【正文】 常使用狀態(tài)計算：查截面特性，有 I=(m4)，A=(m 2)，y 1=(m)，y 2=(m)，Ws=,WX=,KS=,KX=,ES=,EX=,Mmax=(KN?m)。用于計算的具體彎矩數(shù)值見表。然而，一些次內力項的計算恰與預應力筋的數(shù)量和布置有關。39。39。上n39。上截面上部多配 根束，則下部束也要相應增配 根?？捎汕懊娴氖剑ǎ┖褪剑ǎ┩茖У茫? （）pecdAfeKWMen ???????))(( )()minmax 下上下上 下下上下下上下上 （）pecdf?))(( )()(axin 下上下上 上下上下上上下下有時需調整束數(shù)，當截面承受負彎矩時，如果截面下部多配 根束，則上部束39。公式（）變?yōu)? （）上上 WMpmin???公式（）變?yōu)? （）下下pax 由預應力鋼束產生的截面上緣應力 和截面下緣應力 分為三種情況討論：上p?下p?a. 截面上下緣均配有力筋 Np 上 和 Np 下 以抵抗正負彎矩，由力筋 Np 上 和 Np 下 在截面上下緣產生的壓應力分別為： （）上上 下下下上 上上上 pppWeAeNA???? （）下下 下下下下 上上上 ppp?將式（） 、 （）分別代入式（） 、 （） ，解聯(lián)立方程后得到 （）))((min下上下上 下上下下上 eKMeNmazp ??? （）))((in下上下上 上上下下下 azp令 pepAn?上上 ?pepAN?下下 ?代入式（） 、 （）中得到 （）peeKM1))((minmax ????下上下上 下上下下上 （）peAn ?))((inax ?下上下上 上上上下下式中 A p—每束預應力筋的面積；—預應力筋的永存應力(可取 ~ 估算)；e?pdf 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁e—預應力力筋重心離開截面重心的距離；K—截面的核心距；A—混凝土截面面積，取有效截面計算。 Mmax、 Mmin項的符號當為正彎矩時取正值，當為負彎矩時取負值，且按代數(shù)值取大小。二、 使用荷載下的應力要求規(guī)范（JTJ D622022）規(guī)定，截面上的預壓應力應大于荷載引起的拉應力，預壓應力與荷載引起的壓應力之和應小于混凝土的允許壓應力（為 ） ，意階段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應力，同時截面上最大壓應力小于允許壓應力。PM—混凝土抗壓設計強度；cdf—預應力筋抗拉設計強度；ph0xNdfcd 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 19 頁—單根預應力筋束截面積； pA b—截面寬度，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負彎矩按上述方法分別計算上、下緣所需預應力筋數(shù)量。截面的安全性是通過截面抗彎安全系數(shù)來保證的。表 活載內力計算結果（公路一級）截面號 MaMIN MaMAX Mamin對應Q Mamax對應Q支座 1/8截面 1/4截面 3/8截面 1/2截面 5/8截面 3/4截面 7/8截面 支座 1/8截面 1/4截面 3/8截面 1/2截面 5/8截面 3/4截面 7/8截面 支座 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 18 頁第 4 章 預應力鋼束的估算與布置 力筋估算 計算原理根據(jù)《預規(guī)》 （JTG D622022）規(guī)定，預應力梁應滿足彈性階段（即使用階段）的應力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強度要求。求得：正彎矩效應： ?1?負彎矩效應： FACTOR=(1+μ)nηξ 式中 1+μ—沖擊系數(shù)；n—車道數(shù)；η—車道折減系數(shù)；ξ—偏載系數(shù)。()gs?計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應和剪力效應時，采用 ；計算連續(xù)梁的1f沖擊力引起的負彎矩效應時，采用 。不管橋梁的建筑材料、結構類型是否有差別，也不管結構尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結構的基頻相同，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)。用剛性橫梁法計算橫向影響線豎標值1. 