基于線橋一體化的高鐵無砟軌道剛構(gòu)橋設(shè)計

基于線橋一體化的高鐵無砟軌道剛構(gòu)橋設(shè)計DesignofHigh-speedRailwayBallastlessTrackRigidFrameBridgeBasedonTheIntegrationofWireandBridge目錄TOC\o"1-5"\u第1章緒論 ——鋼筋與孔道之間的摩擦系數(shù)；——考慮每米管道對其設(shè)計位置的偏差系數(shù)。兩者的值如表5-5所示。表5-5取值管道類型橡膠管抽芯成型的管道0.550.0015鐵皮管道0.350.0030金屬波紋管0.20～0.260.0020～0.0030本設(shè)計中采用金屬波紋管，取0.25；取0.0025。(2)(5-2)式中，——預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長度(m)；——錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值(mm)。此模型采用。(3)(5-3)式中，——取幾個控制截面上正應(yīng)力的平均值()；——在所計算的鋼筋張拉后再行張拉的鋼筋根數(shù)。(4)(5-4)式中，——松弛系數(shù)，對鋼絲、鋼絞線低松弛時。當(dāng)時，(5-5)當(dāng)時，(5-6)(5)(5-7)(5-8)(5-9)式中，——混凝土徐變系數(shù)的終極值；——混凝土收縮應(yīng)變的終極值；——梁的配筋率換算系數(shù)；——普通鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比；、——預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋的截面面積()；——凈截面面積()；——預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋重心到截面重心軸的距離()；——截面回轉(zhuǎn)半徑()；I——截面慣性矩()。鋼束組預(yù)應(yīng)力損失可由Midas導(dǎo)出。其可以分別算出由彈性變形損失、徐變和收縮損失、松弛損失造成的預(yù)應(yīng)力損失。不在這里一一贅述，給出鋼束（中跨d8-2）的損失計算表，如表5-6所示。表5-6鋼束（中跨d8-2）的預(yù)應(yīng)力損失結(jié)果()單元位置彈性變形損失徐變/收縮損失松弛損失總損失值35I-2.31-7.410.00211.1536I-2.35-8.47-0.54172.8138I-1.61-11.21-1.89155.4439I-0.64-15.04-2.09155.3940I0.39-19.02-2.33155.0541I1.49-23.46-2.55155.3542I2.63-28.25-2.68157.2743I3.36-29.54-3.02153.1444I3.59-28.56-3.12150.6545I4.38-30.89-3.27150.1046I5.42-42.10-3.34159.3147I4.55-31.00-3.54146.3848I4.33-30.65-3.46147.3749I3.87-29.96-3.37148.3850I3.35-29.37-3.02152.9751I2.24-24.09-2.90150.4952I1.17-19.42-2.68149.8953I0.14-15.29-2.44150.0554I-0.86-11.24-2.23149.8655I-1.71-8.06-1.89152.3856I-2.41-5.47-0.54169.87第6章普通鋼筋和箍筋的配置6.1普通鋼筋的配置在此模型中，剛構(gòu)橋為受彎構(gòu)件。它除了配置預(yù)應(yīng)力筋外，還需配置各種形式的普通鋼筋。一般可按正常使用極限狀態(tài)要求進(jìn)行普通鋼筋的配置。上部普通鋼筋布置兩排每排的HRB335熱軋鋼筋，下部普通鋼筋布置兩排每排的HRB335熱軋鋼筋。跨中截面處的，,中支座處的，,取的HRB335鋼筋460根。根據(jù)TB1002-2017的規(guī)范在運營荷載作用下的截面受拉邊緣，應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置普通力筋，如表6-1所示。表6-1普通鋼筋配置規(guī)范要求設(shè)計實況對于不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件，，。此模型采用了的熱軋鋼筋，。結(jié)構(gòu)的最外層鋼筋(含箍筋)的，對于頂板有保護(hù)層的最外層鋼筋。普通鋼筋的配筋率按不小于截面面積的0.4%計算6.2箍筋的配置箍筋除了可以固定鋼筋骨架，使鋼筋和混凝土共同作用，還能承受剪力，滿足配箍率。根據(jù)TB10092-2017的規(guī)范進(jìn)行設(shè)置箍筋。如果采用的是非預(yù)應(yīng)力箍筋，應(yīng)符合規(guī)范要求。