【正文】 徐變次內(nèi)力計(jì)算 對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，由于冗力的存在，混凝土徐變受到多余約束的制約，從而引起徐變次內(nèi)力，徐變次內(nèi)力的存在使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 重分布，重分布后的內(nèi)力可按規(guī)范方法進(jìn)行計(jì)算。外部因素有預(yù)加力、墩臺(tái)基礎(chǔ)沉降、溫度變化等；內(nèi)部因素有混凝土材料的徐變與收縮特性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造與配筋形式等。程序中為了表述和計(jì)算方便，將鋼束等分成 30等份，計(jì)算出在此 31個(gè)節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力。 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應(yīng)力以及使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值。 i — 截面回轉(zhuǎn)半徑， AIi =2 ,后張法采用凈截面特性 22 pspc ee 、 — 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； 0(, )cstt? — 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 D622021中表 。 6()l t? — 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 。39。0039。 對(duì)于鋼絲、鋼絞線，本設(shè)計(jì)中采用 5 ( 0 . 5 2 0 . 2 6 )pel p epkf?? ? ? ?? ? ? ? ? （ ） 式 中： ψ — 張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)， =ψ ；超張拉時(shí)， =ψ ξ — 鋼筋松弛系數(shù)， Ι 級(jí)松弛（普通松弛）， =ξ ； ΙΙ 級(jí)松弛（低松弛）=ξ ； peσ — 傳力錨固時(shí)鋼筋應(yīng)力，對(duì)后張法構(gòu)件 1 2 4pe con l l l? ? ? ? ?? ? ? ?；對(duì)先張法構(gòu)件， 2pe con l? ? ???。 錨具變形損失 有錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值引起的應(yīng)力損失，可按下式計(jì)算： pl Ellσ ∑ Δ2 = （ ） lΔ — 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值；統(tǒng)一值 6mm L — 張拉端至錨固段之間的長度 PE — 預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 混凝土的彈性壓縮 后張拉預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋采用分批長拉時(shí)，先張拉的鋼筋由于張拉后批鋼筋所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計(jì)算： ∑ Δ4 pcEPl σασ = （ ） ∑ Δpcσ — 在先張拉鋼筋重心處，由后張拉的鋼筋而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力； EPα — 預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量比。 預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算 預(yù)應(yīng)力損失包括 :摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮、混凝土彈性壓縮、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮與徐變等。 （ 9）應(yīng)滿足錨具的最小間距要求。 (6) 預(yù)應(yīng)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(shí)的需要，鋼束立面布置見圖 。 (4) 預(yù)應(yīng)力束的布置應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇都有密切關(guān)系。因此，在初步計(jì)算預(yù)應(yīng)力時(shí)，只能以預(yù)估值來考慮，本設(shè)計(jì)用橋梁博士輸出組合彎矩值來進(jìn)行設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)采用的預(yù)應(yīng)力鋼束信息見表 表 預(yù)應(yīng)力鋼束信息表 鋼束號(hào) 束數(shù) 編 束根數(shù) 張拉控制應(yīng)力 /MPa 張拉方式 1 10 8 1395 兩端張拉 2 12 8 1395 兩端張拉 3 6 8 1395 兩端張拉 4 6 8 1395 兩端張拉 5 6 8 1395 兩端張拉 6 10 8 1395 兩端張拉 7 12 8 1395 兩端張拉 8 6 8 1395 兩端張拉 9 10 8 1395 兩端張拉 10 12 8 1395 兩端張拉 11 6 8 1395 兩端張拉 12 10 8 1395 兩端張拉 13 12 8 1395 兩端張拉 14 6 8 1395 兩端張拉 15 6 8 1395 兩端張拉 16 6 8 1395 兩端張拉 17 1 8 1395 兩端張拉 18 1 8 1395 兩端張拉 19 1 18 1395 兩端張拉 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 20 8 18 1395 兩端張拉 21 8 18 1395 兩端張拉 22 6 18 1395 兩端張拉 23 6 18 1395 兩端張拉 24 8 18 1395 兩端張拉 25 8 18 1395 兩端張拉 各主要截面預(yù)應(yīng)力鋼束信息見表 表 預(yù)應(yīng)力鋼筋估算結(jié)果 單 元號(hào) 控制截面 上緣截面 下緣截面 左右截面最大值 實(shí)際配筋 左右截面最大值 實(shí)際配筋 2 支座 0 13 1/4截面 0 23 1/2截面 0 33 3/4截面 0 44 支座 0 55 1/4截面 65 1/2截面 0 75 3/4截面 0 86 支座 0 97 1/4截面 0 107 1/2截面 0 117 3/4截面 128 支座 0 139 1/4截面 0 149 1/2截面 0 159 3/4截面 0 170 支座 0 0 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束的配置不僅要滿足《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 D622021構(gòu)造要求，還應(yīng)考慮以下原則： (1) 選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束的型號(hào)和錨具形式，達(dá)到合理的布置形式。 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算 對(duì)于連續(xù)梁體系，或凡是預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在初步計(jì)算預(yù)應(yīng)力受力鋼筋數(shù)量時(shí)，必須考慮各項(xiàng)次內(nèi)力的影響。