【正文】 標(biāo)準(zhǔn)值為360KN。C、 186。C（ 186。⑤ 收縮徐變的影響：本設(shè)計(jì)中，考慮了收縮徐變的影響，考慮了成橋后1500天的收縮徐變。本橋橋面長(zhǎng)為180m，按從左到右的順序劃分為75個(gè)節(jié)點(diǎn)，74個(gè)單元。 結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算在本階段結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算中，考慮了恒載、活載和收縮徐變等荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力以及以上荷載組合所產(chǎn)生的內(nèi)力。③ 梁段長(zhǎng)度種類不宜過多，以便于模板加工，降低成本。根據(jù)表31中的節(jié)段自重，掛籃的設(shè)計(jì)承重為120t，按以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，掛籃的自重一般為設(shè)計(jì)承重的1/4～1/2，本設(shè)計(jì)中，掛籃自重取40t。掛籃操作分為4種：掛籃安裝、掛籃加載、轉(zhuǎn)移錨固、掛籃拆除。這些單元通過掛籃傳遞其自重，但自身不參與結(jié)構(gòu)受力。進(jìn)行掛籃加載之后，必須有相應(yīng)的“轉(zhuǎn)移錨固”階段，解除掛籃受力。 施工階段的內(nèi)力計(jì)算本橋設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的施工方法為懸臂現(xiàn)澆法，因此施工過程中，除了成橋內(nèi)力外，應(yīng)該對(duì)每個(gè)階段的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算。收縮徐變次內(nèi)力可采用老化理論和狄辛格爾公式進(jìn)行計(jì)算。④ 材料各向同性，混凝土受拉和受壓的徐變系數(shù)相同。在先期結(jié)構(gòu)上由于結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的彎矩，經(jīng)過重分配后在后期結(jié)構(gòu)中的彎矩（至t時(shí)），可按下列公式計(jì)算：Mgt=M1g+(M2g－M2g)(1－e－φ(t,τ))M1g在先期結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)重力，按先期結(jié)構(gòu)體系計(jì)算的彎矩。本設(shè)計(jì)中，除0號(hào)段施工周期為28天外，其余均為7天，運(yùn)營(yíng)階段取1500天。計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)因均勻溫度作用引起外加變形或約束變形時(shí)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)受到約束時(shí)的結(jié)構(gòu)溫度作為起點(diǎn)，計(jì)算結(jié)構(gòu)最高和最低有效溫度的溫度效應(yīng)。③ 梁變形服從平面假定。溫度自應(yīng)力為平衡應(yīng)力，根據(jù)變形協(xié)調(diào)原理，可由下式求得： （34）由上分析可見，程序計(jì)算的關(guān)鍵在于計(jì)算式（32）、（33）。計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)時(shí)，本橋采用80mm瀝青混凝土鋪裝層，梁高為4m，《橋規(guī)》，℃，橋面板下80mm溫度取6℃，橋面板下380mm溫度取0℃；。得到{x1}后，便可求得支座沉降次內(nèi)力。圖324 支座沉降產(chǎn)生的剪力圖圖325 支座沉降產(chǎn)生的彎矩圖 預(yù)應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算本設(shè)計(jì)中，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋均采用12–7φ5的低松弛鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼束的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：=1860MPa，預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉控制應(yīng)力：==1395MPa。② 結(jié)構(gòu)所承受的汽車荷載大小，取決于汽車荷載的類型和汽車荷載的橫向分布系數(shù)，而與所填入的車道數(shù)無關(guān)。其中。② 當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合。橋梁博士會(huì)自動(dòng)計(jì)算承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合，其對(duì)組合效應(yīng)的解釋如下：① 承載能力極限狀態(tài)組合：組合I：基本組合，按規(guī)范JTG 。② 正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合：組合I：長(zhǎng)期效應(yīng)組合，按規(guī)范JTG 。永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合。