表6-2箍筋配置規(guī)范要求設(shè)計實況箍筋直徑腹板箍筋，并用HRB335鋼筋取，在布置有預(yù)應(yīng)力筋的翼緣中，應(yīng)設(shè)置閉合形箍筋，；而在梁跨段部500mm范圍翼緣內(nèi)，，續(xù)表6-2當(dāng)翼緣寬度，箍筋的肢數(shù)采用的箍筋肢數(shù)為四肢箍和八肢箍而當(dāng)時，箍筋可以不用考慮計算其應(yīng)力：當(dāng)時，箍筋需按承擔(dān)主拉應(yīng)力的40%進(jìn)行設(shè)計。此模型中，由于，故不考慮計算其應(yīng)力。此模型采用在中支座處等間距布置()，且采用八肢箍筋，型號為HRB335熱軋鋼筋；其余部分等間距布置()，且采用四肢箍筋，型號為HRB335熱軋鋼筋。第7章箱型梁截面檢算由于此模型的上部結(jié)構(gòu)為全預(yù)應(yīng)力混凝土，在正常使用情況下，混凝土截面不應(yīng)該產(chǎn)生拉應(yīng)力。根據(jù)TB10092-2017的規(guī)范，可知截面驗算的內(nèi)容可分為正截面抗彎強度驗算、斜截面抗剪強度驗算、正截面和斜截面抗裂性驗算、混凝土的壓應(yīng)力和剪應(yīng)力驗算、預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力驗算、傳力錨固階段的驗算以及變形驗算。7.1正截面強度驗算在驗算箱型截面時，可以將箱型截面簡化成T型截面進(jìn)行計算。簡化方法遵循的三個原則：形心不變、面積不變、慣性矩相等。具體步驟為：將箱型梁兩個腹板的厚度合并成為T梁腹板，且保持梁的高度相同。若受正彎矩，則將主梁的翼緣板轉(zhuǎn)化成T梁翼緣板。當(dāng)符合條件(7-1)應(yīng)按寬度為的矩形截面計算，其要求如下：T形截面伸出的翼緣板對稱時，板的計算寬度應(yīng)采用三個式子的最小值進(jìn)行計算，即為。此模型以跨中截面為例，進(jìn)行各種驗算。首先把箱形梁截面轉(zhuǎn)化成T形截面進(jìn)行計算。轉(zhuǎn)化后各部分尺寸如下。，，，，，，，，，，。所以，；再根據(jù)TB10092-2017的規(guī)范中的第7.2.3條，進(jìn)行正截面強度的驗算。其中性軸位置按下面的公式確定：(7-2)(7-3)(7-4)式中，——計算彎矩()；——混凝土抗壓極限強度()；——混凝土受壓破壞時預(yù)應(yīng)力筋中的應(yīng)力()；——預(yù)應(yīng)力筋彈性模量與混凝土彈性模量之比；——預(yù)應(yīng)力筋抗壓計算強度()；——預(yù)應(yīng)力筋重心處混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力()；——混凝土應(yīng)力為時，預(yù)應(yīng)力筋中有效預(yù)應(yīng)力()；——截面有效高度()；——受壓區(qū)普通鋼筋的抗壓計算強度()；——受壓區(qū)普通鋼筋的截面面積()；——受壓區(qū)寬度()；——截面受壓區(qū)高度()。由公式計算可得，當(dāng)x符合時，正截面強度的驗算按照下面公式進(jìn)行驗算：（7-5）當(dāng)時，可以按下面的公式進(jìn)行計算：（7-6）由于，可判斷出符合第一種情況，為第一截面。根據(jù)規(guī)范可知，在進(jìn)行主力加附加力的驗算時，安全系數(shù)的K=1.8。該驗算滿足規(guī)范要求。不用做改進(jìn)措施。Midas中正截面抗彎的驗算結(jié)果，如表7-1所示。表7-1正截面抗彎的驗算結(jié)果單元位置最大、最小組合名稱33I[21]最大主力+附加力15-102.231.833I[21]最小主力+附加力18-6.521.834I[22]最大主力+附加力158.831.834I[22]最小主力+附加力18-7.851.8續(xù)表7-135I[23]最大主力+附加力154.961.835I[23]最小主力+附加力18-10.151.836I[24]最大主力+附加力154.141.836I[24]最小主力+附加力18-14.571.838I[25]最大主力+附加力153.471.838I[25]最小主力+附加力18-27.721.839I[26]最大主力+附加力153.241.839I[26]最小主力+附加力18-444.341.840I[27]最大主力+附加力153.101.840I[27]最小主力+附加力1819.601.841I[28]最大主力+附加力153.041.841I[28]最小主力+附加力1811.171.842I[29]最大主力+附加力153.031.842I[29]最小主力+附加力188.621.843I[30]最大主力+附加力152.821.843I[30]最小主力+附加力187.031.844I[31]最大主力+附加力152.421.844I[31]最小主力+附加力185.501.845I[32]最大主力+附加力152.521.845I[32]最小主力+附加力185.411.846I[33]最大主力+附加力152.441.846I[33]最小主力+附加力185.201.87.2斜截面抗剪強度驗算此模型為受彎構(gòu)件，其斜截面的抗剪強度按下列公式計算（7-7）（7-8）（7-9）（7-10）（7-11）式中，——抗剪強度安全系數(shù)；——通過斜截面頂端的正截面內(nèi)的最大計算剪力(kN)；——混凝土與箍筋共同承受的剪力(kN)；——與斜截面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋所承受的剪力(kN)；——腹板寬度(m)；——由受拉區(qū)縱向鋼筋中應(yīng)力合力點至受壓邊緣的高度(m)；——受拉區(qū)縱向鋼筋的配筋率，當(dāng)時，取3.5；——截面上箍筋的總截面積()；——箍筋的間距(m)；——混凝土抗拉極限強度。