土木工程橋隧方向畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-連續(xù)梁橋

1、第1章 緒論自60年代中期在德國(guó)萊茵河上采用懸臂澆筑法建成Bendorf橋以來，懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法得到不斷改進(jìn)、完善和推廣應(yīng)用，從而使得預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋成為許多國(guó)家廣泛采用的橋型之一。我國(guó)自50年代中期開始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有40多年的歷史，比歐洲起步晚，但近對(duì)年來發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、試驗(yàn)研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車舒適等優(yōu)點(diǎn)。

2、加上這種橋型的設(shè)計(jì)施工均較成熟，施工質(zhì)量和施工工期能得到控制，成橋后養(yǎng)護(hù)工作量小。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的適用范圍一般在150m以內(nèi)，上述種種因素使得這種橋型在公路、城市和鐵路橋梁工程中得到廣泛采用。目前我國(guó)已建成的有代表性的大跨徑公路和城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋如表 1-1所示。雖然本論述的重點(diǎn)是設(shè)置支座的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，但有必要簡(jiǎn)要介紹一下由T型剛構(gòu)體系與連續(xù)梁體系結(jié)合而成，采用薄壁柔性橋墩、墩梁團(tuán)結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。這種橋型上部結(jié)構(gòu)的受彎性能與連續(xù)梁基本相同。由于墩梁固結(jié)，主墩不設(shè)支座，順橋向抗彎剛度和根橋向抗扭剛度較大，能滿足特大跨徑橋梁的受力要求，從而使得預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的跨

3、徑適用范圍從連續(xù)梁橋的150m左右，發(fā)展到300m以上。表 1-1 我國(guó)已建成的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋序號(hào)橋名主橋跨徑（m）橋址建成年份1南京長(zhǎng)江大橋二橋北汊橋90+1653+90江蘇20002六庫(kù)怒江大橋85+154+85云南19953黃浦江奉浦大橋85+1253+85上海19954常德沅水大橋84+1203+84湖南19865東明黃河公路大橋75+1207+75山東19936風(fēng)陵渡黃河大橋875+87+1147+87山西19947沙洋漢江大橋63+1116+63湖北19858珠江三橋80+110+80廣東19839宜城漢江公路大橋55+1004+55湖北199010松花江大橋59+907+5

4、9黑龍江1986連續(xù)梁橋： (lian xu liang qiao) continuous beam bridge兩跨或兩跨以上連續(xù)的梁橋，屬于超靜定體系。連續(xù)梁在恒活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減小，由此可以增大橋下凈空，節(jié)省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少，并且因?yàn)榭缰薪孛娴膹澗販p小，使得橋跨可以增大。連續(xù)梁橋是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是其主要結(jié)構(gòu)形式，它具有接縫少、剛度好、行車平順舒適等優(yōu)點(diǎn)，在30-120m跨度內(nèi)常是橋型方案比選的優(yōu)勝者。而橫張預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在T型梁、

5、箱型梁、空心板橋三座常規(guī)跨徑簡(jiǎn)支梁橋中的應(yīng)用，取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。為拓寬橫張預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍，將其應(yīng)用到更大跨度的連續(xù)梁橋中就顯得尤為必要了。主梁是連續(xù)支承在幾個(gè)橋墩上。在荷載作用時(shí)，主梁的不同截面上有的有正彎矩，有的有負(fù)彎矩，而彎矩的絕對(duì)值均較同跨徑橋的簡(jiǎn)支梁小。這樣，可節(jié)省主梁材料用量。連續(xù)梁橋通常是將35孔做成一聯(lián)，在一聯(lián)內(nèi)沒有橋面接縫，行車較為順適。連續(xù)梁橋施工時(shí)，可以先將主梁逐孔架設(shè)成簡(jiǎn)支梁然后互相連接成為連續(xù)梁。或者從墩臺(tái)上逐段懸伸加長(zhǎng)最后連接成為連續(xù)梁。近一、二十年，在架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁時(shí)，成功地采用了頂推法施工，即在橋梁一端（或兩端）路堤上逐段連續(xù)制作梁體逐段頂向

6、橋孔，使施工較為方便。連續(xù)梁橋主梁內(nèi)有正彎矩和負(fù)彎矩，構(gòu)造比較復(fù)雜。此外，連續(xù)梁橋的主梁是超靜定結(jié)構(gòu)，墩臺(tái)的不均勻沉降會(huì)引起梁體各孔內(nèi)力發(fā)生變化。因此，連續(xù)梁一般用于地基條件較好、跨徑較大的橋梁上。1966年建成的美國(guó)亞斯托利亞橋，是目前跨徑最大的鋼桁架連續(xù)梁橋，它的跨徑為376米。連續(xù)梁橋在結(jié)構(gòu)重力和汽車荷載等恒、活載作用下，主梁受彎，跨中截面承受正彎矩，中間支點(diǎn)截面承受負(fù)彎矩，通常支點(diǎn)截面負(fù)彎矩比跨中截面正彎矩大。作為超靜定結(jié)構(gòu)，溫度變化、混凝土收縮徐變、基礎(chǔ)變位以及預(yù)加力等會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力。由于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)可以有效地避免混凝土開裂，能充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的特性，促使結(jié)構(gòu)輕型化，預(yù)應(yīng)力混凝

7、土連續(xù)梁橋具有比鋼筋混凝土連續(xù)梁橋較大的跨越能力，加之它具有變形和緩、伸縮縫少、剛度大、行車平穩(wěn)、超載能力大、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，所以在近代橋梁建筑中已得到越來越多的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋適宜于修建跨徑從30m到100多m的中等跨徑和大跨徑的橋梁。我國(guó)連續(xù)梁橋的發(fā)展橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)1）主要設(shè)計(jì)規(guī)范a.1978年交通部頒布了我國(guó)第一部公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范，該規(guī)范按單一系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論編制，比以往采用的破壞階段理論規(guī)范前進(jìn)了一步。b.1985年交通部頒布了公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范，其中公路鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ023-85將單一系數(shù)改成多系數(shù)，以塑性理論為基礎(chǔ)作強(qiáng)度極限計(jì)算，以

