客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)實(shí)力的增進(jìn)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋已成為現(xiàn)代公路、鐵路橋 梁的首選，本設(shè)計(jì)為一客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 的應(yīng)用，尤其是懸臂施工法的應(yīng)用非常廣泛，使施工設(shè)備機(jī)械化，生產(chǎn)工廠化，從 而提高了施工質(zhì)量，降低了施工費(fèi)用。連續(xù)梁的突出優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)剛度大，變形小， 動(dòng)力性能好，主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車。然而受時(shí)間等因素的限制， 此次設(shè)計(jì)只涉及橋梁上部結(jié)構(gòu)。 設(shè)計(jì)流程如下： 首先，確定主梁的主要構(gòu)造和細(xì)部尺寸。考慮到抗彎剛度及抗扭剛度的需要， 采用箱形截面梁。主梁的高度變化曲線采用二次拋物線。該設(shè)計(jì)為 53+75+53客運(yùn)m 專線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋

2、設(shè)計(jì)，其主跨 75，邊跨 53，全橋采用單箱單室箱mm 形梁，橋?qū)?12，中支座梁高 5,中跨跨中梁高 2.5。主梁采用懸臂掛籃施工，mmm 主梁 0#塊和邊跨現(xiàn)澆均采用滿堂支架施工。 其次，根據(jù)懸臂施工掛籃的起吊能力對(duì)主梁進(jìn)行施工節(jié)段的劃分。 再之，利用 midas 軟件分析結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（包括恒載和活載的內(nèi)力計(jì)算） 。用于 計(jì)算的內(nèi)力組合結(jié)果、混凝土毛截面特征值也由 midas 軟件自動(dòng)生成，從而估算 出縱向預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目，然后在截面上布置預(yù)應(yīng)力鋼束。 次之，計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失及各項(xiàng)次內(nèi)力，并進(jìn)行了截面的強(qiáng)度驗(yàn)算（包括承載能 力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)） 。 最后，繪制工程圖及編制說(shuō)明書(shū)。 注明

3、：本設(shè)計(jì)未考慮風(fēng)荷載、地震以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性等因素。 關(guān)鍵詞：客運(yùn)專線；懸臂施工；滿堂支架；箱形截面 abstract with the promotion of economic and technological strength, prestressed concrete continuous girder bridge has become the first choice of modern highway and railway bridges .the design is about a passenger line design of prestressed concrete c

4、ontinuous girder bridge，the application of continuous prestressed concrete beams, in particular cantilever construction methods widely used , makes construction equipment mechanization, factory, thereby enhances the quality of construction and reduces construction costs. the highlight advantages of

5、continuous beams are: structural rigidity, low distortion, good dynamic performance, the main beams deflection gentle, beneficial to high-speed traffic. but in the short time, this design involves only the bridge superstructure. the procedure of the design is listed as follows: first, design the mai

6、n structural elements and detail sizes. at the same time, considering the distorting stiffness and the bending stiffness, the girder is used the box section. the box girder shapes likes a second-parabolic curve, for second-parabolic curve is generally similar to the change of continuous rigid frame

7、bridges bending moments. the thickness of the bottom slab is changed in linearity and the thickness of the web is changed in echelon, the former varies from 1 to 0.5 meter and the latter varies from 0.8 to 0.5 meter which changed at the l/6 and l/3 (l is the length of the main span), the top slabs t

8、hickness keeps along the whole bridge constant, for 0.45 meter. second, divide the girder according to the ability of the basket. third, use midas software to analyze internal force of the structure (including dead load and lived load). the result of the internal force composition and the character

9、of the concrete gross section will be done by the software, and then the evaluation of longitudinal tendons can be worked out. following, we can distribute the tendons of the bridge. fourth, calculate the loss and secondary force, and then check the main cross section (including the loading-bearing

10、capacity ultimate state and the normal service ability ultimate state). indicate: this design does not consider wind loads, earthquake and structural dynamic properties and other factors. finally, draw the engineering design and establish the design manuals. passenger rail line；cantilever constructi

11、on；full support；box-shaped cross section 目 錄 第 1 章 緒論.1 1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述.1 1.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋發(fā)展.1 1.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的特點(diǎn).3 1.1.3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì).3 1.1.4 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主要施工方法.4 1.2 橋梁概況及其基本資料.5 1.2.1 橋梁概況.5 1.2.2 設(shè)計(jì)荷載及材料.6 1.2.3 設(shè)計(jì)依據(jù).6 1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與意義.6 第 2 章 橋梁結(jié)構(gòu)主要尺寸擬定.7 2.1 橋梁結(jié)構(gòu)總體規(guī)劃布置.7 2.1.1 橋型方案比較.7 2.2 橋梁細(xì)

12、部結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì).10 2.2.1 截面形式.10 2.2.2 主梁梁高.11 2.2.3 頂板、底板.11 2.2.4 腹板.12 第 3 章 主梁內(nèi)力計(jì)算.13 3.1 midas 軟件說(shuō)明 .13 3.1.1 midas 簡(jiǎn)介.13 3.1.2 用 midas 分析模型步驟.13 3.1.3 midas 計(jì)算模型.14 3.2 主梁內(nèi)力計(jì)算.14 3.2.1 自重.14 3.2.2 二期恒載及收縮徐變.15 3.2.3 梁?jiǎn)卧o載內(nèi)力計(jì)算.15 3.2.4 梁?jiǎn)卧苿?dòng)荷載內(nèi)力計(jì)算.18 第 4 章 預(yù)應(yīng)力筋布置和預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算.20 4.1 預(yù)應(yīng)力筋束的布置原則.20 4.2 預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量