在跨中截面，采用的是四肢Φ20的封閉式箍筋，間距，采用HRB335熱軋鋼筋。查規(guī)范可知：。配筋率為由規(guī)范可得由規(guī)范查表3.1.3，得：由規(guī)范可得，斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同承受的剪力為由規(guī)范可得，與斜截面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋所承受的剪力由規(guī)范查表可得，安全系數(shù)K=1.8，則：該驗算滿足要求，不用進(jìn)行改進(jìn)措施。Midas中斜截面抗剪的驗算結(jié)果，如表7-2所示。表7-2斜截面抗剪的驗算結(jié)果單元位置最大、最小組合名稱38I[25]最小主力+附加力15-2.971.838I[25]最大主力+附加力181.911.839I[26]最小主力+附加力15-2.711.839I[26]最大主力+附加力183.941.840I[27]最小主力+附加力15-2.561.840I[27]最大主力+附加力18-65.421.841I[28]最小主力+附加力15-2.391.841I[28]最大主力+附加力18-2.401.842I[29]最小主力+附加力15-2.671.842I[29]最大主力+附加力18-2.301.8續(xù)表7-243I[30]最小主力+附加力15-2.191.843I[30]最大主力+附加力18-3.551.844I[31]最小主力+附加力15-5.511.844I[31]最大主力+附加力1821.051.845I[32]最小主力+附加力15-6.341.845I[32]最大主力+附加力181.901.846I[33]最小主力+附加力15-2.061.846I[33]最大主力+附加力18-5.141.87.3正截面抗裂性驗算由于此模型為全預(yù)應(yīng)力混凝土，截面不允許有拉應(yīng)力的出現(xiàn)，其抗裂性應(yīng)按下列公式計算:對于受彎構(gòu)件，如此模型的設(shè)計（7-12）（7-13）式中，——在截面受拉邊緣的正應(yīng)力，按規(guī)范中的公式計算；——抗裂安全系數(shù)；——扣除相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失后混凝土的預(yù)壓應(yīng)力()；——混凝土抗拉極限強度()；——考慮混凝土塑性的修正系數(shù)；——對所驗算的拉應(yīng)力的截面的抵抗矩()；——換算截面重心軸以下的面積對重心軸的面積矩()。根據(jù)規(guī)范中的第6.3.5條，由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力，應(yīng)按下列公式進(jìn)行計算：當(dāng)沒有扣除混凝土收縮、徐變引起的損失時，（7-14）式中，——計算纖維處混凝土應(yīng)力()；——鋼筋預(yù)加應(yīng)力的合力(扣除相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失)；——預(yù)應(yīng)力筋重心至截面重心軸的距離()；A,I——截面的面積及慣性矩，分別以和計；——計算應(yīng)力點至截面重心軸的距離()。Midas中正截面抗裂性的驗算結(jié)果，如表7-3所示。表7-3正截面抗裂性的驗算結(jié)果單元位置組合名稱類型驗算33I[21]主力+附加力15BNG33I[21]主力+附加力18TOK34I[22]主力+附加力15BOK34I[22]主力+附加力18TOK35I[23]主力+附加力15BOK35I[23]主力+附加力18TOK36I[24]主力+附加力15BOK36I[24]主力+附加力18TOK38I[25]主力+附加力15BOK38I[25]主力+附加力18TOK39I[26]主力+附加力15BOK39I[26]主力+附加力18TOK40I[27]主力+附加力15BOK40I[27]主力+附加力18TOK41I[28]主力+附加力15BOK41I[28]主力+附加力18TOK42I[29]主力+附加力15BOK42I[29]主力+附加力18TOK43I[30]主力+附加力15BOK43I[30]主力+附加力18TOK44I[31]主力+附加力15BOK44I[31]主力+附加力18TOK45I[32]主力+附加力15BOK45I[32]主力+附加力18TOK46I[33]主力+附加力15BOK46I[33]主力+附加力18TOK通過Midas的驗算可以得知，有部分截面的正截面抗裂沒有通過，不符合規(guī)范的要求。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)不通過的截面大多位于支座及支座附近。