橋梁工程畢業(yè)設計說明書

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告表</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設計的步驟為：根據設計任務要求，依據現(xiàn)行公路橋梁設計規(guī)范,綜合考慮橋位的地質、地形條件，經初選后提出了預應力混凝土連續(xù)剛構、預應力混凝土連續(xù)梁橋、斜拉橋三個比選橋型。按“實用、經濟、安全、美觀”的橋梁設計原則，比較三個方案的優(yōu)缺點。比選后把預應力混凝土連續(xù)

2、剛構作為主推薦設計方案，進行了結構細部尺寸擬定、靜活載內力計算、配筋設計及控制截面強度、應力驗算，活載變形驗算等。經分析比較及驗算表明該設計計算方法正確，內力分布合理，符合設計任務的要求。</p><p>　　關鍵詞：方案;預應力混凝土連續(xù)剛構;預應力混凝土連續(xù)梁橋;斜拉橋；主推薦設計方案；結構分析;驗算 .</p><p><b>　　二、方案比較</b></

3、p><p><b>　　1實用性比較</b></p><p>　　預應力混凝土連續(xù)梁橋：伸縮縫少，結構剛度大，變性小，動力性能好，主梁性能好，主梁變形撓曲線平緩，行車平順，通暢，安全，可滿足交通運輸要求，且施工簡單，但工期長。</p><p>　　連續(xù)剛構：行車平順，通暢，安全，可滿足交通運輸要求，施工技術成熟，易保證工程質量，橋下凈空大，可滿足通

4、航要求，屬有推力體系，對地基要求比連續(xù)梁高，此處地勢平緩，地質條件不好，跨徑大，墩高小，溫度，混凝土收縮產生較大位移，對橋墩不利。</p><p>　　斜拉橋：跨度大，行車性能好，不用作大量基礎工程，由于拉鎖多點支撐作用，梁高小，可采用懸臂施工，不影響通航，梁可以預制，可加快施工速度。</p><p><b>　　2 安全性比較</b></p><

5、p>　　預應力混凝土連續(xù)梁橋：技術成熟，計算簡單，施工方法簡單，質量好，整體性好，剛度大，可保證工程本身安全，同時行車性能良好，可保證司機正常行車，滿足交通運輸安全要求。</p><p>　　連續(xù)剛構：一般做成薄壁墩，墩的剛度小，難以承受船舶撞擊，但此處不通航，對橋墩有利，因墩梁固結墩處可承受較大彎矩，梁高可做薄，基礎沉降對結構影響大。</p><p>　　斜拉橋：拉索是柔性體系，風

6、力作用下會震動，會影響橋上行車何橋本身安全，橫向剛度小，變性大。</p><p><b>　　3經濟性比較</b></p><p>　　預應力混凝土連續(xù)梁橋：施工技術成熟，方法簡單，易掌握，需要的機具少，無需大型設備，可充分降低施工成本，所用材料普通，價格低，成橋后養(yǎng)護費用少，需要大型支座，需較多預應力鋼筋，基礎施工復雜。</p><p>　　

7、連續(xù)剛構：無須支座，節(jié)省大型支座費用，其他于連續(xù)梁基本相同。</p><p>　　斜拉橋：需大量拉索鋼絲，預應力束，主塔構造復雜，高空作業(yè)多，成橋后養(yǎng)護費用高，基礎施工復雜，還需減震裝置。</p><p><b>　　3 外觀比較</b></p><p>　　預應力混凝土連續(xù)梁橋：形勢簡單，造型單一。</p><p>　

8、　連續(xù)剛構：墩梁固結作用可降低梁高，使梁看來更纖巧。</p><p>　　斜拉橋：現(xiàn)代感強，可通過索塔與拉索布置形式獲得滿意造型，塔較高，使橋向縱向和橫向延伸，比例協(xié)調，均勻</p><p>　　預應力混凝土連續(xù)剛構橋</p><p>　　第一節(jié) 方案簡介及結構尺寸擬定</p><p><b>　　一：設計技術標準：</b&g

9、t;</p><p>　　1：設計荷載 汽車-20級，掛車-100級。人群荷載3KN/M.</p><p>　　2：橋梁寬度 凈14+2×2.5 m</p><p>　　3：橋面設1.5%的雙向橫坡，橋梁縱向設1.5%的雙向坡。</p><p><b>　　二：設計規(guī)范：</b></p>&l

10、t;p>　　1：JTJ 021-89 <<公路橋梁設計通用規(guī)范>></p><p>　　2：JTJ 023-85 <<公路鋼筋混凝土及預應力混凝土設計規(guī)范>></p><p>　　3：JTJ 022-85 <<公路磚石及混泥土橋涵設計規(guī)范〉〉</p><p>　　4：JTJ 024-85 &l

11、t;<公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范>></p><p>　　5：JTJ041-89 <<公路橋涵施工技術規(guī)范>></p><p><b>　　橋孔長度的確定</b></p><p>　　本設計經方案比選后，橋跨布置為3x35米+75米+135x3米+75米+3x35米預應力混凝土變截面連續(xù)剛構結構，全

12、長690米。</p><p>　　圖1 橋位地質剖面圖</p><p><b>　　橋型布置</b></p><p><b>　　主跨徑的擬定</b></p><p>　　主跨徑定為135m，邊跨采用0.523倍的中跨徑，即68m 。</p><p>　　橋梁全長為68+13

