【正文】 經(jīng)過(guò)多次反復(fù)檢算后， 最終確定預(yù)應(yīng)力筋在梁體內(nèi)的布置，其具體的布置見(jiàn)預(yù)應(yīng)力筋的截面布置圖 ，縱向以及平面布置圖 。 e 上 、 e 下 — 截面上、下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至截面重心的距離； 上a 、 下a — 截面上、下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至截面上、下緣的距離； 上a =10 ㎝； 下a =10 ㎝ k 上 、 k 下 — 截面上、下核心距， k 上 ＝ W 下 /A、 K 下 ＝ W 上 /A ； A— 混凝土面積，可取毛截面面積計(jì)算； [Ra]— 混凝土允許抗壓強(qiáng)度； W 上 、 W 下 — 截面上、下緣的截面模量； 按主力組合，計(jì)算得 各截面所需預(yù)應(yīng)力鋼束的截面面積以及所需要的束數(shù)見(jiàn)下表： 截面 Mmax (KN/M) Mmin (KN/M) Nmin上 緣 (根 ) 選配鋼筋 （束） Nmin 下 緣 (根 ) 選配鋼筋 （束） 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 10 11 12 13 14 0 0 15 117427 0 0 16 147034 0 0 17 147034 0 0 18 148218 219938 26 0 0 19 187714 267904 32 0 0 20 199535 282759 38 0 0 21 203015 287253 44 0 0 22 220984 310349 50 0 0 23 203657 287324 44 0 0 24 202171 282578 38 0 0 25 187249 265538 32 0 0 26 187976 266384 26 0 0 27 112021 167819 0 0 28 79840 128058 0 0 29 0 0 30 58785 0 0 31 32 33 0 0 34 0 0 35 0 0 36 0 0 37 0 0 38 0 0 39 0 0 注：另半梁預(yù)應(yīng)力鋼束對(duì)稱布置。本設(shè)計(jì)的計(jì)算理論為：箱梁采用全預(yù)應(yīng)力理論，按雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 由于整體升溫與整體降溫引起的內(nèi)力較小，在此只考慮梯度升溫引起的內(nèi)力。 α=4（ 1h） =4（ ） =≦ 2 取 α= 1 +μ = 1+ α( 630+L) = 1+( 630+48) = 1 +μ = 1+ α( 630+L) = 1+( 630+80) = 此處取 1+μ= 2. 荷載等級(jí) 此設(shè)計(jì)的鐵路為鐵路 Ⅱ 級(jí)，單線，荷載等級(jí)為：中一活載。 鋼筋混凝土、混凝土、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)及涵洞、剛架橋，其頂上填土厚度 h≧ 1m（從軌底算起）時(shí)，不計(jì)列車豎向動(dòng)力作用。主梁的自重內(nèi)力計(jì)算方法可分為兩類：在施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，如在滿堂支架現(xiàn)澆等，如果主梁為等截面，可按均布荷載乘主梁內(nèi)力影響線總面積計(jì)算；在施工過(guò)程中有結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)該分階段計(jì)算內(nèi)力。 設(shè)計(jì)內(nèi)力是強(qiáng)度驗(yàn)算及配筋設(shè)計(jì)的依據(jù)。 ② 梁墩臨時(shí)錨固的放松，應(yīng)均衡對(duì)稱進(jìn)行，確保逐漸均勻地釋放。 （ 5）邊孔現(xiàn)澆梁段的施工。 （ 3）張拉工序。梁式掛籃在懸臂澆筑剛開(kāi)始應(yīng)用時(shí)采用較多，其特點(diǎn)是可以充分利用施工單位備有的萬(wàn)能桿件或貝雷梁作為掛籃的承重結(jié)構(gòu)，掛籃本身投資較少且受力明確，施工時(shí)裝拆較方便。（按施工圖采用了不提倡的 T 構(gòu)雙懸臂梁連續(xù)梁施工法） （ 1）首先從主墩 1 開(kāi)始將梁墩固結(jié)，進(jìn)行懸臂施工； （ 2）再?gòu)闹鞫?2 開(kāi)始將梁墩固結(jié)，進(jìn)行懸臂施工； （ 3）兩主墩跨中間合龍，釋放墩頂?shù)呐R時(shí)固結(jié)，形成雙懸臂梁。因此，主梁的分段應(yīng)該考慮有限元的因素，對(duì)大跨度橋梁建模，其分段越西，計(jì)算結(jié)果的內(nèi)力越接近真實(shí)值，且兼顧懸臂施工法，本設(shè)計(jì)分為 48 單元。 （ 3）橫隔梁 橫隔梁可以增強(qiáng)橋梁的整體性和料號(hào)的荷載橫向分布 ，同時(shí)還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。加腋有豎直和水平加腋兩種，梗腋的形式一般為 1: 1: 1： 1:4 等。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中，因?yàn)閺澥鴮?duì)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(shí)，腹板的最小厚度應(yīng)考慮受力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為： ① 腹板內(nèi)沒(méi)預(yù)應(yīng)力束筋管道布置時(shí)為 200mm； ② 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力束筋管道布置時(shí)為 300mm； ③ 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力束筋錨固頭時(shí)為 200mm； ④ 腹板高度大于 ，以上尺寸應(yīng)予增加，以減少混凝土澆筑的困難。箱梁頂板厚度應(yīng)滿足橫向彎矩的要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力筋的要求。所以本設(shè)計(jì)采用的支點(diǎn)處梁高為 米，跨中梁高為 米。相對(duì)于其他形式的截面，單箱單室截面的優(yōu)點(diǎn)是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。所以本設(shè)計(jì)中采用懸臂現(xiàn)澆施工方法，變截面的梁?