土木工程橋梁畢業(yè)設計

西南交通大學本科畢業(yè)設計90+150+90m公路預應力混凝土連續(xù)橋設計年級：Xx學號：xx姓名：xx專業(yè)：xx指導老師：xx/xxXxx年x月xx大學本科畢業(yè)設計第頁院系xx專業(yè)xxxx年級xx姓名xx題目90+150+90m公路預應力混凝土連續(xù)梁橋設計指導教師評語指導教師(簽章)評閱人評語評閱人(簽章)成績答辯委員會主任(簽章)年月日畢業(yè)設計任務書班級xxxx學生姓名xx學號xx發(fā)題日期：2010年3月1日完成日期：6月18日題目90+150+90m公路預應力混凝土連續(xù)梁橋(上部結(jié)構(gòu))設計1、本設計的目的、意義經(jīng)過畢業(yè)設計，使學生了解并掌握預應力混凝土連續(xù)梁橋設計的基本過程，掌握預應力混凝土連續(xù)梁橋設計的基本要素，包括橋型的選擇，橋跨尺寸的比選，主要結(jié)構(gòu)尺寸的選擇，結(jié)構(gòu)受力計算分析，施工方法選擇等。通過本設計，學生應對預應力混凝土連續(xù)梁橋設計有較全面的了解，能獨立進行同類型橋梁的計算分析，對預應力混凝土連續(xù)梁橋施工方法有一定的了解。2、學生應完成的任務完成跨度為90+150+90m的公路預應力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)設計，具體任務如下：（1）橋式方案比選，擬定橋梁細部結(jié)構(gòu)尺寸；（2）運用有限元軟件進行橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計算；（3）預應力鋼筋和普通鋼筋的設計；（4）主要截面檢算；（5）編制不少于15000字的設計說明書；（6）繪制不少于16張A3的結(jié)構(gòu)主要施工圖。3、設計各部分內(nèi)容及時間分配：（共16周）第一部分橋式方案案比選，擬定定橋梁細部結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸(2周)第二部分運用有限限元軟件進行行橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力分析計算算(5周)第三部分預應力鋼鋼筋估算(2周)第四部分主要截面面檢算(2周)第五部分編制設計計說明書(2周)第六部分繪制結(jié)構(gòu)主要要施工圖(2周)評閱及答辯(1周)備注指導教師：年月日審批人：年月日摘要預應力混凝土連續(xù)梁橋是預應力橋梁中的一種，作為現(xiàn)代公路的主要結(jié)構(gòu)形式，預應力混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)在現(xiàn)今的公路工程中得到了廣泛的應用。本著“安全，經(jīng)濟，實用，美觀”的設計理念，根據(jù)設計任務書和規(guī)范，對不同的橋型方案進行比較和選擇，經(jīng)由施工等諸多方面的考慮，確定預應力混凝土連續(xù)梁橋為最終設計方案。本設計預應力混凝土連續(xù)梁橋共分為三跨90+150+90m，主跨150m，邊跨對稱90m，橋面凈寬為0.50m欄桿+3×3.5m車行道+0.50m欄桿，箱形變截面梁，箱梁高度從距墩中心3.50m處到跨中合攏處按二次拋物曲線變化。底板厚度從支座處的2.00m到跨中的0.33m呈線性變化。腹板厚度在支座處為1.20m，跨中為0.50m，且在接近L/6，L/3（L為主跨的跨度）處呈階梯形變化。頂板厚度全橋一致，為0.30m。設計荷載為公路一級。在本設計中，運用了橋梁設計軟件Midas，對橋梁結(jié)構(gòu)（主要是上部結(jié)構(gòu)）進行設計、模擬，并采用懸臂掛籃施工法對施工步驟加以模擬。同時對橋梁恒載、活載及徐變內(nèi)力等進行分析計算，得出預應力鋼束的預估值，進一步完善模型。最后，在各種荷載的組合下，對橋梁進行詳細的有限元分析，并將分析結(jié)果與規(guī)范的要求進行對比，對主梁的應力、變形等進行驗算，從而判斷在設計荷載作用下該設計是否足夠合理安全，以此得到完整的設計。經(jīng)分析比較及驗算表明該設計計算方法正確，內(nèi)力分布合理，符合設計任務的要求。關鍵詞：橋梁設計；預應力混凝土；箱梁；變截面連續(xù)梁；Midas橋梁模型AbstractThecontinuousprestressedconcretebeambridgeisakindofthepretressedbridges,Asthemainstructureofthemodernhighways,today,ithasbeenwidelyusedinhighwayprojects.Thedesignofthebridgeiscarriedoutinthespiriteof“security,economic,practicalandbeautiful”designphilosophybycomparingandchoosingthebestone.Accordingtothedesignplan,specifications,constructionfactorsandmanyothercosiderations,thepretrssedconcretecontinuousbeambridgeischosentotheultimate.Thecontinuousprestressedconcretegirderbridgeisdividedintothreeinters,(90m+150m+90m),withthemanspanof150m,and90m-symmetryone,thenetwidthofthedeckis0.50mrailing+3×3.50mroadway+0.50mrailing,Prestressedconcreteboxgirderisusedasthemainbeam.thebeamdepthinthemid-spanis4m.whileatthesupportbearingitis9m.thesectionaldepthischangedintheformofparabolic.theformervariesfrom1.20mto0.33m,andthelattervariesfrom1.20mto0.50mwhichchangedattheL/6andL/3(Listhelengthofthemainspan),thetopslab’sthicknesskeepsalongthewholebridgeconstant,for0.33m.andthedesignloadisforthehighway-Ⅰ.Inthedesign,thebridgedesignsoftwareMidasisusedindesigningandsimuiatingthebridgestucture(mainlytheupperstucture)byapplyingcantileverhung-basketbearingandsymmetricequilibriumconstruction.Atthesametime,Byanalyzingandcomputingthedeadload,liveloadandinternalforce,theestimatedvalueoftheprestressedstrandisgot,thenimprovethemodeltoperfece.Finally,AnalyzethestructurewiththeMidassoftwareinavarietyofloadcombinations,andcomparetheresultwiththesdandararequirement,Checkcalculationiscarriedouttothestressanddeformationofthemainbeamtodeterminethedesignloadsofthedesignisadequateandreasonablesecurity,Thus,getacompletedesign.Theresultoftheanalysisandcheckingcalculationshowthatthedesigncalculationmethodiscorrect.Andtheinternalforcedistributionisreasonabaltothedesigntask.keywordsbridgedesigeprestressedconcreteboxgirdernon-uniformcontinuousbeamMidasbridgemodelcantileverhung-basketbearing目錄HYPERLINK\l"_Toc264631642"第1章緒論1HYPERLINK\l"_Toc264631643"1.1預應力混凝土連續(xù)梁橋概述1HYPERLINK\l"_Toc264631644"1.1.1預應力混凝土連續(xù)梁橋發(fā)展1HYPERLINK\l"_Toc264631645"1.1.2設計特征2HYPERLINK\l"_Toc264631646"1.1.3受力特點3HYPERLINK\l"_Toc264631647"1.1.4構(gòu)造特點4HYPERLINK\l"_Toc264631648"1.1.5連續(xù)梁的主要優(yōu)點5HYPERLINK\l"_Toc264631649"1.2工程概況及基本資料6HYPERLINK\l"_Toc264631650"1.2.1工程概況6HYPERLINK\l"_Toc264631651"1.2.2主要技術指標6HYPERLINK\l"_Toc264631652"1.2.3主要材料7HYPERLINK\l"_Toc264631653"1.2.4設計依據(jù)與基本資料7HYPERLINK\l"_Toc264631654"1.2.5方案比選7HYPERLINK\l"_Toc264631655"第2章橋梁總體布置及結(jié)構(gòu)主要尺寸11HYPERLINK\l"_Toc264631656"2.1橋梁總體規(guī)劃布置11HYPERLINK\l"_Toc264631657"2.1.1孔跨分布11HYPERLINK\l"_Toc264631658"2.1.2梁部截面形式比選11HYPERLINK\l"_Toc264631659"2.2結(jié)構(gòu)主要尺寸13HYPERLINK\l"_Toc264631660"2.2.1梁高的擬定13HYPERLINK\l"_Toc264631661"2.2.2底板、頂板的擬定14HYPERLINK\l"_Toc264631662"2.2.3腹板的擬定14HYPERLINK\l"_Toc264631663"第3章橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算16HYPERLINK\l"_Toc264631664"3.1Midas軟件簡介16HYPERLINK\l"_Toc264631665"3.2Midas建模步驟簡說16HYPERLINK\l"_Toc264631666"3.3靜力荷載內(nèi)力計算17HYPERLINK\l"_Toc264631667"3.3.1計算原理17HYPERLINK\l"_Toc264631668"3.3.2靜力荷載計算18HYPERLINK\l"_Toc264631669"3.3.3靜力荷載內(nèi)力計算20HYPERLINK\l"_Toc264631670"3.4移動荷載內(nèi)力計算23HYPERLINK\l"_Toc264631671"第4章橋梁配筋計算24HYPERLINK\l"_Toc264631672"4.1預應力筋束的布置原則24HYPERLINK\l"_Toc264631673"4.2預應力配束優(yōu)化設計25HYPERLINK\l"_Toc264631674"4.3預應力筋數(shù)量估算25HYPERLINK\l"_Toc264631675"4.3.1承載能力極限狀態(tài)的應力要求26HYPERLINK\l"_Toc264631676"4.3.2正常使用極限狀態(tài)的應力要求27HYPERLINK\l"_Toc264631677"4.3.3預應力鋼束的估算31HYPERLINK\l"_Toc264631678"4.4預應力損失計算32HYPERLINK\l"_Toc264631679"4.5預加力引起的二次內(nèi)力34HYPERLINK\l"_Toc264631680"4.6有效應力的計算35HYPERLINK\l"_Toc264631681"第5章截面驗算36HYPERLINK\l"_Toc264631682"5.1各施工階段內(nèi)力及應力圖36HYPERLINK\l"_Toc264631683"5.1.1各施工階段及二期應力圖36HYPERLINK\l"_Toc264631684"5.1.2各中極限狀態(tài)下的彎矩、應力包絡圖52HYPERLINK\l"_Toc264631685"5.2強度驗算55HYPERLINK\l"_Toc264631686"5.3施工階段階段的結(jié)構(gòu)驗算57HYPERLINK\l"_Toc264631687"5.3.1施工階段截面法向壓應力驗算57HYPERLINK\l"_Toc264631688"5.3.2受拉區(qū)鋼筋的拉應力驗算58HYPERLINK\l"_Toc264631689"5.3.3使用階段截面抗裂驗算59HYPERLINK\l"_Toc264631690"5.4變形驗算61HYPERLINK\l"_Toc264631691"第6章施工步驟與主要工程量62HYPERLINK\l"_Toc264631692"6.1施工步驟62HYPERLINK\l"_Toc264631693"6.1.1懸臂澆筑施工法62HYPERLINK\l"_Toc264631694"6.1.1施工步驟63HYPERLINK\l"_Toc264631695"6.2混凝土總用量65HYPERLINK\l"_Toc264631696"6.2.1梁體混凝土用量65HYPERLINK\l"_Toc264631697"6.2.2橋面鋪裝混凝土用量計算67HYPERLINK\l"_Toc264631698"6.3鋼絞線及錨具總用量67HYPERLINK\l"_Toc264631699"6.3.1頂板束預應力材料統(tǒng)計67HYPERLINK\l"_Toc264631700"6.3.2腹板束預應力材料統(tǒng)計69HYPERLINK\l"_Toc264631701"6.3.3底板束預應力材料統(tǒng)計70HYPERLINK\l"_Toc264631702"結(jié)論71HYPERLINK\l"_Toc264631703"致謝72HYPERLINK\l"_Toc264631704"參考文獻73第1章緒論1.1預應力混凝土連續(xù)梁橋概述1.1.1預應力混凝土連續(xù)梁橋發(fā)展由于預應力混凝土連續(xù)梁橋的優(yōu)點所在，其在我國的發(fā)展比較迅速，在我國的鐵路建設中，1966年在成昆線用懸臂拼裝法建成第一座預應力混凝土鉸接懸臂梁橋——舊莊河一號橋，跨徑為24m+48m+24m。在我國公路橋梁建設中，預應力混凝土連續(xù)梁橋于上世紀70年代首次應用于城市橋梁工程，此后發(fā)展極為迅速，已成為預應力混凝土大跨徑橋梁的主要橋型之一，國內(nèi)公路預應力混凝土連續(xù)梁橋的最大跨徑已達165m，跨徑組成為90m+3×165m+90m（2000年建成的南京長江二橋北汊橋）。在橋梁結(jié)構(gòu)中，隨著預應力理論的不斷成熟和實踐的不斷發(fā)展，預應力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運用必將越來越廣泛。連續(xù)梁和懸臂梁作比較：在恒載作用下，連續(xù)梁在支點處有負彎矩，由于負彎矩的卸載作用，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)生支點負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，但是剛開始它并不是預應力結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者，因為限于當時施工主要采用滿堂支架法，采用連續(xù)梁費工費時。到后來，由于懸臂施工方法的應用，連續(xù)梁在預應力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。60年代初期在中等跨預應力混凝土連續(xù)梁中，應用了逐跨架設法與頂推法；在較大跨連續(xù)梁中，則應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40m～200m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，預應力混凝土連續(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)成為預應力混凝土橋梁的主要橋型之一。然而，當跨度很大時，連續(xù)梁所需的巨型支座無論是在設計制造方面，還是在養(yǎng)護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。