連續(xù)鋼構(gòu)橋畢業(yè)設計

南京工程學院畢業(yè)設計說明書PAGE91前言畢業(yè)設計是教學計劃中的一個重要環(huán)節(jié)，是在完成學校所有規(guī)定的基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課后進行的，是培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎知識和專業(yè)知識能力的綜合體現(xiàn)。本設計是在臧華和張偉老師的耐心指導下完成的。畢業(yè)設計主要進行了橋梁方案的設計與比較，橋梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算，預應力筋的配置設計，截面應力、撓度驗算以及訓練了手工制圖和CAD制圖的基本技能和方法。橋梁的方案設計與比較是按照實用、經(jīng)濟、安全、美觀的基本原則進行的，從擬訂的五個方案中，選出三個進行了詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較。橋梁的結(jié)構(gòu)計算中，首先應用橋梁博士電算程序進行內(nèi)力的計算，然后，根據(jù)電算結(jié)果分析，得出各控制截面的內(nèi)力組合結(jié)果，并利用組合結(jié)果進行配筋、驗算。橋梁施工方法的設計是根據(jù)當?shù)氐牡匦螚l件，施工設備和能力以及工程的可行性而進行的。和以往的理論教學不同，畢業(yè)設計是要學生在老師的指導下，獨立地、系統(tǒng)地完成一個工程設計，以期能掌握一個工程設計的全過程，在鞏固已學課程的基礎上，學會考慮問題、分析問題和解決問題，并可以繼續(xù)學習到一些新的專業(yè)知識，有所創(chuàng)新。作為一名交通工程方向的本科生應該做好這次設計。通過本次的畢業(yè)設計，我對橋梁工程設計的過程及內(nèi)容有了一個初步的了解。由于知識水平有限，在本次設計中難免會有不少錯誤和不足，懇請各位老師和同學批評、指正！徐哲2011年5月第一章方案比選本章主要根據(jù)橋址的地形、地貌、水文地質(zhì)條件和技術(shù)標準的要求，綜合考慮經(jīng)濟與安全、時間與空間環(huán)境等方面的因素，初擬方案。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2—3個具有特色的體系作進一步分析評比，這2—3個比選方案應力求受力合理，施工可行。比選標準主要依據(jù)安全、適用、經(jīng)濟和美觀，其中以安全和經(jīng)濟為重。最終確定方案以設計出“安全適用、經(jīng)濟合理、美觀環(huán)?！钡臉蛄?。1.1方案比較1.1.1實用性比較本次設計選取第二、三、四方案進行比較。1.預應力混凝土連續(xù)梁橋：伸縮縫少，結(jié)構(gòu)剛度大，變性小，動力性能好，主梁性能好，主梁變形撓曲線平緩，行車平順，通暢，安全，可滿足交通運輸要求，且施工簡單，但工期長。2.連續(xù)剛構(gòu)橋：行車平順，通暢，安全，可滿足交通運輸要求，施工技術(shù)成熟，易保證工程質(zhì)量，橋下凈空大，可滿足通航要求，屬有推力體系，對地基要求比連續(xù)梁高，此處地勢平緩，地質(zhì)條件不好，跨徑大，墩高小，溫度，混凝土收縮產(chǎn)生較大位移，對橋墩不利。3.斜拉橋：跨度大，行車性能好，不用作大量基礎工程，由于拉鎖多點支撐作用，梁高小，可采用懸臂施工，不影響通航，梁可以預制，可加快施工速度。1.1.2安全性比較1.預應力混凝土連續(xù)梁橋：技術(shù)成熟，計算簡單，施工方法簡單，質(zhì)量好，整體性好，剛度大，可保證工程本身安全，同時行車性能良好，可保證司機正常行車，滿足交通運輸安全要求。2.連續(xù)剛構(gòu)橋：一般做成薄壁墩，墩的剛度小，難以承受船舶撞擊，但此處不通航，對橋墩有利，因墩梁固結(jié)墩處可承受較大彎矩，梁高可做薄，基礎沉降對結(jié)構(gòu)影響大。3.斜拉橋：拉索是柔性體系，風力作用下會震動，會影響橋上行車何橋本身安全，橫向剛度小，變性大。1.1.3經(jīng)濟性比較1.預應力混凝土連續(xù)梁橋：施工技術(shù)成熟，方法簡單，易掌握，需要的機具少，無需大型設備，可充分降低施工成本，所用材料普通，價格低，成橋后養(yǎng)護費用少，需要大型支座，需較多預應力鋼筋，基礎施工復雜。2.連續(xù)剛構(gòu)：無需支座，節(jié)省大型支座費用，其他于連續(xù)梁基本相同。3.斜拉橋：需大量拉索鋼絲，預應力束，主塔構(gòu)造復雜，高空作業(yè)多，成橋后養(yǎng)護費用高，基礎施工復雜，還需減震裝置。1.1.4外觀比較1.預應力混凝土連續(xù)梁橋：形式簡單，造型單一。2.連續(xù)剛構(gòu)：墩梁固結(jié)作用可降低梁高，使梁看來更纖巧。3.斜拉橋：現(xiàn)代感強，可通過索塔與拉索布置形式獲得滿意造型，塔較高，使橋向縱向和橫向延伸，比例協(xié)調(diào)，均勻。1.2方案確定通過以上的方案比選，綜合考慮該橋的經(jīng)濟性、技術(shù)性、施工可行性及實用性選擇連續(xù)剛構(gòu)方案為最后的實施方案，其優(yōu)點如下：1.橋型美觀度：此種橋型與周圍環(huán)境較吻合，整個橋型輕盈美觀，簡潔而有氣勢。2.施工方法：采用懸臂澆注施工最為合理，混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工期間抗風能力強，可不需在施工期間采用附加的抗風措施，而混凝土長懸臂施工時會帶來抗風引起的風險。3.經(jīng)濟性指標：混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋造價比斜拉橋低。第二章結(jié)構(gòu)設計本章主要介紹當方案確定以后，如何進一步進行結(jié)構(gòu)設計。結(jié)構(gòu)設計應包括上部結(jié)構(gòu)設計和下部結(jié)構(gòu)設計。上部結(jié)構(gòu)設計的主要內(nèi)容有：截面尺寸的擬定，內(nèi)力計算（包括橫載內(nèi)力、活載內(nèi)力和附加內(nèi)力的計算，內(nèi)力組合，內(nèi)力包絡圖的繪制），配筋設計，施工階段和使用階段的應力驗算，最終承載力極限狀態(tài)強度驗算、剛度驗算，預拱度設置等。下部結(jié)構(gòu)設計的主要內(nèi)容為橋墩（臺）的設計計算。2.1設計資料2.1.1方案簡述本設計采用主橋35+80+35m預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)體系。具體尺寸為跨中截面梁高1.5m，為主跨徑的1/53.3；主墩頂梁高4.5m，為主跨徑的1/17.7。采用雙支薄壁橋墩，壁厚為3m，中心距為7m，橋墩高度為20m。2.1.2設計依據(jù)1.主要技術(shù)指標A.主跨：80mB.橋面凈寬：凈-14+2×1.75m。C.技術(shù)標準：設計荷載為公路-I級；環(huán)境標準為I類環(huán)境；設計安全等級為二級。D.相關參數(shù)：體系均勻升溫15℃和降溫20℃，同時需考慮不均勻溫差；人行欄桿每側(cè)重量分別為1.5kN/m，單側(cè)防撞欄為7.0kN/m，橋面鋪裝用8cm厚防水混凝土＋8cm厚瀝青混凝土。2.材料參數(shù)a.上部結(jié)構(gòu)混凝土采用C55，C55混凝土強度指標：抗壓強度設計值=24.4MPa,抗拉強度設計值=1.89MPa,彈性模量=3.55×104Mpa。b.橋面鋪裝及下部結(jié)構(gòu)混凝土采用C35，C35混凝土強度指標：抗壓強度設計值=16.1MPa，抗拉強度設計值=1.52MPa,彈性模量=3.15×104Mpa。c.預應力鋼筋采用標準強度為1860Mpa的低松弛鋼絞線，張拉控制應力取為0.75，預應力筋的錨固方式為群錨，按后張法施工。強度指標為：抗拉強度標準值=1860Mpa，抗拉強度設計值=1260Mpa，彈性模量=1.95×105Mpa。d.普通鋼筋采用HRB400鋼筋。其強度指標為：抗拉強度設計值=330Mpa，彈性模量=2.0×105Mpa，箍筋及構(gòu)造鋼筋采用HRB335鋼筋，其強度指標為抗拉強度設計值=280Mpa，彈性模量=2.0×105Mpa。3.設計依據(jù)a.JTGD60-2004《公路橋涵設計通用規(guī)范》。b.JTGD62-2004《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》。2.2上部構(gòu)造主梁細部尺寸2.2.1主梁尺寸擬定根據(jù)已成橋資料及《梁橋》、《橋梁工程》（上冊）手冊有關連續(xù)剛構(gòu)截面形式及尺寸的相關內(nèi)容，擬訂主梁尺寸如下：采用單箱單室主梁截面，箱頂寬17.5m，底面寬9.5m。