公路8215482m連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)論文

1、 . 西 南 交 通 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)院 系：土木工程學(xué)院專 業(yè)：土木工程 姓 名：曾 祥 林2012年6月西 南 交 通 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)公路82+154+82m連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)(橋墩高度58/58m)年 級(jí)：2008 級(jí)學(xué) 號(hào)：20080573姓 名：曾 祥 林專 業(yè)：土木工程指導(dǎo)老師： 永 清2012年6月102 / 112院 系 土木工程學(xué)院專 業(yè) 土木工程年 級(jí) 2008級(jí)姓 名 曾 祥 林題 目 公路82+154+82m連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)(橋墩高度58/58m) 指導(dǎo)教師評(píng) 語(yǔ) 指導(dǎo)教師 (簽章)評(píng) 閱 人評(píng) 語(yǔ)評(píng) 閱 人(簽章)成 績(jī)答辯委員會(huì)主任 (簽章) 年

2、月 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書班 級(jí) 土木08-19班 學(xué)生曾祥林學(xué) 號(hào) 20080573發(fā)題日期： 2012年 4月9日完成日期：2012年6月15日題 目公路82+154+82m連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)(橋墩高度58/58m)一、設(shè)計(jì)原始資料1.主要技術(shù)指標(biāo)(1) 孔跨布置：公路82+154+82m連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)(橋墩高度58/58m)； (2) 荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路I級(jí) (3) 橋面寬度：2×0.5m防撞欄+11.75m行車道(3m應(yīng)急停靠+7.5m行車道+1.25m左路沿帶)+0.75m中間分隔帶=26m； (4) 橋面縱坡：0% (平坡)； (5) 橋面橫坡：±2%； (6)

3、橋軸平面線型：直線。 2.材料規(guī)格(1) 梁體混凝土：C50級(jí)混凝土；橋墩混凝土等級(jí)：C40級(jí)混凝土。(2) 橋面鋪裝：S6級(jí)C30級(jí)防水混凝土； (3) 預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨具：主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋可選用7- fs15.2、 9- fs15.2、12-fs15.2、14- fs15.24、16- fs15.2、19- fs15.2或21- fs15.2高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(1- fs15.2公稱直徑為15.2mm，公稱斷面面積為140.00mm2，MPa，MPa，)對(duì)應(yīng)錨具分別為YM15-7、YM15-9、YM15-12、 YM15-14、YM15-16、YM15-19或YM15-21，對(duì)應(yīng)波紋管外徑

4、分別為77、87、92、97、102、107和117mm。主梁豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用精軋螺紋鋼筋，一般用JL25或32；橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋可采用橫排的扁錨錨固的鋼絞線預(yù)應(yīng)力體系。(4) 普通鋼筋：受力主鋼筋用HRB335級(jí)鋼筋，非受力鋼筋用R235級(jí)鋼筋。 3.施工方法橋臺(tái)采用明挖基礎(chǔ)，橋墩采用鉆孔樁基礎(chǔ)。主梁采用分段懸臂澆筑對(duì)稱施工，中跨與邊跨合攏段采用吊架。 二、部分容與時(shí)間分配(共 11周)第一部分 借閱相關(guān)資料，布置任務(wù)，擬定尺寸，準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)； (2 周)第二部分 結(jié)構(gòu)力計(jì)算，荷載組合； (1 周)第三部分 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算、布束、調(diào)束； (2 周)第四部分 應(yīng)力損失計(jì)算與有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 (

5、1 周)第五部分 計(jì)算彈性次力與徐變次力等； (1 周)第六部分 進(jìn)行荷載組合、截面驗(yàn)算，變形檢算，工程數(shù)量計(jì)算； (1 周)第七部分 編制設(shè)計(jì)說明書，繪制設(shè)計(jì)圖與資料翻譯，裝訂說明書。( 2 周)第八部分評(píng)閱與答辯審查畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書與畢業(yè)答辯。(1 周) 三、計(jì)算說明書容(1)結(jié)構(gòu)截面尺寸初擬； (2)自重恒載力計(jì)算(含一期與二期恒載)，活載力計(jì)算； (3)主梁縱向預(yù)應(yīng)力束估算、布置和調(diào)整； (4)凈截面和換算截面幾何特性的計(jì)算； (5)各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算； (6)彈性次力與徐變次力計(jì)算； (7)荷載組合； (8)主梁截面驗(yàn)算(按預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件驗(yàn)算)：包括承載力極限狀態(tài)下和正常使用狀態(tài)下的

6、主梁驗(yàn)算以與主梁剛度驗(yàn)算等； (9)主要工程數(shù)量的計(jì)算：包括混凝土用量、預(yù)應(yīng)力鋼筋和錨具數(shù)量的計(jì)算； (10)施工說明。 四、應(yīng)交出之圖紙與文件繪制橋梁結(jié)構(gòu)(主梁)主要構(gòu)造圖(立面、平面、橫斷面和階段劃分圖)，分階段預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖(各個(gè)施工階段預(yù)應(yīng)力布置，包括縱向立面、平面和各個(gè)橫斷面布置)，施工程序圖等，要求達(dá)到A3幅面圖紙不少于16或A2幅面圖紙不少于8(相當(dāng)于0#圖2)；外文資料翻譯，要求選擇一篇外文專業(yè)科技文獻(xiàn)(外文字符不少于10000個(gè))翻譯或用外文寫出本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要(不少于500漢字)；畢業(yè)設(shè)計(jì)的說明書不少于15000漢字。 指導(dǎo)教師： 年 月 日審 批 人： 年 月 日摘

