【正文】 2）僅在下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束3）上、下緣均布置預(yù)應(yīng)力鋼束 可以同樣的方式計算得出截面所需的鋼筋數(shù)，具體的鋼絞線束信息可結(jié)合鋼束的布置方式和要求，見表 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束的配置不僅要滿足《橋規(guī)》(—99)構(gòu)造要求，還應(yīng)考慮以下原則：1）應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束的型式與錨具型式，對不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加力大小恰當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束，以達到合理的布置型式。（1）對于僅承受一個方向的彎矩的單筋截面梁，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計算：如圖：h0xNdfcd 圖51 單筋截面梁受彎示意圖， （51） ， （52）解上兩式得：受壓區(qū)高度 （53）預(yù)應(yīng)力筋數(shù) （54a）或 （54b）式中 —截面上組合力矩。 由此可見，不論哪種方法，都需預(yù)先計算出考慮和在橫向分布影響的增大系數(shù)值。 　　　　　　圖3－24　　　　　　　　　　　　　　　圖3－25 PSC鋼筋的輸入1)縱向鋼筋的輸入，如圖3－26　　　　　　　　　　　　　　圖3－262）抗剪鋼筋的輸入如圖3－27　　　　　　　　　　　圖3－27　通過上述步驟模型建立完畢，運行分析，如圖3－28　　　　　　　　　　　　圖3－28　　　　　　　第四章　上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算與分析主梁的內(nèi)力計算可分為施工和設(shè)計內(nèi)力計算兩部分。采用MIDAS/CIVIL進行上部結(jié)構(gòu)計算1）恒載：一期恒載包括主梁，橫梁等自重，主梁自重按實際段面計，二期橫載包括橋面鋪裝，內(nèi)外側(cè)護欄等。梗腋的作用是：提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力。連續(xù)梁在支點和跨中的梁估算值：等高度梁： H=（～）l，常用H=（～）l變高度（曲線）梁：支點處：H=（～）l，跨中H=（～）l變高度（直線）梁：支點處：H=（～）l，跨中H=（～）l而此設(shè)計采用變高度的直線梁，支點處梁高為8米，跨中梁高為3米。（2）等截面布置以等跨布置為宜，由于各種原因需要對個別跨徑改變跨長時，也以等截面為宜。從預(yù)制廠到工地的運輸要求相對較低，運輸費用較低。從城市美學(xué)效果來看，連續(xù)梁造型輕巧、平整、線路流暢，將給城市爭色不少。對于多跨連續(xù)拱橋，為防止其中一跨破壞而影響全橋，還要采取特殊的措施，或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。經(jīng)濟性應(yīng)綜合發(fā)展遠景及將來的養(yǎng)護和維修等費用。γ=；e=?！?。場區(qū)普遍分布，厚度：～,；～,。 =；C=。場區(qū)普遍分布，,；，, ，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。 e=。γ=。 場地地層情況及工程物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)本場區(qū)勘察深度范圍內(nèi)，地基土自上而下分為如下26層⑴層亞砂土：黃褐色，飽和，松散～稍密，夾薄層亞粘土。：冬季盛行西北風(fēng)、北風(fēng)、東北風(fēng)，夏季盛行西南、南和東南風(fēng)，春秋兩季是過渡季節(jié)，風(fēng)向多變。大風(fēng)全年各月均有出現(xiàn)，4月份最多，9月最少，,㎡：歷年平均初霜期為10月27日。場區(qū)分布，－。 e=。C=。γ= e=。φ=； =?！＂鈱觼喺惩粒狐S棕色～黃棕色，硬～半堅硬 ，少量云母及姜石，場區(qū)普遍分布。 =；C=。橋梁設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。由于場區(qū)所建位置地質(zhì)情況是軟土地基，故不考慮此橋型。但連續(xù)梁對基礎(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，使得梁體與墩臺之間的受力十分復(fù)雜，加大了設(shè)計難度。但橋面板需現(xiàn)澆施工,增加現(xiàn)場作業(yè)量，工期也相應(yīng)延長。（3） 采用有支架施工，逐跨架設(shè)施工、移動模架法和頂推法施工的連續(xù)梁橋較多采用等截面布置。 頂板與底板 箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負彎矩的主要工作部位。此外，梗腋使力線過渡比較平緩，減弱了應(yīng)力的集中程度。 2）活載：公路一級 3）溫度：體系升溫20度，降溫20度，主梁上下緣溫差按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D602004）取值 4）基礎(chǔ)不均與沉降 5）風(fēng)荷載：施工階段取V=,運營階段去設(shè)計風(fēng)速V= 6）荷載組合：恒載+公路I級 恒載+公路I級+其他可變荷載（支座沉降等） 1）主梁細部尺寸 主梁采用單箱單室斷面， ,，, ,懸臂板根部厚90cm,端部厚20cm,箱梁內(nèi)頂板厚30cm,底板厚30—100cm,0號塊局部加厚至180cm,腹板厚60—80cm.2)橋墩連續(xù)墩采用矩形薄壁墩，*4m 3)承臺與基礎(chǔ)連續(xù)墩采用2m鉆孔灌注樁，每墩十二根，按摩擦樁設(shè)計。施工內(nèi)力是指施工過程中，各施工階段的臨時施工荷載，如施工機具設(shè)備（支架、張拉設(shè)備等）、模板、施工人員等引起的內(nèi)力，主要供施工階段驗算用?！≡龃笙禂?shù)ξi的確定 式中ξ——荷載（內(nèi)力）增大系數(shù)n——所布置的車道數(shù)b——兩側(cè)腹板的中距e——加載的偏心距——各跨跨中在單位力作用下的平均撓度——各跨在單位扭矩作用下的平均轉(zhuǎn)角幾點說明：（1） 不論是求算中間跨還是邊跨的增大系數(shù)時，荷載作用的截面均取所求橋跨得跨中?！