【正文】 ? ， 3x ? 。 Pe 為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離 ,假設(shè) maP ? ,有maye PCXP ????? 代入公式 得到 : kNNpe )( ???? 采用 ? 每根鋼絞線面積 2139mmAy ? ，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值 pkf =1860 MPa ,張拉控制應(yīng)力取 M P af pkc o n 1 3 9 51 8 6 ????? ，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算。由于本橋為分塊澆注縱向分塊的構(gòu)件，根據(jù)規(guī)范《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋設(shè)計規(guī)范 》（ JTG D602021) 的要求，其拉應(yīng)力應(yīng)滿足 ?? pcst ?? 式（ 4． 6） 為滿足抗裂 要求 ,所需的有效預(yù)加力為 )//1(/0 weAwMNpSpe ?? 式（ 4． 7） SM 為短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值 ,由表 查得 : mkNM S ?? 6175 ,估算鋼筋數(shù)量時 ,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。 Pe 為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離 , 假設(shè) maP ? , 有maye PCxP 5 6 9 6 9 ???? 代入公式得到 : kNNpe 11 388 10)( ???? 根73 41. 3 100011 388 10)( ??? ???? PSc o n PeP ANn ?? b. 保證上緣不 超過設(shè)計允許強度值 cdssppepe fwMw eNAN ??? m a x spscdpe weA wMfN //1 /.m a x??? 式（ 4． 5） kNNpe )( 3 ????? 根70 13913 10 0010 868 )( ??? ???? PSc o n PeP ANn ?? ⑶ 鋼絞線根數(shù)的選定 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設(shè)計 23 因為 ?n ， ?n ， ?n ， ?n ， ?n ，參考已成橋資料， 暫選定通過根部的鋼絞線根數(shù) 根192?n 。 ② 當(dāng)在荷載 Mmax作用下 0m a x ??? xx ppepe wMw eNAN xp xpe weAwMN //1 /.m ax??? 式（ 4． 4） maxM 為基本組合彎矩組合設(shè)計值 , 由表 查得 : m 3 5 1 2 4 .3 k Nm in ??M , m 2 3 0 8 9 .2 k Nm a x ??M ,估算鋼筋數(shù)量時 ,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由 Midas 查得的數(shù)據(jù) : ? , myCx ? , myCS ? , ? , 3s ? 。 Pe 為 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 重 心 至 毛 截 面 重 心 的 距 離 , 假設(shè) maP ? , 有 maye PCSP 5 6 9 6 9 ???? 代入公式得到 : )( ????peN 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設(shè)計 21 采用 ? 的鋼絞線， 每根鋼絞線面積 2139mmAy ? ，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值pkf =1860MPa ,張拉控制應(yīng)力取 M P af pkc o n 1 3 9 51 8 6 ????? ，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的 20%估算。由于本橋為分塊澆注縱向分塊的構(gòu)件，根據(jù)規(guī)范《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋設(shè)計規(guī)范 》（ JTG D602021） 的要求， 其拉應(yīng)力應(yīng)滿足 ?? pcst ?? 式（ 4． 1） 為滿足抗裂要求 ,所需的有效預(yù)加力為： )//1( / p weA wMN Spe ?? 式（ 4． 2） SM 為短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值 ,由表 查得 : m 2 4 4 8 3 .9 k N ??sM ,估算鋼筋數(shù)量時 ,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。 ⑴ 受負彎矩在最大彎矩作用下 截面上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，截面下緣不 超過設(shè)計允許強度值 ⑵ 受負彎矩在最小彎矩作用下 截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，截面上緣上 超過設(shè)計允許強度值 ⑶ 受正彎矩在最大彎矩作用下 截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，截面上緣不 超過設(shè)計允許強度值 ⑷ 受正彎矩在最小彎矩作用下 截面上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，截面下緣不 超過設(shè)計允許強度值 注 :本處的所說的最大和最小彎矩均含有正負號 ,不是指的絕對值。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)表達式為： 211mns d G ik j Q jkijS S S??????? 式（ ） 式中： ldS —作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值； 2j? —第 j個可變作用效用的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力） ?? ，人群荷載 ?? ，風(fēng)荷載 ?? ，溫度梯度作用 ?? ，其他作用 ?? ； 魏民： 團結(jié)橋設(shè)計 14 2j QjkS? —第 j個可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為： 111mns d G ik j Q jkijS S S??????? 式（ ） 式中：sdS —作用短期 效應(yīng)組合設(shè)計值； 1j? —第 j個可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，在汽車荷載（不計沖擊力）?? ，人群荷載 ?? ，風(fēng)荷載 ?? ，溫度梯度作用?? ，其他作用 ?? ； 1j QjkS? —第 j個可變作用效應(yīng)的頻遇值。偶然作用的效應(yīng)分項系數(shù)取 ；與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當(dāng)?shù)拇碇怠? （ 2） 偶然組合。 2） 承載能力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合 （ 1） 基本組合。 （結(jié)點編號由左至右進行編號 ，從 1 開始，同理單元編號也相同） 魏民： 團結(jié)橋設(shè)計 12 圖 結(jié)構(gòu)單元劃分 內(nèi)力計算 1） 荷載組合 參照《公路鋼筋混 凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（ JTG D62─2021） P17第 之規(guī)定，公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應(yīng)組合，取其最不利的效應(yīng)組合進行設(shè)計。坐標(biāo)原點建在全橋左端橋面上，沿跨徑為 x 軸（向右為正）。邊跨兩端各 2m 為現(xiàn)澆段。本橋單元劃分長度為 1m 、 2m 、 3 m 三 種。采用桿系結(jié)構(gòu)有限元程序分析橋梁時，首先要將橋梁結(jié)構(gòu)劃分為有限個桿件單元，這些單元在節(jié)點上相互聯(lián)結(jié)，從而構(gòu)成一個與真實結(jié)構(gòu)等價的計算模型。為了便于計算，需要將橋梁簡化為結(jié)構(gòu)計算圖式，橋梁工程常因其跨度較寬度大很多，因此將縱向分析模型近似處理成桿系結(jié)構(gòu)。頂板底緣按線性漸變。邊跨以邊跨合攏段處的梁底板底緣為原點，曲線方程為 h = 。 以跨中梁底板底緣為原點，曲線方程為： h =。 梁底縱向變化曲線可以是二次拋物線、正弦曲線、三次曲線、圓弧線及曲線，為使線形圓順，本設(shè)計采用二次拋物線。 變截面梁墩頂處梁高與最大跨徑的關(guān)系：梁高為（ 1/16－ 1/20） L，取 L/18，即 1h =32/18= m ， 1h 取 。 f.《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（ JTJ02285） 。 b.《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋 涵設(shè)計規(guī)范》（ JTG D622021）。其強度指標(biāo)為： 抗拉強度設(shè)計值 sdf =330 MPa ， 彈性模量 cE =105 MPa ， 箍筋及構(gòu)造鋼筋采用 335HRB 鋼筋，其強度指標(biāo)為 抗拉強度設(shè)計值 sdf =280 MPa ， 彈性模量 cE =105 MPa 。強度指標(biāo)為： 抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值 pkf =1860 MPa ， 抗拉強度設(shè)計值 pdf =1260 MPa ， 彈性模量 cE =105 MPa 。 ： C40 混凝土強度指標(biāo) 抗壓強度設(shè)計值 cdf = MPa ， 抗拉強度設(shè)計值 sdf = MPa ， 彈性模量 cE =104 MPa 。 ：按規(guī)范同時考慮均勻升降溫、不均勻溫差；人行欄桿每側(cè)重量分別為 mkN/ ，橋面鋪裝采用 10cm 厚防水混凝土 + 8 cm 厚瀝青混凝土。 ：凈 8+2+2 m 。采用雙支薄壁橋墩， 單支 壁厚為 m ， 2墩 高度為 11m ， 3墩高 21m 。 設(shè)計資料 方案簡述 本設(shè)計采用主橋（ 21+38+21） m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)體系。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算的主要內(nèi)容有：截面尺寸的擬定，內(nèi)力計算（包括恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力和內(nèi)力組合，內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制） ，配筋設(shè)計，施工階段和使用階段的應(yīng)力驗算，最終承載力極限狀態(tài)強度驗算、剛度驗算，預(yù)拱度設(shè)置等。 全橋采用懸臂施工，不需大型起重機械，施工容易。 主梁采用單箱單室變高度箱梁，基礎(chǔ)采用重力式抗推基礎(chǔ)，斜腿采用實心斜腿，輕型式橋臺和交接墩。其優(yōu)點如下 : （ 1）連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)輕盈、適應(yīng)性強、行車舒適性較好，養(yǎng)護工程量小 ； （ 2）連續(xù)剛構(gòu)橋受力明確，雙薄壁墩能有效抵抗上部結(jié)構(gòu)傳來的彎矩，是其它兩種橋型不能比的，支點負彎矩對跨中有減載作用，故比其它兩橋型承載能力大 ； （ 3）連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性高 ； （ 4）連續(xù)剛構(gòu)橋構(gòu)造簡單，線型流暢 ，整個橋型輕盈美觀 ，與地形極為相符，整體美觀，視覺效果較好 ； （ 5）近幾建造連續(xù)剛構(gòu)橋較多，施工技術(shù)可靠，安全性較高。 （ 4）綜合評價 斜腿剛構(gòu)橋：結(jié)構(gòu)輕盈、造價低廉、施工占用場地少，但本橋所處地形陡峭，溝魏民： 團結(jié)橋設(shè)計 6 比較深，施工難度較大，在后期運營中斜腿與梁交接處由于應(yīng)力集中易開裂，后期維修費較高，此處不太適合修建該橋型。 3基礎(chǔ)采用重力式基礎(chǔ)。橫橋向斜腿寬為 7m , 縱橋向根部斜腿寬 ，底座支承處斜腿寬 。根部底板厚 ，跨中底板厚 ，按二次拋物線漸變。根部頂板厚 ，跨中厚 ，按二次拋物線漸變。 （ 1）主橋上部結(jié)構(gòu) 本方案主梁采用單箱單室變高度箱梁，箱梁頂板寬 ，底板寬 7m 。 （ 5） 方案 示意 如 圖 所示。 （ 3）施工方案 本橋位于山區(qū)，橋下不通航，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工，墩身采用翻?；蚧Ｊ┕?，主橋主梁采用懸臂施工。橫橋向墩寬為 7m , 縱橋向單 墩寬 ，墩間間距 。根部底板厚 ，跨中底板厚 ，按二次拋物線漸變。根部頂板厚 ，跨中厚 ，按二次拋物線漸變。 （ 1）主橋上部結(jié)構(gòu) 本方案主梁采用單箱單室變高度箱梁，箱梁頂板寬 ，底板寬 7m 。 （ 5） 方案 示意 如 圖 所示。 （ 3）施工方 案 本橋位于山區(qū)，橋下不通航，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工，墩身采用翻?；蚧Ｊ┕?，主梁 采用 預(yù)制吊裝施工。 方案一 簡介 簡支梁 橋孔布置： 720 m 空心板 （ 1）上部結(jié)構(gòu) 本方案上部結(jié)構(gòu)采用 20m 空心板梁橋 （ 2） 下部結(jié)構(gòu) 本方案采用雙柱式橋墩，墩徑 ，墩下基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，樁徑 。 方案五：主橋為 60m 上承式 鋼筋混凝土 拱橋，引橋為 420m 空心板簡支體系。 方案三：主橋為 21m +38m +21 m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu) 體系，引橋為 320m空心板簡支體系。 方案一：簡支梁橋，橋跨布置為 720 m 空心板 簡支體系 。 其中以安全、經(jīng)濟最為關(guān)鍵，最終確定最佳方案，設(shè)計出 ―安全、適用、經(jīng)濟、美觀、有利于環(huán)保 ‖的橋。 ：見表 所示 。 ：月平均氣溫最高為 35 度，最低為 5 度。 ：雙向 %。2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 基本資料 基本資料 ： + 欄桿 + 人行道 +8m 行車道 +2 人行道 + 欄桿 +。 ：左岸為 ，右 岸 為 。 ：公路 II 級 。該 該橋位于 山區(qū)，不通航，橋下有較小水流通過；地質(zhì)情條件：強風(fēng)化砂巖層為 ～ ，承載能力為 800KPa，下一層為中風(fēng)化砂巖，承載能力為 3100KPa。 地形線如圖 所示 圖 橋位縱斷面 示意圖 表 縱斷面里程樁號及地面高程 里程樁號 m 地面高程 m K2525+000 K2525+004 K2525+007 K2525+010 K2525+015 K2525+024 K2525+02