精品預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)論文67頁

1、2.題目背景和意義： 背景和意義該橋位于山西汾陽境內(nèi)， 屬于青島至銀川國道主干線山西省汾陽至離石段高速公路第五合同段。該橋的建設(shè)可使當(dāng)?shù)氐拿旱V資源的更好的開發(fā)和利用，對(duì) 當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展起較大的推動(dòng)作用。學(xué)生應(yīng)通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)過的基礎(chǔ)理論知 識(shí)，深入了解公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁在橋式方案比選、結(jié)構(gòu)計(jì)算及施工架設(shè)等方面的設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算方法及設(shè)計(jì)思想等內(nèi)容。為學(xué)生在畢業(yè)后從事橋梁技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。 3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容 (理工科含技術(shù)指標(biāo)) ： 主要技術(shù)指標(biāo)： 橋面寬： 凈 7m20.5m 防撞墻 ，設(shè)計(jì)時(shí)速： 100公里/小時(shí) ，橋面鋪裝: 10cm瀝青砼； 橋面橫坡： 1.5，橋

2、面縱坡： 2 設(shè)計(jì)荷載：公路I級(jí) 地震烈度： 6度 ； 設(shè)計(jì)水位：自 擬 4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排(含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn))：(1)基本要求：根據(jù)所給的橋位地 質(zhì)、地形和水文資料，按適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的原則，至少選擇3 個(gè)可比性橋型方案，推 薦一種橋型方案。 就推薦的設(shè)計(jì)方案完成下列內(nèi)容： 全橋的縱、 橫、平面布置， 并合理擬訂上、 下部結(jié)構(gòu)的細(xì)部尺寸；對(duì)一跨或一個(gè)受力單元進(jìn)行受力分析，計(jì)算各種作用荷載及非荷載因素 所產(chǎn)生的內(nèi)力進(jìn)行荷載組合、配筋計(jì)算及驗(yàn)算；根據(jù)橋梁所處位置、環(huán)境和施工力量的配備情 況，選擇合理可行的施工方案與方法，以及主要的施工程序 (2)進(jìn)度安排：熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)、查 閱

3、資料：第七學(xué)期第 12 周- 第 14 周； 方案比選：第七學(xué)期第 15 周- 第 17 周；內(nèi)力及配 筋計(jì)算：第七學(xué)期第 18 周-第 19 周 第八學(xué)期第 1 周-第 2 周；繪制設(shè)計(jì)圖紙：第八學(xué)期第 3 周-第 4 周；撰寫論文：第八學(xué)期第5 周-第 6 周；畢業(yè)答辯：第八學(xué)期第7 周-第 8 周。(3)設(shè)計(jì)地點(diǎn) 西安工業(yè)大學(xué)5.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的工作量要求 實(shí)驗(yàn)(時(shí)數(shù)) *或?qū)嵙?xí)(天數(shù))： 圖紙(幅面和張數(shù)) *： 其他要求：1.5 萬字以上 2 周不少 6 張 A3 圖紙英文翻譯不少于 3000 字1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 大橋畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日學(xué)生簽名： 系主任審

4、批：年 月 日年 月 日I大橋設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)是大橋設(shè)計(jì)，全橋長 160 米,橋?qū)?28.0 米。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和該橋所處的地質(zhì)地貌特點(diǎn)， 提出了三種不同的橋型方 案進(jìn)行比較和選擇： 方案一為預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋； 方案二上乘式箱型拱橋； 方案三為預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋。經(jīng)詳細(xì)技術(shù)比選，確定采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) 梁橋作為推薦方案。在設(shè)計(jì)過程中， 采用橋梁博士軟件建模并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析。 求解主梁各項(xiàng) 內(nèi)力并進(jìn)行荷載組合配筋計(jì)算。驗(yàn)算結(jié)構(gòu)在承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下 的強(qiáng)度和剛度，以期最優(yōu)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；連續(xù)梁橋；內(nèi)力計(jì)算；橋梁博士IIThe Design f

5、or BridgeAbstractThe design isBridge, which is 140 meters,andwidth is 28.0meters.According to the requirement of the mission design and characteristics of geological features where the bridge is selected, this paper take on compare and choose in three different type of birdge: the fist one is Precas

6、t prestressed concrete continuous girder bridge; the second one is Box arch bridge deck; the third one is Prestressed concrete rigid-frame bridg. After detailed technical selection, determine the prestressed concrete continuous girder bridge as the recommended scheme.In the design process, adopting

7、the bridge Dr Software modeling and simulation analysis was carried out. Through the analysis of bridge structure in the process of using constant load and live load effect, considering different load safety coefficient of load combinations, the limit state of two kinds of internal force combination

8、 results as estimate the calculate internal force of steel beam. Checking the structture in this capacity limit state and normal state limit the use of the cross-section strength and stiffness,With a view to the most optimal design.Keywords: Prestressed concrete ；the continuous beam bridge ；the calc

9、ulate of the internal forces ；Doctor bridgeIIIf pk 、主要符號(hào)表fcufcu.kf ck 、f tk 、f sk 、fsvE s 、aEpb f 、h f 、oMkVdqkpkpcpt、tpfcdftdfsdfpdEpbfhfcp邊長為 150mm 的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度；邊長 150mm 的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)值；混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；普通鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；箍筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量；預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比； T

