【正文】 表 3活載概況單孔單列空車單孔單列雙孔雙列力及力矩NPMNPMNPM主力墩頂合力26550265502655橋墩自重816816816附加力制動(dòng)力561223風(fēng)力搖擺力不計(jì)不計(jì)3255951517主+附合計(jì)3471563471347159515174856911714墩頂截面合力347156485347169134715951714合力偏心e=M/N(m)容許偏心[e]=(m)墩底面積4墩底抵抗矩應(yīng)力系數(shù)λe/dλ(查表)查表可知=5500 ==7150五、內(nèi)力計(jì)算 （一）墩帽梁內(nèi)力 梁截面尺寸h=1800mm b=2000mm柱截面1000mm2000mm在墩帽梁配筋時(shí)僅需考慮豎向荷載的作用。計(jì)算過程：a． 支座處：取 已知： 則 b．截面處：取 已知： 則 b． 跨中處： 取 已知： 則 經(jīng)上述檢算可知，斜截面抗剪承載內(nèi)力滿足要求。計(jì)算過程： 根據(jù)截面特性列表可知： 則 取 ，則 五. 預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失；對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋，僅在傳力錨固時(shí)鋼筋應(yīng)力的情況下，才考慮由于鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失，其終極值： 式中 ——由于鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失（）； ——傳力錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力，按規(guī)范第條的規(guī)定計(jì)算（）； ——松弛系數(shù)，對(duì)鋼絞線，級(jí)松弛時(shí)，按采用，級(jí)松弛時(shí)，按采用。計(jì)算過程： 其中 二．錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮和分塊拼裝構(gòu)件接縫壓密引起的應(yīng)力損失； 式中 ——由于錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失（）； ——預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長度（）； ——錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值（）。其鋼筋配置圖如下圖：分析7號(hào)節(jié)點(diǎn)(跨中)的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置 其中 此刻三號(hào)預(yù)應(yīng)力鋼筋高度為，二號(hào)預(yù)應(yīng)力鋼筋高度為，一號(hào)預(yù)應(yīng)力鋼筋高度為。在節(jié)點(diǎn)時(shí)，上部的彎矩由一號(hào)預(yù)應(yīng)力筋及短索就可以承擔(dān)，二號(hào)鋼筋可以彎到下部與三號(hào)鋼筋共同承擔(dān)下部所受的彎矩，采用半徑，則在節(jié)點(diǎn)時(shí)二號(hào)筋高度為，節(jié)點(diǎn)時(shí)二號(hào)鋼筋的高度時(shí)。其具體計(jì)算過程如下：自重作用下梁產(chǎn)生的內(nèi)力為：將1/4跨截面、跨中截面和支座截面的數(shù)據(jù)列于下表：截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面檢算過程：分析：將梁體視為二次超靜定結(jié)構(gòu)，其計(jì)算簡圖如下：由上面計(jì)算可以知道，自重作用在梁上的荷載集度為：作用簡圖如圖： 根據(jù)力法求解，將兩側(cè)的支座假設(shè)定為單位作用力1下，簡直梁的彎矩圖分別為：在自重作用下，支座處的支座反力為： 根據(jù)力法的平衡方程： 將以上數(shù)據(jù)代入方程： 解得： 將 、帶入方程，求支座2和3的反力。二、 橋梁設(shè)計(jì)荷載根據(jù)規(guī)范規(guī)定荷載等級(jí)為輕軌車輛，如下圖：三、 主梁內(nèi)力計(jì)算根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱斷面的布置，并通過對(duì)移動(dòng)荷載作用最不利位置，確定控制截面的內(nèi)力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，畫出內(nèi)力包絡(luò)圖。第二章 上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定及內(nèi)力計(jì)算本設(shè)計(jì)經(jīng)方案比選后采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長。這種橋墩既可以減輕墩身重量、節(jié)省圬工材料，又比較美觀、結(jié)構(gòu)輕巧，橋下通視情況良好。同時(shí)，其帽梁雖較槽型梁方案短些，但較其他梁型長，設(shè)計(jì)時(shí)其帽梁也須設(shè)計(jì)成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土帽梁，另外預(yù)制和吊裝的實(shí)施過程也存在著與其他預(yù)制梁同樣的問題。但從橋下看,景觀效果稍差。施工難度一般預(yù)制T型構(gòu)件，運(yùn)至施工地點(diǎn)，采用混凝土現(xiàn)澆，將T型梁連接，其特點(diǎn)外型簡單、制造方便，整體性好轉(zhuǎn)體施工法：對(duì)周圍的影響較小，將結(jié)構(gòu)分開建造，再最后合攏，可加快工期，是近十年來新興的施工方法，施工難度較大工 期較 短較短較 長方案比選由上表可知，根據(jù)天津地鐵一號(hào)線的情況，結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)原則，選擇第一方案經(jīng)濟(jì)上比第三方案好；跨徑上滿足要求，景觀與環(huán)境協(xié)調(diào)，比第二方案好；工期上較短，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)度來說不會(huì)受其影響；施工難度較小，針對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，采用樁基，加強(qiáng)基礎(chǔ)強(qiáng)度。