【正文】 汽車(chē)、人群活載內(nèi)力計(jì)算當(dāng)一個(gè)單位集中荷載P=1沿結(jié)構(gòu)移動(dòng)時(shí)，表示結(jié)構(gòu)上某量（如支座反力，某一指定截面的彎矩、剪力或軸力等）變化規(guī)律的曲線(xiàn)，稱(chēng)為Z影響線(xiàn)。表 45 一期恒載內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力(kN)剪力(kN)彎矩()節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力(kN)剪力(kN)彎矩()2+03+0356+01+02+023+02+0357+01+02+034+02+0358+01+03+035+02+0359+01+03+036+02+0360+01+03+047+03+0361+01+03+048+03+0262+01+03+049+03+0363+01+03+0410+03+0464+01+03+0411+03+0465+01+03+0412+03+0466+03+0413+03+0467+03+0414+03+0468+03+0415+03+0469+03+0516+03+0470+03+0517+03+0471+03+0518+03+0572+03+0519+03+0573+03+0520+03+0574+04+0521+03+0575+04+0522+03+0576+04+0523+03+0577+04+0524+04+0578+04+0525+04+0579+02+03+0526+04+0580+02+03+0527+04+0581+04+0528+04+0582+04+0529+02+03+0583+04+0530+02+03+0584+04+0531+01+04+0585+04+0532+01+04+0586+04+0533+01+04+0587+03+0534+01+04+0588+03+0535+01+04+0589+03+0536+01+04+0590+03+0537+01+03+0591+03+0538+01+03+0592+03+0539+01+03+0593+03+0440+01+03+0594+03+0441+01+03+0595+03+0442+01+03+0596+03+0443+01+03+0497+03+0444+01+03+0498+03+0445+01+03+0499+03+0446+01+03+04100+03+0447+01+03+04101+03+0348+01+03+04102+03+0249+01+03+04103+03+0350+01+03+04104+02+0351+01+03+03105+02+0352+01+03+03106+02+0353+01+02+03107+02+0354+01+02+02108+03+0355+01+02109+03圖43 一期恒載彎矩圖圖44 一期恒載剪力圖 二期恒載在中跨合攏后，要在已成橋梁結(jié)構(gòu)上布置橋面鋪裝，這時(shí)的橋面鋪裝已經(jīng)形成的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生恒載效應(yīng)。中跨梁體合攏階段的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，應(yīng)該分成兩個(gè)階段進(jìn)行。 梁段懸臂施工內(nèi)力 從墩頂0號(hào)塊件開(kāi)始的梁段雙懸臂施工時(shí)的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)屬于超靜定結(jié)構(gòu)狀態(tài)。隨著施工階段的推進(jìn)，橋梁結(jié)構(gòu)形式、支承約束條件、荷載作用方式等都在不斷變化。計(jì)算得一期恒載集度如下表：表 42 一期恒載集度表單元號(hào)面積A容重γ集度q單元長(zhǎng)度單元重量626372638263926102611261226132614261526162617263182631926320263212632226323263242637252526326263272632826229262 二期恒載集度 本橋采用4厘米瀝青混凝土+5厘米水泥混凝土+三角墊層（布置橫坡的需要）。 恒載集度計(jì)算 一期恒載集度 一期荷載集度包括箱梁及橫隔板的集度，因本橋無(wú)橫隔板，故只考慮箱梁集度。另一方面，懸臂法施工的整個(gè)過(guò)程中，梁體的內(nèi)力不斷發(fā)生改變，因此主梁施工過(guò)程內(nèi)力亦要參與控制設(shè)計(jì)。(2) 溫度模式：a) 均勻溫差成分：升溫取20℃，降溫?。?5℃。預(yù)應(yīng)力采用鋼絞線(xiàn)束施加，105MPa，鋼絞線(xiàn)采用中交新預(yù)應(yīng)力筋：270K級(jí)鋼絞線(xiàn)，公稱(chēng)面積140mm2，抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa。其他各節(jié)段長(zhǎng)度（只取一個(gè)懸臂長(zhǎng)度）如表31：表31 各懸臂節(jié)段長(zhǎng)度表節(jié)段邊跨現(xiàn)澆邊跨合攏8~17號(hào)塊1~7號(hào)塊0號(hào)塊長(zhǎng)度(m)3m3+2m2m103m83m2圖31 懸臂節(jié)段劃分示意圖(CAD)圖32 Midas建模懸臂段劃分示意圖 材料特性和計(jì)算參數(shù)主梁采用C50號(hào)混凝土，混凝土容重26kN/，104Mpa，線(xiàn)膨脹系數(shù)α＝110－5，混凝土材料的收縮徐變特性全部按照規(guī)范規(guī)定取值。