雙向6車道主橋全長(zhǎng)300m跨徑組合60m+90m+90m+60m計(jì)算書

1、<p>　　蘭州市某黃河大橋設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)資料1</p><p>　　第一節(jié) 設(shè)計(jì)的基本資料及主要內(nèi)容4</p><p>　　第二節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù)4</p><p>　　一、工程地質(zhì)條件4</p>

2、<p>　　二、主要?dú)庀筚Y料6</p><p>　　第三節(jié) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)6</p><p>　　一、主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)6</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)依據(jù)7</b></p><p>　　第二章 蘭州市某黃河大橋橋型方案比選9</p><p>　　第一節(jié) 工程概況9&

3、lt;/p><p>　　第二節(jié) 主橋橋型方案構(gòu)思9</p><p>　　一、方案一：雙塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋9</p><p>　　二、方案二:三跨拱橋10</p><p>　　三、方案三：三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋10</p><p>　　四、方案四：四跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋11</p>

4、<p>　　五、主橋方案綜合比較11</p><p>　　第三節(jié) 連續(xù)梁橋的優(yōu)越性12</p><p>　　第三章 截面的幾何特性計(jì)算14</p><p>　　第一節(jié) 懸臂截面的確定14</p><p>　　第二節(jié) 主梁各截面尺寸擬定15</p><p>　　一、主梁高度選取15<

5、/p><p>　　二、箱梁底板厚度15</p><p>　　三、箱梁頂板厚度15</p><p>　　四、箱梁腹板厚度15</p><p>　　五、箱梁翼緣厚度15</p><p>　　六、各截面尺寸及截面幾何特性15</p><p>　　七、墩頂、跨中截面細(xì)部尺寸16</p>

6、;<p>　　第四章 主梁內(nèi)力計(jì)算18</p><p>　　第一節(jié) 有限元模型的建立18</p><p>　　一、有限元理論18</p><p><b>　　二、結(jié)點(diǎn)劃分18</b></p><p>　　第二節(jié) 恒載內(nèi)力的計(jì)算19</p><p><b>　

7、　一、概述19</b></p><p><b>　　二、內(nèi)力計(jì)算24</b></p><p>　　第三節(jié) 活載內(nèi)力計(jì)算27</p><p>　　第五章 應(yīng)力條件組合及估束36</p><p>　　第一節(jié) 應(yīng)力條件組合36</p><p>　　一、汽車荷載沖擊系數(shù)的計(jì)算

8、36</p><p>　　二、汽車活載產(chǎn)生的內(nèi)力計(jì)算36</p><p><b>　　三、荷載組合38</b></p><p>　　第二節(jié) 預(yù)應(yīng)力筋的估算及布置43</p><p><b>　　一、鋼束布置43</b></p><p><b>　　二、估束

9、43</b></p><p><b>　　三、鋼束匯總47</b></p><p>　　第六章 主驗(yàn)算梁48</p><p>　　第一節(jié) 承載能力的驗(yàn)算48</p><p>　　一、受彎構(gòu)件正截面承載力驗(yàn)算48</p><p>　　二、受彎構(gòu)件斜截面承載力驗(yàn)算52<

10、;/p><p>　　第二節(jié) 抗裂性的驗(yàn)算53</p><p>　　一、正截面的抗裂性驗(yàn)算53</p><p>　　二、斜截面的抗裂性驗(yàn)算57</p><p>　　第三節(jié) 應(yīng)力驗(yàn)算60</p><p>　　一、正截面混凝土的法向壓應(yīng)力61</p><p>　　二、中支點(diǎn)處鋼束拉應(yīng)力62

11、</p><p>　　三、斜截面的主壓應(yīng)力63</p><p><b>　　總 結(jié)66</b></p><p><b>　　致 謝67</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)68</b></p><p><b>　　第一章

12、設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　第一節(jié) 設(shè)計(jì)的基本資料及主要內(nèi)容</p><p>　　蘭州市某黃河大橋工程是蘭州市“8”字形環(huán)路的樞紐工程，是109國(guó)道和212國(guó)道最便捷的過境橋梁，也是蘭州市“十五”期間的重點(diǎn)工程，位于七里河黃河大橋下游3.16 km，城關(guān)黃河大橋上游4.03 km,距中山鐵橋2.3 km.橋址處河床寬300m，西側(cè)上游500余米處靠南岸有一沙洲，叢生

13、樹木，將主流挑向南岸，受南岸沙咀阻擋，主流拐向北岸，故橋址處，主流從1號(hào)墩（北岸）至2號(hào)墩通過。而南側(cè)河床形成較窄（寬約135m）的淺灘，低水位時(shí)露出卵石灘，高水位時(shí)被淹沒。</p><p>　　主橋全長(zhǎng)300m，跨徑組合：60m+90m+90m+60m 。邊跨/主跨=0.67。主梁上部為單箱單室，頂板寬13.2m，頂板寬6.5m，梁高2.25～5m，腹板厚35～70㎝，頂板厚25～40㎝；墩頂H/L=1/18

14、，跨中H/L=1/40；以距墩中心兩邊1.5m處到兩邊跨中位置，底板內(nèi)膜拋物線方程為:Y=- 0.00001301X-195, 底板外膜拋物線方程為: Y=-0.000015224X -225；腹板厚度按階段變化。</p><p>　　并且橋面設(shè)置橫坡坡度為2%。該橋是雙幅橋面，采用兩橋分修，然后中間搭接成整體。由于兩橋結(jié)構(gòu)對(duì)稱，故設(shè)計(jì)時(shí)可只考慮一幅橋的情況。</p><p><b&

15、gt;　　第二節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p><b>　　一、工程地質(zhì)條件</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┑匦蔚孛?lt;/b></p><p>　　橋址處河床寬300m，西側(cè)上游500余米處靠南岸有一沙洲，叢生樹木，將主流挑向南岸，受南岸沙咀阻擋，主流拐向北岸，故橋址處，主流從1橋墩（北岸）至橋

16、墩通過。而南側(cè)河床形成較窄（寬約135m）的淺灘，低水位時(shí)露出卵石灘，高水位時(shí)被淹沒。</p><p>　?。ǘ┑貙咏Y(jié)構(gòu)及巖、土性質(zhì)</p><p>　　1、橋墩于劉家堡隱伏活動(dòng)斷裂的北盤，表層堆積5.3～5.6m厚的第四系全新統(tǒng)沖積（）卵石、漂石，河岸人工堤壩有3.6m厚的填筑土；其下為上第三系中新統(tǒng)咸水河組中段棕紅色、暗紅色泥巖；其中橋墩在23.75m以下為上第三系中新統(tǒng)咸水河組下段

