預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁畢業(yè)設(shè)計（含外文翻譯）

1、<p>　　（20+40+20）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　The Construction Design of the (20+40+20)m Prestressed concrete continuous beam </p><p>　　2012 屆 高等技術(shù) 學院</p><p>　　專 業(yè) 道路橋梁工程技

2、術(shù)</p><p>　　學 號 20095116 </p><p>　　學生姓名 1 2 3 </p><p>　　指導教師 2 2 </p><p>　　完成日期 2012年5月28日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書<

3、/b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計開題報告</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計主要是關(guān)于公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計。設(shè)計跨度 (20+40+20)m。本設(shè)計采用國內(nèi)著名的有限元分析軟件——邁達斯計算,全橋共分40個單元，41個截面，兩個施工階段。因為連續(xù)

4、梁的內(nèi)力與其施工方法密切相關(guān)，本設(shè)計采用滿堂支架法施工。這種施工方法操作比較簡單，相比其他方法從經(jīng)濟效益上講也比其他方法更有優(yōu)勢，而且施工質(zhì)量易得到保證。</p><p>　　計算過程中由于涉及到大量的數(shù)字運算，采用手算比較繁瑣，并且準確性得不到保證，因此采用計算機輔助設(shè)計。設(shè)計中使用了邁達斯來計算內(nèi)力,并且初步估算配筋量和進行初步驗算。但為了提高設(shè)計可靠性，最終還會通過以Excel電子表格計算、AutoCAD輔

5、助軟件進行手算，使自己的設(shè)計能力有較大的提升。</p><p>　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋; 邁達斯; 滿堂支架法 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This graduate design is mainly about the design of the superstructure o

6、f the road prestressed concrete continuous bridge. The span of the bridge is 20m+40m+20m.This design adopts the domestic famous analytical software—MIDAS.The bridge is divided totally into 40units、41 sections and 2 const

7、ruction stages. Because of the internal force of the continuous girder bridge relating to the method of construction closely, the method of construction of this design adopts the full scaffold construction met</p>

8、<p>　　Because this design involving a great deal of numerical calculation, it's too tedious to work by hand and the accuracy assuranced hardly. So it restores to CAD. Many bridge specialized software are applie

9、d, such as MIDAS applied in calculation of internal forces. and the initial estimate amount of reinforcing steel and initial checking. However, in order to improve design reliability, this will eventually be calculated b

10、y the Excel, AutoCAD and other auxiliary software by hand, developing design</p><p>　　Key word: Prestressed Concrete Continuous Bridge, MIDAS , Full Scaffold Construction</p><p><b>　　目錄&l

11、t;/b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1引言1</b></p><p>　　1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展1</p><p>　　1.2.1 國內(nèi)外預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展狀況1</p><p&g

12、t;　　1.2.2預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點3</p><p>　　第2章 橋梁的總體設(shè)計概況4</p><p>　　2.1設(shè)計基本資料4</p><p>　　2.1.1總體設(shè)計4</p><p>　　2.1.2 主要技術(shù)標準4</p><p>　　2.1.3 主要材料4</p><p&g

13、t;　　2.1.4 設(shè)計依據(jù)4</p><p>　　2.2橋型及縱橫斷面布置5</p><p>　　2.2.1橋型布置及孔徑劃分5</p><p>　　2.2.2截面形式與截面尺寸5</p><p>　　第3章 模型建立及結(jié)果分析7</p><p>　　3.1 MIDAS的建模說明7</p>

14、<p>　　3.1.1 MIDAS的介紹7</p><p>　　3.1.2 MIDAS的建模步驟7</p><p>　　3.2恒載內(nèi)力計算11</p><p>　　3.2.1恒載內(nèi)力計算11</p><p>　　3.2.2活載內(nèi)力計算12</p><p>　　3.2.3鋼束的布置與計算14&

15、lt;/p><p>　　第4章 預(yù)應(yīng)力損失及有效應(yīng)力的計算21</p><p>　　4.1預(yù)應(yīng)力損失的計算21</p><p>　　4.1.1摩阻損失21</p><p>　　4.1.2錨具變形損失22</p><p>　　4.1.3混凝土的彈性壓縮22</p><p>　　4.1.4鋼束

16、松弛損失22</p><p>　　4.1.5收縮徐變損失23</p><p>　　4.2有效預(yù)應(yīng)力的計算23</p><p>　　第5章 預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力及內(nèi)力組合25</p><p><b>　　5.1原理25</b></p><p>　　5.2計算方法26</p>

17、<p>　　5.2.1等效荷載法26</p><p>　　第6章內(nèi)力組合27</p><p>　　6.1承載能力極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合27</p><p>　　6.2正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合32</p><p>　　第7章 主梁截面驗算40</p><p>　　7.1正截面抗彎承載力驗算40&

18、lt;/p><p>　　7.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗算41</p><p>　　7.2.1 正截面抗裂驗算（法向拉應(yīng)力）41</p><p>　　7.2.2 斜截面抗裂驗算（主拉應(yīng)力）43</p><p>　　7.2.3 使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力驗算44</p><p>　　7.2.4

19、 預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力驗算45</p><p>　　7.2.5 混凝土的主壓應(yīng)力驗算45</p><p>　　7.3 短暫狀況預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)力驗算45</p><p>　　第8章 結(jié)束語47</p><p><b>　　參考文獻48</b></p><p><b>　　

20、致謝49</b></p><p><b>　　附錄50</b></p><p><b>　　外文翻譯50</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p>&

