【正文】 處與瀝2（G319）國(guó)道成135176。全長(zhǎng)900米(含主橋)。2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）路線(xiàn)道路等級(jí)：高速公路上的主干道（2），其中機(jī)動(dòng)車(chē)雙向六車(chē)道。4 構(gòu)思宗旨（1）符合城市發(fā)展規(guī)劃，滿(mǎn)足交通功能需要。（3）設(shè)計(jì)方案力求結(jié)構(gòu)新穎，保證結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便。（5）學(xué)習(xí)等截面梁橋的設(shè)計(jì)過(guò)程。由于為簡(jiǎn)支箱梁橋，每跨之間還留有5厘米的伸縮縫。（2）主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全橋采用等截面箱梁組合梁。翼緣根部45cm，翼緣端部厚度22cm。％的橫坡，2%的縱坡,其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。橋臺(tái)采用埋置式輕型橋臺(tái)。 裝配式簡(jiǎn)支箱梁橋的發(fā)展簡(jiǎn)支箱形截面梁以其優(yōu)良的力學(xué)特性－具有較大的剛度和強(qiáng)大的抗扭性能和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大、橋下視覺(jué)效果好等優(yōu)點(diǎn)。簡(jiǎn)支箱梁橋是和簡(jiǎn)支T梁同時(shí)發(fā)展起來(lái)的斜面形式。由于為簡(jiǎn)支T梁橋，每跨之間還留有4厘米的伸縮縫。其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。預(yù)制梁間的翼板和橫隔板待T梁架設(shè)后再現(xiàn)澆，以加強(qiáng)橫斷面的整體性。每跨設(shè)有12片T梁，全橋共計(jì)36片T梁。其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。橋臺(tái)采用埋置式輕型橋臺(tái)。裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大等優(yōu)點(diǎn)。 80年代以來(lái)，我國(guó)公路上修建了幾座具有代表性的預(yù)應(yīng)力混凝上簡(jiǎn)支T型梁橋（或橋面連續(xù)），如河南的鄭州、開(kāi)封黃河公路橋，浙江省的飛云江大橋等，其跨徑達(dá)到62m，吊裝重220t。預(yù)應(yīng)力體系采用鋼絞線(xiàn)群錨，在工地預(yù)制，吊裝架設(shè)?！　∑渥畲罂鐝揭圆怀^(guò)50m為宜，再加大跨徑不論從受力、構(gòu)造、經(jīng)濟(jì)上都不合理了。　　目前的預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力張拉后上拱偏大，影響橋面線(xiàn)形，帶來(lái)橋面鋪裝加厚。第三方案：變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（1） 孔徑布置：30m+40m+30m,，％的橫坡，2%的縱坡，其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。采用雙幅分離的的單箱雙室形式。（具體尺寸擬定見(jiàn)圖3/2）（3） 下部構(gòu)造：上、下行橋的橋墩基礎(chǔ)是連成整體的，全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁，橋墩為圓端形實(shí)體墩。變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋發(fā)展概況：連續(xù)剛構(gòu)橋也是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋之一，一般采用變截面箱梁。　　連續(xù)剛構(gòu)可以多跨相連，也可以將邊跨松開(kāi)，采用支座，形成剛構(gòu)一連續(xù)梁體系。所以，連續(xù)剛構(gòu)保持了T形剛構(gòu)和連續(xù)梁的優(yōu)點(diǎn)。高墩采用柔性薄壁，如同擺柱，對(duì)主梁嵌固作用減小，梁的受力接近于連續(xù)梁。由于連續(xù)剛構(gòu)受力和使用上的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋時(shí)，優(yōu)先考慮這種橋形?！　〗陙?lái)，我國(guó)公路上修建了幾座著名的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，如廣東洛溪大橋，主孔180m；湖北黃石長(zhǎng)江大橋，主孔3245m；廣東虎門(mén)大橋副航道橋，主孔270m，為目前世界同類(lèi)橋中最大跨徑。一般采用50～60號(hào)高標(biāo)號(hào)混凝土和大噸位預(yù)應(yīng)力鋼束。由于連續(xù)剛構(gòu)跨徑加大，自重隨著加大，恒載比例已高達(dá)90％以上，故片面增大跨徑，已無(wú)實(shí)際意義。五 方案比選：橋型方案第一方案：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁橋第二方案：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁第三方案：變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋使用性能建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)，橋下視覺(jué)效果好。行車(chē)平順舒；抗震能力強(qiáng)。經(jīng)濟(jì)性等截面形式，可大量節(jié)省模板，加快建橋進(jìn)度，簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)。采用等截面梁能較好符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，充分利用截面，合理配置鋼筋，經(jīng)濟(jì)實(shí)用美觀性構(gòu)造簡(jiǎn)單，線(xiàn)形簡(jiǎn)潔美觀構(gòu)造簡(jiǎn)單，線(xiàn)形簡(jiǎn)潔美觀構(gòu)造簡(jiǎn)單，線(xiàn)形簡(jiǎn)潔美觀施工方面橋梁的上、下部可平行施工，使工期大大縮短；無(wú)需在高空進(jìn)行構(gòu)件制作，質(zhì)量以控制，可在一處成批生產(chǎn)，從而降低成本。 由于連續(xù)體系梁橋與簡(jiǎn)支體系梁橋受力差別很大，故他們的施工方式大不相同。由于在高空作業(yè)，施工危險(xiǎn)度高。適用于各種地質(zhì)情況；用于對(duì)工期緊的工程；對(duì)通航無(wú)過(guò)高要求的工程。