變截面梁墩頂處梁高與最大跨徑的關系：梁高為1/17－1/20L，取L/17.7，即=90/17.7=4.5m取4.5m。變截面梁跨中處梁高與最大跨徑的關系：梁高為1/50－1/60L，取L/53.3，即=90/53.3=1.5m取1.5m。梁底縱向變化曲線可以是拋物線、正弦曲線、三次曲線、圓弧線及曲線選，為使線形圓順，本設計采用拋物線。以跨中梁底為原點，曲線方程為：h=-0.003333x2支點處頂板后為40cm，底板后為80cm，腹板后為55cm；跨中和支座處選擇同樣尺寸，頂板后為25cm，底板后為32cm，腹板后為40cm。板的厚度變化均采取線性變化，頂板厚度變化方程為：y=0.5x+25,腹板厚度變化方程為y=0.5x+40，底板厚度變化方程為y=1.6x+32(板的厚度變化方程中單位均為cm)。共設橫隔板四道，兩個支點各設兩道，厚度為80cm，中間留有人道，尺寸為200cm×200cm。圖2.1跨中和邊支座處截面圖2.2墩頂處截面2.2.2截面特性及單元重量計算成果表表2-1單元數(shù)量列表單元號左梁高左面積左單位重右梁高右面積右單位重單元重量11.508.352091.518.7922042821.518.792201.559.2523145131.559.252311.629.7324347441.629.732431.7110.225649951.7110.22561.8310.826952561.8310.82691.9811.328355371.9811.32832.1511.929858182.1511.92982.3512.531461292.3512.53142.5813.2330644102.5813.23302.8313.9347677112.8313.93473.1114.6365712123.1114.63653.4215.4384750133.4215.43843.7516.2404789143.7516.24044.1117425829154.11174254.5017.9447873164.5017.94474.5017.9447492174.5041.31.03E+0334.5041.31.03E+033826184.5017.94474.5017.9447895194.5017.94474.5017.9447895204.5017.94474.5017.9447984214.5041.31.03E+0334.5041.31.03E+033826224.5017.94474.5017.9447492234.5017.94474.1117425873244.11174253.7516.2404829253.7516.24043.4215.4384789263.4215.43843.1114.6365750273.1114.63652.8313.9347712282.8313.93472.5813.2330677292.5813.23302.3512.5314644302.3512.53142.1511.9298612312.1511.92981.9811.3283581321.9811.32831.8310.8269553331.8310.82691.7110.2256525341.7110.22561.629.73243499351.629.732431.559.25231474361.559.252311.518.79220451371.518.792201.508.35209428381.508.352091.508.35209417391.508.352091.508.35209417401.508.352091.508.35209417411.508.352091.508.35209417421.508.352091.508.35209417431.508.352091.518.79220428441.518.792201.559.25231451451.559.252311.629.73243474461.629.732431.7110.2256499471.7110.22561.8310.8269525481.8310.82691.9811.3283553491.9811.32832.1511.9298581502.1511.92982.3512.5314612512.3512.53142.5813.2330644522.5813.23302.8313.9347677532.8313.93473.1114.6365712543.1114.63653.4215.4384750553.4215.43843.7516.2404789563.7516.24044.1117425829574.11174254.5017.9447873584.5017.94474.5041.31.03E+033492594.5041.31.03E+0334.5017.9447826604.5017.94474.5017.9447895614.5017.94474.5017.9447895624.5017.94474.5041.31.03E+033984634.5041.31.03E+0334.5017.9447826644.5017.94474.5017.9447492654.5017.94474.1117425873664.11174253.7516.2404829673.7516.24043.4215.4384789683.4215.43843.1114.6365750693.1114.63652.8313.9347712702.8313.93472.5813.2330677712.5813.23302.3512.5314644722.3512.53142.1511.9298612732.1511.92981.9811.3283581741.9811.32831.8310.8269553751.8310.82691.7110.2256525761.7110.22561.629.73243499771.629.732431.559.25231474781.559.252311.518.79220451791.518.792201.508.3520942880547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03381547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03382547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03383547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03384547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03385547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03386547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03387547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03388547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03389547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03390547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03391547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03392547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03393547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03394547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+03395547.51.19E+033547.51.19E+0333.56E+0332.3荷載內(nèi)力計算內(nèi)力計算采用《橋梁博士》軟件進行分析計算。2.3.1建模及數(shù)據(jù)的輸入1.單元劃分根據(jù)施工情況及構(gòu)造要求，全橋共分為95個單元，100個截面。具體劃分情況如下：圖2.3計算簡圖圖2.4全橋立面模型2.