13、估算.21 4.2.1 承載能力極限狀態(tài)的應(yīng)力要求.21 4.2.2 正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求.23 4.3 預(yù)應(yīng)力損失.26 4.3.1 鋼筋與管道壁摩擦引起的應(yīng)力損失.27 4.3.2 錨具變形引起的應(yīng)力損失.27 4.3.3 鋼筋與臺(tái)座間的溫差引起的應(yīng)力損失.29 4.3.4 混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失.29 4.3.5 鋼束松弛引起的應(yīng)力損失.31 4.3.6 混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失.33 4.4 鋼束次內(nèi)力計(jì)算.35 4.4.1 鋼束次內(nèi)力計(jì)算原理.35 4.4.2 鋼束次內(nèi)力計(jì)算結(jié)果.36 4.5 混凝土收縮、徐變引起的次內(nèi)力計(jì)算.36 4.5.1 收縮、徐變引起的次內(nèi)力

14、計(jì)算原理.36 第 5 章 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁設(shè)計(jì)驗(yàn)算.38 5.1 截面檢算.38 5.1.1 各施工階段內(nèi)力及應(yīng)力圖.38 5.2 截面檢算.46 5.2.1 截面強(qiáng)度驗(yàn)算.47 5.2.2 運(yùn)營(yíng)階段截面抗裂驗(yàn)算.49 5.3 運(yùn)營(yíng)階段結(jié)構(gòu)驗(yàn)算.54 5.3.1 運(yùn)營(yíng)階段截面正應(yīng)力驗(yàn)算.54 5.3.2 運(yùn)營(yíng)階段混凝土剪應(yīng)力驗(yàn)算.58 5.4 傳力錨固階段混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算.58 第 6 章 施工步驟及工程數(shù)量統(tǒng)計(jì).60 6.1 施工步驟.60 6.2 混凝土用量.61 6.3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線及錨具總用量.62 6.3.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線用量.62 6.3.2 錨具用量.64 結(jié) 論.65 致

15、 謝.66 參考文獻(xiàn).67 第 1 章 緒論 1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述 1.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋發(fā)展 由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在不少缺點(diǎn)：如過(guò)早地出現(xiàn)裂縫，使其不能有效地 采用高強(qiáng)度材料，結(jié)構(gòu)自重必然大，從而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。 為了解決這些問(wèn)題，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，就 是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前，預(yù)先對(duì)混凝土施加壓力。這樣就可以抵消外荷載作用下混 凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后，很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力 結(jié)構(gòu)所代替。 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是在二戰(zhàn)前后發(fā)展起來(lái)的，當(dāng)時(shí)西歐很多國(guó)家在戰(zhàn)后缺鋼的 情況下，為節(jié)省鋼材，各國(guó)開(kāi)始競(jìng)相采

16、用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替部分的鋼結(jié)構(gòu)以盡快修復(fù) 戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的創(chuàng)傷。50 年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開(kāi)始突破了 100 米，到 80 年代 則達(dá)到 440 米。雖然跨徑太大時(shí)并不總是用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)好，但是，在實(shí) 際工程中，跨徑小于 400 米時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。 我國(guó)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚，但近年來(lái)得到了飛速發(fā)展?，F(xiàn)在，我國(guó)已經(jīng) 有了簡(jiǎn)支梁、帶鉸或帶掛梁的 t 構(gòu)、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預(yù)應(yīng)力混 凝土結(jié)構(gòu)體系。 雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到 80 年。但是，在橋梁結(jié)構(gòu)中，隨著預(yù)應(yīng)力 理論的不斷成熟和實(shí)踐的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)用必將越來(lái)越廣泛。 連續(xù)梁和

17、懸臂梁作比較：在恒載作用下，連續(xù)梁在支點(diǎn)處有負(fù)彎矩，由于負(fù)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(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)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(diǎn)，但是剛開(kāi)始它并不是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系中的佼佼 者，因?yàn)橄抻诋?dāng)時(shí)施工主要采用滿堂支架法，采用連續(xù)梁費(fèi)工費(fèi)時(shí)。到后來(lái)，由于 懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法；在較大跨連續(xù)梁中， 則應(yīng)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(jìng)爭(zhēng)力，并逐步在 40200 米范

18、圍內(nèi)占主要地位。無(wú)論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是 跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)，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(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一。 然而，當(dāng)跨度很大時(shí)，連續(xù)梁所需的巨型支座無(wú)論是在設(shè)計(jì)制造方面，還是在 養(yǎng)護(hù)方面都成為一個(gè)難題；而 t 型剛構(gòu)在這方面具有無(wú)支座的優(yōu)點(diǎn)。因此有人將兩 種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，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(diǎn)的 體系是連續(xù)梁體系的一個(gè)重要發(fā)展，也是未來(lái)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(yù)應(yīng)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(wú)論在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上都不

19、斷改進(jìn)。在 城市預(yù)應(yīng)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(guó)，預(yù)應(yīng)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(jì)末趕 超國(guó)際先進(jìn)水平，就必須解決好下面幾個(gè)課題： 1.發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過(guò)多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝 土保護(hù)層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)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(shè)計(jì)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(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。 3.充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長(zhǎng)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(diǎn)加快施工進(jìn)度。

20、另外，在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針也是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，它是 設(shè)計(jì)方案合理性與經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志。目前，各國(guó)都以每平方米橋面的三材（混凝土、 預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價(jià)來(lái)表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù) 經(jīng)濟(jì)指針。但是，橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針的研究與分析是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，三材 指標(biāo)和造價(jià)指標(biāo)與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、 運(yùn)輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點(diǎn)條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動(dòng)力和材料價(jià) 格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國(guó)基建條件。同時(shí)，一座橋的設(shè)計(jì)方案完成后，造價(jià)指針不 能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個(gè)使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營(yíng) 費(fèi)用在內(nèi)。通

