連續(xù)箱梁橋畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　3×20m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁分離式立交橋設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要 本設(shè)計(jì)為3×2O米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁分離式立交橋。由于設(shè)計(jì)要求上跨一條二級(jí)公路，因此選用互不影響直行交通的分離式立交橋。全橋?yàn)殡p向四車道，分左右兩幅橋進(jìn)行設(shè)計(jì)，單幅結(jié)構(gòu)橫向?qū)挾葹?2m。全橋采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)的方法進(jìn)行施工。在設(shè)計(jì)過程中，首先進(jìn)行尺寸擬定，然后計(jì)算荷載橫向分配系數(shù)，出于安全性和簡(jiǎn)

2、便性，根據(jù)橫向分配系數(shù)決定出以邊梁為例進(jìn)行內(nèi)力組合并進(jìn)行配筋計(jì)算,最后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失及后期結(jié)構(gòu)截面驗(yàn)算。</p><p>　　關(guān)鍵詞 分離式立交橋,箱型梁，預(yù)應(yīng)力混凝土，橫向分配系數(shù)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The design for the 3 × 20 meters of pr

3、estressed concrete continuous box girder separate overpass. Because a secondary road across the design requirements, so choose independently of each other direct transport of Separated Interchange. Full two-way four-lane

4、 bridge, at around two bridge design, single structure transverse width of 12m. Full-bridge using the first method simple and continuous support construction. In the design process, first, the size of the formulation, an

5、d then calculate the l</p><p>　　Key Words: Separate overpass, Box girder, Prestressed concrete, Horizontal partition coefficient</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒

6、論1</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)資料2</b></p><p>　　1.1 工程概況2</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)3</b></p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)使用材料及相關(guān)參數(shù)3</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)使用規(guī)范

7、5</p><p>　　2.橋型方案比選6</p><p>　　2.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋6</p><p>　　2.2鋼筋混凝土箱型拱橋7</p><p>　　2.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋8</p><p>　　2.4比選方案表9</p><p>　　2.5比選方案分析10&l

8、t;/p><p>　　3.上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定11</p><p>　　3.1尺寸擬定12</p><p>　　3.2毛截面幾何特性15</p><p>　　4.內(nèi)力組合效應(yīng)16</p><p>　　4.1 自重作用效應(yīng)的計(jì)算16</p><p>　　4.1.1結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度計(jì)算17&

9、lt;/p><p>　　4.1.2 內(nèi)力計(jì)算18</p><p>　　4.2 可變作用效應(yīng)計(jì)算22</p><p>　　4.2.1汽車荷載的橫向分布系數(shù)22</p><p>　　4.2.2沖擊系數(shù)28</p><p>　　4.2.3車道折減系數(shù)28</p><p>　　4.2.4可變作用效

10、應(yīng)計(jì)算28</p><p>　　4.3溫差應(yīng)力的計(jì)算33</p><p>　　4.4支座沉降的計(jì)算35</p><p>　　4.5內(nèi)力組合37</p><p>　　4.5.1按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)37</p><p>　　4.5.2按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)38</p><p>　　4.

11、5.3 計(jì)算結(jié)果40</p><p>　　5 預(yù)應(yīng)力鋼筋的估算與布置42</p><p>　　5.1鋼束的估算42</p><p>　　5.1.1正彎矩配筋估算42</p><p>　　5.1.2負(fù)彎矩配筋計(jì)算42</p><p>　　5.2鋼束的布置43</p><p>　　6 預(yù)

12、應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算47</p><p>　　6.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉（錨下）控制應(yīng)力47</p><p>　　6.2 鋼束預(yù)應(yīng)力損失47</p><p>　　6.3截面預(yù)應(yīng)力損失合計(jì)和有效預(yù)應(yīng)力53</p><p>　　7.箱梁及截面驗(yàn)算56</p><p>　　7.1基本理論56</p>

13、<p>　　7.2計(jì)算公式56</p><p><b>　　8 抗裂驗(yàn)算61</b></p><p>　　8.1基本理論61</p><p>　　8.2 正截面抗裂驗(yàn)算62</p><p>　　8.3斜截面抗裂驗(yàn)算64</p><p>　　9.持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算66&l

14、t;/p><p>　　9.1持久狀況應(yīng)力計(jì)算與驗(yàn)算67</p><p>　　9.1.1 持久狀況混凝土壓應(yīng)力計(jì)算與驗(yàn)算67</p><p>　　9.1.2 正常使用階段鋼束應(yīng)力計(jì)算與驗(yàn)算69</p><p>　　9.2短暫狀況應(yīng)力計(jì)算與驗(yàn)算70</p><p><b>　　10撓度驗(yàn)算72</b

15、></p><p>　　10.1計(jì)算原理與方法72</p><p>　　10.2計(jì)算結(jié)果72</p><p>　　10.3變形驗(yàn)算與預(yù)拱度設(shè)置73</p><p><b>　　致 謝74</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)75</b></p

16、><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一座連續(xù)箱梁分離式立交橋，要上跨金武公路。從而改善武威市涼州區(qū)白洪村附近交通狀況。連續(xù)梁橋?yàn)橹小⑿】缍瘸Ｓ玫臉蛐?，具有技術(shù)成熟，施工方便的特點(diǎn)。連續(xù)梁橋?yàn)槌o定結(jié)構(gòu)，是公路橋梁中最常用的橋型，在城市道路交通中應(yīng)用也很廣泛。</p><p>　　此地區(qū)地形起伏不大，但侵蝕

17、現(xiàn)象嚴(yán)重。因此要求我們充分應(yīng)用所學(xué)專業(yè)理論，理論聯(lián)系實(shí)際，來完成這個(gè)橋梁的設(shè)計(jì)。從而培養(yǎng)和訓(xùn)練我們的專業(yè)設(shè)計(jì)能力、獨(dú)立解決綜合問題的能力和計(jì)算機(jī)CAD以及MIDAS應(yīng)用能力。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，使我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，自己獨(dú)立全面的完成一個(gè)工程設(shè)計(jì)，使我們?cè)陟柟虒W(xué)過的課程的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)考慮問題，分析問題，解決問題。并且繼續(xù)幫助我們學(xué)到新東西。培養(yǎng)我們勇于攀登高峰、刻苦鉆研、實(shí)事求是、謙虛謹(jǐn)慎、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向工作崗

18、位前的一次“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”。因此畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)研究能力，提高其綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題能力有著重要意義。</p><p><b>　　1. 設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p><b>　　1 、工程介紹</b></p&g