全橋施工階段劃分為了方便全橋施工，特用《橋梁博士》軟件計算出了全橋上部結(jié)構(gòu)控制截面的幾何特性，具體情況如下：表2-2控制截面幾何信息節(jié)點（）()()Y()5（邊跨1/4L）3.45e0410.24.27`0.948（邊跨3/8L）3.45e0411.98.111.1510（邊跨L/2）3.45e0413.213.31.3616（根部）3.45e0417.957.62.2623（根部）3.45e0417.957.62.2630（中跨1/4L）3.45e0412.510.31.2535（中跨3/8L）3.45e049.733.630.89941（中跨1/2L）3.45e048.242.730.8863.施工過程模擬此橋采用懸臂施工法模擬如下：0號塊采用現(xiàn)澆，其余號梁段采用掛籃施工，然后懸臂現(xiàn)澆邊跨及中跨，最后合攏中跨。本次設計為簡單起見，全橋共分3個施工階段，第一施工階段為主梁的澆筑階段，第二階段為鋪裝階段，第三階段為隨后的養(yǎng)護及運營階段。中跨合攏后進行橋面鋪裝施工，在全橋范圍內(nèi)加向下均布力每延米-58.7。橫隔板在全橋截面計算中已經(jīng)計入，故此處不必重復計算，人行欄桿q1=1.5,防撞欄q2=7.0，橋面鋪裝層q3=(0.08*25+0.08*21)*17.5=64.4,施工階段q=58.7。2.3.2計算結(jié)果及數(shù)據(jù)處理所有數(shù)據(jù)輸完并檢查無誤后，進入結(jié)構(gòu)計算模塊，輸出單元截面內(nèi)力如下表所示：1.恒載內(nèi)力表2-3控制截面結(jié)構(gòu)重力結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點517900-354816500-982108940-238016-722001630023-2050006490030-496007000351760029704133400-37.9表2-4控制截面第一階段永久荷載結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點51040034287590-132010-5960-257016-57400720023-1190001040030-26700513035535023604116500-251表2-5控制截面第二階段永久荷載結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點5278056818003811030467316-13600-155023-32800254030-8700152035142079041535002.活載內(nèi)力為了適應新規(guī)范，本設計汽車荷載和人群荷載所產(chǎn)生的截面內(nèi)力均采用手工加載。a.根據(jù)《通用規(guī)范》（JTGD60—2004）取計算活載所需的參數(shù)。a)沖擊系數(shù)：基頻：Hz（當計算沖擊里引起的正彎矩效應和剪力效應時用）Hz（當計算沖擊力引起的負彎矩效應時用）b)汽車荷載的局部加載在箱梁懸臂板上的沖擊系數(shù)采用1.3c)結(jié)構(gòu)的安全等級為二級其重要性系數(shù)取1.0。d)人群荷載標準值3.5b.根據(jù)影響線求得活載內(nèi)力a)內(nèi)力影響線圖2.6邊跨1/4L截面內(nèi)力影響線圖2.7邊跨3/8L截面內(nèi)力影響線圖2.8邊跨1/2L截面內(nèi)力影響線圖2.9墩頂截面內(nèi)力影響線圖2.10中跨1/4L截面內(nèi)力影響線圖2.11中跨3/8L截面內(nèi)力影響線圖2.12跨中截面內(nèi)力影響線b)汽車活載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力表表2-6控制截面汽車結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點51760-2081330-3941078617.51600230030617-4.3351620-35.4412530-243表2-7控制截面汽車結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點50080010-689-297160023-978070230-319048235-4941884100表2-8控制截面汽車結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點51610235812101011075149.216043223-542078630-790631351220475412140248表2-9控制截面汽車結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點51510-25181.18-40610566-4881600230030596-23.9351490-99412140-290表2-10控制截面汽車結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點M5008001000160023-848057330-302044735112342412190-216c)人群活載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力表表2-11控制截面人群結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點52354.788154-31.11062.6-16.2160023003070.9-13.3521828.941450-6.95表2-12控制截面人群結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點50080010-85.4-40.2160023-2410-20130-589-10235-96.737.44100表2-13控制截面人群結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點514718.3886.36.141042.82.361603.3523-2410-2013052.81.9135-16.674.64122527.3表2-14控制截面人群結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點587.9-13.5867.4-38.110-65.9-58.8160023003037.1-1.1835138-8.2141225-34.4表2-15控制截面人群結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點5008001000160023-2410-20130-518-1163512166.341450-7.113.次內(nèi)力計算a.支座沉降次內(nèi)力計算方法及結(jié)果在橋梁設計中，支座沉降工況的選取是應慎重考慮的問題。一般應綜合考慮橋址處的地質(zhì)、水文等情況，根據(jù)已建橋梁的設計經(jīng)驗來定。有時需選取幾種沉降工況計算，這樣就存在一個工況組合的問題。程序一般對每一個截面挑最不利的工況內(nèi)力值作為沉降次內(nèi)力。本設計考慮2號墩下降2，4號墩下降1。a)2號墩下降2表2-16控制截面支座沉降結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點5760076081100076010144007601626600-8180238760-2120305250-218352290-21841-2.26-218b)4號墩下降1控制截面所受內(nèi)力很小，可忽略不計。b.溫差引起的次內(nèi)力計算本次設計考慮升溫20度和降溫20度兩種情況。平均氣溫取為10度。并考慮不均勻溫差引起的次內(nèi)力，分為梁頂板下緣溫度為0度線性過渡到梁頂板上緣溫度為10度和梁頂板下緣溫度為0度線性過渡到梁頂板上緣溫度為-5度兩種情況考慮不均勻溫差引起的次內(nèi)力。a)溫度升高20度表2-17控制截面升溫結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點5-1480-1488-2150-14810-2820-14816-31000207002331900-21300303060035-1200041-21600溫度降低20度表2-18控制截面降溫結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點51480148821501481028201481631000-2070023-319002130030-3060035120004121600b)不均勻溫差引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力表2-19控制截面溫1結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點58110811811800811101540081116217006540233040077530853046.435775046.441792046.4表2-20控制截面溫2結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點5-4050-4058-5880-40510-7700-40516-10900-323023-15600-11330-4980035-4290041-41400c.