【正文】 （ ） /cm G g? （ ） 式中 l — 結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（ m ）； E— 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（ 2/Nm）； cI — 結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（ 4m ）； cm — 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量（ /kgm ），當(dāng)換算為重力計(jì)算時(shí)，其單位應(yīng)為（ 22/Ns m ）； G — 結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（ /Nm）； g — 重力加速度， ( / )g m s? 。 自重作用下的彎矩圖： 在二期恒載作用下， 梁產(chǎn)生的內(nèi)力為： 截面位置 剪力 KN 彎矩 KNm? 端部 0 1/4 跨截面 邊跨跨中截面 支座截面 跨中截面 21 二期恒載作用下的彎矩圖： 支座沉降下，梁產(chǎn)生的內(nèi)力為： 截面位置 剪力 KN 彎矩 KNm? 端部 0 1/4 跨截面 邊跨跨中截面 支座截面 跨中截面 支座沉降下，產(chǎn)生的彎矩圖為： 利用 Midas 求出影響線 ： 22 Trial Version1 截面反力影響線： 移動(dòng)荷載在 1 截面作用的最不利位置如圖所示： 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140Trial Version 2 截面即邊跨 1/4 截面彎矩影響線： Trial Version 23 Trial Version 3 截面即邊跨跨中截面彎矩影響線： Trial Version 4 截面即支座處反力影響線： 24 Trial Version 移動(dòng)荷載最不利加載情況： 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140Trial Version 彎矩影響線為： 25 5 截面即跨中截面彎矩影響線： Trial Version 根據(jù)上面的影響線，將移動(dòng)荷載加載在最不利的位置，由此得出移動(dòng)荷載作用下，梁產(chǎn)生的內(nèi)力為： 截面位置 剪力 KN 彎矩 KNm? 端部 0 1/4 跨截面 邊跨跨中截面 支座截面 跨中截面 移動(dòng)荷載作用下的彎矩圖： 將上述的荷載進(jìn)行組合，可以有 5 種情況： 自重 +二期恒載 自重 +二期恒載 +沉降 自重 +二期恒載 +移動(dòng)荷載 自重 +二期恒載 +沉降 +移動(dòng)荷載 26 將上述組合分別計(jì)算，求出內(nèi)力。 （二）活載內(nèi)力計(jì)算 活載取重車荷載及輕車荷載，如下圖： 活載計(jì)算時(shí)，為六節(jié)車廂。 3. 橫隔梁 13 橫隔梁可以增強(qiáng)橋 梁的整體性和良好的橫向分布，同時(shí)還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。 （ 3） 腹板內(nèi)有錨頭時(shí)，采用 250— 300mm。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來(lái)講：變截面的底版厚度也隨梁高變化，墩頂處底板為梁高的 1/101/12，跨中處底板一般為200拿單箱單室和單箱雙室比較，兩者對(duì)截面底板的尺寸影響都不大，對(duì)腹板的影響也不致改變對(duì)方案的取舍；但是，由框架分析可知：兩者對(duì)頂板厚度的影響顯著不同，雙室式頂板的正負(fù)彎矩一般比單室式分別減少 70%和 50%。 結(jié)合以上的敘述，所以本設(shè)計(jì)中采用 滿堂支架 施工方法，變截面的梁。但是，在采用頂推法、移動(dòng)模架法、整孔架設(shè)法施工的橋梁，由于施工的需要，一般采用等高度梁。設(shè)計(jì)主跨為 40m。 第一方案和第二方案比選 方案一與方案二同是簡(jiǎn)支梁橋，不同之處就在與截面形式。 建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù) 。目前所用的施工方式大致可分為逐孔施工發(fā)節(jié)段施工法和頂推施工法。 建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù) ；抗震能力差。當(dāng)然，橋墩較矮時(shí)，這種橋型受到限制。我國(guó)公路系統(tǒng)從 80 年中期開(kāi)始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)橋，至今方興未艾。為了改善這些缺點(diǎn)，建議預(yù)制時(shí)在臺(tái)座上設(shè)反拱，反拱值可采用預(yù)施應(yīng)力后裸梁上拱值的 1/2～ 2/3。 T 型梁橋在我國(guó)公路上修建最多，早在50、 60 年代，我國(guó)就建造了許多 T 型梁橋，這種橋型對(duì)改善我國(guó)公路交通 起到了重要作用。橫隔板間距為 米。簡(jiǎn)支箱梁橋是和簡(jiǎn)支 T 梁同時(shí)發(fā)展起來(lái)的斜面形式。翼緣根部 45cm，翼緣端部厚度 22cm，箱梁寬度 。 （ 3） 設(shè)計(jì)方案力求結(jié)構(gòu)新穎，保證結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便。 全長(zhǎng) 900 米 (含主橋 )，東接線長(zhǎng) 米 ，西接線長(zhǎng) 米 。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，連續(xù) —?jiǎng)倶?gòu)也是未來(lái)連續(xù)體系的發(fā)展方向。 在我國(guó)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展，然而，想要在本世紀(jì)末趕超國(guó)際先進(jìn)水平，就必須解決好下面幾個(gè)課題： 1． 發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過(guò)多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護(hù)層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高。 60 年代初期在中等跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法；在較大跨連續(xù)梁中，則應(yīng)用更完善的懸臂施工方法，這就使連續(xù)梁方案重新獲得了競(jìng)爭(zhēng)力，并逐步在 40—200 米范圍 3 內(nèi)占主要地位。