【正文】 (3) 預(yù)應(yīng)力束筋的布置，既要符合結(jié)構(gòu)受力的要求，又要注意在超定結(jié)構(gòu)體系中避免引起過大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力； (4) 預(yù)應(yīng)力束筋配置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工的選擇都有密切關(guān)系； (5) 預(yù)應(yīng)力束筋應(yīng)避 免使用多次反向曲率的連續(xù)束，因?yàn)檫@會引起很大的摩阻損失，降低預(yù)應(yīng)力束筋的效益。 移動(dòng)荷載內(nèi)力計(jì)算 通過建立的有限元模型進(jìn)行影響線分析，可得到各個(gè)截面的內(nèi)力影響線，然后對各個(gè)截面的內(nèi)力影響線進(jìn)行最不利加載并考慮沖擊系數(shù)和橫向分布系數(shù)便可以得到各個(gè)截面的內(nèi)力的最大值和最小值，此即為活荷載產(chǎn)生的最不利內(nèi)力。 ② 分邊合攏和中合攏，此設(shè)計(jì)中，邊合攏與中合攏長度均為 2 m。 （ 4） 輸入荷載：恒荷載，鋼束特性和形狀，鋼束預(yù)應(yīng)力荷載 按所設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力剛束輸入剛束形狀，并添加各種荷載。 確定箱形截面頂板厚度一般要顧及兩 個(gè)因素：滿足橋面板橫向彎矩的要求，滿足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的要求， 本設(shè)計(jì)取為 30 cm，支點(diǎn)處加厚到 70 cm。從美學(xué)觀點(diǎn)看，變高度梁比較有韻律感。從預(yù)制廠到土地的運(yùn)輸要求相對較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低。 圖 橋跨布置圖 梁部截面形式比選 連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一， 國內(nèi)外這種橋型都占有很xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 大比重。但實(shí)際跨度不大，此橋型不予考慮。 拱橋 拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直荷載作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而而且還有水平反力。在這次設(shè)計(jì)中，定下預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋后，對于截面形式，經(jīng)過比選，我們設(shè)計(jì)組采用了變截面單箱單室箱梁。主梁截面型式為變截面箱梁。 (3)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。譬如，在均勻荷載作用下彎矩的最大值比簡支梁可減少 50%，彎矩圖面積比簡支梁可減少 ， 將連續(xù)結(jié)構(gòu)中各部分之間剛度進(jìn)行合理調(diào)整，可最大限度的減少結(jié)構(gòu)內(nèi)力，減小截面尺寸，達(dá)到降低材料消耗的目的； (2)．使結(jié)構(gòu)外形更為合理，譬如，加大連續(xù)梁根部梁高 ，可以減小跨中截面正彎矩，使跨中截面梁高進(jìn)一步減小，使用更為合理；連續(xù)梁結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，橋面連續(xù)平順，伸縮縫少，對行車有利，尤其能適應(yīng)高速行車。然后再根據(jù)實(shí)際情況確定溫度 、 沉降等荷載 ,計(jì)算其產(chǎn)生的內(nèi)力 ,并與恒 、活載內(nèi)力進(jìn)行xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 正常使用與承載能力極限狀態(tài)組合。 然而，當(dāng)跨度很大時(shí)，連續(xù)梁所需的巨型支座無論是在設(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)在這方面具有無支座的優(yōu)點(diǎn)。腹板厚度在支座處為 m，跨中為 m，且在接近 L/6， L/3（ L為主跨的跨度）處呈階梯形變化。頂板厚度全橋一致，為 m。因此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，形成一 種連續(xù) — 剛構(gòu)體系。這是設(shè)計(jì)過程的第一次組合，兩種極限狀態(tài)組合的結(jié)果分別作為按應(yīng)力和承載能力估算 剛束的計(jì)算內(nèi)力。 (3)．在基礎(chǔ)沉降，溫度變化等外因作用下，將引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的變化 對于施加預(yù)應(yīng)力的超靜定結(jié)構(gòu)除有一般超靜定結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外，還有下列特點(diǎn)： (1)．