13、0+68=266 m 。</p><p>　　2．順橋向梁的尺寸擬定</p><p>　　墩頂處梁高：根據規(guī)范，梁高為1/16～1/20L，取L/20即6.5 m。</p><p>　　跨中梁高：根據規(guī)范，梁高為1/30～1/55L，取L/52,即2.5 m。</p><p>　　梁底曲線：選用圓曲線。</p><p>

14、;　　以跨中梁底為原點，曲線方程：474.781252=X2+（Y+ 474.78125）2</p><p><b>　　橫橋向的尺寸擬定</b></p><p>　　根據任務書規(guī)定，行車道為2×凈-7m，另外兩邊各有寬2.5m的人行道。根據有關文獻，截面采用單箱單室截面。</p><p>　　主梁截面細部尺寸的擬定，如圖2所示。&l

15、t;/p><p>　　圖2 主梁截面尺寸圖</p><p>　　頂板厚取25cm。根據底板厚度按“中薄邊厚”的原則取跨中處底板厚25cm，以便布置預應力束，支點處底板 厚為1／10~l／12倍的梁高，取80cm，中間底板板厚成圓曲線變化；腹板厚度由于要布置預應力鋼束錨頭，從受力方面來講，支點附近承受剪力較大，腹板宜加厚；各孔跨中區(qū)段承受剪力較小，腹板可適當減薄。本設計采用直線過渡型。支點截

16、面采用55cm ；跨中截面采用45cm ；承托尺寸采用50cm×40+cm和100cm×32cm ，翼緣板與腹扳承托采用50×40。橫隔板共設4道，兩支點各兩道，厚度支點取50cm,板上留有人孔，尺寸為200cm×200cm；</p><p><b>　　4.橋面鋪裝</b></p><p>　　橋面鋪裝：根據要求，選用9cm厚

17、的防水瀝青混凝土作為鋪裝層，(平均厚度)。</p><p>　　橋面橫坡：根據規(guī)范規(guī)定為1.5%～3.0%,取1.5%,該坡度由鋪裝層厚度控制。</p><p><b>　　5．下部構造</b></p><p>　　2、3號橋墩采用雙薄壁形式，橋墩壁厚2米，寬10米，兩壁中心距為5米?；A均為剛性擴大基礎。橋臺為埋置式橋臺，剛性擴大基礎放置在基

18、巖上。</p><p>　　三．施工要點及注意事項</p><p>　　1.橋梁上部采用掛籃懸臂澆注施工，施工時要對稱澆注，應注意立模高程的合理設置，準確控制懸澆高程，主梁邊中跨合龍高差應控制在１cm以內。</p><p>　　2.施工后的主梁備用預應力束孔處理如下：頂板束孔灌漿封填，底板束孔留下備用，但不穿預應力束。</p><p>　　3

19、.箱梁懸澆施工時在底板上的施工孔不封堵，作為箱梁的通氣孔。</p><p><b>　　四.本橋主要材料</b></p><p>　　參照規(guī)范規(guī)定，該橋材料取用如下。</p><p><b>　　1．混凝土</b></p><p>　　箱梁采用50號，墩身和基礎采用40號，其他結構全部采用25號砼。

20、</p><p><b>　　2．鋼材</b></p><p>　　1) 縱、橫向預應力采用ASTMA416-92-270級鋼絞線，標準強度為1860Mpa，直徑為15.24mm，面積140mm2,彈性模量為1.9×105 Mpa，采用OVM錨具。</p><p>　　2) 帶肋鋼筋應符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499-91

21、的規(guī)定、光圓鋼筋應符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》GB1499-91的規(guī)定。</p><p><b>　　3．伸縮縫</b></p><p>　　伸縮縫采用HXC-80A定型產品，全橋共2道。</p><p><b>　　4．橋梁支座</b></p><p>　　1、4號橋臺各安裝一個GPZ單向活動

22、和雙向活動盆式支座。</p><p><b>　　五．橋梁設計荷載</b></p><p>　　根據設計任務書規(guī)定：荷載等級為汽車-20級、掛車-100級。</p><p>　　第二節(jié) 內力計算與荷載組合</p><p>　　一．全橋結構計算圖式的確定</p><p>　　按照桿系程序分析的原

23、理，遵循結構離散化的原則。全橋以下原則在適當位置劃分節(jié)點：1）桿件的轉折點和截面的變化點；2）施工分界點、邊界處及支座處；3）需驗算或求位移的截面處；4）當出現(xiàn)位移不連續(xù)的情況時，例如相鄰兩單元以鉸接形式相連（轉角不連續(xù)），可在鉸接處設置兩個節(jié)點，利用主從約束考慮該連接方式。</p><p>　　本設計的單元劃分，每一個施工階段自然劃分為一個單元。這樣便于模擬施工過程，而且這些截面正是需要驗算的截面。另外，在墩頂

24、、跨中和一些構造變化位置相應增設了幾個單元。這樣整個主橋劃分成89個單元，90個截面，如圖4所示。（橋墩未計）</p><p>　　圖3 主橋單元劃分示意圖（尺寸單位：m）</p><p>　　二．全橋施工階段的劃分</p><p>　　1．為了方便全橋的施工分段，更好地根據起吊重量來劃分，特用程序將劃分的梁的單元的截面特性和單元重量計算出來，具體結果見表1：&