因此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，形成一種連續(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，預應力混凝土連續(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。在城市預應力混凝土連續(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，預應力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展，然而，想要在本世紀末趕超國際先進水平，就必須解決好下面幾個課題：⑴.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，否則混凝土保護層難以保證，密集的預應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，設計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)—剛構(gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護調(diào)換不易的大噸位支座。(3).充分發(fā)揮三向預應力的優(yōu)點，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加快施工進度。另外，在設計預應力連續(xù)梁橋時，技術經(jīng)濟指針也是一個很關鍵的因素，它是設計方案合理性與經(jīng)濟性的標志。目前，各國都以每平方米橋面的三材（混凝土、預應力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價來表示預應力混凝土橋梁的技術經(jīng)濟指針。但是，橋梁的技術經(jīng)濟指針的研究與分析是一項非常復雜的工作，三材指標和造價指標與很多因素有關，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應、運輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機械工業(yè)基礎等全國基建條件。同時，一座橋的設計方案完成后，造價指針不能僅僅反應了投資額的大小，而是還應該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護、維修等運營費用在內(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)體系的技術經(jīng)濟指針較高。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?，一座橋的設計包含許多考慮因素，在具體設計中，要求設計人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。1.1.2設計特征作為橋梁設計的一種，預應力混凝土連續(xù)梁橋的設計首先要，參照相關規(guī)范擬訂結(jié)構(gòu)幾何尺寸和材料類型,模擬實際的施工步驟,計算出恒載及活載作用下的內(nèi)力;然后再根據(jù)實際情況確定溫度、沉降等荷載,計算其產(chǎn)生的內(nèi)力,并與恒、活載內(nèi)力進行正常使用與承載能力極限狀態(tài)組合。這是設計過程的第一次組合，兩種極限狀態(tài)組合的結(jié)果分別作為按應力和承載能力估算剛束的計算內(nèi)力。估算出各截面的剛束后，按照一定要求將剛束布置好，重新模擬施工過程并考慮預應力的作用，計算恒載內(nèi)力。由于剛束對截面幾何特性的影響，溫度、沉降等內(nèi)力也需重新計算，但其與剛束估算時計算得到的結(jié)果差別非常小。各種荷載作用下的內(nèi)力計算出來后,需進行承載能力組合和正常使用組合,以進行截面強度驗算、應力驗算和變形驗算,這是設計過程的第二次組合。如各項驗算均滿足要求且認為合理，則設計通過。反則需調(diào)整剛束甚至修改截面尺寸后重新計算，直到各項驗算均通過為止。預應力混凝土連續(xù)梁橋采用懸臂施工法需在施工中進行體系轉(zhuǎn)換,經(jīng)過一系列的施工階段而逐步形成最終的連續(xù)梁體系。在各個施工階段,可能具有不同的靜定體系,其中包括安裝單元、拆除單元、張拉預應力、移動掛籃等工況。1.1.3受力特點預應力混凝土連續(xù)梁橋能充分發(fā)揮高強材料的特性，是結(jié)構(gòu)輕型化，具有很大的跨越能力，而且它可以有效地避免混凝土的開裂，特別是處于負彎矩區(qū)的橋面板的開裂。除此之外，預應力混凝土連續(xù)梁橋還能節(jié)省材料、變形和緩、伸縮縫少、剛度大、行車平穩(wěn)、養(yǎng)護簡便等優(yōu)點，所以在近代橋梁建筑中已得到越來越多的應用。用懸臂施工的預應力混凝土連續(xù)梁橋,在施工過程中經(jīng)歷T型雙懸臂受力狀態(tài),合攏后形成連續(xù)梁橋,其恒載產(chǎn)生的內(nèi)力由各施工階段產(chǎn)生的內(nèi)力疊加而成，由于合攏段一般較短，其產(chǎn)生的內(nèi)力一般較小，故T型雙懸臂受力狀態(tài)為主要部分。合攏后根部負彎矩很大，而中跨跨中恒載彎矩較小，二期恒載加上以后,根部負彎矩增大，中跨跨中承受相對較小的正彎矩。因此,截面幾何尺寸擬訂時，應根據(jù)以上彎矩分布特點,增大主梁根部附近斷面的抗彎剛度,提高截面下緣的承壓能力。懸臂施工時,澆注一節(jié)段梁體,達到一定強度后張拉此段鋼束，梁體自重產(chǎn)生負彎矩,預應力鋼束產(chǎn)生正彎矩,二者結(jié)合使得梁體基本處于偏心受壓受力狀態(tài),其軸向力非常大,抗剪強度一般不成問題,而最小正應力又較大,故主拉應力也易滿足,所以可不設下彎配索。1.1.4構(gòu)造特點預應力混凝土連續(xù)梁橋是超靜定結(jié)構(gòu)，因此，同樣具有一般超靜定結(jié)構(gòu)的特點如：(1)．在相同條件下，結(jié)構(gòu)內(nèi)力比靜定結(jié)構(gòu)小，且內(nèi)力狀態(tài)比較合理。譬如，在均勻荷載作用下彎矩的最大值比簡支梁可減少50%，彎矩圖面積比簡支梁可減少，將連續(xù)結(jié)構(gòu)中各部分之間剛度進行合理調(diào)整，可最大限度的減少結(jié)構(gòu)內(nèi)力，減小截面尺寸，達到降低材料消耗的目的；(2)．使結(jié)構(gòu)外形更為合理，譬如，加大連續(xù)梁根部梁高，可以減小跨中截面正彎矩，使跨中截面梁高進一步減小，使用更為合理；連續(xù)梁結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，橋面連續(xù)平順，伸縮縫少，對行車有利，尤其能適應高速行車。(3)．在基礎沉降，溫度變化等外因作用下，將引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的變化對于施加預應力的超靜定結(jié)構(gòu)除有一般超靜定結(jié)構(gòu)特點外，還有下列特點：(1)．在超靜定結(jié)構(gòu)上施加預應力，會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形，由于有多余的約束，不能自由變形，因而引起附加力（二次力）。同樣，由于混凝土的收縮徐變不僅產(chǎn)生預應力損失，而且也會由于變形受約束而引起附加力（二次力）。(2)．由于對結(jié)構(gòu)施加預應力，可以有效的避免混凝土開裂，特別是處于負彎矩區(qū)段的橋面板的開裂，這種開裂在普通鋼筋混凝土連續(xù)梁中是不可避免的。(3)．由于對結(jié)構(gòu)施加預應力，使得懸臂法施工和頂推法施工，這些科學和先進的連續(xù)梁施工方法才得以實現(xiàn)，并得到廣泛應用。下面給出預應力混凝土連續(xù)梁橋幾個主要的構(gòu)造零號塊——零號塊是懸臂澆注施工的中心塊體,又是體系轉(zhuǎn)換的控制塊體。梁體的受力經(jīng)零號塊通過支座向墩身傳遞,零號塊受力非常復雜,且一般作為施工機具和材料堆放的臨時場地,故其頂板、底板、腹板尺寸都取得較大。橫隔板——橫隔板的主要作用是增加箱梁橫向剛度，限制箱梁的畸變。但過多的橫隔板對橫向剛度的影響并不顯著，而且增加了施工的難度。在支承處一般要設置強大的橫隔板以承受和分布強大的支承反力，必要時還要配以預應力鋼筋。