7、要?jiǎng)倶?gòu)橋與其它型式的梁橋相比，連續(xù)剛構(gòu)橋具有外形尺寸小，橋下凈空大，混凝土用量少，結(jié)構(gòu)剛度好等優(yōu)點(diǎn)。比如說與同等跨徑的連續(xù)梁橋相比，由于橋墩承擔(dān)一部分的彎矩，剛構(gòu)橋的截面控制彎距相對(duì)減小，同時(shí)由于采用平衡懸臂施工方法，使橋梁?jiǎn)慰缈鐝酱蟠笤龃?。近年來，隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的發(fā)展和懸臂施工方法的廣泛應(yīng)用，連續(xù)剛構(gòu)橋得到了進(jìn)一步的發(fā)展。本設(shè)計(jì)為82154+82m公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)，主要針對(duì)已經(jīng)給出的大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由于時(shí)間有限，本設(shè)計(jì)主要針對(duì)上部結(jié)構(gòu)，也就是主梁和橋面的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要采用MIDAS分析軟件來進(jìn)行結(jié)構(gòu)力分析計(jì)算，期間也用了Autocad 和Excel進(jìn)行輔

8、助設(shè)計(jì)。全橋上部結(jié)構(gòu)共分為92個(gè)梁?jiǎn)卧?，定義有23個(gè)施工階段，先進(jìn)行邊跨合龍，再進(jìn)行中跨合龍。建好計(jì)算模型后，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行力分析計(jì)算，然后對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量進(jìn)行估計(jì)并配置鋼筋，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失和各項(xiàng)次力計(jì)算，然后再進(jìn)行荷載組合并檢算主要控制截面的承載能力和變形情況，最后估算出全橋的主要工程量。在做完所有計(jì)算后，繪制結(jié)構(gòu)主要施工圖，包括橋跨布置圖、施工順序圖等，進(jìn)行外文翻譯，最后編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和文檔整理。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土，剛構(gòu)橋，懸臂澆筑施工，設(shè)計(jì)AbstractCompared with other type of beam bridges, the continuous rigid fra

9、me bridge has the advantages such as small dimensions, great clearance, less consumption of concrete, good structural stiffness, etc. As compared with the same span of continuous beam bridge, the control sections bending moment of rigid frame bridge can be minimized to obviously smaller level, and i

10、t is more easily to apply the balanced cantilever constructiontechniques, orlonger individual span could be gotten. In recent years, with the development of the prestressed concrete technology and the wide use of the cantilever construction method, continuous rigid frame bridge has gotten further de

11、veloped.The design here is that of an (82m154m+82m) spans of prestressed concrete continuous rigid frame bridge. It is intended for the superstructure design of the long-span continuous rigid frame bridge which has been given. Since time is limited，the design puts emphasis just on the top structure，

12、 that is to say， the main beam and the bridge floor. This design mostly uses MIDAS to calculate the internal force, also used AutoCAD and Excel for-aided during the design. The entire bridge is discretized in 92beam elements, the construction process is simulated with 23 construction stages, the sid

13、espans are closed at first, and then the middle span.After the completion of the calculation model, analysis of the internal force of the structure, the amount of the steel bar is estimated and the collocation is done. After these processes, prestressing loss and the redundant internal forcesare cal

14、culated, and then load combination, the bearing capability of beams main controlling section are checked.At last, the main quantities of the full-bridge are estimated. After all of the calculation, the construction drawings (including bridge span arrangement, construction procedure and so on), the t

15、ranslation of a foreign languagearticle are completed. And the introduction of the designstext is made at last.Keywords: prestressed concrete, rigid frame bridge, cantilever construction, design目 錄第1章緒論11.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義11.2 連續(xù)剛構(gòu)橋回顧與展望11.3 連續(xù)剛構(gòu)橋的基本構(gòu)造特點(diǎn)31.3.1 橋梁跨徑41.3.2 箱梁根部底板厚度41.3.3 箱梁頂板厚度41.3.4 主梁高度41

16、.4 連續(xù)梁橋懸臂施工方法介紹51.4.1 施工特點(diǎn)51.4.2 托架與掛籃51.4.3 工藝流程6第2章橋跨總體布置與結(jié)構(gòu)主要尺寸72.1 橋型布置與孔徑劃分72.2 截面形式與截面尺寸擬定72.2.1 截面形式72.2.2立面形式72.2.3主梁高度72.2.4 箱梁底板厚度設(shè)置82.2.5 腹板厚度設(shè)置82.2.6 橫隔板82.3主梁分段與施工階段的劃分92.3.1主梁分段92.3.2 具體分段92.3.3 主梁施工方法與注意事項(xiàng)102.3.4 施工階段的劃分11第3章荷載力計(jì)算143.1MIDAS軟件簡(jiǎn)介143.2 基本參數(shù)153.2.1計(jì)算方法153.2.2 材料信息153.2.3

