【正文】 u—與大氣接觸的截面周邊長(zhǎng)度。計(jì)算 pc? 時(shí)，可根據(jù)構(gòu)件制作情況考慮自重的影響； pE —預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量。 注意 ： 當(dāng) ?pkpe f? 時(shí)，應(yīng)力松弛損失取為 0。 3） 混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 4s? （ 分批張拉損失） 如表 所示 。式中： k? －張拉鋼筋時(shí)錨下的控制應(yīng)力，控制應(yīng)力張拉 M P ak 1 3 9 51 8 6 ???? ； ? －預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)； ? －從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以 rad 計(jì)； k －管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)； x －從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度，以 米計(jì)。由于， 4 3 0 0 8 0 0 6 6 2 1 2 8 0)139152(1260 // ????????? ffcdppd hbfAf 判斷該截面為一類 T 形截面，按寬度為 /fb 的矩形截面計(jì)算其承載力。由于， 1 6 4 8 6 4 0 01 6 04 6 0 8 1 3 4 4 01)1 3 996(1 2 6 0 // ????????? ffcdppd hbfAf 判斷該截面為二類 T 形截面。 2） 1/2 邊跨 44正截面承載能力計(jì)算 由圖 可知：鋼束重心到受拉邊的距離 mmap 002? ，mmmahh pp 3622 3 3 ??????? ，將箱形截面換算為 T 形截面，腹板厚： mmb 1000500500 ??? ，有效寬度 取 mmbf 4000/ ? ，上翼緣板厚近似取mmhf 160/ ? 。fb 取翼緣的全寬。 圖 邊跨 L/2 截面鋼束布置圖 中跨 1/4 31單元 31截面鋼束布置如圖 所示 ： 96 根鋼筋分為 8 束，每束 12 根。本橋取定管道外徑為 8cm,管道凈間距為 6cm。估算鋼筋數(shù)量時(shí) ,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。 100069 )( ??? ???? PSc o n peP ANn ?? 根 ⑵ 根據(jù)承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行估束 ① 當(dāng)在荷載 Mmin 作用下 0m in ??? ss ppepe wMw eNAN 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 spspe weA wMN //1 /.m in?? 式（ 4． 18） minM ， MaxM 為基本組合彎矩組合設(shè)計(jì)值 ,由表 查得 : mkNM Min ?? 5 6 3 0 .8, mkNM Ma x ?? 7 4 5 .5 8。 ⑴ 根據(jù)正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂要求 ,確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。由 Midas 輸出的數(shù)據(jù) : ? , myCS ? , ? ，myCS ? ， myC ? ， 3s ? ， 3x ? 。 由 Midas 輸 出 的 數(shù) 據(jù) : ? , myCS ? , ? ， myCS ? ， myC ? ，3s ? ， 3x ? 。 ② 當(dāng)在荷載 Mmin 作用下 a. 保證上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力 0m in ??? ss ppepe wMw eNAN spspe weA wMN //1 /.m in??? 式（ 4． 10） minM 為基本組合彎矩組合設(shè)計(jì)值 ,， 由表 查得： mkNM ?? 4 7 6 4 .0 3m in ,估算鋼筋數(shù)量時(shí) ,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。 Pe 為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離 ,假設(shè) maP ? ,有maye PCXP ????? 代入公式 得到 : kNNpe )( ???? 采用 ? 每根鋼絞線面積 2139mmAy ? ，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 pkf =1860 MPa ,張拉控制應(yīng)力取 M P af pkc o n 1 3 9 51 8 6 ????? ，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算。 Pe 為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離 , 假設(shè) maP ? , 有maye PCxP 5 6 9 6 9 ???? 代入公式得到 : kNNpe 11 388 10)( ???? 根73 41. 3 100011 388 10)( ??? ???? PSc o n PeP ANn ?? b. 保證上緣不 超過(guò)設(shè)計(jì)允許強(qiáng)度值 cdssppepe fwMw eNAN ??? m a x spscdpe weA wMfN //1 /.m a x??? 式（ 4． 5） kNNpe )( 3 ????? 