【正文】 目 錄1 設(shè)計基本資料 1 技術(shù)標準 1 橋梁線形布置 1 材料規(guī)格 1 設(shè)計計算依據(jù) 1 通航水位 2 支座強迫位移及溫度影響 2 基本計算數(shù)據(jù) 22方案設(shè)計與比選 3 3 4 63 截面尺寸擬定 7 設(shè)計特點及受力特點 7 設(shè)計特點 7 受力特點 7 結(jié)構(gòu)尺寸擬定 7 主梁箱梁構(gòu)造 7 主梁截面尺寸擬定 7 毛截面幾何特性計算 94 主梁作用效應(yīng)計算 11 結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)計算 11 結(jié)構(gòu)單元劃分 11 施工階段的模擬 11 汽車荷載作用效應(yīng)計算 14 汽車沖擊系數(shù)和箱梁橫向分布系數(shù) 14 溫度應(yīng)力及基礎(chǔ)沉降內(nèi)力計算 19 26 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計 26 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計 27 計算結(jié)果 285 預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置 36 計算原理 36 預(yù)應(yīng)力筋布置原則 40 調(diào)束以及預(yù)應(yīng)力鋼束布置情況 416 預(yù)應(yīng)力損失計算及有效預(yù)應(yīng)力計算 44 預(yù)應(yīng)力損失計算 44 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的應(yīng)力損失 44 錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失 45 鋼筋與臺座間的溫差引起的損失 45 混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 45 預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的損失 46 混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失 46 有效預(yù)應(yīng)力計算 477 配束后主梁內(nèi)力計算及內(nèi)力組合 51 配筋后結(jié)構(gòu)重力效應(yīng) 51 預(yù)應(yīng)力效應(yīng) 53 徐變和收縮效應(yīng) 54 內(nèi)力組合效應(yīng) 578 普通鋼筋的設(shè)計計算 619 截面強度驗算 63 基本理論 63 計算公式 6310 抗裂驗算 68《公預(yù)規(guī)》要求 68 計算 68 正截面抗裂驗算 68 斜截面抗裂驗算 6911 持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗算 79 正截面混凝土壓應(yīng)力驗算 79 混凝土主壓應(yīng)力驗算 79 預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗算 8412 短暫狀態(tài)應(yīng)力驗算 8513 撓度驗算 91 撓度的計算與驗算 91 預(yù)加力引起的上拱度 91 使用荷載作用下的撓度 92 預(yù)拱度的設(shè)置 9314 施工圖繪制 94 概述 94 總體布置圖 94 主梁一般構(gòu)造圖 94 主梁預(yù)應(yīng)力鋼束構(gòu)造圖 95參考文獻 96總結(jié) 97致謝 98附件1 開題報告（文獻綜述）附件2 原文影印件及譯文長 灘 橋 施 工 圖 設(shè) 計摘 要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的設(shè)計資料和要求，進行了長灘橋施工圖設(shè)計。本橋采用現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范,恪守“安全、經(jīng)濟、適用、美觀”的基本原則，并兼顧了建橋橋位地址地形條件及可持續(xù)發(fā)展的要求，力求提高行車服務(wù)水平，選用全無縫三跨等截面連續(xù)剛構(gòu)橋方案。設(shè)計的主要內(nèi)容有：設(shè)計資料、方案設(shè)計與比選、上部結(jié)構(gòu)計算。計算結(jié)果表明，方案合理，計算結(jié)果正確可靠。根據(jù)計算結(jié)果繪制了施工圖，并完成了專業(yè)文獻的翻譯關(guān)鍵字：全無縫三跨等截面連續(xù)剛構(gòu)橋；橋梁博士；合理；施工圖； Construction Drawing Design for Changtan BridgeABSTRACTAccording to the design information and requirements design plan design of the bridge is based on the present specifications of designing the highway bridge ,considering the geological and topographical conditions, plying with the basic principles of safe, economic, suitable, aesthetic, and taking full account of the sustainable development simultaneously ,so as striveing to improve the traffic level of all seamless