【正文】 徐變在相對濕度為 80％條件下完成，受荷時混凝土齡期為 28天， d28?? 。 表 鋼筋應力松弛損失 5l? 截面 根部截面 36 束號 F1 0 F2 0 F3 0 T1 T2 T3 W1 W2 截面 跨 中截面 26 束號 Z1 Z2 Z3 Z4 截面 1/2 邊跨截面 44 束號 T5 T6 1l? 2L? 4l? pe? pkpe f/? 5l?1l? 2L? 4l? pe? pkpe f/? 5l?1l? 2L? 4l? pe? pkpe f/? 5l?2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設計 41 F1 F2 截面 1/4 中跨截面 44 束號 T5 T6 F1 F2 得： 根部截面 36 5l? = 跨中截面 26 5l? = 1/2 邊跨截面 44 5l? = 1/4 中跨截面 44 5l? = 5. 混凝土收縮、徐變引起的應力損失 6l? 如表 所示 ? ?PSPCEPcsPl ttattE ?? ???? 151 ),(),( 006 ? ?? 式（ ） pnGKipnnPnPPC eIMyeINAN ????? nnpsPS AIiie /1 222 ??? ，? pc? —構件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預應力產生的混凝土法向壓應（ MPa ），應按《預規(guī)》 JTG D622021 第 條和第 條規(guī)定計算。 2） 錨具變形、鋼筋回縮引起的預應力損失 2s? ，本設計采用 OVM 錨具，按《橋梁設計規(guī)范》預規(guī)第 條 ?? ? 2 d?? f? 計算。 由 ppdffcdcd Afhbbfbxfx ????? // )(,0 得： mmbf hbbfAfxcdffcdppd 160)10004600()( // ?? ???????? ??? mmmmh pb 3 ???? ? 對于 /fhx? 情況， /2ax? 或 /2 sax? 的限制條件一般能夠滿足，故可以不進行 此項驗算。 1） 根部 36正截面承載能力計算 由圖 可知：鋼束重心到受拉邊的距離 mmap 300? ，mmmahh pp 1 7 0 ??????? ，將箱形截面換算為 T 形截面，腹板厚：mmb 1 0 0 0500500 ??? ， 有效寬度 取 mmbf 7000/ ? ，上翼緣板厚近似 mmhf 200/ ? 。 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設計 31 配筋布置 根部 36單元 36截面鋼束布置如圖 所示 ： 192 根鋼筋分為 16 束，每束 12 根。估算鋼筋數(shù)量時 ,可近似采用毛截面幾何性質。 Pe 為預應力鋼筋重心至毛截面重心的距離 ,假設 maP ? ,有maye PCSP 2 4 3 4 3 ????? 代入公式得到 : kNN pe 1116. ??? 13913 10 0011 )( ??? ???? PSc o n peP ANn ?? 根 超過設計允許強度值 ? ?????xxppepe wMw eNAN m in 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設計 27 ? ?xpxpe weA wMN //1 /.m in??? ? 式（ 4． 14） kNNpe 13 1510 9. 7)( ^ ????? )( ??? ???? PSc o n peP ANn ?? ② 當在荷載 Mmax作用下 0m a x ??? xx ppepe wMw eNAN xpxpe weA wMN //1 /.m ax??? 式（ 4． 15） maxM 為 基 本 組 合 彎 矩 設 計 值 , 由表 查得 : mkNM Min ?? 2 7 6 7 .0 2, mkNM Ma x ?? 7 0 5 .3 2估算鋼筋數(shù)量時 ,可近似采用毛截面幾何性質。由 Midas 查得的數(shù)據(jù) : ? , myCX ? , myCS ? , ? ， 3s ? ， 3x ? 。 中跨跨中截面 ⑴ 根據(jù)正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂要求 ,確定預應力鋼筋數(shù)量。由 Midas 查得的數(shù)據(jù) : ? , myCx ? , myCS ? , ? ， ? 。 3） 正常使用極限狀態(tài)的作用效應組合 （ 1） 作用短期效應組合。全橋計算單元劃分 如 圖 所示。其空間效應可以通過橫向分布系數(shù)、偏載增 大系數(shù)來修正?？缰许敯搴袢?15cm ，跨中處底板魏民： 團結橋設計 10 厚 15cm ，根部頂板厚 20cm ，根部底板厚 30cm 。 a.《公路橋涵設計通用規(guī)范》（ JTG D602021）。 ：設計荷載為公路 II 級；環(huán)境標準為 I 類環(huán)境；設計安全等級為二級。 斜腿采用支架現(xiàn)澆，梁采用懸臂施工，不需大型起重機械，但施工較困難 工程 數(shù) 量 混凝土（ m3） 鋼筋（ t） 鋼絞線（ t） 工 期 短 較短 長 魏民： 團結橋設計 8 第 3章 結構設計與計算 結構設計應包括上部結構設計和下部結構設計。 （ 3）施工方案 本橋位于山區(qū)，橋下不通航，基礎采用明挖和鉆孔灌注樁施工，斜腿采用支架施工，主橋主梁采用懸臂施工。主梁在根部梁高為 2m ，跨中處為 。 （ 2）主橋下部結構 本方案下部 采用 雙薄壁實心墩。 魏民： 團結橋設計 4 （ 4）綜合評價 簡支梁橋：結構輕盈、技術成熟、造價低廉、但施工占用場地較多需設置預制場地，本橋所處地形陡峭，溝比較深，橋墩較高，而且該橋略彎，因此穩(wěn)定性不如連續(xù)剛構橋。 方案二：主橋為 21m +38 m +21 m 預應力混凝土連續(xù)梁體系，引橋為 320m 空心板簡支體系。 ：公路 II 級 。 ：月平均氣溫最高為 35 度，最低為 5 度。 方案三：主橋為 21m +38m +21 m 預應力混凝土連續(xù)剛構 體系，引橋為 320m空心板簡支體系。 （ 5） 方案 示意 如 圖 所示。橫橋向墩寬為 7m , 縱橋向單 墩寬 ，墩間間距 。根部頂板厚 ，跨中厚 ，按二次拋物線漸變。 （ 4）綜合評價 斜腿剛構橋：結構輕盈、造價低廉、施工占用場地少，但本橋所處地形陡峭，溝魏民： 團結橋設計 6 比較深，施工難度較大，在后期運營中斜腿與梁交接處由于應力集中易開裂，后期維修費較高，此處不太適合修建該橋型。上部結構設計與計算的主要內容有：截面尺寸的擬定，內力計算（包括恒載內力、活載內力和內力組合，內力包絡圖的繪制） ，配筋設計，施工階段和使用階段的應力驗算，最終承載力極限狀態(tài)強度驗算、剛度驗算，預拱度設置等。 ：按規(guī)范同時考慮均勻升降溫、不均勻溫差；人行欄桿每側重量分別為 mkN/ ，橋面鋪裝采用 10cm 厚防水混凝土 + 8 cm 厚瀝青混凝土。 b.《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋 涵設計規(guī)范》（ JTG D622021）。 以跨中梁底板底緣為原點，曲線方程為： h =。采用桿系結構有限元程序分析橋梁時，首先要將橋梁結構劃分為有限個桿件單元，這些單元在節(jié)點上相互聯(lián)結，從而構成一個與真實結構等價的計算模型。 （結點編號由左至右進行編號 ，從 1 開始，同理單元編號也相同） 魏民： 團結橋設計 12 圖 結構單元劃分 內力計算 1） 荷載組合 參照《公路鋼筋混 凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（ JTG D62─2021） P17第 之規(guī)定，公路橋涵結構設計應考慮結構上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應組合，取其最不利的效應組合進行設計。永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合，其效應組合表達式為： 111mns d G ik j Q jkijS S S??????? 式（ ） 式中：sdS —作用短期 效應組合設計值； 1j? —第 j個可變作用效應的頻遇值系數(shù)，在汽車荷載（不計沖擊力）?? ，人群荷載 ?? ，風荷載 ?? ，溫度梯度作用?? ，其他作用 ?? ； 1j QjkS? —第 j個可變作用效應的頻遇值。 Pe 為 預 應 力 鋼 筋 重 心 至 毛 截 面 重 心 的 距 離 , 假設 maP ? , 有 maye PCSP 5 6 9 6 9 ???? 代入公式得到 : )( ????peN 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設計 21 采用 ? 的鋼絞線， 每根鋼絞線面積 2139mmAy ? ，抗拉強度標準值pkf =1860MPa ,張拉控制應力取 M P af pkc o n 1 3 9 51 8 6 ????? ，預應力損失按張拉控制應力的 20%估算。由于本橋為分塊澆注縱向分塊的構件，根據(jù)規(guī)范《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋設計規(guī)范 》（ JTG D602021) 的要求，其拉應力應滿足 ?? pcst ?? 式（ 4． 6） 為滿足抗裂 要求 ,所需的有效預加力為 )//1(/0 weAwMNpSpe ?? 式（ 4． 7） SM 為短期效應彎矩組合設計值 ,由表 查得 : mkNM S ?? 6175 ,估算鋼筋數(shù)量時 ,可近似采用毛截面幾何性質。 Pe 為預應力鋼筋重心至毛截面重心的距離 , 假設 maP ? , 有2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設計 25 maye PCXP ????? 代入公式得到 : kNN pe )( ??? 根21 10 0033 959 .8)( ??? ????PSc o nPeP ANn ?? b. 保證下緣不 超過設計允許強度值 cdxx ppepe fwMw eNAN ??? m in xpxcdpe weA wMfN //1 /.m in??? 式（ 4． 11） kNNpe )( 3 ????? 13913 10 0032 135 .4)( ??? ???? PSc o n PeP ANn ?? ⑶ 鋼絞線根數(shù)的選定 因為 ?n ， ?n ， 根5903 ??n ， ?n ， ?n ， 參考已成橋資料， 暫選定通過跨中的鋼絞線根數(shù) 根96?n ⑴ 根據(jù)正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂要求 ,確定預應力鋼筋數(shù)量。由 Midas 輸出的數(shù)據(jù) : ? , myCS ? , ? ，myCS ? ， myC ? ， 3s ? ， 3x ? 。由 Midas 輸出的數(shù)據(jù) : ? , myCS ? , ? ， myCS ? ， myC ? ，3s ? ， 3x ? 。 圖 根部鋼束布置圖 跨中 31單元 31截面鋼束布置如圖 所示 ： 152 根鋼筋分為 8 束，每束 19 根。由 3 1 3 6 0 0 0 3 6 2 6 8 8 01391921 2 6 0 // ????????? ffcdppd hbfAf 判斷該截面為二類 T 形截面。即 1/4 中跨 31截面承載力滿足要求。 式中 f? 為反摩擦影響長度，按下列公式計算： dyf E???? ? ?? （ ） d?? 為單位長度由管道摩擦引起的預應力損失，按下列公式計算： LL l ld ）（ 1000 ?????? ???? （ ） ?? －錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮損失，本設計為 6 mm ； L －張拉端至錨固端的距離； l? －預應力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應力； yE －預應力鋼筋的彈性模量， M PaE y ?? 。此時