8、彈塑性或彈性理論為基礎(chǔ)作正常使用極限計(jì)算。85規(guī)范原則上是參照1978年CEB-FIP的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，即MedelcodeforconcreteStrUctures編制的。2004年交通部頒布了公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004），04規(guī)范在85規(guī)范上加以修改和增添。c.JTK02385規(guī)范允許橋梁構(gòu)件按部分預(yù)應(yīng)力混凝土（ppc）設(shè)計(jì)。A類構(gòu)件-在短期荷載作用了截面受拉邊緣允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，但拉應(yīng)力值不超過規(guī)范中的規(guī)定限值，如有些箱梁的頂板橫向預(yù)應(yīng)力是按A類構(gòu)件設(shè)計(jì)的。B類構(gòu)件-在短期荷載作用下，截面受拉邊緣允許出現(xiàn)裂縫，即拉應(yīng)力值超過規(guī)范中的規(guī)定限值，目前在大跨徑預(yù)應(yīng)力箱梁橋設(shè)計(jì)中

9、未見采用。PPC構(gòu)件具有節(jié)約鋼材、降低造價(jià)、能減少由預(yù)應(yīng)力引起的反拱度、改善結(jié)構(gòu)受力性能等優(yōu)點(diǎn)，已在一般公路橋梁和城市橋梁工程中逐步推廣應(yīng)用。2）橋梁結(jié)構(gòu)分析專用軟件和CAD技術(shù)a.自70年代后期以來，我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)分析專用軟件和CAD技術(shù)得到大力開發(fā)和應(yīng)用。其中包括采用有限元法編制的橋梁通用綜合程序以及許多橋梁專用程序，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、計(jì)算。繪圖一體化，大大提高了計(jì)算精度和速度，特別是用于大量重復(fù)計(jì)算、局部應(yīng)力分析、設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)軟件開發(fā)和推廣應(yīng)用，適應(yīng)了我國(guó)橋梁建設(shè)高速發(fā)展的需要。b.計(jì)算機(jī)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工控制。使得成橋后的線型

10、平順，符合橋梁的縱向設(shè)計(jì)標(biāo)高；橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)能與設(shè)計(jì)計(jì)算一致。橋梁施工技術(shù) （1）在我國(guó)中小跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工中，除了最古老的支架現(xiàn)澆方法外，還采用了先簡(jiǎn)支后連續(xù)、頂推法、移動(dòng)模架逐孔澆筑法、移動(dòng)導(dǎo)梁逐孔拼裝法和梁體預(yù)制浮吊安裝法等施工技術(shù)。（3）高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼材、高標(biāo)號(hào)混凝土和大噸位預(yù)應(yīng)力錨固體系的研制開發(fā)和應(yīng)用，促進(jìn)了大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展。在80年代后期，國(guó)內(nèi)開始生產(chǎn)18edMPa的低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，加上與其配套的大噸位預(yù)應(yīng)力錢具和張拉設(shè)備的研制成功C50與C60混凝土的應(yīng)用，使得預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)輕型化，跨越能力得到很大提高。在這以前，我國(guó)大量采用16000

11、MPa5的高強(qiáng)度碳素鋼絲和與其配套的鋼質(zhì)錐形錨（即F式錨具）這種錨具的張拉噸位小使用時(shí)的控制張拉力僅565kN，每張拉 10kN預(yù)應(yīng)力需要的布柬面積約為 0.255cm2kN;若采用 j15.212型錨具張拉10kN預(yù)應(yīng)力所需的布 束面積約為0.096 cm2kN；采用j15.222型的錨具時(shí)，張拉10kN預(yù)應(yīng)力所需的布柬面積約為 0.067cm2kN。三者的比例為 1：0.38：0.26，由此可以看到，采用大噸位預(yù)應(yīng)錨具體系后，使得預(yù)應(yīng)力箱梁布柬范圍內(nèi)的頂板、腹板和底板尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)由原來的布柬控制改為受力控制和按構(gòu)造要求控制，這樣，大大減小百箱梁斷面的尺寸，減輕了上部結(jié)構(gòu)的自重。箱梁混凝土及

12、鋼絞線的用量能夠大大減少，從而使得預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更趨合理、經(jīng)濟(jì)。若采用以往的鋼質(zhì)錐形錨具，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的跨越能力大多在100m左右。隨著1860MPa鋼絞線和大噸位預(yù)應(yīng)力錨固體系的應(yīng)用，建橋施工技術(shù)的發(fā)展，目前，我國(guó)連續(xù)梁橋的最大跨徑已達(dá)165。連續(xù)劇構(gòu)橋的最大跨徑達(dá)到270。，從而使得我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。本設(shè)計(jì)對(duì)連續(xù)梁橋的研究本設(shè)計(jì)通過計(jì)算機(jī)橋梁軟件Midas/Civil建立三跨連續(xù)梁橋模型。模擬了連續(xù)梁橋的施工階段和使用階段的內(nèi)力情況、變形情況、混泥土的收縮和徐變等。通過計(jì)算機(jī)軟件的模擬，得出了估算預(yù)應(yīng)力筋的估算依據(jù)。根據(jù)公路混泥土及預(yù)應(yīng)力混泥土橋涵

13、設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D622004上的相關(guān)規(guī)范，對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力筋的估算及對(duì)配筋后的橋梁正截面抗裂和抗彎的驗(yàn)算。第2章 方案比選安全橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來交通量增長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。適用性橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來交通量增長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。舒適與安全性現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動(dòng)與沖擊。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性

14、和耐久性。經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。先進(jìn)性橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。美觀一座橋梁，尤其是座落于城市的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的裝飾。 有利環(huán)保橋梁的設(shè)計(jì)，應(yīng)該不破壞橋位周圍的環(huán)境，對(duì)于穿過重要生態(tài)區(qū)，重要的文化古鎮(zhèn)等的橋梁，應(yīng)該考慮橋梁對(duì)環(huán)境的影響。以保證橋梁對(duì)環(huán)境的影響降至最低。簡(jiǎn)支T型梁橋簡(jiǎn)支T型梁橋在我國(guó)公路上修建最多，早在50

15、、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，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5Om跨徑，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(shì)為：采用高強(qiáng)、低松弛鋼絞線群錨：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，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

16、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)。預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁有結(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)。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形梁采用全預(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(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.預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支或“準(zhǔn)連續(xù)”T形梁，建議由交通行業(yè)主管部門組織編制一套適用的標(biāo)準(zhǔn)圖。預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋箱形截面能適應(yīng)各種使用條件，特別適合于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、變寬度橋

