【正文】 軟土地基上建造拱橋，存在橋臺抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時能提高這類橋梁的跨越能力?！　　　　　　　　　　　　　? 圖2－4斜拉橋的特點(diǎn)是依靠固定與索塔的斜拉索支撐梁跨，梁是多跨彈性支撐梁，梁內(nèi)彎矩與橋梁的跨度基本無關(guān)，而與拉索的間距有關(guān)。斜拉橋與懸索橋不同之處是，斜拉橋直接錨于主梁上，稱自錨體系，拉索承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受壓，因此塔、梁均為壓彎構(gòu)件。懸索橋的主纜為承重索，它通過吊索吊住加勁梁，索兩端錨于地面，稱地錨體系。但實(shí)際跨度不大，此橋型不予考慮。簡支梁受力明確，受無縫鋼軌因溫度變化產(chǎn)生的附加力、特殊力的影響小，設(shè)計(jì)施工易標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化；但其梁高較大，景觀稍差，行車條件也不如連續(xù)梁。從城市美學(xué)效果來看，連續(xù)梁造型輕巧、平整、線路流暢，將給城市爭色不少?？紤]到該場區(qū)的地質(zhì)條件，綜合考慮，采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)作為跨越大堤區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)型式。對于橋孔分跨，往往要受到如下因素的影響：橋址地形、地質(zhì)與水文條件，通航要求以及墩臺、基礎(chǔ)及支座構(gòu)造，力學(xué)要求，美學(xué)要求等。但是若采用懸臂施工法，則不然?；痉弦陨显硪?。連續(xù)單箱梁方案該方案結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)。該方案需采用就地澆筑，現(xiàn)場澆筑砼及張拉預(yù)應(yīng)力工作量大，但可全線同步施工，施工期間工期不受控制,對橋下道路交通影響較其他方案稍大。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。從預(yù)制廠到工地的運(yùn)輸要求相對較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低。但美觀較差，并且徐變變形大，對于無縫線路整體道床軌道結(jié)構(gòu)形式來說，存在著后期維修養(yǎng)護(hù)工作量大的缺點(diǎn)。同時，由于結(jié)構(gòu)為開口截面，結(jié)構(gòu)剛度及抗扭性較差，而且需要較大的技術(shù)儲備才能實(shí)現(xiàn)。該方案建筑結(jié)構(gòu)高度最高，由于梁底部呈網(wǎng)狀,景觀效果差。相比之下，箱型梁抗扭剛度大，整體受力和動力穩(wěn)定性能好，外觀簡潔，適應(yīng)性強(qiáng)，在直線、曲線、折返線及過渡線等區(qū)間段均可采用，且施工技術(shù)成熟，造價(jià)適中。 主梁截面尺寸 從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的受力特點(diǎn)來分析，連續(xù)梁的立面應(yīng)采取變高度布置為宜；在恒、活載作用下，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)彎矩往往大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變高度梁能較好地符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，另外，變高度梁使梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空。等高度梁的缺點(diǎn)是：在支點(diǎn)上不能利用增加梁高而只能增加預(yù)應(yīng)力束筋用量來抵抗較大的負(fù)彎矩，材料用量多，但是其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、線形簡潔美觀、預(yù)制定型、施工方便。采用等截面布置使橋梁構(gòu)造簡單，施工迅速。（2）等截面布置以等跨布置為宜，由于各種原因需要對個別跨徑改變跨長時，也以等截面為宜。雙層橋梁在無需做大跨徑的情況下，選用等截面布置可使結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡化。 梁式橋橫截面的設(shè)計(jì)主要是確定橫截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁間距、主梁各部尺寸；它與梁式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(jì)用料等等因素都有關(guān)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(yù)應(yīng)力連續(xù)梁最適宜的橫截面形式。單箱單室截面的優(yōu)點(diǎn)是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。