21、過(guò)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(jiàn)： 連續(xù)剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針較高。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，連續(xù)剛構(gòu)也是未 來(lái)連續(xù)體系的發(fā)展方向。 總而言之，一座橋的設(shè)計(jì)包含許多考慮因素，在具體設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)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 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的特點(diǎn) 眾所周知，普通混凝土框結(jié)構(gòu)由于跨度小、柱網(wǎng)密，無(wú)法滿足多種功能的需要， 而預(yù)應(yīng)力可以有效解決以上問(wèn)題。預(yù)應(yīng)力混凝土能充分發(fā)揮材料的效能，在相同條 件下，它比普通鋼筋混凝土構(gòu)件截面小，重量輕、剛度大，抗裂性和耐久性好，能 有效地控制結(jié)構(gòu)的撓度(甚至無(wú)撓度)，節(jié)約鋼材 4050，節(jié)約混凝土

22、 2040，特別在大跨度結(jié)構(gòu)中更為經(jīng)濟(jì)。在張拉預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu) 構(gòu)件在承受外荷載前，預(yù)先對(duì)外荷載產(chǎn)生拉應(yīng)力部位的混凝土預(yù)加壓應(yīng)力，造成人 為的壓應(yīng)力狀態(tài)，預(yù)加壓應(yīng)力可以抵消外荷載所引起的大部分或全部拉應(yīng)力，這樣 在外荷載作用下混凝土拉應(yīng)力不大或處于受壓狀態(tài)，使混凝土結(jié)構(gòu)不開(kāi)裂，提高結(jié) 構(gòu)的剛度和結(jié)構(gòu)的耐久性。張拉法預(yù)應(yīng)力混凝土施工是在澆筑混凝土前張拉預(yù)應(yīng)力 鋼筋，將其固定在臺(tái)座或鋼模上，然后澆筑混凝土，等混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度。保證 預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土有足夠粘結(jié)力時(shí)放松預(yù)應(yīng)力鋼筋，借助預(yù)應(yīng)力筋的彈性回縮及 與混凝土的粘結(jié)，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。同時(shí)其具有較強(qiáng)的變形恢復(fù)能力，抗震 性能明顯

23、高于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而且便于震后加固。值得注意的一點(diǎn)是，預(yù)應(yīng) 力混凝土由于自重輕，按理含鋼量應(yīng)該少，但由于現(xiàn)在的設(shè)計(jì)水平問(wèn)題，此部分并 沒(méi)有減少。反而很多設(shè)計(jì)含鋼量大了，很大程度造成主體結(jié)構(gòu)成本增加。 1.1.3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì) 1.1.3.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 (1).荷載，施工時(shí)的荷載條件中，預(yù)應(yīng)力荷載應(yīng)按扣除第一批預(yù)應(yīng)力損失后的有 效應(yīng)力來(lái)確定；其他荷載應(yīng)根據(jù)施工階段可能的最不利荷載情況來(lái)定。而施工時(shí)的 支撐條件應(yīng)考慮施工方案的具體情況來(lái)定，模板周轉(zhuǎn)情況影響施工階段的結(jié)構(gòu)分析 模型的支撐條件與荷載條件的選取。 (2).極限設(shè)計(jì)，對(duì)預(yù)應(yīng)力板各截面進(jìn)行多種可能

24、的荷載效應(yīng)組合的受彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)， 計(jì)算時(shí)要考慮預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的次彎矩的影響。采用混合配筋設(shè)置非預(yù)應(yīng)力筋，提高結(jié) 構(gòu)在地震作用下的延性和能量吸收，可有效分散受拉區(qū)裂縫，改善結(jié)構(gòu)的受力性能。 對(duì)無(wú)粘編者按預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)結(jié)構(gòu)作補(bǔ)充設(shè)計(jì)，選取合適的荷載效應(yīng)值與材料參數(shù)， 驗(yàn)算抵抗預(yù)應(yīng)力筋失效時(shí)連續(xù)倒塌所需的非預(yù)應(yīng)力筋用量。 1.1.3.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)的步驟。 (1).進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，選取恰當(dāng)?shù)牧W(xué)模型。 (2).根據(jù)工程的具體情況，選擇合適的橋梁高跨比，初步選定構(gòu)件的截面尺寸， 并進(jìn)行內(nèi)力與組合效應(yīng)的計(jì)算。 (3).主要根據(jù)桿件的彎矩分布圖形確定預(yù)應(yīng)力筋的索形，并按經(jīng)驗(yàn)用預(yù)應(yīng)力度法 或平衡荷載法初

25、步估算出所需要的預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)。 (4).進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失和次應(yīng)力的計(jì)算，驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力和撓度控制限值以及正常使用 階段的結(jié)構(gòu)性能。 (5).按計(jì)算的各項(xiàng)控制結(jié)果，選擇需要變動(dòng)的參數(shù)進(jìn)行修改，再重新計(jì)算。 (6).根據(jù)選定的預(yù)應(yīng)力筋方案計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋的極限應(yīng)力，按承載能力要求補(bǔ)充普 通鋼筋用量，按預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際方案及普通鋼筋的實(shí)際配筋直徑與根數(shù)，計(jì)算允許 開(kāi)裂的控制截面的裂縫寬度及構(gòu)件的撓度。 1.1.4 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主要施工方法 (1).整體現(xiàn)澆施工法 整體現(xiàn)澆施工通常一聯(lián)為整體澆注混凝土而成。首先搭設(shè)支架，然后在支架上 安裝模板，綁扎及安裝鋼筋骨架，預(yù)留孔道，并在現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土與施加預(yù)應(yīng)力

26、的 施工方法。由于施工需用大量的模板支架，一般用于中小跨徑的橋或?yàn)榻煌ú槐愕?邊遠(yuǎn)地區(qū)采用。隨著橋梁結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展，出現(xiàn)一些變寬的異形橋、彎橋等復(fù)雜的 混凝土結(jié)構(gòu)，又由于近年來(lái)臨時(shí)鋼構(gòu)件和萬(wàn)能桿件系統(tǒng)的大量應(yīng)用，在其他施工方 法都比較困難或經(jīng)過(guò)比較施工方便、費(fèi)用較低時(shí)，也有在中、大跨徑橋梁中采用滿 堂支架施工方法。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋需要按一定的施工程序完成混凝土的現(xiàn)場(chǎng) 澆筑，待混凝土達(dá)到所要求的強(qiáng)度后，拆除部分模板，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉、管道 壓漿工作。至于何時(shí)可以落架，則應(yīng)與施工程序和預(yù)應(yīng)力筋的張拉工序相配合。 (2).預(yù)制簡(jiǎn)支連續(xù)施工法 預(yù)制簡(jiǎn)支連續(xù)施工又稱先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工法。其程序?yàn)椋侯A(yù)