零號塊內(nèi)橫隔板傳遞荷載較大,通常采用一片實體或兩片式剛性橫隔板,中間開設過人洞。合龍段——分中合攏和邊合攏，合攏段的施工是橋梁施工的重要環(huán)節(jié)。在合攏段施工過程中,由于溫度變化、混凝土早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)的收縮徐變、新澆混凝土的水化熱,以及結(jié)構(gòu)體系變化和施工荷載等因素,對尚未達到強度的合攏段混凝土有直接影響,故必須重視合攏段的構(gòu)造措施,使合攏段與兩側(cè)梁體保持變形協(xié)調(diào),并在施工過程中能傳遞內(nèi)力。合攏段的長度在滿足施工要求的情況下,應盡量縮短,以便于構(gòu)造處理,一般取1.5～3m。合攏段的構(gòu)造處理有以下幾種(1)用勁性鋼管作為合龍段的預應力套管；(2)加強配筋；(3)用臨時勁性鋼桿鎖定；(4)壓桿支撐。合攏段施工應注意意以下幾點(1)合攏段應采用用高強、早強強、少收縮混混凝土；(2)合攏段混凝土土澆筑時間應應選擇在一天天中溫度最低低時，并使混凝土土澆筑后溫度度開始緩慢上上升為宜;(3)加強混凝土土的養(yǎng)護。臨時固結(jié)措施———懸臂施工時,為保證結(jié)構(gòu)構(gòu)幾何體系不不變,需將墩梁固固結(jié),以承受不平平衡彎矩。常常用的固結(jié)方方法是:在支座兩側(cè)側(cè)設置兩排臨臨時混凝土塊塊作為臨時支支座.臨時支座內(nèi)內(nèi)穿預應力鋼鋼束,兩端分別錨錨固在主墩和和主梁橫隔板板內(nèi)。鋼束的的數(shù)量應由施施工中的不平平衡彎矩確定定。1.1.5連續(xù)梁梁的主要優(yōu)點點連續(xù)梁是一種古老老的結(jié)構(gòu)體系系，它具有變變形小，結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度好、行行車平穩(wěn)舒適適、伸縮縫少少、養(yǎng)護簡易易、抗震能力力強等優(yōu)點。連連續(xù)梁與靜定定體系的其他他形式的梁橋橋相比，具有有較為顯著的的經(jīng)濟性。僅僅從連續(xù)梁和和簡直梁的強強度與變形的的簡單對比即即可看出這一一特點。連續(xù)梁是超靜定結(jié)結(jié)構(gòu)，它有與與靜定結(jié)構(gòu)不不同的特點：：即在結(jié)構(gòu)各各部分中內(nèi)力力的大小與抗抗彎剛度EI直接相關。因因此，若將連連續(xù)梁中間支支撐截面的剛剛度加大，如如變高度梁，可可以調(diào)低跨中中的正彎矩，使使預應力鋼筋筋的大部分可可以布置在梁梁的頂部，便便于張拉。雖雖然中間支承承處的負彎矩矩有所增大，但但梁的高度也也相應地加高高了，并不至至于引起鋼筋筋用量的增多多。當超載是，連續(xù)梁梁有可能發(fā)生生內(nèi)力重分布布，提高整個個梁部的承載載能力。對于于基礎不均勻勻沉降的影響響，只要不使使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生生損壞性的裂裂縫，它所引引起的附加內(nèi)內(nèi)力，由于混混凝土的徐變變特性，可以以適當調(diào)整。連續(xù)梁在中間橋墩墩上只有一個個支座，在豎豎直荷載作用用下橋墩只受受軸向的壓力力，除制動墩墩外，連續(xù)梁梁的橋墩及其其基礎的尺寸寸都可以做得得小一些。1.2工程概況況及基本資料料1.2.1工程概概況本設計橋梁為跨大大江的某公路路預應力混凝凝土連續(xù)梁特特大橋，主橋橋上部結(jié)構(gòu)為為90m+150m+90m三跨變變高度預應力力混凝土連續(xù)續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。該該橋為兩幅完完全對稱的橋橋組成，每幅幅橋全長3330m，橋?qū)拰?1.50m，兩幅橋凈凈距離為1mm。因為橋下水流湍急急，造成施工不不便，所以施施工方法選用用掛籃懸臂現(xiàn)現(xiàn)澆法。主梁梁截面型式為為變截面箱梁梁。1.2.2主要技術術指標孔跨布置：90++150+990m公預應力混凝凝土連續(xù)梁橋；橋梁等級：高速公公路橋梁；汽車荷載等級：公公路—=1\*ROMANI級；橋面寬度：六車道道，上下行分分為兩幅，每每幅寬11..50m，即（0.55m欄桿+3×3.55m車行道+0.5m欄桿桿），兩幅凈凈距1.0mm；橋面坡度：橫坡為為±1.5%；支座沉降：按2ccm考慮；溫度荷載：整體升升降溫20oC；施工方法：主梁采采用懸臂澆注注分段對稱平平衡施工,中跨及邊跨跨合攏段采用用吊模澆注，掛掛籃自重、施工荷載控控制在370t以內(nèi)，掛掛籃自重按100t計；橋軸平面線型：直直線。地震烈度：基本烈烈度Ⅵ度，按Ⅶ度設防。1.2.3主要材材料混凝土：梁體為CC50混凝土，墩墩身為C40混凝土；鋼材：縱向和橫向向預應力筋采采用高強度低低松弛鋼絞線線，其單根公稱稱直徑為φS15.24（面積為140mmm2），標準強強度為fpk=18660Mpa；豎向預應應力筋為JLL32精扎螺紋鋼鋼筋，標準強強度為785MPa，普通鋼筋采采用R2355、HRB3335級鋼筋；；錨具：縱向預應力力采用OVM15型錨具，豎豎向預應力采采用YGM錨具，預應應力管道均按按金屬波紋管管成孔設計。1.2.4設計依依據(jù)與基本資資料中華人民共和國交交通部標準，公公路橋涵設計計通用規(guī)范，JTGDD60-20004；中華人民共和國交交通部標準，公公路鋼筋混凝凝土及預應力力混凝土橋涵涵設計規(guī)范，JTGDD62-20004；中華人民共和國交交通部標準，公公路橋涵地基基與基礎設計計規(guī)范，JTTGD633-20077。1.2.5方案比比選橋梁設計的方案比比選是一個非非常重要的課課題，也是一一個比較困難難的問題，它它對以后的初初步設計乃至至施工圖設計計起著至關重重要的作用。一一個好的橋梁梁方案不僅能能節(jié)約造價、縮縮短工期，而而且在整個設設計周期中起起著“萬事開頭難”的功效。一一旦橋梁方案案確定，在初初步設計和施施工圖設計時時，借助于現(xiàn)現(xiàn)代橋梁電算算，可以說是是不難的。而而在方案比選選中，首先要要把握的是四四項主要標準準：安全、經(jīng)經(jīng)濟、功能與與美觀。其中中自然要數(shù)安安全與經(jīng)濟為為重，過去設設計往往對橋橋梁功能重視視不夠，現(xiàn)在在由于城市交交通量的發(fā)展展，需要十分分重視橋下凈凈空是否滿足足城市車輛的的通行、橋下下車行軌跡是是否滿足行車車習慣。至于于橋梁美觀，要要視經(jīng)濟而定定，設計的橋橋梁再美觀，一一旦經(jīng)濟不允允許，只能是是“紙上談兵”，到頭來還還得重新設計計。(1)、安全是橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)設計的前提提隨著改革開放的力力度加大，城城市車輛的飛飛速發(fā)展，交交通運輸十分分繁忙，車速速也在不斷提提高，橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)不光要求求結(jié)構(gòu)自身的的受力安全，而而且要求橋梁梁構(gòu)造的安全全。在此次設設計中，我們們設計組也進進行了許多方方案比選，有有河中設墩的的連續(xù)箱梁，有有連續(xù)剛構(gòu)，有有上承式拱橋橋等橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)形式。根據(jù)據(jù)實際的地形形、地質(zhì)、地地物，最后綜綜合比較選擇擇了預應力混混凝土連續(xù)箱箱梁橋，主跨跨150m，保保證了急流的的河流水斷面面和橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)自身安全。2、經(jīng)濟是橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)設計的保證證一座橋梁建筑設計計的再如何漂漂亮，若它的的造價比看上上去一般化的的橋梁高出許許多，這座漂漂亮的橋梁設設計也是失敗敗的。在這次次設計中，定定下預應力混混凝土連續(xù)梁梁橋后，對于于截面形式，經(jīng)經(jīng)過比選，我我們設計組采采用了變截面面單箱單室箱箱梁。因為本本橋地處偏遠遠大山之中的的大河河上，當當?shù)氐纳?、石石料比較豐富富，可就地取取材，比較方方便。故在橋橋梁設計中，在在滿足結(jié)構(gòu)安安全的前提下下，應盡量地地考慮經(jīng)濟。