【導讀】構(gòu)尺寸的選擇，結(jié)構(gòu)受力計算分析，施工方法選擇等。同類型橋梁的計算分析，對預應力混凝土連續(xù)梁橋施工方法有一定的了解。橋式方案比選，擬定橋梁細部結(jié)構(gòu)尺寸；運用有限元軟件進行橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計算；預應力鋼筋和普通鋼筋的設計；編制不少于15000字的設計說明書；繪制不少于16張A3的結(jié)構(gòu)主要施工圖。高度從距墩中心m處到跨中合攏處按二次拋物曲線變化。且在接近L/6，L/3處呈階梯形變化。頂板厚度全橋一致，為。設計荷載為公路一級。設計、模擬，并采用懸臂掛籃施工法對施工步驟加以模擬。同時對橋梁恒載、活載及。徐變內(nèi)力等進行分析計算，得出預應力鋼束的預估值，進一步完善模型。理安全，以此得到完整的設計。布合理，符合設計任務的要求。

　　

【正文】 般為一個節(jié)段長。為方便施工，簡化內(nèi)模構(gòu)造，中、小跨徑連續(xù)梁橋腹板一般采用等厚度形式。 此設計腹板從墩支座處的 120 cm到跨中的 50 cm。 圖 支座處橫斷面截 面尺寸圖（ 單位 :m 尺寸比例： 1： 100） 圖 跨中處橫斷面截面尺寸圖（ 單位 :m 尺寸比例 1： 100） xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 16 頁 第 3 章 橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 Midas 軟件簡介 MIDAS/Civil 不僅是通用的結(jié)構(gòu)分析 三維 軟件，而且還可以分析 像 預應力箱型橋梁、懸索橋、斜拉橋等特殊的結(jié)構(gòu)形式，并且可以 正確模擬施工方法 做施工階段分析、水化熱分析，靜力彈塑性分析、支座沉降分析、大位移分析，是強有力的土木工程分析與優(yōu)化設計系統(tǒng)。 MIDAS 可以根據(jù) 建立的模型 ，按用戶要求算出并累加所有各施工階段和運營階段恒、活載內(nèi)力、位移 、反力及預應力等內(nèi)容；并給出對應的內(nèi)力圖、 應力圖、 位移圖、包絡圖等；對預應力混凝土結(jié)構(gòu)，還給出按規(guī)范的截面驗算結(jié)果；系統(tǒng)自動計算體系轉(zhuǎn)換及次內(nèi)力。 軟件 能考慮的恒載有：自重、中 活載、公路活載、混凝土收縮、徐變、溫度變化、支座 位移 、預加應力、二期恒載、施工臨時荷載及其它外加荷載 等 ；能輸出如下結(jié)果：結(jié)構(gòu) 簡圖、各階段恒載內(nèi)力圖、位移圖、內(nèi)力包絡圖、 預應力損失、 預應力筋用量示意圖、箱形截面扭曲彎矩圖及各圖的相應資料，各階段內(nèi)力、預應力、活載內(nèi)力、位移及截面驗算結(jié)果。 系統(tǒng)分為前處理 、 運行結(jié)構(gòu)分析 、后處理 、 PSC 截 面驗算 與 RC 設計 。其中前處理主要是劃分單元、定義截面和材料、建立模型、 約束邊界、 輸入荷載；運行分析模塊能得出相應的內(nèi)力、應力、位移、反力； 后處理即查看結(jié)果，可自動進行荷載組合 ；PSC 設計 可 對各指定截面進行驗算、并作出判斷； RC 設計主要是針對普通筋的設計。 Midas 建模操作步驟簡單，其運行分析結(jié)果準確，在橋梁設計中，越來越受到設計者的青睞。 Midas 建模步驟簡說 （ 1） 定義材料和截面 按照材料要求與所擬截面尺寸，在 Midas 中直接定義。 xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 17 頁 （ 2） 建立結(jié)構(gòu)模型 將設計橋梁劃分節(jié)點、建立單元后，將已經(jīng)定 義好的材料和截面相應地賦給單元。 （ 3） 輸入 PSC 截面鋼筋 在 PSC 設計模塊中 定義截面鋼筋規(guī)格及裂縫寬度系數(shù)等各項系數(shù)。 （ 4） 輸入荷載：恒荷載，鋼束特性和形狀，鋼束預應力荷載 按所設計的預應力剛束輸入剛束形狀，并添加各種荷載。 （ 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。 （ 6） 輸入移動荷載數(shù)據(jù) 定義車道，定義車輛， 移動 荷載工況 。 （ 7） 運行結(jié)構(gòu)分析 （ 8） 查看分析結(jié)果 （ 9） .PSC 設計 :PSC 設計參數(shù)確定，運行設計，查看設計結(jié)果 靜力荷載內(nèi)力計算 計算原理 預應力 混凝土連續(xù)梁橋的計算與所采用的施工方法密切相關(guān)， 不同的施工方法和施工過程中不同的施工順序都將導致結(jié)構(gòu)不同的受力狀況。有時，施工順序?qū)Q定一種結(jié)構(gòu)方案是否能夠成立。 為了正確計算出所需要的結(jié)果，必須采用適當?shù)氖┕し椒▽⑵渎?lián)系起來。設計中 可以利用一些特殊的施工方法或施工順序來調(diào)整結(jié)構(gòu)各部位的內(nèi)力及應力分布，使結(jié)構(gòu)各部 位處于理想的設計預期狀態(tài)，使其在設計中起著輔助的作用。 梁段的劃分 :本橋上部結(jié)構(gòu)采用的是對稱懸臂澆注的施工方法。而懸臂澆注箱梁的節(jié)段劃分主要受如下主要因素的控制： （ 1） 墩頂梁段 （ 0塊） ① 長度一般 為 5 m～ 10 m，但以具體情況如施工技巧、施工能力而定，此 設計中取7 m. ② 施工托架：在混凝土澆筑以前， 搭好托架并 應對托架進行試壓 。 xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 18 頁 （ 2） 由 0塊 段兩側(cè)對稱分段懸臂澆筑部分 ① 根據(jù)情況將 0塊兩側(cè)的梁進行分塊，以便掛籃施工， 長度一般為 m～ 5 m，也有個別跨度大的橋梁的分段為 m、 m、 m。此設計考慮到混凝土濕重的影響，劃塊的長度不超過 4 m。 ② 一般一個梁段的施工周期為 6～ 10 d。 ③ 根據(jù)計算經(jīng)驗，梁段的多少直接影響結(jié)構(gòu)配束計算，在不影響工期的前提下，適當增加梁段數(shù)，十分 有利于縱向預應力鋼束配置，以避免因梁段不足采用大噸位預應力鋼束引起張拉端局部應力 過大。同時也使全橋截面受力狀態(tài)均衡，邊緣應力儲備適當。 （ 3） 邊孔在支架上澆筑部分 長度一般為 2～ 3 個懸臂澆筑分段長，架設滿堂支架施工。 （ 4） 合攏段 ① 長度一般為 2 m～ 3 m，看到 2 m用得最多。 ② 分邊合攏和中合攏，此設計中，邊合攏與中合攏長度均為 2 m。 （ 5） 、 施工順序 先進行支架架設，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。在 橋面鋪裝工作 也 要對稱進行。 靜力荷載計算 （ 1）梁自重 xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 19 頁 表 ： 梁單元自重表 （半部橋為例） 梁單元號 自重（ KN） 梁單元號 自重（ KN） 梁單元號 自重（ KN） 1 20 39 2 40 3 22 41 4 23 42 5 24 43 6 25 44 7 26 45 8 27 46 9 28 47 10 29 48 11 30 49 12 31 50 13 32 51 14 33 52 15 34 53 16 35 54 17 36 55 18 37 56 19 38 （ 2）二期恒載 根據(jù)規(guī)范要求，此設計橋面鋪裝中，瀝青混凝土厚度取 10 cm， ? =23KN/ 3m ，C40 混凝土厚度取 6 cm， ? =25KN/ 3m ，欄桿 4KN/m，得二期恒載集度 Q=。 （ 3） 混凝土收縮徐變 按 《 JTG D602020 公路橋涵設計通用規(guī)范 》 取用 。 （ 4） 溫度荷載 ① 按 《 JTG D602020 公路橋涵設計通用規(guī)范 》 取用 ， 整體升溫 20 度，降溫 20度 。 ②溫度梯度：根據(jù)豎向溫度梯度曲線，橋面板表面的最高溫度1T規(guī)定見表，對混凝土結(jié)構(gòu)，當兩高 H 小于 400 mm 時，圖中 A=H100（ mm）；梁高等于或大于 400 xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 20 頁 mm 時， A=300 mm。對帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu) ， A=300 mm。混凝土上部結(jié)構(gòu)和帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)的豎向日照反溫差為正溫差乘以 。 圖中 t 為混凝土橋面板的厚度。 圖 豎向梯度溫度（單位： mm） 表 豎向日照正溫差計算的溫度基數(shù) 結(jié)構(gòu)類型 T1(℃ ) T2(℃ ) 混凝土鋪裝 25 50mm瀝青混凝土鋪裝層 20 100mm瀝青混凝土鋪裝層 14 (5）支座沉降 4 個支座 沉降 均按 2 cm考慮。 (6）預應力 預應力剛束 張拉控制應力為 ＝ 1395 2/N mm 。 靜力荷載內(nèi)力計算 xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 21 頁 對于該橋梁結(jié)構(gòu)的成橋狀態(tài)，恒載內(nèi)力不僅包括主梁自重所產(chǎn)生的一期恒載、收縮、徐變和預應力效應，還包括橋面鋪裝、防護欄等產(chǎn)生的二期恒 載。 （ 1）恒荷載內(nèi)力圖 圖 恒荷載 內(nèi)力圖 （單位： ） （ 2） 整體溫度升、整體溫度降情況下的內(nèi)力圖 圖 整體溫度升 時內(nèi)力圖 （單位： ） 圖 整體溫度降 時內(nèi)力圖 （單位： ） xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 22 頁 （ 3） 正溫梯、負溫梯下的內(nèi)力圖 圖 正溫梯下內(nèi)力圖 （單位： ） 圖 負溫梯下內(nèi)力圖 （單位： ） （ 4） 基礎沉降下的內(nèi)力圖 xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 23 頁 圖 （單位： ） 由于各個支座處的豎向支座反力和地質(zhì)條件的不同引起支座的不均勻沉降，連續(xù)梁是一種對支座 沉降特別敏感的結(jié)構(gòu)，所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重要組成部分。其具體計算方法是： 三 跨連續(xù)梁的 四 個支點中的每個支點分別下沉 2 cm，其余的支點不動，所得到的內(nèi)力進行疊加，得 最不利的內(nèi)力范圍。 總結(jié)：從各個圖中可以看出，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。 移動荷載內(nèi)力計算 通過建立的有限元模型進行影響線分析，可得到各個截面的內(nèi)力影響線，然后對各個截面的內(nèi)力影響線進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。 圖 移動荷載內(nèi)力圖 （單位： ） 從圖中可以看出，移動荷載內(nèi)力圖沒有突變處，各個數(shù)值都相對適中。 xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 24 頁 第 4 章 橋梁配筋 計算 預應力筋束的布置原則 預應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，分別按照相應的鋼筋估算公式計算，其計算結(jié)果為上、下緣配筋的最小配筋數(shù)，設計者可以根據(jù)經(jīng)驗 作適當?shù)恼{(diào)整。 設計過程一般包括兩次組合。第一次組合是為了估算剛束，此時剛束還未確定，也無法考慮預加力的作用。由于預加力對徐變有很大的影響，故估算剛束時一般不考慮收縮徐變的影響。 