橋梁畢業(yè)設(shè)計(含外文翻譯)

1、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　第一節(jié) 連續(xù)剛構(gòu)橋概述</p><p>　　連續(xù)剛構(gòu)橋也可稱為具有墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋。橋梁中的墩梁固結(jié)部分通常在需要布置大跨、高墩時才采用。從結(jié)構(gòu)適應(yīng)位移角度看，剛構(gòu)體系利用高墩的柔度來適應(yīng)結(jié)構(gòu)由預(yù)加力、混凝土收縮、徐變和溫度變化等應(yīng)起的縱向位移，即把高墩視為一種可擺動的支承體系。邊跨橋墩因墩

2、高較矮，相對剛度增大，當(dāng)其不能起到擺動作用時，需在橋墩的頂部或底部設(shè)鉸，以適應(yīng)縱向位移。對長大橋梁，連續(xù)剛構(gòu)體橋往往是剛構(gòu)主體與連續(xù)梁的組合。</p><p>　　剛構(gòu)橋一般是指橋跨結(jié)構(gòu)和墩臺整體相連的橋梁。其特點為：由于兩者之間是剛性連接，在豎向荷載作用下，將在主梁端部產(chǎn)生負彎矩，因而將減少跨中正彎矩，跨中截面尺寸也相應(yīng)的減小。剛構(gòu)橋在豎向荷載作用下，支柱將承受壓力外，還承受彎矩。支柱一般也由混凝土構(gòu)件做成，其

3、在豎向荷載作用下，一般都產(chǎn)生水平推力。剛構(gòu)橋一般都做成超靜定的結(jié)構(gòu)形式，故混凝土收縮，溫度變化，墩臺不均勻沉降和預(yù)應(yīng)力等因素都會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力。在施工過程中，當(dāng)結(jié)構(gòu)體系發(fā)生轉(zhuǎn)換時，徐變也會引起附加內(nèi)力。有時，這些附加內(nèi)力可占整個內(nèi)力相當(dāng)大的比例。</p><p>　　第二節(jié) 連續(xù)剛構(gòu)橋的特點</p><p>　　連續(xù)剛構(gòu)橋的主要特點</p><p>　　連續(xù)

4、剛構(gòu)橋的主要特點表現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>　　墩梁固結(jié)有利于懸臂施工，且可以減少大型支座及其養(yǎng)護維修和更換；</p><p>　　在受力方面，上部結(jié)構(gòu)仍表現(xiàn)出連續(xù)梁的特點，但必須計入由于橋墩受力及混凝土收縮、徐變和溫度變化應(yīng)起的變形對上部結(jié)構(gòu)的影響；因橋墩具有一定的柔度，與T型剛構(gòu)橋相比，其根部所受的彎矩很小，而在墩梁結(jié)合處仍有剛架受力特點；</p><p&

5、gt;　　在構(gòu)造方面，主梁常采用變截面箱形梁，橋墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩或雙薄壁墩；在橋梁兩端的伸縮裝置應(yīng)能適應(yīng)結(jié)構(gòu)縱向位移的需要，同時，橋 臺處需設(shè)置控制水平位移的的擋塊，以保證結(jié)構(gòu)的水平穩(wěn)定性。</p><p>　　連續(xù)剛構(gòu)橋的基本受力特點</p><p>　　連續(xù)梁的基本受力特點可歸納為：</p><p>　　隨著墩高的增加，連續(xù)剛構(gòu)的墩頂以及跨中彎

6、矩趨近連續(xù)梁者；</p><p>　　墩的軸向力和墩底彎矩隨墩高的增加急劇減少；</p><p>　　兩墩之間的梁部所受到的軸向力隨墩高的增加而急劇減少。</p><p>　　因此，連續(xù)剛構(gòu)橋的梁的高跨比h/L等設(shè)計參數(shù)可參照連續(xù)梁橋取值（適當(dāng)偏?。щp薄壁墩的連續(xù)剛構(gòu)橋，其梁部彎矩與雙薄壁墩的截面尺寸和兼具有較大的關(guān)系，梁高選擇時應(yīng)考慮這一因素。</p&

7、gt;<p>　　第二章 設(shè)計原則和主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　第一節(jié) 工程概況</b></p><p>　　蘭州小西湖黃河大橋是蘭州市小西湖黃河大橋工程的一部分。該工程由北濱河路立交、黃河大橋、中濱河路立交及西津東路立交等四部分組成，大橋北起黃河北岸的華夏灶具廠與北濱河路立交相連，南訖黃河南岸與中濱河路立交相接。蘭州市小西湖黃河大橋是

8、跨越黃河的一項樞紐工程，對蘭州的經(jīng)濟發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。</p><p>　　第二節(jié) 自然條件、地質(zhì)、水文、氣象、地震</p><p><b>　　一、自然地理及氣象</b></p><p>　　橋址處河床寬300m，西側(cè)（上游）500余米靠南岸有一沙洲，叢生樹木，將主流挑向南岸，受南岸沙咀阻擋，主流拐向北岸。而于南側(cè)河床形成較寬（寬約135m

9、）的淺灘，低水位時露出卵石灘，高水位時被淹沒。</p><p>　　橋位處最熱月平均氣溫22.3℃；最冷月平均氣溫-6.4℃。極端最高氣溫39.1℃；極端最低氣溫-23.1℃.最大日較差30.2℃。基本風(fēng)壓值為500Pa。歷年最大風(fēng)速17.0m/s；歷年極大風(fēng)速27.6m/s。平均相對濕度59.4%；最大凍結(jié)深度1.20m。年最大降水量546.7mm；歷年月最大降水量236.2mm；歷年日最大降水量96.8mm。

10、</p><p><b>　　二、 地層巖性</b></p><p>　?。ㄒ唬⒌貙咏Y(jié)構(gòu)及巖、土性質(zhì)</p><p>　　1、2、3橋墩位于劉家堡隱伏活動斷裂的北盤，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2橋墩在23.75m以下為上

11、第三系中新統(tǒng)咸水河組下段（X）淡黃色夾姜黃色疏松塊狀砂巖；4橋墩位于劉家堡隱伏活動斷裂南盤，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，臨近黃河，全新統(tǒng)地層一般厚6～9m。其巖、土性質(zhì)敘述與下：</p><p><b>　　1、填筑土（）</b></p><p>　　見于南北兩岸

12、，厚3.5～5.6m。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4橋墩Q卵石的底部，厚1.6m，中密，飽和。Ⅰ級松土。</p><p><b>　　3、卵石（）</b></p><p>　　見于2、3、4

13、橋墩表層，卵石厚5.3～5.6m?；疑嗷疑?，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。Ⅲ級硬土。</p><p><b>　　4、卵石（）</b></p><p>　　僅見于4橋墩的下部（14.9m以下），灰白色、灰色，顆粒粒徑分布不均，成份均為硬質(zhì)巖石，中密至密實，飽和。Ⅲ級硬土。</p><p>&