17、（）淡黃色夾姜黃色疏松塊狀砂巖（在該層中鉆深11.75m）；橋墩位于劉家堡隱伏活動(dòng)斷裂南盤，表層有3.5m厚的填筑土；其下為第四系全新統(tǒng)沖積（）卵石和中砂；再下為第四系下更新統(tǒng)沖積（）卵石。全新統(tǒng)地層與下更新統(tǒng)地層無明顯界限，參考已有資料，臨近黃河，全新統(tǒng)地層一般厚6～9m。其巖、土性質(zhì)敘述于下：</p><p><b>　　(1)、填筑土（）</b></p><p>

18、;　　見于南北兩岸，厚3.5 3.6m。淡黃色或灰黑色，以粉土為主，含煤渣、磚塊及卵礫石，松散。</p><p><b>　　(2)、中砂（）</b></p><p>　　僅見于南岸橋墩Q4卵石的底部，厚 1.6 m，中密，飽和。\U+2160級(jí)松土。</p><p><b>　　(3)、卵石（）</b></p&g

19、t;<p>　　見于、橋墩表層，卵石厚5.3～5.6m。m?；疑?，青灰色，為硬質(zhì)巖石，潮濕至飽和，中密。卵石顆粒粒徑80～40mm居多，由北向南逐漸變細(xì)。Ⅲ級(jí)硬土。</p><p><b>　　(4)、卵石（）</b></p><p>　　僅見于橋墩的下部（14.9m以下），灰白色、灰色，顆粒粒徑分布不均，成分均為硬質(zhì)巖石，中密至密實(shí)，飽和。Ⅲ級(jí)硬土。&

20、lt;/p><p><b>　　(5)、漂石（）</b></p><p>　　僅見于北岸1橋墩填筑土下部，厚5.3m，灰白色、灰色，粒徑大于200mm 約65%，余為卵礫石及雜砂等充填，中密，飽和，Ⅳ軟石。</p><p><b>　　(6)、泥巖（）</b></p><p>　　據(jù)鉆探揭示，厚度大于2

21、3m，棕紅色、暗紅色為主，泥質(zhì)膠結(jié)，含鈣質(zhì)，巖芯一般為柱狀，每段長(zhǎng)30～50cm，最長(zhǎng)1.0m。錘擊成凹痕，不易破裂，浸水易崩解，露于空氣中易產(chǎn)生龜裂縫。上部3m裂隙較發(fā)育，以下裂隙逐漸減少。成巖作用差，強(qiáng)風(fēng)化層與弱風(fēng)化層無明顯界線，從節(jié)理發(fā)育程度判斷，風(fēng)化層厚約3m。風(fēng)化線下Ⅳ級(jí)軟石。</p><p><b>　　(7)、砂巖（）</b></p><p>　　僅見于

22、橋墩，埋深23.75m，頂面高程1488.25m。淡黃色夾姜黃色，以中、細(xì)砂為主。泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)性很差，巖芯為10～30cm長(zhǎng)的柱狀，手捏成松散砂粒，未見層理，為塊狀疏松砂巖，巖層中含地下水。在側(cè)限條件下不擾動(dòng)其天然狀態(tài)，很密實(shí)，強(qiáng)度較高。Ⅳ級(jí)軟石。</p><p><b>　?。ㄈ┧牡刭|(zhì)特征</b></p><p><b>　　(1)、地表水</

23、b></p><p>　　橋址處所在地區(qū)屬黃河水系，黃河由西向東流經(jīng)蘭州市市區(qū)北側(cè)。黃河河槽寬300m左右，兩岸為人工漿砌堤岸。其水量、水位受黃河上游劉家峽水庫調(diào)洪影響較大，枯水季節(jié)，黃河主流位于黃河北岸，水面寬約50～100m，豐水季節(jié)或上游水庫放水時(shí)，則河水淹沒整個(gè)河床，水流大，流速快。按年內(nèi)逐月流量分配大致可分為三個(gè)時(shí)期：6月至10月為豐水期，各月平均流量大于1000 m； 4月至5月及11月為

24、平水期，各月平均流量600 1000 m；12月至翌年3月為枯水期，各月平均流量小于600 m。</p><p><b>　　(2)、地下水</b></p><p>　　橋址范圍內(nèi)地下水類型為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水。第四系孔隙潛水含水層為卵石、漂石層，地下水位埋深5.5～11m，含水層厚度大，水量大。由于受大氣降水、黃河河水的影響，地下水位變化幅度較大。基巖裂隙

25、水見于疏松塊狀砂巖中，水量較小。</p><p><b>　　二、主要?dú)庀筚Y料</b></p><p><b>　?。ㄒ唬囟?lt;/b></p><p>　　最熱月平均氣溫22.3℃；最冷月平均氣溫-6.4℃</p><p>　　極端最高氣溫39.1℃；極端最低氣溫-23.1℃；最大日較差30.2℃&

26、lt;/p><p><b>　　（二）風(fēng)</b></p><p>　　基本風(fēng)壓值=500pa</p><p>　　歷年最大風(fēng)速17.0m/s；歷年極大風(fēng)速27.6 m/s</p><p><b>　?。ㄈ┙邓?、濕度</b></p><p>　　年最大降水量546.77mm；歷

27、年月最大降水量236.2mm；</p><p>　　歷年日最大降水量9.8mm；</p><p>　　平均相對(duì)濕度59.4%；最大凍結(jié)深度1.20m</p><p><b>　　第三節(jié) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p><b>　　一、主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>

28、;　　技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)指標(biāo)的取用主要考慮既滿足遠(yuǎn)期交通量的需求和城市路網(wǎng)功能的要求，又盡可能降低工程投資。采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下表：</p><p>　　表1.1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　本次方案設(shè)計(jì)主要依據(jù)建設(shè)部的相關(guān)規(guī)范，但也參照交通部的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行，主要有： </p&g

29、t;<p>　　《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ001—97）</p><p>　　《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ37—90）</p><p>　　《城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》(JTJ11-93)</p><p>　　《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ77-98)</p><p>　　《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004)</

30、p><p>　　《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62-2004)</p><p>　　《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ024-85)</p><p>　　《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ022-85）</p><p>　　《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ139—90）</p><p>　　《公路

31、工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ004-89)</p><p>　　《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTJ064-98)</p><p>　　《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）</p><p>　　第二章 蘭州市某黃河大橋橋型方案比選</p><p><b>　　第一節(jié) 工程概況</b></p>&

