【正文】 工范圍內(nèi)河流水系發(fā)育，主要河流渭河為黃河中游主干支流。渭河兩岸支流50 / 92發(fā)育，一般多呈南北流向。線路經(jīng)行于渭河沖積平原東南部，南倚秦嶺，兩跨黃河支流渭河，總體地勢由南向北呈階梯狀降低，西略高于東。實現(xiàn)“五杜絕，一確保”的安全目標?，F(xiàn)場調(diào)查所獲得的有關(guān)資料。A39。b混凝土的受壓區(qū)高度應符合式(823)、式(824)的要求。0i39。2驗算結(jié)果應滿足:≥ (815)MPj式中: ——截面的計算承載力；——截面計算彎矩；j——混凝土安全系數(shù)，采用 ；rc——預應力鋼筋安全系數(shù)，采用 ；s——矩形截面寬度；b——截面的有效高度， ；h0 0yha??——受壓區(qū)鋼筋 的合力作用點至截面最近邊緣的距離；ay39。式中， ——工形截面受壓區(qū)翼緣的計算寬度。n根據(jù)上述基本原理，在承載能力極限狀態(tài)下，預應力混凝土連續(xù)梁上、下緣均布置預應力鋼筋的正截面強度計算公式，對于箱形截面，按《橋規(guī)》可考慮為工形截面計算正截面強度。39?；炷翍Π淳匦畏植?。 剪應力與主應力驗算對于后張法構(gòu)件，各根據(jù)施工階段和運營階段的特點可以確定由預剪力和使用荷載產(chǎn)生的混凝土剪力求剪應力 的計算公式為：h? (85)jghbISQ1/??22 / 92 (86)opghbISQ)(2/???式中： 、 ——分別為計算剪應力點以上(或以下)部分混凝土凈截面和構(gòu)件jSo換算截面，對其凈截面重心和換算截面重心軸的面積矩；——計算剪應力處，結(jié)構(gòu)截面的受剪寬度；b、 ——構(gòu)件混凝土凈截面慣性矩和換算截面慣性矩；jIo——外荷載剪力， ；Q12gpQ??——由構(gòu)件永久荷載引起的剪力；1g——橋面鋪裝等后引起的剪力；2——基本可變荷載剪力。由于截面應力與施工階段緊密結(jié)合，所以應該與施工階段緊密結(jié)合確定各施工在各使用階段截面上下緣混凝土主應力計算公式，具體的計算公式如下： 施工階段混凝土應力規(guī)定40 號混凝土： ( )???bahaR?MPa ( )921l 使用階段截面應力驗算 計算原理正常使用階段的應力驗算由靜載和預應力等同時作用時的單元內(nèi)力值進行內(nèi)力組合并驗算。()pPsSpascfffAfAbxh?????????? 當 時可按下式計算：39。39。pPspaPscffAfbh???? 應按寬度為 的矩形截面計算如， 必須符合規(guī)范要求。sA——矩形截面寬度；b——截面受壓區(qū)高度；x 其中 應滿足以下條件： ? 39。 39。39。 39。為了使計算結(jié)果更符合實際，將預壓力 分為兩部分。等效的原則是：預加力的引起的外力與基本結(jié)構(gòu)的外力相同，基本結(jié)構(gòu)取為靜定結(jié)構(gòu)，預加力引起靜定結(jié)構(gòu)的的彎矩即為初預矩。然而,預應力鋼筋束中的預應力往往受施工因素、材料性能及環(huán)境條件等因素的影響而引起預應力損失。彈性模量 ,混凝土為 40 號，??MPa強度為 ＝28 ，抗壓設(shè)計強度 =23 。其中縱向預應力筋根據(jù)梁的彎矩包絡圖計算并布置。