10、形或I 形截面受拉區(qū)、受壓區(qū)的翼緣寬度；T 形或I 形截面受拉區(qū)、受壓區(qū)的翼緣厚度；橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；彎矩組合標(biāo)準(zhǔn)值；剪力組合設(shè)計(jì)值；車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力；由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力；構(gòu)件混凝土中的主拉應(yīng)力、主壓應(yīng)力；目 錄1 緒 論 HYPERLINK l _bookmark2 11.1 課題背景 HYPERLINK l _bookmark3 11.2 研究意義 HYPERLINK l _bookmark4 11.3 國內(nèi)外相關(guān)研究 HYPERLINK l _bookmark5 11.4 研究的主要內(nèi)容 HYPERLINK l _b

11、ookmark6 12 方案設(shè)計(jì) HYPERLINK l _bookmark7 22.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù) HYPERLINK l _bookmark8 22.1.1 橋位概述 HYPERLINK l _bookmark9 22.1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) HYPERLINK l _bookmark10 22.1.3 設(shè)計(jì)依據(jù) HYPERLINK l _bookmark11 22.2 設(shè)計(jì)思路和原則 HYPERLINK l _bookmark12 32.2.1 設(shè)計(jì)思路 HYPERLINK l _bookmark13 32.2.2 設(shè)計(jì)原則 HYPERLINK l _bookmark14 33 方案比選

12、HYPERLINK l _bookmark15 43.1 第一方案:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁橋 HYPERLINK l _bookmark16 43.2 第二方案：上承式箱型拱橋 HYPERLINK l _bookmark1 53.3 第方案:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 HYPERLINK l _bookmark17 63.4 橋型方案比選表 HYPERLINK l _bookmark18 83.5 技術(shù)建議 HYPERLINK l _bookmark19 104 結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸擬定 HYPERLINK l _bookmark20 114.1 截面形式 HYPERLINK l _bookmark21

13、114.1.1 橋梁橫截面特征值計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark22 124.2 橋面板的計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark23 144.3 恒載內(nèi)力計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark24 144.4 活載作用內(nèi)力計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark25 224.5 內(nèi)力增大系數(shù)計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark26 345 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)力組合 HYPERLINK l _bookmark27 355.1 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn) HYPERLINK l _bookmark28 355.1.1 計(jì)算內(nèi)容 HYPERLINK l _bookma

14、rk29 355.1.2 計(jì)算要點(diǎn) HYPERLINK l _bookmark30 355.2 內(nèi)力組合 HYPERLINK l _bookmark31 36IVV5.2.1 基本組合 HYPERLINK l _bookmark32 365.2.2 短期組合 HYPERLINK l _bookmark33 375.2.3 長期組合 HYPERLINK l _bookmark34 376 預(yù)應(yīng)力鋼束配筋設(shè)計(jì) HYPERLINK l _bookmark35 386.1 預(yù)應(yīng)力鋼束的確定 HYPERLINK l _bookmark36 386.2 預(yù)應(yīng)力束的布置 HYPERLINK l _bookm

15、ark37 426.3 預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark38 437 內(nèi)力計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark39 467.1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算 HYPERLINK l _bookmark40 467.1.1 正截面抗彎承載力驗(yàn)算 HYPERLINK l _bookmark41 468 持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark42 548.1 正截面抗彎承載力計(jì) HYPERLINK l _bookmark43 548.2 斜截面抗彎承載力計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark44 569 持久狀況正常

16、使用極限狀態(tài)計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark45 579.1 電算應(yīng)力結(jié)果 HYPERLINK l _bookmark46 579.1.1 使用階段荷載組合應(yīng)力(長期效應(yīng)) HYPERLINK l _bookmark47 579.2 截面抗裂驗(yàn)算 HYPERLINK l _bookmark48 599.2.1 驗(yàn)算條件 HYPERLINK l _bookmark49 599.3 正常使用階段豎向最大位移(撓度)計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark50 5910 持久狀況應(yīng)力計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark51 6010.1 混凝土截面法向壓應(yīng)力驗(yàn)算

17、HYPERLINK l _bookmark52 6010.1.1 受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力 HYPERLINK l _bookmark53 6010.1.2 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力 HYPERLINK l _bookmark54 6010.3 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束拉應(yīng)力驗(yàn)算 HYPERLINK l _bookmark55 6010.4 斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算 HYPERLINK l _bookmark56 6111 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算 HYPERLINK l _bookmark57 6212 設(shè)計(jì)心得 HYPERLINK l _bookmark58 65參考文獻(xiàn) HYPERLINK l _b

18、ookmark59 66致 謝 HYPERLINK l _bookmark60 67畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 錯(cuò)誤!未定義書簽。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)獨(dú)創(chuàng)性聲明 錯(cuò)誤!未定義書簽。11 緒論 1 緒 論1.1 課題背景背景和意義該橋位于山西汾陽境內(nèi)， 屬于青島至銀川國道主干線山西省汾陽至 離石段高速公路第五合同段。該橋的建設(shè)可使當(dāng)?shù)氐拿旱V資源的更好的開發(fā)和利 用，對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展起較大的推動(dòng)作用。1.2 研究意義根據(jù)該橋梁所處的地形、地質(zhì)和水文資料，充分發(fā)揮想象力，將所學(xué)的基礎(chǔ)理 論和專業(yè)理論知識(shí)聯(lián)系，針對(duì)當(dāng)?shù)卦鞓驐l件，為指定的橋位提出各種可能采用的橋 型方案，進(jìn)行比較，擇優(yōu)推薦，為選出的橋型進(jìn)