32、lt;p>　　蘭州市某黃河大橋工程是蘭州市”8”字形環(huán)路的樞紐工程，是109國(guó)道和212國(guó)道最便捷的過境橋梁，也是蘭州市“十五”期間的重點(diǎn)工程，位于七里河黃河大橋下游3. 16 km，城關(guān)黃河大橋上游4. 03 km,距中山鐵橋2. 3 km.南起鹼溝沿街，高架跨越某東街、濱河中路及黃河后與濱河北路相接.包括西津東路立交、濱河中路立交、黃河大橋、濱河北路立交4部分.橋梁面積約4.72萬，工程總投資約4億元.主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):道路等級(jí)—

33、城市主干道;荷載等級(jí)一城—A級(jí);人群荷載—4 kPa;地震基本列度—8°; 黃河通航等級(jí)—V級(jí);設(shè)計(jì)洪水頻率—設(shè)計(jì)頻率1/ 100，驗(yàn)算頻率1/ 300.</p><p>　　主要技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計(jì)汽車荷載：城市A級(jí)，設(shè)計(jì)橋面寬度： 27.5m，設(shè)計(jì)行車速度：50km/h，橋面縱坡：主橋1%雙面坡，橋面橫坡：2%人字坡，人行道1%單面坡（向內(nèi)），地震烈度：8度，設(shè)計(jì)通航凈空：黃河蘭州段通航等級(jí)V級(jí)，根據(jù)中華

34、人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ139-90）規(guī)定，通航孔通航凈寬應(yīng)不小于46m，上底寬不應(yīng)小于38m，凈高不小于8m，側(cè)高不小于4.0m。最高通航水位同10年一遇洪水位即1518.17m。</p><p>　　第二節(jié) 主橋橋型方案構(gòu)思</p><p>　　根據(jù)前面所述，本橋主橋可選擇斜拉橋、拱橋、懸索橋、連續(xù)剛構(gòu)和連續(xù)梁橋等。本文就這幾種可行橋型方案分別作介紹。</p&

35、gt;<p>　　一、方案一：雙塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋</p><p>　　本方案為雙塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋，跨徑組合為82m+136m+82m,主梁采用變截面單箱三室箱形斷面，梁頂全寬27.5m,主梁根部梁高4.5m，跨中梁高2.5m，可滿足ⅴ級(jí)航道的主槽通航要求，南側(cè)可跨越劉家堡隱伏活動(dòng)斷層，考慮斷裂帶對(duì)橋梁的影響，為便于調(diào)整橋梁墩臺(tái)的不均勻沉降，且使結(jié)構(gòu)受力明確，減小橋墩，基礎(chǔ)

36、的水平力，采用塔梁固結(jié)，墩與梁體之間設(shè)置支座即墩梁分離的結(jié)構(gòu)措施。</p><p>　　由于采用了斜拉索，梁高可降為同跨徑連續(xù)剛構(gòu)的1/2，因而結(jié)構(gòu)輕巧，外形優(yōu)美，造型新穎，與剛構(gòu)相比，橋面高度降低，引橋有所減短，但該方案兩主墩位于深水區(qū)，設(shè)計(jì)，施工較復(fù)雜，造價(jià)較高，后期運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用亦高。</p><p>　　圖1 主橋方案一橋型布置圖（單位：cm）</p><p>

37、;　　二、方案二:三跨拱橋</p><p>　　該橋?yàn)槿邕B拱，中跨140m，鋼管混凝土中承式拱，邊跨為80m的鋼筋混凝土肋拱，上承式拱橋，橋面全寬27.5m。鋼管混凝土拱橋和鋼筋混凝土拱橋是大跨徑橋梁中較經(jīng)濟(jì)、合理的橋型。邊跨上由于采用閉合空心截面，抗彎抗扭剛度大，拱圈的整體性好，應(yīng)力分布較均勻，同時(shí)施工技術(shù)成熟，施工操作安全，易保證施工質(zhì)量。該橋結(jié)構(gòu)輕盈，造型美觀，能與周圍環(huán)境很好的協(xié)調(diào)。</p>

38、<p>　　但是鋼管截面制作要求較高，對(duì)起吊設(shè)備要求較高，拱橋橋墩承受水平推力和水平位移較大，技術(shù)處理復(fù)雜，施工難度大，工期不易保證。</p><p>　　圖2 主橋方案二橋型布置圖 （單位： cm）</p><p>　　三、方案三：三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋</p><p>　　該橋?yàn)槿珙A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，跨徑組合為85m+130m+85m,主

39、梁采用變截面單箱單室箱形梁結(jié)構(gòu)，根部梁高7m,跨中梁高3m,全橋總寬27.5m，橋墩采用雙薄壁墩，增加了墩的柔性，能夠適應(yīng)橋梁在水平方向上的變形，而且還有消減墩頂負(fù)彎矩峰值的作用。此橋整體性好、剛度大、抗風(fēng)、抗震穩(wěn)定性好，橋型連續(xù)，行車舒適，施工方便，無體系轉(zhuǎn)換工序，使用期間維護(hù)工作量小，由于不設(shè)大噸位支座，減少了支座的維護(hù)和更換費(fèi)用。</p><p>　　由于根部梁的下緣距黃河常水位僅6m左右，景觀效果很差，影

40、響通航，并有壅水現(xiàn)象，上部結(jié)構(gòu)施工工序較連續(xù)梁要多，周期較長(zhǎng)，費(fèi)用較連續(xù)梁要高些。</p><p>　　圖3 主橋方案三橋型布置圖（單位： cm）</p><p>　　四、方案四：四跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋</p><p>　　該橋?yàn)樗目珙A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，跨徑組合為60m+90m+90m+60m,主梁采用兩幅單箱單室的變截面箱梁，連續(xù)長(zhǎng)度為300m，支點(diǎn)處梁高4.