14、lt;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%，余為卵礫石及雜礫等充填，中密，飽和，Ⅳ級軟石。</p><p><b>　　6、泥石（X）</b></p><p>　　據(jù)鉆探揭示，厚度大于23m，棕紅色、暗紅色為主，泥質(zhì)膠結(jié)，含鈣質(zhì)，巖芯

15、一般為柱狀，每段長30～50㎝，最長1.0m。錘擊成凹痕，不易破裂，浸水易崩裂，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)化層厚度約3m。風(fēng)化線下Ⅳ級軟石。</p><p><b>　　7、砂巖（X）</b></p><p>　　僅見于2橋墩，埋深23.75m，頂面高程1488.25m

16、，淡黃色夾姜黃色，以中、細砂為主。泥質(zhì)膠巖，膠結(jié)性很差，巖芯為10～30㎝長的柱狀，手捏成松散砂粒，未見層理，為塊狀松散砂巖，巖層中含地下水。在側(cè)限條件下不擾動其天然狀態(tài)，很密實，強度較高。Ⅳ級軟石。</p><p><b>　　巖、土參數(shù)的選用</b></p><p>　　重度、粘聚力C、內(nèi)摩擦角、樁尖處土的容許承載力[]、天然濕度的巖石單軸極限抗壓強度、樁周土的極

17、限摩擦力</p><p>　　中砂 =19.0KN/；；</p><p>　　卵石 =23KN/；；全新統(tǒng)卵石[]=600 KPa、；下更新統(tǒng)卵石[]=700KPa、</p><p>　　泥巖 =22.1 KN/；C=30 KPa； ；強風(fēng)化層：[] =500 KPa、=1300KPa；微風(fēng)化層：[] =700 KPa；=1800 K

18、Pa </p><p>　　砂巖 =21.1 KN/ ；C=20KPa； ；[] =650 KPa ；=160</p><p><b>　　（二）、地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p>　　橋址位于祁連山褶皺帶中祁連隆起帶東段的蘭州斷陷盆地。金城關(guān)活動斷裂以南，劉家堡隱伏活動斷裂以北，雷壇河活動斷裂以西的斷塊上。受控制性斷裂的影響，工程

19、范圍內(nèi)地層巖性、結(jié)構(gòu)變化較大。</p><p>　　金城關(guān)斷裂：該斷層距橋梁施工現(xiàn)場以北200m以外，其主要活動年代為Q以前，晚更新世紀(jì)以來未活動。說明該斷層近期發(fā)生大地震的可能性不大，對大橋工程不會有大的影響。</p><p>　　劉家堡斷裂：劉家堡斷裂是一條較為重要的全新世活動斷裂，且橫穿小西湖黃河大橋。該斷裂位于金城關(guān)斷裂帶南側(cè)，與金城關(guān)斷裂平行，縱貫市區(qū)中心，它西起安寧區(qū)杏花村，向

20、東經(jīng)劉家堡、孔家崖，斜穿黃河河床進入七里河，直抵雷壇河橋附近，全長約16Km。其總體走向為N65°W，傾向SW，傾角較陡，以孔家崖為界，該斷層?xùn)|段大致為直線型，走向為N74°W，西段總體走向N50°W，局部偏轉(zhuǎn)為N38°W，該斷裂為隱伏的正傾滑性活動斷裂，早更新世以來斷裂平均傾滑速率為0.17～0.21㎜/a。局部地段可見到斷錯第四季地層。</p><p>　　該斷裂在橋址

21、場區(qū)內(nèi)主要發(fā)育于黃河河床內(nèi)，與小西湖黃河大橋主橋近乎正交，斷面中心位置距黃河南岸護堤58.8m。綜合研究表明， 該斷裂在橋址場內(nèi)走向為 </p><p>　　N58°W，傾向SW，傾角在55°～77°之間，上盤淺層范圍內(nèi)主要為第四系卵石層，下盤為全新世卵石層及第三系砂質(zhì)泥巖、砂巖，斷層影響帶約15m。橋址附近鉆孔資料表明，斷裂南北兩側(cè)中更新統(tǒng)咸水河組淺紫紅色、黃色粉砂質(zhì)粘土層及砂巖，

22、垂直斷距約超過300m,而且黃河河谷中斷裂兩側(cè)全新世沖積礫石層厚度不等，說明該斷裂在第四季一直活動。對橋梁結(jié)構(gòu)有一定影響。</p><p>　　雷壇河斷裂：雷壇河斷層橫穿蘭州市區(qū)的黃河谷地，但在所穿的Ⅰ、Ⅱ級階地上都未見到地形上的明顯變化，說明該斷層全新世以來沒有活動跡象。雷壇河斷裂距工程場地最近距離為1.0㎞，對工程場址影響不大。</p><p><b>　　三、水文地質(zhì)條件&

23、lt;/b></p><p><b>　　（一）、地表水</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，則河水淹沒整個河床，水流大，流速快。按年內(nèi)逐月流量

24、分配大致可分為三個時期：</p><p>　　6月至10月為豐水期，各月平均流量大于1000/s；</p><p>　　4月至5月及11月為平水期，各月平均流量600～1000/s；</p><p>　　12月至翌年3月為枯水期，各月平均流量小于600/s。</p><p>　　地表水對混凝土的腐蝕性如下：</p><p&

25、gt;　　主流帶的表層水質(zhì)：PH=7.7；=199.7mg/l。隊混凝土無腐蝕。</p><p>　　主流帶靠近河底的水質(zhì)：PH=7.7；=256.8 mg/l。對混凝土具弱腐蝕。</p><p>　　南岸附近淺灘洼地的水質(zhì)：PH=8.4；=622.6 mg/l。對混凝土具中等腐蝕。</p><p><b>　?。ǘ⒌叵滤?lt;/b></

26、p><p>　　橋址范圍內(nèi)地下水類型為第四系孔隙潛水和沿裂隙水。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，地下水變化幅度較大?；鶐r裂隙水見于疏松塊狀砂巖中，水量較小。其穩(wěn)定水位為：</p><p>　　a、1墩（北岸），地下水埋深3.25m，高程1514.76m。</p><p>　　b、2墩（

27、主流），卵石層中潛水與河水聯(lián)通。砂石中的地下水埋深25m，高程1487m。</p><p>　　c、3（淺灘），卵石層中的潛水與河水聯(lián)通，隨河水而升降。</p><p>　　d、4（南岸），地下水埋深5.8m，高程1514.15m。</p><p><b>　　水質(zhì)的主要指標(biāo)：</b></p><p>　　卵石中潛水，P

