【正文】 ，頂板厚取 30cm ，底板厚取 40cm ，腹板厚取 100cm ；端部為了布設(shè)錨具，因此將腹板厚度設(shè)定為 100cm 。 上部結(jié)構(gòu)根據(jù)通行 2 個(gè)車(chē)道要求，采用單箱雙室箱型梁，箱寬 。 由上面的解釋可知，柱式橋墩是最合適的墩型，與天津地鐵一號(hào)線 的要求非常吻合。輕型橋墩可減少圬工材料，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 空心橋墩適用于橋長(zhǎng)而谷深的橋梁，這樣可減少很大的圬工。 因此，結(jié)合工 程特點(diǎn)和施工條件，選擇連續(xù)箱型梁。 T 型梁結(jié)構(gòu)受力明確，設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)成熟 ,跨越能力大 ,施工可采用預(yù)制吊裝的方法，施工進(jìn)度較快。但橋面板需現(xiàn)澆施工 ,增加現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，工期也相應(yīng)延長(zhǎng)。 簡(jiǎn)直組合箱梁結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)。 二、梁部截面形式 梁部截面形式考慮了箱形梁、組合箱梁、槽型梁、 T 型梁等可采用的梁型。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí)能提高這類(lèi)橋梁的跨越能力 建筑造型 側(cè)面上看線條明晰，與當(dāng)?shù)氐牡匦闻浜?，顯得美觀大方 跨徑一般，線條明晰，但比較單調(diào)，與景觀配合很不協(xié)調(diào)。結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)，整體性好，剛度較大，變性較小。從城市美學(xué)效果來(lái)看，連續(xù)梁造型輕巧、平整、線路流暢，將給城市爭(zhēng)色不少。但實(shí)際跨度不大，此橋型不予考慮。 斜拉橋與懸索橋不同之處是，斜拉橋直接錨于主梁上，稱(chēng)自錨體系，拉索承受巨大的 拉力，拉索的水平分力使主梁受壓，因此塔、梁均為壓彎構(gòu)件。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí)能提高這類(lèi)橋梁的跨越能力。對(duì)于多跨連續(xù)拱橋，為防止其中一跨破壞而影響全橋，還要采取特殊的措施，或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。設(shè)計(jì)得合理的拱軸，主要承受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征： 1）混凝土材料以 砂、石為主，可就地取材，成本較低； 2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)； 3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少； 4）結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較小； 5）可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)； 6）結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力； 7）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力； 8）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié) 構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過(guò)施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。合理 的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的裝飾。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。 第一章 方案比選 一、橋型方案比選 橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。年平均氣溫 ，最冷月平均氣溫 40C，七月平均氣溫 。四季分明，冬季寒冷干旱，春季大風(fēng)頻繁，夏季炎熱多雨，雨量集中，秋季冷暖變化顯著。 a. 人工填土層，厚度 5m， ?k=100KPa； b. 粉質(zhì)黏土，中密，厚度 15m， ?k=150 KPa； c. 粉質(zhì)黏土，密實(shí)，厚度 15m， ?k=180KPa； d. 粉質(zhì)黏土，密實(shí)，厚度 10m， ?k=190KPa。橋下應(yīng)滿(mǎn)足泄洪、安全通航或通車(chē)等要求。 3． 經(jīng)濟(jì)性 設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。 5． 美觀 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?chē)木爸孪鄥f(xié)調(diào)。