19、行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制設(shè)計(jì)圖。通過畢 業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握橋梁設(shè)計(jì)的過程和方法，學(xué)會(huì)考慮問題、分析問題和解決問題 的方法，進(jìn)一步鞏固己學(xué)課程，并能查閱資料，熟悉公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，正確地應(yīng) 用公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范。為以后的工作實(shí)踐中，能夠逐步掌握橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。1.3 國內(nèi)外相關(guān)研究連續(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 年代初期在中等跨徑預(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；隨著施工法的不斷改進(jìn)、完善和推 廣應(yīng)用，在跨度為 40-200 米的范圍內(nèi)的梁中，連續(xù)梁橋獨(dú)步占據(jù)了主導(dǎo)地位。目 前，無論是城市橋梁、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)揮了其獨(dú)特的優(yōu)

20、勢(shì)，成為優(yōu)勝方案。近 20 年來，我國主跨400m 以上的橋梁已建成 50 多座，在建 18 座； 主跨 800m 以上的橋梁建成 11 座，在建 5 座；主跨 1000m 以上的橋梁建成 9 座，在建 4 座。 已建的梁橋、拱橋、斜拉橋的最大跨徑分別達(dá)到了 330m、552m、1088m。1.4 研究的主要內(nèi)容a. 全橋的縱、橫、平面布置，并合理擬訂上、下部結(jié)構(gòu)的細(xì)部尺寸。b. 對(duì)主梁進(jìn)行受力分析， 計(jì)算各種作用荷載及非荷載因素所產(chǎn)生的內(nèi)力， 并進(jìn)行荷載組合及配筋設(shè)計(jì)。c. 按照荷載效應(yīng)不超過結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的原則， 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、 剛度與穩(wěn)定性。如不符合要求，則需修改設(shè)計(jì)或提出修改設(shè)計(jì)的

21、措施。d. 根據(jù)橋梁所處位置、環(huán)境和施工力量的配備情況， 選擇合理可行的施工與方法， 以及主要的施工流程。22 方案設(shè)計(jì) 2 方案設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)2.1.1 橋位概述該橋位于山西汾陽境內(nèi)，屬于青島至銀川國道主干線山西省汾陽至離石段高速 公路第五合同段。 橋址屬沉積巖為主的丘陵地貌， 頂面呈舒緩波狀， 山坡坡度較大。 據(jù)鉆探、物探揭示及工程地質(zhì)調(diào)繪，橋址區(qū)地層自下而上由第三系痘姆組泥質(zhì)砂巖 以及第四系全新統(tǒng)沖洪積物組成。橋位處無不良地質(zhì)情況，地下水無腐蝕性，適宜 建橋。2.1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：公路等級(jí)：級(jí)公路環(huán)境類別：類環(huán)境設(shè)計(jì)荷載：公路 級(jí)橋面凈寬：凈 7m20.5m橋面鋪

22、裝： 10cm 瀝青砼；橋面橫坡： 1.5橋面縱坡： 1橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高： 45.00m2.1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTG D602004 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 JTG D622004 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ024 85 公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D812006 32.2 設(shè)計(jì)思路和原則2.2.1 設(shè)計(jì)思路a. 認(rèn)真貫徹安全耐久節(jié)約和諧的方案設(shè)計(jì)總方針。b. 在滿足橋梁使用功能的基礎(chǔ)上，使用成熟可靠的技術(shù)工藝和材料，通過多方案的必選，盡量降低工程造價(jià)，縮短施工工期，減小施工風(fēng)險(xiǎn)。c. 針對(duì)橋梁使用功能和橋位的自然條件，選取多個(gè)適宜的橋型橋跨方案

23、，從 經(jīng)濟(jì)可靠性施工難度工程工期和美觀等多角度進(jìn)行綜合比較，擇優(yōu)選取。2.2.2 設(shè)計(jì)原則a. 安全合理安全標(biāo)準(zhǔn)可以從行車安全基礎(chǔ)地質(zhì)條件的安全與施工安全等多方因素綜合 考慮。行車安全主要通過橋面設(shè)施的布置來實(shí)現(xiàn)。如根據(jù)公路等級(jí)和車流具體情況 決定是否需要設(shè)置相關(guān)構(gòu)件以保證行車安全?；A(chǔ)安全應(yīng)滿足規(guī)范中規(guī)定的基礎(chǔ)埋 深與河流的沖刷深度和冰凍深度的關(guān)系，檢查橋梁分孔是否合理。施工期間安全也 是應(yīng)考慮的重要因素，要注意洪水對(duì)橋身的不利影響，一般要求在洪水來臨之前橋 墩的施工面要高出設(shè)計(jì)洪水位，對(duì)于本橋?yàn)楹禈蝾櫜豢紤]水位要求。b. 適用耐久橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并滿足將來交通量增長的需要。

24、橋下應(yīng)滿 足泄洪通行等要求。建筑的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。橋梁還應(yīng)滿足戰(zhàn)時(shí)的國防要求。c. 經(jīng)濟(jì)節(jié)約橋梁建設(shè)必須經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較， 使橋梁在建造時(shí)消耗最少材料工具和勞動(dòng) 力，在使用期間養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用最低，且經(jīng)久耐用。另一方面，橋梁設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足快 速施工的要求，縮短工期不僅可降低施工費(fèi)用，而且提早通車給運(yùn)營商帶來很大經(jīng) 濟(jì)效益。因此結(jié)構(gòu)形式要便于施工和制造，能夠采用先進(jìn)的施工技術(shù)和施工機(jī)械，以便加快施工速度，保證施工質(zhì)量和施工安全。d. 美觀和諧在適用安全和經(jīng)濟(jì)的前提下盡可能使橋梁具有優(yōu)美的外形， 并與周圍環(huán)境相 協(xié)調(diào)，此為美觀的要求。合理的輪廓也是美觀的主要因素，應(yīng)當(dāng)考慮橋梁的建筑