28、H=8.2～8.4；SO。對混凝土具弱至中等蝕。</p><p>　　砂巖中的裂隙水，PH=8.4；SO。對混凝土具有弱等蝕。</p><p>　　四、場地地震危險性分析及沙類土地震液化評價</p><p>　　（一）、地震危險性分析計算結(jié)果</p><p>　　（a）在50年基準(zhǔn)期、超越概率為63.2%的風(fēng)險水平下，工程場地的地震烈度，即第

29、一水準(zhǔn)烈度（眾值烈度）為6.3度，相對應(yīng)的基巖水平峰值加速度為0.065g，地震動持續(xù)時間為22.0s。</p><p>　?。╞）在50年基準(zhǔn)期、超越概率為10%的風(fēng)險水平，工程場地的地震烈度，即第一水準(zhǔn)烈度（基本烈度）為8.1度,相對應(yīng)的基巖水平峰值加速度為0.220g，地震動持續(xù)時間為20.3s。</p><p>　　根據(jù)場地地震危險性分析結(jié)果，其地震烈度結(jié)果可以作為確定場地基本烈度

30、的依據(jù)；根據(jù)國家對烈度分區(qū)的歸整辦法，考慮到本區(qū)的地震地質(zhì)特征以及歷史地震影響烈度分析結(jié)果，場地的地震基本烈度復(fù)核評定為Ⅷ度。</p><p>　　（二）、飽和砂土地震液化評價</p><p>　　在場地遭受未來相當(dāng)于地震基本烈度襲擊時，土層不會發(fā)生變化，可不予考慮場地地震液化。</p><p>　　（三）、場地抗震性能評價</p><p>

31、　　蘭州市小西湖黃河大橋場址，地層結(jié)構(gòu)較為簡單、穩(wěn)定，大部分地段場地土為中硬土，場地本身無明顯的不良工程地質(zhì)現(xiàn)象存在。但場地跨越或毗鄰活動斷裂，故場地總體上屬于抗震不利區(qū)。</p><p>　　第三節(jié) 采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　（一）《城市橋梁設(shè)計準(zhǔn)則》(JTJ11-93)</p><p>　?。ǘ冻鞘袠蛄涸O(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ77-98)<

32、/p><p>　?。ㄈ豆窐蚝O(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60-2004)</p><p>　?。ㄋ模豆蜂摻罨炷良邦A(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62-2004)</p><p>　?。ㄎ澹秲?nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ139-90)</p><p>　　（六）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ001-97)</p><p&g

33、t;　?。ㄆ撸豆窐蚝┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）</p><p>　　（八）《城市道路設(shè)計規(guī)范》(CJJ37-90)</p><p>　?。ň牛豆饭こ炭拐鹪O(shè)計規(guī)范》(JTJ004-89)</p><p>　　（十）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTJ024-85）</p><p>　　（十一）《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)

34、范》（JTJ022-85）</p><p>　?。ㄊ豆饭こ痰刭|(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ064-98）</p><p><b>　　第四節(jié) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p><b>　　一、 橋梁設(shè)計荷載</b></p><p>　　公路I級,人群:3.0KN/m2。</p><

35、;p><b>　　二、 橋面寬度</b></p><p>　　橋面總寬27.5,其中包括兩側(cè)各2.75m(含欄桿)的人行道。</p><p><b>　　三、 橋面縱坡 </b></p><p><b>　　主橋1%雙面坡</b></p><p><b>　　四

36、、 橋面橫坡</b></p><p>　　車行道:2%人字坡。</p><p>　　人行道:單向橫坡1.0%（向內(nèi)）。</p><p>　　五、 地震基本烈度：Ⅷ度，按Ⅷ度設(shè)防。</p><p>　　六、 設(shè)計行車速度：50km/h。</p><p>　　七﹑ 設(shè)計通航凈空：黃河蘭州段通航等級Ⅴ級，根據(jù)中華

37、人民共和國國家標(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。最高通航水位同10年一遇洪水位即1518.17m。</p><p><b>　　方案比選</b></p><p>　　第一節(jié) 簡支梁橋方案</p><p>　　簡支梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)，它受力明確，構(gòu)造簡單，施工方便，

38、使中小跨度橋梁中應(yīng)用最廣泛的橋型。簡支梁橋的尺寸以設(shè)計成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，這就立于在工廠內(nèi)或在工地上廣泛采用工業(yè)化制造或施工，組織大規(guī)模的預(yù)制生產(chǎn)，并利用其中設(shè)備進行裝配。</p><p>　　結(jié)構(gòu)方案初步擬定為10跨30m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋。在簡支梁橋中，當(dāng)跨徑超過20m時，一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁。我國后張法裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的標(biāo)準(zhǔn)跨徑有25m、30m、35m、40m四種。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中高跨比約為1/17～

39、1/20。其主梁高度主要取決于活載標(biāo)準(zhǔn)，主梁間距可在較大范圍內(nèi)變化，通常其高跨比在1/15～1/25之間。所以梁高定為1.5m，板梁寬定為1.5m，采用空心板，塊件之間的連接采用企口混凝土鉸接，并要設(shè)置一定數(shù)量的橫隔板，來增加橋的整體穩(wěn)定性，增大梁體的抗扭剛度。設(shè)計方案的總體布置土見圖2.2.1。</p><p>　　圖3.1.1 簡支梁橋總體布置圖 （單位：cm）</p><p>　　

40、第二節(jié) 部分斜拉橋方案</p><p>　　部分斜拉橋，又稱矮塔斜拉橋。屬組合體系橋梁，它的上部結(jié)構(gòu)由主梁，拉索和索塔三種構(gòu)件組成。它是一種橋面體系以上梁受軸向力（密索體系）或受彎（稀索體系）為主，支承體系以拉索受拉和索塔受壓為主的橋梁。部分斜拉橋是索塔上用若干斜向拉索，支承起主梁以跨越較大的障礙。拉索的作用相當(dāng)于在主梁跨內(nèi)增加了若干彈性支承，使主梁跨徑顯著減小，從而大大減少了梁內(nèi)彎矩，梁體尺寸和梁體重力，使梁

41、的跨越能力顯著增大。他的另外一個優(yōu)點是由調(diào)整拉索的預(yù)拉力可以調(diào)整主梁的內(nèi)力，使主梁的內(nèi)力分布更均勻合理?，F(xiàn)代大跨度部分斜拉橋主梁施工常用懸臂法，利用眾多的斜向拉索（密索布置時）在施工時吊拉主梁，充分發(fā)揮斜拉橋的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢以減輕施工荷載，使結(jié)構(gòu)在施工階段和受力階段的受力基本一致。</p><p>　　橋式方案采用一聯(lián)（81.2+136+81.2）m預(yù)應(yīng)力混凝土雙塔單索面部分斜拉橋，橋長300m，采用塔梁固結(jié)、梁墩分設(shè)

42、的結(jié)構(gòu)形式。梁體采用單箱三室大懸臂橫斷面。質(zhì)點量高4.5m，跨中梁高2.6m，梁體下緣按二次拋物線變化，箱梁頂寬27.5m，箱底寬15.428～16.948m；箱梁外腹板斜置，斜率0.4。斜拉索布置在中室。主梁處支點處設(shè)各個墻外，每根拉索錨固點處均設(shè)有隔墻，間距4.0m左右。中支點處中室隔墻后3.0m，邊室隔墻厚2.0m，邊支點隔墻厚1.32m。主塔結(jié)構(gòu)高17.0m，為主跨的1/8，主塔采用實心矩形受力面積，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，順橋向長3.

