連續(xù)剛構(gòu)橋工程設(shè)計(jì)方案

#連續(xù)剛構(gòu)橋工程設(shè)計(jì)方案第一章概述地質(zhì)條件圖1-1橋址縱斷面圖主要技術(shù)指標(biāo)橋面凈寬：2X12m+0.5m(分離式)設(shè)計(jì)荷載：公路一I級(jí)行車(chē)速度：80km/h橋面橫坡：2%通航要求：無(wú)溫度：最高年平均溫度34°C，最低年平均溫度-10°C。設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)1、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004)。2、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63-2007)。3、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)。4、《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》(JTGD62-2004)5、《公路橋涵圬工設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD61-2005)第二章方案比選概述橋式方案比選是初步設(shè)計(jì)階段的工作重點(diǎn)，一般要進(jìn)行多個(gè)方案比較。各方案均要求提供橋式布置圖，圖上必須標(biāo)明橋跨位置，高程布置，上、下部結(jié)構(gòu)形式及工程數(shù)量。對(duì)推薦方案，還要提供上、下部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置圖，以及一些主要的及特殊部位的細(xì)節(jié)處理圖。設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)和比較，要全面考慮各項(xiàng)指標(biāo)，綜合分析每一方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選定一個(gè)符合當(dāng)前條件的最佳推薦方案。有時(shí)，占優(yōu)勢(shì)的方案還應(yīng)吸取其他方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步加以改善。比選原則設(shè)計(jì)從安全性、技術(shù)適用性、施工難度、設(shè)計(jì)施工周期、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和觀賞性等幾方面對(duì)各比選方案進(jìn)行評(píng)比，其中安全性為主要因素。比選方案根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求,依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范,綜合考慮橋位地質(zhì)地形條件，擬定了三個(gè)比選方案：方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋方案二：上承式鋼管混凝土拱橋方案三：獨(dú)塔斜拉橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)⑴在高墩大跨徑橋梁中，與其它結(jié)構(gòu)體系比較，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋常成為最佳的橋型方案。⑵預(yù)應(yīng)力砼充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，具有強(qiáng)度高、剛度大、變形小以及抗裂性能好的優(yōu)點(diǎn)。⑶結(jié)構(gòu)伸縮縫數(shù)量少，高速行車(chē)平順舒適，維修工作量小，維護(hù)簡(jiǎn)單。⑷可最大限度的應(yīng)用平衡懸臂施工法，施工技術(shù)成熟，易保證工程質(zhì)量。⑸采用水平抗推剛度較小的雙薄壁墩，可以減小水平位移在墩中產(chǎn)生的彎矩，且薄壁墩底承受的彎矩、梁體內(nèi)的軸力隨著墩高的增大而急劇減小。⑹連續(xù)鋼構(gòu)除了保持連續(xù)梁的優(yōu)點(diǎn)外，墩梁固結(jié)節(jié)省了大型支座的昂貴費(fèi)用，減少了墩和基礎(chǔ)的工程量，并改善了結(jié)構(gòu)在水平荷載（例如地震荷載）作用下的受力性能，適用于中等以上跨徑的高墩橋梁。橋跨布置該橋?yàn)槿A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，跨徑分布為95m+4X170m+95m，橋梁總長(zhǎng)870m，邊主跨比0.56。橋梁設(shè)置單向縱坡，坡度為1%。橫斷面布置主梁采用單箱單室箱形截面，梁高按1.8次拋物線變化，設(shè)計(jì)為雙幅橋，單幅橋位單向雙車(chē)道，橋面寬12m,橫向布置為0.5m+10.75m+0.75m，橋面橫坡2%。基礎(chǔ)基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)，樁徑1.5m，樁中心距4.0m采用C40混凝土，為摩擦樁。承臺(tái)為矩形承臺(tái)，厚4m,兩承臺(tái)尺寸均為23mX14.5m，采用C40混凝土。施工要點(diǎn)⑴橋梁上部采用掛籃懸臂澆注施工，施工時(shí)要對(duì)稱(chēng)澆注，應(yīng)注意立模高程的合理設(shè)置，準(zhǔn)確控制懸澆高程，確保每個(gè)工況的設(shè)計(jì)線形，主梁邊中跨合龍高差應(yīng)控制在1cm以?xún)?nèi)。⑵施工后的主梁備用預(yù)應(yīng)力束孔處理如下：頂板束預(yù)留孔灌漿封填，底板束預(yù)留孔留下備用，但不穿預(yù)應(yīng)力束。⑶箱梁懸澆施工時(shí)在底板上的施工孔不封堵，作為箱梁的通氣孔。⑶橋墩采用爬模法施工，兩端橋臺(tái)采用整體現(xiàn)澆。總體布置圖圖2-1連續(xù)剛構(gòu)橋總體布置圖上承式鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)（⑴拱橋是以受壓為主的結(jié)構(gòu)體系，對(duì)地基的要求比較高。（⑵拱上立柱與主梁的彈性連接使結(jié)構(gòu)成為超靜定結(jié)構(gòu)，并將主梁上的作用傳遞到主拱圈上，同時(shí)其減跨作用使主梁的高度降低，降低了結(jié)構(gòu)自重。⑶.鋼管對(duì)混凝土形成了三向受壓特性，使混凝土的抗壓強(qiáng)度大大提高，作為受壓為主的結(jié)構(gòu)，大大的提高了材料的利用率。

橋跨布置該橋?yàn)樯铣惺戒摴芑炷岭p連拱，腹孔為連續(xù)梁式腹孔；兩個(gè)拱的矢跨比均采用1/5，計(jì)算跨徑320m，凈矢高64m；拱軸系數(shù)取2.24；拱上立柱間距為10m；拱圈為變高度截面，變高度截面截面高度變化按Ritter規(guī)律變化，n取0.8，拱頂高5.72m,拱腳高11.5m。橫斷面布置連續(xù)梁式腹孔支撐著T形主梁，設(shè)計(jì)為雙幅橋，單幅橋位單向雙車(chē)道，橋面寬12m。橫向布置為0.5m+10.75m+0.75m?；A(chǔ)基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)。樁徑1.5m，樁中心距4.0m采用C40混凝土，為摩擦樁。拱座為大型混凝土實(shí)心拱座，采用C40混凝土。施工要點(diǎn).通過(guò)纜索吊裝施工進(jìn)行主拱圈的施工，安裝過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格控制主拱圈的線形。.待主拱圈合龍后，進(jìn)行鋼管內(nèi)混凝土灌注。⑶.通過(guò)纜索吊裝進(jìn)行主梁拼裝。總體布置圖44U9圖2-244U9圖2-2上承式鋼管混凝土拱橋總體布置圖獨(dú)塔雙跨斜拉橋斜拉橋的受力特點(diǎn)1斜拉橋?qū)俳M合體系橋梁，它的上部結(jié)構(gòu)由主梁、拉索和索塔組成。2斜拉橋是一種橋面體系以主梁受軸力(密索體系)或受彎(稀索體系)為主、支承體系以拉索受拉和索塔受壓為主的橋梁。⑶斜拉橋是一種高次超靜定的組合結(jié)構(gòu)，拉索與主梁是彈性連接，使主梁的跨徑顯著減小，從而大大減小了梁內(nèi)彎矩、梁體尺寸和梁體重力，使橋梁的跨越能力顯著增大，是大跨度橋梁所采用的主要形式之一。⑷與懸索橋相比，斜拉橋不需要笨重的錨固裝置，抗風(fēng)性能又優(yōu)于懸索橋，由調(diào)整拉索的預(yù)拉力可以調(diào)整主梁的內(nèi)力，使主梁的內(nèi)力分布更均勻合理。橋跨布置該橋?yàn)楠?dú)塔不等跨斜拉橋，跨徑分布為310m+220m,半漂浮體系。主塔高226m；索距取左跨12m，右跨8m；拉索為扇形布置的雙索面形式。橫斷面布置主梁采用鋼箱梁截面形式，梁高為3m。設(shè)計(jì)為雙幅橋，單幅橋位單向雙車(chē)道，橋面寬12m。橫向布置為0.5m+10.75m+0.75m?；A(chǔ)基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)。樁徑1.5m，樁中心距4.0m采用C40混凝土，為摩擦樁。施工要點(diǎn)⑴采用懸臂拼裝法施工，施工過(guò)程中應(yīng)控制橋梁的線形。⑵主塔采用爬模法施工，施工過(guò)程應(yīng)通過(guò)測(cè)量監(jiān)控主塔的垂直度，確保在容許的范圍內(nèi)，澆筑量測(cè)時(shí)應(yīng)該選擇一天溫度較低的時(shí)候，以免日照溫差對(duì)主塔產(chǎn)生影響。⑶掛主索時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算拉索的初始索力，以免施工過(guò)程中使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的受力或主梁的線形異常?？傮w布置圖圖2-3獨(dú)塔斜拉橋布置圖方案比較方案比選從該橋橋址的實(shí)際地理位置地形環(huán)境，結(jié)合實(shí)用耐久、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、美觀和有利于環(huán)保的設(shè)計(jì)原則綜合考慮。從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。實(shí)用性橋上應(yīng)保證車(chē)輛安全暢通，并應(yīng)滿足將來(lái)交通量增長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車(chē)等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。只有滿足了這一基本條件后，才能談得上對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的其他要求，既做到總造價(jià)經(jīng)濟(jì)，又保證工程質(zhì)量和使用安全可靠。舒適與安全性現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度，故應(yīng)控制橋梁的振幅，避免車(chē)輛受到過(guò)大振動(dòng)與沖擊。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。美觀一座橋梁，尤其是作為一個(gè)城市或地區(qū)的標(biāo)志性建筑的大跨徑橋梁更應(yīng)具有優(yōu)美的外形，同時(shí)應(yīng)與周?chē)木爸孪鄥f(xié)調(diào)一致。合理優(yōu)美的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，而非豪華的裝飾。有利于環(huán)保橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求。從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計(jì)等全面考慮環(huán)境要求，采取必要的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)體系，將不利影響減至最小。方案比選時(shí)應(yīng)根據(jù)上述原則，對(duì)擬定的橋梁比選方案作出綜合評(píng)估，選出最優(yōu)的橋梁方案。以下為各比選方案的性能對(duì)比表：表2.1比選方案對(duì)照表\比選方比較項(xiàng)目\預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)橋上承式鋼管砼拱橋獨(dú)塔斜拉橋跨徑布置95m+4x170m+95m2x320m310m+220m橋面咼程1131.78m1131.78m1131.78m受力特點(diǎn)主要受彎拉和預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的截面主壓應(yīng)力主拱圈以受壓為主，主梁受彎拉主梁受壓為主，主塔受壓，斜拉鎖受拉技術(shù)及施工適用性設(shè)計(jì)可靠成熟，技術(shù)先進(jìn)、難度不大。施工機(jī)械化程度咼，方法簡(jiǎn)便，無(wú)需大型設(shè)備，但施工線性與合攏技術(shù)要求較咼。橋梁跨越能力大，抗風(fēng)穩(wěn)定性好，技術(shù)先進(jìn)、無(wú)需大型設(shè)備，只需少量鋼材，節(jié)省造價(jià)。由于拉索多點(diǎn)支撐作用，梁高小，可米用懸臂施工，不影響通航，不用作大量基礎(chǔ)工程，梁可以預(yù)制，可加快施工進(jìn)度

