橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)---40+64+40連續(xù)梁橋

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒 論- 1 -</p><p>　　1.1 橋梁概述- 1 -</p><p>　　1.1.1 橋梁建設(shè)的重要性- 1 -</p><p>　　1.1.2 橋梁的組成與分類(lèi)- 1 -</p><p>

2、　　1.1.3 我國(guó)橋梁建筑的成就及現(xiàn)狀- 2 -</p><p>　　1.1.4 展望21世紀(jì)的橋梁工程發(fā)展趨勢(shì)- 3 -</p><p>　　第二章 方案比選- 5 -</p><p>　　2.1 比選原則- 5 -</p><p>　　2.2 比選方案- 5 -</p><p>　　2.2.1

3、 方案設(shè)計(jì)- 5 -</p><p>　　2.2.2 方案比選及最終確定- 8 -</p><p>　　2.3 上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定及內(nèi)力計(jì)算- 9 -</p><p>　　2.4 本橋主要材料- 10 -</p><p>　　2.5 懸臂澆筑施工程序- 11 -</p><p>　　2.6 設(shè)計(jì)計(jì)算

4、依據(jù)- 13 -</p><p>　　第三章 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋主梁內(nèi)力計(jì)算- 14 -</p><p>　　3.1 建立有限元模型- 14 -</p><p>　　3.2 最大懸臂時(shí)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果- 14 -</p><p>　　3.3 中跨合龍后的內(nèi)力計(jì)算- 16 -</p><p>　　3.4

5、 活載內(nèi)力計(jì)算- 18 -</p><p>　　3.5 支座沉降次應(yīng)力圖- 24 -</p><p>　　3.6 活載組合- 30 -</p><p>　　3.6.1 主力組合- 30 -</p><p>　　3.6.2 主力+附加力組合- 36 -</p><p>　　第四章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布

6、置- 43 -</p><p>　　4.1 鋼筋的估算- 43 -</p><p>　　4.2計(jì)算結(jié)果- 47 -</p><p>　　4.3 鋼束布置- 48 -</p><p>　　4.4. 鋼束布置圖- 48 -</p><p>　　第五章 截面檢算- 48 -</p><

7、p>　　5.1 強(qiáng)度檢算- 49 -</p><p>　　5.2應(yīng)力檢算- 50 -</p><p>　　5.2.1可能造成預(yù)應(yīng)力損失的因素- 50 -</p><p>　　5.2.2對(duì)不允許開(kāi)裂的構(gòu)件- 50 -</p><p>　　5.2.3 邊跨1/4截面的檢算- 51 -</p><p&g

8、t;　　5.2.4 應(yīng)力檢算- 51 -</p><p>　　結(jié)束語(yǔ)- 58 -</p><p>　　致 謝- 59 -</p><p>　　參考文獻(xiàn).- 60 -</p><p>　　第一章 緒 論</p><p><b>　　1.1 橋梁概述</b></p>

9、<p>　　1.1.1 橋梁建設(shè)的重要性 大力發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè)，建立四通八達(dá)的現(xiàn)代化交通網(wǎng)，對(duì)于加強(qiáng)全國(guó)各族人民的團(tuán)結(jié)，發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)文化交流和鞏固國(guó)防，都具有非常重要的意義。在公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路以及水利建設(shè)中.為了跨越各種障礙(如河流、溝谷或其他線(xiàn)路等)，必須修建各種類(lèi)型的橋梁與涵洞，因此橋涵是交通線(xiàn)中的重要組成部分，而且往往是保證全線(xiàn)通車(chē)的關(guān)鍵。在國(guó)防上，橋梁是交通運(yùn)輸?shù)难屎?，在?/p>

10、要快速機(jī)動(dòng)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有非常重要的地位。</p><p>　　我國(guó)服員遼闊，大小山脈和江河湖泊遍布全國(guó)，東部臨海，海灣、島嶼眾多。自上世紀(jì)80年代我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，全國(guó)高速公路、高速鐵路城市交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方興未艾。作為樞紐工程的橋梁建設(shè)的發(fā)展則突飛猛進(jìn)?，F(xiàn)如今，隨著科技的進(jìn)步，工業(yè)水平的提高，社會(huì)生產(chǎn)力的高速發(fā)展，人們對(duì)橋梁建筑提出了更高的要求?，F(xiàn)代高速公路上迂回交叉的立交橋、高架橋和城市

11、高架路，幾十公里長(zhǎng)的海灣、海峽大橋，新發(fā)展的城郊高速鐵路橋與輕軌運(yùn)輸高架橋等，這些規(guī)模巨大的工程實(shí)體，構(gòu)筑了現(xiàn)代交通靚麗的景觀?？v觀世界各國(guó)的大城市，常以工程雄偉的大橋作為城市的標(biāo)志與驕傲。</p><p>　　1.1.2 橋梁的組成與分類(lèi)</p><p>　　橋梁由"五大部件"與"五小部件"組成。</p><p>　　所謂

12、“五大部件”是指橋梁承受汽車(chē)或其他運(yùn)輸車(chē)輛荷載的橋跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，它們必須通過(guò)承受荷載的計(jì)算與分析，是橋梁結(jié)構(gòu)安全性的保證。</p><p>　　（1）橋跨結(jié)構(gòu)。(或稱(chēng)橋孔結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu))。路線(xiàn)遇到障礙（如江河、山谷或其他路線(xiàn)等）的結(jié)構(gòu)物；</p><p>　?。?）支座系統(tǒng)。支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺(tái)上，它應(yīng)保證上部結(jié)構(gòu)預(yù)計(jì)的在荷載、溫度變化或其他因素作用下的位移功能。<

13、;/p><p>　　（3）橋墩。是在河中或岸上支承兩側(cè)橋跨上部結(jié)構(gòu)的建筑物；</p><p>　?。?）橋臺(tái)。設(shè)在橋的兩端；一端與路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端則支承橋跨上部結(jié)構(gòu)的端部。為保護(hù)橋臺(tái)和路堤填土，橋臺(tái)兩側(cè)常做一些防護(hù)工程；</p><p>　　（5）墩臺(tái)基礎(chǔ)。是保證橋梁墩臺(tái)安全并將荷載傳至地基的結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)工程在整個(gè)橋梁工程施工中是比較困難的部分，而且常常需

14、要在水中施工，因而遇到的問(wèn)題也很復(fù)雜。</p><p>　　所謂“五小部件”是直接與橋梁服務(wù)功能有關(guān)的部件，過(guò)去總稱(chēng)為橋面構(gòu)造。</p><p>　?。?）橋面鋪裝(或稱(chēng)行車(chē)道鋪裝)。鋪裝的平整、耐磨性、不翹曲、不滲水是保證行車(chē)舒適的關(guān)鍵。特別是在鋼箱梁上鋪設(shè)瀝青路面時(shí)，其技術(shù)要求甚嚴(yán)；</p><p>　　（2）排水防水系統(tǒng)。應(yīng)能迅速排除橋面積水，并使?jié)B水的可能性

15、降至最小限度。城市橋梁排水系統(tǒng)應(yīng)保證橋下無(wú)滴水和結(jié)構(gòu)上無(wú)漏水現(xiàn)象；</p><p>　?。?）欄桿。（或防撞欄桿）。它既是保證安全的構(gòu)造措施，又是有利于觀賞的最佳裝飾件；</p><p>　　（4）伸縮縫。橋跨上部結(jié)構(gòu)之間或橋跨上部結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)端墻之間所設(shè)的縫隙，以保證結(jié)構(gòu)在各種因素作用下的變位。為使行車(chē)順適、不顛簸，橋面上要設(shè)置伸縮縫構(gòu)造；</p><p>　?。?