17、。因?yàn)榍豆淘谙淞荷系膽冶郯?，其長(zhǎng)度可以較大幅度變化，并且腹板間距也能放大；箱梁有較大的抗扭剛度，因此，箱梁能在獨(dú)柱支墩上建成彎斜橋；箱梁容許有最大細(xì)長(zhǎng)度；應(yīng)力值g+p較低，重心軸不偏一邊，同T形梁相比徐變變形較小。箱梁截面有單箱單室、單箱雙室（或多室），早期為矩形箱，逐漸發(fā)展成斜腰板的梯形箱。箱梁橋可以是變高度，也可以是等高度。從美觀上看，有較大主孔和邊孔的三跨箱梁橋，用變高度箱梁是較美觀的；多跨橋（三跨以上）用等高箱梁具有較好的外觀效果。隨著交通量的快速增長(zhǎng)，車速提高，人們出行希望有快速、舒適的交通條件，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋能適應(yīng)這一需要。它具有橋面接縫少、梁高小、剛度大、整體性強(qiáng)，外形美

18、觀，便于養(yǎng)護(hù)等。70年代我國(guó)公路上開始修建連續(xù)箱梁橋，到目前為止我國(guó)已建成了多座連續(xù)箱梁橋，如一聯(lián)長(zhǎng)度1340m的錢塘江第二大橋（公路橋）和跨高集海峽、全長(zhǎng)2070m的廈門大橋等。連續(xù)箱梁橋的施工方法多種多樣，只能因時(shí)因地，根據(jù)安全經(jīng)濟(jì)、保證質(zhì)量、降低造價(jià)、縮短工期等方面因素綜合考慮選擇。一般常用的方法有：立支架就地現(xiàn)澆、預(yù)制拼裝（可以整孔、分段串聯(lián)）、懸臂澆筑、頂推、用滑模逐跨現(xiàn)澆施工等。預(yù)應(yīng)力鋼束采用鋼絞線，可以分段或連續(xù)配束，一般采用大噸位群錨。為了減輕箱梁自重，可以采用體外預(yù)應(yīng)力鋼束。由于連續(xù)箱梁在構(gòu)造、施工和使用上的優(yōu)點(diǎn)，近年來建成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋較多。其發(fā)展趨勢(shì)為：減輕結(jié)構(gòu)自

19、重，采用高標(biāo)號(hào)混凝土4060號(hào)；隨著建筑材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展，其跨徑增大，葡萄牙已建成250m的連續(xù)箱梁橋，超過這一跨徑，也不是太經(jīng)濟(jì)的。大跨徑連續(xù)箱粱要采用大噸位支座，如南京二橋北汊橋165m變截面連續(xù)箱梁，盆式橡膠支座噸位達(dá)65O0kN.這種樣大噸位支座性能如何？將來如何更換等一系列問題有待研究。我國(guó)公路橋梁在100m以上多采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。中等跨徑的預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，如跨徑408Om，一般用于特大型橋梁引橋、高速公路和城市道路的跨線橋以及通航凈空要求不太高的跨河橋。連續(xù)剛構(gòu)橋連續(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年中期開始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)

20、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。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(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，我

21、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(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，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(shí)應(yīng)考慮選擇斜拉橋或別的橋型。根據(jù)所給橋位地形和設(shè)計(jì)要求，初步設(shè)計(jì)了三種可選方案。其立面布置如下： 預(yù)

22、應(yīng)力混泥土簡(jiǎn)支T梁橋圖 2-1 簡(jiǎn)支梁橋立面布置圖（單位m） 預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋圖 2-2 連續(xù)剛構(gòu)橋立面布置圖（單位m） 預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋 圖 2-3 連續(xù)梁橋立面布置圖（單位m） 預(yù)應(yīng)力混泥土簡(jiǎn)支T梁橋方案預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋在垂直作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力而無水平推力。其結(jié)構(gòu)造型靈活，剛度較大。但其跨徑較??；且簡(jiǎn)直梁梁高較大，與城市的景觀不協(xié)調(diào)。 預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋方案行車平順，通暢，安全，可滿足交通運(yùn)輸要求，施工技術(shù)成熟，易保證工程質(zhì)量，橋下凈空大，可滿足通航要求，屬有推力體系，對(duì)地基要求比連續(xù)梁高，此處地勢(shì)平緩，地質(zhì)條件不好，跨徑大，墩高小，溫度，混凝土收縮產(chǎn)生較大位移，對(duì)橋墩不利。一般

23、做成薄壁墩，墩的剛度小，難以承受船舶撞擊，但此處不通航，對(duì)橋墩有利，因墩梁固結(jié)墩處可承受較大彎矩，梁高可做薄，基礎(chǔ)沉降對(duì)結(jié)構(gòu)影響大。無須支座，節(jié)省大型支座費(fèi)用，其他于連續(xù)梁基本相同，墩梁固結(jié)作用可降低梁高，使梁看來更纖巧。 預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋方案預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋：伸縮縫少，結(jié)構(gòu)剛度大，變性小，動(dòng)力性能好，主梁性能好，主梁變形撓曲線平緩，行車平順，通暢，安全，可滿足交通運(yùn)輸要求，且施工簡(jiǎn)單，但工期長(zhǎng)。技術(shù)成熟，計(jì)算簡(jiǎn)單，施工方法簡(jiǎn)單，質(zhì)量好，整體性好，剛度大，可保證工程本身安全，同時(shí)行車性能良好，可保證司機(jī)正常行車，滿足交通運(yùn)輸安全要求。施工技術(shù)成熟，方法簡(jiǎn)單，易掌握，需要的機(jī)具少，無需大型設(shè)備

24、，可充分降低施工成本，所用材料普通，價(jià)格低，成橋后養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，需要大型支座，需較多預(yù)應(yīng)力鋼筋，基礎(chǔ)施工復(fù)雜。形勢(shì)簡(jiǎn)單，造型單一。最終選擇經(jīng)過上述的方案比選，最終選擇的橋型為三跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋方案。根據(jù)規(guī)范及施工技術(shù)要求，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的邊跨與主跨比選用是否恰當(dāng)直接影響到結(jié)構(gòu)受力的合理性。若邊跨太大，則邊跨支架現(xiàn)澆梁段長(zhǎng)度偏長(zhǎng)，施工時(shí)要防止支架不均勻沉降。邊路一長(zhǎng)其整體剛度偏小，在恒載與活載作用下，現(xiàn)澆段會(huì)出現(xiàn)較大的主拉應(yīng)力，容易發(fā)生混凝土開裂；當(dāng)在邊跨加載時(shí)對(duì)中跨箱梁的受力不利。若邊跨與中跨之比過小，則邊跨支點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)反力，使得邊墩與邊跨受力不合理。 在連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)中，一般可以通過調(diào)

