×m×m先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)空心板計算書

*****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計-PAGE244-畢業(yè)設(shè)計說明書題目：********大橋施工圖設(shè)計學(xué)號：姓名：專業(yè)班級：指導(dǎo)老師：2007年6月學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：2007年6月25日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學(xué)士論文評選機構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1、保密囗，在年解密后適用本授權(quán)書2、不保密囗√。（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√”）作者簽名：2007年6月25日導(dǎo)師簽名：2007年6月25日目錄TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc169903922"摘要1HYPERLINK\l"_Toc169903923"Abstract2HYPERLINK\l"_Toc169903924"緒論3HYPERLINK\l"_Toc169903925"1工程概況4HYPERLINK\l"_Toc169903926"1.1設(shè)計資料4HYPERLINK\l"_Toc169903927"1.2主要技術(shù)標準4HYPERLINK\l"_Toc169903928"1.3主要材料5HYPERLINK\l"_Toc169903929"1.4設(shè)計要點5HYPERLINK\l"_Toc169903930"1.5施工方式6HYPERLINK\l"_Toc169903931"1.6設(shè)計規(guī)范6HYPERLINK\l"_Toc169903932"1.7支座強迫位移6HYPERLINK\l"_Toc169903933"1.8溫度影響6HYPERLINK\l"_Toc169903934"2尺寸擬定7HYPERLINK\l"_Toc169903935"2.1橋型布置及孔徑劃分7HYPERLINK\l"_Toc169903936"2.2截面型式及截面尺寸擬定7HYPERLINK\l"_Toc169903937"3毛截面幾何特性計算9HYPERLINK\l"_Toc169903938"4第一、二聯(lián)(4×20m)計算11HYPERLINK\l"_Toc169903939"4.1主梁內(nèi)力計算11HYPERLINK\l"_Toc169903940"4.2預(yù)應(yīng)力鋼束估算及受拉區(qū)普通鋼筋數(shù)量的確定27HYPERLINK\l"_Toc169903941"4.3主梁換算截面幾何特性計算31HYPERLINK\l"_Toc169903942"4.4預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計算32HYPERLINK\l"_Toc169903943"4.5配束后主梁內(nèi)力計算及內(nèi)力組合37HYPERLINK\l"_Toc169903944"4.6主梁正截面強度驗算43HYPERLINK\l"_Toc169903945"4.7持久狀況和短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗算44HYPERLINK\l"_Toc169903946"5第三聯(lián)(5×20m)計算57HYPERLINK\l"_Toc169903947"5.1總體設(shè)計方案簡述57HYPERLINK\l"_Toc169903948"5.2施工方案簡述57HYPERLINK\l"_Toc169903949"5.3主要設(shè)計參數(shù)和假設(shè)57HYPERLINK\l"_Toc169903950"5.4材料特性58HYPERLINK\l"_Toc169903951"5.5結(jié)構(gòu)離散59HYPERLINK\l"_Toc169903952"5.6受力階段劃分及階段計算要素65HYPERLINK\l"_Toc169903953"5.7承載能力極限狀態(tài)驗算65HYPERLINK\l"_Toc169903954"5.8正常使用階段驗算結(jié)果72HYPERLINK\l"_Toc169903955"5.9計算結(jié)果分析82HYPERLINK\l"_Toc169903956"5.10鋼束應(yīng)力計算結(jié)果83HYPERLINK\l"_Toc169903958"6U型重力臺計算85HYPERLINK\l"_Toc169903959"6.1設(shè)計資料85HYPERLINK\l"_Toc169903960"6.2恒載計算85HYPERLINK\l"_Toc169903961"6.3土壓力計算88HYPERLINK\l"_Toc169903962"6.4活載90HYPERLINK\l"_Toc169903963"6.5支座摩阻力90HYPERLINK\l"_Toc169903964"6.6溫降、混凝土收縮影響力、制動力91HYPERLINK\l"_Toc169903965"6.7內(nèi)力匯總及組合92HYPERLINK\l"_Toc169903966"6.8群樁基礎(chǔ)計算92HYPERLINK\l"_Toc169903967"6.9樁身配筋計算及驗算96HYPERLINK\l"_Toc169903968"7肋板臺計算101HYPERLINK\l"_Toc169903969"7.1設(shè)計資料101HYPERLINK\l"_Toc169903970"7.2臺身頂、底的臺后土壓力101HYPERLINK\l"_Toc169903971"7.3承臺底的臺后土壓力104HYPERLINK\l"_Toc169903972"7.4臺身底的臺前土壓力105HYPERLINK\l"_Toc169903973"7.5基礎(chǔ)底的臺前土壓力106HYPERLINK\l"_Toc169903974"7.6臺前、臺后土壓力匯總108HYPERLINK\l"_Toc169903975"7.7恒載109HYPERLINK\l"_Toc169903976"7.8活載111HYPERLINK\l"_Toc169903977"7.9支座摩阻力112HYPERLINK\l"_Toc169903978"7.10溫降、混凝土收縮影響力、制動力112HYPERLINK\l"_Toc169903979"7.11臺身頂、底及承臺底的配筋計算及截面驗算113HYPERLINK\l"_Toc169903980"7.12群樁基礎(chǔ)計算115HYPERLINK\l"_Toc169903981"7.13樁身配筋計算及驗算1188橋墩蓋梁和墩柱計算123HYPERLINK\l"_Toc169903983"8.1設(shè)計資料123HYPERLINK\l"_Toc169903984"8.2蓋梁計算123HYPERLINK\l"_Toc169903985"8.3橋墩墩柱129HYPERLINK\l"_Toc169903986"8.4鉆孔灌注樁計算136結(jié)束語143致謝錯誤！未定義書簽。參考文獻145摘要目前隨著高等級公路的發(fā)展，為改善橋梁行車的舒適性，簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋在中等跨徑的連續(xù)梁橋中得到了廣泛的應(yīng)用。對簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的設(shè)計方法以及結(jié)構(gòu)受力研究將具有重要意義。本次畢業(yè)設(shè)計大慶至廣州高速公路竹林塘大橋施工圖設(shè)計，正是采用了先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)的設(shè)計方法。本橋上部結(jié)構(gòu)為13跨簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋，主梁按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計，由預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板和現(xiàn)澆混凝土橋面板組合而成，采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)，墩頂負彎矩由橋面板主筋承擔。設(shè)計計算采用同濟大學(xué)橋梁工程系編制的《平面桿系有限元程序》（橋梁博士）進行計算，橫向按鉸接板考慮。下部結(jié)構(gòu)采用了三種橋臺，分別為柱式臺、肋板臺、U型重力臺。下部結(jié)構(gòu)的計算，主要包括了橋臺和橋墩蓋梁、橋臺樁基礎(chǔ)、橋墩墩柱的計算。