19、t;<p>　　金昌至武威高速公路位于金昌市金川區(qū)、永昌縣、武威市境內(nèi)。本段起點(diǎn)位于永昌縣境內(nèi)， X181北側(cè)約1.5km；終點(diǎn)位于永昌縣水源鎮(zhèn)與武威雙城鎮(zhèn)交界處，路線自西北向東南延伸，主要控制點(diǎn)有：起點(diǎn)永昌縣水源鎮(zhèn)。本項(xiàng)目連接線按雙向四車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，主線按雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度80km/h，路基寬度24.5m；路線全長(zhǎng)75.8062公里。</p><p><b>　

20、　2、 地形地貌</b></p><p>　　擬建橋梁兩側(cè)置于高階地之上，臺(tái)地的邊緣，地形起伏不大，侵蝕剝蝕嚴(yán)重現(xiàn)象嚴(yán)重。橋址區(qū)兩側(cè)臺(tái)地之上現(xiàn)已開墾為農(nóng)田。</p><p><b>　　3、地質(zhì)</b></p><p>　　橋址區(qū)地層主要為第四系風(fēng)積層、沖積層、洪積層、下白堊統(tǒng)河口群基巖。橋址區(qū)內(nèi)無斷裂構(gòu)造，橋址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定。&l

21、t;/p><p>　　橋址區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具中腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具中腐蝕性；橋址區(qū)沖積黃土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具中腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。橋位處巖土工程地質(zhì)分層及參數(shù)具體見《橋位工程地質(zhì)縱斷面圖》及地質(zhì)部分《工程地質(zhì)勘察說明》。</p><p><b>　　本橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)</b></p><p>　　本橋

22、平面分別位于直線(起始樁號(hào):K19+000，終止樁號(hào)K19+187.722)：上，縱斷面縱坡2.72%；墩臺(tái)徑向布置。為了減小地震力的影響，橋墩宜采用自重輕、重心低、剛度均勻的結(jié)構(gòu)。橋梁下部結(jié)構(gòu)橋墩高度較小均采用圓形柱式墩。橋臺(tái)根據(jù)具體橋梁特點(diǎn)即填土高度選擇是否采用U形臺(tái)、柱式臺(tái)或肋板臺(tái)。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　1

23、.公路等級(jí)：一級(jí)公路（雙向四車道）</p><p>　　2.設(shè)計(jì)荷載：公路－I級(jí)</p><p>　　3.設(shè)計(jì)洪水頻率： 1/100 </p><p><b>　　4.橋梁斷面：</b></p><p>　　整體式路段大橋橋梁標(biāo)準(zhǔn)斷面：</p><p>　　中橋：2×（0.5m防撞護(hù)欄+

24、凈10.75m+0.75m防護(hù)欄）；</p><p>　　5.橋面橫坡： 2.0%；</p><p>　　6.地震動(dòng)峰值加速度：地震動(dòng)峰加速度為0.15g。</p><p><b>　　7.環(huán)境類別：Ⅰ類</b></p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)使用材料及相關(guān)參數(shù)</p><p><b>

25、;　　1、主要材料</b></p><p><b>　　(1) 混凝土</b></p><p>　　預(yù)制箱梁、橫梁、現(xiàn)澆接頭及濕接縫采用C50砼；墩臺(tái)蓋梁、橋臺(tái)耳背墻以及墩臺(tái)身采用C30砼；墩臺(tái)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)及系梁采用C30砼，支座墊石采用C40砼。其質(zhì)量要求應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）的有關(guān)規(guī)定。</p>

26、<p><b>　　(2) 鋼材</b></p><p><b>　　1) 普通鋼筋</b></p><p>　　HRB335帶肋鋼筋應(yīng)符合《鋼筋砼用鋼.第2部分.熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2－2007）的規(guī)定，R235光圓鋼筋應(yīng)符合《鋼筋砼用鋼.第1部分.熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1－2008）的規(guī)定，且焊接鋼筋應(yīng)滿足可焊要求

27、；鋼筋焊接網(wǎng)應(yīng)符合《鋼筋砼用鋼筋焊接網(wǎng)》(GB/T 1499.3－2002)的規(guī)定。凡鋼筋直徑≥12mm者，均采用HRB335帶肋鋼筋；直徑＜12mm者采用R235光圓鋼筋。焊接質(zhì)量滿足《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ18-2003）。</p><p><b>　　2) 預(yù)應(yīng)力鋼絞線</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼絞線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力砼用鋼絞線》(G

28、B/T5224-2003)的規(guī)定，抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk＝1860M Pa，公稱直徑15.2mm，公稱面積140mm2，彈性模量Ep=1.95×105M Pa，松弛率為3.5%。</p><p><b>　　3) 鋼板、鋼管</b></p><p>　　Q235鋼板、鋼管應(yīng)符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700-2006）的規(guī)定。</p><p&

29、gt;<b>　　4) 錨具</b></p><p>　　錨具參照OVM系列錨具及其配套設(shè)備設(shè)計(jì)。施工時(shí)可采用任何符合《預(yù)應(yīng)力筋錨具、夾具和連接器》（GB/T14370）要求的產(chǎn)品。但需請(qǐng)注意相關(guān)尺寸改變而引起的相應(yīng)改變。</p><p><b>　　5) 預(yù)應(yīng)力管道</b></p><p>　　箱梁底板縱向預(yù)應(yīng)力管道、頂

30、板負(fù)彎矩鋼束管道采用增強(qiáng)型鍍鋅鋼波紋管成孔。波紋管內(nèi)徑與最小鋼帶厚度關(guān)系嚴(yán)格按照《預(yù)應(yīng)力砼用金屬波紋管》（JG225—2007）標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，</p><p><b>　　(3) 其它材料</b></p><p>　　水泥采用525號(hào)高強(qiáng)水泥，砂、石、水等的質(zhì)量要求均按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 041-2000)的有關(guān)要求執(zhí)行。</p><p&

31、gt;<b>　　2、相關(guān)參數(shù)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)環(huán)境類別為Ⅰ類</b></p><p><b>　　相對(duì)濕度　55％</b></p><p>　　墩、臺(tái)不均勻沉降考慮為L(zhǎng)/3000</p><p>　　豎向梯度溫度效應(yīng)：考慮瀝青鋪裝層和橋面現(xiàn)澆層對(duì)梯度溫

32、度的影響, 按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定取值。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力管道成型為鍍鋅鋼波紋管：</p><p>　　管道摩擦系數(shù) ｕ＝0.23</p><p>　　管道偏差系數(shù) κ＝0.0015 l／m</p><p>　　鋼筋回縮和錨具變形為 6mm</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)使用規(guī)范</p>

