【正文】 工階段定義過程圖 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 第四施工階段定義過程圖 圖 第五施工階段定義過程 圖 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第四章 恒載作用的內(nèi)力計(jì)算 在恒載內(nèi)力計(jì)算之前，先對施工過程給與簡要介紹，第一施工階段為預(yù)制主梁，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 90%后張拉正彎矩區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓住水泥漿，再將各跨預(yù)制 T 梁安裝就位，形成有臨時支座支撐的簡支梁狀態(tài)；第二施工階段首先澆注第 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 、⑤、⑥跨連續(xù)段接頭混 凝土，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓住水泥漿，形成六跨連續(xù)梁。 (2)濕接縫采用虛擬橫隔梁模擬 (3)施工階段 。 全橋整體采用 簡支轉(zhuǎn)連續(xù) 施工法 。 施工分段劃分要點(diǎn) (1)全橋主梁分段為 990 個單元。工藝組合數(shù)應(yīng)等于或小于施工段數(shù)。 （ 2） 分段應(yīng)盡量使各段工程量大致相等，以便于施工組織節(jié) 奏流暢，使施工均衡。 橋梁具體單元劃分 本橋全長 180m，全梁共分 990 個單元，最小的單元長度 ，最長的單元長度 2m，本橋型的單元劃分： 14*2m+1*+1*(僅列出了一跨的單元分配， q 其余五跨單元劃分與此跨一致 )。因此，用來劃分單元的結(jié)點(diǎn)，應(yīng)在以下位置設(shè)置： （ 1）各關(guān)鍵控制截面處； （ 2）構(gòu)件交接點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)； （ 3）截面突變處； （ 4）不同材料結(jié)合處； （ 5）所有支承點(diǎn)（包括永久和臨時支承）； （ 6）對于由等截面直桿組成的橋梁結(jié)構(gòu)，除梁、柱等構(gòu)件的自然交結(jié)點(diǎn)處必須設(shè)置結(jié)點(diǎn)外，桿件中間結(jié)點(diǎn)的多少，對計(jì)算精度并無影響。 （ 3）在合理模型的前提下，減少不必要的結(jié)點(diǎn)數(shù)目，以縮短計(jì)算時間，減 少后處理工作量 。 、 結(jié)構(gòu)離散化的基本原則 結(jié)構(gòu)離散時應(yīng)遵循以下三個基本原則 （ 1）計(jì)算模型應(yīng)盡量符合實(shí)際結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)和受力特點(diǎn)，以保證解的真實(shí)性 。跨中邊跨和中跨截面又差別，因而應(yīng)分別計(jì)算。 馬蹄尺寸 寬 40cm，高 20cm，直角邊為 13cm 的腋。 翼板厚度 取翼 緣板厚度為 15cm 。根據(jù)以上要求確定 T 梁頂板厚度 15cm。 而此設(shè)計(jì)采用等高度的 T，主梁采用 T形截面，梁高 190cm,搞垮比 Ｈ／Ｌ＝１／１５．８ ,滿足要求。當(dāng)建筑高度不受限制時，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。 圖 主梁橫斷面布置圖 、結(jié)構(gòu)尺寸的擬訂 主梁片數(shù)與主梁間距 本橋共七片梁，主梁間距為 ,其 中濕接縫的寬度為 。預(yù)制梁內(nèi)正彎矩鋼束采用兩段張拉，錨下控制應(yīng)力為 pk =1116Mpa。 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及構(gòu)造尺寸擬定 、設(shè)計(jì)要點(diǎn) 本橋上部結(jié)構(gòu)為六跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，采用先簡支后連續(xù)施工方法。 計(jì)算跨徑 ?？鐝剑簶?biāo)準(zhǔn)跨徑 30m 。 、設(shè)計(jì)依據(jù)及參考書 (1)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTGB01— 2020） (2)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 (JTGD602020) (3)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTGD622020) 、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)以及在各個階段的容許值。 (4)、采用預(yù)埋圓形和扁形塑料波紋管成型。 (2)、 普通鋼材 : 普通鋼筋采用 R235 鋼筋及 HRB335 鋼筋 ,其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》 (GB13013 1991) 及《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》 (GB1499 1998) 的規(guī)定。 