43、0m，橫橋向?qū)?.0m。 </p><p>　　第三節(jié) 連續(xù)剛構(gòu)橋方案</p><p>　　連續(xù)剛構(gòu)體系的梁部結(jié)構(gòu)受力性能基本與連續(xù)梁相同，但是解決了巨型支座的設(shè)計、制造及其養(yǎng)護、更換難這一系列突出問題。連續(xù)剛構(gòu)體系各部位內(nèi)力隨著墩高的增加與連續(xù)梁愈加接近，故其要求橋墩具有一定的柔度來適應(yīng)結(jié)構(gòu)由預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮、徐變及溫度變化所引起的縱向位移，此類橋型主要應(yīng)用于大跨高墩結(jié)構(gòu)中。<

44、/p><p>　　上部結(jié)構(gòu)為三孔連續(xù)剛構(gòu)橋，跨徑組合為85m+130m+85m，橋梁全長為300m。主梁截面為單箱雙室箱梁結(jié)構(gòu)，橋面為雙向六車道。</p><p>　　下部結(jié)構(gòu)擬采用雙薄壁柔性墩，墩身為實體式，墩身截面形式為矩形。雙薄壁單墩中心距為7.4m，薄壁尺寸為：13.22m×1.6m，初步擬定墩高為左墩13.5m，右墩為12.5m?；A(chǔ)采用高樁承臺樁基礎(chǔ)，承臺尺寸為：；高4m

45、，擬采用12根樁，樁徑為2m。</p><p>　　剛構(gòu)橋一般是指橋垮結(jié)構(gòu)和墩臺整體相連的橋梁。其特點為：由于兩者之間是剛性連接，在豎向荷載作用下，將在主梁端部產(chǎn)生負彎矩，因而將減少跨中正彎矩，跨中截面尺寸也相應(yīng)的減小。剛構(gòu)橋在豎向荷載作用下，支柱將承受壓力外，還承受彎矩。支柱一般也由混凝土構(gòu)件做成，其在豎向荷載作用下，一般都產(chǎn)生水平推力。剛構(gòu)橋一般都做成超靜定的結(jié)構(gòu)形式，故混凝土收縮，溫度變化，墩臺不均勻沉降和

46、預(yù)應(yīng)力等因素都會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力。在施工過程中，當(dāng)結(jié)構(gòu)體系發(fā)生轉(zhuǎn)換時，徐變也會引起附加內(nèi)力。有時，這些附加內(nèi)力可占整個內(nèi)力相當(dāng)大的比例。</p><p>　　剛構(gòu)橋的主要優(yōu)點是：外形尺寸小，橋下凈空大，橋下視野開闊。鋼筋混凝土剛構(gòu)橋的混凝土的用量少，但鋼筋的用量較大，基礎(chǔ)的造價也較高，所以，目前常用的是中小跨度；預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋則常用于高墩大跨橋梁，且具有較好的技術(shù)經(jīng)濟性，其橋型方案主要采用連續(xù)剛構(gòu)。<

47、;/p><p>　　連續(xù)剛構(gòu)橋的主要優(yōu)點：</p><p>　　1、 墩梁固結(jié)的特點省去了大跨連續(xù)梁的支座，無須進行巨型支座的設(shè)計 、制造、養(yǎng)護和更換，節(jié)省了昂貴的支座費用。</p><p>　　2、 因墩梁固結(jié)，橋墩的厚度大大減小，約為梁在支點處的高度的0.2—0.4倍，比T型剛構(gòu)的墩厚小得多，減少橋墩與基礎(chǔ)工程的材料用量。</p><p>　

48、　3、 抗震性能好，水平地震力可均攤給各個墩來承受，不需像連續(xù)梁設(shè)置制動墩承受，或采用價格較昂貴的專用抗震支座。</p><p>　　4、 墩梁固結(jié)便于采用懸臂施工方法，省去連續(xù)梁施工在體系轉(zhuǎn)換時采用的臨時固結(jié)措施。</p><p>　　通過上述三種方案的介紹可知每種方案都有其獨到的優(yōu)點。簡支梁橋，施工便捷，便于流水化作業(yè)，可節(jié)約工期。但簡支梁橋受跨越能力的限制，勢必增加跨數(shù)，從而增加了橋

49、墩的數(shù)量，進而產(chǎn)生了不良的后果。橋墩數(shù)目過多，一者阻水面積增大，使橋下排水不暢，將為以后防洪工作埋下隱患。二者使通航受到嚴格的限制，嚴重影響了水上交通。再者，阻水面積的增大，將使水流流速增大，水流將急劇沖刷墩臺，基礎(chǔ)將面臨著嚴重的考驗。部分斜拉橋結(jié)構(gòu)受力性能好，且外形優(yōu)美，與黃河風(fēng)情融為一體。但斜拉橋設(shè)計、施工復(fù)雜，且目前技術(shù)不是很成熟，再加上斜拉橋造價昂貴，若條件具備的不是很充分，修建橋梁將面臨著相當(dāng)?shù)睦щy。連續(xù)剛構(gòu)橋綜合了連續(xù)梁和T

50、型剛構(gòu)橋的受力特點，將主梁做成連續(xù)梁，與薄壁橋墩固接而成 。連續(xù)剛構(gòu)橋若采用水平抗推剛度較小的雙薄壁墩，將顯著減小水平位移在墩頂產(chǎn)生的彎矩。同時墩梁固結(jié)，（比起連續(xù)梁來）節(jié)省了大型支座的昂貴費用，減少了墩及基礎(chǔ)的工程量，并改善了結(jié)構(gòu)在水平荷載（例如地震荷載）作用下的受力性能。連續(xù)剛構(gòu)橋主梁連續(xù)無縫，行車平順又可最大限度地應(yīng)用平衡懸臂施工法，且主梁線形優(yōu)美，可成為城市一道靚麗的風(fēng)景線。綜上所述，選擇連續(xù)剛</p><p