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(tái)承受水平推力的推力拱橋，要求支撐拱的墩臺(tái)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?yàn)榛w，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來(lái)加強(qiáng)。他們適用于大跨、特大跨度橋梁，現(xiàn)在還沒(méi)有其他類(lèi)型的橋梁的跨度能超過(guò)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(mǎn)足通航和排洪要求、動(dòng)力性能好的優(yōu)點(diǎn)，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(jiǎn)支梁相比，可以降低梁高，節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭(zhēng)取橋下凈空，并改善景觀；其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動(dòng)力特性以及減震降噪作用，使行車(chē)平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護(hù)工作也較少。 梁拱組合橋鋼筋混凝土簡(jiǎn)直梁橋連續(xù)梁橋 4 由上表可知，根據(jù)天津地鐵一號(hào)線的情況，結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)原則，選擇第一方案經(jīng)濟(jì)上比第三方案好；跨徑上滿(mǎn)足要求，景觀與環(huán)境協(xié)調(diào) ，比第二方案好；工期上較短，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)度來(lái)說(shuō)不會(huì)受其影響；施工難度較比較項(xiàng)目 第一方案 第二方案 第三方案 主橋跨橋型 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) 梁 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)直 梁 梁拱組合橋 主橋跨結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力。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?yàn)榛w，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來(lái)加強(qiáng)。 所以選擇第一方案作為首選。該方案需 采用就地澆筑，現(xiàn)場(chǎng)澆筑砼及張拉預(yù)應(yīng)力工作量大，但可全線同步施工，施工期間工期不受控制 ,對(duì)橋下道路交通影響較其他方案稍大。從預(yù)制廠到工地的運(yùn)輸要求相對(duì)較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低。同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)為開(kāi)口截面 ，結(jié)構(gòu)剛度及抗扭性較差，而且需要較大的技術(shù)儲(chǔ)備才能實(shí)現(xiàn)。 相比之下，箱型梁抗扭剛度大，整體受力和動(dòng)力穩(wěn)定性能好，外觀簡(jiǎn)潔，適應(yīng)性強(qiáng)，在直線、曲線、折返線及過(guò)渡線等區(qū)間段均可采用，且施工技術(shù)成熟，造價(jià)適中。重力式橋墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑，街面尺寸及體積較大，外形粗壯，很少應(yīng)用于城市橋梁。 輕型橋墩適用于小跨度、低墩以及三孔以下（全橋長(zhǎng)不大于 20m）的公路橋梁。適用于交通較為方便、同類(lèi)橋墩數(shù)量多的長(zhǎng)大干線中的中小跨度橋梁工點(diǎn)。根據(jù)橋下通航凈容要求， 主跨徑定為 40m 。根據(jù)橋下通車(chē)線路情況，并且為達(dá)到美觀的效果，取 梁高為 2m ， 這樣高跨比為 2 40 1 20? ，位于 115 ～ 125 之間，符合要求。 （一）恒載內(nèi)力計(jì)算 1． 第一期恒載（結(jié)構(gòu)自重 ） 恒載集度 1 1 2 3( 8 0 1 0 1 0 )G A A A ?? ? ? ? ? ? ? 221 5 5 4 6 8 .0 6 2 3 c m 5 .5 4 6 8Am?? 222A 6 9 8 9 1 .9 9 5 2 c m 6 .8 9 9 2 m?? 325 /KN m? ? 2123 5 . 5 4 6 8 6 . 8 9 9 2 6 . 2 2 3 m22AAA ? ?? ? ? 則： 1 ( 5 . 5 4 6 8 8 0 6 . 8 9 9 2 1 0 6 . 2 2 3 1 0 ) 2 5 1 4 3 7 4 . 1 5 K NG ? ? ? ? ? ? ? ? 11 1 4 3 7 4 . 1 51 4 3 . 7 4 /100Gg K N mL? ? ? 2． 第二期恒載 包括結(jié)構(gòu)自重、橋面二期荷載按 65KN/m計(jì)。其具體計(jì)算方法是：三跨連續(xù)梁的四個(gè)支點(diǎn)中的每個(gè)支點(diǎn)分別下沉 1cm ，其余的支點(diǎn)不動(dòng)，所得到的內(nèi)力進(jìn)行疊加 ，取最不利的內(nèi)力范圍。 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下 14 解得： 12 5 4 2 3 .5R R KN?? 