在超靜定結(jié)構(gòu)上施加預(yù)應(yīng)力，會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形，由于有多余的約束，不能自由變形，因而引起附加力（二次力）。 臨時(shí)固結(jié)措施 —— 懸臂施工時(shí) ,為保證結(jié)構(gòu)幾何體系不變 ,需將墩梁固結(jié) ,以承受不平衡彎矩。 主要技術(shù)指標(biāo) (1) 孔跨布置： 90+150+90m公 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) 梁 橋 ； (2) 橋 梁等級： 高速公路 橋梁 ； (3) 汽車荷載等級 ： 公路 — I級 ； (4) 橋面寬度：六車道，上下行分為兩幅，每幅寬 m，即（ m欄桿 +3 m車行道 + m欄桿），兩幅凈距 m； (5) 橋面坡度： 橫坡為177。因?yàn)楸緲虻靥幤h(yuǎn)大山之中的大河 河上，當(dāng)?shù)氐纳?、石料比較豐富 ，可就地取材，比較方便 。由于水 平反力的作用，拱的彎矩大大減少。 目前我國公路梁橋結(jié)構(gòu)一般考慮簡支梁和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。橋梁的立面布置在初步設(shè)計(jì)中占有十分重要的地位，合理與否直接影響橋梁的適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。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。 變截面梁的梁底線形可采用折線、拋物線、圓曲線和正弦曲線等。 腹板的擬定 跨中腹板厚度的選定，主要取決于布置預(yù)應(yīng)力筋和澆注混凝土 必要的間隙等構(gòu)造要求。 （ 5） 定義施工階段 根據(jù) 各種條件選擇施工方法，定義好施工步驟。 （ 5） 、 施工順序 先進(jìn)行支架架設(shè)，依次施工 0塊， 雙向“ T” 形對稱懸臂施工，然后邊合攏，最后中合攏。 圖 移動(dòng)荷載內(nèi)力圖 （單位： ） 從圖中可以看出，移動(dòng)荷載內(nèi)力圖沒有突變處，各個(gè)數(shù)值都相對適中。 (6) 預(yù)應(yīng)力束的布置，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時(shí)的需要。 (2) 預(yù)應(yīng)力束筋的布置要考慮施工方便，也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束筋，而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。 總結(jié)：從各個(gè)圖中可以看出，圖中最大的內(nèi)力值都在允許范圍內(nèi)，且沒有出現(xiàn)突變。 （ 4） 合攏段 ① 長度一般為 2 m～ 3 m，看到 2 m用得最多。 （ 3） 輸入 PSC 截面鋼筋 在 PSC 設(shè)計(jì)模塊中 定義截面鋼筋規(guī)格及裂縫寬度系數(shù)等各項(xiàng)系數(shù)。墩頂處底板厚度一般為支點(diǎn)梁高的 1/10～ 1/12，底板厚度由跨中向支點(diǎn)逐漸加厚。 梁高 的擬定 連續(xù)梁橋支點(diǎn)截面負(fù)彎矩絕對值比跨中正彎矩大，采用變截面形式符合受力特點(diǎn)，同時(shí)變截面梁一般采用懸臂法施工，變高度梁與施工階段內(nèi)力相適應(yīng)。但從橋下看，景觀效果稍差。介于綜合考慮，此設(shè)計(jì)定為 90+150+90 m，邊跨與中跨比值為 。斜拉橋具有施工方便、橋型美觀、用料省、主梁高度小、梁底直線容易滿足通航和排洪要求、動(dòng)力性能好的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展非常迅速，跨徑不斷增大。 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征： 1)混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成木較低； 2)結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；3)結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少； 4)結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較?。?5)預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力。 經(jīng)濟(jì)是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的保證 一座橋梁建筑設(shè)計(jì)的再如何漂亮，若它的造價(jià)比看上去一般化的橋梁高 出許多，這座漂亮的橋梁設(shè)計(jì)也是失敗的。 因?yàn)闃蛳滤魍募?， 造成施工不便，所以 施工方法選用掛籃懸臂現(xiàn)澆法。 合攏 段施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn) (1) 合攏 段應(yīng)采用高強(qiáng)、早強(qiáng)、少收縮混凝土 ； (2) 合攏 段混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)選擇在一天中溫度最低時(shí) ， 并使混凝土澆筑后溫度開始緩慢上升為宜 。 