連續(xù)梁橋畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　浠水四橋(72+110+72)m連續(xù)梁上構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院（系）： </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)

3、表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。</p><p>　　作者簽名： </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p>　　學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)</p><p>　　本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)

4、位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。</p><p>　　本學(xué)位論文屬于1、保密囗，在 年解密后適用本授權(quán)書(shū)</p><p><b>　　2、不保密囗 。</b></p><

5、;p>　?。ㄕ?qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”）</p><p>　　作者簽名： 年 月 日</p><p>　　導(dǎo)師簽名： 年 月 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)題目是浠水四橋上構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)，橋梁跨徑布置為72+110+72m，雙向四車道。

6、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范,綜合考慮橋位的地質(zhì)、地形條件，經(jīng)初選后提出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋。施工方式是懸臂施工法和滿堂支架現(xiàn)澆。其中設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)尺寸擬定、主梁內(nèi)力計(jì)算、鋼筋面積的估算及鋼束布置等等。</p><p>　　利用Midas軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)橋梁的尺寸建立橋梁基本模型，然后進(jìn)行內(nèi)力分析，進(jìn)行施工各階段分析及截面驗(yàn)算。同時(shí)，必須要考慮混凝土收縮、徐變次內(nèi)力和溫度次內(nèi)力、

7、支座沉降等因素的影響。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，參閱了很多相關(guān)設(shè)計(jì)及規(guī)范，也采用了一些既有設(shè)計(jì)成果，使得設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)踐性。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和要點(diǎn)在于主橋梁橋的模型建立，掛籃施工的施工階段分析，以及預(yù)應(yīng)力筋的確定和布置。在模型建立完成之后，需要進(jìn)行梁截面的相關(guān)驗(yàn)算，在符合規(guī)范要求后需要繪制連續(xù)梁橋的施工圖和各種構(gòu)件配筋圖等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁；懸臂施工法；Mida

8、s</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design entitled The upper part of the XiShui Bridge structure construction design, bridge span arrangement for the 72 +110 +72m, two-way four-

9、lane.According to the design task requirements, based on the existing highway bridge design specification, considering the bridge site geological and topographical conditions, after the primaries made of prestressed conc

10、rete continuous box girder bridges. Construction methods cantilever construction method and Full Support situ. The main contents of de</p><p>　　Use Midas software for structural analysis, to build bridges ba

11、sic model according to the size of the bridge, and then the internal force analysis, and cross-sectional analysis of the various stages of construction checking. At the same time, we must consider concrete shrinkage, cre

12、ep secondary internal force and effect temperature secondary internal forces, support settlements and other factors</p><p>　　During the design process, we see a lot of related design and specification, also

13、adopted a number of the existing design results, making the design has a certain practicality. Designed to focus and main point is that the model build bridges Bridge construction phase Cradle construction analysis, and

14、tendons identified and arrangements. After the model is completed, the need for relevant checking beam, upon compliance with regulatory requirements need to draw a continuous beam bridge constructio</p><p>　

15、　Key words：Continuous box girder; Cantilever construction method; Midas</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 橋梁的作用和組成1</p><p&

16、gt;　　1.1.1 橋梁的作用1</p><p>　　1.1.2 橋梁的組成1</p><p>　　1.2 橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)2</p><p>　　1.2.1 總體規(guī)劃2</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)3</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)基本資料5</p><p>

17、;　　2.1 工程概況5</p><p>　　2.1.1 地形、地貌及交通情況5</p><p>　　2.1.2 水文條件5</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)5</p><p>　　2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)5</p><p>　　2.4 材料規(guī)格6</p><p>　　2.5 施工

18、方式6</p><p>　　第3章 結(jié)構(gòu)尺寸擬定8</p><p>　　3.1 橋跨布置8</p><p>　　3.2 梁高尺寸擬定8</p><p>　　3.3 截面類型擬定9</p><p>　　3.4 箱梁細(xì)部尺寸擬定9</p><p>　　3.4.1 頂板9</p&g

19、t;<p>　　3.4.2 腹板10</p><p>　　3.4.3 底板12</p><p>　　第4章 Midas建模與分析13</p><p>　　4.1 Midas軟件簡(jiǎn)介13</p><p>　　4.2建模步驟13</p><p>　　4.2.1 材料定義13</p&

20、gt;<p>　　4.2.2 定義時(shí)間依存材料特性16</p><p>　　4.2.3 建立節(jié)點(diǎn)和單元17</p><p>　　4.2.4 截面定義18</p><p>　　4.2.5 變截面和變截面組定義21</p><p>　　4.2.6 建立靜力荷載工況23</p><p>　　4.

21、2.7 建立移動(dòng)荷載工況25</p><p>　　4.2.8 建立邊界條件26</p><p>　　4.2.9 定義施工階段27</p><p>　　4.2.10 定義預(yù)應(yīng)力鋼束29</p><p>　　4.3 Midas模型分析47</p><p>　　4.3.1 模型結(jié)果內(nèi)力圖47</p>

22、<p>　　4.3.2 PSC設(shè)計(jì)53</p><p><b>　　第5章 驗(yàn)算55</b></p><p>　　5.1 抗裂性驗(yàn)算55</p><p>　　5.1.1《公預(yù)規(guī)》要求55</p><p>　　5.1.2 正截面抗裂驗(yàn)算56</p><p>　　5.1.3 斜

23、截面抗裂驗(yàn)算58</p><p>　　5.2 應(yīng)力驗(yàn)算64</p><p>　　5.2.1正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算64</p><p>　　5.2.2 斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算69</p><p>　　5.2.3 受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算75</p><p>　　5.3 截面強(qiáng)度驗(yàn)算78</p><p&g

24、t;　　5.3.1基本理論78</p><p>　　5.3.2 計(jì)算公式78</p><p>　　5.3.3 正截面抗彎驗(yàn)算79</p><p>　　5.4撓度驗(yàn)算82</p><p><b>　　總結(jié)與思考84</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)85</b&

25、gt;</p><p><b>　　致謝86</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 橋梁的作用和組成</p><p>　　1.1.1 橋梁的作用</p><p>　　橋梁是公路、鐵路和城市道路的重要組成部分，特別是大、中橋梁的

26、建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)卣巍⒔?jīng)濟(jì)、國(guó)防等都具有重大意義。橋梁作為一種功能性的結(jié)構(gòu)物，也往往是一座立體的造型藝術(shù)工程，同時(shí)也是一處景觀，具有時(shí)代的特征。</p><p>　　大力發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè)，是加速實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化的重要保證。四通八達(dá)的現(xiàn)代交通，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)文化交流和鞏固國(guó)防等方面，都具有非常重要的作用，在公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路交通以及水利等建設(shè)中，為了跨越各種障礙(如河流、溝谷或其它線

