【正文】 土木工程（道路與橋梁方向） 目錄摘要 …………………………………………………………………………… 2第1章 概述………………………………………………………………………… 3 任務(wù)概況 ……………………………………………………………… 3 河床橫斷面 ……………………………………………………………4 工程地質(zhì) ……………………………………………………………4 構(gòu)思宗旨 ……………………………………………………………4第2章 方案比選…………………………………………………………………… 5：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支梁……………………………… 5 ：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁 …………………………………… 7 ：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋 ……………………………………9 方案比選表 ……………………………………11第3章 總體布置及主梁的設(shè)計(jì) …………………………………………………6 設(shè)計(jì)資料 …………………………………………………6 橫斷面布置…………………………………………………7 橫斷面沿跨長的分布…………………………………………………7 橫隔梁的設(shè)置…………………………………………………7第4章 主梁的作用效應(yīng)計(jì)算 永久作用效應(yīng)計(jì)算…………………………………………………7 可變作用效應(yīng)計(jì)算…………………………………………………7 主梁作用效應(yīng)組合…………………………………………………7第5章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置…………………………………………………7 預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算…………………………………………………7 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置…………………………………………………7 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置…………………………………………………7第6章 主梁截面幾何特性計(jì)算…………………………………………………7 主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋…………………………………………………7 灌漿封錨，主梁吊裝就位…………………………………………………7第7章 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算……………………………………7 正截面承載力計(jì)算…………………………………………………7 斜截面承載力驗(yàn)算…………………………………………………7第8章 鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算…………………………………………………7 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉（錨下）控制應(yīng)力……………………………………7 鋼束應(yīng)力損失…………………………………………………7第9章 應(yīng)力驗(yàn)算…………………………………………………7 短暫情況的正應(yīng)力驗(yàn)算…………………………………………………7 持久狀況正應(yīng)力驗(yàn)算…………………………………………………7 持久狀況下的混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算…………………………………………………7第10章 抗裂性驗(yàn)算…………………………………………………7 作用短期效應(yīng)組合作用下的正截面抗裂驗(yàn)算……………………………………7 作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面抗裂驗(yàn)算……………………………………7第11章 主梁變形（撓度）計(jì)算…………………………………………………7 荷載短期效應(yīng)作用下主梁撓度驗(yàn)算………………………………………………7 預(yù)加力引起的上拱度計(jì)算…………………………………………………7 預(yù)拱度的設(shè)置…………………………………………………7第12章 錨固區(qū)局部承壓計(jì)算…………………………………………………7 局部受壓尺寸要求…………………………………………………7 局部抗壓承載力計(jì)算…………………………………………………7第13章 行車道板計(jì)算…………………………………………………7 懸臂板荷載效應(yīng)計(jì)算…………………………………………………7 連續(xù)板荷載效應(yīng)計(jì)算…………………………………………………7 截面設(shè)計(jì)、配筋及承載力驗(yàn)算…………………………………………………7第14章 橫隔梁計(jì)算…………………………………………………7 確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用……………………………………………7 跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線…………………………………………………7 截面作用效應(yīng)計(jì)算…………………………………………………7參考文獻(xiàn)摘 要通過學(xué)習(xí)基本掌握的橋梁設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，為檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，進(jìn)行本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)在預(yù)選三種橋型結(jié)構(gòu)，采用比較分析法，根據(jù)地質(zhì)條件和跨徑等多種因素的條件是選擇最有利的橋型。