【文章內(nèi)容簡介】 ...........................97 錨具總用量計算 ..................................................................................................................................................97結(jié)論 .................................................................................................................................98參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................99致 謝 ..............................................................................................................................100附錄 1 畢業(yè)實習(xí)報告 ....................................................................................................101 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 第 1 章 緒 論 概述 連續(xù)梁橋概述預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋體系具有變形小，結(jié)構(gòu)剛度好，行車平順舒適，伸縮縫少，養(yǎng)護(hù)簡單，抗震能力強等優(yōu)點。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主要截面形式是箱形截面。采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁可使橋梁的跨越能力大大增加。目前在 40150m 范圍內(nèi)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁占主導(dǎo)地位。無論是城市橋梁還是高速鐵路橋，公路橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋都發(fā)揮它的優(yōu)勢，被廣泛地使用。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工方法很多，有支架現(xiàn)澆法，懸臂拼裝法，懸臂灌注法和頂推法，移動模架法，大型浮吊施工和旋轉(zhuǎn)施工法。其中懸臂澆注法和懸臂拼裝法的廣泛應(yīng)用，使得預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋有著飛躍的發(fā)展。 連續(xù)梁橋受力特點連續(xù)梁是一種較老的結(jié)構(gòu)體系。從國內(nèi)外已建成的鋼橋、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的修建總數(shù)來看，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過半數(shù)，充分表現(xiàn)出預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的強大生命力。連續(xù)梁內(nèi)力的分布要比同等跨度的簡支梁合理。連續(xù)梁和簡支梁絕對正負(fù)彎矩差兩者相等，但由于連續(xù)梁支座處存在負(fù)彎矩，這使得連續(xù)梁跨中最大彎矩比簡支梁小得多，跨中最大撓度僅為同等跨度簡支梁的 40％左右。因此，不論從剛度方面還是從強度方面來說，連續(xù)梁都可以采用比簡支梁要小的跨中梁高，而支點負(fù)彎矩還可以通過調(diào)整跨徑之比來適當(dāng)降低。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的主要缺點是預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置難于發(fā)揮預(yù)加力的優(yōu)點。在梁的大部分截面內(nèi)既有正彎矩，也有負(fù)彎矩，這就迫使預(yù)應(yīng)力合力的偏心靠近截面形心軸，從而降低了預(yù)加力的作用，并且還影響到梁的極限承載能力。連續(xù)梁是超靜定結(jié)構(gòu)，由于構(gòu)件的變形受到約束，在梁體內(nèi)部會產(chǎn)生二次力矩，如預(yù)應(yīng)力的次內(nèi)力，混凝土的收縮徐變次內(nèi)力，溫度次內(nèi)力，支座沉降次內(nèi)力等。因此在設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋時要考慮這些因素的影響。 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容由于時間有限，未對混凝土連續(xù)梁橋進(jìn)行全面設(shè)計。此次設(shè)計主要的內(nèi)容包括：（1）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的構(gòu)造尺寸、結(jié)構(gòu)形式及其結(jié)構(gòu)靜力計算，包括計算恒載內(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)力鋼筋的估算，布置，調(diào)整，優(yōu)化。