27、制簡(jiǎn)支梁，分片 進(jìn)行預(yù)制安裝，預(yù)制時(shí)按預(yù)制簡(jiǎn)支梁的受力狀態(tài)進(jìn)行第一次預(yù)應(yīng)力筋的張拉錨固， 安裝完成后經(jīng)調(diào)整位置，澆筑墩頂接頭處混凝土，更換支座，進(jìn)行第二次預(yù)應(yīng)力筋 的張拉錨固，進(jìn)而完成一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工。簡(jiǎn)支連續(xù)施工方法亦存 在體系轉(zhuǎn)換。體系轉(zhuǎn)換方法一般有以下三種： a.從一端起依次逐孔連續(xù)，即先將第一孔與第二孔形成兩跨連續(xù)梁，然后再與 第三孔形成三跨連續(xù)梁，依此類推，形成一聯(lián)連續(xù)。 b.從兩端起向中間依次逐孔連續(xù)。 c.從中間孔起向兩端依次逐孔連續(xù)，如遇長(zhǎng)聯(lián)，可按上述三種方法靈活綜合選 用。顯然，不同的體系轉(zhuǎn)換方法所產(chǎn)生的混凝土徐變二次力及預(yù)加力產(chǎn)生的二次力 是不同的。 (3).懸

28、臂施工法 用懸臂施工法建造預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，分懸澆和懸拼兩種，其施工程序和 特點(diǎn)與懸臂施工法建造預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂橋基本相同。在懸臂或拼澆過(guò)程中，要采 取使上、下部結(jié)構(gòu)臨時(shí)固結(jié)的措施，待懸臂施工結(jié)束、相鄰懸臂端連接成整體并張 拉了承受正彎矩的下緣預(yù)應(yīng)力筋后，再卸除固結(jié)措施，使施工中的懸臂體系轉(zhuǎn)換成 連續(xù)體系。 (4).移動(dòng)式模架逐孔施工法 移動(dòng)式模架逐孔施工法是近年來(lái)以現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工的快速化和省力 化為目的發(fā)展起來(lái)的。它的基本構(gòu)思是：將機(jī)械化的支架和模板支承在長(zhǎng)度稍大于 兩跨、前端作導(dǎo)梁用的承載梁上，然后在橋跨內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)澆施工，待混凝土達(dá)到一定 強(qiáng)度后脫模，并將整孔模架沿導(dǎo)梁前移至下

29、一澆筑橋孔加些有節(jié)奏地逐孔推進(jìn)直至 全橋施工完畢。尚須指出，移動(dòng)式模架逐孔施工法不僅用來(lái)建造連續(xù)梁橋，同樣也 往往用來(lái)修建多孔簡(jiǎn)支梁橋。 1.2 橋梁概況及其基本資料 1.2.1 橋梁概況 本橋位于一雙線電力牽引客運(yùn)專線的直線段上，設(shè)計(jì)時(shí)速 250 公里。全橋長(zhǎng) 181,其主跨為 75，邊跨為 53。橋?qū)?12,中支座梁高 5,中跨跨中梁高 2.5mmmmm ,雙車道布置，主梁采用常用的懸臂掛籃現(xiàn)澆施工方式，邊跨現(xiàn)澆及中支座處主梁m 0#塊采用滿堂支架施工方式，全橋均為單箱單室箱型梁，主梁截面呈二次拋物線變 化。 1.2.2 設(shè)計(jì)荷載及材料 設(shè)計(jì)荷載：恒載 - 混凝土容重按 25計(jì)算 3 kn

30、 m 活載 -zk 活載 設(shè)計(jì)材料：混凝土 - c60 預(yù)應(yīng)力鋼束-15.24mm（75）鋼絞線 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 1860 mpa 普通鋼筋 - 縱筋采用 hrb335 鋼筋，箍筋采用 hpb300 鋼筋 1.2.3 設(shè)計(jì)依據(jù) 鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范 （tb10002.1-2005） 鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （tb10002.2-2005） 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （tb10002.3-2005） 鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （tb10002.5-2005） 第 2 章 橋梁結(jié)構(gòu)主要尺寸擬定 2.1 橋梁結(jié)構(gòu)總體規(guī)劃布置 2.1.1 橋型方案比較 在橋梁方案比選中，要注意下列四項(xiàng)

31、主要標(biāo)準(zhǔn):安全、功能、經(jīng)濟(jì)與美觀，其中 以安全與經(jīng)濟(jì)為重。過(guò)去對(duì)橋下的功能重視不夠，現(xiàn)在由于航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，需要 十分重視橋下的通航凈空；至于橋梁美觀，要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境條件而定。 為了滿足通航凈空要求，同時(shí)為選擇經(jīng)濟(jì)合理的橋跨布置，主跨跨度 （537553）是合適的。并可以結(jié)合下部結(jié)構(gòu)尺寸變化做適當(dāng)調(diào)整。在這樣一m 個(gè)跨度范圍內(nèi)，可供選擇的橋型有拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。任選三種作 比較，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方而比選，最終確定橋梁 形式。 橋梁設(shè)計(jì)原則: 1.適用性 橋上應(yīng)保證列車和人群的安全暢通。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。 建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并

32、便于檢查和維修。 2.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，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免列車在 橋上振動(dòng)與沖擊。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。 3.經(jīng)濟(jì)性 設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi) 用。 4.先進(jìn)性 橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn) 工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量 和施工安全。 5.美觀 一座橋梁，尤其是座落于城市的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景致相協(xié) 調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素