21、lt;p>　　隨著經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，我國城市交通的橋梁建設(shè)也進入迅速發(fā)展時期。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁優(yōu)于普通鋼筋混凝土連續(xù)梁的另一重要特點，就是它可以有效地避免混凝土開裂，特別是處于負彎矩區(qū)的橋面板的開裂。</p><p>　　與預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛構(gòu)橋相比，連續(xù)梁橋的下部結(jié)構(gòu)受力和構(gòu)造簡單，節(jié)省材料，加之它具有變形和緩、伸縮率小、剛度大、行車平穩(wěn)、超載能力大、養(yǎng)護

22、簡便等優(yōu)點，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)點使施工設(shè)備機械化，生產(chǎn)工廠化，從而提高了施工質(zhì)量，降低了施工費用。所以在近代橋梁建筑中已得到越來越多的應(yīng)用。</p><p>　　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，對橋梁基礎(chǔ)要求較高，通常宜用于地基較好的場合。此外，箱梁截面局部溫差，混凝土收縮、徐變及預(yù)加應(yīng)力均會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力，增加

23、了設(shè)計計算的復雜程度。</p><p>　　本橋段采用滿堂支架法施工，滿堂腳手架又稱作滿堂紅腳手架，是一種搭建腳手架的施工工藝。本橋段是一級公路上一座預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁橋（跨徑同設(shè)計題目），橫橋向?qū)挾葹?2.5m，單箱單室，下部結(jié)構(gòu)采用實體墩，灌注樁基礎(chǔ)。橋梁設(shè)計基準期100年，結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級一級，A類構(gòu)件，可變荷載：汽車荷載：公路—Ⅰ。</p><p>　　1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土

24、連續(xù)梁橋的發(fā)展</p><p>　　1.2.1 國內(nèi)外預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展狀況</p><p>　　連續(xù)梁是一種古老的結(jié)構(gòu)體系，它具有變形小，結(jié)構(gòu)剛度好、行車平順舒適，伸縮縫少，養(yǎng)護簡易，抗震能力強等優(yōu)點。而在50年代前，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖是常被采用的一種體系，但跨徑均在百米以下。當時主要采用滿堂支架施工，費工費時，限材了它的發(fā)展。50年代后，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁應(yīng)用懸臂施工方法后，

25、加速了它的發(fā)展步伐。預(yù)應(yīng)力錨具結(jié)構(gòu)的懸臂體系和懸臂施工方法相結(jié)合產(chǎn)生了T型剛構(gòu)，在60年代，跨徑100-200m范圍內(nèi)，幾乎是大跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中的優(yōu)勝方案。早期有典型意義的橋梁便是聯(lián)邦德國1953年建造的胡爾姆斯橋和1954年建成的科布倫茨(Koblenz)橋。然而，這種結(jié)構(gòu)，由于中間帶鉸，并對混疑土徐變，收縮變形估計不足，又因溫度影響等因素使結(jié)構(gòu)在鉸處形成明顯折線變形狀態(tài)，對行車不利。因此，對行車條件有利的連續(xù)梁獲得了新的發(fā)展。對

26、中跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，在60年代初期，逐跨架設(shè)法與頂推法(F.Leonhardt所創(chuàng)建)的應(yīng)用，對大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，各種更完善的懸針施工方法的應(yīng)用，使連續(xù)梁廢棄了昂貴的滿堂的施工方法而代之以經(jīng)濟有效的高度機械化施工方法，從而使連續(xù)梁方案獲得新的競爭力，逐步在40-20</p><p>　　無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨越寬闊河流的大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了它的優(yōu)勢，往往取代其它體系而

27、成為中選的優(yōu)勝方案。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍，它更是千姿百態(tài)。無論在橋跨布置、梁、墩赴面形式，或是在體系上(吸取其它結(jié)構(gòu)的優(yōu)點)不斷改進橋型布置，例如V形墩的連續(xù)梁體系、雙薄壁墩連續(xù)梁體系。值得一提的是法國的SetubedLogoon橋，主跨130m的五跨連續(xù)染，中間墩采用雙薄壁結(jié)構(gòu)，雙壁相距10m，壁厚僅0.5m。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在4

28、0-60m的范圍，已可以說占絕對優(yōu)勢。頂推法、移動模架法、逐孔架設(shè)法等施工方法經(jīng)濟快速，廣泛應(yīng)用也是關(guān)鍵因素。如瑞士的Beckenried高架橋，總長3048m，標準跨徑55m。</p><p>　　連續(xù)梁的橫截面形式在小跨徑的城市高架橋中，為求最小建筑高度，常選用板式或肋板式截面，而在中、大跨徑主要采用箱式截面。但總的發(fā)展趨勢是盡可能加長懸臂橋面板而選用單箱截面，以達到快速施工的目的。在這種單箱截面的錨具結(jié)構(gòu)中

29、，往往采用三向預(yù)應(yīng)力工藝。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁用干城市橋梁，為充分利用空間，并改善交通的分道行駛，已建成不少雙層橋面的型式。在這方面的一個突出例子是1980年在維也納市多瑙河上新建的帝國(New Rei-chs)橋。該橋為10跨，主跨為169.61m，橫截面為兩個分離并列的單室箱梁，箱頂面為公路橋面，箱內(nèi)通過地下鐵道，箱外挑出人行道，地下鐵的車站設(shè)在橋上，為方便乘客上下，箱壁在每跨上開有五個大

