【正文】 根據(jù)上面的影響線，將移動荷載加載在最不利的位置，由此得出移動荷載作用下，梁產(chǎn)生的內(nèi)力為： 截面位置 剪力 KN 彎矩 KNm? 端部 0 1/4 跨截面 邊跨跨中截面 支座截面 跨中截面 移動荷載作用下的彎矩圖： 將上述的荷載進(jìn)行組合，可以有 5 種情況： 自重 +二期恒載 自重 +二期恒載 +沉降 自重 +二期恒載 +移動荷載 自重 +二期恒載 +沉降 +移動荷載 26 將上述組合分別計(jì)算，求出內(nèi)力。其具體計(jì)算過程如下： 自重作用下梁產(chǎn)生的內(nèi)力為： 將 1/4 跨截面、跨中截面和支座截面的數(shù)據(jù)列于下表： 截面位置 剪力 KN 彎矩 KNm? 端部 0 1/4 跨截面 邊跨跨中截面 支座截面 跨中截面 檢算過程： 分析：將梁體視為二次超靜定結(jié)構(gòu)，其計(jì)算簡圖如下： 18 由上面計(jì)算可以知道，自重作用在梁上的荷載集度為： 1 /q KN m? 作用簡圖如圖： 根據(jù)力法求解，將兩側(cè)的支座假設(shè)定為單位作用力 1 下，簡直梁的彎矩圖分別為： 左側(cè)作用單位力1時(shí)的彎矩 19 右側(cè)作用單位力1時(shí)的彎矩 在自重作用下，支座處的支座反力為： 12 7187R R KN?? 根據(jù)力法的平衡方程： 1 1 1 1 2 2 12 1 1 2 2 2 200ppXX??? ? ? ?? ? ? ? 2 2111 1 30 30 1 21 00 0( 20 40 20 ) ( 90 00 12 00 0)22sMdE I E I E I E I? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 2 2222 1 30 30 1 21 00 0( 20 40 20 ) ( 90 00 12 00 0)22sMdE I E I E I E I? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 1212 21 1 1 60 00( 30 40 10 )2sM M dE I E I E I??? ? ? ? ? ? ?? 1 1 4 5 26 4 6 8 3 3 0 [ 6 4 6 8 3 4 0 ( 6 4 6 8 3 3 5 9 3 5 ) 2 0 ] 1 53 2 3p? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 14553675 33060200 47613875? ? ? ? ? 2 1 4 5 26 4 6 8 3 3 0 [ 6 4 6 8 3 4 0 ( 6 4 6 8 3 3 5 9 3 5 ) 2 0 ] 1 53 2 3p? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 14553675 33060200 47613875? ? ? ? ? 將以上數(shù)據(jù)代入方程：122 1 0 0 0 6 0 0 0 4 7 6 1 3 8 7 5 0XXE I E I E I? ? ? 20 126 0 0 0 2 1 0 0 0 4 7 6 1 3 8 7 5 0XXE I E I E I? ? ? 解得： 1 KN? 2 KN? 將 1X 、 2X 帶入方程，求支座 2 和 3 的反力。 （四）荷載組合及內(nèi)力包絡(luò)圖 首先求出在自重和二期荷載及其共同作用下而產(chǎn)生的梁體內(nèi)力。 （三）支座位移引起的內(nèi)力計(jì)算 由于各個(gè)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) 17 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。 （二）活載內(nèi)力計(jì)算 活載取重車荷載及輕車荷載，如下圖： 活載計(jì)算時(shí)，為六節(jié)車廂。 15 圖 結(jié)構(gòu)簡圖 16 第 四 章 荷載內(nèi)力計(jì)算 一、 主梁內(nèi)力計(jì)算 根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱斷面的布置，并通過對移動荷載作用最不利位置，確定控制截面的內(nèi)力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，畫出內(nèi)力包絡(luò)圖。 具體分段 本橋全長 100 米，全梁共分 50個(gè)梁段，一般梁段長度分成 。因此本設(shè)計(jì)沒有加以考慮，而且由于中間橫隔梁的尺寸及對內(nèi)力的影響較小，在內(nèi)力計(jì)算中也可不作考慮。 3. 橫隔梁 13 橫隔梁可以增強(qiáng)橋 梁的整體性和良好的橫向分布，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。此外，梗腋使力線過渡比較平緩，減弱了應(yīng)力的集中程度。梗腋的形式一般為 1： 1： 1： 1： 4 等。 本設(shè)計(jì)支座處腹板厚取 55cm.，跨中腹板厚取 55cm。 （ 3） 腹板內(nèi)有錨頭時(shí)，采用 250— 300mm。在預(yù)應(yīng)力梁中，因?yàn)閺澥鴮ν饧袅Φ牡窒饔?，所以剪?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)無預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，采用 200mm。底板在支點(diǎn)處 設(shè)計(jì)為實(shí)心箱型截面 ,在跨中厚 25cm。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。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來講：變截面的底版厚度也隨梁高變化，墩頂處底板為梁高的 1/101/12，跨中處底板一般為200 細(xì)部尺寸 一、 頂板與 底板 箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃黾痈拱甯叨?