【正文】 m）表52混凝土收縮次內(nèi)力計(jì)算結(jié)果單元軸向x (kN)剪力z (kN)彎矩y (kN 預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力計(jì)算結(jié)果圖51預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力彎矩圖（單位：kN表43預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算結(jié)果（單位：MPa）位置鋼束彈性變形損失（MPa）收縮、徐變損失（MPa）松弛損失（MPa）總計(jì)邊跨1/4頂板束底板束腹板束邊跨1/2頂板束底板束腹板束邊跨3/4頂板束底板束腹板束中支點(diǎn)頂板束底板束0000腹板束中跨1/4頂板束底板束腹板束中跨1/2頂板束底板束腹板束0000總計(jì)　有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果如表44。 預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間的溫差引起的損失此種損失是針對(duì)先張法而言的，先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，當(dāng)采用加熱方法養(yǎng)護(hù)時(shí)，有鋼筋與臺(tái)座之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失可按下式計(jì)算： （MPa） （43）式中 ─混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，受拉鋼筋的最高溫度（℃）； ─張拉鋼筋時(shí)，制造場(chǎng)地的溫度（℃）。 預(yù)應(yīng)力筋與管道之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失在后張法構(gòu)件中，張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋在預(yù)留孔道中發(fā)生滑動(dòng)，因而產(chǎn)生摩阻力。圖41組合后的內(nèi)力彎矩圖（單位kN可變作用是指在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)，其值隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比不可忽略的作用，按其對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響程度，又分為基本可變作用和其他可變作用。鋼束的縱向布置要確定各計(jì)算截面的錨固彎束數(shù)、錨固直束數(shù)、通過彎束數(shù)的通過直束數(shù)，另外，還需確定出彎事束數(shù)的幾何參數(shù)，如彎起角度和半徑等。（4）采取構(gòu)造措施，滿足因底板預(yù)應(yīng)力鋼束彎曲產(chǎn)生的徑向力的受力要求。（2）采用三向預(yù)應(yīng)力體系① 對(duì)于跨徑不太大的橋梁，頂板束和底板束盡量不在腹板范圍內(nèi)布置，僅在錨固端適當(dāng)下彎，以確保腹板混凝土的澆筑質(zhì)量，同時(shí)使預(yù)應(yīng)力鋼束施工簡(jiǎn)便。圖315 不對(duì)稱風(fēng)荷載 本設(shè)計(jì)中，除了施加不對(duì)稱風(fēng)荷載，還考慮了機(jī)具荷載，最大懸臂階段的彎矩圖My、剪力圖Fy如圖31317。下圖314為橋墩在順橋向和橫橋向施加風(fēng)荷載。 風(fēng)荷載內(nèi)力計(jì)算當(dāng)風(fēng)以一定的速度向前運(yùn)動(dòng)遇到結(jié)構(gòu)物的阻礙時(shí)，給結(jié)構(gòu)以風(fēng)壓。注：—按控制截面加載后出現(xiàn)的對(duì)應(yīng)量的最大值；—加載的控制截面位置；—加載的控制截面加載后出現(xiàn)的對(duì)應(yīng)量的最小值。m，發(fā)生在墩頂；負(fù)彎矩從墩頂開始成拋物線性遞減，并在邊合攏和中合攏區(qū)段出現(xiàn)少量正彎矩；m）表35 中跨合攏階段內(nèi)力數(shù)據(jù)位置軸向（kN）剪力z（kZ）彎矩y（kNm，發(fā)生在墩頂處；從墩頂?shù)阶畲髴冶?8塊，負(fù)彎矩成2次拋物線遞減，并在懸臂最后變?yōu)?；整個(gè)過程不出現(xiàn)正彎矩。一般劃分為以下階段：① 由中支墩懸臂法施工至最大懸臂；② 安裝邊支座，現(xiàn)澆邊跨等高梁段；③ 邊跨合攏；④ 拆除邊跨臨時(shí)支座；⑤ 合攏中跨；⑥ 拆除吊籃；⑦ 橋面鋪裝；⑧ 運(yùn)營(yíng)階段。步驟6： ① 拆除18梁段掛籃，安裝邊跨合攏段吊籃；② 澆筑邊跨合攏段梁段。可以近似認(rèn)為每一節(jié)段的濕重作用在節(jié)段的中間，為了模擬的方便，根據(jù)理論力學(xué)的知識(shí)，將濕重簡(jiǎn)化到節(jié)點(diǎn)上，并加上一附加彎矩。表32成橋階段邊界條件　DxDyDzRxRyRz邊墩支座011000邊墩支座001000邊墩支座001000邊墩支座011000邊墩支座001000邊墩支座001000承臺(tái)底固結(jié)111111承臺(tái)底固結(jié)111111注：表中Dx、Dy、Dz分別表示約束在x、y、z方向上的平動(dòng)；Rx、Ry、Rz分別表示約束繞x、y、z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。