33、，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的 裝飾。 應(yīng)根據(jù)上述原則，對(duì)橋梁作出綜合評(píng)估 梁橋 梁式橋結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力的橋 梁。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善 和成熟。 預(yù)應(yīng)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，成木較低；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(fèi)用較少；4)結(jié)構(gòu)的整體性好， 剛度較大，變性較小；5)預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低 自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提

34、高其抗裂和抗 疲勞的能力。 拱橋 拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直荷載作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而而且還 有水平反力。由于水平反力的作用，拱的彎矩大大減少。設(shè)計(jì)得合理的拱軸，主要 承受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受壓 力的結(jié)構(gòu)，因而可以充分利用抗拉性能較差、抗壓性能較好的石料，混凝土等來(lái)建 造。石拱對(duì)石料的要求較高，石料加土、開(kāi)采與砌筑費(fèi)土，現(xiàn)在已很少采用。由墩、 臺(tái)承受水平推力的推力拱橋，要求支撐拱的墩臺(tái)和地基必須承受拱端的強(qiáng)大推力， 因而修建推力拱橋要求有良好的地基。對(duì)于多跨連續(xù)拱橋，為防止其中一跨破壞而 影響全橋，還要采取特殊的措施，或設(shè)置單向推力墩以承

35、受不平衡的推力。由于鐵 路橋所建位置地質(zhì)情況，故不考慮此橋型。 梁拱組合橋 軟土地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。為此采用大噸位預(yù) 應(yīng)力筋以承擔(dān)拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁，即加勁縱梁，從而以梁式橋 為基體，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來(lái)加強(qiáng)。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí) 能提高這類橋梁的跨越能力。這類橋梁不僅技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、造價(jià)低廉，同時(shí)橋 型美觀，反映出力與美的統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)形式與環(huán)境的和諧，增加了城市的景觀。 斜拉橋 斜拉橋的特點(diǎn)是依靠固定與索塔的斜拉索支撐梁跨，梁是多跨彈性支撐梁，梁 內(nèi)彎矩與橋梁的跨度基本無(wú)關(guān)，而與拉索的間距有關(guān)。他們適用于大跨、特大跨度 橋梁。斜拉

36、橋直接錨于主梁上，受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受壓，因此 塔、梁均為壓彎構(gòu)件。斜拉橋具有施工方便、橋型美觀、用料省、主梁高度小、梁 底直線容易滿足通航和排洪要求、動(dòng)力性能好的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展非常迅速，跨徑不斷增 大。但實(shí)際跨度不大，此橋型不予考慮。 目前我國(guó)城市軌道交通結(jié)構(gòu)一般考慮簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。簡(jiǎn)支梁受力明 確，受無(wú)縫鋼軌因溫度變化產(chǎn)生的附加力、特殊力的影響小，設(shè)計(jì)施工易標(biāo)準(zhǔn)化、 簡(jiǎn)單化；但其梁高較大，景觀稍差，行車條件也不如連續(xù)梁。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)與同等跨 度的簡(jiǎn)支梁相比，可以降低梁高，節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭(zhēng)取橋下凈空，改善景觀； 其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動(dòng)力特性以及減震降噪作用，使行車

37、平穩(wěn)舒適，后期的 維修養(yǎng)護(hù)工作也較少。從城市美學(xué)效果來(lái)看，連續(xù)梁造型輕巧、平整、線路流暢， 將給城市爭(zhēng)色不少。但連續(xù)梁對(duì)基礎(chǔ)沉降要求嚴(yán)格，特別是由于聯(lián)長(zhǎng)較大，橋上無(wú) 縫鋼軌因溫度變化而產(chǎn)生的水平力很大，使得梁體與墩臺(tái)之間的受力十分復(fù)雜，加 大了設(shè)計(jì)難度。考慮到木工程地質(zhì)條件，綜合考慮采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)作為標(biāo)準(zhǔn)型式。 2.1.2 梁部截面形式比選 梁部截面形式考慮了箱形梁、組合箱梁、槽型梁、t 型梁等可采用的梁型。 連續(xù)單箱梁結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)。景觀效果好。該方案需采 用就地澆筑，現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土及張拉預(yù)應(yīng)力工作量大，但可全線同步施工，施工期 間工期不受控制，對(duì)橋下道路交通影響較其他方

38、案稍大。 組合箱梁結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板， 重量輕。但從橋下看，景觀效果稍差。從預(yù)制廠到土地的運(yùn)輸要求相對(duì)較低，運(yùn)輸 費(fèi)用較低。但橋面板需現(xiàn)澆施工，增加現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，工期也相應(yīng)延長(zhǎng)。美觀較差， 并且徐變變形大，對(duì)于無(wú)縫線路整體道床軌道結(jié)構(gòu)形式來(lái)說(shuō)，存在著后期維修養(yǎng)護(hù) 工作量大的缺點(diǎn)。 槽型梁為下承式結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是造型輕巧美觀，線路建筑高度最低，且兩 側(cè)的主梁可起到部分隔聲屏障的作用，但下承式混凝土結(jié)構(gòu)受力不很合理，受拉區(qū) 混凝土即車道板圬工量大，受壓區(qū)混凝土圬工量小，梁體多以受壓區(qū)(上翼緣)壓潰 為主要特征，不能充分發(fā)揮鋼及混凝土材料的性能。同時(shí)，由于結(jié)

