【正文】 5 10 澆筑 4塊 3 11 張拉 4塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 5掛藍(lán) 5 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 12 頁 12 澆筑 5塊 3 13 張拉 5塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 6掛藍(lán) 5 14 澆筑 6塊 3 15 張拉 6塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 7掛藍(lán) 5 16 澆筑 7塊 3 17 張拉 7塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 8掛藍(lán) 5 18 澆筑 8塊 3 19 張拉 8塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 9掛藍(lán) 5 20 澆筑 9塊 3 21 張拉 9塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 10掛藍(lán) 5 22 澆筑 10塊 3 23 張拉 10塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 11掛藍(lán) 5 24 澆筑 11塊 3 25 張拉 11塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 12掛藍(lán) 5 26 澆筑 12塊 3 27 張拉 12塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 13掛藍(lán) 5 28 澆筑 13塊 3 29 張拉 13塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 14掛藍(lán) 5 30 澆筑 14塊 3 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 13 頁 31 張拉 14塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 32 架設(shè) 15掛藍(lán) 5 33 澆筑 15塊 3 34 張拉 15塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 35 架設(shè) 16掛藍(lán) 5 36 澆筑 16塊 3 37 張拉 16塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 38 架設(shè) 17掛藍(lán) 5 39 澆筑 17塊 3 40 張拉 17塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 41 架設(shè) 18掛藍(lán) 5 42 澆筑 18塊 3 43 張拉 18塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 44 橋端施工 60 5步驟 ： (1) 安裝邊支座，并現(xiàn)澆邊跨梁段 (2) 6 個(gè)水箱配重。 52 工后收縮徐變 60 8步驟： 工后 60 天， 安裝橋面欄桿施加橋面二期荷載。 材料信息 (1)混凝土 本設(shè)計(jì)梁體采用 C50 級(jí)混凝土，雙薄壁墩墩采用 C40 級(jí)混凝土， 承臺(tái)采用 C30級(jí)混凝土， 根據(jù)《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 D6220xx》第 條規(guī)定 【 6】 ，具體材料特性見表 31所示 ： 表 31 混凝土材料特性表 類別 材料特性 C50級(jí)混凝土 (梁體 ) C40級(jí)混凝土 (墩身 ) C30級(jí)混凝土 (承臺(tái) ) 混凝土容重 γ (kN/m3) 26 彈性模量 Ec(MPa) 104 104 104 線膨脹系數(shù) α 105 105 105 軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì) fcd(MPa) 軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì) ftd(MPa) 軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) fck(MPa) 軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) ftk(MPa) (2)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 16 頁 本設(shè)計(jì)選定的主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋為 ，其張拉控制應(yīng)力 部分取 σh ==1395MPa，其余取 σh ==1332MPa，張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度要達(dá)到 85%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 (5)收縮徐變的影響： 根據(jù)《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 D6220xx》來考慮混凝土收縮徐變的影響，取年平均相對(duì)濕度為 90%，收縮開始時(shí)的混凝土齡期為 3 天。 二期恒載 本設(shè)計(jì)二期恒載的設(shè)計(jì)值為 80kN/m。 活載計(jì)算結(jié)果 活載計(jì)算結(jié)果，如表 34 所示，包絡(luò)圖如圖 3 36 所示。 