3、功能在橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)設計中也不不應忽視公路橋梁不同于城城市橋梁，在在公路交通日日益劇增的情情況下，橋梁梁方案設計中中，交通組織織功能也要擺擺在重要的地地位上，尤其其是立交橋，不不光橋上有車車輛，橋下車車輛也川流不不息。如果不不綜合考慮交交通功能，下下行車輛撞擊擊橋墩或有關關橋梁部分，導導致橋梁坍塌塌，這種事故故在國內(nèi)外都都有發(fā)生。作作為橋梁設計計人員必須注注意這一點來來進行橋梁方方案比選，乃乃至方案確定定后的橋梁分分跨。在貴陽陽市都司路高高架橋跨越中中華路的大南南門交叉口位位置，設計者者在地面設置置了交通導流流環(huán)島，一跨跨20米跨徑的橋梁梁正好處于環(huán)環(huán)島內(nèi)。橋梁梁建成后，隨隨著城市的發(fā)發(fā)展，車輛的的增多，該交交叉口經(jīng)常塞塞車，不得已已取消了地面面環(huán)島。由于于該交叉口的的橋梁跨徑較較小，導致左左轉(zhuǎn)車輛的行行車軌跡不順順暢，司機抱抱怨連天，這這無疑是橋梁梁設計敗筆。4、美觀是橋梁設計計必須考慮的的一部分公路橋梁建筑不同同于鐵路橋梁梁，它不僅是是交通工程中中的重點建筑筑物，而且也也是美化環(huán)境境的點綴品，所所以設計必須須精心方案比比選、精心設設計、精心施施工，以期求求得在增加投投資不多的條條件下，取得得橋梁美觀的的效果。比如如在城區(qū)建一一座二、三十十米跨度的立立交橋，不管管用鋼還是預預應力砼，通通常的做法是是用一根等截截面梁跨越，但但由于人們的的視覺有錯覺覺，所以往往往把這根梁看看成是帶下垂垂撓度的彎梁梁，看起來很很不舒服，甚甚至有怕它掉掉下來的危險險。在此次設設計方案確定定中，有意把把梁底線作成成二次拋物線線形式，在橋橋墩支點處稍稍微增加一點點材料，但給給橋下車輛和和行人一種安安全美和曲線線美的感覺。這這是一種最普普通而簡單不不過的選擇，不不僅保證了橋橋下的通航通通車，而且可它能起起到美化橋梁梁的作用。下面我們把此次設設計方案中的的各種橋型進進行對比梁橋梁式橋結(jié)構(gòu)在垂直直荷載的作用用下，其支座座僅產(chǎn)生垂直直反力，而無無水平推力的的橋梁。預應應力混凝土梁梁式橋受力明明確，理論計計算較簡單，設設計和施工的的方法日臻完完善和成熟。預應力混凝土梁式式橋具有以下下主要特征：：1)混凝土材料料以砂、石為為主，可就地地取材，成木木較低；2)結(jié)構(gòu)造型靈靈活，可模型型好，可根據(jù)據(jù)使用要求澆澆鑄成各種形形狀的結(jié)構(gòu)；；3)結(jié)構(gòu)的耐耐久性和耐火火性較好，建建成后維修費費用較少；44)結(jié)構(gòu)的整整體性好，剛剛度較大，變變性較?。?)預應力混凝凝土梁式橋可可有效利用高高強度材料，并并明顯降低自自重所占全部部設計荷載的的比重，既節(jié)節(jié)省材料、增增大其跨越能能力，又提高高其抗裂和抗抗疲勞的能力力。拱橋拱橋的靜力特點是是，在豎直荷荷載作用下，拱拱的兩端不僅僅有豎直反力力，而而且還還有水平反力力。由于水平平反力的作用用，拱的彎矩矩大大減少。設設計得合理的的拱軸，主要要承受壓力，彎彎矩、剪力均均較小，故拱拱的跨越能力力比梁大得多多。由于拱是是主要承受壓壓力的結(jié)構(gòu)，因因而可以充分分利用抗拉性性能較差、抗抗壓性能較好好的石料，混混凝土等來建建造。石拱對對石料的要求求較高，石料料加土、開采采與砌筑費土土，現(xiàn)在已很很少采用。由由墩、臺承受受水平推力的的推力拱橋，要要求支撐拱的的墩臺和地基基必須承受拱拱端的強大推推力，因而修修建推力拱橋橋要求有良好好的地基。對對于多跨連續(xù)續(xù)拱橋，為防防止其中一跨跨破壞而影響響全橋，還要要采取特殊的的措施，或設設置單向推力力墩以承受不不平衡的推力力。由于鐵路路橋所建位置置地質(zhì)情況，故故不考慮此橋橋型。梁拱組合橋軟土地基上建造拱拱橋，存在橋橋臺抵抗水平平推力的薄弱弱環(huán)節(jié)。為此此采用大噸位位預應力筋以以承擔拱的水水平推力；預預應力筋的寄寄體是系梁，即即加勁縱梁，從從而以梁式橋橋為基體，按按各種梁橋的的彎矩包絡圖圖用拱來加強強。這樣可以以使橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)輕型化，同同時能提高這這類橋梁的跨跨越能力。這這類橋梁不僅僅技術經(jīng)濟指指標先進、造造價低廉，同同時橋型美觀觀，反映出力力與美的統(tǒng)一一、結(jié)構(gòu)形式式與環(huán)境的和和諧，增加了了城市的景觀觀。斜拉橋斜拉橋的特點是依依靠固定與索索塔的斜拉索索支撐梁跨，梁梁是多跨彈性性支撐梁，梁梁內(nèi)彎矩與橋橋梁的跨度基基本無關，而而與拉索的間間距有關。他他們適用于大大跨、特大跨跨度橋梁。斜斜拉橋直接錨錨于主梁上，受受巨大的拉力力，拉索的水水平分力使主主梁受壓，因因此塔、梁均均為壓彎構(gòu)件件。斜拉橋具具有施工方便便、橋型美觀觀、用料省、主主梁高度小、梁梁底直線容易易滿足通航和和排洪要求、動動力性能好的的優(yōu)點，發(fā)展展非常迅速，跨跨徑不斷增大大。但實際跨跨度不大，此此橋型不予考考慮。目前我國公路梁橋橋結(jié)構(gòu)一般考考慮簡支梁和和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)構(gòu)形式。簡支支梁受施工及及結(jié)構(gòu)等條件件的限制，當當跨度超過一一定范圍時如如（40～50m），就很難難做出經(jīng)濟合合理的設計。因因而，大跨徑徑混凝土橋常常采用在內(nèi)力力分布方面較較為合理的其其它結(jié)構(gòu)體系系，且預應力力混凝土簡支支梁橋梁高較較大，景觀稍稍差，行車條條件也不如連連續(xù)梁。連續(xù)續(xù)梁結(jié)構(gòu)與同同等跨度的簡簡支梁相比，可可以降低梁高高，節(jié)省工程程數(shù)量，有利利于爭取橋下下凈空，改善善景觀；其結(jié)結(jié)構(gòu)剛度大，具具有良好的動動力特性以及及減震降噪作作用，使行車車平穩(wěn)舒適，后后期的維修養(yǎng)養(yǎng)護工作也較較少。從城市市美學效果來來看，連續(xù)梁梁造型輕巧、平平整、線路流流暢，將給城城市爭色不少少。但連續(xù)梁梁對基礎沉降降要求嚴格，特特別是由于聯(lián)聯(lián)長較大，橋橋上無縫鋼軌軌因溫度變化化而產(chǎn)生的水水平力很大，使使得梁體與墩墩臺之間的受受力十分復雜雜，加大了設設計難度。綜合考慮以上四項項標準來進行行橋梁方案比比選，最后的的設計、施工工將會變得容容易，建成后后的橋梁才是是安全美、經(jīng)經(jīng)濟美、功能能美與環(huán)境、視視角美。從各各種綜合因素素來考慮，本本設計最終選選擇預應力混混凝土連續(xù)梁梁橋。第2章橋梁總體布置及結(jié)構(gòu)主主要尺寸2.1橋梁總體規(guī)規(guī)劃布置2.1.1孔跨分分布連續(xù)梁橋橋可以做成三三跨一聯(lián)的，也也可以做成多多跨一聯(lián)的，一一般不超過六六跨，特殊情情況下也有例例外的（如錢錢塘江二橋）。每每聯(lián)跨數(shù)太多多，聯(lián)長就要要加大，受溫溫度變化及混混凝土收縮等等影響產(chǎn)生的的縱向變形也也就較大，使使伸縮縫及活活動支座的構(gòu)構(gòu)造復雜，對對橋梁的墩臺臺也不利；每聯(lián)長度度太短，則使使伸縮縫的數(shù)數(shù)目加多，不不利于高速行行車。建橋處處的地形、地地質(zhì)與水文條條件，以及通通航要求等對對孔跨分布常常常起著決定定性的作用；；此外，還要要結(jié)合墩臺、基基礎及支座的的構(gòu)造，綜合合分析比較才才能選出最優(yōu)優(yōu)方案。從梁內(nèi)彎矩的分布布情況來看，對對于每聯(lián)三跨跨以上的連續(xù)續(xù)梁，等跨時時邊跨的跨中中彎矩大于中中間跨的跨中中彎矩，故常常用縮短邊跨跨的辦法來調(diào)調(diào)整彎矩的分分布，邊跨與與中跨的比值值可在0.7～0.5之間，甚至至可選取0.3。對于三跨跨連續(xù)梁，邊邊跨與中跨的的比值多用0.6~00.67;對對于三跨連續(xù)續(xù)梁，邊跨與與中跨的比值值多用0.6～0.67。介于綜合合考慮，此設設計定為90+1550+90mm，邊跨與中中跨比值為0.6。圖2.1橋跨布置圖圖2.1.2梁部截截面形式比選選連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系是是預應力混凝凝土橋梁的主主要橋型之一一，國內(nèi)外這這種橋型都占占有很大比重重。橋梁的立立面布置在初初步設計中占占有十分重要要的地位，合合理與否直接接影響橋梁的的適用、安全全、經(jīng)濟、美美觀。