【正文】 附屬設(shè)施 ....................................... 13 主梁分段與施工階段的劃分 ..................................... 14 分段原則 ................................................. 14 具體分段 ................................................. 14 主梁施工方法 ............................................. 14 3 內(nèi)力計算與荷載組合 .............................................. 15 全橋結(jié)構(gòu)計算圖式的確定 ....................................... 15 全橋施工階段的劃分 ........................................... 15 單元的截面特性和單元重量 ................................. 15 主梁施工分段 ............................................. 16 本設(shè)計主要單元號與節(jié)點(diǎn)號。 1 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 設(shè)計計算書 課題名稱 柳城 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋 姓 名 蔣蕤 學(xué) 號 090331031 院 系 土木工程學(xué)院 專 業(yè) 土木工程（橋梁與隧道方向） 指導(dǎo)教師 張鍇 （ 講師 ） 2020 年 5 月 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 2020 屆學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計材料 （四） I 湖南城市學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或?qū)戇^的作品成果。 ............................... 17 內(nèi)力計算 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 本次設(shè)計首先對主橋總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定；然后運(yùn)用橋梁博士 軟件對主橋上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計算、荷載效應(yīng)組合、估算并配置縱向預(yù)應(yīng)力筋、模擬懸臂澆筑施工方法對全橋進(jìn)行內(nèi)力驗(yàn)算、輸出報告模版的編輯；最后在結(jié)構(gòu)內(nèi)力驗(yàn)算滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，繪制本設(shè)計主橋的橋位地質(zhì)圖、橋型方案圖、主梁一般構(gòu)造圖、縱向預(yù)應(yīng)力筋截面圖、施工流程圖等。 Finally, on the basis of endogenic force checking calculation satisfies the code requirement, draws up this design main span39。 Cantilever constructio 1 1 緒 論 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后，很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。 我國的預(yù)應(yīng)力混 凝土結(jié)構(gòu)起步晚，但近年來得到了飛速發(fā)展。 連續(xù)梁和懸臂梁作比較：在恒載作用下，連續(xù)梁在支點(diǎn)處有負(fù)彎矩，由于負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，其彎矩與同跨懸臂梁相差不大；但是，在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布優(yōu)于懸 臂梁。無論是城市橋梁、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，成為優(yōu)勝方案。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點(diǎn)的體系是連續(xù)梁體系的一個重要發(fā)展，也是未來連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。 (2)在一切適宜的橋址，設(shè)計與修建墩梁固結(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。