【正文】 ) R(cm) sinα=x4/R cosα a0(cm) ai(cm) ay(cm) 四分點 N4(N5) 未彎起 10 10 N6(N7) 20 N3 10 N2 20 N1 30 變化點 N4(N5) 10 N6(N7) 20 N3 10 N2 20 N1 30 支點 直線段 y φ x5 x5tanφ a0(cm) ai(cm) ay(cm) N4(N5) 29 6 10 N6(N7) 49 6 20 N3 89 13 10 N2 99 13 20
。利用每根鋼束長度的計算結果，就可得出一片主梁所需鋼束的總長度，以利備料與施工。 7號鋼束的彎起角定為 6176。 形心鋼束重心 圖 218鋼束群重心位置復核圖式 單位 (mm ） 1 6 0 1 0 4 5 6 ( )sy cm??? 104xy cm? 0 . 2 8 4 0 . 2 4 1 7 ( )1 . 1 3 1 . 0 4sxIkmAy?? ? ??? 0 . 2 8 4 0 . 4 4 8 8 ( )1 . 1 3 0 . 5 6xsIAy?? ? ??? ? ? 8 1 .8 5 7 1 0 4 4 4 .8 8 2 2 .7 3 7 ( ) 0y x xy a y k c m? ? ? ? ? ? ? ? ?，說明鋼束群重心處于截面核心范圍內。 圖 216跨中截面鋼束布置圖 單位 (mm ） 鋼束群重心至梁底距離為： 3 1 0 3 2 0 3 0 1 7 . 1 4 3 ( )7ya c m? ? ? ??? （ 2） 對于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]以下兩個方面，首先預應力鋼束的重心應盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；其次考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。則所需的預應力鋼絞線的根數(shù)為： ? ? 31 ??? ????? plc o n pep ANn ?? 擬采用 3φ 預應力鋼筋束，所以取 21根，即 3束。在這些控制條件中，最重要的是滿足結構在正常使用極限狀態(tài)下使用性能要求和保證結構對達到承載能力極限狀態(tài)具有一定的安全儲備。 ??? ?? ? ? 111 0 . 3 1 2 3 0 . 5 5 0 . 7 0 8 3 1 0 . 5 1 7 0 . 8 7 1 9 2 . 5 0 . 1 2 8 2 1 . 2 2 4 0 0 . 8 7 1 922????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????? =(KN ) 圖 214 變化點系數(shù)計算圖 當剪力最大時： ? ? ? ?yPqmM kkc ???? ??1 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 34 ? ? ? ?1 7 9 4 02 .1 7 9 0 8 1 2 ?????????? ＝ ( mKN? ) ?maxV ? ? ? ?yPqm kkc 39。對邊梁，以中梁來設計。)6(q =2 39。39。 計算如圖 27 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 21 圖 27 影響系數(shù)計算簡圖 （ 4）計算 1號邊梁跨中的荷載分布系數(shù) 汽車作用時 11 ( 1 4 7 1 4 7 1 4 7 ) q im ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 掛車作用時 11 ( 0 .3 0 1 0 .2 8 2 0 .2 6 4 0 .2 4 5 0 .2 0 9 0 .1 9 0 .1 7 2 0 .1 5 3 0 .1 1 7 0 .0 9 8440 .0 8 0 .0 6 1 )0 .5 4 3c g im ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 人群荷載作用時 ? 支點 的荷載橫向分布系數(shù) 假定忽略主梁之間橫向結構的聯(lián)系作用 計算荷載橫向分布 系數(shù) 時用 杠桿原理 法。 如圖 26 示： 圖 26 橫隔梁布置圖 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 19 3 主梁內力計算 計算荷載橫向分布系數(shù) 跨中荷載橫向分布系數(shù) 結構的寬跨比 B/l=（ 6+ 2? ） m/20m=， 所以是寬橋，計算跨中荷載橫向分布系數(shù)不能用偏心壓力法 ， 所以用考慮主梁抗扭剛度的修正偏心受壓法 。