考慮到天津地鐵工程地質(zhì)條件，綜合考慮，采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)作為高架區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)型式。懸索橋的主纜為承重索，它通過吊索吊住加勁梁，索兩端錨于地面，稱地錨體系。梁拱組合橋軟土地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。由于水平反力的作用，拱的彎矩大大減少。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。橋梁設(shè)計(jì)原則1． 適用性橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來交通量增長的需要。設(shè)計(jì)原始資料1. 地形、地貌、氣象、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、地震烈度等自然情況（1） 氣象：天津地區(qū)氣候?qū)儆谂瘻貛啙駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，部分地區(qū)受海洋氣候影響。任選三種作比較，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。4． 先進(jìn)性橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。拱橋 拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直何在作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而且還有水平反力。由于天津地鐵一號(hào)線所建位置地質(zhì)情況是軟土地基，故不考慮此橋型。由于斜拉橋的主梁通過拉緊的斜索與塔直接相連，增加了主梁抗彎、抗扭剛度，在動(dòng)力特性上一般遠(yuǎn)勝于懸索橋。但連續(xù)梁對(duì)基礎(chǔ)沉降要求嚴(yán)格，特別是由于聯(lián)長較大，橋上無縫鋼軌因溫度變化而產(chǎn)生的水平力很大，使得梁體與墩臺(tái)之間的受力十分復(fù)雜，加大了設(shè)計(jì)難度?？鐝捷^大，線條非常美，與環(huán)境和諧，增加了城市的景觀養(yǎng)護(hù)維修量小小較大設(shè)計(jì)技術(shù)水平經(jīng)驗(yàn)較豐富，國內(nèi)先進(jìn)水平經(jīng)驗(yàn)豐富，國內(nèi)先進(jìn)水平經(jīng)驗(yàn)一般，國內(nèi)一般水平施工技術(shù)滿堂支架法：結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，不引起恒載徐變二次矩，預(yù)應(yīng)力筋可以一次布置，集中張拉等優(yōu)點(diǎn)。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。該方案建筑結(jié)構(gòu)高度最高，由于梁底部呈網(wǎng)狀,景觀效果差。柱式橋墩是目前公路橋梁、橋?qū)捿^大的城市橋梁和立交橋及中小跨度鐵路旱橋中廣泛采用的橋墩形式。所以選擇柱式橋墩。具體尺寸見下圖：一、 本橋主要材料預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用號(hào)混凝土；預(yù)應(yīng)力鋼筋采用的鋼絞線，；非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用級(jí)鋼筋，構(gòu)造鋼筋采用級(jí)鋼筋。梁體截面分布圖：利用橋梁計(jì)算軟件建模，將其平分為個(gè)單元，每單元，將單位集中荷載在梁體上移動(dòng)，畫出其各節(jié)點(diǎn)的影響線，影響線確定后，將移動(dòng)荷載作用在最大處，由此來計(jì)算出移動(dòng)荷載在最不利位置而產(chǎn)生的梁體的內(nèi)力。 由公式 可知： 截面抗彎承載力按下式驗(yàn)算： 經(jīng)檢驗(yàn)： 滿足要求根據(jù)規(guī)范取預(yù)埋金屬波紋管直徑為，管間的間距為 插圖預(yù)應(yīng)力筋圖綜合分析，三號(hào)預(yù)應(yīng)力鋼筋在節(jié)點(diǎn)便可以彎到下側(cè)，抵抗下部的彎矩值，上部分由一號(hào)、二號(hào)和短索就可以滿足要求，三號(hào)鋼筋取用半徑為，則在節(jié)點(diǎn)時(shí)高度為780mm。其鋼筋配置圖如下圖：分析8號(hào)節(jié)點(diǎn)的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置 其中 此刻三號(hào)預(yù)應(yīng)力鋼筋高度為，二號(hào)預(yù)應(yīng)力鋼筋高度為，一號(hào)預(yù)應(yīng)力鋼筋高度為。χ取值為跨中截面到張拉端的距離，χ=。 ——所有預(yù)應(yīng)力筋預(yù)加應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失和后）的內(nèi)力； ——預(yù)應(yīng)力筋預(yù)加應(yīng)力的合力至混凝土凈截面形心軸的距離； 、——混凝土的凈截面面積和截面慣性矩。 因沒有非預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋，則 、——分別為與檢算的斜截面相交的非預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋和預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的全部截面面積； 、——分別為彎起的非預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力筋的切線傾角。第十一章 橋墩設(shè)計(jì)一、 恒載