41、6m,跨中梁高2m。橋墩采用了圓端形的截面形式，使結(jié)構(gòu)顯得更加輕盈、美觀。為了疏通地面道路及盡量減少橋墩數(shù)量，以避免橋下墩柱林立，增加交通工程的通透性，將主線橋墩設(shè)計(jì)為雙柱帶大懸臂的預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁形式，又最大限度的減少了與地下管線的沖突。采用懸臂拼裝施工或懸臂澆注施工，設(shè)計(jì)、施工技術(shù)成熟，工期也較短。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁也是目前公路大跨徑橋梁中較經(jīng)濟(jì)合理的橋型之一，此橋型結(jié)構(gòu)受力合理，變形

42、小；橋型連續(xù)，行車舒適，上部結(jié)構(gòu)施工較連續(xù)剛構(gòu)要簡(jiǎn)單些，工期也短些，材料用量和費(fèi)用較連續(xù)剛構(gòu)要省些。</p><p>　　但是該橋的整體性不如連續(xù)剛構(gòu)；下部構(gòu)造較連續(xù)剛構(gòu)要多而龐大，增加了施工的難度和工期；上部構(gòu)造采用移動(dòng)支架一次性投入要高，由于增加了大噸位支座，日后維護(hù)費(fèi)用要高些。河中墩較多，跨越能力較差。</p><p>　　圖4 主橋方案四橋型布置圖（單位：cm）</p>

43、<p>　　五、主橋方案綜合比較</p><p>　　主橋方案綜合比較見表2.1</p><p>　　由表1可知，從經(jīng)濟(jì)、適用角度考慮，方案四是首選方案；從景觀、創(chuàng)新方面考慮，方案一是最佳方案，但造價(jià)較高，運(yùn)營(yíng)階段養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高；從綜合指標(biāo)上考慮，方案四是首選方案。</p><p>　　第三節(jié) 連續(xù)梁橋的優(yōu)越性</p><p>

44、　　一、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的應(yīng)用非常廣泛，尤其是懸臂施工法、頂推法、逐跨施工法在連續(xù)梁橋中的應(yīng)用，這種充分應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)使施工設(shè)備機(jī)械化，生產(chǎn)工廠化，從而提高了施工質(zhì)量，大大降低了施工費(fèi)用。</p><p>　　二、采用變截面箱梁的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，不僅跨越能力大，而且線條流暢，自然、美觀，適于各種不同的環(huán)境中建造，并且能夠很容易的與各種不同的環(huán)境相融合。</p><p>　　三

45、、連續(xù)梁突出的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動(dòng)力性能好，主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車。</p><p>　　表2.1 主橋方案綜合比較</p><p>　　第三章 截面的幾何特性計(jì)算</p><p>　　第一節(jié) 懸臂截面的確定</p><p>　　由于懸臂施工法建造預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，是先從墩頂開始立模灌注一段梁體，待混凝土達(dá)到要求強(qiáng)

46、度后，再?gòu)亩盏膬蓚?cè)平衡懸臂灌注，直到邊跨和跨中合龍。合龍段長(zhǎng)度為2m 。根據(jù)施工工藝并結(jié)合SAP90的編制的情況，將懸臂段分段。支座處設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，順橋方向?yàn)閄軸，建立坐標(biāo)系。表2.1為懸臂施工各施工塊的坐標(biāo)情況。</p><p>　　表2．1 懸臂段各塊坐標(biāo)（單位m）</p><p>　　圖2.1 懸臂施工分塊編號(hào)</p><p>　　第二節(jié) 主梁各截面尺寸擬定

47、</p><p>　　箱形截面由頂板、底板、腹板等幾部分組成，它的細(xì)部尺寸的擬定既要滿足箱梁縱，橫向的受力要求，又要滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造和施工上的需要，下面為細(xì)部尺寸擬定的過程。</p><p><b>　　一、主梁高度選取</b></p><p>　?。ㄒ唬┕妨簶蜃兏叨戎c(diǎn)截面?。?/16~1/20）L。</p><p>　

48、?。ǘ┕妨簶蜃兏叨瓤缰薪孛嫒。?/30~1/50）L。</p><p><b>　　二、箱梁底板厚度</b></p><p><b>　　支座處： </b></p><p>　　箱梁底板厚度隨箱梁負(fù)彎矩的增大而逐漸加厚直至墩頂，以適應(yīng)受壓要求。底板除需符合使用階段的受壓要求外，在破壞階段還宜使中和軸保持在底板以內(nèi)，并有

49、適當(dāng)?shù)母辉?，一般為墩頂?shù)?/10～1/12。</p><p><b>　　主跨中：</b></p><p>　　大跨度連續(xù)箱梁因正彎矩要底板內(nèi)需配一定數(shù)量的鋼筋和鋼束，此時(shí)跨中底板厚一般在200mm～250mm,跨中設(shè)鉸的箱梁懸臂端底板厚度一般為150mm～180mm。</p><p><b>　　三、箱梁頂板厚度</b>

50、</p><p>　　表2.2 頂板厚度參考尺寸取值 </p><p><b>　　四、箱梁腹板厚度</b></p><p>　?。ㄒ唬└拱鍍?nèi)無預(yù)應(yīng)力鋼束管道布置時(shí)可采用200 mm 。</p><p>　?。ǘ└拱鍍?nèi)有預(yù)應(yīng)力鋼束管道布置時(shí)可采用250mm~300mm。</p><p>　?。ㄈ?/p>

51、）腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力鋼束錨頭則采用380mm。</p><p>　?。ㄋ模└拱逶谥c(diǎn)處的最大厚度約為300 mm~600mm。</p><p>　　腹板高度大于2.4米時(shí)，以上尺寸應(yīng)予增加，以減少混凝土澆筑的困難。</p><p><b>　　五、箱梁翼緣厚度 </b></p><p>　　翼緣板厚度根據(jù)規(guī)范取為200mm。

52、</p><p>　　六、各截面尺寸及截面幾何特性</p><p>　　圖2.2 懸臂截面編號(hào)</p><p>　　表2.3 各截面尺寸及截面幾何特性</p><p>　　七、墩頂、跨中截面細(xì)部尺寸</p><p>　　圖2.3 墩頂截面細(xì)部尺寸（單位cm）</p><p>　　圖2.4 跨中

53、截面細(xì)部尺寸（單位cm）</p><p>　　第四章 主梁內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　第一節(jié) 有限元模型的建立</p><p><b>　　一、有限元理論</b></p><p>　　桿系結(jié)構(gòu)有限元分析方法（通常又稱為矩陣分析方法），其求解過程包含三個(gè)基本方面。結(jié)構(gòu)離散化、單元分析、系統(tǒng)分析。</p>

54、<p><b>　　二、結(jié)點(diǎn)劃分</b></p><p>　　主梁?jiǎn)卧膭澐质且缘诙轮邪磻冶凼┕ひ约癝AP90程序?yàn)榛A(chǔ)，對(duì)全橋進(jìn)行合理的分段。在SAP90編寫的數(shù)據(jù)文件中，一共分了94個(gè)單元。</p><p>　　坐標(biāo)系采用三維直角坐標(biāo)系，以邊支點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)、順橋向作為X軸正方向、沿梁高向上作為正方向、垂直于紙面向外作為Z軸正方向。</p>

