【正文】 12cm混凝土鋪裝 1325=（KN/m） 6cm瀝青鋪裝 1321=（KN/m） 若將橋面鋪裝均攤給4片（中主梁）+2片（邊主梁） =（39+）/6=（KN/m） （3）欄桿 一側(cè)防撞欄： （(+) ）26= 若將兩側(cè)防撞欄均攤給6片梁 =2/6=(KN/m) （4）中主梁二期永久作用集度 =++=（KN/m） 永久作用效應(yīng) 如圖3—1所示， 設(shè)x為計(jì)算截面離左支座的距離，并令α=X/L 主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式：=α(1α)g （3—1）=（12α）Lg （3—2）永久作用計(jì)算表（表3—1）表3—1 主梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中截面（=）L/4截面(=)支點(diǎn)截面(=0)續(xù)上表一期彎矩（KN中橫隔梁高度為210cm，厚度為上部18cm，下部16cm。本橋在橋跨中點(diǎn)、三分點(diǎn)、六分點(diǎn)和支點(diǎn)處設(shè)置七道橫隔梁。馬蹄在縱斷面的變化情況見(圖2—1)。（）自身慣距（）=（cm）對截面形心的慣距（）翼板2200110001737532917393662三角承托10501575065315006544625腹板420048300015435000187520317310203下三角38045529674561411馬蹄11602668002149639721535064899067344965注：截面形心至上緣距離：支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表（表23） 表23 支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表 分塊名稱分塊面積（）分塊面積形心至上緣距離（）分塊面積對上緣靜矩（）分塊面積的自身慣矩（）（）分塊面積對截面形心的慣矩（）（）翼板22002173679221755125三角承托61550648715068570腹板1334058807166675660962644681291615591291824注：截面形心至上緣距離: 檢驗(yàn)跨中截面效率指標(biāo)ρ（）上核心距：下核心距：截面效率指標(biāo)：ρ＞表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。為了防止在施工和運(yùn)營中使馬蹄部分遭致縱向裂縫，馬蹄面積占截面總面積的10%——20%比較合適，同時(shí)根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，初擬馬蹄寬度為58cm，高度為20cm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度為20cm，以減小局部應(yīng)力。主梁截面細(xì)部尺寸T梁翼板的厚度取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎是上翼板受壓的強(qiáng)度要求，本橋預(yù)制T梁的翼板厚度取用10cm，翼板根部加厚到25cm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。 橫斷面布置 主梁間距與主梁片數(shù) 本橋?yàn)殡p幅橋（兩幅橋?yàn)楠?dú)立的橋，因此只計(jì)算單幅即可），主梁翼板寬度為220cm，單幅的橋?qū)挒?3m，選用4片主梁和2片邊梁（邊主梁翼板寬度為210cm），主梁之間的間距為220cm 主梁跨中截面主要尺寸擬定1/2支點(diǎn)截面 1/2跨中截面 橫斷面圖 半縱剖面圖 AA 圖21 結(jié)構(gòu)尺寸圖（單位cm） 主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與跨徑之比常在1/141/25,當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)（本橋不受限制），增大梁高往往是最經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢匀〉幂^大的抗彎力臂，還可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土的用量增加不多。tkMPa持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合:　　　容許壓應(yīng)力MPa 容許主壓應(yīng)力MPa短期效應(yīng)組合:　　　容許拉應(yīng)力MPa0 容許主拉應(yīng)力MPa 鋼 絞 線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpkMPa1860 彈性模量EpMPa105抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度fpdMPa1260 最大控制應(yīng)力σconMPa1395 持久狀態(tài)應(yīng)力:　　　標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)組合MPa1209 材料重度鋼筋混凝土γ1KN/ｍ3 瀝青混凝土γ2KN/ｍ3 鋼絞線γ3KN/ｍ3 　鋼束與混凝土的彈性模量比αEp無綱量 注：考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）［S］.北京:人民交通出版社,1997 簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》（2）JTG ［S］.北京:人民交通出版社,2004.簡稱《橋規(guī)》（3）JTG ［S］.北京:人民交通出版社,《公預(yù)規(guī)》（4）JTG ［S］. 北京:人民交通出版社,1985.（5）（上、下冊）［M］.北京:人民交通出版社,2004. 