混凝土收縮引起的次內(nèi)力表2-21控制截面混凝土收縮結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點574.27.4281087.42101417.42164050-200023-4410294030-4220351650412980d.混凝土徐變引起的次內(nèi)力表2-22控制截面混凝土徐變結(jié)構(gòu)內(nèi)力表節(jié)點530.13.01843.63.011057.23.0116105-49.12379.603089.703593.904194.902.3.3荷載組合及其原理1.原理根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTG—2004）第4.1.6條和第4.1.7條。有以下兩種組合。a.承載能力極限狀態(tài)的效應組合根據(jù)“橋規(guī)”應采用以下兩種作用效應組合：a)基本組合。永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應相組合，其效應組合表達式為：（2-1）或（2-2）式中Sud——承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應組合設計值；——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)——第i個永久作用效應的分項系數(shù)；——第i個永久作用效應的的標準值和設設計值；——汽車荷載效應（含含汽車沖擊力力、離心力）的的分項系數(shù)；；——汽車荷載效應（含含汽車沖擊力力、離心力）的的標準值和設設計值；——在作用效應組合中中除汽車荷載載效應（含汽汽車沖擊力、離離心力）、風風荷載外的其其他第j個可變作用用效應的分項項系數(shù)；——在作用效應組合中中除汽車荷載載效應（含汽汽車沖擊力、離離心力）、風風荷載外的其其他第j個可變作用用效應的標準準值和設計值值；——在作用效應組合中中除汽車荷載載效應（含汽汽車沖擊力、離離心力）外的的其他可變作作用效應的組組合系數(shù)。根據(jù)以上條文本設設計采用以下下三種組合：：組合Ⅰ1.2（1..0）×恒+1.4×汽組合Ⅱ1.2（1..0）×恒+1.4×汽+0.8×1.4××人群組合Ⅲ1.2（1..0）×恒+1.4×汽+0.8×1.4××（人群+溫升或溫降降）b)偶然組合。永久作作用標準值效效應與可變作作用某種代表表值效應、一一種偶然作用用標準值效應應相結(jié)合。偶偶然作用的效效應分項系數(shù)數(shù)取1.0；與偶然作作用同時出現(xiàn)現(xiàn)的可變作用用，可根據(jù)觀觀測資料和工工程經(jīng)驗取用用適當?shù)拇肀碇?。地震作作用標準值及及其表達式按按現(xiàn)行《公路路工程抗震設設計規(guī)范》規(guī)規(guī)定采用。b.正常使用極限狀態(tài)態(tài)的效應組合合根據(jù)“橋規(guī)”應根據(jù)不同的設計計要求，采用用以下兩種效效應組合：a)作用短期效應組合合。永久作用用標準值效應應與可變作用用頻遇值效應應相組合，其其效應組合表表達式為：（2-3）式中Ssd——作用短期期效應組合設設計值；——第j個可變作用效應的的頻遇值系數(shù)數(shù)；SQjk——第j個個可變作用效效應的頻遇值值。b)作用長期效應組合合。永久作用用標準值效應應與可變作用用準永久值效效應相組合，其其效應組合表表達式為：（2-4）式中Sld——作用長期期效應組合設設計值；——第j個可變作用效應的的準永久值系系數(shù)；SQjk——第j個個可變作用效效應的準永久久值。2.內(nèi)力組合表表2-23內(nèi)力組組合表節(jié)點號承載能力極限狀態(tài)態(tài)正常使用極限狀態(tài)態(tài)54430011700-525-48003610013100397-21808477007480948-32104150096207432110-717-527040300-225-722-334016-173000-3270001860012500-174000-241000946004100030-32500-86000112006780-30600-6150077706750354130011200551023403020012700352026204164100263001220-12404590027900304-562注：彎矩單位為,,剪力單位為為。2.4縱向預應力力鋼束估算及及布置2.4.1縱向預預應力鋼束估估算1.預應力束估算原理理根據(jù)《橋梁設計規(guī)規(guī)范》，預應應力混凝土連連續(xù)梁應滿足足使用荷載下下應力要求和和承載能力極極限狀態(tài)下的的正截面強度度的要求。因因此預應力鋼鋼筋的數(shù)量可可以從這兩個個方面綜合確確定。a.按正常使用極限狀狀態(tài)的應力要要求預應力混凝土梁在在預加應力和和使用荷載作作用下的應力力狀態(tài)應滿足足的條件是：：截面上、下下緣均不產(chǎn)生生拉應力，且且上、下緣的的混凝土均不不被壓碎。上緣應力：（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）式中：－由預加力在截面面上緣和下緣緣所產(chǎn)生的應應力；－分別為截面上、下下緣的抗彎模模量（可按毛毛截面考慮）；；－荷載最不利組合合時的計算截截面內(nèi)力，當當為正彎矩時時取正值，當當為負彎矩時時取負值；－混凝土彎壓應力力限值。一般情況下，由于于梁截面較高高，受壓區(qū)面面積較大，上上、下緣的壓壓應力不是控控制因素，為為簡便計，可可只考慮上緣緣和下緣的拉拉應力的這個個限值條件。在在《公路橋規(guī)規(guī)》中，當預預拉區(qū)配置受受力的非預應應力鋼筋時，容容許截面出現(xiàn)現(xiàn)少許拉應力力，但在估算算數(shù)量時，依依然假設等于于零。根據(jù)截面受力情況況，其配筋由由三種形式：：截面上、下下緣均布置力力筋以抵抗正正、負彎矩；；僅在截面下下緣布置力筋筋以抵抗正彎彎矩或僅在上上緣布置力筋筋以抵抗負彎彎矩。下面就就分這三種情情況討論：a)截面上下緣均配置置有力筋和以抵抗截面面正負彎矩，由由力筋和在截面上下下緣產(chǎn)生的應應力分別是：：（2-9）（2-10）將式（1）～（44）分別代入入（5）、（6），解聯(lián)立立方程式后得得到：（2-11）（2-12）式中：－分別是上緣的預預應力力筋重重心和下緣的的預應力力筋筋重心離開截截面重心的距距離；－分別是截面的上上核心矩和下下核心矩；－混凝土截面積，可可取毛截面計計算。令（2-13）（2-14）代入式（7）、（8）中得到：（2-15）（2-16）式中：－上緣和下緣預應應力筋的數(shù)目目；－每束預應力筋的的面積；－預應力筋的永存存應力。b)當截面只在下緣布布置力筋以抵抵抗正彎矩時時：當上緣不出現(xiàn)拉應應力控制時：：由得到（2-17）（2-18）當下緣不出現(xiàn)拉應應力控制時：：由得到：（2-19）（2-20）c)當截面中只在上緣緣布置力筋以以抵抗負彎矩矩時：當由上緣不出現(xiàn)拉拉應力控制時時由得到：（2-21）（2-22）當由下緣不出現(xiàn)拉拉應力控制時時：由得到：（2-23）（2-24）b.按承載能力極極限狀態(tài)的強強度要求預應力梁到達受彎彎的極限狀態(tài)態(tài)時，受壓區(qū)區(qū)混凝土應力力達到混凝土土抗壓設計強強度，受拉區(qū)區(qū)鋼筋達到抗抗拉設計強度度。截面安全全性時通過計計算截面抗彎彎安全系數(shù)來來保證的。在在初步估算預預應力力筋數(shù)數(shù)量時，T型或箱形截截面，當中性性軸位于受壓壓翼緣內(nèi)可按按矩形截面計計算，但是當當忽略實際上上存在的雙筋筋影響時（受受拉區(qū)、受壓壓區(qū)均有預應應力筋）會使使計算結(jié)果偏偏大，作為力力筋數(shù)量的估估算是允許的的。按破壞階階段估算預應應力筋的基本本公式是：（2-25）（2-26）由（18）式解得：（2-27）將（19）式代入（17）式式，整理后得得：或（2-28）式中：－預應力筋數(shù)目；；－混凝土抗壓設計計強度；－預應力筋抗拉設設計強度；－混凝土安全系數(shù)數(shù)，通常取1.25；－截面有效高度。