45 46 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 22 頁 ??? kqs )1(21 ? (31) 式中 ， S—— 待求截面的彎矩或剪力； qk—— 均布荷載； ?—— 同符號(hào)彎矩或剪力影響線的面積。 當(dāng)施工梁段達(dá)到一定強(qiáng)度后，掛籃前移開始澆筑下一梁段。根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTG D6020xx》第 規(guī)定：豎向日照溫差 計(jì)算的溫度基數(shù)分為： 梁截面升溫： T1=140C ， T2= ； 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 17 頁 梁截面降溫： T1=70C ， ， T2= ； 預(yù)應(yīng)力估束階段只考慮了系統(tǒng)升溫和系統(tǒng)降溫的影響。 ，本系統(tǒng)所有的文字和圖形結(jié)果可以隨時(shí)在各種打印機(jī)和繪圖儀上輸出，同時(shí)提供了打印預(yù)覽功能 【 5】 。 (4) 混凝土強(qiáng)度達(dá)到 85％后，張拉預(yù)應(yīng)力索。 7 張拉 2塊預(yù)應(yīng)力鋼束 1 架設(shè) 3掛藍(lán) 5 8 澆筑 3塊 3 4步驟： (1) 按前步驟依次澆筑 3— 18 號(hào)梁段。 (2) 澆筑 0 號(hào)梁段。 澆筑梁段混凝土?xí)r應(yīng)分水平層，一次整體澆筑成型，當(dāng)混凝土自流高度大于2m時(shí)，必須用溜槽或?qū)Ч茌斔?，以保證混凝土的澆筑質(zhì)量。 施工程序建議分為三大步驟： 澆筑 墩頂 0 號(hào)梁段施工時(shí)。于是選用單箱單室截面為該橋的橫向斷面構(gòu)造，每片梁頂緣寬13m。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 8 頁 箱梁底板厚度設(shè)置 中跨：底板中支撐處，負(fù)彎距大，需底板適當(dāng)加厚，提供必要的受壓面積，跨中正彎距大，避免恒載彎距，因此 “ 中薄邊厚 ” 設(shè)置，本設(shè)計(jì)中，支座底板厚 80cm，按 線性變化 ，跨 中 為 40cm厚； 邊跨與中跨對(duì)稱。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 7 頁 第 2 章 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)主要尺寸 橋型布置及孔徑劃分 橋型 三 跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) 剛構(gòu) 橋，孔 跨布置 為 82+154+82m。 托架與掛籃 懸臂澆筑是在橋墩兩側(cè)對(duì)稱逐段澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力束，移動(dòng)掛籃繼續(xù)澆筑下一梁段。其總體施工特點(diǎn)為：橋下無需搭設(shè)支架，對(duì)深水、大跨、通航、峽谷、高墩的條件下是最優(yōu)的施工方案；工藝簡單，施工設(shè)備少；多孔橋可平行施工，施工速度快；懸臂施工時(shí)使跨中正彎矩移到支點(diǎn)負(fù)彎矩，大大提高橋梁的跨越能力，節(jié)省施工費(fèi)用，降低施工造價(jià)等。有梗肋的梁也可采用構(gòu)造要求數(shù)值。 總而言之，一座橋的設(shè)計(jì)包含許多考慮因素，在具體設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。 3． 充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點(diǎn)加快施工進(jìn)度。雖然連續(xù)剛構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，但是剛開始它并不是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者，因?yàn)橄抻诋?dāng)時(shí)施工主要采用滿堂支架法，到后來，由于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)剛構(gòu)在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后，很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。 畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅是對(duì)橋梁這一專業(yè)的知識(shí)應(yīng)用，同時(shí)也涵蓋了計(jì)算機(jī)能力、外語以及整個(gè)土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論，當(dāng)然這些內(nèi)容已經(jīng)熔入了設(shè)計(jì)過程當(dāng)中。設(shè)計(jì)過程中提高學(xué)生獨(dú)立的分析問題，解決問題的能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力，達(dá)到具備初步專業(yè)工程人員的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 比如說與同等跨徑的連續(xù)梁橋相比，由于橋墩承擔(dān)一部分的彎矩，剛構(gòu)橋的截面控制彎距相對(duì)減小，同時(shí)由于采用平衡懸臂施工方法，使橋梁單跨跨徑大大增大。 (4) 普通鋼筋：受力主鋼筋用 HRB335 級(jí)鋼筋，非受力鋼筋用 R235 級(jí)鋼筋 。2%； (6) 橋軸平面線型：直線。 