25、lt;/p><p>　　表1 截面特性及單元重量計算結果表 （單位：KN ，M）</p><p>　?。ù藶樽蟀肟缌憾巫灾?，右半跨與之對應相等） </p><p>　　2．橫隔板重量的計算</p><p><b>　　支點橫隔板重：</b></p><p&

26、gt;　　Q1=[（0.15+0.98）*4.5/2+2*6.5+2*3*2]*2*0.5*26=716 kN</p><p>　　3．橋面鋪裝和防撞護欄每米重量計算</p><p>　　q=0.075*1*9.5*21+0.1*9.5*23+5.55=40 kN/m</p><p>　　4．主跨施工分段（150t起吊能力）</p><p>

27、　　雙薄壁墩作為第一施工段施工完成；</p><p>　　第二段 21-25單元， 10m, 梁段重量：6752kN</p><p>　　第三段 26單元， 0～2.5m, 梁段重量：1410 kN</p><p>　　第四段 27單元， 2.5～5m,

28、 梁段重量：1280kN</p><p>　　第五段28單元， 5～7.5m, 梁段重量：1200kN</p><p>　　第六段 29單元， 7.5～10m, 梁段重量：1150kN</p><p>　　第七段 30單元， 10～13m, 梁段重量：

29、1330kN</p><p>　　第八段 31單元， 13～16m, 梁段重量：1260kN</p><p>　　第九段 32單元， 16～19m, 梁段重量：1210kN</p><p>　　第十段 33單元， 19～22m, 梁段重量：1160kN&

30、lt;/p><p>　　第十一段 34單元， 22～25m, 梁段重量：1120kN</p><p>　　第十二段35單元， 25～28m, 梁段重量：1090kN</p><p>　　第十三段 36單元 28～31m 梁段重量：1040kN</p>

31、<p>　　第十四段 37單元 31～34.5m 梁段重量：1170kN</p><p>　　第十五段 38單元 34.5～38m 梁段重量：1120kN</p><p>　　第十六段 39單元 38～41.5m 梁段重量：1080kN</p><p

32、>　　第十七段 40單元 41.5～45m 梁段重量：1080kN</p><p>　　第十八段 41單元 45～49.5m 梁段重量：1330kN</p><p>　　第十九段 42單元 49.5～54m 梁段重量：1300kN</p><p>　　第

33、二十段 43單元 54～58.5m 梁段重量：1270kN</p><p>　　中間段 44單元， 58.5～61.5m 梁段重量：169kN</p><p><b>　　5．邊跨施工；</b></p><p>　　除第104單元、第1單元在邊跨合龍時采用滿堂支架先澆成形，其它邊

34、跨梁段均與主跨梁段同時對稱懸臂澆筑，在此不一一列出。</p><p>　　主跨及邊跨施工分段見圖4。全橋共分105個單元（89個橋面單元）、106個節(jié)點，其中兩個邊跨各有20個單元，中跨有45個單元，再后面的恒載、活載、施工及驗算等內力的計算時，代入程序的單元劃分形式都以以上這種劃分方式填寫數據文件。</p><p><b>　　主跨施工分段</b></p>

35、;<p><b>　　邊跨施工分段</b></p><p>　　圖4 主梁施工分段</p><p>　　下面給出上述各段的內力圖（圖5）</p><p>　　圖5 主梁主要施工階段內力圖</p><p>　　a)最大懸臂階段內力；b)邊跨合龍階段內力；c)中跨合龍階段內力；d)橋面鋪裝階段內力<

36、/p><p>　　四：溫度及支座沉降次內力計算</p><p>　?。ㄒ唬囟却蝺攘τ嬎惴椒敖Y果</p><p>　　按矩陣位移法求解溫度次內力。本設計考慮主梁上下緣溫差5℃，溫度次內力結果如圖7所示。</p><p>　?。ǘ┲ё两荡蝺攘τ嬎惴椒敖Y果</p><p>　　按矩陣位移法求解支座沉降次內力。在橋梁設計

37、中，支座沉降工況的選取是應慎重考慮的問題。一般應綜合考慮橋址處的地質、水文等情況，根據已建橋梁的設計經驗來定。有時需選取幾種沉降工況計算，這樣就存在一個工況組合的問題。程序一般對每一個截面挑最不利的工況內力值作為沉降次內力。</p><p>　　本設計考慮2號墩下降2cm，4號墩下降1cm。沉降次內力如圖8所示。</p><p><b>　　圖8</b></p&

38、gt;<p><b>　　五.活載內力計算</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┯绊懢€的計算</b></p><p>　　將單位荷載P=1作用在各橋面的節(jié)點上，求得結構的變形及內力，可得位移影響線和內力影響線。</p><p>　?。ǘ┤巳?、履帶車、掛車加載</p><p>　

39、　人群加載只需求出影響的正、負區(qū)段面積；履帶車離散為若干集中力；掛車按集中荷載加載。</p><p><b>　?。ㄈ┢嚰虞d</b></p><p>　　掛車、履帶車全橋只考慮一輛。汽車荷載是由主車和重車組成的車隊，車距又受到約束，求其最大、最小效應是個較復雜的問題。這種情況下，車輛數和車距都是未知參數，隨具體影響線而變化，問題歸結為求具有多個變量的函數在約束條件