蓋梁活載橫向分布系數(shù)在荷載對稱布置時采用杠桿法，非對稱布置時采用偏心受壓法進行計算。樁基礎(chǔ)采用“m法”，墩柱采用偏心受壓構(gòu)件進行了計算。關(guān)鍵詞：鉸接板簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋墩柱AbstracctWiththhecuurrenntdeeveloopmenntoffhiggh-grradehighhway,,inoorderrtoimprrovethecomffortofbbridggetrraffiic,siimplyy-too-conntinuuousbeammbriidgehasbeennuseedwiidelyyinthemediiumsspanconttinuoousbbridgges.TThessimplly-tto-coontinnuoussgirrderbriddgeddesiggnanndfoorcestruucturresttudywilllbeofggreattsiggnifiicancce.TThisgradduatiionddesiggn,theworkkingdrawwingdesiignfforZZhuliintanngBriddgeiinDaaqinggtoGuanngzhoouExxpressswayyjusstussesttheddesiggnmeethoddofsimpple-tto-sttructturallconntinuuous..Theupppersstrucctureeofthebriddgeiis133-spaansiimplyy-too-conntinuuousgirdderbbridgge.ThhemaainggirdeerwaasdeesignnedbbypaartlyypreestreesseddconncrettecaategooryAAcommponeent.IItwaascoonstiituteedoffpreecasttpreestreesseddconncrettehoollowwplaateaandccast--in-pplaceeconncrettebrridgeedecck,Wiithffirsttsimmplysuppporteedanndthhenccontiinuouussttructture..Thenegaativeebenndinggmommentoftthettopppierwassuppporteedbyytheemainnsinnewiinbrridgeedecck.TTheccalcuulatiionmmethoodinntheedessignrefeeredto“plannarffinitteellemenntprrograam”wriittennbybriddgeeenginneeriingddeparrtmenntinnTonngjiUnivversiity(Dr.BBridgges)..Thehoriizonttalwwascconsiidereedbyyartticullateddplaate.Thebotttomstruucturreussedtthreeekinndsoofabbutmeents::polee,ribbbedslabbanddU-ggraviityaabutmment..Thecalcculattionoftthellowerrparrtofftheestrructuuremmainllyinncluddedbbridggeabbutmeent,ppiercapppinggirdder,aabutmmentpileefouundattionandpierrpilllar..Capppinggirdderlliveloaddhorrizonntaldisttribuutionncoeefficcienttaddopteedthheleevermethhodttocaalcullatewhenntheepreessurrewaasdiistriibuteedsyymmettricaally,anddtheeecccentrricccoeffficieentmmethoodwhhenuunsymmmetrricallly.PPilefounndatiionuusedthe“m”metthodtoccalcuulatee,anddpilllaradopptedtheecceentriiccoompreessioonmeethodd.Keywordds:artiiculaatedplattesimmply--to-ccontiinuouusbeeambbridggepierr緒論近二三十年來，我國預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土連續(xù)梁橋發(fā)展迅速，無論在橋橋型、跨度以及及施工方法法與技術(shù)方方面都有突突破性發(fā)展展，不少預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橋梁的修修建技術(shù)已已達到國際際先進水平平。為適應(yīng)應(yīng)我國經(jīng)濟濟的發(fā)展，緩解交通通問題給人人們生產(chǎn)生生活帶來的的不便，預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的應(yīng)用范范圍將更加加廣闊。本本次設(shè)計就就是在這樣樣的行業(yè)大大背景下，導(dǎo)師給我我出了一個個具有時代代現(xiàn)實意義義的課題：大廣高速速公路竹林林塘大橋施施工圖設(shè)計計。本次設(shè)計在國家家新頒布的的《公路橋橋涵設(shè)計通通用規(guī)范》JTGD60--20044、《公路鋼鋼筋混凝土土及預(yù)應(yīng)力力混凝土橋橋涵設(shè)計規(guī)規(guī)范》JTGD62--20044等設(shè)計規(guī)規(guī)范的強力力支撐下，運運用橋梁博士V3.0對結(jié)構(gòu)受力力進行了分分析與研究究。由于本本橋采用先先簡支后結(jié)結(jié)構(gòu)連續(xù)的的設(shè)計方法法，因而存存在結(jié)構(gòu)體體系轉(zhuǎn)換的的問題。在在體系轉(zhuǎn)換換中除了要要計算因施施工程序不不同而產(chǎn)生生的施工內(nèi)內(nèi)力外,還要計及及張拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋、混混凝土徐變變收縮、基基礎(chǔ)沉降等等所產(chǎn)生的的次內(nèi)力。計算時考慮支座沉降8mm，并考慮了梯度溫度引起的附加效應(yīng)。在計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)時，采用了等剛度原則(是指在跨中施加一個集中荷載或一個集中扭矩，則連續(xù)梁和等代簡支梁的跨中撓度或轉(zhuǎn)角彼此相等)將連續(xù)梁的某一跨等代為等跨徑的等截面的簡支梁來計算荷載橫向分布系數(shù)。由于支座、墩頂頂、樁頂?shù)牡膭偠炔煌谟嬎闼銣囟壬仙兓绊戫懥Α⑵囓囍苿恿Φ鹊茸饔迷诟鞲鞫丈系姆址峙鋾r,采用了集集成剛度計計算方法。蓋梁活載橫向分布系數(shù)在荷載對稱布置時采用杠桿法，非對稱布置時采用偏心受壓法進行計算。樁基礎(chǔ)采用“m法”，墩柱采用偏心受壓構(gòu)件進行了計算。由于肋板臺和重力臺采用了群樁基礎(chǔ)，在進行計算時考慮了群樁效應(yīng)。教育面面向現(xiàn)代化化是社會進進步的需要要，為了體體現(xiàn)我校教教育與時俱俱進的特點點，本次設(shè)設(shè)計受力分分析運用了了目前廣受受橋梁設(shè)計計朋友使用用的橋梁博博士軟件。同同時為了加加深諸如荷荷載橫向分分布系數(shù)的的確定、集集成剛度的的計算等知知識點的理理解，對這這部分內(nèi)容容采用了手手算。此次次設(shè)計是初初次嘗試,其中難免免有遺漏、疏疏忽之處，錯錯誤在所難難免，殷切切希望指導(dǎo)導(dǎo)老師、工工程技術(shù)人人員批評指指正。1工程概況本次設(shè)計以國家家重點工程程(大慶至廣廣州高速公公路)為課題背背景。大慶慶至廣州高高速公路是是國家高速速公路”79188”網(wǎng)中的縱5線。其中中湖北省黃黃石市至通通山縣南段段(簡稱：大大廣南高速速公路)項目全長107公里，是是湖北省高高級公路網(wǎng)網(wǎng)”五縱三橫橫一環(huán)”公路主骨骨架組成的的路段，是是貫穿鄂東東南地區(qū)的的南北骨干干通道。本本次畢業(yè)設(shè)設(shè)計選取大大廣線陽新新縣境內(nèi)的的竹林塘大大橋進行施施工圖設(shè)計計。1.1設(shè)計資料料1.1.1氣候候特征擬建橋位于黃石石市陽新縣縣境內(nèi)。黃黃石地處中中緯度，太太陽輻射季季節(jié)性差別別大，遠離離海洋，陸陸面多為礦礦山群，春春夏季下墊墊面粗糙且且增濕快，對對流強，加加之受東亞亞季風(fēng)環(huán)流流影響，其其氣候特征征冬冷夏熱熱、四季分分明，光照照充足，熱熱能豐富，雨雨量充沛，為為典型的亞亞熱帶東亞亞大陸性氣氣候。黃石石年平均氣氣溫17℃。