27、路等)必須修建各種類型的橋梁與涵洞，因之橋涵又成了陸路交通中的重要組成部分。在經(jīng)濟(jì)上，橋梁和涵洞的造價(jià)一般說(shuō)來(lái)平均占公路總造價(jià)的1 0~ 2 0%。特別是在現(xiàn)代高級(jí)公路以及城市高架道路的修建中，橋梁不僅在工程規(guī)模上十分巨大，而且也往往是保證全線早日通車的關(guān)鍵。在國(guó)防上，橋梁是交通運(yùn)輸?shù)难屎?，在需要髙度快速、機(jī)動(dòng)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有非常重要的地位。此外，為了保證已有公路的暢通運(yùn)營(yíng)，橋梁的養(yǎng)護(hù)與維修工作也十分重要。</p><

28、;p>　　1.1.2 橋梁的組成</p><p>　　一般橋梁由以下幾個(gè)部分組成： </p><p>　　橋跨結(jié)構(gòu)是在線路中斷時(shí)跨越障礙的主要承載結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要跨越幅度比較大，并且除恒載外要求安全地承受很大車輛荷載的情況下，橋跨結(jié)構(gòu)的構(gòu)造就比較復(fù)雜，施工也相對(duì)困難。</p><p>　　橋墩和橋臺(tái)是支承橋跨結(jié)構(gòu)并將恒載和車輛等活載傳至地基的建筑物。通常

29、設(shè)置在橋兩端的稱為橋臺(tái)，橋臺(tái)與路堤相銜接，以抵御路堤土壓力，防止路堤填土的滑坡和坍落。單孔橋沒(méi)有中間橋墩。橋墩和橋臺(tái)中使全部荷載傳至地基的底部奠基部分，通常稱為基礎(chǔ)，它是確保橋梁能安全使用的關(guān)鍵。由于基礎(chǔ)往往深埋于土層之中，并且需在水下施工，故也是橋梁建筑中比較困難的一個(gè)部分。 </p><p>　　上部結(jié)構(gòu)是指橋梁的橋跨結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)是指橋梁的橋墩或橋臺(tái)。</p><p>　　

30、支座是橋梁在橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩或橋臺(tái)的支承處所設(shè)置的傳力裝置。</p><p>　　錐形護(hù)坡是指在路堤與橋臺(tái)街接處，在橋臺(tái)兩側(cè)設(shè)置石砌護(hù)坡，為保證迎水部分路堤坡的穩(wěn)定。 </p><p>　　低水位是指在枯水季節(jié)如丘而止最低水位，高水位是指在洪峰河流中最高水位。</p><p>　　設(shè)計(jì)洪水位是指橋梁設(shè)計(jì)中按規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算所得的高水位。 &l

31、t;/p><p>　　凈跨徑對(duì)于梁式橋是設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩橋墩（或橋臺(tái)）之間的凈距，對(duì)于拱式橋是每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。 </p><p>　　總跨徑是多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和，也稱橋梁孔徑，它反映了橋下宣泄洪水的能力。 </p><p>　　計(jì)算跨徑對(duì)于具有支座的橋梁，是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離，對(duì)于拱式橋，是兩相鄰

32、兩拱腳截面形心點(diǎn)之間水平距離。 </p><p>　　橋梁全長(zhǎng)簡(jiǎn)稱橋長(zhǎng)，是橋梁兩端兩個(gè)橋臺(tái)的側(cè)墻或八字墻后端 點(diǎn)之間的距離，對(duì)于無(wú)橋臺(tái)的橋梁為橋面系行車道的全長(zhǎng)。在一條線路中，橋梁和涵洞總長(zhǎng)的比重反映它們?cè)谡尉€路建設(shè)中的重要程度。</p><p>　　橋梁高度簡(jiǎn)稱橋高，是指橋面與低水位之間的高差，橋高在某種程度上反映了橋梁施工的難易性。 </p>

33、<p>　　橋下凈空高度是設(shè)計(jì)洪水位或計(jì)算通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離，不小于對(duì)該河流通航所規(guī)定的凈空高度。 </p><p>　　建筑高度是橋上行車路面（或軌頂）標(biāo)高至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離，它不僅與橋梁結(jié)構(gòu)的體系和路徑的大小有關(guān)，而且還隨行車部分在橋上布置的高度位置而異。公路（ 或鐵路）定線中所確定的橋面（或軌頂）標(biāo)高，對(duì)通航凈空頂部標(biāo)高之差，又稱為容許建筑高度。&#

34、160;</p><p>　　凈矢高是從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)之連線的垂直距離。 </p><p>　　計(jì)算矢高是從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形之連線的垂直距離。</p><p>　　矢跨比是拱橋中拱圈（或拱肋）的計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比，也稱拱矢度，它是反映拱橋受力特性的一個(gè)重要指標(biāo)。</p><p>　　此外，我

35、國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或新建橋涵路徑在50m以下時(shí)，一般均就盡量采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑。對(duì)于梁式橋，它是指兩相鄰橋墩中線之間的距離，或墩中線至橋臺(tái)臺(tái)背前緣之間的距離；對(duì)于拱橋，則是指凈跨徑。</p><p>　　1.2 橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　1.2.1 總體規(guī)劃</p><p>　　橋梁是公路或城市道路的重要組成部分，特別是大、中橋梁

36、對(duì)當(dāng)?shù)氐恼巍⒔?jīng)濟(jì)、國(guó)防等都具有重要意義。因此，應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)橋梁的使用任務(wù)、性質(zhì)和所在線路的遠(yuǎn)景發(fā)展需要，按照適用、經(jīng)濟(jì)和適當(dāng)照顧美觀的原則進(jìn)行總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)。公路橋涵應(yīng)適當(dāng)考慮農(nóng)田排灌的需要，以支援農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在靠近村鎮(zhèn)、城市、鐵路及水利設(shè)施的橋梁，應(yīng)結(jié)合各有關(guān)方面的要求，考慮綜合利用。設(shè)計(jì)人員在工作中必須廣泛吸取建橋?qū)嵺`中創(chuàng)造的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，推廣各種經(jīng)濟(jì)效益好的技術(shù)成果，積極采用新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、新材料。設(shè)計(jì)中并應(yīng)結(jié)合我國(guó)的

37、實(shí)際，學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外最新科學(xué)成就，把學(xué)習(xí)外國(guó)和自己創(chuàng)造結(jié)合起來(lái)。</p><p>　　橋梁設(shè)計(jì)既是一種工程設(shè)計(jì)，也是一門藝術(shù)。對(duì)于具體一座橋梁，解決辦法不是唯一的，它可以參照已有設(shè)計(jì)圖紙的先例，進(jìn)行普通、常規(guī)的設(shè)計(jì)，也可以通過(guò)已有設(shè)計(jì)的改進(jìn)、甚至提出新的構(gòu)思做出具有一定創(chuàng)新內(nèi)容的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員的職責(zé)就是要?jiǎng)?chuàng)造最合適的辦法來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題。合理地創(chuàng)新構(gòu)思，不但能提高結(jié)構(gòu)安全、降低工程造價(jià)，還能起到改善使用功能和美