安全性一般做成薄壁墩，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，梁身可做薄，基礎(chǔ)沉降對(duì)結(jié)構(gòu)影響大。承受的水平推力對(duì)基礎(chǔ)要求較咼，由變形引起的次內(nèi)力對(duì)全橋受力非常不利。拱橋施工階段是全橋剛度最弱的時(shí)候，施工時(shí)有一定風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)構(gòu)受地震和風(fēng)雨荷載的影響大，且由于告辭超靜定結(jié)構(gòu)，對(duì)基礎(chǔ)要求高經(jīng)濟(jì)性無(wú)需支座，節(jié)省大型支座費(fèi)用，其他與連續(xù)梁基本相冋，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用小。施工技術(shù)成熟，方法簡(jiǎn)單，易掌握，需要的機(jī)具少，無(wú)需大型設(shè)備，所用材料普通，用鋼量小,節(jié)省材料。需大量拉索鋼絲，預(yù)應(yīng)力束，高空作業(yè)多，成橋后養(yǎng)護(hù)費(fèi)用多，基礎(chǔ)施工復(fù)雜，還需減震裝置實(shí)用性行車(chē)平順，通暢，可滿足交通運(yùn)輸要求，橋下凈空大，可滿足通航要求，屬有推力體系，對(duì)地基要求咼。行車(chē)性能好，視野開(kāi)闊，結(jié)構(gòu)剛度較大，抗風(fēng)性能好，用鋼量小，可以就地取材。跨度大，行車(chē)性能好，拉索是柔性體系，風(fēng)力作用下會(huì)震動(dòng)，會(huì)影響橋上行車(chē)，橫向剛度小，變形大美觀性結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，比例勻稱(chēng)，高墩細(xì)梁，如蜻蜓點(diǎn)水落在河上。但現(xiàn)代感不強(qiáng)。主拱曲線本身孕育著強(qiáng)烈的美感，柔美的拱軸線與直線型的梁柱結(jié)合，具有剛強(qiáng)堅(jiān)毅的態(tài)勢(shì)。線感強(qiáng)，可通過(guò)索塔與拉索布置形式獲得滿意的造型，塔較咼，使橋往縱向與橫向延伸，比例協(xié)調(diào)，均勻設(shè)計(jì)、施工周期設(shè)計(jì)施工難度低、周期短，大約9個(gè)月設(shè)計(jì)施工較復(fù)雜，周期較長(zhǎng)，工期約12個(gè)月。設(shè)計(jì)施工復(fù)雜，周期較其他橋型長(zhǎng)通過(guò)對(duì)各設(shè)計(jì)方案在技術(shù)及施工適用性，安全性，經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性，美觀性，設(shè)計(jì)、施工周期等幾方面的綜合對(duì)比分析，結(jié)合老莊河大橋總體布置的需要，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋優(yōu)勢(shì)明顯，被確定為最終設(shè)計(jì)方案。第三章預(yù)應(yīng)力混凝土的連續(xù)梁橋總體布置橋型布置本設(shè)計(jì)采用六跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)，橋梁總長(zhǎng)870m,橋梁起始里程樁號(hào)為K196+310.58m,終止里程樁號(hào)為K197+189.42m,橋面標(biāo)高為1151.78m。橋孔布置連續(xù)梁跨徑的布置可采用等跨和不等跨兩種。采用等跨布置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模式統(tǒng)一，適于采用頂推法、移動(dòng)模架法或簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)法施工的橋梁，但等跨布置將使邊跨內(nèi)力控制全橋設(shè)計(jì)，不經(jīng)濟(jì)。所以，連續(xù)梁跨徑布置一般以采用不等跨形式，邊跨與中跨跨徑之比一般為0.5?0.8,這樣可使中跨跨中彎矩不致產(chǎn)生異號(hào)彎矩。本設(shè)計(jì)推薦方案根據(jù)任務(wù)書(shū)要求以及橋址地形、地質(zhì)與水文條件，通航要求等確定為95m+170m4+95m的形式，邊跨與中跨之比為0.56。圖3-1連續(xù)剛構(gòu)總體布置圖橋梁上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定順橋向梁的尺寸擬定墩頂處梁高：根據(jù)規(guī)范，梁高為1/16?1/20L，取1/18.9L即9m?？缰辛焊撸焊鶕?jù)規(guī)范，梁高取3.2m。梁底曲線：根據(jù)規(guī)范，選用1.8次曲線。橫橋向的尺寸擬定單幅橋?qū)挒?2m，設(shè)計(jì)為雙向分離式橋梁，橋面布置為0.5m+10.25m+0.75m。主梁采用單箱單室，細(xì)部尺寸擬定如下圖：圖3-2墩頂截面(單位:cm)81248428124842圖3-3跨中截面(單位:cm)底板厚度：本橋截面縱向?yàn)樽兘孛妫c(diǎn)處底板厚取120cm,跨中厚為35cm,梁底按1.8次拋物線變化。頂板厚度：考慮橋面板橫向彎矩的受力要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造要求取頂板厚30cm，全橋頂板厚相同。懸臂尺寸：頂板兩側(cè)懸臂板長(zhǎng)度一般取2—5m，且懸臂端厚度不小于10cm。本橋懸臂板取2.75m，懸臂端部厚度18cm，懸臂根部厚度60cm。腹板厚度：腹板在支點(diǎn)處為滿足剪力增加的需求需加厚，取65cm；腹板在跨中處承受剪力較小，厚度可適當(dāng)減薄，取40cm。橫隔板：一般設(shè)置于支承處以承擔(dān)和分布很大的支承反力。本橋共設(shè)22道橫隔板，兩橋臺(tái)支點(diǎn)各1道和五墩頂支點(diǎn)各4道。墩支點(diǎn)處四個(gè)橫隔板對(duì)稱(chēng)設(shè)置，厚度依次為125cm,50cm,50cm,125cm，端支點(diǎn)處橫隔板厚150cm，橫隔板與箱梁連接處均設(shè)有承托。橋面鋪裝：根據(jù)規(guī)范要求，選用8cm厚C40號(hào)防水混凝土，上加9cm厚瀝青混凝土磨耗層。共計(jì)17cm厚。橋面鋪裝和線型的選定橋面鋪裝：根據(jù)《橋梁工程》選用8cm防水混凝土鋪裝層和9cm厚的瀝青混凝土磨耗層，共計(jì)17cm厚。橋面橫坡：根據(jù)規(guī)范規(guī)定為1.5%?3.0%,取2%,該坡度由箱梁形狀控制。橋梁下部結(jié)構(gòu)尺寸擬定主墩采用薄壁空心墩，橋墩寬度為12m,順橋向壁厚為0.5m,橫橋向壁厚為0.5m,橫橋向?qū)挾热∨c梁底同寬6.5m,墩高分別為58.25m、94.33m、57.38m、105.1m、46.54m。根據(jù)給出的地質(zhì)條件,認(rèn)為地質(zhì)條件一般,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。承臺(tái)縱寬為14.5m、橫橋向?qū)挒?0.5m+2m+10.5m，厚4.0m。24根樁的樁徑1.5m，凈間距2.5m。本橋使用材料1.混凝土箱梁采用C50號(hào)，墩身和基礎(chǔ)采用C40號(hào)砼。表3.1混凝土材料特性強(qiáng)度等級(jí)彈性模量(MPa)容重(kN/ms)線膨脹系數(shù)f(MPa)f(MPa)f(MPa)f(MPa)C503450025.000.00001032.402.6522.401.83C403250025.000.00001026.802.4018.401.652.鋼材表3.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線材料特性預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量(MPa)張拉控制應(yīng)力(MPa)孔道磨阻系數(shù)孔道偏差系數(shù)鋼絞線松弛系數(shù)一端錨固回縮值(m)底板束919500013950.3000.006600.30.00600腹板束1219500013950.3000.006600.30.00600頂板束2719500013950.3000.006600.30.00600非預(yù)應(yīng)力鋼筋：直徑±12mm的用II級(jí)螺紋鋼筋，直徑＜12mm的用I級(jí)光圓鋼筋。帶肋鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499.2—2007的規(guī)定、光圓鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》GB1499.1—2007的規(guī)定。3、錨具頂板束采用OVM27-27型錨具、腹板束采用OVM12-12型錨具、底板束采用OVM9-9型錨具，單個(gè)錨具的回縮為6mm。豎向預(yù)應(yīng)力筋采用精扎螺紋鋼筋，采用扁錨。橫向預(yù)應(yīng)力筋采用15.2mm鋼絞線，采用扁錨。所有鋼絞線均符合ASTM416-87A的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)應(yīng)力管道采用鋼波紋圓、扁管成型；伸縮縫伸縮縫采用HXC-80A定型產(chǎn)品，全橋共2道。橋梁支座單向活動(dòng)和雙向活動(dòng)盆式支座。毛界面幾何特性計(jì)算在工程設(shè)計(jì)中，主梁幾何特性多采用分塊數(shù)值求和法進(jìn)行，其計(jì)算式為全截面面積：A二工A.iVAy全截面重心至梁頂?shù)木嚯x：y=厶uA式中A——分塊面積；iy——分塊面積的重心至梁頂邊的距離。i主梁跨中（1—1）截面的全截面幾何特性如表13-5所示。根據(jù)圖13-20可知變化點(diǎn)處的截面幾何尺寸與跨中截面相同，故幾何特性也相同，為A=VA=876000mm2；VSAy=476180x103mm3；iiiiy=VS.A=544mm；I=VI+VI=301.348x109mm4。ui'xi式中I——分塊面積A對(duì)其自身重心軸的慣性矩；ii1A對(duì)X-X（重心）軸的慣性矩。xi現(xiàn)將幾個(gè)關(guān)鍵截面的毛截面幾何特性列表3.1.表3.3毛界面幾何特性截面名稱(chēng)面積lyylzzCzpCzmQybQzb周長(zhǎng)（內(nèi)）周長(zhǎng)（外）墩頂斷面28.8725284.1934173.37625.08583.914219.272219.886822.033341.22381/8L斷面15.9205102.1566126.45423.19613.409215.765620.260620.722736.38781/4L斷面12.248744.78102.38822.21592.709710.16219.8618.11632.98463/8L斷面9.76820.776785.96951.55382.20976.929219.535216.401630.6138跨中斷面8.35612.782176.20451.23771.96235.974818.819415.790229.4249第四章內(nèi)力計(jì)算及荷載組合

