【正文】 用，這種充分應用預應力技術的優(yōu)點使施工設備機械化，生產(chǎn)工廠化，從而提高了施工質量，降低了施工費用。根據(jù)本設計中提到的地形、地質、地貌條件，以及橋跨設計總長360m，可以初步選定幾種適用的橋型，預應力混凝土連續(xù)梁橋、預應力混凝土T型剛構橋、預應力混凝土連續(xù)剛構橋。對建在城市中的橋梁還特別注重美觀大方。第2章 橋梁總體布置及結構主要尺寸 方案比選懸臂拼裝法施工速度快，橋梁上、下部結構可平行作業(yè)，但施工精度要求較高，可在跨徑100m以下的大橋中選用。綜上所述，采用懸臂施工的主要特點為：（1）從橋墩處開始向兩側對稱分節(jié)段懸臂施工，橋梁在施工過程中承受負彎矩，橋墩也要承擔不平衡彎矩；（2）非墩梁固結的預應力混凝土梁橋，采用懸臂施工時應采取措施，使墩、梁臨時固結，因而在施工過程中應進行結構體系轉換。懸臂澆筑是在橋墩兩側對稱逐段就地澆筑混凝土，待混凝土達到一定強度后張拉預應力束，移動機具模板（掛籃）繼續(xù)懸臂施工。結構上的預應力配置必須與施工受力相一致。另外采用懸臂施工法，很有可能出現(xiàn)施工期的體系轉換問題。對采用懸臂法進行橋梁結構施工，總的施工順序是：墩頂0塊的澆筑；懸臂節(jié)段的預制安裝或掛籃現(xiàn)澆；各橋跨間的合攏段施工及相應的施工結構體系轉換；橋面系施工。大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構橋的施工多采用懸臂施工法，懸臂施工法是在已建成的橋墩上，沿橋梁跨徑方向對稱逐段施工的方法。國外產(chǎn)生了“ 少用和不用伸縮縫是最好的伸縮縫”的新觀點, 于是國外橋梁設計中最大限度增加上部結構的連續(xù)長度。采用合適的邊跨與主跨比,在導梁上直接合龍邊跨, 或與引橋的懸臂相連接實現(xiàn)邊跨合龍段的現(xiàn)澆, 在高墩的條件下取消邊跨合龍段的落地支架, 除帶來一定的經(jīng)濟效益外還可方便施工。我國預應力混凝土連續(xù)剛構橋設計中,已有相當多的橋梁取消了彎起束和連續(xù)束, 用豎向預應力和縱向預應力承擔主拉應力, 極大的方便了施工, 不僅簡化了預應力結構體系, 而且受到施工單位的歡迎。由于采用大噸位錨具、高強砼和輕質混凝土, 上部結構不斷輕型, 這也是連續(xù)剛構橋的發(fā)展方向。②上部結構不斷輕型化。我國正處于修建連續(xù)剛構橋的熱潮, 跨徑280 m 的奉節(jié)長江大橋已經(jīng)建成。隨著橋梁施工技術水平的提高, 對混凝土收縮、徐變和溫度變化等因素引起的附加內(nèi)力研究的深入和問題的不斷解決, 大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構橋已成為目前主要采用的橋梁結構體系之一。（3）預應力混凝土連續(xù)剛構橋發(fā)展趨勢表11 國內(nèi)外大跨徑剛構橋（L240m）橋名國家跨徑（m）年份重慶高家花園大橋中國140+240+1401997虎門大橋輔航道橋中國150+270+1501997Confederation 橋加拿大165+43250+1651997Stolma 橋挪威94+301+721998Raftsundet橋挪威86+202+298+1251998重慶黃花園大橋中國137+3250+1371999貴州六廣河大橋中國+240+2000瀘州長江二橋中國145+252+2007從上表可以看出，近幾十年來的橋梁結構逐步向輕巧、纖細方面發(fā)展, 但橋的載重、跨長卻不斷增加。⑥伸縮縫位置在連續(xù)梁的兩端, 可置于橋臺處, 長橋也可設置在鉸接處。④ 抗震性能良好, 水平地震力可均攤給各個墩來承受, 不像連續(xù)梁需設置制動墩, 或采用昂貴的專用抗震支座。省去了大跨連續(xù)梁的支座, 無需巨型支座的設計, 節(jié)省制造、養(yǎng)護和更換支座的費用。因此, 常在大跨徑高墩橋梁結構中采用。墩梁固結又便于采用懸臂施工方法, 取消了連續(xù)梁在施工轉換體系時所采用的墩上臨時固結措施。