，而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。本設(shè)計(jì)是一座公路連續(xù)箱形梁，采用的橫 截面形式為單箱 雙 室。拿單箱單室和單箱雙室比較，兩者對截面底板的尺寸影響都不大，對腹板的影響也不致改變對方案的取舍；但是，由框架分析可知：兩者對頂板厚度的影響顯著不同，雙室式頂板的正負(fù)彎矩一般比單室式分別減少 70%和 50%。 常見的箱形截面形式 有：單箱單室、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。此外，箱形截面這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大，對于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利；同時(shí)，因其都具有較大的面積，所以能夠有效地抵抗正負(fù)彎矩，并滿足配筋要求；箱形截面具有良好的動力特性；再者它收縮變形數(shù)值較小，因而也受到了人們的重視。 當(dāng)橫截面的核心距較大時(shí)，軸向壓力的偏心可以愈大，也就是預(yù)應(yīng)力鋼筋合力的力臂愈大，可以充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用。 結(jié)合以上的敘述，所以本設(shè)計(jì)中采用 滿堂支架 施工方法，變截面的梁。 11 3. 采用有支架施工，逐跨架設(shè)施工、移動模架法和頂推法施工的連續(xù)梁橋較多采用等截面布置。由于跨徑不大，梁的各截面內(nèi)力差異不大，可采用構(gòu)造措施予以調(diào)節(jié)。一般用于如下情況： 1. 橋梁為中等跨徑，以 40— 60 米為主。但是，在采用頂推法、移動模架法、整孔架設(shè)法施工的橋梁，由于施工的需要，一般采用等高度梁?；痉弦陨显硪?。但是若采用懸臂施工法，則不然。對于橋孔分跨，往往要受到如下因素的影響：橋址地形、地質(zhì)與水文條件，通航要求以及墩臺、基礎(chǔ)及支座構(gòu)造 ，力學(xué)要求，美學(xué)要求等。設(shè)計(jì)主跨為 40m。 經(jīng)反復(fù)比較，第三 方案做為本次設(shè)計(jì)的推薦方案。 對此項(xiàng)設(shè)計(jì)明顯第一方案優(yōu)于第二方案。除此之外，主要考慮到本橋梁與 G319 國道立交，箱型梁橋給人的視覺要明顯好與 T 型梁橋，有利于橋下行車安全。 第一方案和第二方案比選 方案一與方案二同是簡支梁橋，不同之處就在與截面形式。工程本身不要求很大的跨越度。由于第一方案中箱梁是 在 預(yù)制廠制作的，無需高空作業(yè)， 在施工安全上，第一方案明顯優(yōu)于第三方案。工程跨度不是很大，長度也相對不長，簡支箱梁完全可以滿足工程 要求。 建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù) 。采用裝配式的施工方法可以 大量節(jié)約模板支架木材，降低勞動強(qiáng)度，縮短工期，顯著加快建橋速度 。 對通航無過高要求的工程；對抗震有要求的工程；對 整體性有要求的工程。 適用性 適用于 對橋下視覺有要求的工程，適用于 各種地質(zhì)情況 ；用于對工期緊的工程；對通航無過高要求的工程。目前所用的施工方式大致可分為逐孔施工發(fā)節(jié)段施工法和頂推施工法。 橋梁的上、下部可平行施工，使工期大大縮短；無需在高空進(jìn)行構(gòu)件制作，質(zhì)量以控制，可在一處成批生產(chǎn)，從而降低成本。 等截面形式，可大量節(jié)省模板，加快建橋進(jìn)度，簡易經(jīng)濟(jì) 。 建筑高度較高，易開裂，難以維護(hù) 受力 性能 受力 明 確 受力 明確 橋墩參加受彎作用，使主梁彎矩進(jìn)一步減??； 超靜定次數(shù)高，對常年溫差、基礎(chǔ)變形、日照溫均較敏感 ；對基礎(chǔ)要求較高。 建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù) ；抗震能力差。此時(shí)應(yīng)考慮選擇斜拉橋或別的橋型。 現(xiàn)在，有人正準(zhǔn)備設(shè)計(jì) 300m左右跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，在我看 來，若能采用輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土材料，其跨徑有望達(dá) 300m左右。 我國的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，幾乎都采用懸臂澆筑法施工。當(dāng)然，橋墩較矮時(shí)，這種橋型受到限制。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉(zhuǎn)動的影響以及墩身偏壓柱的穩(wěn)定性；墩壁較厚，則作為剛性墩連續(xù)梁，如同框架，橋墩要承受較大彎矩。 連續(xù)剛構(gòu)橋適合于大跨徑、高墩。一聯(lián)內(nèi)無縫，改善了行車條件；梁、墩固結(jié)，不設(shè)支座；合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。我國公路系統(tǒng)從 80 年中期開始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)橋，至今方興未艾。 （ 4） 施工方案 ：全橋采用懸臂節(jié)段澆筑施工法。主要采用高強(qiáng)混凝土以及大噸位預(yù)應(yīng)力體系來實(shí)現(xiàn)主梁的輕型化。 （ 2） 主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造： 上部結(jié)構(gòu)為變截面箱梁。