此時用的幾何特性都是毛截面幾何特性，所以第一次組合的內(nèi)力不是橋梁的實際受力狀態(tài)，僅供估束參考。根據(jù)估束結(jié)果確定剛束數(shù)量和幾何形狀后，考慮預加力和收縮徐變的影響重新計算的內(nèi)力是當前配束下的受力。如各項驗算均通過，那么可作為最終結(jié)果。如個別截面不滿足，但兩次組合結(jié)果相差不大，可適當調(diào)整剛束后重新計算；如兩次組合結(jié)果相差較大，則應將第二次組合內(nèi)力作為 估束依據(jù)重新估束，再重復進行驗算，直到各項驗算全部通過且兩次組合結(jié)果相差不大為止。 在箱形截面內(nèi)，縱向預應力筋可以布置在頂板截面內(nèi)承受負彎矩（亦稱頂板束）；也可以布置 在底板內(nèi)承受正彎矩（亦稱底板束）；在分段施工和分段配筋中，有頂板束 在頂板內(nèi)平彎后通過腹板下彎錨固的，以承受腹板的主拉應力。在邊跨現(xiàn)澆斷可以布置底板束起彎進入腹板錨固在梁端上，以承受梁端腹板截面的主拉應力?？v向預應力筋要根據(jù)彎矩包絡圖進行，按曲線配筋，預應力束的線形大部分由直線和曲線（圓曲線或拋物線）。 由于 MIDAS 軟件可以將除鋼束次內(nèi)力 外的其它次內(nèi)力在配筋前算出，因此計算出的預估值與實際值較為接近，若計算出來有所偏差，只需調(diào)整剛束數(shù)量，布置形式直到滿足要求即可。 連續(xù)梁預應力筋束的配置除滿足《橋規(guī)》構(gòu)造要求 外，還應考慮以下原則： (1) 應先擇適當?shù)念A應力束筋的型式與錨具型式，對不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預加力大小恰當?shù)念A應力束筋，以達到合理的布置型式。 (2) 預應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 大學本科 畢業(yè)設計 第 25 頁 筋那樣去切斷預應力束筋，而導致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。 (3) 預應力束筋的布置，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) 預應力束筋配置，應考慮材料經(jīng)濟指標的先進性，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) 預應力束筋應避 免使用多次反向曲率的連續(xù)束，因為這會引起很大的摩阻損失，降低預應力束筋的效益。 (6) 預應力束的布置，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)在破壞階段時的需要。 (7) 預應力筋應盡量對稱布置 (8) 應留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的 1%。 (9) 錨距的最小間距的要求。 預應力配束優(yōu)化設計 傳統(tǒng) 的縱向預應力配束方案一般是根據(jù)受彎梁的彎矩包絡圖設計的，也可以說根據(jù)不同應力狀態(tài)下受彎梁的破壞形態(tài)設計的，因此，這種傳統(tǒng)的縱向預應力配束方案是符合受彎梁受力規(guī)律的，并經(jīng)歷了實踐的考驗。 自 20世紀 80 年代以來，越來越多的預應力連續(xù)梁橋采用了新型的配束方式，即：在抗剪不控制的條件下，采用直線配束代替腹板下彎束。此種配束方案的顯著優(yōu)點是：腹板長度的 90%內(nèi)均無縱向預應力管道，從而給腹板混凝土的澆筑 帶來了極大的方便，深受施工部門的歡迎；由于鋼絞線設置在結(jié)構(gòu)的最大受力部位，充分發(fā)揮了鋼絞線的作用，從而可節(jié)約縱向預應 力鋼材 20%～ 30%，帶來了經(jīng)濟效益。 預應力筋數(shù)量估算 按照 《 JTG D602020 公路橋涵設計通用規(guī)范 》 規(guī)定，預應力 混凝土連續(xù)梁應滿足彈性階段（即正常使用極限狀態(tài) ）的應力要求和破壞階段（即承載能力極限狀態(tài)）xx 大學本科 畢業(yè)設計 第 26