33、<p>　?。?）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）</p><p>　?。?）《公路勘測(cè)規(guī)范》（JTG C10—2007）</p><p>　?。?）《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG C30—2002）</p><p>　?。?）《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ 064—98）</p><p>　?。?）《公路橋

34、涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D060—2004）</p><p>　?。?）《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D061—2005）</p><p>　?。?）《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）</p><p>　?。?）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D63—2007）</p><p>　?。?）《公路涵洞

35、設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D65—04—2007）</p><p>　?。?0）《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02—01—2008）</p><p>　?。?1）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50—2011）</p><p>　　（12）《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D81—2006）</p><p>　?。?3）《

36、公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81—2006）</p><p>　?。?4）《公路工程砼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTG/T B07—01—2006）</p><p><b>　　2. 橋型方案比選</b></p><p>　　2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋</p><p>　?。?）孔徑布置。本方案采取等跨布置

37、，孔徑為3×20m。在中跨下穿過金武公路（二級(jí)公路）。布置圖如圖示：</p><p>　　圖1連續(xù)箱梁橋橋型布置圖</p><p>　?。?）截面尺寸擬定。小于等于50m跨徑的橋梁一般采用等截面梁較實(shí)惠，根據(jù)已建成的橋梁資料分析，梁高 h/Lz=1/15～1/25；一般取用1/20略高一點(diǎn)。據(jù)此經(jīng)驗(yàn)，梁高H為1.2m。細(xì)部尺寸見后。</p><p&g

38、t;　　（3）施工方案設(shè)計(jì)  </p><p>　　上部結(jié)構(gòu)為3跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)的施工方法，即采用如下施工方法：</p><p>　　預(yù)制簡(jiǎn)支箱梁，吊裝到位。</p><p>　　澆筑墩頂連續(xù)段接著混凝土，達(dá)到強(qiáng)度后張拉負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力剛束

39、并壓注水泥漿。</p><p>　　再拆除臨時(shí)支座完成體系轉(zhuǎn)換。</p><p>　　完成主梁橫向接縫澆注。同時(shí)進(jìn)行護(hù)欄和橋面鋪裝的施工。</p><p>　　2.2鋼筋混凝土箱型拱橋</p><p>　　孔徑布置。根據(jù)橋涵水文計(jì)算，在滿足通航要求的前提下，主要孔徑如上方案一致，布置圖如圖示：</p><p><

40、b>　　圖2拱橋橋型布置圖</b></p><p>　　施工方法選擇。對(duì)于主拱圈的施工，常見的施工方法有懸臂澆筑法、懸臂拼裝法、轉(zhuǎn)體施工法……，對(duì)于此橋，考慮到施工環(huán)境的影響，采用纜索吊裝拼裝法。</p><p>　　2.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋</p><p>　　孔徑布置。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

41、結(jié)，使結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體。布置圖如下圖示：</p><p>　　圖3連續(xù)剛構(gòu)橋橋型布置圖</p><p>　　截面尺寸擬定。連續(xù)鋼構(gòu)的細(xì)部尺寸大致與連續(xù)梁橋相同，其截面細(xì)部構(gòu)造圖如圖所示。</p><p>　　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跨中彎矩，同時(shí)減小橋墩的尺寸；雙薄壁墩對(duì)主梁支點(diǎn)的負(fù)彎矩有明顯的削峰作用，結(jié)構(gòu)受力合理、性能優(yōu)越。

42、此橋橋墩采用雙薄壁矩形墩，橋臺(tái)采用柱式橋臺(tái)，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。</p><p><b>　　施工方法設(shè)計(jì)   </b></p><p>　　連續(xù)鋼構(gòu)因敦梁固結(jié)，在采用懸臂澆筑法施工時(shí)免去了臨時(shí)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(duì)于本橋采用此方法施工。</p><p><b>　　2.4

43、比選方案表</b></p><p><b>　　2.5比選方案分析</b></p><p>　　分離式立交橋指的是相交道路間沒有特設(shè)匝道的立交橋。是一種最簡(jiǎn)單形式的立交橋，一般情況下只能保證直行方向的交通不受影響。</p><p>　　分離式立交橋應(yīng)遵循以下設(shè)置原則：</p><p>　　(1)在選擇上跨橋橋

44、位時(shí),應(yīng)盡可能與被交叉路線正交。上跨橋位置的選擇,在保證現(xiàn)有公路的功能和線形標(biāo)準(zhǔn)的前提下與被交叉路線正交可減少上跨橋的長(zhǎng)度、跨度,降低工程造價(jià),這是跨線橋設(shè)置的基本原則。</p><p>　　(2)上跨橋的縱向線形,應(yīng)盡可能保持水平式小坡度(不宜大于3%)。特別應(yīng)避免與被交叉路橫向超高路段相反的縱向線形,否則在路上行車時(shí)會(huì)產(chǎn)生心理上的混亂感。</p><p>　　(3)當(dāng)被交叉路處于曲線路

45、段,尤其是小半徑曲線,應(yīng)盡量不設(shè)上跨構(gòu)造物,否則橋下行車的安全性受到影響。</p><p>　　(4)上跨構(gòu)造物應(yīng)盡可能提供較高和較寬的橋下凈空,最好以一跨跨越被交叉公路,以給人以舒暢,開闊的感覺。</p><p>　　(5)跨越干線公路的上跨橋應(yīng)采用輕盈的受力體系,簡(jiǎn)潔明快的橋型結(jié)構(gòu)為宜,在較短的路段內(nèi)不宜采用過多的橋梁結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)和交

46、通的發(fā)展以及基礎(chǔ)建設(shè)的快速推進(jìn)，分離式立交橋的數(shù)量會(huì)越來越多，重要性會(huì)越來越大!在進(jìn)行跨線橋設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該把對(duì)結(jié)構(gòu)的美化設(shè)計(jì)和最低程度地減少對(duì)原有交通的影響放在突出位置，綜合考慮工期因素，選擇最合適的橋型方案!</p><p>　　綜上所述，優(yōu)先選擇方案一，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋。</p><p>　　3. 上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定</p><p><b>　　3.