預應力力混凝土連續(xù)續(xù)梁橋的立面面布置包括體體系安排、橋橋跨布置、梁梁高選擇、橋橋梁下部結(jié)構(gòu)構(gòu)和基礎形式式等問題，不不同的布置方方式將得到不不同類型的連連續(xù)梁橋。在連續(xù)梁的截面選選擇中，不僅僅要考慮彎矩矩數(shù)值上的變變化，而且要要考慮彎矩符符號的變化。在在可變彎矩及及軸力的作用用下，構(gòu)建截截面的應力狀狀態(tài)與核心距距離有關，當當軸箱壓力作作用在截面核核心范圍內(nèi)時時，截面邊緣緣不出現(xiàn)拉應應力。因此，截截面的核心距距離越大，軸軸向壓力的偏偏心可以越大大，即預應力力鋼筋合力的的力臂越大，預預應力的作用用便可以充分分發(fā)揮。對于于矩形截面，核心距離約為h/3，h為截面的高度；具有寬翼緣的T形截面，核心距離約為0.4h；箱形截面的核心距離隨腹板厚度與截面輪廓尺寸的比值而變化，有可能達到0.5h。截面核心距離的選擇，主要取決于恒載與活載的比值，對于活載較大的鐵路橋梁，宜采用核心距離大的箱形截面。對于用頂推法或懸臂法施工的連續(xù)梁，采用箱形截面也比較合適。在這次設計中，梁梁部截面形式式考慮了箱形形梁、組合箱箱梁、槽型梁梁、T型梁等可采采用的梁型，下下面做個簡單單的比較。連續(xù)單箱梁結(jié)構(gòu)整整體性強，抗抗扭剛度大，適適應性強。景景觀效果好。該該方案需采用用就地澆筑，現(xiàn)現(xiàn)場澆筑混凝凝土及張拉預預應力工作量量大，但可全全線同步施工工，施工期間間工期不受控控制，對橋下下道路交通影影響較其他方方案稍大。組合箱梁結(jié)構(gòu)整體體性強，抗扭扭剛度大，適適應性強。雙雙箱梁預制吊吊裝，鋪預制制板，重量輕輕。但從橋下下看，景觀效效果稍差。從從預制廠到土土地的運輸要要求相對較低低，運輸費用用較低。但橋橋面板需現(xiàn)澆澆施工，增加加現(xiàn)場作業(yè)量量，工期也相相應延長。美美觀較差，并并且徐變變形形大。槽型梁為下承式結(jié)結(jié)構(gòu)，其主要要優(yōu)點是造型型輕巧美觀，線線路建筑高度度最低，且兩兩側(cè)的主梁可可起到部分隔隔聲屏障的作作用，但下承承式混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)受力不很很合理，受拉拉區(qū)混凝土即即車道板圬工工量大，受壓壓區(qū)混凝土圬圬工量小，梁梁體多以受壓壓區(qū)(上翼緣)壓潰為主要要特征，不能能充分發(fā)揮鋼鋼及混凝土材材料的性能。同同時，由于結(jié)結(jié)構(gòu)為開口截截面，結(jié)構(gòu)剛剛度及抗扭性性較差，而且且需要較大的的技術儲各才才能實現(xiàn)。T型梁結(jié)構(gòu)受力明確確，設計及施施工經(jīng)驗成熟熟，跨越能力力大，施工可可采用預制吊吊裝的方法，施施工進度較快快。該方案建建筑結(jié)構(gòu)高度度最高，由于于梁底部呈網(wǎng)網(wǎng)狀，景觀效效果差。同時時，其帽梁雖雖較槽型梁方方案短些，但但較其他梁型型長，設計時時其帽梁也須須設計成預應應力鋼筋混凝凝土帽梁，另另外預制和吊吊裝的實施過過程也存在著著與其他預制制梁同樣的問問題。相對而言，箱型梁梁抗扭剛度大大，整體受力力和動力穩(wěn)定定性能好，外外觀簡潔，適適應性強，在在直線、曲線線、折返線及及過渡線等區(qū)區(qū)間段均可采采用，且施工工技術成熟造造價適中。所所以，考慮到到各方面的因因素，本設計計選擇連續(xù)箱箱型梁。2.2結(jié)構(gòu)主要尺尺寸梁式橋橫截面的設設計主要是確確定橫截面布布置形式，包包括主梁截面面形式、主梁梁間距、主梁梁各部尺寸；；它與梁式橋橋體系在立面面上布置、建建筑高度、施施工方法、美美觀要求以及及經(jīng)濟用料等等等因素都有有關系。常見的箱形截面形形式有：單箱箱單室、單箱箱雙室、雙箱箱單室、單箱箱多室、雙箱箱多室等等。其其中單箱單室室截面多用在在頂板寬度小小于18m的橋梁梁，其優(yōu)點是受受力明確，施施工方便，節(jié)節(jié)省材料用量量。拿單箱單單室和單箱雙雙室比較，兩兩者對截面底底板的尺寸影影響都不大，對對腹板的影響響也不致改變變對方案的取取舍；由于雙雙室式腹板總總厚度增加，主主拉應力和剪剪應力數(shù)值不不大，且布束束容易，這是是單箱雙室的的優(yōu)點；但是是雙室式也存存在一些缺點點：施工比較較困難，腹板板自重彎矩所所占恒載彎矩矩比例增大等等等。本設計計是一座公路路連續(xù)箱形梁梁，半幅橋橋面寬寬為11.55m，因此采用的的橫截面形式式為單箱單室。2.2.1梁高的的擬定連續(xù)梁橋支點截面面負彎矩絕對對值比跨中正正彎矩大，采采用變截面形形式符合受力力特點，同時時變截面梁一一般采用懸臂臂法施工，變變高度梁與施施工階段內(nèi)力力相適應。從從美學觀點看看，變高度梁梁比較有韻律律感。變截面梁的梁底線線形可采用折折線、拋物線線、圓曲線和和正弦曲線等等。二次拋物物線與連續(xù)梁梁的彎矩變化化相適應，最最常采用。根根據(jù)已建成橋橋梁的資料分分析，支點梁梁高HS約為最大跨跨徑Lm的，跨中梁高高H約為支點梁梁高HS的.本設計支點點兩高取為99m，跨中兩兩高選為4mm。2.2.2底板、頂頂板的擬定箱形截面為閉口截截面，截面具具有良好的抗抗彎和抗扭性性能，并且箱箱形截面有頂頂板和底板，可可以在跨中或或支座部位能能有效地抵抗抗正負彎矩。常用的箱形形截面，其中中單箱單室截截面多用在頂頂板寬度小于于18m的橋梁梁。（1）箱梁底板厚度在連續(xù)箱梁中，底底板厚度隨箱箱梁負彎矩的的增大而逐漸漸加厚至根部部，以適應受受壓要求。根根部底板厚度度一般為根部部梁高的1/10～1/12，以須符合合運營階段的的受壓要求外外，并在破壞壞階段使中性性軸盡量保持持在底板以內(nèi)內(nèi)，并有適當當?shù)母挥?。本本設計支座處處底板厚取2200cm，跨中處底板板厚取33cm，以滿足足跨中正負彎彎矩變化及板板內(nèi)配置預應應力鋼筋與普普通鋼筋的要要求。上下底底板都從支點點出200ccm向中合攏攏斷按二次拋拋物線變化。（2）箱梁頂板厚度當設有橫向預應力力筋時，頂板板厚度需足夠夠布置預應力力筋的套管并并留有混凝土土注入的間隙隙。頂板兩側(cè)懸臂板的的長度是調(diào)節(jié)節(jié)頂板內(nèi)彎矩矩的重要因素素。懸臂板長長度一般采用用2～5m，當長度度超過3m后，一般般需布置橫向向預應力筋。對于變截面連續(xù)梁梁，箱梁跨中中底板厚度一一般按構(gòu)造選選定，若不配配預應力筋，厚厚度可取155～18cm；配配有預應力筋筋，厚度一般般為20～25cm。在負彎矩區(qū)特別是是在靠近橋墩墩的截面底板板，承受較大大的負彎矩，由由于底板的寬寬度比頂板小小得多，底板板的厚度要比比頂板大，以以適應受壓要要求。墩頂處處底板厚度一一般為支點梁梁高的1/110～1/12，底底板厚度由跨跨中向支點逐逐漸加厚。確定箱形截面頂板板厚度一般要要顧及兩個因因素：滿足橋橋面板橫向彎彎矩的要求，滿滿足布置縱向向預應力鋼束束的要求，本本設計取為330cm，支點處處加厚到700cm。2.2.3腹板的的擬定跨中腹板厚度的選選定，主要取取決于布置預預應力筋和澆澆注混凝土必必要的間隙等等構(gòu)造要求。一一般情況下可可按以下原則則選用：腹板板內(nèi)無預應力力筋時，可取取20cm；腹腹板內(nèi)有預應應力筋時，可可取25～30cm；腹腹板內(nèi)有預應應力筋錨固頭頭時，取355cm。為滿滿足支點較大大剪應力要求求，墩上或靠靠近橋墩的箱箱梁根部腹板板需加厚到330～60cm，特特殊情況可達達100cmm。大跨度橋橋腹板應采用用變厚度形式式，從跨中向向支點分段線線形逐步加厚厚，變厚段一一般為一個節(jié)節(jié)段長。為方方便施工，簡簡化內(nèi)模構(gòu)造造，中、小跨跨徑連續(xù)梁橋橋腹板一般采采用等厚度形形式。此設計計腹板從墩支支座處的1220cm到跨中的的50cm。圖2.2支座處橫橫斷面截面尺尺寸圖（單位位:m尺寸比例：1：100）圖2.3跨中處橫斷面截面面尺寸圖（單單位:m尺寸比例1：100）第3章橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算算3.1Midas軟軟件簡介MIDAS/Ciivil不僅僅是通用的結(jié)結(jié)構(gòu)分析三維維軟件，而且且還可以分析析像預應力箱型型橋梁、懸索索橋、斜拉橋橋等特殊的結(jié)結(jié)構(gòu)形式，并并且可以正確確模擬施工方方法做施工階階段分析、水水化熱分析，靜靜力彈塑性分分析、支座沉沉降分析、大大位移分析，是是強有力的土土木工程分析析與優(yōu)化設計計系統(tǒng)。