0號(hào)和1號(hào)塊采用支架施工，其長(zhǎng)度的取值應(yīng)考慮為2號(hào)塊的懸臂施工提供足夠的作業(yè)平臺(tái)；同時(shí)也不應(yīng)該太大，以免浪費(fèi)材料，增加主梁自重。 懸臂節(jié)段劃分懸臂施工對(duì)于箱形截面，梁體一般單元為3m、以?huà)旎@為施工機(jī)具進(jìn)行對(duì)稱(chēng)懸臂施工。施工階段的劃分是根據(jù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)的施工步驟予以確定的。一般根據(jù)驗(yàn)算截面的布置以及求算影響線(xiàn)時(shí)單位力作用點(diǎn)的要求，來(lái)確定所需的中間結(jié)點(diǎn)；7）對(duì)于變截面桿或曲桿結(jié)構(gòu)，盡量細(xì)分，使折線(xiàn)形模型盡可能接近實(shí)際曲線(xiàn)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)；8）施工縫處； 計(jì)算模型和施工階段劃分依照本橋的結(jié)構(gòu)布置，在確定計(jì)算模型時(shí)，主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）確定計(jì)算模型時(shí)，結(jié)點(diǎn)和單元的劃分主要根據(jù)主梁每次施工長(zhǎng)度來(lái)確定，每一塊懸澆箱梁取為一個(gè)單元；2）主墩單元的多少對(duì)結(jié)構(gòu)分析精度影響不大，按一般劃分原則進(jìn)行單元和結(jié)點(diǎn)的劃分；3）墩頂與箱梁中性軸之間以剛臂連接全橋共分130個(gè)結(jié)點(diǎn)，120個(gè)桿單元。 桿系單元的劃分應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)，實(shí)際問(wèn)題的需要以及計(jì)算精度的要求來(lái)決定。主梁支點(diǎn)根部及跨中橫截面構(gòu)造如圖24。箱梁底板寬為8m。梁高、底板均按二次拋物線(xiàn)變化，（計(jì)算梁高變化時(shí)=，計(jì)算底板厚度變化時(shí)=，=114m），加大腹板厚度是為了增加箱梁的抗剪能力。頂?shù)装搴瘢焊鶕?jù)相關(guān)規(guī)定并參考國(guó)內(nèi)已建預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，考慮布置預(yù)應(yīng)力鋼束、普通鋼筋及承受輪載的需要，箱梁頂板厚度一般為15~30cm，本橋箱梁頂板厚取35cm,翼緣頂板厚度取20cm。2) 梁高、板厚的確定對(duì)于箱梁橋跨徑、梁高及腹板厚度尺寸的要求，橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范作了相關(guān)規(guī)定：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（剛構(gòu)）橋的經(jīng)濟(jì)跨度為100~240m；變高度連續(xù)梁，支點(diǎn)截面梁高h(yuǎn)為跨徑的1/16~1/20，跨中截面梁高h(yuǎn)為跨徑的1/30~1/50；腹板的最小厚度首先要滿(mǎn)足構(gòu)造要求，但最終取決于受力要求，對(duì)于中等以上跨徑的混凝土梁式橋，隨著跨徑的不同和構(gòu)造要求、受力需要，腹板的厚度一般在40~70cm之間 。高度取10米，長(zhǎng)度和箱梁底一樣寬，其長(zhǎng)細(xì)比約為10，中距與主跨之比為1/24。一般情況下，在初步的設(shè)計(jì)選擇墩的尺寸時(shí)，其長(zhǎng)細(xì)比可為16~20。箱梁的高度、底板厚度以二次拋物線(xiàn)變化，腹板厚度以折線(xiàn)變化，如構(gòu)造圖所示。其橋跨結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖 23 圖23 橋跨計(jì)算簡(jiǎn)圖 （單位m）采用變截面預(yù)應(yīng)力剛構(gòu)箱梁橋的優(yōu)點(diǎn)：1）箱型截面整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大、截面抗彎、抗扭能力強(qiáng)；2）箱梁的頂、低板可提供足夠面積來(lái)布置預(yù)應(yīng)力鋼束，以承受正、負(fù)彎矩；3）箱型截面能提供較大的頂板翼緣懸臂，底板寬度相應(yīng)較窄，可以大幅度減下部工程量；4）采用變高度是適應(yīng)連續(xù)梁內(nèi)力變化的需要，且加大根部梁重可以減小跨中正彎矩，便于配筋和施工。連續(xù)剛構(gòu)橋常選用變截面主梁。此外,Y形柱連續(xù)剛構(gòu)根部梁高（連V形托架在內(nèi)）是正常變截面連續(xù)剛構(gòu)的（2～）倍，梁和托架桿件都為等截面箱形結(jié)構(gòu)或?qū)嶓w桿。Y形柱在連續(xù)剛構(gòu)中也有采用，它的上部為V形托架，下部為單柱式，兩者在立面上構(gòu)成Y字形。設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)橋的高度和跨徑選用適當(dāng)?shù)目箟?、抗彎、抗推剛度，再?zèng)Q定合適的形式。每柱薄壁墩又有空心、實(shí)心之分。 （2）雙柱薄壁墩 （1）單柱式墩因此，結(jié)合工程特點(diǎn)和施工條件綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇箱型梁。景觀效果好。（b）梁部截面形式考慮了箱形梁、組合箱梁、槽型梁、T 型梁等可采用的梁型。(3) 方案比選及截面形狀選定: （a）由上述條件可知，根據(jù)本設(shè)計(jì)具體的情況，簡(jiǎn)支梁與連續(xù)梁相比雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單施工方便，但其建成后連續(xù)性不強(qiáng)，行車(chē)不如連續(xù)梁平穩(wěn)，美觀方面不如變截面連續(xù)梁的美觀。當(dāng)墩高達(dá)到一定高度后，兩者上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力相差不大。但連續(xù)梁對(duì)基礎(chǔ)沉降要求嚴(yán)格，特別是由于聯(lián)長(zhǎng)較大，梁體與墩臺(tái)之間的受力十分復(fù)雜，加大了設(shè)計(jì)難度。②連續(xù)梁： 連續(xù)梁結(jié)構(gòu)可以降低梁高，節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭(zhēng)取橋下凈空，并改善景觀；其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動(dòng)力特性以及減震降噪作用，使行車(chē)平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護(hù)工作也較少。①簡(jiǎn)支梁： 目前我國(guó)道路橋梁結(jié)構(gòu)一般考慮簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，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。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求，在建筑領(lǐng)域，一個(gè)工程的建設(shè)不能以犧牲環(huán)境作代價(jià)，在保證順利工的前提下要盡量避免對(duì)環(huán)境的破壞以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。橋梁的外形要優(yōu)美，要與周?chē)h(huán)境相適應(yīng)，合理的輪廓是美觀的主要因素。（4）美觀性。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的今天，經(jīng)濟(jì)性是不得不考慮的重要因素。橋梁的設(shè)計(jì)要能滿(mǎn)足施工及運(yùn)營(yíng)階段的受力需要，能夠保證其耐久性和穩(wěn)定性以及在特定地區(qū)的抗震需求。要能滿(mǎn)足交通運(yùn)輸本身的需要，也要考慮到支援農(nóng)業(yè)等等。能保證行車(chē)的暢通、舒適和安全。橋梁設(shè)計(jì)原則：（1）實(shí)用性。 圖21 梁截面溫度梯度（升溫） 圖22 梁截面溫度梯度（降溫） 橋型方案選擇本設(shè)計(jì)橋梁的形式可考慮簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋三種形式。 溫度影響整體溫差: 升溫20℃、降溫25℃。13 橋面鋪裝4cm細(xì)粒式瀝青混凝土+5cm粗粒式瀝青混凝土。 主要材料1）混凝土：預(yù)應(yīng)力混凝土主梁和橋面主要構(gòu)件采用50號(hào)混凝土，預(yù)應(yīng)力混凝土橋墩(雙肢薄壁剛構(gòu)墩)為40號(hào)混凝土,其余構(gòu)件采用30號(hào)混凝土；2）預(yù)應(yīng)力鋼材：縱向預(yù)應(yīng)力鋼材采用低松弛高強(qiáng)鋼絞線(xiàn)，豎向預(yù)應(yīng)力鋼材采用精軋螺紋鋼筋；4）鋼材：錨頭墊板、燈具連接板采用低碳鋼。近3～。第二章 方案設(shè)計(jì)第二章 方案設(shè)計(jì) 工程概況本橋位于直線(xiàn)上，與設(shè)計(jì)線(xiàn)正交。一般公路和高等級(jí)公路上的中、小橋、立交橋，形式多樣，實(shí)用效果不斷提高，跨越大江（河）、海峽（灣）的超大橋梁建設(shè)也相繼修建，為公路運(yùn)輸提供了安全、舒適的服務(wù)。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，綜合國(guó)力的增強(qiáng)，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到相應(yīng)發(fā)展，特別是近十年來(lái)，我國(guó)大跨徑橋梁的建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)最輝煌的時(shí)期。古代的石拱橋技術(shù)也一直馳名中外，著名的石拱橋有河北趙縣的趙州橋。幾乎在大部分有關(guān)橋梁的歷史書(shū)上，都承認(rèn)我國(guó)是最早有懸索橋的國(guó)家，迄今至少有3000年左右的歷史。我國(guó)文化悠久，據(jù)史料記載，在距今約3000年的周文王時(shí)，就已在寬闊的渭河上架過(guò)大型浮橋。在經(jīng)濟(jì)上，橋涵的造價(jià)一般平均來(lái)說(shuō)占公路造價(jià)的10％～20％。Midas 1第一章