預應力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計

1、摘 要本設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求及地理地質(zhì)情況對該橋的設(shè)計，本著“適用性、舒適與安全性、經(jīng)濟性、先進性、美觀”的原則，本論文擬定了三種不同的橋型方案進行比較和選擇：方案一為簡支梁橋方案，方案二為連續(xù)梁方案，方案三為梁拱組合橋。經(jīng)由以上的幾點原則以及設(shè)計施工等多方面考慮、比較確定預應力混凝土連續(xù)梁橋推薦方案。 預應力混凝土連續(xù)梁橋以能發(fā)揮高強材料特性，較高的剛度和抗裂性，養(yǎng)護維修工作少，抗震性強，運營噪聲小，材料可塑性強等而成為預應力混凝土大跨徑橋梁的主要橋型之一。本設(shè)計進行了細部尺寸擬定，并利用橋梁專業(yè)軟件midas civil建立了簡化模型。針對該模型進行了預應力鋼束的估算及布置、靜活載下的內(nèi)力計算

2、、應力驗算及變形驗算。經(jīng)分析比較證明該橋設(shè)計計算正確，內(nèi)力分布合理，符合設(shè)計任務(wù)要求。關(guān)鍵詞：預應力混凝土、連續(xù)橋梁、方案設(shè)計、懸臂施工、截面檢算abstractthis design according to the design requirements and the geography and geology condition of the design of the bridge, the spirit of applicability, comfort and safety, economy, advanced, beautiful principle, this paper d

3、eveloped three different bridge type scheme comparison and selection: a scheme for simply supported beam bridge scheme, scheme for continuous girder, scheme three as the girder and arch combination bridge. by the above a few principles and design construction and other aspects to consider, in compar

4、ison to determine the recommended scheme of prestressed concrete continuous beam bridge.prestressed concrete continuous beam bridge in order to be able to play high strength material properties, high stiffness and crack resistance, less maintenance and repair work, strong shock resistance, low noise

5、 operation, material plasticity and become a prestressed concrete large span bridge of the main bridge of. the design of the size of the details worked out, and the use of bridge software midas civil established a simplified model. according to the model of prestressed steel beam estimates and arran

6、gement, the internal forces calculation under static live load, stress calculation and deformation calculation. after analysis and comparison show that the bridge design and calculation is correct, rational distribution of internal force, comply with the design requirements. key words: prestressed c

7、oncrete, continuous bridge, cantilever construction, scheme design, cross section calculation目 錄摘 要1abstract2目 錄3第一章 緒 論51.1 橋梁概述51.1.2 橋梁的組成與分類51.1.3 我國橋梁建筑的成就及現(xiàn)狀61.1.4 展望21世紀的橋梁工程發(fā)展趨勢7第二章 方案比選92.1 比選原則92.2 比選方案92.2.1 方案設(shè)計92.2.2 方案比選及最終確定122.3 上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定及內(nèi)力計算132.4 本橋主要材料142.5 懸臂澆筑施工程序152.6 設(shè)計計算依據(jù)17第三

8、章 預應力混凝土連續(xù)梁橋主梁內(nèi)力計算183.1 建立有限元模型183.2 最大懸臂時內(nèi)力計算結(jié)果183.3 中跨合龍后的內(nèi)力計算203.4 活載內(nèi)力計算223.5 支座沉降次應力圖283.6 活載組合343.6.1 主力組合343.6.2 主力+附加力組合40第四章 預應力鋼束的估算及布置474.1 鋼筋的估算474.2 實際采用的鋼束布置514.3 鋼束布置52第五章 截面檢算535.1 強度檢算535.2 應力檢算545.2.1 可能造成預應力損失的因素545.2.2 對不允許開裂的構(gòu)件545.2.3 邊跨1/4截面的檢算555.2.4 應力檢算55結(jié)束語65致 謝66參考文獻67第一章

9、緒 論1.1 橋梁概述1.1.1 橋梁建設(shè)的重要性 大力發(fā)展交通運輸事業(yè)，建立四通八達的現(xiàn)代化交通網(wǎng)，對于加強全國各族人民的團結(jié)，發(fā)展國民經(jīng)濟，促進各地經(jīng)濟發(fā)展，促進文化交流和鞏固國防，都具有非常重要的意義。在公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路以及水利建設(shè)中.為了跨越各種障礙(如河流、溝谷或其他線路等)，必須修建各種類型的橋梁與涵洞，因此橋涵是交通線中的重要組成部分，而且往往是保證全線通車的關(guān)鍵。在國防上，橋梁是交通運輸?shù)难屎恚谛枰焖贆C動的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中具有非常重要的地位。我國服員遼闊，大小山脈和江河湖泊遍布全國，東部臨海，海灣、島嶼眾多。自上世紀80年代我國實行改革開放以來，國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，全國高