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) 3 雜的工作，三材指針和造價指針與很多因素有關(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、勞動力和材料價格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件。 總而言之，一座橋的設(shè)計包含許多考慮因素，在具體設(shè)計中，要求設(shè)計人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。橋梁所處河段平順，河床平坦。采用箱行界面具有較大的抗扭剛度。 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1) 設(shè)計荷載：公路 Ⅱ 級，人群荷載： 4 2) 洪水頻率：按 300 年一遇設(shè)計。 7) 為了提高工作效率，提高計算精度，使對結(jié)構(gòu)物的受力分析更為符合實(shí)際，本次設(shè)計上部結(jié)構(gòu)采用橋梁博士 設(shè)計軟件設(shè)計及驗(yàn)算、采用 CAD繪圖。 （ 4）設(shè)計水位：按 300 年一遇洪水頻率設(shè)計洪水位 （黃海高程） 。預(yù)應(yīng)力筋采用的錨具、夾具和連接器應(yīng)滿足 （ GB/T143702020） 國標(biāo)要求。 （四）普通鋼材 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須符合“ GB7002020 碳素結(jié)構(gòu)鋼”規(guī)定，選用的焊接材料應(yīng)符合“ GB/T51171995”和“ GB/T51181995” 的要求，并與采用的鋼材材質(zhì)和強(qiáng)度相適應(yīng)。 橋位自然條件 （一） 地形地貌 橋位區(qū)屬于 常德鼎城區(qū) Ⅰ級階地地貌，地勢平坦，遍布水田及農(nóng)舍， 河 兩岸均有簡易公路通往橋位區(qū)，交通較為方便，施工條件好。 扶夷江 常年流水，水量較大，水位受季節(jié)影響較大，一般 48 月為豐水期。 橋位區(qū)內(nèi)分布有地表水與地下水。 （四）地層巖性 及主要物理力學(xué)指標(biāo) 根據(jù)本次勘察，橋位區(qū)地層較為簡單，橋位區(qū)基本被第四系土層所覆蓋，其中卵石層上部多呈灰色、灰褐色等雜色，而下部多呈褐黃色、棕黃色，其表面多附有褐黃色鐵質(zhì)氧化物，這表明卵石層下部在其沉積歷史上曾出露地表，經(jīng)歷過淋濾和氧化作用，故以此為依據(jù)，將卵石層上部及其以上各地層劃至第四系全新統(tǒng)，卵石層下部及其以下各地層劃至第四系上更新統(tǒng)。 粉質(zhì)黏土：褐色，灰褐色，深灰色，可塑 ~硬塑狀，手摸略有砂感，局部夾薄層狀粉砂、圓礫，層厚約 ，主要分布于橋位區(qū)大堤兩側(cè)農(nóng)田 中。 第四系上更新統(tǒng) Q3 卵石：褐黃色為主，飽和，中密 ~密實(shí)，粒徑約 3~9cm，最大約 15cm，呈圓狀，亞圓狀，成分為砂巖、 石英巖及其它硅質(zhì)巖，局部夾漂石，間隙充填細(xì)沙、細(xì)圓礫及少量粘性土，層厚約 ~，橋位區(qū)廣泛分布 圓礫：褐黃色等雜色，飽和，中密 ~密實(shí)，粒徑一般 ~2Cm，呈亞圓狀，圓狀，成分為砂巖，石英砂巖及其他硅質(zhì)巖，間隙充填細(xì)沙，局部夾卵石，層厚約 ~，橋位區(qū)廣泛分布。 9 礫砂：灰褐色，褐黃色，飽和，中密 ~密實(shí)，含少量有機(jī)質(zhì)及黏性土，稍含礫及卵石，揭露層厚為 ~，該層埋深較大，主要分布于 溈水河床中。 圖 橋位地質(zhì) 剖面 圖 橋型方案擬定與 尺寸擬定 隨著橋梁理論的不斷成熟，在橋梁設(shè)計中要求橋的適用性強(qiáng)、舒適安全、建橋費(fèi)用經(jīng)濟(jì)、科技含量高。 10 2） 舒適與安全性 現(xiàn)代橋梁設(shè)計越來越強(qiáng)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。 4） 先進(jìn)性 橋梁設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。 依據(jù)上述分析，連續(xù) 剛構(gòu) 橋造價適中，施工方便，使用結(jié)構(gòu)性能好，河床壓縮少，有利于汛期泄洪，結(jié)合本地的具體地質(zhì)條件和人文環(huán)境以及其他客觀因素，我最終選擇了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) 剛構(gòu) 橋作為設(shè)計方案進(jìn)行設(shè)計。對于橋孔分跨，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、基礎(chǔ)及支座構(gòu)造，力學(xué)要求，美學(xué)要求等?；痉弦陨显硪蟆? 結(jié)合以上的敘述，所以本設(shè)計中采用懸臂施工法，變截面的梁。此外，箱形截面這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大，對于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利；同時，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。