大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋結構計算書(224頁)_第1頁
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文檔簡介

1、 大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋(70m112m70m)初步設計第一章 設計任務書1.1 設計任務說明一、 設計的目的及意義學生應通過本次畢業(yè)設計,綜合運用所學過的基礎理論知識,深入了解公路預應力混凝土橋梁在橋式方案比選、結構計算及施工架設等方面的設計規(guī)范、計算方法及設計思想等內容。為學生在畢業(yè)后從事橋梁技術工作打好基礎。二、設計的主要內容根據(jù)已有的水文地質資料,確定不同的橋式方案并繪圖。進行橋式方案的比選和工程量的計算。對基本尺寸的選擇進行探討(包括梁高、邊跨與中跨長度及比值等參數(shù))。對已確定的橋式方案進行結構設計及施工方案的確定。運用常規(guī)的超靜定混凝土橋梁分析程序計算結構內力及變形,布置預應力

2、鋼筋,進行正常使用極限狀態(tài)的截面設計與檢核。通過自己編制程序,計算結構在承載能力極限狀態(tài)下的配筋,并對結果進行校核。梁的一般構造圖及配筋圖。三、主要設計技術標準1、 設計荷載 汽車荷載:汽超20,掛120; 特種荷載:特300; 人群荷載:3.5KN/。2、橋梁凈空:總寬25m,雙向6車道63.5m,人行道寬21.5m,欄桿20.5m。3、坡度:縱坡1,橫坡24、截面形式:變截面箱梁5、材料: 砼: 上部結構采用 C50 下部結構采用 C25 鋼筋: 預應力鋼筋采用975鋼絞線(極限抗拉強度1860Mpa)普通鋼筋采用級鋼筋6、設計規(guī)范:公路橋涵設計通用規(guī)范(JTJ 021-89) 中華人民共

3、和國交通部,1985公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTJ 023-85) 中華人民共和國交通部,1985公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(JTJ 024-85)中華人民共和國交通部,1985公路橋位勘測設計規(guī)程(JTJ 062-82) 中華人民共和國交通部,1982 7、通航要求:三級通航標準。四、基本要求 1、編寫設計說明書,內容包括: 英文摘要 橋式方案比選、工程量估算、基本尺寸探討、施工方案的確定 選定橋式的內力及變形的分析結果 自己編制預應力估索程序并對結果進行校核 根據(jù)配筋結果對結構進行全面成橋檢算和施工應力檢算 中英文文獻翻譯 2、設計圖紙 橋式方案比選圖,至少應有三個方案

4、主橋選定橋式的一般構造圖 梁部結構預應力鋼筋布置圖及梁段普通鋼筋布置圖五、計劃進度安排 步驟 設計內容 需要時間 累計周數(shù)1 橋式方案比選及工程量計算 1.5 1.52 擬定結構尺寸并優(yōu)化 1.0 2.5 3 施工方案擬定 0.5 3.04 運營階段結構內力計算 2.0 5.05 施工階段結構內力計算 0.5 5.56 體系轉換次內力計算 0.5 6.07 估算并配置主梁的預應力鋼筋 2.0 8.08 施工及營運狀態(tài)的應力計算 0.5 8.59 繪制設計圖并編寫設計說明 3.0 11.510 畢業(yè)設計論文答辯 0.5 12.01.2 設計提要一、橋梁結構的總體方案和初步方案擬定1、根據(jù)所給的設

5、計資料對全橋進行立面布置,包括孔徑的擬定、跨徑的擬定、橋面標高的確定和墩臺位置及基礎類型的確定。2、主梁采用變高度箱形截面,應參考已建好橋梁確定箱形截面的形式及主要結構尺寸,同時要考慮到橋面布置、鋼索布置、受力、構造及施工要求等各方面因素。3、主梁采用懸臂施工法施工,分段進行逐段拼裝或灌注,因此要確定主梁如何分段,分段長度決定于懸臂吊重的能力,為避免模板和施工復雜化,分段長度類型不要太多。4、施工方案要先擬定,包括懸臂施工的移動吊車機具設備的構造,梁段砼的運輸?shù)葐栴},都要通過深入細致的構思加以解決,畫出施工設計草圖,說明施工是否具有可行性。5、確定主梁梁段的安裝順序,畫出懸臂施工程序草圖,這是

6、以后進行內力計算和設計、配置鋼索的主要依據(jù)。二、橋梁結構設計方案比選初擬方案完成后,通過初步分析,將其中明顯競爭性不大的體系刪去,提出23個具有特色的體系作進一步分析評比,這23個比選方案應力求受力合理,施工可行。然后按比選標準選出最佳推薦方案。各方案評比的條件應力求相同,例如橋梁總長應接近,橋面與橋頭接線的標高應相同,沖刷線以下的基礎埋置深度要相同。各比選方案均要求畫一張總體布置圖,包括立面布置圖,平面布置圖和典型橫截面布置圖(如主梁變高度,則應畫出支點和跨中的橫截面)。每張立面圖上要求標明地質情況、設計洪水位、設計通航水位、低水位、通航凈空、橋梁總長、各孔的跨徑、橋梁縱坡、橋面豎曲線半徑、

7、橋面標高、梁底標高、承臺頂面標高、基礎底面標高(或樁底標高),在橫截面上要求標明橋面總寬度、車行道、人行道,分隔帶寬度、主梁外形尺寸、橋面橫坡、蓋梁、橋墩、承臺和基礎的外形尺寸。比選標準主要依據(jù)安全、功能、經濟與美觀。其中以安全與經濟為重,在經濟、適用和在可能條件下考慮美觀。另外還要考慮施工設備和施工能力。每一個比選方案都應初步考慮采用什么施工方法,根據(jù)所給的施工設備和現(xiàn)場條件制定施工方案。從經濟、工期等方面比較各個方案的可選性。三、結構尺寸及施工方案的擬定在方案比選階段只是初步選定了截面的形式和輪廓尺寸,其余的細部尺寸尚未最后確定。細部尺寸的確定可參考已建成的相同橋型,相近跨徑、橋寬、荷載標

8、準的橋梁的截面尺寸;可根據(jù)方案的具體情況進行設計,設計時要考慮受力、構造、施工等因素。下部結構的截面尺寸的擬定包括橋墩、橋臺和基礎的類型和輪廓尺寸,結構的細部尺寸擬定參照橋涵設計規(guī)范的有關規(guī)定,設計時進行全面考慮,最后定出較為合理的結構尺寸。橋梁結構的施工與設計有十分密切的關系,不同結構形式的橋梁結構可采用不同的施工方法,同種結構型式也可采用不同的施工方法,結構運營階段的受力狀況取決于所選的施工方法。懸臂施工法是連續(xù)梁常用的施工方法。四、懸臂施工時期荷載引起的結構內力計算懸臂施工方法是從橋墩開始向跨中不斷接長梁體構件(包括拼裝和現(xiàn)澆)的懸臂架橋法。懸臂施工時期荷載引起的結構內力要計算兩種情況:

9、(1) 當連續(xù)梁采用懸臂對稱施工時,梁段的總量按靜定懸臂梁計算各截面的彎矩和剪力,計算的結果將作為總的設計內力值的一部分。(2) 上述施工時期懸臂梁所承受的內力除梁段總量外,還應計及模板、支架、施工人員和機具等重量引起的彎矩和剪力。計算的結果將用來估算施工過程中懸臂梁的強度和抗裂安全性。、梁段總量引起的內力計算可按懸臂梁計算。第i塊梁段的總量為:W(i)=n 式中: n考慮模板可能變形等引起的砼梁段體積增大系數(shù),可取1.05;表示砼的容重,可取2.52.6t/,表示每塊砼梁段的體積。為簡化計算,梁段重量可認為作用于各段中線上。 、施工時期截面最大內力計算設梁上活動掛藍計算重量為P,集中作用在已

10、經張拉好的前一節(jié)梁段距離端部1m處,P包括以下兩部分重量,即P=P1+P2式中:P1表示掛籃、機具、模板及施工人員等重量,可以估計為50噸;P2正在灌注的砼梁段重量。五、連續(xù)梁在運營階段的結構內力計算 1、正確劃分節(jié)點和單元,在綜合考慮設計、施工等因素的前提下,為了計算的方便,將實際結構離散成若干節(jié)點和單元,在節(jié)點連接方式和邊界條件上一定要注意與原結構的保持一致,這是保證計算圖式能夠真實模擬實際結構的重要條件之一。2、確定主梁梁高,頂、底板的厚度及腹板厚度的變化規(guī)律,計算各截面的幾何特性。3、確定結構在成橋階段的各項荷載。4、按設計規(guī)范分別計算在各種不同荷載組合下的結構內力。六、由于砼徐變及體

11、系轉換引起的結構內力計算在結構的施工過程中,由于發(fā)生了體系轉換及砼徐變的作用,使得結構重力及預應力產生結構內力都會發(fā)生變化,彎矩重分配的計算,可參照下列規(guī)定進行。、在先期結構上由于結構重力產生的彎矩,經過重分配后在后期結構中的彎矩(至t時),可按下列公式計算:式中:表示在先期結構上的結構重力按先期結構體系計算的彎矩;表示在先期結構上的結構重力按后期結構體系計算的彎矩;表示從加載齡期時至計算所考慮時間t時的徐變系數(shù),參照公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范中附錄四的規(guī)定。、在先期結構上由于結構重力產生的彎矩,經過重分配后在后期結構中的彎矩(至t時),可按下列公式計算:式中:表示作用在先期結構

12、上的預應力按先期結構體系計算的彎矩;表示作用在先期結構上的預應力按后期結構體系計算的彎矩;表示從加載齡期時至計算所考慮時間t時的徐變系數(shù),參照公路 鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范中附錄四的規(guī)定。七、預應力混凝土結構的配筋計算 根據(jù)橋涵設計規(guī)范規(guī)定,預應力梁應滿足截面應力的要求和承載力的要求。可以根據(jù)這些要求估算截面上預應力筋的數(shù)量。一般以荷載作用下截面的應力條件進行配筋。其應力條件為:式中:、分別為預應力在截面上緣和下緣所產生的應力; 、分別為荷載最不利組合時的最大和最小彎矩包絡圖值; 、分別為截面上緣和下緣的抗彎模量; 、分別為混凝土的容許拉、壓應力。 一般情況下,由于梁截面較高,受壓

13、區(qū)面積較大,壓應力不是控制因素,為簡便計算,可考慮上緣和下緣的拉應力這個限制條件。對于全預應力混凝土梁,等于零。根據(jù)截面受力情況,配筋有三種形式: 截面上、下緣均布置力筋以抵抗正、負彎矩; 僅在截面下緣布置力筋以抵抗正彎矩; 僅在截面上緣布置力筋以抵抗負彎矩。按橋涵設計規(guī)范分別計算在各種不同情況下預應力筋的數(shù)量。第二章 橋式方案比選2.1概述隨著橋梁理論的不斷成熟,在橋梁設計中要求橋的適用性強、舒適安全、建橋費用經濟、科技含量高。對建在城市中的橋梁還特別注重美觀大方。由此,對于一定的建橋條件,根據(jù)側重點的不同可能會作出基于基本要求的多種不同設計方案,只有通過技術經濟等方面的綜合比較才能科學的得

14、出完美的設計方案。在方案比較中主要有以下三項任務:一是擬定橋梁圖式,二是編制方案,三是技術經濟比較和最優(yōu)方案的選定。編制設計方案,通常是從橋梁分孔和擬定橋粱圖式開始。對一般的大跨度橋梁,依據(jù)以往的設計經驗,主跨與邊跨的比值有一個范圍,再由此選定可能實現(xiàn)的橋型圖式,鼓勵新式橋式的大膽采用。一般選幾個(通常24個)構思好、各具優(yōu)點、但一時還難以斷定孰優(yōu)孰差的圖式,作為進一步詳細研究而進行比較的方案。對每一圖式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例畫在同樣大小的橋址斷面圖上。編制方案中,主要指標包括:主要材料(普通鋼筋、預應力鋼筋、砼)用量、勞動力數(shù)量、全橋總造價(分上、下部結構列出)、工期、養(yǎng)護費用

15、、運營條件、有無困難工程、特種機具。其目的在于為每個橋式提供全面的技術經濟指標,以便相互比較,科學的從中選定最佳方案。在編制方案中要擬定結構主要尺寸,并計算主要工程量。有了工程量,采取相應的材料和勞動力定額以擴大單價,就可以確定全橋造價。并且在每個方案中繪制出河床斷面及地質分層的立面圖和橫斷面圖。設計方案的評價和比較要全面考慮上述各項指標,綜合分析每一方案的有缺點,最后選定一個最佳的推薦方案。按橋梁的設計原則、造價低、材料省、勞動力少和橋型美觀的應是優(yōu)秀方案。但當技術因素或是使用性質候特殊要求時就另當別論,注重考慮設計的側重點。技術高,造價必然會高,個個因素是相互制約的。所以在比較時必須從任務

