【正文】 作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布優(yōu)于懸臂梁。雖然連續(xù)梁有很多優(yōu)點(diǎn)，但是剛開(kāi)始它并不是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者，因?yàn)橄抻诋?dāng)時(shí)施工主要采用滿堂支架法，采用連續(xù)梁費(fèi)工費(fèi)時(shí)。到后來(lái)，由于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。 60 年代初期在中等跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法 ；在較大跨連續(xù)梁中，則應(yīng)用更完善的懸臂施工方法，這就使連續(xù)梁方案重新獲得了競(jìng)爭(zhēng)力，并逐步在 40—120 m范圍內(nèi)占主要地位。無(wú)論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)，成為優(yōu)勝方案。目前，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一。 然而，當(dāng)跨度很大時(shí)，連續(xù)梁所 需 的巨型支座無(wú)論是在設(shè)計(jì)制造方面，還是在養(yǎng)護(hù)方面都成為一個(gè)難題；而 T 型剛構(gòu)在這方面具有無(wú)支座的優(yōu)點(diǎn)。因此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起 2 來(lái)，形成一種連續(xù) — 剛構(gòu)體系。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點(diǎn)的體系是連續(xù)梁 體系的一個(gè)重要發(fā)展，也是未來(lái)連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。 另外，由于連續(xù)梁體系的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍內(nèi)形成了很多不同類(lèi)型，無(wú)論在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上都不斷改進(jìn)。在城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，為充分利用空間，改善交通的分道行駛，甚至已建成不少雙層橋面形式。 在我國(guó)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展，然而，想要在本世紀(jì)末趕超國(guó)際先進(jìn)水平，就必須解決好下面幾個(gè)課題： 1． 發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過(guò)多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護(hù)層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭 置又使混凝土質(zhì)量難以提高。 2． 在一切適宜的橋址，設(shè)計(jì)與修建墩梁固結(jié)的連續(xù) — 剛構(gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。 3． 充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長(zhǎng)懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點(diǎn)加快施工進(jìn)度。 另外，在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針也是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計(jì)方案合理性與經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志。目前，各國(guó)都以每平方米橋面的三材（混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價(jià)來(lái)表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針。但是，橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針的研究與分析是一項(xiàng)非 常復(fù)雜的工作，三材 指標(biāo) 和造價(jià) 指標(biāo) 與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運(yùn)輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點(diǎn)條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動(dòng)力和材料價(jià)格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國(guó)基建條件。同時(shí)，一座橋的設(shè)計(jì)方案完成后，造價(jià)指針不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個(gè)使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營(yíng)費(fèi)用在內(nèi)。通過(guò)連續(xù)梁、 T 型剛構(gòu)、連續(xù) — 剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可見(jiàn)：連續(xù) — 剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針較高。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，連續(xù) — 剛構(gòu)也是未來(lái)連續(xù)體系的發(fā)展方向。 總而言之，一座橋的設(shè)計(jì)包含許多考慮因素 ，在具體設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。 本次設(shè)計(jì)為 4? 28m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁 ，橋?qū)挒?12m，設(shè)計(jì)時(shí)只考慮單幅的設(shè)計(jì)。