47、1尺寸擬定</b></p><p><b>　　1.跨徑擬定</b></p><p>　　即橋長(zhǎng)67m，擬定跨徑總長(zhǎng)為60m，為簡(jiǎn)便計(jì)算且施工方便，使其分為3跨。每跨20m。</p><p><b>　　2.梁高</b></p><p>　　1).支點(diǎn)處梁高：規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁

48、橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1∕15～1∕25之間，本橋跨徑為20m。當(dāng)橋梁建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高是比較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃黾痈拱搴穸?，而混凝土用量增加不多，但是可以?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。綜合考慮，本橋取梁高為1.2m，即L/16.67。符合要求。</p><p>　　2).跨中梁高：本方案采取等截面連續(xù)箱梁。故與支點(diǎn)等高為1.2m。</p><p><b>　　

49、3.頂板與底板</b></p><p>　　箱梁截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位，其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個(gè)方面的控制。支墩處底板還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來講：等截面的底板厚度也隨梁高變化，跨中處底板為20～25cm，底板厚度最小為12cm。箱梁頂板厚度應(yīng)滿足橫向彎矩的要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力筋的要求。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中底板在跨中厚18cm，頂板厚

50、18cm；支點(diǎn)處底板厚為25cm，頂板厚為18cm。</p><p><b>　　4.腹板</b></p><p>　　腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主壓應(yīng)力，其最小厚度應(yīng)考慮筋的位置和混凝土澆筑的要求。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，腹板厚度可以從跨中逐步向支點(diǎn)加寬，以承受支點(diǎn)處較大的剪力。本設(shè)計(jì)跨中腹板厚18cm，支點(diǎn)處加寬至25cm。</p><p

51、><b>　　5.橫隔梁</b></p><p>　　橫隔梁可以增強(qiáng)橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時(shí)還可以限制畸變。支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。在跨中設(shè)置30cm厚橫隔板。</p><p><b>　　6.梗腋</b></p><p>　　梗腋設(shè)置在頂板、底板與腹板的接頭處，其形式一般為1:1、1

52、:2、1:3、1:4等。梗腋的作用是：提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸形應(yīng)力，此外，梗腋還可減弱應(yīng)力的集中程度。本設(shè)計(jì)中，根據(jù)箱室外形設(shè)置1:4的上部梗腋。</p><p>　　7.尺寸詳圖及橫斷面布置</p><p>　　圖3-1中梁跨中（單位尺寸：cm）</p><p>　　圖3-2中梁支點(diǎn)（單位尺寸：cm）</p><p&g

53、t;　　圖3-3邊梁跨中（單位尺寸：cm）</p><p>　　圖3-4 邊梁支點(diǎn)（單位尺寸：cm）</p><p>　　圖3-5 橫斷面布置（單位尺寸：cm）</p><p>　　3.2毛截面幾何特性</p><p>　　表3-1截面幾何特性計(jì)算結(jié)果</p><p><b>　　4.內(nèi)力組合效應(yīng)</b

54、></p><p>　　4.1 自重作用效應(yīng)的計(jì)算</p><p>　　本橋使用的是先簡(jiǎn)支后連續(xù)的施工方法，施工主要有以下幾個(gè)步驟：</p><p>　　第一施工階段，為主梁的預(yù)制階段，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后張拉正彎矩區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿，再將各跨預(yù)制梁安裝到位，形成由臨時(shí)支座支撐的簡(jiǎn)支體系。</p><p>　　第二施

55、工階段，先澆注兩跨之間接頭處的混凝土，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，壓注水泥漿。</p><p>　　第三施工階段，拆除全部臨時(shí)支座，主梁支撐在永久支座上，完成體系轉(zhuǎn)換，再完成主梁橫向現(xiàn)澆接縫，最終形成三跨連續(xù)梁的空間結(jié)構(gòu)體系。</p><p>　　第四施工階段，完成護(hù)欄和橋面鋪裝的施工。由施工階段可知，結(jié)構(gòu)的自重是分階段進(jìn)行的，主要包括第一施工階段結(jié)構(gòu)自重的荷載集度，成橋后第

56、一施工階段自重的增量結(jié)構(gòu)的二期作用自重。</p><p>　　針對(duì)橋面的特點(diǎn)將空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，只考慮單片梁的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，把結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)平均分到每片梁上，而在進(jìn)行汽車作用效應(yīng)計(jì)算時(shí)考慮荷載的橫向分布系數(shù)。</p><p>　　4.1.1 結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度計(jì)算</p><p>　　1 .預(yù)制箱梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度：</p>&l

57、t;p><b>　　邊梁：</b></p><p>　　2. 成橋后箱型一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度增量</p><p>　　預(yù)制梁計(jì)入每片梁間現(xiàn)澆橋面板及橫隔梁濕接縫混凝土后的自重作用荷載集度即為成橋后箱型梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度增量。</p><p><b>　　邊梁：</b></p><p&g

58、t;　　3. 二期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度</p><p>　　橋面鋪裝采用10cm瀝青混凝土鋪裝，且鋪裝成寬10.75m，瀝青混凝土重度為23kN/m3,8cm厚C40混凝土調(diào)平層，另外一側(cè)護(hù)欄按每米延長(zhǎng)0.30 m3混凝土計(jì)，混凝土重度按25kN/m3,因橋橫向由4片梁組成，則每片梁承擔(dān)的全部二期永久作用的1/4：</p><p>　　4.1.2 內(nèi)力計(jì)算</p><p

59、>　　本橋?yàn)橄群?jiǎn)支后連續(xù)的連續(xù)梁，施工過程中包含了結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，所以結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力計(jì)算過程必須首先將各施工階段產(chǎn)生的階段內(nèi)力計(jì)算出來然后進(jìn)行內(nèi)力疊加。</p><p>　　第一施工階段，結(jié)構(gòu)體系為簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，自重作用荷載為</p><p>　　第二施工階段，由于兩跨接頭較短，混凝土重量較小，其產(chǎn)生的內(nèi)力較小，且會(huì)減小跨中彎矩，姑忽略不計(jì)</p><p>　　第三

60、施工階段，結(jié)構(gòu)體系以及那個(gè)轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)梁，因臨時(shí)支座間距較小，故忽略臨時(shí)支座移除產(chǎn)生的效應(yīng)，自重作用荷載僅為翼緣板和橫隔梁接頭重力，即</p><p>　　第四施工階段，結(jié)構(gòu)體系為連續(xù)梁，自重作用荷載為橋梁二期自重作用荷載，即。</p><p>　　圖4-1 橋梁模型圖</p><p>　　1.第一施工階段結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)</p><p>　　

61、由midas可以導(dǎo)出跨中、1/4截面、端截面的內(nèi)力，內(nèi)力如下表4-1：</p><p>　　表4-1 第一階段施工內(nèi)力</p><p>　　2.第三施工階段的效應(yīng)</p><p>　　第三施工階段通過澆濕接縫完成橋面的橫向連接，此期荷載增量假定均勻分配給四片梁。</p><p>　　此階段中跨梁的計(jì)算跨徑為20m，邊跨的計(jì)算跨徑為19.6m，

