【正文】 橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀要求以及經(jīng)濟用料等等因素都有關系。箱形截面就是這樣的一種截面。總之，箱形截面是大、中跨預應力連續(xù)梁最適宜的橫截面形式。單箱單室截面的優(yōu)點是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。本設計是一座公路連續(xù)箱形梁，采用的橫截面形式為單箱 單 室。當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟的方案，因為增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土用量增加不多，卻能顯著 節(jié)省預應力鋼束用量。根據(jù)《橋梁設計常用數(shù)據(jù)手冊》第 48 482 頁關于截面細部尺寸的規(guī)定 ： 支點處： H=（ 151 ～ 201 ） L，跨中 H=（ 301 ～ 501 ） L 箱形截面的頂板和底板是結構承受正負彎矩的主要工作部位。支墩處底版還要承受很大的壓應力，一般來講：變截面的底 7 版厚度也隨梁高變化，底板 一般 為 25100cm（變厚） ， 頂板 2530cm（等厚），腹板一般為 3080cm（變厚） 。 取 底板厚跨中為 40cm，支點處為 60cm；頂板厚為 30cm；腹板取 跨中為 50cm，支點處為 75cm。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般可以比其它截面的橋梁少設置橫隔梁，甚至不設置中間橫隔梁而只在支座處設置支承橫隔梁。 由于中間橫隔梁的尺寸及對內力的影響較小，在內力計算中也可不作考慮。本橋全長 140 米，全梁共分 74 個單元，一般梁段長度 為 。設計內力是強度驗算及配筋設計的依據(jù)。 由于對施工方面的知識不熟 ，本設計中對該項設計內容作了簡化，主要考慮了一般恒載內力、活載內力。主梁的自重內力計算方法可分為兩類：在施工過程中結構不發(fā)生體系轉換 ,如在滿堂支架現(xiàn)澆等，如果主梁為等截面，可按均布荷載乘主梁內力影響線總面積計算；在施工過程中有結構體系轉換時，應該分階段計算內力。每小段的自重如下： 表 （ 主梁 每小段的自重） 各分段編號 各單元一期恒載 （ kN） 各單元二期恒載 （ kN） 恒載值組合 （ kN） 邊跨 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 中跨（1/2） 21 22 23 24 25 26 27 9 28 29 30 31 32 33 34 35 （ 1）一期恒載內力的計算 （如 圖 ） ： 002222121 1212111 ???? ???? PPXX XX ?? ?? （ ） 計算得 6455021 ????? 表 （ 一期恒載 控制截面彎矩計算值 ） 截面位置 m1 x1*m1 靜定時荷載彎矩 （ kN? M） 彎矩組合 1 （ kN? M） m2 x2*m2 彎矩組合 2 （ kN? M） 邊支點 0 0 0 0 0 邊跨跨中 32275 支點 1 64550 0 64550 0 0 64550 1/4截面 跨中 32275 32275 圖 10 x1x1x2x20.50.50.50.5 11 X2X2X1X1 12 （ 2）二期恒載內力的計算（如 圖 ）： 002222121 1212111 ???? ???? PPXX XX ?? ?? 根據(jù)上述公式計算得： 1008021 ??? XX 表 （ 二期恒載 控制截面彎矩計算值） 截面位置 m1 x1*m1 荷載彎矩 (kN? M) 彎矩組合 1 m2 x2*m2 彎矩組合 2 (kN? M) 邊支點 0 0 0 0 0 邊跨跨中 5040 7488 2448 2448 支點 1 10080 0 10080 0 0 10080 1/4截面 7560 11610 4050 2520 1530 跨中 5040 16848 11808 5040 6768 圖 （ 3）恒載內力計算結果 表 活載內力計算 （ 1）活載橫向分布內力增大系數(shù) 活載內力計算為基本可變荷載 (公路一級 )在橋梁使用階段所產(chǎn)生的結構內力。 ??? ?ni iaaen121m a x1m a x ?? （ ） 其中 ?? ? 21..1 1 iaITIEGn?? （ ） 其中 n=2 G取 1 2 1 3 131 2 1 34 4 3 . 6 4 3 9 1 0 7 . 3 6 4 1 0 1 . 3 8 8 8 1 03 . 6 4 3 9 1 0 7 . 3 6 4 1 0xyT xyIII II ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 222 ???? ia 300126012 22 ??? l? 111213 ?????????? m a x 0. 75 3. 512 24. 24 6 03? ?? ? ? 0 0 m a x ?? ? 活載內力增大系數(shù)為： （ 2）查表后用圖乘法進行活載內力計算 邊跨跨中 活載影響線： 圖 最大正彎矩： ? ? MkNM ????????????? 4 0 6 20 0 0 5 6 0 8 9 4 22 支點處 活載影響線 ： 14 圖 最小負彎矩： ? ? MkNM ??????????????? 1 7 1 0 1 8 4 6 0 22 中跨跨中處 活載影響線 ： 圖 效應組合： (1) 短期效應組合： ? ?????? QGGS MMMM （ ） 邊跨跨中： ? ? MkNM S ?????? 4 9 2 8 9 4 0 6 4 4 0 6 0 5 支點處： ? ? MkNM S ???????? 