10、速公路、高速鐵路城市交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方興未艾。作為樞紐工程的橋梁建設(shè)的發(fā)展則突飛猛進?，F(xiàn)如今，隨著科技的進步，工業(yè)水平的提高，社會生產(chǎn)力的高速發(fā)展，人們對橋梁建筑提出了更高的要求。現(xiàn)代高速公路上迂回交叉的立交橋、高架橋和城市高架路，幾十公里長的海灣、海峽大橋，新發(fā)展的城郊高速鐵路橋與輕軌運輸高架橋等，這些規(guī)模巨大的工程實體，構(gòu)筑了現(xiàn)代交通靚麗的景觀。縱觀世界各國的大城市，常以工程雄偉的大橋作為城市的標志與驕傲。1.1.2 橋梁的組成與分類橋梁由五大部件與五小部件組成。所謂“五大部件”是指橋梁承受汽車或其他運輸車輛荷載的橋跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，它們必須通過承受荷載的計算與分析，是橋梁結(jié)構(gòu)安全性的保

11、證。（1）橋跨結(jié)構(gòu)。(或稱橋孔結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu))。路線遇到障礙（如江河、山谷或其他路線等）的結(jié)構(gòu)物；（2）支座系統(tǒng)。支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺上，它應保證上部結(jié)構(gòu)預計的在荷載、溫度變化或其他因素作用下的位移功能。（3）橋墩。是在河中或岸上支承兩側(cè)橋跨上部結(jié)構(gòu)的建筑物；（4）橋臺。設(shè)在橋的兩端；一端與路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端則支承橋跨上部結(jié)構(gòu)的端部。為保護橋臺和路堤填土，橋臺兩側(cè)常做一些防護工程；（5）墩臺基礎(chǔ)。是保證橋梁墩臺安全并將荷載傳至地基的結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)工程在整個橋梁工程施工中是比較困難的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的問題也很復雜。所謂“五小部件”是直接與橋梁服務(wù)功能有

12、關(guān)的部件，過去總稱為橋面構(gòu)造。（1）橋面鋪裝(或稱行車道鋪裝)。鋪裝的平整、耐磨性、不翹曲、不滲水是保證行車舒適的關(guān)鍵。特別是在鋼箱梁上鋪設(shè)瀝青路面時，其技術(shù)要求甚嚴；（2）排水防水系統(tǒng)。應能迅速排除橋面積水，并使?jié)B水的可能性降至最小限度。城市橋梁排水系統(tǒng)應保證橋下無滴水和結(jié)構(gòu)上無漏水現(xiàn)象；（3）欄桿。（或防撞欄桿）。它既是保證安全的構(gòu)造措施，又是有利于觀賞的最佳裝飾件；（4）伸縮縫。橋跨上部結(jié)構(gòu)之間或橋跨上部結(jié)構(gòu)與橋臺端墻之間所設(shè)的縫隙，以保證結(jié)構(gòu)在各種因素作用下的變位。為使行車順適、不顛簸，橋面上要設(shè)置伸縮縫構(gòu)造；（5）燈光照明?，F(xiàn)代城市中，大跨橋梁通常是一個城市的標志性建筑，大多裝置了燈

13、光照明系統(tǒng)，構(gòu)成了城市夜景的重要組成部分。橋梁的分類主要有以下幾種方式：（1）按結(jié)構(gòu)體系劃分為上承式、下承式、中承式；（2）按橋梁用途分為公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋、農(nóng)橋、人行橋、運水橋(渡槽)、其它專用橋梁(如通過管路、電纜等)；（3）按材料劃分為木橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預應力鋼筋混凝土橋；（4）按結(jié)構(gòu)體系分為梁式橋、拱橋、鋼架橋、纜索承重橋、組合體系橋。1.1.3 我國橋梁建筑的成就及現(xiàn)狀我國歷史悠久，在15世紀以前，許多科學技術(shù)都遠遠領(lǐng)先于同時期的歐洲。就橋梁來說，我們的祖先也曾在世界橋梁建筑史上留下光輝燦爛的篇章。據(jù)史科記載，在距今約三千年的周文王