30、洞。這座橋另一特點是采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計理論的概念進行設(shè)計，在橋軸方向施加有限預(yù)應(yīng)力，在頂板及底板的橫向施加部分預(yù)應(yīng)力。</p><p>　　1.2.2預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點</p><p>　　優(yōu)點：1、抗裂性好，剛度大。由于對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，大大推遲了裂縫的出現(xiàn)，在使用荷載作用下，構(gòu)件可不出現(xiàn)裂縫，或使裂縫推遲出現(xiàn)，所以提高了構(gòu)件的剛度，增加了結(jié)構(gòu)的耐久性。2、節(jié)省材料，減小自重。

31、其結(jié)構(gòu)由于必須采用高強度材料，因此可減少鋼筋用量和構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材和混凝土，降低結(jié)構(gòu)自重，對大跨度和重荷載結(jié)構(gòu)有著明顯的優(yōu)越性。3、提高構(gòu)件的抗剪能力。試驗表明，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋起著錨栓的作用，阻礙著構(gòu)件斜裂縫的出現(xiàn)與開展，又由于預(yù)應(yīng)力混凝土梁的曲線鋼筋（束）合力的豎向分力將部分地抵消剪力。4、提高受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性。當受壓構(gòu)件長細比較大時，在受到一定的壓力后便容易被壓彎，以致喪失穩(wěn)定而破壞。如果對鋼筋混凝土柱施加預(yù)應(yīng)力，使縱向受力鋼

32、筋張拉得很緊，不但預(yù)應(yīng)力鋼筋本身不容易壓彎，而且可以幫助周圍的混凝土提高抵抗壓彎的能力。5、提高構(gòu)件的耐疲勞性能。因為具有強大預(yù)應(yīng)力的鋼筋，在使用階段因加荷或卸荷所引起的應(yīng)力變化幅度相對較小，故此可提高抗疲勞強度，這對承受動荷載的結(jié)構(gòu)來說是很有利的。</p><p>　　缺點：1、工藝較復雜，對質(zhì)量要求高，因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊伍。2、需要有一定的專門設(shè)備，如張拉機具、灌漿設(shè)備等。3、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

33、的開工費用較大，對構(gòu)件數(shù)量少的工程成本較高。</p><p>　　第2章 橋梁的總體設(shè)計概況</p><p><b>　　2.1設(shè)計基本資料</b></p><p><b>　　2.1.1總體設(shè)計</b></p><p>　　本橋為等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（20m+40m+20m），橫橋向?qū)挾葹?/p>

34、12.5m，單箱單室，下部結(jié)構(gòu)采用實體墩，灌注樁基礎(chǔ)。</p><p>　　2.1.2 主要技術(shù)標準</p><p>　　1）橋梁設(shè)計基準期100年；</p><p>　　2）結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級一級，A類構(gòu)件；</p><p>　　3）可變荷載：汽車荷載：公路—Ⅰ級</p><p>　　2.1.3 主要材料</p&

35、gt;<p>　　1）、混凝土：主梁采用：C60混凝土；橋面鋪裝：C55鋼纖維混凝土及瀝青混凝土；墩身、蓋梁：C40混凝土；承臺：C35混凝土。樁基礎(chǔ)：C30 混凝土。</p><p>　　2）、鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用φS15.2低松弛高強度鋼絞線；普通鋼筋：受力鋼筋采用HRB335鋼筋，構(gòu)造鋼筋采用HPB235鋼筋；鋼材：鋼板為Q235鋼，錨頭及附件采用定型產(chǎn)品。</p><p&

36、gt;　　2.1.4 設(shè)計依據(jù)</p><p>　　1．《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60—2004)；</p><p>　　2．《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 D62—2004)； </p><p>　　3．《公路工程技術(shù)標準》（JTG B01—2003）；</p><p>　　4．《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》

37、（JTJ 024—85）；</p><p>　　5．《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ 004—89）；</p><p>　　6．范立礎(chǔ)主編：《預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋》.北京:人民交通出版社，1988；</p><p>　　7．廖元裳主編：《鋼筋混凝土橋》.北京:，中國鐵道出版社，1990；</p><p>　　8．徐岳等編著：《預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)

38、梁橋設(shè)計》.北京:人民交通出版社，2000；</p><p>　　9．邵容光主編：《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》.北京:人民交通出版社,1996；</p><p>　　10．李廉錕主編：《結(jié)構(gòu)力學》-3版.北京:人民交通出版社,1996；</p><p>　　11．姚玲森主編：《橋梁工程》.北京人民交通出版社，2002。</p><p>　　2.2橋型及縱

39、橫斷面布置</p><p>　　2.2.1橋型布置及孔徑劃分</p><p>　　此橋為（20+40+20）m。</p><p>　　圖2-1橋梁跨徑示意圖</p><p>　　2.2.2截面形式與截面尺寸</p><p>　　界面采用單箱單室。梁高2m,高跨比，橋面全寬為12.5m。采用滿堂支架發(fā)施工。為了滿足施工要

40、求，截面箱梁頂板厚度d1=0.305m,箱梁底板厚度d2=0.26m,腹板厚度為0.5m。</p><p>　　第3章 模型建立及結(jié)果分析</p><p>　　3.1 MIDAS的建模說明</p><p>　　3.1.1 MIDAS的介紹</p><p>　　在當今的結(jié)構(gòu)計算中采用的通用軟件比較多，如ANSYS，SAP2000等，橋梁專用

41、軟件有MIDAS CIVIL、BSAS以及橋博等，它們在結(jié)構(gòu)計算中各有其特點。</p><p>　　MIDAS/Civil是個通用的空間有限元分析軟件，可適用于橋梁結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、工業(yè)建筑、飛機場、大壩、港口等分析與設(shè)計。特別是針對橋梁結(jié)構(gòu)，MIDAS/Civil結(jié)合國內(nèi)的規(guī)范與習慣，在建筑、分析、后處理、設(shè)計等方面提供了很多便利的功能。MIDAS/Civil的主要特點如下：提供菜單、表格、文本、導入CAD和部分