62、長(zhǎng)度相差不大，都取為20m計(jì)算。通過midas可以得出第三施工階段外力作用結(jié)果：</p><p>　　第三施工階段自重作用效應(yīng)引起內(nèi)力結(jié)果如表4-2： </p><p>　　表4-2 第三施工階段自重作用</p><p>　　3. 第四施工階段自重作用效應(yīng)內(nèi)力</p><p>　　第四施工階段結(jié)構(gòu)體系與第三階段相同，作用為二期自重作用載，通

63、過midas得出數(shù)據(jù)結(jié)果。</p><p>　　第四施工階段自重作用效應(yīng)引起的內(nèi)力如下表4-3：</p><p>　　表4-3 第四施工階段自重作用</p><p>　　4 .結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)總應(yīng)力</p><p>　　上述3個(gè)階段內(nèi)力均為階段內(nèi)力，每個(gè)施工階段的累計(jì)內(nèi)力需要內(nèi)力疊加得到，具體疊加結(jié)果邊梁如表4-4：</p>&

64、lt;p>　　表4-4結(jié)構(gòu)自重作用總效應(yīng)內(nèi)力</p><p><b>　　a)</b></p><p><b>　　b)</b></p><p>　　圖4-2 a)自重作用剪力圖（單位：KN）；</p><p>　　b)自重作用彎矩圖（單位：KN·m）</p>&l

65、t;p>　　4.2 可變作用效應(yīng)計(jì)算</p><p>　　4.2.1 汽車荷載的橫向分布系數(shù)</p><p>　　1.邊梁荷載橫向分布影響線</p><p>　　.邊跨邊梁荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　?。?）邊跨抗彎、抗扭慣矩計(jì)算：</p><p>　　查上表毛截面特性得：；</p><

66、;p>　　由對(duì)等跨常截面連續(xù)梁橋等效簡(jiǎn)支梁抗彎慣矩?fù)Q算系數(shù)為：邊跨：1.432，中跨：1.86?？古T矩?fù)Q算系數(shù)為：邊中均為1。則邊跨的等剛度常截面簡(jiǎn)支梁的抗彎慣矩和抗扭慣矩分別為：</p><p><b>　　比例參數(shù)和計(jì)算：</b></p><p>　?。?）荷載橫向分布影響線計(jì)算：</p><p>　　查公路橋梁荷載橫向分布計(jì)算所列

67、剛接板、梁橋荷載橫向分布影響線表中的三梁式的表，在＝0.03、=0.06和＝0.1、＝0.15之間按內(nèi)插法得，繪制影響線：</p><p>　　表4-5邊跨邊梁橫向分布系數(shù)影響線</p><p>　　圖4-3 邊跨邊梁影響線</p><p>　　(4)荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算</p><p>　　表4-6邊跨邊梁橫向分布系數(shù)</p>

68、<p>　　. 中跨邊梁荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　(1)則中跨的等剛度常截面簡(jiǎn)支梁的抗彎慣矩和抗扭慣矩分別為：</p><p>　　(2)比例參數(shù)和計(jì)算：</p><p>　　(3)荷載橫向分布影響線計(jì)算：</p><p>　　查公路橋梁荷載橫向分布計(jì)算所列剛接板、梁橋荷載橫向分布影響線表中的三梁式的表，在＝0.03

69、、=0.06和＝0.15、＝0.2之間按內(nèi)插法得，繪制影響線：</p><p>　　表4-7中跨邊梁橫向分布系數(shù)影響線</p><p>　　圖4-4 中跨邊梁影響線</p><p>　　(4)荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算：</p><p>　　表4-8中跨邊梁橫向分布系數(shù)</p><p>　　2.中梁荷載橫向分布影響線<

70、;/p><p>　　.邊跨中梁荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　?。?）邊跨抗彎、抗扭慣矩計(jì)算：</p><p>　　查上表毛截面特性得：I=0.1699； </p><p>　　由對(duì)等跨常截面連續(xù)梁橋等效簡(jiǎn)支梁抗彎慣矩?fù)Q算系數(shù)為：邊跨：1.432，中跨：1.86?？古T矩?fù)Q算系數(shù)為：邊中均為1。則邊跨中梁的等剛度常截面簡(jiǎn)支梁的抗彎慣矩和抗扭慣

71、矩分別為：</p><p>　　(2)比例參數(shù)和計(jì)算：</p><p>　　(3)荷載橫向分布影響線計(jì)算：</p><p>　　查公路橋梁荷載橫向分布計(jì)算所列剛接板、梁橋荷載橫向分布影響線表中的三梁式的表，在＝0.03、=0.06和＝0.08之間按內(nèi)插法得，繪制影響線：</p><p>　　表4-9邊跨中梁橫向分布系數(shù)影響線</p>

72、;<p>　　圖4-5 邊跨中梁影響線</p><p>　　荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算：</p><p>　　表4-10邊跨中梁橫向分布系數(shù)</p><p>　　.中跨中梁荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　(1)中跨抗彎、抗扭慣矩計(jì)算：</p><p>　　則中跨中梁的等剛度常截面簡(jiǎn)支梁的抗彎慣矩和抗扭慣

73、矩分別為：</p><p>　　(2)比例參數(shù)和計(jì)算：</p><p>　　(3)荷載橫向分布影響線計(jì)算：</p><p>　　查公路橋梁荷載橫向分布計(jì)算所列剛接板、梁橋荷載橫向分布影響線表中的三梁式的表，在＝0.03、=0.06和＝0.1之間按內(nèi)插法得，繪制影響線：</p><p>　　表4-11中跨中梁橫向分布系數(shù)影響線</p>

74、;<p>　　圖4-6 中跨中梁影響線</p><p>　　(4)荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算：</p><p>　　表4-12中跨中梁橫向分布系數(shù)</p><p>　　4.2.2 沖擊系數(shù)</p><p><b>　　===2.93</b></p><p><b>　　對(duì)于正

75、彎矩效應(yīng)；</b></p><p>　　橋梁自振頻率 ==2.53</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)， </b></p><p>　　μ=0.15, ＝1.15</p><p><b>　　對(duì)于負(fù)彎矩效應(yīng)：</b></p><p>　　橋梁自振頻率==4.4<

76、;/p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，</b></p><p>　　μ=0.245 , ＝1.245</p><p>　　4.2.3 車道折減系數(shù)</p><p>　　本橋?yàn)殡p向四車道，即單向雙車道。按橋規(guī)二車道不折減，故折減系數(shù)為：＝1</p><p>　　4.2.4 可變作用效應(yīng)計(jì)算</p&g