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 構(gòu)造特點(diǎn) 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是超靜定結(jié)構(gòu)，因此，同樣具有一般超靜定結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如： (1)．在相同條件下，結(jié)構(gòu)內(nèi)力比靜定結(jié)構(gòu)小，且內(nèi)力狀態(tài)比較合理。 設(shè)計(jì)特 征 作為橋梁設(shè)計(jì)的一種，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)首先要，參照相關(guān)規(guī)范 擬訂結(jié)構(gòu)幾何尺寸和材料類型 ,模擬實(shí)際的施工步驟 ,計(jì)算出恒載及活載作用下的內(nèi)力 。目前，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一。底板厚度從支座處的 m到跨中的 m 呈線性變化。 設(shè)計(jì)荷載為公路一級。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點(diǎn)的體系是連續(xù)梁體系的一個(gè)重要發(fā)展，也是未來連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。估算出各截面的剛束后，按照一定要求將剛束布置好，重新模擬施工過程并考慮預(yù)應(yīng)力的作用，計(jì)算恒載內(nèi)力。同樣，由于混凝土的收縮徐變不僅產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失，而且也會由于變形受約束而引起附加力（二次力）。常用的固結(jié)方法是 :在支座兩側(cè)設(shè)置兩排臨時(shí)混凝土塊作為臨時(shí)支座 .臨時(shí)支座內(nèi)穿預(yù)應(yīng)力鋼束 ,兩端分別錨固在主墩和主梁橫隔板內(nèi)。 %； (6) 支座沉降：按 2 cm考慮； (7) 溫度荷載：整體升降溫 20oC； (8) 施工方法：主梁采用懸臂澆注分段對稱平衡施工 ,中跨及邊跨合攏段采用吊模澆注，掛籃自重 、 施工荷載控制在 370 t以內(nèi)，掛籃自重按 100 t 計(jì)； (9) 橋軸平面線型：直線 。故在橋梁設(shè)計(jì)中，在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下，應(yīng)盡量地考慮經(jīng)濟(jì)。設(shè)計(jì)得合理的拱軸，主要承受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。簡支梁受施工及結(jié)構(gòu)等條件的限制，當(dāng)跨度超過一定范圍時(shí)如（ 40～ 50 m），就很難做出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的立面布置包括體系安排、橋跨布置、梁高選擇、橋梁下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式等問題，不同的布置方式將得到不同類型的連續(xù)梁橋。美觀較差 ，并且徐變變形大。二次拋物線與連續(xù)梁的彎矩變化相適應(yīng)，最常采用。一般情況下可按以下原則選用：腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，可取 20 cm；腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，可取 25～ 30 cm；腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋錨固頭時(shí)，取 35 cm。 （ 6） 輸入移動(dòng)荷載數(shù)據(jù) 定義車道，定義車輛， 移動(dòng) 荷載工況 。在 橋面鋪裝工作 也 要對稱進(jìn)行。 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 第 4 章 橋梁配筋 計(jì)算 預(yù)應(yīng)力筋束的布置原則 預(yù)應(yīng)力混凝土梁截面的配筋，是根據(jù) 正常使用與承載能力 兩種極限狀態(tài)的組合結(jié)果， 依據(jù)截面的受力類型，分別按照相應(yīng)的鋼筋估算公式計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果為上、下緣配筋的最小配筋數(shù)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 (7) 預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)盡量對稱布置 (8) 應(yīng)留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的 1%。 