70m+120m+70m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計

1、 班 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計安 徽 理 工 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 班 說 明 書 圖 紙 設(shè)計任務(wù)下達日期： 設(shè)計完成日期： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計安 徽 理 工 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計成績評定 班 評閱教師（分） 總 分安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計摘 要在本設(shè)計中，根據(jù)地形圖和任務(wù)書要求，依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計規(guī)范提出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)、拱橋三種橋型方案。按照“實用、經(jīng)濟、安全、美觀”的橋梁設(shè)計原則，經(jīng)過對各種橋型的比選最終選擇 70m+120m+70m 的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為本次的推薦設(shè)計橋型。本設(shè)計利用橋梁博士軟件進行結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)橋梁的尺寸擬定建立橋梁基本模型

2、，然后進行內(nèi)力分析，計算配筋結(jié)果，進行施工各階段分析及截面驗算。同時，必須要考慮混凝土收縮、徐變次內(nèi)力和溫度次內(nèi)力等因素的影響。布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定、荷載內(nèi)力計算、預(yù)應(yīng)力鋼束估算與布置、預(yù)應(yīng)力損失及應(yīng)力的驗算、次內(nèi)力的驗算、內(nèi)力組合驗算、主梁截面應(yīng)力驗算。最后，經(jīng)過分析驗算表明該設(shè)計計算方法正確，內(nèi)力分布合理，符合設(shè)計任務(wù)的要求。關(guān)鍵詞：比選方案；連續(xù)梁橋；連續(xù)剛構(gòu)；拱橋；結(jié)構(gòu)分析；驗算I安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計ABSTRACTIn this design, according to the topography, project requirements and the current highw

3、aybridge design specification, stressed concrete continuous girder bridge pre-stressedconcrete continuous rigid-frame structure arch bridge three schemes are put forward.According to the practical, beautiful, safe, economic and convenient for construction ofbridge design principles, after comparing

4、the bridge of various structure, the final choice of70m+120m+70m pre-stressed concrete continuous girder bridge design is decided as therecommendation.This design uses the Dr. Bridge software to analyse the structure according to the size ofthe bridge the basic model establishment of bridge is settl

5、ed then the force analysiscalculation results of the reinforced construction for each phase analysis and the check ofsections. At the same time, the factors of the concrete shrinkage Creep force times andtemperature resultant times must be considered.The design of pre-stressed concrete continuous gi

6、rder bridge is mainly the upper structuredesign where the main layout of bridge and size of bridge structure the loading calculation，pre-stressing tendons estimation and layoutthe loss of pre-stress and stress of the bridgetheresultant checkedinternal combination calculationsection stress calculatio

7、n girder are beingworked. after analysing it shows that the design calculation method is thedistribution of the internal force is reasonable which complies with the design requirements ofthe task.KEY WORDS: Selection scheme; Continuous girder bridge; Continuous rigid-framestructure; Arch bridge; Str

8、ucture analysis; Checking computationII安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計目 錄摘 要. IABSTRACT . II緒 論. 11 設(shè)計資料. 21.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn). 21.2 地質(zhì)條件. 21.3 采用材料. 31.4 采用規(guī)范. 32 橋型方案比選. 42.1 構(gòu)思宗旨. 42.2 比選標(biāo)準(zhǔn). 42.3 比選方案. 42.3.1 設(shè)計方案一. 42.3.2 設(shè)計方案二. 52.3.3 設(shè)計方案三. 62.4 方案比選. 82.5 方案確定. 83 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋總體布置. 93.1 橋型布置. 93.2 橋孔布置. 93.3 橋梁截面形式. 93.3.1 順橋

9、向梁的尺寸擬定. 93.3.2 橫橋向梁的尺寸擬定. 93.4 橋面鋪裝. 103.5 橋梁下部結(jié)構(gòu). 103.6 本橋使用材料. 104 建立計算模型. 114.1 使用軟件. 114.2 外部使用環(huán)境. 114.3 全橋結(jié)構(gòu)單元的劃分. 114.3.1 劃分單元. 114.3.2 橋梁具體單元劃分. 11i安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計4.4 全橋施工節(jié)段劃分. 114.4.1 橋梁劃分施工分段原則. 114.4.2 施工分段劃分. 114.5 荷載信息. 124.5.1 施工荷載. 124.5.2 使用荷載. 124.6 恒載、活載內(nèi)力計算. 124.6.1 恒載內(nèi)力計算. 124.6.2 活載內(nèi)

10、力計算. 144.7 溫度及支座沉降次內(nèi)力計算. 214.7.1 溫度引起的內(nèi)力計算. 214.7.2 支座位移引起的內(nèi)力計算. 224.8 內(nèi)力組合. 224.8.1 正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合. 224.8.2 承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合. 234.8.3 內(nèi)力組合（一）. 244.9 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的確定及布置. 254.9.1 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的確定. 254.9.2 預(yù)應(yīng)力鋼束根數(shù)的確定. 294.9.3 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置. 304.10 預(yù)應(yīng)力損失計算. 324.10.1 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦損失（ ）. 32l14.10.2 錨具變形、鋼束回縮引起的應(yīng)力損失（ ）. 32l

11、24.10.3 分批張拉時混凝土彈性回縮引起的應(yīng)力損失（ ）. 33l44.10.4 預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛損失（ ）. 33l54.10.5 混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失( ) . 33l64.11 梁的截面特性計算. 344.12 預(yù)加力次力矩和收縮徐變次內(nèi)力計算. 364.12.1 預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力. 364.12.2 收縮徐變引起的次內(nèi)力計算. 364.13 內(nèi)力組合（二）. 394.14 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算. 444.14.1 正截面抗彎承載力計算. 444.14.2 斜截面抗剪承載力計算. 50ii安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計4.15 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算. 504.