77、t;<p>　　由midas導(dǎo)出汽車荷載內(nèi)力，如下表4-13：</p><p>　　4-13汽車荷載內(nèi)力</p><p>　　考慮荷載橫向分布系數(shù)后的汽車荷載內(nèi)力如表4-14：</p><p>　　4-14考慮橫向分布系數(shù)的汽車荷載內(nèi)力</p><p>　　以下為汽車荷載作用下的彎矩和剪力影響線：</p><

78、p>　　圖4-6 邊跨左支點(diǎn)彎矩影響線</p><p>　　圖4-7 邊跨左支點(diǎn)剪力影響線</p><p>　　圖4-8 邊跨四分點(diǎn)彎矩影響線</p><p>　　圖4-9 邊跨四分點(diǎn)剪力影響線</p><p>　　圖4-10 邊跨跨中彎矩影響線</p><p>　　圖4-11 邊跨跨中剪力影響線</p&g

79、t;<p>　　圖4-12 邊跨四分之三點(diǎn)彎矩影響線</p><p>　　圖4-13 邊跨四分之三點(diǎn)剪力影響線</p><p>　　圖4-14 中跨左支點(diǎn)彎矩影響線</p><p>　　圖4-15 中跨左支點(diǎn)剪力影響線</p><p>　　圖4-16 中跨四分點(diǎn)彎矩影響線</p><p>　　圖4-17

80、中跨四分點(diǎn)剪力影響線</p><p>　　圖4-18 中跨跨中彎矩影響線</p><p>　　圖4-19 中跨跨中剪力影響線</p><p>　　4.3溫差應(yīng)力的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)《通規(guī)》4.3.10規(guī)定，混凝土上部結(jié)構(gòu)豎向溫差反溫差為正溫差乘以-0.5的系數(shù)。根據(jù)《通規(guī)》4.3.10-3規(guī)定差基數(shù)為：℃，℃。由midas導(dǎo)出溫度

81、梯度效應(yīng)彎矩剪力數(shù)據(jù)如下表4-15示：</p><p>　　表4-15溫度荷載內(nèi)力</p><p>　　與上表相應(yīng)的主梁溫度作用次內(nèi)力分布如圖4-20所示。</p><p><b>　　a）</b></p><p><b>　　b)</b></p><p><b>

82、　　c)</b></p><p><b>　　d)</b></p><p>　　圖4-20 溫度作用次內(nèi)力</p><p>　　正梯度溫度剪力圖（單位：KN）；b）正梯度溫度彎矩圖（單位：KN· m）；c)反梯度溫度剪力圖（單位：KN）；d）反梯度溫度彎矩圖（單位：KN· m）</p><p&

83、gt;　　4.4支座沉降的計(jì)算</p><p>　　支座沉降應(yīng)考慮的荷載工況較多，一個(gè)支座的沉降有4種可能，兩個(gè)支座的沉降有6種可能，三個(gè)支座的沉降有6種可能，四個(gè)支座的沉降同樣也有1種可能，也就是說結(jié)構(gòu)的支座沉降一共有17種可能，用Midas即可方便的計(jì)算出結(jié)構(gòu)沉降產(chǎn)生的各控制截面的內(nèi)力包絡(luò)值。如下表4-21所示：</p><p>　　表4-21 基礎(chǔ)沉降內(nèi)力</p>&l

84、t;p><b>　　a）</b></p><p><b>　　b)</b></p><p>　　圖4-21 基礎(chǔ)變位作用次內(nèi)力</p><p>　　a）剪力包絡(luò)圖（單位：KN）；b)彎矩包絡(luò)圖（單位:kN·m）</p><p><b>　　4.5內(nèi)力組合</b&

85、gt;</p><p>　　為了進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的計(jì)算，在不考慮預(yù)加力引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力及混凝土收縮徐變次內(nèi)力的前提下，按橋規(guī)《通規(guī)》第4.1.6條和第4.1.7條規(guī)定，根據(jù)可能出現(xiàn)的荷載進(jìn)行第一次內(nèi)力組合。</p><p>　　4.5.1按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)</p><p>　　基本組合。永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)和可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相結(jié)合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：</

86、p><p><b>　　(4.1)</b></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>　　——結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按《通規(guī)》表1.0.9規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)采用，對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)安全等級(jí)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)分別取1.1、1.0、0.9；</p><p>　　——第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)

87、系數(shù)，當(dāng)永久作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)承載力不利時(shí)取，對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力有利時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)取，其他永久作用效應(yīng)分享系數(shù)見《通規(guī)》；</p><p>　　——第i個(gè)永久作用的標(biāo)準(zhǔn)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；</p><p>　　——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　——作

88、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j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取，但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)?。?lt;/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）外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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)，取值見《通規(guī)》第4.1.6條。</p

89、><p>　　根據(jù)《通規(guī)》第4.1.6條規(guī)定，各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)</b></p><p>　　恒載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)?。▽?duì)結(jié)構(gòu)承載力不利），或（對(duì)結(jié)構(gòu)承載力有利）</p><p>　　基礎(chǔ)變位作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)</p><p>　　汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)

90、系數(shù)取</p><p>　　溫度作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)取</p><p>　　則承載能力極限狀態(tài)組合下，對(duì)結(jié)構(gòu)承載不利時(shí)</p><p>　　4.5.2按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)</p><p>　　1.作用短期效應(yīng)組合</p><p>　　永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變荷載作用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)表達(dá)式為：</p>

91、<p><b>　　(4.2)</b></p><p>　　式中 ——短期作用組合設(shè)計(jì)值</p><p>　　——第j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）；人群荷載；風(fēng)荷載；溫度梯度作用；其他作用</p><p>　　——第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值；</p><p>　　則長(zhǎng)期作用效應(yīng)組合為

92、：</p><p>　　2.作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合</p><p>　　永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：</p><p><b>　　(4.3)</b></p><p>　　式中 ——短期作用組合設(shè)計(jì)值</p><p>　　——第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)。汽車

93、荷載（不計(jì)沖擊力）；人群荷載；風(fēng)荷載；溫度梯度作用；其他作用</p><p>　　——第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值；</p><p>　　根據(jù)《通規(guī)》第4.1.7條規(guī)定，各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下：</p><p>　　汽車荷載（不計(jì)沖擊力）效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)取</p><p>　　溫度作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)取</p><

94、p>　　則長(zhǎng)期作用效應(yīng)組合為：</p><p>　　4.5.3 計(jì)算結(jié)果</p><p>　　根據(jù)上述要求進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合。</p><p>　　4-22內(nèi)力組合（邊梁）</p><p>　　注：(1)表格中剪力的單位為，彎矩的單位為；</p><p>　　(2)短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期