最終確定設(shè)計(jì)橋型為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支梁。根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范，和相關(guān)指導(dǎo)書展開設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。(1) 橋梁總體布置及主梁結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，(2) 荷載、應(yīng)力計(jì)算及主梁預(yù)應(yīng)力鋼束布置，(3) 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。通過結(jié)構(gòu)驗(yàn)算等出整個設(shè)計(jì)滿足相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。并熟悉了橋梁相關(guān)過程及知識。關(guān)鍵詞：混凝土簡支梁橋 預(yù)應(yīng)力鋼束布置 應(yīng)力計(jì)算 第一章 概述、任務(wù)概況擬建福州市浦上大橋是福州市為全面實(shí)施“東擴(kuò)南進(jìn)西拓”城市發(fā)展戰(zhàn)略、完善路網(wǎng)建設(shè)、發(fā)展城市經(jīng)濟(jì)和交通要道，近期建設(shè)的重點(diǎn)工程之一；是福州市連接金山新區(qū)和大學(xué)城片區(qū)建設(shè)的又一主要通道。工程場址位于橘園洲大橋與灣邊大橋（擬建）之間，起于金山新區(qū)洪灣路。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)荷載：公路—I級橋面凈空：凈－14+人行道2設(shè)計(jì)洪水頻率：100年一遇，最高通航水位：。有關(guān)資料：1） 河床橫斷面：根據(jù)附表樁號標(biāo)高繪制。2） 河床地質(zhì)：共4個鉆孔的地質(zhì)資料。3） 水文資料：另行提供4） 該地區(qū)氣溫：１月份平均6℃，７月份平均30℃。5） 材料：鋼材，木材，水泥滿足供應(yīng)，砂礫石就地取材，塊片料石運(yùn)距5公里。6） 施工單位，：省級以上公路工程建設(shè)公司。7） 橋面標(biāo)高：往金山方向（0+000） ，往大學(xué)城方向（0+207） 、河床橫斷面河 床 橫 斷 面樁 號標(biāo) 高（m）樁 號標(biāo) 高(m)0+0000+2070+0100+0150+0250+500+750+1000+1250+1610+18工程地質(zhì)條件大橋位于江心洲西側(cè)及附近水域，鉆孔揭露表明，~，主要為中密細(xì)、中砂層。下附基巖全、強(qiáng)分化層均很發(fā)育，~。微風(fēng)化基巖面變化很大，~，基巖主要為灰白色中粗?；◢弾r、花崗斑巖，微風(fēng)化基巖巖質(zhì)堅(jiān)硬，呈塊狀~大塊狀砌體結(jié)構(gòu)，為主墩樁基良好的持力層?；A(chǔ)設(shè)計(jì)時宜采用微風(fēng)化基巖作為基礎(chǔ)持力層，樁端進(jìn)入微風(fēng)化基巖一定深度。、構(gòu)思宗旨1）符合地區(qū)發(fā)展規(guī)劃，滿足交通功能需要。2）橋梁構(gòu)造形式簡潔、輕巧。3）設(shè)計(jì)方案力求結(jié)構(gòu)新穎，盡量采用有特色的新結(jié)構(gòu)，又要保證結(jié)構(gòu)受力合理，并技術(shù)可靠，施工方便。第二章 方案比選鑒于展架橋地質(zhì)地形情況。該處地勢平緩，故比選方案主要采用簡支梁橋和連續(xù)梁橋形式。根據(jù)安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的設(shè)計(jì)原則，我初步擬定了三個方案。 方案一：（450）m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋本橋的橫截面采用T型截面（如圖2—1）。防收縮鋼筋采用下密上疏的要求布置所有鋼筋的焊縫均為雙面焊，因?yàn)樵摌虻目缍容^大，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用特殊的形式（如圖2—2）布置，這樣不僅有利于抗剪，而且在拼裝完成后，在橋面上進(jìn)行張拉，可防止梁上緣開裂。優(yōu)點(diǎn)：制造簡單，整體性好，接頭也方便，而且能有效的利用現(xiàn)代高強(qiáng)材料，減少構(gòu)件截面，與鋼筋混凝土相比，能節(jié)省鋼材，在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫等。缺點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力張拉后上拱偏大，影響橋面線形，使橋面鋪裝加厚等。施工方法：采用預(yù)制拼裝法（后張法）施工，即先預(yù)制T型梁，然后用大型機(jī)械吊裝的一種施工方法。其中后張法的施工流程為：先澆筑構(gòu)件混凝土，并在其中預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后，將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿入預(yù)留的孔道內(nèi)，將千斤頂支承與混凝土構(gòu)件端部，張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，使構(gòu)件也同時受到反力壓縮。