38、化結(jié)構(gòu)的效果。</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　?。?）尺寸及構(gòu)造要求：在設(shè)計(jì)中，橋梁各部件尺寸能否滿足規(guī)范要求以及強(qiáng)度、剛度、抗變形能力是否符合要求是我們所要關(guān)注的。橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)該使構(gòu)件和他們的連接構(gòu)件的材料抗力或者承載能力具有很高的安全儲(chǔ)備。橋梁的剛度是使橋梁在外力的作用下其變形不超過(guò)規(guī)定值，若果變形過(guò)大會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，擾度大會(huì)使高速通車難，嚴(yán)重的情況

39、會(huì)導(dǎo)致橋梁的強(qiáng)烈振動(dòng)，使人體感覺(jué)到身體不舒適，并且危及整個(gè)橋跨的安全使用，所以我們要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使之在其他外荷載的共同作用下能保證其具備恢復(fù)原來(lái)樣子的能力，這樣可以保證整個(gè)構(gòu)造上安全，使橋梁不被破壞。</p><p>　?。?）施工要求：整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)該方便生產(chǎn)人員的制造和建設(shè)，如能用現(xiàn)代化的工藝技術(shù)和機(jī)械應(yīng)該盡量使用，以便于加快施工的進(jìn)度和效率。保證工程質(zhì)量跟整個(gè)施工安全是重中之重。</p>

40、<p>　?。?）經(jīng)濟(jì)要求：在施工和使用上的經(jīng)濟(jì)合理性是橋梁設(shè)計(jì)的追求，所以在設(shè)計(jì)里面必須對(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)行一個(gè)較為周全對(duì)比，使所建設(shè)的橋梁的總造價(jià)和材料消耗量為最小值，同時(shí)要注意要全面準(zhǔn)確地考慮所有潛在的經(jīng)濟(jì)因素。而在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較中，當(dāng)成橋使用階段的維修、養(yǎng)護(hù)橋梁等問(wèn)題常常需要設(shè)計(jì)者地充分考慮。因此進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砬闆r，按照便于進(jìn)行施工的原則去合理選擇合適的橋梁類型。另外我們必須要滿足其工程能快速施工，加強(qiáng)施工

41、的工作效率，這樣可以達(dá)到縮短工期，降低工程的各方面的價(jià)格，提高在通行車輛時(shí)帶來(lái)的最大利益與價(jià)值。</p><p>　?。?）在使用上的要求：橋梁的作用就是幫助人類跨越自然障礙所產(chǎn)生的建造物，所以它的出現(xiàn)就是使我們?nèi)祟愂褂玫陌残母判模瑯蛄旱脑O(shè)計(jì)要保證橋上的行車道和人行道寬度符合車輛跟路人的行駛通過(guò)，還要保證其安全舒適通暢。而且要考慮在未來(lái)的使用年限的交通量增大的需要，來(lái)滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需要，對(duì)于橋體跨徑長(zhǎng)度

42、、橋梁形狀、凈高、凈寬要符合安全通航通車、泄洪等各方面要求，方便人們生活生產(chǎn)活動(dòng)，同時(shí)要保證橋梁的安全使用年限，還應(yīng)該考慮成橋后的檢測(cè)跟維護(hù)。</p><p>　?。?）美觀上的要求：在社會(huì)發(fā)展到今天，社會(huì)進(jìn)入了高速發(fā)展階段，橋梁的建設(shè)不僅要求安全使用，對(duì)于人民來(lái)說(shuō)，一座橋梁的美觀也是我們?cè)O(shè)計(jì)所考慮的，現(xiàn)在的橋梁建設(shè)應(yīng)該與自然環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)，合適的結(jié)構(gòu)布局和外形是我們整座橋梁的美觀的主觀因素，一座橋梁建設(shè)的美觀

43、大氣或許會(huì)成為某個(gè)城市地方的地標(biāo)，也可以成為景區(qū)。</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)基本資料</p><p><b>　　2.1 工程概況</b></p><p>　　2.1.1 地形、地貌及交通情況 </p><p>　　浠水四橋橋橋址位于浠水河，河道兩側(cè)為低山、丘陵壟崗地貌，階地發(fā)育，距線位中心線上游約50

44、米處為1#橡膠壩壩體，正處于施工階段。</p><p>　　2.1.2 水文條件</p><p>　　擬建場(chǎng)地地表水為浠水河，勘察區(qū)段水位受上游水庫(kù)發(fā)電放水量和泄洪量控制，平均水位保持在相對(duì)標(biāo)高19—20米左右?？辈炱陂g水深0.93—2.05米之間。擬建場(chǎng)地內(nèi)地下水主要為上層滯水和基巖裂隙水。 </p><p><b>　　2.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)<

45、;/b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)荷載：公路II級(jí)</p><p>　?。?）橋面寬：全寬26m</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)車道：雙向4 車道</p><p>　　（4）設(shè)計(jì)時(shí)速：40km/h</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年</p><p>　?。?）橋面縱坡：不

46、設(shè)縱坡</p><p>　?。?）橋面橫坡：2.0%</p><p>　　（8）主橋的跨度：72m+110m+72m=254m</p><p>　?。?）橋梁公路等級(jí)：主干路</p><p>　?。?0）溫度：季節(jié)溫差的計(jì)算值為-10℃和+10℃</p><p>　　2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)</p><

47、p>　　1)《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》（JTG D62-2004）</p><p>　　2)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）</p><p>　　3)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2003）</p><p>　　4)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）</p><p&g

48、t;　　5)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D63-2007）</p><p>　　6)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）</p><p><b>　　2.4 材料規(guī)格</b></p><p>　?。?）連續(xù)梁混凝土：c50混凝土</p><p>　?。?）橋面鋪裝：c40混凝土（10cm）,瀝青混凝土

49、（10cm）</p><p>　　（3）預(yù)應(yīng)力筋：采用《公預(yù)規(guī)》（JTG D62-2004）中d=15.2mm的鋼絞線，公稱面積為140 mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度FPK=1860MPa，彈性模量EP=1.95×105MPa。</p><p>　　（4）預(yù)應(yīng)力管道：采用預(yù)埋圓形和扁形塑料波紋管成型。</p><p>　　具體情況見(jiàn)表格2.1和2.2</p>

50、;<p>　　表格2.1 混凝土材料規(guī)格</p><p>　　表格2.2 預(yù)應(yīng)力筋規(guī)格</p><p><b>　　2.5 施工方式</b></p><p>　　本次浠水四橋設(shè)計(jì)，主橋總跨徑為254m,所以根據(jù)本設(shè)計(jì)時(shí)采用變高度梁進(jìn)行施工，以及根據(jù)現(xiàn)有的地形、河水深度、橋梁建筑高度等條件，所以主橋中跨部分采用懸臂施工法—掛籃