分析可知，可能是因為中支座處的預(yù)應(yīng)力筋的根數(shù)過多、布置過于密集而出現(xiàn)截面開裂。采取的措施：適當(dāng)降低預(yù)應(yīng)力筋在中支座處的布置，并增加普通鋼筋和箍筋的配置。7.4斜截面抗裂性驗算抗裂的驗算公式為：（7-15）（7-16）式中，,——按抗裂性計算的主拉、主壓應(yīng)力()。根據(jù)規(guī)范的第6.3.7條，梁斜截面的混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力，應(yīng)按下列公式計算：(1)主拉應(yīng)力（7-17）(2)主壓應(yīng)力（7-18）（7-19）（7-20）（7-21）式中，,——混凝土的主拉應(yīng)力及主壓應(yīng)力()；,——計算纖維處混凝土的法向應(yīng)力及豎向壓應(yīng)力()；——計算纖維處混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力()；——計算纖維處混凝土的剪應(yīng)力()；——在M的作用下，計算纖維處混凝土的剪應(yīng)力()；——計算纖維處至換算截面重心軸的距離()；——換算截面慣性矩()；——預(yù)應(yīng)力豎筋中的有效預(yù)應(yīng)力()；——預(yù)應(yīng)力豎筋的肢數(shù)；——單支預(yù)應(yīng)力豎筋的截面面積()；——預(yù)應(yīng)力豎筋的間距()；b——計算主應(yīng)力點處構(gòu)件截面寬度()；——系數(shù)，取1.0；S,I——截面的面積矩()及慣性矩()。Midas中斜截面抗裂性的驗算結(jié)果，如表7-4所示。表7-4斜截面抗裂性的驗算結(jié)果單元位置最大、最小組合名稱類型驗算33I[21]最大主力+附加力15FX-MAXOK33I[21]最小主力+附加力15FX-MINOK34I[22]最大主力+附加力15FX-MAXOK34I[22]最小主力+附加力15FX-MINOK35I[23]最大主力+附加力15FX-MAXOK35I[23]最小主力+附加力15FX-MINOK36I[24]最大主力+附加力15FX-MAXOK36I[24]最小主力+附加力15FX-MINOK38I[25]最大主力+附加力15FX-MAXOK38I[25]最小主力+附加力15FX-MINOK39I[26]最大主力+附加力15FX-MAXOK39I[26]最小主力+附加力15FX-MINOK40I[27]最大主力+附加力15FX-MAXOK40I[27]最小主力+附加力15FX-MINOK41I[28]最大主力+附加力15FX-MAXOK41I[28]最小主力+附加力15FX-MINOK42I[29]最大主力+附加力15FX-MAXOK42I[29]最小主力+附加力15FX-MINOK43I[30]最大主力+附加力15FX-MAXOK43I[30]最小主力+附加力15FX-MINOK44I[31]最大主力+附加力15FX-MAXOK44I[31]最小主力+附加力15FX-MINOK45I[32]最大主力+附加力18FX-MAXOK45I[32]最小主力+附加力18FX-MINOK46I[33]最大主力+附加力18FX-MAXOK46I[33]最小主力+附加力18FX-MINOK該驗算滿足要求，不用進(jìn)行改進(jìn)措施。7.5混凝土壓應(yīng)力驗算根據(jù)規(guī)范可以得知，在運營階段荷載的作用下，正截面混凝土受壓區(qū)應(yīng)力應(yīng)該符合下面公式的規(guī)定：當(dāng)只有主力作用時，（7-22）當(dāng)主力加附加力組合作用時，（7-23）式中，——運營荷載及預(yù)應(yīng)力筋有效預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的最大壓應(yīng)力()；——混凝土抗壓極限強度，按材料特性采用()。Midas中混凝土壓應(yīng)力的驗算結(jié)果，如表7-5所示。表7-5混凝土壓應(yīng)力的驗算結(jié)果單元位置組合名稱類型驗算33I[21]主力+附加力18BOK33I[21]主力+附加力15TOK34I[22]主力+附加力18BOK34I[22]主力+附加力15TOK35I[23]主力+附加力18BOK35I[23]主力+附加力15TOK36I[24]主力+附加力18BOK36I[24]主力+附加力15TOK38I[25]主力+附加力18BOK38I[25]主力+附加力15TOK39I[26]主力+附加力18BOK39I[26]主力+附加力18TOK40I[27]主力+附加力18BOK40I[27]主力+附加力15TOK41I[28]主力+附加力18BOK41I[28]主力+附加力15TOK42I[29]主力+附加力18BOK42I[29]主力+附加力15TOK43I[30]主力+附加力18BOK43I[30]主力+附加力15TOK44I[31]主力+附加力18BOK44I[31]主力+附加力15TOK45I[32]主力+附加力18BOK45I[32]主力+附加力15TOK46I[33]主力+附加力18BOK46I[33]主力+附加力15TOK該驗算滿足要求，不用進(jìn)行改進(jìn)措施。