩與最小彎矩）；、截面上、下邊緣的抗彎模量；、截面上、下核心距.二、預(yù)應(yīng)力筋估算（一）鋼束特性值的選取主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用鋼絞線.采用19根一束,

42、每束鋼絞線面積,采用7根一束，每束鋼絞線面積抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，張拉控制應(yīng)力取,預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20估算.(二)內(nèi)力組合的選取對于連續(xù)梁橋體系，在初步計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量時,必須考慮各項(xiàng)次內(nèi)力的影響.然而，一些次內(nèi)力的計(jì)算恰好與預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)量和布置有關(guān)。因此,在初步估算預(yù)應(yīng)力時，只能以預(yù)估值來考慮，本設(shè)計(jì)取用主力組合彎矩值包絡(luò)圖作為控制值。（三）估束計(jì)算1在上下緣均布筋截面以邊支座1/4跨截面為例進(jìn)行計(jì)算，按正常使用狀態(tài)計(jì)算有：I=15.2581m4 A=8。135m2 y下=2。1334m y上=1.5666mW上=7。1490m3 W下=9。7356m3 K上=0。8788K下=1.

43、1967m Mmax=39241.01 kN·m Mmin=-6861.77 kN·me下=2.0134m e上=1.4466m由式(45）有： =4。7束由式(4-6)有： =12.23束上翼緣取6束，下翼緣取20束。2僅在上緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束 取支點(diǎn)截面17號截面為例進(jìn)行計(jì)算，按正常使用狀態(tài)計(jì)算有：I=72。1599m4 A=14。655m2 y下=3。0805m y上=3。1195mW上=23。4247m3 W下=23.1318m3 K上=1。5984 e上=3。0mK下=1。5784m Mmax=-217265。04 kN·m Mmin=-341465.96

44、 kN·m由式515有： = =24。17（束）由式416有： = =49。24（束）上緣取40束。3僅在下緣配置預(yù)應(yīng)力鋼筋以29號跨中截面為例進(jìn)行計(jì)算： I=15.2581m4 A=8.135m2 y下=2。1334m y上=1.5666mW上=7.1490m3 W下=9。7356m3 K上=0.8788K下=1。1967m Mmax=67611。98 kN·m Mmin=-2650。36 kN·me下=2.0134m e上=1.4466m 由(4-11）有: = =1。05（束） 由（4-12）有： = =40（束）下緣取20束。6610-1013-13171

45、723-232929彎矩Mmax（kNm）39241.0115778.69-23145.19-217265。047881。9467611。98彎矩Mmin（kNm)6861。7760717.15165528.38-341465.9656076。742650。36全截面A(m2）8.13508.711410。764114.65510.58538.1350形心軸位置y上(m）1.56661.72392。24953.11952.04041.5666y下(m)2。13342。2232。53013。08052.39632。1334慣性矩I(m3）15。251818。679433.415672.15992

46、7.2412415.2513核心距K上(m）0。87880。96451.22691。59841.07390。8787K下（m）1。19671.24381.38001.57841.26121。1967截面抗拒W上(m3）7.14908.402713。207223.424711。36807。1488W下(m3）9.735610.835514。354623.131813。35099.7352鋼束偏心距e上（m)1.44661。52392。04953.01。84041。3666e下（m)2.01342。0232.330102.19631.9334有效預(yù)應(yīng)力（1×103）fpd11601160

47、1160116011601160一束鋼筋面積A(m2）0。000980。000980.002660.002660。002660。00266所需鋼筋上緣6162240260下緣20820220表41 各截面配筋束表第二節(jié) 預(yù)應(yīng)力鋼束布置一、布束原則 （一）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(jì)和施工的方便，進(jìn)行對稱布置，錨頭布置盡量靠近壓應(yīng)力區(qū). （二）鋼束在橫斷面布置時，直豎應(yīng)靠近頂板位置，彎束位于或靠近腹板，便于彎曲和錨固。 (三)根據(jù)文獻(xiàn)2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5