25、藝 術(shù)。同時(shí)，現(xiàn)階段更應(yīng)注意環(huán)保問題，提倡和諧文明的設(shè)計(jì)施工。43 方案比選3 方案比選本設(shè)計(jì)共做了三個(gè)方案以供必選，第一方案為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁橋，第 二方案為上承式箱型拱橋，第三方案為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。以下對(duì)各方案在 總體布置、孔徑布置、橋型及施工方案方面作簡要敘述。3.1第一方案:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁橋(一)橋跨布置全橋分左右兩幅橋，即 440m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，橋長 160m。(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)橋梁上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，橫截面形式為單箱單室截面，下部結(jié) 構(gòu)為柱式墩、肋板式臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。(三)施工方法全橋主跨部結(jié)構(gòu)采用先簡支連續(xù)的施工方法，先將預(yù)制好的梁段吊

26、裝就位，然 后通過張拉預(yù)應(yīng)力筋使梁連續(xù)。5如圖 3.1 預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋3.2第二方案：上承式箱型拱橋(一)橋跨布置采用跨徑為 140m 的上承式箱型拱橋，主跨 108m。矢跨比為 0.130，采用箱型 主拱。(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全橋采用鋼筋混凝土箱型拱橋，凈跨徑 140m，橋梁橫截面采用箱形截面，下 部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、肋板式臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。(三)施工方法6本橋采用轉(zhuǎn)體施工施工法，通過現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制然后進(jìn)行分段吊裝，最后進(jìn)行拼接形成全橋。圖 3.2 上承式箱形拱橋3.3第方案:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋(一)孔徑布置本橋的孔徑布置為 40m+80m+40m，橋梁全長 160m 。由于此橋梁為旱橋，故不 考慮

27、通航要求。(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7全橋采用變截面箱型梁，單箱單式室截面，最大跨徑 80m，下部結(jié)構(gòu)采用雙薄 壁柔性墩，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。(三)施工方法全橋采用懸臂澆筑施工法，先澆筑兩橋墩，然后從橋墩對(duì)稱懸臂施工先將兩邊 跨合攏，最后中間合攏。如圖 3.3 所示8圖 3.33.4橋型方案比選表根據(jù)橋型設(shè)計(jì)原則和總體設(shè)計(jì)思路，對(duì)三個(gè)橋型方案進(jìn)行綜合比較論述， 表 3.1 方案比選方案比選方案二上承式箱型拱橋橋型方案(l=108m；f/l=0.165)140m1.5%方案一預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋(40+40+40+40m)160m1.5%方案三預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)梁橋(40+80+40m)160m1.5

28、%橋長橫坡9施 工 技 術(shù)使 用 效 果續(xù)表橋跨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)綜合對(duì)比預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力。受力明確，理論計(jì)算較簡單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟。頂推施工法：占地小，施工質(zhì)量易保證，設(shè)備簡單，施工平穩(wěn) ，施工技術(shù)易于掌握，施工方便，施工進(jìn)度易于控制。超靜定結(jié)構(gòu)，使用性能好。結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，主梁變形撓曲線平緩。行車平順，無伸縮縫，通暢，安全，造型簡潔美觀，養(yǎng)護(hù)工程量小，可滿足交通運(yùn)輸要求，施工技術(shù)成熟經(jīng)濟(jì)性較好，使用性能好，行車舒適，施工簡單鋼筋混凝土拱橋在豎直何在作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而且還有水平反力。由于水平反力的作用，拱的彎

29、矩大大減少。是大跨徑橋梁中較經(jīng)濟(jì)、合理的橋型。耐久性好。轉(zhuǎn)體施工法：對(duì)周圍的影響較小，將結(jié)構(gòu)分開建造，再最后合攏，可加快工期，是近十年來新興的施工方法，施工難度較大。上承式拱橋采用工廠預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)拼裝，施工速度快。采用轉(zhuǎn)體施工法，可不搭建支架，減少施工工序，且不需要復(fù)雜的高空作業(yè)。施工費(fèi)用少，工期短，可減少施工用地。但對(duì)地基要求較高。橋型優(yōu)美，觀賞性強(qiáng)，但施工復(fù)雜，造價(jià)高。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋總體造型美觀線條流暢與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)較好；結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，變形小行車舒適。懸臂施工法：使結(jié)構(gòu)的整體性增強(qiáng)，能滿足結(jié)構(gòu)的剛度要求，由于懸臂澆筑施工難度大，并且施工進(jìn)度慢，這將導(dǎo)致工程費(fèi)用增加行車舒適，

30、結(jié)構(gòu)輕型化，橋下凈空大，視野開闊，線形優(yōu)美，無支座，連續(xù)剛構(gòu)正彎矩比連續(xù)梁小，施工時(shí)不需要體系轉(zhuǎn)換，工期較短。造價(jià)較高，施工方便，橋形優(yōu)美，墩的抗撞性差10本方案結(jié)構(gòu)受力明確，行車舒適，施工期短，施工工藝成熟，養(yǎng)護(hù)量小，造價(jià)低，故作為推薦方案本方案橋跨布置合理，跨越能力大，外型美觀但造價(jià)高施工難度相對(duì)較大，故為第三方案本方案橋跨布置和合理，跨越能力大，外型美觀但造價(jià)高施工難度相對(duì)較大因此作為第二方案綜合評(píng)價(jià)3.5 技術(shù)建議經(jīng)過詳細(xì)的技術(shù)比選，推薦第一方案，即“預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁”作為本橋 施工圖設(shè)計(jì)的方案。下階段擬進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析，并對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化和 細(xì)部設(shè)計(jì)。14 結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸擬

31、定4 結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸擬定4.1 截面形式常見的箱形截面形式有：單箱單室、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室 等等。單箱單室截面的優(yōu)點(diǎn)是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。拿單箱單室和單 箱雙室比較， 兩者對(duì)截面底板的尺寸影響都不大， 對(duì)腹板的影響也不致改變對(duì)方案的 取舍； 但是雙室式存在一些缺點(diǎn)： 施工比較困難， 腹板自重彎矩所占恒載彎矩比例增 大等等。本設(shè)計(jì)是一座公路連續(xù)箱形梁，采用的橫截面形式為單箱單室。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常1/12 1/16 之間。 當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)， 增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案， 因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃?加腹板高度， 而混凝土用量

32、增加不多， 卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。 本設(shè)計(jì)采用等 高度的直線梁。 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。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力。確定梁高為2.5m，底板厚為30cm；頂板厚為25cm；腹板為30cm；腹板與頂、底 板相接處，上部為6030cm的承托，下部為6030cm的承托，以利于脫模并減小轉(zhuǎn)角 處的應(yīng)力集中。箱型截面示意圖如下所示：圖 4.112圖 橋梁橫截面特征值計(jì)算圖 4.3求其形心和抗彎慣性矩的計(jì)算過程如下所示：13表 4.1 形心和抗彎慣性矩SNAiZiAi*Zi11340*25=850023

33、7.5201875021400*30=1200015180000322*220*30=132001401848000422*200*20=80002401920000522*200*40/2=8000216.71733600622*60*30/2=1800215387000722*60*30/2=1800Ai = 533004072000AiZi =8159350表 4.1形心距下邊緣的距離：Z =AiZi/Ai=153. 1 下形心距上邊緣的距離：Z =250-156.8=96.9 上表 4.2 抗彎慣性矩IXS1234567Ii442708.3900000026620000133333.3

34、355555.64500045000Ai850012000132008000800018001800Zi-Z084.4-138.1-13.186.963.661.9- 113. 1對(duì)于 X 軸抗彎慣性矩 I=4.5101 m 4表 4.3 抗彎慣性矩IA (Z - Z )2i i 06054856022885932022652526041288032359680689689823024898I60991268.32378593202888525260546213.332715235.6694189823069898451009085.2YZi-Z000185300266.7150150A (Z

35、 - Z )2000451770000720000000569031124050000040500000I8188333.3160000000452265000733333333.3577920008.940680000406800002013066676Ii8188333.316000000049500013333333.38888888.9180000180000Ai850012000132008000800018001800S1234567i i表 4.3對(duì)于Y軸抗彎慣性矩I=20.1307 m 4144.2 橋面板的計(jì)算橋面板的計(jì)算采用標(biāo)準(zhǔn)車加局部荷載，對(duì)板進(jìn)行局部驗(yàn)算和配筋。該橋是上

36、下 分行的,橋總寬為 16 米，一側(cè)是 8 米按雙個(gè)車道設(shè)計(jì)。其內(nèi)力的計(jì)算在后邊的恒載 內(nèi)力計(jì)算。4.3恒載內(nèi)力計(jì)算一期恒載內(nèi)力即梁的恒載內(nèi)力計(jì)算:梁的恒載集度： q 2 A =5.33*25=133.25 kN /m1g二期恒載橋面鋪裝和欄桿的內(nèi)力計(jì)算：橋面的恒載集度： q =0. 17230.0824=18.02 kN /m2 g恒載集度： q =q +q =133.25+18.02=151.27 kN /mg 1g 2 g結(jié)構(gòu)重力作用效應(yīng)見下表。15表 4.4 使用階段結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)表1617181920212圖 4.1 使用階段結(jié)構(gòu)重力結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖4.4活載作用內(nèi)力計(jì)算荷載設(shè)計(jì)等級(jí)為公路

37、I 級(jí)， q = 10.5 kN /m ，對(duì)各跨： P = 320kNk k表 4.5 使用階段汽車 MaxM 效應(yīng)23242526表 4.6 使用階段汽車 MM 效應(yīng)27282930表 4.7 使用階段汽車 MinM 效應(yīng)31323表 4.8 使用階段汽車 MaxQ 效應(yīng)34應(yīng)用規(guī)范給定的公式進(jìn)行計(jì)算 , 由于梁體取 C50 混凝土，混凝土的彈性模量取E = 3.45 人104MPa 。m c =G/g=151.27 /9.81=15.42*103I = 4.51 m4c對(duì)于主跨：34500 人106 人 4.51EI 13.616=m 2 人 3. 14 人 402c= 4.305Hz13

38、.616f =15.42 人1031 2幾l 2因?yàn)?.5Hz 共 f 共 14Hz ，故 =0.1767ln f -0.0157=0.2431 123.651 EI 23.651 34500 人106 人 4.51f = = = 7.477Hz1 2幾l 2 m 2人 3. 14 人 402 15.42 人103c因?yàn)?.5Hz 共 f 共 14Hz ，故 山 =0. 1767ln f -0.0157=0.3402 2 2注： 1，當(dāng)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 u ；12，計(jì)算連續(xù)梁沖擊引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用 u 。24.5 內(nèi)力增大系數(shù)計(jì)算截面特性：面積 A=5

