【正文】 e、可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；f、結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力；g、預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；h、預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過(guò)施加縱橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。橋面兩端簡(jiǎn)支，斜腿下端鉸接，構(gòu)成三次超靜定結(jié)構(gòu)。同時(shí)，整個(gè)橋梁上下部各構(gòu)件相互固結(jié)形成堅(jiān)固幾何形態(tài)的整體結(jié)構(gòu)．共同受力抵抗外荷載。并大大削弱了組成構(gòu)件的內(nèi)力峰值而使構(gòu)件受力較小，這樣各構(gòu)件的體量和尺度變得輕巧和纖細(xì)。另一方面從橋梁的形態(tài)和力學(xué)角度看，兩斜腿與中跨主梁近似構(gòu)成“折線拱式結(jié)構(gòu)”，其力學(xué)行為呈現(xiàn)拱的特點(diǎn)—偏心受壓。構(gòu)件中的壓力線(特別是恒載壓力線)偏離構(gòu)件形心線較大，截面會(huì)產(chǎn)生較大彎矩，又向梁的特點(diǎn)靠近。但因其橋型構(gòu)造簡(jiǎn)單，以最有限的構(gòu)件組成最簡(jiǎn)練的橋體形態(tài)，力的傳遞非常清晰、明了、直接。正是由于這種橋型的特點(diǎn)。因此粱的截面相對(duì)較小，使工程用料有所降低。后者尤其適用于城市跨線橋、深山峽谷水流湍急、通航河道等橋下有頻繁交通運(yùn)輸?shù)臉蛭皇┕?。T型鋼構(gòu)橋是在簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力橋和大跨鋼筋砼箱梁橋的基礎(chǔ)上，在運(yùn)用懸臂施工的過(guò)程中產(chǎn)生的。從墩上伸出懸臂，跨中用剪力鉸或簡(jiǎn)支掛梁組合而成，因墩上在兩側(cè)伸出懸臂，形同T 字，故稱此名。預(yù)應(yīng)力混凝土T 型鋼構(gòu)橋現(xiàn)在得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。預(yù)制構(gòu)件可采用工廠或工地預(yù)制，上下部施工可同時(shí)進(jìn)行。T 形鋼構(gòu)橋有所需場(chǎng)地大，運(yùn)輸與安裝設(shè)備較多，預(yù)制需要有很高的精確度，施工非常困難等缺點(diǎn)。墩的作用使主梁彎矩減小，對(duì)比其他設(shè)計(jì)方案T構(gòu)橋具有材料用量省，施工簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，具有很高的競(jìng)爭(zhēng)力。該方法每墩有兩個(gè)工作面平行作業(yè)且多個(gè)墩可同時(shí)施工，利于縮短工期。其成橋受力同施工階段受力比較接近，懸臂施工時(shí)不用臨時(shí)支撐，因此，不會(huì)因?yàn)槭┕ざ^(guò)多地增加材料。2．伸縮縫多，橋面不連續(xù)，行車不順。既可以方便平衡懸臂施工，又可以省掉大型的支座。5安全性目前國(guó)內(nèi)大量采用，安全，行車方便。滿足行車安全和通航要求，橋下凈空大，橋下視野開闊；施工技術(shù)較先進(jìn)，施工安全性較高 。結(jié)構(gòu)美觀經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)及綜合比較：該橋梁跨徑不大，需滿足行車安全，對(duì)建筑高度要求不高。T型剛構(gòu)橋（第三方案）構(gòu)造簡(jiǎn)單，工藝不復(fù)雜，施工方便，造價(jià)較低，實(shí)用性強(qiáng)。從經(jīng)濟(jì)和實(shí)用性兼顧施工復(fù)雜程度方面，考慮選用第三方案。（2）設(shè)計(jì)荷載：汽車荷載按公路－Ⅱ級(jí)，,每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件重量的作用力為5KN/m。（4）材料及工藝橋梁上部結(jié)構(gòu)：采用C50 混凝土，彈性模量，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。箍筋采用R235級(jí)鋼筋。墩柱采用C30混凝土，人行道混凝土：C20，基礎(chǔ)混凝土：C20。（6）橋面橫坡：%～%,%,該坡度由鋪裝層厚度控制。 截面形式從預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)的受力特點(diǎn)來(lái)分析，T型剛構(gòu)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。