最熱月月（7月）平均均29.2℃，最冷月月（1月）平均均3.9℃。無霜期期年平均264天，年平平均降水量量13822.6毫米，年年平均降雨雨日132天左右，全全年日照16666.4-22280..9小時，占占全年月日日可照射時時數(shù)的31℅-63℅。境內(nèi)多多東南風(fēng)，年年平均風(fēng)速速為每秒2.17米。1.1.2工程地質(zhì)黃石的大地構(gòu)造造分為淮陽陽山字型構(gòu)構(gòu)造體系，東東西（緯）向向構(gòu)造體系系（褶皺構(gòu)構(gòu)造、斷裂裂構(gòu)造），新新華廈構(gòu)造造體系。黃石巖巖漿活動頻頻繁，巖石石類型以中中酸性為主主，侵住特特征為四深深成、淺成成，超淺成成列賁發(fā)；；成巖特征征，可分侵侵入巖、火火山巖。黃石地地質(zhì)條件較較好，土耐耐力一般較較高，除個個別軟土層層低于10t//m2外，一般般在15-220t/m2之間。地下水含含量豐富,工程地質(zhì)質(zhì)性質(zhì)良好好。地震設(shè)設(shè)防裂度為為6度。1.1.3橋梁梁線型布置置1.平曲線半徑:左左偏圓曲線線上，R==13333.9855m。2.豎曲線半徑:無無豎曲線,縱坡為-2.6％。1.2主要技術(shù)術(shù)標準1.整體式路基寬度度：26..0米；2.設(shè)計行車速度：：100公里／小小時；3.設(shè)計荷載載：公路I級；4.設(shè)計洪水頻率：：1／100；5.地震動峰值加速速度系數(shù)為為0.055g，按0.11g設(shè)防。1.3主要材料料1.預(yù)應(yīng)力混凝土主主梁采用C50混凝土,基樁采用C25混凝土,其余構(gòu)件件采C30混凝土。2.預(yù)應(yīng)力鋼束：采采用ASTMMA4166-87a標準低松松馳鋼絞線線，，直徑徑15.22mm，公公稱面積1140mm2，錨具采采用OVM115型系列錨錨具，管道道采用預(yù)埋埋金屬波紋紋管成型。3.鋼材：HRB3335、R235鋼筋標準準應(yīng)分別符符合GB11499—1998和GB1130133-19991的規(guī)定，焊接的鋼筋筋均應(yīng)滿足足可焊要求求，其它鋼鋼材均應(yīng)符符合國標規(guī)規(guī)定。4.橋面鋪裝：上層層10cm瀝青混混凝土和下下層10cmC550砼橋面鋪鋪裝。5.支座：采用四氟氟F4GYYZ2225x422,GYYZ2775x499橡膠支座座。6.伸縮縫：采用880型異形鋼鋼單縫式伸伸縮裝置。1.4設(shè)計要點點1.空心板按部分預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土A類構(gòu)件設(shè)設(shè)計。2.主梁由預(yù)制預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土寬幅空心心板和現(xiàn)澆澆混凝土橋橋面板組合合而成，采采用先簡支支、后結(jié)構(gòu)構(gòu)連續(xù)。墩墩頂負彎矩矩由設(shè)于橋橋面板內(nèi)的的負彎矩鋼鋼筋承擔。3.結(jié)構(gòu)計算采用橋橋梁博士3.0程序計算算，橫向按按鉸接板考考慮。4.計算時考慮支座座沉降8mm，并考考慮了梯度度溫度引起起的附加效效應(yīng)。5.主梁計算按組合合截面分階階段考慮，整整體化橋面面現(xiàn)澆層未未達到混凝凝土設(shè)計強強度等級前前，按由預(yù)預(yù)制板獨自自受力計算算，橋面鋪鋪裝、護欄欄及汽車荷荷載的作用用按預(yù)制板板、鉸縫及及整體化橋橋面現(xiàn)澆層層共同受力力的組合截截面計算。當當橋面有橫橫坡時，整整體化橋面面現(xiàn)澆層厚厚度最薄處處不小于110cm。6.還應(yīng)特別注意是是否要調(diào)整整錨栓孔長長度，以保保證空心板板在順橋向向能自由伸伸縮。7.斜交板梁的斜角角為25°。預(yù)制空空心板斜板板有左、右右斜之分，本本圖僅繪出出一種斜交交方向的情情況，使用用時請注意意橋梁斜交交方向。8.伸縮縫最大采用用80型，因因此一聯(lián)長長度不應(yīng)大大于100m。1.5施工方式式簡支轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)連續(xù)續(xù)施工法:先將每片片簡支梁進進行橫向整整體化后,再轉(zhuǎn)換為為連續(xù)梁。1.6設(shè)計規(guī)范范《公路工程技術(shù)術(shù)標準》JTGB01--20033；《公路工程抗震震設(shè)計規(guī)范范》JTJ0004-889；《公路橋涵設(shè)計計通用規(guī)范范》JTGD60--20044；《公路磚石混凝凝土橋涵設(shè)設(shè)計規(guī)范》JTJ0022-885；《公路鋼筋混凝凝土及預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橋涵設(shè)計計規(guī)范》JTGD62--20044；《公路橋涵地基基礎(chǔ)與基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范范》JTJ0024-885；《公路橋涵施工工技術(shù)規(guī)范范》JTJ0041-22000。1.7支座強迫迫位移考慮支支座沉降88mm。1.8溫度影響響1.有效溫度作用效效應(yīng)：升溫溫差差取25℃，降溫溫溫差取-23℃。2.梯度溫度效應(yīng)：：非線性計計算溫差采采用如下表表1-1模式。表1-1非線性梯梯度溫度模模式表模式一至梁頂距(m))0.00.10.40溫度145.50.0模式二至梁頂距(m))0.00.10.40溫度-7-2.750.02尺寸擬定2.1橋型布置置及孔徑劃劃分該橋為大慶至廣廣州高速公公路上的竹竹林塘大橋橋。為縮短短工期,提高行車車舒適性,綜合分析析比較各類類橋型后最最終采用預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)梁梁橋,跨徑為13×200m,施工方法法為簡支轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)連續(xù)。全橋分三聯(lián)：第第一聯(lián)4×20mm，第二聯(lián)4×20mm，第三聯(lián)5×20mm。在橋臺臺處和聯(lián)與與聯(lián)之間各各設(shè)置6ccm的伸縮縮縫,橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)的計算簡簡圖分為4×20mm和5×20mm兩種,如圖2-1、圖2-2所示。圖2-14×20mm計算簡圖(單位：cm)圖2-25×200m計算簡簡圖(單位：cm)2.2截面型式式及截面尺尺寸擬定2.2.1截面面型式及梁梁高采用等高度的空空心板截面面。預(yù)制梁梁高0.9米,組合梁高1.0米,高跨比H/L==1/200,選用空心心板主要是是出于其良良好的受力力及便于施施工等特點點。2.2.2橫截截面尺寸每幅橋面全寬為為13m。由由于采用簡簡支轉(zhuǎn)連續(xù)續(xù)的施工方方法,主梁先預(yù)預(yù)制再運輸輸、吊裝就就位,因此橫截截面布置時時應(yīng)考慮到到施工中的的吊運能力力,將每幅橋橋做成八塊塊空心板組組合截面。其其中,預(yù)制中梁梁頂板寬1141cmm,底板寬1449cm；；預(yù)制邊梁梁頂板寬1183cmm，底板1449cm。預(yù)預(yù)制主梁橫橫向按鉸接接板連接。為為滿足頂板板負彎矩普通鋼鋼筋的布置置及輪載的的局部作用用,空心板頂頂板取等厚厚度15ccm。同時時為防止應(yīng)應(yīng)力集中和和便于脫模模,在腹板與與頂板交界界處設(shè)置20cmm×5cmm的承托,在腹板與與底板交界界處設(shè)置8cm××8cm的承承托。主梁橫斷面構(gòu)造造圖如圖22-3所示。圖2-3橫斷面面構(gòu)造圖((單位：cm)2.2.3空心心板底板厚厚度設(shè)置簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工工的連續(xù)梁梁橋跨中正正彎矩較大,因此底板板不宜過厚厚；同時支支點處也存存在負彎矩矩,需要底板板要有一定定的厚度來來提供受壓壓面積。因因而將底板板厚度在跨跨內(nèi)設(shè)為110cm。2.2.4腹板板寬度設(shè)置置根據(jù)連續(xù)梁橋剪剪力變化規(guī)規(guī)律,兼顧施工工方便性,腹板寬度度除在支點點附近區(qū)域域加寬外,其余均為為16cmm。即在距距支點600cm處開開始加寬,加寬區(qū)段段為10ccm,且腹板最最終加寬至至32cmm。邊板腹腹板厚度變變化與中板板一樣,僅用中板板腹板厚度度變化示意意,如圖2-4所示。圖2-4空心板平平面布置圖圖(單位：cm)3毛截面幾何特性性計算毛截面幾何特性性是計算結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、配配束及變形形計算的前前提。本設(shè)設(shè)計采用分分塊法計算算毛截面幾幾何特性。如如圖3-1所示?？