待張拉到控制拉力后，即用夾片錨具將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固于混凝土構(gòu)件上，使混凝土獲得并保持其預(yù)壓應(yīng)力。最后，在預(yù)留孔道內(nèi)壓注水泥漿。，使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土粘結(jié)成為整體。 立面圖（尺寸單位：cm） 圖2—1 （尺寸單位：cm） 圖2—2 方案二：（60+80+60）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱形梁橋本橋采用單箱雙室（如圖2—3）的截面形式因?yàn)榭缍群艽螅▽B續(xù)梁橋），在外載和自重作用下，支點(diǎn)截面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，從絕對值來看，支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變截面梁能符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，變截面梁的變化規(guī)律采用二次拋物線。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，行車平順舒適，伸縮縫少，抗震能力強(qiáng)，線條明快簡潔，施工工藝相對簡單，造價低，后期養(yǎng)護(hù)成本不高等。缺點(diǎn)：橋墩處箱梁根部建筑高度較大，橋梁美觀欠佳。超靜定結(jié)構(gòu)，對地基要求高等。施工方法：采用懸臂澆筑施工，用單懸臂—連續(xù)的施工程序，這種方法是在橋墩兩側(cè)對稱逐段就地澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，移動機(jī)具、模板繼續(xù)施工。(尺寸單位：cm) 圖2—3 (尺寸單位：cm) 方案三：（1020）m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋本橋橫斷面采用9塊中板（如圖2—圖2—5）和2塊邊板（如圖2—圖2—7）優(yōu)點(diǎn)： 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)通過高強(qiáng)鋼筋對混凝土預(yù)壓，不僅充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使結(jié)構(gòu)輕型化，因而預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大得多的跨越能力。 采用空心板截面，減輕了自重，而且能充分利用材料，構(gòu)件外形簡單，制作方便，方便施工，施工工期短，而且橋型流暢美觀。缺點(diǎn)：行車不順，同時橋梁的運(yùn)營養(yǎng)護(hù)成本在后期較高。施工方法：采用預(yù)置裝配（先張法）的施工方法，先張法預(yù)制構(gòu)件的制作工藝是在澆筑混凝土之前先進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉，并將其臨時固定在張拉臺座上，然后按照支立模板——鋼筋骨架成型——澆筑及振搗混凝土——養(yǎng)護(hù)及拆除模板的基本施工工藝，待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，逐漸將預(yù)應(yīng)力筋松弛，利用力筋回縮和與混凝土之間的黏結(jié)作用，使構(gòu)件獲得預(yù)應(yīng)力。圖2—4. 中板跨中截面圖(尺寸單位：cm) 圖2—中板支點(diǎn)截面(尺寸單位：cm)圖2—6. 邊板跨中截面(尺寸單位：cm) 圖2—7. 邊板支點(diǎn)截面(尺寸單位：cm) 表2—1 方案比選表序號第一方案第二方案第三方案 （450）m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋（60+70+60）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱形梁橋（1020）m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋1橋高（m）2橋長（m）2002002003最大縱坡（％）4工藝技術(shù)要求各梁受力相對獨(dú)立，避免超靜定梁的復(fù)雜問題，等跨徑布置，細(xì)部尺寸相同，可以重復(fù)利用模板預(yù)制，施工較為方便。箱形截面抗扭剛度大，可以保證其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，有效的承擔(dān)正負(fù)彎矩，橋梁的結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，相對簡支梁橋的施工要更復(fù)雜?？招陌褰孛?，減輕了自重，而且能充分利用材料，構(gòu)件外形簡單，制作方便，方便施工，施工工期短，相對于簡支T型梁和連續(xù)箱形梁施工較簡單。5使用效果構(gòu)造簡單，線條簡潔，行車較舒適。全橋線條簡潔明快，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)好，因此，橋型美觀，行車平穩(wěn)舒適。全橋線條簡潔，但橋孔跨度多，因此顯得有些繁縟影響橋型美觀6造價及用材等截面形式能大量節(jié)約模板，加快建橋進(jìn)度，簡易經(jīng)濟(jì)，但不能充分利用截面作用，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)量大。連續(xù)梁剛度大，變形小，伸縮縫少，能充分利用高強(qiáng)材料的特性，促使結(jié)構(gòu)輕型化，跨越能力強(qiáng)充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，而且提高了混凝的抗裂性，促使結(jié)構(gòu)輕型化。后期養(yǎng)護(hù)成本較高 通過對比，