4.1模型簡(jiǎn)介上部結(jié)構(gòu)采用MIDAS橋梁軟件進(jìn)行成橋和各施工階段狀態(tài)下恒載、活載、預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮、徐變、支座強(qiáng)迫位移、溫度變化等作用的計(jì)算。橫向按框架和簡(jiǎn)支板考慮固端影響的模式進(jìn)行計(jì)算，按其最不利內(nèi)力控制截面設(shè)計(jì)。主橋合擾在夜間溫度較低時(shí)進(jìn)行，合擾順序?yàn)橄冗吙缭俅芜吙缱詈笾锌绾蠑n。下部結(jié)構(gòu)按最不利荷載組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，支座沉降1、3、5號(hào)墩按lcm考慮，2、4墩按1.5cm考慮。4.2全橋結(jié)構(gòu)單元的劃分4.2.1劃分單元原則全橋按平面桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，考慮梁的跨徑、截面變化、施工方法、預(yù)應(yīng)力布置等因素，按照桿系程序分析原理，遵循結(jié)構(gòu)離散化的原則，在適當(dāng)位置劃分節(jié)占.桿件的起點(diǎn)和終點(diǎn)及邊界支承處;桿件的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和截面的變化點(diǎn)；施工分界線處和預(yù)應(yīng)力錨固點(diǎn)；單元長(zhǎng)度過(guò)大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)細(xì)分；需驗(yàn)算的截面處；位移不連續(xù)，需進(jìn)行主從約束時(shí)。八、、桿件的起點(diǎn)和終點(diǎn)及邊界支承處;桿件的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和截面的變化點(diǎn)；施工分界線處和預(yù)應(yīng)力錨固點(diǎn)；單元長(zhǎng)度過(guò)大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)細(xì)分；需驗(yàn)算的截面處；位移不連續(xù)，需進(jìn)行主從約束時(shí)。2.3.4.5.2.3.4.5.6.圖6.圖4-1結(jié)構(gòu)離散模擬圖4.2.2橋梁具體單元?jiǎng)澐謽蛄嚎傞L(zhǎng)870米，共分為386個(gè)單元，每一個(gè)施工節(jié)段自成一個(gè)單元，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，這樣便于模擬施工過(guò)程，而且這些截面正是需要驗(yàn)算的截面。4.3全橋施工節(jié)段劃分4.3.1橋梁劃分施工分段原則1?有利于結(jié)構(gòu)的整體性，盡量利用伸縮縫或沉降縫、在平面上有變化處以及留

茬而不影響質(zhì)量處。2?分段應(yīng)盡量使各段工程量大致相等，以便于施工組織節(jié)奏流暢，使施工均衡。3.施工段數(shù)應(yīng)與主要施工過(guò)程相協(xié)調(diào)，以主導(dǎo)施工為主形成工藝組合。工藝組合數(shù)應(yīng)等于或小于施工段數(shù)。4?分段的大小要與勞動(dòng)組織相適當(dāng)，有足夠的工作面。4.3.2施工分段劃分全橋整體采用懸臂節(jié)段澆筑施工法，兩端橋臺(tái)附近單元使用整體支架現(xiàn)澆法。27?35單元、82?90單元、137?145單元、192?200單元和247?255單元為0號(hào)塊，以后每向外懸出一塊即為一個(gè)施工階段，分別為1?22號(hào)塊，兩端的1、2和280、281單元為邊跨整體現(xiàn)澆段，單元3、4和278、289為邊跨合攏節(jié)段，單元58、59和223、224為次邊跨合攏節(jié)段，單元113、114和168、169為中跨合攏節(jié)段。共29個(gè)施工階段，施工階段步驟列表如下：施工

階段主要工作表施工

階段主要工作持續(xù)時(shí)間（天）施工橋墩330施工零號(hào)塊303~23施工1號(hào)塊~21號(hào)塊21X1224施工22號(hào)塊及現(xiàn)澆段1225邊跨張拉及次邊跨配