17、荷載信息163.3恒載計(jì)算173.3.1毛截面幾何特性173.3.2施工荷載183.3.3 二期恒載183.3.4 計(jì)算模型183.3.5 恒載計(jì)算結(jié)果193.2 活載力計(jì)算223.2.1 計(jì)算方法223.2.2 活載計(jì)算結(jié)果22第4章預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計(jì)244.1 估算預(yù)應(yīng)力鋼束244.1.1計(jì)算原理244.1.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的估計(jì)274.1.3 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置294.2 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算314.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失314.2.2 由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失324.2.3 混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失334.2.4 由鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失的終極值334

18、.2.5 由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失344.2.6 有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算35第5章次力計(jì)算365.1 預(yù)加力次力計(jì)算365.1.1 等效荷載基本原理365.2 混凝土徐變次力計(jì)算385.3混凝土收縮次力計(jì)算395.4 溫度次力計(jì)算405.4.1 溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響405.4.2 結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)405.5基礎(chǔ)沉降次力計(jì)算425.5.1 計(jì)算方法42第6章截面驗(yàn)算446.1力組合446.1.1荷載和荷載效應(yīng)446.1.2力組合456.2承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算476.2.1基本理論476.2.2截面驗(yàn)算496.3 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算496.3.1 正截面抗裂驗(yàn)算496.3.2 截面應(yīng)力驗(yàn)算566.3.3預(yù)

19、應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算636.4變形驗(yàn)算66第7章主要工程量估算68畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)69致70主要參考文獻(xiàn)71附錄72附錄1 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告72附錄2 外文資料翻譯80第1章 緒論1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義畢業(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)的各門基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識(shí)，并結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)，獨(dú)立的完成一個(gè)專業(yè)課題的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)過程中提高學(xué)生獨(dú)立的分析問題，解決問題的能力以與實(shí)踐動(dòng)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)的具體容是82154+82m公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)，橋?qū)挒?6m，分為兩幅，設(shè)計(jì)時(shí)只考慮單幅的設(shè)計(jì)。梁體采用單箱單室箱型截面

20、，主梁共分92個(gè)單元，單元長(zhǎng)度分3m、3.5m、4m三種，合龍段為2m。由于多跨連續(xù)剛構(gòu)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。本設(shè)計(jì)中主要利用的軟件主要有MIDAS 2010版、Excel編程計(jì)算。MIDAS軟件提供了一個(gè)估算配筋面積的功能，這讓本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了很多繁瑣了計(jì)算，但是估算出的配筋偏于保守，所以可以用簡(jiǎn)化公式進(jìn)行配筋檢查，這樣不僅直觀更能對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行一個(gè)初期的檢查。由于時(shí)間的限制和本文作者對(duì)橋梁設(shè)計(jì)方面知識(shí)接觸的程度的限制，本設(shè)計(jì)有很多不完善的地方，眾多的設(shè)計(jì)施工中的

21、實(shí)際問題都沒有考慮，很多問題，即使是考慮了也是做簡(jiǎn)單的近似和模擬。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅是對(duì)橋梁這一專業(yè)的知識(shí)應(yīng)用，同時(shí)也涵蓋了計(jì)算機(jī)能力、外語(yǔ)以與整個(gè)土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論，當(dāng)然這些容已經(jīng)熔入了設(shè)計(jì)過程當(dāng)中。在老師、同學(xué)和各種資料的幫助下，這是一個(gè)各方面能力提高的過程。感學(xué)校給予的畢業(yè)設(shè)計(jì)這樣一個(gè)實(shí)踐的過程。1.2 連續(xù)剛構(gòu)橋回顧與展望剛構(gòu)橋與其它型式的梁橋相比，具有較為顯著的經(jīng)濟(jì)性和很多優(yōu)點(diǎn)，比如說與同等跨徑的連續(xù)梁橋相比，由于橋墩承擔(dān)一部分的彎矩，剛構(gòu)橋的截面控制彎距相對(duì)減小，同時(shí)由于采用平衡懸臂施工方法，使橋梁?jiǎn)慰缈鐝酱蟠笤龃?。而且墩梁固結(jié)有利于懸臂施工，且可以減少大型支座與其養(yǎng)護(hù)維修和更換。

22、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，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)力按照施工方法又分為先法和后法。我國(guó)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚，但近年來得到了飛速發(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1。雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到80年。但

23、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)剛夠和懸臂梁作比較：在恒載作用下，連續(xù)剛構(gòu)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；而且橋墩承受一部分彎矩，使跨中彎矩減小，從而提高其跨越能力。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)剛構(gòu)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(shí)施工主要采用滿堂支架法，到后來，由于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)剛構(gòu)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

24、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)剛構(gòu)方案重新獲得了競(jìng)爭(zhēng)力，并逐步在40200米圍占主要地位。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)剛構(gòu)都發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)，成為優(yōu)勝方案。目前，連續(xù)剛構(gòu)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。另外，由于連續(xù)剛夠體系的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋在中等跨徑圍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(guó)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)雖然也在不斷地發(fā)展，然