根70 13913 10 0010 868 )( ??? ???? PSc o n PeP ANn ?? ⑶ 鋼絞線根數(shù)的選定 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 因?yàn)? ?n ， ?n ， ?n ， ?n ， ?n ，參考已成橋資料， 暫選定通過(guò)根部的鋼絞線根數(shù) 根192?n 。由 Midas 查得的數(shù)據(jù) : ? , myCx ? , myCS ? , ? , 3s ? 。由于本橋?yàn)榉謮K澆注縱向分塊的構(gòu)件，根據(jù)規(guī)范《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋設(shè)計(jì)規(guī)范 》（ JTG D602021） 的要求， 其拉應(yīng)力應(yīng)滿足 ?? pcst ?? 式（ 4． 1） 為滿足抗裂要求 ,所需的有效預(yù)加力為： )//1( / p weA wMN Spe ?? 式（ 4． 2） SM 為短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計(jì)值 ,由表 查得 : m 2 4 4 8 3 .9 k N ??sM ,估算鋼筋數(shù)量時(shí) ,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。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，其效應(yīng)表達(dá)式為： 211mns d G ik j Q jkijS S S??????? 式（ ） 式中： ldS —作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 2j? —第 j個(gè)可變作用效用的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車荷載（不計(jì)沖擊力） ?? ，人群荷載 ?? ，風(fēng)荷載 ?? ，溫度梯度作用 ?? ，其他作用 ?? ； 魏民： 團(tuán)結(jié)橋設(shè)計(jì) 14 2j QjkS? —第 j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。偶然作用的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取 ；與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測(cè)資料和工程經(jīng)驗(yàn)取用適當(dāng)?shù)拇碇怠? 2） 承載能力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合 （ 1） 基本組合。坐標(biāo)原點(diǎn)建在全橋左端橋面上，沿跨徑為 x 軸（向右為正）。本橋單元?jiǎng)澐珠L(zhǎng)度為 1m 、 2m 、 3 m 三 種。為了便于計(jì)算，需要將橋梁簡(jiǎn)化為結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式，橋梁工程常因其跨度較寬度大很多，因此將縱向分析模型近似處理成桿系結(jié)構(gòu)。邊跨以邊跨合攏段處的梁底板底緣為原點(diǎn)，曲線方程為 h = 。 梁底縱向變化曲線可以是二次拋物線、正弦曲線、三次曲線、圓弧線及曲線，為使線形圓順，本設(shè)計(jì)采用二次拋物線。 f.《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ02285） 。其強(qiáng)度指標(biāo)為： 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 sdf =330 MPa ， 彈性模量 cE =105 MPa ， 箍筋及構(gòu)造鋼筋采用 335HRB 鋼筋，其強(qiáng)度指標(biāo)為 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 sdf =280 MPa ， 彈性模量 cE =105 MPa 。 ： C40 混凝土強(qiáng)度指標(biāo) 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 cdf = MPa ， 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 sdf = MPa ， 彈性模量 cE =104 MPa 。 ：凈 8+2+2 m 。 設(shè)計(jì)資料 方案簡(jiǎn)述 本設(shè)計(jì)采用主橋（ 21+38+21） m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)體系。 全橋采用懸臂施工，不需大型起重機(jī)械，施工容易。其優(yōu)點(diǎn)如下 : （ 1）連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)輕盈、適應(yīng)性強(qiáng)、行車舒適性較好，養(yǎng)護(hù)工程量小 ； （ 2）連續(xù)剛構(gòu)橋受力明確，雙薄壁墩能有效抵抗上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的彎矩，是其它兩種橋型不能比的，支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中有減載作用，故比其它兩橋型承載能力大 ； （ 3）連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性高 ； （ 4）連續(xù)剛構(gòu)橋構(gòu)造簡(jiǎn)單，線型流暢 ，整個(gè)橋型輕盈美觀 ，與地形極為相符，整體美觀，視覺效果較好 ； （ 5）近幾建造連續(xù)剛構(gòu)橋較多，施工技術(shù)可靠，安全性較高。 3基礎(chǔ)采用重力式基礎(chǔ)。根部底板厚 ，跨中底板厚 ，按二次拋物線漸變。 （ 1）主橋上部結(jié)構(gòu) 本方案主梁采用單箱單室變高度箱梁，箱梁頂板寬 ，底板寬 7m 。 （ 3）施工方案 本橋位于山區(qū)，橋下不通航，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工，墩身采用翻模或滑模施工，主橋主梁采用懸臂施工。根部底板厚 ，跨中底板厚 ，按二次拋物線漸變。 （ 1）主橋上部結(jié)構(gòu) 本方案主梁采用單箱單室變高度箱梁，箱梁頂板寬 ，底板寬 7m 。 （ 3）施工方 案 本橋位于山區(qū)，橋下不通航，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工，墩身采用翻?；蚧Ｊ┕?，主梁 采用 預(yù)制吊裝施工。 方案五：主橋?yàn)?60m 上承式 鋼筋混凝土 拱橋，引橋?yàn)?420m 空心板簡(jiǎn)支體系。 方案一：簡(jiǎn)支梁橋，橋跨布置為 720 m 空心板 簡(jiǎn)支體系 。 ：見表 所示 。 ：雙向 %。 ：左岸為 ，右 岸 為 。該 該橋位于 山區(qū)，不通航，橋下有較小水流通過(guò)；地質(zhì)情條件：強(qiáng)風(fēng)化砂巖層為 ～ ，承載能力為 800KPa，下一層為中風(fēng)化砂巖，承載能力為 3100KPa。 方案初選 根據(jù)橋址的地形地貌、水文地質(zhì)條件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，初擬出五種不同結(jié)構(gòu)體系的橋型。 方案四：主橋?yàn)?15m +30 m +15 m 斜腿剛構(gòu)體系，引橋?yàn)?420m 空心板簡(jiǎn)支體系。 0橋臺(tái)采用輕型式橋臺(tái)， 7橋臺(tái)采用 U 型橋臺(tái)。 圖 簡(jiǎn)支梁橋 示意圖 方案三 簡(jiǎn)介 主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋孔布置：主橋?yàn)?21m +38m +21m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)體系，引橋?yàn)?320 m 空心板簡(jiǎn)支體系。根部腹板厚 ，跨中腹板厚 ，按線性漸變 。 0橋臺(tái)采用輕型式橋臺(tái)， 3墩采用雙柱式交接墩，墩徑 ， 墩下基礎(chǔ)為直徑 樁基礎(chǔ)。 圖 主橋連續(xù)剛構(gòu) 示意圖 方案四 簡(jiǎn)介 主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)橋孔布置：主橋?yàn)?15m +30m +15m 預(yù)應(yīng)力混凝土斜 腿 剛構(gòu)體系，引橋?yàn)?420 m 空心板簡(jiǎn)支體系。腹板等厚均為 。 0橋臺(tái)采用輕型式橋臺(tái)， 3墩采用雙柱式交接墩，墩徑 ，墩下基礎(chǔ)為直徑 樁基礎(chǔ)。 （ 5） 方案 示意圖 如 圖 圖 主橋斜腿剛構(gòu) 示意圖 各方案 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 如表 所示 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 表 各方案 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 表 經(jīng)過(guò)對(duì)以上三個(gè)比選方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全 、環(huán)保等 進(jìn)行比較，我選擇第三方案作為設(shè)計(jì)方案。 養(yǎng)護(hù)維修工程量 較少 較少 較多 結(jié)構(gòu)安全性 較安全 安全 較安全 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)水平 有較成熟的經(jīng)驗(yàn) 有較成熟經(jīng)驗(yàn) 有較成熟經(jīng)驗(yàn) 施工方法和 難易程度 全橋采用預(yù)制吊裝，需大型起重機(jī)械 ， 施工容易。下部結(jié)構(gòu)計(jì)算的主要內(nèi)容為橋墩（臺(tái)）的設(shè)計(jì)計(jì)算。 設(shè)計(jì)依據(jù) ： 32m (為橋墩中距 )。 2. 材料規(guī)格 :C50 混凝土強(qiáng)度指標(biāo) 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 cdf = MPa ， 抗拉 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 sdf = MPa ， 彈性模量 cE =104 MPa 。 400HRB 鋼筋。 c.《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（ JTG_TF502021）； d.《公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、夾具和連接器》（ JTT 3292021）； e.《公路橋涵 鋼 結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ01189)。 變截面梁跨中處梁高與最大跨徑的關(guān)系：梁高為 (1/46－ 1/85)L，取 L/，即 2h =38/= m ， 2h 取 。以便布置預(yù)應(yīng)力束，底板頂也按二次拋物線漸變，以箱梁底板頂緣為原點(diǎn)，拋物線方程為 h =。其根部、跨中及邊跨截面如圖 ~圖 所示： 圖 根部截面 圖 跨中截 面2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 邊跨端部截面 內(nèi)力計(jì)算 橋梁模型的建立和內(nèi)力計(jì)算 橋梁是一個(gè)復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，不同的橋梁型其上下結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)方式是不盡相同的。