39、構(gòu)為開(kāi)口截面， 結(jié)構(gòu)剛度及抗扭性較差，而且需要較大的技術(shù)儲(chǔ)各才能實(shí)現(xiàn)。 t 型梁結(jié)構(gòu)受力明確，設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)成熟，跨越能力大，施工可采用預(yù)制吊 裝的方法，施工進(jìn)度較快。該方案建筑結(jié)構(gòu)高度最高，由于梁底部呈網(wǎng)狀，景觀效 果差。同時(shí)，其帽梁雖較槽型梁方案短些，但較其他梁型長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)其帽梁也須設(shè) 計(jì)成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土帽梁，另外預(yù)制和吊裝的實(shí)施過(guò)程也存在著與其他預(yù)制梁同 樣的問(wèn)題。 相比之下，箱型梁抗扭剛度大，整體受力和動(dòng)力穩(wěn)定性能好，外觀簡(jiǎn)潔，適應(yīng) 性強(qiáng)，在直線、曲線、折返線及過(guò)渡線等區(qū)間段均可采用，且施工技術(shù)成熟造價(jià)適 中。因此，結(jié)合工程特點(diǎn)和施工條件，選擇連續(xù)箱型梁。 2.2 橋梁細(xì)部結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)

40、計(jì) 2.2.1 截面形式 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋主梁橫截面的設(shè)計(jì)，主要包括主梁截面形式、主梁間距 劃分以及主梁各細(xì)部尺寸；橫截面通常有箱形、t 型等，如箱形截面這類閉合薄壁 截面的抗扭剛度很大，適合懸臂施工。此類截面具有較大的面積，能夠有效地抵抗 正負(fù)彎矩，有利于預(yù)應(yīng)力鋼束的配置。箱形截面收縮變形較小，具有良好的動(dòng)力特 性。因此箱形截面是大、中跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁最適宜的橫截面選擇。 對(duì)于箱型截面，通常有單箱單室、單箱雙室、單箱多室、雙箱單室、雙箱多室。 其中單箱單室截面具有著受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量等優(yōu)點(diǎn)。而單箱雙室 在截面外形上與單箱單室差不多，但是腹板總體厚度增加，腹板自重彎矩所占恒載

41、彎矩比例增大，且施工相對(duì)比較困難。因此在能滿足橋梁受力要求的基礎(chǔ)上，單箱 單室則是更好的選擇。故本橋選用了單箱單室箱型截面。 2.2.2 主梁梁高 梁高是指主梁截面的高度，當(dāng)橋梁的建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高是比較經(jīng) 濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃黾痈拱甯叨?，而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié) 省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。鋼筋混凝土梁合理高度的理論計(jì)算方法，為結(jié)構(gòu)工程師在結(jié)構(gòu) 方案設(shè)計(jì)階段確定梁的高度提供了一個(gè)理論公式。在建立一般梁的撓度曲線方程的 基礎(chǔ)上，考慮鋼筋混凝土梁的徐變和最優(yōu)配筋率，并結(jié)合抗彎承載力和撓度控制的 要求，推導(dǎo)了鋼筋混凝土梁的最大跨高比公式。 按經(jīng)驗(yàn)公式，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中支座處梁

42、高和中跨跨度之比應(yīng)滿 支 h 中 l 足，中跨跨度為 75，即，中跨跨中梁高 和中跨跨度 20 1 12 1 l 中 支 h m5 支 hm 中 h 之比應(yīng)滿足，取=2.5。 中 l 40 1 25 1 l 中 中 h 中 hm 2.2.3 頂板、底板 箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。其尺寸要受到受 力要求和構(gòu)造兩個(gè)方面的控制。 （1）箱梁底板厚度 在連續(xù)箱梁中，底板厚度隨箱梁負(fù)彎矩的增大而逐漸加厚至根部，以適應(yīng)受壓 要求。根部底板厚度一般為根部梁高的 1/101/12，以須符合運(yùn)營(yíng)階段的受壓要求 外，并在破壞階段使中性軸盡量保持在底板以內(nèi)，并有適當(dāng)?shù)母挥唷ｈb于此并考慮

43、到鐵路荷載比較大，本設(shè)計(jì)支座處底板厚取 100，跨中處底板厚取 50，以滿cmcm 足跨中正負(fù)彎矩變化及板內(nèi)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋的要求。上下底板都按二次 拋物線變化。 （2）箱梁頂板厚度 確定箱形截面頂板厚度一般要顧及兩個(gè)因素：滿足橋面板橫向彎矩的要求，滿 足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的要求。本設(shè)計(jì)取為 45cm 2.2.4 腹板 腹板則主要是承受截面的剪應(yīng)力和拉應(yīng)力。在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)槭穷A(yù)應(yīng)力混凝土 連續(xù)梁，彎束剪力有抵消作用，所以剪應(yīng)力和拉應(yīng)力的值比較小，腹板的厚度滿足 預(yù)應(yīng)力鋼束的配置和懸臂現(xiàn)澆施工即可，腹板厚度,其中 b 為橋面寬 50 1 50 lb t 度(),l 為主跨跨度()，為了預(yù)

44、應(yīng)力鋼束的配置，本橋主梁中支點(diǎn)處選取 0.8，mmm 邊跨處取 0.5，呈拋物線變化 。同時(shí)應(yīng)滿足構(gòu)造要求：?jiǎn)蝹€(gè)腹板厚度 m15 . 0 0 tm 。 圖 2-1 支座截面圖 圖 2-2 跨中截面圖 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的主梁截面變化一般呈 1.5-2 次拋物線變化，采用 2 次拋物 線變化規(guī)律。 第 3 章 主梁內(nèi)力計(jì)算 3.1 midas 軟件說(shuō)明 3.1.1 midas 簡(jiǎn)介 midas/civil 不僅是通用的結(jié)構(gòu)分析三維軟件，而且還可以分析象預(yù)應(yīng)力箱型 橋梁、懸索橋、斜拉橋等特殊的結(jié)構(gòu)形式，并且可以做施工階段分析、水化熱分析， 靜力彈塑性分析、支座沉降分析、大位移分析，是強(qiáng)有力的土木工