12、15.1 電算應(yīng)力結(jié)果. 504.15.2 截面抗裂驗算. 524.15.3 正常使用階段豎向最大位移（撓度）. 534.16 持久狀況應(yīng)力驗算. 544.16.1 持久狀況應(yīng)力計算結(jié)果. 544.16.2 混凝土截面法向壓應(yīng)力驗算. 554.16.3 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束拉應(yīng)力驗算. 554.16.4 斜截面主壓應(yīng)力驗算. 564.17 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計算. 564.18 錨下局部應(yīng)力驗算. 594.18.1 錨具. 594.18.2 截面尺寸驗算. 594.18.3 局部承壓承載力驗算. 605 橋面板的計算. 615.1 主橋橋面板按單向板計算. 615.1.1 恒載內(nèi)力. 615.1.

13、2 活載內(nèi)力. 615.1.3 內(nèi)力組合. 625.2 主梁橋面板懸臂板的計算（懸臂板長度l=3.25m2.5m 按長懸臂計算）. 63o5.2.1 恒載內(nèi)力以縱向取 1m 的板條計算. 635.2.2 活載產(chǎn)生的內(nèi)力. 635.2.3 行車道板的設(shè)計內(nèi)力. 645.3 橋面板配筋. 645.3.1 支點處配筋，沿縱向取 1m 寬板條計算. 645.3.2 跨中處配筋，沿縱向取 1m 寬板條計算. 655.3.3 抗剪驗算. 656 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計. 666.1 結(jié)構(gòu)型式選擇. 666.2 蓋梁尺寸擬定. 666.3 橋墩墩身、承臺和基礎(chǔ)尺寸擬定. 677 主梁施工工藝. 697.1 0 號段施

14、工技術(shù). 697.1.1 施工工藝流程. 69iii安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計7.1.2 地基處理. 697.1.3 搭設(shè)臨時支架. 697.1.4 鋼筋施工. 697.1.5 預(yù)應(yīng)力管道施工. 697.1.6 梁體混凝土施工. 697.1.7 張拉及封錨施工. 707.1.8 0 號塊支架預(yù)壓. 707.2 懸澆段掛籃施工. 717.2.1 掛籃施工工藝流程. 717.2.2 拼裝掛籃主桁及模板. 717.2.3 掛籃分體、前移. 717.3 合龍段施工. 717.3.1 合龍方式. 717.3.2 合龍段的措施. 717.3.3 合龍段的鎖定技術(shù). 727.3.4 合龍梁段施工和體系轉(zhuǎn)換. 72

15、參考文獻. 73致謝. 74iv安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計緒 論畢業(yè)設(shè)計是專業(yè)理論知識靈活運用于工程設(shè)計實踐的一次升華，是大學(xué)學(xué)習(xí)的閉幕。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段，是深化、拓展、綜合教與學(xué)的重要過程，是對大學(xué)期間所學(xué)知識的全面總結(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計課題是 70m120m70m 變截面連續(xù)梁橋施工圖設(shè)計，橋梁結(jié)構(gòu)為三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（70m120m70m題采用橋梁博士軟件進行結(jié)構(gòu)計算，橋梁博士為我們提供了便捷的計算過程，準(zhǔn)確的計算結(jié)果，提高了工作效率。運用橋梁博士軟件進行結(jié)構(gòu)計算，計算過程大致如下。JTG D60-2004此結(jié)構(gòu)采用懸臂施工法，從施工工藝角

16、度離散結(jié)構(gòu)劃分單元，支座及變截面處必須為單元節(jié)點。把擬定好的結(jié)構(gòu)尺寸輸入橋梁博士軟件中，其中的細部信息嚴格依據(jù)設(shè)計規(guī)范從而計算橋梁支座及跨中的剪力和彎矩。內(nèi)力計算完畢后，估算結(jié)構(gòu)配筋面積，因結(jié)構(gòu)為部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋都需考慮。通過橋梁博士計算流程，容易得根數(shù)與束數(shù)。最后把初步擬定的鋼束信息輸入橋梁博士中，進行結(jié)構(gòu)安全驗算，通過橋梁博士軟件圖文并茂的顯示，很容易得到結(jié)構(gòu)安全驗算的結(jié)果。結(jié)構(gòu)安全驗算是關(guān)鍵之處，必須通過多次驗算才能得到理想結(jié)果，經(jīng)過多次調(diào)節(jié)鋼束、加配普通鋼筋，最終使得結(jié)構(gòu)安全驗算合格。在設(shè)計過程中，我們碰到了許多問題，如軟件使用、專業(yè)知識、規(guī)范使用等，通過翻閱專業(yè)資