42、其他程序文件等靈活多樣的建模功能，從而使用戶的工作效率達到最高。提供剛構(gòu)橋、板型橋、暗箱暗渠、頂推法橋梁、懸臂法橋梁、移動支架/滿堂支架法橋梁、懸索橋、斜拉橋的建模助手。在后處理中，可以根據(jù)設(shè)計規(guī)范自動生成荷載組合，也可以添加和修改荷載組合?？梢暂敵龈鞣N反力、位移、內(nèi)力和應(yīng)力的圖形、表格和文本。用MIDAS進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算時，充分考慮了結(jié)構(gòu)的空間性，并且能準確的模擬桿件間的剛性連接、溫度效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的影響以及支座沉降對結(jié)構(gòu)影響等，采用有限

43、元分析軟件能更加準確、更加快捷的計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。可在進行結(jié)構(gòu)分析后對多種形式的梁、桿截面進行設(shè)計和驗算。</p><p>　　3.1.2 MIDAS的建模步驟</p><p>　　3.1.2.1 選取結(jié)構(gòu)類型及材料的定義</p><p>　　橋跨結(jié)構(gòu)是一個空間結(jié)構(gòu)，所以在建模時采用了3-D結(jié)構(gòu)類型。在MIDAS中定義材料的方法主要有調(diào)用數(shù)據(jù)庫資料和用戶直接輸入材

44、料有關(guān)特性值兩種。這里定義的材料是采用調(diào)用數(shù)據(jù)庫的方法，定義混凝土材料：首先選擇混凝土，然后選擇規(guī)范JTG04（RC），最后在數(shù)據(jù)庫中選擇C60，這樣混凝土材料的定義就完成了(如圖3-1)。</p><p>　　3.1.2.2 截面數(shù)據(jù)的輸入</p><p>　　根據(jù)設(shè)計的截面，通過用戶選項，把各項數(shù)值輸入進去。界面采用PSC-數(shù)值，從PSC中導入截面，填入相應(yīng)的設(shè)計參T1=30.5cmT

45、2=26cm,BT=600cm,HT=171.75cm,驗算用扭轉(zhuǎn)厚為50cm，z1=110cm，z3=71cm。（如圖3-3）</p><p>　　3.1.1.3 使用節(jié)點和單元建立模型</p><p>　　在MIDAS中選擇節(jié)點建立，根據(jù)設(shè)計的橋梁概況對應(yīng)的距離建立節(jié)點，同時也采用了捕捉柵格網(wǎng)、鏡像、復制已有節(jié)點等方法來完成節(jié)點的建立。然后利用節(jié)點建立單元，分別采用了連接已有節(jié)點建立

46、單元，對已有單元進行復制，擴展已有節(jié)點等方法建立新的單元。全橋概圖如圖3-3。</p><p><b>　　圖3-3橋梁模型</b></p><p>　　3.1.1.4 邊界條件的建立</p><p>　　本橋跨包括4個支座：采用一般支撐，第一三四個支座限制yz方向的平動以及xz方向的轉(zhuǎn)動。第二個支座限制xyz方向的平動以及xz方向的轉(zhuǎn)動。（

47、如圖3-4）</p><p><b>　　圖3-4支座示意圖</b></p><p>　　3.1.1.5 輸入靜力荷載</p><p>　　MIDAS/Civil 對結(jié)構(gòu)的自重荷載可以通過程序來自動計算。程序計算自重的依據(jù)是材料的容重、截面面積、單元構(gòu)件長度、自重系數(shù)來自動計算結(jié)構(gòu)自重。在定義自重時，首先要定義自重荷載的荷載工況名稱，并定義自

48、重所屬的荷載組，然后輸入自重系數(shù)即可。對于荷載系數(shù)，通常在Z方向輸入-1即可，因為通?？紤]的模型的重力作用方向都是豎直向下，而程序默認的整體坐標系Z的正方向是豎直向上的。如果自重作用時考慮結(jié)構(gòu)的容重與材料定義時的容重不同，這里自重系數(shù)只要輸入計算自重時要考慮的容重與材料定義的容重之比就可以了。</p><p>　　圖3-5輸入靜力荷載</p><p>　　3.1.1.6 輸入汽車活載&l

49、t;/p><p>　　(1)定義規(guī)范：移動荷載規(guī)范（china）。</p><p>　　(2)定義車道：本設(shè)計為雙向車道，設(shè)計時使荷載加載在系梁梁上，選擇車道單元，分配給系梁單元。</p><p>　　(3)定義車輛：選擇公路工程技術(shù)標準，添加標準荷載。</p><p>　　3.1.2.7 溫度荷載的施加</p><p>

50、　　橋梁結(jié)構(gòu)當要考慮溫度作用時，應(yīng)根據(jù)當?shù)氐木唧w情況、結(jié)構(gòu)物使用的材料和施工條件等因素計算由溫度作用引起的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。計算橋梁結(jié)構(gòu)因均勻溫度作用引起的變形時，應(yīng)從受到約束時的結(jié)構(gòu)溫度開始，考慮溫度的作用效應(yīng)。本設(shè)計在考慮橋跨結(jié)構(gòu)由溫度梯度引起的荷載效應(yīng)時，只考慮了梁上下截面溫差為-0.5℃。</p><p><b>　　3.2恒載內(nèi)力計算</b></p><p>　　3