、主要技術(shù)指標(biāo) (1)道路等級：一級 (2)設(shè)計(jì)行車速度： 60 km/h； (3)橋面寬度 ： (行車道 )+3m (人行道，包括欄桿 )； (4)荷載等級：城市 A級 (5)城市防洪標(biāo)準(zhǔn)： 100年一遇； (6)設(shè)計(jì)洪水頻率 1/100： Q=1/100=1580 m3/s； (7)橋上橫坡：雙向 ％；人行道橫坡 1％（向橋中心傾斜） (8)橋上縱坡： ％； (9)通航標(biāo)準(zhǔn)：不考慮通航要求。 K3+ 處有一小渠，設(shè) —— 3 鋼筋混凝土蓋板涵。湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 簡直轉(zhuǎn)連續(xù)不同跨徑比較 A 部分： 30m設(shè)計(jì)書 第一章 設(shè)計(jì)資料 、背景 石牛大橋位于浙江省麗水市境內(nèi)，工程起自水閣工業(yè)區(qū)主干路進(jìn)城連接線與水閣中二路交叉口（ K2+）向西布線，在東岸村附近徬依低山丘，正交跨越大溪，經(jīng)碧湖一號路與規(guī)劃中的碧湖區(qū)主干道 —— 石牛大橋相接（ K4+），總線位呈東北至西南走向，路線全長 。 K2+980至 K3+140段道路東側(cè)緊鄰道路有一 8米寬的雨水渠，至 K3+140 處雨水渠正交穿過道路至道路西側(cè)，此處設(shè)一 8 米跨徑的小橋，橋?qū)?33 米（ 3m人行道 +12m 車行道 +3m 中央綠化帶 +12m 車行道 +3m 人行道），上部采用鋼筋混凝土空心板，下部采用輕型薄壁臺，基礎(chǔ)為Φ 100cm 鉆孔灌注樁。石牛大橋的起訖點(diǎn)樁號為 K3+~K3+,全橋長 ,橋?qū)?3m 人行道 +12m 車行道 +3m中央綠化分隔帶 +12m 車行道 +3m 人行道）上部采用（ 6 40m）先簡支后連續(xù)的 T梁。 、材料規(guī)格 材料： (1)、 混凝土 :上部 T 梁、濕接縫、橫隔板、 T 梁梁端濕接頭、孔道壓漿采用湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 C50級混凝土 ,橋面鋪裝及伸縮裝置槽口采用瀝青混凝土。 (3)、預(yù)應(yīng)力鋼材 :采用《公路鋼筋混凝土急預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D62— 2020）中 d=，公稱面積為 140mm2,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 f pk = 1 860 MPa。 (5)、支座：采用聚四氟乙烯滑板橡膠支座和板式橡膠支座，其技術(shù)性能及規(guī)格應(yīng)符合 JT/T4— 2020《公路橋梁板式橡膠支座》要求，其安裝應(yīng)按廠家的要求執(zhí)行。 、橋型布置 石牛大橋采用 6 30m 六跨連續(xù)梁。 梁長 。 梁縫 。預(yù)應(yīng)力鋼束必須待混凝土立方體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的 90％后（且齡期不小于4 天），方可張拉。墩頂橋面現(xiàn)澆層負(fù)彎矩鋼束采用單端張拉，錨下控制應(yīng)力為 pk =1116Mpa。主梁橫斷面布置圖如下所示。 主梁結(jié)構(gòu)尺寸擬訂 梁高 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的中支點(diǎn)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。 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 連續(xù)梁在支點(diǎn)和跨中的梁估算值： 等高度梁： H=（ 151 ～ 301 ） L，常用 H=（ 181 ～ 201 ） L。 頂板厚度 確定 T 形截面頂板厚度通常主要考慮兩個因素：橋面板橫向彎矩的受力要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力束和橫向受力鋼筋的構(gòu)造要求。 腹板厚度 主梁的梁肋寬為梁高的 1/6~1/7 且不應(yīng)小于 14cm,則取梁肋寬為 20cm。 橫隔板 橫隔板的設(shè)置間距不應(yīng)該大于 10嗎，在每橋跨四分點(diǎn)及支座處設(shè)置橫隔板，間距為 ,橫隔板厚度 20cm 高度 150cm。 濕接縫尺寸 15cm 橋面鋪裝 ： 11cm 的瀝青混凝土 上部結(jié)構(gòu) 圖 圖 主梁詳圖 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 、截面特性 由于大部分控制截面跟跨中截面一樣，因而這兒只計(jì)算跨中截面的界面特性。 由軟件中截面特性的 查詢可得： （ xa 是截面質(zhì)心距截面上表面的距離） cmxa 1051 ? cmxa ? 