95、效應(yīng)組合的計(jì)算中已經(jīng)扣除汽車荷載沖擊系數(shù)的作用。</p><p>　　(3)基礎(chǔ)沉降、汽車效應(yīng)、溫度效應(yīng)為可選組合效應(yīng)，在時(shí)行組合設(shè)計(jì)時(shí)，按最不利情況進(jìn)行組合。</p><p>　　5.預(yù)應(yīng)力鋼筋的估算與布置</p><p><b>　　5.1鋼束的估算</b></p><p>　　采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)，以邊梁計(jì)算為

96、例。</p><p>　　5.1.1正彎矩配筋估算</p><p>　　根據(jù)上表可知，邊跨跨中彎矩最大，取，</p><p><b>　　則有</b></p><p>　　取，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的0.2估算，則所需要的預(yù)應(yīng)力鋼筋面積為：</p><p>　　選用6束鋼絞線，，采用OVM錨固，

97、波紋管成孔。</p><p>　　5.1.2負(fù)彎矩配筋計(jì)算</p><p>　　根據(jù)上表可知，在第邊跨右支點(diǎn)處有最大的負(fù)向彎矩，</p><p><b>　　取，</b></p><p>　　取，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的0.2估算，則所需要的預(yù)應(yīng)力鋼筋面積為</p><p>　　選用4束和1束鋼

98、絞線，，采用OVM錨固，波紋管成孔。</p><p><b>　　5.2鋼束的布置</b></p><p>　　連續(xù)梁鋼束的布置除滿足《公預(yù)規(guī)》的相關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)考慮以下原則：</p><p>　　(1)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋的布筋與錨具形式，對(duì)不同的跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加大小適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋，以達(dá)到合理的布置形式。避免因預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置不

99、當(dāng)或者錨具的選擇不當(dāng)而使截面的尺寸加大。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋選的截面過小時(shí)，造成跨中布束過多時(shí)，而因結(jié)構(gòu)尺寸布置不下時(shí)，可以增大束筋的截面。</p><p>　　(2)預(yù)應(yīng)力束筋的布置要考慮施工的方便，不能像普通鋼筋一樣隨意的截?cái)?，否則將導(dǎo)致使用過多的錨具，由于每根束筋都是一根巨大的集中力，這樣錨下應(yīng)力區(qū)受力復(fù)雜，因而在構(gòu)造上必需加以保證。</p><p>　　(3)預(yù)應(yīng)力束筋的布置既要符合受力要求

100、，又要注意在超靜定結(jié)構(gòu)中不至于引起太大的次內(nèi)力。</p><p>　　(4)預(yù)應(yīng)力束筋的布置要考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇有密切關(guān)系。</p><p>　　(5)預(yù)應(yīng)力束的布置應(yīng)盡量避免多次反向曲率的連續(xù)束，否則將引起很大的摩阻損失，降低預(yù)應(yīng)力束筋的效益。</p><p>　　(6)預(yù)應(yīng)力束筋的布置不僅要考慮正常使用階段彈性受

101、力的要求，而且不要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段的需要。</p><p>　　本橋?yàn)楹?jiǎn)支變連續(xù)梁橋，主梁在簡(jiǎn)支狀態(tài)下承受自重產(chǎn)生的正彎矩和預(yù)加應(yīng)力的作用，因此在正彎矩束的布置時(shí)應(yīng)滿足簡(jiǎn)支狀態(tài)下的受力要求。其次截面上緣負(fù)彎矩處的鋼束不僅用來承擔(dān)二期荷載、活載負(fù)彎矩及結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力，同時(shí)又是結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的有效助手段，因此在負(fù)彎矩處的布置應(yīng)注意這一點(diǎn)。</p><p>　　綜合以上原則，結(jié)合全梁橋的施工特點(diǎn)

102、，鋼束的計(jì)算示意圖如圖5-1，鋼束計(jì)算表見表5-1。</p><p>　　圖5-1 剛束計(jì)算示意圖</p><p>　　表5-1 剛束計(jì)算表</p><p>　　在求得各毛截面幾何特性和鋼束布置的基礎(chǔ)上，即可計(jì)算出主梁凈截面和換算截面的幾何特性。以計(jì)算跨中截面為例如下表所示：</p><p>　　表5-2 中跨跨中截面的凈截面和換算截面幾何特

103、性計(jì)算表</p><p>　　表5-3 凈截面幾何特性</p><p>　　表5-4 換算截面幾何特性</p><p>　　6.預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　6.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉（錨下）控制應(yīng)力</p><p><b>　　按橋規(guī)規(guī)定采用</b></p><

104、p>　　6.2 鋼束預(yù)應(yīng)力損失</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失()</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　對(duì)于跨中截面：；d為錨固點(diǎn)到支點(diǎn)中線的水平距離；分別為預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)及管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，采用預(yù)埋金屬波紋管成型時(shí)，查表得，。</p&g

105、t;<p>　　表6-1跨中截面摩擦應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　表6-2 各控制截面摩擦應(yīng)力損失平均值</p><p>　　（2）錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失（σl2）</p><p>　　計(jì)算錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失，后張法曲線布筋的構(gòu)件應(yīng)考慮錨固后反摩阻的影響。首先計(jì)算反摩阻影響長(zhǎng)度，即</p><p><

106、;b>　?。?.2）</b></p><p>　　—張拉端錨具變形、鋼筋回縮、接縫壓縮值，按《公預(yù)規(guī)》6.2.3采用，6mm。</p><p>　　—單位長(zhǎng)度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，，為張拉端錨下張拉控制應(yīng)力，為扣除管道摩擦損失后錨固端的預(yù)拉應(yīng)力，。</p><p>　　—張拉端至錨固端的距離，這里采用兩端張拉，錨固端為跨中截面。</p&

107、gt;<p>　　下面將各束預(yù)應(yīng)力筋的反摩阻影響長(zhǎng)度列表計(jì)算于表6-3中：</p><p>　　表6-3 跨中截面反摩阻影響長(zhǎng)度計(jì)算表</p><p>　　求得后可知三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線均滿足，所以距張拉端為x處的截面由錨具變形和鋼筋回縮引起的考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失，即</p><p>　　式中的為張拉端由錨具變形引起的考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失，。若則表

108、示該截面不受反摩阻影響。所以將各控制截面的計(jì)算列于下表中：</p><p>　　表6-4 錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失（）</p><p>　　混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失按應(yīng)力計(jì)算需要控制的截面進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于簡(jiǎn)支梁可取截面按下式進(jìn)行計(jì)算，并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失的平

109、均值?，F(xiàn)直接按以下公式計(jì)算，</p><p><b>　　(6.3)</b></p><p>　　式中 m—張拉批數(shù)，m=3；</p><p>　　—預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，按張拉時(shí)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)計(jì)算，假定為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，即=0.9×C50=C45,查附表得,故</p><p>