40、下的極值。此問題的解決借助于計算機程序完成。</p><p>　　全橋活載內力如圖9所示。</p><p>　　汽車及掛車最大、最小彎矩和剪力如表6所示。</p><p><b>　　六．荷載組合</b></p><p>　　根據大橋的施工程序，按照我國現(xiàn)行公路，橋涵設計規(guī)范，對全橋形成和營運各階段的內力和應力進行荷載組

41、合，取其中最為不利者。</p><p>　　1：正常使用極限狀態(tài)的內力組合</p><p><b>　　考慮三種組合：</b></p><p>　　組合I 基本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種，與永久荷載的一種或幾種組合。</p><p>　　組合II 基本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種，

42、與永久荷載的一種或</p><p>　　幾種，與其他可變荷載的一種或幾種組合。</p><p>　　組合III 平板掛車或履帶車與結構重力、預應力、土的重力及土側壓力中的一種或幾種相組合。</p><p>　　同時考慮箱梁抗扭提高系數，本橋的上部箱梁在短不及墩頂都有強大的橫隔板，且剛構墩處墩梁固結，當箱梁承受偏載作用而使箱梁扭轉時，箱梁截面的自由扭轉受到約束，而是

43、縱向纖維受到拉伸或壓縮，從而產生約束扭轉正應力與約束扭轉剪應力，橫向梁抗扭提高系數取用1.15。按上述規(guī)定進行荷載組合，得到內力值見下表8 </p><p>　　[由于篇幅所限，在次僅列出邊跨現(xiàn)澆段（104，1）；邊跨合龍段（2）；邊跨1/4，1/2，3/4截面所在段（6，10 ，18）；零號段（21-25），中跨1/4，1/2，3/4截面所在段（28，35，40）以及中跨合龍段（44）]</p>

44、<p>　　承載能力極限狀態(tài)荷載組合I內力結果:</p><p>　　正常使用極限狀態(tài)荷載組合III內力結果:</p><p>　　過比較分析，選用組合中最大的一種組合，選用使用內力組合II根據正常使用極限狀態(tài)內力組合表和承載能力極限狀態(tài)內力組合表可繪出正常使用極限狀態(tài)和承載能力狀態(tài)的彎矩包絡圖和相應的剪力包絡圖(如圖9所示)。</p><p><b

45、>　　圖9</b></p><p>　　第三節(jié) 配筋設計</p><p><b>　　鋼束估算</b></p><p>　　根據配筋計算要求，預應力梁應滿足彈性階段的應力要求和塑性階段的強度要求。因此，預應力筋的數量可以從滿足這幾方面的要求來考慮。</p><p>　　按正常使用極限狀態(tài)的應力要求

46、計算</p><p>　　預應力梁在預加應力和使用荷載作用下的應力狀態(tài)應滿足的條件是：</p><p>　　上緣應力： σy上≤Mg/W上</p><p>　　σy上+ Mg/W上+ Mp/W上≤0.5Rba</p><p>　　下緣應力： σy下≥Mg/W下+ Mp/W下</p><p>　　σy下- Mg/W下

47、≤0.5Rba</p><p>　　一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應力不是控制因素，為方便計算，可只考慮上緣和下緣的拉應力的這個限制條件。在《公路橋規(guī)》中，當預拉區(qū)配置受力的非預應力鋼筋時，容許截面出現(xiàn)少許拉應力，但在估算鋼束數量時，依然假設RL等于零。由預應力鋼束所產生的截面上緣應力σy上和截面下緣應力σy下分以下三種情況討論：</p><p>　　截面上、下

48、緣均布置力筋</p><p>　　由力筋N上及N下在截面上、下緣產生的應力分別為：</p><p><b>　　σy上=++-</b></p><p><b>　　σy下=-++</b></p><p>　　可得到上緣和下緣預應力筋的數目:</p><p>　　n上=[Mma

49、x(e下-K下)-Mmin(K上+e下)]/[(K上+K下)(e上+e下)]×1/faσa</p><p>　　n下=[Mmax(e下+K下)+Mmin(K上-e下)]/[(K上+K下)(e上+e下)]×1/faσa</p><p>　　當截面只在下緣布置預應力筋N下以抵抗正彎矩時,當由上緣不出現(xiàn)拉應力控制時:</p><p>　　由N下/A-N

50、下e下/W上=-Mmin/W上</p><p>　　得到:n下=Mmin/(e下-K下) faσa</p><p>　　當由下緣不出現(xiàn)拉應力控制時,</p><p>　　由N下/A+N下e下/W上=-Mmin/W上</p><p>　　得到:n下=Mmax/(e下+K上) faσa</p><p>　　當截面只在上緣不

51、出現(xiàn)拉應力控制時,由N上以抵抗負彎矩時分兩種情況考慮:</p><p>　　當由上緣不出現(xiàn)拉應力控制時,由N上/A+N上e上/W上=-Mmin/W上</p><p>　　得到: n上=-Mmin/(e下+K上) faσa</p><p>　　當由下緣不出現(xiàn)拉應力控制時,由N上/A-N上e上/W下=Wmax/W下</p><p>　　得到:n上

52、=Mmax/(K上-e上) faσa</p><p>　　計算出預應力筋數的面積如下：</p><p>　　承載能力極限狀態(tài): 單位 m2</p><p>　　正常使用極限狀態(tài): 單位 m2</p><p>　　二 預應力索的布置:</p><p>　　本例采用符合GB5224-1995的鋼絞線，其公稱直徑15.24（

