×m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)T梁設(shè)計(jì)

1、更多相關(guān)文檔資源請?jiān)L問/lzj781219完整CAD設(shè)計(jì)文件以及仿真建模文件，資料請聯(lián)系68661508索要預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)綜合比較選擇5*40m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)T梁設(shè)計(jì)。先根據(jù) 橋梁設(shè)計(jì)的一般方法在三種方案中進(jìn)行了橋梁方案比選，確 定橋梁設(shè)計(jì)方案，初步擬定橋梁細(xì)部尺寸。再利用專業(yè)軟件橋梁博士建立簡化模型，進(jìn)行全橋成橋階段和施工階段進(jìn)行受力分析，完成預(yù)應(yīng)力鋼束的估束和配束，并對預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算。對橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括橋梁蓋梁計(jì)算，橋墩配筋計(jì)算。將鋼束信息輸入橋梁博士后利用橋梁博士，對橋梁進(jìn)行持久狀況的承載能力極限驗(yàn)算、正常使用極限抗裂驗(yàn)算、持久狀

2、況應(yīng)力驗(yàn)算和短暫狀況應(yīng)力驗(yàn)算、橋梁整體剛度驗(yàn)算，并且調(diào)節(jié)鋼束參數(shù)使得各項(xiàng)驗(yàn)算滿足規(guī)范要求。經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算、分析比較證明該橋設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)方法正確，內(nèi)力分布合理，綜合分析該設(shè)計(jì)符合橋梁設(shè)計(jì)各項(xiàng)規(guī)范要求。將整跨梁預(yù)制、架設(shè)就位后在端部澆筑混凝土并張拉預(yù)應(yīng)力使之連續(xù)的“先簡支后連續(xù)”施工法，而形成的體系則被稱為“先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系”。 先簡 支后連續(xù)梁橋在實(shí)際運(yùn)用 中集 合了簡支梁橋和連續(xù)梁橋 的優(yōu)點(diǎn)同時避免了簡支梁橋橋面容易開裂和現(xiàn)澆連續(xù)梁施工的復(fù)雜繁瑣。梁用批量預(yù)制生產(chǎn)的方式來加快連續(xù)梁建設(shè)速度，以省去繁瑣的支模工序，所以該橋型在橋梁建設(shè)中被廣泛運(yùn)用。由于設(shè)計(jì)時間倉促，加上本人經(jīng)驗(yàn)有限，設(shè)計(jì)

3、中難免會有許多不足或缺點(diǎn)，請大家提出寶貴意見及建議。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)梁橋；橋梁博士；設(shè)計(jì)驗(yàn)算；下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Prestressed concre te simply-supported to continuous beam bridge designAbstract Combined This design comprehensive comparison to choose 5 * 40 m prestressed concrete simply supported continuous T beam design after first. First based on the

4、 general method for bridge design in three kinds of scheme for the bridge scheme is selected, determine the bridge design, bridge to detail size. Using professional software bridge Dr. Simplified model is established for the whole bridge into the bridge stage and construction stage of stress analysi

5、s, complete estimate beam and side beam of prestressed steel beam, and loss of prestress calculation of prestressed steel beam. Lower part of the bridge structure design, including capping beam bridge, bridge pier reinforcement calculation,and adjusting the parameters of the steel beam makes all che

6、cking meet the specification requirements. Through design calculation, analysis and comparison proves that the bridge design is reasonable, the design method is correct, reasonable internal force distribution, comprehensive analysis of the design can meet the demands of various specifications of bri

7、dge design.The entire span beam prefabrication, erection in place in the end after pouring concrete and make tensioning prestressed continuous after the first simply supported continuous construction method, and formation of the system is known as the first after the simply supported continuous stru

8、cture system. After simply supported continuous beam bridge in the actual use of cimc and advantages of simply supported beam bridge and continuous girder bridge at the same time avoid the simply supported girder bridge deck is easy to crack and complexity in construction of cast-in-place continuous

9、 beam. Beam prefabricated by batch production to speed up the construction of continuous beam, in order to save tedious shuttering process, so the bridge has been widely used in bridge construction.Due to the design of time, combined with my experience is limited, hard to avoid can have many shortco

10、mings or defects in the design of, please put forward valuable opinions and Suggestions.Keywords: after first prestressed concrete simply supported continuous girder bridge; Dr Bridge; The design calculation; The lower structure design目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc389925054 摘要 PAGEREF _Toc38992

11、5054 h I HYPERLINK l _Toc389925055 Abstract PAGEREF _Toc389925055 h II HYPERLINK l _Toc389925056 目錄 PAGEREF _Toc389925056 h III HYPERLINK l _Toc389925057 第一章：橋梁方案評選 PAGEREF _Toc389925057 h 1 HYPERLINK l _Toc389925058 1.1橋梁設(shè)計(jì)的基本原則 PAGEREF _Toc389925058 h 1 HYPERLINK l _Toc389925059 1.2設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo) PAGERE