將數(shù)據(jù)與由 Midas 計(jì)算出的結(jié)果相比，相差不大，檢算滿(mǎn)足要求。 包絡(luò)數(shù)據(jù)為： 截面位置 剪力 KN 彎矩 KNm? 端部 0 1/4 跨截面 邊跨跨中截面 支座截面 跨中截面 其彎矩圖： 23 第四章 非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 一、鋼筋布置圖 由于預(yù)應(yīng)力鋼筋可以完全承擔(dān)構(gòu)造的要求，所以非預(yù)應(yīng)力鋼筋按照構(gòu)造配筋 。 第五章 截面特性表 截面 類(lèi)型 面積 (cm2) 慣性矩 (cm4) 質(zhì)心位置 (cm) 1 凈截面 換算截面 2 凈截面 換算截面 3 凈截面 換算截面 4 凈截面 換算截面 5 凈截面 換算截面 6 凈截面 換算截面 7 凈截面 換算截面 8 凈截面 換算截面 9 凈截面 換算截面 10 凈截面 換算截面 11 凈截面 28 換算截面 12 凈截面 換算截面 13 凈截面 換算截面 14 凈截面 換算截面 15 凈截面 換算截面 16 凈截面 換算截面 17 凈截面 換算截面 18 凈截面 換算截面 19 凈截面 換算截面 20 凈截面 換算截面 21 凈截面 換算截面 22 凈截面 換算截面 23 凈截面 換算截面 24 凈截面 換算截面 25 凈截面 換算截面 26 凈截面 換算截面 27 凈截面 換算截面 28 凈截面 換算截面 29 凈截面 29 換算截面 30 凈截面 換算截面 31 凈截面 283508371 換算截面 32 凈截面 283508371 換算截面 33 凈截面 283508371 換算截面 34 凈截面 283508371 換算截面 35 凈截面 283508371 換算截面 36 凈截面 283508371 換算截面 37 凈截面 283508371 換算截面 38 凈截面 283508371 換算截面 39 凈截面 283508371 換算截面 40 凈截面 換算截面 41 凈截面 換算截面 第 六 章 正截面承載能力計(jì)算 由平衡條件可寫(xiě)出如下方程： 沿縱向力的方向平衡條件： 0X?? p y p sy s c m c sy s p pf A f A f A f A A?? ? ? ?、 、 、 、 對(duì)受拉區(qū)鋼筋（預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋）合力作用點(diǎn)力矩平衡條件 ：0psM ?? , 0 0( ) ( )u c m c p s s y s s p p pM M f S f A h a A h a?? ? ? ? ? ?、 、 、 、 、 、 30 式中 cmf —— 混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； pyf —— 預(yù)應(yīng)力筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； syf —— 非預(yù)應(yīng)力筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； syf、 —— 非預(yù)應(yīng)力筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； p?、 —— 受壓預(yù)應(yīng)力筋的計(jì)算應(yīng)力； pA 、 sA —— 分別為受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋截面面積； pA、 、 sA、 —— 分別為受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋截面面積： cA —— 受壓區(qū)混凝土截面面積； ,cpsS —— 受壓區(qū)混凝土截面對(duì)受拉區(qū)鋼筋合力作用點(diǎn)的凈 矩； pa、 、 sa、 —— 分別為受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋合力作用點(diǎn)和非預(yù)應(yīng)力筋合力作用點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離； 0h 、 a —— 受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋合 力作用點(diǎn)至截面受壓邊緣和受拉邊緣的距離 ， 0h h a?? ； 0h、 、 a、 —— 分別為受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)至截面受拉邊緣和受壓邊緣距離 0h h a??； uM —— 截面彎矩承載能力 ； M —— 截面彎矩設(shè)計(jì)值 。 計(jì)算過(guò)程： a． 支座處：取 ? 000 .0 7 1 .5 svcs c sv AV f b h f h s?? 666 2 11 3. 1 100. 07 23 .1 10 6 1. 57 1. 5 21 0 10 1. 57 ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 61 6 .3 4 8 1 0 1 6 3 4 8N K N? ? ? 已知 ： 1674pyf MPa? 4 2 28 1 0 1 . 3 8 7 1 0 1 . 1 0 9 6 1 0pbAm??? ? ? ? ? ? rad? ? sin ? ? 則 si nb py pb pV f A ??6