25、整各跨的剛度即合理取用相鄰跨長(zhǎng)的不同比值來調(diào)整各截面的內(nèi)力，以滿足設(shè)計(jì)的要求。對(duì)中小跨徑的連續(xù)梁橋而言，邊跨與主跨比一般取用0.50.8，這樣可以使中跨跨中不致產(chǎn)生異號(hào)彎矩，邊墩支點(diǎn)也不會(huì)出現(xiàn)負(fù)反力。對(duì)采用滿堂支架施工的連續(xù)梁橋，這跨取中跨長(zhǎng)度的7080是經(jīng)濟(jì)合理的。但對(duì)采用掛籃懸臂澆筑法施工的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋而言，邊跨總有一段需采用支架現(xiàn)澆。為使連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化較合理和減少支架長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)時(shí)邊跨長(zhǎng)度一般選用中跨長(zhǎng)度的65左右為宜。結(jié)合國(guó)內(nèi)外部分大跨徑連續(xù)梁橋的工程實(shí)踐，作者建議邊跨與中跨的長(zhǎng)度比一般控制在0.550.65。根據(jù)上面的要求，及方案比選，最終選定方案為：85+130+8

26、5三跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋。其具體的橋型方案的立面布置圖如圖 2-4所示。 圖 2-4連續(xù)梁橋方案立面布置圖（單位cm）第3章 截面尺寸確定3.1 方案簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)題目為：85+130+85預(yù)應(yīng)力混泥土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)橋型：預(yù)應(yīng)力混泥土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)及材料（1）孔跨布置：85m+130m +85m三跨公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋； （2）公路等級(jí)：一級(jí)公路（3）設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路I級(jí)車道荷載（4）橋面坡度：不設(shè)縱坡，橫坡為1.52.0； （5）橋面：四車道，橋面寬， 凈27m+20.5m（防撞欄）+1.6m (中間隔離帶) （6）施工方法：主梁懸臂澆注分段對(duì)稱平衡施工； （7）材料：混凝土等級(jí)：梁體為C5

27、0級(jí)，墩為C40級(jí)；鋼材：縱向和橫向預(yù)應(yīng)力筋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，其單根公稱直徑為j15.24，初定鋼絞線張拉控制應(yīng)力為k=0.75Ryb；豎向預(yù)應(yīng)力筋為j32精軋螺紋鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為750MPa。普通鋼筋采用、級(jí)鋼筋；（8）錨具：縱向預(yù)應(yīng)力筋采用OVM15型錨具，豎向預(yù)應(yīng)力筋采用YGM錨具，預(yù)應(yīng)力管道均按金屬波紋管成孔設(shè)計(jì)；（9）上部構(gòu)造設(shè)計(jì)，梁體為單箱單室的箱梁截面，梁底下緣按二次拋物線規(guī)律變化；（10）狀態(tài)施工采用掛籃懸臂對(duì)稱澆注，中跨及邊跨合龍段采用吊模澆注，掛籃自重施工荷載控制在320噸以內(nèi)；（11）不考慮橋下通航的要求，不考慮其它特種荷載等等，本設(shè)計(jì)不包括墩底承臺(tái)以下部分的設(shè)計(jì)。

28、設(shè)計(jì)依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ B01-2003）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ D61-2005）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）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 041-2000）截面形式圖 3-1 連續(xù)梁橋主要截面圖（單位cm）立面形式圖 3-2連續(xù)梁橋左半跨立面布置圖（單位cm）圖 3-3連續(xù)梁橋右半跨立面布置圖（單位cm）箱形梁由頂板，底板，腹板等各部分組成薄壁截面梁，它的橫截面細(xì)部尺寸擬定如下：1）.頂板、底板箱形截面的頂板和底板是箱梁承受正負(fù)彎矩的主要工作部位因此，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JT_GD60-

29、2004規(guī)定箱梁截面頂板和腹板相接處應(yīng)設(shè)置承托，底板和腹板相接處應(yīng)設(shè)置倒角，必要時(shí)可設(shè)置承托。箱形截面的頂板和底板中部厚度不應(yīng)小于板凈跨徑的1/30，且不應(yīng)小于200mm。連續(xù)梁箱梁中，底板厚度隨著箱梁負(fù)彎矩的增大而逐漸加厚至墩頂處，以適應(yīng)受壓要求。因此箱梁底部底板厚度一般是墩頂梁高的1/101/12.一般預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁中跨中或懸臂端底板厚度主要取決于底板內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋的需要。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁跨中底板，板內(nèi)需配置一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力束筋與普通鋼筋，此時(shí)底板的 厚度一般在200250mm。頂板厚度主要取決于板凈跨徑經(jīng)驗(yàn)公式為=L/36+100 (mm) (3-1)確定箱形截面頂板厚度除了滿足

30、橋面橫向彎矩的要求外，還要滿足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的要求。綜上所述，取跨中截面頂板厚度為280mm,底板厚度為260mm,取支點(diǎn)處頂板厚度為280mm,底板厚度為720mm。2）箱梁腹板 腹板主要是承受截面的剪應(yīng)力，主拉應(yīng)力?？缰懈拱搴穸鹊倪x定，主要取決于布置預(yù)應(yīng)力筋和澆注混凝土必要的間隙等構(gòu)造要求。一般情況下可按以下原則選用：腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，可取20cm；腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，可取2530cm；腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋錨固頭時(shí)，取35cm。為滿足支點(diǎn)較大剪應(yīng)力要求，墩上或靠近橋墩的箱梁根部腹板需加厚到3060cm，特殊情況可達(dá)100cm。大跨度橋腹板應(yīng)采用變厚度形式，從跨中向支點(diǎn)分段線形逐步加厚，變

31、厚段一般為一個(gè)節(jié)段。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。根據(jù)以往取值經(jīng)驗(yàn)，為了滿足預(yù)應(yīng)力束筋管道布置及錨固的需要，本設(shè)計(jì)中，根據(jù)箱室的外形設(shè)置了墩頂處寬175mm，高350mm的上部梗腋，而下部采用1：3的梗腋；跨中處設(shè)置了寬為1750mm，高為375mm的上部梗腋，下部采用與墩頂相同的梗腋。腹板厚度無變化，均為600mm。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

32、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(duì)內(nèi)力的影響較小，在內(nèi)力計(jì)算中也可不作考慮。4）. 預(yù)應(yīng)力筋的布置a.縱向主筋的布置方式 縱向主筋常采用鋼絞線或鋼絲束，布置方式有：連續(xù)配筋、分段配筋、逐段接長(zhǎng)力筋、體外布筋等幾種方式。 （1）連續(xù)配筋 采用就地澆筑施工的連續(xù)梁，其縱向力筋可以按照橋梁各部位的受力要求進(jìn)行連續(xù)配束。通常力筋的重心線為二次拋物線組合而成的軌跡。邊跨和中跨都由多段拋物線組成，而正反曲線間有反彎點(diǎn)。力筋的具體布置可考慮在支點(diǎn)附近分別由負(fù)彎矩