7.6混凝土剪應(yīng)力驗算根據(jù)規(guī)范可以得知：在運營荷載的作用下，混凝土最大剪應(yīng)力應(yīng)符合下面公式的要求：（7-24）式中，——混凝土的最大剪應(yīng)力(MPa)；——由運營荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力(MPa)；——由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的預(yù)剪應(yīng)力(MPa)；——混凝土抗壓極限強度(MPa)。如有豎向預(yù)應(yīng)力筋，則其容許最大剪應(yīng)力可提高到Midas中混凝土剪應(yīng)力的驗算結(jié)果，如表7-6所示。表7-6混凝土剪應(yīng)力的驗算結(jié)果單元位置組合名稱驗算33I[21]主力2OK34I[22]主力2OK35I[23]主力2OK36I[24]主力2OK38I[25]主力2OK39I[26]主力2OK40I[27]主力2OK41I[28]主力2OK42I[29]主力2OK43I[30]主力2OK44I[31]主力2OK45I[32]主力2OK46I[33]主力2OK該驗算滿足要求，不用進(jìn)行改進(jìn)措施。7.7預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力驗算根據(jù)TB10092-2017的規(guī)范可以得知：在預(yù)應(yīng)力筋張拉時，進(jìn)行兩端張拉，采用的張拉應(yīng)力。Midas中的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力驗算結(jié)果如表7-7所示。表7-7傳力錨固階段應(yīng)力的驗算結(jié)果鋼束名稱單元組合名稱驗算腹板束f1-165主力+附加力15880852.42OK腹板束f1-265主力+附加力15880852.42OK腹板束f1-373主力+附加力17880147.92OK腹板束f1-473主力+附加力17880147.92OK腹板束f2-165主力+附加力15864513.94OK腹板束f2-265主力+附加力15864513.94OK腹板束f2-373主力+附加力17863810.13OK腹板束f2-473主力+附加力17863810.13OK腹板束f3-165主力+附加力17889363.01OK腹板束f3-265主力+附加力17889363.01OK腹板束f3-373主力+附加力16887854.84OK腹板束f3-473主力+附加力16887854.84OK腹板束f4-165主力+附加力17896191.03OK腹板束f4-265主力+附加力17896191.03OK腹板束f4-373主力+附加力16895080.87OK腹板束f4-473主力+附加力16895080.87OK頂板束t0-165主力+附加力17789796.36OK頂板束t0-265主力+附加力17789796.36OK頂板束t0-373主力+附加力16789948.71OK頂板束t0-473主力+附加力16789948.72OK續(xù)表7-7頂板束t1-165主力+附加力17972225.60OK頂板束t1-265主力+附加力17972225.60OK頂板束t1-373主力+附加力16972160.87OK頂板束t1-473主力+附加力16972160.87OK頂板束t2-165主力+附加力17983978.91OK頂板束t2-265主力+附加力17983978.91OK頂板束t2-373主力+附加力16987484.68OK頂板束t2-473主力+附加力16987484.68OK頂板束t3-165主力+附加力17995569.65OK頂板束t3-265主力+附加力17995569.65OK頂板束t3-373主力+附加力161005141.84OK頂板束t3-473主力+附加力161005141.84OK7.8傳力錨固階段應(yīng)力驗算根據(jù)TB10092-2017的規(guī)范可以得知：在傳力錨固階段，開始計入橋梁構(gòu)件自重后，(1)混凝土的正應(yīng)力應(yīng)符合下列公式：（7-25）式中，——混凝土壓應(yīng)力(MPa)；——系數(shù)，此模型采用的是0.75；(2)而拉應(yīng)力應(yīng)滿足下列公式：（7-26）式中，——混凝土拉應(yīng)力(MPa)；、——預(yù)加預(yù)應(yīng)力階段，混凝土的抗壓及抗拉極限強度(MPa)。Midas中傳力錨固階段應(yīng)力的驗算結(jié)果，如表7-8所示。