51、.2.1恒載內(nèi)力計算</p><p>　　連續(xù)梁恒載內(nèi)力，包括主梁自重（前期橫在）引起的內(nèi)力和后期恒載（如橋面鋪裝或道砟和線路上部重、人行道、欄桿、燈柱等）引起主梁后期恒載內(nèi)力。</p><p>　　主梁自重是在結(jié)構(gòu)逐步形成的過程中作用于橋上的，他的計算與施工方法有密切關(guān)系對施工過程中有體系轉(zhuǎn)換的連續(xù)梁，其自重內(nèi)力應(yīng)考慮體系轉(zhuǎn)換的影響。本橋采用支架法施工不存在體系轉(zhuǎn)換。</p>

52、<p>　　圖3-6梁結(jié)構(gòu)自重圖</p><p>　　3.2.2活載內(nèi)力計算</p><p>　　活載作用于橋上時，橋梁已經(jīng)成為最終的結(jié)構(gòu)體系，其產(chǎn)生的內(nèi)力可有內(nèi)力影響線按最不利位置布置荷載，計算步驟與簡支梁基本相同。</p><p>　　3.2.2.1計算方法</p><p>　　活載內(nèi)力計算為基本可變荷載(公路一Ⅰ級)在橋梁

53、使用階段所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。采用影響線最不利進行加載計算。</p><p>　　3.2.2.2車道橫向折減</p><p>　　荷載橫向分布指的是作用在橋上的車輛荷載如何在各主梁之間進行分配，或者說各主梁如何分擔車輛荷載。本設(shè)計按一片梁二車道進行設(shè)計的，橫向分布系數(shù)取車道數(shù)與車道橫向折減系數(shù)的積。</p><p>　　3.2.2.3沖擊系數(shù)的計算</p>

54、<p>　　橋梁結(jié)構(gòu)的基頻反映了結(jié)構(gòu)的尺寸、類型、建筑材料等動力特性內(nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。</p><p>　　橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計算，將荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量：模型，質(zhì)量，將荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量，確認。將自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量：模

55、型，結(jié)構(gòu)類型，確認。特性值分析控制：分析，特性值分析控制（振型數(shù)量：50），確認。查看頻率值：結(jié)果，周期與振型</p><p><b>　　圖3-7自振頻率</b></p><p>　　對于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，當無更精確方法計算時，也可采用下列公式估算：</p><p>　?。?-1） </p><p>　

56、?。?-2） </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——結(jié)構(gòu)的計算跨徑（m）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（N/m2）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（m4）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中處

57、的單位長度質(zhì)量（kg/m）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（N/m）；</p><p>　　——重力加速度，g=9.81m/s2；</p><p>　　3.2.3鋼束的布置與計算</p><p>　　3.2.3.1計算原理</p><p>　　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

58、足的基本條件是：截面上的預(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，或為在任意階段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時截面上最大應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。</p><p>　　圖3－8 截面受力狀態(tài)</p><p>　　對于截面上緣寫成計算式為：</p><p><b>　?。?-3）</b></p

59、><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　對于截面下緣</b></p><p><b>　?。?-5） </b></p><p>　　（3-6） </p><p><b>

60、;　　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>　　——混凝土軸心抗壓強度標準值，取。</p><p>　　、項的符號當為正彎矩時取正值，當為負彎矩時取負值，且按代數(shù)值取大小。</p><p>　　一般情況下，由于梁截面較高，受壓

61、區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡便計，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個限制條件。</p><p>　　公式（3-5）變?yōu)?（3-7）</p><p>　　公式（3-7）變?yōu)?（3-8）</p><p>　　由預(yù)應(yīng)力

62、鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力和截面下緣應(yīng)力分為三種情況討論：</p><p>　　(1)截面上下緣均配有力筋Ny上和Ny下以抵抗正負彎矩</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>　?。?-9） </p><p><b>　?。?-10）</b>&l

63、t;/p><p>　　將式（3-7）、（3-8）分別代入式（3-7）(3-8)，解聯(lián)立方程后得到</p><p><b>　　(3-11）</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　　令 </b></p><p

64、>　　代入式（3-10）（3-11）中得到</p><p><b>　　（3-13）</b></p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　將式（3-3）、（3-5）分別代入式（3-13）（3-14）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

65、NSmin、NXmin，則為</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　同理，將式（3-4）、（3-6）分別代入式（3-13）、（3-14）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。</p>&

66、lt;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>　　——預(yù)應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離；</p><p>　　A——混凝土截面面積，可取毛截面計算；</p><p>　　n——截面邊緣預(yù)應(yīng)力鋼

67、筋的數(shù)目；</p><p>　　K——截面的核心距； </p><p>　　(2)只在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼筋</p><p>　　由下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上、下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為：</p><p><b>　　（3-17）</b></p><p><b>　?。?-18）</b&g

68、t;</p><p>　　將式（3-3）代入式（3-15）、（3-16）分別解得：</p><p><b>　　（3-19）</b></p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　可求出當上下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時截面下緣所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，記為Nx，則有： </p&g

69、t;<p><b>　?。?-21）</b></p><p>　　(3)只在截面上緣布置預(yù)應(yīng)力筋</p><p>　　由上緣預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上、下產(chǎn)生的應(yīng)力分別為：</p><p><b>　　（3-22）</b></p><p><b>　?。?-23）</b>

70、</p><p>　　將式（3-1）代入式（3-13）、（3-14）分別解得：</p><p><b>　　（3-24）</b></p><p><b>　?。?-25）</b></p><p>　　可求出當上下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時截面下緣所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，記為NS，則有： </p>