33、區(qū)轉(zhuǎn)向正彎矩區(qū)，雖然從抗彎的角度上看稍有削弱，但對(duì)支點(diǎn)附近各截面抗剪能力卻有較大的提高。 （2）分段配筋 分段配筋是懸臂施工和簡(jiǎn)支連續(xù)施工的連續(xù)梁最常用的配筋方式。懸臂施工的連續(xù)梁橋，是從墩頂開始向左右對(duì)稱懸臂施工，為了能支承梁體自重和施工 荷載，需在懸臂施工時(shí)預(yù)加應(yīng)力。在體系轉(zhuǎn)換時(shí)再?gòu)埨龔澗亓畈⒀a(bǔ)充其他在使用階段所 需要的力筋，這部分力筋又稱二次張拉力筋或后期力筋。圖 3-3給出懸臂施工連續(xù)梁橋力筋的一般構(gòu)造，其中實(shí)線筋為在施工過程中張拉的力筋，虛線筋是在體系轉(zhuǎn)換時(shí)張拉的后期力筋。力筋在截面上成對(duì)稱布置，并盡量安排在腹板附近，力筋數(shù)量較多時(shí)可分層布置。一般來說，先錨固下層力筋，后錨固上層

34、力筋。力筋分有直筋和彎筋，根據(jù)結(jié)構(gòu)各部位彎矩和剪力的要求確定數(shù)量，其中彎筋均通過腹板下彎錨固。當(dāng)屬非腹板位置的力筋需要進(jìn)入腹板彎曲時(shí)，首先進(jìn)行平彎至腹板位置，然后在腹板平面內(nèi)豎彎，力筋的彎起半徑和彎起角按規(guī)范和有關(guān)資料確定。圖 3-4 懸臂施工連續(xù)梁分段配筋示意圖(3)逐段接長(zhǎng)力筋采用頂推法施工的連續(xù)梁橋，頂推施工階段與使用階段梁的受力狀況差異較大， 為照顧兩個(gè)階段的受力需要，鋼束常分前期張拉力筋和后期張拉力筋。在施工過程中，箱梁的每一截面均會(huì)出現(xiàn)最大的正、負(fù)彎矩，前期筋為頂推施工需要而設(shè)置，通常在截面的上、下緣配置直線筋。又因?yàn)轫斖品ㄊ┕さ某绦蚴侵鸲晤A(yù)制，逐段頂推，分段張拉力筋，為了既要滿足

35、節(jié)段所需力筋數(shù)量，又要方便施工，采用力筋接長(zhǎng)張拉是很合宜的。力筋接長(zhǎng)使用連接器，力筋的長(zhǎng)度選取兩個(gè)梁段的長(zhǎng)度，每個(gè)施工面上有半數(shù)力筋通過，半數(shù)力筋需進(jìn)行接長(zhǎng)，間隔排列連接器，這樣可以減少連接器的數(shù)量，改善主梁受力，節(jié)省鋼材，簡(jiǎn)化施工。(4）體外布筋 體外布筋是將力筋設(shè)置在主梁截面以外的箱內(nèi)，利用橫隔梁、轉(zhuǎn)向塊等結(jié)構(gòu)物對(duì)梁施加預(yù)應(yīng)力。體外布筋不削弱主梁截面，不需預(yù)留孔道，預(yù)制節(jié)段的拼裝可采用干縫結(jié)合，施工方便迅速和便于更換。體外布筋對(duì)力筋、結(jié)構(gòu)及管道防護(hù)設(shè)施要求都較高，結(jié)構(gòu)的極限承載能力降低、耐疲勞及耐腐蝕性較差。體外布筋在我國(guó)尚待試驗(yàn)研究和使用，但在橋梁加固方面已有先例。 綜上所述，預(yù)應(yīng)力混凝

36、土連續(xù)梁橋的主筋布置是多種多樣的，它與所運(yùn)用的施工方法有密切的關(guān)系。不同的施工方法要求不同的力筋布置，而力筋的數(shù)量則取決于結(jié)構(gòu)的受力使用階段和施工階段的綜合考慮。b.橫向和豎向布筋 在設(shè)計(jì)中，有時(shí)需要對(duì)結(jié)構(gòu)施加橫向和豎向預(yù)應(yīng)力，橫向預(yù)應(yīng)力可加強(qiáng)橋梁的橫向聯(lián)系，增加懸臂板的抗彎能力。而豎向施加預(yù)應(yīng)力主要作用是提高截面的抗剪能力。 橫向預(yù)應(yīng)力一般施加在橫隔梁內(nèi)或截面的頂板內(nèi)，豎向預(yù)應(yīng)力筋布置在截面的腹板內(nèi)。橫向和豎向的預(yù)應(yīng)力筋都比較短，直筋常采用鋼絞線、鋼絲束，也可選用精軋螺紋鋼筋，在預(yù)留孔道內(nèi)按后張法工藝施工。5）. 支座本橋支座全部采用成品板式橡膠支座，主橋選用GYZF430054（NR）型天

37、然橡膠支座，引橋采用GJZ300400(CR)氯丁橡膠支座。綜上所述，主橋上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力變截面箱梁，頂板厚取30cm；底板厚度由墩跨中260cm厚按線性逐漸過渡至墩頂720cm厚；梁高按二次拋物線變化，以滿足受力及橋梁線形上的需要。第4章 內(nèi)力計(jì)算 概述按照桿系程序分析的原理，遵循結(jié)構(gòu)離散化的原則。全橋以下原則在適當(dāng)位置劃分節(jié)點(diǎn)：1）桿件的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和截面的變化點(diǎn)；2）施工分界點(diǎn)、邊界處及支座處；3）需驗(yàn)算或求位移的截面處；4）當(dāng)出現(xiàn)位移不連續(xù)的情況時(shí)，例如相鄰兩單元以鉸接形式相連（轉(zhuǎn)角不連續(xù)），可在鉸接處設(shè)置兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，利用主從約束考慮該連接方式。本設(shè)計(jì)的單元?jiǎng)澐?，每一個(gè)施工階段自然劃分為一個(gè)

