【正文】 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 優(yōu)化后拉索初拉力如下表 2 表 2 調(diào)整后初拉力表 3 表 3 優(yōu)化后的梁的彎矩圖如圖 13。一般來說新安裝的構(gòu)件會(huì)沿著之前安裝的構(gòu)件切線方向安裝，進(jìn)行大位移分 析時(shí)時(shí)，因?yàn)榍芯€安裝產(chǎn)生的假想位移是很容 易求出來的，但是小位移分析要通過考慮假想位移來計(jì)算拉索的張力是很難的。橫梁作為集中力作用在節(jié)點(diǎn)上。 施工階段 20：安裝 18號(hào)梁單元 ， 張 拉并灌漿鋼束， 張拉拉索至設(shè)計(jì)索力， 施工階段 21：拆除掛籃， 安裝合龍梁段 19， 施加使用階段的預(yù)應(yīng)力筋。首先計(jì)算使用階段的內(nèi)力分布。 二、加預(yù)應(yīng)力筋后的成橋狀態(tài)彎矩圖 MID A S/C ivilPO ST PRO C E SSORBE A M D IAG RA M彎矩 y9 .41 1 2 9 e+0 0 36 .92 8 0 8 e+0 0 34 .44 4 8 6 e+0 0 31 .96 1 6 5 e+0 0 30 .00 0 0 0 e+0 0 0 3 .00 4 7 8 e+0 0 3 5 .48 7 9 9 e+0 0 3 7 .97 1 2 0 e+0 0 3 1 .04 5 4 4 e+0 0 4 1 .29 3 7 6 e+0 0 4 1 .54 2 0 8 e+0 0 4 1 .79 0 4 1 e+0 0 4STA GE :c s2 2C S: 合計(jì)最后MAX : 2 9MIN : 4 0文件 : 施工階段分析 12~單位 : kN * m日期 : 0 6 /0 8 /2 0 0 7表示 方向X: 0 .00 0Y: 1 .00 0Z: 0 .00 0 圖 24 加預(yù)應(yīng)力筋后的成橋狀態(tài)彎矩圖 由圖 24 得知加預(yù)應(yīng)力筋后的成橋狀態(tài)彎矩圖合理。 第 7 節(jié) 在成橋 狀態(tài)下汽車荷載及其他荷載內(nèi)力計(jì)算 本斜拉橋的設(shè)計(jì)荷載 ：是公路 1 級(jí)荷載。 單元 索力 (kN) 荷載 梁升溫 20 度 溫度梯度 5度 拉索升溫 10度 車道載max 車輛載max 車道載min 車輛載min 支座沉降 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 。 根據(jù)成橋模型考慮未閉合配合力進(jìn)行正裝分析，施工階段的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見下表 主梁恒載內(nèi)力表 表 4 索塔恒載內(nèi)力表 表 5 荷載 單元 位置 N(kN) Q(kN) M (kN*m) 恒載包括預(yù)應(yīng)力二次收縮徐變二次內(nèi)力 5 I[5] J[6] 10 I[10] J[11] 15 I[15] J[16] 20 I[20] J[21] 25 I[25] J[26] 30 I[30] J[31] 35 I[35] J[36] 40 I[40] J[41] 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 66 頁 第 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 注：位置中 I ,J 分別表示單元的左右 截面。見圖 23。并再次進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析（考慮施工階段的預(yù)應(yīng)力），分析應(yīng)力情況，使各截面的應(yīng)力均滿足規(guī)范的要求。 施工階段 3：安裝 1號(hào)梁單元 ， 張拉并灌漿鋼束， 張拉拉索至設(shè)計(jì)索力， 上掛藍(lán)荷載， 下一個(gè)梁段的混凝土濕重。首先進(jìn)行基礎(chǔ)和塔的施工，在支架或托加上澆筑橋塔處的 0號(hào)塊件，然后安裝掛籃逐段澆筑主梁，帶混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 85%后，張拉主梁內(nèi)的縱向預(yù)應(yīng)力和斜拉索，此為一個(gè)施工周期。