25、而，想要趕超國(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(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。4解決好橋梁梁體開裂和抗裂的問題，在地震活躍帶一定要對(duì)梁體進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)，防止橋梁在發(fā)生小于自身抗震級(jí)別時(shí)，由于橋體損壞而導(dǎo)致無常使用，災(zāi)區(qū)人民無法逃生的問題。另外，在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力連剛構(gòu)橋時(shí)，

26、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)使用期限的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營(yíng)費(fèi)用在。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

27、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(gè)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2。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。1.3 連續(xù)剛構(gòu)橋的基本構(gòu)造特點(diǎn)連續(xù)剛構(gòu)橋是超靜定結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、主梁變形的撓曲線平緩，有利于高速行車。因此其主梁截面構(gòu)造、主要尺寸有下列特點(diǎn)：1.3.1 橋梁跨徑連續(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。一聯(lián)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。一般邊跨長(zhǎng)度可取中跨長(zhǎng)

28、的0.50.8倍，如果減少邊跨長(zhǎng)度，則邊跨和中跨的跨中彎矩均減少，此外，邊跨跨長(zhǎng)與中跨跨長(zhǎng)的比值還與施工方法有關(guān)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)澆灌的橋梁，邊跨長(zhǎng)度取為中跨跨長(zhǎng)度的0.8倍是經(jīng)濟(jì)合理，但采用懸臂施工法，考慮到一部分邊跨采用懸臂施工外，余下的邊跨部分還需另搭腳手架，為使腳手架長(zhǎng)度最短，則邊跨長(zhǎng)度應(yīng)取中跨長(zhǎng)度的0.65倍為宜3。1.3.2 箱梁根部底板厚度采用懸臂施工方法時(shí)，底板除承受自身荷載外，在靠近橋墩處還將承受很大的壓應(yīng)力，如掛籃底模架后支反力。因此底板設(shè)計(jì)成變厚度，根部厚(通常取墩頂梁高的1/10-1/12)；跨中薄(其尺寸受跨中布置的的預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的控制)大跨度連續(xù)箱梁因跨中彎矩要求底

29、板需配置一定數(shù)量的鋼束和鋼筋，無梗肋的箱梁下翼緣板厚至小應(yīng)大于125mm。如果達(dá)到150mm或D/30則較好(D為箱梁壁凈距)。有梗肋的梁也可采用構(gòu)造要求數(shù)值。1.3.3 箱梁頂板厚度確定箱形截面頂板厚度一般考慮兩個(gè)因素：一是要滿足橋面板橫向抗彎的要求，二是要滿足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的要求。1.3.4 主梁高度由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的跨度不斷增加，自重荷載設(shè)計(jì)荷載中占的比例明顯增大，對(duì)采用輕質(zhì)混凝土和高強(qiáng)度低松弛鋼絞線的橋梁，梁高有降低趨勢(shì)，以提高截面的有效承載力，減小自重。對(duì)于跨度較大的連續(xù)剛構(gòu)橋一般宜采用不等跨的形式，且是變高度連續(xù)梁。中小跨度橋梁可采用等跨度等梁高連續(xù)梁橋。變高度梁的截

30、面變化規(guī)律可采用圓弧線、二次拋物線和直線等，通常以二次拋物線為最常用。1.4 連續(xù)梁橋懸臂施工方法介紹本設(shè)計(jì)采用懸臂施工法，其主要特點(diǎn)如下：1.4.1 施工特點(diǎn)懸臂施工法是利用已建成的橋墩沿橋跨方向?qū)ΨQ施工，其施工的必要條件是：施工中墩與梁固結(jié)，施工過程中橋墩需承受不對(duì)稱彎矩。懸臂施工時(shí)隨梁段增長(zhǎng)，梁出現(xiàn)的負(fù)彎矩不斷增大，對(duì)梁上緣需逐段施加預(yù)應(yīng)力，使其與完成的梁段連成整體。其總體施工特點(diǎn)為：橋下無需搭設(shè)支架，對(duì)深水、大跨、通航、峽谷、高墩的條件下是最優(yōu)的施工方案；工藝簡(jiǎn)單，施工設(shè)備少；多孔橋可平行施工，施工速度快；懸臂施工時(shí)使跨中正彎矩移到支點(diǎn)負(fù)彎矩，大大提高橋梁的跨越能力，節(jié)省施工費(fèi)用，降低

31、施工造價(jià)等。此施工方法由早期的T形剛構(gòu)橋，后來又被推廣應(yīng)用于連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、斜腿剛架、斜拉橋與拱橋等。連續(xù)剛構(gòu)橋采用懸臂施工，存在施工中的力學(xué)體系轉(zhuǎn)換問題，所以施工中應(yīng)與時(shí)調(diào)整所施加的預(yù)應(yīng)力，并考慮體系轉(zhuǎn)化與其他因素引起的次力。懸臂施工是由兩個(gè)相鄰的橋墩同時(shí)向兩側(cè)分段進(jìn)行，水平推進(jìn)，直到跨中合攏，各整段用預(yù)應(yīng)力緊密連成整體。它通常分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩類。懸臂澆筑法在發(fā)展中國(guó)家應(yīng)用較為普遍，其特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)；工程造價(jià)一般比懸臂拼裝節(jié)??；運(yùn)輸、起吊設(shè)備要求低；全部為濕接頭，施工質(zhì)量極其控制易保證；工期較長(zhǎng)、勞動(dòng)力用量多。懸臂拼裝法廣泛應(yīng)用于發(fā)達(dá)國(guó)家，其特點(diǎn)為工業(yè)化生產(chǎn)與機(jī)械化程度較高，比懸澆