由于雙室式腹板總厚度增加，主拉應(yīng)力和剪應(yīng)力數(shù)值不大，且布束容易，這是單箱雙室的優(yōu)點(diǎn)；但是雙室式也存在一些缺點(diǎn)：施工比較困難，腹板自重彎矩所占恒載彎矩比例增大等等。..3　梁高根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，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。連續(xù)梁在支點(diǎn)和跨中的梁估算值：等高度梁： H=（～）l，常用H=（～）l變高度（曲線）梁：支點(diǎn)處：H=（～）l，跨中H=（～）l變高度（直線）梁：支點(diǎn)處：H=（～）l，跨中H=（～）l而此設(shè)計(jì)采用變高度的直線梁，支點(diǎn)處梁高為8米，跨中梁高為3米。其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個方面的控制。底板厚最小應(yīng)有120mm。本設(shè)計(jì)中采用雙面配筋，且底板由支點(diǎn)處以拋物線的形式向跨中變化。（1） 箱梁腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。②腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時，采用250—300mm。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，腹板厚度可從跨中逐步向支點(diǎn)加寬，以承受支點(diǎn)處交大的剪力，一般采用300—600mm，甚至可達(dá)到1m左右。（2） 梗腋 在頂板和腹板接頭處須設(shè)置梗腋。梗腋的作用是：提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力。本設(shè)計(jì)中，根據(jù)箱室的外形設(shè)置了寬250mm，長750m的梗腋（3）橫隔梁橫隔梁可以增強(qiáng)橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。（4）本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中支點(diǎn)橫截面及跨中橫截面示意圖如圖2－2－6所示：（單位為cm） 　　 圖25：中支點(diǎn)截面 　　　 圖26：跨中截面橋墩類型有重力式實(shí)體橋墩、空心橋墩、柱式橋墩、輕型橋墩和單薄壁橋墩。重力式橋墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑，街面尺寸及體積較大，外形粗壯，很少應(yīng)用于城市橋梁。柱式橋墩是目前公路橋梁、橋?qū)捿^大的城市橋梁和立交橋及中小跨度鐵路旱橋中廣泛采用的橋墩形式。輕型橋墩適用于小跨度、低墩以及三孔以下（全橋長不大于20m）的公路橋梁。在地質(zhì)不良地段、路基穩(wěn)定不能保證時，不宜采用輕型橋墩。由上面的解釋可知，單薄壁墩是最合適的墩型，與跨大堤橋的要求非常吻合。采用MIDAS/CIVIL進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)計(jì)算1）恒載：一期恒載包括主梁，橫梁等自重，主梁自重按實(shí)際段面計(jì)，二期橫載包括橋面鋪裝，內(nèi)外側(cè)護(hù)欄等。承臺平面采用梯臺形式?！　　　　　D3－4　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－53．5．4使用結(jié)構(gòu)建模助手建立模型如圖3－3－7　　　　　　　圖3－6　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－7?！　　　　　D3－8　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－9預(yù)應(yīng)力鋼束的錨固點(diǎn)位置　　　　　　　　　　　圖3－10，模型基本建立?！　　　　　　　　　　　　D3－10　2）預(yù)應(yīng)力鋼束分布如圖3－11。如圖3－12　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－123）將兩橋墩頂點(diǎn)處兩節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩個支座。如圖3－14。4） 在該施工階段里，將二期荷載組激活，如圖3－17　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－17．9混凝土徐變與收縮定義連接及修改1）時間依存性材料的定義，如圖3－1圖3－19 　　　　圖3－18　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－192）時間依存性材料的連接，如圖3－203修改單元的材料時間依存特性，如圖3－21 　　 　 圖3－20　　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－211）車道荷載與車輛荷載的定義，如圖3－2圖3－23 圖3－22　　　　　　　　　　　　　　　圖3－232）車道與車輛荷載的加載，如圖3－2圖3－25 　　　　　　圖3－24　　　　　　　　　　　　　　　　圖3－253）定義一個移動荷載工況，如圖3－2圖3－26。 　　　　　　