重30|]州*4TT26次邊跨張拉及中跨配

重30—?訂8-―亠哪27中跨張拉2Ffis-IH28二期恒載100001~j|~JI~IT28二期恒載10000|E：|29收縮節(jié)段100004.4恒載、活載內(nèi)力計(jì)算4.4.1恒載內(nèi)力計(jì)算恒載內(nèi)力主要為一期恒載的內(nèi)力和二期恒載的內(nèi)力疊加，其彎矩、剪力及軸力如圖所示：圖4-2圖4-2成橋階段彎矩圖用posesMIDflSjfcli^llPOSTPROCESSORBEAMDl^jRAJM刖曲；25klNi如丈件：畢業(yè)設(shè)/-桎賓眾佇！用posesMIDflSjfcli^llPOSTPROCESSORBEAMDl^jRAJM刖曲；25klNi如丈件：畢業(yè)設(shè)/-桎賓眾佇！kN昌帛I06/tiJ/2DJS圖4-3成橋階段剪力圖MlDAS/tlvIlPOST-W1.00E55OSMlDAS/tlvIlPOST-W1.00E55OS圖4-4成橋階段軸力圖4.4.2懸臂澆筑階段內(nèi)力澆筑0號(hào)塊，拼裝掛藍(lán)，懸臂澆注各箱梁梁段并張拉相應(yīng)頂板縱向預(yù)應(yīng)力束,懸臂澆注結(jié)束時(shí)全橋的恒載內(nèi)力：WEAMDIAGRAMWEAMDIAGRAMMAX!1MIF4；25文詳；孚業(yè)謹(jǐn)討覽空?也kNFiMM;D6；01/20茁最手-苦可圖4-5最大懸臂階段彎矩圖—Hr“號(hào)舷to段-I旨H慮MB呵口i/lI—Hr“號(hào)舷to段-I旨H慮MB呵口i/lI

POST-PROCEzSORIWMI：ST皿曰22虧獲:處理互安C5：is"號(hào)二MAX!23ME4;2E4立煒I(yè)早汁播蘭盟亡；kN呂崩；Q6fl)lZ2015Z：D.M0圖4-6最大懸臂階段剪力圖圖4-7最大懸臂階段軸力圖4.4.3邊跨合龍階段內(nèi)力安裝排架并按施工要求進(jìn)行預(yù)壓，現(xiàn)澆邊跨等高粱段，達(dá)到強(qiáng)度要求后，澆注邊跨合龍段，張拉邊跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束。此時(shí)全橋恒載內(nèi)力：MlDAE^ivilPO5T-PROCESSOR.BEAMZi[AGFU>MMlDAE^ivilPO5T-PROCESSOR.BEAMZi[AGFU>M豈口kN*m日期！QEfjL匹L5日期！日期！QEfjL匹L5ZrCJOOZrCJOOZrCJOO圖4-8邊跨合攏階段彎矩圖hr酬張敬辺綁隆”丨HiMIDAS/CivilPO5T-PRQCES5CR2&5rm蟲(chóng)MAX;23MIN!2^4圖4-9邊跨合攏階段剪力圖MIDAS/tivilPOST-W.OCE5SOR.SEWDCA13H.AJVIiD.ihr酬張敬辺綁隆”丨HiMIDAS/CivilPO5T-PRQCES5CR2&5rm蟲(chóng)MAX;23MIN!2^4圖4-9邊跨合攏階段剪力圖MIDAS/tivilPOST-W.OCE5SOR.SEWDCA13H.AJVIiD.ii」l:ri2.MAX;2^MENI止圖4-10邊跨合攏階段軸力圖4.4.4次邊跨合龍階段內(nèi)力拼裝次邊跨合龍吊架，焊接合龍段骨架，綁扎合龍段鋼筋，澆注次邊跨合龍段,張拉次邊跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束。此時(shí)全橋恒載內(nèi)力：M1DA￡/CivilPGST-CftOCESECfi：3EAMDKGRAF^M1DA￡/CivilPGST-CftOCESECfi：3EAMDKGRAF^三遼運(yùn)計(jì)生丘巨靜M/OiiQOij巨靜M/OiiQOij圖4-11次邊跨合攏階段彎矩圖11i111廠廠11i111廠廠L廠MIDAS/CivilPWr~PRDCE呂￡RBEAMDTAHRAMMAXI26Mm:154士哼；呈業(yè)迓F尬匸車(chē)釗kNE￡；MJOI燉円2iO.OOQ圖4-12次邊跨合攏階段剪力圖MIDAS/CiyilP0?T-PHCiCE550rLMdl-M益邈蘭三一三：一MAX:249M[NMIDAS/CiyilP0?T-PHCiCE550rLMdl-M益邈蘭三一三：一MAX:249M[N:26HEJ豐:丄設(shè)計(jì)惡空理；kN日帝；O&/2VK1.5圖4-13次邊跨合攏階段軸力圖4.4.5中跨合龍階段內(nèi)力拼裝中跨合龍吊架，焊接合龍段骨架，綁扎合龍段鋼筋，澆注中跨合龍段，張拉中跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束。中跨合龍完成后的全橋恒載內(nèi)力：圖4-14中跨合攏階段彎矩圖圖4-14中跨合攏階段彎矩圖IMIDAS.n-ivilPO&l-ffiCC￡￡￡OR圖4-15中跨合攏階段剪力圖IMIDAS.n-ivilPO&l-ffiCC￡￡￡ORMID.03POSljfRCCSSORBEAMD[AfiHJ4Mfd317.斗*丁s+ogC5;蘭頁(yè)苛?.=C5;蘭頁(yè)苛?.=M]Ni笳丈勺中蘋(píng)業(yè)說(shuō)計(jì)桓仝罕佇：kN日鞭：皿莊■叮2015圖4-16中跨合攏階段軸力圖4.4.6活載內(nèi)力計(jì)算影響線的計(jì)算將單位荷載P=1作用在各橋面的節(jié)點(diǎn)上，求得結(jié)構(gòu)的變形及內(nèi)力，可得位移影響線和內(nèi)力影響線。活載因子的計(jì)算1）沖擊系數(shù)橋梁結(jié)構(gòu)的基頻反映了結(jié)構(gòu)的尺寸、類(lèi)型、建筑材料等動(dòng)力特性?xún)?nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類(lèi)型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的汽車(chē)荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計(jì)算，對(duì)于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)無(wú)更精確方法計(jì)算時(shí)，也可采用下列公式估算：/13.616i'EFTOC\o"1-5"\h\zf=亠2兀12m丨c上23.651礦

f=c2兀12m*c式中：1—結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（m）；E—結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（N/m"2）；Ic—結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（m'4）；me—結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量（kg/m）,當(dāng)換算為重力計(jì)算時(shí)，其單位應(yīng)為（Ns"2/m"2）；G—結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（N/m）；g—重力加速度，g=9.81（m/s"2）計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用f；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用f。2口值可按下式計(jì)算：當(dāng)/<1.5Hz時(shí)，口=0.05當(dāng)1.5HzW/W14Hz時(shí)，口=0.17671n_/-0.0157當(dāng)/>14Hz時(shí)，口=0.45根據(jù)規(guī)范，計(jì)算的結(jié)構(gòu)基頻f=0.00Hz，沖擊系數(shù)口=0.050。2）車(chē)道折減系數(shù)橋梁橫向布置車(chē)道數(shù)大于2時(shí)，應(yīng)考慮計(jì)算荷載效應(yīng)的橫向折減，但折減后的效應(yīng)不得小于兩設(shè)計(jì)車(chē)道的荷載效應(yīng)。本橋單幅橋面凈寬12m，車(chē)輛單向行駛，根據(jù)規(guī)范，應(yīng)設(shè)置3車(chē)道/幅，橫向折減系數(shù)為0.78.當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑大于等于150m時(shí)，應(yīng)考慮計(jì)算荷載效應(yīng)的縱向折減。當(dāng)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)均應(yīng)按最大的計(jì)算跨徑考慮荷載效應(yīng)的縱向折減。本橋最大計(jì)算跨徑為170m，根據(jù)規(guī)范，縱向折減系數(shù)取0.97.車(chē)道荷載汽車(chē)荷載是由車(chē)道荷載和車(chē)輛荷載組成的。車(chē)道荷載由均布荷載和集中荷載組成。公路一I級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.5KN/m,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Pk=360KN。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，Pk應(yīng)乘以1.2系數(shù)。車(chē)道荷載的均布荷載應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中最大影響線峰值處。

|~■PostCS仇1|~Z3LT-^MEDAS/CivilPOST-PR.OCE5SCRBEAMDIAGRAM宅世￥Hl圖4-17車(chē)道荷載彎矩包絡(luò)圖PostC5bn1.5250fc-i-QM?二?.沖tEr.匚—亡gZ-MHOhiC5二C1D4-2-ESS3：±—|~■PostCS仇1|~Z3LT-^MEDAS/CivilPOST-PR.OCE5SCRBEAMDIAGRAM宅世￥Hl圖4-17車(chē)道荷載彎矩包絡(luò)圖PostC5bn1.5250fc-i-QM?二?.沖tEr.匚—亡gZ-MHOhiC5二C1D4-2-ESS3：±—GCH-?^-SffiKRS：-a<MMVall:嗨車(chē)茗秋MAJi-:17D