17、料、請教指導(dǎo)老師以及討論研究，最終得到了圓滿地解決。畢業(yè)設(shè)計使我們受益匪淺，不僅進一步深化了我們的專業(yè)知識，而且也提高了我們的計算機使用能力。1安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1 設(shè)計資料1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1設(shè)計橋梁的橋位地型及地質(zhì)圖一份。2設(shè)計荷載：公路級。3橋面寬度：總寬17m，雙向4 車道 43.5m,單幅橋面凈寬1.5m（人行道）7m，設(shè)人行道。4橋面橫坡：。5地震烈度：7 度。6通航要求：三級航道。78cm厚 C50 防水混凝土作為鋪裝層，上加6cmAC-20I中粒式瀝青混凝土，其上再加 4cmAK-13A型瀝青混凝土抗滑表層。8氣象條件：2.839，平均 23.8。1.2 地質(zhì)條件地面上為亞砂土

18、，再往下為亞粘土，再往下為粘土，再往下為中粗砂、粉砂、亞粘土，如表 1-1所示。表 2安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1.3 采用材料混凝土：上部結(jié)構(gòu)采用 C50，下部結(jié)構(gòu)采用 C25。鋼絞線：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 15.245鋼絞線（極限抗拉強度 1860Mpa非預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用符合新規(guī)范的 R235，HRB335鋼筋。凡鋼筋直徑12mm 者，采用 HRB335(20MnSi)熱軋螺紋鋼；凡鋼筋直徑12mm 者，采用 R235鋼。錨具：OVM錨具。1.4 采用規(guī)范(1)JTG D60-2004(2)JTG -2003(3)JTG D62-2004(4)JTG D63-2007公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(5)J

19、TG D61-2005公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范(6)JTG/T -公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范3安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2 橋型方案比選2.1 構(gòu)思宗旨1符合城市發(fā)展規(guī)劃，滿足當(dāng)?shù)乜焖侔l(fā)展的經(jīng)濟的交通需要，分孔、分跨與原橋位錯開。2橋梁結(jié)構(gòu)造型簡潔、輕巧，不與原橋型相似，形成當(dāng)?shù)匾坏佬碌娘L(fēng)景線，以體現(xiàn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展實力和現(xiàn)代建橋風(fēng)格、國家的建橋水平。3設(shè)計方案力求結(jié)構(gòu)新穎，盡量采用新式橋型，既要滿足美觀要求，又要是受力合理，結(jié)構(gòu)力線鮮明，輕盈可靠且施工方便。4學(xué)習(xí)變截面梁橋的設(shè)計過程。2.2 比選標(biāo)準(zhǔn)在我國，安全、經(jīng)濟、適用、美觀是橋梁設(shè)計中的主要考慮因素，安全尤為重要。2.3 比選方案2.3.1 設(shè)計方案一

20、預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁橋1橋型介紹預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁是常用的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式，屬于超靜定體系。其在恒載、活載作用下，產(chǎn)生的支點負彎矩對跨中正彎矩有卸載的作用，且主梁變形撓度曲線平緩，使其內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理。因此，結(jié)構(gòu)受力性能好，不僅可以充分發(fā)揮主梁截面材料強度，使跨越能力增大，且結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動力性能好，伸縮縫少，有利于高速行車，而且行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強?？刹蓪⒄B續(xù)梁先分段預(yù)制，然后安裝就位，再現(xiàn)澆接頭混凝土或懸臂分段掛籃現(xiàn)澆，最后通過張拉預(yù)應(yīng)力筋，使梁體集成連續(xù)體系。2尺寸擬定（1）橋跨布置當(dāng)采用多跨連續(xù)梁時，中跨跨徑一般采用等跨布置，邊

21、跨跨徑約為中跨的 0.50.7倍，按此經(jīng)驗初步確定橋跨布置為：70m120m70m，總長為 260m.布置圖如圖 2-1所示。4安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計圖 （2）截面尺寸超過 60m 截面的梁高 H 約為（1/161/18） ( 為中跨長度，中跨梁高 H 約為（l/1.51/2.5）l l支中H 。據(jù)此經(jīng)驗，支點梁高H 為 6.6m，中跨梁高H 為 2.8m,梁底緣按照二次拋物線變支支中化。截面細部構(gòu)造圖如圖 2-2所示。53圖 （3）下部結(jié)構(gòu)從受力性能上考慮，變截面連續(xù)梁橋利用支點產(chǎn)生的負彎矩來減小主梁中跨彎矩，減小了主梁高度，同時減小橋墩的尺寸；由于連續(xù)梁橋是超靜定體系，墩臺基礎(chǔ)的不均 7、8

22、 號主橋墩采用獨柱式橋墩，6、9 號邊橋墩采用雙柱式橋墩，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。3施工方案設(shè)計，本次施工采用懸臂澆筑法施工。2.3.2 設(shè)計方案二預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋1橋型介紹預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)是將連續(xù)梁的橋墩與梁部固結(jié)，減小了支座處的負彎矩，增強結(jié)構(gòu)的整體性；結(jié)構(gòu)上主墩無支座、施工體系轉(zhuǎn)換方便、伸縮縫少、行車舒適、順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度大、受力性能好，順橋向抗推剛度小，對溫變、混凝土收5安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計縮徐變及橋梁抗震均有利。從施工上考慮，連續(xù)剛構(gòu)橋施工狀態(tài)和成橋狀態(tài)保持一致，懸臂掛籃平衡施工技術(shù)成熟，操作相對簡單。此外，橋墩梁固結(jié)也在一定程度上克服了大噸位支座設(shè)計與制造的困難，