第一方案和第三方案比較：簡(jiǎn)支梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)，它構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于在工廠內(nèi)或地上廣泛采用工業(yè)化施工，組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，并用現(xiàn)代化的起重設(shè)備進(jìn)行安裝。就現(xiàn)在建橋技術(shù)而言，裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋技術(shù)成熟的多。而且橋是建在G319國(guó)道上的，這有利于大型吊裝設(shè)備的運(yùn)作。造價(jià)相對(duì)比第三方案要少很多。雖然第一方案有些地方不如第二和第三方案，如跨越能力沒(méi)第三方案長(zhǎng)等。對(duì)此項(xiàng)工程而言第一方案明顯優(yōu)于第三方案。箱型截抗較之T形截面梁橋扭剛度大，受力性能好。其它方面第一方案與第二方案無(wú)太大差別。綜上所述，變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，最終選定為第三方案。第三章 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定 尺寸擬定本設(shè)計(jì)方案采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)100m。 橋孔分跨連續(xù)梁橋有做成三跨或者四跨一聯(lián)的，也有做成多跨一聯(lián)的，但一般不超過(guò)六跨。若采用三跨不等的橋孔布置，—，這樣可使中跨跨中不致產(chǎn)生異號(hào)彎矩，此外，邊跨跨長(zhǎng)與中跨跨長(zhǎng)之比還與施工方法有著密切的聯(lián)系，對(duì)于采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的橋梁。本設(shè)計(jì)跨度，主要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)來(lái)確定，其跨度組合為：(30+40+30)米。 截面形式一、 立截面 從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的受力特點(diǎn)來(lái)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(duì)值來(lái)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(lái)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(jiǎn)單、線(xiàn)形簡(jiǎn)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(jiǎn)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(duì)個(gè)別跨徑改變跨長(zhǎng)時(shí)，也以等截面為宜。雙層橋梁在無(wú)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(jiǎn)化。二、 橫截面 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?？傊?，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。 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(xiàn)）梁：支點(diǎn)處：H=（～）l，跨中H=（～）l變高度（直線(xiàn)）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(xiàn)梁。其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個(gè)方面的控制。底板厚最小應(yīng)有120。本設(shè)計(jì)中采用雙面配筋，且底板由支點(diǎn)處以?huà)佄锞€(xiàn)的形式向跨中變化。二、 腹板和其它細(xì)部結(jié)構(gòu)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(shí)，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)處較大的剪力，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(zhǎng)600mm的上部梗腋，而下部采用1：1的梗腋。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(shè)置橫隔梁，甚至不設(shè)置中間橫隔梁而只在支座處設(shè)置支承橫隔梁?？缰薪孛婕爸兄c(diǎn)截面示意圖如下所示：（單位為cm） 跨中處 主梁分段與施工階段的劃分 分段原則主梁的分段應(yīng)該考慮有限元在分析桿件時(shí)，分段越細(xì)，計(jì)算結(jié)果的內(nèi)力越接近真實(shí)值，并且兼顧施工中的實(shí)施，所以本設(shè)計(jì)分為50個(gè)單元。 主梁施工方法及注意事項(xiàng)主梁施工方法 ：主梁采用滿(mǎn)堂支架法施工，箱梁均采用滿(mǎn)堂支架、泵送現(xiàn)澆砼施工。（一）恒載內(nèi)力計(jì)算1． 第一期恒載（結(jié)構(gòu)自重）恒載集度 則： 2． 第二期恒載包括結(jié)構(gòu)自重、橋面二期荷載按65KN/m計(jì)?？煞譃榱N情況作用在橋梁上。其具體計(jì)算方法是：三跨連續(xù)梁的四個(gè)支點(diǎn)中的每個(gè)支點(diǎn)分別下沉，其余的支點(diǎn)不動(dòng)，所得到的內(nèi)力進(jìn)行疊加，取最不利的內(nèi)力范圍。梁體截面分布圖：利用橋梁計(jì)算軟件建模，將其平分為個(gè)單元，每單元，將單位集中荷載在梁體上移動(dòng)，畫(huà)出其各節(jié)點(diǎn)的影響線(xiàn)，影響線(xiàn)確定后，將移動(dòng)荷載作用在最大處，由此來(lái)計(jì)算出移動(dòng)荷載在最不利位置而產(chǎn)生的梁體的內(nèi)力。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下解得： 將數(shù)據(jù)與由Midas計(jì)算出的結(jié)果相比，相差不大，檢算滿(mǎn)足要求?