預應力混凝土剛構橋則常用于高墩大跨橋梁，且具有較好的技術經(jīng)濟性。剛構橋大多做成超靜定的結構，故混凝土收縮、溫度變化、墩臺不均勻沉陷和預應力等因素都會在結構中產(chǎn)生附加內(nèi)力。由于二者之間是剛性連接，在豎向荷載作用下，將在主梁端部產(chǎn)生負彎矩，因而將減少跨中正彎矩，跨中截面尺寸也相應減小。缺點 上部結構連續(xù)長度有一定限制,長度再增加時應改為連續(xù)剛構與連續(xù)梁組合體系；抗撞擊能力較弱。預應力混凝土連續(xù)剛構橋在體系上屬于連續(xù)梁橋。在橋上荷載作用產(chǎn)生正彎矩時，梁做成上大下小的T形并在下緣配筋充分利用了混凝土的抗壓強度大和鋼筋的高抗拉強度進而比矩形梁橋節(jié)省了材料，減輕了自重。20世紀紀50年代后，由于在預應力混凝土橋梁的施工方法中引入了傳統(tǒng)鋼橋的懸臂拼裝施工法，并針對預應力混凝土橋梁的一些特點，對之加以改進和發(fā)展，促使預應力混凝土梁式橋中的懸臂體系得到了迅猛發(fā)展，并形成了T型剛構橋。連續(xù)梁在恒活載作用下，產(chǎn)生的支點負彎矩對跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，預應力混凝土連續(xù)梁橋是其主要結構形式，它具有梁高小，節(jié)省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少接縫少、行車平順舒適等優(yōu)點，在30m~120m跨度內(nèi)常是橋型方案比選的優(yōu)勝者。預應力連續(xù)梁的施工方法還有頂推法，移動模架法，逐孔架設法等。60年代預應力混凝土橋梁引入懸臂施工法以后,預應力連續(xù)梁橋得以迅速發(fā)展,其跨越能力達200以上,適用范圍也不斷擴大。預應力混凝土橋梁的發(fā)展與施工技術的發(fā)展是密不可分的,施工技術水平直接影響橋梁的跨徑，線型，截面形式等。在混凝土工程技術，預應力技術應用方面取得了巨大進步。我國預應力混凝土的起步比西歐大約晚10年,但發(fā)展迅速,應用數(shù)量龐大。尤其是隨著部分預應力概念的逐步成熟,突破了混凝土不能受拉與開裂的約束,大大擴展了它的應用范圍。第1章 緒論預應力混凝土是在第二次世界大戰(zhàn)后迫切要求恢復戰(zhàn)爭創(chuàng)傷，從西歐迅速發(fā)展起來的。另外，設計中考慮了“樁土效應”，這使得有限元模型對橋梁施工過程、荷載作用等的模擬更加準確。用 PSC設計估算各個截面的預應力筋用量，并結合內(nèi)力組合進行了縱向預應力筋設計，按現(xiàn)行規(guī)范對橋梁進行了截面驗算及變形驗算。施工方法采用應用較為廣泛的現(xiàn)澆懸臂平衡施工法，掛籃平衡施工，采取先邊合攏再中合攏的方式，~。首先,進行橋式方案比選，確定橋跨的布置和主要截面形式，確定施工方案。100+160+100m公路預應力混凝土連續(xù)剛構橋畢業(yè)設計摘 要本設計的題目是100+160+100m公路預應力混凝土連續(xù)剛構橋設計。由題目可知，連續(xù)剛構體系適用于高墩大跨的橋梁，因此除了設計橋梁上部結構而外還應該考慮橋墩的設計。橋梁橫截面采用單箱單室，主梁采用變梁高，梁底曲線為二次拋物線，中墩與主梁結合部設有橫隔板，設計橋墩高50m，為雙薄壁墩。接下來,運用有限元軟件MIDAS/CIVIL建立全橋有限元模型，并進行了施工階段分析以及成橋分析。然后，通過軟件計算移動荷載和風荷載等活載作用下橋梁的內(nèi)力，各項預應力損失和有效預應力，由鋼束和混凝土收縮、徐變以及溫度、支座沉降等引起的二次內(nèi)力等，并進行荷載組合、截面強度檢算。最后,分別采用反應譜法和時程分析法對橋梁結構進行了抗震分析。半個多世紀以來,從理論，材料，工藝到土建工程中的應用,都取得了巨大的發(fā)展。目前預應力混凝土已成為國內(nèi)外土建工程最主要的一種結構材料,而且預應力技術已擴大應用到型鋼，磚，石，木等各種結構材料,并用以處理結構設計，施工中用常規(guī)技術難以解決的各種疑難問題。