然而，按承載力的要求初步估算預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量時(shí)，常忽略實(shí)際存在的雙筋影響，往往會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大。當(dāng)采用單側(cè)配筋時(shí)，在截面一側(cè)配置的預(yù)應(yīng)力筋在該截面上會(huì)產(chǎn)生與原彎矩方向相反的彎矩以平衡原彎矩，減小原彎矩在該側(cè)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)軸向壓應(yīng)力也能平衡一部分原彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力。采用以上方法所得的配筋結(jié)果為截面最小配筋，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)?shù)姆艑?。二、按承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度要求計(jì)算 預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎極限狀態(tài)時(shí),受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度,受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉沒計(jì)強(qiáng)度,檢算截面的安全性時(shí)通過計(jì)算截面抗彎安全系數(shù)未保證。 估索結(jié)果本設(shè)計(jì)中，僅對(duì)施工成橋（包括收縮徐變）和汽車荷載的包絡(luò)內(nèi)力進(jìn)行估束。估索結(jié)果和調(diào)索結(jié)果橋梁博士計(jì)算的配筋結(jié)果見表41。根據(jù)估索的結(jié)果進(jìn)行配束，即確定每個(gè)截面所需要通過的鋼束根數(shù)，和鋼筋在梁體內(nèi)的布置，若成橋不能通過應(yīng)力檢算，則調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目，改變預(yù)應(yīng)力筋在梁體內(nèi)的布置，再進(jìn)行檢算，如此反復(fù)只到通過成橋檢算為止。按破壞階段估算預(yù)應(yīng)力筋的基本公式是 （422） （423）由式（422）解得 （424）將x 代入式（4—21）,整理后得 （425） 或 （426）式中：——預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目；——混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度——混凝土安全系數(shù)——截面有效高度若截面承受雙向彎矩時(shí),可各視為單箱截面,分別汁算上、下緣所需的力筋數(shù)量。因此，不應(yīng)認(rèn)為只有當(dāng)截面承受正、負(fù)彎矩共同作用時(shí)才在上、下緣配筋，而應(yīng)以式（49）、（410）為依據(jù)，推導(dǎo)出上、下緣配筋的判別條件。如果繼續(xù)增加預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目，在截面上會(huì)產(chǎn)生與原彎矩方向相反的彎矩在另一側(cè)產(chǎn)生拉應(yīng)力，若以使另一側(cè)的應(yīng)力為零為依據(jù)來配置預(yù)應(yīng)力筋，則所配置的預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目顯然偏多了。配置主梁縱向預(yù)應(yīng)力筋的目的是使預(yù)應(yīng)力混凝土梁在鋼筋預(yù)應(yīng)力和使用荷載共同作用下截面上、下緣均不產(chǎn)生拉應(yīng)力，同時(shí)應(yīng)保證截面上、下緣的混凝土均不被壓碎。圖331 承載能力極限狀態(tài)基本組合產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)剪力包絡(luò)圖圖332 承載能力極限狀態(tài)基本組合產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖圖333 正常使用組合Ⅰ作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)剪力包絡(luò)圖圖334 正常使用組合Ⅰ作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖圖335 正常使用組合Ⅱ作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)剪力包絡(luò)圖圖336 正常使用組合Ⅱ作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖圖337 正常使用組合Ⅲ作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)剪力包絡(luò)圖圖338 正常使用組合Ⅲ作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖 91中 南 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第四章 預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算和鋼束布置 第四章 預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算和鋼束布置 鋼束估算 估算原則一、按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算 根據(jù)《橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁應(yīng)滿足使用荷載作用下截面應(yīng)力的要求和承載能力極限狀態(tài)下的截面強(qiáng)度的要求。