缰兄邪迕孛婷嬗嬎闳缦孪拢好孛妫簩孛嫔暇壍撵o靜距S=100×1011×5+22×1/22×20××5×111.6677+2×116×900×45++2×1//2×4××22.6667+22×1/22×8×110×744.6677+2×88×12××84+1101×110×855+2×11/2×88×8×777.3333==2548882.88=201190933=10×1011×5×55+2×11/2×220×5××11.6667×111.6667+2××16×990×455×45++2×1//2×4×222.6667×222.6677+2×11/2×88×10××74.6667×774.6667+2××8×122×84××84+1011×10××85×885+2××1/2××8×8××77.3333×777.3333=1544913774=20190993+1554913374-1115844423..26=559260044圖3-1截面形形式及分塊塊跨中邊板、支點點中板、支支點邊板毛毛截面幾何何特性計算算同上，現(xiàn)現(xiàn)將毛截面面幾何特性性計算結(jié)果果列于表33-1。表3-1毛截面幾幾何特性計計算結(jié)果截面位置A(截面面積)())I(截面慣矩)())y(中性軸至下緣距距離)(m))預(yù)制中板跨中0.5610.0592660.445支點0.74960.0666440.452預(yù)制邊板跨中0.60310.0661660.482支點0.80380.0745880.47成橋后中板跨中0.56410.0649880.44支點0.74960.0666440.452成橋后邊板跨中0.6480.0671440.516支點0.80380.0745880.474第一、二聯(lián)(44×20mm)計算《公路鋼筋混凝凝土及預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橋涵設(shè)計計規(guī)范》(JTGD62——20044)中4.1..4條規(guī)定定：裝配式式鉸接斜板板橋的預(yù)制制板塊，可可按寬為兩兩板邊垂直直距離，計計算跨徑為為斜跨徑的的正交板計計算。因而而根據(jù)規(guī)范范本橋雖然然斜角為25°，然而仍仍可以按寬寬為兩板邊邊垂直距離離1.5mm，跨徑為為斜跨徑(即20m)的正交板板計算。由由于第一、二二聯(lián)4×20mm計算涉及及到三次超靜定定的問題，計計算工作量量大。因而而采用部分分手算部分分電算(橋梁博士V3.0進行計算)4.1主梁內(nèi)力力計算4.1.1單元劃分分全橋單元劃分時時，綜合考考慮了結(jié)構(gòu)構(gòu)在施工過過程及正常常使用階段段控制設(shè)計計的位置，使使控制截面面位于單元元節(jié)點處。此此設(shè)計為簡簡支轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)構(gòu)連續(xù)梁橋橋，結(jié)合施施工、使用用中的結(jié)構(gòu)構(gòu)的受力特特性、預(yù)應(yīng)應(yīng)筋束布置置以及橋面面抵抗負彎彎矩的普通通鋼筋的布布置，將第第一、二聯(lián)聯(lián)分為62個單元，中中跨為16個單元，邊跨為15個單元，如圖4-1所示。圖4-1單元劃分分示意(單位：cmm)節(jié)點號與控制截截面對應(yīng)關(guān)關(guān)系見表44-1。表4-1節(jié)點號號與控制截截面對應(yīng)表表節(jié)點號2368101214控制截面永久支點變化點變化點臨時支點節(jié)點號16181921242728控制截面永久支點臨時支點變化點變化點節(jié)點號30323435374043控制截面臨時支點永久支點臨時支點變化點節(jié)點號44464850515456續(xù)表4-1控制截面變化點臨時支點永久支點臨時支點變化點節(jié)點號586062控制截面變化點永久支點諸節(jié)點的總體坐坐標見表44-2。表表4-2節(jié)點坐標標表節(jié)點號12345678X坐標(m)00.3530.50.62.4964.99257.4887559.985節(jié)點號910111213141516X坐標(m)13.9714.9775517.4738819.25619.35619.51619.6719.97節(jié)點號1718192021222324X坐標(m)20.2720.42420.56420.66424.9725.9727.4729.97節(jié)點號2526272829303132X坐標(m)32.4733.9734.9739.25639.35639.51639.6739.97節(jié)點號3334353637383940X坐標(m)40.2740.42440.56440.66444.9745.9747.4749.97節(jié)點號4142434445464748X坐標(m)52.4753.9754.9759.25659.35659.51659.6759.97節(jié)點號4950515253545556X坐標(m)60.2760.42460.56460.66462.46622564.9625565.9769.955節(jié)點號57585960616263X坐標(m)72.45122574.9475577.44377579.3679.4679.61779.974.1.2恒載載內(nèi)力計算算簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋橋由于存在在體系轉(zhuǎn)換換的問題，因因而施工程程序?qū)Y(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力有一一定的影響響，所以在恒載載內(nèi)力計算算之前有必必要對施工工過程給予予簡要介紹紹，以便合合理進行內(nèi)內(nèi)力計算。本本次計算共共劃分為9個施工階階段：第一階段段：澆筑墩墩臺基礎(chǔ)（實實際略），形形成4跨簡支結(jié)結(jié)構(gòu)。第二二階段：加加鉸縫砼,將簡支梁梁橫向整體體化。第三三階段：養(yǎng)養(yǎng)護10天。第四四階段：加加墩頂現(xiàn)澆澆段。第五五階段：撤撤臨時支座座，永久支支座受力，形形成連續(xù)結(jié)結(jié)構(gòu)。第六六階段：澆澆注10ccm橋面板板。第七階階段：現(xiàn)澆澆的橋面板板與預(yù)制板板形成全截截面。第八八階段：澆澆注全聯(lián)防防撞欄及瀝瀝青砼橋面面鋪裝。第第九階段：：完成收縮縮徐變。由由施工過程程可知結(jié)構(gòu)構(gòu)恒載是分分階段形成成的，主要要包括：預(yù)預(yù)制箱梁一一期恒載集集度()，成橋后后箱梁的一一期恒載集集度()，二期恒恒載集度()。針對橫斷面的具具體構(gòu)造特特點及平面面桿系有限限元程序計計算分析的的特點，將將空間橋跨跨結(jié)構(gòu)簡化化為平面結(jié)結(jié)構(gòu)進行計計算，即只只對由單塊塊空心板構(gòu)構(gòu)成的四跨跨簡支轉(zhuǎn)連連續(xù)梁橋進進行結(jié)構(gòu)分分析，在活活載計算時時將采用荷荷載橫向分分布的計算算方法，恒恒載空間效效應(yīng)按每片片梁均分考考慮。4.1.2.11恒載集度度計算1.預(yù)制空心板一期期恒載集度度()表4-3預(yù)制中板一期恒恒載集度((kN/m))單元號1-234-111213-1819集度18.7416.3814.0216.3818.7416.38單元號20-272829-343536-4344集度14.0216.3818.7416.3814.0216.38單元號45-505152-596061-62集度18.7416.3814.0216.3818.74由施工工過程及預(yù)預(yù)制板的構(gòu)構(gòu)造，可將將墩頂現(xiàn)澆澆段看成空空心板加橫橫隔梁，橫橫隔梁自重重對于主梁梁不產(chǎn)生恒恒載彎矩，因此此計算中將將橫隔梁作作為集中力力作用在支支承節(jié)點上上。那么僅僅為預(yù)制空空心板自重重集度，計計算公式為為：式中：i單元號預(yù)制空心心板i號單元一一期恒載集集度；預(yù)制空心心板i號單元毛毛截面面積積，截面變變化的單元元,為單元兩兩端節(jié)點截截面積的平均值。按上式計算預(yù)制制中、邊板板各單元一一期恒載集集度見表44-3、表4-4。此恒載載集度主要要用于主梁梁簡支狀態(tài)態(tài)下的施工工驗算。表4-4預(yù)制邊板一期恒恒載集度((kN/m))單元號1-234-111213-1819集度20.0117.5815.0717.5820.0117.58單元號20-272829-343536-4344集度15.0717.5820.0117.5815.0717.58單元號45-505152-596061-62集度20.0117.5815.0717.5820.012.成橋后空心板一一期恒載集集度()預(yù)制梁計入每片片梁間鉸縫縫砼及100cm橋面面板后的恒恒載集度即即為成橋后后空心板一一期恒載集集度，按上上式計算。計計算成橋后后中、邊板板各單元一一期恒載集集度見表44-5、表4-6。