，F(xiàn)將各種組合下的內(nèi)力列于下表：自重+二期恒載截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面其彎矩圖：自重+二期恒載+沉降截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面其彎矩圖：自重+二期恒載+移動(dòng)荷載截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面其彎矩圖：自重+二期恒載+沉降+移動(dòng)荷載截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面其彎矩圖： 將上述的組合進(jìn)行包絡(luò)，最終求出彎矩包絡(luò)圖，根據(jù)包絡(luò)圖進(jìn)行配筋。因?yàn)榻孛娌捎脝蜗鋯问視r(shí)，可直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行活載內(nèi)力計(jì)算，無(wú)須計(jì)算橫向分布系數(shù)，所以全橋采用同一個(gè)橫向分配系數(shù)。用剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值1. 抗扭修正系數(shù)＝2. 計(jì)算橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值對(duì)于1號(hào)邊梁的橫向影響線(xiàn)豎標(biāo)值可以通過(guò)簡(jiǎn)化公式計(jì)算：?jiǎn)蜗潆p室計(jì)算簡(jiǎn)化為3片梁肋汽車(chē)荷載布置見(jiàn)下圖： 圖 汽車(chē)荷載布置其中：＝+0+＝ m2 ＝＝ ＝＝影響線(xiàn)圖如下： 圖 影響線(xiàn)圖用剛性橫梁法的橫向分布影響線(xiàn)為直線(xiàn)，設(shè)影響線(xiàn)零點(diǎn)離1號(hào)梁軸線(xiàn)的距離為x，則：解得：x＝根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》本設(shè)計(jì)的橋面凈寬度W＝，車(chē)輛單向行駛時(shí)在，橋涵的設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)為3車(chē)道。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類(lèi)型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的汽車(chē)荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用。求得：正彎矩效應(yīng)： 負(fù)彎矩效應(yīng)： FACTOR=(1+μ)nηξ 式中 1+μ—沖擊系數(shù)；n—車(chē)道數(shù)；η—車(chē)道折減系數(shù)；ξ—偏載系數(shù)。一、 按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿(mǎn)足正截面強(qiáng)度要求： 預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎的極限狀態(tài)時(shí)，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計(jì)算：h0xNdfcd如圖：， （） ， （）解上兩式得：受壓區(qū)高度 （）預(yù)應(yīng)力筋數(shù) （）或 （）式中 —截面上組合力矩。這忽略實(shí)際上存在的雙筋影響時(shí)（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋）會(huì)使計(jì)算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。寫(xiě)成計(jì)算式為：對(duì)于截面上緣 （） （）對(duì)于截面下緣 （） （）其中，—由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力，W—截面抗彎模量，—混凝土軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。 一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡(jiǎn)便計(jì)，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個(gè)限制條件(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最小值)。 b. 當(dāng)截面只在下緣布置力筋Np下以抵抗正彎矩時(shí) 當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)： （） 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)： （）c. 當(dāng)截面中只在上緣布置力筋N上 以抵抗負(fù)彎矩時(shí)： 當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí) （） 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí) （）當(dāng)按上緣和下緣的壓應(yīng)力的限制條件計(jì)算時(shí)(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最大值)。其關(guān)系為：當(dāng)承受時(shí)， 當(dāng)承受時(shí)， 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算對(duì)于連續(xù)梁體系，或凡是預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在初步計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量時(shí)，必須計(jì)及各項(xiàng)次內(nèi)力的影響。因此，在初步計(jì)算預(yù)應(yīng)力時(shí)，只能以預(yù)估值來(lái)考慮，本設(shè)計(jì)用BSAS輸出組合彎矩值來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，此項(xiàng)估算是非常粗略的。有關(guān)參數(shù)為：Ap=1512010－6=(m2) 而預(yù)應(yīng)力抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度為fpd=1860(MPa),本設(shè)計(jì)在估算預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力取為：σpe=1860=930(MPa)1. 僅在上緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束