【文章內(nèi)容簡介】 續(xù)剛構(gòu)體系。在各個施工階段，可能具有不同的靜力體系，其中包括安裝單元、拆除單元、張拉預(yù)應(yīng)力、移動掛籃等工況。因此計算其恒載內(nèi)力時必須精確模擬各個施工階段，反映在結(jié)構(gòu)約束、荷載列向量和總剛矩陣等隨施工階段而發(fā)生變化。橋梁的恒載內(nèi)力由各施工階段引起的內(nèi)力迭加而成，顯然對不同的施工方法，橋梁的恒載內(nèi)力是有很大差別的。而活載和溫度、沉降等內(nèi)力在成橋后才發(fā)生，作用在最終連續(xù)剛構(gòu)體系上，故與施工方法無關(guān)。為了保證施工安全和長期正常使用，進行橋梁設(shè)計時必須對每一個受力階段計算各種荷載作用下的應(yīng)力和變形，并進行組合。懸臂施工涉及到非常多的施工工況，且由于體系發(fā)生轉(zhuǎn)換而使預(yù)加力和徐變產(chǎn)生的次內(nèi)力的計算變得復(fù)雜，故設(shè)計時一般必須借助電算完成。 受力特點采用懸臂施工的連續(xù)剛構(gòu)橋，在施工過程中經(jīng)歷 T 型剛構(gòu)受力狀態(tài)，合攏后形成連續(xù)剛構(gòu)橋，其恒載產(chǎn)生的內(nèi)力由各施工階段產(chǎn)生的內(nèi)力迭加而成。由于合攏段較短，其產(chǎn)生的內(nèi)力一般較小，故 T 型剛構(gòu)受力狀態(tài)為主要部分。對懸臂施工連續(xù)剛構(gòu)橋，合攏后根部負彎矩很大，而中跨跨中恒載彎矩很小。二期恒載加上以后，根部負彎矩增大，中跨跨中承受相對較小的正彎矩。因此，截面幾何尺寸擬定時，應(yīng)根據(jù)以上彎矩分布特點，增大主梁根部附近斷面的抗彎剛度，提高截面下緣的承壓能力。懸臂施工時，澆筑一節(jié)段梁體，達到一定強度后張拉此段鋼束。梁體自重產(chǎn)生負彎矩，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。 本科畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 構(gòu)造特點 零號塊零號塊是懸臂澆筑施工的中心塊體，又是體系轉(zhuǎn)換的控制塊體。零號塊受力非常復(fù)雜，且一般作為施工機具和材料堆放的臨時場地，故其頂板、底板、腹板尺寸都取得較大。零號塊已不能處理為一般的桿系，對重要橋梁都要進行零號塊空間應(yīng)力分析。從國內(nèi)施工來看，零號塊時有開裂，故其施工工藝及結(jié)構(gòu)構(gòu)造是很值得研究的問題。 橫隔板懸臂施工的連續(xù)剛構(gòu)大多采用箱形截面，抗扭剛度較大，故除零號塊內(nèi)設(shè)置橫隔板外，主橋沿縱向一般不設(shè)橫隔板。零號塊內(nèi)橫隔板傳遞荷載較大，通常采用一片實體或兩片式剛性橫隔板，中部開設(shè)過人洞。在各跨上需考慮不平衡段底板鋼束彎起錨固的要求，還需設(shè)置預(yù)留伸縮槽。 合攏段合攏段的施工是橋梁施工的重要環(huán)節(jié)。在合攏段施工過程中，由于溫度變化、混凝土早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)的收縮徐變、新澆混凝土的水化熱，以及結(jié)構(gòu)體系變化和施工荷載等因素，對尚未達到強度的合攏段混凝土有直接影響，故必須重視合攏段的構(gòu)造措施，使合攏段與兩側(cè)梁體保持變形協(xié)調(diào)，并在施工過程中能傳遞內(nèi)力。合攏段的長度在滿足施工要求的情況下，應(yīng)盡量縮短，以便于構(gòu)造處理，一般取～3m。本設(shè)計取 。合攏段的構(gòu)造處理有以下幾種：(1)用勁性鋼管作為合攏段的預(yù)應(yīng)力套管；(2)加強配筋；(3)用臨時勁性鋼桿鎖定；(4)壓柱支撐。合攏段施工應(yīng)注意以下幾點：(1)合攏段應(yīng)采用早強、高強、少收縮混凝土；(2)合攏段混凝土澆筑時間應(yīng)選在一天中溫度較低時，并使混凝土澆筑后溫度開始緩慢上升為宜；(3)加強混凝土的養(yǎng)護。XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁第 2 章 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)主要尺寸 橋跨結(jié)構(gòu)圖式及尺寸擬定 設(shè)計技術(shù)標準： 設(shè) 計 荷 載 ：公路—Ⅰ級 橋 梁 寬 度 ：橋 面 寬 ， 即 ： 凈 2（ 車 行 道 ） +（ 中央分隔帶）+2（ 人 行 道 與 欄 桿 ）；橋面設(shè) ％的雙向橫坡。 