，本次設(shè)計關(guān)于恒載內(nèi)力計算是根據(jù)橋梁博士計算，以下是計算結(jié)果：216KN/mq＝ 按《鐵路橋涵洞設(shè)計基本規(guī)范》：鐵路列車豎向靜活載必須采用中華人民共和國鐵路標準活載即中——活載標準活載的計算圖式見圖 3—3 中活加載圖 火車荷載偏載是的增大系數(shù) 按《鐵路橋涵基本設(shè)計規(guī)范》列車豎向活載包括列車豎向動力作用時該列車豎向活載本橋是雙線鐵路的設(shè)計取偏載是的增大系數(shù)為 沖擊系數(shù)計算按《鐵路橋涵基本設(shè)計規(guī)范》列車豎向活載包括列車豎向動力作用時該列車豎向活載等于列車豎向靜活載乘以動力系數(shù)其動力系數(shù) 應按 1?＋下列公式計算： L??128? 本次設(shè)計計算得 ? 繪制彎距圖（中—活加載） 這部分采用橋梁博士計算 ，計算結(jié)果詳見計算報表： 溫度溫差引起的附加力橋梁結(jié)構(gòu)由自然條件而引起的溫差效應，主要歸結(jié)為年溫度變化、日照、降溫等7 / 92原因。按照有限元原理，將一定長度的計算跨徑長度作為一個單元，單元劃分越細密，其計算結(jié)果越準確。如圖 23 24 所示即為腹板厚度變化規(guī)律示意圖：圖 23 底板厚度變化規(guī)律示意圖從受力方面來講，連續(xù)梁支點附近承受剪力較大，腹板宜增高加寬；各孔跨中區(qū)段承受剪力較小，腹板可適當降低減薄。 橫截面尺寸連續(xù)箱梁為單箱單室變高度變截面箱形三向預應力混凝土結(jié)構(gòu)，采用預應力設(shè)計。橋梁的結(jié)構(gòu)計算圖式見圖 21。另外本次設(shè)計的計算數(shù)據(jù)與橋梁設(shè)計軟件橋梁博士,計算所有得到的數(shù)據(jù)進行比較,以檢查正確性。設(shè)計荷載標準：鐵路中活荷載；橋面縱坡：0% (平坡)；橋面橫坡：m177。本設(shè)計主要為渭河特大橋的設(shè)計，其中橋梁跨度為 40+64+40 ，全長 144 ,橋m面寬 。設(shè)計中所有程序均沒有在正文中具體給出，而是直接輸出計算結(jié)果。設(shè)計要求橋跨的上部結(jié)構(gòu)采用預應力混凝土連續(xù)梁，其孔徑要求為 40 +64 +40 。采用變高度主要是適應連續(xù)梁內(nèi)力變化的需要。底板厚度的變化規(guī)律采用直線過渡法。 單元劃分劃分單元時，應將支點和《橋規(guī)》 （JTJ023—85）規(guī)定的驗算截面位于單元的節(jié)點處，同時在截面構(gòu)造尺寸變化點處也應布置節(jié)點。6 / 92（2） 二期恒載集度二期恒載集度為梁上道碴和軌枕及枕木的集度，以及人行道板的荷載。 計算原理及方法在預應力混凝土連續(xù)梁中，預應力鋼筋共計有三種，分別為縱向、橫向和豎向預應力筋。標準強度 ＝1860 。 規(guī)范規(guī)定《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》 表 51 荷載分類表荷載分類 荷載名稱恒載 結(jié)構(gòu)自重、預加應力、混凝土收縮和徐變的影響主力活載 土壓力、靜水壓力及浮力、基礎(chǔ)變位的影響附加力制動力或牽引力、風力、列車橫向搖擺力、流水壓力、冰壓力溫度變化的影響、凍脹力特殊荷載 船只或排筏撞擊力、地震力、施工荷載12 / 926 預應力損失及有效預應力計算預應力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計計算需要根據(jù)承受外荷載的情況，確定其本身預加力的大小。,PAA——梁截面面積對后張法構(gòu)件可近似按凈截面計算——預應力鋼筋與非預應力鋼筋重心至梁截面重心軸的距離e——截面回轉(zhuǎn)半徑i計算參數(shù)：收縮系數(shù) ，收縮極值： 有效應力計算（1）張拉錨固階段的有效應力 212k???