；痉弦陨显硪蟆? 連續(xù)梁橋有做成三跨或者四跨一聯(lián)的，也有做成多跨一聯(lián)的，但一般不超過(guò)六跨。在前移掛藍(lán)時(shí)，梁體有微小的抖動(dòng)。⑵ 在實(shí)際施工拆除臨時(shí)支座時(shí)間長(zhǎng)，增加了合攏周期，對(duì)塊件合攏不利； ⑶ 拆除硫磺砂漿墊塊后，其對(duì)應(yīng)部位的梁底板外觀較差。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡(jiǎn)潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有競(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 2. 4 方案比選結(jié)果 ⑴ 根據(jù)設(shè)計(jì)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、造價(jià)合理的原則。 2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆筑成各種形狀的結(jié)構(gòu)； 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少； 4）結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變形較?。? 5）可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)； 6）結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力。 ⑷ 施工方法設(shè)計(jì) 連續(xù)剛構(gòu)因墩梁固結(jié)，在采用懸臂澆筑法施工時(shí)免去了臨時(shí)固結(jié)的施工和解除，因此其最佳施工方法為懸臂澆筑法施工，對(duì)于本橋采用此方法施工。其布置如圖 所示。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 截面細(xì)部尺寸 設(shè)計(jì)方案二： 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛 構(gòu)橋 1. 橋型介紹 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛 構(gòu)橋是將連續(xù)梁的橋墩與梁部固結(jié)，減小了支座處的負(fù)彎矩，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性；預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋結(jié)構(gòu)上主墩無(wú)支座、施工體系轉(zhuǎn)變方便、伸縮縫少、行車舒適、順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度大、受力性能好，順橋向抗推剛度小，對(duì)溫度、混凝土收縮徐變及地震均有利。據(jù)此經(jīng)驗(yàn)，邊支點(diǎn)梁高為 ，中支點(diǎn)梁高為 ，跨中梁高為 ，梁底按照拋物線變化。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 2. 尺寸擬定 ⑴ 橋跨布置 根據(jù)設(shè)計(jì)資料，采用三跨連續(xù)梁 ，邊跨跨徑約為中跨的 ～ 倍，按此經(jīng)驗(yàn)初步確定橋跨布置為： 48m+80m+48m，總長(zhǎng)為 176m。 2. 2 比選標(biāo)準(zhǔn) 在我國(guó)，安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀是橋梁設(shè)計(jì)中的主要考慮因素，安全尤為重要。 ⑵ 橋梁結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)潔，輕巧，反映新科技成就，體現(xiàn)人民智慧。 4. 《 鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定 》 （鐵建設(shè)【 2021】 157 號(hào)）及 “局部修訂條文 ”（鐵建設(shè)【 2021】 140 號(hào)）。 橋面泄水管及管蓋如下： PVC管材應(yīng)符合《埋地排污、廢水用硬聚氯乙烯（ PVCu）管材》（ GB/）蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 要求。 3. 張拉錨固體系：采用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)部產(chǎn)品認(rèn)證中心認(rèn)可的錨具及其配套產(chǎn)品，并核對(duì)其尺寸是否滿足設(shè)計(jì)要求。 預(yù)應(yīng)力如下： 1. 縱向預(yù)應(yīng)力筋采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 fpk=1860MPa,彈性模量為 Ep=195GPa,公稱直徑為 ㎜高強(qiáng)度鋼絞線，其技術(shù)條件符合 GB5224 標(biāo)準(zhǔn)。 1. 4 采用材料 混凝土如下： 1. 梁體混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用 C50。極端最高氣溫 ℃ ，極端最低氣溫℃ ，多年平均蒸發(fā)量為 1060mm，無(wú)霜期約 360天。 不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)：（ 1）橋址區(qū)內(nèi)無(wú)滑坡、泥石流等不良地質(zhì)作用發(fā)育；（ 2）橋址區(qū)內(nèi)未見(jiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象，特殊巖土主要為第四系全新統(tǒng)海陸交互相淤泥、淤泥質(zhì)黏土、呈流塑狀，具空隙比大，壓縮性高、含水量高、透水性差、富含有機(jī)質(zhì)等物理力學(xué)特征，以及觸變性、流變性等工程性能；（ 3）橋址范圍內(nèi)分布 al+m4Q 的飽和細(xì)砂層（ 2）1（ 3） 3，按《 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB501112021）規(guī)定，為液化層。 6） 2 花崗巖，褐黃色、斑雜色，強(qiáng)風(fēng)化， 0 500k aP? ? 。 3） 4 淤泥質(zhì)粘土，深灰色、淺灰色，流塑， 0 50k aP? ? 