的INi1MM2DA￡/2ivilPOST-Pfts：iCES&OR-I屯匕謚U詣2HZN33500口ooooQQ00001□口□口口口口口口口口r二二苛￡IraIMAX!143間仍：L33立詐；呈吐謖討區(qū)畳章追kNE赫05/0甘201弓最示■.可圖4-18車(chē)道荷載男力包絡(luò)圖已Po-stCS-:卅V」；□0DMIDAS/Owl

POST-PRCCESECilt

beamdiagramL-!-Zia3k：-rCDZI忌?04?+口03MAK;201Mlf-Ji2輻文憐畢業(yè)&L桎免早EkN旦疑IM/D蘋(píng)1(H￡圖4-19車(chē)道荷載軸力包絡(luò)圖4.5其他因素引起的內(nèi)力計(jì)算4.5.1溫度引起的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)因均勻溫度作用引起外加變形或約束變形時(shí)，應(yīng)從受到約束時(shí)的結(jié)構(gòu)溫度開(kāi)始，考慮最高和最低有效溫度的作用效應(yīng)。PerCSIhr：MEDASiCi^lPCST-PRO2E5SCRHEAPDL-XGR/.1-￡3S44EE^>I-DO4匕”，ac:?v亡十gr二r^:s±-=ioz^：4耳田ONT耳3.d.Era2St-t-O&+1a-S-SHDO4匕”axdBci-ocaa口3口2480-l.BofaC±f=r-OI?1.1I:Z23=>：■!>■■fSTi卄呈MAK?Z49NIIN:253H豐i蘭込=魅E弟；?.|^2；20152iO.QDO圖4-20整體升溫效應(yīng)彎矩圖HfiPostCS-HMIDAS/tivllPO5T-PRCCE5SOR匚卯2AC.-..'.'賽舅?曙二<『<蘭一二奈P1AXlMIFJ!32立詐；軍業(yè)世汁櫬■型羊?kN=.R=l口61^^2015圖4-21整體升溫效應(yīng)剪力圖H1;pobtes到□陽(yáng)MIDAS^ivilPffiT-PROCESSORL需禺留也岳留□ooooDOCI0口SMS-營(yíng)§療zdil..H3.q-4fujB.ghbMAX：?2ESMEN:172目霑：Dfijto2/20iE?!示-方EDjODO圖4-22整體升溫效應(yīng)軸力圖冃POSCC5MID站/Civil

POST-PROCESSOR-P一l」afi6r>3_七lTIMzQ蘭=g-「MAX!2S1越:IN；249立恃；至土tSF=SU~跟訃NF1目皐：口6^>2/30L5S?示-Kf圖4-23整體降溫效應(yīng)彎矩圖丘PnstCS”1|-nMlDAS^ivilPOETEiIigE￡EQR匪勢(shì)!D【i=iC3RAMH.K4C斗口23.03ZS*C.1003z.2B<Lisc-i-aa^-a.i??7-f-i=-raozD.COOOD?-^aDD-a.-CON-fja如f十DMMAX!31MEN!245H忤：早叢渥計(jì)53■匸=fc：kN日務(wù)：OE/tl2jOaL5圖4-24整體降溫效應(yīng)剪力圖pvPa.5tCS”丨用M】口陽(yáng)；□711

POSTPROCESSORBEAf^lDIAGRAMMAXi172MIN!2SS圖4-25整體降溫效應(yīng)軸力圖4.5.2支座沉降引起的內(nèi)力計(jì)算S^M2a?13C.7324C?-?13—4ADEW*-?]JSlJaHA&PO'9*37eO?-HXi2■0X!DC??t-H：(iO-□.???+<?]*MjBSZ?+003-~~-6.7J246?+KiJ■-ME7M*+&M-CWC55W^h犬底兀之MJN!55二岡盂:A去師■:t：>kHFEjfllgfLgLN-"怙?-tfZ>“QXfhrPQBK5*IH\圖4-26支座沉降效應(yīng)彎矩包絡(luò)圖MCEiMTOST4T：DCE￥Ufi.匪胸EM冃抽J5力r■2.13E-2&■?]!173Ce*a-HX2L.]4U7*-4<]3—4jC]iE-D*-4aL■IOODCiCO?-H：(!ti-S.TUfiSw+DOj-3A：l45：w+t?]-3.M07B+W2-J.7=O&^+O：ilc?C5SHlill:tflE：口MMl32MJH|2￡二同盂:*tikH啟坨iywae--斗i0.0M丑&KC圖4-27支座沉降效應(yīng)剪力包絡(luò)圖HjPQKC5”IKMIDAS/av；l

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■3JS]"53a-rC0L—2LJ636O^-h：(!LCiflKC(te<(in-^.4UG?a4-OX-3￡175i?+i?iEWJi：￡EiE3fiMAX:ZJHUN]口ZtltlHJiXfc"-vtihhi巴粗ioe?i■計(jì)bu祕(mì)Zmo.■■c￡2)MW圖4-28支座沉降效應(yīng)軸力包絡(luò)圖4.5.3收縮、徐變引起的內(nèi)力計(jì)算HiPostCSfIHi圖4-29收縮效應(yīng)彎矩圖屆PastCS圖4-30收縮效應(yīng)剪力圖拎PostCS?1Hi1陷□圖4-31收縮效應(yīng)軸力圖M2DAS^：ivil

TOT-PROCESSCfl.SEM^DWGRAJM4.lK4iGe-K>D斗3.15360c-H>]斗2.2426=e-HJJ4■kmmsio-HKHO.WOMe-^MO?4.60202^+003-L.4011&i+aD4-Z312.1OQ-+OD4i22305c+0E4——-4.t340：^+OD4I—LS.p^fi^-HJD4CB;LC313MAXi25JMEN!243工?匕三遼沒(méi)L嗟克皚空kNFl曰羽i0&用2/R店￡!匚QDOMIDAS/Civil