38、單元。這樣便于模擬施工過程，而且這些截面正是需要驗(yàn)算的截面。另外，在墩頂、跨中和一些構(gòu)造變化位置相應(yīng)增設(shè)了幾個(gè)單元。這樣整個(gè)主橋劃分成66個(gè)單元，67個(gè)截面，如圖 4-1所示。（橋墩未計(jì)）圖 4-1 橋梁段的劃分（cm） 建立有限元計(jì)算模型本設(shè)計(jì)利用Midas/Civil橋梁計(jì)算軟件建立連續(xù)梁橋模型。1).定義材料和截面。本橋設(shè)計(jì)選用的材料：混泥土：主梁：C50 橋墩：C40鋼材：縱向和橫向預(yù)應(yīng)力筋：高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，其單根公稱直徑為j，初定鋼絞線張拉控制應(yīng)力為kyb。豎向預(yù)應(yīng)力筋：j32精軋螺紋鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為750MPa。普通鋼筋：、級(jí)鋼筋。設(shè)計(jì)截面：支座截面：如圖 4-2所示。圖 4-

39、2支座截面尺寸（單位cm） 跨中截面：如圖 4-3圖 4-3 跨中截面尺寸（單位cm） 根據(jù)上面定義的材料和截面尺寸，在Midas軟件中定義材料及輸入截面數(shù)據(jù)。2).建立結(jié)構(gòu)模型。a.利用先建立節(jié)點(diǎn)，再由節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展為單元的順序建立結(jié)構(gòu)模型。此時(shí)為跨中等截面的結(jié)構(gòu)模型。b.定義變截面組。c.匹配變截面組的相應(yīng)單元。Y方向按二次線性變化。d.最后生成本設(shè)計(jì)的變截面立面圖。如圖 4-4所示。圖 4-4 模型立面圖3).定義并建立結(jié)構(gòu)群。因?yàn)樵谑┕るA段構(gòu)件的安裝和拆除是通過結(jié)構(gòu)群的接活和鈍化來完成的，所以 應(yīng)該將同時(shí)施工的單元分別定義為結(jié)構(gòu)群。具體的結(jié)構(gòu)組分配單元如表 4-1所示。表 4-1 結(jié)構(gòu)組分配

40、單元表結(jié)構(gòu)組名稱節(jié)點(diǎn)數(shù)分配單元號(hào)長(zhǎng)度（m）零號(hào)塊1617to2014懸臂段一1416，214.752懸臂段一2415,224.752懸臂段一3414,234.752懸臂段一4413,244.752懸臂段一5412,254.752懸臂段一6411,264.752懸臂段一7410,274.752懸臂段一849,284.752懸臂段一948,294.752懸臂段一1047,304.752懸臂段一1146,314.752懸臂段一1245,324.752滿堂支撐一81to319零號(hào)塊2650to5314懸臂段二1449,544.752懸臂段二2448,554.752懸臂段二3447,564.752懸臂段

41、二4446,574.752懸臂段二5445,584.752懸臂段二6444,594.752懸臂段二7443,604.752懸臂段二8442,6152懸臂段二9441,624.752懸臂段二10440,634.752懸臂段二11439,644.752懸臂段二12438,654.752滿堂支撐二834to3619合龍段一242合龍段二2372合龍段三333,66124).定義并建立邊界群。 在施工階段分析中，單元、荷載、邊界條件等所有信息都是以群的概念出現(xiàn)，通過激活和鈍化群來建立各施工階段。所以首先應(yīng)建立邊界群，并在每個(gè)邊界群里定義相應(yīng)的邊界條件。a.跨中臨時(shí)錨固。其具體的邊界條件如圖 4-5所示

42、。b.邊跨臨時(shí)錨固。其具體邊界條件如圖 4-6所示。c.邊跨滑動(dòng)支座。其具體邊界條件如圖 4-7所示。支座。其具體邊界條件如圖 4-8所示。圖 4-5 跨中臨時(shí)錨固圖 4-6 邊跨臨時(shí)錨固圖 4-7 邊跨滑動(dòng)支座圖 4-8 跨中合龍支座5).定義荷載群。施工階段荷載有結(jié)構(gòu)自重、鋼束的預(yù)應(yīng)力荷載、掛藍(lán)自重、混凝土濕重等四種。當(dāng)激活結(jié)構(gòu)自重時(shí)，程序?qū)⒆詣?dòng)考慮已激活的結(jié)構(gòu)群的自重。除了自重以外的其他三種荷載在各個(gè)施工階段要分別輸入。本設(shè)計(jì)考慮了三種施工階段荷載：結(jié)構(gòu)自重掛藍(lán)自重預(yù)應(yīng)力荷載將上面三種施工階段荷載在Midas軟件中定義為施工階段荷載，如圖 4-9所示。圖 4-9 靜力荷載工況 在荷載組里

43、建立荷載群，與靜力荷載工況一一對(duì)應(yīng)。如圖 4-10所示。 圖 4-10 荷載組的建立6).輸入荷載。輸入掛藍(lán)自重，將掛藍(lán)荷載一一對(duì)應(yīng)的輸入Midas/Civil軟件中的各施工階段。其掛藍(lán)荷載為單元自重加上掛藍(lán)的自重800kN。將掛藍(lán)荷載當(dāng)著節(jié)點(diǎn)荷載加在模型上。輸入結(jié)構(gòu)自重。定義結(jié)構(gòu)自重以后，將其施加在施工階段CS1，其它施工階段的結(jié)構(gòu)自重將由程序自動(dòng)加載。7).布置預(yù)應(yīng)力鋼束。在主菜單中：荷載預(yù)應(yīng)力荷載鋼束布置情況添加。輸入每條鋼筋的坐標(biāo)、下彎半徑、插入點(diǎn)等。最后鋼筋布置圖如圖 4-11所示。圖 4-11 鋼束布置圖(左半跨)8).張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。在主菜單中：荷載預(yù)應(yīng)力荷載鋼束預(yù)應(yīng)力荷載。將每

44、根鋼束配合每個(gè)鋼束荷載組。具體張拉情況如圖 4-12所示。圖 4-12 預(yù)應(yīng)力張拉9).定義時(shí)間依存性材料特性值并連接。建立了上部混泥土結(jié)構(gòu)的模型之后，就定義各截面的混泥土材料時(shí)間的依存特性（強(qiáng)度發(fā)展曲線、徐變系數(shù)、干縮系數(shù)）。根據(jù)道橋設(shè)計(jì)規(guī)范和CEB-FIP的規(guī)定，當(dāng)構(gòu)件的尺寸不同時(shí)混泥土的徐變系數(shù)和干縮系數(shù)將不同。因此為了在分析時(shí)能正確考慮材料的時(shí)間依存特性，必須分別計(jì)算各構(gòu)件的材料時(shí)間特性。Midas/Civil根據(jù)各單元的材齡自動(dòng)計(jì)算材齡的時(shí)間特性。使用“修改單元依存材料特性值”功能可以生成符合CEB-EIP規(guī)定的材齡時(shí)間依存特性以及與此相對(duì)應(yīng)的材料，并能自動(dòng)賦予各自相關(guān)單元以該材料特