基本計(jì)算數(shù)據(jù)見（表21） 表21 基本數(shù)據(jù)計(jì)算表 名 稱項(xiàng) 目符 號單 位數(shù) 據(jù)混 凝 土立方強(qiáng)度 fcu,kMPa50 彈性模量EcMPa軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fckMPa 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度ftkMPa 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度fcdMPa 軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度ftdMPa 短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力39。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的采用HRB400鋼筋；直徑小于12mm的均用R235鋼筋。鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTMA41697a標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞（17標(biāo)準(zhǔn)型），抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1860MPa。此方案，采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)合理；采用預(yù)制裝配的施工方法，施工方便，周期短；而且橋型流暢美觀。充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，而且提高了混凝的抗裂性，促使結(jié)構(gòu)輕型化。經(jīng)濟(jì)性等截面形式能大量節(jié)約模板，加快建橋進(jìn)度，簡易經(jīng)濟(jì)，但不能充分利用截面作用，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)量大。相對簡支梁橋的施工要更復(fù)雜?？招陌褰孛?，減輕了自重，而且能充分利用材料，構(gòu)件外形簡單，制作方便，方便施工，施工工期短。圖1—5. 中板跨中截面圖(尺寸單位：cm) 圖1—中板支點(diǎn)截面(尺寸單位：cm)圖1—7. 邊板跨中截面(尺寸單位：cm) 圖1—8. 邊板支點(diǎn)截面(尺寸單位：cm) 方案比選表1—1 方案比選表方案設(shè)計(jì)方案一設(shè)計(jì)方案二設(shè)計(jì)方案三適用性各梁受力相對獨(dú)立，避免超靜定梁的復(fù)雜問題，行車較舒適。缺點(diǎn)：行車不順，同時(shí)橋梁的運(yùn)營養(yǎng)護(hù)成本在后期較高。 圖1—4 (尺寸單位：cm) 圖1—3 (尺寸單位：cm) 方案三：（1620）m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋本橋橫斷面采用17塊中板（如圖1—圖1—6）和2塊邊板（如圖1—圖1—8）優(yōu)點(diǎn)： 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)通過高強(qiáng)鋼筋對混凝土預(yù)壓，不僅充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使結(jié)構(gòu)輕型化，因而預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大得多的跨越能力。超靜定結(jié)構(gòu)，對地基要求高等。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，行車平順舒適，伸縮縫少，抗震能力強(qiáng)，線條明快簡潔，施工工藝相對簡單，造價(jià)低，后期養(yǎng)護(hù)成本不高等。使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土粘結(jié)成為整體。待張拉到控制拉力后，即用夾片錨具將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固于混凝土構(gòu)件上，使混凝土獲得并保持其預(yù)壓應(yīng)力。施工方法：采用預(yù)制拼裝法（后張法）施工，即先預(yù)制T型梁，然后用大型機(jī)械吊裝的一種施工方法。優(yōu)點(diǎn)：制造簡單，整體性好，接頭也方便，而且能有效的利用現(xiàn)代高強(qiáng)材料，減少構(gòu)件截面，與鋼筋混凝土相比，能節(jié)省鋼材，在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫等。 方案一：（840）m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋本橋的橫截面采用T型截面（如圖1—1）。該處地勢平緩，故比選方案主要采用簡支梁橋和連續(xù)梁橋形式。預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋畢業(yè)論文1 方案擬訂與比選 設(shè)計(jì)資料（1）技術(shù)指標(biāo)：汽車荷載：公路I級橋面寬度：26m采用雙幅（12+2）m（2）設(shè)計(jì)洪水頻率：百年一遇 ；（3）通航等級：無 ；（4）地震動(dòng)參數(shù)：，相當(dāng)于原地震基本烈度VI度。 設(shè)計(jì)方案鑒于展架橋地質(zhì)地形情況。根據(jù)安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的設(shè)計(jì)原則，我初步擬定了三個(gè)方案。防收縮鋼筋采用下密上疏的要求布置所有鋼筋的焊縫均為雙面焊，因?yàn)樵摌虻目缍容^大，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用特殊的形式（如圖1—2）布置，這樣不僅有利于抗剪，而且在拼裝完成后，在橋面上進(jìn)行張拉，可防止梁上緣開裂。