炷量箟涸O(shè)計強度；—預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計強度；—單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積； b—截面寬度（2）若截面承受雙向彎矩時，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負彎矩按上述方法分別計算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。2）應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束，而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。由式(5—19)有：=54(向上取整)由式(5—20)有：=65（向下取整）比較以上兩種情況，取54束鋼筋。截面的安全性是通過截面抗彎安全系數(shù)來保證的。（2） 工程上有時為了簡化分析和偏于安全考慮，直接用增大系數(shù)中的最大者遍乘車輛軸重，再輸入到程序的數(shù)據(jù)文件中，所得的結(jié)果便是所要求的設(shè)計內(nèi)力，一般將這種方法成為和在增大系數(shù)法。其移動荷載布載完畢。 圖2－7：橋墩立面 　　　 圖2－8：橋墩側(cè)面第三章 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型建立（1）公路等級：雙向四車道一級公路（2）設(shè)計時速：120公里/小時（3）橋梁寬度：（4）（橋面）橫坡：%（5）橋涵設(shè)計汽車荷載（6）設(shè)計風(fēng)速：（7）地震動峰值加速度：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG BO12003）《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D602004）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG D622004）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTJ02485）《公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTJ D612005）《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ00489）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB 500072002）上述規(guī)范被列入《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強制性條文》的條款在設(shè)計中均嚴(yán)格執(zhí)行!（1）混凝土 箱梁 C50混凝土 跨鐵路墩身 C40混凝土 承臺 C30混凝土 鉆孔灌注樁 C30混凝土（2）普通鋼筋采用R235，HRB335，HRB400級鋼筋和鋼筋焊網(wǎng)（3）預(yù)應(yīng)力鋼筋 低松弛高強度預(yù)應(yīng)力鋼絞線，單根鋼絞線直徑d=，鋼絞線面積，鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強度， 彈性模量。梗腋的形式一般為1：1：1：1：4等。當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟的方案，因為增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。由于跨徑不大，梁的各截面內(nèi)力差異不大，可采用構(gòu)造措施予以調(diào)節(jié)。但從橋下看,景觀效果稍差。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)與同等跨度的簡支梁相比，可以降低梁高，節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭取橋下凈空，并改善景觀；其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動力特性以及減震降噪作用，使行車平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護工作也較少。由墩、臺承受水平推力的推力拱橋，要求支撐拱的墩臺和地基必須承受拱端的強大推力，因而修建推力拱橋要求有良好的地基。設(shè)計的經(jīng)濟性一般應(yīng)占首位。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。⑼1層弱膠結(jié)姜石層：黃褐色，堅硬 ，鈣質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)，局部呈來粘土狀，取芯呈柱狀，厚度：～,；～,。⑺黃褐色～黃棕色，硬～半堅硬，含15%姜石。γ=；e=。⑶1層亞砂土：棕黃色夾灰綠色，濕～飽和，軟～硬塑，,；，, ，, ⑷層亞粘土，可～硬塑，含少量云母及少量小姜石，局部含有鐵錳氧化物。γ=。其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。橋址附近第四系埋深推估在200米左右。：歷年平均降水量為650毫米，區(qū)域降水受季風(fēng)影響明顯，降水量分布不均勻，年際、年內(nèi)變幅大，降水主要集中在68月份，占全年降水的75﹪以上。最早出現(xiàn)在10月3日(1956年)，最晚在11月10日(1965年)；平均終霜凍期為4月13日、最早在3月27日(1977年)，最晚在5月4日(1961年)；平均無霜期198天。 層底埋深：－,。C=。φ=；=；=。 =；C=。⑸2層亞粘土：黃褐色，硬塑，少量云母，極少量姜石。其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。φ=； =。