12、F _Toc389925059 h 1 HYPERLINK l _Toc389925060 1.3設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc389925060 h 2 HYPERLINK l _Toc389925061 1.3.1方案一：簡支梁橋 PAGEREF _Toc389925061 h 2 HYPERLINK l _Toc389925062 1.3.2方案二：斜拉橋 PAGEREF _Toc389925062 h 3 HYPERLINK l _Toc389925063 1.3.3方案三：先簡支后連續(xù)梁橋 PAGEREF _Toc389925063 h 4 HYPERLINK l _Toc389

13、925064 第二章：構(gòu)造布置 PAGEREF _Toc389925064 h 6 HYPERLINK l _Toc389925065 2.1主梁高度 PAGEREF _Toc389925065 h 6 HYPERLINK l _Toc389925066 2.2主梁截面細(xì)部尺寸 PAGEREF _Toc389925066 h 6 HYPERLINK l _Toc389925067 2.3主梁毛截面幾何特性計(jì)算 PAGEREF _Toc389925067 h 6 HYPERLINK l _Toc389925068 第三章：行車道板計(jì)算 PAGEREF _Toc389925068 h 10 HYP

14、ERLINK l _Toc389925069 3.1懸臂板荷載效應(yīng)計(jì)算 PAGEREF _Toc389925069 h 10 HYPERLINK l _Toc389925070 3.1.1永久作用 PAGEREF _Toc389925070 h 10 HYPERLINK l _Toc389925071 3.1.2 可變作用 PAGEREF _Toc389925071 h 11 HYPERLINK l _Toc389925072 3.1.3作用基本組合 PAGEREF _Toc389925072 h 11 HYPERLINK l _Toc389925073 3.2連續(xù)板荷載效應(yīng)計(jì)算 PAGERE

15、F _Toc389925073 h 11 HYPERLINK l _Toc389925074 3.2.1永久作用 PAGEREF _Toc389925074 h 12 HYPERLINK l _Toc389925075 3.2.2可變作用 PAGEREF _Toc389925075 h 14 HYPERLINK l _Toc389925076 3.2.3作用效應(yīng)組合 PAGEREF _Toc389925076 h 16 HYPERLINK l _Toc389925077 3.3截面設(shè)計(jì)、配筋與承載力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925077 h 16 HYPERLINK l _Toc38

16、9925078 第四章：主梁作用效益計(jì)算 PAGEREF _Toc389925078 h 19 HYPERLINK l _Toc389925079 4.1恒載集度計(jì)算 PAGEREF _Toc389925079 h 19 HYPERLINK l _Toc389925080 4.2橫向分布系數(shù)的計(jì)算 PAGEREF _Toc389925080 h 21 HYPERLINK l _Toc389925081 4.2.1計(jì)算主梁抗扭慣距 PAGEREF _Toc389925081 h 21 HYPERLINK l _Toc389925082 4.2.2計(jì)算抗扭修正系數(shù) PAGEREF _Toc3899

17、25082 h 23 HYPERLINK l _Toc389925083 4.2.3按修正剛性橫梁法計(jì)算 PAGEREF _Toc389925083 h 23 HYPERLINK l _Toc389925084 4.2.4計(jì)算荷載橫向分布系數(shù) PAGEREF _Toc389925084 h 24 HYPERLINK l _Toc389925085 4.3支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù) PAGEREF _Toc389925085 h 26 HYPERLINK l _Toc389925086 第五章：內(nèi)力組合 PAGEREF _Toc389925086 h 27 HYPERLINK l _Toc38992

18、5087 5.1作用分類 PAGEREF _Toc389925087 h 27 HYPERLINK l _Toc389925088 5.2承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)組合 PAGEREF _Toc389925088 h 27 HYPERLINK l _Toc389925089 5.2.1基本組合 PAGEREF _Toc389925089 h 28 HYPERLINK l _Toc389925090 5.3正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc389925090 h 29 HYPERLINK l _Toc389925091 5.3.1長期效應(yīng)組合 PAGEREF _Toc389925091 h

19、 29 HYPERLINK l _Toc389925092 5.3.2短期效應(yīng)組合 PAGEREF _Toc389925092 h 30 HYPERLINK l _Toc389925093 5.5手算驗(yàn)算內(nèi)力組合 PAGEREF _Toc389925093 h 30 HYPERLINK l _Toc389925094 5.5.1驗(yàn)算6號截面 PAGEREF _Toc389925094 h 30 HYPERLINK l _Toc389925095 5.5.2驗(yàn)算23號截面 PAGEREF _Toc389925095 h 31 HYPERLINK l _Toc389925096 5.5.3驗(yàn)算33

20、號截面 PAGEREF _Toc389925096 h 33 HYPERLINK l _Toc389925097 第六章 截面配筋估算 PAGEREF _Toc389925097 h 35 HYPERLINK l _Toc389925098 6.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋的計(jì)算原則 PAGEREF _Toc389925098 h 35 HYPERLINK l _Toc389925099 6.2按照正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求計(jì)算 PAGEREF _Toc389925099 h 35 HYPERLINK l _Toc389925100 6.2.1截面上下緣均配筋時 PAGEREF _Toc389925100