由軟件取值為： mI x ? mI x = 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第三章 結(jié)構(gòu)模型 主橋上部結(jié)構(gòu)采用 簡支轉(zhuǎn)連續(xù) 施工，結(jié)構(gòu)計(jì)算采用《 》進(jìn)行電算，輔以手算校核。 （ 2）保證體系的幾何不變性，特別是在錯綜復(fù)雜的轉(zhuǎn)換過程中更應(yīng)注意，同時要避免出現(xiàn)與實(shí)際結(jié)構(gòu)受力不符的多余聯(lián)結(jié) 。 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)際問題的需要以及計(jì)算精度的要求來決定。一般根據(jù)驗(yàn)算截面的布置以及求算影響線時單位力作用點(diǎn)的要求，來確定所需的中間結(jié)點(diǎn)； （ 7）對于變截面 桿或曲桿結(jié)構(gòu)，盡量細(xì)分，使折線形模型盡可能接近實(shí)際曲線結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài) 。 全橋施工階段劃分 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 橋梁劃分施工分段原則 （ 1）有利于結(jié)構(gòu)的整體性，盡量利用伸縮縫或沉降縫、在平面上有變化處以及留茬而不影響質(zhì)量處。 （ 3） 施工段數(shù)應(yīng)與主要施工過程相協(xié)調(diào)，以主導(dǎo)施工為主形成工藝組合。 （ 4） 分段的大小要與勞動組織相適當(dāng)，有足夠的工作面。 763 個節(jié)點(diǎn)。本模型共建立了三個結(jié)構(gòu)組（簡支階段即除去主梁接縫所在單元后全部單元，連續(xù)階段即接頭所在單元，濕接縫澆筑虛擬橫梁單元），三個邊界組（簡支梁內(nèi)、簡支兩端，永久支座）、四個荷載組（自重、預(yù)應(yīng)力一、預(yù)應(yīng)力二、二期）和兩 個鋼束組（鋼束 鋼束 2）。臨時支座采用一般支撐模擬，永久支座采用彈性支撐模擬。第三施工階段拆除全橋的臨時支座，主梁支承在永久支座上，完成體系轉(zhuǎn)換，在澆注主梁橫向接縫；第四施工階段進(jìn)行防護(hù)欄及橋面鋪裝施工。 根據(jù)本設(shè)計(jì)橫斷面的具體構(gòu)造特點(diǎn)及平面桿系有限元計(jì)算分析的特點(diǎn)，恒載計(jì)算時將空間橋跨結(jié)構(gòu)簡化為平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，即只對由單片梁夠成的六跨簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，恒載空間效應(yīng)按每片梁均 分考慮（將橋面鋪裝和欄桿及其他空間效應(yīng)給七片梁均攤）。又因主梁采用 C50 鋼筋混凝土，有通用規(guī)范可知其容重為 25KN/m3～ 26KN/m3，在此取 25 KN/m3。 一期恒載（主梁自重） g1 中 =A1 25KN/m3= 25=g1 邊 =A2 25KN/m3= 25= 二期恒載（包括欄桿、人行道、橋面鋪裝） 橋面鋪裝采用 11cm 的瀝青混凝土鋪裝，且鋪裝層寬為 ，瀝青混凝土重度為 24KN/m3，一側(cè)護(hù)欄按每延米 混凝土計(jì)，混凝土重度按 25KN/m計(jì)，因橋橫向由 7 片梁組成，則每片梁承擔(dān)的全部二期永久作用效應(yīng)的 1/7。其匯總表見表 ： 表 恒載集度匯總表 適用施工階段 梁類 一期恒載 1g( / )kN m 二期恒載 2g ( / )kN m 恒載匯總 ( / )kN m ① 、 ② 、 ③ 中 邊 ④ 中 邊 恒載內(nèi)力匯總 第一施工階段 第一施工階段六跨簡支梁狀態(tài)，支座為中臨時和邊永久組，荷載為自重。 圖 第一個施工階段彎矩圖 由上表可知： Mmax=,位于跨中截面； Mmin=0，位于支點(diǎn)截面。下圖為第一施工階段的彎矩和剪力內(nèi)力圖，下表為剪力和彎矩的內(nèi)力匯總表（ 本表僅列出了控制截面單元內(nèi)力 ）。 圖 第二施工階段剪力圖 由圖 可知： Qmax=350KN，位于支點(diǎn)右側(cè)， Qmin=350KN,位于支點(diǎn)左側(cè) 表 第二施工階段的恒載內(nèi)力 單元號 剪力（ kN） 彎矩 (kN/m) 單元號 剪力（ kN） 彎矩 (kN/m) 1 0 55 4 59 8 63 9 67 12 72 1588 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 續(xù)上表 16 76 21 80 25 84 29 89 33 93 38 97 42 100 46 100 50 9 第三施工階段 拆除臨時支座，加中永久支座，下圖為第三施工階段內(nèi)力圖，下表為第三施工階段的內(nèi)力統(tǒng)計(jì)表（僅列出了控制截面單元內(nèi)力）。 圖 第三施工階段剪力圖 由上圖 可知 ： Qmax=359KN，位于右邊跨支點(diǎn)截面， Qmin=359KN,位于左邊邊跨支點(diǎn)截面 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 表 第三施工階段的恒載內(nèi)力 截面號 剪力（ kN） 彎矩 (kN/