55、;<p>　　圖3.1所示為全橋單元編號(hào)圖。</p><p>　　圖3.1 全橋單元編號(hào)</p><p>　　第二節(jié) 恒載內(nèi)力的計(jì)算</p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　恒載內(nèi)力計(jì)算與采用的施工方案有直接的關(guān)系，本橋采用“懸臂澆筑”的施工方法，在合攏體系轉(zhuǎn)換前，結(jié)構(gòu)一直處于T

56、構(gòu)的受力狀態(tài)。對(duì)于成橋的每一階段都有不同的施工荷載，存在著施工荷載的拆除和安裝，恒載內(nèi)力計(jì)算要對(duì)于每個(gè)施工階段進(jìn)行受力分析，保證各階段的結(jié)構(gòu)體系滿足受力要求。</p><p><b>　?。ㄒ唬冶凼┕るA段</b></p><p>　　因?yàn)檫B續(xù)梁墩上為一單支座，為了保證平衡懸臂施工的安全，在墩上設(shè)臨時(shí)錨固。錨固間距為1.8m，此階段的主梁自重內(nèi)力如圖3.2</p

57、><p>　　表3.1懸臂施工階段恒載內(nèi)力</p><p>　　圖3.2 懸臂現(xiàn)澆筑階段主梁自重內(nèi)力</p><p><b>　?。ǘ┻吙绾淆堧A段</b></p><p>　　計(jì)算時(shí)不考慮主梁自重，邊跨合龍段的自重按均布荷載加載。其內(nèi)力圖如圖3.3</p><p>　　表3.2 邊跨合龍階段恒載內(nèi)力

58、</p><p>　　圖3.3 邊跨合龍階段主梁自重內(nèi)力</p><p><b>　　（三）拆除錨固階段</b></p><p>　　當(dāng)雙懸臂與邊孔合龍梁段合成整體后，即可拆除邊支點(diǎn)處的的臨時(shí)錨固，但由于本橋是四跨，中支點(diǎn)處的錨固還不能拆除。因前面兩個(gè)階段在臨時(shí)錨固時(shí)錨固中的力被“釋放”，相當(dāng)于對(duì)主梁施加了一對(duì)方向相反的力，此力將在單懸臂結(jié)構(gòu)體

59、系上引起的內(nèi)力。內(nèi)力如圖3.4</p><p>　　表3.3 拆除錨固階段恒載內(nèi)力</p><p>　　圖3.4 拆除錨固階段主梁自重內(nèi)力</p><p>　?。ㄋ模┲锌绾淆堧A段（混凝土未凝固）</p><p>　　當(dāng)跨中孔梁段和龍時(shí)，現(xiàn)澆結(jié)合段的自重有桿傳至單懸臂梁的懸臂端，將中跨合龍段的自重按兩個(gè)集中力的形式加載到主梁上。其內(nèi)力圖如圖3.

60、5</p><p>　　表3.4中跨合龍階段（混凝土未凝固）恒載內(nèi)力</p><p>　　圖3.5 中跨合龍階段（混凝土未凝固）主梁自重內(nèi)力</p><p>　?。ㄎ澹┲锌绾淆堧A段（混凝土凝固）</p><p>　　當(dāng)結(jié)合段混凝土凝固并與兩邊單懸臂梁相連形成連續(xù)梁后，吊桿拆除，就相當(dāng)于對(duì)主梁（連續(xù)梁）施加一對(duì)方向相反的力。此階段去掉中支點(diǎn)的錨

61、固，臨時(shí)錨固中的錨固力被“釋放”，相當(dāng)于對(duì)主梁施加了一對(duì)方向相反的力。此時(shí)的內(nèi)力如圖3.6</p><p>　　表3.5 中跨合龍階段（混凝土未凝固）恒載內(nèi)力</p><p>　　圖3.6 中跨合龍階段（混凝土凝固）主梁自重內(nèi)力</p><p>　　施工恒載內(nèi)力，主梁自重內(nèi)力圖應(yīng)由這五個(gè)階段的內(nèi)力圖疊加而成。</p><p>　　表3.6 中

62、跨合龍階段（混凝土未凝固）恒載內(nèi)力</p><p>　　圖3.7 施工一期恒載彎矩圖</p><p>　　圖3.8 施工一期恒載剪力</p><p><b>　　二、內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　作用在懸臂梁上的恒載包括箱梁自重、箱梁以上部分的二期恒載（瀝青混凝土橋面鋪裝、護(hù)欄等）。以下按施工過程分別計(jì)算由這幾部

63、分恒載引起的箱梁各個(gè)分段點(diǎn)截面上的內(nèi)力。由于這一幅橋沿全橋中心線對(duì)稱，故先只計(jì)算半橋控制截面內(nèi)力，即0號(hào)臺(tái)頂（1號(hào)）截面、邊跨1/4處（200號(hào)）截面、邊跨1/2處（13號(hào)）截面、1號(hào)墩頂（22號(hào)）截面、主跨1/4處（300號(hào)）截面、主跨1/2處（35號(hào)）截面及2號(hào)墩頂（48號(hào)）截面等。</p><p>　?。ㄒ唬⒊蓸蚪Y(jié)構(gòu)一期恒載</p><p>　　成橋后由連續(xù)梁橋的混凝土自重產(chǎn)生的內(nèi)

64、力。</p><p>　　表3.7成橋結(jié)構(gòu)一期恒載內(nèi)力</p><p>　　圖3.9成橋結(jié)構(gòu)一期恒載彎矩圖</p><p>　　圖3.10 成橋結(jié)構(gòu)一期恒載剪力圖</p><p>　　考慮混凝土的收縮與徐變，取基本結(jié)構(gòu)與成橋結(jié)構(gòu)的中間值為一期恒載的值。</p><p>　　表3.8 一期恒載最終值</p>

65、<p><b>　?。ǘ┒诤爿d</b></p><p>　　表3.9二期恒載內(nèi)力</p><p>　　圖3.11 二期恒載剪力</p><p>　　圖3.12 二期恒載彎矩</p><p><b>　?。ㄈ┖爿d內(nèi)力匯總</b></p><p>　　將一期恒載

66、和二期恒載在各截面產(chǎn)生的內(nèi)力總匯，其結(jié)果列于表</p><p>　　表3.9恒載內(nèi)力匯總</p><p>　　圖3.13 剪力 單位（KN）</p><p>　　圖3.14 彎矩 單位（KN/m）</p><p>　　第三節(jié) 活載內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　先繪出結(jié)構(gòu)的計(jì)算截面的影響線，確定加載位置后，算出此計(jì)算截