32、施工速度快；工期短、勞動(dòng)力用量少。高強(qiáng)混凝土質(zhì)量容易保證，但接頭處易造成預(yù)應(yīng)力損失，施工控制要求高；工程造價(jià)一般比懸臂澆注法高4。1.4.2 托架與掛籃懸臂澆筑是在橋墩兩側(cè)對(duì)稱逐段澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，拉預(yù)應(yīng)力束，移動(dòng)掛籃繼續(xù)澆筑下一梁段。梁節(jié)段長(zhǎng)度與梁段自重、掛籃重、平衡配重與施工荷載密切相關(guān)，一般每個(gè)階段的長(zhǎng)度為34m，特大橋?yàn)?m左右。懸臂澆筑施工中的主要設(shè)備是掛籃，因橋墩根部塊的重量較大，且為了滿足拼裝和支承掛籃要求的起步長(zhǎng)度，經(jīng)常先用托架澆筑第一梁段。托架上施工頭幾個(gè)梁段達(dá)到掛籃起步長(zhǎng)度后，拼裝對(duì)接掛籃，待懸澆到一定長(zhǎng)度后，再將對(duì)接掛籃承重梁分開，形成兩個(gè)獨(dú)立的掛籃向墩

33、的兩側(cè)逐段推進(jìn)，新澆梁段達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拉預(yù)應(yīng)力束筋與前一梁段連成一體。掛籃是一個(gè)能自動(dòng)行走的空中活動(dòng)腳手架，懸掛在已拉的箱梁節(jié)段上，現(xiàn)澆段的模板安裝、鋼筋綁扎、管道安裝、預(yù)應(yīng)力操作、壓漿封端等工作均在掛籃上進(jìn)行。完成一個(gè)梁段后，掛籃可前移一個(gè)梁段，循環(huán)懸臂澆完所有梁段。1.4.3 工藝流程用掛籃懸臂澆筑施工，除0號(hào)塊等少數(shù)梁段用托架施工外，其余利用掛籃施工。其主要工藝流程為：拼裝掛籃、澆筑梁段；前移掛籃、調(diào)整、錨固；澆筑下一梁段；依次完成懸臂澆筑全部梁段；掛籃拆除；合龍段施工。第2章 橋跨總體布置與結(jié)構(gòu)主要尺寸2.1 橋型布置與孔徑劃分橋型三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，孔跨布置為82+154+8

34、2m。2.2 截面形式與截面尺寸擬定2.2.1 截面形式為了減小上部結(jié)構(gòu)的自重，達(dá)到增加跨度、減少下部結(jié)構(gòu)的工程量、增加截面抗扭剛度的目的，本橋采用單室箱截面。由于頂寬較大，分為上、下行，設(shè)計(jì)成雙幅橋，截面為兩個(gè)分離式單室單箱，設(shè)計(jì)時(shí)只考慮其中一幅。上部結(jié)構(gòu)采用變截面箱形梁。2.2.2立面形式本橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，本橋跨徑組成82+154+82318m，梁高按二次拋物線變化。橋墩高度為58/58m。2.2.3主梁高度本設(shè)計(jì)采用二次拋物線型變高度箱型截面，連續(xù)剛構(gòu)橋根部的高跨比一般為，其部分為左右，本設(shè)計(jì)箱梁支座處梁高取9m (H1/L1/18.5)：主跨中部箱梁的高跨比一般為，本設(shè)計(jì)跨

35、中最小梁高為3.5m(H2/L=1/40)。中跨：梁底曲線可設(shè)置為圓弧線、半立方拋物線、二次拋物線，本設(shè)計(jì)選為：二次拋物線變化；邊跨：與中跨對(duì)稱的梁段梁高與中跨對(duì)稱，其余的均采用3.5m的梁高過渡到邊支座或者橋臺(tái)。2.2.4 箱梁底板厚度設(shè)置中跨：底板中支撐處，負(fù)彎距大，需底板適當(dāng)加厚，提供必要的受壓面積，跨中正彎距大，避免恒載彎距，因此“中薄邊厚”設(shè)置，本設(shè)計(jì)中，支座底板厚80cm，按線性變化，跨中為40cm厚；邊跨與中跨對(duì)稱。2.2.5 腹板厚度設(shè)置腹板厚度確定經(jīng)驗(yàn)公式：腹板總厚度：t(1+)(m)，其中，B為橋面總寬度(m)；L為主跨跨度(m)。同時(shí)應(yīng)滿足構(gòu)造要求：?jiǎn)蝹€(gè)腹板厚度t00.1

