【正文】 PB 鋼，鋼板應(yīng)符合 GB 700— 88 規(guī)定的 235Q 鋼 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 板。 錨具：預(yù)應(yīng)力錨具采用符合國際后張法預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會 FIP 標(biāo)準(zhǔn)的 I 類錨具，其錨固效率大于 95%。 預(yù)應(yīng)力管道：采用預(yù)埋圓形和扁形塑料波紋管成型。 支座：主橋支座采用 GPZ（Ⅱ）系列支座。 伸縮縫：全橋伸縮縫分別采用 80mm 、 160mm 兩種規(guī)格的淺埋式三防伸縮縫。 橋面鋪裝： 10cm 厚瀝青混凝土。 基本計算數(shù)據(jù)： 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》中各條規(guī)定，混凝土、鋼絞線和鋼筋的各項基本數(shù)據(jù)以及在各階段的限值，如表 11 所列。 基本計算數(shù)據(jù) 表 11 名稱 項目 符號 單位 數(shù)據(jù) 主梁混凝土 立方體強度 彈性模量 軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強度 軸心抗壓設(shè)計強度 軸心抗拉設(shè)計強度 cuf cE ckf tkf cdf tdf MPa MPa MPa MPa MPa MPa 50 ? 短暫狀態(tài) 壓應(yīng)力限值 拉應(yīng)力限值 ? ? MPa MPa 持久狀態(tài) 壓應(yīng)力限值： 壓應(yīng)力限值 主壓應(yīng)力限值 拉應(yīng)力限值： 短期效應(yīng)組合下拉應(yīng)力限值 短期效應(yīng)組合主拉應(yīng)力限值 長期效應(yīng)組合拉應(yīng)力限值 0st pc???? lt pc??? MPa MPa MPa MPa MPa ? 鋼絞線 標(biāo)準(zhǔn)強度 彈性模量 抗拉設(shè)計強度 最大控制應(yīng)力 con? pkf PE pdf MPa MPa MPa MPa 1860 10? 1260 1395 持久狀態(tài)應(yīng)力： 標(biāo)準(zhǔn)荷載組合 MPa 1209 材料重度 鋼筋混凝土 瀝青混凝土 鋼絞線 1? 2? 3? 3kNm 3kNm 3kNm 鋼絞線與混凝土的彈性模量比 EP? 無量綱 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第二章 橋型方案比選 橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋梁拱組合橋、斜拉橋和懸索橋。任選三種作比較，從安全、功能、經(jīng)濟、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。 橋梁設(shè)計原則 (1)適用性 橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來交通量增長的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航、通行等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。 (2)安全性 現(xiàn)代橋梁設(shè)計越來越強調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動與沖擊。整個橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。 (3)經(jīng)濟性 設(shè)計的經(jīng)濟性一般應(yīng)占首位。經(jīng)濟性應(yīng)綜合發(fā)展遠景及將來的養(yǎng)護和維修等費用。 (4)先進性 橋梁設(shè)計應(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)盡量采用先進工藝技術(shù)和施工機械、設(shè)備，以利于減少勞動強度，加快施工進度，保證工程質(zhì)量和施工安全。 (5)美觀 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)與周圍的景 致相協(xié)調(diào)。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。 應(yīng)根據(jù)上述原則，對橋梁作出綜合評估。 橋型方案 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 第一方案：先簡支后連續(xù)箱梁橋 本方案設(shè)計為（ 25+25+25） m預(yù)應(yīng)力混凝土等截面 先 簡支 后連續(xù) 箱梁橋 +2? 5m 橋臺 ，橋?qū)挒?。主梁采用單箱 單 室箱型截面 . 先簡支后連續(xù) 箱梁橋具有以下特點： （ 1） 優(yōu)良的力學(xué)特性，結(jié)構(gòu)簡單，受力明確。 （ 2） 具有較大的剛度和強大的抗扭性能。 （ 3） 架設(shè)安裝方便，節(jié)省材料。 （ 4） 跨越能力較大，橋下視覺效果好。 圖 21 方案一先簡支后連續(xù)箱梁立面圖 第二方案：簡支板橋 本方案設(shè)計為 8? 10m 簡支板梁橋 +2? 橋臺 ，橋?qū)挒?。 簡支 板 橋結(jié)構(gòu) 的 優(yōu)點有以下幾點： （ 1）具有剛度大、變形小、伸縮縫少和行車舒適等優(yōu)點； （ 2）簡支梁的預(yù)應(yīng)力鋼束在工廠進行張拉，而負彎矩區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼束布置及張拉均在主梁上進行，僅需吊裝設(shè)備起吊主梁，減少了施工設(shè)備，又能避免張拉預(yù)應(yīng)力鋼束造成地面上的障礙； （ 3）預(yù)制梁能采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，進行工廠化統(tǒng)一生產(chǎn)和管理，有利于技術(shù)操作，節(jié)省了施工時間，縮短工期，提高經(jīng)濟效益； 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 22 方案 二板橋立面圖 第三方案：連續(xù) T梁橋 本方案設(shè)計為（ 25+25+25） m 預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁橋 +2? 5m 橋臺 ，橋?qū)挒?。 連續(xù) T 梁橋優(yōu)點 : (1).制造簡單 。 (2).整體性好 。 (3).接頭方便 。 (4). 受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大 . 圖 23 方案 三 T 梁橋立面圖 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 方案比選 表 21 橋型方案比選表 橋型 方案 第一方案：先 簡支后連續(xù)箱梁橋 第二方案： 簡支板橋 第三方案： 連續(xù) T 梁橋 使用 性能 建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護，橋下視覺效果好。 建筑高度較低 ,行車平順，后期維護較多 行車平順舒；抗震能力強。 建筑高度較高，易開裂 受 力 性 能 受力明確 屬于靜定結(jié)構(gòu)，受力不如超靜定結(jié)構(gòu)好，但其結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠，耐勞性好，計算簡便 目前的預(yù)應(yīng)力混凝土 T形梁采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力張拉后上拱偏大，影響橋面線形，帶來橋面鋪裝加厚。 美 觀 性 線條明晰，與當(dāng)?shù)氐牡匦闻浜?，顯得美觀大方 構(gòu)造簡單，線形簡潔單調(diào) 跨徑一般，線條明晰，但比較單調(diào)，與景觀配合很不協(xié)調(diào) 施 工 方 面 橋梁的上、下部可平行施工，使工期大大縮短；無需在高空進行構(gòu)件制作，質(zhì)量以控制，可在一處成批生產(chǎn)，從而降低成本。 技術(shù)較先進，工藝要求嚴(yán)格，施工方便，制造工藝簡單。 已有成熟的工藝技術(shù)經(jīng)。 預(yù)制 T 型構(gòu)件，運至施工地點，采用混凝土現(xiàn)澆，將 T 型梁連接，其特點外型簡單、制造方便，整體性好 適 用 性 適用于對橋下視覺有要求的工程，適用于各種地質(zhì)情況；用于對工期緊的工程；對通航無過高要求的工程。 用于對工期緊的工程；對通航無過高要求的工程。 對通航無過高要求的工程；對抗震無過高要求的工程；對整體性有要求的工程。 經(jīng) 濟 性 640 萬元 980 萬元 700 萬元 綜合經(jīng)濟技術(shù)、美觀舒適、安全耐久等方面考慮，選擇（ 25+25+25） m 的等截面先簡支后連續(xù)箱型梁橋為設(shè)計方案。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 第三章 主梁截面尺寸的擬定 設(shè)計特點 本橋上部結(jié)構(gòu)為簡支變連續(xù)混凝土箱形梁橋，采用先預(yù)制再吊裝的方法施工。在各個階段，可能具有不同的靜力體系，其中包括安裝單元、拆除單元、張拉預(yù)應(yīng)力等工況，因此恒載內(nèi)力計算時必須精確模擬各個施工階段。橋梁恒載內(nèi)力由各個施工階段的內(nèi)力疊加而成，顯然對于不同的施工方法，橋梁恒載內(nèi)力是有很大區(qū)別的。而汽車荷載、人群荷載和溫度、墩臺沉降等作用在成橋以后才發(fā)生，與施工方法無關(guān)。設(shè)計時需借助計算機輔助計算（橋梁博士 ）完成的 . 主梁間距與主梁片數(shù) 為使材料得到充分 利用，擬采用抗彎剛度和抗扭剛度都較大的箱型截面，按單箱單室截面設(shè)計，為減小下部結(jié)構(gòu)的工程數(shù)量，采用斜腹式。施工方法采用先預(yù)制 再 吊裝的方法。 在保證行車道板使用性能 — 撓度和裂縫控制的前提下，將預(yù)制箱梁控制在可以吊裝的范圍內(nèi)，整橋橫向按 8 片預(yù)制箱梁布置，設(shè)計主梁間距均為 ，邊主梁寬 ,中主梁寬 ，主梁之間留 ，以減輕吊裝重量，同時能加強橫向整體性。 