二、部分內(nèi)容及時(shí)間分配 (共 11 周 ) 第一部分 借閱相關(guān)資料，布置任務(wù)，擬定尺寸，準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)； (2 周 ) 第二部分 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，荷載組合； (1 周 ) 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 III 頁 第三部分 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算、布束、調(diào)束； (2 周 ) 第四部分 應(yīng)力損失計(jì)算及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 (1 周 ) 第五部分 計(jì)算彈性次內(nèi)力及徐變次內(nèi)力等 ； (1 周 ) 第六部分 進(jìn)行荷載組合、截面驗(yàn)算，變形 檢算，工程數(shù)量計(jì)算； (1 周 ) 第七部分 編制設(shè)計(jì)說明書，繪制設(shè)計(jì)圖及資料翻譯，裝訂說明書。 本設(shè)計(jì)主要采用 MIDAS 分析軟件來進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計(jì)算，期間也用了 Autocad 和 Excel進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。由于多跨連續(xù)剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn)，靠近中間支點(diǎn)附近承受較大的負(fù)彎矩，而跨中則承受正彎矩 ，則梁高采用變高度梁，按二次拋物線變化。 連續(xù) 剛構(gòu) 橋回顧與展望 剛構(gòu)橋與其它型式的梁橋相比，具有較為顯著的經(jīng)濟(jì)性和很多優(yōu)點(diǎn)，比如說與同 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 2 頁 等跨徑的連續(xù)梁橋相比，由于橋墩承擔(dān)一部分的彎矩，剛構(gòu)橋的截面控制彎距相對(duì)減小，同時(shí)由于采用平衡懸臂施工方法，使橋梁單跨跨徑大大增大。現(xiàn)在，我 國已經(jīng)有了簡支梁、帶鉸或帶掛梁的 T 構(gòu)、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系 【 1】 。目前，連續(xù)剛構(gòu)結(jié) 構(gòu)體系已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一。目前，各國都以每平方米橋面的三材 (混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋 )用量與每平方米橋面造價(jià)來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針。一聯(lián)內(nèi)無縫，改善了行車條件；梁、墩固結(jié)，不設(shè)支座；合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。對(duì)于跨度較大的連續(xù) 剛構(gòu) 橋一般宜采用不等跨的形式，且是變高度連續(xù)梁。 懸臂施工是由兩個(gè)相鄰的橋墩同時(shí)向兩側(cè)分段進(jìn)行，水平推進(jìn)，直到跨中合攏，各整段用預(yù)應(yīng)力緊密連成整體。 托架上施工頭幾個(gè)梁段達(dá)到掛籃起步長度后，拼裝對(duì)接掛籃，待懸澆到一定長度后，再將對(duì)接掛籃承重梁分開，形成兩個(gè)獨(dú)立的掛籃向墩的兩側(cè)逐段推進(jìn)，新澆梁段達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力束筋與前一梁段連成一體。上部結(jié)構(gòu)采用變截面箱形梁。 中跨，支點(diǎn)附近承受剪力較大，腹板宜加厚，跨中宜減薄，本設(shè)計(jì)中按直線型變化。箱梁分段完成后進(jìn)行單元?jiǎng)澐志幪?hào) 。拆除全部模板 ， 形成 三 跨連續(xù)剛構(gòu)橋，張拉全部剩余鋼 束 。 (2) 混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到或超過設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)。 2 澆筑 0塊 10 3 張拉 0塊預(yù)應(yīng)力鋼束， 5 架設(shè) 1掛藍(lán) 20 4 澆筑 1塊 3 2步驟 ： (1) 對(duì)稱澆筑 1 號(hào)梁段。 (3) 安裝邊跨 和中跨 合攏段 8 個(gè) 吊 架 。 53 施加二期恒載 30 54 收縮徐變 3600 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 14 頁 第 3 章 荷載內(nèi)力計(jì)算 軟件簡介 MIDAS 系統(tǒng)是一套通用橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工計(jì)算系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)： Windows 工作平臺(tái)，遵從國際標(biāo)準(zhǔn)的用戶界面，充分利用 Windows強(qiáng)大的軟件與設(shè)備支持特性和多任務(wù)功能。 預(yù)應(yīng)力鋼束的參數(shù)指標(biāo)如下： a) 鋼束類型：內(nèi)部 (后張 )。 恒載計(jì)算 毛截面 幾何 特性 基于上面數(shù)據(jù)通過橋梁博士系統(tǒng)計(jì)算而得的有關(guān)結(jié)果如下表所示： 表 32 毛 截面幾何特性 面號(hào) 面積 A(m2) 慣性矩Ix(m4) 梁高 Y0(m) 中性 軸至梁頂Czm(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12