【正文】 =；e=。⑽1層姜石層：黃褐色，堅硬，鈣質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)，取芯短柱狀。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。φ=； =。場區(qū)普遍分布。⑧層弱膠結(jié)姜石層：黃褐色，巖芯呈柱狀，采取率80%，鈣質(zhì)泥膠結(jié)，呈透鏡體狀分布。其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。～。⑹1層弱膠結(jié)姜石層：褐黃色雜色，硬塑，鈣質(zhì)膠結(jié)，取芯短柱狀，力學(xué)性質(zhì)偏軟。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。⑸2層亞粘土：黃褐色，硬塑，少量云母，極少量姜石。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ= e=。 =；C=。 =；C=。φ=； =。場區(qū)普遍分布，,；，, ，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。 e=。φ=；=；=。⑵2層亞砂土：淺黃褐色～灰褐色，軟～硬塑，夾薄層淤泥質(zhì)土，厚度：，；，, ，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=。場區(qū)普遍分布，厚度：－。C=。層底埋深：－；。層底標(biāo)高:－。C=。 層底埋深：－,。受區(qū)域地質(zhì)控制，場區(qū)下伏基巖為石炭、二迭系沉積巖與燕山期輝長巖［閃光巖接觸帶上，其上為厚約一百米至數(shù)百米的新生界沉積。橋位年超越概率水平加速度峰值（Amax）史家塢橋位烈度Ⅰ史家塢橋位（Ⅵ）（Ⅵ）（Ⅶ）　　　　　　　　　　 　表1－1　　　場區(qū)位于魯西北帚狀構(gòu)造之濟(jì)陽拗陷帶南側(cè)，與魯西隆起區(qū)之泰山－沂山隆起毗連。冰雹最早出現(xiàn)在4月，最晚出現(xiàn)在10月，集中出現(xiàn)在4～8月，6月份最多。最早出現(xiàn)在10月3日(1956年)，最晚在11月10日(1965年)；平均終霜凍期為4月13日、最早在3月27日(1977年)，最晚在5月4日(1961年)；平均無霜期198天。：℃～℃，一月份平均氣溫最低，為4℃，七月份平均氣溫最高，℃,極端最低氣溫出現(xiàn)在1972年2月7日，℃,極端高溫出現(xiàn)在2002年7月15日，達(dá)42℃。 工程概況 青銀高速公路濟(jì)南黃河大橋位于山東省濟(jì)南市北部，是國道主干線青島—銀川(也是濟(jì)南北繞城高速公路)跨越黃河的一座特大橋，同時也是京滬高速公路復(fù)線(山東段)的關(guān)鍵工程之一。大橋起點樁號K11++，分別包括南側(cè)堤外引橋(9*30+8*30+6*45+6*45m)、南側(cè)跨大堤大橋(75+140+75m)、南側(cè)河灘引橋(6*45+6*45m)、主橋(60+60+160+386m)、北側(cè)河灘引橋(5*46+5*46m)、北側(cè)跨大堤大橋(75+140+75m)、北側(cè)堤外引橋(6*45+6*45+7*30+6*30m) 設(shè)計內(nèi)容南側(cè)跨大堤大橋施工圖設(shè)計。：歷年平均降水量為650毫米，區(qū)域降水受季風(fēng)影響明顯，降水量分布不均勻，年際、年內(nèi)變幅大，降水主要集中在68月份，占全年降水的75﹪以上。歷年最大凍土深度44厘米：橋位所處區(qū)域?qū)賮啙駶櫟貛В昶骄鄬穸?4～68﹪，1964年最大 為76%。雷暴最早出現(xiàn)在3月，最晚出現(xiàn)在11月，集中出現(xiàn)在6～8月，歷年年平均雷暴日數(shù)24天；霧全年各月均月出現(xiàn)，10月至次年2月最多，3～6月較少， 堤防工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家《堤防工程設(shè)計規(guī)范》、黃河水利委員會《黃河下游防洪工程標(biāo)準(zhǔn)》、《黃河下游標(biāo)準(zhǔn)化堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)若干規(guī)定》以及相關(guān)規(guī)劃，河務(wù)部門要求：堤防標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ級，頂寬設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為12米，臨、背河邊坡為1：3，淤背區(qū)設(shè)計寬度100米，邊坡1：3，高度與設(shè)計洪水位平。兩者在地貌上構(gòu)成南部剝蝕中低山與北部沉積平原接壤，在構(gòu)造上地部則為產(chǎn)狀平緩的寒武奧陶系山脈與北部隱伏的石炭二迭系階梯狀斷層斜坡帶相連。橋址附近第四系埋深推估在200米左右。其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。φ=；=；=。層底埋深：－，1 －2層亞粘土、粘土：黃褐色，濕，軟塑，含較多粉粒。其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。φ=；=；=。層底標(biāo)高：－，；－，⑵1層亞砂土：黃褐色～灰褐色，軟～可塑，稍密，見銹斑，少量云母，夾薄層粉細(xì)砂。 e=。γ=。⑵3層亞砂土：灰黑色，軟～硬塑，極少量姜石直徑513厘米，含少量有機(jī)質(zhì)及鐵錳氧化物。C=。γ=。⑶1層亞砂土：棕黃色夾灰綠色，濕～飽和，軟～硬塑，,；，, ，, ⑷層亞粘土，可～硬塑，含少量云母及少量小姜石，局部含有鐵錳氧化物。φ=； =。φ=； =。 =；C=。γ=；e=。厚度：～,；～，, ～。γ=；e=。厚度：～,；, 。⑺黃褐色～黃棕色，硬～半堅硬，含15%姜石。γ=；e=。場區(qū)普遍分布，厚度：～,；～,。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。