若截面承受雙向彎彎矩時，可視視為單筋截面面，分別計算算上、下緣所所需得力筋數(shù)數(shù)量。T型或箱形截面，當當中性軸位于于腹板內(nèi)，則則應考慮截面面腹板部分受受壓混凝土得得工作，相應應計算方法與與公式可以參參照《公路橋橋規(guī)》。2.預應力束估算我們要求橋梁在正正常運營使用用階段滿足要要求，故按正正常使用極限限狀態(tài)的應力力要求進行預預應力的配筋筋計算：擬采用鋼絞線，單單根鋼絞線的的公稱截面面面積，強標準準值為1860MMPa,張拉控制應應力取，預應應力損失按張張拉控制預應應力的20%估算。a.5截面估束正常使用狀態(tài)：，假設預應力筋的重重心距截面下下緣15應力鋼筋的損失考考慮為0.2，則，混凝土土彎壓應力限限值可取為因為截面只是承受受正彎矩，只只需在截面下下緣布置預應應力鋼筋，以以抵抗截面所所承受的正彎彎矩。a)當截面上緣不不出現(xiàn)拉應力力時截面下緣緣的配筋束取0根。b)當截面下緣不不出現(xiàn)拉應力力時截面下緣緣的配筋束取0根。c)當截面上緣不不致壓碎時截截面下緣的配配筋束取359根。d)當截面下緣不不致壓碎時截截面下緣的配配筋束取0根。故截面的鋼筋數(shù)取?。?59根（下下緣）。b.23截面估束束正常使用狀態(tài)：，假設預應力筋的重重心距截面上上緣20應力鋼筋的損失考考慮為0.2，則，混凝土土彎壓應力限限值可取為因為截面只是承受受負彎矩，只只需在截面上上緣布置預應應力鋼筋，以以抵抗截面所所承受的負彎彎矩。a)當截面上緣不不出現(xiàn)拉應力力時截面上緣緣的配筋束取445根。b)當截面下緣不不出現(xiàn)拉應力力時截面上緣緣的配筋束＝1877.3取1878根。c)當截面上緣不不致壓碎時截截面上緣的配配筋束1274.6取1275根。d)當截面下緣不不致壓碎時截截面上緣的配配筋束取0根。故截面的鋼筋數(shù)取?。?45～1878根（上緣）。c.30截面估束正常使用狀態(tài)：，假設預應力筋的重重心距截面上上緣20應力鋼筋的損失考考慮為0.2，則，混凝土土彎壓應力限限值可取為因為截面只是承受受負彎矩，只只需在截面上上緣布置預應應力鋼筋，以以抵抗截面所所承受的負彎彎矩。a)當截面上緣不不出現(xiàn)拉應力力時截面上緣緣的配筋束223.7取224根。b)當截面下緣不不出現(xiàn)拉應力力時截面上緣緣的配筋束取0根。c)當截面上緣不不致壓碎時截截面上緣的配配筋束取820根。d)當截面下緣不不致壓碎時截截面上緣的配配筋束取0根。故截面的鋼筋數(shù)取?。?24～820根（上上緣）。d.41截面估束正常使用狀態(tài)：，假設預應力筋的重重心距截面下下緣15應力鋼筋的損失考考慮為0.2，則，混凝土土彎壓應力限限值可取為因為截面只是承受受正彎矩，只只需在截面下下緣布置預應應力鋼筋，以以抵抗截面所所承受的正彎彎矩。a)當截面上緣不不出現(xiàn)拉應力力時截面下緣緣的配筋束取0根。b)當截面下緣不不出現(xiàn)拉應力力時截面下緣緣的配筋束取0根。c)當截面上緣不不致壓碎時截截面下緣的配配筋束取205根。d)當截面下緣不不致壓碎時截截面下緣的配配筋束取0根。故截面的鋼筋數(shù)取?。?05根（下下緣）。2.4.2預應力力束布置1.布置原則:a.縱向預應力索為結(jié)結(jié)構(gòu)主要受力力鋼筋,為了設計和和施工方便,進行對稱布布束,錨頭盡量靠靠近壓應力區(qū)區(qū)。b.鋼束在橫斷面中布布置時直束靠靠近頂板位置置,直接錨固在在齒板上,彎束布置在在腹板上,便于下彎錨錨固。c.本橋中采用預埋波波紋管,根據(jù)《公路橋橋涵設計通用用規(guī)范》規(guī)定定：其水平凈凈距不應小于于4，波紋管至至構(gòu)件頂面或或側(cè)面的間距距不小于3.5,波紋管至構(gòu)構(gòu)件底面邊緣緣的凈矩不小小于5,波紋管的內(nèi)內(nèi)徑應比預應應力鋼筋的外外徑至少大1。d.根據(jù)《橋梁設計規(guī)規(guī)范》預規(guī)第第6.2.226條規(guī)定，后后張預應力構(gòu)構(gòu)件的曲線預預應力鋼筋的的曲率半徑鋼鋼絞線不應小小于4。2.鋼束布置：a.支點截面：400根鋼絞線分分為16束，每束25根。具體布布置圖如下：：圖2.13邊支座座配束圖b.5節(jié)點截面：：400根鋼絞線分分為16束，每束25根。具體布布置圖如下：：圖2.14截面5配配束圖c.23節(jié)點截面：600根鋼絞線分分為24束，每束25根。具體布布置圖如下：：圖2.15截面233配束圖d.35節(jié)點截面：300根鋼絞線分分為12束，每束25根。具體布布置圖如下：：圖2.16截面300配束圖e.41節(jié)點截面：400根鋼絞線分分為16束，每束25根。具體布布置圖如下：：圖2.17截面411配束圖2.5預應力損失的計算算2.5.1預應應力損失計算算理論預應力束的張拉控控制應力，參參照文獻《橋橋梁設計規(guī)范范》預規(guī)第55.2.1條條規(guī)定：構(gòu)件在預加應力時時，預應力鋼鋼絞線的錨下下控制應力應應符合，故由于施工中預應力力鋼筋的張拉拉采用后張法法，故《橋梁梁設計規(guī)范》預預規(guī)第5.22.5條，應應計算以下各各項預應力損損失：預應力鋼筋與管壁壁間的摩擦損損失；錨具變變形、鋼筋回回縮和拼裝構(gòu)構(gòu)件壓縮和徐徐變損失；混混凝土彈性壓壓縮損失；預預應力鋼筋的的應力松弛損損失；混凝土土的收縮和徐徐變損失。2.5.2預應應力損失計算算1.預應力鋼筋筋與管壁間的的摩擦損失，根根據(jù)《橋梁設設計規(guī)范》預預規(guī)第5.22.6條規(guī)定定，按下列公公式計算，其其中，。式中：－張拉鋼筋筋時錨下的控控制應力，控控制應力張拉拉；－預應力鋼筋與管管道壁的摩擦擦系數(shù)；－從張拉端至計算算截面曲線管管道部分切線線的夾角之和和，以rad計；－管道每米局部偏偏差對摩擦的的影響系數(shù)；；－從張拉端至計算算截面的管道道長度，以米米計。2.錨具變形、鋼鋼筋回縮引起起的預應力損損失，本設計計采用OVM錨具，按《橋橋梁設計規(guī)范范》預規(guī)第D.0.2條2計算。式中為反摩擦影響長度度，按下列公公式計算：（2-29）為單位長度由管道道摩擦引起的的預應力損失失，按下列公公式計算：（2-30）－錨具變形、鋼筋筋回縮和接縫縫壓縮損失，本本設計為6；－張拉端至錨固端端的距離；－預應力鋼筋扣除沿沿途摩擦損失失后錨固端應應力；－預應力鋼筋的彈彈性模量，..表2-24鋼束有效效長度表鋼束編號有效長度（）N19.08N215.38N321.44N429.30N537.45N645.52N753.47A122.23A222.23A324.13A424.13A523.36A623.36A722.64A822.64B117.37B217.37B323.54B423.54B530.31B630.31B731.82B831.825、23、35和41截面面的預應力鋼鋼筋與管壁間間摩擦與錨具具變形、鋼筋筋回縮引起的的損失的具體體值見下表表2-255截面與計算算表項目鋼束編號數(shù)量/束X//k//A128.720.2020.250.001578.28109.71A228.720.2020.250.001578.28109.71A328.810.2020.250.001578.45109.63A428.810.2020.250.001578.45109.63A528.810.2020.250.001578.45109.63A628.80.3420.250.001578.44110.48A728.780.2020.250.001578.40113.06A828.780.2020.250.001578.40113.06平均值78.39110.62表2-2623截面與與計算表項目鋼束編號數(shù)量/束X//k//N243.190.2270.250.001574.69134.00N346.270.1740.250.001565.28106.10N4410.200.1400.250.001563.0889.22N5414.280.1400.250.001571.1683.81N6418.310.2090.250.001598.9489.63N7422.290.1740.250.001596.6081.73N8424.120.1740.250.0015100.1383.47平均值85.3797.63表2-2730截面與計計算表項目鋼束編號數(shù)量/束X//k//N644.100.2090.250.001571.2376.05N748.070.1740.250.001568.8468.97N849.900.1740.250.001573.0371.28平均值710372.1表2-2841截面與計計算表項目鋼束編號數(shù)量/束X//k//B128.680.1740.250.001569.99122.25B228.680.1740.250.001569.99122.25B3211.770.1400.250.001566.18101.96B4211.770.1400.250.001566.18101.96B5215.150.1740.250.001582.75100.46B6215.150.1740.250.001582.75100.46B7215.910.1400.250.001574.3692.95B8215.910.1400.250.001574.3692.95平均值73.32104.41混凝土彈性壓縮損損失。