連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力筋束的配置除滿足《橋規(guī)》構(gòu)造要求 外，還應(yīng)考慮以下原則： (1) 應(yīng)先擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋的型式與錨具型式，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)力束筋，以達(dá)到合理的布置型式。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 2 cm，其余的支點(diǎn)不動(dòng)，所得到的內(nèi)力進(jìn)行疊加，得 最不利的內(nèi)力范圍。 （ 3） 邊孔在支架上澆筑部分 長度一般為 2～ 3 個(gè)懸臂澆筑分段長，架設(shè)滿堂支架施工。 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 （ 2） 建立結(jié)構(gòu)模型 將設(shè)計(jì)橋梁劃分節(jié)點(diǎn)、建立單元后，將已經(jīng)定 義好的材料和截面相應(yīng)地賦給單元。 在負(fù)彎矩區(qū)特別是在靠近橋墩的截面底板，承受較大的負(fù)彎矩，由于底板的寬度比頂板小得多，底板的厚度要比頂板大，以適應(yīng)受壓要求。本設(shè)計(jì)是一座 公路 連續(xù)箱形梁， 半幅橋 橋面寬為 m，因此 采用的橫截面形式為單箱 單 室。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。對于三跨連續(xù)梁，邊跨與中跨的比值多用 ～ 。斜拉橋直接錨于主梁上，受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受壓，因此塔、梁均為壓彎構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計(jì)算較簡 單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟。根據(jù)實(shí)際的地形、地質(zhì)、地物，最后綜合比較選擇了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) 箱 梁橋，主跨 150 m，保證了急流的 河流水?dāng)嗝婧蜆蛄航Y(jié)構(gòu)自身安全。該橋?yàn)閮煞耆珜ΨQ的橋組成，每幅橋全長 330 m，橋?qū)? m，兩幅橋凈距離為 1 m。 合攏 段的構(gòu)造處理有以下幾種 (1)用勁性鋼管作為合龍段的預(yù)應(yīng)力套管 ； (2)加強(qiáng)配筋 ； (3)用臨時(shí)勁性鋼桿鎖定 ； (4)壓桿支撐 。 懸臂施工時(shí) ,澆注一節(jié)段梁體 ,達(dá)到一定強(qiáng)度后張拉此段鋼束 ， 梁體自重產(chǎn)生負(fù)彎矩 ,預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生正彎矩 ,二者結(jié)合使得梁體基本處于偏心受壓 受力狀態(tài) ,其軸向力非常大 ,抗剪強(qiáng)度一般不成問題 ,而最小正應(yīng)力又較大 ,故主拉應(yīng)力也易滿足 ,所以可不設(shè)下彎配索。 總而言之，一座橋的設(shè)計(jì)包含許多考慮因素，在具體設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其優(yōu)勢，成為優(yōu)勝方案。 本設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋共分為三跨 90+150+90m， 主跨 150 m，邊跨對稱90 m， 橋 面凈 寬為 m 欄桿 +3 m車行道 + m 欄桿， 箱形變截面梁，箱梁高度從距墩中心 m 處到跨中合攏處按二次拋物曲線變化 。 在 本 設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了橋梁設(shè)計(jì)軟件 Midas， 對橋梁結(jié)構(gòu)（主要是上部結(jié)構(gòu)）進(jìn)行設(shè)計(jì)、模擬， 并 采用懸臂掛籃施工法 對施工步驟加以 模擬。 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 另外，由于連續(xù)梁體系的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍內(nèi)形成了很多不同類型，無論在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上都不斷改進(jìn)。由于剛束對截面幾何特性的影響，溫度、沉降 等內(nèi)力也需重新計(jì)算，但其與剛束估算時(shí)計(jì)算得到的結(jié)果差別非常小。 (2)．由于對結(jié)構(gòu) 施加預(yù)應(yīng)力，可以有效的避免混凝土開裂，特別是處于負(fù)彎矩區(qū)段的橋面板的開裂，這種開裂在普通鋼筋混凝土連續(xù)梁中是不可避免的。鋼束的數(shù)量應(yīng)由施工中的不平衡彎矩確定。 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 (10) 地震烈度：基本烈度Ⅵ度，按Ⅶ度設(shè)防 。 功能在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也不應(yīng)忽視 公路橋梁不同于城市橋梁，在公路