【導(dǎo)讀】讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下系統(tǒng)地完成施工控制實(shí)施方案的制定。通過本設(shè)計(jì)可鞏固學(xué)。自動(dòng)化軟件的大量使用培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力。命力，發(fā)展迅猛。其主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：能充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的特性，具有可靠的強(qiáng)。行設(shè)計(jì)、模擬，并采用懸臂掛籃施工法對(duì)施工步驟加以模擬。同時(shí)對(duì)橋梁恒載、活。載及徐變內(nèi)力等進(jìn)行分析計(jì)算，得出預(yù)應(yīng)力鋼束的預(yù)估值，進(jìn)一步完善模型。否足夠合理安全，以此得到完整的設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)的安全和成橋線形以及內(nèi)力符合設(shè)計(jì)要求。

　　

【正文】 》 第 條計(jì)算，安全系數(shù)按規(guī)范中的表 取值 (下同 )。程序驗(yàn)算結(jié)果見表 24 表 24 正截面抗彎驗(yàn)算結(jié)果 位置 截面號(hào) 最大 /最小 組合名稱 驗(yàn)算 KM （ kNm? ） Mn （ kNm? ） 邊支點(diǎn) 2 最大 組合 1 OK 2 最小 組合 2 OK 3 最大 組合 1 OK 3 最小 組合 2 OK xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 1/4 邊跨 8 最大 組合 1 OK 8 最小 組合 2 OK 9 最大 組合 1 OK 9 最小 組合 2 OK 1/2 邊跨 13 最大 組合 1 OK 13 最小 組合 2 OK 14 最大 組合 1 OK 14 最小 組合 2 OK 2/3 邊跨 18 最大 組合 1 OK 18 最小 組合 2 OK 19 最大 組合 1 OK 19 最小 組合 2 OK 中支點(diǎn) 23 最大 組合 1 OK 23 最小 組合 2 OK 24 最大 組合 1 OK 24 最小 組合 2 OK 1/4 中跨 30 最大 組合 1 OK 30 最小 組合 2 OK 31 最大 組合 1 OK 31 最小 組合 2 OK 1/2 中跨 37 最大 組合 1 OK 37 最小 組合 2 OK 38 最大 組合 1 OK 38 最小 組 合 2 OK 注： 組合 1——支座沉降 +恒載 +移動(dòng)荷載 +整體升溫； 組合 2——支座沉降 +恒載 +移動(dòng)荷載 +整體降溫； M—— 設(shè)計(jì)彎矩， k——正截面抗彎強(qiáng)度安全系數(shù)， Mn—— 容許值。 其它 PSC 驗(yàn)算結(jié)果見附錄 1 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 第 3 章 施工控制理論與 施工監(jiān)控計(jì)算 施工控制原理 橋梁施工控制就是對(duì)橋梁施工過程中結(jié)構(gòu)的受力、變形及穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)控，使施工中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)處于最優(yōu)狀態(tài)，保證施工過程安全和成橋狀態(tài) (包括內(nèi)力和線形狀態(tài) )符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。 橋梁施工控制的任務(wù)就是通過對(duì)橋梁施工 過程實(shí)施控制，確保在施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形始終處于容許的安全范圍內(nèi)，確保成橋狀態(tài) (包括成橋線形與成橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力 )符合設(shè)計(jì)要求。 包括下列幾何 (變形 )控制、應(yīng)力控制、橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和橋梁施工過程中安全控制幾個(gè)方面。 （ 1）幾何 (變形 )控制 不論采用什么施工方法，橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中總要產(chǎn)生變形 (撓曲 )，并且結(jié)構(gòu)的變形將受到諸多因素的影響，極易使橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中的實(shí)際位置 (立面標(biāo)高，平面位置 )狀態(tài)偏離預(yù)期狀態(tài)，使橋梁難以順利合攏，或成橋線形形狀與設(shè)計(jì)要求不符，所以必須對(duì)橋梁實(shí)施控制，使其結(jié)構(gòu)在施工中的 實(shí)際位置狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)之間的誤差在容許范圍和成橋線形狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。 與橋梁工程質(zhì)量的優(yōu)劣需用其質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)來檢驗(yàn)一樣．施工控制的結(jié)果也需有一定的標(biāo)準(zhǔn)，即誤差容許位來評(píng)判。橋梁施工控制中的幾何控制總目標(biāo)就是達(dá)到設(shè)計(jì)的幾何狀態(tài)要求，最終結(jié)果的誤差容許值與橋梁的規(guī)模、跨徑大小、技術(shù)難度等有關(guān)，目前還沒有統(tǒng)一，規(guī)定，需根據(jù)具體橋梁的施工控制需要具體確定。同時(shí)，為保證幾何控制總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，每道工序的幾何控制誤差允許范圍也需事先研究、確定出來。 （ 2）應(yīng)力控制 橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中以及在成橋狀態(tài)的受力情況是否與設(shè)計(jì)相符合是施工控制要明確的重要問題。通常通過結(jié)構(gòu)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)來了解實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)，若發(fā)實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)與理論 (計(jì)算 )應(yīng)力狀態(tài)的差別超限就要進(jìn)行原因查找和調(diào)控，使之在允許范圍內(nèi)變化。結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制的好壞不像變形控制那樣易于發(fā)現(xiàn)，若應(yīng)力控制不力將會(huì)給結(jié)構(gòu)造成危害，嚴(yán)重者將發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞，所以，它比變形控制顯得更加重要。必須對(duì)結(jié)構(gòu)xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 應(yīng)力實(shí)施嚴(yán)格監(jiān)控。 （ 3）橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)的安全，它與橋梁的強(qiáng)度有著同等的甚至更重要的意義，世界上曾經(jīng)有道不少橋梁在 施工過程中由于失穩(wěn)而導(dǎo)致全橋破壞的例子，最典型的為加拿大的魁北克 (Quebec)橋。該橋在南側(cè)錨碇桁架快要架完時(shí)，由于懸臂端下弦桿的腹板屈曲而發(fā)生突然崩塌墜落。我國(guó)四川州河大橋也因懸臂體系的主梁在吊裝主跨中段時(shí)承受過大的軸力而失穩(wěn)破壞。因此，橋梁施工過程中不僅要嚴(yán)格控制變形和應(yīng)力，而且要嚴(yán)格地控制施工各階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的局部和整體穩(wěn)定。 目前．橋梁的穩(wěn)定性已引起人們的重視，但主要注重于橋梁造成后的穩(wěn)定計(jì)算。對(duì)施工過程中可能出現(xiàn)的失穩(wěn)現(xiàn)象還沒有可靠的監(jiān)測(cè)手段，尤其是隨著橋梁跨徑的增長(zhǎng)，受動(dòng)荷載或突發(fā)情況的影響，還 沒有快速反應(yīng)系統(tǒng)，所以，很難保證橋梁施工安全。為此，應(yīng)建立一套完整的穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng)。目前主要通過穩(wěn)定分析計(jì)算 (穩(wěn)定安全系數(shù) )，并結(jié)合結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形情況來綜合評(píng)定、控制其穩(wěn)定性。 橋梁的穩(wěn)定安全系數(shù)是衡量結(jié)構(gòu)安全的重要指標(biāo)，但現(xiàn)行規(guī)范中尚未詳細(xì)列出不同材料的不同結(jié)構(gòu)在不同工況下的最小穩(wěn)定系數(shù)。對(duì)此，有待今后完善。 施工中，除橋梁結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性必須得到控制外，施工過程中所用的支架、掛籃、纜索吊裝系統(tǒng)等施工設(shè)施的各項(xiàng)穩(wěn)定系數(shù)也應(yīng)滿足要求。 （ 4）橋梁施工過程中安全控制 橋梁施工過程中安全控制是橋梁施工控制的重要內(nèi) 容，只有保證了施工過程中的安全，才談得上其他控制與橋梁的建成。其實(shí)，橋梁施工安全控制是上述變形控制、應(yīng)力控制、穩(wěn)定控制的綜合體現(xiàn)，上述各項(xiàng)得到了控制，安全也就得到了控制 (由于橋梁施工質(zhì)量問題引起的安全問題除外 )。由于結(jié)構(gòu)形式不同，直接影響施工安全的因素也不一樣，在施工控制中需根據(jù)實(shí)際情況，確定其安全控制重點(diǎn) 。 施工 監(jiān)控系統(tǒng)建立的原則 橋梁施工監(jiān)控系統(tǒng)的建立，必須依據(jù)實(shí)際采用的施工方法及詳細(xì)的施 工計(jì)劃來進(jìn)行，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的規(guī)劃與布置應(yīng)服從于實(shí)際的橋型、跨度 等，并密切結(jié)合結(jié)構(gòu)施工的先后次 序建立。 本橋 上部結(jié)構(gòu)梁段均采用掛籃懸臂澆筑法施工，大橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 經(jīng)歷復(fù)雜的體系轉(zhuǎn)換， 技術(shù)含量高，施工難度大，且施工中不能影響下面 道路 的正常運(yùn)營(yíng)，xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 因此 必須在施工過程中建立全面的跟蹤監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)主橋進(jìn)行 全過程的施工監(jiān)控，確保大橋安全施工，成橋結(jié)果滿足設(shè)計(jì)單位對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與線形的要求。