為簡化起見，特作作如下假設：：a.個別鋼束在其重心心與鋼束合力力重心是一致致的；b.每根鋼束在其重心心上產(chǎn)生的應應力是常數(shù)；；c.先張拉負彎矩鋼束束，后張拉正正彎矩鋼束；；d.每次兩根同時張拉拉。那么截面上緣的預預應力鋼筋（負負彎矩鋼筋）的的彈性壓縮損損失的平均值值為：（2-31）那么截面下緣預應應力鋼筋（正正彎矩鋼筋）的的彈性壓縮損損失的平均值值為：（2-32）式中、－分別為負、正彎彎矩預應力鋼鋼筋的根數(shù)－全部上緣預應力力鋼筋在傳力力錨固階段作作用在其重心心處的混凝土土的應力－全部下緣預應力力鋼筋在傳力力錨固階段作作用在上緣鋼鋼束重心處的的應力值－全部下預應力鋼鋼筋在傳力錨錨固階段作用用在其重心處處的混凝土的的應力（2-33）（2-34）（2-35）式中＝單根鋼束面積××根數(shù)×（為張拉時錨錨下控制應力力，單根鋼束束面積為1.40）－截面凈面積－上緣鋼束到重心心軸的距離（凈凈面積）－下緣鋼束到重心心軸的距離（凈凈面積）－上緣鋼筋處截面面模量，－下緣鋼筋處截面面模量，－凈截面慣性矩a.5截面：因為截面只在下緣緣布置預應力力筋，所以b.23截面：因為截面只在上緣緣布置預應力力筋，所以c.30截面：因為截面只在上緣緣布置預應力力筋，所以D.41截面：因為截面只在下緣緣布置預應力力筋，所以4.預應力鋼筋的應力力松弛損失根據(jù)預規(guī)第5.22.10條，對對于由鋼絞線線組成的預應應力鋼束在采采用超張拉方方法施工中，由由鋼絞線松弛弛引起的損失失終級值5.混凝土的收收縮和徐變損損失不考慮非預應力鋼鋼筋影響的計計算。收縮變變形時混凝土土散發(fā)水份所所引起的物理理現(xiàn)象，由其其收縮終值引引起的預應力力損失為（式式中：為自混混凝土凝期開開始的收縮應應變終值）。徐變是在持續(xù)應力力作用下與時時間有關的塑塑性應變，由徐變引起的應力力損失由于混凝土收縮和和徐變在相對對濕度為80％條件下完完成，受荷時時混凝土齡期期為28天，。對于后后加載的加載載齡期，根據(jù)據(jù)施工安排，大大致可定為。a.5截面：－凈截面面面積－與大氣接觸的截截面周邊長度度查《公路鋼筋混凝凝土及預應力力混凝土橋涵涵設計規(guī)范》表表6.2.77混凝土的徐變終值值為：，混凝土收縮應變終終值為：預加應力（扣除相相應階段的預預應力損失）；；，=61091.522＝0.904則：5截面收縮徐徐變損失為：：23.29b.23截面：－凈截面面面積－與大氣接觸的截截面周邊長度度查《公路鋼筋混凝凝土及預應力力混凝土橋涵涵設計規(guī)范》表表6.2.77混凝土的徐變終值值為：，混凝土收縮應變終終值為：預加應力（扣除相相應階段的預預應力損失）；；，=93105.6＝0.484則：23截面收縮徐變損失失為：20.91c.30截面：－凈截面面面積－與大氣接觸的截截面周邊長度度查《公路鋼筋混凝凝土及預應力力混凝土橋涵涵設計規(guī)范》表表6.2.77混凝土的徐變終值值為：，混凝土收縮應變終終值為：預加應力（扣除相相應階段的預預應力損失）；；，=48872.88＝0.348則：30截面收縮縮徐變損失為為：20.14d.41截面：－凈截面面面積－與大氣接觸的截截面周邊長度度查《公路鋼筋混凝凝土及預應力力混凝土橋涵涵設計規(guī)范》表表6.2.77混凝土的徐變終值值為：，混凝土收縮應變終終值為：預加應力（扣除相相應階段的預預應力損失）；；，=60945.366＝2.614則：41截面收縮縮徐變損失為為：36.16表2-29各截面鋼鋼束預應力損損失值與有效效預應力匯總總表截面號預加力階段使用階段有效應力III預加力階段使用階段578.39110.6252.27241.2862.823.2986.091153.721067.632385.3797.6341.16224.1662.820.9183.711170.841087.133071.0372.125.43168.5662.820.1482.941226.441143.54173.32104.4166.16243.8962.836.1698.961151.111052.152.6持久狀況承載能力力極限狀態(tài)計計算2.6.1承載能能力極限狀態(tài)態(tài)計算理論進行持久狀況承載載能力極限狀狀態(tài)計算時，作作用(或荷載)的效用（其其中汽車荷載載應計入沖擊擊系數(shù)）應采采用其組合設設計值；結(jié)構(gòu)構(gòu)材料性能采采用其強度設設計值。箱形截面梁在腹板板兩側(cè)上下翼翼緣的有效寬寬度可按下面面規(guī)定計算(1)簡支梁和連連續(xù)梁各跨中中部梁，懸臂臂梁中間跨的的中部梁段=（2-36）(2)簡支梁支點，連續(xù)續(xù)梁邊支點及及中間支點，懸懸臂梁懸臂段段=（2-37）式中—腹板兩側(cè)上、下各各翼緣的有效效寬度，=1，2，3，……見圖2.21；—腹板兩側(cè)上、下各各翼緣的實際際寬度，=1，2，3，……見圖2.22；—有關簡支梁、連續(xù)續(xù)梁各跨中部部梁段和懸臂臂梁中間跨的的中部梁段翼翼緣有效寬度度的計算系數(shù)數(shù)，可按圖2.22和表2-30確定；—有關簡支梁支點、連連續(xù)梁邊支點點和中間支點點、懸臂梁懸懸臂段翼緣有有效寬度的計計算系數(shù)，可可按圖2.222和表2-30確定。注：按表2.211確定。圖2.18箱形形截面梁翼緣緣有效寬度圖2.19、曲線圖表2-30、的應用位置置和理論跨徑徑結(jié)構(gòu)體系理論跨徑簡支梁=連續(xù)梁邊跨邊支點或跨中部分分梁段=0..8中間跨跨中部分梁段=00.6，中間間支點取0.2倍相鄰跨徑徑之和懸臂梁=1.52.6.2承載能能力極限狀態(tài)態(tài)計算1.5號截面（上上翼緣位于受受壓區(qū)）求有效翼緣寬度=0.8×35==28=4=4.31==0.143，查查圖2.2.2得=0.5755，故=0.575×4==2.3==0.118，查查圖2.2.2得=0.65，故=0.665×4.31=2.8022故翼緣有效寬度==（）×2=11..084=15=1.711-0.155=1.566首先按公式≤判斷斷截面類型。代代入數(shù)據(jù)計算算得：=1260×1006×（140×10-6×16××25）=700556000=24.4×1006×2×（×2.3×0.50.79×0.444×0.55×0.52.8022×0.29）=1005228000因為≤，所以屬于于第一類截面面。計算受壓區(qū)的高度度===0.261＜＜=0.29×1.56=0.4522將=0.261代入入=×××(-)計算截面承承載能力。=24.4×1006×16×00.261×(1..56-)=1456658.0444＞=44300計算結(jié)果表明，該該截面的抗彎彎能力滿足要要求。2.23號截面（下翼緣位位于受壓區(qū)）求有效翼緣寬度=0.2×（35580）=23=4.2m==0.183，查查圖2.2.2得=0.4855，故=0.4855×4.2=2..037故翼緣有效寬度==（）×2=5..174=20=4.5--0.20==4.30代入數(shù)據(jù)計算得：：=1260×1006×（140×100-6×24×25）=10588400000=24.4×1006×5.1744×0.5=6311228000因為＞，所以腹板板有部分處于于受壓區(qū)。計算腹板內(nèi)受壓面面積以確定受受壓區(qū)高度受壓總面積===4.338腹板處于受壓區(qū)的的面積=4.3388-5.1744×0.8-×0.2×0.2×2=0.159設腹板內(nèi)距底板下下緣內(nèi)均處于于受壓區(qū)則=0.8=0.9945即腹板內(nèi)距底板下下緣0.9445內(nèi)均處于受受壓區(qū)。計算受壓區(qū)形心軸軸位置對下緣=1.3304＜=0.400×4.300=1.722將=1.304代入入=(-)計算截面承承載能力。=1058400000×(44.30--)＞=443300計算結(jié)果表明，該該截面的抗彎彎能力滿足要要求。3.30號截面（下下翼緣位于受受壓區(qū)）求有效翼緣寬度=0.6×80==48=4.27==0.089，查查圖2.2.2得=0.75，故=0.775×4.277=3.20故翼緣有效寬度==（）×2=7.336=20=2.355-0.200=2.155代入數(shù)據(jù)計算得：：=1260×1006×（140×100-6×12××25）=525442000=24.4×1006×7.36×0.33==592622720因為＜，所以底板板只有部分處處于受壓區(qū)。