⑼1層弱膠結(jié)姜石層：黃褐色，堅硬 ，鈣質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)，局部呈來粘土狀，取芯呈柱狀，厚度：～,；～,。γ=；e=。場區(qū)普遍分布，厚度：～，；層底標(biāo)高：～，, ～。 =；C=。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。⒀層亞粘土：黃褐色，棕黃色，稍濕，夾姜石層，局部富集并膠結(jié)。φ=； =。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。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)。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計算較簡單，設(shè)計和施工的方法日臻完善和成熟。如在均布荷載q的作用下，簡直梁的跨中彎矩為qL2/8，全梁的彎矩圖呈拋物線形，而拱軸為拋物線形的三鉸拱的任何截面彎矩均為零，拱只受軸向壓力。由墩、臺承受水平推力的推力拱橋，要求支撐拱的墩臺和地基必須承受拱端的強(qiáng)大推力，因而修建推力拱橋要求有良好的地基。為此采用大噸位預(yù)應(yīng)力筋以承擔(dān)拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁，即加勁縱梁，從而以梁式橋為基體，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來加強(qiáng)。他們適用于大跨、特大跨度橋梁，現(xiàn)在還沒有其他類型的橋梁的跨度能超過他們。斜拉橋具有施工方便、橋型美觀、用料省、主梁高度小、梁底直線容易滿足通航和排洪要求、動力性能好的優(yōu)點，發(fā)展非常迅速，跨徑不斷增大。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)與同等跨度的簡支梁相比，可以降低梁高，節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭取橋下凈空，并改善景觀；其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動力特性以及減震降噪作用，使行車平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護(hù)工作也較少。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，但一般不超過六跨。本設(shè)計跨度，主要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書來確定，其跨度組合為：(75m+140m+75m)米。景觀效果好。但從橋下看,景觀效果稍差。槽型梁為下承式結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點是造型輕巧美觀，線路建筑高度最低,且兩側(cè)的主梁可起到部分隔聲屏障的作用，但下承式混凝土結(jié)構(gòu)受力不很合理，受拉區(qū)混凝土即車道板圬工量大，受壓區(qū)混凝土圬工量小，梁體多以受壓區(qū)(上翼緣)壓潰為主要特征，不能充分發(fā)揮鋼及混凝土材料的性能。同時，其帽梁雖較槽型梁方案短些，但較其他梁型長，設(shè)計時其帽梁也須設(shè)計成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土帽梁，另外預(yù)制和吊裝的實施過程也存在著與其他預(yù)制梁同樣的問題。但是，在采用頂推法、移動模架法、整孔架設(shè)法施工的橋梁，由于施工的需要，一般采用等高度梁。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)。結(jié)合以上的敘述，所以本設(shè)計中采用中跨采用懸臂施工，邊跨采用滿堂支架施工方法。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%。當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因為增大梁高只是增加腹板高度，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。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來講：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200250mm。底板在支點處設(shè)計為實心箱型截面,。③腹板內(nèi)有錨頭時，采用250—300mm。梗腋的形式一般為1：1：1：1：4等。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般可以比其它截面的橋梁少設(shè)置橫隔梁，甚至不設(shè)置中間橫隔梁而只在支座處設(shè)置支承橫隔梁?？招臉蚨者m用于橋長而谷深的橋梁，這樣可減少很大的圬工。輕型橋墩可減少圬工材料，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 圖2－7：橋墩立面 　　　 圖2－8：橋墩側(cè)面第三章 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型建立（1）公路等級：雙向四車道一級公路（2）設(shè)計時速：120公里/小時（3）橋梁寬度：（4）（橋面）橫坡：%（5）橋涵設(shè)計汽車荷載（6）設(shè)計風(fēng)速：（7）地震動峰值加速度：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG BO12003）《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D602004）《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）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTJ02485）《公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTJ D612005）《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ00489）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB 500072002）上述規(guī)范被列入《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》的條款在設(shè)計中均嚴(yán)格執(zhí)行!