16、）燈光照明?，F(xiàn)代城市中，大跨橋梁通常是一個(gè)城市的標(biāo)志性建筑，大多裝置了燈光照明系統(tǒng)，構(gòu)成了城市夜景的重要組成部分。</p><p>　　橋梁的分類(lèi)主要有以下幾種方式：</p><p>　　（1）按按結(jié)構(gòu)體系劃分為上承式、下承式、中承式；</p><p>　?。?）按橋梁用途分為公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋、農(nóng)橋、人行橋、運(yùn)水橋(渡槽)、其它專(zhuān)用橋梁(如通過(guò)管路、電

17、纜等)；</p><p>　?。?）按材料劃分為木橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋；</p><p>　　（4）按結(jié)構(gòu)體系分為梁式橋、拱橋、剛架橋、纜索承重橋、組合體系橋。</p><p>　　1.1.3 我國(guó)橋梁建筑的成就及現(xiàn)狀</p><p>　　我國(guó)歷史悠久，在15世紀(jì)以前，許多科學(xué)技術(shù)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)

18、領(lǐng)先于同時(shí)期的歐洲。就橋梁來(lái)說(shuō)，我們的祖先也曾在世界橋梁建筑史上留下光輝燦爛的篇章。</p><p>　　據(jù)史科記載，在距今約三千年的周文王時(shí)，我國(guó)就已在寬闊的渭河上架過(guò)大型浮橋。 漢唐以后，浮橋的運(yùn)用日益普遍。而現(xiàn)代橋梁中廣為修建的多孔樁柱式橋梁，我國(guó)早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就已遍于黃河流域和其他地區(qū)。</p><p>　　近代的大跨徑吊橋(或稱(chēng)懸索橋)和斜拉橋也是由古代的藤、竹吊橋發(fā)

19、展而來(lái)的，在各國(guó)有關(guān)橋梁的歷史書(shū)上，大都承認(rèn)我國(guó)是最早建造吊橋的國(guó)家，迄今已有三千年左右的歷史。至今尚保留下來(lái)的古代吊橋有四川滬定縣的大渡河鐵索橋(1706年)，以及灌縣的安瀾竹索橋(1803年)等。 </p><p>　　石料的耐久性使其成為古代主要的橋梁建筑材料。在秦漢時(shí)期，我國(guó)已廣泛修建石梁橋。世界上現(xiàn)在尚保存著的最長(zhǎng)、工程最艱巨的石梁橋，就是我國(guó)于1053~1059年在福建泉州建造的萬(wàn)安橋，也稱(chēng)

20、洛陽(yáng)橋。 舉世聞名的河北省趙縣的趙州橋(又稱(chēng)安濟(jì)橋)，則是我國(guó)古代石拱橋的杰出代表。而廣東潮安縣橫跨韓江的湘子橋（又名廣濟(jì)橋）則是世界上最早的開(kāi)合式橋。此外，北京永定河上始建于1189年的盧溝橋則因見(jiàn)證了中華民族勇敢地反抗外來(lái)侵略的“七七事變”而永載史冊(cè)。</p><p>　　新中國(guó)成立后，隨著社會(huì)主義建設(shè)的向前發(fā)展，橋梁建設(shè)同其他各條戰(zhàn)線(xiàn)一樣，也出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的局面。一大批結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)復(fù)雜、設(shè)計(jì)和施

21、工難度大、現(xiàn)代化品位和科技含量高的大跨徑拱橋、斜拉橋、懸索橋、Pc連續(xù)剛構(gòu)橋在祖國(guó)大地上建起。同時(shí)公路鐵路兩用橋向著大跨度、重荷載、高時(shí)速方向發(fā)展。1957年，第一座長(zhǎng)江大橋——武漢長(zhǎng)江大橋勝利建成，既結(jié)束了我國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)江無(wú)橋的狀況，又標(biāo)志我國(guó)的現(xiàn)代化橋梁技術(shù)水平提高到了新的起點(diǎn)。真正實(shí)現(xiàn)了“一橋飛架南北，天塹變通途?！?#160;1969年我國(guó)又勝利建成了舉世矚目的南京長(zhǎng)江大橋，這是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造、施工，并使用國(guó)產(chǎn)高強(qiáng)鋼材的現(xiàn)代化大

22、型橋梁。 1993年建成的楊浦大橋是世界上跨度最大的結(jié)合梁斜拉橋，主跨達(dá)602m。而1999建成的鋼箱梁懸索橋——江陰長(zhǎng)江大橋，主跨已達(dá)1385m。 目前國(guó)內(nèi)所建橋梁不僅涵蓋了梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋等五大橋梁體系，而且在許多橋型中達(dá)到或超過(guò)了世界先進(jìn)水平，如最大跨度為62m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（飛云江橋）、最大跨徑為146m石拱橋（晉城新丹河橋）、平面轉(zhuǎn)體施工最大跨度為200m的鋼筋混凝土箱形橋（涪

23、陵烏江橋）、最大跨度為</p><p>　　1.1.4 展望21世紀(jì)的橋梁工程發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　首先，橋梁界面臨將面臨偉大的海峽工程建設(shè)。從各國(guó)國(guó)內(nèi)的交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到國(guó)際、洲際連線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)信息革命形成智能化與高效率的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，實(shí)現(xiàn)用橋梁溝通世界的夢(mèng)想。現(xiàn)今的海峽工程橋梁跨徑?jīng)]有超過(guò)2000米，深水基礎(chǔ)深度也在50米左右。而設(shè)想中的新的海峽工程將挑戰(zhàn)前所未有的跨徑和深水

24、基礎(chǔ)深度，如20世紀(jì)就曾提出橋梁方案的白令海峽工程（總長(zhǎng)75公里）、聯(lián)系歐洲與非洲的直布羅陀海峽工程（總長(zhǎng)25公里，最大水深900米）等等。這些工程的建設(shè)將讓橋梁工程發(fā)展到一個(gè)新的高度。</p><p>　　其次，科學(xué)家和工程師們還會(huì)對(duì)與建橋有關(guān)的課題和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討。比如超大跨徑橋梁的新型建筑材料；新的橋梁結(jié)構(gòu)形式；能適應(yīng)更高要求的抗風(fēng)、抗震、抗海浪的技術(shù)；100~500米深水基礎(chǔ)施工方法；材料防腐措施及方法