表31各材料特性值材料彈性模量（MPa）線膨脹系數(shù)1/[C]容重kN/m^3 軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） 軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa）C5525C4025C3025Strand1860　　注：計(jì)算現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓和偏心受壓構(gòu)件時(shí)，如截面的長(zhǎng)邊或直徑小于300mm，；當(dāng)構(gòu)件質(zhì)量（混凝土成型、截面和軸線尺寸等）確有保證時(shí)，可不受此限。承臺(tái)單獨(dú)作為一個(gè)節(jié)段，橋墩在實(shí)心和空心交界處應(yīng)劃分開來，故將橋墩劃分為5m2+10m3+5m2。為能夠迅速、準(zhǔn)確地完成類似結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)，以填補(bǔ)目前土木結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)軟件市場(chǎng)的空白，而開發(fā)的“土木結(jié)構(gòu)專用的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件”。第3章 橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 概述現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)規(guī)模日趨龐大、體系日趨復(fù)雜，對(duì)結(jié)構(gòu)受力的準(zhǔn)確把握非常重要。零號(hào)塊內(nèi)橫隔板傳遞荷載較大，通常采用一片實(shí)體或兩片式剛性橫隔板，中部開設(shè)過人洞。承臺(tái)的厚度應(yīng)≥300mm，寬度≥500mm，承臺(tái)邊緣至邊樁中心的距離不應(yīng)小于樁的直徑或邊長(zhǎng)，且邊緣挑出部分應(yīng)≥150mm。當(dāng)持力層較厚且施工條件允許時(shí)，樁端進(jìn)入持力層的深度應(yīng)盡可能達(dá)到樁端阻力的臨界深度，以提高樁端阻力。雙薄壁墩的壁厚較薄，防撞性能較差，故在墩的下部與承臺(tái)相接的部分做成實(shí)心墩，即墩頂、墩底5米范圍內(nèi)均澆注成實(shí)心的。另外，為了排水的需要，設(shè)置橫坡為單坡2%的傾斜度。 頂、底板厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)有，箱室間距一般不大于7m，頂、底板最小厚度不小于箱室間距的1/30 。本設(shè)計(jì)為公路Ⅰ級(jí)，中跨160m，故有=（1/15～1/25）160m=～； =（1/40～1/55）160m=～；當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的，因此，在節(jié)省混凝土用量的前提下盡量選取加大的梁高。當(dāng)離中性軸最遠(yuǎn)的邊緣處的最大正應(yīng)力達(dá)到材料的許用應(yīng)力時(shí)，中性軸附近各點(diǎn)的正應(yīng)力還很小，因而這部分材料沒有充分發(fā)揮作用。，端支座上將有較大的負(fù)反力（即拉力）出現(xiàn)，對(duì)此種支座要做特殊處理，例如在橋臺(tái)上設(shè)置構(gòu)造復(fù)雜的拉力支座，或采用在邊跨末端嚴(yán)重的辦法來消除負(fù)反力。條件允許時(shí)，甚至還可以采用特大跨徑的彈孔跨越。 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn)，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范，JTG D602004；（2）中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn)，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范，JTG D622004；（3）中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn)，公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，JTG D632007；（4）中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn)，公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范，JTG/T D60012004；（5）中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn)，公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)則，JTG/T B02012008。安全性 連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)整體性能好，有很大的順橋向抗彎剛度和橫向抗扭剛度，能很好的滿足較大跨徑橋梁的受力要求；由于橋墩常做成雙薄壁柔性墩，縱橋向柔度較大，能夠適應(yīng)各種因素引起的變形，抗震性能優(yōu)越。但是此類型的橋抗彎剛度差，徐變撓度大不易控制，不利于高速行車。連續(xù)梁的突出優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動(dòng)力性能好，主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車。（5）懸臂施工法可不用或少用支架，施工不影響通航或橋下交通，適合于跨越深水、山谷、海洋等處，并適用于變截面預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。如對(duì)于三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，采用懸臂施工時(shí)，結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)呈Ｔ型剛構(gòu)，邊跨合攏就位、更換支座后呈單懸臂梁，跨中合攏后呈連續(xù)梁的受力狀態(tài)。⑤上部結(jié)構(gòu)連續(xù)長(zhǎng)度增長(zhǎng), 以適應(yīng)高速行車的需要。 珠?？缌尕暄筇卮髽蛞延?18 m 跨橫門東航道的連續(xù)剛構(gòu)方案, 可以預(yù)見跨徑在300 m以上的連續(xù)剛構(gòu)不久的將來會(huì)在中國(guó)出現(xiàn)。⑤邊跨橋墩較矮, 相對(duì)剛度較大時(shí), 為適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)位移的需要, 墩梁可做成鉸接或在墩頂設(shè)置支座。連續(xù)剛構(gòu)體系另一個(gè)特點(diǎn)是抗震性能好, 水平地震力可均攤到各個(gè)墩上來承擔(dān), 而連續(xù)梁則需要設(shè)置制動(dòng)墩或是采用價(jià)格較昂貴的專用抗震支座。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋既保持了連續(xù)梁無伸縮縫、行車平順的特點(diǎn),又有T 型剛構(gòu)橋不設(shè)支座、施工方便的優(yōu)點(diǎn), 且有很大的順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度, 它利用高墩的柔度來適應(yīng)結(jié)構(gòu)由預(yù)應(yīng)力砼收縮、徐變和溫度變化所引起的位移, 能滿足特大跨徑橋梁的跨越及受力要求。（1）概述連續(xù)梁橋是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結(jié)構(gòu)，兩跨或兩跨以上連續(xù)的梁橋，屬于超靜定體系。我國(guó)近年來在土木工程投資方面，建設(shè)規(guī)模方面均居世界前列。尤其是隨著部分預(yù)應(yīng)力概念的逐步成熟,突破了混凝土不能受拉與開裂的約束,大大擴(kuò)展了它的應(yīng)用范圍。60年代預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁引入懸臂施工法以后,預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋得以迅速發(fā)展,其跨越能力達(dá)200以上,適用范圍也不斷擴(kuò)大。在橋上荷載作用產(chǎn)生正彎矩時(shí)，梁做成上大下小的T形并在下緣配筋充分利用了混凝土的抗壓強(qiáng)度大和鋼筋的高抗拉強(qiáng)度進(jìn)而比矩形梁橋節(jié)省了材料，減輕了自重。剛構(gòu)橋大多做成超靜定的結(jié)構(gòu)，故混凝土收縮、溫度變化、墩臺(tái)不均勻沉陷和預(yù)應(yīng)力等因素都會(huì)在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力。省去了大跨連續(xù)梁的支座, 無需巨型支座的設(shè)計(jì), 節(jié)省制造、養(yǎng)護(hù)和更換支座的費(fèi)用。隨著橋梁施工技術(shù)水平的提高, 對(duì)混凝土收縮、徐變和溫度變化等因素引起的附加內(nèi)力研究的深入和問題的不斷解決, 大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋已成為目前主要采用的橋梁結(jié)構(gòu)體系之一。我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)中,已有相當(dāng)多的橋梁取消了彎起束和連續(xù)束, 用豎向預(yù)應(yīng)力和縱向預(yù)應(yīng)力承擔(dān)主拉應(yīng)力, 極大的方便了施工, 不僅簡(jiǎn)化了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系, 而且受到施工單位的歡迎。對(duì)采用懸臂法進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)施工，總的施工順序是：墩頂0塊的澆筑；懸臂節(jié)段的預(yù)制安裝或掛籃現(xiàn)澆；各橋跨間的合攏段施工及相應(yīng)的施工結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換；橋面系施工。