39、.33 m 2 ，抗彎慣性矩 I=4.51 m 4 。整個(gè)截面的抗扭慣性矩I = 4人 I 人 Ix y = 4人 4.51人 20. 131 = 14.738m4 T I + I 4.51+ 20. 131x y修正系數(shù) b = E 為混凝土彈性模量E = 3.45人104 MPa ，G 為混凝土剪切模量G = 0.4Ec c c1b = = 0.995 1+ 2人 40212人 0.4人14.7384.51人 12人1852對(duì)于跨中處截面，1 1852n = + 0.995 人 = 0.9975 max 2 2人1852活載內(nèi)力增大系數(shù)； =n = 20.9975=1.995 。max35

40、5 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)力組合5 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)力組合5.1 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)5.1.1 計(jì)算內(nèi)容結(jié)構(gòu)的計(jì)算狀態(tài)：1. 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算(E.L.U) 2. 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算(E.L.S)5.1.2 計(jì)算要點(diǎn)a. 計(jì)算軟件結(jié)構(gòu)計(jì)算分析采用土木工程專用的軟件 Dr.Bridge3.0 進(jìn)行。并按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算 結(jié)構(gòu)在各種狀態(tài)下內(nèi)力應(yīng)力變形等。橋梁博士計(jì)算軟件是一個(gè)即可視化數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)管理，結(jié)構(gòu)分析，打印與幫 助為一體的綜合性橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工計(jì)算系統(tǒng)。他可以分析直線橋，斜彎橋，斜拉橋等結(jié)構(gòu)形式，可做主梁內(nèi)力計(jì)算，橫向分布系數(shù)的計(jì)算，應(yīng)力分析，強(qiáng)度驗(yàn)算等。此設(shè)計(jì)用的是軟件的新版本即 Dr.Bridge3.0

41、。b. 結(jié)構(gòu)建模全橋整體及局部構(gòu)件分析時(shí)，采用土木工程專用的軟件 Dr.Bridge3.0 建立仿真 模型，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)，計(jì)算和結(jié)構(gòu)安全檢查。根據(jù)該橋梁結(jié)構(gòu)的特性，全橋共分 163 個(gè)單元，每跨為40 個(gè)單元， 41 個(gè)節(jié)點(diǎn)。 結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型如圖 5.1 所示：圖 5.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型c. 施工方法及流程(1) 先預(yù)制主梁，待主梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%以后，且混凝土齡期不小于 7 天時(shí)，張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，壓注水泥漿，再將各跨預(yù)制主梁安裝就位，形成由 臨時(shí)支座支承的簡支結(jié)構(gòu)。(2) 澆筑兩跨間連續(xù)接頭混凝土，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力剛束。(3) 拆除全部臨時(shí)支座，主梁支承在永久

42、支座上完成體系轉(zhuǎn)換，再完成主梁橫36西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)向接縫的澆筑，形成連續(xù)梁的空間結(jié)構(gòu)。(4) 進(jìn)行防撞欄桿和橋面鋪裝的施工。圖 5.2 施工流程圖b. 材料參數(shù)(1) 混凝土： 預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁， 橫梁及現(xiàn)澆接頭濕接縫混凝土均為 C50； 橋墩，蓋梁，耳墻采用 C35 混凝土，承臺(tái)，樁基礎(chǔ)采用 C25 混凝土。(2) 非預(yù)應(yīng)力鋼筋： 采用符合新規(guī)范的 R235,R335 鋼筋。凡鋼筋直徑大于 12mm 者，采用 HRB335 (20MnSi)；凡鋼筋直徑小于 12mm 者，采用R235 鋼筋。(3) 鋼絞線：采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的 1860 高強(qiáng)低松馳率鋼絞線。(

43、4) 材料容重：鋼筋混凝土 =25kN/m3，瀝青混凝土 =24kN/m3，鋼筋 =78.5kN/m3。以上各種材料特性參數(shù)值參見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 (JTG D62-2004)。5.2 內(nèi)力組合5.2.1 基本組合基本組合考慮永久作用結(jié)構(gòu)重力，可變作用汽車荷載、溫度梯度、基礎(chǔ) 沉降作用，則基本組合作用效應(yīng)表達(dá)式為： S = ( S + S + Q n S ) (5.1)0 ud 0 G G Q 1 Q 1k c Qj Qjk式中： 0 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取為 1.0； j = 2G 永久作用結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取為 1.2；37西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文

44、) Q1k 、 Qjk 可變作用荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取為 1.4；Q c 除汽車荷載效應(yīng)(含沖擊力)、風(fēng)荷載外其它可變作用效應(yīng)系數(shù)； S G 永久作用結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；Q 可變作用汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。S5.2.2 短期組合短期組合考慮永久作用結(jié)構(gòu)重力，可變作用汽車荷載、溫度梯度、基礎(chǔ)沉 降作用，則短期組合作用效應(yīng)表達(dá)式為：S = S + 0 Snsd G 1j Qjk (5.2)j=1式中： 0 1j 可變作用荷載效應(yīng)頻遇值系數(shù)，汽車取為0.7，溫度梯度取為 0.8，其他 為 1.0；Qjk 第j 個(gè)可變作用荷載效應(yīng)頻遇值。S5.2.3 長期組合長期組合考慮永久作用結(jié)構(gòu)重力，可變作用汽車荷載、

