【導(dǎo)讀】橋，分別為主線左右兩幅，南線匝道及北線匝道。主線箱底寬，箱頂寬，高速公路設(shè)計(jì)時(shí)速為120km/h。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)。箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁，鋼筋混凝土實(shí)體墩，采用上下分離式。凝土；墩身、蓋梁：C40混凝土；承臺(tái)：C35混凝土。樁基礎(chǔ)：C30混凝土。鋼板為Q235鋼，錨頭及附件采用定型產(chǎn)品。本橋總體結(jié)構(gòu)計(jì)算和配筋設(shè)計(jì)采用MIDAS軟件。本設(shè)計(jì)要求完成南水北調(diào)大橋的施工圖設(shè)計(jì)。1按計(jì)劃獨(dú)立完成各項(xiàng)任務(wù)。和繪圖能力以及分析和解決問(wèn)題的能力；2掌握預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)的一般過(guò)程；6完成規(guī)定的英文翻譯。5．范立礎(chǔ)主編：《預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋》.北京:人民交通出版社，1988；行比選，確定最終施工方案后在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)技術(shù)規(guī)范和規(guī)定。我國(guó)發(fā)展大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋必須解決下列課題：。，遭免錨具配束過(guò)多增大箱梁構(gòu)造尺寸，

　　

【正文】 () N—— 計(jì)算截面的分批張拉的鋼束批數(shù) . 鋼束重心處混凝土法向應(yīng)力：nnnn npnPPC yIMyIeNAN 1????????? ??? 式中 M1為自重彎矩。 注意此時(shí)計(jì)算 Np時(shí)應(yīng)考慮摩阻損失 1l? 、錨具變形及鋼筋回縮 2l? 的影響。預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生時(shí)，預(yù)應(yīng)力孔道還沒(méi)壓漿，截面特性取靜截面特性（即扣除孔道部他的影響）。 鋼束松弛（徐變）引起的應(yīng)力損失（ 5l? ） 此項(xiàng)應(yīng)力損失可根據(jù) 〈〈公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范〉〉 JTG D62— 2021 表 條的規(guī)定，按下列公式計(jì)算。 對(duì)于鋼絲、鋼絞線，本設(shè)計(jì)中采用 5l? =ψξ pepkpef ?? )( ? （ MPa） （ ） 式中：ψ —— 張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，ψ =；超張拉時(shí)，ψ =； 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 ξ —— 鋼筋松弛系數(shù)， I 級(jí)松弛（普通松弛），ξ =； II 級(jí)松弛（低松弛），ξ=； pe? —— 傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，對(duì)后張法構(gòu)件 pe? = con? 1l? 2l? 4l? ；對(duì)先張法構(gòu)件， pe? = con? 2l? 。 由混 凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失6l? pspcEPcspl ttttEt ?? ????? 151 )],),([)( 006 ? ?? （ （ ） pspcEPcspl ttttEt39。39。 039。0639。 151 )],),([)( ?? ????? ? ?? （ （ ） AAA sp ??? A AA sp 39。39。39。 ??? （ ） 221ieps??? 2239。, 1ieps??? （ ） 式中： )(6tl? 、 )(639。 tl? —— 構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失； pc? 、 39。pc? —— 構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)習(xí)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力； i —— 截面回轉(zhuǎn)半徑， AIi /2 ? ，后張法采用凈截面特性 239。pse 、 2pse —— 構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離； ),( 0ttcs? —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為 0t ，計(jì)算考慮的齡期為 t 時(shí)的混凝土收縮、徐變，其終極值可按〈〈公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范〉〉 JTG D62— 2021 中表 取用； ), 0tt（? —— 加載齡期為 0t ，計(jì)算考慮的齡期為 t 時(shí)的徐變系數(shù)，可按〈公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范〉〉 JTG D62— 2021 中表 取用 . 有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算 預(yù)應(yīng)力損失的最后結(jié)果應(yīng)列表給出各個(gè)截面的各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失、張拉錨固階段和使用階段的有效預(yù)應(yīng)力以及使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值。 ???????? ?????? 6i5t4i3i2i1c onpe i???????? （使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值） 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 )( 4211 lllco n ????? ???? （張拉 錨固階段的有效預(yù)應(yīng)力） 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 第 5 章 預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力及內(nèi)力組合 原理 對(duì)于簡(jiǎn)支梁，由于預(yù)加力的偏心作用，梁體將上拱，這種變形是自由的。 