51、懸臂澆筑施工方法，主橋邊跨直線段施工采用滿堂支架整體現(xiàn)澆的施工方法。懸臂施工法包括懸臂澆筑法和懸臂拼裝法。施工過(guò)程中，墩梁臨時(shí)固結(jié)，主梁從墩頂向兩邊同時(shí)對(duì)稱分段澆筑或拼裝，直至合龍。合龍之前的結(jié)構(gòu)受力呈T構(gòu)狀態(tài)，屬于靜定結(jié)構(gòu)，梁的受力與懸臂梁相同；合龍后拆除臨時(shí)固結(jié)，轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁體系。懸臂澆筑施工法僅需要掛籃等少量施工設(shè)備，避免大量的支架，特別適合于建造跨越深谷、河流的大跨連續(xù)梁橋。</p><p>　　第3章

52、結(jié)構(gòu)尺寸擬定</p><p><b>　　3.1 橋跨布置</b></p><p>　　浠水四橋采用連續(xù)梁橋橋型，兩邊跨跨徑均為72m，中跨跨徑為110m,總計(jì)72m+110m+72m=254m。</p><p>　　3.2 梁高尺寸擬定</p><p>　　在橋梁跨徑超過(guò)70m時(shí)，連續(xù)梁橋橋型宜采用變截面設(shè)計(jì)。由于連續(xù)

53、梁的支點(diǎn)截面負(fù)彎矩大于跨中截面正彎矩，因此往往采用支點(diǎn)梁高大于跨中梁高的變截面形式，增加支點(diǎn)梁高有利于抵抗支點(diǎn)截面較大的剪力，減小跨中梁高可減少因自重引起的彎矩，減少了材料費(fèi)用和施工時(shí)間，同時(shí)也避免了橋梁的架設(shè)對(duì)通航的影響。浠水四橋無(wú)論邊跨還是中跨，其跨徑均在70m以上，故宜采用變截面連續(xù)梁橋。支點(diǎn)截面梁高h(yuǎn)1一般取（1/16~1/18）l,不小于l/20,跨中梁高h(yuǎn)2一般取(1/1.5~1/2.5)h1。梁底按二次拋物線變化。<

54、/p><p>　　對(duì)于本次浠水四橋的梁高擬定，考慮到實(shí)際工程概況和橋梁的安全穩(wěn)定，初步確定，支點(diǎn)梁高取6.8m, 跨中梁高取2.8m。，變高度梁高度采用二次拋物線計(jì)算。其中各截面梁高對(duì)照?qǐng)D3.1和表3.1如下：</p><p>　　圖3.1 截面編號(hào)</p><p>　　表3.1 各截面梁高</p><p>　　3.3 截面類型擬定</

55、p><p>　　混凝土連續(xù)梁橋截面形式主要有板式、肋梁式及箱形截面3種。其中板式、肋梁式截面主要用于中小跨徑（l<50m）,當(dāng)橋梁跨徑超過(guò)50m之后，主要采用箱形截面。</p><p>　　所設(shè)計(jì)浠水四橋，最大跨徑達(dá)到110m，橋?qū)挒?6m，綜合考慮，宜采用單箱三室的箱形截面設(shè)計(jì)。</p><p>　　箱形截面的頂板和底板都具有比較大的面積，因而能有效地抵抗正負(fù)雙

56、向彎矩，滿足配筋要求，并具有較T形截面高的截面效率指標(biāo)，而且由于截面閉合，抗扭剛度較大，當(dāng)橋梁承受偏心荷載時(shí)內(nèi)力分布比較均勻，另外整體性能也較好；此外，箱形截面具有良好的動(dòng)力特性，并且收縮變形也較小。同時(shí)，單箱多室截面可以有效地減小頂板所承受的正負(fù)彎矩?cái)?shù)值，而且由于腹板厚度的增加使主拉應(yīng)力和剪應(yīng)力都減小，也給布置預(yù)應(yīng)力筋增加了空間。</p><p>　　3.4 箱梁細(xì)部尺寸擬定</p><p&

57、gt;<b>　　3.4.1 頂板</b></p><p>　　箱梁頂板寬度一般取接近橋面總寬，懸臂長(zhǎng)度和兩腹板之間的距離的比值一般取1/2.5~1/3,考慮到懸臂板橫向受力，一般懸臂板長(zhǎng)度控制在5m以下。</p><p>　　確定箱梁截面頂板厚度時(shí)，需要滿足橋面板橫向受力，主要是受彎的要求。車行道部分的箱梁頂板或其它呈現(xiàn)連續(xù)板受力特性的橋面板以及懸臂板厚度參照表3.

58、2</p><p>　　表3.2 車行道部分橋面板的厚度</p><p>　　注：兩個(gè)方向厚度計(jì)算后取小值，l為橋面板跨度（m）。</p><p>　　本次浠水四橋頂板設(shè)計(jì)，綜合考慮，取箱梁頂板寬26m,懸臂板長(zhǎng)度取3.5m,，懸臂端部厚度取18cm,懸臂根部厚度取70cm。具體情況參照下圖3.2所示截面。</p><p><b>

59、;　　3.4.2 腹板</b></p><p>　　腹板厚度設(shè)計(jì)需要考慮兩個(gè)因素：滿足抗剪要求和預(yù)應(yīng)力鋼束管道布置要求，腹板設(shè)計(jì)不宜太薄。腹板主要是承受剪應(yīng)力以及主拉應(yīng)力，其最小的厚度應(yīng)該要滿足抗剪厚度的要求，對(duì)于單箱多室的截面來(lái)說(shuō)，除滿足受力需求外，還需要滿足預(yù)應(yīng)力孔道在腹板中的穿過(guò)、連接跟錨固的構(gòu)造需求。腹板的厚度應(yīng)該根據(jù)橋長(zhǎng)的變化具有一個(gè)線性轉(zhuǎn)變，考慮到連續(xù)梁支座處剪力較大，跨中區(qū)域剪力較小，

60、因此箱梁腹板一般設(shè)計(jì)成從跨中向支座處逐漸變厚的形式。跨中截面梁肋的總厚度不宜小于整橋總寬度的1/12~1/20，而對(duì)于支座截面梁的腹板厚度應(yīng)該至少要大于1/8~1/12。</p><p>　　本次浠水四橋腹板設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)計(jì)算驗(yàn)證，取跨中截面腹板厚度為50cm,支點(diǎn)截面腹板厚度取80cm，中間截面腹板厚度沿橋長(zhǎng)呈線性變化。具體情況可參照?qǐng)D3.3以及圖3.4梁截面尺寸圖示。</p><p>　　

61、圖3.3 1/2跨中截面尺寸圖示</p><p>　　圖3.4 1/2支點(diǎn)截面尺寸圖示</p><p><b>　　3.4.3 底板</b></p><p>　　考慮到連續(xù)體系梁橋中支點(diǎn)負(fù)彎矩較大、跨中正彎矩較大，一般采用變厚度設(shè)計(jì)，箱梁底板厚度從跨中向中支點(diǎn)逐漸變厚，以適應(yīng)中支點(diǎn)附近截面下緣受壓要求。一般情況來(lái)說(shuō)，跨中梁段的底板可以盡量