45、溫度梯度、基礎(chǔ)沉 降作用，則長期組合作用效應(yīng)表達(dá)式為：S = S + n 0 Ssd G 2 j Qjkj=1式中： 0 2 j 可變作用荷載效應(yīng)頻遇值系數(shù)，汽車取為(5.3)0.4，溫度梯度取為 0.8，其他 1.0；SQjk第j 個(gè)可變作用荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久值。386 預(yù)應(yīng)力鋼束配筋設(shè)計(jì)6 預(yù)應(yīng)力鋼束配筋設(shè)計(jì)鋼筋的“估算”，是因?yàn)橛?jì)算中使用的組合結(jié)果并不是橋梁的真實(shí)受力。確定 鋼束需要知道各截面的計(jì)算內(nèi)力，而布置好鋼筋前又不可能求得橋梁的真實(shí)受力， 故只能稱為“估算”，此時(shí)與真實(shí)受力狀態(tài)的差異由以下四方面引起：未考慮預(yù)加 力的作用；未考慮預(yù)加力徐變、收縮的影響；未考慮(鋼束)孔道的影響；各鋼束

46、 的預(yù)應(yīng)力勛失值只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事先擬定。6.1 預(yù)應(yīng)力鋼束的確定0 j擬采用 j15.24 鋼絞線，單根鋼絞線的公稱截面面積A =490mm2 ，抗拉強(qiáng)度p1pk con pk標(biāo)準(zhǔn)值f =1860MPa，張拉控制應(yīng)力取 =0.75f =1395MPa ，預(yù)應(yīng)力勛失按張拉控制應(yīng)力的 20%估算。所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的面積為：NA = pep 由“橋梁博士”軟件估算結(jié)構(gòu)配c筋on面積l可得到正常使用極限狀態(tài)短期荷載效 應(yīng)組合，各截面所需預(yù)應(yīng)力鋼束的截面面積表 6.1 使用階段結(jié)構(gòu)配筋匯總表39西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)40西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)41西安工業(yè)大學(xué)北方

47、信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)42西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 由于橋梁博士在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋估算時(shí)， 默認(rèn)預(yù)應(yīng)力鋼筋是布置在箱梁上下緣 無形中將 a 增大。故在實(shí)際預(yù)應(yīng)力鋼筋布置過程中要將預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量適當(dāng)增大。6.2 預(yù)應(yīng)力束的布置預(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，以達(dá)到合理的布置型式。2、應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便，不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋 那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束，而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。3、預(yù)應(yīng)力束的布置，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

48、大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。4、預(yù)應(yīng)力束的布置，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密切關(guān)系。5、預(yù)應(yīng)力束應(yīng)避免采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)稱布置，錨頭應(yīng)盡量靠近 壓應(yīng)力區(qū)。8、預(yù)應(yīng)力束應(yīng)在其充分利用點(diǎn)后 h/2 處彎起，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

49、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。遵循上面的原則結(jié)合施工特點(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：43西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖 6.3 鋼束具體布置圖6.3 預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力損失包括： 摩阻損失、 錨具變形及鋼筋回縮、 混凝土的彈性壓縮、 預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮與徐變等 5 項(xiàng)。1 摩阻損失預(yù)應(yīng)力鋼筋與

50、管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失可按下式計(jì)算：Q = Q 1 e(9+kx) l1 concon pk 張拉鋼筋時(shí)錨下的控制應(yīng)力(=0.75f )。預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，對(duì)金屬波紋管，取 0.2。 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)算截面的管道長度,以米計(jì)。2 錨具變形損失由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計(jì)算： VlQ = E l 2 l PVl錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值；統(tǒng)一取 6mm。L預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長度。E 預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量。取 195GPa。P3 混凝土的彈

51、性壓縮后張預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋采用分批張拉時(shí)， 先張拉的鋼筋由于張拉后批 鋼筋所產(chǎn)生的砼彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計(jì)算Q = 以 l 4 EPVQpc V Qpc 在先張拉鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)44p = 1 + i 2p , = 1 + e i 20.9E 飛 (t,t ) +a 裝 0 (t,t )西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 力；a EP預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量比。xA 裝若逐一計(jì)算 pc 的值則甚為繁瑣，可采用下列近似計(jì)算公式裝l6(t) = ps裝 = a 根 N - 1裝l 4 EP 2N PCN 計(jì)算截面的分批張拉的鋼束批數(shù).

52、鋼束重心處混凝土法向應(yīng)力： 裝 PC = (|( + yn )| - M1Inyn (M 為自重彎矩)1注意此時(shí)計(jì)算 N 時(shí)應(yīng)考慮摩阻損失裝 l1 、錨具變形及鋼筋回縮裝 l 2 的影響。預(yù)應(yīng)p力損失產(chǎn)生時(shí)，預(yù)應(yīng)力孔道還沒壓漿，截面特性取靜截面特性(即扣除孔道部分的 影響)。4 鋼束松弛損失鋼束松弛(徐變)引起的應(yīng)力損失( 裝 l5 )，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 JTG D622004 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)中采用裝(0.52 pe - 0.26)裝裝l5 = fpk pe (MPa)式中：張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，

53、=1.0；鋼筋松弛系數(shù)，級(jí)松弛(低松弛)，=0.3；裝 pe 傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，對(duì)后張法構(gòu)件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l 6裝 (t ) =p = A0 .9 E p 飛 cs (t , t 0 ) + a EP 裝 pc 0 ( t , t 0 )psA + A 1 + 15 p p p = p s A式中： 裝 l 6 (t) 、裝 l6 (t) 構(gòu)件受拉、受壓鋼筋截面重心處由砼收縮、徐變引起預(yù)應(yīng)力損失；45西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)構(gòu)件受拉、 受壓縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；i 截面回轉(zhuǎn)半徑， i2 = I / A ，