表4-5成橋后中中板一期恒恒載集度((kN/m))單元號1-234-111213-1819集度22.6721.4520.2421.4522.6721.45單元號20-272829-343536-4344集度20.2421.4522.6721.4520.2421.45單元號45-505152-596061-62集度22.6721.4520.2421.4522.67表4-6成橋后邊板一期期恒載集度度(kN/m))單元號1-234-111213-1819集度24.7722.8820.9922.8824.7722.88單元號20-272829-343536-4344集度20.9922.8824.7722.8820.9922.88單元號45-505152-596061-62集度24.7722.8820.9922.8824.773.二期恒載集度(()二期恒載集度為為橋面鋪裝裝與護欄恒恒載集度之之和。鋪裝裝層為100cm瀝青混混凝土，容容重按23kN/計,護欄一側(cè)側(cè)每延米按按0.399，混凝土容容重按25kN/計。為了了簡化計算算，將橋面面鋪裝和護護欄恒載由由每塊板均均擔，因橋橋梁橫斷面面布置由八八塊板組成成，則=11/8[00.1×111.5××23+00.39××2×255]=5..74(kkN/m)。4.1.2.22恒載內(nèi)力力計算結(jié)果果由施工過程可知知，適用于于主梁第一一施工階段段恒載內(nèi)力力計算，適適用于主梁梁第七施工工階段恒載載內(nèi)力計算算，+適用于第第九施工階階段恒載內(nèi)內(nèi)力計算。根根據(jù)單元劃劃分及相應(yīng)應(yīng)的恒載集集度，采用用橋梁博V3.0軟件進行行恒載內(nèi)力力計算。表表4-7、表4-8、表4-9分別給出出、、+作用下的的邊板在第第1、7、9施工階段段恒載內(nèi)力力。表4-7在第一施施工階段的的恒載內(nèi)力力截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)2左7.38-1.318左3.22-0.2482右151-1.318右151-0.248677.55272178.45188-0.736719241.09E-00371410-7952027-78.451814左151-0.24830左151-0.24814右3.22-0.24830右3.22-0.248表4-8在第七施工階段段的恒載內(nèi)內(nèi)力截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)2左-0.3696.52E-00216右-11.244.42右-86.52E-00221-5.921.756-3.15-25.824-0.691-14.882.08-28.5274.54-5.16107.3-5.0532-9.7730.616左-12.544.4表4-9+在第九施工階段段的恒載內(nèi)內(nèi)力截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)2左4.24-0.74816128-5102右91.8-0.7482167.9-20.1636.1296247.931708-23.832627-52.159.210-83.757.932112-351圖4-2恒載內(nèi)力圖(彎矩單位：：kN·m，剪力單位：：kN)4.1.3活載載內(nèi)力計算算對于用現(xiàn)澆混凝凝土縱向企企口縫連接接的裝配式式板橋,由于塊件件間橫向具具有一定的的連接構(gòu)造造，但其連連接剛性又又很薄弱，因因此對于跨跨中和L/4處的荷載橫橫向分布計計算，采用用鉸接板法法計算。而而對支點處處采用杠桿桿原理法計計算，支點點至L/4之間按直直線內(nèi)插求求得。4.1.3.11沖擊系數(shù)數(shù)和車道折折減系數(shù)1.沖擊系數(shù)汽車荷載的沖擊擊系數(shù)是汽汽車過橋時時對橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的的豎向動力力效應(yīng)的增增大系數(shù)。沖沖擊影響與與結(jié)構(gòu)的剛剛度有關(guān)。一一般來說，跨跨徑越大、剛剛度越小，對對動荷載的的緩沖作用用越強?！豆窐蚝O(shè)計通通用規(guī)范》(JTGD60—2004)采用了結(jié)構(gòu)基頻來計算橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)，沖擊系數(shù)可按下式計算：當時，當時，當時，橋梁結(jié)構(gòu)的基頻頻反映了結(jié)結(jié)構(gòu)的尺寸寸、類型、建建筑材料等等動力特性性內(nèi)容，它它直接反映映了沖擊系系數(shù)與橋梁梁結(jié)構(gòu)之間間的關(guān)系。連連續(xù)梁橋中中，。計算連續(xù)梁梁的沖擊力力引起的正正彎矩效應(yīng)和和剪力效應(yīng)應(yīng)時，采用用；計算連連續(xù)梁的沖沖擊力引起起的負彎矩矩效應(yīng)時，采采用。計算跨徑，結(jié)構(gòu)構(gòu)材料彈性性模量E=3.445m，邊邊板跨中截截面慣性矩矩中板支點截面慣慣性矩，邊邊板跨中處處的單位長長度=21140kg/m，邊板板支點處。代入相應(yīng)的數(shù)據(jù)據(jù)可得：===5.644Hz==9.500Hz因此，根據(jù)《公公路橋涵設(shè)設(shè)計通用規(guī)規(guī)范》（JTGD60--20044）第4.3..2條，有有：正彎矩段：負彎矩段：2.車道折減系數(shù)按《公路橋涵設(shè)設(shè)計通用規(guī)規(guī)范》(JTGD60——20044)第4.3..1條中表4.3..1-4橫向折減減系數(shù)中的的規(guī)定：三三車道的車車道折減系系數(shù)為；。4.1.3.22計算主梁梁荷載的橫橫向分布系系數(shù)連續(xù)梁橋荷載橫橫向分布的的簡化實用用計算方法法是按等剛剛度原則將將連續(xù)梁的的某一跨等等代為等跨徑的等等截面簡支支梁來計算算荷載橫向向分布系數(shù)數(shù)。所謂等等剛度是指指在跨中施施加一個集集中荷載或或一個集中中扭矩，則則連續(xù)梁橋橋和等代簡簡支梁的跨跨中撓度或或扭轉(zhuǎn)角彼彼此相等。邊邊跨與中跨跨之比約為為1，可作為為四等跨連連續(xù)梁橋來來分析，計計算跨徑取取20m；又又因每片梁梁僅在支點點附近很小小區(qū)域內(nèi)有有所變化，但但仍可近似似按常截面面梁來考慮慮，這樣計計算誤差是是很小的。由參考文獻[66]給出F.Leeonhaardt的計算結(jié)結(jié)果可知：：對等跨常常截面連續(xù)續(xù)梁等效簡簡支梁抗彎彎慣性矩換算算系數(shù)為：：邊跨х1＝1.4332，中跨х2＝1.8660。而抗扭扭慣矩換算系系數(shù)為：＝＝＝1。1.邊跨荷載載橫向分布布系數(shù)計算算（1）邊跨等代簡支支梁主梁抗抗彎(抗扭)慣矩計算四等跨常截面連連續(xù)梁的邊邊跨按等剛剛度原則變變換為常截截面簡支梁梁，其斷面面布置不變變，每片梁梁的抗彎、抗抗扭剛度仍仍彼此相等等，只是大大小發(fā)生變變化，其值值可按下式式計算：I1*＝х1IIIT1*=IT式中：I1*———邊跨的等等剛度常截截面簡支梁梁的抗彎慣矩；х1——抗彎慣矩修正系系數(shù)；IT——連連續(xù)梁一片片主梁跨中中截面抗彎彎慣矩；IT1*———邊跨的等等剛度常截截面簡支梁梁的抗扭扭慣矩；圖4-3抗扭慣矩矩計算簡化化圖(單位：cmm)——抗扭慣慣矩修正系系數(shù)；IT———連續(xù)梁一一片主梁跨跨中截面抗抗扭慣矩?？箯潙T矩計算已已在毛截面面幾何計算算中給出，抗抗扭慣矩可近似似簡化成圖圖4-3所示的虛線線所示的薄薄壁箱形截截面來計算算IT,則得：IT===2.44×則邊跨的等剛度度常截面簡簡支梁的抗抗彎慣矩和抗扭扭慣矩分別為為：I1*=1.432××0.066498==0.09931IT1*=1×00.0244=0.0024（2）比例參數(shù)γ的的計算主梁抗彎剛度與與抗扭剛度度比例參數(shù)數(shù)γ一般按下下式計算：：式中：I———主梁抗彎彎慣矩；IT——主梁抗扭扭慣矩；l——主梁的計計算跨徑；；b1——主梁間橋橋面板的跨跨度；對于邊跨的等剛剛度常截面面簡支主梁梁：I=I1*=0.09331m4,IT=IT1*=0.0224m4,l=199.60m,bb1=1.5mm,故計算比比例系數(shù)5.8×××=0.11205（3）主梁荷載橫向向分布系數(shù)數(shù)影響線η計算表4-10邊跨的的等剛度簡簡支梁主梁梁荷載橫向向分布影響響線梁號P=1位置(主主梁軸線)1號2號3號4號5號6號7號8號1號0.12050.4460.2820.1370.0680.0330.0170.0090.0062號0.12050.2820.3010.2130.1030.0510.0250.0140.009求得剛度系數(shù)后后，即可按按其查《公公路橋涵設(shè)設(shè)計手冊》（梁梁橋）上冊冊[3]第一一篇附錄（二二）中8塊板的鉸鉸接板橋荷荷載橫向分分布影響線線表。在0.1、0.15之間按內(nèi)插插法得到表表4-10所列的值，并并由此繪出出如圖4-4所示的影影響線。