threespan uniform section continuous rigid frame bridge. The main task includes:design data,scheme parison and design,design and calculation of the upstructure of the remendation scheme. Structural analyse and Checking the internal force was help with the merical softwares, named as Bridge construction drawing has been conducted according to the result of calculation. Keywords: all seamless threespan uniform section continuous rigid frame bridge，Bridge Dr， construction drawing， 99 / 1081 設(shè)計基本資料 技術(shù)標準橋跨布置：27m+50m+27m，施工方法為滿堂支架現(xiàn)澆施工；設(shè)計荷載：公路Ⅱ級，不計人群荷載；橋面組成：(護欄)+(機動車道)+(護欄)=；橋面橫坡：%；設(shè)計洪水頻率：100年一遇結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：。 橋梁線形設(shè)計平曲線半徑：無平曲線；豎曲線半徑：無豎曲線，無橋面縱坡。 材料規(guī)格混凝土：主梁采用C60高強混凝土，墩身、承臺、基樁采用C40混凝土預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用《公預(yù)規(guī)》(JTGD62 2004)中的d=，公稱面積為140mm2，標準強度fpk=1860 MPa,彈性模量Ep= MPa。普通鋼筋：R23HRB335鋼筋標準營符合GB 130131991 和GB 14991998的規(guī)定。凡鋼筋直徑大于等于12mm者，均采用HRB335熱軋帶肋鋼筋；凡鋼筋直徑小于等于12mm者，均采用R235熱軋帶肋鋼筋，鋼板應(yīng)符合GB 70088規(guī)定的Q235鋼板。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標準的I類錨具，其錨固效率系數(shù)大于95%。預(yù)應(yīng)力管道：采用預(yù)埋圓形塑料波紋管成型。支座：主橋邊跨支座采用GPZ(II)系列支座。橋面鋪裝：采用10cm瀝青混凝土+1cm防水層+%橫坡C40混凝土三角墊層。 設(shè)計計算依據(jù)《公路工程技術(shù)標準》(JTG B012003)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D602004) (以下均簡稱為《通規(guī)》)《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 D622004) (以下均簡稱為《公預(yù)規(guī)》) 通航水位無通航要求 支座強迫位移及溫度影響根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》要求，考慮橋主墩及橋臺分別下沉5mm，主梁上下緣溫差根據(jù)中國氣象局統(tǒng)計得到。 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。表11 基本計算數(shù)據(jù)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準強度軸心抗拉標準強度軸心抗壓設(shè)計強度軸心抗拉設(shè)計強度MPaMPaMPaMPaMPa60104短暫狀態(tài)壓應(yīng)力限制拉應(yīng)力限制MPaMPa持久狀態(tài)壓應(yīng)力限制:壓應(yīng)力限制主壓應(yīng)力限制拉應(yīng)力限制：短期效應(yīng)組合下拉應(yīng)力限值短期效應(yīng)組合下主拉應(yīng)力限值長期效應(yīng)組合拉應(yīng)力限值MPaMPaMPaMPaMPa名稱項目符號單位數(shù)據(jù)標準強度彈性模量抗拉設(shè)計強度最大控制應(yīng)力σconMPaMPaMPaMPa186010512601395持久狀態(tài)應(yīng)力標準荷載組合MPa1209材料重度鋼筋混凝土瀝青混凝土鋼絞線kN/m3kN/m3kN/m3鋼絞線與混凝土的彈性模量比無量綱注：分別為鋼束張拉時混凝土的抗壓、抗拉強度標準值，本例考慮混凝土強度達到設(shè)計強度的90%時考試張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，即混凝土強度等級為C55時開始張拉鋼束，因此，2方案設(shè)計與比選1. 該橋橋下凈空及橋面高程限定。，無通航要求?！?，～?？刹捎妙A(yù)應(yīng)力裝配式T梁簡支梁橋，但跨徑不宜過大，一般設(shè)置4～5跨。然而隨著高等級公路的迅速發(fā)展，對行車平順舒適提出了更高的要求。而具有伸縮縫多特點的簡支梁橋因伸縮縫裝置維護更換麻煩，行車不順，導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象而備受詬病。而連續(xù)梁橋以其結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、伸縮縫少和行車平穩(wěn)舒適等突出優(yōu)點而得到了迅速發(fā)展。在近年來的中小跨徑橋型設(shè)計中，備受業(yè)主方及設(shè)計方青睞。若采用三跨變截面連續(xù)箱梁橋，一方面墩柱截面的主梁高度須滿足(1/16～1/18)，而邊跨與中跨比值一般?。