51、><b>　　上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定</b></p><p>　　本設(shè)計經(jīng)方案比選后，采用預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)，全長300m,根據(jù)當(dāng)?shù)厮摹⒌刂芳皹蛳峦ê絻艨找?，主跨擬定為130m。</p><p>　　上部結(jié)構(gòu)采用單箱雙室截面。采用單箱雙室形截面可以相對減輕自重、增大抗扭剛度，施工方法宜采用懸臂現(xiàn)澆施工或懸拼施工，本橋采用懸臂現(xiàn)澆施工法。箱梁下部寬度為變

52、寬度，采用寬翼板，懸臂部分長4.5m，屬長懸臂，采用斜腹板。</p><p>　　第一節(jié) 主跨徑的擬定</p><p>　　大、中跨連續(xù)剛構(gòu)一般采用不等跨布置，根據(jù)相關(guān)資料可知，邊跨一般為中跨的0.5～0.8倍，本設(shè)計采用邊跨跨徑為85m，則全橋跨徑為85+130+85＝300m。</p><p>　　第二節(jié) 順橋向梁的尺寸擬定</p><p

53、>　　連續(xù)剛構(gòu)橋的支座設(shè)計負彎矩一般要比跨中設(shè)計正彎矩大，所以采用變截面比較合理，主跨跨徑大于80m的大跨連續(xù)剛構(gòu)橋一般主梁采用變高度形式，高度變化基本與內(nèi) </p><p>　　力變化相適應(yīng)，梁底曲線可采用二次拋物線型。拋物線方程為：y=-0.000819616 （其中x以跨中計）。</p><p>　　一、 支點梁高：根據(jù)范立礎(chǔ)主編《橋梁工程》，支點梁高H=(1/16～1/20

54、)L,取H=L/18.6,即7.0m。</p><p>　　二、 跨中梁高：根據(jù)范立礎(chǔ)主編《橋梁工程》，跨中梁高H=(1/30～1/50)L,取4.0m。</p><p>　　第三節(jié) 橫橋向梁的尺寸擬定</p><p>　　主梁截面細部尺寸擬定結(jié)果見構(gòu)造圖，支點處及跨中橫截面尺寸如圖4.3.1及4.3.2所示：</p><p>　　圖4.3

55、.1 跨中截面 （單位：cm）</p><p>　　圖4.3.2 支點處截面 (單位：cm) </p><p><b>　　一、頂板和底板厚度</b></p><p>　　箱形梁頂板和底板除承受法向荷載外，還承受軸向的拉、壓荷載。頂板的法向荷載有自重，橋面活載和施工荷載，底板的法向荷載有自重和施工荷載。軸向荷載是橋跨方向上合恒、活載傳來的

56、軸向力，以及縱向和橫向預(yù)應(yīng)力荷載，因此頂、底板除按板的構(gòu)造要求即決定厚度以外，還要按跨方向總彎矩來決定厚度。其選定原則如下：</p><p>　　箱梁根部底板厚度一般為墩頂梁高度的1/10～1/12。</p><p>　　連續(xù)梁跨中區(qū)段截面主要承受正彎矩，對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，底板中需要配一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力束筋與普通輔助鋼筋，底板厚度一般為0.4～0.65m,有預(yù)應(yīng)力束筋管孔，其最小厚度為3

57、.3D(D為管孔直徑，D=0.1m)并要求有輔助鋼筋。</p><p>　　箱梁頂板厚度首先要滿足布置縱橫預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)造要求?？筛鶕?jù)范立礎(chǔ)主編的《橋梁工程》第92頁，表2－1－9參考選用。</p><p>　　根據(jù)以上的原則，頂板厚度取0.30m,跨中跨度7.1m。底板厚采用變厚度以便布置預(yù)應(yīng)力束及承受局部壓力，支點處厚度采用0.70m,(考慮橋的跨度大，支點負彎矩較大，以提供足夠的混凝土承

58、壓面積，防止支點處混凝土被壓碎)，跨中底板厚度為0.25m，支點至跨中采用線性變化。</p><p><b>　　二、 腹板厚度</b></p><p>　　根據(jù)厚度的選定主要取決于布置預(yù)應(yīng)力箱和布置預(yù)應(yīng)力鋼束錨頭及澆注混凝土必要的間隙構(gòu)造要求，一般可按以下原則選用：</p><p>　?、俑拱鍍?nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時，可用0.2m；</p>

59、<p>　　②腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋時，可用0.25～0.3m；</p><p>　?、鄹拱鍍?nèi)有預(yù)應(yīng)力固定錨時，可用0.35m； </p><p>　　墩上或靠近墩的箱梁根部腹板需加厚到0.30～0.60m,或取1m。</p><p>　　考慮以上因素，為便于計算，在該設(shè)計中，腹板厚度在兩邊斜腹板處取46cm，在中間腹板處取50cm。</p>

60、<p>　　第四節(jié) 橋面鋪裝的選定</p><p>　　橋面鋪裝：橋面鋪裝采用兩層鋪裝，下層鋪9cm厚的防水混凝土，上層鋪6cm厚的瀝青混凝土。防水混凝土的容重取，瀝青混凝土容重取23K。</p><p>　　第五節(jié) 人行道尺寸的擬定</p><p>　　人行道一般高出車道0.25—0.35m。本橋人行道高度采用為0.3m, 人行道板構(gòu)造詳細尺寸見圖4

61、.5.1:</p><p>　　圖4.5.1 人行道板構(gòu)造圖 (單位：cm)</p><p>　　第六節(jié) 本橋采用的主要材料</p><p><b>　　一、.混凝土：</b></p><p>　　主橋采用C50混凝土，。 抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，抗壓強度設(shè)計值，抗拉強度設(shè)計值，彈性模量。</p>

62、<p>　　人行道板，欄桿和橋面鋪裝墊層采用C30混凝土，抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，抗壓強度設(shè)計值，抗拉強度設(shè)計值 ，彈性模量。</p><p>　　二.瀝青混凝土：容重取23K</p><p>　　三. 預(yù)應(yīng)力鋼絞線：每束鋼束采用19根鋼絞線，每根直徑為15.2mm，每根鋼絞線的截面積為140 mm²，每束截面面積為2660mm²,預(yù)應(yīng)力鋼絞線抗拉

63、強度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強度設(shè)計值，彈性模量。</p><p>　　四. 錨具: 采用OVM15-19錨具。</p><p>　　五.預(yù)應(yīng)力管道：預(yù)應(yīng)力管道采用鋼波紋管,直徑為100mm。</p><p>　　第五章 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋內(nèi)力計算</p><p>　　第一節(jié) 計算模型建立</p><p><b>

64、;　　一、結(jié)構(gòu)和單元劃分</b></p><p>　　在用SAP90計算內(nèi)力時，需對整橋進行梁單元的劃分，根據(jù)掛籃的承載能力，單元劃分從3m到6.5m不等。整橋各單元劃分如圖5.1.1所示： </p><p>　　圖5.1.1 單元劃分圖</p><p>　　該橋有限單元劃分為71個單元，72個結(jié)點，在1號和68號節(jié)點處設(shè)為鉸支座，在69、70、71、7