RETWUCEEEQRBEAMO[AJGRWS77-z9.1E19Ge40Dl譏陶玨他耳5.5A4r^-HlD33.00111*4002L0D74St+0D3——O.OKJODe+OM-1.57974a+003-5d?fl&=+CI03-e.sszeofi-rtiosCB：LCBJ5M4淇;13M】Ni249■即kN3i7；Og.XlZ^igMIDAS^Civil□□弓1和匸6巫DRBEAMDIAGRW4J857L4a+ClO?4.4139fe+a02二弓無(wú)4&=PCCZ.EIJLia-rtlOS3XJS371&a-H]03ZjS4242c+003Z.j^Sc+003a.75ST3fi-rflD?UlOJ9g-H]03ejS?：HHe+ao2Gjaozooe+aoc-?1満磁thCE!LCB13MAX':L71M3TJi衛(wèi)騎丈件i早L設(shè)計(jì)?戡旦單亡|kNag；gs^rzfiis炭:*方立tf|-巾曲'IIti■-頁(yè)1屁圖4-32徐變效應(yīng)彎矩圖圖4-33徐變效應(yīng)剪力圖H加曲”1H'l-JlLI圖4-34徐變效應(yīng)軸力圖4.6內(nèi)力組合POST■口匚EESCiR.遲I□.mDrofi-i-roo■1.792S9Q-H>n15^41Ee-h0n-4.05542C-HXI3.總羽丹血4007?7.5曲說(shuō)|=十003-a.7TX14Sfl-KM3.9.S&17EQ-HXI2l.iroaae-^M斗?L.貝晁芻V斗CBiLCBL4MAXIZEJ3MENi33立啟：空業(yè)逕t-備出總?立：IcMFn曰羽：D5/02fmiE査怎■丈匂MIDAS^Qvil口口燈審匸匚旳呂口尺BEAMDIAGRAM1.11154=+aoz；6fl550^=+0026.53^77flK]024S2m&fl-Ki02Z￡7-lL3e4aO2OflKOteKJC^-1.I4&5L&-HZG2總20罔"4€02-5.3S7J4e-H：fl2■~^274^h-h-Q2-'SzfiETTEc-HiaS訂吾eft唇y(tǒng)e0LCB14；31M1TJIZ49丈件！牛仝bg^QikN自獲i0G/D2/2￡il5Zs口.DQDMIDAh^^lP^5T-PR.Q^E5SQR.BEfiMDIAGRAM越力1.6J270e+ra21.^41￡|0-*-0021.3J.5E.LBH-OJ2l.lSG91e+LO2l.Qie^le+MZS.6gT12fl-KMl7.22114O-HXI1S.7251Se+D014,2^1Te-HSl2.7E3]ge-H：OlD.MOZtie+COO■—1LB：LCEl^lM^K；154-MIN;2￡Hf二業(yè)說(shuō)汁蘇止工;.kN日甬；D6/02/20巧晨示-方可Z;0.0M根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范，應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合和承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合。4.6.1正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合組合I作用短期效應(yīng)組合：S=Ks+工屮SsdGik1jQjki=1j=1組合II作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合：S=]Es+工屮SldGik2jQjki=1j=1式中：Sd—作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；sdS—第i個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；Gik叫j—第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻率值系數(shù)，汽車(chē)荷載（不計(jì)沖擊力）叫=0.7，人群荷載叫=1.0,風(fēng)荷載叫=0.75，溫度梯度作用叫=0.8，其他作用血=1.0；1^1.SQ.k—第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻率值。1jQjksQik—汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值；Qiksid—作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；ld甲2j—第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻率值系數(shù)，汽車(chē)荷載（不計(jì)沖擊力）出=0.4，人群荷載^2=1.0，風(fēng)荷載^2=0.75，溫度梯度作用^2=0.8，其他作用血=1.0；2?S—第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻率值。2jQjk4.6.2承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合組合III基本組合：YS=丫（區(qū)丫S+yS+屮工yS）0ud0GiGikQ1Q1kcQjQjki=1j=2或yS=y（藝S+S+屮工S）0ud0GidQ1dcQjdi=1j=2式中：Sd—承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；ud0—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60—2004表1.0.9規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)采用，對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)安全等級(jí)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)分別取1.1、1.0和0.9；—第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》GiJTGD60—2004表4.1.6的規(guī)定采用；S—第i個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；GikS—第i個(gè)永久作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值；GidY—汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）的分項(xiàng)系數(shù)，取Y=1.4。當(dāng)某Q1Q1個(gè)可變作用在效應(yīng)組合中其值超過(guò)汽車(chē)荷載效應(yīng)時(shí)，則該作用取代汽車(chē)荷載，其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用汽車(chē)荷載的分項(xiàng)系數(shù)；對(duì)專(zhuān)為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時(shí)該作用的分項(xiàng)系數(shù)取與汽車(chē)荷載同值；計(jì)算人行道板和人行道欄桿的局部荷載，其分項(xiàng)系數(shù)也與汽車(chē)荷載取同值；S—汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值；QikS—汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）的設(shè)計(jì)值；QidY—在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外的Qj其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取Y=1.4,但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)取QjY=1.1;QjS—在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）外的其他第jQjk個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值;SQj—在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值;甲一在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）外的其他可變C作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車(chē)荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時(shí)，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系數(shù)取Vc=0.80；當(dāng)除汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）外尚有兩種其他可變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取Vc=0.70；尚有三種可變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取Vc=0.60；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時(shí)，取血c=0.50。4.6.3主要荷載組合根據(jù)結(jié)構(gòu)各部分對(duì)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的驗(yàn)算需要,設(shè)計(jì)中考慮的主要荷載組合見(jiàn)表4.1。表4.2荷載組合表何載組合類(lèi)型說(shuō)明1承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）2承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4移動(dòng)荷載3承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.4升溫+1.4升溫溫度梯度4承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.4升溫+1.4降溫溫度梯度5承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.4降溫+1.4升溫溫度梯度6承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.4降溫+1.4降溫溫度梯度

7承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4移動(dòng)荷載+1.12升溫+1.12升溫溫度梯度8承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4移動(dòng)荷載+1.12升溫+1.12降溫溫度梯度9承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4移動(dòng)荷載+1.12降溫+1.12升溫溫度梯度10承載能力1.2（恒荷載）+1.2（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4移動(dòng)荷載+1.12降溫+1.12降溫溫度梯度11承載能力1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）12承載能力1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4移動(dòng)荷載13承載能力1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4升溫+1.4升溫溫度梯度14承載能力1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4升溫+1.4降溫溫度梯度15承載能力1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4降溫+1.4升溫溫度梯度16承載能力1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4降溫+1.4降溫溫度梯度17承載能力1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4移動(dòng)荷載+1.12升溫+1.12升溫溫度梯度18承載能力1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4移動(dòng)荷載+1.12升溫+1.12降溫溫度梯度19承載能力1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（徐變一次）+1.0（收縮一次）+1.4移動(dòng)荷載+1.12降溫+1.12升溫溫度梯度20使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）21使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.7移動(dòng)荷載22使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0升溫+0.8升溫溫度梯度23使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0升溫+0.8降溫溫度梯度24使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0降溫+0.8升溫溫度梯度25使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0降溫+0.8降溫溫度梯度26使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.7移動(dòng)荷載+1.0升溫+0.8升溫溫度梯度27使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.7移動(dòng)荷載+1.0升溫+0.8降溫溫度梯度28使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.7移動(dòng)荷載+1.0降溫+0.8升溫溫度梯度

29使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.7移動(dòng)荷載+1.0降溫+0.8降溫溫度梯度30使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.4移動(dòng)荷載31使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.4移動(dòng)荷載+1.0升溫+0.8升溫溫度梯度32使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.4移動(dòng)荷載+1.0升溫+0.8降溫溫度梯度33使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.4移動(dòng)荷載+1.0降溫+0.8升溫溫度梯度34使用性能1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+0.4移動(dòng)荷載+1.0降溫+0.8降溫溫度梯度35彈性階段1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0移動(dòng)荷載36彈性階段1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0升溫+1.0升溫溫度梯度37彈性階段1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0升溫+1.0降溫溫度梯度38彈性階段1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0降溫+1.0升溫溫度梯度39彈性階段1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0降溫+1.0降溫溫度梯度40彈性階段1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0移動(dòng)荷載+1.0升溫+1.0升溫溫度梯度41彈性階段1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0移動(dòng)荷載+1.0升溫+1.0降溫溫度梯度42彈性階段1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0移動(dòng)荷載+1.0降溫+1.0升溫溫度梯度43彈性階段1.0（恒荷載）+1.0（鋼束一次）+1.0（鋼束二次）+1.0（徐變二次）+1.0（收縮二次）+1.0移動(dòng)荷載+1.0降溫+1.0降溫溫度梯度44包絡(luò)承載能力包絡(luò)45包絡(luò)使用性能包絡(luò)46包絡(luò)彈性階段包絡(luò)

第五章預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置鋼束面積估算根據(jù)《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》（JTGD62-2004）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段（即使用階段）的應(yīng)力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強(qiáng)度要求。5.1.1.按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎的極限狀態(tài)時(shí)，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。截面的安全性是通過(guò)截面抗彎安全系數(shù)來(lái)保證的。對(duì)于僅承受一個(gè)方向的彎矩的單筋截面梁，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計(jì)算：如圖：解上兩式得：受壓區(qū)高度預(yù)應(yīng)力筋數(shù)0圖5-1N=fbx=nAfcdppd解上兩式得：受壓區(qū)高度預(yù)應(yīng)力筋數(shù)0圖5-1N=fbx=nAfcdppdP，M=fbx(h—x/2)Pcd0I2Mx二h—'h2—―p0V0fcdbMn二pAf(h—x/2)ppd0'I1'h—ih2—p0II0fbcd丿(5-1)(5-2)(5-3)5-4a)5-4b)式中：M—截面上組合力矩。pf—混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；cdf—預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；pdA—單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積；pb—截面寬度5.1.2.按正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求（主要依據(jù)）規(guī)范《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》（JTGD62-2004）規(guī)定,截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力（為0.5f）,或?yàn)樵谌我怆A段,全截面承壓,截面上不出現(xiàn)ck拉應(yīng)力,同時(shí)截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。寫(xiě)成計(jì)算式為：對(duì)于截面上緣Mb+——min

對(duì)于截面上緣Mb+——min

p上W上b+max<0.5fp上Wck上對(duì)于截面下緣max>0W下b—min<0.5fP下JWck下5-5)5-6)5-7)5-8)式中：b—由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力,pw—截面抗彎模量，f—混凝土軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。ck

