【正文】 5I[15]16I[16]17I[17]18I[18]19I[19]20I[20]21I[21]單元位置剪力（KN）彎矩（KN/m)22I[22]23I[23]24I[24]25I[25]26I[26]27I[27]28I[28]29I[29]30I[30]31I[31]32I[32]33I[33]34I[34]35I[35]36I[36]37I[37]38I[38]39I[39]40I[40]41I[41]42I[42]43I[43]44I[44]45I[45]46I[46]47I[47]48I[48]單元位置剪力（KN）彎矩（KN/m)49I[49]50I[50]圖35 活載彎矩包絡(luò)圖（單位：kN(8) 施工階段23—激活結(jié)構(gòu)組跨中合龍段；—激活邊界組邊跨滑動(dòng)支座，鈍化邊界組滿堂支架；—第1 天：鈍化荷載組跨中合龍濕重；—第5天：激活荷載組跨中合龍預(yù)應(yīng)力；—第6天：鈍化荷載組跨中合龍掛籃。一般來說，以3～6m 為一個(gè)單元比較合理。2) 在進(jìn)行每個(gè)節(jié)段澆筑時(shí)，為保證前后兩節(jié)段粘接質(zhì)量，本節(jié)段與前一節(jié)段混凝土粘接面應(yīng)予以鑿毛，并清洗干凈，同時(shí)縱向普通鋼筋要進(jìn)行搭接。橫截面的核心距越大，預(yù)應(yīng)力引起的軸壓力的偏心矩就愈大，這樣預(yù)應(yīng)力鋼束的力臂就愈大，因此，可以充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力鋼筋的效率。 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：1) 根據(jù)已有的設(shè)計(jì)資料，擬定立面尺寸、截面尺寸結(jié)構(gòu)形式，完成主梁的內(nèi)力計(jì)算，包括計(jì)算恒載（含一期和二期恒載）內(nèi)力、活載內(nèi)力、溫度內(nèi)力、支座沉降引起的內(nèi)力，混凝土收縮徐變引起的次內(nèi)力等，并進(jìn)行截面的作用效應(yīng)組合；2) 縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的估算，布置，調(diào)整，優(yōu)化；3) 縱向預(yù)應(yīng)力鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算；4) 結(jié)構(gòu)次內(nèi)力的計(jì)算；5) 布置豎向預(yù)應(yīng)力鋼束、橫向預(yù)應(yīng)力鋼束；6) 施工階段截面強(qiáng)度，應(yīng)力的控制驗(yàn)算；7) 運(yùn)營階段截面強(qiáng)度驗(yàn)算，截面應(yīng)力驗(yàn)算,變形驗(yàn)算；8) 主要工程數(shù)量計(jì)算。邊跨的直線梁段是滿堂支架法施工，而其余的變截面梁段是懸臂法施工。懸臂施工階段，預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生正彎矩，梁體自重產(chǎn)生負(fù)彎矩，它們的合作用使得梁截面處于偏壓受力狀態(tài)，此時(shí)梁截面所受的軸力較大，所以抗剪強(qiáng)度易滿足要求。西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)80m+140m+80m公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄第1章 緒論 1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋概述 1 本橋式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 1 受力特點(diǎn) 2 構(gòu)造特點(diǎn) 2 施工工藝方法 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 3第2章 結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì) 5 設(shè)計(jì)概述 5 5 材料規(guī)格 5 設(shè)計(jì)規(guī)范 6 橋梁總體布置及結(jié)構(gòu)主要尺寸 7 立面布置 7 橫截面尺寸擬定 8 主梁和橋墩的施工分段 10 施工注意事項(xiàng) 11第3章 主梁內(nèi)力計(jì)算 13 MIDAS模型建立 13 計(jì)算單元的劃分 13 荷載信息 14 施工順序設(shè)計(jì) 15 恒載內(nèi)力計(jì)算 16 毛截面幾何特性 16 恒載內(nèi)力計(jì)算 17 活載內(nèi)力計(jì)算 20 計(jì)算方法 20 設(shè)計(jì)荷載 21 恒活載內(nèi)力短期效應(yīng)組合 