25、；智能化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論等等。以橋梁工程的發(fā)展為契機(jī)，全方位的推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。</p><p>　　最后，除了面對(duì)新的工程建設(shè)外，橋梁建設(shè)者們還擔(dān)負(fù)著對(duì)20世紀(jì)上半世紀(jì)建造的橋梁的加固、改建與修復(fù)的重任。約占上世紀(jì)總建橋梁數(shù)的50%。由此不但引發(fā)科學(xué)家與工程師們研究有效的維修、加固措施，而且還提出安全耐久性和可靠性研究的新課題。包括結(jié)構(gòu)的施工控制與質(zhì)量保證體系，橋梁生命期的檢測(cè)系統(tǒng)，橋梁損傷判斷與評(píng)估

26、等等。</p><p><b>　　第二章 方案比選</b></p><p><b>　　2.1 比選原則</b></p><p><b>　?。?） 適用性</b></p><p>　　橋上應(yīng)保證車(chē)輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿(mǎn)足將來(lái)交通量增長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿(mǎn)足泄洪、安全通航

27、或通車(chē)等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。</p><p>　?。?） 舒適與安全性</p><p>　　現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車(chē)輛在橋上振動(dòng)與沖擊。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。</p><p><b>　　（3） 經(jīng)濟(jì)性</b

28、></p><p>　　設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。</p><p><b>　　（4） 先進(jìn)性</b></p><p>　　橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。</p>

29、;<p><b>　?。?） 美觀</b></p><p>　　一座橋梁，尤其是座落于城市的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周?chē)木爸孪鄥f(xié)調(diào)。有合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的裝飾。</p><p>　　應(yīng)根據(jù)上述原則，對(duì)橋梁作出綜合評(píng)估。</p><p><b>　　2.2 比選方案&l

30、t;/b></p><p>　　2.2.1 方案設(shè)計(jì)</p><p>　　橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、鋼構(gòu)橋、梁拱組合橋和斜拉橋。從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。為確定大橋的最佳橋型方案，應(yīng)進(jìn)行多方案的橋型設(shè)計(jì)加以比較。</p><p>　?。?） 方案一：簡(jiǎn)支梁橋方案，跨徑組成為：8X20m ，全橋長(zhǎng)為160m. 全

31、橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋，跨徑為64m，上部結(jié)構(gòu)為箱梁，箱梁主梁為預(yù)應(yīng)力梁，混凝土標(biāo)號(hào)為C50混凝土。在施工時(shí)，先在工廠預(yù)制箱梁主梁，然后運(yùn)至工地，進(jìn)行吊裝施工。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少；4）結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變

32、性較小；5）可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；6）結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力；7）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；8）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過(guò)施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。

33、</p><p>　　圖2-1 簡(jiǎn)支梁橋方案</p><p>　?。?）方案二：連續(xù)梁方案，跨徑組成為(40+64+40)m,全橋長(zhǎng)為144m。此方案是由兩邊邊跨分別為40m，主跨為64m組成。上部結(jié)構(gòu)為變截面箱梁，梁底曲線(xiàn)為拋物線(xiàn)狀。</p><p>　　優(yōu)缺點(diǎn)分析：連續(xù)梁在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生只點(diǎn)負(fù)彎矩，對(duì)跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布要比懸臂梁合理

34、。與預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋相比，連續(xù)梁橋的下部結(jié)構(gòu)受力和構(gòu)造簡(jiǎn)單，充氣型模能節(jié)省材料，加之它具有變形和緩、伸縮率小、剛度大、行車(chē)平穩(wěn)、超載能力大、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，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，降低了施工費(fèi)用。所以在近代橋梁建筑中已得到越來(lái)越多的應(yīng)用。連續(xù)梁是超靜定結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)不均勻沉降將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力，因此，對(duì)橋梁基礎(chǔ)要求較高，通常用

35、于地基較好的場(chǎng)合。此外，箱梁截面局部溫差，混凝土收縮、徐變及預(yù)加應(yīng)力均會(huì)在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力，增加了設(shè)計(jì)計(jì)算的復(fù)雜程度。必須指出的是，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁設(shè)計(jì)中的一個(gè)特點(diǎn)，必須以各個(gè)截面的最大正、負(fù)彎矩絕對(duì)值之和，也即按彎矩變化幅值布置預(yù)應(yīng)力束筋。</p><p>　　圖2-2 連續(xù)梁橋方案</p><p>　　（3）方案三：梁拱組合橋 設(shè)計(jì)跨度(40+64+40)m，全長(zhǎng)144m此方案采

36、用梁拱組合體系，邊跨為40m，主跨為64m，梁體是變截面連續(xù)箱 ，采用施工的方法，梁體澆筑完成后在主跨架設(shè)鋼管拱，最后張拉吊桿，為上承式梁拱組合體系。</p><p>　　優(yōu)缺點(diǎn)分析：梁拱組合體系橋是目前發(fā)展較快的一種橋型，是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀的橋型，在我國(guó)某些地區(qū)已有一些比較成功的應(yīng)用實(shí)例。續(xù)梁拱組合橋作為一種新型的組合結(jié)構(gòu)，它具有能使拱與梁共同受力特性，由拱肋、系梁、吊桿、橫梁及橋面系組合起來(lái)共同受力,是一

37、種結(jié)構(gòu)合理、外形美觀、新穎的結(jié)構(gòu)體系。既可以充分發(fā)揮混凝 土拱的優(yōu)越性，又可避免橋梁墩臺(tái)承擔(dān)水平推力。其結(jié)構(gòu)外形輕巧，豎向剛度大，因而比較適用于承受較大豎向荷載的大跨度鐵路橋梁。組合橋式結(jié)構(gòu)因具有結(jié)構(gòu)剛度大、動(dòng)力性能好等優(yōu)越性，近年來(lái)相繼在鐵路橋梁設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用與研究。采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁與鋼管混凝土拱肋組合形成的連續(xù)梁拱組合橋，具有較大的豎向剛度和良好的動(dòng)力性能，特別適合高標(biāo)準(zhǔn)鐵路建設(shè)的需要。</p><p>

38、;　　圖2-3 梁拱組合橋方案</p><p>　　2.2.2 方案比選及最終確定</p><p>　　最終方案的確定應(yīng)遵循“安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的原則，綜合考慮各個(gè)方案結(jié)構(gòu)合理性、方案的造價(jià)、施工難度和外觀等方面的優(yōu)缺點(diǎn)，確定最終方案。</p><p>　　本橋是為新建線(xiàn)路跨越既有的兗日線(xiàn)而設(shè)，簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)自重過(guò)大，由于自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制了其