53、7Φ5）mm，</p><p>　　Rb=1860Mpa,Ey=1.9×105Mpa,公稱面積139.98mm。頂板19股一束，采用OVM13-19錨具，YCW千斤頂，墊板尺寸290×300×210mm,開孔ΦD=140mm,</p><p>　　錨孔中心距大于260mm，墊板邊緣到混凝土邊緣大于30mm，擴孔設長L≥500mm,孔道直徑84mm，孔道中心距≥

54、260mm,墊板邊緣到混凝土邊緣≥30mm，擴孔設長L≥500mm,孔道直徑84mm,孔道中心距≥125mm。底板采用19股一束，OVMB13-19錨具，YCW400千斤頂，墊板尺寸290×300×210mm,開孔ΦD=140mm,錨孔中心距≥260mm.墊板邊緣到混凝土邊緣≥25mm,擴孔設長≥310mm,孔道直徑84mm，孔道中心距≥125mm。</p><p><b>　　1、

55、布置原則:</b></p><p>　　(1)縱向預應力索為結構主要受力鋼筋,為了設計和施工方便,進行對稱布束,錨頭盡量靠近壓應力區(qū).</p><p>　　(2)鋼束在橫斷面中布置時直束靠近頂板位置,直接錨固在齒板上,彎束布置在腹板上,便于下彎錨固.</p><p>　　(3)本橋中采用預埋波紋管,根據文獻[5]預規(guī)第6.2.26規(guī)定：其水平凈距不應小于

56、4 cm，波紋管至構件頂面或側面的間距不小于3.5cm, 波紋管至構件底面邊緣的凈矩不小于5cm, 波紋管的內徑應比預應力鋼筋的外徑至少大1cm.鋼束的布置：每個截面配筋情況如上表示，選擇跨中，墩頂為例說明，具體情況如下圖示：</p><p><b>　　墩頂截面配筋布置圖</b></p><p>　　跨中、邊跨支點截面配筋布置圖</p><p&g

57、t;　　三、預應力損失計算：</p><p>　　預應力束的張拉控制應力，參照《公路橋涵設計規(guī)范》預規(guī)第5.2.1條：</p><p>　　構件在預加應力時，預應力鋼絞線的錨下控制應力符合σk≤0.75Ryb</p><p>　　故，σk=0.75*1860=1395Mpa</p><p>　　由于施工中預應力索的張拉采用后張法，故按預規(guī)第5

58、.2.5條，應計算以下預應力損失：</p><p>　　預應力筋與管壁間的摩察損失σs1;錨具變形，鋼筋回縮和拼裝構件的接縫壓縮損失σs2；混凝土彈性壓縮損失σs4;預應力索的應力松弛損失σs5；混凝土的收縮徐變損失σs6；</p><p>　　預應力筋與管道間的摩察損失σs1,</p><p><b>　　按以下公式計算：</b></p

59、><p>　　σs1=σk[1-e-(uθ+kx)] 其中u=0.35，k=0.003.</p><p>　　錨具變形，鋼筋回縮和拼裝構件的接縫壓縮損失σs2，在計算接縫壓縮引起的應力損失時，認為接縫在第一批鋼束錨固后既完成全部變形量，以后錨固得各批鋼束對該接縫不再產生壓縮。預規(guī)第5.2.7條規(guī)定可以考慮與張拉鋼筋時的摩阻力相反的摩阻作用，為保守設計，本設計不考慮該項以補償鋼束在與橋面平行的平

60、面內的彎曲摩阻。</p><p>　　混凝土彈性壓縮損失σs4</p><p>　　根據《公路橋涵設計規(guī)范》預規(guī)第5.2.9條后張法構件采用分批張拉時，先張拉是鋼束由于張拉后批鋼束所產生的混凝土彈性壓縮引起的應力損失：σs4=ayΣΔσh1,式中ΣΔσh1為先張拉鋼束重心處由后張拉各批鋼束產生的混凝土法向應力。對懸臂拼裝結構，作如下近似假設，可使ΣΔσh1計算簡化：</p>

61、<p>　　每懸臂拼裝一段，相應張拉一批力筋；假設每批張拉預應力都相同，且都作用在全部預應力重心處；</p><p>　　2） 在同一計算截面上，每一懸拼梁段自重所產生的自重彎矩都假設相等。</p><p>　　預應力索的應力損失σs5</p><p>　　根據《公路橋涵設計規(guī)范》預規(guī)第5.2.10條，對于由鋼絞線組成的預應力鋼束，在采用超張拉方法施工中

62、，由鋼絞線松弛引起的損失終極值</p><p>　　σs5=0.045σk，錨下控制應力：σk=1395Mpa,</p><p>　　故：σs5=0.045×1395=62.8Mpa</p><p>　　混凝土的收縮徐變損失σs6。</p><p>　　下面以46號鋼束為例：</p><p>　　46#鋼束第

63、18施工階段各項預應力損失及有效預應力</p><p>　?。ǜ阶ⅲ轰摻顖D號為布置圖圖號）</p><p>　　46#鋼束正常使用階段各項預應力損失</p><p>　　第四節(jié) 全橋強度驗算：</p><p>　　根據承載能力極限狀態(tài)組合的結果，判定截面的受力類型，然后按公式驗算其強度是否滿足。下表給出了墩頂20#單元的極限強度驗算結果。&l