該該處僅考慮慮了最不利利的1號板(邊板)和次不利利的2號中板。按按三個車道道布載。圖4-4邊跨橫向分分布系數(shù)計計算圖（4）荷載橫向分布布系數(shù)m計算按《公路橋涵設(shè)設(shè)計通用規(guī)規(guī)范》(JTGD60——20044)規(guī)定的車車道沿橫向向最不利布布載后，就就可以計算算荷載橫向向分布系數(shù)數(shù)如下：對于1號板：公公路-Ⅰ級mm=1/22(0.44402++0.26656+00.13999+0..06166+0.00322++0.0115)=00.477725對于2號板：公公路-Ⅰ級mm=1/22(0.11262++0.2882+0..282++0.1993+0..10055+0.0046)==0.511712.中跨橫向分布系數(shù)計計算（1）中跨的等剛度度常截面簡簡支梁主梁梁抗彎、抗抗扭慣矩計算I1*=1..860××0.066498==0.11105IT1*=1×00.0244=0.0024（2）主梁比例系數(shù)數(shù)γ計算5..8××=0.11502（3）主梁荷載橫向向分布系數(shù)數(shù)影響線η計算計算方法同邊跨跨，將η值列于表表4-11，并由此此給出圖44-5的影響線線。表4-11中跨的的等剛度簡簡支梁主梁梁荷載橫向向分布影響響線梁號P=1位置(主主梁軸線)1號2號3號4號5號6號7號8號1號0.15020.4800.2900.1280.0570.0250.0110.0050.0032號0.15020.2900.3180.2190.0970.0430.0190.0090.005（4）荷載橫向分布布系數(shù)m計算按《公路橋涵設(shè)設(shè)計通用規(guī)規(guī)范》(JTGD60——20044)規(guī)定的車車道沿橫向向最不利布布載后，就就可以計算算荷載橫向向分布系數(shù)數(shù)如下：對于1號板：公公路-Ⅰ級mm=1/22(0.11619++0.46603+00.29338+0..11522+0.00554++0.0225)=00.55558對于2號板：公公路-Ⅰ級mm=1/22(0.11518++0.29932+00.31774+0..197++0.9445+0..371))=0.554553．連續(xù)梁橋荷載載橫向分布布系數(shù)取值值支點處由杠桿法法求得為0.6337，通過前面面的計算分分析，顯然然連續(xù)梁橋橋的邊、中中跨荷載橫橫向分布系系數(shù)不同，為為了精確計計算荷載橫橫向分布系系數(shù)取值采采用表4-12中的數(shù)據(jù)據(jù)。表4-12荷載橫向向分布系數(shù)數(shù)取值梁號荷載橫向分布系系數(shù)m等級邊跨跨中邊跨支點中跨跨中中跨支點10.4770.6370.5560.637公路-Ⅰ級20.5170.6370.5460.6374.1.3.33活載內(nèi)力力計算主梁活活載橫向分分布系數(shù)確確定之后，將將活載乘以以相應(yīng)橫向向分布系數(shù)數(shù)后。在主主梁內(nèi)力影影響線上最最不利布載載，可求得得主梁最大大活載內(nèi)力力，計算式式為：SP=(1+μ)ξΣmiPiyi式中：SP———主梁最大大活載內(nèi)力力（彎矩或剪力力）；(1++μ)——汽車荷載載沖擊系數(shù)數(shù)；ξ——汽車折減減系數(shù)；mmi——荷載橫向向分布系數(shù)數(shù)；Pi——汽車軸重；yi——主梁內(nèi)力影響線線的豎標值值。具體計算采用橋橋梁博士V3.0進行，如如下表4-13是橋梁博士按公路-Ⅰ級作用下的的活載內(nèi)力力計算結(jié)果果。圖4-5中跨橫向向分布系數(shù)數(shù)計算圖表4-13公路--Ⅰ級內(nèi)力截面號MmaxMminQmaxQmin剪力(kN)彎矩(kN·m)剪力(kN)彎矩(kN·m)剪力(kN)彎矩(kN·m)剪力(kN)彎矩(kN·m)2左00182-53.400182-53.42右004.15-53.4202-0.409-130687.9399-1.79E--02-56.288.8359-36.92888-65.7490-13.2-11448.2403-77.537010-4.6295-13-17419.2243-11518816左-3.5663115-364-5.236.6227-20416右-17.36367.4-364230-206-17.362.92110528714.5-193112184-30.623224-54.544014.3-13368.3326-70338274.71299-10.8-17232.3244-11219332左-11.910463.7-331-21.5103222-2014.1.4溫度度及基礎(chǔ)沉沉降次內(nèi)力力計算4.1.4.11溫度次內(nèi)內(nèi)力計算表4--14非線性計計算溫差采采用模式模式一至梁頂距(m))0.00.10.40溫度145.50.0模式二至梁頂距(m))0.00.10.40溫度-7-2.750.0根據(jù)《公路橋涵涵設(shè)計通用用規(guī)范》(JTGD600—20044)中關(guān)于溫溫度作用引引起的次內(nèi)內(nèi)力計算的的說明,本設(shè)計考考慮有效溫溫度作用效效應(yīng)和非線線性梯度溫溫度引起的的效應(yīng)，根根據(jù)以上規(guī)規(guī)范確定兩兩種溫度引引起的作用用效應(yīng)如下下：1.結(jié)合擬建建橋所處的的地理位置置,確定有效效溫度作用用效應(yīng)：升升溫溫差取取25℃，降溫溫溫差取-23℃。2.本橋采用用100mmm瀝青混混凝土鋪裝裝層,由規(guī)范JTGD600—2004可知非線線性梯度溫溫度正溫差差T1取14℃，T2取5.5℃。豎向日日照反溫差差為正溫差差乘以-0.5。非線性性計算溫差差采用表44-14模式。由橋梁博士計算算溫度次內(nèi)內(nèi)力結(jié)果列列于表4-15。表4-15溫度次次內(nèi)力截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)2左00167.54432右22.60217.54056-22.6105247.53688-22.6217277.533010-22.6330327.52954.1.4.22基礎(chǔ)沉降降次內(nèi)力計計算連續(xù)梁橋墩臺沉沉降與地基基土的物理理力學(xué)性質(zhì)質(zhì)有關(guān),一般規(guī)律律是隨時間間的遞增,經(jīng)過相當當長的時間間,沉降接近近終值。如如圖4-6所示，取取邊支座沉沉降8mmm來計算結(jié)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)沉沉降次內(nèi)力力，現(xiàn)將橋橋梁博士輸出出的基礎(chǔ)沉沉降次內(nèi)力力計算結(jié)果果列于表44-16。圖4-6基礎(chǔ)沉降降示意圖((單位：cm)表4-16基礎(chǔ)沉沉降次內(nèi)力力截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)截面號剪力(kN)彎矩(kN·mm)2-6.291.86E-009217.85-84.16-6.29-29.2247.85-44.98-6.29-60.6277.85-5.6510-6.29-9232-7.8533.6167.85-123圖4-7基礎(chǔ)沉降降次內(nèi)力圖圖(彎矩單位位：kN··m，剪力單位位：kN)圖4-8承載能力力荷載組合合1內(nèi)力圖(彎矩單位位：kN··m，剪力單位位：kN)4.1.5內(nèi)力力組合為進行預(yù)應(yīng)力鋼鋼束的計算算，以及普普通鋼筋的的估算，在在不考慮橋橋規(guī)預(yù)加引引起的結(jié)構(gòu)構(gòu)次內(nèi)力及及混凝土收收縮徐變次次內(nèi)力的前前提下，按按《公路橋橋涵設(shè)計通通用規(guī)范》(JTGD60——20044)第4.1..6條規(guī)定定，根據(jù)可可能出現(xiàn)的的作用荷載載選擇了荷荷載組合Ⅰ進行第一一次內(nèi)力組組合，表44-17、表4-18給出了了邊梁內(nèi)力力組合(一)的結(jié)果。