我國近年來在土木工程投資方面，建設規(guī)模方面均居世界前列。近來二三十年來,我國預應力混凝土橋梁發(fā)展很快,無論在橋型，跨度以及施工方法與技術方面都有突破性發(fā)展,不少預應力混凝土橋梁的修建技術已達到國際先進水平。預應力混凝土連續(xù)梁在初期大多采用滿布支架法施工,其跨度一般在40以內(nèi),且施工周期長,施工用料多。懸臂拼裝法將大跨橋梁化整為零,施工簡便,拼裝工期短，速度快,特別對于多跨長聯(lián)橋(跨度在100以內(nèi))是一種效率高而且經(jīng)濟的施工方法。（1）概述連續(xù)梁橋是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結構，兩跨或兩跨以上連續(xù)的梁橋，屬于超靜定體系。缺點 有支座；施工時需要墩梁固結，有體系轉換；順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度小，也不利于懸臂施工、橫向抗風要求。T形剛構橋指的是以T型梁為主要承重結構的梁式橋。缺點 縮縫多,行車不舒適；跨中可能產(chǎn)生較大撓度；順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度小，不利于懸臂施工、橫向抗風要求。預應力混凝土連續(xù)剛構橋既保持了連續(xù)梁無伸縮縫、行車平順的特點,又有T 型剛構橋不設支座、施工方便的優(yōu)點, 且有很大的順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度, 它利用高墩的柔度來適應結構由預應力砼收縮、徐變和溫度變化所引起的位移, 能滿足特大跨徑橋梁的跨越及受力要求。（2）預應力混凝土連續(xù)剛構橋的特點橋跨結構（主梁）和墩臺整體相連的橋梁叫剛構橋。剛構橋在豎向荷載作用下，一般都產(chǎn)生水平推力。剛構橋外形尺寸小，橋下凈空大，橋下視野開闊。連續(xù)剛構體系另一個特點是抗震性能好, 水平地震力可均攤到各個墩上來承擔, 而連續(xù)梁則需要設置制動墩或是采用價格較昂貴的專用抗震支座。連續(xù)剛構橋的主要特點表現(xiàn)在以下幾個方面:①構造上一般有2 個以上主墩采用墩梁固結, 要求主墩有一定的柔度形成擺動支撐體系。②墩梁固結有利于懸臂施工, 同時避免了更換支座, 省去了連續(xù)梁施工在體系轉換時采用的臨時固結措施。③受力方面, 上部結構仍保持了連續(xù)梁的特點, 但計入因橋墩受力及混凝土收縮、徐變及溫度變化引起的彈塑性變形對上部結構的影響, 橋墩需要有一定的柔度, 使所受彎矩有所減小, 而在墩梁結合處仍有剛架受力性質。⑤邊跨橋墩較矮, 相對剛度較大時, 為適應上部結構位移的需要, 墩梁可做成鉸接或在墩頂設置支座。為保證結構的橫向穩(wěn)定性, 橋臺處需設置控制水平位移的擋塊。連續(xù)剛構橋有以上所敘述的優(yōu)點, 那么其投資比斜拉橋、懸索橋同等跨徑下要低, 在高墩結構中也比一直以來最便宜的簡支梁橋在同等條件下投資偏低或是相同。從以上論述可以總結出大跨徑連續(xù)剛構的發(fā)展趨勢有以下幾點:① 跨徑可進一步增大。 珠?？缌尕暄筇卮髽蛞延?18 m 跨橫門東航道的連續(xù)剛構方案, 可以預見跨徑在300 m以上的連續(xù)剛構不久的將來會在中國出現(xiàn)。橋梁上部結構的輕型化可以減輕上部結構的自重, 減少材料用量, 也可以降低掛藍的要求, 從而降低工程造價。③ 簡化預應力束類型。④ 取消邊跨合龍段落地支架。⑤上部結構連續(xù)長度增長, 以適應高速行車的需要。我國在連續(xù)剛構橋設計中亦有加大連續(xù)長度的趨勢。它不僅在施工期間不影響橋下通航或行車，同時密切配合設計和施工的要求，充分利用了預應力混凝土承受負彎矩能力強的特點，將跨中正彎矩轉移為支點負彎矩，提高了橋梁的跨越能力。