45、程分析與優(yōu)化設(shè) 計(jì)系統(tǒng)。 midas 可以根據(jù)建立的模型，按用戶要求算出并累加所有各施工階段和運(yùn)營(yíng)階 段恒、活載內(nèi)力、位移、反力及預(yù)應(yīng)力等內(nèi)容；并給出對(duì)應(yīng)的內(nèi)力圖、應(yīng)力圖、位 移圖、包絡(luò)圖等；對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，還給出按規(guī)范的截面驗(yàn)算結(jié)果；系統(tǒng)自動(dòng) 計(jì)算體系轉(zhuǎn)換及次內(nèi)力。 軟件能考慮的恒載有：自重、z-k 活載、公路活載、混凝土收縮、徐變、溫度變 化、支座位移、預(yù)加應(yīng)力、二期恒載、施工臨時(shí)荷載及其它外加荷載等；能輸出如 下結(jié)果：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖、各階段恒載內(nèi)力圖、位移圖、內(nèi)力包絡(luò)圖、預(yù)應(yīng)力筋用量示意 圖、箱形截面扭曲彎矩圖及各圖的相應(yīng)資料，各階段內(nèi)力、預(yù)應(yīng)力、活載內(nèi)力、位 移及截面驗(yàn)算結(jié)果。 系統(tǒng)分為

46、前處理、運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析、后處理與 psc 截面驗(yàn)算。其中前處理主要是 劃分單元、定義截面和材料、建立模型、約束邊界、輸入荷載，運(yùn)行分析模塊能得 出相應(yīng)的內(nèi)力、應(yīng)力、位移、反力，后處理即查看結(jié)果，可自動(dòng)進(jìn)行荷載組合,psc 設(shè)計(jì)可對(duì)各指定截面進(jìn)行驗(yàn)算、并作出判斷。 3.1.2 用 midas 分析模型步驟 1.定義材料和截面 2.建立結(jié)構(gòu)模型 3.輸入 psc 截面鋼筋 4.輸入荷載：恒荷載，鋼束特性和形狀，鋼束預(yù)應(yīng)力荷載 5.定義施工階段 6.輸入移動(dòng)荷載數(shù)據(jù)：定義車道，定義車輛，動(dòng)荷載工況 7.運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析 8.查看分析結(jié)果 9.psc 設(shè)計(jì):psc 設(shè)計(jì)參數(shù)確定，運(yùn)行設(shè)計(jì)，查看設(shè)計(jì)結(jié)果 3.

47、1.3 midas 計(jì)算模型 主梁的分段應(yīng)該考慮有限元在分析桿件時(shí)，分段越細(xì)，計(jì)算結(jié)果的內(nèi)力越接近 真實(shí)值，并且兼顧施工中的實(shí)施。本次設(shè)計(jì)劃分 54 個(gè)單元，靜力荷載有：自重、二 期恒載、預(yù)應(yīng)力、濕重、掛籃、系統(tǒng)溫度荷載以及支座沉降。移動(dòng)荷載有鐵路中 活載。施工階段分 9 個(gè)步驟，采用懸臂法施工，在橋墩兩側(cè)對(duì)稱逐段澆筑混凝土、 張拉預(yù)應(yīng)力筋、移動(dòng)掛籃、立模綁扎鋼筋等循環(huán)連續(xù)施工，直至合龍形成連續(xù)梁橋， 邊跨現(xiàn)澆段采用滿堂支架。 3.2 主梁內(nèi)力計(jì)算 對(duì)橋梁主梁的內(nèi)力計(jì)算，與施工階段、施工方式方法有關(guān)，本橋采用由 0#塊向 兩端對(duì)稱的懸臂掛籃施工方法，最后進(jìn)行合攏。 3.2.1 自重 橋梁自重是

48、指橋梁梁體自身的重量，取決于混凝土的容重、梁體的大小等。 表 3-1半幅橋的自重 序號(hào)類型材料截面l/a/v整體重量 序號(hào)名稱序號(hào)名稱類型值()tonf 1梁?jiǎn)卧?c602跨中l(wèi)400112.475 2梁?jiǎn)卧?c602跨中l(wèi)400112.475 3梁?jiǎn)卧?c602跨中l(wèi)35098.4154 4梁?jiǎn)卧?c602跨中l(wèi)30084.356 5梁?jiǎn)卧?c602跨中l(wèi)20056.2373 6梁?jiǎn)卧?c605跨中-支點(diǎn) 1l500141.348 7梁?jiǎn)卧?c606跨中-支點(diǎn) 2l400116.77 8梁?jiǎn)卧?c607跨中-支點(diǎn) 3l400122.152 9梁?jiǎn)卧?c608跨中-支點(diǎn) 4l400129.71

49、3 10梁?jiǎn)卧?c609跨中-支點(diǎn) 5l400139.235 11梁?jiǎn)卧?c6010跨中-支點(diǎn) 6l400148.642 12梁?jiǎn)卧?c6011跨中-支點(diǎn) 7l400163.045 13梁?jiǎn)卧?c6012跨中-支點(diǎn) 8l350156.396 14梁?jiǎn)卧?c601支點(diǎn)l20092.5902 15梁?jiǎn)卧?c601支點(diǎn)l20092.5902 16梁?jiǎn)卧?c601支點(diǎn)l20092.5902 17梁?jiǎn)卧?c601支點(diǎn)l20092.5902 18梁?jiǎn)卧?c6013支點(diǎn)-跨中 1l350156.396 19梁?jiǎn)卧?c6014支點(diǎn)-跨中 2l400163.045 20梁?jiǎn)卧?c6015支點(diǎn)-跨中 3l4001

50、48.642 21梁?jiǎn)卧?c6016支點(diǎn)-跨中 4l400139.235 22梁?jiǎn)卧?c6017支點(diǎn)-跨中 5l400129.713 23梁?jiǎn)卧?c6018支點(diǎn)-跨中 6l400122.152 24梁?jiǎn)卧?c6019支點(diǎn)-跨中 7l400116.77 25梁?jiǎn)卧?c6020支點(diǎn)-跨中 8l500141.348 26梁?jiǎn)卧?c602跨中l(wèi)10028.1187 3.2.2 二期恒載及收縮徐變 二期是指橋梁結(jié)構(gòu)上的鋪裝層、防水層、欄桿等附屬設(shè)施的荷載，恒載集度取 q=190.2 。kn m 收縮徐變是指混凝土內(nèi)部的水泥凝膠體在外荷載作用下產(chǎn)生粘性流動(dòng)，把壓力 傳遞給集料，使集料的變形逐漸增大，隨時(shí)間