綜上所述，采用懸臂施工的主要特點(diǎn)為：（1）從橋墩處開始向兩側(cè)對(duì)稱分節(jié)段懸臂施工，橋梁在施工過程中承受負(fù)彎矩，橋墩也要承擔(dān)不平衡彎矩；（2）非墩梁固結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，采用懸臂施工時(shí)應(yīng)采取措施，使墩、梁臨時(shí)固結(jié)，因而在施工過程中應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。根據(jù)本設(shè)計(jì)中提到的地形、地質(zhì)、地貌條件，以及橋跨設(shè)計(jì)總長(zhǎng)360m，可以初步選定幾種適用的橋型，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。它以T型梁為主要承重結(jié)構(gòu)，在橋上荷載作用產(chǎn)生正彎矩時(shí)，梁做成上大下小的T形并在下緣配筋充分利用了混凝土的抗壓強(qiáng)度大和鋼筋的高抗拉強(qiáng)度進(jìn)而比矩形梁橋節(jié)省了材料，減輕了自重。另外，主梁外觀呈曲線形，纖細(xì)優(yōu)美，比例勻稱，得體大方；墩具有柔性，很好地適應(yīng)溫度、風(fēng)荷載、地震等引起的變形，具有很強(qiáng)的抗震性能。%；（6）支座沉降：按1cm考慮；（7）溫度荷載：整體升降溫20oC；（8）施工方法：主梁采用懸臂澆注分段對(duì)稱平衡施工,中跨及邊跨合攏段采用吊模澆注，掛籃自重、施工荷載控制在370噸以內(nèi)，掛籃自重按120噸計(jì)；（9）橋軸平面線型：直線。對(duì)于變遷性河流，根據(jù)具體條件，應(yīng)多設(shè)幾個(gè)通航孔。建橋處的地形、地質(zhì)與水文條件，以及通航要求等對(duì)孔跨分布常常起決定性的作用；此外，還要結(jié)合墩臺(tái)、基礎(chǔ)及支座的構(gòu)造，綜合分析比較才能選出最優(yōu)方案。該截面上，以中性軸Z軸為分界，上側(cè)為壓應(yīng)力，下側(cè)為拉應(yīng)力，并且某點(diǎn)應(yīng)力大小與它到中性軸的距離成正比。其中，單箱單室截面構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于施工，腹板總厚度小，節(jié)省材料，因此，本設(shè)計(jì)選用單箱單室截面。（5）大跨度橋腹板應(yīng)采用變厚度形式，從跨中向支點(diǎn)分段線形逐步加厚，變厚段一般為一個(gè)節(jié)段長(zhǎng)。因此，擬定底板最小厚度為30cm，以二次拋物線y=+（坐標(biāo)系同圖24；單位：m）漸向根部加厚到80cm，中墩處底板也另外加后到110cm。鋼筋混凝土雙薄壁橋墩可增加橋墩剛度，減小主梁支反力峰值，增加橋梁美觀性。樁材采用C30級(jí)混凝土。圖29地層及樁基構(gòu)造圖（單位：cm，地層標(biāo)高單位：m） 承臺(tái)尺寸擬定樁基承臺(tái)可分為柱下獨(dú)立承臺(tái)、柱下或墻下條形承臺(tái)，以及筏板承臺(tái)和箱形承臺(tái)等。零號(hào)塊已不能處理為一般的桿系，對(duì)重要橋梁都要進(jìn)行零號(hào)塊空間應(yīng)力分析。本設(shè)計(jì)取2m。計(jì)算結(jié)果正確與否主要與選用的分析模型及分析方法有關(guān)，對(duì)這些的分析判斷是結(jié)構(gòu)分析工作中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，絕不可忽略，一般要求分析者具有扎實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。在建立節(jié)點(diǎn)和單元之前，需要將結(jié)構(gòu)劃分為若干個(gè)節(jié)段。考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、養(yǎng)護(hù)和受力情況，實(shí)際構(gòu)件強(qiáng)度與試件強(qiáng)度之間存在的差異，基于安全取軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系按下式確定： （31） 式中：為棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比，對(duì)于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50及以下的取=，對(duì)于C80取=，兩者之間按線性內(nèi)插取值。剛構(gòu)橋較為特殊的是中墩與主梁采用固結(jié)的形式，只需將主梁節(jié)點(diǎn)與墩的節(jié)點(diǎn)用“一般連接”中的“剛性”加以連接即可。（2）二期橫載橋面鋪裝層寬12m，由下至上依次為8cm厚的C40混凝土調(diào)平層，防水層，瀝青混凝土橋面鋪裝層，混凝土和瀝青混凝土容重分別取25 kN/m^3，23 kN/m^3。步驟2：① 對(duì)稱澆筑1塊；② 混凝土強(qiáng)度達(dá)到85％后，張拉預(yù)應(yīng)力索T1和W1；步驟3：① 移動(dòng)掛籃；② 綁扎鋼筋，支模；③ 對(duì)稱澆筑2塊；④ 混凝土強(qiáng)度達(dá)到85％后，張拉預(yù)應(yīng)力索T2和W2。恒載內(nèi)力主要包括主梁自重引起的主梁自重內(nèi)力和后期恒載（如橋面鋪裝、人行道等）引起的二期恒載內(nèi)力。本設(shè)計(jì)列出各個(gè)主要施工階段內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見下：① 最大懸臂階段內(nèi)力圖34最大懸臂階段恒載彎矩圖（單位：kNm，發(fā)生在墩頂；從墩頂?shù)竭吅蠑n階段負(fù)彎矩成拋物