。 2） 21粉質(zhì)粘土（黏土），灰黃色、灰色，軟塑為主， 0 150k aP? ? 。 5. 環(huán)境類別及作用等級(jí)：一般大氣條件下無(wú)防護(hù)措施的地面結(jié)構(gòu)，環(huán)境類別為碳化環(huán)境，作用等級(jí) T T2。 1. 2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1. 橋梁線形布置 單線，直、曲線梁，曲線半徑 1600m。梁體采用單箱單室箱型截面，全梁共為 47 個(gè)單元。 2. 在一切適宜的橋址，設(shè)計(jì)與修建墩梁固結(jié)的連續(xù) —鋼構(gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。 此外，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的耐疲勞性能也較高。施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，鋼筋（束）與混凝土都同時(shí)經(jīng)受了一次強(qiáng)度檢驗(yàn)。 3. 可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉力。 2. 可以減少材料，減少自重。 為了解決這些問(wèn)題，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，就是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前， 預(yù)先對(duì)混凝土施加壓力，這樣就可以抵消外荷載作用下混凝土產(chǎn)生的壓應(yīng)力。同時(shí)，必須要考慮混凝土收縮、徐變次內(nèi)力和溫度次內(nèi)力等因素的影響。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 摘 要 在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)參考圖紙的要求，依據(jù)現(xiàn)行鐵路 橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范提出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)、 簡(jiǎn)支梁橋 三種橋型方案。 本設(shè)計(jì)主要是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行了橋梁總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定、橋梁荷載內(nèi)力計(jì)算、橋梁預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置、橋梁預(yù)應(yīng)力損失及應(yīng)力的驗(yàn)算、次內(nèi)力的驗(yàn)算、內(nèi)力組合驗(yàn)算、主梁截面應(yīng)力驗(yàn)算。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后，很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。預(yù)應(yīng)力混凝土由于用高強(qiáng)材料，因而可減小構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材與混凝土用量 ，降低結(jié)構(gòu)物自重。預(yù)應(yīng)力混凝土梁的曲線鋼筋（束），可蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 使梁中支座附近的豎向剪力減??；又由于混凝土截面上預(yù)壓應(yīng)力的存在，可使荷載作用下的主拉應(yīng)力也相應(yīng)減小。如果在張拉鋼筋時(shí)構(gòu)件質(zhì)量表現(xiàn)質(zhì)量良好，那么，在使用時(shí)也可以認(rèn)為是安全可靠的。因?yàn)榫哂袕?qiáng)大預(yù)應(yīng)力的鋼筋，在使用階段由加荷或卸荷所引起的應(yīng)力變化幅度相對(duì)較小，所以引起疲勞破壞的可能性也小。 3. 充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長(zhǎng)懸臂頂板的單箱截面，即可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點(diǎn)加快施工進(jìn)度。由于多跨連續(xù)梁橋的受力特點(diǎn)，支點(diǎn)附近承受較大的負(fù)彎矩，而跨中則承受正彎矩，則梁高采用變高度梁，按 二次拋物線變化。 2. 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 列車豎向活載采用中 —活載，并滿足開(kāi)行雙層集裝箱的要求。 1. 3 橋址處自然條件 工程地質(zhì)條件 根據(jù)勘測(cè)知，地區(qū)的巖土層按其成因分類主要有： （ 1）第四系人工填土層（ ml4Q ） 0）人工填土，灰褐色，松散，稍濕，成分以碎石，砼及黏土。 3）細(xì)圓礫土，雜色，稍密 ~中密，飽和， 0 400k aP? ? 。 （ 3）第四系殘坡積層（ el dlQ? ） 4）粉質(zhì)黏土，灰黃色、斑雜色，硬塑， 0 200k aP? ? 。 6） 3 花崗巖，灰白色、弱風(fēng)化， 0 1200k aP? ? 。（ 4）地震效應(yīng)：地震抗震設(shè)防為 7度，地震動(dòng)峰值加速度為 ，地場(chǎng)類別屬 Ⅲ ～ Ⅳ 類。木蘭溪流域風(fēng)向以東北，東北偏北為主，臺(tái)風(fēng)多出現(xiàn)在 7~9月，風(fēng)力 10~12 級(jí)，最大風(fēng)速 40m/s，據(jù)統(tǒng)計(jì)，本流域多年平均風(fēng)速為 。 2. 擋砟墻、遮板混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用 C40。豎向預(yù)應(yīng)力采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 fpk=830MPa、彈性模量為 Ep=200GPa 預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋。 鋼筋如下： 普通鋼筋采用 HPB235（彈性模量為 Ep=210GPa）和 HRB335（彈性模量為Ep=200GPa），其技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