110、　　—全部預(yù)應(yīng)力鋼筋（m批）的合力在其作用點(diǎn)（全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重心點(diǎn)）處所產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力，。</p><p>　　表6-5 中跨跨中截面計(jì)算表</p><p>　　用同樣的方法，我們可以得到各控制截面處的值如表6-6</p><p>　　表6-6 各控制截面的平均值</p><p>　?。?）鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失（）</p>

111、<p>　　對(duì)于采用超張拉工藝的低松弛級(jí)鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按下式計(jì)算,即</p><p><b>　　(6.4)</b></p><p>　　式中 —張拉系數(shù)，采用超張拉，取=0.9</p><p>　　—鋼筋松弛系數(shù)，對(duì)于低松弛鋼絞線，取=0.3</p><p>　　—傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)

112、力，采用截面的應(yīng)力值作為全梁的平均值計(jì)算。</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　(5)由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失()</p><p><b>　　(6.5) </b></p><p><b>　　(6.6)</b></p>

113、<p>　　式中：，—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋重心處收混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值。</p><p>　　，—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部預(yù)應(yīng)力筋重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，按《公預(yù)規(guī)》6.1.5或6.1.6計(jì)算；</p><p>　　—預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量，取MPa；</p><p>　　—預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比，取5.65；

114、</p><p>　　，—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；</p><p>　　—構(gòu)件截面面積，對(duì)于后張法應(yīng)取凈截面面積；</p><p>　　—截面的回轉(zhuǎn)半徑，，后張法均取凈截面；</p><p>　　，—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至截面重心的距離；</p><p>　　，—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)普通鋼筋截面

115、重心至構(gòu)件截面重心的距離；</p><p>　　，—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；</p><p>　　—預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為，計(jì)算考慮齡期為時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變，其終極值按《公預(yù)規(guī)》6.2.7選?。?lt;/p><p>　　—加載齡期為，計(jì)算考慮齡期為時(shí)的徐變系數(shù)，其終極值按《公預(yù)規(guī)》6.2.7選取。</p>&l

116、t;p>　　設(shè)混凝土傳力錨固加載齡期均為7天，計(jì)算時(shí)間，橋梁所處的環(huán)境年平均濕度為55%，各截面理論厚度，為構(gòu)件截面面積，為與大氣接觸的周邊長(zhǎng)度，內(nèi)截面的參與系數(shù)我們選擇為0，則由Midas可以計(jì)算出構(gòu)件的理論厚度的平均值。由和濕度，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.7.2可得，。</p><p>　　暫不考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋的影響，構(gòu)件受壓區(qū)亦無預(yù)應(yīng)力鋼筋，只需計(jì)算。計(jì)算過程如表6-7所示。</p><p

117、>　　表6-7各控制截面混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失</p><p>　　6.3截面預(yù)應(yīng)力損失合計(jì)和有效預(yù)應(yīng)力</p><p>　　對(duì)于后張法構(gòu)件：傳力錨固時(shí)的損失(第一批)，傳力錨固后的損失(第二批)。各鋼束在各個(gè)控制截面處的預(yù)應(yīng)力損失見表6-8，為了下面進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算的方便，由各個(gè)截面預(yù)應(yīng)力損失的平均值可求得各截面有平均有效預(yù)應(yīng)力，如下表所示：</p><p

118、>　　表6-8 各截面的預(yù)應(yīng)力損失和有效預(yù)應(yīng)力</p><p><b>　　7.箱梁及截面驗(yàn)算</b></p><p><b>　　7.1基本理論</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件截面強(qiáng)度的驗(yàn)算內(nèi)容包含兩大類，即正截面強(qiáng)度驗(yàn)算和斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算。其驗(yàn)算原則基本上與普通鋼筋砼受彎構(gòu)件相同，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋的含筋量

119、配置適當(dāng)時(shí)，受拉區(qū)砼開裂退出工作，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋分別達(dá)到各自的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度和；受壓區(qū)砼應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，非預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)到其抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，并假定受壓區(qū)的砼應(yīng)力按矩形分布。但受壓區(qū)有預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，其應(yīng)力卻達(dá)不到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，這就是與普通鋼筋砼構(gòu)件的唯一區(qū)別。</p><p><b>　　7.2計(jì)算公式</b></p><p>　　根據(jù)上述基本原理，給出承載能

120、力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁上、下緣均布置預(yù)應(yīng)力鋼筋的正截面強(qiáng)度計(jì)算公式；有關(guān)斜截面抗剪強(qiáng)度，因現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范尚無連續(xù)梁橋的計(jì)算公式，將通過主應(yīng)力來驗(yàn)算控制。</p><p>　　根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第5.1.5條，橋梁構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)計(jì)算，應(yīng)采用下列表達(dá)式：</p><p><b>　　(7.1)</b></p><p>　　式中：——

121、橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按公路橋梁的設(shè)計(jì)安全等級(jí)，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)分別取1.1、1.0、0.9；橋梁的抗震設(shè)計(jì)不考慮結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；</p><p>　　——作用效應(yīng)（其中汽車荷載應(yīng)記入沖擊系數(shù)）的組合設(shè)計(jì)值，當(dāng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋等超靜定結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，公式中的作用效應(yīng)應(yīng)改為，其中為預(yù)應(yīng)力（扣除全部預(yù)應(yīng)力損失）引起的次效應(yīng)；為預(yù)應(yīng)力分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)預(yù)應(yīng)力效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)取，對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，?。?lt

122、;/p><p>　　——構(gòu)件承載能力設(shè)計(jì)值；</p><p>　　——構(gòu)件承載能力函數(shù)；</p><p>　　——材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；</p><p>　　——幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值，當(dāng)無可靠數(shù)據(jù)時(shí)，可采用幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　根據(jù)《公預(yù)規(guī)》（JTG D62——2004）第5.2.3條，翼緣位于受壓區(qū)的箱型截面受彎構(gòu)件

123、，其正截面抗彎承載能力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定。當(dāng)符合下列條件時(shí)，：</p><p>　　(7.2) </p><p>　　按下式計(jì)算下截面抗彎承載力：</p><p><b>　　(7.3) </b></p><p><b>　　(7.4)</b></p>&l

124、t;p>　　當(dāng)不符合上列條件時(shí)，計(jì)算中應(yīng)考慮截面腹板受壓作用，正截面抗彎承載力應(yīng)按下式計(jì)算：</p><p><b>　　(7.5)</b></p><p>　　受壓區(qū)高度x應(yīng)按下式計(jì)算：</p><p><b>　　(7.6)</b></p><p>　　式中：—橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按《公