一個(gè)可行的施工階段設(shè)計(jì)，其正裝分析同樣可以以成橋階段的張力為基礎(chǔ)求出索的無應(yīng)力長，然后考慮各施工階段的索長變化得出各施工階段索的張力。 計(jì)算步驟： ①確定斜拉橋結(jié)構(gòu)布置、壓重等；②建立桿系結(jié)構(gòu)有限元模型，斜拉索用單模擬，單元的抗壓剛度不變，抗彎剛度改為 1/1000；③施加結(jié)構(gòu)自重和壓重等外荷載，作一次落架線性分析計(jì)算；④調(diào)整壓重參數(shù)，新既得到彎曲能 量最小時(shí)的最優(yōu)索力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 66 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 1）剛性支承連續(xù)梁法 剛性支承連續(xù)梁法是指成橋狀態(tài)下，斜拉橋主梁的彎曲內(nèi)力和剛性支撐連續(xù)梁的內(nèi)力狀態(tài)一致。在力學(xué)性能方面，當(dāng)在恒載作用時(shí)，斜拉索的作用并不僅僅是彈性 支撐，更重要的是它能通過千斤頂主動(dòng)地施加平衡外荷載的初張力，正是因?yàn)樾崩鞯乃髁κ强梢哉{(diào)整的，斜拉索才可以改變主梁的受力條件。 預(yù)應(yīng)力混凝土主梁若干年后，由于混凝土的徐變的作用，截面的用力沿寬度方向的不均勻逐漸減小。 （ 2）按照施工過程、方法和計(jì)算的需要?jiǎng)澐质┕るA段。 l =120m， 1f =；當(dāng) 1f ﹤ 時(shí)， ? =； （ 5） 橫向分布系數(shù) 《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算方法沒有明確規(guī)定，經(jīng)作者反復(fù)考慮比較，認(rèn)為用簡化的平面結(jié) 構(gòu)計(jì)算斜拉橋的內(nèi)力時(shí)，采用杠桿法來求荷載的橫向分布系數(shù)是合理的 。 2． 自重 （ 1）一期自重 主梁混凝土容重為 KN/ 3m ，橋塔為 KN/ 3m ，橫梁自重按均布荷載作用在桿件元上。 在計(jì)算斜拉橋的內(nèi)力及變形時(shí)， 一般把空間結(jié)構(gòu)簡化成平面結(jié)構(gòu)，但應(yīng)計(jì)算荷載橫向分布對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，以考慮結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)。細(xì)部尺寸如圖 10。斜拉索斷面如圖 9。梁肋外的尖角是風(fēng)嘴，起到導(dǎo)風(fēng)的作用，提高主梁的抗風(fēng)能力，雙索面斜拉索來抵抗梁的扭轉(zhuǎn)作用。 跨徑組成為 120m+120m=240m 對(duì)稱布跨，塔高 60m，塔高 H與主跨之比為 ，為了降低主梁的高度，減小主梁的彎矩，斜拉索采用密索體系，扇形布置，主梁上斜拉索的標(biāo)準(zhǔn)索距為 6m，索塔上斜拉索的索距為 +16*+2*。 6，伸縮縫 SSFB240 型伸縮裝置。 5度，梁與拉索的溫差177。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 66 頁 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 上世紀(jì) 70年代后，混凝土斜拉橋的發(fā)展可分成三個(gè)階段： 第一階段：稀索，主梁基本上為彈性支承連續(xù)梁； 第二階段：中密索，主梁既是彈性支承連續(xù)梁，又承受較大的軸向力； 第三階段：密索，主梁主要承受強(qiáng)大的軸向力，又是一個(gè)受彎構(gòu)件。結(jié)構(gòu)剛度大，變形小， 主梁變形撓曲線平緩。獨(dú)塔斜拉橋只有一個(gè)大型基礎(chǔ)，在施工過程中主梁梁恒載主要有索塔承擔(dān)，兩邊墩臺(tái)荷載較小，對(duì)河床兩側(cè)地質(zhì)條件不均勻，一側(cè)較 好，一側(cè)較差的橋位較適合。 跨中梁高：根據(jù)規(guī)范，梁高 為 1/30～ 1/50L，取 L/40,即 m。見布置圖 7。