21、 h 36 HYPERLINK l _Toc389925101 6.2.2當(dāng)截面只在下緣布置力筋時 PAGEREF _Toc389925101 h 37 HYPERLINK l _Toc389925102 6.2.3當(dāng)截面中只在上緣布置力筋 PAGEREF _Toc389925102 h 38 HYPERLINK l _Toc389925103 6.2.4上下緣預(yù)應(yīng)力配筋的判別條件 PAGEREF _Toc389925103 h 39 HYPERLINK l _Toc389925104 6.3按承載能力極限要求計(jì)算 PAGEREF _Toc389925104 h 40 HYPERLINK l

22、_Toc389925105 6.4手算預(yù)應(yīng)力鋼束配筋估算 PAGEREF _Toc389925105 h 41 HYPERLINK l _Toc389925106 6.4.1驗(yàn)算6號截面 PAGEREF _Toc389925106 h 41 HYPERLINK l _Toc389925107 6.4.2驗(yàn)算23號截面 PAGEREF _Toc389925107 h 42 HYPERLINK l _Toc389925108 6.4.3驗(yàn)算33號截面 PAGEREF _Toc389925108 h 43 HYPERLINK l _Toc389925109 6.5鋼束的配束原理 PAGEREF _T

23、oc389925109 h 45 HYPERLINK l _Toc389925110 6.5 預(yù)應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc389925110 h 46 HYPERLINK l _Toc389925111 6.5.1 基本理論 PAGEREF _Toc389925111 h 46 HYPERLINK l _Toc389925112 6.5.2 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 PAGEREF _Toc389925112 h 46 HYPERLINK l _Toc389925113 6.5.3 由預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc389925113 h 47 HYPERLINK

24、 l _Toc389925114 6.5.4 由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值引起的應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc389925114 h 47 HYPERLINK l _Toc389925115 6.5.5 由混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc389925115 h 48 HYPERLINK l _Toc389925116 6.5.6由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值 PAGEREF _Toc389925116 h 49 HYPERLINK l _Toc389925117 6.5.7由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc389925117 h 49

25、HYPERLINK l _Toc389925118 6.5.8 截面預(yù)應(yīng)力損失合計(jì)和有效預(yù)應(yīng)力 PAGEREF _Toc389925118 h 51 HYPERLINK l _Toc389925119 第7章 截面強(qiáng)度驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925119 h 55 HYPERLINK l _Toc389925120 7.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925120 h 55 HYPERLINK l _Toc389925121 7.1.1一般規(guī)定 PAGEREF _Toc389925121 h 55 HYPERLINK l _Toc38992512

26、2 7.1.2正截面抗彎承載力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925122 h 55 HYPERLINK l _Toc389925123 7.1.3承載能力極限承載力驗(yàn)算結(jié)果 PAGEREF _Toc389925123 h 57 HYPERLINK l _Toc389925124 7.1.4總結(jié) PAGEREF _Toc389925124 h 62 HYPERLINK l _Toc389925125 7.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925125 h 63 HYPERLINK l _Toc389925126 7.2.1一般規(guī)定 PAGEREF _Toc3

27、89925126 h 63 HYPERLINK l _Toc389925127 7.2.2正截面抗裂驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925127 h 63 HYPERLINK l _Toc389925128 7.2.3正截面抗裂驗(yàn)算結(jié)果表 PAGEREF _Toc389925128 h 64 HYPERLINK l _Toc389925129 7.2.4斜截面抗裂驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925129 h 72 HYPERLINK l _Toc389925130 7.2.4斜截面抗裂驗(yàn)算結(jié)果 PAGEREF _Toc389925130 h 74 HYPERLINK l _Toc3

28、89925131 7.2.5抗裂驗(yàn)算總結(jié) PAGEREF _Toc389925131 h 82 HYPERLINK l _Toc389925132 7.3持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925132 h 82 HYPERLINK l _Toc389925133 7.3.1 一般規(guī)定 PAGEREF _Toc389925133 h 82 HYPERLINK l _Toc389925134 7.3.2正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925134 h 82 HYPERLINK l _Toc389925135 7.3.3正截面驗(yàn)算結(jié)果 PAGEREF _To

29、c389925135 h 83 HYPERLINK l _Toc389925136 7.3.4斜截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925136 h 91 HYPERLINK l _Toc389925137 7.3.5斜截面驗(yàn)算結(jié)果 PAGEREF _Toc389925137 h 92 HYPERLINK l _Toc389925138 7.3.6預(yù)應(yīng)力鋼筋驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925138 h 100 HYPERLINK l _Toc389925139 7.3.7預(yù)應(yīng)力鋼筋驗(yàn)算結(jié)果 PAGEREF _Toc389925139 h 101 HYPERLINK l