25第4章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置 28 預(yù)應(yīng)力筋的估算原理 28 預(yù)應(yīng)力筋的估算方法 28 按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求 28 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算 29 按正常使用狀態(tài)抗裂性要求進(jìn)行配束 31 預(yù)應(yīng)力筋的估算 32 縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 34 豎向預(yù)應(yīng)力鋼束布置 35第5章 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 36 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算原理 37 管道摩阻損失的計(jì)算 37 錨頭變形損失計(jì)算 37 彈性壓縮損失的計(jì)算 38 鋼筋松弛損失 38 混凝土收縮徐變損失 38 有效預(yù)應(yīng)力值計(jì)算 39第6章 次內(nèi)力計(jì)算 46 收縮、徐變次內(nèi)力 46 預(yù)加力引起的次內(nèi)力 50 預(yù)加力次內(nèi)力計(jì)算原理——等效荷載 50 先期預(yù)應(yīng)力束產(chǎn)生的徐變次內(nèi)力 51 后期預(yù)應(yīng)力束產(chǎn)生的彈性次內(nèi)力 52 溫度次內(nèi)力 55 溫度場對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的影響 55 溫度場 55 溫差作用效應(yīng)計(jì)算原理 56 整體溫度變化 57 溫度梯度 59 支座不均勻沉降引起的次內(nèi)力 62第7章 截面驗(yàn)算 65 內(nèi)力組合與截面驗(yàn)算 65 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 66 正截面抗彎承載能力計(jì)算 66 斜截面抗剪驗(yàn)算 72 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算 78 使用階段正截面抗裂驗(yàn)算 78 使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算 82 撓度驗(yàn)算 85 持久狀況和短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算 86 使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算 86 使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算 89 施工階段正截面法向應(yīng)力驗(yàn)算 91 受拉區(qū)鋼筋的拉應(yīng)力驗(yàn)算 95第8章 主要工程數(shù)量估算 99 混凝土用量估算 99 預(yù)應(yīng)力鋼絞線用量 100 錨具用量估算 102第9章 總結(jié)和討論 103致謝 104參考文獻(xiàn) 105附錄 實(shí)習(xí)報(bào)告 106XII 第1章 緒論 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋概述連續(xù)剛構(gòu)橋是預(yù)應(yīng)力混凝土大跨梁式橋的主要橋型之一，它綜合了連續(xù)梁和T形剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn)，連續(xù)鋼構(gòu)橋?qū)⒅髁鹤龀蛇B續(xù)梁體系，并且與薄壁橋墩固結(jié)而成。 受力特點(diǎn)連續(xù)剛構(gòu)橋由于墩梁剛性連接，在荷載作用下，主梁橋墩處將產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩，因而可以減少跨中的正彎矩，這樣可以有效提高截面利用率。1）施工方案：本設(shè)計(jì)采用懸臂澆注施工和滿堂支架現(xiàn)澆施工。為以后踏上工作崗位并盡快適應(yīng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如果布置不當(dāng)，將會(huì)增加結(jié)構(gòu)的自重和材料的用量。各梁段重量如表22所示:圖24 半跨梁段劃分表22 懸臂施工時(shí)各梁段重量梁段號(hào)長度（m)重量(t)體積（m3)132333435363738393104114124134144154164174184 施工注意事項(xiàng)采用懸臂澆筑施工方法，需注意以下幾點(diǎn)：1) 懸臂澆筑施工期間，應(yīng)保證兩側(cè)懸臂端施工進(jìn)度及安排平行，避免出現(xiàn)過大不平衡彎矩，同時(shí)注意橫向偏載。