主梁細部尺寸擬定 1）主梁高：根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的截面尺寸設(shè)計經(jīng)驗梁高跨比通常為1/151/25，本設(shè)計取 h=。 2）頂板寬度與厚度：頂板寬度在橋面寬度和主梁片數(shù)確定以后，就已經(jīng)確定： 3. 0m；厚度與其受力有關(guān)，此處采用 等 厚度，為 22cm。 3）底板寬度與厚度：底板寬度取 100cm，厚度既要滿足受力要求，又要考慮到預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道的布置，因此厚度取 22cm。 4）腹板厚度：除了要滿足抗剪及施工要求外，腹板厚度選取時還應(yīng)考慮到預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置和彎起，此處取 22cm。 如圖 31,32 所示 : 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 31 跨中橫截面圖 32 端部 橫截面 橫隔梁設(shè)計 為了增強主梁之間的橫向連接剛度，除設(shè)置端橫隔梁外，還在跨中、四分之一處設(shè)置中橫隔梁，為了減輕吊裝質(zhì)量、節(jié)省材料橫隔梁中間留孔。 主梁跨中、支點截面以及橫隔梁尺寸見圖 3圖 34 所示： 圖 33 跨中 橫隔梁 圖 34 端部橫隔梁 截面幾何特性 橋博輸入如圖 35圖 36. 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 圖 35 橋梁博士截面設(shè)計系統(tǒng)輸出（ 1） 圖 36 橋梁博士截面設(shè)計系統(tǒng)輸出 （ 2） 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 表 31 截面幾何特性計算結(jié)果 預(yù)制邊梁跨中： 預(yù)制邊梁支點： 截面高度 截面高度 : 基準(zhǔn)材料 中交新混凝土 :C50 混凝土 基準(zhǔn)材料 : 中交新混凝土 :C50混凝土 基準(zhǔn)彈性模量 +04 Mpa 基準(zhǔn)彈性模量 +04 Mpa 換算面積 m**2 換算面積 m**2 換算慣矩 m**4 換算慣矩 m**4 中性軸高度 中性軸高度 沿截面高度方向 5 點換算靜矩 (自上而下 ): 主截面 附加截面 點號 高度 (m) 靜矩 (m**3) 點號 高度 (m) 靜矩 (m**3) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 預(yù)制 中 梁跨中： 預(yù)制 中 梁支點： 截面高度 截面高度 : 基準(zhǔn)材料 中交新混凝土 :C50 混凝土 基準(zhǔn)材料 : 中交新混凝土 :C50混凝土 基準(zhǔn)彈性模量 +04 Mpa 基準(zhǔn)彈性模量 +04 Mpa 換算面積 m**2 換算面積 m**2 換算慣矩 m**4 換算慣矩 m**4 中性軸高度 中性軸高度 沿截面高度方向 5 點換算靜矩 (自上而下 ): 主截面 附加截面 點號 高度 (m) 靜矩 (m**3) 點號 高度 (m) 靜矩 (m**3) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 由于此橋型等截面簡支變連續(xù)梁橋 ,其他截面幾何特性與之相同 . 以上結(jié)果均由橋梁博士（ ）輸出。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 第四章 主梁作用效應(yīng)計算 本次畢業(yè)設(shè)計主要應(yīng)用橋梁博士建模的形式來完成主梁作用效應(yīng)的 驗算 . 單元的劃分 采用計算機輔助軟件橋梁博士 () 結(jié)合施工，使用中結(jié)構(gòu)的受力特性及預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，將全橋劃分為 81 個單元， 82 個節(jié)點 ,如圖 41 所示 ,全橋三維模型如圖 42 所示 , 單 元 三 維 模 型 如 圖 43 所示 : 圖 41 橋梁單元的劃分 圖 42 全橋三維模型 圖 43 1單元 三維模型 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 施工階段 的劃分 此橋采用先預(yù)制再安裝的施工方法共分 7 個施工階段 : 第一施工階段：預(yù)制主梁，待混凝土達到設(shè)計強度 95％以上后張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋，并壓注水泥漿，再將各跨預(yù)制箱梁安裝就位，形成由臨時支座支承的簡支梁狀態(tài) ,如圖 44 所示 : 圖 44 第一施工階段結(jié)構(gòu)圖 第二施工階段：澆筑第 12跨預(yù)制梁間的連續(xù)段接頭混凝土，達到設(shè)計強度后張拉負彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋并壓注