71、<p><b>　　（3-26）</b></p><p>　　3.2.2.3預(yù)應(yīng)力鋼束估算</p><p>　　根據(jù)正截面抗裂要求，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求，所需有效預(yù)加力為：</p><p><b>　?。?-27）</b></p><p><b>　　（3-28）&

72、lt;/b></p><p><b>　?。?-29）</b></p><p>　　采用有限元軟件分析，用邁達斯截面特性計算器查詢上式中各個數(shù)值。最終帶入數(shù)值求得所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的面積為7376。</p><p><b>　　圖3-8截面特性</b></p><p>　　3.2.2.4縱向預(yù)應(yīng)

73、力鋼筋布置</p><p>　　縱向預(yù)應(yīng)力鋼束受力特點：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，同時考慮截面的構(gòu)造，施工工藝和方法等。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)平彎后通過腹板下彎錨固，以承受截面的主拉應(yīng)力。在邊

74、跨現(xiàn)澆段可以布置底板束起彎進入腹板錨固在梁端上，以承受梁端腹板截面的主拉應(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《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(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?shù)念A(yù)應(yīng)力束的型式與錨具型式。對不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加力大小恰當?shù)念A(yù)應(yīng)力束，以達到合理的布置型

75、式。</p><p>　　(2)應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束，而導致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。</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)濟指標的先進性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、

76、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

77、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)力傳遞過程中局部應(yīng)力的不利影響；能減小鋼束的平彎長度，能減小橫向內(nèi)力；能充分利用承托布束，

78、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，應(yīng)使管道上下對齊，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)計位置，以消除錨固點產(chǎn)生的

79、橫向力；</p><p>　　(14)頂板束的布置還應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　?、黉撌鴳?yīng)盡量靠截面上緣布置，以極大發(fā)揮其力學效應(yīng)；</p><p>　　②分層布束時，應(yīng)使長束布置在上層。首先，因為先錨固短束，后錨固長束，只有這樣布置才不會發(fā)生干擾；其次，長束通過的梁段多，放在頂層能充分發(fā)揮其力學效應(yīng)；再次，較長束在施工中管道出現(xiàn)質(zhì)量問題的機率較高，放在頂層

80、處理比較容易些。</p><p>　　圖3-9預(yù)應(yīng)力鋼束縱向布置圖</p><p>　　豎向與橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋的設(shè)置原則：（1）豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋：豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置主要是為了提高截面的抗剪能力。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋主要布置在箱梁截面的腹板內(nèi)，盡可能沿腹板的中軸布置。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋一般采用高強精軋螺紋粗鋼筋，豎向直線配置。也可以將預(yù)應(yīng)力鋼筋和鋼絞線作為豎向預(yù)應(yīng)力，在預(yù)留孔道內(nèi)按后張法張拉。豎向預(yù)應(yīng)力

81、順橋向間距布置不僅取決于使用階段和施工階段的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，而且與選用的施工方法有關(guān)，在施工中?？紤]利用豎向預(yù)應(yīng)力筋作為懸臂掛籃的后錨裝置。（2）橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋：對于梁較寬，頂板翼緣伸臂較長時，必須進行橫向計算,進行橫向預(yù)應(yīng)力筋的布置。橫向預(yù)應(yīng)力一般施加在截面的頂板內(nèi)或橫隔板內(nèi)。箱梁橫向預(yù)應(yīng)力采用平行鋼絲或鋼絞線，采用直線或曲線布筋，根據(jù)受力需要和構(gòu)造情況而定。為了減小頂板的厚度，可在頂板內(nèi)采用扁錨體系?？紤]到橫隔板對橋面預(yù)應(yīng)力的約束影響，也

82、可在橫隔板內(nèi)施加預(yù)應(yīng)力以補償橫隔板約束影響。</p><p>　　第4章 預(yù)應(yīng)力損失及有效應(yīng)力的計算</p><p>　　根據(jù)《橋規(guī)》（JTG D62-2004）第6.2.1條規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)計算中，應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦 σl4</p>

83、<p>　　錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮 σl2</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座之間的溫差 σl3</p><p>　　混凝土的彈性壓縮 σl4</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛

84、 σl5</p><p>　　混凝土的收縮和徐變 σl6</p><p>　　4.1預(yù)應(yīng)力損失的計算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力損失包括： 摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮、混凝土的彈性壓縮、預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮與徐變等5項。</p><p><b>　　4.1.1摩阻損失&

85、lt;/b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失可按下式計算：</p><p><b>　　(4.1.1-1)</b></p><p>　　σcon——張拉鋼筋時錨下的控制應(yīng)力（=0.75）,</p><p>　　μ——預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，對金屬波紋管，取0.2</p>

86、<p>　　θ——從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以rad計，</p><p>　　k——管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取0.0015</p><p>　　x——從張拉端至計算截面的管道長度,以米計。</p><p><b>　　表4-1摩擦系數(shù)表</b></p><p>　　4.1.2錨

87、具變形損失</p><p>　　由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計算：</p><p><b>　　(4.1.2-1)</b></p><p>　　l——錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值；統(tǒng)一取6mm.</p><p>　　L——預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長度；</p><p>　　EP

88、——預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量。取195GPa。</p><p>　　4.1.3混凝土的彈性壓縮</p><p>　　后張預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋采用分批張拉時，先張拉的鋼筋由于張拉后批鋼筋所產(chǎn)生的砼彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計算</p><p><b>　　(4.1.3-1)</b></p><p>　　——在先張拉鋼

