【正文】 17] 0 17 自重 2/4 0 18 自重 I[18] 0 18 自重 2/4 0 19 自重 I[19] 0 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 15 19 自重 2/4 0 20 自重 I[20] 0 20 自重 2/4 0 21 自重 I[21] 0 21 自重 2/4 0 22 自重 I[22] 0 22 自重 2/4 0 0 注：以上為左邊半橋的內(nèi)力。 第五 章 主梁作用效應(yīng)計(jì)算 一、結(jié)構(gòu)單元的劃分 圖 51 結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐? 本橋是采用滿堂支架現(xiàn)澆一次成橋的，施工時(shí)結(jié)構(gòu)為二次超靜定結(jié)構(gòu)體系，采用力法求解（梁截面變化不大）對(duì)電算求解進(jìn)行附和。 控制截面幾何特性計(jì)算結(jié)果 表 41 控制截面 面積 ( 2m ) Czp (m )距上 sy Czm (m )距下 xy yyI ( 4m ) SK （ m ） XK （ m ） 邊跨支座處 邊跨 1/4 處 邊跨跨中 邊跨 3/4 處 中跨支座處（左） 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 11 中跨支座處（右） 中跨 1/4 處 中跨跨中 注： l/2橋的截面，與另一半橋界面對(duì)稱； 。 具體尺寸見(jiàn)下圖 43：（尺寸單位 cm ） 縱向截面變化： 支承中心線支承中心線 圖 43a 縱向截面（單位 cm ） 主梁橫斷面圖： 圖 43b 邊支座橫截面 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 10 圖 43c 中支座橫截面 圖 43d 跨中橫截面 附注：本圖尺寸以 cm 計(jì) 圖 43 主梁截面 尺寸圖 （三）、毛截面幾何特性 毛截面幾何特性是計(jì)算結(jié)果內(nèi)力、配束及變形的前提。 高跨比： 32 1/? ， 位于 115 ～ 125 之間，符合要求?？梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束布置用量，加大深高只是腹板加厚，增大混凝土用量有限。 二、結(jié)構(gòu)尺寸擬定 （一）、主跨徑的擬定 主跨徑定為 40m ，邊跨跨徑根據(jù)國(guó)內(nèi)外已有經(jīng)驗(yàn)，為主跨的 ~ 倍，采用 倍的中跨徑，即 30m ，則全聯(lián)跨徑為： 24 32 24 80 ( )m? ? ? 。tkf = 。tkf 分別為鋼束張拉時(shí)混凝土的抗拉、抗壓標(biāo)準(zhǔn)值，本設(shè)計(jì)考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%時(shí)開(kāi)始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，即混凝土強(qiáng)度為 C45 時(shí)開(kāi)始張拉鋼束，因此， 39。pdf pkf pkf ? 510 1860 1260 390 1395 1209 MpaMpaMpaMpaMpaMpa 材料重度 預(yù)應(yīng)力混凝土 瀝青混凝土 混凝土 鋼束預(yù)應(yīng)力混凝土的彈性模量比 1? 2? 3? yn 26 24 25 6 3/kNm 3/kNm 3/kNm 無(wú)量綱 注： 39。ckf 39。 五、基本計(jì)算數(shù)據(jù) 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》中各條規(guī)定，混凝土、鋼絞線和鋼筋的各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)以及在個(gè)階段的限值，如表 31 所列。 橋面鋪裝： 80mm現(xiàn)澆混凝土其上為 60mm瀝青混凝土。凡鋼筋直徑小于 12mm者，均采用 HRB335 熱軋帶肋鋼筋；凡鋼筋直徑小于 12mm 者，采用 R235 鋼，鋼板應(yīng)符合 GB/T159194 規(guī)定的 Q345A 鋼板。 預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用 GB/T52241995 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 1860 高強(qiáng)度地松弛鋼絞線，錨具采用OVM 錨具。 圖 32a 邊支座橫斷面 圖 32b 中支座橫斷面 荷載等級(jí)：公路 — Ⅱ級(jí)。橋梁布置立面圖見(jiàn)圖 31。 第三章 設(shè)計(jì)基本資料 一、橋梁線形布置 平曲 線半徑：無(wú)平曲線 豎曲線半徑： 7000m，縱坡 3%。施工難度一般 預(yù)制 T 型構(gòu)件，運(yùn)至施工地點(diǎn)，采用混凝土現(xiàn)澆，將 T 型 梁連接，其特點(diǎn)外型簡(jiǎn)單、制造方便，整體性好，施工難度一般 轉(zhuǎn)體施工法：對(duì)周圍的影響較小，將結(jié)構(gòu)分開(kāi)建造，再最后合攏，可加快工期，是近十年來(lái)新興的施工方法，施工難度較大 工期 較短 較短 較長(zhǎng) 由上表可知，根據(jù)西安鐵路樞紐新建北環(huán)線的情況，結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)原則，選擇第一方案經(jīng)濟(jì)上比第三方案好；跨徑上滿足要求，景觀與環(huán)境協(xié)調(diào)，比第二方案好；工期上較短，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)度來(lái)說(shuō)不會(huì)受其影響；施工難度較小，針對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，采用樁基，加強(qiáng)基礎(chǔ)強(qiáng)度。為此采用大噸位預(yù)應(yīng)力筋以承擔(dān)拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁，即加勁縱梁，從而以梁式橋?yàn)榛w，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來(lái)加 強(qiáng)。受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟 在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力。 方案比選 表 21 方 案 比 選 比較方案 第一方案 第二方案 第三方案 主橋跨橋型 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁 梁拱組合橋 主橋跨結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在垂直荷載的 作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力。簡(jiǎn)支梁受力明確，設(shè) 計(jì)施工易標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化；但其梁高較大，景觀稍差，行車條件也不如連續(xù)梁。但實(shí)際跨度不大，此橋型不予考慮。懸索橋的主纜為承重索，它通過(guò)吊索吊住加勁梁，索兩端錨于地面，稱地錨體系。 斜拉橋與懸索橋不同之處是，斜 拉橋直接錨于主梁上，稱自錨體系，拉索承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受壓，因此塔、梁均為壓彎構(gòu)件。 （四）、斜拉橋 斜拉橋的特點(diǎn)是依靠固定與索塔的斜拉索支撐梁跨，梁是多跨彈性支撐梁，梁內(nèi)彎矩與橋梁的跨度基本無(wú)關(guān)，而與拉索的間距有關(guān)。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí)能提高這類橋梁的跨越能力。 （三）、梁拱組合橋 軟土地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)于多跨連續(xù)拱橋，為防止其中一跨破壞而影響全橋，還要采取特殊的措施，或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。石拱對(duì)石料的要求較高，石料加工、開(kāi)采與砌筑費(fèi)工，現(xiàn)在已很少采用。設(shè)計(jì)得合理的拱軸，主要承受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于水平反力的作用，拱的彎矩大大減少。 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有 以下主要特征： 混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低； 結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少； 結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較小； 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)； 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； 預(yù)應(yīng)力混蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力； 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所 采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過(guò)施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。 （一）、梁橋 梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力的橋梁。 二、比選方案 橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的裝飾。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。建成的橋梁應(yīng)保證使用年 限，并便于檢查和維修。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 第二章 方案比選 一、比選原則 （一）、適用性 橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來(lái)交通量增長(zhǎng)的需要。在結(jié)構(gòu)理論 上研究更符合實(shí)際狀態(tài)的力學(xué)分析方法與新的設(shè)計(jì)理論。 縱觀國(guó)外橋梁建設(shè)發(fā)展的歷史，對(duì)于可以看出，近年來(lái)的橋梁結(jié)構(gòu)逐步向輕巧、纖細(xì)方面發(fā)展，但橋梁的載重、跨長(zhǎng)卻不斷增長(zhǎng)?，F(xiàn)代高速公路上 互通 立交橋、高架橋不但是規(guī)模巨大的工程實(shí)體，而且猶如一道地上 “彩虹 ”縱觀世界各國(guó)的大城市，常以工程雄偉的大橋作為城市的標(biāo)志與驕傲 。在經(jīng)濟(jì)上，一般說(shuō)來(lái)，橋梁和涵洞的 造 價(jià)平均占公路總造價(jià)的 10%～ 20%，隨著公路等級(jí)的提高，其所占比例將會(huì)增大。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 目錄 第一章 緒 論 .................................................................................................. 1 第二章 方案比選 ............................................................................................ 2 一、比選原則 ................................................................................................................... 2 二、比選方案 ................................................................................................................... 2 第三章 設(shè)計(jì)基本資料 .................................................................................... 5 一、橋梁線形布置 ........................................................................................................... 5 二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ................................................................................................................... 5 三、材料規(guī)格 ................................................................................................................... 6 四、設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù) ........................................................................................................... 6 五、基本計(jì)算數(shù)據(jù) ........................................................................................................... 7 第四章 計(jì)要點(diǎn)及結(jié)構(gòu)尺寸的擬定 ................................................................. 8 一、設(shè)計(jì)要點(diǎn) ................................................................................................................... 8 二、結(jié)構(gòu)尺寸擬定 ........................................................................................................... 8 第五章 主梁作用效應(yīng)計(jì)算 ...........................................................................11 一、結(jié)構(gòu)單元的劃分 ..................................................................................................... 11 二、結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)計(jì)算 ......................................................................................... 11 三、結(jié)構(gòu)二期自重作用效力計(jì)算 ......................................................