拿單箱單室和單箱雙室比較，兩者對截面底板的尺寸影響都不大，對腹板的影響也不致改變對方案的取舍；但是，由框架分析可知：兩者對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%。 本設(shè)計采用支點(diǎn)處梁高為 米，跨中梁高為 米。懸臂端部厚度不小于 10cm，在本設(shè)計中取25cm， 靠腹板端懸臂厚度取 70cm。底板厚最小應(yīng)有 120mm。 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。 （ 2） 橫隔梁 橫隔梁可以增強(qiáng)橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用?；A(chǔ)為群樁基礎(chǔ)，每 個 墩樁基 礎(chǔ) 分 雙 排 ，共 6 根 D200cm端承 樁。欄桿高度為 。 邊跨合攏段長 ，中跨合攏段長 ，邊跨直線段長 。 （ 2） 拆除主跨跨中掛籃，灌注主跨中跨合攏段。 本設(shè)計的單元劃分，每一個施工階段自然劃分為一個單元。 主跨及邊跨施工分段見下圖 。 溫度次內(nèi)力計算 按矩陣位移法求解溫度次內(nèi)力 ，在 ① 、 ② 號墩出現(xiàn)負(fù)彎矩最值，在中跨墩出現(xiàn)正彎矩最值 。 m 18 a） 溫度次內(nèi)力彎矩圖（單位 ： kN m) 1 1 +00 +00 +00 +00 +00 +00 1 2 +00 +00 +00 +00 +03 +02 4 4 +00 +03 +03 +00 +02 +03 4 5 +00 +03 +03 +00 +02 +03 11 11 +00 +02 +04 +00 +02 +03 11 12 +00 +02 +04 +00 +02 +03 22 22 +00 +01 +03 +00 +03 +04 22 23 +00 +01 +03 +00 +03 +04 24 24 +01 +02 +03 +01 +02 +04 24 25 +01 +02 +03 +01 +03 +04 33 34 +01 +01 +03 +01 +03 +04 19 44 44 +02 +02 +04 +01 +01 +03 44 45 +02 +02 +04 +01 +01 +03 a） 車道荷載 最大、最小 彎矩圖 （單位： kN m) 軸力 (kN) 剪力(kN) 彎矩(kN于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，同一截面因不同荷載作用所產(chǎn)生的內(nèi)力可能同號，也可能異號，因此考慮不同的荷載安全系數(shù)進(jìn)行內(nèi)力組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合。 m 單元號 =1左節(jié)點(diǎn)號 =1 內(nèi)力性質(zhì) 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最大彎矩 最小彎矩 21 軸力 +00 +00 +00 剪力 +00 +00 +03 +00 彎矩 +00 +00 +00 單元號 =1右節(jié)點(diǎn)號 =2 內(nèi)力性質(zhì) 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最大彎矩 最小彎矩 軸力 剪力 +02 +02 +03 +02 +02 +03 彎矩 +01 +01 +03 +01 +01 +03 單元號 =4左節(jié)點(diǎn)號 =4 內(nèi)力性質(zhì) 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最大彎矩 最小彎矩 軸力 剪力 +02 +02 +03 +01 +03 +02 彎矩 +03 +03 +04 +03 +04 +03 單元號 =4右節(jié)點(diǎn)號 =5 內(nèi)力性質(zhì) 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最 大彎矩 最小彎矩 軸力 剪力 +02 +02 +02 +03 +03 +02 彎矩 +03 +03 +03 +04 +04 +03 單元號 =11左節(jié)點(diǎn)號 =11 （續(xù)上表） 內(nèi)力性質(zhì) 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最大彎矩 最小彎矩 軸力 剪力 +03 +03 +03 +03 +03 +03 彎矩 +04 +04 +03 +04 +04 +04 單元號 =11右節(jié)點(diǎn)號 =12 內(nèi)力性質(zhì) 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最大彎矩 最小彎矩 軸力 剪力 +03 +03 +03 +03 +03 +03 彎矩 +04 +04 +04 +03 +02 +04 單元號 =22左節(jié)點(diǎn)號 =22 內(nèi)力性質(zhì) 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最大彎矩 最小彎矩 軸力 剪力 +04 +04 +04 +04 +04 +04 彎矩 +05 +05 +05 +05 +05 +05 單元號 =22右節(jié)點(diǎn)號 =23