M、M項(xiàng)的符號(hào)當(dāng)為正彎矩時(shí)取正值，當(dāng)為負(fù)彎矩時(shí)取負(fù)值，且按代數(shù)值取大小。maxmin一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡(jiǎn)便計(jì)算，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個(gè)限制條件（求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最小值）。公式（5-5）變?yōu)镸b>—minp上W上（5-9）公式（5-7）變?yōu)镸b>maxp下W下（5-10）由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力◎和截面下緣應(yīng)力◎分為兩種情況討論:p上卩下1）合攏段截面上下緣均配有力筋N和N以抵抗正負(fù)彎矩，由力筋在截面上下緣產(chǎn)生的p上p下壓應(yīng)力分別為:Np上ANe+p上^W上N■+—p下ANe——p下下—b（5-11）W上p上NNeNNep上―p上上+—p下+—p下_下—bAW下AW下p下（5-12）將式（5-9）、（5-10）分別代入式（5-11）、（5-12），解聯(lián)立方程后得到:M(e-K)-M(K+e)N=m■下—-上下5-13)p上(K+K)(e+e)5-13)上下上下代入式5-13）、M(e+K)-M(K+代入式5-13）、M(e+K)-M(K+e)maz下下min上上一(K+K)(e+e)上下上下=nAb上ppepe5-14）中得到:M(e-K)-M(K>max下下min上-(K+K)(e+e)上下上下1AbppeM(K+e)+M(K-e)n>—max下上min上上一下—(K+K)(e+e)上下上下Abppe5-14)5-15)5-16)式中:A—每束預(yù)應(yīng)力筋的面積；pb—預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力（可取0.5?0.75f丿古算）；pepd

e—預(yù)應(yīng)力力筋重心離開(kāi)截面重心的距離;K—截面的核心距；A—混凝土截面面積，取有效截面計(jì)算。WKWK=-上

下AWK=一

上AWK=一WK=一

上A_368.347xl0“8=4.660x105mm，79036以跨中合攏段為例，A=27x15.2=410.4mrn，A=9x15.2=136.8mrn，p上p下永存應(yīng)力取0.75，b=0.75f=0.75x1860=1395MPa，pepd偏心距e=135mm,e=155mm，面積A=79036mm2,上下79036-3-03^10mm‘核心距K下=W上-239.92779036-3-03^10mm‘將以上各值分別代入式（5-15）、式（5-16）中，得n=2根，n=9根上下2）其他截面只在上緣布置力筋Np上以抵抗負(fù)彎矩:當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)：Mn>—min上e當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)：Mn>—min上e+K上下1Abppe5-19)Mn<—max—上—e+K上下1Abppe當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)其他截面計(jì)算方法與中跨合攏段相同，不再贅述，將關(guān)鍵截面的計(jì)算結(jié)果匯總列于表5.1.5-20)有時(shí)需調(diào)整束數(shù)’當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時(shí)’如果截面下部多配n下根束’則上部束也要相應(yīng)增配n上根’才能使上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力’同理’當(dāng)截面承受正彎矩時(shí)’如果截面上部多配“上根束’則下部束也要相應(yīng)增配n下根。其關(guān)系為:當(dāng)承受Mmin時(shí),

e—Kn=下下n上k+e下

下上當(dāng)承受Mmax時(shí),e-Kn=上上n下k+e上

上下表5.1預(yù)應(yīng)力鋼束估算表單元位置頂/底Mgl(N*mm)Msum(N*mm)Mj(N*mm)ey(mm)Ny(N)Ay(mm"2)最小預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量跨中截面I[3]底2.61E+091.85E+O92.43E+O9-1.11E+O31.47E+O61169.89L/8截面1[10]底1.09E+091.94E+1O2.47E+1O-1.21E+O31.38E+O71O968.781L/4截面1[17]底O.OOE+OO1.8OE+1O1.85E+1O-1.2OE+O39.53E+O67563.5563L/8截面1[25]底O.OOE+OO1.2OE+1O9.35E+O9-2.1OE+O34.34E+O63446.626墩頂截面1[32]底O.OOE+OO1.59E+1O2.O2E+1O-1.72E+O31.O4E+O78241.161跨中截面I[3]頂-1.99E+08-1.O4E+O9-1.24E+O98.58E+O27.53E+O5597.42L/8截面1[10]頂-9.OOE+O9T.42E+1O-1.67E+1O9.14E+O29.35E+O6742O.519L/4截面1[17]頂-1.77E+11-3.78E+1O-4.46E+1O1.62E+O31.57E+O712427.7313L/8截面I[25]頂-2.81E+11-4.33E+1O-5.O8E+1O1.92E+O31.55E+O712324.431墩頂截面I[32]頂-3.96E+1O-1.29E+1O-1.34E+1O1.O3E+O36.91E+O65486.1145.2預(yù)應(yīng)力束的布置本橋箱梁縱向預(yù)應(yīng)力束采用?15.24高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其公稱(chēng)面積140mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度/pk=1860MPa，彈性模量Ep=1.95X105MPa，張拉控制應(yīng)力。con=0.75/pk=1395MPa。預(yù)應(yīng)力管道均采用鍍鋅金屬波紋管。錨具采用群錨體系OVM錨。錨墊板等預(yù)埋鋼板采用低炭鋼。連續(xù)梁橋預(yù)應(yīng)力鋼束的配置考慮以下原則：1）應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束的型式與錨具型式，對(duì)不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加力大小恰當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋，以達(dá)到合理的布置型式。2）應(yīng)力束筋的布置要考慮施工的方便，不能像在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束筋，從而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過(guò)多的錨具。3）預(yù)應(yīng)力束筋的布置，既要符合結(jié)構(gòu)受力的要求，又要注意在超靜定結(jié)構(gòu)體系中避免引起過(guò)大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。4）預(yù)應(yīng)力束筋的布置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇都有著密切關(guān)系。5）預(yù)應(yīng)力束應(yīng)避免使用多次反向曲率的連續(xù)束，因?yàn)檫@會(huì)引起很大的摩阻損失，降低預(yù)應(yīng)力束的效益。6）預(yù)應(yīng)力束的布置，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性受力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時(shí)的需要。7）預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)使其中心線不超出束界范圍，盡量對(duì)稱(chēng)布置，錨頭應(yīng)盡量靠近壓應(yīng)力區(qū)。8）預(yù)應(yīng)力束一般應(yīng)在距跨中三分點(diǎn)到四分點(diǎn)處開(kāi)始彎起，彎起角不宜大于20°。

鋼絞線束當(dāng)直徑大/于5mm時(shí)彎起半徑不宜小于6m。9）鋼束在橫斷面中布置時(shí)，直束應(yīng)盡量靠近頂板位置直接錨固于齒板上，彎束布置在腹板上便于下彎分散錨固。10）應(yīng)留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的1%。11）本橋中使用預(yù)埋波紋管,其水平凈距不應(yīng)小于40mm,且不小于管道直徑的0.6倍，在豎直方向可疊置。波紋管到梁側(cè)凈距不小于35mm，到梁底距離不小于50mm。遵循上述的原則再結(jié)和全橋施工特點(diǎn)布筋。根據(jù)配筋數(shù)量要求及以上布置原則現(xiàn)將初步鋼束具體布置繪圖如下：圖5-3梁端鋼束布置斷面圖圖5-4邊跨合攏段鋼束布置斷面圖圖5-5將初步鋼束具體布置繪圖如下：圖5-3梁端鋼束布置斷面圖圖5-4邊跨合攏段鋼束布置斷面圖圖5-5邊跨合攏段鋼束布置斷面圖圖5-6邊跨合攏段鋼束布置斷面圖5.35.3預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算根據(jù)《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》（JTGD62-2004）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)計(jì)算中，由于施工中預(yù)應(yīng)力索的張拉采用后張法，應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失：預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦o/l1錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮ol混凝土的彈性壓縮ol預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛ol混凝土的收縮和徐變oll6鋼絲束在錐形錨錨圈口處的摩擦損失有0.05oc°n=60MPa，此項(xiàng)損失可在錨圈外增大張拉力來(lái)抵消，不計(jì)算在張拉控制內(nèi)力內(nèi)。5.3.1預(yù)應(yīng)力與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失摩阻損失指的是預(yù)應(yīng)力筋與管道間的摩察損失0/,由規(guī)定，按以下公式計(jì)算:l1a=◎[1—e-（卩乩kx）]l1con式中：0—張拉鋼筋時(shí)錨下的控制應(yīng)力（=0.75f）；conpk卩一預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)；0一從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以rad計(jì)；k—管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，取0.0015；x—從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度，以米計(jì)。表5.2系數(shù)k及的值管道成型方式K鋼絞線精軋螺紋鋼筋抽心成型0.00150.550.5預(yù)埋鐵皮管0.00300.350.4預(yù)埋金屬波紋管0.00150.20?0.250.65.3.2錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失錨具變形，鋼筋回縮和拼裝構(gòu)件的接縫壓縮損失O’在計(jì)算接縫壓縮引起的應(yīng)力損失時(shí)，認(rèn)為接縫在第一批鋼束錨固后既完成全部變形量，以后錨固得各批鋼束對(duì)該接縫不再產(chǎn)生壓縮。可按下式計(jì)算：工Ma=El2lP式中：Al—錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值；統(tǒng)一取6mm；L一預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長(zhǎng)度；E—預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量。取1.95X105MPa。P混凝土的彈性壓縮引起的應(yīng)力損失后張法構(gòu)件一般采用分批張拉，張拉后批鋼束時(shí)所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮將使先批已張拉并錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生應(yīng)力損失，按下式計(jì)算：a=aXAal4EPpc式中：XAa—在計(jì)算截面上先張拉鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋所產(chǎn)生的混凝土法pc向應(yīng)力之和；a—預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土的彈性模量之比。EP