（3）縱向預(yù)應(yīng)力損失計算。（4）次內(nèi)力的計算。（5）施工階段截面強度，應(yīng)力的控制驗算。（6）運營階段截面強度驗算，截面應(yīng)力驗算,變形驗算。（7）工程量統(tǒng)計。 方案的比選對基本尺寸的選擇進(jìn)行探討（包括梁高、邊跨與中跨長度及比值等參數(shù)） 、對已確定的橋式方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工方案的確定。根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計規(guī)范,綜合考慮橋位的地質(zhì)、地形條件，按“安全，功能，經(jīng)濟(jì)與美觀”的橋梁設(shè)計原則，比較方案的優(yōu)缺點，其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。根據(jù)設(shè)計構(gòu)思宗旨，橋型方案應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)新穎、受力合理、技術(shù)可靠、施工方便的原則。選預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為此次橋的設(shè)計方案。 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 第 2 章 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)主要尺寸 橋跨總體布置 設(shè)計概述本次設(shè)計為 75m+110m+75m = 260m，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁，橋?qū)挒?。梁體單幅設(shè)計采用單箱雙室箱型截面，全梁共分 106 個單元。 主要技術(shù)指標(biāo)橋型布置：75m+110m+75m 變截面連續(xù)梁橋（橋跨總體布置圖（圖 21） ）橋面布置：防撞護(hù)欄+三車道+ 應(yīng)急車道=全橋總寬 2+3+ = 。設(shè)計荷載：公路—I 級 橋面縱坡：0 %橋面橫坡： %圖 21 橋跨總體布置圖 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 圖 22 橋梁支座截面布置圖(單位：mm) 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 材料規(guī)格主梁：采用 C50 混凝土，容重為 27 ，彈性模量取 ；3kN/?KPa橋面鋪裝：采用 C20 鋼筋混凝土，厚度為 10cm，容重為 26k ； 3kN/m人行道、欄桿：采用 C20 混凝土，容重為 26 ； 3/預(yù)應(yīng)力鋼筋及錨具：主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用標(biāo)準(zhǔn)為 ASTMA：416－9a，270 級高強度低松弛鋼絞線( 公稱斷面面積為 )， =1860MPa， =1488MPa。2mbyRyR預(yù)應(yīng)力錨具參照有關(guān)的產(chǎn)品規(guī)格選取。 設(shè)計規(guī)范《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （JTG B012022）《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》 （JTG D602022）《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 D622022）《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》 （JTJ00489 ）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 （JTJ02485 ）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 （JTJ0412022 ） 計算參數(shù)及單位約定計算參數(shù)：相對濕度 ；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) ；極限組合計收縮、徐變、溫度、沉降和預(yù)應(yīng)力二次矩 ；結(jié)構(gòu)溫度：升溫 20 度、降溫 20 度；汽車荷載：公路—I 級、車道荷載 ；人群荷載集度 0kN/㎡；人行道寬度 0m。單位約定：力 KN；彎矩 ；扭矩 ；線位移 m；角位移 rad；應(yīng)力 MPa (除基礎(chǔ)計算為 KPa 外)；長度 m；角度 度；面積 平方米。 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 尺寸擬定 變截面箱梁形式 連續(xù)梁在外載和自重作用下，支點截面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，采用變截面梁能符合梁的受力規(guī)律。箱梁截面能減輕自重，閉口截面的抗彎和抗扭剛度比較大，而且有頂板和底板，可以在跨中或支座部位有效抵抗正負(fù)彎矩，特別適合大跨徑橋梁。變截面的底板變化規(guī)律可采用圓弧線，二次拋物線或折線。其中二次拋物線與連續(xù)梁的彎矩變化最接近。本次設(shè)計箱梁底板按二次拋物線變化。箱梁在橫截面的布置形式，主要與橋?qū)挘瑯蛎婧奢d等有關(guān)；外側(cè)腹板可布置為直腹板，斜腹板等，本設(shè)計采用單箱雙室直腹板截面。單箱雙室截面受力明確，是最常用的截面形式。 