16、書提出的要求以及地形資料和施工條件,找出所面臨的問題的關鍵所在,分清主次。在方案比較中,除了繪制方案比較圖外,還應編寫方案比較說明書。其中應闡明編制方案的主要原則,擬定方案的理由,方案比較的綜合評述,對于推薦方案的詳細說明等。有關擬定結構主要尺寸所作的各種計算資料,以及為估算三材指標和造價等所依據(jù)的文件名稱,均以附件的形式載入。在對本橋的設計中,選定三種橋式名分別是:預應力混凝土連續(xù)梁橋雙肢薄壁剛構橋斜拉橋2.2 各種設計橋式特點2.2.1 預應力混凝土連續(xù)梁橋構思宗旨:1、在40200m的跨徑范圍內,與其它結構體系比較,常成為最佳的橋型方案。2、預應力砼充分發(fā)揮了高強材料的特性,具有可靠強度

17、、剛度以及抗裂性能。3、結構在車輛運營中噪音小,維修工作量小。4、其施工方法已達到相當先進的水平,工期短效益明顯。5、伸縮縫少,行車舒適,滿足高速行車的要求。再用滑動支座時,連續(xù)長度可增大。溫度、砼收縮徐變產生的附加內力較小。且全橋有較好的抗震性能。6、連續(xù)梁內力的分布較合理,其剛度搭,對活載產生的動力影響較小?;炷潦湛s徐變引起的變形也是最小的。連續(xù)梁超載時有可能發(fā)生內力重分布,提高梁部結構的承載力。7、除動墩外,連續(xù)梁的橋墩及基礎尺寸都可以做得小些。成橋經驗資料連續(xù)梁的邊主跨的比值在0.60.7之間,較其它兩種橋式比值要大,支點梁高與跨中梁高比值要小,在2.0左右。表21 國內預應力連續(xù)梁

18、橋分析表橋名跨組合徑邊主跨比梁高H中H中/LH支H支/ H中珠江三橋80110800.732.71 /40.75.52.04常德大橋84.7312084.70.731/30.06.82.27沙洋漢大橋62.46111+62.40.562.51/44.462.4華北大橋70+100+700.73.31/30.361.82松花江大橋59+790+590.6631月30日5.41.8尺寸擬定在預應力混凝土連續(xù)梁橋的設計中分跨、主梁高度、橫截面形式和主要尺寸的擬定是方案設計中的關鍵所在。通過以上資料對比,當主橋采用多跨連續(xù)梁時,中間部分采用等跨布置,邊跨跨徑約為中跨跨徑的0.650.7倍。當邊跨采用主

19、跨徑的0.5倍或更小時,則在橋臺上要設置拉力支座。當跨徑超過60m時,易采用變高梁高度梁,主梁高度根據(jù)統(tǒng)計資料:變高度梁跨中截面h1=(1/301/50)L變高度支點截面公路橋 h2=(1/161/25)L h1/h2=2.03.0箱型截面的頂板和底板是結構承受正負彎矩的主要工作部位,箱梁底板厚度隨箱梁負彎矩的增大而逐漸加厚直至墩頂,以適應受壓要求。底板厚度約為梁高1/101/12。跨中底板內需要配置一定數(shù)量的鋼索和鋼筋,跨中底板厚度一般在2025cm。腹板應考慮最小厚度,若腹板內有預應力管道布置時,可采用2530cm。腹板在支點處的最大厚度約為3060cm . 上部結構(1)孔徑布置 此橋是

20、一座預應力混凝土連續(xù)梁橋,它由主橋和引組成,跨徑組合為70m+112m+70m,邊中跨比值為0.63,橋下為三級通航,縱坡1%,橋總長252m。(2)順橋尺寸 跨中梁高為3.0m,支點梁高6.0m,為主跨的1/20,梁底按二次拋物線變化。(3)橫橋向的尺寸截面縱向為變截面,橋面寬25m,采用雙幅單箱室。頂板厚30cm ,取全橋一致,支點處底板厚60cm,跨中厚為30cm,以方便布置預應力鋼筋??v向上,梁底按二次拋物線變化,腹板在距支點四分之一跨度處以4m階段直線變化。頂部承托采用1:2的比例,高度分別為30cm60cm;底部采用1:1的比例,高度分別為30cm30cm。橋面設20的單向橫坡。

21、圖2-1 連續(xù)梁橋支點處截面 單位:cm 圖2-2 連續(xù)梁橋跨中截面 單位:cm(4人行道板其形式采用擱置式具體尺寸見下圖:下部結構主橋橋面標高高,采用矩形截面空心墩,墩較高,為柔性墩,柔性墩有足夠的柔度,在減小水平力的作用時很有效。其它橋墩均為空心墩。基礎工程采用樁基型式,樁基施工雖采用比較復雜的機具,但可節(jié)約不少材料和開挖基坑的土方量,施工過程中也不會遇到像深基坑那樣的防水、防漏和防土等復雜問題;此外,它還具有承載力高,沉降量小,且均勻,能承受較大的垂直和水平荷載等特點。在橋梁基礎中,樁基是一種常用的型式。本基礎采用柱樁。施工方案連續(xù)梁最成熟的施工方法是掛藍懸臂澆注的施工方法,為保證施工過

22、程中結構的穩(wěn)定可靠,采用0號塊梁段與橋墩臨時固結。其具體措施是將0號塊梁段臨時支撐在扇形或門式托架的二側。第一步:首先從B、C墩臨開始對稱懸臂施工。第二步:兩邊跨合攏,釋放B、C墩臨時固結措施,形成單懸臂梁。第三步:合攏中跨。圖23 懸臂施工示意圖 施工流程如下: 拼裝模板,施工主墩搭設墩旁托架施工0#架設掛藍,安裝箱梁底模板,安裝鋼筋,預留張拉管道稱懸臂澆注,養(yǎng)生拆模后張拉預應力鋼筋合攏邊跨合攏中跨五、工程數(shù)量工程數(shù)量是技術經濟指標之一,它很直觀的反映了一座橋梁建造的水平。目前我國以每平方米橋面的三材(混凝土,預應力鋼筋,普通鋼筋)用量與每平方米橋面造價來表示預應力混凝土橋梁技術經濟指標。混

23、凝土標號C50,墩身為C25,1275的低松弛鋼絞線,級普通鋼筋預應力鋼筋 65.7kg/非預應力鋼筋 89.5 kg/混凝土 0.846 m3/ 表22 工 程 數(shù) 量 表 材 料預應力鋼筋普通鋼筋混凝土規(guī) 格12-75鋼絞線級鋼筋C50C25單 位ttM3M3上部結構453.33617.555837.4下部結構3713.72.2.2預應力混凝土雙肢薄壁剛構橋 連續(xù)剛構是墩梁固結的連續(xù)結構,它利用高墩的柔度來適應結構由預應力、砼收縮、徐變和溫度變化引起的位移,是一種很有競爭潛力的橋型。構思宗旨:沿用橋位舊址處雙肢薄壁鐵路橋,橋型新穎簡潔輕巧,外形美觀,橋凈空大,橋下視野開闊。柔性雙薄墩減小了