64、t;/p><p>　　其他各單元可采用同樣方法驗算，結果從略。</p><p><b>　　一 施工驗算</b></p><p>　　施工驗算是按施工步驟，把荷載效應逐段進行疊加，現(xiàn)取控制斷面進行驗算，邊跨支點，墩頂處，跨中處。以支點截面為例進行驗算如下:</p><p>　　20單元在最大懸臂狀態(tài)下的驗算結果如下：<

65、/p><p>　　中跨合龍后20單元驗算</p><p>　　二：使用階段應力驗算</p><p><b>　　1：鋼束應力驗算</b></p><p>　　46號鋼束驗算結果如下： </p><p>　　2：混凝土強度應力驗算</p><p>　　三：錨下局部應力驗算<

66、/p><p>　　本設計錨具采用OVMl5-19型錨，錨墊板尺寸320mm×310mm×240mm，錨板φE=217，F(xiàn)=90，螺旋筋φG=400，φH=20，I=60mm，N=8，孔距280mm。</p><p><b>　　1：抗壓強度</b></p><p>　　公式：Nj≤Nu=0.6(βRa+2μtβ2heRg)*Ac

67、</p><p>　　從《橋梁施工及組織管理》P47上可查到：混凝土錨塊的最小外廓尺寸：a=400十50=450(mm)取錨塊的尺寸為550cm×470cm(中間由直徑100mm的預應力孔道)， 故</p><p>　　Ad=470×550－1002×π/4=250650(mm2)</p><p><b>　

68、　錨墊板面積：</b></p><p>　　Ac=3202－1002×π/4=94550(mm2)</p><p>　　β=(Ad/Ac) 1/2 =1.6282</p><p><b>　　螺旋筋：</b></p><p>　　aj=20×20×π/4=314(mm2)<

69、/p><p>　　dhe=400mm,S=60mm, Rg=240MPa,Ra=28.5MPa</p><p>　　μt=4(aj/dhe)*s=0.0523</p><p>　　Ahe=(4002－1002)×π/4= (mm2)> Ac=117750(mm2)</p><p>　　故 Nu=βhe=(Ahe/Ac)1/2

70、=1.116 </p><p>　　2μtβ2heRg =31.3 βRa =46.4</p><p>　　因為2μtβ2heRg >0.5βRa</p><p>　　故 0.6(βRa+2μtβ2heRg)*Ac 應變?yōu)?.9βRa Ac</p><p>　　0.9βRa Ac =3948(kN) (kN) </p&

71、gt;<p>　　錨固處力(錨下力以張拉預應力鋼束16#時為最大)：</p><p>　　Nj = 1230*2260=2780(KN)＜Nu=3948(kN)</p><p>　　故滿足局部承壓要求。</p><p><b>　　2．抗裂性驗算</b></p><p>　　由《結構設計原理》P201可查到

72、，公式:Nj≤Nf=0.09α(ARl+45Ag)</p><p>　　α=V/(1-λ) ≤10</p><p>　　對于局部承壓構件需要進行抗裂性驗算。而本設計中墊板為矩形，故：V= 2,b=320mm，h=60×8=480mm。</p><p>　　λ=b/h= 320/480=2/3, α=V/(1-λ)=6<10,Rl=2.45Mpa<

73、;/p><p>　　A=480×（550－100）=216000 (mm2)</p><p>　　Ag=8×2×aj=16×314=4064(mm2)</p><p>　　故Nf=0.09α(ARl+45Ag)=3721.25(kN)>Nj=2780(KN)</p><p>　　局部抗裂性要求也滿足。

74、</p><p><b>　　四．變形驗算</b></p><p>　　結構的變形驗算是為了保證結構具有一定的剛度，使它在長期使用過程中不至于因為變形大而造成不良后果。如：撓度過大，會使橋面起伏，不利于高速行車；變形過大也使結構次應力增大。</p><p>　　變形驗算需求出汽車（掛車）荷載（不計沖擊）作用下，主梁最大（?。┴Q向撓度。與求最大內

75、力相似?？上惹蟪鼋孛娴膿隙扔绊懢€；在撓度影響線上加載可求出各截面的大（?。隙龋粚⒏鹘孛娴淖畲骫（?。隙壤L成圖形，即為撓度包絡圖；包絡圖中的最大（小）值即為汽車（掛車）作用下的最大（?。隙?。</p><p><b>　　中跨變形驗算</b></p><p>　　按彈性理論計算，中跨最大撓度為9.19厘米，發(fā)生在45節(jié)點；掛車最大撓度為7.79厘米，發(fā)生在45節(jié)點。

76、因為0.0919/130=1/1414<1/600所以滿足要求</p><p><b>　　邊跨變形計算</b></p><p>　　按彈性理論計算，邊跨汽車最大撓度為7.16厘米，發(fā)生在9號節(jié)點；掛車最大撓度為4.1厘米，發(fā)生在9號節(jié)點。</p><p>　　因為0.0716/68=1/949<1/600</p>&

77、lt;p>　　所以 滿足要求。</p><p><b>　　第五節(jié) 施工說明</b></p><p>　　本橋為預應力混凝土邊截面連續(xù)剛構橋，全橋共三跨，中跨130米，邊跨68米，全長266米，采用掛籃懸臂施工。下面對施工做以簡介：</p><p><b>　　一.下部結構</b></p><