39、跨越能力?？紤]到跨線(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)用性，橋梁要滿(mǎn)足通車(chē)要求。因此放棄了簡(jiǎn)支梁橋方案。</p><p>　　本橋經(jīng)過(guò)的地貌單元為沂河平原，出露底層為粉質(zhì)粘土，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的實(shí)踐，在土地基上建造混凝土拱橋，一般需要依靠臺(tái)背土壓力、橋臺(tái)基底或阻滑板摩阻力以抵抗水平能力 ，但土體在長(zhǎng)期荷載作用下發(fā)生徐變滑移現(xiàn)象，同時(shí)高填土產(chǎn)生的后期沉降會(huì)使橋臺(tái)向后轉(zhuǎn) 動(dòng)及下沉，這些影響都會(huì)危及上部結(jié)構(gòu)的安全。而且組合體系橋受力不明確且施工過(guò)程

40、繁瑣，故不采用梁拱組合體系。</p><p>　　連續(xù)梁在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生只點(diǎn)負(fù)彎矩，對(duì)跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布更為合理。使用懸臂施工法充分應(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，降低了施工費(fèi)用。雖然箱梁截面局部溫差，混凝土收縮、徐變及預(yù)加應(yīng)力均會(huì)在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力，增加了設(shè)計(jì)計(jì)算的復(fù)雜程度。但這并不是無(wú)法克服的困難。因此連續(xù)梁方案在本橋的設(shè)計(jì)中更為合理。<

41、;/p><p>　　綜上所述，本橋設(shè)計(jì)方案最終確定為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。</p><p>　　2.3 上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定及內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全場(chǎng)144m。箱型梁，單箱單室。主跨徑定為64m，邊跨跨徑根據(jù)國(guó)內(nèi)外已有經(jīng)驗(yàn)，采用0.625倍的中跨徑，取40m，則全聯(lián)跨徑為：（40+64+40）m。邊支座中心線(xiàn)至梁端1m，梁

42、全長(zhǎng)146m。</p><p>　　主梁尺寸擬定（跨中截面）：連續(xù)梁的截面高度，為適應(yīng)內(nèi)力變化，通常沿跨度是變化的，已建成變高度連續(xù)鋼構(gòu)的資料表明，中支點(diǎn)處截面高度一般采用截面高度的1.5~2.0倍。增加連續(xù)梁中間支點(diǎn)處的高度，除因支點(diǎn)截面的彎矩大很多外，還考慮梁截面在中支點(diǎn)處較為不利的受力條件。在梁的跨中，彎矩是正值，受壓區(qū)在截面頂部，橋面板承受彎矩產(chǎn)生的壓力比支點(diǎn)截面橋面板位于受拉區(qū)能較有效的發(fā)揮作用。預(yù)應(yīng)力

43、混凝土連續(xù)梁橋的支點(diǎn)處主梁高度與起跨徑之比通常在1/12~1/15之間，支點(diǎn)截面加高可以采用加腋來(lái)實(shí)現(xiàn)，加腋的坡度不陡于1:3，多數(shù)是將梁底做成曲線(xiàn)形狀以代替加腋，這樣既有利于橋跨外形的美觀，也符合截面強(qiáng)度的要求，但模板制作較復(fù)雜。在建橋?qū)嵗羞B續(xù)梁橋也做成等高的。這時(shí)梁高多取為跨度的1/16~1/18。連續(xù)梁橋，采用等高度的還是采用變高度的，與梁的施工方法也有密切關(guān)系。采用變高度梁，對(duì)選拔法施工是合適的。若采用頂推法施工，則等高度的梁

44、比較有利。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高是比較經(jīng)濟(jì)的方案?？梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束布置用量，加大梁高只是腹板加厚，增大混凝土用量有限。根據(jù)橋下通車(chē)線(xiàn)路情況，并且為達(dá)到美觀的效果，梁底曲線(xiàn)</p><p>　　截面細(xì)部尺寸：截面采用單箱單室直腹板形式，頂板厚度除梁端和中支點(diǎn)附近外均為35cm；腹板厚40~80cm，按折線(xiàn)變化，邊跨現(xiàn)澆段腹板厚80m；底板由跨中的48cm按二次拋物線(xiàn)變化至根部80cm。頂板寬度為7.2m，

45、懸臂長(zhǎng)1.7m底板寬度3.8m。箱梁兩側(cè)腹板與頂?shù)装逑嘟惶幘捎脠A弧倒角過(guò)渡。</p><p>　　圖2-4 跨中截面圖</p><p>　　圖2-5 中支點(diǎn)截面圖</p><p>　　2.4 本橋主要材料</p><p>　　（1）混凝土：梁體混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，Ec=3.55104MPa。梁體封錨混凝土采用補(bǔ)償收縮混凝土，強(qiáng)度等

46、級(jí)與梁體相同。孔道壓漿采用M40水泥漿。橋墩墩帽、墩身及基礎(chǔ)采用C30混凝土。</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力體系：連續(xù)梁梁體縱向預(yù)應(yīng)力采用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線(xiàn)》（GB 5224）規(guī)定的15.2mm鋼絞線(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度f(wàn)pk=1860Mpa,彈性模量為1.95105MPa。錨固體系采用與之對(duì)應(yīng)規(guī)格的OVM群錨裝置，張拉采用與之配套的機(jī)具設(shè)備，采用金屬波紋管成孔。豎向預(yù)應(yīng)力筋采用JL25mmPS

47、B螺紋鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk＝830Mpa，彈性模量為2.0105MPa。錨具采用夾片式錨具錨固，采用35mm鐵皮管成孔。</p><p>　?。?）普通鋼筋：采用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱扎光圓鋼筋》（GB 1499.1）HPB235和《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB 1499.2）HRB335鋼筋。</p><p>　?。?）支座：全橋簡(jiǎn)支梁采用通橋（2007）8160鋼支

48、座,連續(xù)箱梁采用QZ系列球型支座。</p><p>　?。?）橋面鋪裝：道渣槽內(nèi)涂TQF-1型防水層，其上設(shè)C40纖維混凝土保護(hù)層形成2%橫向排水坡,人行道鋪裝采用C40纖維混凝土磨耗層形成1%橫向排水坡.在人行道欄桿緣石內(nèi)側(cè)設(shè)置100mmPVC管,泄水管順橋向每隔4.0m左右設(shè)2套。</p><p>　　2.5 懸臂澆筑施工程序</p><p>　　（1）懸臂澆