24、主梁支墩凈距,能有效消減墩頂彎矩峰值。梁高小,跨度大,帶有橫梁的雙肢薄壁墩具有一定的聯(lián)合剛度,要承受較大彎矩,而各壁板內彎矩并不大。因墩與上部結構固結,在大跨度連續(xù)結構中減少了安裝大型支座和養(yǎng)護上的麻煩,減少了橋墩及基礎工程的材料用量,適用于較高橋墩。施工體系轉換方便,伸縮縫少,行車舒服。順橋向抗彎剛度和橫向抗扭剛度大,受力性能好。順橋向抗推剛度小,對溫度、砼收縮徐變及地震影響均有利。由于無支座,省掉了施工中體系轉換和墩上的臨時固結措施。此橋型可進一步增大跨徑,上部結構不斷輕型化且連續(xù)長度可增長,由此可進一步簡化預應力索類型。成橋經驗資料表由以下統(tǒng)計質料可以總結如下規(guī)律:連續(xù)剛構的邊主跨徑比在

25、0.50.6之間,支點梁高為跨中梁高的3倍左右,頂板厚在25cm左右,腹板和底板是沿全橋變化底,腹板跨中為40cm左右,支點處為60100cm之間。表23 國內部分連續(xù)剛構橋分析表橋名跨徑組合邊主跨比梁高板厚跨中根部數(shù)值(m)與中跨比數(shù)值(m)與跨中比頂板(cm)底板(cm)腹板(cm)虎門大橋1502701500.5651/5414.83.425321304060重慶黃花園大5484.31/5813.83.425281504070黃石長江大5844.11/61133.125321355080江津長江大橋16232451620.6634.21

26、/5313.53.225321205080重慶嘉陵江大橋1402401400.5833.61/6725321204060南澳跨海大橋1222211220.55231/73113.625321204060華南大橋1101901100.5731/639.52.828321203555尺寸擬定剛構橋底主要尺寸包括主梁跨度、墩柱高度、橋梁橫向寬度。這些尺寸要取決于主梁和支柱底剛度或兩者的比例,主梁與支柱底剛度比決定了剛構橋的內力分布。剛度比很大,受力趨于簡支梁,剛度比較小趨向于固端梁受力情況。剛架橋兩端懸出長度為中跨跨度的0.20.5兩者之間。若懸臂加長,端支柱彎矩可以減小,跨中正彎矩也可以減小,但主

27、梁變形較大,中跨主梁彎矩變化也較大。對于主梁彎矩較大的三跨連續(xù)剛架橋,邊跨一般為中跨的0.7倍。主梁高度約為中跨跨度的1/301/40左右。當采用變高度梁時,端部梁高可為跨中梁高的1.22.5倍,適當加大端部的主梁高度,可以減小截面正彎矩,這樣可使大多數(shù)預應力鋼筋布置在主梁的頂部,使其構造簡單且施工簡單。1、上部結構(1)孔徑布置主橋為三跨預應力連續(xù)剛構橋,引橋為預應力混凝土簡支梁主橋橋孔布置為70m+112m+70m。邊跨與中跨的比值為0.63。(2)縱橋向梁的尺寸 梁高采用變截面形式,梁底按二次拋物線變化,跨中梁高為3.0m,約為跨度的1/37.3,支點梁高為6m,為跨中梁高的2倍。(3)

28、橫截面尺寸 圖2-4 剛構橋支點處橫截面圖 單位:cm頂板厚30cm ,取全橋一致,支點處底板厚60cm,跨中厚為30cm,以方便布置預應力鋼筋。底板頂面按二次拋物線變化,腹板在距支點四分之一跨度處以4m階段直線變化。頂部承托采用1:2的比例,高度分別為30cm60cm;底部采用1:1的比例,高度分別為30cm30cm。橋面設20的單向橫坡。 2、下部結構主橋采用有兩個橫聯(lián)的雙肢薄壁墩,承擔縱向水平力的作用,頂部與梁固結,中間設兩個箱型橫聯(lián)。主墩的基礎采用樁基,大量減少基礎工程量。橋臺為鋼筋混凝土重力式U型橋臺,其它橋墩均為混凝土空心墩,基礎為樁型基礎。施工方案本橋上部結構施工采用掛藍懸臂澆注

29、法施工。合攏的順序是先邊跨后中跨,邊跨和中跨的合攏均采用支架法,且邊跨合攏段與邊跨同時澆注施工。兩個箱梁分開澆注,分別合攏后,再澆注橫梁和橋面板。 在墩柱兩側設墩旁托架澆注0號塊,掛藍的施工階段最長為4m,其它為3.5m、3.0m長,由于是墩梁固結的形式,如此就省去了臨時固結的措施。施工掛籃為斜拉式,其主要特點為自重輕,結構受力明確,拼裝方便。施工流程如下:拼裝模板,施工主墩搭設墩旁托架施工0#塊架設掛藍,安裝箱梁底模板,安裝鋼筋,預留張拉管道稱懸臂澆注,養(yǎng)生拆模后張拉預應力鋼筋合攏邊跨合攏中跨工程數(shù)量 工程數(shù)量是技術經濟指標之一,它很直觀的反映了一座橋梁建造的水平。目前我國以每平方米橋面的三

30、材(混凝土,預應力鋼筋,普通鋼筋)用量與每平方米橋面造價來表示預應力混凝土橋梁技術經濟指標?;炷翗颂?0,墩身為C25,1275的低松弛鋼絞線,級普通鋼筋預應力鋼筋 65.7kg/非預應力鋼筋 89.5 kg/混凝土 0.846 m3/表2-4 材料用表項目預應力鋼筋普通鋼筋混凝土規(guī)格1275鋼絞線級鋼筋C50C25單位ttm3m3上部結構313.165726.336368下部結構6862.92.2.3斜拉橋 斜拉橋依靠固定于索塔的斜拉索或主纜支承梁跨,梁似多跨彈性支承,梁內彎矩與橋梁的跨度基本無關,而與拉索或吊索的間距有關,適用于大跨度橋梁,是一種跨越能力極強的橋型。一、構思宗旨1、 鑒于