30、_Toc389925140 7.3.8持久狀況構(gòu)件驗(yàn)算總結(jié) PAGEREF _Toc389925140 h 103 HYPERLINK l _Toc389925141 7.4短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925141 h 103 HYPERLINK l _Toc389925142 7.4.1 預(yù)加應(yīng)力階段的應(yīng)力驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925142 h 103 HYPERLINK l _Toc389925143 7.5主梁撓度驗(yàn)算 PAGEREF _Toc389925143 h 104 HYPERLINK l _Toc389925144 第八章 蓋梁計(jì)算 PA

31、GEREF _Toc389925144 h 109 HYPERLINK l _Toc389925145 8.1擬定蓋梁尺寸 PAGEREF _Toc389925145 h 109 HYPERLINK l _Toc389925146 8.2計(jì)算荷載 PAGEREF _Toc389925146 h 109 HYPERLINK l _Toc389925147 8.2.1梁體自重 PAGEREF _Toc389925147 h 110 HYPERLINK l _Toc389925148 8.2.2蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算 PAGEREF _Toc389925148 h 110 HYPERLINK l _

32、Toc389925149 8.2.3蓋梁活載計(jì)算 PAGEREF _Toc389925149 h 111 HYPERLINK l _Toc389925150 8.2.4雙柱反力計(jì)算 PAGEREF _Toc389925150 h 115 HYPERLINK l _Toc389925151 8.3內(nèi)力計(jì)算 PAGEREF _Toc389925151 h 115 HYPERLINK l _Toc389925152 8.4截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核 PAGEREF _Toc389925152 h 117 HYPERLINK l _Toc389925153 第九章 橋墩設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc38

33、9925153 h 119 HYPERLINK l _Toc389925154 9.1工程地質(zhì)情況 PAGEREF _Toc389925154 h 119 HYPERLINK l _Toc389925155 9.2橋墩墩柱設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc389925155 h 119 HYPERLINK l _Toc389925156 9.2.1 計(jì)算橋墩抗推剛度 PAGEREF _Toc389925156 h 119 HYPERLINK l _Toc389925157 9.2.2墩頂制動力計(jì)算 PAGEREF _Toc389925157 h 120 HYPERLINK l _Toc3899

34、25158 9.2.3梁溫度變形引起的水平力計(jì)算 PAGEREF _Toc389925158 h 121 HYPERLINK l _Toc389925159 9.2.4墩頂承受的水平推力 PAGEREF _Toc389925159 h 123 HYPERLINK l _Toc389925160 9.3截面配筋計(jì)算 PAGEREF _Toc389925160 h 123 HYPERLINK l _Toc389925161 第十章 橫隔梁內(nèi)力計(jì)算 PAGEREF _Toc389925161 h 126 HYPERLINK l _Toc389925162 第十一章 總結(jié) PAGEREF _Toc38

35、9925162 h 130 HYPERLINK l _Toc389925163 致謝 PAGEREF _Toc389925163 h 131 HYPERLINK l _Toc389925164 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc389925164 h 132 HYPERLINK l _Toc389925165 實(shí)習(xí)報告 PAGEREF _Toc389925165 h 133第一章：橋梁方案評選1.1橋梁設(shè)計(jì)的基本原則我國橋梁的設(shè)計(jì)必須遵照適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的基本原則、橋梁必須適用，要有足夠的承載能力，能保證行車的暢通、舒適和安全；既滿足當(dāng)前的需要，又考慮今后的發(fā)展，既滿足交通運(yùn)輸本身的需要

36、，也要考慮到支援農(nóng)業(yè)，滿足農(nóng)田水利的需要；通航河流上的橋梁，應(yīng)滿足航運(yùn)的要求；靠近城市、村鎮(zhèn)、鐵路及水利設(shè)施的橋梁還應(yīng)結(jié)合有關(guān)方面的要求，考慮綜合利用。橋梁還應(yīng)考慮戰(zhàn)時適應(yīng)國防的要求。只有在滿足了適用、安全的條件后才能談得上對橋梁結(jié)構(gòu)的其他要求，既做到總造價的經(jīng)濟(jì)，又保證工程質(zhì)量和運(yùn)用安全可靠。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，并與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)，這就是美觀的要求，合理的輪廓線是美觀的主要要素。在城市和游覽地區(qū)，要注意環(huán)保問題，較多考慮橋梁的建筑藝術(shù)。橋梁設(shè)計(jì)必須積極采用新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料、新工藝，認(rèn)真學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)，充分利用國際最新科學(xué)技術(shù)成就，為我所用，把國

37、外和自己獨(dú)創(chuàng)結(jié)合起來，只有這樣才能超過世界先進(jìn)水平。1.2設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)道路等級：一級公路孔跨布置：540m設(shè)計(jì)荷載：公路一級，單側(cè)防撞欄線荷載為7.5KNm通航等級：無通航要求橋面坡度：不設(shè)縱坡：單幅車行道設(shè)有2%的單向橫坡橋面橫向布置：橋面寬11.5m,0.5m（防撞欄）+10.5m（行車道）+0.5m（防撞欄）橋面鋪裝層： 10cm C30防水砼。橋軸平面線型：直線;溫度影響：考慮豎向梯度溫度效應(yīng)；年平均溫度變化；地震烈度區(qū)為度區(qū)，地震動峰值加速度為0.05g；施工方法：先簡支后連續(xù)。先預(yù)制箱梁，待主梁架設(shè)完畢后，連續(xù)鋼束縱向由邊跨向中間合攏，橫向由兩邊向中間合攏；水文及工程地質(zhì)： 承