抗扭修正系數(shù) ＝?2. 計算橫向影響線豎標值對于 1 號邊梁的橫向影響線豎標值可以通過簡化公式計算：單箱雙室計算簡化為 3 片梁肋????211ian?? 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 13 頁????2113ian??汽車荷載布置見下圖： 圖 汽車荷載布置其中： ＝ 2+0+＝ m 2?ia ＝ ＝???211in???? ＝ ＝??2113ia.?影響線圖如下：圖 影響線圖用剛性橫梁法的橫向分布影響線為直線，設影響線零點離 1 號梁軸線的距離為 x，則： ??? 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 14 頁解得：x＝根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》本設計的橋面凈寬度 W＝ ，車輛單向行駛時在 ，??W車道數(shù)為 3 車道。因為截面采用單箱單室時，可直接按平面桿系結構進行活載內力計算，無須計算橫向分布系數(shù)，所以全橋采用同一個橫向分配系數(shù)。本設計采用滿堂支架法,二期恒載(又稱后期恒載)集度約為:Q =由 BSAS 系統(tǒng)計算而得的有關結果如下表所示:表 毛截面幾何特性控制截面 截面號 截面類型 A I Y上 Y下 H支座 1 1 1/8截面 3 3 1/4截面 5 5 3/8截面 7 7 1/2截面 9 9 5/8截面 11 11 3/4截面 13 13 7/8截面 15 15 支座 17 17 1/8截面 20 20 1/4截面 21 23 3/8截面 26 26 1/2截面 29 29 5/8截面 32 26 3/4截面 35 23 7/8截面 38 20 支座 41 17 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 11 頁表 恒載內力計算截面號 Mg1 Q1 Mg2 Q2 kN kN邊支座 1/8截面 1/4截面 3/8截面 1/2截面 5/8截面 3/4截面 7/8截面 支座 1/8截面 1/4截面 3/8截面 1/2截面 5/8截面 3/4截面 7/8截面 中支座 圖 一期恒載彎矩圖圖 一期剪力圖 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 12 頁圖 二期恒載彎矩圖 圖 二期剪力圖 活載內力計算活載內力計算為基本可變荷載(公路一級)在橋梁使用階段所產生的結構內力。 主梁恒載內力，包括自重引起的主梁自重（一期恒載）內力 Sg1和二期恒載（如鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內力 Sg2。施工內力是指施工過程中，各施工階段的臨時施工荷載，如施工機具設備（支架、張拉設備等） 、模板、施工人員等引起的內力，主要供施工階段驗算用。 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 9 頁 圖 結構簡圖 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 10 頁第 3 章 荷載內力計算 恒載內力計算主梁的內力計算可分為設計和施工內力計算兩部分。 具體分段本橋全長 144 米，全梁共分 80 個梁段，一般梁段長度分成 ?？缰薪孛婕爸兄c截面示意圖如下所示：（單位為 cm） 跨中處 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 8 頁 支座處 主梁分段與施工階段的劃分 分段原則主梁的分段應該考慮有限元在分析桿件時，分段越細，計算結果的內力越接近真實值，并且兼顧施工中的實施。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般可以比其它截面的橋梁少設置橫隔梁，甚至不設置中間橫隔梁而只在支座處設置支承橫隔梁。本設計中，根據(jù)箱室的外形設置了寬 250mm，長 600m 的上部梗腋，而下部采用1：1 的梗腋。梗腋的作用是：提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 7 頁少扭轉剪應力和畸變應力。2. 梗腋 在頂板和腹板接頭處須設置梗腋。大跨度預應力混凝土箱梁橋，腹板厚度可從跨中逐步向支點加寬，以承受支點處交大的剪力，一般采用 300—600mm，甚至可達到 1m 左右。（2） 腹板內有預應力筋管道時，采用 250—300mm。二、 腹板和其它細部結構1. 