第三章 總體布置及主梁的設(shè)計(jì)對(duì)于橫截面當(dāng)橫截面的核心距較大時(shí)，軸向壓力的偏心可以愈大，也就是預(yù)應(yīng)力鋼筋合力的力臂愈大，可以充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用。此外，箱形截面這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大，對(duì)于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利；同時(shí)，因其都具有較大的面積，所以能夠有效地抵抗正負(fù)彎矩，并滿足配筋要求；箱形截面具有良好的動(dòng)力特性；再者它收縮變形數(shù)值較小，因而也受到了人們的重視。常見的箱形截面形式有：?jiǎn)蜗鋯问摇蜗潆p室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。本設(shè)計(jì)是一座公路T型剛構(gòu)，采用的橫截面形式為單箱單室。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。在支點(diǎn)處由于承受支座的集中荷載，剪力較大，因此支座截面加強(qiáng), 底板厚250mm，頂板厚200mm。在預(yù)應(yīng)力梁中，因?yàn)閺澥鴮?duì)外剪力的抵消作用，所以剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小，腹板不必設(shè)得太大；同時(shí)，腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為：（1） 腹板內(nèi)無(wú)預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，采用200mm。（3） 腹板內(nèi)有錨頭時(shí)，采用250—300mm。本設(shè)計(jì)取腹板厚度為500mm，全橋厚度不變。梗腋的形式一般為1：1：1：1：4 等。此外，梗腋使力線過(guò)渡比較平緩，減弱了應(yīng)力的集中程度。本設(shè)計(jì)中，為了滿足施工簡(jiǎn)單及易于布置預(yù)應(yīng)力鋼筋的要求，箱室的內(nèi)部承托尺寸為400*200mm。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c(diǎn)截面示意圖如下所示：（單位為cm）跨中截面（單位為cm）支點(diǎn)截面（單位為cm） 橋墩寬度經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)及規(guī)范有：T ～ ： ∵H=∴≤T≤,≤T≤. 本設(shè)計(jì)中，取T=. 施工方法選擇預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋的施工方法有很多，有支架現(xiàn)澆、懸臂澆筑和懸臂拼裝法、大型浮吊施工和旋轉(zhuǎn)施工法等。懸臂澆筑法又稱無(wú)支架平衡支架法、掛藍(lán)法、吊籃法。懸臂澆筑法施工預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋具有以下特點(diǎn)：1) 預(yù)應(yīng)力砼橋的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)有利于懸臂施工，即懸臂施工時(shí)的受力與成橋后的結(jié)構(gòu)受力較為接近。2) 作為無(wú)支架施工，有利于通航河流建橋、有利于深山峽谷之間建橋、有利于城市立交橋建橋；不妨礙橋下凈空，不影響橋下通航。因?yàn)閽焖{(lán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，逐段澆注混凝土無(wú)需大型吊裝設(shè)備。每個(gè)節(jié)段施工（包括立模、鋼筋綁扎、管道定位、混凝土澆注、預(yù)應(yīng)力張拉、管道壓漿等）均在掛藍(lán)內(nèi)進(jìn)行，掛藍(lán)可設(shè)頂棚和養(yǎng)生設(shè)備，施工較少受環(huán)境影響，可以保證施工的連續(xù)性，同時(shí)每墩至少有兩個(gè)工作面平行作業(yè)，幾個(gè)墩可同時(shí)施工，個(gè)作業(yè)面互不干擾，施工速度較快，施工進(jìn)度有保障。由于采用分段施工，便于梁體設(shè)計(jì)成為變高度梁，可使預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)布置成千姿百態(tài)。