62、做得薄一些，但是一般不宜小于15cm，同時(shí)底板的厚度是根據(jù)橋梁橋長(zhǎng)的變化從梁的跨中往梁的根部逐漸增大，一般在墩頂?shù)奈恢锰庍_(dá)到梁高的高度的1/10~1/12。</p><p>　　本次浠水四橋底板設(shè)計(jì)，底板厚度從跨中截面至支點(diǎn)截面由30cm變化為90cm。</p><p>　　第4章 Midas建模與分析</p><p>　　4.1 Midas軟件簡(jiǎn)介</p

63、><p>　　MIDAS/Civil 是針對(duì)土木結(jié)構(gòu)工程，特別是分析預(yù)應(yīng)力箱型橋梁、懸索橋、斜拉橋等特殊的橋梁結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)可以做非線性邊界分析、水化熱分析、材料非線性分析、彈力塑性分析、動(dòng)力彈塑性分析。為能夠迅速、準(zhǔn)確地完成類似結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)，而開(kāi)發(fā)的“土木結(jié)構(gòu)專用的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件”。</p><p>　　本次浠水四橋設(shè)計(jì)，將使用MIDAS/Civil進(jìn)行建模分析，可減少計(jì)算量和手

64、動(dòng)分析過(guò)程，同時(shí)得到較為精確的設(shè)計(jì)結(jié)果。</p><p><b>　　4.2建模步驟</b></p><p>　　4.2.1 材料定義</p><p>　?。?）選擇04年規(guī)范，定義材料，添加混凝土和鋼筋兩種新材料。</p><p>　?。?）定義材料數(shù)據(jù)。</p><p>　　（3）依據(jù)規(guī)范J

65、TG04（RC），定義混凝土標(biāo)號(hào)為C50；，依據(jù)規(guī)范JTG04（S），定義鋼材為Strand1860。</p><p>　　具體材料數(shù)據(jù)見(jiàn)圖4.1和圖4.2所示。</p><p>　　圖4.1 混凝土材料</p><p>　　圖4.2 鋼筋材料</p><p>　　4.2.2 定義時(shí)間依存材料特性</p><p>

66、;　?。?）編輯時(shí)間依存特性函數(shù)（收縮徐變函數(shù)，強(qiáng)度發(fā)展函數(shù)）。</p><p>　?。?）修改時(shí)間依存材料特征值（構(gòu)件理論厚度或體積與表面積比）。</p><p>　?。?）將定義的時(shí)間依存特征函數(shù)與相應(yīng)的材料銜接。</p><p>　　具體定義過(guò)程見(jiàn)圖4.3和圖4.4</p><p>　　圖4.3 時(shí)間依存材料</p>&

67、lt;p>　　圖4.4 材料函數(shù)</p><p>　　4.2.3 建立節(jié)點(diǎn)和單元</p><p>　　所設(shè)計(jì)橋梁邊跨72m,跨中110m,總長(zhǎng)242m,采用懸臂對(duì)稱施工方法，考慮實(shí)際施工過(guò)程的掛籃施工，在墩柱兩側(cè)對(duì)稱地進(jìn)行澆筑梁段的混凝土施工，則每段長(zhǎng)應(yīng)該在2~5m。，橋墩處0號(hào)塊為10米，在墩的中心線均分5米，然后根據(jù)變</p><p>　　截面的分步具

68、體劃分節(jié)點(diǎn)，并且連接成單元，根據(jù)橋梁長(zhǎng)度，從橋墩處依次建立3x250cm , 4x300cm , 5x350cm , 3x400cm的結(jié)構(gòu)單元，端部采用滿堂支架的方法施工。然后把剛建立的模型分別復(fù)制到其他墩所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)位置處。建立左右邊跨的節(jié)點(diǎn)單元，最后建立合龍段單元，包括邊跨合龍和跨中合龍。主橋全部節(jié)點(diǎn)單元定義好之后，由于建模的節(jié)點(diǎn)單元編號(hào)比較混亂，所以必須重新進(jìn)行編號(hào)，以方便后續(xù)的定義變截面組跟定義組結(jié)構(gòu)。所建初步模型如圖4.5所示

69、。</p><p>　　圖4.5 主橋上部結(jié)構(gòu)單元模型</p><p>　　4.2.4 截面定義</p><p>　?。?）在CAD 分別畫(huà)出跨中截面、支點(diǎn)截面、以及其他變截面中的控制截面圖形；</p><p>　?。?）然后通過(guò)另存為方式保持DXF 式文件；</p><p>　?。?）通過(guò)Midas 里面的截面特

70、征計(jì)算器，輸入DXF 文件，通過(guò)截面特征計(jì)算器進(jìn)行截面的參數(shù)計(jì)算與編輯。</p><p>　?。?）然后輸出截面邁達(dá)斯文件類型。</p><p>　?。?）最后定義截面，已經(jīng)輸入各截面的一些計(jì)算參數(shù)，其中截面的偏心為中上部。</p><p>　　具體關(guān)鍵步驟參照?qǐng)D4.6和4.7</p><p>　　圖4.6 截面管理器中計(jì)算截面</p

71、><p>　　圖4.7 輸入各截面設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　通過(guò)Midas截面計(jì)算管理器和截面特性值分析，得到幾個(gè)重要控制截面的截面特性數(shù)據(jù)如下表所示。</p><p>　　表4.1 邊跨端部截面</p><p>　　表格4.2 跨中截面</p><p><b>　　表4.3 支點(diǎn)截面</b>&

72、lt;/p><p>　　表格4.4 支點(diǎn)截面2</p><p>　　4.2.5 變截面和變截面組定義</p><p>　　本次浠水四橋設(shè)計(jì)為連續(xù)梁的掛籃施工，在支點(diǎn)處截面到跨中截面墩頂處的梁截面漸變，另外邊跨端部滿堂支架施工部分也有變截面的情況，因此Midas模型的建立必須要定義變截面，同時(shí)由于模型存在變截面，在變截面處所對(duì)于的單元截面的連接是需要使用變截面組來(lái)建模的，

73、不然截面模型的顯示會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)律的形狀。</p><p>　　定義變截面：選取邊跨端部截面，跨中截面和支點(diǎn)截面等控制截面，在材料和截面特性里定義變截面，具體過(guò)程見(jiàn)圖4.8</p><p>　　圖4.8 變截面定義</p><p>　　定義變截面組：打開(kāi)變截面組選項(xiàng)，分別選擇需要組成變截面組的節(jié)點(diǎn)單元，并且命名，本次設(shè)計(jì)一共定義4個(gè)變截面組。在截面形狀變化中，z軸成2次