14、時，我國就已在寬闊的渭河上架過大型浮橋。漢唐以后，浮橋的運用日益普遍。而現(xiàn)代橋梁中廣為修建的多孔樁柱式橋梁，我國早在春秋戰(zhàn)國時期就已遍于黃河流域和其他地區(qū)。近代的大跨徑吊橋(或稱懸索橋)和斜拉橋也是由古代的藤、竹吊橋發(fā)展而來的，在各國有關(guān)橋梁的歷史書上，大都承認我國是最早建造吊橋的國家，迄今已有三千年左右的歷史。至今尚保留下來的古代吊橋有四川滬定縣的大渡河鐵索橋(1706年)，以及灌縣的安瀾竹索橋(1803年)等。石料的耐久性使其成為古代主要的橋梁建筑材料。在秦漢時期，我國已廣泛修建石梁橋。世界上現(xiàn)在尚保存著的最長、工程最艱巨的石梁橋，就是我國于10531059年在福建泉州建造的萬安橋，也稱洛

15、陽橋。舉世聞名的河北省趙縣的趙州橋(又稱安濟橋)，則是我國古代石拱橋的杰出代表。而廣東潮安縣橫跨韓江的湘子橋（又名廣濟橋）則是世界上最早的開合式橋。此外，北京永定河上始建于1189年的盧溝橋則因見證了中華民族勇敢地反抗外來侵略的“七七事變”而永載史冊。新中國成立后，隨著社會主義建設(shè)的向前發(fā)展，橋梁建設(shè)同其他各條戰(zhàn)線一樣，也出現(xiàn)了突飛猛進的局面。一大批結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)復雜、設(shè)計和施工難度大、現(xiàn)代化品位和科技含量高的大跨徑拱橋、斜拉橋、懸索橋、pc連續(xù)剛構(gòu)橋在祖國大地上建起。同時公路鐵路兩用橋向著大跨度、重荷載、高時速方向發(fā)展。1957年，第一座長江大橋武漢長江大橋勝利建成，既結(jié)束了我國萬里長江無橋

16、的狀況，又標志我國的現(xiàn)代化橋梁技術(shù)水平提高到了新的起點。真正實現(xiàn)了“一橋飛架南北，天塹變通途?！?969年我國又勝利建成了舉世矚目的南京長江大橋，這是我國自行設(shè)計、制造、施工，并使用國產(chǎn)高強鋼材的現(xiàn)代化大型橋梁。1993年建成的楊浦大橋是世界上跨度最大的結(jié)合梁斜拉橋，主跨達602m。而1999建成的鋼箱梁懸索橋江陰長江大橋，主跨已達1385m。目前國內(nèi)所建橋梁不僅涵蓋了梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋等五大橋梁體系，而且在許多橋型中達到或超過了世界先進水平，如最大跨度為62m的預應力混凝土簡支梁橋（飛云江橋）、最大跨徑為146m石拱橋（晉城新丹河橋）、平面轉(zhuǎn)體施工最大跨度為200m的鋼筋

17、混凝土箱形橋（涪陵烏江橋）、最大跨度為420m的鋼管混凝土拱橋（萬縣長江橋），以及最大跨徑為270m的預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋（虎門大橋副航道橋）等在世界上均處于領(lǐng)先水平。1.1.4 展望21世紀的橋梁工程發(fā)展趨勢首先，橋梁界面臨將面臨偉大的海峽工程建設(shè)。從各國國內(nèi)的交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到國際、洲際連線網(wǎng)絡(luò)，以適應信息革命形成智能化與高效率的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，實現(xiàn)用橋梁溝通世界的夢想。現(xiàn)今的海峽工程橋梁跨徑?jīng)]有超過2000米，深水基礎(chǔ)深度也在50米左右。而設(shè)想中的新的海峽工程將挑戰(zhàn)前所未有的跨徑和深水基礎(chǔ)深度，如20世紀就曾提出橋梁方案的白令海峽工程（總長75公里）、聯(lián)系歐洲與非洲的直布羅陀海峽工程（總長

18、25公里，最大水深900米）等等。這些工程的建設(shè)將讓橋梁工程發(fā)展到一個新的高度。其次，科學家和工程師們還會對與建橋有關(guān)的課題和關(guān)鍵技術(shù)進行探討。比如超大跨徑橋梁的新型建筑材料；新的橋梁結(jié)構(gòu)形式；能適應更高要求的抗風、抗震、抗海浪的技術(shù)；100500米深水基礎(chǔ)施工方法；材料防腐措施及方法；智能化結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論等等。以橋梁工程的發(fā)展為契機，全方位的推動人類社會和科學技術(shù)的發(fā)展。最后，除了面對新的工程建設(shè)外，橋梁建設(shè)者們還擔負著對20世紀上半世紀建造的橋梁的加固、改建與修復的重任。約占上世紀總建橋梁數(shù)的50%。由此不但引發(fā)科學家與工程師們研究有效的維修、加固措施，而且還提出安全耐久性和可靠性研究的新