然而，受到計(jì)算機(jī)的限制，單元?jiǎng)澐痔?，?duì)硬件要求太高，計(jì)算機(jī)計(jì)算比較緩慢，所以，在滿足精度要求的情況下，單元?jiǎng)澐值脑缴僭胶谩?2) 施工階段2—激活結(jié)構(gòu)組零號(hào)塊；—激活墩梁固結(jié)邊界組；—第5天：激活預(yù)應(yīng)力荷載0；—第6天：激活荷載組掛籃1；—第9天：激活荷載組濕重1；(3) 施工階段3—激活結(jié)構(gòu)組懸臂1；—第1天：鈍化荷載組濕重1；—第5天：激活荷載組預(yù)應(yīng)力荷載1；—第6 天：激活荷載組掛籃2，鈍化荷載組掛籃1；(4) 施工階段420,重復(fù)施工階段3 的步驟；(5) 施工階段20—激活結(jié)構(gòu)組懸臂18；—第1天：鈍化荷載組濕重18；—第5天：激活荷載組預(yù)應(yīng)力荷載18；—第6 天：鈍化荷載組掛籃18；(6) 施工階段21—激活結(jié)構(gòu)組邊跨現(xiàn)澆段；—激活邊界組滿堂支架；—激活荷載組跨中合龍掛籃，邊跨合龍掛籃，邊跨合龍濕重；(7) 施工階段22—激活結(jié)構(gòu)組邊跨合龍段；—第6天：激活荷載組邊跨合龍預(yù)應(yīng)力；—第9天：激活荷載組跨中合龍濕重。經(jīng)計(jì)算，本橋結(jié)構(gòu)基頻為 f =，值可按下式計(jì)算：當(dāng) 時(shí)，當(dāng) 時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 故可知沖擊系數(shù) 單幅橋面布置3 個(gè)車道。例如，對(duì)于C50級(jí)混凝土R=50/=22MPa在最小彎矩Mmin作用下，截面上下翼緣混凝土應(yīng)力應(yīng)滿足： (49) (410)聯(lián)立(47)和(49)并綜合(45)、(46)可以得到： （1）下緣最大配筋： (411) （2）上緣最大配筋： (412)聯(lián)立(48)和(410)并綜合(45)、(46)可得： （3）下翼緣最小配筋： (413)（3）下翼緣最小配筋： (414)又有截面上下翼緣預(yù)加力可近似為式中：n—預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量—預(yù)應(yīng)力鋼束截面面積—有效預(yù)應(yīng)力，近似為對(duì)于已經(jīng)估算出預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量卻不滿足應(yīng)力條件而需要進(jìn)行調(diào)整時(shí)，需按下面原則調(diào)整：當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時(shí)，若截面下部多配nx根鋼束，則為了防止上部出現(xiàn)拉應(yīng)力，上部同樣需要增配ns根鋼束；同理，當(dāng)截面承受正彎矩時(shí)，若截面上部多配ns根鋼束，則其下部同樣需要增配nx根鋼束。上部最外排鋼束中心距頂板邊緣140mm。根據(jù)規(guī)范，可以用下述公式計(jì)算其損失值： （55）其中：—鋼束彈性模量，取195000MPa —混凝土收縮終極值，根據(jù)規(guī)范，取—混凝土徐變終極值，查規(guī)范，取 有效預(yù)應(yīng)力值計(jì)算各個(gè)階段有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算如下所示： （1）傳力錨固時(shí)的有效預(yù)應(yīng)力為： （56） （2）使用階段有效預(yù)應(yīng)力應(yīng)減掉所有預(yù)應(yīng)力損失，具體如下： （57）本設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力損失采用MIDAS CIVIL自動(dòng)計(jì)算，這里只列舉部分鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算的結(jié)果，如表51至表54：表51 腹板筋W7預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力（單位：MPa）單元位置σl1+σl2σl4σl5σl6σⅠpeσⅡpe17I 17J 18I 18J 19I 19J 20I 20J 21I 21J 單元位置σl1+σl2σl4σl5σl6σⅠpeσⅡpe22I 22J 23I 23J 24I 24J 25I 25J 26I 26J 27I 27J 28I 28J 29I 29J 30I 30J 31I 31J 32I 32J 33I 33J 34I 34J 35I 單元位置σl1+σl2σl4σl5σl6σⅠpeσⅡpe35J 36I 36J 37I 37J 38I