74、函數(shù)變化，y軸成一次線性變化，同時(shí)應(yīng)注意z軸2次函數(shù)變化時(shí)應(yīng)注意不同的變截面組其對(duì)稱平面的不同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際連續(xù)梁形狀確定。具體定義過(guò)程見(jiàn)圖4.9。</p><p>　　圖4.9 變截面組定義</p><p>　　將截面，變截面，變截面組依次賦予給各個(gè)單元之后，全橋上部結(jié)構(gòu)的模型形狀完成。參照?qǐng)D4.10</p><p>　　4.10 全橋上部結(jié)構(gòu)模型形狀</p&

75、gt;<p>　　4.2.6 建立靜力荷載工況</p><p>　　Midas軟件中，在荷載—靜力荷載工況中命名我們所需要的荷載工況，同時(shí)選擇工況的類型，本次設(shè)計(jì)共建立了自重、二期、整體升溫，整體降溫、溫度梯度、支座沉降、掛籃、預(yù)應(yīng)力荷載。</p><p>　　（1）添加自重，在這個(gè)模型建立完之后，我們需要定義模型的自重，之此之前已經(jīng)定義材料特性和截面參數(shù)，故只需Z方向輸入為

76、-1。</p><p>　?。?）添加二期荷載，二期主要為橋面鋪裝的重力荷載，采用梁?jiǎn)卧奢d進(jìn)行添加到梁體結(jié)構(gòu)上。</p><p>　　(3)添加掛籃荷載，在施工過(guò)程中，掛籃機(jī)械的自重，以及部分結(jié)構(gòu)受力，</p><p>　　故需要考慮添加掛籃荷載，掛籃荷載的性質(zhì)定義為節(jié)點(diǎn)荷載。</p><p>　?。?）添加支座沉降荷載，由于每個(gè)支座處的豎

77、向支座反力和地質(zhì)條件的不同引起支座的不均勻變位，連續(xù)梁是一種超靜定結(jié)構(gòu)，對(duì)支座的不均勻沉降特別敏感，所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重要組成部分，支座不均勻沉降查均以1cm計(jì)。</p><p>　?。?）添加預(yù)應(yīng)力荷載工況，類型選擇為施工階段荷載類型。</p><p>　?。?）添加溫度變化荷載，分為整體升溫和整體降溫，各升溫10攝氏度，降溫10攝氏度。</p><p&g

78、t;　　(7) 添加溫度梯度荷載，在沿梁高和梁寬方向均考慮5攝氏度的溫度梯度荷載。</p><p>　　具體情況參照?qǐng)D4.11，4.12以及4.13。</p><p>　　圖4.11 自重工況示例</p><p><b>　　4.12 二期荷載</b></p><p><b>　　4.13 掛籃荷載</b

79、></p><p>　　4.2.7 建立移動(dòng)荷載工況</p><p>　?。?）選擇移動(dòng)荷載選項(xiàng)，選擇移動(dòng)荷載規(guī)范為中國(guó)規(guī)范。</p><p>　　（2）添加車道線，本次設(shè)計(jì)雙向四車道，但在建模過(guò)程中，采用簡(jiǎn)化方式，集中于道路中心線一條車道。</p><p>　?。?）布置完成車道線以后，接下來(lái)就要定義車輛荷載，選擇“CH-CD”——即

80、車道荷載，選擇的規(guī)范為公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　?。?）根據(jù)前面的所加的車道線，添加新的移動(dòng)荷載工況。</p><p>　　4.14 移動(dòng)荷載工況</p><p>　　4.2.8 建立邊界條件</p><p>　　在本次模型設(shè)計(jì)中，采用的是懸臂施工法，結(jié)合實(shí)際情況，施工過(guò)程中，墩梁臨時(shí)固結(jié)，主梁從墩頂向兩邊同時(shí)對(duì)稱分段澆筑或拼裝，

81、直至合龍。合龍之前的結(jié)構(gòu)受力呈T構(gòu)狀態(tài)，屬于靜定結(jié)構(gòu)，梁的受力與懸臂梁相同；合龍后拆除臨時(shí)固結(jié)，轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁體系。根據(jù)施工過(guò)程建立三個(gè)邊界組：臨時(shí)固結(jié)，滿堂支架，橋墩支座，具體情況見(jiàn)下圖所示。</p><p><b>　　4.15 臨時(shí)固結(jié)</b></p><p><b>　　4.16 滿堂支架</b></p><p>&

82、lt;b>　　4.17 橋墩支座</b></p><p>　　4.2.9 定義施工階段</p><p>　?。?）定義結(jié)構(gòu)組，根據(jù)實(shí)際施工過(guò)程和跨徑長(zhǎng)度情況，從橋墩處開(kāi)始，每2~3個(gè)單元定義為一個(gè)結(jié)構(gòu)組，一共11個(gè)結(jié)構(gòu)組：0號(hào)塊，1號(hào)塊，2號(hào)塊，3號(hào)塊，4號(hào)塊，5號(hào)塊，6號(hào)塊，7號(hào)塊，邊跨現(xiàn)澆段，邊跨合龍段，跨中合龍段。</p><p>　?。?）

83、本次連續(xù)梁橋掛籃施工的施工階段的分析重點(diǎn)在于在施工過(guò)程中必須保證各梁和墩的固結(jié)，及在施工過(guò)程時(shí)把0 號(hào)塊與橋墩的臨時(shí)固結(jié)，其次要注意在施工期所出現(xiàn)的梁體受力結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。在0號(hào)塊到7號(hào)塊的施工過(guò)程中，結(jié)構(gòu)體系始終是懸臂梁體系，但在跨中合龍之后，就會(huì)變?yōu)檫B續(xù)梁體系。</p><p>　?。?）注意劃分連續(xù)梁橋的施工順序與步驟，其次是模型的邊界條件、荷載組的激活與鈍化時(shí)間。</p><p&g

84、t;　　下以0號(hào)塊和跨中合龍段簡(jiǎn)要說(shuō)明，見(jiàn)圖4.21以及4.22。</p><p>　　圖4.18 0號(hào)塊施工階段定義</p><p>　　圖4.19 跨中合龍施工階段定義</p><p>　　4.2.10 定義預(yù)應(yīng)力鋼束</p><p>　?。?）計(jì)算依據(jù)：全預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在預(yù)加力和荷載的共同作用下應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)滿足的基本條件是：截面上

85、的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力，或?yàn)樵谌我怆A段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時(shí)截面上最大應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。</p><p>　　圖 4-1截面受力狀態(tài)</p><p><b>　　寫成計(jì)算式為：</b></p><p><b>　　對(duì)于截面上緣 </b>

86、</p><p><b>　　（4.1）</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　對(duì)于截面下緣 </p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　?。?.4）</b>

87、;</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　—由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力；</p><p>　　—截面上下抗彎模量；</p><p>　　—混凝土允許壓應(yīng)力，取。</p><p>　　項(xiàng)的符號(hào)當(dāng)為正彎矩時(shí)取正值，當(dāng)為負(fù)彎矩時(shí)取負(fù)值，且按代數(shù)值取大小。</p><p