31、主梁增加了中間的斜索支承,彎矩顯著減小,與其他體系的大跨度橋梁比較,混凝土斜拉橋的鋼材和混凝土用量均較節(jié)??;2、 借斜索的預壓力可以調整主梁的內力,使之分布均勻合理,獲得經濟效果,并且能將主梁做成等截面,便于制造和安裝;3、 斜索的水平分力相當于對混凝土梁施加的預壓力,借以提高梁的抗裂性能,并充分發(fā)揮了高強材料的特性;4、 結構輕巧,適用性強。利用梁、索、塔三者的組合變化成不同體系,可適用不同的地形和地質條件;5、 建筑高度小,主梁高度一般為跨度的1/401/100,能充分滿足橋下凈空和美觀要求,并能降低引道填土高度;6、 豎向剛度及抗扭剛度均較強,抗風穩(wěn)定性要好的多,用鋼量較小以及鋼索的錨固

32、裝置較簡單;7.便于懸臂法施工和架設,施工安全可靠。缺點:斜拉橋是高次超靜定的組合體系,與其他體系梁橋相比較,包含有較多的設計變量,全橋總的技術經濟合理性,不宜簡單的由結構體積小,重量輕或滿應力等概念準確表示出來,是選橋型方案和尋求合理設計帶來一定困難。索力調整是斜拉橋主梁受力均勻,以達到經濟安全的重要措施。橋經驗數(shù)據(jù)表 2-5 國內斜拉橋成橋資料表橋名跨度(m)體系梁截面橋寬梁高索面索距塔高遼寧長興島83.2+176+83.2支座支承單箱三室101.75雙640濟南黃河104+220+104懸浮雙三角箱19.52.25雙853.8上海泖港85+200+85剛構掛梁分離雙室122.2雙6.54

33、4天津永和125+260+125懸浮雙三角箱14.52雙11.850.5長沙湘江北105+210+105剛構單箱三室30.13.4單852.7武漢長江二180+440+180支座支承雙梯形箱29.23雙890重慶長江二169+444+169懸浮雙主肋242.5雙9110鄖陽漢江86+414+86地錨單箱四室15.62雙892三、尺寸擬訂斜拉橋主梁通常為等高度梁。對主梁支承于塔墩上的支承體系,為承受支承截面較大負彎矩,在局部區(qū)段可加大梁高或加厚下翼緣厚度?,F(xiàn)代斜拉橋都為密索體系,主梁高度越來越小,向著桁式體系轉換。密索體系梁高一般為跨徑的1/701/200,或為節(jié)段長的/51/18。對于單索面,

34、要適當加大梁高,取梁跨比的上限,以提高梁的抗扭剛度。在選擇梁高時,要考慮以下因素:索間距、主梁承受的壓力、橫梁跨度、索與梁的錨固要求等。主梁為彈性支承多跨連續(xù)梁,梁內彎矩決定于彈性支承位移、索間距及梁的剛度,梁的剛度越大,彎矩越大。主梁承受的拉索水平分壓力與橋的跨度有關,一般靠墩塔處壓力最大,必要時局部加大截面。主梁高度要大于等于橫梁高度,橫梁高度取決于橫梁的跨度。從橫向風力穩(wěn)定性角度考慮,橋寬與梁高之比宜大于8,最低限度不宜大于6。現(xiàn)代斜拉橋均采用密索體系。密索體系有以下優(yōu)點:有利于降低梁高;便于懸臂法施工、索力小,使錨固構造簡單,且便于換索。混凝土主梁索間距取為610m, 多數(shù)取8m。拉索

35、布置為扇形,為此要擬訂拉索錨于塔上的間距。根據(jù)主梁的受力要求或為了減小索面積,拉索的豎直分力越大越好,因此應盡量減小拉索在上的間距,一般取為1.62.2m,它決定于拉索錨頭布置及張拉空間的要求。1、上部結構橋孔徑布置主跨為單塔對稱雙跨,可以節(jié)省一個塔和基礎,縮短斜拉索總長,可取的較好的經濟效益。跨度為112m112m。順橋向尺寸梁高為3.2m,為主跨的1/35,為等高粱。橫橋向尺寸截面縱向為等截面,橋面寬25m,采用單箱四室截面形式。本橋為塔梁固結體系。這種結構存在的主要缺點是上部結構重量和活載力都需由支座傳給橋墩,需要設置很大噸位的支座,造價較高。(4)橫截面圖圖25 斜拉橋橫截面圖下部結構

36、橋臺為鋼筋混凝土重力式U型橋臺,基礎為柱樁基礎。施工方案本橋施工利用懸臂拼裝法。工程數(shù)量混凝土標號C50,預應力鋼筋1275 橋面混凝土 1m3/預應力鋼筋 65kg/普通鋼筋 107.8 kg/表2-6 材料用表材 料預應力鋼筋普通鋼筋混凝土規(guī)格1275鋼絞線級鋼筋C50C25單位ttm3m3上部結構391.6649.96025下部結構168.20.279682.92.4方案點評橋型最終定為預應力混凝土連續(xù)梁橋, 表2-7 方案比選表方案一二三橋型名稱預應力混凝土連續(xù)梁預應力混凝土剛構橋斜拉橋1跨徑布置(m)70+112+7070+112+70124+1242通航凈空(m)1010103縱向

37、坡度1114截面形式兩個單箱雙室箱形截面兩個單箱單室箱形截面單箱四室箱形截面5跨中梁高(m)3.03.03.26支點梁高(m)6.06.03.27工藝技術要求工藝要求較嚴格,需要的施工設備少,技術先進,占用施工場地少,施工中利用臨時墩,有體系轉換主墩無支座,施工體系轉換方便,施工技術易,但工藝復雜,所需設備較少高度機械化,施工作業(yè)周期進行,需一整套機械動力設備,施工速度快,占用場地少。8上部結構施工方法懸臂澆注法懸臂澆注法懸臂拼裝法9使用效果屬超靜定結構,有可靠的強度、剛度、及抗裂性能,伸縮縫小,行車舒適,易養(yǎng)護抗扭剛度大,受力性能好,雙肢薄壁墩有一定的聯(lián)合強度造型新穎美觀,為提高抗風穩(wěn)定性,

38、要采取復雜的措施10工程量鋼絞線: 453.33t 普通鋼筋:617.5t 砼: 5837m鋼絞線:313.2t 普通鋼筋:726.33t 砼:6308.2m鋼絞線:285.2t 普通鋼筋:515.7t 砼:5012m通過仔細比較,預應力混凝土剛構橋雖抗扭強度較大,但施工復雜;斜拉橋雖然橋型美觀,但適用于較大跨度,小跨度采用斜拉橋不經濟;預應力混凝土連續(xù)梁橋結構受力性能較好,且施工方便,養(yǎng)護工程量小,造價相對而言較低。所以本設計最終確定選擇預應力混凝土連續(xù)梁橋方案。第三章 結構的初步設計3.1主梁尺寸的擬定預應力混凝土連續(xù)梁以受力體系來分,有等截面、變截面連續(xù)梁橋、桁架連續(xù)梁橋,連續(xù)-剛構梁橋