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合。組合V：施工組合；其余組合不用。組合VI：地震組合。③ 施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。圖329 汽車荷載剪力包絡(luò)圖圖330 汽車荷載彎矩包絡(luò)圖 結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合計(jì)算公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利的組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，作用效應(yīng)組合原則如下：① 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。③ 對(duì)于整體箱梁結(jié)構(gòu)，荷載橫向分布系數(shù)就是其所承受的汽車總列數(shù)考慮橫向折減、偏載后的修正值。圖326 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的軸力圖圖327 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的剪力圖圖328 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的彎矩圖 活載引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算本設(shè)計(jì)中的活載為公路Ⅰ級(jí)的車道荷載，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為360KN。在本橋設(shè)計(jì)中，考慮了13號(hào)墩支座沉降5mm。圖316 結(jié)構(gòu)整體升溫20℃產(chǎn)生的剪力圖圖317 結(jié)構(gòu)整體升溫20℃產(chǎn)生的彎矩圖圖318 結(jié)構(gòu)整體降溫20℃產(chǎn)生的剪力圖圖319 結(jié)構(gòu)整體降溫20℃產(chǎn)生的彎矩圖圖320 非線性溫度1產(chǎn)生的剪力圖圖321 非線性溫度1產(chǎn)生的彎矩圖支座沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)構(gòu)位移方程可用分塊矩陣表示為： （37）式中：{x1}—要計(jì)算的節(jié)點(diǎn)位移{x2}—已知的支撐節(jié)點(diǎn)位移{B1}—已知的節(jié)點(diǎn)力列陣{B2}—支承節(jié)點(diǎn)上的節(jié)點(diǎn)力列陣，可分為和兩部分，其中為已知的支承節(jié)點(diǎn)上的外荷載列陣；為支承節(jié)點(diǎn)反力。式（32）、（33）可寫成數(shù)值積分的形式，以便于程序運(yùn)算，見式（35）、（36）： （35） （36）本橋設(shè)計(jì)中，計(jì)算結(jié)構(gòu)整體升溫20℃和結(jié)構(gòu)整體降溫20℃的兩種均勻溫度作用。用矩陣位移法求解溫度效應(yīng)時(shí)，溫度變化引起的結(jié)點(diǎn)荷載向量為： （31）——形心縱坐標(biāo)；——y=0處方程，； （32）——變形曲率。溫度應(yīng)力可按一般結(jié)構(gòu)力學(xué)或有限元方法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)一般采用以下假定：① 沿橋長(zhǎng)的溫度分布是均勻的。圖312 混凝土收縮產(chǎn)生的剪力圖圖313 混凝土收縮產(chǎn)生的彎矩圖圖314 混凝土徐變產(chǎn)生的剪力圖圖315 混凝土徐變產(chǎn)生的彎矩圖溫度引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算溫度作用分為均勻溫度作用和梯度溫度作用。φ(t,τ)從加載齡期τ時(shí)至計(jì)算所考慮時(shí)間t時(shí)的徐變系數(shù)。⑥ 混凝土彈性模量假定為定值。② 徐變系數(shù)發(fā)展和加載齡期的關(guān)系采用老化理論。橋梁博士計(jì)算的最大懸臂施工階段、邊跨合攏段、跨中合攏段的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和成橋時(shí)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力見圖4～圖11。除了施工即將結(jié)束時(shí)的掛籃拆除之外，在掛籃進(jìn)行移動(dòng)操作時(shí)，除了在“掛籃安裝”信息填入移動(dòng)的掛籃號(hào)、移動(dòng)的距離，還要在“掛籃拆除”信息中填入這些掛籃的編號(hào)。這些掛籃在“掛籃加載”階段，承受了若干單元的混凝土重量。包括新安裝的掛籃和移動(dòng)的掛籃。在橋梁博士中，有兩種掛籃可供選擇：前支點(diǎn)掛籃和后支點(diǎn)掛籃。