88、>　　一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡(jiǎn)便計(jì)，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個(gè)限制條件。</p><p>　　公式（4.1）變?yōu)?（4.5）</p><p>　　公式（4.3）變?yōu)?（4.6）<

89、;/p><p>　　截面上下緣均配有力筋Ny上和Ny下以抵抗正負(fù)彎矩</p><p>　　由力筋Ny上和Ny下在截面上、下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為：</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　將式（4.5）、（

90、4.6）分別代入式（4.7）(4.8)，解聯(lián)立方程后得到</p><p><b>　　(4.9）</b></p><p><b>　?。?.10）</b></p><p><b>　　令 </b></p><p>　　代入式（4.9）（4.10）中得到</p>

91、<p><b>　?。?.11）</b></p><p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　將式（4.1）、（4.3）分別代入式（4.11）（4.12）即可得按截面上下緣混凝土不出現(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值，分別記為NSmin、NXmin，則為</p><p>&

92、lt;b>　?。?.13）</b></p><p><b>　?。?.14）</b></p><p>　　同理，將式（4.2）、（4.4）分別代入式（4.11）、（4.12）可得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值。分別記為NSmax、NXmax，</p><p><b>　?。?/p>

93、4.15）</b></p><p><b>　?。?.16）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——每束預(yù)應(yīng)力筋的面積；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力；</p><p>　　e——預(yù)應(yīng)力力筋重心離開(kāi)截面重心的距離

94、；</p><p>　　A——混凝土截面面積，可取毛截面計(jì)算；</p><p>　　n——截面邊緣預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)目；</p><p>　　K——截面的核心距；</p><p>　?。?）生成荷載組合：</p><p>　　在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束估算之前需要生成荷載組合，依據(jù)荷載組合，才能初步判斷預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)目。具體操作時(shí)打開(kāi)

95、荷載組合選項(xiàng)，點(diǎn)選混凝土設(shè)計(jì)中的自動(dòng)生成組合。具體情況見(jiàn)圖4.20。</p><p>　　圖4.20 生成荷載組合</p><p>　　（3）預(yù)應(yīng)力鋼束估算:</p><p>　　對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋體系，在初步計(jì)算預(yù)應(yīng)力剛束數(shù)量時(shí)，必須計(jì)及各項(xiàng)次內(nèi)力的影響。然而,鋼筋估算是比較粗略的，因?yàn)橛?jì)算中所采用的組合結(jié)果并不是橋梁的真實(shí)受力。確定鋼束需要知道截面的計(jì)算內(nèi)

96、力，而布置好鋼束前又不可能求得橋梁的真實(shí)受力狀態(tài)。一些次內(nèi)力的計(jì)算（如預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力）恰好與預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)量與布置有關(guān)。因此，在初步估算預(yù)應(yīng)力時(shí)，只能以預(yù)估值來(lái)考慮。</p><p>　　估算鋼筋與真實(shí)的受力狀態(tài)的差異由以下四個(gè)方面引起：</p><p>　?、傥纯紤]預(yù)應(yīng)力的影響。</p><p>　　②未考慮預(yù)應(yīng)力對(duì)混凝土收縮徐變的影響。</p>&l

97、t;p>　?、鄄捎妹孛嫘再|(zhì)進(jìn)行計(jì)算，未考慮鋼束孔道的影響。</p><p>　?、茕撌念A(yù)應(yīng)力損失值無(wú)法確定，只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事先擬定。</p><p>　　在Midas模型中，可利用PSC運(yùn)行分析來(lái)輔助預(yù)應(yīng)力鋼束估算，具體情況見(jiàn)表4.5。 </p><p>　　表4.5 預(yù)應(yīng)力鋼束估算</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中鋼束采用三種規(guī)格：，

98、，，三種鋼束的截面積分別為：，根據(jù)PSC設(shè)計(jì)結(jié)果，可估算各個(gè)單元的預(yù)應(yīng)力筋數(shù)目。</p><p>　　（4）預(yù)應(yīng)力鋼束的布置：</p><p>　　縱向預(yù)應(yīng)力鋼束受力特點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力鋼筋布置主要根據(jù)成橋和施工階段的受力狀態(tài)確定，同時(shí)考慮截面的構(gòu)造，施工工藝和方法等。對(duì)于懸臂施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來(lái)說(shuō)，縱向預(yù)應(yīng)力筋的布置主要有懸臂束和連續(xù)預(yù)應(yīng)力束兩大類：在懸臂澆注施工階段，要配置承受負(fù)彎矩的

99、懸臂預(yù)應(yīng)力筋（也稱一期配束）；而在合攏成橋后，要配置承受恒活產(chǎn)生正負(fù)彎矩的預(yù)應(yīng)力筋（也稱二期配束）。縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋是主要受力鋼筋，既要考慮結(jié)構(gòu)的整體受力，也要考慮受力的局部影響，還要考慮施工和操作的方便。在箱形截面內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力筋可以布置在頂板內(nèi)承受負(fù)彎矩；布置在底板內(nèi)承受正彎矩；在分段施工和分段配筋中，有頂板束在頂板內(nèi)平彎后通過(guò)腹板下彎錨固，以承受截面的主拉應(yīng)力。在邊跨現(xiàn)澆段可以布置底板束起彎進(jìn)入腹板錨固在梁端上，以承受梁端腹板截面的主

100、拉應(yīng)力。</p><p>　　縱向預(yù)應(yīng)力鋼束布置原則：連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束的配置不僅要滿足《公路混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)構(gòu)造要求，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)加力大小恰當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束，以達(dá)到合理的布置型式。</p><p>　　2.應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便，也不

101、能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束，而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過(guò)多的錨具。</p><p>　　3.預(yù)應(yīng)力束的布置，既要符合結(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>　　4.預(yù)應(yīng)力束的布置，應(yīng)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、施工方法的選擇都有密切關(guān)系。</p><p>　　5.預(yù)應(yīng)力束應(yīng)避免合

102、用多次反向曲率的連續(xù)束，因?yàn)檫@會(huì)引起很大的摩阻損失，降低預(yù)應(yīng)力束的效益。</p><p>　　6.預(yù)應(yīng)力束的布置，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時(shí)的需要。</p><p>　　7.預(yù)應(yīng)力束筋布置應(yīng)滿足構(gòu)造要求，如孔道中心最小距離，錨具中心最小距離，最小曲線半徑等。</p><p>　　8.注意鋼束平、豎彎曲線的配合及鋼束之間

103、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>　　9.鋼束應(yīng)盡量靠近腹板布置，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(guò)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；能充分利用承托布束，有利于截面的輕型化。</p><p>　　10.鋼束的線形種類盡量減少，以便于計(jì)