19、課題。包括結(jié)構(gòu)的施工控制與質(zhì)量保證體系，橋梁生命期的檢測系統(tǒng)，橋梁損傷判斷與評估等等。第二章 方案比選2.1 比選原則（1） 適用性橋上應保證車輛和人群的安全暢通，并應滿足將來交通量增長的需要。橋下應滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁應保證使用年限，并便于檢查和維修。（2） 舒適與安全性現(xiàn)代橋梁設(shè)計越來越強調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動與沖擊。整個橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運輸、安裝和使用過程中應具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。（3） 經(jīng)濟性設(shè)計的經(jīng)濟性一般應占首位。經(jīng)濟性應綜合發(fā)展遠景及將來的養(yǎng)護和維修等費用。（4） 先進性橋梁設(shè)計應體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建

20、設(shè)的新技術(shù)。應便于制造和架設(shè)，應盡量采用先進工藝技術(shù)和施工機械、設(shè)備，以利于減少勞動強度，加快施工進度，保證工程質(zhì)量和施工安全。（5） 美觀一座橋梁，尤其是座落于城市的橋梁應具有優(yōu)美的外形，應與周圍的景致相協(xié)調(diào)。有合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應把美觀片面的理解為豪華的裝飾。應根據(jù)上述原則，對橋梁作出綜合評估。2.2 比選方案2.2.1 方案設(shè)計橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、鋼構(gòu)橋、梁拱組合橋和斜拉橋。從安全、功能、經(jīng)濟、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。為確定大橋的最佳橋型方案，應進行多方案的橋型設(shè)計加以比較。（1） 方案一：簡支梁橋方案，跨徑組成為：8x20m

21、，全橋長為160m. 全橋為預應力混凝土簡支梁橋，跨徑為64m，上部結(jié)構(gòu)為箱梁，箱梁主梁為預應力梁，混凝土標號為c50混凝土。在施工時，先在工廠預制箱梁主梁，然后運至工地，進行吊裝施工。預應力混凝土梁式橋具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費用較少；4）結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較小；5）可采用預制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標準化，進而實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；6）結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強度，因而大大限制其跨越能力；7）預應力混凝土梁式橋可有效利用高強度材料

22、，并明顯降低自重所占全部設(shè)計荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；8）預應力混凝土梁式橋所采用的預應力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過施加縱向、橫向預應力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進一步擴大了裝配式結(jié)構(gòu)的應用范圍。圖2-1 簡支梁橋方案（2）方案二：連續(xù)梁方案，跨徑組成為(40+64+40)m,全橋長為144m。此方案是由兩邊邊跨分別為40m，主跨為64m組成。上部結(jié)構(gòu)為變截面箱梁，梁底曲線為拋物線狀。優(yōu)缺點分析：連續(xù)梁在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生只點負彎矩，對跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布要比懸臂梁合理。與預應力混凝土剛構(gòu)橋相比，連續(xù)梁橋的下部

23、結(jié)構(gòu)受力和構(gòu)造簡單，充氣型模能節(jié)省材料，加之它具有變形和緩、伸縮率小、剛度大、行車平穩(wěn)、超載能力大、養(yǎng)護簡便等優(yōu)點，尤其是懸臂施工法、頂推法、逐跨施工法在連續(xù)梁橋中的應用，這種充分應用預應力技術(shù)的優(yōu)點使施工設(shè)備機械化，生產(chǎn)工廠化，從而提高了施工質(zhì)量，降低了施工費用。所以在近代橋梁建筑中已得到越來越多的應用。連續(xù)梁是超靜定結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)不均勻沉降將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力，因此，對橋梁基礎(chǔ)要求較高，通常用于地基較好的場合。此外，箱梁截面局部溫差，混凝土收縮、徐變及預加應力均會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力，增加了設(shè)計計算的復雜程度。必須指出的是，預應力混凝土連續(xù)梁設(shè)計中的一個特點，必須以各個截面的最大正、負彎矩絕