腹板開始加厚處的截面到支點的距離為 250cm ，其中設置了一段長為 100cm 的腹板加厚過渡段。 腹板寬度一般由布設預制孔道的構造決定，同時還要考慮腹板本身穩(wěn)定的要求，該設計中腹板寬度取為 16cm 。 （ 3） 腹板厚按規(guī)范 規(guī)定：腹板厚 b 不小于 140mm， b取值在 140mm～ 400mm 之間。 鋼板：錨頭下支承墊板，支座墊板等均采用普通 A3 碳素鋼。 工期 工期短 工期相對較長 工期相對 較長 營運階段 航運和跨越條件 無通航要求 無通航要求 無通航要求 抗震性能 靜定結構，抗震性能好 靜定結構，有較好的抗震性能 超靜定結構，抗震性能不如其他兩種方案 養(yǎng)護和維修運營 混凝土結構，養(yǎng)護和維修費用低 混凝土結構，養(yǎng)護和維修費用低 混凝土結構，養(yǎng)護和維修費用低 修復 簡支結構，修復容 易 設有中間掛梁，修 復較難 修復難 美觀 一般 一般 一般 綜上所述，此橋跨徑不大，采用簡支梁橋既能滿足功能要求，施工又簡單，造價也低，所以采用簡支梁橋方案。橋墩均采用雙柱 式橋墩，橋臺為框架式橋臺，基礎為鉆孔灌注樁基礎。主梁采用箱形截面，梁高為等高度，主梁采用懸臂澆筑施工方法。 簡支梁橋方案 （ 5?20） m 三跨預應力混凝土簡支梁橋 如圖 11，橋長 100m 。同時要根據橋位區(qū)的地形、地貌、氣象、水文、地質、地震等條件，選用技術先進可靠、施工工藝成熟、便于后期養(yǎng)護的橋型方案。經過全體橋梁人的發(fā)奮圖強，才有了今天的重大成果。以江陰長江大橋為代表的沉井基礎施工、潤揚大 橋為代表的大型排樁凍結法施工、蘇通橋基礎為代表的大型群樁基礎施工，都是我國在大型橋梁基礎施工方面取得的創(chuàng)新成果。 3）海上長橋成套施工技術從無到有 ：在海上建設大橋曾經是建橋人的夢想。目前我國正在建造主跨達到 1088 米的世界最大跨斜拉橋。 二 ) 施工技術的發(fā)展 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 8 在大規(guī)模建設的帶動下，我國橋梁施工技術得到了全面迅速的發(fā)展，一大批世界級的橋梁相繼建成，向世界證明，我國橋梁施工技術已步入世界先進行列。 3）設計理論的完善：包含橋梁概念設計、結構分析、結構設計與優(yōu)化的綜合性理論得到不斷完善。回顧我國橋梁發(fā)展歷程，橋梁工程的技術進步體現(xiàn)在以下幾個方面： 一）設計水平的提高 設計水平的提高體現(xiàn)在以下幾個方面： 1）橋梁工程勘察技術的進步： GPS 和橋梁 CAD 集成系統(tǒng)的應用推廣，有效地降低了設計人員的勞動強度，測設精度得到較大提高。隨著城市化程度的提高和經濟的發(fā)展，城市交通模式趨于多樣化，建成了一大批高水平、有特色的城市橋梁和軌道交通橋梁。 在建設五縱七橫主干公路的同時，我國開始了跨海工程建設。 二 我國橋梁發(fā)展的現(xiàn)狀 進入 21 世紀，我國橋梁建設進入了一個全面發(fā)展的階段，先后建造了近百座大跨度橋梁。目前通過對鋼斜拉橋抗風抗震性能的改進，其跨徑正在逐漸增大。第一座鋼斜拉橋是瑞典建成的斯特倫松德海峽橋，建于 1956 年，跨徑為 ++。 1966 年英國建成的塞文吊橋，主孔 985m。 1966 年日本建成的大門橋，是一座連續(xù)鋼桁架橋，跨徑達 300米。 1957 年南斯拉夫建成的貝爾格萊 德的薩瓦河橋，是一座鋼板梁橋，跨徑為 75+261+75m，為倒 U 形梁。此后， 1972 年建成湖南長沙湘江大橋，是一座 16孔雙曲拱橋，大孔跨徑為 60m，小孔跨徑為 50m，總長 1250m。橋由拱 肋和拱波組成，縱向和橫向均有曲度，橫向也用拱波形式。這座采用鋼管混凝土拱作勁性骨架的箱形拱橋，運用現(xiàn)代非線性分析和施工控制技術，充分考慮了多種材料混合使用，分層分段逐步施工中的各種非線性時變因素以及所引起的內力和應力的重分布。 鋼筋混凝土橋 ： 二次世界大戰(zhàn)以后，世界上修建了多座較大跨徑的鋼筋混凝土拱橋，如 1963 年通車的葡萄牙亞拉達拱橋，跨徑 為 270m，矢高 50m； 1964 年完工的澳大利亞悉尼港的格萊茲維爾橋，跨徑 305m。鐵路因吊橋剛度不足而采用桁橋，如 1845～ 1850 年英國建造布列坦尼亞雙線鐵路橋，為箱型鍛鐵梁橋。 