為了改善這些缺點(diǎn)，建議預(yù)制時(shí)在臺座上設(shè)反拱，反拱值可采用預(yù)施應(yīng)力后裸梁上拱值的 1/2～ 2/3。大于 50m跨徑以選擇箱形截面為宜。其發(fā)展趨勢為：采用高強(qiáng)、低松弛鋼絞線群錨：混凝土標(biāo)號 40～ 60 號； T 形梁的翼緣板加寬， 25m 是合適的；吊裝重量增加；為了減少接縫，改善行車，采用工型梁，現(xiàn)澆梁端橫梁濕接頭和橋面 ，在橋面現(xiàn)澆混凝土中布置負(fù)彎矩鋼束，形成比橋面連續(xù)更進(jìn)一步的 “準(zhǔn)連續(xù) ”結(jié)構(gòu)。 T 形梁采用鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu) 的已經(jīng)很少了，從 16m 到 50m 跨徑，大多 都是采用預(yù)制拼裝后張法預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形梁。 T 型梁橋在我國公路上修建最多，早在50、 60 年代，我國就建造了許多 T 型梁橋，這種橋型對改善我國公路交通 起到了重要作用。 （ 4） 施工方案：全橋采用裝配式施工方法。 （ 3） 下部構(gòu)造：采用 三 圓柱式橋墩；樁基礎(chǔ)（鉆孔灌注樁）。橋面設(shè)有 ％的橫坡， 2%的縱坡。橫隔板間距為 米。預(yù)制T 梁寬為 ， 現(xiàn)澆濕接縫 ， 預(yù)制梁間的翼板和橫隔板待 T 梁架設(shè)后再現(xiàn)澆，以加強(qiáng)橫斷面的整體性。 其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。 由于為簡支 T 梁橋，每跨之間還留有 4 厘米的伸縮縫。簡支箱梁橋是和簡支 T 梁同時(shí)發(fā)展起來的斜面形式。 裝配式簡支箱梁橋的發(fā)展 簡支箱形截面梁以其優(yōu) 良的力學(xué)特性－具有較大的剛度和強(qiáng)大的抗扭性能和 結(jié)構(gòu)簡單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大、橋下視覺效果好等優(yōu)點(diǎn)。橋臺采用 埋置式輕型橋臺。橋面設(shè)有 ％的橫坡， 2%的縱坡 ,其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。翼緣根部 45cm，翼緣端部厚度 22cm，箱梁寬度 。 （ 2） 主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全橋采用等截面 箱梁組合梁。 由于為簡支 箱 梁橋，每跨之間還 留有 5 厘米的伸縮縫。 （ 5）學(xué)習(xí)等截面梁橋的設(shè)計(jì)過程。 （ 3） 設(shè)計(jì)方案力求結(jié)構(gòu)新穎，保證結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便。 4 構(gòu)思宗旨 （ 1）符合城市發(fā)展規(guī)劃，滿足交通功能需要。 2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) （ 1） 路線道路等級：高速公路上的主干道 （ 2） 橋面總寬為 米 ，其中機(jī)動車雙向六車道 ，欄桿 米。大橋全長 米，寬 米 。 全長 900 米 (含主橋 )，東接線長 米 ，西接線長 米 。 在 某處與瀝 2（ G319）國道成135176。 由于本人水平有限，且又是第一次從事這方面的設(shè)計(jì)，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請各位老師批評指正。 本次設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用 滿堂支架 法施工。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。頂板、底板、腹板厚度均 不 變。 本次設(shè)計(jì)為 (30+40+30)m 預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁 ，橋?qū)挒?28，分為兩幅，設(shè)計(jì)時(shí)只考慮單幅的設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)畢業(yè)生綜合能力，靈活運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的各門基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識，并結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，獨(dú)立的完成一個(gè)專業(yè)課題的 設(shè)計(jì)工作。因此，從這個(gè)角度來看，連續(xù) —?jiǎng)倶?gòu)也是未來連續(xù)體系的發(fā)展方向。同時(shí)，一座橋的設(shè)計(jì)方案完成后，造價(jià)指針不 能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個(gè)使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營費(fèi)用在內(nèi)。目前，各國都以每平方米橋面的三材（混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價(jià)來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針。 3． 充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長懸臂頂板的單箱截面，既可節(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