梁體采用單箱 雙 室箱型截面，全梁共分 40 個(gè)單元一般單元長(zhǎng)度分為 ，以控制截面作為分界點(diǎn) 。頂板、底板、腹板厚度均 不 變。由于多跨連續(xù)梁橋的受力特點(diǎn)，靠近中間支點(diǎn)附近承受較大的負(fù)彎矩，而跨中則承受正彎矩，則梁高采用變高度梁，按二次拋物線變化。 3 這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。 由于預(yù)應(yīng)力 混凝土連續(xù)梁橋?yàn)槌o定結(jié)構(gòu)，手算工作量比較大，且準(zhǔn)確性難以保證，所以 橋梁博士 進(jìn)行，這樣不僅提高了效率，而且準(zhǔn)確度也得以提高。 本次設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用 滿堂支架 法施工。 由于本人水平有限，且又是第一次從事這方面的設(shè)計(jì)，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 4 1 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定 設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì)荷載 本橋設(shè)計(jì)荷載等級(jí)確定為汽車(chē)荷載（公路 I級(jí)） 。 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn) 跨徑： 4? 28 m 橋面凈 空 ： 12m 主梁全長(zhǎng)： 112m 主要材料 混凝土 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁 采用 C50 混凝土， 橋墩及承臺(tái)混凝土采用 C30 混凝土，樁基混凝土采用 C25 水下混凝土， 孔道壓漿 C40 水泥砂漿 。 鋼筋 預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用 fpk=1860MPa、 符合 ASTM４ 16— 2021 的規(guī)定，單根鋼絞線直徑 φ ，截面面積Ａ＝ 140mm2，彈性模量 Ep=。 普通鋼筋 R23 HRB335 鋼筋應(yīng) 分別符合 GB1301391 和 GB149998 的規(guī)定，鋼筋直徑≥ 12mm采用 HRB335（ 20MnSi）熱扎螺紋鋼，鋼筋直徑 12mm 采用 R235（ A3）鋼。 鋼箱梁 鋼箱梁采用 Q345C 鋼板 。 支座 采用 盆式橡膠支座 。 伸縮縫 伸縮縫采用毛肋或型鋼伸縮縫。 預(yù)應(yīng)力管道 預(yù)應(yīng)力管道均采用鍍鋅金屬波紋管。 錨具 錨具采用群錨體系 YM 錨或 YM錨。建議鋼絞線規(guī)格采用 7Φ 5，以下為常用錨具尺寸供設(shè)計(jì)時(shí)選用。 5 表 11 錨具 尺寸表 錨具型號(hào) 錨墊板寸 mm 波紋管徑 外 /內(nèi) mm 螺旋筋 圈徑 mm 圈數(shù) 千斤頂 型號(hào) 錨具最小布 置間距 mm YM155 180 62/55 170 4 Ycw100 200 YM157 200 77/70 240 6 Ycw150 230 YM159 230 87/80 270 6 Ycw250 260 VM1512 270 97/90 330 7 Ycw250 290 YM1519 320 107/100 400 8 Ycw400 420 YM1527 370 127/120 470 8 Ycw650 490 YM155 165 67/60 170 5 YDC1500 210 YM157 190 77/70 190 5 YDC1500 230 YM159 215 87/80 210 6 YDC2021 270 YM1512 250 92/85 250 6 YDC2500 320 YM1515 290 102/95 320 6 YDC3200 370 YM1517 300 107/100 340 7 YDC4200 400 YM1519 300 107/100 350 7 YDC4200 420 YM1524 320 117/110 400 7 YDC5200 460 橋面鋪裝 橋面鋪裝采用 10cm 瀝青混凝土， 與黃埔大橋引橋一致 。對(duì)于鋼箱梁，其橋面鋪裝采用 10cm厚鋼筋混凝土（剪力釘） +5cm厚瀝青混凝土。 主橋箱梁施工 箱梁均采用滿堂支架、泵送現(xiàn)澆砼施工。 支座強(qiáng)迫位移 邊支座：下沉 1cm； 中支座：下沉 。 設(shè) 計(jì)依據(jù) 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D602021），以下簡(jiǎn)稱《通用規(guī)范》 《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 D622021） 6 《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTJ004－ 89) 《公路橋涵地基與基 礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTJ024－ 85) 工程概況 該項(xiàng)目起于廣珠西線南海平洲互通立交，路線向東跨陳村水道進(jìn)入番禺區(qū)，沿現(xiàn)有南大路（南大干線規(guī)劃走廊）由西向東經(jīng)過(guò)鐘村，經(jīng)大石、南村、新造、化龍鎮(zhèn)；在化龍與黃埔珠江大橋連接線（東二環(huán)）相交，然后路線轉(zhuǎn)由北轉(zhuǎn)南（番禺規(guī)劃東部干線走廊），經(jīng)石樓鎮(zhèn)的蓮花港、跨市橋水道、沙灣水道到東涌鎮(zhèn)東部，于南沙區(qū)北部順接?xùn)|部干線，全線 公里。全線共設(shè)互通立交 14 處，特大橋、大橋、高架橋 61 座。 尺寸擬定 本設(shè)計(jì)方案采用 四跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土等 截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)， 全長(zhǎng) 112m。 橋孔分跨 連續(xù)梁橋有做成三跨或者四跨一聯(lián)的，也有做成多跨一聯(lián)的，但一般不超過(guò)六跨。對(duì)于橋孔分跨，往往要受到如下因素的影響：橋址地形、地質(zhì)與水文條件，通航要求以及墩臺(tái)、基礎(chǔ)及支座構(gòu)造，力學(xué)要求，美學(xué)要求等。若采用三跨不等的橋孔布置，一般邊跨長(zhǎng)度可取為中跨的 倍，這樣可使中跨跨中不致產(chǎn)生異號(hào)彎矩，此外，邊跨跨長(zhǎng)與中跨跨長(zhǎng)之比還與施工方法有著密切的聯(lián)系，對(duì)于采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的橋梁，邊跨長(zhǎng)度取為中跨長(zhǎng)度的 倍是經(jīng)濟(jì)合理的。