若逐一計(jì)算丫Ac的值則甚為繁瑣，可采用下列近似計(jì)算公式pcN-1c=axcl4EP2NPC式中：N—計(jì)算截面上分批張拉的鋼束批數(shù).鋼束重心處混凝土法向應(yīng)力，可按下式計(jì)算：cPCcPC―p+—p-n.IA1nn式中：叫為自重彎矩。注意此時(shí)計(jì)算N注意此時(shí)計(jì)算N時(shí)應(yīng)考慮摩阻損失cpl1、錨具變形及鋼筋回縮c的影響。預(yù)應(yīng)力l2損失產(chǎn)生時(shí)，預(yù)應(yīng)力孔道還沒(méi)壓漿，截面特性取靜截面特性（即扣除孔道部他的影響）。對(duì)懸臂拼裝結(jié)構(gòu)，作如下近似假設(shè)，可使先張拉鋼束重心處由后張拉各批鋼束產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)化：1）每懸臂拼裝一段，相應(yīng)張拉一批力筋；假設(shè)每批張拉預(yù)應(yīng)力都相同，且都作用在全部預(yù)應(yīng)力重心處；2）在同一計(jì)算截面上，每一懸拼梁段自重所產(chǎn)生的自重彎矩都假設(shè)相等。鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失如果鋼筋在一定拉應(yīng)力值下，將其長(zhǎng)度固定不變，則鋼筋中的應(yīng)力將隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低，這種現(xiàn)象稱(chēng)為鋼筋的應(yīng)力松弛。此項(xiàng)應(yīng)力損失可根據(jù)《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》JTGD62—2004表6.2.6條的規(guī)定，按下列公式計(jì)算。對(duì)于鋼絲、鋼絞線，本設(shè)計(jì)中采用：cc二血?g（0.52呼一0.26）cl5fpepk式中：V—張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，2=1.0；超張拉時(shí)，2=0.9；鋼筋松弛系數(shù)，1級(jí)松弛（普通松弛），1=1.0；11級(jí)松弛（低松弛），g=0.3；c—傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，對(duì)后張法構(gòu)件c=c-c-c-c；pepeconl1l2l4收縮徐變損失由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失c，這種損失可由以下公式計(jì)l6算：cl6(t)=0.9[Eg(t,t)+accl6(t)=pcs0EPpc01+15ppps

0.9[Eg(t,t)+ag'0(t,t)]G'(t)=pcs0EPpc01+15p'p'psA'+A'p'=psAe2pe2p=1+—i2p,二1+-—i2式中：G(t)—構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力l6損失；G'l6(t)—構(gòu)件受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力l6損失；G—構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝pc土法向應(yīng)力；G'—構(gòu)件受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝pc土法向應(yīng)力；i—截面回轉(zhuǎn)半徑，i2二I/A，后張法采用凈截面特性e2—構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離；pse'2—構(gòu)件受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離；psg(t,t)—預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為t，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的混凝土收縮、cs00徐變，其終極值可按《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》JTGD62—2004中表6.2.7取用；0(t,t)—加載齡期為t，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的徐變系數(shù)，可按《公路鋼筋混00凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD62—2004中表6.2.7取用。以頂板束T5為例，計(jì)算其在各單元的損失值，列表如下:表5.3T5鋼束預(yù)應(yīng)力損失表單元位置應(yīng)力(瞬時(shí)彈性變形比值徐變/收縮松弛損失應(yīng)力(所有損端部有損失)：A損失：B(A+B)/A損失(N/mm'2)失)/應(yīng)力(瞬效鋼束

(N/mm"2)(N/mm'2)(N/mm'2)時(shí)損失）數(shù)17I1083.593-27.8080.974-74.858-46.5300.862117J1162.190-26.1370.978-70.063-75.4420.852118I1162.190-25.8080.978-68.719-75.4420.854118J1151.946-18.2650.984-64.747-71.4770.866119I1151.946-18.1860.984-60.518-71.4770.870119J1086.141-13.0340.988-56.982-47.4130.892120I1086.141-12.4820.989-50.274-47.4130.899120J1082.563-8.2420.992-41.061-46.1730.912121I1082.563-19.7010.982-27.581-46.1730.914121J1073.668-17.7760.983-25.608-43.1240.919122I1073.668-17.7750.983-25.607-43.1240.919122J1082.563-19.8120.982-27.684-46.1730.914123I1082.563-8.3800.992-41.131-46.1730.912123J1086.141-12.6980.988-50.425-47.4130.898124I1086.141-13.1830.988-57.069-47.4130.892124J1151.946-18.8290.984-61.103-71.4780.869125I1151.946-19.0790.983-65.506-71.4780.865125J1162.190-27.1880.977-70.235-75.4420.851126I1162.190-28.6160.975-72.771-75.4420.848126J1083.594-32.7860.970-80.649-46.5300.85215.3.6有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算a=◎-（a+a+a+a+a）（使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值）peconl1l2l4l5l6a二a-（a+a+a）（張拉錨固階段的有效預(yù)應(yīng)力）1conl1l2l45.4預(yù)應(yīng)力計(jì)算現(xiàn)列舉幾個(gè)關(guān)鍵截面的預(yù)應(yīng)力的計(jì)算值。表5.4預(yù)應(yīng)力計(jì)算表單荷載階段位置軸向剪力-y剪力-z扭矩彎矩-y彎矩-z

元(N)(N)(N)(N*mm)(N*mm)(N*mm)1鋼束一次成橋I[1]-2.77E+0701.01E+06-1.06E+04-9.04E+09-2.98E+025鋼束一次成橋I[5]-3.01E+0701.33E+06-3.50E+03-1.76E+10-1.04E+029鋼束一次成橋I[9]-4.44E+070.39-4.12E+061.68E+06-1.32E+10-1.38E+0713鋼束一次成橋I[13]-7.00E+07774.28-7.68E+061.76E+062.23E+108.19E+0617鋼束一次成橋I[17]-9.50E+070-1.31E+07-6.75E+011.32E+115.12E+0221鋼束一次成橋I[21]-1.14E+080-1.22E+065.74E+002.71E+11-6.87E+0225鋼束一次成橋I[25]-1.09E+0801.02E+07-2.82E+021.96E+11-3.39E+0329鋼束一次成橋I[29]-9.06E+0705.43E+06-1.52E+024.27E+10-2.01E+0333鋼束一次成橋I[33]-6.95E+0701.78E+06-3.45E+01-4.57E+10-7.17E+0237鋼束一次成橋I[37]-5.56E+0701.90E+05-4.90E-01-7.67E+10-2.33E+0241鋼束一次成橋I[41]-5.53E+070-1.88E+055.20E-01-7.61E+10-3.96E+0145鋼束一次成橋I[45]-6.70E+070.34-5.31E+061.30E+06-3.39E+10-1.69E+0749鋼束一次成橋I[49]-8.75E+070-9.82E+06-1.06E+015.92E+108.12E+01第六章強(qiáng)度驗(yàn)算正截面承載能力驗(yàn)算在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿著正截面和斜截面都有可能破壞，本設(shè)計(jì)只驗(yàn)算正截面的強(qiáng)度，斜截面強(qiáng)度忽略不計(jì)。

箱形截面受彎構(gòu)件的正截面承載能力可參照T形截面計(jì)算，翼緣位于受拉區(qū)，所以有1）當(dāng)符合下列條件時(shí)6-1)6-2)6-1)6-2)6-3)6-4)pdpcdff應(yīng)以寬度為b'的矩形截面按下面公式計(jì)算正截面抗彎承載力fxYM<fbx（h-—）0dcd02混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)按下式計(jì)算：fA=fb—pdpcdf截面受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求：—<ghb0當(dāng)受壓區(qū)配有縱向普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓即（廣Y'）pdp0為正時(shí)6-5)—<2a'6-5)當(dāng)受壓區(qū)僅配縱向普通鋼筋或配普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉即(廣F')為負(fù)時(shí)pdp06-6)—<2a'6-6)2）當(dāng)不符合公式（6-1）的條件時(shí)，計(jì)算中應(yīng)考慮截面腹板受壓的作用，其正截面抗彎承載力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：—h'YM<f[b—（h一—）+（b'一b）h'（h-―^）]0dcd02ff02（6-7）此時(shí)，受壓區(qū)高度—應(yīng)按下列公式計(jì)算，應(yīng)符合（6-4）、（6-5）、（6-6）的要求。fA=f[b—+（b-b）h]pdpcdff（6-8）式中：Y0—橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》

JTGD62-2004第5.1.5條的規(guī)定采用，本設(shè)計(jì)為二級(jí)，取y0=1.0；M廠彎矩組合設(shè)計(jì)值；