23、也省去了連續(xù)梁施工過程中橋墩梁的臨時固結(jié)、合龍后再行調(diào)整的這一施工環(huán)節(jié)。2尺寸擬定（1）橋跨布置預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)與連續(xù)梁橋的橋跨布置一樣，只是將連續(xù)梁的橋墩與梁部固結(jié)，使結(jié)構(gòu)形成一個整體。其布置如圖 2-3所示。圖 （2）截面尺寸連續(xù)鋼構(gòu)的細部尺寸大致與連續(xù)梁橋相同，其截面細部構(gòu)造圖如圖 2-2所示。（3）下部結(jié)構(gòu)從受力性能上考慮，連續(xù)剛構(gòu)橋利用高墩的柔性來減小主梁的中跨彎矩，同時減小橋墩的尺寸；雙薄壁橋墩對主梁支點的負彎矩有明顯的削峰作用，結(jié)構(gòu)受力合理、性能優(yōu)越。此橋橋墩采用雙薄壁矩形墩，橋臺采用柱式橋臺，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。3施工方法設(shè)計連續(xù)剛構(gòu)橋因橋墩、梁固結(jié)，在采用懸臂澆筑法施工時免

24、去了臨時固結(jié)的施工和解除，因此其最佳施工方法為懸臂澆筑法施工，對于本橋采用此方法施工。2.3.3 設(shè)計方案三梁拱組合體系橋1橋型介紹更重要的是兩者的受力性能有較大的差別。由力學(xué)知，拱橋結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，兩端將產(chǎn)生水平推力。正是這個水平推力，使拱肋內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，從而大大減小了拱圈的截面彎矩，使之成為偏心受壓構(gòu)件，截面上的應(yīng)力分布與受彎梁的應(yīng)力相比，較為均勻。因此，可以充分發(fā)揮主拱圈截面材料強度，使跨越能力增大。2尺寸擬定（1）橋跨布置6安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 70m120m70m，總長為 260m。拱上建筑為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板橋，其布置如圖 2-4所示。7000/cos10圖 （2）截面

25、尺寸主拱圈采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)經(jīng)驗初步擬定其細部構(gòu)造圖，見圖 2-5。53圖 （3）下部結(jié)構(gòu)主拱橋墩采用圓柱形墩身加鋼筋混凝土蓋梁，為分離式實體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其間用橫墻聯(lián)接；主拱圈基礎(chǔ)采用鉆孔樁群樁基礎(chǔ)。3施工方法設(shè)計對于此橋，考慮到施工環(huán)境的影響，采用纜索吊裝拼裝法。拱上建筑采用預(yù)制安裝法，以縮短工期。7安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2.4 方案比選根據(jù)設(shè)計構(gòu)思宗旨，橋型方案應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)新穎、造價合理、受力合理、技術(shù)可靠、施工方便、養(yǎng)護與后期運營的原則。方案比選時，除了要考慮安全、經(jīng)濟、適用和美觀四方面主要的比選標(biāo)準(zhǔn)外，還要考慮施工設(shè)備和施工能力。每一個比選方案都應(yīng)初步考慮采用什么施工方法，根據(jù)所

26、給的施工設(shè)備和現(xiàn)場條件制定施工方案。從經(jīng)濟、工期等方面比較各個方案的可選性。方案比選見表 2-1。表 結(jié)論推薦方案鋼材用量較 高 了 抗 震 性比 筑法直接固 位 時 不 能 修 選方案大 的 水 平 推比選方案 鋼材用量最 工技術(shù)難度 養(yǎng) 護 難 度 較較高，造價 采用預(yù)制安2.5 方案確定薦方案。8安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋總體布置3.1 橋型布置本設(shè)計采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，橋全長 260m，如圖 3-1 所示。圖 3.2 橋孔布置連續(xù)梁跨徑的布置可采用等跨和不等跨兩種。采用等跨布置結(jié)構(gòu)簡單，模式統(tǒng)一，適于采用頂推法、移動模架法或先簡支后連續(xù)法施工的橋

27、梁，但等跨布置將使邊跨內(nèi)力控制全橋設(shè)計，不是非常經(jīng)濟。所以，連續(xù)梁跨徑布置一般以采用不等跨形式。為減少等跨布置時邊跨及中跨的跨中正彎矩，可將連續(xù)梁設(shè)置成不等跨形式。從橋梁美學(xué)的角對三跨連續(xù)梁，邊跨與中跨跨徑之比一般為 0.50.8。本設(shè)計推薦方案根據(jù)任務(wù)書要求以及橋址地形、地質(zhì)與水文條件，通航要求等確定為 70m120m70m 的形式。3.3 橋梁截面形式素。3.3.1 順橋向梁的尺寸擬定橋墩頂處梁高：根據(jù)規(guī)范，梁高為 1/16，取 L/17 即 6.6m。中跨梁高：根據(jù)規(guī)范，梁高為 1/30，取 即 2.8m。近。3.3.2 橫橋向梁的尺寸擬定箱梁中跨底板厚度一般按構(gòu)造選定，若不配預(yù)應(yīng)力筋，