（1）混凝土 箱梁 C50混凝土 跨鐵路墩身 C40混凝土 承臺 C30混凝土 鉆孔灌注樁 C30混凝土（2）普通鋼筋采用R235，HRB335，HRB400級鋼筋和鋼筋焊網(wǎng)（3）預(yù)應(yīng)力鋼筋 低松弛高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線，單根鋼絞線直徑d=，鋼絞線面積，鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度， 彈性模量。*,*6m,+.（相同） 本橋主梁共設(shè)置90個單元，單懸臂單元劃分為：（墩頂0號塊）+4+73+84+（合攏段） 邊跨現(xiàn)澆段為 單元編號從左至右190使用MIDAS/CIVIL對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型建立過程如下：　進(jìn)入MIDAS／CIVIL主程序，選取并進(jìn)入所需類型程序，并選另一名稱保存！如圖3－1所示　　　　　　　　　　　　　　圖3－1　　?。?－3　　　　　　圖3－2　　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－33．5．3輸入截面尺寸信息如圖3－3－5。1）基本模型如圖3－10。如圖3－13　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－134)定義一個施工階段并命名為體系轉(zhuǎn)換245)在該施工階段里，將臨時固結(jié)邊界組鈍化，將體系轉(zhuǎn)化邊界組激活。其移動荷載布載完畢。主梁的自重內(nèi)力計算方法可分為兩類：在施工過程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換,如在滿堂支架現(xiàn)澆等。本設(shè)計取掛籃重量為100噸（包括模板重量）。此時內(nèi)力圖，如圖4－2。（2） 工程上有時為了簡化分析和偏于安全考慮，直接用增大系數(shù)中的最大者遍乘車輛軸重，再輸入到程序的數(shù)據(jù)文件中，所得的結(jié)果便是所要求的設(shè)計內(nèi)力，一般將這種方法成為和在增大系數(shù)法。（3） 如果按上式求得的增大系數(shù)用于荷載增大系數(shù)的話，則汽車荷載計算一般式為 增大系數(shù)取各跨中的較大者，注意：現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》還規(guī)定，對于多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)橋梁的計算跨徑大于150m時，整個結(jié)構(gòu)應(yīng)按最大的計算跨徑考慮汽車荷載效應(yīng)的縱向折減，而變成下式： 式中 ——橋梁縱向折減系數(shù)　汽車荷載沖擊系數(shù)的計算《通用規(guī)范》規(guī)定：鋼橋、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋、圬工拱橋上部結(jié)構(gòu)和鋼支座板式橡膠支座、盆式橡膠支座應(yīng)計算汽車沖擊作用?！　　　　　　　　　　　D4－19在移動荷載作用下，梁單元內(nèi)力彎矩圖My如圖4－20 　　　　　　　　　　　　　　　圖4－20在移動荷載作用下，梁單元內(nèi)力剪力圖Fz，如圖4－21。－28所示圖4－28在全部移動荷載作用下，第46號節(jié)點（中跨跨中）梁單元內(nèi)力My的彎矩影響線。截面的安全性是通過截面抗彎安全系數(shù)來保證的。2）使用荷載下的應(yīng)力要求e上Np下Np上e下Y上Y下MminnMmax+++Np下Np上Mmax合成+Mmin合成圖52 使用荷載下應(yīng)力示意圖規(guī)范（JTJ D622004）規(guī)定，截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力（為），或為在任意階段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。公式（55）變?yōu)? （59）公式（57）變?yōu)? （510） 由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力和截面下緣應(yīng)力分為三種情況討論：（1）截面上下緣均配有力筋Np上和Np下以抵抗正負(fù)彎矩，由力筋Np上和Np下在截面上下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為： （511） （512）將式（59）、（510）分別代入式（511）、（512），解聯(lián)立方程后得到 （513） （514）令 代入式（）、（）中得到 （515） （516）式中 Ap—每束預(yù)應(yīng)力筋的面積；—預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力(—)；e—預(yù)應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離；K—截面的核心距；A—混凝土截面面積，取有效截面計算。然而，一些次內(nèi)力項的計算恰與預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量和布置有關(guān)。由式(5—19)有：=54(向上取整)由式(5—20)有：=65（向下取整）