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進工藝技術(shù)和施工機械、設(shè)備，以利于減少勞動強度，加快施工進度，保證工程質(zhì)量和施工安全。　　　　　　　　　　　　　　　圖2－3軟土地基上建造拱橋，存在橋臺抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)?？紤]到該場區(qū)的地質(zhì)條件，綜合考慮，采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)作為跨越大堤區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)型式。但美觀較差，并且徐變變形大，對于無縫線路整體道床軌道結(jié)構(gòu)形式來說，存在著后期維修養(yǎng)護工作量大的缺點。雙層橋梁在無需做大跨徑的情況下，選用等截面布置可使結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡化。其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個方面的控制。本設(shè)計中，根據(jù)箱室的外形設(shè)置了寬250mm，長750m的梗腋（3）橫隔梁橫隔梁可以增強橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。承臺平面采用梯臺形式。設(shè)計內(nèi)力是強度驗算及配筋設(shè)計的依據(jù)主梁恒載內(nèi)力，包括自重引起的主梁自重（一期恒載）內(nèi)力Sg1和二期恒載（如鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內(nèi)力Sg2。（2） 按上式求得的增大系數(shù)只適用于修正相應(yīng)跨的正彎矩區(qū)的內(nèi)力值，對于各中間跨跨中增大系數(shù)的較大者。這忽略實際上存在的雙筋影響時（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋）會使計算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。3）預(yù)應(yīng)力束的布置，既要符合結(jié)構(gòu)受力的要求，又要注意在超靜定結(jié)構(gòu)體系中避免引起過大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。有關(guān)參數(shù)為： m2 ， m2 ，彈性模量195000 MPa，預(yù)應(yīng)力抗拉設(shè)計強度為fpd=1860MPa,張拉控制應(yīng)力σ=1860=1395MPa，抗拉強度1260 MPa，抗壓強度390 MPa，Ap=2710－6=(m2) 而預(yù)應(yīng)力抗拉設(shè)計強度為fpd=1860(MPa),本設(shè)計在估算預(yù)應(yīng)力鋼筋時，預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力取為：σpe=1860=930(MPa)1）僅在上緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束取第14號邊墩中支座截面為例，計算如下：可按正常使用狀態(tài)計算：查截面特性，有I= (m4)，A= (m2)，ys= (m)， yx=(m)，Ws=,WX=,KS=,KX=, Mmax=16803 (KN?m)，Mmin=1292562(KN?m) 其中：I—有效截面慣性矩； A—有效截面面積； ys—有效截面中性軸距上緣的距離； yx—有效截面中性軸距下緣的距離。1）按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求 預(yù)應(yīng)力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達到混凝土抗壓設(shè)計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設(shè)計強度。目前可通過以下兩種方法處理：（1） 先應(yīng)用平面桿系有限元法的計算程序和其中的影響線加載法功能來完成各個節(jié)點截面的內(nèi)力分析，然后對不同的梁段乘以計入了不同截面橫向分布影響的增大系數(shù)ξ，一般稱為內(nèi)力增大系數(shù)法。4） 在該施工階段里，將二期荷載組激活，如圖3－17　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－17．9混凝土徐變與收縮定義連接及修改1）時間依存性材料的定義，如圖3－1圖3－19 　　　　圖3－18　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－192）時間依存性材料的連接，如圖3－203修改單元的材料時間依存特性，如圖3－21 　　 　 圖3－20　　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－211）車道荷載與車輛荷載的定義，如圖3－2圖3－23 圖3－22　　　　　　　　　　　　　　　圖3－232）車道與車輛荷載的加載，如圖3－2圖3－25 　　　　　　圖3－24　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－253）定義一個移動荷載工況，如圖3－2圖3－26。由上面的解釋可知，單薄壁墩是最合適的墩型，與跨大堤橋的要求非常吻合。（2） 梗腋 在頂板和腹板接頭處須設(shè)置梗腋。..3　梁高根據(jù)經(jīng)驗確定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的中支點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。采用等截面布置使橋梁構(gòu)造簡單，施工迅速。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。簡支梁受力明確，受無縫鋼軌因溫度變化產(chǎn)生的附加力、特殊力的影響小，設(shè)計施工易標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化；但其梁高較大，景觀稍差，行車條件也不