箱梁腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪應力和主拉應力。本設計中采用雙面配筋，且底板由支點處以拋物線的形式向跨中變化。底板厚最小應有 120。其尺寸要受到受力要求和構造兩個方面的控制。 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 6 頁連續(xù)梁在支點和跨中的梁估算值：等高度梁： H=（ ～ ）l，常用 H=（ ～ ）l15301820變高度（曲線）梁：支點處：H=（ ～ ）l，跨中 H=（ ～ ）l63150變高度（直線）梁：支點處：H=（ ～ ）l，跨中 H=（ ～ ）l12028而此設計采用變高度的直線梁，支點處梁高為 米，跨中梁高為 米。 梁高根據(jù)經(jīng)驗確定，預應力混凝土連續(xù)梁橋的中支點主梁高度與其跨徑之比通常在1/15—1/25 之間，而跨中梁高與主跨之比一般為 1/40—1/50 之間。由于雙室式腹板總厚度增加，主拉應力和剪應力數(shù)值不大，且布束容易，這是單箱雙室的優(yōu)點；但是雙室式也存在一些缺點：施工比較困難，腹板自重彎矩所占恒載彎矩比例增大等等。單箱單室截面的優(yōu)點是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量?？傊?，箱形截面是大、中跨預應力連續(xù)梁最適宜的橫截面形式。箱形截面就是這樣的一種截面。二、 橫截面 梁式橋橫截面的設計主要是確定橫截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁間距、主梁各部尺寸；它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀要求以及經(jīng)濟用料等等因素都有關系。雙層橋梁在無需做大跨徑的情況下，選用等截面布置可使結構構造簡化。 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁2. 等截面布置以等跨布置為宜，由于各種原因需要對個別跨徑改變跨長時，也以等截面為宜。采用等截面布置使橋梁構造簡單，施工迅速。等高度梁的缺點是：在支點上不能利用增加梁高而只能增加預應力束筋用量來抵抗較大的負彎矩，材料用量多，但是其優(yōu)點是結構構造簡單、線形簡潔美觀、預制定型、施工方便。 截面形式一、 立截面 從預應力混凝土連續(xù)梁的受力特點來分析，連續(xù)梁的立面應采取變高度布置為宜；在恒、活載作用下，支點截面將出現(xiàn)較大的負彎矩，從絕對值來看，支點截面的負彎矩往往大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變高度梁能較好地符合梁的內力分布規(guī)律，另外，變高度梁使梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空。本設計跨度，主要根據(jù)設計任務書來確定，其跨度組合為：(26+2*46+26)米。若采用三跨不等的橋孔布置，一般邊跨長度可取為中跨的 — 倍，這樣可使中跨跨中不致產生異號彎矩，此外，邊跨跨長與中跨跨長之比還與施工方法有著密切的聯(lián)系，對于采用現(xiàn)場澆筑的橋梁，邊跨長度取為中跨長度的 倍是經(jīng)濟合理的。 橋孔分跨連續(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，但一般不超過六跨。 武漢理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 4 頁第 2 章 橋跨總體布置及結構尺寸擬定 尺寸擬定本設計方案采用四跨一聯(lián)預應力混凝土變截面連續(xù)梁結構，全長 144m。本次設計中得到了劉元久、榮國能、周凌遠等幾位老師的悉心指導，在此表示衷心的感謝。由于預應力混凝土連續(xù)梁橋為超靜定結構，手算工作量比較大，且準確性難以保證，所以采用有限元分析軟件—BSAS 進行，這樣不僅提高了效率，而且準確度也得以提高。由于多跨連續(xù)梁橋的受力特點，靠近中間支點附近承受較大的負彎矩，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。梁體采用單箱雙室箱型截面，全梁共分 80 個單元一般單元長度分為 2m。設計過程中提高學生獨立的分析問題，解決問題的能力以及實踐動手能力，達到具備初步專業(yè)工程人員的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎?？偠?