計算受壓區(qū)的高度度===0.295＜＜=0.400×2.355=0.94將=0.295代入入=(-)計算截面承承載能力。=525420000×(2..35-)=1115723.755＞=64100計算結(jié)果表明，該該截面的抗彎彎能力滿足要要求。4.41號截面（上翼緣位位于受壓區(qū)）求有效翼緣寬度=0.6×80==48=4=4.35==0.083，查查圖2.2.2得=0.755，故=0.775×4=3==0.091，查查圖2.2.2得=0.7255，故=0.725×4.355=3.1544故翼緣有效寬度==（）×2=12..91=15=1.500-0.155=1.355首先按公式≤判斷斷截面類型。代代入數(shù)據(jù)計算算得：=1260×1006×（140×10-6×16××25）=700556000=24.4×1006×2×（×3×0.50.75×0.44×0.5×0.52.44××0.25）=919888000因為≤，所以屬于于第一類截面面。計算受壓區(qū)的高度度===0.224＜＜=0.400×1.355=0.544將=0.224代入入=×××(-)計算截面承承載能力。=24.4×1006×16×00.224×(11.35-))=1082262.60＞=64100計算結(jié)果表明，該該截面的抗彎彎能力滿足要要求。2.7持久狀況正常使用用極限狀態(tài)計計算在公路橋涵的持久久狀況設計應應按正常使用用極限狀態(tài)的的要求，采用用作用（或荷荷載）的短期期效應組合、長長期效應組合合或短期效應應組合并考慮慮長期效應組組合的影響，對對構(gòu)件的抗裂裂、裂縫寬度度和撓度進行行驗算，并使使各項計算值值不超過本規(guī)規(guī)范規(guī)定的各各相應限值。在在上述各組合合中，汽車荷荷載效應可不不計入沖擊系系數(shù)。2.7.1全預應應力混凝土構(gòu)構(gòu)件抗裂驗算算正截面抗裂驗算以以支點和中跨跨跨中截面受受拉邊的正應應力控制。在在荷載短期效效應組合作用用下應滿足：：（2-38）為在荷載效應組合合作用下，截截面受拉邊的的應力：（2-39）為截面下邊緣的有有效預壓應力力：（2-40）（2-41）為張拉控制預應力力扣除預應力力損失后的有有效預應力1.對于邊跨5截截面：為在荷載效應組合合作用下，截截面受拉邊的的應力：為截面下邊緣的有有效預壓應力力：因為：所以5#截面的抗抗裂性滿足要要求2.對于23截面面：為在荷載效應組合合作用下，截截面受拉邊的的應力：為截面上邊緣的有有效預壓應力力：因為：所以23#截面的抗裂性滿足足要求。3.對于30截面面：為在荷載效應組合合作用下，截截面受拉邊的的應力：為截面上邊緣的有有效預壓應力力：因為：所以30#截面的的抗裂性滿足足要求。4.對于41截面面：為在荷載效應組合合作用下，截截面受拉邊的的應力：為截面下邊緣的有有效預壓應力力：因為：所以41#截面的的抗裂性滿足足要求。2.7.2變形驗驗算1.各控制斷面面在汽車荷載載作用下產(chǎn)生生的最大變形形如下表所示示：表2-31汽車荷載載作用下最大大變形節(jié)點號變形（）51.0881.64101.24300.13350.07419.51a.邊跨=35，允許許最大變形為為/600==58.333，表中3、4、5斷面處豎向向變形均不超超過58.333，故邊跨跨變形滿足條條件。b.中跨=80，允許許最大變形為為/600==133.333，表中16、19、21斷面處豎向向變形均不超超過133..33，故邊邊跨變形滿足足條件。2.也可按照如如下方法近似似進行變形驗驗算使用階段的撓度值值，按短期效效應組合計算算，并考慮長長期影響系數(shù)數(shù)，現(xiàn)取梁/4處截面的換換算截面慣性性矩作為全梁梁的平均值來來計算。對于C55混凝土土：=1.413，剛剛度==0.955×3.55×11010×10.3=3.47×10011荷載短期效應組合合作用下的撓撓度值，可簡簡化為按等效效均布荷載作作用情況計算算：=式中=61500==0.1182自重產(chǎn)生的撓度值值近似計算：：===0.0953消除自重產(chǎn)生的撓撓度，并考慮慮長期影響系系數(shù)后，使用用階段撓度值值為：=(-)=1.4413×（0.11882-0.00953）=0.02229＜/600==0.1333計算結(jié)果表明，使使用階段的撓撓度值滿足規(guī)規(guī)范要求。2.8持久狀況應力驗算算2.8.1持久狀狀況應力驗算算理論按持久狀況設計的的預應力混凝凝土受彎構(gòu)件件，尚應計算算其使用階段段正截面混凝凝土的法向應應力、受拉鋼鋼筋的拉應力力及斜截面的的主壓應力。計計算時作用（或或荷載）取其其標準值，不不計分項系數(shù)數(shù)，汽車荷載載應該考慮沖沖擊系數(shù)。截面混凝土法向正正應力驗算：：（2-42）（2-43）式中的幾何要素可可以在前面的的表中查得。為張拉控制預應力力扣除預應力力損失后的有有效預應力，即即：-I-II（2-44）截面預應力鋼筋拉拉應力驗算：：（2-45）為預應力鋼筋彈性性模量與混凝凝土彈性模量量的比值為張拉控制預應力力扣除預應力力損失后的有有效預應力，即即：-I-II（2-46）為按荷載效應標準準值（對后張張法構(gòu)件不包包括自重）計計算的預應力力鋼筋重心處處鋼筋混凝土土的法向應力力。（2-47）2.8.2持久狀狀況應力驗算算1.5號截面混凝凝土法向正應應力驗算。=≤=-I-II=10067.633==1067.63××106×140×100-6×16××25=599787.28==5.86×1066-8.52×1106+9.75×1106=7.09因為=7.09＜＜=0.5××35.5=17.755，所以混凝凝土法向正應應力驗算滿足足要求。因為滿足條件，所所以鋼筋拉應應力驗算滿足足條件。2.23號截面面混凝土法向向正應力驗算算。=≤=σcon-I-III=10087.133==1087.133×106×140×100-6×24×25==913188.92==5.10×1066-7.24×1106+12.833×106=10.69因為=10.699＜0.5fckk=0.5××35.5=17.755，所以混凝凝土法向正應應力驗算滿足足要求。因為滿足條件，所所以鋼筋拉應應力驗算滿足足條件。3.30號截面面混凝土法向向正應力驗算算。=≤=σcon-I-III=11433.5==1143.5×1106×140×100-6×12×25=488027==3.84×1066-4.62×1106+10.444×106=9.66因為=9.66＜＜0.5fckk=0.5××35.5=117.75，所所以混凝土法法向正應力驗驗算滿足要求求。因為滿足條件，所所以鋼筋拉應應力驗算滿足足條件。4.41號截面混混凝土法向正正應力驗算。=≤=σcon-I-III=10522.15==1052.15××106×140×100-6×16××25=588920.40==7.15×1006-9.49×1106+15.771×106=13.37因為=13.377＜0.5fckk=0.5××35.5=117.75，所所以混凝土法向向正應力驗算算滿足要求。因為滿足條件，所所以鋼筋拉應應力驗算滿足足條件。2.9短暫狀況應力驗算算2.9.1短暫暫狀況應力驗驗算理論預應力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)按短暫狀態(tài)態(tài)設計時，應應計算構(gòu)件在在制造、運輸輸及安裝等施施工階段，由由預加力（扣扣除相應的損損失）、構(gòu)件件自重及其他他施工荷載引引起的截面應應力，并不超超規(guī)范規(guī)定的的限值。施工工荷載除有特特別規(guī)定外均均采用標準值值，當有組合合時不考慮荷荷載組合系數(shù)數(shù)。對構(gòu)件施施加預應力的的時候，混凝凝土的立方體體強度不得低低于設計混凝凝土強度等級級的75%,以上、下混混凝土的正應應力控制。