67、面的最大最小內(nèi)力。加載方法如下：一般將集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)布滿于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上。結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué)機(jī)動(dòng)法繪制影響線的原理，運(yùn)用SAP90程序編寫數(shù)據(jù)文件（附錄）。得出1號(hào)墩頂剪力影響線，邊跨1/4處剪力、彎矩影響線，邊跨1/2處剪力、彎矩影響線，2號(hào)墩頂剪力、彎矩影響線，主跨1/4處剪力、彎矩影響線、中跨1/2處剪力、彎矩影響線，3號(hào)墩頂剪力、彎矩影響線。以及根據(jù)規(guī)范，本橋

68、跨度在20m~150m之間，當(dāng)計(jì)算彎矩時(shí)，車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qM采用10.0KN/m；計(jì)算剪力時(shí)，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qQ采用15.0 KN/m，所加集中荷載P采用300 KN；由于車道為三車道，所以荷載要乘以橫向折減系數(shù)0.78，故分別在影響線的同號(hào)區(qū)域加均布的車道荷載：計(jì)算剪力影響線時(shí)為11.7kN·m，計(jì)算彎矩影響線時(shí)為7.8 kN·m；在同號(hào)區(qū)域的峰值處加集中力234kN。各控制截面的影響線及布載圖式分別如圖

69、所示。</p><p><b>　　計(jì)算公式如下：</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　控制截面內(nèi)力影響線及荷載布置圖3.15</p><p>　　控制截面內(nèi)力影響線及荷載布置圖3.15</p><p>　　第五章 應(yīng)力條件組合及估束

70、</p><p>　　第一節(jié) 應(yīng)力條件組合</p><p>　　一、汽車荷載沖擊系數(shù)的計(jì)算</p><p>　?。ㄒ唬┯?jì)算沖擊力引起的正彎矩和剪力效應(yīng)時(shí)</p><p>　　f===0.83<1.5Hz</p><p><b>　　取=0.05</b></p><p&g

71、t;　　（二）計(jì)算沖擊力引起的負(fù)彎矩時(shí)</p><p>　　f===1.44<1.5Hz</p><p><b>　　取=0.05</b></p><p>　　式中 ——結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（

72、）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量（）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（）；</p><p>　　——重力加速度，g=9.81（m/s2）。</p><p>　　二、汽車活載產(chǎn)生的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　（一）公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用以下的作用效應(yīng)組合：基

73、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：</p><p><b>　?。?—1）</b></p><p>　　或 （4—2）</p><p>　　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；</p><p><b

74、>　　—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；</b></p><p>　　—第個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)；</p><p>　　、—第個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；</p><p>　　—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(gè)可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時(shí)，則該作用取代汽車荷載，其分項(xiàng)系數(shù)采用汽車荷載的分項(xiàng)系數(shù)；對(duì)專為承受某作用

75、而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時(shí)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；</p><p>　　、—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；</p><p>　　—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)荷載外的其他第個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取=1.4，但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)取=1.1；</p>

76、<p>　　、—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）外的其它第個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；</p><p>　　—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)；</p><p>　　公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同設(shè)計(jì)的要求，采取以下的兩種效應(yīng)組合：</p><p>　　1．作

77、用效應(yīng)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：</p><p><b>　　(4—3)</b></p><p>　　式中—作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；</p><p>　　—第個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，汽車荷載（不計(jì)沖擊力）；</p><p>　　—第個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值。<

78、/p><p>　　2．作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：</p><p><b>　　(4—4)</b></p><p>　　式中—作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；</p><p>　　—第個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車荷載（不計(jì)沖擊力）；</p><p>

79、　　—第個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。</p><p>　　結(jié)構(gòu)內(nèi)力是荷載效應(yīng)的必然結(jié)果。橋梁結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)時(shí)，分為兩種極限狀態(tài)，即正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)。對(duì)于這兩種極限狀態(tài)，應(yīng)按相應(yīng)的荷載組合規(guī)律進(jìn)行內(nèi)力組合。</p><p>　　對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，同一截面因不同荷載作用所產(chǎn)生的內(nèi)力可能同號(hào)，也可能異號(hào)，因此應(yīng)考慮不同的荷載安全系數(shù)進(jìn)行內(nèi)力組合。</p>

80、<p>　?。ǘ┯捎谟绊懢€下的加載是在一車道情況下得出的，故還需乘以車道數(shù)，車輛折減系數(shù)，沖擊系數(shù)；另外為力簡(jiǎn)化計(jì)算，沒有計(jì)算混凝土收縮、徐變、濕度變化、位移等產(chǎn)生的次應(yīng)力對(duì)梁的影響。故求彎矩是要乘以1.15倍，剪力要乘以1.05倍的安全系數(shù)。</p><p><b>　　三、荷載組合</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┗窘M合<

81、;/b></p><p>　　對(duì)于結(jié)構(gòu)進(jìn)行基本組合計(jì)算時(shí)，相應(yīng)的荷載組合為：</p><p>　　組合Ⅰ (4—5)</p><p>　　組合Ⅱ (4—6)</p><p>　　組合Ⅲ (4—7)</p>

82、<p><b>　　式中： </b></p><p><b>　　—截面計(jì)算內(nèi)力；</b></p><p>　　—永久荷載中結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)；</p><p>　　—永久荷載中支座沉降產(chǎn)生的效應(yīng)；</p><p>　　—基本可變荷載中汽車（包括沖擊力）效應(yīng)；</p>&

83、lt;p>　　—基本可變荷載中人群產(chǎn)生的效應(yīng)；</p><p>　?。ǘ?正常使用極限狀態(tài)</p><p>　　1.作用短期效應(yīng)組合：</p><p><b>　　(4—9)</b></p><p>　　2.作用短期效應(yīng)組合：</p><p><b>　　(4—10)</b

84、></p><p>　　—第個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車荷載（不計(jì)沖擊力）；</p><p>　　—第個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。</p><p>　　結(jié)構(gòu)內(nèi)力是荷載效應(yīng)的必然結(jié)果。橋梁結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)時(shí)，分為兩種極限狀態(tài)，即正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)。對(duì)于這兩種極限狀態(tài)，應(yīng)按相應(yīng)的荷載組合規(guī)律進(jìn)行內(nèi)力組合。</p><p&

85、gt;　　對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，同一截面因不同荷載作用所產(chǎn)生的內(nèi)力可能同號(hào)，也可能異號(hào)，因此應(yīng)考慮不同的荷載安全系數(shù)進(jìn)行內(nèi)力組合。</p><p>　　3.由于本橋位于高速公路上，根據(jù)規(guī)范，設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí)，=1.1。</p><p>　　表4.1活載內(nèi)力總匯</p><p>　　表4.2恒載內(nèi)力總匯</p><p>　　表4.3支座位