要實現(xiàn)懸臂施工，在施工過程中必須保證墩與梁固結，尤其在連續(xù)梁橋和懸臂梁橋施工中要采取臨時墩梁固結措施。如對于三跨預應力混凝土連續(xù)梁橋，采用懸臂施工時，結構的受力狀態(tài)呈Ｔ型剛構，邊跨合攏就位、更換支座后呈單懸臂梁，跨中合攏后呈連續(xù)梁的受力狀態(tài)。懸臂施工法通常分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩類。懸臂拼裝是用吊機將預制塊件在橋墩兩側對稱起吊、安裝就位后，張拉預應力束，使懸臂不斷接長，直至合攏。對于帶掛梁的T型剛構橋，主梁在施工中的受力狀態(tài)與在運營荷載作用下的受力狀態(tài)基本一致，結構的體系沒有改變；（3）采用懸臂施工法的機具設備較多，就掛籃而言，也有桁架式、斜拉式等多種型式，可根據(jù)實際情況合理選用；（4）懸臂澆筑法施工簡便、結構整體性好，施工中可不斷調(diào)整標高，常用于跨徑大于100m的橋梁。（5）懸臂施工法可不用或少用支架，施工不影響通航或橋下交通，適合于跨越深水、山谷、海洋等處，并適用于變截面預應力混凝土梁橋。隨著橋梁理論的不斷成熟，在橋梁設計中要求橋的適用性強、舒適安全、建橋費用經(jīng)濟、科技含量高。由此，對于一定的建橋條件，根據(jù)側重點的不同可能會做出基于基本要求的多種不同設計方案，只有通過技術經(jīng)濟等方面的綜合比較才能科學地得出完美的設計方案。（1）預應力混凝土連續(xù)梁橋的應用非常廣泛。連續(xù)梁的突出優(yōu)點是：結構剛度大，變形小，動力性能好，主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車。因此，不論從剛度方面還是從強度方面來說，連續(xù)梁都可以采用比簡支梁要小的跨中梁高，更加經(jīng)濟實用。（2）T型剛構橋在計算上比連續(xù)梁方便。上部結構利用懸臂澆筑和懸臂拼裝的施工方法，不影響通航和橋下交通。但是此類型的橋抗彎剛度差，徐變撓度大不易控制，不利于高速行車。（3）連續(xù)剛構橋繼承了連續(xù)梁橋以及T型剛構橋的優(yōu)點。其次，伸縮縫少，行車平順舒適；跨越能力大，可做成三跨或者四跨一聯(lián)的，也可以多跨一聯(lián)的。因此，在大跨高墩的橋梁中是優(yōu)先選用的類型。安全性 連續(xù)剛構橋結構整體性能好，有很大的順橋向抗彎剛度和橫向抗扭剛度，能很好的滿足較大跨徑橋梁的受力要求；由于橋墩常做成雙薄壁柔性墩，縱橋向柔度較大，能夠適應各種因素引起的變形，抗震性能優(yōu)越。經(jīng)濟性 該橋型墩梁固結，無需定期更換支座，節(jié)省養(yǎng)護費用；采用變梁高大大減少了混凝土的用量，節(jié)省工程造價，減少工期；墩能夠適應地震作用引起的變形，無需采用昂貴的專用抗震支座。 設計依據(jù)及基本資料 主要技術指標（1）孔跨布置：100+160+100m公路預應力混凝土連續(xù)剛構橋；（2）橋梁等級：高速公路橋梁；（3）汽車荷載等級：公路—I級，設計時速120km/h；（4）橋面寬度：六車道，上下行分為兩幅，即（+3+），；（5）橋面坡度：不設縱坡，橫坡為177。（10）地震烈度：基本烈度Ⅵ度，按Ⅶ度設防。 設計依據(jù)（1）中華人民共和國交通部標準，公路橋涵設計通用規(guī)范，JTG D602004；（2）中華人民共和國交通部標準，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范，JTG D622004；（3）中華人民共和國交通部標準，公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范，JTG D632007；（4）中華人民共和國交通部標準，公路橋梁抗風設計規(guī)范，JTG/T D60012004；（5）中華人民共和國交通部標準，公路橋梁抗震設計規(guī)則，JTG/T B02012008?？讖絼澐值拇笮?，不僅影響使用效果和施工等，而且在很大程度上影響橋梁