45、性值。具體操作如圖 4-13所示。圖 4-13 材料時(shí)間依存特性10).運(yùn)行。當(dāng)結(jié)構(gòu)建模和施工階段的構(gòu)成以及分析選項(xiàng)均結(jié)束后，開始運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析。11).確認(rèn)分析結(jié)果。確認(rèn)施工階段分析結(jié)果的方法有兩種：確認(rèn)所有構(gòu)件在指定施工階段的應(yīng)力以及位移的方法。確認(rèn)指定單元在各施工階段的應(yīng)力及位移的變化的方法。具體操作是：主菜單結(jié)果內(nèi)力（位移、內(nèi)力等）。主梁施工方法及注意事項(xiàng)主梁施工方法采用對(duì)稱懸臂施工方法。采用自重為800Kn/m的掛藍(lán)對(duì)稱懸臂施工。在主梁的施工過程中，在橋墩修好后，首先施工零號(hào)塊。待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆模，再將零號(hào)塊與橋墩臨時(shí)固結(jié)，為懸臂施工做好準(zhǔn)備。在懸臂施工過程中，盡量使懸臂兩端的加載對(duì)

46、稱，以免在懸臂兩端產(chǎn)生不平衡內(nèi)力。在整個(gè)施工過程中，應(yīng)注意施工監(jiān)測(cè)和控制。施工階段的劃分本橋梁設(shè)計(jì)的施工階段分為橋墩和零號(hào)塊的施工、橋梁段112的施工、合攏段13的施工等16個(gè)施工階段。按施工階段施工個(gè)橋梁段后，再按橋梁支座跨中順序施工合攏段，即可完成整個(gè)橋梁的施工。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)為連續(xù)梁橋，所以在施工過程有結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換。故在施工過程中一定要注意支座的替換以及支座替換橋梁穩(wěn)定的問題。各施工階段詳見圖 4-14和表 4-2。圖 4-14 施工順序圖（單位cm）表 4-2 具體施工階段劃分及施工項(xiàng)目施工階段號(hào)施工項(xiàng)目施工階段號(hào)施工項(xiàng)目施工階段號(hào)施工項(xiàng)目階段1施工零號(hào)塊階段7橋梁段6階段13橋梁段12

47、階段2橋梁段1階段8橋梁段7階段14滿堂段及合攏段1階段3橋梁段2階段9橋梁段8階段15合攏段2階段4橋梁段3階段10橋梁段9階段16合攏段3階段5橋梁段4階段11橋梁段10階段17布二期橋面鋪裝階段6橋梁段5階段12橋梁段11階段18全橋施工完成施工階段內(nèi)力圖，如圖 4-15所示。圖 4-15 最大懸臂段內(nèi)力圖 ，如圖 4-16所示。圖 4-16 邊跨合龍階段內(nèi)力圖，如圖 4-17所示圖 4-17 中跨合攏段內(nèi)力圖，如圖 4-18所示。圖 4-18 橋面鋪裝階段內(nèi)力圖計(jì)算方法本設(shè)計(jì)的內(nèi)力計(jì)算均采用Midas橋梁計(jì)算軟件計(jì)算。由Midas軟件中的施工階段荷載模擬施工階段和使用階段的作用。由Mi

48、das建立的85+130+85的連續(xù)梁橋的模型中?？梢蕴岢鰳蛄焊鱾€(gè)單元的自重（見表 4-3）。再在自重的基礎(chǔ)上加上掛藍(lán)荷載800KN，以節(jié)點(diǎn)荷載加載在橋梁模型中，具體的加載模型詳見圖 4-18。表 4-3 各單元長(zhǎng)度及重量單元號(hào)容重(kN/m3)長(zhǎng)度(m)重量(kN)12.50E+016.33E+001.93E+0322.50E+016.33E+001.93E+0332.50E+016.33E+001.93E+0342.50E+012.00E+006.09E+0252.50E+014.75E+001.45E+0362.50E+014.75E+001.47E+0372.50E+014.75E+0

49、01.50E+0382.50E+014.75E+001.54E+0392.50E+014.75E+001.60E+03102.50E+014.75E+001.67E+03112.50E+014.75E+001.76E+03122.50E+014.75E+001.87E+03132.50E+014.75E+001.99E+03142.50E+014.75E+002.12E+03152.50E+014.75E+002.27E+03162.50E+014.75E+002.44E+03172.50E+014.00E+002.12E+03182.50E+013.00E+001.59E+03192.50E

50、+013.00E+001.59E+03202.50E+014.00E+002.12E+03212.50E+014.75E+002.44E+03222.50E+014.75E+002.27E+03232.50E+014.75E+002.12E+03242.50E+014.75E+001.99E+03252.50E+014.75E+001.87E+03262.50E+014.75E+001.76E+03272.50E+014.75E+001.67E+03282.50E+014.75E+001.60E+03292.50E+014.75E+001.54E+03302.50E+014.75E+001.5

51、0E+03312.50E+014.75E+001.47E+03322.50E+014.75E+001.45E+03332.50E+011.00E+003.05E+02圖 4-19 節(jié)點(diǎn)荷載加載詳圖一期恒載作用下的彎矩圖圖 4-20 恒載最大彎矩圖圖 4-21 恒載加最小彎矩圖圖 4-22 恒載總彎矩圖恒載作用下的單元內(nèi)力表表 4-4 恒載作用下的單元內(nèi)力表單元號(hào)位置Mmax(kN*m)Mmin(kN*m)1I1002I23I34I45I56I67I78I89I910I1011I1112I1213I1314I1415I1516I1617I1718I1819I1920I2021I2122I2223

52、I2324I2425I2526I2627I2728I2829I2930I3031I3132I3233I33荷載橫向折減系數(shù)根據(jù)規(guī)范規(guī)定：多車道橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮多車道折減。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)等于或大于2時(shí)，由汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)按表 4-4規(guī)定的多車道折減系數(shù)進(jìn)行折減，但折減后的效應(yīng)不得小于兩設(shè)計(jì)車道的荷載效應(yīng)。表 4-5 橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)橋面寬度W（m）橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)車輛單向行駛時(shí)車輛雙向行駛時(shí) W17.0W6.0W210.5W314.0W14.0W4表 4-6 荷載橫向折減系數(shù)橫向布置設(shè)計(jì)車道數(shù)（條）234橫向折減系數(shù)1汽車沖擊系數(shù)汽車荷載沖擊力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：1.鋼橋、鋼筋混泥土及預(yù)應(yīng)