圖 51 但是，如果在梁中部加上一個(gè)支點(diǎn)，把簡(jiǎn)支梁轉(zhuǎn)化為兩跨連續(xù)梁，則在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，由于支座 B的存在，必然產(chǎn)生一個(gè)向下的反力拉拽住梁，約束了預(yù)加力產(chǎn)生的上拱位移，以滿足支座 B處的變形協(xié)調(diào)條件。產(chǎn)生了二次力矩 39。M 圖 52 因此梁體的總預(yù)矩 MMM0 ?? 圖 53 其中 初預(yù)矩 —— 0M 二次矩 —— M 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 計(jì)算方法 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，是一種預(yù)加力和混凝土承壓相互作用并取得平衡的自錨體系。為此可把預(yù)應(yīng)力束筋混凝土視為相互獨(dú)立的個(gè)體，把預(yù)加力對(duì)混凝土的作用的形式代替。只要求得不同配筋情況下的等效荷載，就可用有限元法或影響線加載法等方法求超靜定梁由預(yù)加力產(chǎn)生的內(nèi)力。應(yīng)注意的是，用等效荷載法求得的梁的內(nèi)力中已經(jīng)包括了預(yù)加力引起 的次內(nèi)力，因此求得的內(nèi)力就是總預(yù)矩。 計(jì)算等效荷載首先應(yīng)明確哪些預(yù)應(yīng)力鋼束能使連續(xù)梁橋所產(chǎn)生次內(nèi)力。一般地，只有在超靜定結(jié)構(gòu)施加的預(yù)應(yīng)力鋼束才產(chǎn)生次內(nèi)力。本設(shè)計(jì)為滿堂支架施工，所有預(yù)應(yīng)力鋼束均為連續(xù)梁體系形成后張拉錨固，因此，這些鋼束均使該橋產(chǎn)生次內(nèi)力。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 第 6 章內(nèi)力組合 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)： 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同 方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。 2 、當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合。 3 、施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。 4 、多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。 承載能力極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合 公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合：基本組合和偶然組合，由于本設(shè)計(jì)不考慮偶然作用的影響，故只采用基本組合。 基本組合是永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá) 式為： ?????? ????? Q jkQjn 2jcQ 1 kQ1G ikGim 1i0ud0 SSSS ?????? () 或 ?????? ????? Q jdn 2jcQ 1 dG idm 1i0ud0 SSSS ??? () 式中 udS — 承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 0? — 結(jié) 構(gòu)重要性系數(shù)，按《通規(guī)》 JTG D602021 表 規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)采用，對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)安全等級(jí)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)分別取 、 和 ； Gi? — 第 i 個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按《通規(guī)》 JTG D602021 表 的規(guī)定采用； GikS 、 GidS — 第 i 個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； Q1? — 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項(xiàng)系數(shù)，取 Q1? =。當(dāng)某個(gè)可變作用在效應(yīng)組合中其值超過(guò)汽車荷載效應(yīng)時(shí)，則該作用取代汽車荷載，其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項(xiàng)系數(shù)；對(duì)專為承受某作用 而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時(shí)該作用的分項(xiàng)系數(shù)取與汽車荷載同值；計(jì)算人行道板和人行道欄桿的局部荷載，其分項(xiàng)系數(shù)也與汽車荷載取同值； 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 Q1kS 、 Q1dS — 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； Qj? — 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng) 荷載外的其他第 j 個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取 Qj? =，但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)取Qj? =； QjkS 、 QjdS — 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含 汽車沖擊力、離心力）外的其他第 j 個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； c? — 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時(shí)，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系數(shù)取 c? =；當(dāng)除汽車荷載 效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外尚有兩種其他可變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取 c? =；尚有三種可變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取 c? =；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時(shí)，取 c? =。 