36、5m。中跨，支點(diǎn)附近承受剪力較大，腹板宜加厚，跨中宜減薄，本設(shè)計(jì)中按直線型變化。在近支座附近60cm厚，跨中取30cm厚。2.2.6 橫隔板橫隔板可以增強(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；支承處的橫隔板還起著承擔(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)置橫隔板，甚至不設(shè)置中間橫隔板而只在支座處設(shè)置支承橫隔板。因此本設(shè)計(jì)只0號(hào)段處對(duì)稱設(shè)置了兩塊厚為80cm的橫隔板 ，邊支座中心線處設(shè)計(jì)為實(shí)心梁體。于是選用單箱單室截面為該橋的橫向斷面構(gòu)造，每片梁頂緣寬13m。根據(jù)同類橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)資料以與已經(jīng)建成的梁橋定得界面尺寸見圖2-1： 圖2-1 跨中和支

37、座截面尺寸圖(單位：cm)2.3主梁分段與施工階段的劃分2.3.1主梁分段根據(jù)選用的施工方案(懸臂澆筑)與所用施工機(jī)具(掛籃)的承重、支承點(diǎn)位置與支反力，對(duì)上部箱梁進(jìn)行施工分段，梁段長(zhǎng)度規(guī)格應(yīng)盡量減少，以利于掛籃施工。梁段長(zhǎng)度變化處的梁段重量差應(yīng)盡量減少，以利于施工控制。箱梁分段完成后進(jìn)行單元?jiǎng)澐志幪?hào)。2.3.2 具體分段本橋全長(zhǎng)318m，全橋主梁共分92個(gè)梁段，雙薄壁墩有64個(gè)單元，承臺(tái)有4個(gè)單元，中支點(diǎn)0號(hào)塊長(zhǎng)度14m，一般梁段長(zhǎng)度分成3m、3.5m和4m，跨中合攏段2.0m。其中0號(hào)塊在托架上現(xiàn)澆，邊跨采用滿堂支架施工。每個(gè)橋墩由10個(gè)4m單元加上6個(gè)3m單元組成；從雙薄壁墩中心線向跨中

38、算起：5m+2m+3m×2+3.5m×2+4m×14+1m=77m；邊跨支架澆注單元為4m，中跨，邊跨合攏段都為2m。2.3.3 主梁施工方法與注意事項(xiàng)1、主梁采用懸臂澆筑法施工，墩頂梁段分別在各墩頂澆筑，其余梁段用活動(dòng)掛籃懸臂澆筑，掛籃總重750kN。2、施工程序建議分為三大步驟：澆筑墩頂0號(hào)梁段施工時(shí)。安裝掛籃，對(duì)稱懸臂澆筑至18號(hào)梁段。拆除跨中掛籃，澆筑邊跨19號(hào)合龍段，其后，澆筑中跨合攏段。拆除全部模板，形成三跨連續(xù)剛構(gòu)橋，拉全部剩余鋼束。3、中跨合攏段混凝土澆筑，應(yīng)選擇非溫度急劇變化日之夜間氣溫最低時(shí)進(jìn)行 (由于設(shè)計(jì)中不能事先確定合攏時(shí)之溫度值，故按合攏

39、溫度為1520設(shè)計(jì))，為切實(shí)保證澆筑質(zhì)量，在中跨合攏段兩端截面間設(shè)鋼支撐，并于頂、底板上各拉四根臨時(shí)鋼束，拉力為500 kN，以鎖定合攏段兩側(cè)梁部，并在跨中合攏段左右分別設(shè)置2000kN的頂推力。合攏段混凝土達(dá)85強(qiáng)度后，拆除臨時(shí)支座，放松臨時(shí)支座時(shí)重新拉至設(shè)計(jì)拉力。4、梁段懸澆時(shí)，與前段混凝土結(jié)合面應(yīng)予鑿毛，并清洗干凈，縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用搭接。5、懸臂澆筑施工時(shí)，兩端施工設(shè)備的重量要保持平衡，并注意無左右偏載，兩端澆筑混凝土進(jìn)度之差不得大于2m3。6、澆筑梁段混凝土?xí)r應(yīng)分水平層，一次整體澆筑成型，當(dāng)混凝土自流高度大于2m時(shí)，必須用溜槽或?qū)Ч茌斔?，以保證混凝土的澆筑質(zhì)量。7、施工時(shí)所有備用孔

40、道均需經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意方可使用，施工完畢后，應(yīng)對(duì)備用孔道進(jìn)行壓漿處理。8、為使主梁施工達(dá)到高質(zhì)量、高精度和高安全度，除要求混凝土強(qiáng)度達(dá)到85以后方可施加預(yù)應(yīng)力外，對(duì)已澆筑的梁段，要求通過以下四個(gè)方面的檢查校核后，方可進(jìn)行下一梁段的施工：(1) 箱梁截面各部尺寸以與中線誤差必須滿足施工規(guī)要求。(2) 混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到或超過設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)。(3) 預(yù)應(yīng)力的錨具控制應(yīng)力和鋼絞線的伸長(zhǎng)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)值。(4) 實(shí)測(cè)撓度值是否與設(shè)計(jì)值相符。9、所有直接由廠家提供的產(chǎn)品，如支座、錨具、鋼絞線、鋼筋等必須為合格產(chǎn)品，符合設(shè)計(jì)要求。2.3.4 施工階段的劃分表2-1 具體施工段劃分表施工階段號(hào)容工期(天)備注1橋墩