28、厚度可取 1518cm，當(dāng)跨度較大，跨中正彎矩較大，需要配置一定數(shù)量的鋼束、鋼筋時，厚度可取 2025cm。腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。同時，腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設(shè)計經(jīng)驗為：腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時，采用 200mm，腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時，采用 250300mm，腹板內(nèi)有錨頭時，采用 250300mm。9安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計根據(jù)任務(wù)書設(shè)計要求本推薦橋型方案橫截面采用的是單箱單室的箱型截面橋面凈寬為 12.75 m2，對稱布置。如下圖：頂板厚度取 28cm；中跨底板厚度為 28cm,靠近支點處的底板厚為 75cm，中間底板板厚成二次拋物線性變化，支點處的底板

29、厚為 ；中跨腹板厚度采用 50cm，支點處腹板采用 100cm，如圖 3-2所示。圖 3.4 橋面鋪裝橋面鋪裝：選用 8cm 厚 C50 防水混凝土作為鋪裝層，上加 6cmAC-20I 中粒式瀝青混凝土，其上再加 4cmAK-13A型瀝青混凝土抗滑表層。橋面橫坡:根據(jù)規(guī)范規(guī)定為 1.5%3.0%,取 2%,該坡度由箱梁頂板坡度控制。3.5 橋梁下部結(jié)構(gòu)全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁，橋墩為柱式橋墩。3.6 本橋使用材料1混凝土:上部結(jié)構(gòu)采用 C50 ,下部結(jié)構(gòu)采用 C25。2: 預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 15.245 鋼絞線（極限抗拉強度 f = 1860Mpapk力鋼筋采用符合新規(guī)范的R235，HRB3

30、35 鋼筋。凡鋼筋直徑 12mm 者，采用HRB335(20MnSi)熱軋螺紋鋼；凡鋼筋直徑12mm 者，采用 R235鋼。3預(yù)應(yīng)力管道為鋼波紋管，管道偏差系數(shù) k=0.0015/m；摩擦系數(shù) u=0.25；鋼筋回縮和錨具變形為每側(cè) 6mm，兩端張拉，張拉控制應(yīng)力應(yīng)力鋼束錨具的規(guī)格采用 OVM15-15。= 0.72 f = 1339MPa，縱向預(yù)conpk4伸縮縫:伸縮縫 D160伸縮縫，單幅全橋共 2 道。5橋梁支座:單向活動、雙向活動和固定盆式橡膠支座。6防撞護欄：外側(cè)護欄采用 F型防撞護欄，內(nèi)側(cè)護欄采用波形防撞護欄。7橋梁設(shè)計荷載:根據(jù)設(shè)計任務(wù)書規(guī)定: 公路級。10安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計

31、4 建立計算模型4.1 使用軟件建立計算模型使用的軟件是 。4.2 外部使用環(huán)境計算相對濕度 80%；不均勻沉降考慮為1/3000。4.3 全橋結(jié)構(gòu)單元的劃分4.3.1 劃分單元按照橋梁直線桿件系的程序分析原理和結(jié)構(gòu)離散化的原則。全橋劃分原則如下：1桿件的轉(zhuǎn)折點和截面的變化點；2施工分界點、邊界處及支座處；3需驗算或求位移的截面處；4可在鉸接處設(shè)置兩個節(jié)點，利用主從約束考慮該連接方式。4.3.2 橋梁具體單元劃分本橋全長 260 94 0.70 4米，如圖 4-1所示。圖 4.4 全橋施工節(jié)段劃分4.4.1 橋梁劃分施工分段原則1有利于結(jié)構(gòu)的整體性，盡量利用伸縮縫或沉降縫、在平面上有變化處以及

32、留茬而不影響質(zhì)量處。2分段應(yīng)盡量使各段工程量大致相等，以便于施工組織節(jié)奏流暢，使施工均衡。3施工段數(shù)應(yīng)與主要施工過程相協(xié)調(diào)，以主導(dǎo)施工為主形成工藝組合。工藝組合數(shù)應(yīng)等于或小于施工段數(shù)。4分段的大小要與勞動組織相適當(dāng)，有足夠的工作面。4.4.2 施工分段劃分全橋分段為94個單元，95個節(jié)點。全橋整體采用懸臂節(jié)段澆筑施工法，兩端邊橋墩附近單元處使用整體現(xiàn)澆法，6號和89號單元為邊跨合龍節(jié)段，47、48號單元為中跨合11安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計圖 4.5.1 施工荷載1永久荷載：永久性作用于結(jié)構(gòu)上的荷載，如結(jié)構(gòu)橫梁重量、二期鋪裝等；2臨時荷載：一般為施工機具等荷載，下一階段將自動去除；3施工活載：一般在

33、需要驗算某階段幾種加載情況下，結(jié)構(gòu)安全性是否滿足要求，一般只在特殊的階段需要驗算；4臨時荷載與施工活載：臨時荷載將計入本階段的累計效應(yīng)中（本階段結(jié)束時的結(jié)構(gòu)效應(yīng)）；施工活載則不計入到本階段累計效應(yīng)中，僅在本階段施工階段驗算中計入到本階段組合效應(yīng)中；6平均溫度：是作為永久荷載處理的。平均溫度的效應(yīng)是指前一階段的平均溫度4.5.2 使用荷載根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱斷面的布置，并通過對移動荷載作用最不利位置，確定控制截面的內(nèi)力，然后進行內(nèi)力組合，畫出內(nèi)力包絡(luò)圖。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計第二期恒載:10cm（瀝15.83KN/m，q = ；q=q +q = 。212表 (kNm)(kNm)(kNm)11.97E-0