49、筑施工程序：采用單懸臂—連續(xù)施工</p><p>　　第一步：首先從B、C墩開(kāi)始進(jìn)行對(duì)稱(chēng)懸臂施工，同時(shí)支架現(xiàn)澆邊跨。</p><p>　　第二步：B、C跨中段合龍，釋放B、C墩臨時(shí)固結(jié)，形成雙單懸臂梁</p><p>　　第三步：邊跨段合龍，形成三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）工程總體施工方案：本橋采用掛籃懸臂澆筑法施工，全梁共分

50、54個(gè)節(jié)段，包括0號(hào)段、邊跨現(xiàn)澆段，合攏段及懸臂澆筑梁段，其中懸臂節(jié)段共40段，節(jié)段長(zhǎng)度分2.0m（邊、中跨合攏段）、3.5m、4.0m三種。0號(hào)段施工采用墩身預(yù)埋型鋼托架、搭設(shè)碗扣支架現(xiàn)澆；其余梁段采用2對(duì)掛籃懸臂澆筑。具體施工階段劃分如下圖所示（部分階段，不包括張拉預(yù)應(yīng)力階段）</p><p>　　2.6 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)</p><p>　　（1）《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB 100

51、02.1--2005）</p><p>　?。?）《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.3--2005）</p><p>　?。?）《鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.4--2005）</p><p>　?。?）《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)[2005]157號(hào)）</p><p>

52、;　?。?）《鐵路橋涵施工規(guī)范》（TB 10203-2002）</p><p>　?。?）其它相關(guān)規(guī)范、規(guī)程</p><p>　　第三章 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋主梁內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　3.1 建立有限元模型</p><p>　　使用MIDAS/Civil軟件（V6.7.1版本）建立橋梁施工過(guò)程的有限元模型，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，全橋

53、共分為54個(gè)單元，55個(gè)節(jié)點(diǎn)。</p><p>　　3.2 最大懸臂時(shí)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果</p><p>　?。?）恒載內(nèi)力計(jì)算: 連續(xù)梁橋的內(nèi)力與應(yīng)力狀態(tài)，與形成結(jié)構(gòu)的順序及過(guò)程密切相關(guān)，不同的施工方案及施工順序?qū)?dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的受力狀況。施工方案將決定一種結(jié)構(gòu)方案是否能夠成立。人們也可以利用一些特殊的施工方法來(lái)調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，使結(jié)構(gòu)處于設(shè)計(jì)期望狀態(tài)。本橋采用懸臂現(xiàn)澆施工。①在2#和3#

54、號(hào)墩墩頂搭支架立模灌筑0號(hào)段，支架由施工單位自行設(shè)計(jì)并施工，灌注0號(hào)段之前，永久支座及臨時(shí)支座均先就位并臨時(shí)鎖定活動(dòng)支座，預(yù)埋墩梁固結(jié)粗鋼筋及其它預(yù)應(yīng)力筋。②撤除墩旁支架，同步懸澆施工2號(hào)和3號(hào)墩頂各梁段。③施工其余各跨合龍段，完成全梁合龍，形成連續(xù)梁。連續(xù)跨在最大懸臂施工階段的恒載內(nèi)力如下表（由于全橋?qū)ΨQ(chēng)，只列出一半的截面）。從表中可以看出，采用懸臂施工的連續(xù)梁，其恒載彎矩與用一次落架的連續(xù)梁橋有很大不同，由于在施工過(guò)程中經(jīng)歷了懸臂階

55、段，造成根部負(fù)彎矩遠(yuǎn)大于跨中正彎矩。</p><p>　　表3-1 最大懸臂施工階段內(nèi)力</p><p>　?。?）自重作用下施工至最大懸臂階段時(shí)的橋梁彎矩和剪力如下圖。</p><p><b>　　圖3-1 彎矩圖</b></p><p><b>　　圖3-2 剪力圖</b></p&g

56、t;<p>　　3.3 中跨合龍后的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　合攏段施工時(shí)連續(xù)梁施工和體系轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，合攏施工必須滿(mǎn)足受力狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求和保持梁體線(xiàn)形，控制合攏段得施工誤差，利用連續(xù)梁成橋設(shè)計(jì)的負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋為支承，是連續(xù)梁分段懸臂澆筑施工的受力特點(diǎn)。懸臂澆筑過(guò)程中各獨(dú)立T構(gòu)的梁體處于負(fù)彎矩受力狀態(tài)，隨著各T構(gòu)的依次合攏，梁體也依次轉(zhuǎn)化為不同結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，直至連續(xù)梁的成橋狀態(tài)。邊跨合龍后

57、橋梁在自重作用下的內(nèi)力如下表：</p><p>　　表3-2 中跨合龍后的內(nèi)力</p><p><b>　　圖3-3 彎矩圖</b></p><p><b>　　圖3-4 剪力圖</b></p><p>　　3.4 活載內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　活載為基本可變荷載

58、，它是在使用階段內(nèi)作用的荷載，此時(shí)結(jié)構(gòu)已成為最終體系（即連續(xù)梁橋）?；钶d沿橋縱向不但可能在任一位置作用，而且也可能正向行駛，有可能反向行駛，其相互間距在滿(mǎn)足規(guī)范的前提下又是任意的。因此求活載最不利效應(yīng)是一個(gè)很重要的問(wèn)題，連續(xù)梁橋一般按平面問(wèn)題計(jì)算，因此將荷載乘以最不利橫向分布系數(shù)，沿橋梁縱向?qū)⒑奢d按最不利位置分別在影響線(xiàn)正（負(fù)）效應(yīng)區(qū)加載，即可得絕對(duì)值最大的正、負(fù)活在內(nèi)力。</p><p>　　（1）中活載max

59、的內(nèi)力如下表：</p><p>　　表3-3 中活載max的內(nèi)力</p><p><b>　　圖3-5 彎矩圖</b></p><p><b>　　圖3-6 剪力圖</b></p><p>　　（2）中活載min的內(nèi)力如下表：</p><p>　　表3-4 中活載mi

60、n的內(nèi)力</p><p><b>　　3-7 彎矩圖</b></p><p><b>　　3-8 剪力圖</b></p><p>　　3.5 支座沉降次應(yīng)力圖</p><p>　　由于墩臺(tái)基礎(chǔ)沉降或人工調(diào)整支座位移都可能使連續(xù)梁橋產(chǎn)生次內(nèi)力。本橋在計(jì)算過(guò)程中，根據(jù)墩臺(tái)基礎(chǔ)地質(zhì)情況并考慮施工因素

61、，分別按單個(gè)支座沉降2cm和四個(gè)支座組合沉降2cm考慮。</p><p><b>　?。?）最大沉降</b></p><p>　　表3-5 最大支座沉降下的內(nèi)力</p><p><b>　　圖3-9 彎矩圖</b></p><p>　　圖3-10 剪力圖</p><p>

62、;<b>　?。?）最小沉降</b></p><p>　　表3-6 最小支座沉降下的內(nèi)力</p><p>　　圖3-11 彎矩圖</p><p>　　圖3-12 剪力圖</p><p><b>　　3.6 活載組合</b></p><p>　　3.6.1 主力組合&