MIDAS可以根根據(jù)建立的模模型，按用戶戶要求算出并并累加所有各各施工階段和和運營階段恒恒、活載內(nèi)力力、位移、反反力及預應力力等內(nèi)容；并并給出對應的的內(nèi)力圖、應應力圖、位移移圖、包絡圖圖等；對預應應力混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，還給出出按規(guī)范的截截面驗算結(jié)果果；系統(tǒng)自動動計算體系轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換及次內(nèi)力力。軟件能考慮的恒載載有：自重、中中-活載、公路路活載、混凝凝土收縮、徐徐變、溫度變變化、支座位位移、預加應應力、二期恒恒載、施工臨臨時荷載及其其它外加荷載載等；能輸出如如下結(jié)果：結(jié)結(jié)構(gòu)簡圖、各各階段恒載內(nèi)內(nèi)力圖、位移移圖、內(nèi)力包包絡圖、預應應力損失、預預應力筋用量量示意圖、箱箱形截面扭曲曲彎矩圖及各各圖的相應資資料，各階段段內(nèi)力、預應應力、活載內(nèi)內(nèi)力、位移及及截面驗算結(jié)結(jié)果。系統(tǒng)分為前處理、運行結(jié)構(gòu)分分析、后處理理、PSC截面驗算與RC設計。其中前前處理主要是是劃分單元、定定義截面和材材料、建立模模型、約束邊邊界、輸入荷荷載；運行分分析模塊能得得出相應的內(nèi)內(nèi)力、應力、位位移、反力；；后處理即查查看結(jié)果，可可自動進行荷荷載組合；PSC設計可對各指定截截面進行驗算算、并作出判判斷；RC設計主要是是針對普通筋筋的設計。Midas建模操操作步驟簡單單，其運行分分析結(jié)果準確確，在橋梁設設計中，越來來越受到設計計者的青睞。3.2Midass建模步驟簡簡說（1）定義材料和截面按照材料要求與所所擬截面尺寸寸，在Midas中直接定義義。（2）建立結(jié)構(gòu)模型將設計橋梁劃分節(jié)節(jié)點、建立單單元后，將已已經(jīng)定義好的的材料和截面面相應地賦給給單元。（3）輸入PSC截面鋼筋在PSC設計模塊中中定義截面鋼鋼筋規(guī)格及裂裂縫寬度系數(shù)數(shù)等各項系數(shù)數(shù)。（4）輸入荷載：恒荷載載，鋼束特性性和形狀，鋼鋼束預應力荷荷載按所設計的預應力力剛束輸入剛剛束形狀，并并添加各種荷荷載。（5）定義施工階段根據(jù)各種條件選擇擇施工方法，定定義好施工步步驟。（6）輸入移動荷載數(shù)據(jù)據(jù)定義車道，定義車車輛，移動荷載工況況。（7）運行結(jié)構(gòu)分析（8）查看分析結(jié)果（9）.PSC設計:PSSC設計參數(shù)數(shù)確定，運行行設計，查看看設計結(jié)果3.3靜力荷載載內(nèi)力計算3.3.1計算原原理預應力混凝土連續(xù)續(xù)梁橋的計算算與所采用的的施工方法密密切相關，不不同的施工方方法和施工過過程中不同的的施工順序都都將導致結(jié)構(gòu)構(gòu)不同的受力力狀況。有時時，施工順序序?qū)Q定一種種結(jié)構(gòu)方案是是否能夠成立立。為了正確確計算出所需需要的結(jié)果，必必須采用適當當?shù)氖┕し椒ǚ▽⑵渎?lián)系起起來。設計中中可以利用一一些特殊的施施工方法或施施工順序來調(diào)調(diào)整結(jié)構(gòu)各部部位的內(nèi)力及及應力分布，使使結(jié)構(gòu)各部位位處于理想的的設計預期狀狀態(tài)，使其在在設計中起著著輔助的作用用。梁段的劃分:本橋橋上部結(jié)構(gòu)采采用的是對稱稱懸臂澆注的的施工方法。而而懸臂澆注箱箱梁的節(jié)段劃劃分主要受如如下主要因素素的控制：（1）墩頂梁段（0#塊塊）①長度一般為5m～～10m，但以以具體情況如如施工技巧、施施工能力而定定，此設計中中取7m.②施工托架：在混凝凝土澆筑以前前，搭好托架架并應對托架架進行試壓。（2）由0#塊段兩側(cè)對稱分段懸懸臂澆筑部分分①根據(jù)情況將0#塊塊兩側(cè)的梁進進行分塊，以以便掛籃施工工，長度一般般為2.5mm～5m，也有個個別跨度大的的橋梁的分段段為2.5mm、3.5m、4.5m。此此設計考慮到到混凝土濕重重的影響，劃劃塊的長度不不超過4m。②一般一個梁段的施施工周期為6～10d。③根據(jù)計算經(jīng)驗，梁梁段的多少直直接影響結(jié)構(gòu)構(gòu)配束計算，在在不影響工期期的前提下，適適當增加梁段段數(shù)，十分有有利于縱向預預應力鋼束配配置，以避免免因梁段不足足采用大噸位位預應力鋼束束引起張拉端端局部應力過過大。同時也也使全橋截面面受力狀態(tài)均均衡，邊緣應應力儲備適當當。（3）邊孔在支架上澆筑筑部分長度一般為2～33個懸臂澆筑筑分段長，架架設滿堂支架架施工。（4）合攏段①長度一般為2m～～3m，看到2m用得最多多。②分邊合攏和中合攏攏，此設計中中，邊合攏與與中合攏長度度均為2m。（5）、施工順序先進行支架架設，依依次施工0#塊，雙向“T”形對稱懸臂臂施工，然后后邊合攏，最最后中合攏。在在橋面鋪裝工工作也要對稱進行行。3.3.2靜力荷載計算（1）梁自重表3.1：梁單元自自重表（半部部橋為例）梁單元號自重（KN）梁單元號自重（KN）梁單元號自重（KN）1677.13201267.51391481.902677.130.211315.73401422.853565.68221367.48411367.4843282.56231422.85421315.735320.55241481.90431267.516101.57251544.71441222.777101.57261611.33451372.778320.55271681.84461318.1691252.02281756.31471269.01101258.11292645.88481225.14111270.2830938.69491186.37121288.53313890.31501152.51131152.51323890.31511288.53141186.3733938.69521270.28151225.14342645.88531258.11161269.01351756.31541252.02171318.16361681.8455320.55181372.77371611.3356101.57191222.77381544.71（2）二期恒載根據(jù)規(guī)范要求，此此設計橋面鋪鋪裝中，瀝青青混凝土厚度度取10cmm，=23KNN/，C40混凝土厚度度取6cm，=25KNN/，欄桿4KN/m，得二期恒恒載集度Q=47..7KN/mm。（3）混凝土收縮徐變按《JTGD60--2004公路橋涵設設計通用規(guī)范范》取用。（4）溫度荷載①按《JTGD60--2004公路橋涵設設計通用規(guī)范范》取用，整體升溫200度，降溫200度。②溫度梯度：根據(jù)豎豎向溫度梯度度曲線，橋面面板表面的最最高溫度規(guī)定定見表，對混混凝土結(jié)構(gòu)，當當兩高H小于400mmm時，圖中A=H-1100（mm）；梁高等等于或大于4400mm時時，A=300mmm。對帶混混凝土橋面板板的鋼結(jié)構(gòu)，A=300mmm。混凝土土上部結(jié)構(gòu)和和帶混凝土橋橋面板的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的豎向日日照反溫差為為正溫差乘以以-0.5。圖中t為混凝土橋橋面板的厚度度。圖3.2豎向梯度溫溫度（單位：：mm）表3.3豎向日照正正溫差計算的的溫度基數(shù)結(jié)構(gòu)類型T1(℃)T2(℃)混凝土鋪裝256.750mm瀝青混凝凝土鋪裝層206.7100mm瀝青混混凝土鋪裝層層145.5(5）支座沉降4個支座沉降均按22cm考慮。(6）預應力預應力剛束張拉控控制應力為00.75fpk＝1395。3.3.3靜力力荷載內(nèi)力計計算對于該橋梁結(jié)構(gòu)的的成橋狀態(tài)，恒恒載內(nèi)力不僅僅包括主梁自自重所產(chǎn)生的的一期恒載、收收縮、徐變和和預應力效應應，還包括橋橋面鋪裝、防防護欄等產(chǎn)生生的二期恒載載。