主梁高度根據(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。當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)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。連續(xù)梁在支點和跨中的梁估算值：等高度梁： H=（ 15～ 30）L，常用 H=（ 18～ 20）L變高度（曲線）梁：支點處：H=（ 6～ ）L，跨中 H=（ 31～ 50）L變高度（直線）梁：支點處：H=（ 1～ 20）L，跨中 H=（ 2～ 8）L本設(shè)計支點處梁高：取 ，高跨比為 H1/L=1/跨中梁高：取 ，H2/L=1/ 頂?shù)装搴穸认湫谓孛娴捻敯搴偷装迨墙Y(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個方面的控制。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來講：變截面的底版厚度也隨梁高變化。底板厚最小應(yīng)有 120mm。箱梁頂板厚度應(yīng)滿足橫向彎矩的要求和 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 布置縱向預(yù)應(yīng)力筋的要求。本設(shè)計中近支座處的底板厚為 90cm，跨中處底板厚為 30cm，在支座與跨中間按箱梁底板呈直線變化。坐標(biāo)系建在支點梁底，則梁高曲線形的拋物線方程為：梁高： （cm） 底板厚： （㎝） 。xLfy)(402?? xy??? 腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力梁中，因為彎束對外剪力的抵消作用，所以剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小，腹板不必設(shè)得太大；同時，腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，腹板厚度可從跨中逐步向支點加寬，以承受支點處交大的剪力，一般采用 300600mm，甚至可達(dá)到 1m左右。本設(shè)計支座處腹板厚取 64cm，跨中腹板取 45cm。 懸臂板布置橋面板的懸臂長度是調(diào)整板內(nèi)彎矩的重要參數(shù)，懸臂板沿橫向常為變厚，其端部按最小構(gòu)造要求取值，厚約為 30cm50cm。本設(shè)計中懸臂板端部取為 20cm，翼緣根部厚度為 75cm。考慮到懸臂板根部應(yīng)滿足抗剪和抗彎要求，當(dāng)布置有橫向預(yù)應(yīng)力或是采用加勁肋時，宜盡量外伸，美學(xué)效果要好些，本次設(shè)計取 。 箱梁內(nèi)外承托布置 在箱梁的頂板，底板與腹板相交處需要設(shè)置承托，這不僅是受力的需要，也是構(gòu)造的需要。在構(gòu)造方面，承托提供了預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置空間，同時有利于混凝土的澆筑與脫模；在受力方面，有利于剪力的傳遞，改善剪力滯后效應(yīng)的影響；從變剛度的力學(xué)概念上說，設(shè)置承托可以吸收彎矩，同時可以提高截面的抗扭和抗彎剛度；可以減小彎扭剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力；克服應(yīng)力集中現(xiàn)象。本設(shè)計中，根據(jù)箱室的外形上部設(shè)置了 9045cm，下部設(shè)置長寬都為 3030cm。截面布置圖見圖 22 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 主梁分段 節(jié)段劃分主梁的分段應(yīng)該考慮有限元在分析桿件時，分段越細(xì)，計算結(jié)果的內(nèi)力越接近真實值，并且兼顧施工中的實施。本橋分段原則：根據(jù)選用的施工方案(懸臂澆筑)及所用施工機具(掛籃)的承重、支承點位置及支反力，對上部箱梁進(jìn)行施工分段，梁段長度規(guī)格應(yīng)盡量減少，以利于掛籃施工。梁段長度變化處的梁段重量差應(yīng)盡量減少，以利于施工控制。箱梁分段完成后進(jìn)行單元劃分編號。本橋設(shè)計為 75m+110m+75m = 260m，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁，橋?qū)挒?，單幅設(shè)計。梁體采用單箱雙室箱型截面，本橋全長 260m，全橋共分 83 個梁段 ，106 個計算單元，中支點 0 號塊長度 8m，一般梁段長度分成 、 ，從墩中心線向跨中算起：1 m +10+9=；邊跨支架澆注單元為 2+2+4 =, 跨中合攏段 ，邊跨合攏段 。其中 0 號塊在托架上現(xiàn)澆。 施工方法本次設(shè)計的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁考慮到橋型設(shè)計，采用懸臂對稱澆筑施工。本橋掛籃采用桁架式掛籃。在施工中，架設(shè)模板，安裝鋼筋、澆筑混凝土和張拉等全部工作均在掛籃平臺上進(jìn)行。當(dāng)該節(jié)段的全部施工完成后，由行走系統(tǒng)將掛籃向前移動，動力采用絞車牽引。掛籃的主要功能是：支撐梁段模板，調(diào)整正確位置，調(diào)運材料、機具，澆筑混凝土和在桂籃上張拉預(yù)應(yīng)力筋。在施工橋墩頂部的 0 號塊一同澆筑，支撐這部分施工重量采用三角托架，由于橋墩比較高，可在墩中設(shè)置預(yù)埋件支撐或懸吊式施工托架。懸臂澆筑施工的鋼筋加工，混凝土拌制和運輸問題都需要周密計劃，盡量縮短運輸路線，方便施工。本橋采用的路線是將預(yù)制加工場沒置在