65、2四節(jié)點出為固定端。</p><p>　　二、截面特性的計算 </p><p>　　各單元的坐標(biāo)及截面特性如表4.1-1所示：</p><p>　　表5.1-1 單元坐標(biāo)和截面特性</p><p>　　第二節(jié) 自重內(nèi)力的計算</p><p>　　主梁恒載內(nèi)力，包括一起恒載（箱梁自重）及二期恒載(橋面鋪裝和人行道及欄桿

66、等橋面系)作用下的內(nèi)力，故恒載計算分一期恒在和二期恒載兩部分計算。二者均采用SAP90程序計算（詳見附錄）。</p><p><b>　　一、一期恒載的計算</b></p><p>　　主梁自重（即一期恒載）是在結(jié)構(gòu)逐步形成的過程中作用于橋上的，因而它的計算與施工方法有密切的關(guān)系。特別在大、中跨度預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定梁橋的施工過程中不斷有體系轉(zhuǎn)換的過程，在計算主梁內(nèi)力時

67、必須分階段進行，有一定的復(fù)雜性。 </p><p>　　為了模擬施工過程，一期恒載的計算分為大的三個階段：（1）、懸臂施工階段：（2）、邊跨支架現(xiàn)澆及邊跨合攏；（3）、中跨跨中合攏。</p><p>　　一期恒載上述三個階段的彎矩圖分別如圖5.2.1、5.2.2、5.2.3所示：</p><p>　　（1）、懸臂施工階段</p><p>&l

68、t;b>　　其中：</b></p><p>　　圖5.2.1 懸臂施工階段彎矩圖</p><p>　?。?）、邊跨支架現(xiàn)澆及邊跨合攏階段</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　圖5.2.2 邊跨支架現(xiàn)澆及邊跨合攏階段彎矩圖</p><p>　?。?）、中

69、跨跨中合攏階段</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　圖5.2.3 中跨跨中合攏階段彎矩圖</p><p><b>　　二、二期恒載的計算</b></p><p>　　經(jīng)計算，計算二期恒載時的恒載集度為100KN/m，結(jié)構(gòu)計算圖示為三跨連續(xù)剛構(gòu)橋，其中，其彎矩圖如圖4.2.

70、4所示：</p><p>　　圖5.2.4 二期恒載彎矩圖</p><p>　　（注：以上四圖為SAP輸出圖形，與工程中彎矩圖不相符，在SAP圖形中，負彎矩畫在下側(cè)，正彎矩畫在上側(cè)。）</p><p>　　恒載內(nèi)力（包括剪力和彎矩）用表格形式匯總?cè)绫?.2-1及5.2-2所示：</p><p>　　表5.2-1 恒載彎矩匯總圖</p&g

71、t;<p>　　表5.2-2 恒載剪力匯總表</p><p>　　第三節(jié) 基本可變荷載作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　一 、內(nèi)力影響線繪制</p><p>　　連續(xù)剛構(gòu)橋是超靜定結(jié)構(gòu)，計算各截面可變荷載內(nèi)力仍以繪制影響線為主。對于變截面連續(xù)梁，可采用靜力法或機動法繪制影響線，本設(shè)計依照機動法采用SAP90電算程序計算，詳見附錄Ⅰ。影響線如下

72、：</p><p>　?。ㄒ唬?、彎矩影響線（豎標(biāo)為彎矩值，單位：KN.m） </p><p>　　圖5.3.1 5號截面彎矩影響線 </p><p>　　圖5.3.2 9號截面彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.3 16號截面彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.4 19號左截面彎矩

73、影響線</p><p>　　圖5.3.5 19號右截面的彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.6 20號左截面彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.7 20號右截面的彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.8 28號截面彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.9 34號截面的彎矩影響線</

74、p><p>　　圖5.3.10 40號截面的彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.11 49號左截面的彎矩的影響線</p><p>　　圖5.3.12 49號右截面的彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.13 50號左截面的彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.14 50號右截面的彎矩影響線</

75、p><p>　　圖5.3.15 52號截面彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.16 60號截面的彎矩影響線</p><p>　　圖5.3.17 64號截面的彎矩影響線</p><p>　?。ǘ?、剪力影響線：</p><p>　　圖5.3.18 1號截面剪力影響線</p><p>　　

76、圖5.3.19 5號截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.20 9號截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.21 16號截面剪力影響線 </p><p>　　圖5.3.22 19號左截面剪力影響線</p><p>　　

77、圖5.3.23 19號右截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.24 20號左截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.25 20號右截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.26 28號截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.27 34號截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.28

78、 40號截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.29 49號左截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.30 49號右截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.31 50號左截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.32 50號右截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.33 52號截

79、面剪力影響</p><p>　　圖5.3.34 60號截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.35 64號截面剪力影響線</p><p>　　圖5.3.36 68號截面剪力影響線</p><p>　?。?注：剪力影響線的豎標(biāo)值為剪力值，單位:KN）</p><p>　　二、基本可變荷載作用下的內(nèi)力計算<

80、;/p><p>　　該橋設(shè)計荷載為公路—Ⅰ級。則根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG D60-2004)第4.3.1.4條，公路—Ⅰ級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk =10.5kn/m;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選?。簶蛄河嬎憧鐝叫∮诨虻扔?m時，pk =180kn；橋梁計算跨徑等于或大于50m時，pk=360kn；橋梁計算跨徑在5m～50m時，pk值采用直線內(nèi)插求得。 計算剪力效應(yīng)時，上述集中荷載

81、標(biāo)準(zhǔn)值pk應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。車道荷載的計算圖見圖5.3.7:</p><p>　　圖5.3.7 車道荷載計算圖示</p><p>　　根據(jù)根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》 (JTG D60-2004)4.3.1設(shè)計車道數(shù)目n與行車道總寬度的關(guān)系,可以按照表5.3-1來確定.</p><p>　　表5.3-1 設(shè)計車道數(shù)目與車道總寬度的關(guān)系表</p>

82、<p>　　由于該橋?qū)挒?7.5m所以行車道采用為6車道，根據(jù)根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》 (JTG D60-2004)第5.3.1-4條予以折減，車道的縱向折減不予考慮。車道橫向折減系數(shù)如表5.3-2。</p><p>　　表5.3-2 橫向折減系數(shù)表</p><p>　?。ㄒ唬?、人群荷載計算</p><p>　　本橋依據(jù)規(guī)范,經(jīng)計算得人群荷載集度為3.