=≤（2-48）或=≤（2-49）2.9.2短暫暫狀況應力驗驗算1.5號截面上緣混凝土應力=≤=-I=1153.772==1153.72××106×140×10-6×16××25=6..46×104==6.64×1006-9.98×1106+7.666×106=4.32＜0..75fckk=0.755×35.55=26.6下緣混凝土應力=≤=-I=1153.772==1153.72××106×140×10-6×16××25=6..19×104==6.64×1006+14.777×106-10.112×1066=11.29＜00.75fcck=0.775×35..5=26.62.23號截面上緣混凝土應力=≤=-I=1139.666==1139.666×106×139××10-6×28×25==11.09×1104==8.42×1066+9.76×1106-15.442×1066=2.76＜0.775fck=0.775×35..5=26.6下緣混凝土應力=≤=-I=1139.666==1139.666×106×139××10-6×28×25==11.09×1104==8.42×1066-12.15×1106+20.337×1066=16.64＜00.75fcck=0.775×35..5=26.63.30號截面上緣混凝土應力=≤=-I=1205.885==1205.855×106×139××10-6×12×25==5.03×1104==4.87×1066+4.62×1106-8.911×106=0.58＜0.775fck=0.775×35..5=26.6下緣混凝土應力=≤=-I=1205.885==1205.855×106×139××10-6×12×25==5.03×1104==4.87×1066-6.53×1106+13.003×1066=11.37＜00.75fcck=0.775×35..5=26..64.41號截面上緣混凝土應力=≤=-I=1120.778==1120.788×106×139××10-6×16××25=6..23×1004==7.17×1066-11.06×1106+15.775×1066=11.86＜00.75fcck=0.775×35..5=26.6下緣混凝土應力=≤=-I=1120.778==1120.788×106×139××10-6×16××25=6..23×1004==7.17×1066+16.81××106-22.449×1066=1.49＜0.775fck=0.775×35..5=26.62.10橋墩配筋計計算橋墩所受最大彎矩矩=8.244×104，最小軸力力=98300,最大軸力=33.43×1104。結(jié)構(gòu)重要要性系數(shù)為1.0。2.10.1材料料規(guī)格1.鋼筋主筋采用鋼筋，抗抗拉強度設計計值=3300，彈性模量量=2.0××105，相對受壓壓區(qū)高度=00.53。箍筋采用鋼筋，抗抗拉強度設計計值=2800。2.混凝土采用C35混凝土；抗抗壓強度設計計值=16.1，抗拉拉強度設計值值=1.52，彈性模模量=3.115×104。2.10.2橋墩墩尺寸×=9500×33000，橋橋墩高了l=20。2.10.3配筋筋計算（按對對稱配筋計算算）1.情況一：=8.224×1044，=98300。取==100。a.計算偏心距增增大系數(shù)橋墩上下端均固定定，故取橋墩墩有效高度==0.5l==10,==3.33＜5故偏心距增大系數(shù)數(shù)=1。b.初判大、小偏偏心=-=3000-1000=29000===8.38>0..3=0.887可按大偏心計算，取取=。===9780===6980c.計算縱向鋼筋筋截面面積由于==330，===62.27＜=00.53×2900=11537，故確屬大偏心受壓壓。===74473.8==0.0022=0.0002×95000×29000=55100（滿滿足）對稱配筋==744473.88對稱配筋總量=11489477.62.情況二：=88.24×1104，=343000。取==100。a.計算偏心距增增大系數(shù)橋墩上下端均固定定，故取橋墩墩有效高度==0.5l==10,==3.33＜5故偏心距增大系數(shù)數(shù)=1。b.初判大、小偏偏心=-=3000-1000=29000===2.40>0..3=0.887可按大偏心計算，取取=。===3800===1000c.計算縱向鋼筋筋截面面積由于==330，===224.26＜==0.5322900=11537，故確屬大偏心受壓壓。===37569.88＜=0.0002=0.0002950029000=55100（不滿滿足）故取=551000對稱配筋==555100對稱配筋總量=11102000介于以上兩種情況況，取==744733.8。2.10.4選筋筋雙向配筋，均選用用直徑為25的鋼筋160根。鋼鋼筋布置圖如如下圖所示：：圖2.21橋墩墩配筋圖實際配筋面積：===785444。沿短邊布置縱向構(gòu)構(gòu)造鋼筋，鋼鋼筋采用鋼筋筋，直徑為16，間距為400。箍筋筋采用鋼筋，直直徑為10，間距為300。平面外穩(wěn)定驗算==3.33＜5故穩(wěn)定系數(shù)=1。=(=0.91.0（16.19500300003301577088）=459620>==9830故平面外穩(wěn)定滿足足要求。2.11預拱度設置置2.11.1受彎彎構(gòu)件預拱度度設置原則1.鋼筋混凝土受彎構(gòu)構(gòu)件a.當由荷載短期效應應組合并考慮慮荷載長期效效應影響產(chǎn)生生的長期撓度度不超過計算算跨徑的1/16000時，可不設設預拱度；b.當不符合上述規(guī)定定時應設預拱拱度，且其值值應按結(jié)構(gòu)自自重和1/2可變荷載頻頻遇值計算的的長期撓度值值之和采用。2.預應力混凝土受彎彎構(gòu)件a.當預加應力產(chǎn)生的的長期反拱值值大于按荷載載短期效應組組合計算的長長期撓度時，可可不設預拱度度；b.當預加應力的長期期反拱值小于于按荷載短期期效應組合計計算的長期撓撓度時應設預預拱度，其值值應按該項荷荷載的撓度值值與預加應力力長期反拱值值之差采用。對自重相對于活載載較小的預應應力混凝土受受彎構(gòu)件，應應考慮預加應應力反拱值過過大可能造成成的不利影響響，必要時采采取反預拱或或設計和施工工上的其他措措施，避免橋橋面隆起直至至開裂。注：1）汽車荷載載頻遇值為汽汽車荷載的0.7倍，人群荷荷載頻遇值等等于其標準值值；2）預拱度的設置應應按最大的預預拱值沿順橋橋向做成平順順的曲線2.11.2預拱拱度設置1.汽車荷載及結(jié)構(gòu)自自重作用下作作用下產(chǎn)生的的最大變形如如下表所示：：表2-32汽車荷荷載作用下最最大變形節(jié)點號變形（）51.0881.64101.24230.13350.07419.51表2-33自重作作用下的變形形節(jié)點號變形（）515.22081151011.9902344.66035132411702.預拱度設置如如下表所示：：表2-34預拱度度設置節(jié)點號變形（）515.881815.9931012.6602344.66835132.0441175.35注：人群荷載產(chǎn)生生的變形很小小，本設計中中忽略不計。2.12主要工程材料用量量2.12.1混混凝土用量1.橋墩C35混凝土22280。2.橋面鋪裝及欄欄桿C35混凝土360。3.橫隔板C30混凝凝土60。4.主梁C50混混凝土1810。故混凝土總用量為為4150。2.12.2鋼鋼筋用量1.橋墩鋼筋100..53，箍筋鋼筋1.155，縱向構(gòu)造造筋鋼筋17.554。2.主梁鋼絞線1001.26。故鋼筋總用量為2220.488t。鋼筋混凝土用量如如下表：表2-35鋼筋混凝凝土用量表材料名稱構(gòu)件名稱混凝土用量鋼筋用量（包括鋼鋼絞線）C35/C55/主筋/構(gòu)造筋/主梁1810101.26橋墩1920113.1018.44橋面鋪裝及欄桿360橫隔板60總用量4150232.80注：本次材料用量量均為不完全全統(tǒng)計，如主主梁行車道板板及墩下基礎礎等所用鋼筋筋未計入，墩墩下基礎等所所用混凝土未未計入。2.12.3錨錨具用量本設計中預應力鋼鋼筋采用兩端端張拉。錨具類型：本本設計采用OVM錨具錨具；錨具計算公式：NN=∑鋼索束數(shù)×錨固類型錨固類型取值：11.一端張拉取取1；2.兩端張拉取2。經(jīng)計算：OVM錨錨具=220(套)。第三章施工組組織設計本次設計僅對施工工方法、施工工過程作一簡簡單的說明。3.1工程概況介紹橋長150，橋?qū)拰拑?14+2×11.75，該橋主橋設設計為35+80+355的預應力鋼鋼筋混凝土連連續(xù)剛構(gòu)橋,兩個主墩均均采用雙肋式式空心薄壁墩墩，中距為4，每片厚度度為3，每肋的等截截面尺寸為3.0×9..5，最大墩高20。3.2確定施工方法法由于斷面地質(zhì)情況況很好，基巖巖位置較淺，因因而主橋橋臺臺基礎采用明明挖擴大基礎礎。橋梁上部結(jié)構(gòu)的施施工，由于該該橋是預應力力鋼筋混凝土土連續(xù)剛構(gòu)橋橋，因而采用用懸臂澆注施施工方法。0、1號塊開始采采用現(xiàn)澆，兩兩側(cè)對稱進行行現(xiàn)澆段懸臂臂施工。圖3.1懸臂對對稱施工圖3.3施工組織設計3.3.1施工工工藝流程圖圖圖3.2施工工工藝流程圖3.3.2基礎礎及橋墩的施施工挖孔灌注多排樁基基礎的施工主主要內(nèi)容包括括基礎定位放放樣，基底處處理和澆筑基基礎結(jié)構(gòu)物等等。1.基礎的定位放樣：：根據(jù)橋梁中中心線和墩臺臺基礎的縱橫橫軸線，推出出基礎邊線的的定位點，將將設計圖上的的基礎位置準準確的設置到到橋址上，再再放線畫出基基坑的開挖范范圍。2.基坑開挖：主橋基基礎為陸地開開挖，施工難難度較低。3.基底檢驗與處理：：基坑