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 計(jì)算結(jié)果 本設(shè)計(jì)中采用 MIDAS軟件進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，現(xiàn)僅將對(duì)稱結(jié)構(gòu)控制界面的結(jié)果列于表 表 第三施工階段累計(jì)內(nèi)力計(jì)算 控制截面 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 階段累計(jì)效應(yīng) 彎矩 () 剪力 (kN) 軸力 (KN) 支座 2 2 31700 415 64000 1/4截面 13 13 19500 2930 66400 1/2截面 23 23 4080 752 68100 3/4截面 33 33 2910 485 67200 支座 44 44 11600 57000 2770 1/4截面 55 55 1950 1590 56300 1/2截面 65 65 6360 57100 3/4截面 75 75 1950 1600 56200 支座 86 86 8390 50400 2720 1/4截面 97 97 1950 1600 56200 1/2截面 107 107 6360 57100 3/4截面 117 117 1950 1590 56300 支座 128 128 11700 83600 2770 1/4截面 139 139 2780 533 67200 1/2截面 149 149 3920 760 68100 3/4截面 159 159 19600 3100 66500 支座 170 170 31700 6900 64000 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 第三施工階段累計(jì)內(nèi)力圖 表 第四施工階段累計(jì)內(nèi)力 控制截面 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 階段累計(jì)效應(yīng) 彎矩 () 剪力 (kN) 軸力 (KN) 支座 2 2 29200 1080 67000 1/4截面 13 13 23700 2250 69300 1/2截面 23 23 15100 70800 3/4截面 33 33 2080 214 95100 支座 44 44 37900 5500 54000 1/4截面 55 55 4040 1640 84400 1/2截面 65 65 4260 59900 3/4截面 75 75 12021 1550 59100 支座 86 86 30600 5440 41600 1/4截面 97 97 11700 1580 59100 1/2截面 107 107 3680 60000 3/4截面 117 117 4760 1610 84100 支座 128 128 38900 5360 53800 1/4截面 139 139 14400 145 70000 1/2截面 149 149 14500 70800 3/4截面 159 159 23600 2440 69300 支座 170 170 29300 6880 67000 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 第四施工階段累計(jì)內(nèi)力圖 表 第五 施工階段累計(jì)內(nèi)力 控制截面 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 階段累計(jì)效應(yīng) 彎矩 () 剪力 (kN) 軸力 (KN) 支座 2 2 29200 464 67000 1/4截面 13 13 19500 2470 69200 1/2截面 23 23 10700 105 70800 3/4截面 33 33 2740 781 94800 支座 44 44 30700 6340 53700 1/4截面 55 55 3580 2100 84100 1/2截面 65 65 2100 107 59900 3/4截面 75 75 11200 1880 59000 支座 86 86 25900 6160 41300 1/4截面 97 97 10900 1910 59000 1/2截面 107 107 1520 59900 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 3/4截面 117 117 4290 2070 83900 支座 128 128 31700 6310 53500 1/4截面 139 139 13700 712 69900 1/2截面 149 149 10100 70800 3/4截 面 159 159 19400 2660 69200 支座 170 170 29300 6900 66900 圖 第五施工階段累計(jì)內(nèi)力圖 4 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 受力鋼筋估算 計(jì)算原理 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 D622021）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段（即使用階段）的應(yīng)力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強(qiáng)度要求。 計(jì)算連續(xù)梁沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用 1f ；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用 2f 。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨進(jìn)是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。車輛雙向行駛，設(shè)計(jì)車道數(shù)為四車道，由 《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》得 橫向折減系數(shù)為 ， 因此橫向分布系數(shù)為 1 .1 5 ??4 =。 橫向分布系數(shù)的考慮 荷載橫向分布是指作用在橋上的車輛 荷載如何在各主梁之間進(jìn)行分配的，或者說各主梁如何分擔(dān)車輛荷載。本次設(shè)計(jì)采用先簡支后連續(xù)的施工方法，第一施工階段澆筑各跨梁段并安裝臨時(shí)支座，使其簡支在橋墩、橋臺(tái)上，待第二階段張拉預(yù)應(yīng)力束 后，在第三施工階段完成體系轉(zhuǎn)換，澆筑墩頂混凝土梁段，使各跨梁段在墩頂合龍，由分散的簡支體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁超靜定體系。由于對(duì)橋梁施工方面知識(shí)的欠缺，對(duì)施工荷載缺乏熟練的掌握，此次施工為支架現(xiàn)澆混凝土，支架則簡化為作用于個(gè)單元的豎向支撐存在于 第一施工階段，在本次設(shè)計(jì)中對(duì)該項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容作了簡化處理，主要考慮了一般恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力， 主梁恒載內(nèi)力，包括一期恒載 (主梁自重 )引起的一期恒載內(nèi)力和二期恒載（橋面系自重 ） 引起的主梁后期恒載內(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)。第二施工階段張拉下緣預(yù)應(yīng)力束，第三階段澆筑墩頂混凝土，使各梁段在墩頂合攏，在第四施工階段完成上 緣預(yù)應(yīng)力張拉，第五施工階段完成橋面鋪裝等橋面系的布置。結(jié)構(gòu)模型見圖： 圖 MIDAS 單元模型 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 主梁施工方法 主梁施工方法：主梁采用先簡支后連續(xù)的施工方法，采用支架現(xiàn)澆混凝土施工。 具體分段 全橋梁段以 1米為一單元， 并在兩端橋頭部位以及中間三個(gè)設(shè)置橋墩的部位細(xì)分為 的單元。 具體尺寸見下圖本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 跨中截面 圖 墩頂處截面 2． 2 主梁分段與施工階段的劃分 2． 分段原則 主梁分段越細(xì)，計(jì)算結(jié)果越接近真實(shí)值，而且由于受力的原因，梁段各截面形式亦存在變化。由于采用的箱型截面本身具有較大的抗扭剛度，一般可以不設(shè)或者少設(shè)橫隔梁。減