89、筋重心處，由后張拉各批鋼筋而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量比。</p><p>　　若逐一計算的值則甚為繁瑣，可采用下列近似計算公式</p><p><b>　　(4.1.3-2)</b></p><p>　　N——計算截面的分批張拉的鋼束批數(shù).</p><

90、p>　　鋼束重心處混凝土法向應(yīng)力： </p><p>　　式中M1為自重彎矩。</p><p>　　注意此時計算Np時應(yīng)考慮摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮的影響。預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生時，預(yù)應(yīng)力孔道還沒壓漿，截面特性取靜截面特性（即扣除孔道部他的影響）。</p><p>　　4.1.4鋼束松弛損失</p><p&

91、gt;　　鋼束松弛（徐變）引起的應(yīng)力損失（）</p><p>　　此項應(yīng)力損失可根據(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 D62—2004 表6.2.6 條的規(guī)定，按下列公式計算。</p><p>　　對于鋼絲、鋼絞線，本設(shè)計中采用</p><p>　　=ψ·ξ（MPa） （4.1.4-1）</p><p&g

92、t;　　式中：ψ——張拉系數(shù)，一次張拉時，ψ=1.0；超張拉時，ψ=0.9；</p><p>　　ξ——鋼筋松弛系數(shù)，I級松弛（普通松弛），ξ=1.0；II級松弛（低松弛），ξ=0.3；</p><p>　　——傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對后張法構(gòu)件 =---；對先張法構(gòu)件，=-。</p><p>　　4.1.5收縮徐變損失</p><p>　　

93、由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失</p><p><b>　?。?.1.5-1）</b></p><p><b>　?。?.1.5-2）</b></p><p><b>　?。?.1.5-3）</b></p><p><b>　　（4.1.5-4）</

94、b></p><p>　　式中：、——構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；</p><p>　　、——構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)習應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；</p><p>　　——截面回轉(zhuǎn)半徑，，后張法采用凈截面特性</p><p>　　、——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)

95、件截面重心的距離；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為，計算考慮的齡期為t時的混凝土收縮、徐變，其終極值可按〈〈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 D62—2004 中表6.2.7取用；</p><p>　　——加載齡期為，計算考慮的齡期為t時的徐變系數(shù)，可按〈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 D62—2004 中表6.2.7取用.</

96、p><p>　　4.2有效預(yù)應(yīng)力的計算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力損失的最后結(jié)果應(yīng)列表給出各個截面的各項預(yù)應(yīng)力損失、張拉錨固階段和使用階段的有效預(yù)應(yīng)力以及使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值。</p><p>　?。ㄊ褂秒A段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值）</p><p>　　（張拉錨固階段的有效預(yù)應(yīng)力）</p><p>　　第

97、5章 預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力及內(nèi)力組合</p><p><b>　　5.1原理</b></p><p>　　對于簡支梁，由于預(yù)加力的偏心作用，梁體將上拱，這種變形是自由的。</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　　但是，如果在梁中部加上一個支點，把簡支梁轉(zhuǎn)化為兩跨連續(xù)梁，則在

98、張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時，由于支座B的存在，必然產(chǎn)生一個向下的反力拉拽住梁，約束了預(yù)加力產(chǎn)生的上拱位移，以滿足支座B處的變形協(xié)調(diào)條件。產(chǎn)生了二次力矩</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p><b>　　因此梁體的總預(yù)矩</b></p><p><b>　　圖5-3</b></p&g

99、t;<p><b>　　其中</b></p><p><b>　　初預(yù)矩——</b></p><p><b>　　二次矩——M</b></p><p><b>　　5.2計算方法</b></p><p>　　5.2.1等效荷載法</p&

100、gt;<p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，是一種預(yù)加力和混凝土承壓相互作用并取得平衡的自錨體系。為此可把預(yù)應(yīng)力束筋混凝土視為相互獨立的個體，把預(yù)加力對混凝土的作用的形式代替。只要求得不同配筋情況下的等效荷載，就可用有限元法或影響線加載法等方法求超靜定梁由預(yù)加力產(chǎn)生的內(nèi)力。應(yīng)注意的是，用等效荷載法求得的梁的內(nèi)力中已經(jīng)包括了預(yù)加力引起的次內(nèi)力，因此求得的內(nèi)力就是總預(yù)矩。</p><p>　　計算等效荷載首先應(yīng)

101、明確哪些預(yù)應(yīng)力鋼束能使連續(xù)梁橋所產(chǎn)生次內(nèi)力。一般地，只有在超靜定結(jié)構(gòu)施加的預(yù)應(yīng)力鋼束才產(chǎn)生次內(nèi)力。本設(shè)計為滿堂支架施工，所有預(yù)應(yīng)力鋼束均為連續(xù)梁體系形成后張拉錨固，因此，這些鋼束均使該橋產(chǎn)生次內(nèi)力。</p><p><b>　　第6章內(nèi)力組合</b></p><p>　　公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應(yīng)組

102、合，取其最不利效應(yīng)組合進行設(shè)計：</p><p>　　1、 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，才進行其效應(yīng)組合。當結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗算時，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進行組合。</p><p>　　2 、當可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時，該作用不應(yīng)參與組合。</p><p>　　3 、施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計算需要及結(jié)構(gòu)所處條件

103、而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機具設(shè)備均應(yīng)作為臨時荷載加以考慮。</p><p>　　4 、多個偶然作用不同時參與組合。</p><p>　　6.1承載能力極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合</p><p>　　公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合：基本組合和偶然組合，由于本設(shè)計不考慮偶然作用的影響，故只采用基本組合。</p><p&