表7-8傳力錨固階段應(yīng)力的驗算結(jié)果單元位置階段最大、最小驗算33I[21]中跨合攏最大OK33I[21]墩+0號塊澆筑最小OK34I[22]墩+0號塊澆筑最小OK34I[22]中跨合攏最大OK35I[23]墩+0號塊澆筑最小OK35I[23]中跨合攏最大OK36I[24]墩+0號塊澆筑最小OK36I[24]中跨合攏最大OK38I[25]中跨合攏最大OK38I[25]墩+0號塊澆筑最小OK39I[26]墩+0號塊澆筑最小OK39I[26]中跨合攏最大OK40I[27]墩+0號塊澆筑最小OK40I[27]軌道結(jié)構(gòu)最大OK41I[28]墩+0號塊澆筑最小OK41I[28]軌道結(jié)構(gòu)最大OK42I[29]軌道結(jié)構(gòu)最大OK42I[29]施工階段12最小OK43I[30]施工階段13最小OK43I[30]軌道結(jié)構(gòu)最大OK44I[31]施工階段13最小OK44I[31]中跨合攏最大OK45I[32]墩+0號塊澆筑最小OK45I[32]中跨合攏最大OK46I[33]中跨合攏最大OK46I[33]墩+0號塊澆筑最小OK該驗算滿足要求，不用進(jìn)行改進(jìn)措施。7.9變形驗算根據(jù)《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定，如下面表7-9所示。表7-9截面特性表跨越范圍設(shè)計速度250300350此模型采用的是設(shè)計速度為350km/h，主跨為60m()的剛構(gòu)橋，梁體的豎向撓度限值為.梁體的豎向撓度應(yīng)按以下情況中最不利的進(jìn)行取值，并滿足限值要求。由數(shù)據(jù)可知，此模型產(chǎn)生的最大撓度處為跨中，列車豎向靜活載產(chǎn)生的撓度為0.01286m，溫度引起的撓度為0.00881m。(1)列車豎向靜活載產(chǎn)生的撓度值與0.5倍溫度引起的撓度值之和。(2)0.63倍列車豎向靜活載作用下產(chǎn)生的撓度值與全部溫度引起的撓度值之和。采用第一項求出來的豎向撓度最大，采用第一項結(jié)果進(jìn)行變形驗算，符合規(guī)范要求，不用做修改。 第8章結(jié)論與展望8.1結(jié)論在建立了基于線橋一體化的連續(xù)剛構(gòu)橋的模型后，通過驗算和分析，可得出一些結(jié)論。首先，剛構(gòu)橋的墩梁固結(jié)可以有效地減少沉降，使得列車平穩(wěn)高速通過。其次，剛構(gòu)橋得性價比較高，它可以不設(shè)置滑動、抗震支座和制動墩，減小了設(shè)計和維修養(yǎng)護(hù)的費用。接著，增大配筋率和配箍率可有效地防止正、斜截面開裂。最后，可以看出，線橋一體化的最主要優(yōu)點是在于它將列車-軌道-橋梁視為一個完整的整體它重點研究在環(huán)境條件和諸多荷載的共同作用下，橋梁和軌道間的連接產(chǎn)生的共同移位或者相對變形，而不同于單純只重視橋梁本身的變形幅度。根據(jù)模型計算出的差值去尋找線橋一體化相關(guān)的連鎖機(jī)制，建立對應(yīng)的式子，并找出式子中所對應(yīng)參數(shù)的合理取值，從而以提高模型與實際的相匹配程度和列車的運行速度為最終目標(biāo)。8.2展望作為一種新的模型，線橋一體化的模型需要不停地去研究總結(jié)，提高其適用性和準(zhǔn)確性。雖然還存在著模型細(xì)節(jié)繁瑣、受力復(fù)雜等缺點，但能更貼近于實際，對力的分析更為精準(zhǔn)。因此，在未來有較光明的應(yīng)用前景。在使用了Midas軟件后，我希望我國可以加大對此類軟件的開發(fā)力度，不被別的國家“扼住咽喉”，早日形成自己的土木軟件系統(tǒng)。我國的基建還有廣闊的市場，而不應(yīng)該被外來者占據(jù)這些利益。參考文獻(xiàn)[1]陳曉軍.T型剛構(gòu)曲線橋轉(zhuǎn)體施工控制仿真分析[D].石家莊鐵道大學(xué),2014.[2]葛俊穎.橋梁工程(上)[M]．北京：中國鐵道出版社，2007．[3]葉見曙.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M]．北京：人民交通出版社，2008．[4]TB10621-2014高速鐵路設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國鐵道出版社，2014.[5]TB10093-2017鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S]．北京：中國鐵道出版社，2017.[6]張曉東.鐵道工程[M].北京：中國鐵道出版社,2012.[7]TB10092-2017鐵路橋涵混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].中國計劃出版社，2017.[8]馬保林.高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋[M]．北京：人民交通出版社，2001．[9]鄔曉光邵新鵬萬振江.剛架橋[M]．北京：人民交通出版社，2002．[10]張繼堯.懸臂澆筑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋[M]．北京：人民交通出版社，2004．[11]雷俊卿.橋梁懸臂施工與設(shè)計[M]．北京：人民交通出版社，2000．[12]徐光輝.橋梁計算示例集[M]北京：人民交通出版社，1995.[13]劉曉光，郭輝，高芒芒.千米級鐵路橋梁線一橋一體化設(shè)計研究及探討[J].中國鐵路，2021.[14]楊孟剛，費凡，彭定成.