表4-17承載能能力極限狀狀態(tài)荷載組組合Ⅰ截面號內(nèi)力性質(zhì)荷載組合Ⅰ最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩2剪力(kN)968386435531彎矩(kN·mm)-5.04-3.51-3.51-1196剪力(kN)455102453176彎矩(kN·mm)2.64E+0031.93E+0032.72E+0031.22E+0038剪力(kN)80.8-244-160-105彎矩(kN·mm)2.97E+0032.69E+0033.51E+0031.32E+00310剪力(kN)-231-623-340-357彎矩(kN·mm)1.91E+0031.11E+0032.21E+00316316剪力(kN)1.13E+003470470809彎矩(kN·mm)-2.41E++03-442-442-2.79E++0321剪力(kN)577181517319彎矩(kN·mm)8991.75E+0032.03E+003-58.624剪力(kN)185-152-94.351.7彎矩(kN·mm)2.18E+0032.56E+0033.14E+00385227剪力(kN)-145-537-266-268彎矩(kN·mm)1.31E+0031.77E+0032.22E+00320232剪力(kN)1.07E+003429462747彎矩(kN·mm)-1.33E++03-655-113-2.18E++03表4-18正常使用用極限狀態(tài)態(tài)荷載組合合Ⅰ截面號內(nèi)力性質(zhì)荷載組合Ⅰ最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩2剪力(kN)522449449521彎矩(kN·mm)84.210610684.26剪力(kN)16553.816468.6彎矩(kN·mm)6813726972348剪力(kN)2.44-108-43.1-82.6彎矩(kN·mm)1.12E+0035221.15E+00332810剪力(kN)-133-247-142-206彎矩(kN·mm)506-400527-54516剪力(kN)617437437552彎矩(kN·mm)-1.76E++03-470-470-1.83E++0321剪力(kN)22789158173彎矩(kN·mm)-494308343-65824剪力(kN)84.2-51.9-5.4122.3彎矩(kN·mm)314698887-17.927剪力(kN)-54.4-193-82.3-135彎矩(kN·mm)95.250.4519-49832剪力(kN)581403416508彎矩(kN·mm)-1.05E++03-503-152-1.46E++034.2預(yù)應(yīng)力鋼鋼束估算及及受拉區(qū)普普通鋼筋數(shù)數(shù)量的確定定《橋梁設(shè)計規(guī)范學(xué)學(xué)習(xí)與應(yīng)用用講評》(按JTGD62——20044和JTGD60—20044編寫)中有關(guān)于于預(yù)應(yīng)力混混凝土梁的的配筋設(shè)計計的介紹，預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土鋼筋數(shù)數(shù)量估算的的一般方法法是：首先先根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的使用性性能要求(即正常使使用極限狀狀態(tài)正截面面抗裂性或或裂縫寬度度限值)，確定預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的數(shù)量，然然后再由構(gòu)構(gòu)件的承載載能力極限限狀態(tài)要求求，確定普普通鋼筋的的數(shù)量。換換句話說，預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼筋數(shù)量估算的基本原則是按結(jié)構(gòu)使用性能要求確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，極限承載力不足部分由普通鋼筋來補充。4.2.1預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋數(shù)數(shù)量的估算算為估算預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋數(shù)量，首首先應(yīng)按正正常使用極極限狀態(tài)正正截面抗裂裂性或裂縫縫寬度限制制要求，確確定有效預(yù)預(yù)加力Npe。由規(guī)范可知部分分預(yù)應(yīng)力混混凝土A類構(gòu)件的的有效預(yù)加加力Npe應(yīng)滿足足下式要求求；NNpe≥式中；混凝土抗抗拉強度標標準值；A，W構(gòu)件截面面面積和構(gòu)構(gòu)件截面面面積對截面面受拉邊緣緣的彈性抵抵抗距，在在設(shè)計時均均可采采用混凝土土毛截面計計算；預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋重心對混混凝土截面面重心軸的的偏心距，=y-，值可預(yù)先假定；荷載載短期效應(yīng)應(yīng)組合。由4.1.5中計計算結(jié)果可可知,邊跨跨中中正常使用用階段短期期效應(yīng)組合合=11500kN·m，構(gòu)件截截面面積A=0..648，截截面慣性矩矩=0.0067144，=0.5516m((中性軸距距下源的距距離)。則W=，假設(shè)=117.6ccm=0.1776m，==y-=00.5166-0.1176=00.34mm求得有效預(yù)加力力Npe后,所需預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋截截面面積按按下式計算算：式中預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋的的張拉控制制應(yīng)力；對后張法法構(gòu)件可按按20%--25%的張拉控控制應(yīng)力估估算。由規(guī)范可知，取??；采用為25%的張拉控控制應(yīng)力估估算預(yù)應(yīng)力力鋼筋截面面面積如下下：所以估算預(yù)應(yīng)力力鋼筋截面面面積為0.00015066即16066。根根據(jù)初步估算結(jié)結(jié)果，暫定定邊板和中中板各布置置15.224鋼絞線12根，具體成成束及束號號為:正彎矩采用4束315.224鋼鉸線,兩兩分別別記為N1、N2。4.2.2鋼束束布置本橋為簡支轉(zhuǎn)連連續(xù)梁橋，主主梁在簡支支狀態(tài)下主主要承受自自重產(chǎn)生的的正彎矩和預(yù)加加力的作用用，因此在在正彎矩束布置置時應(yīng)滿足足簡支狀態(tài)態(tài)下的受力力要求。簡簡支轉(zhuǎn)連續(xù)續(xù)而導(dǎo)致的的墩頂負彎彎矩由橋面面板普通鋼鋼筋來承受受。預(yù)應(yīng)力混凝土梁梁的配筋設(shè)設(shè)計一般是是首先進行行跨中截面面和梁端附附近截面的的設(shè)計。根根據(jù)跨中截截面正截面面的使用性性能和抗彎彎承載力的的要求，確確定預(yù)應(yīng)力力鋼筋和普普通鋼筋的的數(shù)量；梁梁端附近截截面設(shè)計主主要根據(jù)斜斜截面抗剪剪承載力和和錨下局部部承壓及布布置錨具和和安放張拉拉千斤頂?shù)牡臉?gòu)造要求求，確定預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的布置方方案。在支支點截面處處應(yīng)將預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋的的合力作用用點設(shè)置在在接近混凝凝土截面重重心處。這這樣從跨中中到支點，預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋束必須從從某點開始始以適當?shù)牡男问綇澠鹌稹ｎA(yù)應(yīng)力鋼絲束的的彎起應(yīng)綜綜合考慮彎彎矩和剪力力值沿梁長長方向的變變化，適應(yīng)應(yīng)正截面抗抗彎和斜截截面抗剪的的受力要求求。預(yù)應(yīng)力鋼筋束的的起彎點一一般設(shè)在距距支點l/4--l/3之間。彎彎起角度一一般不宜大大于20°。本設(shè)計計彎起角度度取用值為為10°，鋼束彎彎起的曲線線采用圓弧弧線，起終終點圓弧半半徑采用24m。預(yù)應(yīng)力力鋼筋的縱縱向布置綜綜合考慮了了底部和頂頂部正截面面抗彎及斜斜截面抗剪剪的受力要要求。遵循循上預(yù)應(yīng)力力鋼束的布布置原則，結(jié)結(jié)合本設(shè)計計的施工特特點，鋼束束布置結(jié)果果見施工圖圖紙。4.2.3受拉拉區(qū)普通鋼鋼筋數(shù)量的的確定在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)數(shù)量已經(jīng)確確定的情況況下,普通鋼筋筋的數(shù)量可可由正截面面承載能力力極限狀態(tài)態(tài)受力要求求確定。暫暫不考慮受受壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋和和普通鋼筋筋的影響。由橋梁博士導(dǎo)出彎矩包絡(luò)圖4-9所示。圖4-9彎矩包絡(luò)圖圖(單位：kNN·m)將空心板截面按按照等面積積、等慣性性矩和形心心不變的原原則換算成成如圖1-111所示的工工字形截面面換算方法法如下：按面積積相等：cm2按慣性性矩相等：：cmm4聯(lián)立求解解上述兩式式得：cm，cm這樣，在空心板板截面高度度、寬度以以及圓孔的的形心位置置都不變的的條件下，等等效工字形形截面尺寸寸為：上翼板厚度：ccm下翼板厚度：ccm腹板厚度：cm圖4-10空心板截截面等效工工字形截面面(單位：cmm)采用《橋梁設(shè)計計規(guī)范學(xué)習(xí)習(xí)與應(yīng)用講講評》(按JTGD62——20044和JTGD60—20044編寫)中講述的的算法如下下:(1)當時，(2)當時先按情況計算，由由4.1..5計算得得=35110kN·mm,重要性系系數(shù)=1..1。