86、移內(nèi)力總匯</p><p>　　表4.4人群荷載內(nèi)力總匯</p><p>　　表4.5 荷載組合系數(shù)</p><p>　　表4.6 彎矩最大組合值</p><p>　　表4.7 彎矩最小組合值</p><p>　　表4.6 剪力組合值</p><p>　　圖4.1 彎矩包絡(luò)圖</p>

87、<p>　　第二節(jié) 預(yù)應(yīng)力筋的估算及布置</p><p><b>　　一、鋼束布置</b></p><p>　　（一）各斷面的錨固束和通過束確定以后，就應(yīng)確定各鋼束在箱梁中的空間位置及幾何特性，這是計(jì)算預(yù)應(yīng)力效應(yīng)和施工放樣的依據(jù)。鋼束布置時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1.應(yīng)滿足構(gòu)造要求。如孔道中心最小距離，錨孔中心最

88、小距離，小曲線半徑，最小擴(kuò)孔長(zhǎng)度等。</p><p>　　2.注意鋼束平、豎彎曲線的配合及鋼束之間的空間位置。鋼束一般應(yīng)盡量早地平彎在錨固前豎彎。特別應(yīng)注意豎彎段上下層鋼束不要沖突，還應(yīng)滿足孔道凈距的要求。</p><p>　　3.鋼束應(yīng)盡量靠近腹板位置。這樣可使預(yù)應(yīng)力以較短的傳力路線分布在全截面上，有利于降低預(yù)應(yīng)力傳遞過程中局部應(yīng)力的不利影響；能減小鋼束的平彎長(zhǎng)度；能減小橫向內(nèi)力；能充分

89、利用梗腋布束，有利于截面的輕型化。</p><p>　　4.盡量以S型曲線錨固于設(shè)計(jì)位置，以消除錨固點(diǎn)產(chǎn)生的橫向力。</p><p>　　5.鋼束的線形種類盡量減少，以便于計(jì)算和施工。</p><p>　　6.盡量加大曲線半徑，以便于穿束和壓漿。</p><p>　　7.分層布束時(shí)，應(yīng)使管道上下對(duì)齊，有利于混凝土澆筑與振掏，不可采用梅花形布置

90、。</p><p>　　8.頂板束的布置還應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　（1）鋼束應(yīng)盡量靠截面上緣布置，以極大發(fā)揮其力學(xué)效應(yīng)；</p><p>　?。?）分層布束時(shí)應(yīng)使長(zhǎng)束布置在上層，短束布置在下層。首先錨固短束，后錨固長(zhǎng)束，以便布置時(shí)才不發(fā)生干擾；其次長(zhǎng)束通過的梁段多，放在頂層能充分發(fā)揮其力學(xué)效應(yīng)；再次，較長(zhǎng)束在施工中管道出現(xiàn)質(zhì)量問題的機(jī)率較高，放在頂層處

91、理比較容易些。</p><p>　?。ǘ┍驹O(shè)計(jì)采用的預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力為：</p><p>　　=0.75=0.75×1860=1395 MPa</p><p>　　預(yù)應(yīng)力損失為：==465MPa</p><p>　　有效預(yù)應(yīng)力為：==×1395=930 MPa</p><p>　　單根鋼絞線

92、面積為：A=140㎜</p><p><b>　　二、估束</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┲锌缰兄c(diǎn)</b></p><p>　　e=y-0.13=2.315-0.13=2.185m</p><p>　　e= y-0.13=2.685-0.13=2.555m</p><

93、;p><b>　　===0.856m</b></p><p><b>　　===0.993m</b></p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b><

94、/p><p><b>　　=753.80根</b></p><p>　　取15根為一束，則n50.25束，取n=52束</p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　<0</

95、b></p><p><b>　　則下部不用配筋。</b></p><p><b>　?。ǘ┲骺缈缰?lt;/b></p><p>　　e=y-0.13=0.833-0.13=0.703m</p><p>　　e= y-0.13=1.417-0.13=1.287m</p><p

96、><b>　　===0.515m</b></p><p><b>　　===0.876m</b></p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　<0</b>&l

97、t;/p><p>　　則上部不用配筋，但為滿足施工及構(gòu)造要求，便仍配15根一束的鋼絞線2束。</p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=32

98、3.41根</b></p><p>　　取15根一束，則n21.56束 取n=22束</p><p><b>　?。ㄈ┲骺缣?lt;/b></p><p>　　e=y-0.13=1.227-0.13==1.097m</p><p>　　e= y-0.13=1.727-0.13=1.597m</p>

99、<p><b>　　===0.758m</b></p><p><b>　　===1.067m</b></p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b>

100、</p><p><b>　　=248.77根</b></p><p>　　取15根為一束，則n=16.58束，取n=18束</p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=<

101、/b></p><p><b>　　=63.416</b></p><p>　　則取15根一束，n4.228束 取n=6束</p><p><b>　?。ㄋ模┻吙缣?lt;/b></p><p>　　e=y-0.13=0.833-0.13==0.703m</p><p&

102、gt;　　e= y-0.13=1.417-0.13=1.287m</p><p><b>　　===0.515m</b></p><p><b>　　===0.876m</b></p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　=</b>

103、</p><p><b>　　<0</b></p><p>　　則上部不用配筋，但為滿足施工及構(gòu)造要求，便仍配15根一束的鋼絞線2束。</p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>

104、;　　=</b></p><p><b>　　=347.644根</b></p><p>　　則取15根一束，n23.176束 取n=24束</p><p>　　以上配的是縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，由于該單箱單室梁頂寬13.2 m，還需要配橫向預(yù)應(yīng)力筋，橫向預(yù)應(yīng)力束的布束中心間距為200㎝。另外，豎向預(yù)應(yīng)力筋布在腹板處。</p

105、><p><b>　　三、鋼束匯總</b></p><p>　　根據(jù)上述估計(jì)的鋼筋數(shù)量，特將個(gè)控制截面的鋼束數(shù)匯總?cè)缦?，見?.7。</p><p><b>　　表4.7 鋼束匯總</b></p><p><b>　　第六章 主驗(yàn)算梁</b></p><p&g