（2）使用階段扣除全部損失后的有效應力 1246k???15 / 92（1）用等效荷載法求解預加力次內(nèi)力的基本思想把預加里次內(nèi)力對混凝土的作用用等效荷載的形式來代替，然后求這個等效作用下的彎距，即是預加里的總力矩。因此，在計算自重以外地其他恒載及活載等作用力作用下地截面正應力時應采用換算截面。 39。39。39。sf——受壓區(qū)非預應力鋼筋的截面面積；39。39。39。39。在預加應力階段，因孔道尚未壓漿，所以由預加力和梁的自身永久荷載產(chǎn)生的混凝土應力，仍按混凝土凈截面特性計算。在此僅給出Ⅰ號鋼束在三種使用荷載組合作用下各項應力并進行驗算。驗算原理如下：當預應力鋼筋的含筋量配置適當時，受拉區(qū)混凝土開始退出工作，預應力鋼筋和非預應力鋼筋分別達到各自的抗拉設(shè)計強度 和 ；受壓區(qū)混凝yRg土應力達到抗壓設(shè)計強度 ，非預應力鋼筋達到其抗壓設(shè)計強度 ，并假定受壓區(qū)的aR39。39。yA——預應力鋼筋與混凝土的彈性模量之比。i39。???混凝土受壓區(qū)高度應符合下列條件:≤ (813)hjy0?≥ (814)xa39。39。i39。1?以上公式為簡化計算并偏安全考慮，均未計非預應力鋼筋 的影響。國家、地方頒布的相關(guān)法律、法規(guī)等。加強安全管理，確保工程完工無行車事故和人身傷亡事故。 地形、地貌及地質(zhì)特征本橋經(jīng)陜西省華縣縣城北，兩跨渭河后，止于渭南市北郊朱王村附近。河流沖積平原區(qū)主要由渭河及其支流的一級和二、三級階地組成。年平均氣溫 ～℃,～℃，最熱月平均氣溫～℃，極端最高氣溫 ℃，℃，年平均降水量～，年最大蒸發(fā)量 ，年平均大風（≥8 級）日數(shù) ～ 天。 施工組織機構(gòu) 職能劃分 項目經(jīng)理制定項目管理目標和創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃，建立項目管理體系，保證項目管理目標的實現(xiàn)。 項目副經(jīng)理配合項目經(jīng)理工作，具體組織工程項目的施工，對項目經(jīng)理負責。負責制定科技研發(fā)計劃并組織科技攻關(guān)，配合項目經(jīng)理督促監(jiān)察生產(chǎn)計劃的執(zhí)行。負責施工現(xiàn)場環(huán)境保護、文明施工、綜合治理等工作，嚴格執(zhí)行鐵道部、地方政府、業(yè)主的有關(guān)標準及要求。建立嚴格的經(jīng)濟責任制，強化項目管理，推行科技進步，搞好工期、質(zhì)量、安全和成本控制，提高綜合經(jīng)濟效益。公路：線路所經(jīng)地區(qū)公路交通發(fā)達，省道、縣道交叉成網(wǎng)，與線路相伴而行的有G3西潼高速公路、X319，這些公路距工地較近，材料運輸主干道可利用既有公路。本段大地構(gòu)造單元為中朝準地臺渭河斷陷盆地。黃土臺塬區(qū)主要分布于豫陜省界至華陰段，塬面平坦寬闊，地勢由南向北微傾，高程一般 400～600m，臺塬上一般發(fā)育深切溝谷，切深 100～200m，塬邊及深切溝谷側(cè)向及溯源侵蝕明顯，塬邊、沖溝岸坡滑坡和坍塌體常見。鄭州側(cè)臺位于石堤河與遇仙河之間，起橋高度 7m，西安側(cè)臺位于渭南市朱王村附近，起橋高度 。執(zhí)行鐵道部工程施工技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量驗收標準。新建鐵路鄭州至西安客運專線省界至西安段有關(guān)協(xié)議、紀要及公文。 (818)??ahARrMyysP??1(2)當 為負值時(拉應力)時:ya39。i39。?j(2)中性軸位于腹板內(nèi)當式(82)不成立時,計算中應考慮截面腹板受壓混凝土的工作,其正截面強度按下式計算: (816)????yyasaacP hArhbRxhbrM 39。039。39?！軌簠^(qū)預應力鋼筋重心處的有效預壓應力；?39。39。截面翼緣與腹板連接處由于存在彎矩、剪力共同作用，截面變化較大，容易受到破壞；形心處由于剪應力最大，也容易破壞。 使用階段鋼束應力驗算為了表述和計算的方便，將鋼束等分成 30 等份，計算出鋼束在 31 個節(jié)點上的次應力。按照上述計算方法，本設(shè)計運用橋梁博士對第 6,12,22,32,38 等五個各具有代表性的截面進行驗算，其截面應力計算結(jié)果詳見計算報表：20 / 928 截面驗算 施工階段的正應力驗算 基本原理根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)定及參考相關(guān)文獻，預應力混凝土連續(xù)梁橋正應力驗算的原理及相關(guān)公式如下：求出施工階段的內(nèi)力后，可計算出截面各點的應力。0000()22fcff paPpsshxKMfhbAhfha?? ???????????? ???????此時中性軸位置按照下式計算：19 / 9239。f當不符合上述條件時： ????39。0()(psSKMfAh??如果按上式計算所得得正截面強度比不考慮受壓區(qū)鋼筋還小時，則應按不考慮受壓區(qū)鋼筋計算。PA ——預應力鋼筋與混凝土彈性模量之比；n——預應力鋼筋抗壓計算強度；39。 39。39。故混凝土應力 和39。而與初預矩在中間的的支撐無關(guān)。標準強度 ＝1860 。其電算結(jié)果分別如下所示： 11 / 925 按鐵路橋梁設(shè)計的容許應力法計算荷載的種類、類型和大小與橋梁結(jié)構(gòu)的安全及建設(shè)費用有密切關(guān)系。因此，在初步估算預應力時，只能以預估值來考慮，工程上取用結(jié)構(gòu)最大控制設(shè)計彎矩值的 。計算溫度次內(nèi)力時，溫度梯度采用線形變化。 恒載集度計算（1）一期恒載集度一期恒載集度包括箱梁及橫隔板的集度，也可只考慮箱梁集度而將橫隔板作為集中力加在節(jié)點。圖 24 腹板厚度變化規(guī)律5 / 923 主梁內(nèi)力計算由于采用懸臂施工法，連續(xù)梁橋?qū)a(chǎn)生恒載徐變二次內(nèi)力，且在配置預應力鋼筋前尚要計算預加力產(chǎn)生的次內(nèi)力，因此，當前情況下的主梁內(nèi)力計算包括：恒載內(nèi)力計算、活載內(nèi)力計算、溫度內(nèi)力計算及支座沉降內(nèi)力計算。(1) 翼緣板懸臂長度本次設(shè)計橋面板寬度為 ，每側(cè)翼緣板懸臂長度取 ，懸臂端部取 35 m，跟部取 70 。橋梁的結(jié)構(gòu)計算圖式見圖 21。（2）初步擬訂橋梁圖示：要集思廣益，提出 4—5 個方案。第一階段：在支架上施工中間墩頂 0塊和 1塊；第二階段：在 0、1塊上張拉預應力鋼筋并安裝好掛籃，然后懸臂向外依次澆筑 2塊、3塊……并張拉預應力鋼筋，直到最大懸臂，同時在懸臂澆筑即將完成的時候，在兩端搭支架澆筑邊跨部位的 4 個單元；第三階段：邊跨合攏；第四階段：中跨合攏，拆除掛籃，由邊跨向跨中對稱進行橋面鋪裝；第五階段：竣工驗收,交付運營使用階段。1 / 92預應力混凝土連續(xù)梁橋的計算原理1 緒論本畢業(yè)設(shè)計主要是關(guān)于大跨度預應力混凝