38、臺底面中心高出最大沖刷線的距離為 1.2m，基巖埋置在最大沖刷線以下 30 m，基巖的天然濕度極限抗壓強(qiáng)度為 10000Kpa；基巖以上為礫粘土，比例系數(shù) m=30000kN / m ；樁身與土的極限摩阻力為 50kPa；清底系數(shù) 0.75；豎向容許承載力為400kPa；考慮樁入土深度影響的修正系數(shù) 0.75 ；土的內(nèi)摩擦角30深度修正系數(shù)K2 =2.5 土的浮容重9 kN / m 。1.3設(shè)計(jì)方案1.3.1方案一：簡支梁橋簡支梁橋，是梁式橋中應(yīng)用最早、使用最廣泛的一種橋型。它受力簡單，梁中只有正彎矩，適用于T形截面這種構(gòu)造簡單的截面形式；體系溫度變化、混凝土收縮徐變，張拉預(yù)應(yīng)力等均不會在梁中

39、產(chǎn)生附加內(nèi)力，設(shè)計(jì)計(jì)算方便，最易設(shè)計(jì)成各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式構(gòu)件。它以孔為單元，相鄰橋孔各自單獨(dú)受力，屬靜定結(jié)構(gòu)，適用于中小跨度。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，架設(shè)方便，可減低造價，縮短工期，同時最易設(shè)計(jì)成各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式構(gòu)件。由于簡支梁是靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形影響，對基礎(chǔ)要求較低，能在基礎(chǔ)較差的橋址上建橋。相鄰橋孔單獨(dú)受力，便于預(yù)制、架設(shè)，簡化施工管理，施工費(fèi)用較低，因此在城市高架、跨河大橋的引橋上被廣泛采用。簡支梁的設(shè)計(jì)主要受跨中彎矩的控制，當(dāng)跨徑增大時，跨中恒載和活載彎矩急劇增加，當(dāng)橫載彎矩所占的比例相當(dāng)大時，結(jié)構(gòu)所能承受的活載能力就減小，在鋼筋混凝土簡支梁橋中，經(jīng)濟(jì)合理的常用跨徑在20

40、m以下。為了提高簡支梁的跨越能力，采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。由于預(yù)應(yīng)力使梁全截面參加工作，減輕了結(jié)構(gòu)橫載，增大了抵抗活載的能力。目前，世界上預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁最大跨徑已達(dá)76m，但在一般情況下，它的跨徑超過50m后，橋型顯得過于笨重，安裝重量較大，相對給施工帶來困難，實(shí)際上并不經(jīng)濟(jì)。我國施加預(yù)應(yīng)力后標(biāo)準(zhǔn)跨徑在40m以下。圖1-1簡支梁橋示意圖1.3.2方案二：斜拉橋斜拉橋是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。其可使梁體內(nèi)彎矩減小，降低建筑高度，減輕了結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省了材料。斜拉橋由索塔、主梁、

41、斜拉索組成，按照主梁所使用的建筑材料可分為混凝土斜拉橋（主梁為預(yù)應(yīng)力混凝土梁）、鋼斜拉橋（主梁為鋼梁）、結(jié)合梁斜拉橋（主梁為鋼混凝土結(jié)合梁）、混合式斜拉橋（主跨為鋼主梁，邊跨為混凝土主梁）。斜拉橋的優(yōu)點(diǎn)：梁體尺寸較小，跨越能力較大，受橋下凈空和橋面標(biāo)高限制小。但不足之處是它是多次超靜定結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜，施工高空作業(yè)多，控制要求嚴(yán)。一般來說，斜拉橋?qū)τ诖罂鐝皆诩夹g(shù)和經(jīng)濟(jì)上具有相當(dāng)大的競爭力。根據(jù)國內(nèi)外著名橋梁專家的研究分析，混凝土斜拉橋的最大跨徑可達(dá)700m，鋼斜拉橋最大跨徑可達(dá)1300m，結(jié)合梁斜拉橋最大跨徑可達(dá)1000m?；炷列崩瓨蚪?jīng)濟(jì)合理的跨徑在200500m之間。圖1-2斜拉橋示意圖