63、lt;/p><p>　?。?）最大恒載+最大活載組合內(nèi)力</p><p>　　表-7 最大恒載+最大活載組合內(nèi)力表</p><p>　　圖3-13 彎矩圖</p><p>　　圖3-14 剪力圖</p><p>　　（2）最小恒載+最小活載組合內(nèi)力</p><p>　　表3-8 最小恒載+最

64、小活載組合內(nèi)力表</p><p>　　圖3-15 彎矩圖</p><p>　　圖3-16 剪力圖</p><p>　　3.6.2 主力+附加力組合</p><p>　　綜合以上主力組合結(jié)果可提取出最大組合內(nèi)力和最小組合內(nèi)力如下：</p><p>　　最大主力+附加力組合</p><p>　

65、　表3-9 最大主力+附加力組合內(nèi)力表</p><p>　　圖3-17 彎矩圖</p><p>　　圖3-18 剪力圖</p><p>　　最小主力+附加力組合</p><p>　　表3-10 最小主力+附加力組合內(nèi)力表</p><p>　　圖3-19 彎矩圖</p><p>　　圖3

66、-20 剪力圖</p><p>　　第四章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置</p><p><b>　　4.1 鋼筋的估算</b></p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力混凝土梁在預(yù)加力和使用荷載作用下的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)滿(mǎn)足的基本條件是：截面上下緣均不產(chǎn)生拉應(yīng)力，且上下緣的混凝土均不被壓碎，該條件表示為：</p><p>　?。ㄊ?.1

67、） （式4.2）</p><p>　　（式4.3） （式4.4）</p><p>　　可將上面的式子改寫(xiě)成 ：</p><p>　?。ㄊ?.5） （式4.6）</p><p>　　（式4.7） （式4.8）</p><p>　　式中： 由預(yù)加力在截

68、面上緣和下緣所產(chǎn)生的應(yīng)力</p><p>　　分別為截面上下緣的抗彎模量 </p><p>　　荷載最不利組合時(shí)的計(jì)算截面內(nèi)力,當(dāng)為正彎矩時(shí)去正值</p><p>　　混凝土彎壓應(yīng)力限值 在此可取=0.5為混凝土軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。</p><p><b>　?。ㄊ?.9）</b></p><p>

69、<b>　?。ㄊ?.10）</b></p><p>　　式中 ： 分別為上緣的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心及下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距截面重心的距離</p><p>　　A 混凝土截面面積，可按毛截面計(jì)算</p><p>　　截面上緣和下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積</p><p>　　分別為截面上，下核心距</p><p

70、>　　每束（股）預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積</p><p>　　預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力。</p><p>　　將（式4.5），（式4.6）代入（式4.9），（式4.10）中即可得出按截面上下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目。顯然，該值為截面的最小配筋。分別記為</p><p><b>　　，則有</b></p><p>&l

71、t;b>　　（式4.11）</b></p><p><b>　?。ㄊ?.12）</b></p><p>　　同理，將（式4.7），（式4.8）代入（式4.9），（式4.10）中即可得出按截面上下緣混凝土不致壓碎所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，顯然該值為截面的最大配筋。</p><p><b>　　（2） 預(yù)應(yīng)力損失</b

72、></p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失按照《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10002.3-99）進(jìn)行計(jì)算。各計(jì)算項(xiàng)如下。</p><p>　　1、 張拉時(shí)，由于鋼筋與管道間的摩擦引起的應(yīng)力損失按下式計(jì)算：</p><p>　?。?式(4.13)</p><p><b>　　式中：</b&

73、gt;</p><p>　　—由于摩擦引起的應(yīng)力損失（）；</p><p>　　—鋼筋（錨下）控制應(yīng)力（）；</p><p>　　—從張拉端至計(jì)算截面的長(zhǎng)度上，鋼筋彎起角之和（）；</p><p>　　—從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度（）；</p><p>　　—鋼筋與管道壁之間的摩擦系數(shù)，對(duì)于本橋，采用橡膠管抽芯成型，

74、＝0.55；</p><p>　　—考慮每米管道對(duì)其設(shè)計(jì)位置的偏差系數(shù)，＝0.0015。</p><p>　　2、 由于錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失按下式計(jì)算：</p><p><b>　　式(4.14)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><

75、;p>　　—由于錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失（）；</p><p>　　L—預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長(zhǎng)度（m）；</p><p>　　ΔL—錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值（m），計(jì)算中采用6（mm）。</p><p>　　在計(jì)算時(shí)考慮反向摩阻的影響。</p><p>　　3、 在后張法構(gòu)件中，分批張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，對(duì)先張拉的鋼筋應(yīng)

76、先考慮由于混凝土的彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，按下式計(jì)算：</p><p><b>　　式(4.15)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　—由于混凝土的彈性壓縮引起的應(yīng)力損失（）；</p><p>　　—在先行張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處，由于后來(lái)張拉一根鋼筋而產(chǎn)生的混凝

77、土正應(yīng)力（）；</p><p>　　Z—在所計(jì)算的鋼筋張拉后再行張拉的鋼筋根數(shù)。</p><p>　　4、 對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋，在傳力錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力的情況下，考慮由于鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失，其終極值：</p><p><b>　　式(4.16)</b></p><p><b>　　式中：</b>&

78、lt;/p><p>　　—由于鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失（）；</p><p>　　—傳力錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力（）；</p><p>　　—松弛系數(shù)，按照0.05采用。</p><p>　　5、 由于混凝土收縮、徐變引起的應(yīng)力損失終極值按下列公式進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　　式(4.17)</b&g

79、t;</p><p><b>　　式(4.18)</b></p><p><b>　　式(4.19)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　—由混凝土收縮、徐變引起的應(yīng)力損失終極值（）；</p><p>　　—傳力錨固時(shí)

80、，在計(jì)算截面上預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處，由于預(yù)加力和梁自重產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力（）；</p><p>　　—混凝土徐變系數(shù)的終極值；</p><p>　　—混凝土收縮應(yīng)變的終極值；</p><p>　　—梁的配筋率換算系數(shù)；</p><p>　　—非預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比；</p><p>　　—預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)

81、應(yīng)力鋼筋的截面面積（）；</p><p>　　—梁截面面積，對(duì)后張法構(gòu)件，可近似按凈截面計(jì)算（）；</p><p>　　—預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至梁截面重心軸的距離（）；</p><p>　　—截面回轉(zhuǎn)半徑（）（）；</p><p><b>　　—截面慣性矩（）；</b></p><p>&

82、lt;b>　　實(shí)際采用的鋼束布置</b></p><p>　　表4-1 實(shí)際采用的鋼束布置方案</p><p><b>　　4.3 鋼束布置</b></p><p><b>　　布置原則</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力配筋應(yīng)滿(mǎn)足各施工階段及成橋營(yíng)運(yùn)的受力要求，布筋構(gòu)造要求，