83、0KN/, 人群荷載不計沖擊，與車道荷載同時考慮。所以,</p><p>　　人群荷載為=3.0×2.5×2=15.0KN/m</p><p>　?。ǘ?、人群及汽車荷載的內(nèi)力的計算</p><p>　　將汽車荷載及人群荷載加到影響線上找出各控制截面的最不利位置，并用SAP90計算此時各控制截面的內(nèi)力，此值為該截面活載內(nèi)力最大值。</p&g

84、t;<p>　　汽車荷載內(nèi)力=單車道汽車效應(yīng)×車道數(shù)×橫向折減系數(shù)×1.05 (其中1.05為考慮汽車偏心效應(yīng)). 各控制截面基本可變荷載內(nèi)力見表5.3-3:</p><p>　　表5.3-3 控制截面基本可變荷載彎矩匯總表 （單位：KN.m）</p><p>　　第四節(jié) 內(nèi)力組合及包絡(luò)圖</p><p>　　參照&l

85、t;<公路橋涵通用設(shè)計規(guī)范>>之規(guī)定，進行正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合和承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合。</p><p>　　一、正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合</p><p>　　公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用以下兩種效應(yīng)組合：</p><p>　　組合Ⅰ 作用短期效應(yīng)組合</p><p>　　S

86、sd=1.0SGK+0.7SQK+1.0Sr</p><p>　　Ssd—作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值.</p><p>　　SGK—永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值.</p><p>　　SQK—汽車荷載效應(yīng)</p><p><b>　　Sr—人群荷載效應(yīng)</b></p><p>　　組合Ⅱ 作用長期效應(yīng)組合

87、</p><p>　　Ssd=1.0SGK+0.4SQK+0.4Sr</p><p>　　Ssd—作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值.</p><p>　　SGK—永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值.</p><p>　　SQK—汽車荷載效應(yīng)</p><p><b>　　Sr—人群荷載效應(yīng)</b></p>&

88、lt;p>　　正常使用極限狀態(tài)的兩種組合結(jié)果列入表5.4-1：</p><p>　　表5.4-1 控制截面彎矩組合結(jié)果 </p><p>　　圖5.4.1 按短期效應(yīng)組合的彎矩包絡(luò)圖</p><p>　　圖5.4.2 按長期效應(yīng)組合的彎矩包絡(luò)圖</p><p>　　表5.4-2 控制截面剪力組合結(jié)果</p><

89、p>　　圖5.4.3 按短期效應(yīng)組合的剪力包絡(luò)圖</p><p>　　圖5.4.4 按長期效應(yīng)組合的剪力包絡(luò)圖</p><p>　　二、承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合</p><p>　　基本組合。永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為：</p><p>　　依據(jù)規(guī)范，查的各系數(shù)后，得</p>

90、<p>　　其中，為永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)；</p><p>　　為汽車荷載效應(yīng)分項系數(shù)；</p><p>　　為人群荷載效應(yīng)分項系數(shù)。</p><p><b>　　組合結(jié)果見下表：</b></p><p>　　表5.4-3 控制截面彎矩組合結(jié)果</p><p>　　圖5.4.5

91、按承載能力極限狀態(tài)組合的彎矩包絡(luò)圖</p><p>　　表5.4-4 控制截面剪力組合結(jié)果</p><p>　　圖5.4.6 按承載能力極限狀態(tài)組合的剪力包絡(luò)圖</p><p><b>　　配筋計算</b></p><p>　　第一節(jié) 預(yù)應(yīng)力筋的估算</p><p>　　主梁配筋設(shè)計按承載能

92、力極限狀態(tài)的強度要求計算。預(yù)應(yīng)力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力應(yīng)達到其抗壓設(shè)計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設(shè)計強度。</p><p>　　當(dāng)主梁截面既要承受有要承受時，一般需要在梁上、下部都配置預(yù)應(yīng)力束筋，其數(shù)量應(yīng)根據(jù)主梁上、下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力或不超過容許壓應(yīng)力的控制條件來確定。</p><p>　　在大量的設(shè)計工作與計算分析中，主梁就強度而言，在使用階段主要是進行抗裂性驗算，壓應(yīng)力一

93、般不控制設(shè)計，由此可得預(yù)應(yīng)力束筋最小束筋根數(shù)、：</p><p>　　事實上，在配置個截面的束筋時，受客觀條件影響不可能完全按計算值配置；有時配置較多，但也不能超過一定值。容許的最大配束數(shù)：</p><p>　　表6.1-1 控制截面配束表</p><p>　?。ń由媳恚?</p><p>　　

94、第二節(jié) 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置</p><p>　　預(yù)應(yīng)力束筋配束原則：</p><p>　　(1) 應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牡念A(yù)應(yīng)力束筋形式與錨具形式。對不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加力大小恰當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋，以達到合理的布置形式。避免造成因預(yù)應(yīng)力束筋與錨具形式的選擇不當(dāng)，而使結(jié)構(gòu)尺寸加大。</p><p>　　(2) 預(yù)應(yīng)力束筋的布置要考慮施工的方便，不能像在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意

95、切斷鋼筋那樣去切斷束筋，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。</p><p>　　(3) 預(yù)應(yīng)力束筋的布置，要符合結(jié)構(gòu)受力的要求，既要滿足施工階段的受力要求，又要滿足成橋后使用階段各種荷載組合下的受力要求；要滿足抗彎的需要，有要滿足抗剪的需要。</p><p>　　(4) 預(yù)應(yīng)力束筋的配置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟指標(biāo)的先進性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇都有密切關(guān)系。</p>

96、<p>　　(5) 預(yù)應(yīng)力束筋應(yīng)避免使用多次反向曲率的連續(xù)束，因為這會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，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性受力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到破壞階段時的需要。</p><p>　　每個預(yù)應(yīng)力管道布置1束由19根75組成的鋼絞線，波紋管道的直徑為10cm。</p><p>　　

97、具體的預(yù)應(yīng)力筋的布置詳見預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖。</p><p>　　根據(jù)計算，在各支點截面上部配108束鋼束，在跨中截面下部配21束鋼束。</p><p>　　第七章 承載能力極限狀態(tài)驗算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件截面承載能力的檢算內(nèi)容包括兩大類，即正截面承載能力檢算和斜截面承載能力檢算。</p><p>　　第一節(jié) 正截面抗

98、彎承載力檢算</p><p>　　根據(jù)《橋規(guī)》，矩形截面，其正截面抗彎承載力</p><p><b>　　計算應(yīng)為：</b></p><p>　　混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)按下式計算：</p><p>　　截面受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求：</p><p><b>　　≤</b><

99、/p><p>　　橋梁的承載能力極限狀態(tài)計算，應(yīng)采用下列表達式：</p><p><b>　　圖6.1.1 </b></p><p><b>　　≤</b></p><p>　　——彎矩組合設(shè)計值；</p><p>　　——構(gòu)件承載力設(shè)計值；</p><p&