針對(duì)本項(xiàng)目橋型及施工方法等特點(diǎn)，總的施工監(jiān)控原則是確保施工過程結(jié)構(gòu)安全及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性； 確保各施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的線形、應(yīng)力變化 接近設(shè)計(jì)理想狀態(tài)；保證 合龍 精度使成橋后結(jié)構(gòu)的線形及內(nèi)力分布滿足設(shè)計(jì)和現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范要求。 施工階段 內(nèi)力 、 應(yīng)力 及變形 計(jì)算 對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，箱梁在懸。臂澆筑施工中各個(gè)截 面的應(yīng)力分布有很大的差別，在不同的工況下箱梁同一截面上、下表面的應(yīng)力狀況也不斷變化。在懸臂澆筑過程中處于懸臂靜定狀態(tài)，懸臂根部截面受力最為不利；澆筑結(jié)束后結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換完成后，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槌o定結(jié)構(gòu)狀態(tài)，四分點(diǎn)截面、跨中截面以及墩頂截面均為受力最不利的截面。因此，最終確定箱梁應(yīng)力控制截面：邊跨跨中截面、邊跨四分點(diǎn)截面、 0 號(hào)塊根部截面、中跨四分點(diǎn)截面、中跨跨中截面。應(yīng)力縱向布置如下圖所示： 圖 31 半橋控制截面圖 控 制截面 內(nèi)力計(jì)算 通過計(jì)算分析，得到控制截面在各個(gè)施工階段的內(nèi)力如下表： 表 31 控制截面內(nèi)力表 (單位： KNm ) 施工 階段 內(nèi)力值 My（ kN178。 m) A截面 B截面 C截面 D截面 E截面 F截面 CS0 0 0 181 178 0 0 CS1 0 0 479 466 0 0 CS2 0 1499 1811 1831 0 0 CS3 0 4148 7480 7503 2222 0 CS4 8823 3xx4 936 953 6262 0 CS5 16473 6836 1494 1493 11370 0 CS6 26xx5 20297 26511 46268 34678 0 邊合攏 2438 8868 48284 25862 22282 0 中合攏 11953 23436 65713 67374 13483 32020 二期施工 12593 7944 34013 35913 7869 19734 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 圖 32 控制截面內(nèi)力圖 (單位： KNm ) 控制截面應(yīng) 力計(jì)算 通過計(jì)算分析，得到控制截面在各個(gè)施工階段的應(yīng)力如下表： 表 32 控制截面應(yīng)力表 （單位： MPa） 施工 階段 CS0 CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 CS6 邊合攏 中合攏 二期 A 截面 上緣應(yīng)力 下緣應(yīng)力 B 截面 上緣應(yīng)力 下緣應(yīng)力 C 截面 上緣應(yīng)力 下緣應(yīng)力 D 截面 上緣應(yīng)力 下緣應(yīng)力 E 截面 上緣應(yīng)力 下緣應(yīng)力 F 截面 上緣應(yīng)力 下緣應(yīng)力 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 圖 33 A 截面應(yīng)力圖 (單位： MPa) 圖 34 B 截面應(yīng)力圖 (單位： MPa) 圖 35 C 截面應(yīng)力圖 (單位： MPa) xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 圖 36 D 截面應(yīng)力圖 (單位： MPa) 圖 37 E 截面應(yīng)力圖 (單位： MPa) 圖 38 F 截面應(yīng)力圖 (單位： MPa) xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 全橋共選擇了 11 個(gè)控制截面，由于設(shè)計(jì)在理想情況下，跨中左側(cè)與右側(cè)的設(shè)計(jì)應(yīng)力值是對(duì)稱的，因此本設(shè)計(jì)給出了 6 個(gè)截面的應(yīng)力變化圖。 控制截面變形計(jì)算 以各個(gè)施工階段懸臂端部截面作為控制截面，計(jì)算其 撓度 大小，具體數(shù)據(jù)見 CAD圖 JT71。 施工階段節(jié)段 的具體劃分，見下圖： 圖 39 施工階段節(jié)段圖 根據(jù)以上截面的劃分，通過計(jì)算得出其在各個(gè)施工階段的豎向撓度，如下表： 表 33 施工階段撓度表 一（單位： mm） 施工 階段 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 張拉前 0 張拉后 0 139。 張拉前 張拉后 239。 張拉前 張拉后 339。 張拉前 張拉后 439。 張拉前 張拉后 539。 張拉前 張拉后 639。 張拉前 張拉后 8(邊跨合攏完成時(shí) ) 張拉前 張拉后 739。（中跨合攏完成時(shí)） 張拉前 張 拉后 二期恒載完成時(shí) 收縮徐變完成時(shí) xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 表 34 施工階段撓度表 二（單位： mm） 施工 階段 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 張拉前 0 張拉后 0 139。 張拉前 張拉后 239。 張拉前 張拉后 339。 張拉前 張拉后 439。 張拉前 張拉后 539。 張拉前 張拉后 639。 張拉前 張拉后 8(邊跨合攏完成時(shí) ) 張拉前 張拉后 739。（中跨合攏完成時(shí)） 張拉前 張拉后 二期恒載完成時(shí) 收縮徐變完成時(shí) 成橋運(yùn)營(yíng)狀態(tài)恒載應(yīng)力及變形計(jì)算 成橋運(yùn)營(yíng)狀態(tài)恒載應(yīng)力計(jì)算 表 35 控制截面應(yīng)力表 控制截面