42、1.3.3方案三：先簡支后連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋無斷點(diǎn)，行車舒適，由于有支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在，使跨中正彎矩值明顯減少，因主梁產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對跨中正彎矩有卸載作用，從而減少材料用量及結(jié)構(gòu)自重，但連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，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)生附加應(yīng)力，因此，對橋梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)要求比較高。此外，混凝土收縮、徐變及預(yù)應(yīng)力均會在結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力，增加了設(shè)計(jì)計(jì)算的復(fù)雜程度。鋼筋混凝土連續(xù)梁橋跨徑一般不超過2530m，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁常用跨徑為40160m，其最大跨徑受支座最大噸位限制。先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)從施工到營運(yùn)主要可分為兩個階段：預(yù)制簡支構(gòu)件的安裝架設(shè)(簡支階段)；內(nèi)支座區(qū)域現(xiàn)澆濕接縫混凝土、預(yù)應(yīng)力

43、鋼筋后期張拉形成完整的連續(xù)結(jié)構(gòu)(連續(xù)階段)。簡支階段構(gòu)件承受的是本身自重和前期預(yù)加力以及施工荷載等前期荷載；形成連續(xù)梁之后，構(gòu)件還要承受后期恒載、車輛荷載、后期預(yù)加力，以及使用階段的其他可變荷載等后期荷載。因此，先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的受力與簡支梁或者完全的連續(xù)梁有較大的差別。該結(jié)構(gòu)在簡支階段由荷載產(chǎn)生的變形，在內(nèi)支座的接縫混凝土澆筑之后，其變形即被約束。這樣，前期荷載與后期荷載分別在兩個不同的結(jié)構(gòu)體系下產(chǎn)生變形，且變形互不干擾。預(yù)制裝配的先簡支后連續(xù)橋梁在受力性能方面具有優(yōu)越性，對混凝土的收縮、徐變以及支座不均勻沉陷等影響較小。在預(yù)制裝配為簡支結(jié)構(gòu)時，混凝土的齡期較早，收縮與徐變的變形量都較大，這

44、時的變形結(jié)構(gòu)是靜定體系，不產(chǎn)生支座反力，沒有內(nèi)力重分布。此時支座產(chǎn)生的不均勻沉陷也不產(chǎn)生次內(nèi)力。在結(jié)構(gòu)形成連續(xù)體系之后，對于收縮、徐變以及支座不均勻沉陷的分析則應(yīng)按連續(xù)梁體系計(jì)算，這時應(yīng)考慮其次內(nèi)力以及內(nèi)力重分布等。先簡支后連續(xù)梁橋正發(fā)揮了簡支梁和連續(xù)梁兩種梁橋的優(yōu)點(diǎn)，克服了它們的缺點(diǎn)，它構(gòu)造簡單，施工方便，既可以組織大規(guī)模預(yù)制生成，節(jié)約模板支架，降低勞動強(qiáng)度，縮短工期，加快建橋速度，又可以去掉橋墩上的伸縮縫，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和行車舒適性，在實(shí)際中受到了廣泛應(yīng)用。先簡支后連續(xù)梁橋的示意圖如圖1-3。圖1-3簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋示意圖通過以上結(jié)構(gòu)形式、受力性能、經(jīng)濟(jì)效益以及其他各方面的綜合分析，可以認(rèn)

45、為，先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系，不僅結(jié)構(gòu)性能合理，而且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，優(yōu)先選擇先簡支后連續(xù)梁橋。第二章：構(gòu)造布置2.1主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)橋梁的主梁高度與其跨徑比通常在1/15-1/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在1/18-1/19,綜合考慮取主梁高度為2420mm。如圖2-1構(gòu)造尺寸擬定。圖2-1構(gòu)造尺寸擬定2.2主梁截面細(xì)部尺寸T梁翼板厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強(qiáng)度要求。本設(shè)計(jì)預(yù)制T梁翼板厚度為100mm，根部加厚到180mm。2.3主梁毛截面幾何特性計(jì)算將主梁跨中截面劃分為五個規(guī)則圖形，如圖2-2 主梁跨中截面示意圖圖2-2主梁跨

46、中截面示意圖截面形心至上緣的距離： 式中：分塊面積。 分塊面積的形心至上邊緣的距離。分塊面積對上緣的靜矩： 分塊面積對截面形心慣性： 矩形： 其中： b-分塊面積寬。 h-分塊面積高。三角形： 主梁跨中截面的幾何特性如表2-1：分塊名稱分塊面積y分塊面積對上緣靜距d分塊面積對截面形心慣距分塊面積的慣距翼板14810=148057400113.51.91E+071.30E+03三角承托748=59212.77518.4105.86.63E+064.40E+03腹板18818=33849431809624.52.03E+061.13E+07下三角3018=54017896120-59.51.91E

47、+062.70E+03馬蹄5454=2916215626940-96.52.72E+077.09E+05891210560745.68E+071.20E+07=118.5cm =242-118.5=123.5cm =688.384檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)P截面重心至上核心點(diǎn)的距離： =62.54cm截面重心至下核心點(diǎn)的距離： =65.18cm截面效率指標(biāo)： =0.5280.5大于0.5， 合適。第三章：行車道板計(jì)算3.1懸臂板荷載效應(yīng)計(jì)算由于款跨比大于2，故按單向板計(jì)算，懸臂長度為0.94m。3.1.1永久作用主梁架設(shè)完畢時。橋面板可看成74cm長的單向懸臂板。如圖3-1：圖3-1計(jì)算示意圖計(jì)算懸臂根