51、的增長(zhǎng)混凝土的變形增大。影響徐變 的因素有長(zhǎng)期作用應(yīng)力的大小和受荷時(shí)混凝土的硬化強(qiáng)度，以及外部環(huán)境等等。 3.2.3 梁?jiǎn)卧o載內(nèi)力計(jì)算 表 3-2 二期恒載內(nèi)力表 單元荷載位置軸向()kn剪力-z()kn彎矩-y ()kn m 1恒荷載i117.42-6256.240 1恒荷載j217.42-4392.4421297.47 2恒荷載i23.05-4392.4621297.47 2恒荷載j33.05-2528.6635139.73 3恒荷載i30-2528.6635139.73 3恒荷載j40-897.8441136.11 4恒荷載i40-897.8441136.11 4恒荷載j50500.0

52、141732.86 5恒荷載i50500.0141732.86 5恒荷載j601431.9139800.94 6恒荷載i6-9.511431.8839800.94 6恒荷載j7-22.623760.6526825.52 7恒荷載i7-66.753760.1326825.52 7恒荷載j8-100.235659.078004.35 8恒荷載i8-145.815658.088004.35 8恒荷載j9-196.067609.45-18524.5 9恒荷載i9-284.777606.64-18524.5 9恒荷載j10-360.729631.37-52990.3 10恒荷載i10-452.85962

53、7.47-52990.3 10恒荷載j11-552.5711744.64-95754 11恒荷載i11-686.7711737.56-95754 11恒荷載j12-816.6313945.53-147174 12恒荷載i12-982.7713934.8-147174 12恒荷載j13-1149.0816281.94-207698 13恒荷載i13-1325.5716268.52-207698 13恒荷載j14-1504.8418454.71-268633 14恒荷載i144.9118515.97-268633 14恒荷載j154.9119801.03-306950 15恒荷載i15019801

54、.03-306950 15恒荷載j16021086.1-347837 16恒荷載i160-20119.6-347837 16恒荷載j170-18834.5-308883 17恒荷載i174.67-18834.5-308883 17恒荷載j184.67-17549.5-272499 18恒荷載i18-1426.88-17491.4-272499 18恒荷載j19-1247.61-15305.2-214946 19恒荷載i19-1081.36-15317.8-214946 19恒荷載j20-915.05-12970.7-158289 20恒荷載i20-760.49-12980.7-158289 2

55、0恒荷載j21-630.64-10772.7-110735 21恒荷載i21-507.14-10778.9-110736 21恒荷載j22-407.42-8661.67-71839.5 22恒荷載i22-325.36-8664.61-71841.5 22恒荷載j23-249.4-6639.89-41245.4 23恒荷載i23-172.59-6642.02-41248 23恒荷載j24-122.34-4690.65-18590 24恒荷載i24-85.63-4690.79-18594.4 24恒荷載j25-52.15-2791.85-3646.76 25恒荷載i25-18.74-2792.69

56、-3648.16 25恒荷載j26-5.63-463.924487.4 26恒荷載i260-464.474486.57 26恒荷載j2701.484718.07 圖 3-1 二期恒載作用下的彎矩包絡(luò)圖 圖 3-2 二期恒載作用下的上翼緣應(yīng)力圖 表 3-3 二期恒載作用下下翼緣應(yīng)力圖 3.2.4 梁?jiǎn)卧苿?dòng)荷載內(nèi)力計(jì)算 移動(dòng)荷載包括車道荷載、車輛荷載。 表 3-3 內(nèi)力數(shù)據(jù)表 單元位置剪力-y ()kn剪力-z ()kn彎矩-y ()kn m彎矩-z ()kn m 1i15.57-2680.720462.42 1j25.57-2277.259349.42442.53 2i25.57-2277.2

57、69349.42450.87 2j35.57-1913.1316525.34431.14 3i35.57-1913.1416525.34434.22 3j45.57-1626.7721100417 4i45.57-1626.7721100417 4j55.57-1405.0423945.96402.29 5i55.57-1405.0423945.96402.29 5j65.57-1269.2125421.42392.5 6i65.57-1269.1925421.42388.72 6j75.571308.2227421.64370.34 7i75.571308.0627421.64373.64

58、7j85.571530.927289.39371.2 8i85.571530.6527289.39380.35 8j95.571783.2525625.03386.14 9i95.571782.6225625.03409.86 9j105.572061.9-25974.7442.55 10i105.572061.09-25974.7-478.5 10j115.572364.27-29076.2-519.73 11i115.572362.79-29076.2-574.84 11j125.572687.43-32770.2-608.2 12i125.572685.36-32770.2-672.96

59、 12j135.573012.47-39893.3-695.75 13i135.573010.07-39893.5761.82 13j145.573285.46-48180.1773.04 14i145.573296.19-48179.7-268.57 14j155.573458.81-53825.1-262.26 15i155.573458.81-53825.1-263.48 15j165.573625.04-60179.7-257.17 16i16-2.33-3942.92-60179.7-706.17 16j17-2.33-3755.59-53213.6-704.44 17i17-2.3

60、3-3755.59-53213.6-702.92 17j18-2.33-3570.62-46905.2-701.19 18i18-2.33-3558.98-46905.7-1288.51 18j19-2.33-3242.42-37221.5-1257.69 19i19-2.33-3244.99-37221.1-1184.1 19j20-2.33-2893.04-28140.2-1141.48 20i20-2.33-2895.26-28140.2-1065.67 20j21-2.33-2555.2-21065.7-1014.85 21i21-2.33-2556.75-21065.7-950.18