83、包括錨具布設(shè)，束型空間布置等，并盡量方便施工。連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力束筋的配置除滿(mǎn)足橋規(guī)構(gòu)造要求外，還應(yīng)考慮以下原則：</p><p>　?。?）應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋的型式與錨具型式，對(duì)不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加力大小適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋，以達(dá)到合理的布置形式5</p><p>　　（2）預(yù)應(yīng)力束筋的布置要考慮施工的方便。</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力束筋的布置，既要符

84、合結(jié)構(gòu)受力的要求，又要注意在超靜定結(jié)構(gòu)體系中避免引起過(guò)大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力束筋配置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性。</p><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。</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，而且也要考慮結(jié)構(gòu)在破壞階段是的需要。</p>&l

85、t;p>　　4.4. 鋼束布置圖</p><p><b>　?。ㄒ?jiàn)附錄）</b></p><p><b>　　第五章 截面檢算</b></p><p><b>　　5.1 強(qiáng)度檢算</b></p><p><b>　?。?）基本理論</b>&l

86、t;/p><p>　?、僖砭壩挥谑軌簠^(qū)的T形或工字形截面受彎構(gòu)件，其正截面強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：</p><p>　　1 當(dāng)符合下列條件時(shí)：（式5.1）</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)鋼筋的抗拉計(jì)算強(qiáng)度，按本規(guī)范表采用（MPa）</p><p>　　相應(yīng)于混凝土受壓破壞時(shí)預(yù)應(yīng)力筋中的應(yīng)力（MPa）,應(yīng)按寬度為的矩形截面計(jì)算</p&g

87、t;<p>　　2 當(dāng)不符合上述條件時(shí)</p><p><b>　?。ㄊ?.2）</b></p><p>　　此時(shí)，中性軸位置按下式確定</p><p><b>　　（式5.3）</b></p><p>　　按上式求得的混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列條件</p><p&

88、gt;<b>　?。ㄊ?.4）</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)，應(yīng)按本規(guī)范計(jì)算</p><p><b>　?。ㄊ?.5）</b></p><p><b>　　②按矩形截面</b></p><p><b>　?。ㄊ?.6）</b></p>&

89、lt;p>　　中性軸位置按下式確定</p><p><b>　　（式5.7）</b></p><p>　　X 應(yīng)符合下列條件 </p><p><b>　　當(dāng)時(shí)可按下式計(jì)算</b></p><p><b>　?。ㄊ?.8）</b></p><

90、;p><b>　?。?）檢算結(jié)果</b></p><p>　　①邊跨1/4截面驗(yàn)算</p><p><b>　　左邊：</b></p><p>　　=0.91860(240.0016547+60.0011894)-1209100.0011894=61.7MN</p><p>　　右邊：=376

91、.40.35=82.88MN</p><p>　　左邊〈右邊 符合要求</p><p><b>　　②跨中截面驗(yàn)算</b></p><p><b>　　左邊=</b></p><p>　　=0.91860240.0016547-1302180.0011894=46.75MN</p>

92、<p>　　右邊==33.56.40.35=75.04MN</p><p>　　左邊〈右邊 符合要求</p><p>　　綜上所述：強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　　應(yīng)力檢算</b></p><p>　　可能造成預(yù)應(yīng)力損失的因素</p><p>　　（1）鋼筋與管道之間的摩擦

93、σL1</p><p>　　（2）錨頭變形、鋼筋回縮和分塊拼裝構(gòu)件的接縫壓縮σL2</p><p>　?。?）臺(tái)座與鋼筋之間的溫度差σL3</p><p>　?。?）混凝土的彈性壓縮σL4</p><p>　?。?）鋼筋的應(yīng)力松弛σL5</p><p>　?。?）混凝土的收縮徐變?chǔ)襆6</p><p

94、><b>　　對(duì)不允許開(kāi)裂的構(gòu)件</b></p><p><b>　?。?.3.6—1）</b></p><p><b>　?。?.3.6—2）</b></p><p><b>　?。?.3.6—3）</b></p><p>　　式中 N，M—計(jì)算

95、軸向力及彎矩，分別以和kN·m計(jì)；</p><p>　　—計(jì)算纖維處混凝土應(yīng)力（MPa）；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處和非預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處的鋼筋的應(yīng)力(MPa）；</p><p>　　—預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處及非預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處的混凝土應(yīng)力（MPa）。</p><p>　　5.2.3 邊跨1/4截面的檢算</p>

96、;<p>　　當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時(shí)： </p><p>　　其中N=-15774.78 kN A=5.957㎡ M=-20314.18 kN·m</p><p>　　y=1.7347m I=9.9982</p><p>　　=5.34748MPa<[]=13.4MPa</p><p>

97、　　當(dāng)截面承受正彎矩時(shí)：N=2.81kN M=20314.18 kN·m</p><p>　　y=1.1739m I=7.7264</p><p>　　=3.9899MPa<[]=13.4MPa 滿(mǎn)足要求</p><p>　　當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時(shí)： </p><p>　　其中N=-18946.64kN

98、 A=9.208㎡ M=-14329.06kN·m</p><p>　　y=1.3142m I=9.9079m4</p><p>　　=3.9583MPa<[]=13.4MPa</p><p>　　當(dāng)截面承受正彎矩時(shí)：N=5.45kN M=41451.67 kN·m</p><p&g

99、t;　　y=1.6858m I=9.9079m4</p><p>　　=7.053MPa<[]=13.4MPa 滿(mǎn)足要求</p><p>　　5.2.4 應(yīng)力檢算</p><p><b>　　1、梁截面應(yīng)力</b></p><p>　　對(duì)于懸臂施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，恒載是在結(jié)構(gòu)逐步形成的過(guò)

100、程中作用于橋上的，因此必須分階段計(jì)算內(nèi)力，并進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算。施工階段中的內(nèi)力包括結(jié)構(gòu)自重（一期恒載和二期恒載）、混凝土收縮、徐變影響力和預(yù)加應(yīng)力。求出各施工階段的內(nèi)力后，可計(jì)算出截面各主應(yīng)力如下表</p><p>　　表5-1 考慮預(yù)應(yīng)力后的最大組合應(yīng)力表</p><p>　　圖5-1 軸向應(yīng)力圖</p><p><b>　　圖5-2 剪力圖</

101、b></p><p><b>　　圖5-3 彎矩圖</b></p><p>　　圖5-4 上下緣應(yīng)力圖</p><p>　　表5-2 考慮預(yù)應(yīng)力后的最小組合應(yīng)力表</p><p>　　圖5-5 軸向應(yīng)力圖</p><p><b>　　圖5-6 剪力圖</b>&