24、對值之和，也即按彎矩變化幅值布置預應力束筋。圖2-2 連續(xù)梁橋方案（3）方案三：梁拱組合橋 設(shè)計跨度(40+64+40)m，全長144m此方案采用梁拱組合體系，邊跨為40m，主跨為64m，梁體是變截面連續(xù)箱 ，采用施工的方法，梁體澆筑完成后在主跨架設(shè)鋼管拱，最后張拉吊桿，為上承式梁拱組合體系。優(yōu)缺點分析：梁拱組合體系橋是目前發(fā)展較快的一種橋型，是一種經(jīng)濟、實用、美觀的橋型，在我國某些地區(qū)已有一些比較成功的應用實例。續(xù)梁拱組合橋作為一種新型的組合結(jié)構(gòu)，它具有能使拱與梁共同受力特性，由拱肋、系梁、吊桿、橫梁及橋面系組合起來共同受力,是一種結(jié)構(gòu)合理、外形美觀、新穎的結(jié)構(gòu)體系。既可以充分發(fā)揮混凝 土拱

25、的優(yōu)越性，又可避免橋梁墩臺承擔水平推力。其結(jié)構(gòu)外形輕巧，豎向剛度大，因而比較適用于承受較大豎向荷載的大跨度鐵路橋梁。組合橋式結(jié)構(gòu)因具有結(jié)構(gòu)剛度大、動力性能好等優(yōu)越性，近年來相繼在鐵路橋梁設(shè)計中得到應用與研究。采用預應力混凝土連續(xù)梁與鋼管混凝土拱肋組合形成的連續(xù)梁拱組合橋，具有較大的豎向剛度和良好的動力性能，特別適合高標準鐵路建設(shè)的需要。圖2-3 梁拱組合橋方案2.2.2 方案比選及最終確定最終方案的確定應遵循“安全、經(jīng)濟、美觀”的原則，綜合考慮各個方案結(jié)構(gòu)合理性、方案的造價、施工難度和外觀等方面的優(yōu)缺點，確定最終方案。本橋是為新建線路跨越既有的兗日線而設(shè)，簡支梁橋結(jié)構(gòu)自重過大，由于自重耗掉大部

26、分材料的強度，因而大大限制了其跨越能力?？紤]到跨線設(shè)計的實用性，橋梁要滿足通車要求。因此放棄了簡支梁橋方案。本橋經(jīng)過的地貌單元為沂河平原，出露底層為粉質(zhì)粘土，經(jīng)過一段時期的實踐，在土地基上建造混凝土拱橋，一般需要依靠臺背土壓力、橋臺基底或阻滑板摩阻力以抵抗水平能力 ，但土體在長期荷載作用下發(fā)生徐變滑移現(xiàn)象，同時高填土產(chǎn)生的后期沉降會使橋臺向后轉(zhuǎn) 動及下沉，這些影響都會危及上部結(jié)構(gòu)的安全。而且組合體系橋受力不明確且施工過程繁瑣，故不采用梁拱組合體系。連續(xù)梁在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生只點負彎矩，對跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布更為合理。使用懸臂施工法充分應用預應力技術(shù)的優(yōu)點使施工設(shè)備機械化，

27、生產(chǎn)工廠化，從而提高了施工質(zhì)量，降低了施工費用。雖然箱梁截面局部溫差，混凝土收縮、徐變及預加應力均會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力，增加了設(shè)計計算的復雜程度。但這并不是無法克服的困難。因此連續(xù)梁方案在本橋的設(shè)計中更為合理。綜上所述，本橋設(shè)計方案最終確定為預應力混凝土連續(xù)梁橋。2.3 上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定及內(nèi)力計算本設(shè)計采用預應力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全場144m。箱型梁，單箱單室。主跨徑定為64m，邊跨跨徑根據(jù)國內(nèi)外已有經(jīng)驗，采用0.625倍的中跨徑，取40m，則全聯(lián)跨徑為：（40+64+40）m。邊支座中心線至梁端1m，梁全長146m。主梁尺寸擬定（跨中截面）：連續(xù)梁的截面高度，為適應內(nèi)力變化，通常沿跨

28、度是變化的，已建成變高度連續(xù)鋼構(gòu)的資料表明，中支點處截面高度一般采用截面高度的1.52.0倍。增加連續(xù)梁中間支點處的高度，除因支點截面的彎矩大很多外，還考慮梁截面在中支點處較為不利的受力條件。在梁的跨中，彎矩是正值，受壓區(qū)在截面頂部，橋面板承受彎矩產(chǎn)生的壓力比支點截面橋面板位于受拉區(qū)能較有效的發(fā)揮作用。預應力混凝土連續(xù)梁橋的支點處主梁高度與起跨徑之比通常在1/121/15之間，支點截面加高可以采用加腋來實現(xiàn)，加腋的坡度不陡于1:3，多數(shù)是將梁底做成曲線形狀以代替加腋，這樣既有利于橋跨外形的美觀，也符合截面強度的要求，但模板制作較復雜。在建橋?qū)嵗羞B續(xù)梁橋也做成等高的。這時梁高多取為跨度的1/1