34、95.20E+035.20E+039.56E+039.56E+036.15E+034.51E+03-2.63E+03-2.63E+03-1.18E+04-1.18E+04-1.56E+04-3.94E+03-1.49E+04-6.75E+03-2.40E+04-1.54E+04-3.96E+04-3.02E+04-5.71E+04-4.14E+04-8.66E+04-8.40E+04-1.17E+05-1.38E+05-1.76E+05-1.51E+05-1.88E+05-1.61E+05-1.93E+05-1.78E+05-2.11E+05-1.96E+05-2.32E+05-2.00E+0

35、5-2.37E+05-1.72E+05-1.79E+05-1.79E+05-1.55E+05-1.55E+05-1.73E+05-1.73E+05-6.38E+04-6.38E+043.76E+043.76E+045.24E+042.19E+041.86E+044.52E+043.04E+045.56E+042.75E+045.82E+043.21E+046.16E+044.95E+047.66E+045.44E+048.29E+045.98E+048.94E+046.83E+049.30E+047.02E+049.54E+048.17E+041.07E+058.83E+041.07E+058

36、.42E+049.75E+041234 -2.00E+0434 2.00E+0435 -1.89E+0435 1.89E+0436 -1.75E+0436 1.75E+0437 -1.61E+0437 1.61E+0438 -1.48E+0438 1.48E+0439 -1.34E+0439 1.35E+0440 -1.19E+0440 1.19E+0441 -1.05E+0441 9.77E+0342 -9.43E+0342 9.20E+0343 -7.64E+0343 6.85E+0344 -6.09E+0344 5.26E+0345 -4.74E+03223334445556667778

37、889991010 -8.12E+0311 1.05E+0411 -9.97E+0312 1.66E+0412 -1.19E+0413 1.38E+041.49E+044.79E+0428 -2.75E+0428 2.75E+0429 -2.71E+04安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（續(xù)表 4-1）13 -1.33E+0414 1.54E+0414 -1.48E+0415 1.70E+0415 -1.63E+0416 1.81E+0416 -1.81E+0417 1.98E+042.71E+045.24E+043.99E+043.99E+045.78E+04-7.36E+033.07E+04-1.88E

38、+033.43E+044.62E+038.46E+049.38E+048.45E+048.87E+047.52E+047.57E+04主梁如何分擔(dān)車輛荷載。因為截面采用單箱單室時，可直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進行活載內(nèi)力計算，無須計算橫向分布系數(shù)，所以全橋采用同一個橫向分配系數(shù)。對于整體箱梁、整體板梁等結(jié)構(gòu)，其橫向分布系數(shù)就是其所承受的汽車總列數(shù)，考慮橫向折減以及偏載后的修正值,見表4-2。2345678lll l14安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計箱梁計算得到的偏載系數(shù)為1.154分布系數(shù)應(yīng)為30.0.67（四車道的橫向折減系數(shù)）1.15（經(jīng)計算而得的偏載系數(shù)）= 3.082。在橋梁博士有限元計算程序中，對于整

39、體箱梁、整體板梁等結(jié)構(gòu)，若如實填寫人行1。2. 活載內(nèi)力的計算（1）沖擊系數(shù)計算根據(jù)橋規(guī)4.3.2條規(guī)定沖擊系數(shù)按下式計算：當(dāng) f 1.5Hz時，= 0.05當(dāng)1.5Hz f 14Hz時，= 0.1767lnf-0.0157當(dāng) f 14Hz時，= 0.45式中 f 結(jié)構(gòu)基頻(Hz)。橋梁結(jié)構(gòu)的基頻反映了結(jié)構(gòu)的尺寸、類型、建筑材料等動力特性內(nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。 方法計算時，也可采用下列公式估算：計算連續(xù)梁橋的沖擊力引起的正

40、彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時采用的基頻為f 113.616 EIf 1c2 lm 2c計算連續(xù)梁橋的沖擊力引起的負彎矩效應(yīng)采用的基頻為 f ，算式如下：223.651 EIf 2c2 lm 2c式中 l 結(jié)構(gòu)的計算跨徑(m)；E 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(N/m ；2I 結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩(m ；4cm 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量；c計算結(jié)果如下：13.616 EI13.6163.4510 3.129.810f 11.218clm602257.51032c相應(yīng)的沖擊系數(shù) =0.0523.651 EI23.6513.4510 3.129.810f 22.116clm602257.51032c相應(yīng)的沖擊系數(shù)

41、=0.1767lnf0.0157=0.116715安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（2）活載作用內(nèi)力汽車荷載作用下的內(nèi)力計算公式可表述為S ) ) m q P y(qkki式中：S 汽車荷載作用下截面的彎矩或剪力；q ) 汽車荷載的沖擊系數(shù)； 多車道橋涵的汽車荷載橫向折減系數(shù)，按標(biāo)準(zhǔn)表 6.0.6-2 的規(guī)定采用；m 汽車荷載的橫向分布系數(shù)；cqq 車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按標(biāo)準(zhǔn)表 6.0.3 條的規(guī)定采用；k 彎矩或剪力影響線的面積；P 車道荷載的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按標(biāo)準(zhǔn)表 6.0.3 條的規(guī)定采用；ky 與車道荷載的集中荷載對應(yīng)的內(nèi)力影響線豎標(biāo)值。i人群荷載作用下的內(nèi)力計算公式可表述為S m q r