102、lt;/p><p><b>　　圖5-7 彎矩圖</b></p><p>　　圖5-8 上下緣應(yīng)力圖</p><p><b>　　3、檢算結(jié)果</b></p><p>　　根據(jù)本橋計(jì)算，最大拉應(yīng)力產(chǎn)生在第二施工階段，即橫向預(yù)應(yīng)力束的張拉階段，最大拉應(yīng)力在懸臂部分的下緣，最大拉應(yīng)力值為0.931MPa

103、。由于頂板厚度不大，預(yù)應(yīng)力束的偏心對(duì)截面應(yīng)力影響很大，因此在設(shè)計(jì)和施工中都要引起充分的注意梁體所有截面應(yīng)力為壓應(yīng)力滿(mǎn)足預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)要求，σmax=6.13MPa<37MPa 滿(mǎn)足要求，安全系數(shù)K=5.6滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的初步設(shè)計(jì)，了解了橋梁工程設(shè)計(jì)階段的基本程序。大致理解了橋梁設(shè)

104、計(jì)的基本原則和主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)懸臂施工法建造混凝土連續(xù)梁橋各個(gè)施工階段的注意事項(xiàng)和特點(diǎn)有了一定的了解。同時(shí)初步學(xué)習(xí)了橋梁的各項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)算及檢算。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁是現(xiàn)在廣泛使用的一種體系，主要適用于大跨度梁橋。它具有變形小，結(jié)構(gòu)剛度好，行車(chē)平順舒適，伸縮縫少，養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)易，抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。而且采用了預(yù)應(yīng)力筋，增加預(yù)應(yīng)力筋能充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的特性，具有可靠的強(qiáng)度、剛度和抗裂性能，耐久性強(qiáng)，材料可

105、塑性強(qiáng)，便于建筑藝術(shù)處理，也容易滿(mǎn)足橋梁曲線(xiàn)和坡度的要求。當(dāng)橋跨增大時(shí)，在荷載作用下，連續(xù)梁橋的中間節(jié)點(diǎn)截面處將承受較大的負(fù)彎矩，從絕對(duì)值來(lái)看，支點(diǎn)負(fù)彎矩遠(yuǎn)大于跨中正彎矩。采用變截面梁（支點(diǎn)處梁高增大，跨中梁高減小，其間按曲線(xiàn)或折線(xiàn)過(guò)渡）更能適用結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布規(guī)律。常采用懸臂法施工，變截面梁的受力狀態(tài)與其施工時(shí)的內(nèi)力狀態(tài)基本吻合，更適用于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，其外形和諧，節(jié)省材料并可增大橋下凈空，是大跨度橋梁的優(yōu)選方案。</

106、p><p>　　本設(shè)計(jì)主要對(duì)兗日立交特大橋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括上部結(jié)構(gòu)橋型的選擇、尺寸的擬定、內(nèi)力計(jì)算、配筋、驗(yàn)算、施工問(wèn)題的研究等。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)一個(gè)工程實(shí)例的設(shè)計(jì)，熟悉了設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的基本方法和基本步驟。論文首先介紹了橋梁工程的重要性、分類(lèi)和組成；我國(guó)橋梁發(fā)展的歷史成就和未來(lái)展望。然后確定預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)為本次設(shè)計(jì)方案。接著進(jìn)行了結(jié)構(gòu)尺寸的擬定

107、，對(duì)橋梁的立面、橫截面及細(xì)部尺寸進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。再利用midas計(jì)算程序計(jì)算了采用逐跨施工的主梁的恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力、溫度效應(yīng)等引起的內(nèi)力 ,制了內(nèi)力包絡(luò)圖。然后為配筋計(jì)算，著重進(jìn)行了縱向預(yù)應(yīng)力束的計(jì)算和鋼束布置。最后進(jìn)行了強(qiáng)度、應(yīng)力的檢算。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年學(xué)業(yè)成果的一次大檢閱，同時(shí)也是一個(gè)

108、寶貴的學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)設(shè)計(jì)所涉及到的一些方面在今后的工作中都有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。可以說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)是從學(xué)生過(guò)度到一名合格的工程技術(shù)人員的關(guān)鍵步驟。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際，首先要對(duì)我的指導(dǎo)老師**老師表示衷心的感謝。王老師在繁多的日常工作之余，對(duì)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段都進(jìn)行了細(xì)致入微的講解和指導(dǎo)。作為一名在校本科生，由于以往相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的匱乏，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有一些錯(cuò)誤出現(xiàn)，如果沒(méi)有王老師的指導(dǎo)與幫助

109、，我很難完成此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在*老師的指導(dǎo)下解決了很多無(wú)法自己解決的問(wèn)題，也少走了很多彎路。尤其是在建模階段，*老師每周至少三次為我們答疑，事無(wú)巨細(xì)皆親力親為。手把手的指導(dǎo)我們相關(guān)軟件的使用和一些我們自己不會(huì)注意到的細(xì)節(jié)。除了敬佩*老師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備之多外，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的研究精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將深深的影響我今后的學(xué)習(xí)與工作。其次還要感謝同組的其他同學(xué)，在平時(shí)的設(shè)計(jì)過(guò)程中都無(wú)私的分享了各自的經(jīng)驗(yàn)，并且督促和幫助我按時(shí)完

110、成相關(guān)的工作，在此也對(duì)各位同窗表示深深的感謝。最后，我還要感謝在這四年中所有教育、幫助過(guò)我的老師和同學(xué)。是你們的辛勤工作和無(wú)私幫助，為我打下了堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，同時(shí)也教會(huì)了我為人處世之道，學(xué)習(xí)工作之法。這四年中學(xué)到的一切我將會(huì)受用一生。</p><p>　　四年的大學(xué)生活已經(jīng)接近尾聲，我的校園生活就要?jiǎng)澤暇涮?hào)。從這里走出，對(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。真誠(chéng)的感謝我的**大學(xué)

111、，感謝我所有的老師、同學(xué)。在你們的培養(yǎng)與幫助下，我才能順利的走完四年的美好時(shí)光，才能成為一名合格的畢業(yè)生走上自己的工作崗位，才能為更美好的明天繼續(xù)奮斗。</p><p>　　祝所有老師身體健康，萬(wàn)事如意；祝各位同學(xué)鵬程萬(wàn)里，前程似錦；祝我們的母校明天更美好！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 李亞?wèn)|. 橋

112、梁工程概論. 成都：西南交通大學(xué)出版社，2001</p><p>　　【2】 范立礎(chǔ)主編.橋梁工程（上冊(cè)）. 人民交通出版社，2003年3月第一版；</p><p>　　【3】 趙建昌主編.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（上冊(cè)）. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2004 </p><p>　　【4】 李廉錕主編.結(jié)構(gòu)力學(xué)（上冊(cè)）. 高等教育出版社，2002；</p>&