圖 61 梁?jiǎn)卧獌?nèi)力圖 支座處 y 向彎矩值為 ? mKN? ，跨中 y 向彎矩值為 ? mKN? ，最大彎矩值在跨中部分，注意跨中的設(shè)計(jì)彎矩抵抗值。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 62 結(jié)構(gòu)最大反力圖 如圖可知，結(jié)構(gòu)最大反力在結(jié)構(gòu)第二個(gè)支座處 Fz= ? KN，符合實(shí)際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力。 圖 63 基本組合作用下的應(yīng)力圖 由圖可知支座處彎矩值為 ? mKN? 跨中彎矩值為 ? mKN? ，最大彎矩在跨中部分， 注意跨中的設(shè)計(jì)彎矩抵抗值。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 圖 64 基本組合作用下的結(jié)構(gòu)最大反力 如表可知，結(jié)構(gòu)最大反力在結(jié)構(gòu)支座處，符合實(shí)際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力。 圖 65 基本組合作用下的剪力 如圖可知，剪力最大值分布在第一個(gè)支座處，最大值為 ? KN。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 66 基本組合作用下的彎矩 支座處彎矩值為 ? MKN? 跨中彎矩值為 ? mKN? ，所以最大彎矩值在跨中部分，注意跨中的設(shè)計(jì)彎矩抵抗值。圖 67 基本組合作用下的變形 由圖可知第一個(gè)支座變形值為 0，跨中變形值最大為 ? cm，施工時(shí)注意控制跨中位置的變形。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合 公路橋涵 結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合： 1 作用短期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻率值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： Q jk1jn1jG ikm1isd SSS ????? （ ） 式中 sdS — 作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； j1? — 第 j 個(gè)可變作用效應(yīng)的頻率值系數(shù)，汽車荷載（不計(jì)沖擊力） 1? =，人群荷載 1? =，風(fēng)荷載 1? =，溫度梯度作用 = 1? ，其他作用 = 1? ； Qij1jS? — 第 j 個(gè)可變作用效應(yīng)的頻率值。 圖 68 短期組合作用下的最大反力 由圖可知短期組合作用下最大反力在第一個(gè)支座處，最大反力值為 ? KN，符合實(shí)際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 圖 69 短期組合作用下的軸力 由圖可知短期組合作用下端部軸力值為 ? KN，跨中位置軸力值為 8100,7 ? KN，可知軸力值最大處在跨中。 圖 610 短期組合作用下的剪力 如圖可知，短期組合作用下剪力最大值為 710? KN，最大值分布在第一個(gè)支座處。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖 611 短期組合 作用下的彎矩 由圖可知，短期組合作用下支座處彎矩值為 ? mKN? ，跨中位置處彎矩值為 810? mKN? ，注意跨中的設(shè)計(jì)彎矩抵抗值。 圖 612 短期組合下的扭矩 短 期 組 合 作用 下 端 部扭 矩 值 為 910? mKN? ， 跨 中 部 分扭 矩 值 為7,0 810? mKN? ，所以扭矩值最大在端部。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 圖 613 短期組合下的結(jié)構(gòu)變形 由圖可知變形最大處在跨中位置，結(jié)構(gòu)最大變形值為 ? cm，施工時(shí)注意控制跨中位置的變形。 圖 614 短期組合作用下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 由圖可知，短期組合作用下結(jié)構(gòu)應(yīng)力最大分布在跨中位置，最大值為 810? .KN 2 作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： Q jk2jn1jG ikm1iid SSS ????? （ ） 式中 idS — 作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 2j? — 第 j 個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車荷載（不計(jì)沖擊力）2? =，人群荷載 2? =， 風(fēng)荷載 2? =，溫度梯度作用 2? =，其他作用 2? =； Qjk2jS? — 第 j 個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。 圖 615 長(zhǎng)期組合作用下的結(jié)構(gòu)最大反力 由圖可知長(zhǎng)期組 合作用下最大反力在第一個(gè)支座處，最大反力值為 ? KN，符合實(shí)際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 圖 616 長(zhǎng)期組合作用下的軸力 由圖可知長(zhǎng)期組合作用下端部軸力值為 ? KN，跨中位置軸力值為 8101,7 ? KN，可知軸力值最大處在跨中。 圖 617 長(zhǎng)期組合作用下 的剪力 如圖可知，長(zhǎng)期組合作用下剪力最大值為 710? KN，最大值分布在第一個(gè)支座處。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 6圖 618 長(zhǎng)期組合作用下的彎矩 由圖可知，長(zhǎng)期組合作用下支座處彎矩值為 ? mKN? ，跨中位置處彎矩值為 810? m?KN ，注意跨中的設(shè)計(jì)彎矩抵抗值。 圖 619 長(zhǎng)期組合作用下的扭矩 長(zhǎng) 期 組 合