但是若采用懸臂施工法，則不然。本設(shè)計(jì)跨度，主要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)來(lái)確定，其跨度為： 4? 28m。基本符合以上原理要求。 截面形式 縱 截面 從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的受力特點(diǎn)來(lái)分析，連續(xù)梁的立面應(yīng)采取等 高度布置為宜；在恒、活載作用下，支點(diǎn)截面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，從絕對(duì)值來(lái)看，支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩往往大于跨中截面的正彎矩， 等高度梁的優(yōu) 點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單、線形簡(jiǎn)潔美觀、預(yù)制定型、施工方便。一般用于如下情況： 1. 橋梁為中等跨徑，以 28 米為主。采用等截面布置使橋梁構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工迅速。由于跨徑不大， 梁的各截面內(nèi)力差異不大，可采用構(gòu)造措施予以調(diào)節(jié)。 2. 等截面布置以等跨布置為宜，由于各種原因需要對(duì)個(gè)別跨徑改變跨長(zhǎng)時(shí)，也以等 7 截面為宜。 3. 采用有支架施工，逐跨架設(shè)施工、移動(dòng)模架法和頂推法施工的連續(xù)梁橋較多采用等截面布置。 雙層橋梁在無(wú)需做大跨徑的情況下，選用等截面布置可使結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)化。 結(jié)合以上的敘述，所以本設(shè)計(jì)中采用 滿堂支架 施工方法，等 截面的梁。 橫截面 梁式橋橫截面的設(shè)計(jì)主要是確定橫截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁間距、主梁各部尺寸；它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施 工方法、美觀要求以及經(jīng)濟(jì)用料等等因素都有關(guān)系。 當(dāng)橫截面的核心距較大時(shí)，軸向壓力的偏心可以愈大，也就是預(yù)應(yīng)力鋼筋合力的力臂愈大，可以充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用。箱形截面就是這樣的一種截面。此外，箱形截面這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大，對(duì)于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利；同時(shí)，因其都具有較大的面積，所以能夠有效地抵抗正負(fù)彎矩，并滿足配筋要求；箱形截面具有良好的動(dòng)力特性；再者它收縮變形數(shù)值較小，因而也受到了人們的重視。總之，箱形截面是大、中跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁最適宜的橫截面形式。 常見(jiàn)的箱形截面形式有：?jiǎn)蜗鋯问摇蜗潆p室、 雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。單箱單室截面的優(yōu)點(diǎn)是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。拿單箱單室和單箱雙室比較，兩者對(duì)截面底板的尺寸影響都不大，對(duì)腹板的影響也不致改變對(duì)方案的取舍；但是，由框架分析可知：兩者對(duì)頂板厚度的影響顯著不同，雙室式頂板的正負(fù)彎矩一般比單室式分別減少 70%和 50%。由于雙室式腹板總厚度增加，主拉應(yīng)力和剪應(yīng)力數(shù)值不大，且布束容易，這是單箱雙室的優(yōu)點(diǎn)；但是雙室式也存在一些缺點(diǎn)：施工比較困難，腹板自重彎矩所占恒載彎矩比例增大等等。本設(shè)計(jì)是一座公路連續(xù)箱形梁，采用的橫截面形式為單箱 雙 室。 梁高 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的中支點(diǎn)主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25之間，而跨中梁高與主跨之比一般為 1/40— 1/50 之間。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃黾痈拱甯叨?，而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。 連續(xù)梁在支點(diǎn)和跨中的梁估算值： 等高度梁： H=（ 151 ～ 301 ） l，常用 H=（ 181 ～ 201 ） l 8 變高度（曲線）梁：支點(diǎn)處： H=（161～201） l，跨中 H=（301～501） l 變高度（直線）梁：支點(diǎn)處： H=（161～201） l，跨中 H=（221～281） l 而此設(shè)計(jì)采用等 高度的直線梁，支點(diǎn)處梁高為 ，跨中梁高為 。 細(xì)部尺寸 頂板與底板 箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個(gè)方面的控制。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來(lái)講：變截面的底版厚度也隨梁高變化，墩頂處底板為梁高的 1/101/12，跨中處底板一般為 200底板厚最小應(yīng)有 120。箱梁頂板厚度應(yīng)滿足橫向彎矩的要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力筋的要求。 本設(shè)計(jì)中采用雙面配筋，且底板由支點(diǎn)處以拋物線的形式向 跨中變化。底板在支點(diǎn)處設(shè)計(jì)為實(shí)心箱型截面 ,在跨中厚 20cm， 頂板厚 22cm。 腹板和其它細(xì)部結(jié)構(gòu) 1. 箱梁腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力梁中，因?yàn)閺澥鴮?duì)外剪力的抵消作用，所以剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小，腹板不必設(shè)得太大；同時(shí)，腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，