41、601#步驟：(1) 剛構(gòu)墩墩身施工完畢至墩頂。(2) 澆筑0號(hào)梁段。(3) 混凝土強(qiáng)度達(dá)到85后，拉預(yù)應(yīng)力索。(4) 在0梁段上對(duì)稱架設(shè)掛籃，每個(gè)掛籃按75噸考慮。2澆筑0#塊103拉0#塊預(yù)應(yīng)力鋼束， 5架設(shè)1#掛藍(lán)204澆筑1#塊32#步驟：(1) 對(duì)稱澆筑1號(hào)梁段。(2) 混凝土強(qiáng)度達(dá)到85后，拉預(yù)應(yīng)力束。5拉1#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)2#掛藍(lán)56澆筑2#塊33#步驟：(1) 往兩端移動(dòng)掛籃。(2) 對(duì)稱澆筑2號(hào)梁段。(3) 混凝土強(qiáng)度達(dá)到85后，拉預(yù)應(yīng)力束。7拉2#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)3#掛藍(lán)58澆筑3#塊34#步驟：(1) 按前步驟依次澆筑318號(hào)梁段。(2) 混凝土強(qiáng)度達(dá)到85后，拉預(yù)

42、應(yīng)力束。9拉3#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)4#掛藍(lán)510澆筑4#塊311拉4#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)5#掛藍(lán)512澆筑5#塊313拉5#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)6#掛藍(lán)514澆筑6#塊315拉6#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)7#掛藍(lán)516澆筑7#塊317拉7#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)8#掛藍(lán)518澆筑8#塊319拉8#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)9#掛藍(lán)520澆筑9#塊321拉9#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)10#掛藍(lán)522澆筑10#塊323拉10#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)11#掛藍(lán)524澆筑11#塊325拉11#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)12#掛藍(lán)526澆筑12#塊327拉12#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)13#掛藍(lán)528澆筑13#塊329拉13#塊預(yù)應(yīng)力鋼束1架設(shè)1

43、4#掛藍(lán)530澆筑14#塊331拉14#塊預(yù)應(yīng)力鋼束132架設(shè)15#掛藍(lán)533澆筑15#塊334拉15#塊預(yù)應(yīng)力鋼束135架設(shè)16#掛藍(lán)536澆筑16#塊337拉16#塊預(yù)應(yīng)力鋼束138架設(shè)17#掛藍(lán)539澆筑17#塊340拉17#塊預(yù)應(yīng)力鋼束141架設(shè)18#掛藍(lán)542澆筑18#塊343拉18#塊預(yù)應(yīng)力鋼束144橋端施工605#步驟：(1) 安裝邊支座，并現(xiàn)澆邊跨梁段(2) 6個(gè)水箱配重。(3)安裝邊跨和中跨合攏段8個(gè)吊架。(4) 澆筑邊跨合攏段。45邊跨合龍掛籃1046邊跨合龍現(xiàn)澆1047邊跨合龍拉348跨中合攏掛籃106#步驟：(1) 在中跨合攏段左右分別施加2000kN頂推力。(2)拉頂

44、底板各4根臨時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼索。(3) 澆筑合攏段梁段。(4) 混凝土強(qiáng)度達(dá)到85后，拉預(yù)應(yīng)力索。49跨中合攏現(xiàn)澆1050跨中合攏拉351撤銷掛籃57#步驟：拆除所有掛籃吊架。52工后收縮徐變608#步驟：工后60天，安裝橋面欄桿施加橋面二期荷載。53施加二期恒載3054收縮徐變3600第3章 荷載力計(jì)算3.1MIDAS軟件簡(jiǎn)介MIDAS系統(tǒng)是一套通用橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工計(jì)算系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)：1.系統(tǒng)寄托在Windows工作平臺(tái)，遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的用戶界面，充分利用Windows強(qiáng)大的軟件與設(shè)備支持特性和多任務(wù)功能。2.系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入全部采用標(biāo)準(zhǔn)的界面人機(jī)交互輸入，并提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成和編輯功能，以

45、與有效的數(shù)據(jù)糾錯(cuò)與查錯(cuò)功能，從而使得數(shù)據(jù)輸入這一繁瑣的工作得到了大大的簡(jiǎn)化。3.系統(tǒng)具有強(qiáng)大的直線橋梁、平面斜、彎和異型橋梁設(shè)計(jì)與施工計(jì)算功能，能進(jìn)行各種結(jié)構(gòu)體系的恒載與活載的線性與非線性結(jié)構(gòu)響應(yīng)計(jì)算，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的截面施工操作，能夠有效地模擬施工中采用的臨時(shí)支架和掛籃設(shè)備，能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)上下部共同作用的分析；能夠自動(dòng)對(duì)斜拉橋等帶索體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化與考慮活載效應(yīng)后估算拉索面積，并能夠自動(dòng)計(jì)算每根拉索的施工拉力；能夠自動(dòng)按照規(guī)進(jìn)行三種承載能力極限狀態(tài)組合和六種正常使用極限狀態(tài)組合(包括施工階段組合V)，并根據(jù)您的要求進(jìn)行這九種組合的配筋計(jì)算或應(yīng)力驗(yàn)算和強(qiáng)度驗(yàn)算與抗裂性驗(yàn)算；系統(tǒng)同時(shí)附有截面設(shè)計(jì)計(jì)算