78、;p>　　本橋基礎采用剛性擴大基礎，具體尺寸見總體布置圖。</p><p><b>　　二.上部結構</b></p><p>　　本橋采用懸臂澆筑施工。</p><p>　　1.首先從2#，3#墩開始，進行懸臂澆筑施工；</p><p>　　2.邊跨合龍，現(xiàn)澆邊跨合龍段，進行體系的轉換；</p>&l

79、t;p>　　最后跨中合攏，完成主梁的施工及橋面鋪裝施工；</p><p>　　本方案當方案呈雙懸臂狀態(tài)時，結構穩(wěn)定性較差，所以對于大跨徑或多跨連續(xù)梁，對施工的要求較高。采用懸臂澆筑法施工時，墩頂0號塊及1號塊梁段采用在托架上立模板現(xiàn)澆。其具體施工過程見施工流程圖。</p><p><b>　　三.結構體系轉換</b></p><p>　　

80、本橋在結構體系轉換時，為保證施工階段的穩(wěn)定性，一般邊跨先合龍，結構由雙懸臂狀態(tài)變成單懸臂狀態(tài)，最后中跨合龍，成整體受力狀態(tài)。這就存在體系轉換。具體施工時應注意以下幾點：</p><p>　　1.結構由雙懸臂狀態(tài)轉換成單懸臂受力狀態(tài)，梁體某些部分的彎矩方向發(fā)生轉換。所以應按設計要求，張拉一部分或全部布置在梁體下面的正彎矩預應力束。</p><p>　　2.對轉換為超靜定結構，需考慮鋼束張拉，

81、支左變形，溫度變化等因素引起的次內力。</p><p>　　三.施工要點及注意事項</p><p>　　1.梁上部采用掛籃懸澆注施工，施工時要對稱校注，應注意立模板高程的合理設置，準確控制懸澆高程，主梁邊中跨合龍高差應控制在1cm以內。</p><p>　　2.施工后的主梁被用預應力束孔處理如下：頂板束孔灌漿封填，底板的留下備用，按不穿預應力束。</p>

82、<p>　　3.箱梁懸澆施工時在底板上的施工孔不封堵，作為箱梁的通氣孔。</p><p><b>　　設計感想與收獲</b></p><p>　　首先感謝xx老師在百忙之中抽空輔導了我這次畢業(yè)設計的每一個環(huán)節(jié)，xx老師對待學生認真負責、和藹耐心的態(tài)度和對待工作一絲不茍的作風給我留下了深刻的印象，為我今后的學習工作樹立了榜樣。</p><

83、;p>　　通過這次畢業(yè)設計，我比較系統(tǒng)的串連了我大學本科四年所學的知識，深感我們這門專業(yè)系統(tǒng)的博大精深，覺得自己存在的差距還很大。但是，在這炎炎夏日工作的幾十天，我的收獲也是很大的。在畢業(yè)設計的反復修改，一遍一遍的看書，和同學一次又一次的討論，一次又一次的請教老師的過程中，通過集中的畢業(yè)設計和專業(yè)系統(tǒng)的培養(yǎng)，我提高了自己綜合運用所學的基礎理論，基本知識和基本技能，分析解決問題的能力。在老師的指導下，通過獨立系統(tǒng)的完成一個工程項目的

84、設計，比較具體的了解了一個工程設計的全過程，鞏固已學課程的基礎上，培養(yǎng)了自己考慮問題，分析問題，解決問題的能力，同時接觸到和掌握一些新的專業(yè)知識和技能。這次畢業(yè)設計為自己提供了一次很好的實踐機會，為我將來的學習工作做了很好的鋪墊，是我人生中很重要的一次經歷。</p><p>　　最后，感謝公路學院的領導和老師在百忙之中為我們細心指導設計，我衷心的感謝各位老師！</p><p><b&

85、gt;　　參考文獻</b></p><p>　　中華人民共和國交通部標準，公路橋涵設計通用規(guī)范（JTJ021-89）北京：人民交通出版社。</p><p>　　中華人民共和國交通部標準，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTJ023-85）</p><p>　　中華人民共和國交通部標準，公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范（JTJ029-85）</p

86、><p>　　中華人民共和國交通部標準，公路施工技術規(guī)范（JTJ041-89）</p><p>　　中華人民共和國交通部標準，公路橋涵設計規(guī)范（合訂本），北京人民出版社，1989</p><p>　　范立礎主編，《橋梁工程》（上、下冊）。北京人民交通出版社。1980</p><p>　　葉見曙主編，《結構設計原理》，北京1997</p>

87、;<p>　　徐光輝主編，《橋梁計算示例集》，預應力混凝土鋼架橋。1995</p><p>　　李廉錕主編，《結構力學》北京教育出版社，1996</p><p>　　金成隸主編, 《預應力混凝土梁拱組合體系-設計研究與實踐》,北京人民交通出版社 2001</p><p>　　李子青主編,〈〈高墩大跨徑連續(xù)鋼構橋〉〉，北京人民交通出版社，2001<

88、/p><p>　　雷俊卿主編，〈〈橋梁懸臂施工與設計〉〉，北京人民交通出版社，2000</p><p>　　陳寶春主編，〈〈鋼管混凝土拱橋設計與施工〉〉，北京人民交通出版社，1999</p><p>　　中華人民共和國交通部標準，公路工程技術規(guī)范，北京人民交通出版社，1997</p><p>　　中華人民共和國交通部標準，公路預應力混凝土橋梁設計