104、gt;　　基本組合是永久作用的設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為：</p><p><b>　　(6.1-1)</b></p><p>　　或 (6.1-2)</p><p>　　式中 —承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值；</p><p&g

105、t;　　—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按《通規(guī)》JTG D60-2004表1.0.9規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級采用，對應(yīng)于設(shè)計安全等級一級、二級和三級分別取1.1、1.0和0.9；</p><p>　　—第個永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)，應(yīng)按《通規(guī)》JTG D60-2004表4.1.6的規(guī)定采用；</p><p>　　、—第個永久作用效應(yīng)的標準值和設(shè)計值；</p><p>　　—汽車荷載

106、效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項系數(shù)，取=1.4。當某個可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時，則該作用取代汽車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項系數(shù)；對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值；計算人行道板和人行道欄桿的局部荷載，其分項系數(shù)也與汽車荷載取同值；</p><p>　　、—汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標準值和設(shè)計值；</p><p

107、>　　—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風荷載外的其他第個可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，取=1.4，但風荷載的分項系數(shù)取=1.1；</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）外的其他第個可變作用效應(yīng)的標準值和設(shè)計值；</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)，當永久

108、作用與汽車荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系數(shù)取=0.80；當除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外尚有兩種其他可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取=0.70；尚有三種可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取=0.60；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時，取=0.50。</p><p>　　圖6-1梁單元內(nèi)力圖</p><p>　　支座處y向彎矩值

109、為，跨中y向彎矩值為-，最大彎矩值在跨中部分，注意跨中的設(shè)計彎矩抵抗值。</p><p>　　圖6-2結(jié)構(gòu)最大反力圖</p><p>　　如圖可知，結(jié)構(gòu)最大反力在結(jié)構(gòu)第二個支座處Fz=KN，符合實際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力。</p><p>　　圖6-3基本組合作用下的應(yīng)力圖</p><p>　　由圖可知支座處彎矩值為跨中彎矩值為，

110、最大彎矩在跨中部分，注意跨中的設(shè)計彎矩抵抗值。</p><p>　　圖6-4基本組合作用下的結(jié)構(gòu)最大反力</p><p>　　如表可知，結(jié)構(gòu)最大反力在結(jié)構(gòu)支座處，符合實際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力。</p><p>　　圖6-5基本組合作用下的剪力</p><p>　　如圖可知，剪力最大值分布在第一個支座處，最大值為KN。</p

111、><p>　　圖6-6基本組合作用下的彎矩</p><p>　　支座處彎矩值為跨中彎矩值為，所以最大彎矩值在跨中部分，注意跨中的設(shè)計彎矩抵抗值。圖6-7基本組合作用下的變形</p><p>　　由圖可知第一個支座變形值為0，跨中變形值最大為cm，施工時注意控制跨中位置的變形。</p><p>　　6.2正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合</p&g

112、t;<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>　　1 作用短期效應(yīng)組合。永久作用標準值效應(yīng)與可變作用頻率值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為：</p><p><b>　?。?.2-1）</b></p><p>　　式中 —作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值；</p&

113、gt;<p>　　—第個可變作用效應(yīng)的頻率值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力）=0.7，人群荷載=1.0，風荷載=0.75，溫度梯度作用=0.8，其他作用=1.0；</p><p>　　—第個可變作用效應(yīng)的頻率值。</p><p>　　圖6-8短期組合作用下的最大反力</p><p>　　由圖可知短期組合作用下最大反力在第一個支座處，最大反力值為KN，符合實

114、際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力。</p><p>　　圖6-9短期組合作用下的軸力</p><p>　　由圖可知短期組合作用下端部軸力值為-KN，跨中位置軸力值為-KN，可知軸力值最大處在跨中。</p><p>　　圖6-10短期組合作用下的剪力</p><p>　　如圖可知，短期組合作用下剪力最大值為9.8KN，最大值分布在第一個支座

115、處。</p><p>　　圖6-11短期組合作用下的彎矩</p><p>　　由圖可知，短期組合作用下支座處彎矩值為，跨中位置處彎矩值為-5.9，注意跨中的設(shè)計彎矩抵抗值。</p><p>　　圖6-12短期組合下的扭矩</p><p>　　短期組合作用下端部扭矩值為-1.0，跨中部分扭矩值為-7,0，所以扭矩值最大在端部。</p>

116、;<p>　　圖6-13短期組合下的結(jié)構(gòu)變形</p><p>　　由圖可知變形最大處在跨中位置，結(jié)構(gòu)最大變形值為cm，施工時注意控制跨中位置的變形。</p><p>　　圖6-14短期組合作用下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力</p><p>　　由圖可知，短期組合作用下結(jié)構(gòu)應(yīng)力最大分布在跨中位置，最大值為-2.6.KN</p><p>　　2

117、作用長期效應(yīng)組合。永久作用標準值效應(yīng)與可變作用準永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為：</p><p><b>　?。?.2-2）</b></p><p>　　式中 —作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值；</p><p>　　—第個可變作用效應(yīng)的準永久值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力）=0.4，人群荷載=0.4，風荷載=0.75，溫度梯度作用=0.8，其他作

118、用=1.0；</p><p>　　—第個可變作用效應(yīng)的準永久值。</p><p>　　圖6-15長期組合作用下的結(jié)構(gòu)最大反力</p><p>　　由圖可知長期組合作用下最大反力在第一個支座處，最大反力值為-KN，符合實際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力。</p><p>　　圖6-16長期組合作用下的軸力</p><p&