46、、活載橫向分布系數(shù)計(jì)算以與基礎(chǔ)計(jì)算等模塊。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算安排在后臺(tái)進(jìn)行，從而可以隨時(shí)對(duì)項(xiàng)目的計(jì)算進(jìn)程進(jìn)行干預(yù)，包括項(xiàng)目的啟動(dòng)、停止以與設(shè)置項(xiàng)目計(jì)算的起始點(diǎn)。1.完善的輸出功能使您能隨時(shí)得到各種計(jì)算信息和計(jì)算結(jié)果，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出圖文并茂，表格、文字和圖形顯示將同時(shí)展現(xiàn)在您的眼前，并可以根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定，輸出規(guī)格化的圖形結(jié)果。2.系統(tǒng)提供的打印功能使您能夠打印出精美的文檔，本系統(tǒng)所有的文字和圖形結(jié)果可以隨時(shí)在各種打印機(jī)和繪圖儀上輸出，同時(shí)提供了打印預(yù)覽功能5。圖3-1 MIDAS邊跨單元和節(jié)點(diǎn)劃分圖圖3-2 MIDAS中跨單元和節(jié)點(diǎn)劃分圖3.2 基本參數(shù)3.2.1 計(jì)算方法恒載力計(jì)算采用MIDAS提

47、供的有限元方法計(jì)算，由于不同的施工方法所計(jì)算出來的恒載力會(huì)不一樣，所以計(jì)算時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格考慮施工階段的劃分。3.2.2 材料信息(1)混凝土本設(shè)計(jì)梁體采用C50 級(jí)混凝土，雙薄壁墩墩采用C40 級(jí)混凝土，承臺(tái)采用C30級(jí)混凝土，根據(jù)公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)JTG D62-2004第3.1 條規(guī)定6，具體材料特性見表3-1所示：表3-1 混凝土材料特性表類別材料特性C50級(jí)混凝土(梁體)C40級(jí)混凝土(墩身)C30級(jí)混凝土(承臺(tái))混凝土容重(kN/m3)26.52625.5彈性模量Ec(MPa)3.45×1043.25×1043.00×104線膨脹系數(shù)1.

48、2×10-51.2×10-51.2×10-5軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)fcd(MPa)22.418.413.8軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)ftd(MPa)1.831.651.39軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)fck(MPa)32.426.820.1軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)ftk(MPa)2.652.402.01(2)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束本設(shè)計(jì)選定的主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋為19-S15.24和21-S15.24，其拉控制應(yīng)力部分取h=0.75fpk=1395MPa，其余取h=0.72fpk=1332MPa，拉時(shí)混凝土強(qiáng)度要達(dá)到85%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力鋼束的參數(shù)指標(biāo)如下：a) 鋼束類型：部(后)。b) 單根鋼束總面積A：

49、A=0.00294 m2或0.00266m2；c) 預(yù)應(yīng)力鋼束的彈性模量Ep：Ep=1.9×105MPa；d) 預(yù)應(yīng)力鋼束的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk：fpk=1860MPa；e) 拉控制應(yīng)力h：h=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa， h=0.72fpk=1332MPa；f) 鋼筋松弛系數(shù)：0.3；g) 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)：0.25；h) 管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)：0.0015；i) 錨具變形、鋼束回縮和接縫壓縮值：0.012m；j)拉方式：超拉。3.2.3 荷載信息(1) 恒載：a) 一期恒載：程序按截面尺寸信息自動(dòng)計(jì)入；b) 二期恒載：鋪裝層取1

50、0cm厚，梁兩側(cè)設(shè)置防撞欄桿，每側(cè)取5 kN/m，可得二期恒載為： =+52=43.8 kN/m，考慮到管道的鋪設(shè)和瀝青層，故二期恒載按80kN/m計(jì)。(2)活載：汽車荷載采用公路一級(jí)荷載。(3)溫度變化的影響：本設(shè)計(jì)考慮系統(tǒng)升溫(+200C)、系統(tǒng)降溫(-200C)、梁截面升溫、梁截面降溫四種情況。根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)JTG D60-2004第4.3.10 規(guī)定：豎向日照溫差計(jì)算的溫度基數(shù)分為：梁截面升溫： T1=14，T2=5.5；梁截面降溫： T1=-7，T2=-2.7；預(yù)應(yīng)力估束階段只考慮了系統(tǒng)升溫和系統(tǒng)降溫的影響。(4)支座不均勻沉降的影響：本設(shè)計(jì)取支座不均勻沉降1cm；預(yù)應(yīng)力估束階段不考慮支座不均勻沉降的影響，同時(shí)不計(jì)水平強(qiáng)迫位移和轉(zhuǎn)角強(qiáng)迫位移。(5)收縮徐變的影響：根據(jù)公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)JTG D62-2004來考慮混凝土收縮徐變的影響，取年平均相對(duì)濕度為90%，收縮開始時(shí)的混凝土齡期為3 天。3.3恒載計(jì)算3.3.1毛截面幾何特性基于上面數(shù)據(jù)通過橋梁博士系統(tǒng)計(jì)算而得的有關(guān)結(jié)果如下表所示：表3-2毛截面幾何特性面號(hào)面積A(m2)慣性矩Ix(m4)梁高Y0(m)中性軸至梁頂