考慮軌道系統(tǒng)的高速鐵路連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)系統(tǒng)參數(shù)對縱向地震響應(yīng)的影響[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報，2019.[15]向敏.橋梁工程(下)[M]．北京：中國鐵道出版社，2018．[16]ChristopherJ.Hedges,LoriL.Sundstrom.DesignofConcreteBridgeBeamsPrestressedwithCFRPSystems[M].NationalAcademyofSciences,2019.[17]AftabA.Mufti,BaidarBakht,LeslieG.Jaeger.Sundstrom.RecentAdvancesinBridgeEngineering[M].JMBTStructuresResearchInc,2019.致謝行文到此處，落筆稍遲緩。謝同學(xué)意氣，謝師長喻理。謝父母慈明，謝遇者多善。謝山水一程，尋常幸事多。附錄A外文資料翻譯A1外文文獻(xiàn)A2翻譯題目為《CFRP系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計》。本報告介紹了利用碳纖維增強聚合物(CFRP)系統(tǒng)施加預(yù)應(yīng)力的混凝土橋梁的設(shè)計指南規(guī)范和材料規(guī)范。本研究中開發(fā)的規(guī)范由AASHTO橋梁和結(jié)構(gòu)委員會審查，隨后作為AASHTO碳纖維增強聚合物(CFRP)系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計的指導(dǎo)規(guī)范出版。該報告還包含一組設(shè)計實例，以說明這些指南規(guī)范在具有不同類型和配置的CFRP鋼筋束的先張法和后張法混凝土梁中的應(yīng)用。該報告中所包含的信息將直接引起各州的橋梁工程師和其他涉及橋梁設(shè)計和施工不同方面的人員的興趣。在美國，將CFRP用于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁已經(jīng)獲得了一定的認(rèn)可，因為它可以消除與預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕相關(guān)的問題，并且具有高強度重量比和高剛度重量比等結(jié)構(gòu)特征。證明CFRP作為橋梁預(yù)應(yīng)力鋼材替代品的可行性的研究非常有限，以及缺乏國家認(rèn)可的設(shè)計規(guī)范，導(dǎo)致CFRP系統(tǒng)在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用范圍狹隘。因此，需要進(jìn)行研究，來審查可以使用的信息，進(jìn)行分析和實驗研究，并為橋梁應(yīng)用CFRP系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計制定指導(dǎo)規(guī)范。此類指南規(guī)范將有助于公路機(jī)構(gòu)將CFRP系統(tǒng)納入混凝土橋梁的預(yù)應(yīng)力方案中。在NCHRP項目12-97“CFRP系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計指南規(guī)范”下，由休斯頓大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組致力于開發(fā)一個AASHTOLRFD格式的建議指南規(guī)范，用于橋梁應(yīng)用CFRP系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，研究團(tuán)隊回顧了在預(yù)應(yīng)力應(yīng)用中使用CFRP的實踐，并進(jìn)行了實驗和分析研究，以評估使用CFRP預(yù)應(yīng)力筋的梁在靜態(tài)和疲勞載荷下的行為，以及環(huán)境因素對CFRP性能和耐久性的影響。利用這項工作的結(jié)論，研究小組制定了CFRP系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土梁設(shè)計的指導(dǎo)規(guī)范以及材料規(guī)范。認(rèn)識到CFRP系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計在AASHTOLRFD橋梁設(shè)計規(guī)范或其他AASHTO出版物中沒有涉及，材料規(guī)范被納入設(shè)計規(guī)范并作為AASHTO混凝土和碳纖維增強聚合物(CFRP)系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力橋梁設(shè)計指南規(guī)范出版。此外，還準(zhǔn)備了具有不同類型和配置的CFRP鋼筋束的先張法和后張法混凝土梁的設(shè)計實例，以說明這些指南規(guī)范的使用。