48、部一期永久作用效應(yīng)彎矩： =剪力： 成橋后橋面現(xiàn)澆部分完成后，施工二期永久作用，此時橋面板可看成凈跨徑為0.94m的懸臂單向板。為現(xiàn)澆筑部分懸臂板自重。為人行欄重力。計(jì)算二期永久作用效應(yīng)如下：彎矩： 剪力： 總永久作用效應(yīng)彎矩： 剪力： 3.1.2 可變作用在邊梁懸臂板處，只作用有人群，荷載為0。 3.1.3作用基本組合按橋規(guī)4.1.6條 3.2連續(xù)板荷載效應(yīng)計(jì)算目前采用較簡便的近似方法進(jìn)行計(jì)算。對于彎矩，先計(jì)算處一個跨度相同的簡支板在永久作用和活載作用下的跨中彎矩。在乘以偏安全的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)加以修正，以求得支點(diǎn)處和跨中截面的設(shè)計(jì)彎矩。彎矩修正系數(shù)可視板厚t與梁肋高度h的比值選用。本例t/h=10

49、/2421464，由于此處鋼筋保護(hù)層與試算值相同，實(shí)際配筋面積又大于計(jì)算面積，則其承載力肯定大于作用效應(yīng)，故承載力驗(yàn)算可從略。連續(xù)板跨中截面處的抗彎鋼筋同上，此處從略。計(jì)算結(jié)果需在板的下緣配置間距為15cm的12鋼筋，為使施工簡便，取板上、下緣配筋相同，配筋布置如圖3-5：圖3-5配筋布置圖式按公預(yù)規(guī)5.2.9條規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合下列要求，即： 滿足抗剪最小尺寸要求。按公預(yù)規(guī)5.2.10條規(guī)定， 不需要進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置鋼筋。根據(jù) 公預(yù)規(guī)9.2.5條規(guī)定，板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，直徑不小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm，此處選用8200mm。

50、第四章：主梁作用效益計(jì)算4.1恒載集度計(jì)算 主梁 橫隔梁 對于邊主梁 對于中主梁 橋面鋪裝層 欄桿及人行道 作用于邊主梁的全部荷載集度 作用于中主梁的全部恒載集度為恒載內(nèi)力 主梁的各截面的彎矩和剪力力學(xué)計(jì)算模型如圖4-1：圖4-1橫載內(nèi)力計(jì)算圖各計(jì)算截面的彎矩和剪力計(jì)算列于表4-1。表4-1主梁恒載內(nèi)力 內(nèi)力 截面位置剪力Q彎矩MX=0Q=427.6KNM=0X=L/4Q=213.8KNM=3099.4KN*MX=L/2Q=0M=4132.6KN*M 內(nèi)力 截面位置剪力Q彎矩MX=0Q=436.47KNM=0X=L/4Q=218.24KNM=3163.87KN*MX=L/2Q=0M=4218.

51、50KN*M可變作用效應(yīng)計(jì)算沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 簡支梁橋結(jié)構(gòu)基頻計(jì)算：式中：結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑38.66m 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量 結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣距 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量 結(jié)構(gòu)跨中處的每延米結(jié)構(gòu)重力（N/m） 重力加速度 則沖擊系數(shù)按橋規(guī)4.3.1條，當(dāng)車道系數(shù)大于2時，需要進(jìn)行車道折減。三車道折減系數(shù)為0.78，四車道折減系數(shù)為0.67，但折減后的值不得小于兩行車隊(duì)布載時的計(jì)算結(jié)果。4.2橫向分布系數(shù)的計(jì)算本設(shè)計(jì)橋跨內(nèi)設(shè)有五道橫隔梁，承重結(jié)構(gòu)的寬跨比。故可按剛性橫梁法來計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。4.2.1計(jì)算主梁抗扭慣距 對于T形截面，單根主梁抗扭慣距可近似計(jì)算為。 如圖4-2：圖4-2

52、I計(jì)算圖式式中：，為相應(yīng)單個矩形截面的寬度和高度 為矩形截面抗扭剛度系數(shù) 為梁截面劃分成單個矩形的個數(shù) 翼緣板的換算平均厚度： 馬蹄部分換算平均厚度：表4-2計(jì)算表分塊名稱/ 翼緣板1.660.140.080.333腹板1.590.180.110.310馬蹄0.640.540.780.175 4.2.2計(jì)算抗扭修正系數(shù)本設(shè)計(jì)的主梁的間距相同，將主梁看成近似等截面，則得： 式中： ， 4.2.3按修正剛性橫梁法計(jì)算 （n=5），計(jì)算所得見表4-3.表4-3梁號14.120.532-0.13222.060.283-0.083300.20.24.2.4計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)圖4-3橫向分布系數(shù)計(jì)算圖汽