鐵橋 ： 包括鑄鐵橋和鍛鐵橋。 索橋 ： 中國西南地區(qū)有用竹篾纜造的竹索橋。中國 3世紀在甘肅安西與新疆吐魯番交界處建有伸臂木橋 ，長一百五十步。安平橋 (五里橋 )原長 2500m， 362 孔，現(xiàn)長 2070m， 332 孔。中國古代石拱橋拱圈和墩一般都比較薄，比較輕巧，如建于公元 816～ 819 年的寶帶橋，全長317m，薄墩扁拱，結構精巧。 中國古代橋梁的輝煌成 就舉世矚目，曾在東西方橋梁發(fā)展史中，占有崇高的地位，為世人所公認。從此，在人類進化史上，橋，就留下數(shù)不完的腳印，人類與橋的關系也亦復如此。接著進行了簡單的施工方法設計，包括施工前的準備，主要分項工程的施工方法設計，冬季和雨季的施工安排以及施工過程中的環(huán)境保護措施等。 在本次設計中，首先進行了橋型方案的比選，確定簡支梁橋方案后，就其進行了結構設計，設計的主要內容有：擬定截面尺寸；計算控制截面的設計內力及其相應的組合值；估算預應力鋼筋的數(shù)量并對其進行布置；計算主梁截面的幾何特征值；計算預應力損失值；正截面和斜截面的承載力復核；正常使用極限狀態(tài)下構件抗裂性及變形驗算；持久狀態(tài)下和短暫狀態(tài)下構件截面應力驗算 ； 橫隔梁截面尺寸擬定；橫隔梁荷載組合；橫隔梁配筋估算 及承載力驗算 ；橋面板荷載組合；橋面板配筋估 算及承載力驗算； 橋臺尺寸的擬定；橋臺抗傾覆與 抗滑移驗算；橋臺地基承載力驗算 ；橋墩截面尺寸的擬定；橋墩配筋估算及承載力驗算 。 附錄二 .............................................................107 分批張拉預應力損失具體計算表 ......................................107 參考文獻 ...........................................................110 謝 辭 ……………………………………………………………………………… ………… ...112 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 4 緒論 一 橋梁發(fā)展的歷史 自盤古開天辟地以來，人類就與水不可分割。在歷史的長河中，中華民族建設了數(shù)以千萬計的橋梁，成為華夏文化的重要組成部分。現(xiàn)在尚存的趙州橋（又名安濟橋），建于公元 605～ 617 年，凈跨徑為 37m，首創(chuàng)在主拱圈上加小腹拱的空腹式（敞肩式）拱。公元 11～ 12世紀南宋泉州地區(qū)先后建造了幾十座較大型石梁橋，其中有洛陽橋、安平橋。木梁橋跨徑不大，伸臂木橋可以加大跨徑。 16 世紀意大利的巴薩諾橋為八字撐木橋。橋長 100m，寬 ，至今仍在使用 。鍛鐵抗拉性能較鑄鐵好， 19 世紀中 葉跨徑大于 60～ 70m 的公路橋都采用鍛鐵鏈吊橋。 1879年 12月大風吹倒才建成 18個月的陽斯的泰灣鐵路鍛鐵橋，就是由于橋梁沒有設置橫向連續(xù)抗風構。 二 ）橋型的發(fā)展 在拱橋方面，我國實現(xiàn)了第三次攀登，繼主跨 312m 的廣西邕江橋（ 1996）和主跨 330m的貴州江界河橋（ 1995）之后，主跨達 420m的四川萬 縣長江大橋的建成，使我國的拱橋記錄躍居世界首位。 中國 1964 年創(chuàng)造鋼筋混凝土雙曲拱橋。第一座試驗雙曲拱橋，建于中國江蘇無錫，跨徑為 9m。 1957 年聯(lián)邦德國建成的杜塞爾多夫北橋，是座6孔 72m 鋼板梁結交梁橋。1966 年美國完工的俄勒岡州阿斯托里亞橋，是一座連續(xù)鋼桁架橋，跨徑達 376m。 1964 年美國建成的紐約維拉扎諾吊橋，主孔 1298m，吊塔高 210m。 20 世紀 60 年代以后，鋼斜拉橋發(fā)展起來。這座橋的拉索采用密束布置，使節(jié)間長度減少，梁高減低，梁高僅 。它是中國大跨度橋梁的又一里程碑，標志著中國正在走向世界橋梁強國 之列。此外，在九江長江大橋中成功地采用了多種形式的深水基礎形式，為我國大江大河的橋梁建設積累了豐富的經驗。伴隨著我國西部大開發(fā)重大戰(zhàn)略舉措的實施，在地形、地貌、水文條件復雜的西部地區(qū)，橋梁工程建設也日新月異。 橋梁建設的發(fā)展 最終體現(xiàn)在橋梁工程技術的發(fā)展上。建造橋梁已經不僅是為了解決交通問題，而且也是為了滿足人們對景觀的要求和建筑藝術的享受。 5）大跨度橋梁設計水平的提高：從設計上海南浦大橋開始，我國國家和地方的交通、市政、鐵道、城建等設計院成功設