本報告總結(jié)了NCHRP項目12-97下開展的工作，包括附件A和B以及附錄A至F，提供了研究不同方面的更多細(xì)節(jié)。附件和附錄不在此轉(zhuǎn)載，但可在網(wǎng)上查閱。附件A，建議的AASHTOLRFD橋梁指南規(guī)范和CFRP系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的材料規(guī)范，可從AASHTO獲得。在廣泛的土木工程應(yīng)用中，碳纖維增強聚合物(CFRP)正在成為傳統(tǒng)建筑材料的公認(rèn)替代品。這種應(yīng)用中的一個例子是使用CFRP索或鋼筋作為混凝土橋梁的預(yù)應(yīng)力鋼筋束。特別是在侵蝕性環(huán)境中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線容易受到腐蝕。與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋相比，CFRP具有高的強度重量比、高的剛度重量比以及抗電化學(xué)腐蝕等優(yōu)點。盡管CFRP預(yù)應(yīng)力筋有諸多優(yōu)點，很有前途，但在美國還沒有廣泛地用于橋梁建設(shè)。這是由于缺乏公認(rèn)的設(shè)計規(guī)范，使它們的應(yīng)用推廣受到了阻礙。本報告描述了在NCHRP項目12-97“CFRP系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計指南”下進(jìn)行的研究，旨在為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中預(yù)應(yīng)力CFRP材料的使用制定設(shè)計指南。建議的指南和研究結(jié)果有希望改善和促進(jìn)CFRP系統(tǒng)在橋梁應(yīng)用中的使用。為了幫助實施這些設(shè)計準(zhǔn)則，本報告還準(zhǔn)備了材料規(guī)范。這些規(guī)范有一個注釋支持，解釋其中包含的條款的背景、基本原理和限制。此外，還提供了五個設(shè)計示例，說明建議指南規(guī)范的分步使用。報告最后總結(jié)了研究結(jié)果，并對未來的研究提出了建議。1.1背景用碳纖維增強聚合物(CFRP)筋對混凝土橋梁施加預(yù)應(yīng)力是近三十年來的研究課題。一些研究人員已經(jīng)表明，CFRP可以成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁應(yīng)用中鋼絞線的可行替代品，尤其是在侵蝕性環(huán)境中。在這種環(huán)境中，鋼筋腐蝕是一個值得關(guān)注的問題。預(yù)應(yīng)力CFRP的優(yōu)點源于其固有的材料特性，包括耐電化學(xué)腐蝕、高強度重量比和高剛度重量比等。對文獻(xiàn)的回顧可以表明，自1988年以來，全世界只有大約80座示范橋采用了預(yù)應(yīng)力CFRP。對州運輸部(DOTs)和哥倫比亞特區(qū)的一項調(diào)查的34份答復(fù)顯示，這種技術(shù)在美國使用有限的一個主要原因是缺乏定義明確和既定的設(shè)計規(guī)范。除了數(shù)量有限的指南、手冊和評論之外，目前在美國還沒有關(guān)于用CFRP系統(tǒng)施加預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的綜合指南。采用CFRP系統(tǒng)施加預(yù)應(yīng)力的混凝土橋梁的設(shè)計取決于幾個因素，包括CFRP系統(tǒng)部件的材料特性、荷載傳遞機(jī)制、錨固特性、持續(xù)荷載和環(huán)境條件等。本報告根據(jù)CFRP預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力限值，闡述了有粘結(jié)和無粘結(jié)CFRP預(yù)應(yīng)力混凝土梁的適用性和強度設(shè)計。這包括皺褶結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力損失、彎曲和剪切能力、正常使用極限狀態(tài)、耐久性、疲勞、粘結(jié)、發(fā)展和轉(zhuǎn)移長度等。有關(guān)CFRP預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計需要特別考慮與使用高強度、彈性、脆性和正交各向異性復(fù)合材料及其復(fù)雜行為相關(guān)的要求。1.2 研究目標(biāo)本項目的目標(biāo)是在AASHTO荷載和抗力系數(shù)設(shè)計(LRFD)格式中制定設(shè)計和材料指南規(guī)范，用于采用先張法或后張法的CFRP系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，研究小組考慮了以下幾點:? 為不同配置的預(yù)應(yīng)力CFRP電纜或鋼筋的最大允許張拉力制定相關(guān)指南；? 就錨固系統(tǒng)的使用限制提供建議；? 測量由于預(yù)應(yīng)力CFRP