① 節(jié)段自重：程序會(huì)根據(jù)輸入的節(jié)段信息自動(dòng)計(jì)算出各梁段的自重，計(jì)算結(jié)果如表31： ② 掛籃自重：掛籃的自重對(duì)橋梁受力特別是施工狀態(tài)的受力有一些影響。 施工階段劃分施工階段劃分本橋采用懸臂澆筑法施工，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)模擬其施工過程，對(duì)各施工階段的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算分析，因此需要對(duì)梁體進(jìn)行節(jié)段劃分，劃分時(shí)考慮以下原則：① 考慮掛籃的承載能力和抗傾覆穩(wěn)定性，以及施工的方便，掛籃承重不宜超過1500KN，節(jié)段長(zhǎng)度不宜超過4m。在輸入單元信息時(shí)，只需要輸入左右截面的頂緣x、y坐標(biāo)和左右截面的截面尺寸，以及單元的材料種類。應(yīng)該注意的是，程序會(huì)在計(jì)算時(shí)自動(dòng)計(jì)入掛籃的重量作為施工荷載。C）。C， 186。③ 溫度變化的影響：本設(shè)計(jì)中，在成橋檢驗(yàn)階段考慮了四種情況的溫度變化影響，即全橋升溫20186。② 活載：本設(shè)計(jì)中活載采用的是公路—Ⅰ級(jí)荷載，六車道。① 恒載：恒載包括一期恒載和二期恒載。施工分析一般包括下面幾個(gè)方面：① 劃分施工階段，確定每階段施工周期，本橋設(shè)計(jì)中，懸臂施工0號(hào)段周期為28天，其余均為7天。一般應(yīng)在以下位置劃分節(jié)點(diǎn)：① 對(duì)于所關(guān)心截面設(shè)定單元分界線，即編制節(jié)點(diǎn)號(hào)② 構(gòu)件的起點(diǎn)和終點(diǎn)以及變截面的起點(diǎn)和終點(diǎn)編制節(jié)點(diǎn)號(hào)；③ 不同構(gòu)件的交點(diǎn)或同一構(gòu)件的折點(diǎn)處編制節(jié)點(diǎn)號(hào)；④ 施工分界線設(shè)定單元分界線，即編制節(jié)點(diǎn)號(hào)；⑤ 當(dāng)施工分界線的兩側(cè)位移不同時(shí)，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)，利用主從約束關(guān)系考慮該節(jié)點(diǎn)處的連接方式；⑥ 邊界或支承處應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)；⑦ 不同號(hào)單元的同號(hào)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)可以不同，節(jié)點(diǎn)不重合系統(tǒng)形成剛臂；對(duì)橋面單元的劃分不宜太長(zhǎng)或太短，應(yīng)根據(jù)施工荷載的設(shè)定并考慮活載的計(jì)算精度統(tǒng)籌兼顧。離散結(jié)構(gòu)劃分單元在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算之前，首先要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)方案和施工方案，劃分單元并對(duì)單元和節(jié)點(diǎn)編號(hào)，對(duì)于單元的劃分一般遵從以下原則：① 保證體系的幾何不變性。③ 配有專門的圖形結(jié)果后處理系統(tǒng)，便于用戶打印出圖紙規(guī)格化的計(jì)算結(jié)果圖形。橫向分布系數(shù)計(jì)算能運(yùn)用杠桿法、剛性橫梁法或剛接（鉸接）板梁法計(jì)算主梁在各種活載作用下的橫向分布系數(shù)。③ 剛性基礎(chǔ)：計(jì)算剛性基礎(chǔ)的變位及基礎(chǔ)底面和側(cè)面土應(yīng)力。對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算充分考慮了各種結(jié)構(gòu)的復(fù)雜組成與施工情況，計(jì)算更為精確；同時(shí)在數(shù)據(jù)輸入的容錯(cuò)性方面作了大量的工作，提高了用戶的工作效率。本橋設(shè)計(jì)中。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用的橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件，必須對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化。 4. 上部結(jié)構(gòu)橋道系各預(yù)制構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)地平整，臺(tái)座設(shè)置，構(gòu)件制作。所有基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。拱頂設(shè)置一道，其余六對(duì)由拱頂對(duì)稱布置，水平設(shè)置間距20m一道(拱頂附近間距25m)。腹桿鋼管由初步設(shè)計(jì)的ф400x10mm改為ф529x10mm。這種拱橋內(nèi)部為超靜定體系，外部則為靜定，因此對(duì)墩臺(tái)不均勻沉降無影響。 系桿拱橋方案的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 橋式特點(diǎn)系桿拱橋是拱橋的一種特殊形式。各段施工屬嚴(yán)密的重復(fù)作業(yè)，需要施工人員少，工作效率高。其余節(jié)段長(zhǎng)度為4m。④ 合攏段采用臨時(shí)鎖定措施，采用勁性型鋼或預(yù)制的混凝土柱安裝在合攏段的上下部