100、gt;　　——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，按規(guī)范采用；</p><p>　　——縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度設(shè)計值，按規(guī)范采用；</p><p>　　——受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；</p><p>　　——截面有效高度，，此處為截面全高；</p><p>　　如果兩側(cè)配筋的情況，則有</p><p>　　混凝土受壓區(qū)高

101、度應(yīng)為：</p><p>　　橋梁的承載能力極限狀態(tài)計算，應(yīng)采用下列表達式：</p><p>　　——縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗壓強度設(shè)計值，按規(guī)范采用；</p><p>　　——受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；</p><p>　　——受壓區(qū)混凝土面積；</p><p>　　一、支點截面承載力驗算</p>&l

102、t;p>　　圖7.1.2 支點處配筋圖</p><p>　　圖為49節(jié)點截面頂板的鋼束布置斷面圖。根據(jù)布筋情況，預(yù)應(yīng)力筋的重心距截面上緣的距離：</p><p><b>　　截面有效高度</b></p><p><b>　　根據(jù)，</b></p><p><b>　　底板面積：&l

103、t;/b></p><p><b>　　受壓區(qū)高度：</b></p><p><b>　　根據(jù)規(guī)范查得，則</b></p><p><b>　?。]有超筋）</b></p><p><b>　　根據(jù)，則</b></p><p>

104、;　　正截面承載力滿足規(guī)范要求。</p><p>　　二、主跨跨中截面驗算</p><p>　　圖7.1.3 跨中處配筋圖</p><p>　　圖為34節(jié)點截面頂板的鋼束布置斷面圖。根據(jù)布筋情況，預(yù)應(yīng)力筋的重心距截面上緣的距離：</p><p>　　頂板預(yù)應(yīng)力筋的重心距截面上緣的距離：</p><p>　　頂板預(yù)應(yīng)

105、力筋的重心距截面下緣的距離：</p><p><b>　　=44.905</b></p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力筋的合力：</b></p><p><b>　　合力的偏心距：</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)力為：</p><

106、;p>　　受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處混凝土法向應(yīng)力等于零時的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：</p><p><b>　　=931.61</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼絞線的抗壓強度設(shè)計值：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼絞線的抗拉強度設(shè)計值：</p><p>　　C50混凝土抗壓強度設(shè)計值：</p><p&

107、gt;<b>　　根據(jù)，</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　頂板面積：</b></p><p><b>　　受壓區(qū)高度：</b></p><p><b>　?。]有超筋）</b></p

108、><p><b>　　根據(jù)，則，</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　綜上，受彎構(gòu)件正截面承載力驗算滿足要求。</p><p>　　第二節(jié) 斜截面抗剪承載力計算</p><p><b>　　支點處截面：</b><

109、;/p><p>　　式中 ——斜截面內(nèi)混凝土和箍筋共同的抗剪承載力設(shè)計值（）；</p><p>　　——異號彎矩影響線系數(shù)，計算簡支梁和連續(xù)梁近支點梁段的抗剪承載力時，；計算連續(xù)梁和懸臂梁近中間支點梁段的抗剪承載力時，；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，；對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，，但當(dāng)由鋼筋合理引起的截面彎矩與外彎矩的方向相同時，或允

110、許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件。?。?lt;/p><p>　　——受壓翼緣的影響系數(shù)，??；</p><p>　　——斜截面受壓端正截面處，矩形截面寬度（mm），或T形和I形截面腹板寬度（mm）；</p><p>　　——斜截面受壓端正截面德有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點至受壓邊緣的距離（mm），取6.82306m。</p><p>　　——斜截

111、面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，，，當(dāng)時，取</p><p>　　——邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa），即為混凝土強度等級；</p><p>　　——斜截面內(nèi)箍筋配筋率，；</p><p>　　——箍筋抗拉強度設(shè)計值；</p><p>　　——斜截面內(nèi)箍筋的間距（mm）。</p><p>　　〉2.

112、5，故取2.5m。</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　第八章 正常使用極限狀態(tài)的抗裂性驗算</p><p>　　公路橋涵的持久狀況應(yīng)按照正常使用極限狀態(tài)的要求，對構(gòu)件進行抗裂性的計算。在進行抗裂性驗算時，采用作用（或荷載）的效應(yīng)（其中汽車荷載不計沖擊系數(shù)）應(yīng)采用其短期效應(yīng)組合設(shè)計值，結(jié)構(gòu)材料性能采用其強度設(shè)計

113、值。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)按下列規(guī)定進行正截面和斜截面抗裂檢算：</p><p>　　1.正截面抗裂應(yīng)對構(gòu)件正截面混凝土的拉應(yīng)力進行檢算，并應(yīng)符合下列要求：</p><p>　　全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用短期效應(yīng)組合下</p><p><b>　　≤</b></p><p>

114、　　2.斜截面抗裂應(yīng)對構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)力進行檢算，并應(yīng)符合下列要求：</p><p><b>　　≤</b></p><p>　　式中 ——在作用短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力；</p><p>　　——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力；</p><p>　　

115、——由作用短期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力；</p><p>　　——混凝土的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，。</p><p>　　受彎構(gòu)件由作用產(chǎn)生的截面抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，應(yīng)按下列公式計算：</p><p>　　式中 ——按作用短期效應(yīng)組合計算的彎矩值。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用短期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝

116、土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力，應(yīng)按下列公式計算：</p><p>　　式中 ——在計算主應(yīng)力點，由預(yù)加力和按作用短期效應(yīng)組合計算的彎矩產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；</p><p>　　——在計算主應(yīng)力點，由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和按作用短期效應(yīng)組合計算的剪力產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力；</p><p>　　——在計算主應(yīng)力點，由扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力；

117、</p><p>　　——換算截面重心軸至計算主應(yīng)力點的距離；</p><p>　　——換算截面慣性矩、凈截面慣性矩。</p><p>　　第一節(jié) 正截面的抗裂性驗算</p><p>　　一、49號支點處正截面的抗裂性驗算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值</p><p

118、><b>　　預(yù)應(yīng)力筋的合力點：</b></p><p>　　對截面下緣應(yīng)用面積矩定理，得：</p><p>　　受彎構(gòu)件由作用（或荷載）產(chǎn)生的截面抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力：</p><p>　　由預(yù)加力產(chǎn)生的受拉區(qū)混凝土法向壓應(yīng)力：</p><p>　　滿足A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件要求。</p>

119、<p>　　二、主跨跨中正截面的抗裂性驗算</p><p><b>　　截面換算面積為：</b></p><p>　　對截面下緣應(yīng)用面積矩定理，得：</p><p>　　滿足全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件分段澆筑的要求。</p><p>　　第二節(jié) 斜截面的抗裂性驗算</p><p>　　一、49

120、號支點處斜截面的抗裂性驗算</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　二、在49號支點上承托處斜截面的抗裂性驗算</p><p><b>