29、61/18。連續(xù)梁橋，采用等高度的還是采用變高度的，與梁的施工方法也有密切關(guān)系。采用變高度梁，對選拔法施工是合適的。若采用頂推法施工，則等高度的梁比較有利。當建筑高度不受限制時，增大梁高是比較經(jīng)濟的方案?？梢怨?jié)省預應力鋼束布置用量，加大梁高只是腹板加厚，增大混凝土用量有限。根據(jù)橋下通車線路情況，并且為達到美觀的效果，梁底曲線按正弦曲線形式變化，中支點處梁高為5.2m,跨中及邊支點處梁高為2.8m，符合要求。 截面細部尺寸：截面采用單箱單室直腹板形式，頂板厚度除梁端和中支點附近外均為35cm；腹板厚4080cm，按折線變化，邊跨現(xiàn)澆段腹板厚80m；底板由跨中的48cm按二次拋物線變化至根部80c

30、m。頂板寬度為7.2m，懸臂長1.7m底板寬度3.8m。箱梁兩側(cè)腹板與頂?shù)装逑嘟惶幘捎脠A弧倒角過渡。圖2-4 跨中截面圖圖2-5 中支點截面圖2.4 本橋主要材料（1）混凝土：梁體混凝土強度等級為c50，ec=3.55104mpa。梁體封錨混凝土采用補償收縮混凝土，強度等級與梁體相同?？椎缐簼{采用m40水泥漿。橋墩墩帽、墩身及基礎(chǔ)采用c30混凝土。（2）預應力體系：連續(xù)梁梁體縱向預應力采用符合現(xiàn)行國家標準預應力混凝土用鋼絞線（gb 5224）規(guī)定的15.2mm鋼絞線，標準抗拉強度fpk=1860mpa,彈性模量為1.95105mpa。錨固體系采用與之對應規(guī)格的ovm群錨裝置，張拉采用與之配套

31、的機具設(shè)備，采用金屬波紋管成孔。豎向預應力筋采用jl25mmpsb螺紋鋼筋，抗拉強度標準值fpk830mpa，彈性模量為2.0105mpa。錨具采用夾片式錨具錨固，采用35mm鐵皮管成孔。（3）普通鋼筋：采用符合現(xiàn)行國家標準鋼筋混凝土用熱扎光圓鋼筋（gb 1499.1）hpb235和鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（gb 1499.2）hrb335鋼筋。（4）支座：全橋簡支梁采用通橋（2007）8160鋼支座,連續(xù)箱梁采用qz系列球型支座。（5）橋面鋪裝：道渣槽內(nèi)涂tqf-1型防水層，其上設(shè)c40纖維混凝土保護層形成2%橫向排水坡,人行道鋪裝采用c40纖維混凝土磨耗層形成1%橫向排水坡.在人行道欄桿緣

32、石內(nèi)側(cè)設(shè)置100mmpvc管,泄水管順橋向每隔4.0m左右設(shè)2套。2.5 懸臂澆筑施工程序（1）懸臂澆筑施工程序：采用單懸臂連續(xù)施工第一步：首先從b、c墩開始進行對稱懸臂施工，同時支架現(xiàn)澆邊跨。第二步：b、c跨中段合龍，釋放b、c墩臨時固結(jié)，形成雙單懸臂梁第三步：邊跨段合龍，形成三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。（2）工程總體施工方案：本橋采用掛籃懸臂澆筑法施工，全梁共分54個節(jié)段，包括0號段、邊跨現(xiàn)澆段，合攏段及懸臂澆筑梁段，其中懸臂節(jié)段共40段，節(jié)段長度分2.0m（邊、中跨合攏段）、3.5m、4.0m三種。0號段施工采用墩身預埋型鋼托架、搭設(shè)碗扣支架現(xiàn)澆；其余梁段采用2對掛籃懸臂澆筑。具體施工階段劃分如下圖

33、所示（部分階段，不包括張拉預應力階段）工作內(nèi)容施工工期施工簡圖0#塊施工30天安裝掛籃15天1#塊澆筑5天1#塊張拉預應力1天移動掛籃3天7#塊及邊跨現(xiàn)澆施工5天邊跨合攏7天中跨合攏7天2.6 設(shè)計計算依據(jù)（1）鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范（tb 10002.1-2005）（2）鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（tb 10002.3-2005）（3）鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（tb 10002.4-2005）（4）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2005157號）（5）鐵路橋涵施工規(guī)范（tb 10203-2002）（6）其它相關(guān)規(guī)范、規(guī)程第三章 預應力混凝土連續(xù)梁橋主梁內(nèi)力計