缺點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力張拉后上拱偏大，影響橋面線形，使橋面鋪裝加厚等。其中后張法的施工流程為：先澆筑構(gòu)件混凝土，并在其中預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后，將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿入預(yù)留的孔道內(nèi)，將千斤頂支承與混凝土構(gòu)件端部，張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，使構(gòu)件也同時(shí)受到反力壓縮。最后，在預(yù)留孔道內(nèi)壓注水泥漿。 立面圖（尺寸單位：cm） 圖2 圖1 圖1—1 （尺寸單位：cm） 圖1—2 方案二：（86+148+86）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱形梁橋本橋采用單箱單室（如圖1—3）的截面形式及立面圖（如圖1—4），因?yàn)榭缍群艽螅▽B續(xù)梁橋），在外載和自重作用下，支點(diǎn)截面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，從絕對值來看，支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變截面梁能符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，變截面梁的變化規(guī)律采用二次拋物線。缺點(diǎn)：橋墩處箱梁根部建筑高度較大，橋梁美觀欠佳。施工方法：采用懸臂澆筑施工，用單懸臂—連續(xù)的施工程序，這種方法是在橋墩兩側(cè)對稱逐段就地澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，移動(dòng)機(jī)具、模板繼續(xù)施工。 采用空心板截面，減輕了自重，而且能充分利用材料，構(gòu)件外形簡單，制作方便，方便施工，施工工期短，而且橋型流暢美觀。施工方法：采用預(yù)置裝配（先張法）的施工方法，先張法預(yù)制構(gòu)件的制作工藝是在澆筑混凝土之前先進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉，并將其臨時(shí)固定在張拉臺座上，然后按照支立模板——鋼筋骨架成型——澆筑及振搗混凝土——養(yǎng)護(hù)及拆除模板的基本施工工藝，待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，逐漸將預(yù)應(yīng)力筋松弛，利用力筋回縮和與混凝土之間的黏結(jié)作用，使構(gòu)件獲得預(yù)應(yīng)力。箱形截面抗扭剛度大，可以保證其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，有效的承擔(dān)正負(fù)彎矩，橋梁的結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，行車平穩(wěn)舒適。美觀性構(gòu)造簡單，線條簡潔全橋線條簡潔明快，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)好，因此，橋型美觀全橋線條簡潔，但橋孔跨度多，因此顯得有些繁縟影響橋型美觀續(xù)上表施工難易等跨徑布置，細(xì)部尺寸相同，可以重復(fù)利用模板預(yù)制，施工較為方便。相對于簡支T型梁和連續(xù)箱形梁施工較簡單。連續(xù)梁剛度大，變形小，伸縮縫少，能充分利用高強(qiáng)材料的特性，促使結(jié)構(gòu)輕型化，跨越能力強(qiáng)。后期養(yǎng)護(hù)成本較高通過對比，從受力合理，安全適用，經(jīng)濟(jì)美觀的角度綜合考慮，方案一:預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋?yàn)樽罴淹扑]方案。 2 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 設(shè)計(jì)資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（墩中心距離）主梁全長：計(jì)算跨徑：橋?qū)挘?6m采用雙幅（12+2）m 設(shè)計(jì)荷載公路I級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為316KN. 材料及工藝混凝土：采用C50混凝土，=MPa，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=，抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值=，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=?？估瓘?qiáng)度設(shè)計(jì)值=1260MPa，公稱面積140，彈性模量Ep=MPa。按后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70mm的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。ckMPa 容許拉應(yīng)力39。和分別表示鋼束張拉時(shí)混凝土的抗壓、抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，則=， =。終上所述，本橋中取240cm的主梁高度是比較合適的。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度翼板由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，本橋腹板厚度取用20cm。按照以上擬定的外形尺寸，就可繪制出預(yù)制梁的跨中截面圖（如圖12）圖12 跨中截面尺寸圖（單位cm） 計(jì)算截面幾何特征 將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性計(jì)算見（表22