106、t;　　第一節(jié) 承載能力的驗(yàn)算</p><p>　　公路橋涵的持久狀況應(yīng)按承載力極限狀態(tài)的要求，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力計(jì)算。在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)時(shí)，作用（或荷載）的效應(yīng)（其中汽車荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù)）應(yīng)用其組合設(shè)計(jì)值；結(jié)構(gòu)材料性能采用其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。</p><p>　　持久狀況承載力極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)橋涵破可能產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重程度，按安全等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本橋?yàn)楦咚俟窐颍O(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí)，γ

107、=1.1。</p><p>　　一、受彎構(gòu)件正截面承載力驗(yàn)算</p><p>　?。ㄒ唬┲锌缰兄c(diǎn)截面驗(yàn)算</p><p>　　圖5.1 中支點(diǎn)頂板鋼束斷面布置 （單位：cm）</p><p>　　截面上緣的距離如圖5.1所示為中支點(diǎn)頂板的鋼束斷面布置圖。根據(jù)布筋情況，預(yù)應(yīng)力筋的重心距</p><p>　　a===19

108、.92cm</p><p>　　截面有效高度 h=h-a=500-19.92=480.08㎝</p><p><b>　　fA=A</b></p><p>　　A===5.995㎡</p><p>　　底板面積 A=6.5×0.7=4.55㎡</p><p>　　故腹板受壓區(qū)面積 =

109、5.995－4.55=1.445㎡</p><p>　　腹板受壓區(qū)高度 ==1.204m</p><p>　　故受壓區(qū)高度為 X=+=1.904m</p><p>　　=0.4 x=0.4×h=0.4×480.08=192.03cm>x=190.4cm </p><p&g

110、t;<b>　　故沒有超筋</b></p><p>　　M=1.1×(1.2M+1.4M)</p><p>　　=1.1×[1.2×(-261899.26)+ 1.4×(-10629.48)]</p><p>　　=－362076.42kN·m</p><p><b

111、>　　根據(jù)=0</b></p><p><b>　　M= A</b></p><p>　　=50×15×140×10×1260×（4.798-）</p><p>　　=534269.74 kN·m>=362076.42 kN·m</p>

112、<p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　?。ǘ┲骺缈缰薪孛骝?yàn)算</p><p>　　圖5.2 跨中頂板及底板鋼束斷面布置 （單位：cm）</p><p>　　如圖5.2所示為跨中頂板及底板鋼束斷面布置圖。根據(jù)布筋情況，底板預(yù)應(yīng)力筋的重心距截面下緣的距離。</p><p><b>　

113、　a==0.13m</b></p><p>　　頂板預(yù)應(yīng)力筋的重心距截面上緣的距離</p><p><b>　　a=0.13m</b></p><p>　　頂板預(yù)應(yīng)力筋的重心距截面下緣的距離</p><p>　　a=2.250-0.13=2.12 m</p><p>　　A=A-A=7

114、.531-24××(0.1)=7.342㎡</p><p>　　yA=Ay-A a -A a </p><p>　　y= (5—1)</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1.446m</b

115、></p><p>　　y=2.25－1.446=0.804m</p><p><b>　　I=I+--=I+</b></p><p>　　I= I+--- (5—2)</p><p>　　=5.495+7.531×1.417-22××(0.1)&

116、#215;0.13-2××(0.1)×2.12-7.28×1.446</p><p><b>　　=5.358m</b></p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力筋的合力</b></p><p>　　= (5—3)&l

117、t;/p><p>　　=×2×15×140×10××1860+×22×15×140×10××1860</p><p><b>　　=46872 kN</b></p><p><b>　　合力偏心距</b>&l

118、t;/p><p>　　e= (5—4)</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1.15m</b></p><p>　　由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的受壓區(qū)混凝土法向壓應(yīng)力</p><p><b>　　=-( y-)&l

119、t;/b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=－0.397MPa</p><p>　　受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力</p><p>　　=-+ (5—5)</p>

120、<p><b>　　=－</b></p><p>　　=927.788 MPa</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼鉸線的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=390MPa</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼鉸線的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=1260MPa</p><p>　　C50混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=22.4MPa</p><p&

121、gt;　　(-)=(390-927.788)×2×15×140×10=-2258.7kN</p><p>　　=22×15×140×10×1260=58212 kN</p><p><b>　　根據(jù)， A=+</b></p><p><b>　　===2.

122、498㎡</b></p><p>　　頂板面積：0.2×13.2=2.64㎡</p><p>　　故受壓區(qū)高度為 X==0.189m</p><p>　　X==0.4×(2.25-0.13)=0.848m(沒有超筋)</p><p>　　M=1.1×(1.2M+1.4M)</p>&l

123、t;p>　　=1.1×(1.2×24870.22+1.4×5784.65)</p><p>　　=41737.05kN·m</p><p><b>　　根據(jù)=0</b></p><p><b>　　M=A</b></p><p>　　=24×1

124、5×140×10×1260×(2.12-0.13)</p><p>　　=126372.96kN·m>=41737.05kN·m</p><p>　　綜上所述，受彎構(gòu)件正截面承載力滿足要求。</p><p>　　二、受彎構(gòu)件斜截面承載力驗(yàn)算</p><p><b>　

125、　邊支點(diǎn)處：</b></p><p>　　V= (5—6)</p><p>　　——異號(hào)彎矩影響系數(shù)，取0.9；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，取1.25；</p><p>　　——受壓翼緣的影響系數(shù)，取1.1；</p><p>　　B——腹板寬度，取1.4m;&l

126、t;/p><p>　　h——斜截面受壓端正截面的有效高度，為4.798m;</p><p>　　——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p><b>　　——箍筋配筋率；</b></p><p>　　P——斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋率；</p><p>　　——箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；</p&g

127、t;<p>　　P=100=100×=1.563</p><p><b>　　===0.0157</b></p><p><b>　　s為箍筋間距</b></p><p>　　V=0.9×1.25×1.1×0.45×10×1.4×4.798

128、××10</p><p>　　=98390.36 kN</p><p>　　V= 1.2V+1.4V</p><p>　　=1.2×21908.53 +1.4×624.71</p><p>　　=28914.02kN</p><p>　　V>1.1 V=31805.42kN

129、</p><p>　　故受彎構(gòu)件斜截面承載力滿足要求。</p><p>　　第二節(jié) 抗裂性的驗(yàn)算</p><p>　　公路橋涵的持久狀況應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的要求，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行抗裂性的驗(yàn)算。在進(jìn)行抗裂性計(jì)算時(shí)，采用作用（或荷載）的效應(yīng)（其中汽車荷載不計(jì)沖擊系數(shù)）應(yīng)采用其短效應(yīng)設(shè)計(jì)組合值，給構(gòu)件材料性能采用其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。</p><p>　　一