53、車荷載1號梁 3車道： 2車道： 取2號梁 3車道： 2車道： 取3號梁 3車道： 2車道： 取以上計(jì)算2車道、3車道的各個梁的荷載橫向分布系數(shù)，計(jì)算結(jié)果見表4-4。表4-4荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算表梁號汽車荷載作用點(diǎn)相應(yīng)影響線豎標(biāo)值m12345610.5830.4380.3330.1880.192-0.0620.77120.3110.2550.1730.0930.036-0.0440.41630.20.20.20.20.20.20.468車道荷載的取值根據(jù)橋規(guī)4.3.1條，公路 = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：計(jì)算彎矩時為：。計(jì)算

54、剪力時。4.3支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)該方法適用于靠近主梁支點(diǎn)時的荷載計(jì)算。此時，主梁的支承剛度遠(yuǎn)大于橫向連系剛度。荷載作用于某處時，基本由兩根相鄰的梁承擔(dān)并傳遞。受力特征與杠桿原理相接近。此處該方法可用于雙主梁橋或橫向聯(lián)系和弱的無中間橫隔梁的橋梁，影響線布載如下圖4-4 支點(diǎn)荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖。圖4-4 支點(diǎn)荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖1號梁：2號梁：3號梁：第五章：內(nèi)力組合5.1作用分類作用分類：公路橋涵設(shè)計(jì)采用的作 用分為永久作用、可變作用和偶然作用三類。根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范規(guī)定，結(jié)構(gòu)重力、收縮荷載、徐變荷載、變位為永久作用；溫度荷載、汽車荷載、人群荷載、升溫溫差、降溫溫差為可變作用。公

55、路橋涵設(shè)計(jì)時，對不同作用采用不同的代表值。永久作用采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值；可變作用應(yīng)根據(jù)不同的極 限狀態(tài)分別采用標(biāo)準(zhǔn)值采用標(biāo)準(zhǔn)值作為可變作用的代表值；正常使用極限狀態(tài)按短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時，應(yīng)采用頻遇值或準(zhǔn)永久值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)按彈性階段計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時，應(yīng)遇值作為可變作用代表值，按長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時，應(yīng)采用準(zhǔn)永久值作為可變作用代表值，偶然作用取其標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。作用代表值按下列規(guī)定取用：永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值，對于結(jié)構(gòu) 自重可以按結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)，尺寸與材料重力密度計(jì)算確定；可變作用標(biāo)準(zhǔn)值按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范規(guī)定采用；可變作用頻遇值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)1 ，可變作用準(zhǔn)永久值為

56、可變終于標(biāo)準(zhǔn)，值乘以準(zhǔn)永久值系數(shù)2 ；偶然作用應(yīng)根據(jù)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)資料，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定其標(biāo)準(zhǔn)值。作用設(shè)計(jì)值規(guī)定為作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的作用分項(xiàng)系數(shù)。公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)：只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，才能進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要做不同受力方向的驗(yàn)算時，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時，該作用不應(yīng)參與組合。實(shí)際不可能同時出現(xiàn)的作用或同時參與組合概率很小的作用，按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范表 4.1.5 規(guī)定不考慮其作用效應(yīng)組合。

57、施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按設(shè)計(jì)需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時荷載加以考慮。組合式橋梁，當(dāng)把底梁作為施工支撐時，作用效應(yīng)應(yīng)宜分兩個階段組合，底梁受荷為第一階段，組合梁受荷為第二階段。多個偶然作用不同時參與組合。5.2承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)組合 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范4.1.6 規(guī)定公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合5.2.1基本組合永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：或 式中： 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 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按本規(guī)范表1.0.9規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級采用，對應(yīng)于設(shè)

58、計(jì)安全。等級一級、二級和三級分別取1.1、1.0和0.9； 第 i 個永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按圖3-1-2的規(guī)定采用； 、第 i 個永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； 汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4。當(dāng)某個可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時，則該作用取代汽車 荷載，其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項(xiàng)系數(shù)；對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時該作用的分項(xiàng)系數(shù)取與汽車荷載同值；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)也與汽車荷載取同值； 、汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外

59、的其他第j個可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4，但風(fēng)荷載的分系數(shù)取 1.1 ； 、在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他第j個可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載(或其他一種可變作用)組合時，人群荷載 (或其他一種可變作用)的組合系數(shù)取c0.80；當(dāng)除汽車荷載 (含汽車沖擊力、離心力)外尚有兩種其他可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取0.70；尚有三種可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取c0.60；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時，取c0.50。設(shè)計(jì)彎橋時，當(dāng)離心力

60、與制動力同時參與組合時，制動力標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計(jì)值按70取用。 圖3-1-2 永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)5.3正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合：5.3.1長期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：作用長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；第 j 個可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，汽車荷載(不計(jì)沖擊力)2 0.4人群荷載20.4，風(fēng)荷載20.75，溫度梯度作用20.8，其他作用2 1.0 第 j 個可變作用效應(yīng)的頻遇值5.3.2短期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：作用短期