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 66 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 摘要 本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求 ,依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范 ,兼顧 技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，適用耐久，經(jīng)濟(jì)合理 的原則 ， 提出了預(yù)應(yīng)力混凝土 雙索面獨(dú)塔斜拉橋 、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)、 中 承式拱橋三個(gè)比選橋型 。 擬定了以下三個(gè)比選方案： 一， 雙索面獨(dú)塔斜拉橋： a) 120m+120m=240m 對(duì)稱布跨，采用固結(jié)體系，塔高 60m，塔高 H與主跨之比為 ，采用 H 型塔，主梁上斜拉索的標(biāo)準(zhǔn)索距為 6m，索塔上斜拉索的索距為+16*+2*,橋面縱坡 2%。 b)．順橋向梁的尺寸擬定 墩頂處梁高：根據(jù)規(guī)范，取 L/20,即 。施工技術(shù)較成熟。無須支座，節(jié)省大型支座費(fèi)用。 第 2 部分 斜拉橋設(shè)計(jì)與計(jì)算 第 1 章 總體設(shè)計(jì) 第 1 節(jié) 斜拉橋概述 斜拉橋是一種橋面體系受壓、支承體系受拉的結(jié)構(gòu)，其橋面體系由加勁梁構(gòu)成，其支承體系由鋼索組成。 20 度，主梁的溫度梯度為177。 5，支座 GPZ 抗震型盆式橡膠支座。 橋面鋪裝采用瀝青混凝土，并設(shè) %的橫坡來滿足排水要求。 一、 主梁設(shè)計(jì) 主梁采用實(shí)體雙主梁截面，截面尺寸如圖，梁高是 2m，是主跨的 1/60，梁總寬 23m，橋面凈寬 +,橋面橫坡為 %。該橋采用扭絞型平行鋼絲斜拉索，由? 7mm 高強(qiáng)平行鋼絲組成，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 pkf =1670MPa，斜拉索外面包雙層護(hù)套，內(nèi)層為黑色高密度聚乙烯，外層為彩色高密度聚乙烯，錨具為冷鑄墩頭錨。上橫梁采用箱室截面，下橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，主梁嵌在下橫梁中。平面桿系有限元法是計(jì)算斜拉橋內(nèi)力的基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)理論是小變形理論。 截面特性值表 表 1 截面位置 面積 抗彎慣距 形 心距（至底緣） 截面高度 m2 m4 m m 主梁 2 索塔 上塔柱 中塔柱 下塔柱上 下塔柱下 29 拉索 PES7163 PES7151 PES7139 PES7127 PES7121 PES7109 PES7091 二、計(jì)算作用 1． 設(shè)計(jì)作用 永久作用：結(jié)構(gòu)自重，預(yù)加力，混凝土的收縮徐變作用，基礎(chǔ)變位作用； 可變作用：公路 1級(jí)荷載，溫度作用。 （ 4）沖擊系數(shù) 雙塔斜拉橋（有輔助墩）的豎向彎曲基頻： lf /1101 ? 式中 1f — 豎向彎曲基頻（ Hz）； l — 斜拉橋主跨跨徑（ m）。 斜拉橋靜力分析的基本過程大致可以分為以下三步： （ 1）確定成橋的理想狀態(tài)，即確定成橋階段的索力、主梁的內(nèi)力、位移和橋塔的內(nèi)力。 根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究表明：在懸臂施工階段，因橋面內(nèi)部有較密的橫梁，而且主梁相當(dāng)于具有連續(xù)支撐的連續(xù)梁，同時(shí)增大了頂板的剛度，在密橫梁的情況 下，橫梁使得集中力能較快的分布到整個(gè)斷面上，設(shè)計(jì)中按平面桿系計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際情況偏差較小。斜拉橋可以認(rèn)為是大跨徑的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。斜拉橋