雖然跨徑太大時(shí)并不總是用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)好，但是，在實(shí)際工程中，跨徑小于 400 米時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。除 了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 為了解決這些問(wèn)題，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，就是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前，預(yù)先對(duì)混凝土 施加壓力。 雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到 80 年。 然而，當(dāng)跨度很大時(shí)，連續(xù)梁所 需 的巨型支座無(wú)論是在設(shè)計(jì)制造方面，還是在養(yǎng)護(hù)方面都成為一個(gè)難題；而 T型剛構(gòu)在這方面具有無(wú)支座的優(yōu)點(diǎn)。 另外，在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針也是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計(jì)方案合理性與經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志。設(shè)計(jì)過(guò)程中提高學(xué)生獨(dú)立的分析問(wèn)題，解決問(wèn)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(lái)走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)中得到了 羅紀(jì)彬、陳立強(qiáng)、李學(xué)文 等幾位老師的悉心指導(dǎo)，在此表示衷心的感謝。本設(shè)計(jì)為其工程中的 米立交橋部分。 6 第二章 方案比選 四、設(shè)計(jì)方案 第一方 ：裝配式 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 箱 梁橋 （ 1） 孔徑布置： 30m+40m+30m，全長(zhǎng) 米 ,寬 26m。 （ 3） 下部構(gòu)造：采用 三 圓柱式橋墩；樁基礎(chǔ)（鉆孔灌注樁）。橋面設(shè)有 ％的橫坡， 2%的縱坡。 其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。預(yù)應(yīng)力體系采用鋼 7 絞線群錨，在工地預(yù)制，吊裝架設(shè)。采用雙幅分離的的單箱 雙 室形式。所以，連續(xù)剛構(gòu)保持了 T 形剛構(gòu)和連續(xù)梁的優(yōu)點(diǎn)。一般采用 50～ 60 號(hào)高標(biāo)號(hào)混凝土和大噸位預(yù)應(yīng)力鋼束。 經(jīng)濟(jì)性 等截面形式，可大量節(jié)省模板，加快建橋進(jìn)度，簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì) 。 適用于各種地質(zhì)情況 ；用于對(duì)工期緊的工程；對(duì)通航無(wú)過(guò)高要求的工程。造價(jià)相對(duì)比第三方案要少很多。其它方面第一方案與第二 方案無(wú)太大差別。若采用三跨不等的橋孔布置，一般邊跨長(zhǎng)度可取為中跨的 — 倍，這樣可使中跨跨中不致產(chǎn)生異號(hào)彎矩，此外，邊跨跨長(zhǎng)與中跨跨長(zhǎng)之比還與施工方法有著密切的聯(lián)系，對(duì)于采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的橋梁，邊跨長(zhǎng)度取為中跨長(zhǎng)度的 倍是經(jīng)濟(jì)合理的。采用等截面布置使橋梁 構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工迅速。箱形截面就是這樣的一種截面。 梁高 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的中支點(diǎn)主梁高度與其跨徑之比通常在1/15— 1/25之間，而跨中梁高與主跨之比一般為 1/40— 1/50 之間。 本設(shè)計(jì)中采用雙面配筋，且底板由支點(diǎn)處以拋 物線的形式向跨中變化。 2. 梗腋 在頂板和腹板接頭處須設(shè)置梗腋。 跨中截面及中支點(diǎn)截面示意圖如下所示：（單位為 cm） 跨中處 主梁分段與施工階段的劃分 分段原則 主梁的分段應(yīng)該考慮有限元在分析桿件 時(shí)，分段越 細(xì)，計(jì)算結(jié)果的內(nèi)力越接近 14 真實(shí)值，并且兼顧施工中的實(shí)施， 所以本設(shè)計(jì)分為 50個(gè)單元。其具體計(jì)算方法是：三跨連續(xù)梁的四個(gè)支點(diǎn)中的每個(gè)支點(diǎn)分別下沉 1cm ，其余的支點(diǎn)不動(dòng)，所得到 的內(nèi)力進(jìn)行疊加，取最不利的內(nèi)力范圍。因?yàn)榻孛娌捎脝蜗鋯问視r(shí)，可直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行活載內(nèi)力計(jì)算，無(wú)須計(jì)算橫向分布系數(shù)，所以全橋采用同一個(gè)橫向分配系數(shù)。 求得：正彎矩效應(yīng)： ?1? 負(fù)彎矩效應(yīng)： ?2? FACTOR=(1+μ )nηξ 式中 1+μ — 沖擊系數(shù)； n— 車道數(shù)； η — 車道折減系數(shù)； ξ — 偏載系數(shù)。 寫成計(jì)算式為： 對(duì)于截面上緣 0m in ??上上 WMp? （ ） ckp fWM a x ?? 上上? （ ） 對(duì)于截面下緣 0m ax ??下下 WMp? （ ） ckp fWM in ?? 下下? （ ） 其中， p? — 由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力， W— 截面抗彎模量， ckf — 混凝土軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。上n 根束，則下部束也要相應(yīng)增配 39。因此，在初步計(jì)算預(yù)應(yīng)力時(shí)，只能以預(yù)估值來(lái)考慮，本設(shè)計(jì)用 BSAS 輸出 組合彎矩值來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，此項(xiàng)估算是非常粗略的。 預(yù)應(yīng)力束的布置，既要符合結(jié)構(gòu)受力的要求，