104、算和施工。</p><p>　　11.盡量加大曲線半徑，以便于穿束和壓漿。</p><p>　　12.分層布束時(shí)，應(yīng)使管道上下對(duì)齊，這樣有利于混凝土澆筑與振搗，不可利用梅花形布置。</p><p>　　13．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>　　14.頂板束的布置還應(yīng)遵循以下原則：</p>

105、<p>　?、黉撌鴳?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>　?、诜謱硬际鴷r(shí)，應(yīng)使長(zhǎng)束布置在上層。首先，因?yàn)橄儒^固短束，后錨固長(zhǎng)束，只有這樣布置才不會(huì)發(fā)生干擾；其次，長(zhǎng)束通過(guò)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(wèn)題的機(jī)率較高，放在頂層處理比較容易些。</p><p>　　在確定各單元預(yù)應(yīng)力筋數(shù)目之后，需要初步定出預(yù)應(yīng)力鋼筋

106、在截面的位置，根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼束的起點(diǎn)位置和利用CAD圖中鋼筋的形狀來(lái)確定鋼筋各個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，讓后輸入邁達(dá)斯模型之中，定義好預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)應(yīng)力鋼束眾多，確定坐標(biāo)是極其繁雜的一步，這里給出部分坐標(biāo)見(jiàn)表4.6參照(X,Y,Z分別表示預(yù)應(yīng)力筋起點(diǎn)位置，x,y,z,r是確定預(yù)應(yīng)力筋形狀控制點(diǎn)相對(duì)起點(diǎn)的坐標(biāo))。</p><p>　　表4.6 部分預(yù)應(yīng)力筋坐標(biāo)示例</p><p>　　此次預(yù)應(yīng)力筋的配置，

107、分為三類：頂板預(yù)應(yīng)力筋（代號(hào)T）、腹板預(yù)應(yīng)力筋（代號(hào)F）、底板預(yù)應(yīng)力筋（代號(hào)M）。根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋形狀和位置再進(jìn)行細(xì)分并編號(hào)，例如起點(diǎn)最靠近支點(diǎn)截面的編號(hào)為T1-1,T1-2,T1-3等，起點(diǎn)僅比T1遠(yuǎn)離支點(diǎn)截面的為T2，依次類推，T系列鋼束編號(hào)完畢，B系列鋼束和M系列鋼束編號(hào)方式與此類似。本次預(yù)應(yīng)力筋一共布置444根，工作量比較大，也是耗時(shí)最長(zhǎng)的一個(gè)步驟。具體步驟參照下圖所示。</p><p>　　圖4.21 添加

108、鋼束特性值</p><p>　　圖4.22 添加鋼束形狀</p><p>　　鋼束添加完成以后，需要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉，即施加預(yù)應(yīng)力荷載。根據(jù)鋼束形狀的不同分組張拉，形狀相同的一起張拉。張拉預(yù)應(yīng)力筋步驟見(jiàn)圖4.23。</p><p>　　圖4.23 張拉預(yù)應(yīng)力筋</p><p>　　預(yù)應(yīng)力筋截面布置圖，立面圖以及平彎、豎彎樣圖部分如下，具體圖

109、樣見(jiàn)CAD圖紙。</p><p>　　圖4.23 橫截面預(yù)應(yīng)力筋布置示例</p><p>　　圖4.24 邊跨頂?shù)装孱A(yù)應(yīng)力筋立面布置示例</p><p>　　圖4.25 中跨頂板預(yù)應(yīng)力筋平面布置示例</p><p>　　圖4.26 預(yù)應(yīng)力筋平彎示例</p><p>　　圖4.27 預(yù)應(yīng)力筋豎彎示例</p>

110、<p>　　4.3 Midas模型分析</p><p>　　4.3.1 模型結(jié)果內(nèi)力圖</p><p>　　使用階段自重作用下的變形圖：（變形最小處為0mm，最大處110.004mm）</p><p>　　圖4.28 自重作用變形圖</p><p>　　使用階段自重作用下的彎矩圖：(正彎矩最大值為164281.6KN*M,負(fù)彎矩最

111、大值為-814577.2KN*M)</p><p>　　圖4.29 自重作用彎矩圖</p><p>　　預(yù)應(yīng)力作用下的彎矩圖：(正彎矩最大值為1005581.8KN*M,負(fù)彎矩最大值為-225342.6KN*M)</p><p>　　圖4.30 預(yù)應(yīng)力作用彎矩圖</p><p>　　基本組合效應(yīng)下的內(nèi)力圖：(正彎矩最大值為160517.1KN

112、*M,負(fù)彎矩最大值為-1098865.2KN*M)</p><p>　　圖4.31 基本組合效應(yīng)彎矩圖</p><p>　　短期組合效應(yīng)下的內(nèi)力圖：(正彎矩最大值為193957.2KN*M,負(fù)彎矩最大值為-12308.0KN*M)</p><p>　　圖4.32 短期組合效應(yīng)彎矩圖</p><p>　　長(zhǎng)期組合效應(yīng)下的內(nèi)力圖：(正彎矩最大值為

113、188838.5KN*M,負(fù)彎矩最大值為-12308.0KN*M)</p><p>　　圖4.33 長(zhǎng)期組合效應(yīng)彎矩圖</p><p>　　施工階段0號(hào)塊內(nèi)力圖：(彎矩最大值為-21997.7KN*M,彎矩最小值為-2375.5KN*M)</p><p>　　圖4.34 0號(hào)塊彎矩圖</p><p>　　施工階段3號(hào)塊內(nèi)力圖：(彎矩最大值為

114、416062.0KN*M,彎矩最小值為29322.3KN*M)</p><p>　　圖4.35 3號(hào)塊彎矩圖</p><p>　　施工階段7號(hào)塊內(nèi)力圖：(彎矩最大值為354601.0KN*M,彎矩最小值為11349.2KN*M)</p><p>　　圖4.36 7號(hào)塊彎矩圖</p><p>　　施工階段邊跨合龍段內(nèi)力圖：(正彎矩最大值為3

115、47530.3KN*M,負(fù)彎矩最大值為-32780.8KN*M)</p><p>　　圖4.37 邊跨合龍段彎矩圖</p><p>　　施工階段跨中合龍段內(nèi)力圖：(正彎矩最大值為40076.4KN*M,負(fù)彎矩最大值為-31732.6KN*M)</p><p>　　圖4.38 跨中合龍段彎矩圖</p><p>　　成橋內(nèi)力圖：(正彎矩最大值為2

116、46748.4KN*M,負(fù)彎矩最大值為-17457.7KN*M)</p><p>　　圖4.39 成橋彎矩圖</p><p>　　梁?jiǎn)卧獞?yīng)力圖：(應(yīng)力最大值為-10908.9,應(yīng)力最小值為-2395)</p><p>　　圖4.40 梁?jiǎn)卧獞?yīng)力圖</p><p>　　4.3.2 PSC設(shè)計(jì)</p><p>　　在初步