34、算3.1 建立有限元模型使用midas/civil軟件（v6.7.1版本）建立橋梁施工過程的有限元模型，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點，全橋共分為54個單元，55個節(jié)點。3.2 最大懸臂時內(nèi)力計算結(jié)果（1）恒載內(nèi)力計算: 連續(xù)梁橋的內(nèi)力與應力狀態(tài)，與形成結(jié)構(gòu)的順序及過程密切相關(guān)，不同的施工方案及施工順序?qū)е陆Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的受力狀況。施工方案將決定一種結(jié)構(gòu)方案是否能夠成立。人們也可以利用一些特殊的施工方法來調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，使結(jié)構(gòu)處于設(shè)計期望狀態(tài)。本橋采用懸臂現(xiàn)澆施工。在2#和3#號墩墩頂搭支架立模灌筑0號段，支架由施工單位自行設(shè)計并施工，灌注0號段之前，永久支座及臨時支座均先就位并臨時鎖定活動支座，預埋墩梁

35、固結(jié)粗鋼筋及其它預應力筋。撤除墩旁支架，同步懸澆施工2號和3號墩頂各梁段。施工其余各跨合龍段，完成全梁合龍，形成連續(xù)梁。連續(xù)跨在最大懸臂施工階段的恒載內(nèi)力如下表（由于全橋?qū)ΨQ，只列出一半的截面）。從表中可以看出，采用懸臂施工的連續(xù)梁，其恒載彎矩與用一次落架的連續(xù)梁橋有很大不同，由于在施工過程中經(jīng)歷了懸臂階段，造成根部負彎矩遠大于跨中正彎矩。表3-1 最大懸臂施工階段內(nèi)力單元位置軸向 (kn)剪力-z (kn)彎矩-y (knm)1i10-55.8101j20123.94-20.442i20-53.72-20.442j30126.02-42.133i3-0.92-269.26-42.133j41

36、.02296.94-80.84i4-6.9-268.61-80.84j54.75184.82-23.545i50-234.16-23.545j60214.5407i70007j8-4.02749.94-1498.498i8-18.861349.82-1498.498j9-29.442107.33-8409.789i9-59.922106.68-8409.789j10-81.912879.85-18379.9410i10-90.272879.6-18379.9410j11-115.243676.01-31488.9811i11-171.483673.82-31488.9811j12-210.01

37、4499.4-47842.0412i12-345.074491.06-47842.0412j13-404.165260.2-64937.4513i13-444.325256.96-64937.4513j14-514.856091.42-84848.9914i14-647.436078.76-84848.9914j15-701.646587.7-97582.1815i15-31.57-885.73-97582.1815j16-18.52-519.73-96861.8416i160-520.06-96861.8416j1700-96601.8117i1700-96601.8117j180520.0

38、6-96861.8418i18-18.52519.73-96861.8418j19-31.57885.73-97582.1819i19-701.64-6587.7-97582.1819j20-647.43-6078.76-84848.9920i20-514.85-6091.42-84848.9920j21-444.32-5256.96-64937.4521i21-404.16-5260.2-64937.4521j22-345.07-4491.06-47842.0422i22-210.01-4499.4-47842.0422j23-171.48-3673.82-31488.9823i23-115

39、.24-3676.01-31488.9823j24-90.27-2879.6-18379.9424i24-81.91-2879.85-18379.9424j25-59.92-2106.68-8409.7825i25-29.44-2107.33-8409.7825j26-18.86-1349.82-1498.4926i26-4.02-749.94-1498.4926j27000（2）自重作用下施工至最大懸臂階段時的橋梁彎矩和剪力如下圖。圖3-1 彎矩圖圖3-2 剪力圖3.3 中跨合龍后的內(nèi)力計算合攏段施工時連續(xù)梁施工和體系轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，合攏施工必須滿足受力狀態(tài)的設(shè)計要求和保持梁體線形，控制合攏

40、段得施工誤差，利用連續(xù)梁成橋設(shè)計的負彎矩預應力筋為支承，是連續(xù)梁分段懸臂澆筑施工的受力特點。懸臂澆筑過程中各獨立t構(gòu)的梁體處于負彎矩受力狀態(tài)，隨著各t構(gòu)的依次合攏，梁體也依次轉(zhuǎn)化為不同結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，直至連續(xù)梁的成橋狀態(tài)。邊跨合龍后橋梁在自重作用下的內(nèi)力如下表：表3-2 中跨合龍后的內(nèi)力單元位置軸向 (kn)剪力-z (kn)彎矩-y (knm)1i10-55.8101j20123.94-20.442i20-53.72-20.442j30126.02-42.133i3-0.92-269.26-42.133j41.02296.94-80.84i4-6.9-268.61-80.84j54.7518