擬 定 參 數(shù) ：橫斷面下緣寬度 ，上緣寬度 ，上翼緣外懸臂長為4m。 結(jié)構(gòu)圖式截面形式為了減小上部結(jié)構(gòu)的自重，達到增加跨度、減少下部結(jié)構(gòu)的工程量、增加截面抗扭剛度的目的，本橋采用單室箱形截面。上部結(jié)構(gòu)采用變截面箱形梁。剛構(gòu)墩為雙薄壁墩，該墩的結(jié)構(gòu)剛度能適應(yīng)主梁變形，協(xié)調(diào)主梁與墩之間的變形，即利用此墩的柔度形成擺動式支承體系能適應(yīng)由預(yù)加力、荷載、混凝土收縮徐變和溫度變化所產(chǎn)生的縱向位移。立面形式本橋為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。本橋跨徑組 65+115+65＝245m。 兩橋墩高度均為 30m。施工方法(1)　主橋下部施工下部基礎(chǔ)采用鋼板樁圍堰，搭設(shè)水中工作平臺，進行鉆孔成樁和澆筑承臺，墩身采用翻模板分節(jié)進行施工。(2)　上部箱梁施工XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁懸臂施工方法是從橋墩開始對稱地、不斷懸臂接長的施工方法，它一般分為懸臂澆筑法和懸臂拼接法。兩種方法是大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋主要采用的施工方法。本橋選用的施工方法就是懸臂施工方法中的懸臂澆筑法，即掛籃分段澆筑、懸臂對稱施工。即從中間墩頂兩側(cè)利用懸臂掛籃設(shè)施逐段對稱施工主梁。 主要尺寸擬定跨度橋梁跨度應(yīng)根據(jù)公路等級，功能，通行能力及抗洪防災(zāi)要求，再根據(jù)水利部門推薦橋位處主橋主跨徑的范圍，及主河槽布置橋孔要求，結(jié)合橋址處的水文、地質(zhì)、河道斷面、通航、環(huán)境要求綜合考慮，選出適合于該橋位的跨徑。橋位選擇在河道順直穩(wěn)定，河床地質(zhì)條件良好的河段。本橋跨徑組成：65m+115m+65m，邊跨與中跨的比值為 ，橋梁工程全長 245m。主梁高度連續(xù)剛構(gòu)橋中支點的高跨比一般為 ～ ，其中大部分為 左右。本橋剛構(gòu)152120墩頂梁高 ，是主跨徑的 。主跨中部箱梁的高跨比一般為 ～ ，并有下降的趨勢。本橋跨中截面梁高40，是主跨徑的 。46梁高沿跨徑方向按二次拋物線變化，在繪圖中近似以直線表示。箱梁腹板厚度腹板確定經(jīng)驗公式：腹板總厚度： (m),其中，B 為橋面總寬度 (m)；L 為主跨跨度(m) 。(1)50Lt??同時應(yīng)滿足構(gòu)造要求：單個腹板厚度 t0≥。根據(jù)經(jīng)驗，腹板厚度在中支點和邊支座處等高段為 70cm，跨中為 40cm，按階梯性變化。箱梁底板厚度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，當(dāng)采用懸臂施工方法時，梁的下緣特別是靠近橋墩的截面承受很大的壓力。箱形截面的底板應(yīng)提供足夠大的承壓面積，發(fā)揮良好的受力作用。在發(fā)生變號彎矩的截面中，頂板和底板XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁上都應(yīng)各自發(fā)揮承壓的作用。(1)　箱梁橋墩處底板厚度箱梁底板厚度隨箱梁負彎矩的增大而從跨中逐漸加厚直至橋墩處，以適應(yīng)受壓要求。底板除需符合使用階段的受壓要求外，在破壞階段還宜保持在底板以內(nèi)有適當(dāng)?shù)母挥?。本橋橋墩處底板厚度選用 70cm。(2)　箱梁跨中底板厚度大跨度連續(xù)箱梁因跨中彎矩要求底板內(nèi)需配置一定數(shù)量的鋼束和鋼筋，此時跨中底板厚度取為 30cm。其余梁段的底板厚度沿跨徑按線性變化。箱梁頂板厚度確定箱形截面頂板厚度一般考慮兩個因素：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。箱梁斷面頂板厚在全梁范圍內(nèi)一致取為 25cm。 主梁分段與施工階段的劃分 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。即考慮懸臂施工掛籃起吊能力并兼顧計算單元劃分進行分段。箱梁分段完成后進行單元劃分編號。 具體分段本橋全長 245m，全橋共分 98 個梁段單元， 0 號塊長度 7m，一般梁段長度分成 4m、5m，跨中合攏段 。其中 0 號塊和邊跨等高梁段單元滿堂支架施工。XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 施工階段的劃分 步驟：(1) 剛構(gòu)墩墩身施工完畢至墩頂。 (2) 澆筑 0 號梁段，即 11，0，12 梁段和 32，0，33 梁段。 (3) 混凝土強度達到 85％后，張拉預(yù)應(yīng)力索。 (4) 在 0 梁段上對稱架設(shè)掛籃 4 個，每個掛籃按 1300KN 考慮。 步驟：(1) 對稱澆筑 10，13，31，34 梁段。 (2) 混凝土強度達到 85％后，張拉預(yù)應(yīng)力索。 步驟：(1) 往兩端移動掛籃。 (2) 對稱澆筑 9，14，30，35 梁段。 (3) 混凝土強度達到 85％后，張拉預(yù)應(yīng)力索。 步驟：(1) 按前步驟依次澆筑 82，1521 ，2923 ，3642 梁段。(2) 混凝土強度達到 85％后，張拉預(yù)應(yīng)力索。步驟：(1)安裝邊支座，并現(xiàn)澆邊跨等高梁段 1，43 梁段。步驟：(1) 拆除邊跨掛籃，安裝中跨合攏段吊籃。 (2) 架設(shè)中跨合攏段鋼支撐，并張拉頂?shù)装迮R時預(yù)應(yīng)力鋼索。 (3) 澆筑合攏段 22 梁段。 (4) 混凝土強度達到 85％后，張拉預(yù)應(yīng)力索。步驟：(1) 拆除邊跨托架和吊籃。 (2) 拆除中跨吊籃。步驟：施加橋面二期荷載梁段分段示意圖XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 8 頁第 3 章 荷載內(nèi)力計算 恒載內(nèi)力計算 計算方法恒載內(nèi)力計算采用 BSAS 軟件提供的有限元方法計算，由于不同的施工方法所計算出來的恒載內(nèi)力會不一樣，所以計算時應(yīng)該嚴格考慮施工階段的劃分?；炷良颁摻畈牧咸匦缘娜≈祷炷粒簶蚨占颁佈b C40，主梁 C50容重：γ 1＝；γ 2＝。彈性模量 C40：E c＝10 4MPa； C50：E c＝10 4MPa；線膨脹系數(shù)：α＝10 5；混凝土抗壓標準強度 C40：f ck＝ MPa； C50：f ck＝ MPa ；混凝土抗拉標準強度 C40：f tk＝ MPa； C50：f tk＝ MPa； 鋼絞線：采用高強度低松弛鋼絞線，用 的鋼絲燒制而成的鋼絞線，即 ； 單根 公稱斷面面積：A＝ 2； 抗拉強度標準值：f pk＝1860MPa； 彈性模量：E p＝10 5MPa；粗鋼筋：采用精扎螺紋鋼，直徑 25mm； 預(yù)應(yīng)力筋管道：連續(xù)剛構(gòu)梁縱、橫向采用金屬波紋管成孔，豎向預(yù)應(yīng)力采用鐵皮管成孔； 錨具：采用 YM15－19 錨具。計算階段劃分(1) 由主墩懸臂法施工至最大懸臂；(2) 安裝邊支座，現(xiàn)澆邊跨等高梁段；(3) 邊跨合攏，拆除邊跨臨時支座；(4) 合攏中跨；(5) 拆除吊籃；XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁(6) 橋面鋪裝；(7) 運營階段；計算簡圖 圖 計算簡圖二期荷載(1) 橋面鋪裝及橫斷面主梁頂平坡，鋪裝層橫坡 ％的雙向坡。橋面鋪裝水泥混凝土，最薄處厚 。水泥混凝土鋪裝層的優(yōu)點：造價低，耐磨性能好，適合重載交通。(2) 二期恒載計算 即計算按 32kN/m 計。 計算結(jié)果截面特性計算結(jié)果表 毛截面幾何特性NO. 面積 A 慣矩 Ix 中軸至梁頂 Yo中軸至梁底 Y11 2 3 4 5 6 7 8 XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 表 施工階段計算結(jié)果（包括一期恒載和二期恒載）單元ELM桿端END彎矩M 軸力N 剪力Q1 i 1 j 2 i 2 j 3 i 3 j 4 i 4 j 5 i XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁5 j 6 i 6 j 7 i 7 j 8 i 8 j 9 i 9 j 10 i 10 j 11 i 11 j 12 i 12 j 13 i 13 j 14 i 14 j 15 i 15 j 16 i 16 j 17 i 17 j 18 i 18 j 19 i 19 j XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 12 頁20 i 20 j 21 i 21 j 22 i 22 j 23 i 23 j 24 i 24 j 25 i 25 j 26 i 26 j 27 i 27 j 28 i 28 j 29 i 29 j 30 i 30 j 31 i 31 j 32 i 32 j 33 i 33 j 34 i XX 交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 13 頁34 j 35 i