89、規(guī)范（試行），1978</p><p>　　周宗澤主編，橋梁博士v2.8版用戶手冊，2000</p><p>　　陳忠延主編，〈〈土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指南〉〉，橋梁工程分冊，北京，中國水利水電出版社，2000</p><p>　　徐岳主編，〈〈預應力混凝土連續(xù)梁設計〉〉，北京人民交通出版社，2000</p><p>　　黃繩武主編〈〈橋梁施工

90、及組織管理〉〉，（上冊）人民交通出版社，1999</p><p>　　Long and light——《Bridge design & engineering》</p><p>　　Closure of the main span on the Sundoya Bridge in Norway is expected to take place in the first week

91、after Easter. This graceful crossing, the second longest of its type in the world, is being built in situ using high performance concrete </p><p>　　Sundoya Bridge is situated in one of Norway's most scen

92、ic areas, only 100km south of the Arctic Circle. The 538m-long bridge spans Sundet, and when it is complete will provide a ferry-free road connection between Sundoya and the mainland. It is located some 35km west of the

93、city of Mosjoen, close to highway 78 between Mosjoen and Sandnessjoen. </p><p>　　It will be the second large bridge project connecting Alstenoya to the mainland, coming more than 12 years after the Helgeland

94、 Bridge was opened. The region is no stranger to world-record scale bridges ?the Helgeland Bridge's 425m long main span was the longest cable-stayed span in the world when it opened in 1992. </p><p>　　Su

95、ndoya Bridge is divided into three spans; it has a main span of 298m and two side spans of 120m. The main span will be the second longest span in the world for a continuous post-tensioned cast in place box section concre

96、te bridge. </p><p>　　In terms of its design, consultant Dr Ing Aas-Jakobsen has followed a similar approach to that taken for the Raftsundet Bridge, opened in 1998, to which the Sundoya Bridge will almost be

97、 a twin. The two bridges have identical main spans, but Raftsundet has four spans as opposed to Sundoya's three. Contractor AS Anlegg, which is part of the joint venture building Sundoya, was also the contractor on t

98、he Raftsundet Bridge, and architect Boarch Arkitekter has also worked on the two schemes. </p><p>　　In January 2001 the joint venture company AF Sundoybrua won the contract from client Statens Vegvesen to bu

99、ild the Sundoya Bridge. This joint venture consisted of the contractors Reinertsen Anlegg and NCC Construction. </p><p>　　High performance concrete is central to the design of the bridge ?both normal weight

100、HPC and lightweight HPC. Normal weight concrete, at approximately 2500kg/m3, is used for the 120m side spans, while lightweight concrete, which weighs in at about 1970kg/m3, is used for construction of the 298m main span

101、. This enables construction to proceed using the balanced cantilever method. </p><p>　　Local rock from Norway is used as the aggregate for the normal weight concrete, but the lightweight concrete required an

102、 imported solution. Normally the aggregate used for lightweight concrete in Europe is expanded clay or shale, but this material has high levels of absorption and for this reason, regulations prevent such concrete from be

103、ing pumped. </p><p>　　In order to address this, the contractor adopted a similar solution to that used on Raftsundet Bridge ?importing Stalite aggregate from South Carolina in the USA. Stalite is produced th

104、rough thermal expansion of high quality slate, and results in a lightweight aggregate that gives concrete of very high strength at low unit weights. Its low absorption of approximately 6% and high particle strength are t

105、wo of the factors that allow Stalite to achieve high strength concrete in excess of 82.7MPa, th</p><p>　　According to AF Sundoybrua quality manager Jan-Eirik Nilsskog, this material has given a very good res

106、ult. It produces concrete that is easy to pour into the formwork and it gives a good surface finish, he says. It is being pumped some 120m along the bridge deck to the concreting position. Concrete is produced by a trans

107、portable mobile plant located only 1km from the bridge site. Constant monitoring of the concrete weight is necessary to ensure that the cantilevers are properly balanced. This is</p><p>　　The project began i

108、n January 2001 at Aker Verdal with the production of caissons for the pier bases. In May 2001 the two caissons were towed 500km north to the bridge site. </p><p>　　The bridge is being poured in situ using sp

109、ecial mobile construction equipment developed by NRS. The cycle for construction of each 5m wide bridge segment is a week, and two mobile units are being used on the Sundoya Bridge. These particular units were built for

110、AS Anlegg to use on the Varodden Bridge in Kristiansand in Norway, and they have also been used by the same contractor on the Rafsundet Bridge. The design of the central part of the main span of the bridge is based on th

111、e use of lightwei</p><p>　　The structure is a single cell, prestressed rectangular box girder, largely built using the travelling formwork system from NRS. The box width is 7m and its depth varies from 3m at

112、 the centre of the span to 14.5m over the piers. Close to the abutments, concrete of quality C25 will be used inside the box girder as ballast. In addition, the designers have included the necessary elements inside the b

113、ox girder in order to allow the possible addition of post-tensioning cables in the future. The long-</p><p>　　The pier shaft is formed with twin legs, which are hollow inside. The pier shafts incorporate per

114、manent prestressing cables and they have a constant wall thickness and a width that varies parabolically over their height. </p><p>　　Temporary tie-down piers are used to construct the bridge - they are loca

115、ted 35m into each 120m-long side span from the main piers. Each consists of an I-shaped shaft, which is tied down to the ground using rock anchors and connected to the box girder by means of prestressing cables. The purp