42、or式中：S 人群荷載作用下截面的彎矩或剪力；rm 人群荷載的橫向分布系數(shù)；q 人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。or應(yīng)注意：對于支點截面或靠近支點截面的剪力，除可按上述兩式分別計算汽車荷載人群荷載作用下的剪力外，尚應(yīng)計入由于荷載橫向分布系數(shù)在梁端變化所產(chǎn)生的影響。3. 計算結(jié)果表4-4表4-7和圖4-4圖4-7給出了汽車使用階段的加載結(jié)果。表 M(kNm)10.00E+00-5.85E+025.85E+02-5.62E+025.62E+02-5.16E+025.16E+02-4.71E+024.71E+02-4.25E+020.00E+004.47E+024.47E+021.31E+031.31E+032.4

43、9E+032.49E+033.54E+033.54E+034.45E+035.15E+034.50E+034.50E+033.80E+033.80E+033.25E+033.25E+032.76E+032.76E+032.29E+031.29E+012.48E+032.82E+032.82E+033.14E+033.14E+033.58E+033.58E+034.01E+034.01E+034.39E+03117181920213334353637234 -2.21E+0134 2.21E+0135 -3.18E+0235 3.18E+0236 -3.24E+0236 3.24E+0237 -

44、3.27E+0237 3.27E+0238 -2.42E+01223334445556225.20E+01安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計）4.39E+034.70E+034.70E+035.02E+035.02E+035.26E+035.26E+035.48E+035.48E+035.63E+035.63E+035.72E+035.72E+035.82E+035.82E+036.02E+036.02E+036.11E+036.11E+036.11E+034.45E+034.95E+034.95E+036.07E+036.07E+036.92E+036.92E+037.46E+037.46E+037.70

45、E+037.70E+037.68E+037.68E+037.46E+037.46E+037.10E+037.10E+036.53E+036.53E+035.90E+035.90E+035.15E+032.29E+031.88E+031.88E+031.63E+031.63E+031.62E+031.63E+031.62E+031.62E+031.65E+031.65E+031.41E+031.41E+031.37E+031.37E+031.51E+031.51E+031.79E+031.79E+032.14E+032.14E+032.48E+032.40E+0167893.06E+022.28

46、E+002.77E+02262728293031325.67E+011.01E+022.42E+022.37E+022.12E+01131415161.28E+004.91E+013132 -1.99E+0032 1.99E+0033 -1.29E+012.83E+02173.94E+02表 剪力 (kN)(kNm)0.00E+00(kNm)(kNm)10.00E+00-8.46E+03-9.13E+03-9.13E+03-9.96E+03-9.96E+03-1.08E+04-1.08E+04-1.17E+04-1.17E+04-1.27E+04-1.27E+04-1.39E+04-1.39E

47、+04-1.52E+046.46E+02-1.10E+04-9.94E+03-9.94E+03-9.02E+03-9.02E+03-8.00E+03-8.00E+03-7.06E+03-7.06E+03-6.20E+03-6.20E+03-5.41E+03-5.41E+03-4.57E+0311718192021222321.85E+02 -1.46E+02-1.85E+02 -1.46E+021.85E+02 -4.39E+02-1.85E+02 -4.39E+021.85E+02 -8.79E+02-1.85E+02 -8.79E+021.85E+02 -1.32E+03-1.85E+02

48、 -1.32E+031.85E+02 -1.76E+03-1.85E+02 -1.76E+031.85E+02 -2.02E+03-1.85E+02 -2.02E+031.85E+02 -2.72E+0334 -4.75E+0234 4.75E+0235 -4.38E+0235 4.38E+0236 -3.98E+0236 3.98E+0237 -3.61E+0237 3.61E+0238 -3.26E+0238 3.26E+0239 -2.93E+0239 2.93E+0240 -2.58E+02223435363738393334445556667778245.46E+02安徽理工大學(xué)畢業(yè)

49、設(shè)計）-4.57E+0324 -5.46E+0225 5.63E+0225 -5.63E+0226 5.73E+0226 -5.73E+02-1.52E+04-1.56E+04-1.56E+042.58E+0289-3.84E+03-3.84E+031010111112121313141415151616171.85E+02 -4.13E+03-1.85E+02 -4.13E+031.85E+02 -4.84E+03-1.85E+02 -4.84E+031.85E+02 -5.54E+03-1.85E+02 -5.54E+031.85E+02 -6.16E+03-1.85E+02 -6.16E

50、+031.85E+02 -6.77E+03-1.85E+02 -6.77E+031.85E+02 -7.39E+03-1.85E+02 -7.39E+031.85E+02 -7.92E+03-1.85E+02 -7.92E+032.11E+02 -8.46E+03-1.59E+04-1.59E+04-1.72E+04-1.72E+04-1.50E+04-1.50E+04-1.46E+04-1.46E+04-1.46E+04-1.46E+04-1.35E+04-1.35E+04-1.22E+04-1.22E+04-1.10E+04-3.15E+03-3.15E+03-2.47E+03-2.47E