（1）恒荷載內(nèi)力圖圖3.4恒荷載內(nèi)力力圖（單位：KN.m）（2）整體溫度升、整體體溫度降情況況下的內(nèi)力圖圖圖3.5整體溫度升升時內(nèi)力圖（單單位：KN.m）圖3.6整體溫度降降時內(nèi)力圖（單單位：KN.m）（3）正溫梯、負溫梯下下的內(nèi)力圖圖3.7正溫梯下內(nèi)內(nèi)力圖（單位位：KN.m）圖3.8負溫梯下內(nèi)內(nèi)力圖（單位位：KN.m）（4）基礎沉降下的內(nèi)力力圖圖3.9基礎沉降內(nèi)內(nèi)力圖（單位位：KN.m）由于各個支座處的的豎向支座反反力和地質(zhì)條條件的不同引引起支座的不不均勻沉降，連連續(xù)梁是一種種對支座沉降降特別敏感的的結(jié)構(gòu)，所以以由它引起的的內(nèi)力是構(gòu)成成內(nèi)力的重要要組成部分。其其具體計算方方法是：三跨連續(xù)梁的的四個支點中的的每個支點分分別下沉2ccm，其余的的支點不動，所所得到的內(nèi)力力進行疊加，得得最不利的內(nèi)內(nèi)力范圍?？偨Y(jié)：從各個圖中中可以看出，圖圖中最大的內(nèi)內(nèi)力值都在允允許范圍內(nèi)，且且沒有出現(xiàn)突突變。3.4移動荷載內(nèi)力計算算通過建立的有限元元模型進行影影響線分析，可可得到各個截截面的內(nèi)力影影響線，然后后對各個截面面的內(nèi)力影響響線進行最不不利加載并考考慮沖擊系數(shù)數(shù)和橫向分布布系數(shù)便可以以得到各個截截面的內(nèi)力的的最大值和最最小值，此即即為活荷載產(chǎn)產(chǎn)生的最不利利內(nèi)力。圖3.10移動荷載載內(nèi)力圖（單單位：KN.m）從圖中可以看出，移移動荷載內(nèi)力力圖沒有突變變處，各個數(shù)數(shù)值都相對適適中。第4章橋梁配筋計算4.1預應力筋束的布置置原則預應力混凝土梁截截面的配筋，是是根據(jù)正常使使用與承載能能力兩種極限限狀態(tài)的組合合結(jié)果，依據(jù)截面的的受力類型，分分別按照相應應的鋼筋估算算公式計算，其其計算結(jié)果為為上、下緣配配筋的最小配配筋數(shù)，設計計者可以根據(jù)據(jù)經(jīng)驗作適當當?shù)恼{(diào)整。設計過程一般包括括兩次組合。第第一次組合是是為了估算剛剛束，此時剛剛束還未確定定，也無法考考慮預加力的的作用。由于于預加力對徐徐變有很大的的影響，故估估算剛束時一一般不考慮收收縮徐變的影影響。此時用用的幾何特性性都是毛截面面幾何特性，所所以第一次組組合的內(nèi)力不不是橋梁的實實際受力狀態(tài)態(tài)，僅供估束束參考。根據(jù)據(jù)估束結(jié)果確確定剛束數(shù)量量和幾何形狀狀后，考慮預預加力和收縮縮徐變的影響響重新計算的的內(nèi)力是當前前配束下的受受力。如各項項驗算均通過過，那么可作作為最終結(jié)果果。如個別截截面不滿足，但但兩次組合結(jié)結(jié)果相差不大大，可適當調(diào)調(diào)整剛束后重重新計算；如如兩次組合結(jié)結(jié)果相差較大大，則應將第第二次組合內(nèi)內(nèi)力作為估束束依據(jù)重新估估束，再重復復進行驗算，直直到各項驗算算全部通過且且兩次組合結(jié)結(jié)果相差不大大為止。在箱形截面內(nèi)，縱縱向預應力筋筋可以布置在在頂板截面內(nèi)內(nèi)承受負彎矩矩（亦稱頂板板束）；也可可以布置在底底板內(nèi)承受正正彎矩（亦稱稱底板束）；；在分段施工工和分段配筋筋中，有頂板板束在頂板內(nèi)內(nèi)平彎后通過過腹板下彎錨錨固的，以承承受腹板的主主拉應力。在在邊跨現(xiàn)澆斷斷可以布置底底板束起彎進進入腹板錨固固在梁端上，以以承受梁端腹腹板截面的主主拉應力?？v縱向預應力筋筋要根據(jù)彎矩矩包絡圖進行行，按曲線配配筋，預應力力束的線形大大部分由直線線和曲線（圓圓曲線或拋物物線）。由于MIDAS軟軟件可以將除除鋼束次內(nèi)力力外的其它次次內(nèi)力在配筋筋前算出，因因此計算出的的預估值與實實際值較為接接近，若計算算出來有所偏偏差，只需調(diào)調(diào)整剛束數(shù)量量，布置形式式直到滿足要要求即可。連連續(xù)梁預應力力筋束的配置置除滿足《橋橋規(guī)》構(gòu)造要要求外，還應應考慮以下原原則：(1)應先擇適當當?shù)念A應力束束筋的型式與與錨具型式，對對不同跨徑的的梁橋結(jié)構(gòu)，要要選用預加力力大小恰當?shù)牡念A應力束筋筋，以達到合合理的布置型型式。(2)預應力束筋筋的布置要考考慮施工方便便，也不能像像鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)中任意意切斷鋼筋那那樣去切斷預預應力束筋，而而導致在結(jié)構(gòu)構(gòu)中布置過多多的錨具。(3)預應力束筋筋的布置，既既要符合結(jié)構(gòu)構(gòu)受力的要求求，又要注意意在超定結(jié)構(gòu)構(gòu)體系中避免免引起過大的的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力力；(4)預應力束筋筋配置，應考考慮材料經(jīng)濟濟指標的先進進性，這往往往與橋梁體系系、構(gòu)造尺寸寸、施工的選選擇都有密切切關系；(5)預應力束筋筋應避免使用用多次反向曲曲率的連續(xù)束束，因為這會會引起很大的的摩阻損失，降降低預應力束束筋的效益。(6)預應力束的布置，不不但要考慮結(jié)結(jié)構(gòu)在使用階階段的彈性力力狀態(tài)的需要要，而且也要要考慮到結(jié)構(gòu)構(gòu)在破壞階段段時的需要。(7)預應力筋應盡量對對稱布置(8)應留有一定數(shù)量的的備用管道，一一般占總數(shù)的的1%。(9)錨距的最小間距的的要求。4.2預應力配束束優(yōu)化設計傳統(tǒng)的縱向預應力力配束方案一一般是根據(jù)受受彎梁的彎矩矩包絡圖設計計的，也可以以說根據(jù)不同同應力狀態(tài)下下受彎梁的破破壞形態(tài)設計計的，因此，這這種傳統(tǒng)的縱縱向預應力配配束方案是符符合受彎梁受受力規(guī)律的，并并經(jīng)歷了實踐踐的考驗。自20世紀80年代以來，越來越越多的預應力力連續(xù)梁橋采采用了新型的的配束方式，即即：在抗剪不不控制的條件件下，采用直直線配束代替替腹板下彎束束。此種配束束方案的顯著著優(yōu)點是：腹腹板長度的90%內(nèi)均無縱向向預應力管道道，從而給腹腹板混凝土的的澆筑帶來了了極大的方便便，深受施工工部門的歡迎迎；由于鋼絞絞線設置在結(jié)結(jié)構(gòu)的最大受受力部位，充充分發(fā)揮了鋼鋼絞線的作用用，從而可節(jié)節(jié)約縱向預應應力鋼材20%～30%，帶來了經(jīng)經(jīng)濟效益。4.3預應力筋數(shù)數(shù)量估算按照《JTGDD60-20004公路橋涵設設計通用規(guī)范范》規(guī)定，預應應力混凝土連連續(xù)梁應滿足足彈性階段（即即正常使用極極限狀態(tài)）的的應力要求和和破壞階段（即即承載能力極極限狀態(tài)）的的正截面強度度要求。因此此預應力筋數(shù)數(shù)量可從這兩兩方面綜合確確定。4.3.1承載能力極極限狀態(tài)的應應力要求預應力梁到達受彎彎的極限狀態(tài)態(tài)時，受壓區(qū)區(qū)混凝土應力力達到混凝土土抗壓設計強強度，受拉區(qū)區(qū)鋼筋達到抗抗拉設計強度度。截面的安安全性是通過過截面抗彎安安全系數(shù)來保保證的。（1）對于僅承受一個方方向的彎矩的的單筋截面梁梁，所需預應應力筋數(shù)量按按下式計算：：h0h0xNdfcd圖4.1計算示意圖，（4-1），（4-2）解上兩式得：受壓區(qū)高度（4-3）預應力筋數(shù)（44-4a）或（4-4bb）式中—截面上組合合力矩?！炷量箟涸O計強強度；—預應力筋抗拉設計計強度；—單根預應力筋束截截面積；b—截面寬度（2）若截面承受雙向彎彎矩時，需配配雙筋的，可可據(jù)截面上正正、負彎矩按按上述方法分分別計算上、下下緣所需預應應力筋數(shù)量。這這忽略實際上上存在的雙筋筋影響時（受受拉區(qū)和受壓壓區(qū)都有預應應力筋）會使使計算結(jié)果偏偏大，作為力力筋數(shù)量的估估算是允許的的。4.3.2正常使用極極限狀態(tài)的應應力要求ee上Np下Np上e下Y上Y下MminnMmax+++Np下Np上Mmax合成+--Mmin合成圖4.2各階段應應力圖《JTGD60--2004公路橋涵設設計通用規(guī)范范》規(guī)定，截面面上的預壓應應力應大于荷荷載引起的拉拉應力，預壓壓應力與荷載載引起的壓應應力之和應小小于混凝土的的允許壓應力力（為），或或為在任意階階段，全截面面承壓，截面面上不出現(xiàn)拉拉應力，同時時截面上最大大壓應力小于于允許壓應力力。寫成計算式為：對于截面上緣（4-5）（4-6）對于截面下緣（4-7）（4-8）其中——由預應力力