則解得xx=0.11325mm所以按第二種情情況計算,解得x=0.3m且滿足x＜所以受拉拉區(qū)普通鋼鋼筋截面面面積：=0.0002799m2普通通鋼筋采用用HRB333516，則需要要普通鋼筋筋數(shù)量n=27790/((3.144×8×88)=133.88根,采用14根。4.3主梁換算算截面幾何何特性計算算在求得各驗算截截面的毛截截面特性和和鋼束布置置的基礎(chǔ)上上，即可計計算主梁換換算截面的的面積、慣慣性矩及靜靜距，為主主梁在各受受力階段的的應(yīng)力驗算算準備計算算數(shù)據(jù)。4.3.1換換算截面面面積=1.95100/（3.4510）=5.655=648000++（5.655-1）×16800=6555812mmm24.3.2換換算截面重重心位置預(yù)應(yīng)力鋼筋換算算截面對空空心毛截面面重心的凈凈距為：=（5.65-1）×1680×（516-176）=26566080mmm3換算截面到毛截截面重心的的距離=26560800/6480000==4.1mm因此，換算截面面重心至下下緣距離和和預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋重心的的距離：=516-4.11=5111.9mmm,=511..9-176=335..9mm換算截面重心至至上緣距離離=384+4.11=388..1mm4.3.3換換算截面慣慣性矩=6714000000000+64800004.1+（5.655-1）16800335..9=6803323111544mmm4換算截面彈性抵抵抗矩下緣：=66803223115544/511..9m上緣：=66803223115544/3388.11m由于其它截面和和跨中截面面的預(yù)應(yīng)力力鋼筋重心心位置一致致，將忽略略鋼筋受力力面積的減減少對換算算截面的重重心位置的的影響。4.4預(yù)應(yīng)力損損失及有效效預(yù)應(yīng)力計計算4.4.1預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失計計算方法《公路路鋼筋混凝凝土及預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橋涵設(shè)計計規(guī)范》(JTGD62——20044)規(guī)定，預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土構(gòu)件在在持久狀態(tài)態(tài)正常使用用極限狀態(tài)態(tài)計算中，應(yīng)應(yīng)考慮下列列因素引起起的預(yù)應(yīng)力力損失：預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋與管道道壁之間的的摩擦錨具變形形、鋼筋回回縮和接縫縫壓縮預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋與臺座座之間的溫溫差(對后張法法構(gòu)件損失失為零)混凝土的的彈性壓縮縮預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的應(yīng)力力松弛混凝土的的收縮和徐徐變4.4.1.11摩擦損失失規(guī)范(JTGD622—20044)給出的后后張法預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋與管管道壁之間間的摩擦引引起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力應(yīng)力損損失的計算算表達式為為：=式中：預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋錨下的張張拉控制應(yīng)應(yīng)力(MPaa)；預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋與管道道壁的摩擦擦系數(shù)，按按規(guī)范(JTGD62——20044)表6.2..2采用；；從張拉端端至計算截截面曲線管管道部分切切線的夾角角之和(radd)；K管道每米米局部偏差差對摩擦的的影響系數(shù)數(shù)，按規(guī)范范(JTGD62——20044)表6.2..2采用；；X從張拉端端至計算截截面的管道道長度，可可近似地取取該段管道道在構(gòu)件縱縱軸上的投投影長度(m)。4.4.1.22錨具變形形損失規(guī)范(JTGD622—20044)給出的預(yù)預(yù)應(yīng)力直線線鋼筋，由由錨具變形形、鋼筋回回縮和接縫縫壓縮引起起的預(yù)應(yīng)力力損失的計計算表達式式為=式中：張張拉端錨具具變形、鋼鋼筋回縮和和接縫壓縮縮值(mm)，按規(guī)范(JTGD62——20044)表6.2..3采采用；張拉端至至錨固端之之間的距離離(mm)；預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的彈性性模量(MPaa)。4.4.1.33混凝土的的彈性壓縮縮損失后張法構(gòu)件分批批張拉引起起的彈性壓壓縮損失，可可按下列通通式計算；；==式中：在在計算截面面先張拉鋼鋼筋截面重重心處，由由后張拉各各批鋼筋產(chǎn)產(chǎn)生的混凝凝土法向應(yīng)應(yīng)力，對于于分批張拉拉批數(shù)為m，第i批張拉鋼鋼筋的情況況；4.4.1.44鋼筋的應(yīng)應(yīng)力松弛損損失規(guī)范(JTGD622—20044)給出預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絲、鋼鋼鉸線按下下式計算：：=式中：張張拉系數(shù)，一一次張拉時時，=1..0；超張拉拉時，=00.9；鋼筋松弛弛系數(shù)，Ⅰ級松弛,=1.0；傳力錨固固時的鋼筋筋應(yīng)力，對對后張法構(gòu)構(gòu)件，=；預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的抗拉拉強度標準準值。4.4.1.55混凝土收收縮和徐變變損失規(guī)范(JTGD622—20044)給出的計算算方式如下下：綜上所述，所列列各項預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失在在不同的施施工方法中中所考慮的的亦不相同同。從損失失完成的時時間上看，有有些損失出出現(xiàn)在混凝凝土預(yù)壓完完成以前，有有些損失出出現(xiàn)在混凝凝土預(yù)壓后后；有些損損失很快就就完成，有有些損失則則需要延續(xù)續(xù)很長時間間。通常按按損失完成成的時間將將其分為兩兩組：第一批損失，傳傳力錨固時時的損失，損損失發(fā)生在在混凝土預(yù)預(yù)壓過程完完成以前，即即預(yù)施應(yīng)力力階段；第二批損失，傳傳力錨固后后的損失，損損失發(fā)生在在混凝土預(yù)預(yù)壓過程完完成以后的的若干年內(nèi)內(nèi)，即使用用荷載作用用階段。4.4.2預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失及及有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力計算結(jié)結(jié)果按上述方法由橋橋梁博士計算的的各階段預(yù)預(yù)應(yīng)力損失失及使用階階段各項預(yù)預(yù)應(yīng)力損失失和有效預(yù)預(yù)應(yīng)力值分分別列于表表4-19和表4-20。由于數(shù)數(shù)據(jù)繁多,現(xiàn)僅給出出邊跨邊板板N1鋼束各控控制截面的的計算結(jié)果果。表4-19N1鋼束束在各施工工階段各項項預(yù)應(yīng)力損損失計算結(jié)結(jié)果(單位：MPa)N1鋼束第1施工階階段各項預(yù)預(yù)應(yīng)力損失失控制截面Sigma-Sigma-Sigma-Sigma-Sigma-Sigma-節(jié)點2-1.34-1940-9.66-23.6-21節(jié)點6-28.2-1400-23.6-26.3-23.7節(jié)點8-31.7-1330-28.6-26.9-27.6節(jié)點10-53.7-89.50-31.1-29.6-28節(jié)點16-62.4-720-31.3-30.4-26.8N1鋼束第2施工階階段各項預(yù)預(yù)應(yīng)力損失失控制截面Sigma-Sigma-Sigma-Sigma-Sigma-Sigma-續(xù)表4-19節(jié)點2000-0.115-3.57-4.41