ā９手髁航孛娓叨缺夭粷M足建筑高度要求。同時，因變截面連續(xù)梁橋適用于主跨跨徑達到70m及以上，同時需要給邊跨壓重或設(shè)置能抵抗拉力的支座以消除端支點的負反力。給設(shè)計和施工帶來諸多不便，增加工程施工難度及造價，得不償失。因此，對于本次設(shè)計，應(yīng)該尋求一種更加適用、經(jīng)濟、耐久的橋型。2. 該橋位于湖北通城至湖南平江黃泥的公路上，作為湘鄂交界的又一交通要道，其對于兩地的經(jīng)濟發(fā)展將起到推動作用。設(shè)計荷載為公路1級。，兩側(cè)各設(shè)50cm寬防撞護欄。嚴格的荷載等級和連接線路的重要性對橋梁的結(jié)構(gòu)形式、行車舒適性、抗震性能提出特別要求。特別是隨著近年區(qū)域經(jīng)濟的飛速發(fā)展，兩地商貿(mào)往來密切，交通量的急劇擴大對橋梁的安全、耐久性能都提出了突出要求。這也是本次設(shè)計的要點。3. 橋梁所在橋位處地質(zhì)情況良好。河道東側(cè)受水流沖刷影響大，粗砂層下為強風(fēng)化鈣泥質(zhì)粉沙巖。在設(shè)計的時候應(yīng)盡量避免在此處設(shè)墩。其余地帶均為弱風(fēng)化鈣泥質(zhì)粉沙巖。若設(shè)置為嵌巖樁，宜深入巖層下3m以上。若設(shè)計成擴大基礎(chǔ)。河道旱季水流量十分細微，為樁基的施工帶來了便利。通過查閱大量資料，綜合各方因素，初步擬定如下兩個方案。分別是333m三跨先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁橋、27m+50m+27m三跨預(yù)應(yīng)力等截面全無縫連續(xù)剛構(gòu)橋。分別綜述如下：（1）333m三跨先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋方案。此橋型因其建設(shè)速度快、工期短、模板支架少等優(yōu)點，在橋梁發(fā)展史上得到了廣泛的應(yīng)用，是國內(nèi)外高等級公路上常見的橋型。T形截面的主梁形式受力明確，構(gòu)造簡單。等跨布置使得大規(guī)模的預(yù)置成為可能，減少了模板的費用及施工難度，從而直接降低了工程造價。同時，預(yù)應(yīng)力的發(fā)展及T梁橋設(shè)計施工技術(shù)以及后期病害防治技術(shù)的成熟，讓橋梁的耐久性得到了保證。另外，先簡支后連續(xù)的體系轉(zhuǎn)換在施工上相對易于完成，同時也提供了行車的舒適性。而相對于簡支梁來說，減小了跨中彎矩，提高了結(jié)構(gòu)的承載能力，減少了梁部的伸縮縫，并控制橋面橫向裂縫額的產(chǎn)生。相對于傳統(tǒng)意義上的連續(xù)梁橋而言，卻擁有地基要求不苛刻的優(yōu)勢。因此先簡支后連續(xù)梁橋是一種經(jīng)濟合理的具有較強競爭力的好橋型，兼?zhèn)淞撕喼w系及連續(xù)體系的優(yōu)點。下圖為此方案橋型布置圖及主梁截面圖。 方案一橋跨立面圖 方案一主梁截面圖（2）27m+50m+27m三跨預(yù)應(yīng)力等截面全無縫連續(xù)剛構(gòu)橋。全橋連續(xù)，無一處伸縮縫，極好的解決了行車平順的問題。墩梁固結(jié)，減小了跨中彎矩，提高了跨越能力。，提高了主跨的結(jié)構(gòu)剛度。中間兩墩采用柔性墩結(jié)合嵌巖樁基礎(chǔ)，橋臺采用樁柱式整體橋臺結(jié)合嵌巖樁基礎(chǔ)，邊跨與橋臺固結(jié)，溫度、徐變等引起的變形量則依靠橋臺后的特殊構(gòu)造和在一定范圍內(nèi)的路面變形來吸收。主梁截面采用等截面單箱單室截面，構(gòu)造簡單，受力明確，自重較輕。同時，在橋梁的橫向及豎向分別施加預(yù)應(yīng)力，提高承載能力，減小撓曲。全橋整潔，美觀大方。但全無縫連續(xù)剛構(gòu)橋因墩梁固結(jié)，而不能避免對地基要求較高的弊端。因此全橋均采用嵌巖樁。這在一定程度上增加了工程造價。如下為方案二橋型布置圖及主梁截面形式圖。 方案二橋型布置立面 方案二主梁截面如上橋型設(shè)計方案，均滿足設(shè)計要求?，F(xiàn)分別從經(jīng)濟、適用、美觀、耐用、施工等方面進行比較。結(jié)果見下表：表21 方案比較表橋型方案先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋（方案一）預(yù)應(yīng)力等截面全無縫連續(xù)剛構(gòu)橋(方案二)經(jīng)濟性上部結(jié)構(gòu)采用簡明的T梁結(jié)構(gòu)，易于預(yù)制安裝，模板少，造價低；下部結(jié)構(gòu)采用擴大基礎(chǔ)，成本較低。后期維護較多，伸縮縫裝置更換難度大而昂貴。上部結(jié)構(gòu)為等截面單箱單室，施工簡單，模板少造價低；下部結(jié)構(gòu)因采用嵌巖樁，增加大部分費用。全橋全壽命成本相對較低適用受力明確，構(gòu)造簡單，適用于中小跨徑及矮墩結(jié)構(gòu)，對地基無特別要求。行車舒適性明顯，構(gòu)造受力相對復(fù)雜，適用于量大面廣的中小橋，對地基要求較高。美觀全橋簡單明了，無新意。全橋整潔，美觀大方耐用設(shè)計、施工、維護技術(shù)十分成熟，耐久性好，但后期維護頻繁。橋臺太后處理相關(guān)技術(shù)有待進一步研究，但已建橋型運營狀況十分突出。施工 上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制吊裝施工；下部結(jié)構(gòu)采用人工開挖，施工難度小。上部結(jié)構(gòu)采用滿堂支架現(xiàn)澆，支架繁多；下部結(jié)構(gòu)采用沖擊鉆鉆孔，施工難度較大。表22 材料用量估算方案混凝土量(m3)普通鋼筋使用量（t）預(yù)應(yīng)力筋用量(kg)方案一方案二1000綜上分析所述，方案二雖然在先期投入較高施工復(fù)雜