41、4.82-23.545i50-234.16-23.545j60214.5407i70007j8-4.02749.94-1498.498i8-18.861349.82-1498.498j9-29.442107.33-8409.789i9-59.922106.68-8409.789j10-81.912879.85-18379.9410i10-90.272879.6-18379.9410j11-115.243676.01-31488.9811i11-171.483673.82-31488.9811j12-210.014499.4-47842.0412i12-345.074491.06-47842.0

42、412j13-404.165260.2-64937.4513i13-444.325256.96-64937.4513j14-514.856091.42-84848.9914i14-647.436078.76-84848.9914j15-701.646587.7-97582.1815i15-31.57-885.73-97582.1815j16-18.52-519.73-96861.8416i160-520.06-96861.8416j1700-96601.8117i1700-96601.8117j180520.06-96861.8418i18-18.52519.73-96861.8418j19-

43、31.57885.73-97582.1819i19-701.64-6587.7-97582.1819j20-647.43-6078.76-84848.9920i20-514.85-6091.42-84848.9920j21-444.32-5256.96-64937.4521i21-404.16-5260.2-64937.4521j22-345.07-4491.06-47842.0422i22-210.01-4499.4-47842.0422j23-171.48-3673.82-31488.9823i23-115.24-3676.01-31488.9823j24-90.27-2879.6-183

44、79.9424i24-81.91-2879.85-18379.9424j25-59.92-2106.68-8409.7825i25-29.44-2107.33-8409.7825j26-18.86-1349.82-1498.4926i26-4.02-749.94-1498.4926j27000圖3-3 彎矩圖圖3-4 剪力圖3.4 活載內(nèi)力計算活載為基本可變荷載，它是在使用階段內(nèi)作用的荷載，此時結(jié)構(gòu)已成為最終體系（即連續(xù)梁橋）?；钶d沿橋縱向不但可能在任一位置作用，而且也可能正向行駛，有可能反向行駛，其相互間距在滿足規(guī)范的前提下又是任意的。因此求活載最不利效應是一個很重要的問題，連續(xù)梁橋一般按平

45、面問題計算，因此將荷載乘以最不利橫向分布系數(shù)，沿橋梁縱向?qū)⒑奢d按最不利位置分別在影響線正（負）效應區(qū)加載，即可得絕對值最大的正、負活在內(nèi)力。（1）中活載max的內(nèi)力如下表：表3-3 中活載max的內(nèi)力單元位置軸向 (kn)剪力-z (kn)彎矩-y (knm)1i10001j2050002i20317.602j30317.6837.133i31.09317.6837.133j41.09317.63368.94i48.16317.53368.94j58.16317.55506.325i50317.65506.325j60317.67564.86i60317.67564.86j70371.2588

46、76.217i75.28371.258876.217j84.32559.9910587.448i811.26559.9410587.448j98.95736.6211163.049i918.21736.411163.049j1013.95898.0610695.2910i1015.38897.9910695.2910j1111.181043.69382.5911i1116.641042.979382.5911j1211.081172.887391.7212i1218.21170.717391.7212j1311.011272.595192.6513i1312.11271.85192.6513j

47、146.241364.192666.8814i147.851361.362666.8814j157.851410.522815.0415i1550.521417.62815.0415j1651.371441.482889.1216i1601442.42889.1216j1701465.712963.217i170150.832963.217j180150.832812.3718i1852.12150.732812.3718j1951.58150.732661.5419i1915.97149.982661.5419j2015.97149.982359.8920i2012.7150.292359.

48、8920j2112.7150.293605.0521i2111.55150.383605.0521j2211.89154.745421.6922i227.24155.025421.6922j2311.04236.597302.4523i237.42236.737302.4523j2410.34329.798917.6824i249.38329.828917.6824j2512.35434.3910194.6925i256.07434.5210194.6925j267.67549.3311058.3426i262.94549.3811058.3426j273.6671.4711439.5627i270671.4811439.5627j280702.6311459.928i280702.6311459.928j290733.9511440.3829i293.6733.9411440.3829j302.95858.7611062.1430i307.68858.6911062.1430j316.08979.3910200.3431i3112.37979.0910200.3431j329.391091.648923.2832i3210.351091.548923.2832j337.431193.477305.5733i3311.051192.767305.5733j347.241283