39、及V形墩連續(xù)梁橋等。其中等截面及變截面是目前我國預應力混凝土連續(xù)梁橋采用最多的截面形式。等截面連續(xù)梁一般適應以下情況: 跨徑一般為4060m(國外也有達到80m跨徑者),構造簡單,施工快捷的連續(xù)梁。 橋的立面布置以等跨徑為宜,也可以不等跨布置,邊跨與中跨之比不應小于0.6,高跨比一般為1/151/25。 適應于支架施工、逐跨架設施工、移動模架施工及頂推施工等。而變截面梁主要適用于大跨徑預應力混凝土連續(xù)梁橋,本設計選用變截面預應力混凝土連續(xù)梁。梁底立面曲線可采用圓弧線、二次拋物線及折線等,除外形高度變化外,為滿足梁內各截面受力要求,還可將截面的底板、頂板和腹板改變厚度。在本設計中梁底立面曲線選用

40、拋物線形,底板采用變厚度。在孔徑布置方面,邊跨與總跨之比一般為0.50.8,當邊跨與中跨之比小于0.3時,邊孔橋臺支座要做成拉壓式,以承受負反力。其跨徑布置為70m+112m+70m,右邊與兩跨24m的簡支梁相連,邊孔與中孔跨徑之比為0.63。變高度梁的梁高與最大跨徑之比,在跨中截面一般為1/301/50,支點截面可選用1/151/20,在本設計,跨中截面出梁高為3.0m,支座處梁高為6.0m。預應力混凝土連續(xù)梁橋的截面形式很多,一般應根據(jù)橋梁的跨徑、寬度、梁高、支撐形式、總體布置和施工方法等方面綜合確定。合理地選擇主梁的截面形式對減輕橋梁自重、節(jié)約材料、簡化施工和改善截面的受力性能是十分重要

41、的。目前預應力連續(xù)梁橋橫截面形式主要有板式、肋梁式和箱形截面,其中,板式、肋梁式截面構造簡單、施工方便;而箱形截面具有良好的抗彎和抗扭性能,是預應力混凝土連續(xù)梁橋的主要截面形式。本設計選用分離式單箱雙室的箱形截面。一、 梁高 頂板厚 底板厚在連續(xù)梁橋中,箱梁底板厚度隨負彎矩的增大而逐漸加厚至根部,根部底板厚度一般為根部梁高的1/101/12,以符合施工和運營階段的受壓要求,并在破壞階段使中性軸盡量保持在底板以內;跨中底板厚度一般為200250,以滿足跨中正負彎矩變化及板內配置預應力鋼筋與普通鋼筋的要求。在本設計中支座處的底板厚為60cm,跨中處底板厚為30cm,在支座與跨中間按拋物線形變化,坐

42、標系建在支點梁底,則梁高和梁底曲線形的拋物線方程為:梁高:(cm) 底板厚:()。在確定箱形截面頂板厚度時一般考慮兩個因素:滿足橋面橫向彎矩的要求;滿足布置縱向預應力鋼筋的要求。在配筋的混凝土橋面板中,頂板的厚度與腹板間距可參考下表:表3-1 腹板和頂板參考尺寸腹板間距(m)3.55.07.0頂板厚度()180200200250280300 二、 懸臂板長度 腹板厚 箱梁截面頂板兩側挑出的懸臂板(翼板)長度也是調節(jié)頂板內彎矩的重要因素,一般可取懸臂板長度為腹板間距之半。當配置橫向預應力筋時,懸臂板應盡量外伸。本設計中懸臂板長度取為2.0m。箱梁腹板主要承受截面剪力和主拉應力。在預應力連續(xù)梁橋中

43、,彎束對荷載剪力的抵消使梁內剪應力和主拉應力較?。辉谧兏叨冗B續(xù)梁橋中截面高度的變化也可減小主應力值。因此,除上述受力因素外,考慮預應力鋼筋布置及混凝土澆注后的箱梁腹板最小值一般為:腹板內無預應力束管道布置時可采用200;腹板內有預應力管道布置時可采用250300;腹板內有預應力束錨固時采用350。在大跨徑預應力混凝土連續(xù)箱梁中,腹板寬度宜從跨中向支點逐漸加寬,以承受支點處較大剪力,一般采用300800,也有達到1m左右者。本設計中頂板厚度取300,腹板厚度在跨中處各處寬均為400,在支座處兩側寬度為600,中間腹板寬度為400mm。箱梁截面尺寸如下圖所示:圖3-1 連續(xù)梁支點截面尺寸圖(單位:

44、cm)圖3-2 連續(xù)梁跨中截面尺寸圖 (單位:cm)3.2基本材料的選用一、 鋼筋預應力混凝土橋梁用的鋼材就其使用狀況可分為非預應力鋼材和預應力鋼材兩大類。前者與鋼筋混凝土橋梁的鋼材完全一樣;目前使用的預應力鋼材主要有高強鋼絲、鋼絞線和高強粗鋼筋三大類。按照橋規(guī)第2.2.1條規(guī)定,預應力混凝土構件中的預應力鋼筋宜采用冷拉II級、冷拉III級、冷拉IV級鋼筋、冷拉5號鋼筋、熱處理鋼筋(V級鋼筋)、冷拔低炭鋼絲、碳素鋼絲、刻痕鋼絲和鋼絞線。在本設計中,預應力鋼筋均采用1275的低松弛鋼絞線,其標準強度R=1860Mpa,張拉控制應力=0.75=1395Mpa,兩端“雙控”張拉,張拉時混凝土強度要達

45、到80%的設計強度,普通鋼筋采用級鋼筋。二、混凝土混凝土的標號是混凝土強度的主要標志。它決定混凝土的其它物理力學性能。選用合適的混凝土標號除根據(jù)結構構造特征外,還需與鋼材的級別相適應,由于預應力鋼材的強度均較高,所以一般均選用較高標號的混凝土。這不僅會減小結構混凝土的用量、減輕自重,且因高標號混凝土比較密致,徐變較小,也有利于減小應力損失。公路鋼筋混凝土橋涵設計規(guī)范規(guī)定:公路橋梁預應力混凝土構件的混凝土標號不宜低于C30,主要承重構件用碳素鋼絲、鋼絞線的構件不宜低于C40。本設計上部結構采用的混凝土標號為C50,下部結構采用C25。三、錨具預應力結構成敗的關鍵是混凝土內部必須具有永久存在的預應