53、力混泥土橋、圬工拱橋等上部構(gòu)造和鋼支座、板式橡膠支座、盆式橡膠支座及鋼筋混泥土柱式墩臺(tái)，應(yīng)計(jì)算汽車的沖擊作用。2.填料厚度（包括路面厚度）等于或大于的拱橋、涵洞以及重力式墩臺(tái)不計(jì)沖擊力。3.支座的沖擊力，應(yīng)按相應(yīng)的橋梁取用。4.汽車荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載乘以沖擊系數(shù)u.。5.沖擊系數(shù)u可以按下式計(jì)算： 當(dāng)ff式中：f-結(jié)構(gòu)基頻（Hz） 活載內(nèi)力計(jì)算表本設(shè)計(jì)由Midas/Civil軟件建模，在結(jié)構(gòu)分析結(jié)果中直接提出移動(dòng)荷載最大的內(nèi)力值（見表4-6）和移動(dòng)荷載最小內(nèi)力值（見表4-7）.表 4-7 移動(dòng)荷載最大內(nèi)力值單元荷載位置軸向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)彎矩-y(kN*m)彎

54、矩-z(kN*m)1移動(dòng)荷載(最大)I1002移動(dòng)荷載(最大)I203移動(dòng)荷載(最大)I304移動(dòng)荷載(最大)I40537.775移動(dòng)荷載(最大)I56移動(dòng)荷載(最大)I67移動(dòng)荷載(最大)I78移動(dòng)荷載(最大)I89移動(dòng)荷載(最大)I9515.9510移動(dòng)荷載(最大)I1011移動(dòng)荷載(最大)I1112移動(dòng)荷載(最大)I1213移動(dòng)荷載(最大)I1314移動(dòng)荷載(最大)I1415移動(dòng)荷載(最大)I1516移動(dòng)荷載(最大)I1617移動(dòng)荷載(最大)I1718移動(dòng)荷載(最大)I1819移動(dòng)荷載(最大)I19320移動(dòng)荷載(最大)I2021移動(dòng)荷載(最大)I2122移動(dòng)荷載(最大)I2223移動(dòng)荷

55、載(最大)I2324移動(dòng)荷載(最大)I24225移動(dòng)荷載(最大)I2526移動(dòng)荷載(最大)I2627移動(dòng)荷載(最大)I272028移動(dòng)荷載(最大)I2829移動(dòng)荷載(最大)I2930移動(dòng)荷載(最大)I3031移動(dòng)荷載(最大)I3132移動(dòng)荷載(最大)I3233移動(dòng)荷載(最大)I330表 4-8 移動(dòng)荷載最小內(nèi)力值單元荷載位置軸向 (kN)剪力-y (kN)剪力-z (kN)彎矩-y (kN*m)彎矩-z (kN*m)1移動(dòng)荷載(最小)I1002移動(dòng)荷載(最小)I203移動(dòng)荷載(最小)I304移動(dòng)荷載(最小)I40-5移動(dòng)荷載(最小)I56移動(dòng)荷載(最小)I67移動(dòng)荷載(最小)I78移動(dòng)荷載(最

56、小)I8-249549移動(dòng)荷載(最小)I9-79710移動(dòng)荷載(最小)I1011移動(dòng)荷載(最小)I1112移動(dòng)荷載(最小)I1213移動(dòng)荷載(最小)I13-41791.5514移動(dòng)荷載(最小)I1415移動(dòng)荷載(最小)I15-27816移動(dòng)荷載(最小)I1617移動(dòng)荷載(最小)I1718移動(dòng)荷載(最小)I18019移動(dòng)荷載(最小)I19020移動(dòng)荷載(最小)I2021移動(dòng)荷載(最小)I2122移動(dòng)荷載(最小)I22-50548.9623移動(dòng)荷載(最小)I2324移動(dòng)荷載(最小)I2425移動(dòng)荷載(最小)I2526移動(dòng)荷載(最小)I2627移動(dòng)荷載(最小)I2728移動(dòng)荷載(最小)I2829移動(dòng)

57、荷載(最小)I2930移動(dòng)荷載(最小)I3031移動(dòng)荷載(最小)I31632移動(dòng)荷載(最小)I32-433移動(dòng)荷載(最小)I330-11950恒載內(nèi)力組合根據(jù)大橋的施工程序，按照我國(guó)現(xiàn)行公路，橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)全橋形成和營(yíng)運(yùn)各階段的內(nèi)力和應(yīng)力進(jìn)行荷載組合，取其中最為不利者。表 4-9 恒載內(nèi)力組合值單元荷載位置軸向 (kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)彎矩-y(kN*m)彎矩-z(kN*m)1gLCB1I102gLCB1I203gLCB1I304gLCB1I405gLCB1I546gLCB1I67gLCB1I78gLCB1I89gLCB1I9-578710gLCB1I1011gLCB1I11

58、-11372112gLCB1I12-18403413gLCB1I13-26597014gLCB1I14-36018915gLCB1I15-46744316gLCB1I16-58857417gLCB1I17-72452018gLCB1I18-85106519gLCB1I19-95229420gLCB1I20-85173521gLCB1I21-72747322gLCB1I22-59430723gLCB1I23-47594524gLCB1I24-37146025gLCB1I25-280009-1626gLCB1I26-20084027gLCB1I27-13328828gLCB1I2829gLCB1I

59、2930gLCB1I3031gLCB1I3132gLCB1I3233gLCB1I33 承載能力極限狀態(tài)組合表 4-10 承載能力極限狀態(tài)組合值單元荷載位置軸向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)彎矩-y(kN*m)彎矩-z(kN*m)1gLCB2(最大)I102gLCB2(最大)I203gLCB2(最大)I304gLCB2(最大)I405gLCB2(最大)I51323146gLCB2(最大)I67gLCB2(最大)I78gLCB2(最大)I89gLCB2(最大)I910gLCB2(最大)I1011gLCB2(最大)I1112gLCB2(最大)I12-14061213gLCB2(最大)I13

60、21-22779714gLCB2(最大)I14-32738115gLCB2(最大)I15-43972316gLCB2(最大)I16-56566417gLCB2(最大)I17-70362518gLCB2(最大)I18-83014419gLCB2(最大)I19-93085520gLCB2(最大)I20-83162921gLCB2(最大)I21-70876822gLCB2(最大)I22-57657923gLCB2(最大)I23-45586224gLCB2(最大)I24-34887225gLCB2(最大)I25-25482226gLCB2(最大)I26-17299927gLCB2(最大)I27-102