51、+03-1.89E+03-1.89E+03-1.46E+03-1.46E+03-1.28E+03-1.28E+03-1.14E+03-1.14E+03-1.09E+03262728293031326.21E+028.78E+0228 -8.26E+0228 8.26E+0229 -8.17E+0229 8.17E+0230 -7.98E+0230 7.98E+0231 -7.45E+0231 7.45E+0232 -6.96E+0232 6.96E+0233 -6.46E+0213141516表 Q(kNm)3.88E+033.48E+033.48E+033.07E+033.07E+032.7

52、3E+032.72E+032.39E+032.39E+032.06E+032.06E+031.75E+031.75E+031.57E+031.57E+031.57E+031.57E+031.58E+03(kNm)15.85E+02-5.72E+025.72E+02-5.45E+025.45E+02-5.06E+025.06E+02-4.69E+024.69E+02-4.33E+024.33E+02-4.12E+024.12E+02-3.60E+023.60E+02-3.12E+023.12E+020.00E+004.43E+024.43E+021.27E+031.27E+032.35E+032

53、.35E+033.27E+033.27E+034.02E+034.02E+034.40E+034.40E+035.17E+035.17E+035.64E+035.64E+035.84E+031718181919202021212222232324242525268.84E+01-7.47E+017.47E+01-6.23E+016.23E+01-5.29E+015.27E+01-4.41E+014.40E+01-3.62E+013.62E+01-2.91E+012.91E+01-2.50E+012.50E+01-2.48E+012.48E+01-2.47E+018.29E+02-7.85E+0

54、3-6.69E+03-6.69E+03-5.61E+03-5.61E+03-4.42E+03-4.42E+03-3.33E+03-3.33E+03-2.34E+03-2.34E+03-1.45E+03-1.45E+03-5.13E+02-5.13E+022.34E+022.34E+029.54E+021171819202122232425234 -8.00E+0234 8.00E+0235 -7.71E+0235 7.71E+0236 -7.37E+0236 7.37E+0237 -7.04E+0237 7.04E+0238 -6.70E+0238 6.70E+0239 -6.37E+0239

55、 6.37E+0240 -5.99E+0240 5.99E+0241 -5.61E+0241 5.61E+0242 -5.24E+022234353637383940413334445556667778889910 -2.69E+029安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計）9.54E+021.67E+031.66E+032.27E+032.27E+032.77E+032.77E+033.20E+033.20E+033.54E+033.54E+033.66E+031011 -2.30E+0211 2.30E+0212 -1.95E+0212 1.95E+0213 -1.67E+0213 1.67E+0214 -

56、1.43E+0214 1.42E+0215 -1.20E+0215 1.20E+0216 -1.04E+0216 1.04E+0217 -8.84E+015.84E+035.83E+035.83E+035.66E+035.66E+035.39E+035.39E+035.05E+035.04E+034.64E+034.64E+034.27E+034.27E+033.88E+0326272728282929303031313232332.47E+01-2.45E+019.57E+02-9.31E+029.31E+02-9.25E+029.25E+02-9.16E+029.16E+02-8.87E+

57、028.87E+02-8.58E+028.58E+02-8.29E+021.58E+031.62E+03-1.42E+04-1.22E+04-1.22E+04-1.18E+04-1.18E+04-1.16E+04-1.16E+04-1.04E+04-1.04E+04-9.09E+03-9.09E+03-7.85E+035.24E+022627282930313213141516表 (kNm)(kNm)(kNm)1.71E+031.78E+031.78E+031.85E+031.85E+031.95E+031.95E+033.34E+033.34E+033.59E+033.59E+033.92E

58、+033.92E+034.08E+034.08E+034.30E+034.30E+034.35E+034.35E+034.43E+034.43E+034.42E+031-1.85E+021.85E+02-1.85E+021.85E+02-1.85E+021.86E+02-1.86E+021.89E+02-1.91E+021.99E+02-1.97E+022.08E+02-2.08E+022.44E+02-2.44E+022.76E+02-2.79E+023.16E+020.00E+00-1.42E+02-1.42E+02-4.08E+02-4.08E+02-7.62E+02-7.62E+02-

59、1.07E+03-1.07E+039.09E+029.09E+021.01E+031.01E+031.23E+031.23E+031.32E+031.32E+031.26E+031.26E+031.05E+031.05E+037.17E+02-5.82E+026.15E+02-6.15E+026.64E+02-6.64E+026.80E+02-6.80E+027.14E+02-7.14E+027.48E+02-7.48E+027.82E+02-7.82E+028.17E+02-8.17E+028.17E+02-8.17E+028.34E+02-8.34E+028.52E+02-7.75E+01

60、7.70E+01-2.92E+03-4.01E+03-4.01E+03-5.09E+03-5.09E+03-6.32E+03-6.32E+03-7.50E+03-7.50E+03-8.78E+03-8.78E+03-1.02E+04-1.02E+04-1.17E+04-1.17E+04-1.23E+04-1.23E+04-1.25E+04-1.25E+04-1.41E+041.65E+031.39E+0333 -8.05E+0134 8.22E+0134 -8.22E+0135 8.03E+0135 -8.03E+0136 8.71E+0136 -8.71E+0137 9.04E+0137 -