46、力。在先張法構件中主要依靠混凝土與預應力鋼材間的握裹力來產生這種永存預應力。大量的后張法構件在預制時都是通過采用可靠的錨夾具使結構產生預應力。由于受到自身結構和構造特征的限制,預應力混凝土連續(xù)梁橋的絕大多數(shù)是采用后張法施工的。因此,選用一種錨固性能良好、成本低廉、使用簡便且又與預應力混凝土連續(xù)梁橋修建工藝相適應的錨固體系是很重要的。對錨具的基本要求是:錨固可靠,預應力損失小施工方便,成本低廉,機具簡單,且與預應力混凝土連續(xù)梁梁橋施工工藝相適應。本設計選用的錨具為:HVM1512錨具,其錨墊板尺寸為270270160,波紋管的直徑為92。3.3 施工方法的選擇一、施工方法的選定不同的施工方法適應

47、于不同的橋梁形式,不同的施工方法在施工各階段的內力也不同,有時結構的控制設汁出現(xiàn)在施工階段。設計與施工時不能也無法截然分開的,結構設計必須考慮施工的方法、施工內力與變形,而施工方法的選擇應符合設計的要求。我國建造的預應力混凝土連續(xù)梁橋的施工方法很多,常用的施工方法有:支架就地澆注施工、懸臂施工、逐孔施工和頂推施工等。與變截面連續(xù)梁最匹配的施工方法為懸臂施工法,懸臂施工法是從橋墩開始對稱地、不斷懸出接長的施工方法。懸臂施工通常分為懸臂澆注和懸臂拼裝,懸臂澆筑是在橋墩兩側對稱逐段就地澆筑混凝土,待混凝土達到一定強度后,張拉預應力筋,移動機具,模板繼續(xù)施工。懸臂拼裝法則是將預制節(jié)段快件,從橋墩兩側依

48、次對稱安裝節(jié)段,張拉預應力筋,使得懸臂不斷接長,直至合攏。而懸臂澆注按施工受力圖式又分為掛藍懸臂施工和桁式吊懸臂施工之分。掛藍懸臂施工是在橋墩的兩側對稱逐段澆注混凝土、張拉預應力鋼筋、移動掛藍、立模綁扎鋼筋等循環(huán)連續(xù)施工,直至和攏形成連續(xù)梁橋,該方法是國內外大跨徑連續(xù)梁橋的主要施工方法之一。本設計選擇掛藍懸臂施工。梁體每24米分為一個節(jié)段,以掛籃為施工機具,從橋墩開始對稱伸臂逐段現(xiàn)場澆筑混凝土。掛籃通常由承重梁、懸吊模板、錨固裝置、行車系統(tǒng)和工作平臺幾部分組成。承重梁是掛籃的主要受力構件,可以采用鋼板梁、工型鋼、萬能桿件組拼的桁架或斜拉體系等,它承受施工設各和新澆節(jié)段混凝土的重量并有支座和錨固

49、裝置將荷載傳遞到己施工完成的粱身上,當后支座的錨固能力不夠,并考慮行走的穩(wěn)定,常采用在尾端壓重的措施。本橋采用桁架式掛籃。二、施工流程 在施工中,架設模板,安裝鋼筋、澆筑混凝土和張拉等全部工作均在掛籃平臺上進行。當該節(jié)段的全部施工完成后,由行走系統(tǒng)將掛籃向前移動,動力采用絞車牽引。掛籃的主要功能是:支撐梁段模板,調整正確位置,調運材料、機具,澆筑混凝土和在桂籃上張拉預應力筋。在施工橋墩頂部的0號塊一同澆筑,支撐這部分施工重量采用三角托架,由于橋墩比較高,可在墩中設置預埋件支撐或懸吊式施工托架。懸臂澆筑施工的鋼筋加工,混凝土拌制和運輸問題都需要周密計劃,盡量縮短運輸路線,方便施工。本橋采用的路線

50、是將預制加工場沒置在橋頭,當懸臂施工為合攏而路線不通時,可通過簡易支架或吊裝設備進行水平運輸。合攏段的施工是懸臂施工的關鍵。在合攏段的施工過程中,由于晝夜溫度變化、新澆筑混凝土的早期收縮、己完成結構-混凝土的收縮、徐變、新澆筑混凝土的水化熱影響、結構體系的變化以及施工荷載等因素對尚未達勁強度的合攏段混凝-土的質量有直接影響。對于大跨度和多跨一聯(lián)的連續(xù)梁橋,合攏段的長度在滿足施工要求的前提下,應盡量縮短,這樣在構造處理上比較方便,一般取24m,本橋采用3m、3.5m、4m幾種不同長度節(jié)段。另外,為了保證結構按沒計要求合攏,避免在合攏過程中的不利因素,增強合攏段的剛度,采用加強普通鋼筋的配置,或配

51、有一定數(shù)量的勁性型鋼,目的是在合攏段混凝土施工過程中可傳遞內力,并保持合攏段兩側梁體的連續(xù)性。本橋第一施工段的施工周期為28天,其余均采用7天。加快施工進程的主要關鍵在于混凝土早期強度的快速增長,減少混凝土的養(yǎng)生時間,這是現(xiàn)場澆筑施工中存在的共同性問題。其施工程序為:第一步:首先從中跨的A、B墩同時開始進行懸臂施工。第二步:兩岸邊跨同時合攏,A、B墩處的臨時固結釋放,形成單懸臂梁。第三步:AB跨中段進行合攏,形成三跨連續(xù)梁。掛藍懸臂施工的流程圖如下:圖3-3 懸臂施工法的流程圖三、注意事項掛藍懸澆過程中難免要出現(xiàn)不平衡彎矩,為此,需采用必要的措施來承受這些不平衡彎矩。目前常用的措施有: 加臨時

52、錨固,采用預應力雙排錨桿將墩、梁臨時固結。通常錨桿的下端預埋在墩內,錨桿從混凝土中穿過并錨在梁頂。錨桿的數(shù)量由施工彎矩計算而定。為便于拆除,在臨時支座間設置20厚的硫磺沙漿夾層,并在臨時支承附近布設千斤頂,以便于施工中的微調。這種方法構造簡單,制作、拆卸方便。 在墩旁設置臨時支架,采取上一種措施后,如果橋墩太高、懸臂太長,不足以承受不平衡彎矩時,可在墩單側或兩側設置支架和臨時固結共同承受施工彎矩,當臨時支承可能出現(xiàn)拉應力時,應設置抗拉設施。需要指出的是,隨懸臂施工進程,如遇單孔合攏并張拉錨固預應力筋后,應立即拆除上述臨時措施。采用掛藍懸臂澆注施工不需大量施工支架和大型臨時設備,不占用很大的預制

53、場地,逐段澆筑,易于調整和控制梁段的位置,且整體性好,不影響橋下通航、通車,不受季節(jié)、洪水影響,不受跨數(shù)限制,各段施工屬嚴密的重復作業(yè),需要施工人員少,工作效率高,橋梁施工受力狀態(tài)與運營受力狀態(tài)基本相近,與頂推法相比,不因施工而增加過多的材料,但懸臂施工法中梁體部分不能與墩柱平行施工,施工周期較長;而且懸臂澆筑的混凝土加載齡期短,混凝土收縮和徐變影響較大。體系轉換次數(shù)較多,施工線形及合攏技術要求較高。第四章 主梁縱向預應力筋的估算與布置4.1 PRBP程序估算一、數(shù)據(jù)信息1、 材料信息: (1) 混凝土本設計中上部結構采用C50混凝土,根據(jù)橋規(guī)第2.1.3條: C50混凝土的抗壓彈性模量為3.