54、后張法采用凈截面特性e 、e s 構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離； cs (t, t0 ) 預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為t0 ，計(jì)算考慮的齡期為 t 時(shí)的混凝土收縮、徐變，其終極值可按公預(yù)規(guī) JTG D622004 中表 6.2.7 取用；0 (t, t0 ) 加載齡期為t0 ，計(jì)算考慮的齡期為 t 時(shí)的徐變系數(shù)， 可按 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D622004 中表 6.2.7 取用。 表 6.3 預(yù)應(yīng)力損失表注：本表僅表示 1#鋼束預(yù)應(yīng)力損失； 其余鋼束各施工段預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng) 力損失形式如上，不再單獨(dú)列表，詳情可查詢計(jì)算模型。467 內(nèi)

55、力計(jì)算7 內(nèi)力計(jì)算7.1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算中， 結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)最不利組合 (基本組合) 設(shè)計(jì)值必須小于或等于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計(jì)值，其基本表達(dá)式為： S R(f , a )0 d d d式中， 0表示橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)， 本橋其值取為 1.0；Sd 表示作用 (或 荷載)效應(yīng)(其中汽車荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù))的基本組合設(shè)計(jì)值； R 表示構(gòu)件 承載力設(shè)計(jì)值； fd 表示材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ad 表示幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值， 當(dāng)無可靠數(shù) 據(jù)時(shí)，可采用幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 ak，即設(shè)計(jì)文件規(guī)定值。7.1.1 正截面抗彎承載力驗(yàn)算由于單元?jiǎng)澐州^多， 因此內(nèi)力和應(yīng)力值確定顯示結(jié)果單元號(hào)，

56、一般有跨中、 支點(diǎn)、 1/4 跨、變截面處、配筋變化點(diǎn)等。兩種內(nèi)力組合見下表：表 7.147西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)28西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)46西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖 2.1 承載能力極限狀態(tài)荷載組合 I 結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖圖 2.2 承載能力極限狀態(tài)荷載組合 I 結(jié)構(gòu)剪力包絡(luò)圖53西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖 7.3 正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)組合 I 結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖51西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖 7.4 正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)組合 I 結(jié)構(gòu)剪力包絡(luò)圖表 7.3 正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)組合 II西安工

57、業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖 7.5 正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)組合 II 結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖5253西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖 7.6 正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)組合 II 結(jié)構(gòu)剪力包絡(luò)圖548 持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算8 持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算8.1 正截面抗彎承載力計(jì)算由于單元?jiǎng)澐州^多，因此內(nèi)力和應(yīng)力值確定顯示結(jié)果單元號(hào)，一般有跨中、支 點(diǎn)、 1/4 跨、 變截面處、配筋變化點(diǎn)等。 顯示節(jié)點(diǎn)號(hào)為： 1# (邊跨邊支點(diǎn)) 、10# (邊 跨近 1/4 跨截面)、 20# (邊跨中點(diǎn)截面)、 40# (中跨邊支點(diǎn))、 50# (中跨近 1/4 跨截面)、 60 #

58、(中跨中點(diǎn)截面) 80#(中跨邊截面)見下表；表 8.1 單元承載力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算55西安工業(yè)大學(xué)北方信息工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)56西安工業(yè)大學(xué)北方信息工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)通過以上計(jì)算表明，截面抗力R 計(jì)算彎矩M 滿足規(guī)范要求。j8.2 斜截面抗彎承載力計(jì)算tp tk由于梁體中的主拉應(yīng)力 都不大于 0.5f =1.33MPa ，箍筋可僅按構(gòu)造要求設(shè)置，取雙肢HRB335 直徑 16mm 的箍筋， 自支座中心起長度不小于一倍梁高的范圍 內(nèi)，其間距為 100mm，其他梁端箍筋間距采用 150mm。579 持久狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)計(jì)算9 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算9.1 電算應(yīng)力結(jié)果9.1.1

59、 使用階段荷載組合應(yīng)力(長期效應(yīng))根據(jù)橋梁博士系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果輸出使用階段荷載組合應(yīng)力(長期效應(yīng))58西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)59西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 9.2 截面抗裂驗(yàn)算9.2.1 驗(yàn)算條件預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行正截面和斜截面抗裂驗(yàn)算： (1)正截面抗裂應(yīng)對(duì)構(gòu)件正截面混凝土的拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，并應(yīng)符合下列要求： (a)全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用效應(yīng)頻遇組合下預(yù)制構(gòu)件 0.85 0st pc分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件 0.80 0st pc(b) A 類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用效應(yīng)頻遇組合下 0.7fst pc tk但在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組

60、合下 0lt pc(2)斜截面抗裂應(yīng)對(duì)構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)力 進(jìn)行驗(yàn)算， 符合下列要求： tp(a)全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用效應(yīng)頻遇組合下預(yù)制構(gòu)件 0.6ftp tk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件 0.4ftp tk(b) A 類和 B 類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用效應(yīng)頻遇組合下預(yù)制構(gòu)件 0.7ftp tk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件 0.5ftp tk9.3 正常使用階段豎向最大位移(撓度)計(jì)算使用階段的撓度值，按短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算，并考慮撓度長期影響系數(shù) n9其取值按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范 6.5.3 規(guī)定，即當(dāng)采用 C40 以下混凝土?xí)r，n 1.60； 9當(dāng)采用 C