5 8 2 8 3 1 7 1 0 0 8 06 4 5 5 0 中跨跨中： MkNM S ?????? 6 9 5 3 0 4 6 6 )6 7 6 8 2 7 2( (2) 基本效應組合： ? ?121. 2 1. 4d G k G k Q kM M M M? ? ? () 邊跨跨中 ： MkNM d ??????? 7 3 5 4 0 6 )2 4 4 0 6 0 5( 支點處： ? ? MkNM d ????????? 1 0 5 9 5 1 7 1 0 0 8 06 4 5 5 中跨跨中： MkNM d ??????? 4 5 7 4 6 6 )6 7 6 8 2 7 2( 15 鋼束的估算與布置 預應力筋的估計 根據(jù)正截面抗裂要求，確定預應力鋼筋數(shù)量。 ? ? ? ? 110020 ??????? pc o npep ANn ? 根 采用 18 束 19 ? 預應力鋼絞線。 ? ? ? ? 7110020 ???? ???? pc o npep ANn ? 根 采用 14 束 19 ? 預應力鋼絞線。 ? ? ? ? 720 100 1 5 . 6 1 6 1 0 3 5 9 . 4 71 1 0 . 2 1 3 9 5 1 4 0pep c o n pNn A? ?? ? ?? ? ? ?根 采用 20 束 19 ? 預應力鋼絞線。 （ 2） 應力束的布置要考慮施工的 方便，也不能像鋼筋混凝土結構中任意切斷鋼筋那樣去切斷預應力束，而導致在結構中布置過多的錨具。 （ 4） 預應力束的布置，應考慮材料經(jīng)濟指標的先進性，這往往與橋梁體系、構造尺寸、施工方法的選擇都有密切關系。 （ 6） 預應力束的布置，不但要考慮結構在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結構在破壞階段時的需要。 （ 9） 錨距的最小間距的要求。系統(tǒng)的編制完全按照橋梁的設計與施工過程進行，密切結合橋梁設計規(guī)范，充分利用現(xiàn)代計算機技術，符合設計人員的習慣。計算更精確；同時在數(shù)據(jù)輸入的容錯性方面作了大量的工作，提高了用戶的工作效率。 軟件的使用大致分為：估算結構的配筋面積（總體信息的輸入、單元信息的輸入、鋼束信息的輸入、施工信息的輸入、使用階段信息的輸入、數(shù)據(jù)的診斷及計算），全橋安全性驗算（總體信息的輸入、數(shù)據(jù)的診斷、項目的計算、文本報告的輸出）。全橋的總長為 140m，其分跨布置為 40m+60m+40m。 其中， 2 5 75節(jié)點設計約束條件，采用滿堂支架進行施工，分為 3 18 個施工階段。如圖 所示： 19 圖 在“配筋估算信息”中，選擇普通鋼筋類型和預應力鋼絞線類 型。選用“全預應力構件”，如圖 ： 圖 截面特性描述中選用“中交新混凝土： C50 混凝土”如圖 所示 20 圖 輸入左、右界面信息中對橋梁上部結構形式的細部尺寸定義： 圖 (3)輸入鋼束信息 圖 鋼束幾何描述： 21 圖 圖 (4)輸入施工信息 全橋分兩個施工階段，第一階段澆筑主梁 174單元， 第二階段 張拉鋼束灌漿，并考慮分批張拉預應力損失，無橋面鋪裝永久荷載。如圖 所示 : 圖 根據(jù)橋梁的總體布置情況輸入支座處的邊界條件，如圖 所示 ： 22 圖 第二施工階段假定施工工期為 10 天，如圖 所示： 圖 階段圖 第二施工階段 永久荷載為橋面鋪裝和欄桿的荷載集度，如圖 所示： 23 圖 布 荷載布置圖 (5)輸入使用信息 在本階段假定收縮徐變天數(shù)為 1000 天，升溫、降溫溫差均為 10 度，如圖 所示： 圖 本階段考慮非線性溫度（ 1）、支座不均勻沉降和活載。 (7)項目計算 點擊項目中的“執(zhí)行項目計算”，存盤數(shù)據(jù)并執(zhí)行“項目計算”。如圖 ， 圖 26 圖 查看輸出結果如圖 ： 圖 對 結果進行分析并進行調束 使計算結果都滿足要求。 27 3. 下部結構的設計 樁柱的擬定 橋面寬 12m，設計荷載為公路一級荷載。 墩柱 D＝ 2ｍ 樁 D＝ 設計圖如下： 圖 （單位： cm） 橋墩主要材料及地質資料 橋墩設計為圓形截面螺旋箍筋柱，采用 25C 混凝土，縱向鋼筋采用 25? 螺旋鋼筋，箍筋采用 12? 光圓鋼筋。厚度 3米，極限摩阻力為 40kP， m值為 3000kN/ 4m 。厚度 3米，極限摩阻力為 40kP，m 值為 3000kN/ 4m 。厚度 3米，極限摩阻力為 40kP， m值為 3000kN/ 4m 。厚度 3米，極限摩阻力為 40kP， 28 m值為 3000kN/ 4m 。厚度 3米，極限摩阻力為 40kP， m值為 3000kN/ 4m 。 厚度 3米，極限摩阻力為 40kP， m值為 3000kN/ 4m 。 2)節(jié)理不發(fā)育或較發(fā)育的巖石不作寬、深修正，節(jié)理發(fā)育或很發(fā)育的巖石， kk2可參照碎石的系數(shù)。 3)凍土的 k1=0； k2=0。 （ 1） 墩臺頂面的水平位移： 基礎在水平力和力矩作用下，墩臺頂面會產(chǎn)生水平位移 ? 它是由地面處水平位移 ?tgz0 ，地面到墩臺范圍內的水平位移 ?tgh2 ，在 2h 范圍內墩臺自身撓曲變形引起的墩臺頂水平位移 0? 三部分組成。 （ 2） 基底應力驗算： maxmin03N HdAA? ??? （ ） 220m a xm in 601149428 3 60 63 N K NAmdHK PaK Pa??? ? ??????? ? ? ?? ? 地基容許承載力： 32 ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ?? ? 1 7 01 1 0 71 1 4 9 1 7 60032321210210?????????????????????????k P amkNKKk P ahKbK???????? 因此，基底應力滿足要求。