54、5104MPa; C50混凝土的抗彎壓彈性模量為3.5104 MPa; C50混凝土的容重(含鋼筋的平均容重)為2.6 t/m3。(2) 縱向預應力鋼束本設計選定的預應力鋼筋為1275的鋼絞線,其,張拉控制應力=0.75R=1395Mpa,張拉時混凝土強度要達到80%的設計強度。初定預應力鋼束的參數(shù)指標如下:a) 單束孔道的面積A1:A1=3.140.0922/4=0.006644(m2)b) 單根鋼束的面積A2:A2=0.00167976m2c) 預應力鋼束的彈性模量Eg:Eg=1.9105 Mpad) 預應力鋼束的標準強度R:R=1860MPae) 張拉控制應力:=0.75R=0.7518

55、60=1395Mpaf) 鋼束松弛終極值與控制應力比值為:0.045g) 孔道摩阻系數(shù):0.35h) 孔道偏差系數(shù):0.006i) 錨具變形與鋼束回縮系數(shù)值(一端):0.0062、荷載信息: (1) 恒載: a) 一期恒載:程序按截面尺寸信息自動計入 b) 二期恒載:含鋪裝層和欄桿重,按 3.2786t/m計入 (2)活載: 采用汽超20級,六車道,按規(guī)范,每列可布一輛重車和六輛標準車;采用掛120級時,全橋只布一輛掛車。3、溫度變化的影響: 本設計估索階段只考慮了一種情況的溫度變化影響,按上下緣溫差為5C的情況考慮。4、基礎的不均勻沉降影響:本設計估索階段不考慮,同時不計水平強迫位移和轉角強

56、迫位移。收縮徐變的影響:本設計在估索階段不考慮收縮徐變的影響 與環(huán)境有關的基本徐變系數(shù):0 與材料有關的基本徐變系數(shù):2 收縮速度系數(shù):0.00625 收縮終極值:0.0015二、填卡注意事項本設計用PRBP程序對橋梁進行估索與成橋檢算時,共填有二張卡,第一張卡用來估算一次成橋頂、底板的預應力鋼筋數(shù)目,第二張卡為成橋檢算卡。二張卡間既有區(qū)別又有聯(lián)系,在填卡時注意如下幾個方面:節(jié)點及單元控制信息是PRBP程序的控制信息,一次成橋填卡時,應對應填使用階段縱向加載、估索,而在成橋檢算時填全面進行成橋檢算梁元坐標指整體坐標系下的端截面坐標值,單元上、下緣按I端到J端的局部坐標定義;一次成橋時可以先不考

57、慮施工階段及收縮徐變的因素,安裝時視為一次施工完畢,在運營階段的荷載信息填寫荷載組合時可不考慮特載。估索時,不必要過分追求數(shù)據(jù)的可靠性,估索的結果可能不太準確,底板索用一次成橋的數(shù)據(jù),頂板索用施工成橋的數(shù)據(jù)。填卡時輸入數(shù)據(jù)繁多,易出錯,為了避免出錯和檢查方便,可將整體坐標定義在結構的對稱部位,Y坐標一般為正值較好。三、填寫估索數(shù)據(jù)卡本設計在填寫估索數(shù)據(jù)卡時,將支座處橫隔板重量換算成集中力,作為運營階段的集中荷載作用在支座單元上,考慮以下五種荷載組合: 第一種:汽車+二期恒載+第一組集中力+第一組強迫位移+第一組溫度力 第二種:掛車+二期恒載第三種:汽車+二期恒載+第一組集中力+第二組強迫位移+

58、第二組溫度力第四種:滿人+二期恒載+第一組集中力+第一組強迫位移+第一組溫度力第五種:掛車+二期恒載+第一組集中力+第一組強迫位移+第一組溫度力 其中汽車荷載為汽-超20,掛車荷載為掛-120,滿布人群荷載集度為0.35t/m12 m=4.2 t/m, 數(shù)據(jù)卡的具體填寫及估索結果參見附錄一。3.2 估索階段結構內力分析 本設計的內力分析計算由PRBP程序完成。PRBP程序是一個橋梁分析專用程序,在本設計中我們要用此程序進行估索、全面成橋檢算,故需填兩個數(shù)據(jù)卡,分別對以上兩個階段進行內力分析。兩張卡既有聯(lián)系又有區(qū)別,估束按一次成橋進行。結構內力主要有恒載內力、活載內力和結構次內力組成。其中恒載內

59、力包括一期恒載產生的內力和二期恒載產生的內力。結構的內力與施工有密切的關系,預應力混凝土連續(xù)梁有各種不同的施工方法。它的施工方案是由橋址的地形、水流條件、施工設備等因素所決定的。一般說來,除滿堂支架施工方法外,采用其他的施工方法的結構都面臨著體系轉換這一共同的問題。例如采用懸臂拼裝或懸臂澆筑施工的連續(xù)梁,結構可能會經過懸臂剛構、單跨固定梁或懸臂梁、連續(xù)剛構等不同體系最后才形成多跨連續(xù)梁。從設計角度考慮考慮,在選擇體系轉換次序時應該使最終的連續(xù)梁體系的恒載內力分布最合理。結構的活載內力包括汽車、掛車和人群荷載所產生的內力。一、結構自重(一期恒載)引起的內力計算由于本設計采用懸臂施工法,結構自重引

60、起的內力應按懸臂梁計算。而PRBP程序計算的結構自重引起的內力則是按一次成橋后的連續(xù)梁計算而得,故結構自重引起的內力不應采用PRBP程序的計算結果。結構自重引起的內力在施工階段估索程序中已有計算,懸臂段的內力如下表所式:表4-1 結構自重產生的內力截 面 號彎矩值M(tm)截 面 號彎矩值M(tm)93924.58518-14078.01103601.48419-18107.73112867.343-20-21946.35121714.84121-26156.8813134.27222-30756.6614-1887.62123-32379.3615-4037.70924-35760.716-

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