圖3－24　　　　　　　　　　　　　　　圖3－25 PSC鋼筋的輸入1)縱向鋼筋的輸入，如圖3－26　　　　　　　　　　　　　　圖3－262）抗剪鋼筋的輸入如圖3－27　　　　　　　　　　　圖3－27　通過上述步驟模型建立完畢，運(yùn)行分析，如圖3－28　　　　　　　　　　　　圖3－28　　　　　　　第四章　上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與分析主梁的內(nèi)力計(jì)算可分為施工和設(shè)計(jì)內(nèi)力計(jì)算兩部分。設(shè)計(jì)內(nèi)力是強(qiáng)度驗(yàn)算及配筋設(shè)計(jì)的依據(jù)主梁恒載內(nèi)力，包括自重引起的主梁自重（一期恒載）內(nèi)力Sg1和二期恒載（如鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內(nèi)力Sg2。如果主梁為等截面，可按均布荷載乘主梁內(nèi)力影響線總面積計(jì)算；在施工過程中有結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時，應(yīng)該分階段計(jì)算內(nèi)力。然后再在該段內(nèi)拼裝掛籃及模板此時結(jié)構(gòu)體系為靜定體系，外荷載為梁體自重Q和掛籃重量P，及現(xiàn)澆段的混凝土濕重，其彎矩圖為懸臂梁彎矩圖。在MIDAS/CIVIL的模型中，前20個施工階段為雙懸臂階段，其中第20個施工階段達(dá)到最大懸臂，此時0號塊也將產(chǎn)生最大負(fù)彎矩和最大剪力?！　　　　　　　　　　　　　　　D4－1邊跨合攏后，由于邊跨掛籃的拆除，及0號塊臨時固結(jié)的解除，結(jié)構(gòu)體系將發(fā)生一定的變化，此時相當(dāng)于結(jié)構(gòu)體系在邊跨外加一個向上的掛籃荷載。　　　　　　　　　　　　　　圖4－2..3中跨合攏段中跨合攏段澆注完畢后體系變?yōu)槌o定結(jié)構(gòu)此時內(nèi)力圖如圖4－3　　　　　　　　　　　　　　圖43二期恒載主要是包括橋面鋪裝（１０cm厚C40橋面現(xiàn)澆層＋FYF(1)三層涂料防水層10cm厚瀝青混凝土）和護(hù)欄。目前可通過以下兩種方法處理：（1） 先應(yīng)用平面桿系有限元法的計(jì)算程序和其中的影響線加載法功能來完成各個節(jié)點(diǎn)截面的內(nèi)力分析，然后對不同的梁段乘以計(jì)入了不同截面橫向分布影響的增大系數(shù)ξ，一般稱為內(nèi)力增大系數(shù)法。 由此可見，不論哪種方法，都需預(yù)先計(jì)算出考慮和在橫向分布影響的增大系數(shù)值。（2） 按上式求得的增大系數(shù)只適用于修正相應(yīng)跨的正彎矩區(qū)的內(nèi)力值，對于各中間跨跨中增大系數(shù)的較大者。沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算 當(dāng)f， = f14Hz時 = 式中 f——結(jié)構(gòu)基頻當(dāng)為連續(xù)梁時 式中 L——結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑（m） E——結(jié)構(gòu)材料彈性模量（） ——結(jié)構(gòu)跨中截面慣性矩（） ——梁單位長度質(zhì)量Kg/m計(jì)算連續(xù)梁的沖擊引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時，采用 計(jì)算連續(xù)梁的沖擊引起的負(fù)彎矩效應(yīng)效應(yīng)時，采用本橋 L=290m E= A= = =A*=*2500=38320Kg/m則 所以 沖擊系數(shù) =該設(shè)計(jì)橋?yàn)楦咚俟窐?，取公路一級荷載。移動荷載內(nèi)力計(jì)算表（取本橋一半單元145）　　　　　　　　　　　　　　　 　表4－4 單元位置軸向(kN)剪力y(kN)剪力z(kN)扭矩 (kN*m)彎矩y (kN*m)彎矩z (kN*m)1I[1]01J[2]2I[2]2J[3]3I[3]3J[4]4I[4]4J[5]5I[5]5J[6]2776I[6]6J[7]單元位置軸向(kN)剪力y(kN)剪力z(kN)扭矩 (kN*m)彎矩y (kN*m)彎矩z (kN*m)7I[7]7J[8]8I[8]8J[9]9I[9]9J[10]5510I[10]10J[11]11I[11]11J[12]12I[12]12J[13]13I[13]13J[14]14I[14]14J[15]15I[15]15J[16]16I[16]16J[17]17I[17]17J[18]18I[18]18J[19]19I[19]19J[20]20I[20]20J[21]21I[21]21J[22]22I[22]22J[23]23I[23]23J[24]24I[24]24J[25]25I[25]25J[26]26I[26]1042926J[27]單元位置軸向(kN)剪力y(kN)剪力z(kN)扭矩 (kN*m)彎矩y (kN*m)彎矩z (kN*m)27I[27]27J[28]28I[28]28J[29]29I[29]29J[3