第四章 橋面板設(shè)計(jì)與驗(yàn)算第四章 橋面板設(shè)計(jì)與驗(yàn)算 計(jì)算模型的選取內(nèi)部板的計(jì)算簡(jiǎn)圖為單向板（2）；而邊緣板的計(jì)算簡(jiǎn)圖為懸臂板。 恒載內(nèi)力以縱向取1m的板條計(jì)算每延米板上的恒載 g瀝青混凝土磨耗層： =*1*22=防水混凝土： =*1*23=將承托的面積平攤于橋面板上，則：t=200+400*200/4500=218mm主梁板自重為： =*1*25=合計(jì)：g= =++=1) 計(jì)算計(jì)算跨徑：l==g=**= 2) 計(jì)算l0=，作用于每米寬板條上的剪力為：=g l0=**= 活載內(nèi)力公路II級(jí)車輛荷載后輪軸重為P=140kN ，著地長(zhǎng)度為=，寬度為=。= max(+t,)=﹥, 說(shuō)明支點(diǎn)處有效分布寬度有重疊。作用于每米寬板條上的彎矩為:=（1+u）**（l）= 作用于每米寬板條上的剪力為：= （1+u）*∵= kN/m，=，= kN/m，=∴= kN內(nèi)力組合：Mo= Mog+ Mop=*+*= =+=*+*= kN由于t / h=218 / 1200=﹤1/ 4,所以：跨中彎矩 = = 自由懸臂板內(nèi)力計(jì)算 恒載內(nèi)力以縱向梁寬為1m的板梁計(jì)算每延米板上的恒載 g瀝青混凝土磨耗層: =*1*22=防水混凝土：=*1*23=主梁翼板的自重：=*1*25= kN/m合計(jì)：g==++= kN/m每米寬板條的恒載內(nèi)力：彎矩 =**=33 剪力 =*= KN 活載產(chǎn)生的內(nèi)力一個(gè)車輪荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度：a==+2*=﹥（兩后輪軸距）后輪的有效分布寬度發(fā)生重疊，應(yīng)以其計(jì)算其有效分布寬度。箱梁混凝土材料為 C50，鋼筋采用 HRB335，則=，=，=，=300MPa， = 支座處配筋設(shè)計(jì)b=1000mm, =40mm, 截面計(jì)算高度,代入數(shù)據(jù)后得=200+1750*min(1/3,200/1500)==令，==﹤=則=533﹤=%取=*1000*%=1213實(shí)際配筋：B14100，實(shí)際=1539.﹥，滿足要求。 支座處斜截面抗剪配筋設(shè)計(jì)﹥所以只需按構(gòu)造配置箍筋。②橋梁計(jì)算跨徑在550m之間時(shí)，值采用直線內(nèi)插求得，計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)。 單元?jiǎng)澐直驹O(shè)計(jì)的單元?jiǎng)澐?，每一個(gè)施工階段自然劃分為一個(gè)單元。整個(gè)主橋劃分成52個(gè)單元，53個(gè)截面， 所示。 根據(jù)各施工階段的施工順序，由橋梁博士軟件建立橋梁計(jì)算模型。(B)桿件號(hào)為152，高度為距上緣距離，根據(jù)《公路橋規(guī)》知，℃，左右界限高度為0mm；℃，左右界限高度為100mm；溫度值為0℃，左右界限高度為400mm。(3)活荷載的設(shè)置各種活載的最終效應(yīng)解釋如下：汽車效應(yīng)=一列車的效應(yīng)x 汽車橫向分布系數(shù)。根據(jù)任務(wù)書知，該橋梁的公路等級(jí)為Ⅱ級(jí)，可以在活荷載入中輸入公路Ⅱ級(jí)(車道荷載)，不計(jì)掛車荷載。截面采用單箱單室，用一根梁來(lái)模擬計(jì)算箱梁，通常取橫向分布系數(shù)=*車道數(shù)*橫向折減系數(shù)；橋面凈寬為W=7m。 恒載、活載內(nèi)力計(jì)算 恒載內(nèi)力計(jì)算恒載內(nèi)力計(jì)算主要包括自重內(nèi)力和二期恒載內(nèi)力的內(nèi)力疊加。一期恒載：程序按截面尺寸信息自動(dòng)計(jì)入；二期恒載：含鋪裝層和安全帶重。 。 承載內(nèi)力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合組合 I：基本組合考慮永久作用：結(jié)構(gòu)重力，基礎(chǔ)沉降；考慮可變作用：汽車荷載、溫度梯度作用。則基本組合作用效應(yīng)表達(dá)式為：考慮永久作用：結(jié)構(gòu)重力，基礎(chǔ)沉降；考慮可變作用：汽車荷載、溫度梯度作用。、 所示。估算結(jié)果為截面上緣配筋和截面下緣配筋，此為截面最小配筋，為安全起見可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)放寬。需要說(shuō)明的是，之所以稱為鋼束“估算”，是因?yàn)橛?jì)算中使用的組合結(jié)果并不是橋梁的真實(shí)受力。此時(shí)與真實(shí)受力狀態(tài)的差異由以下四方面引起：①未考慮預(yù)加力的作用；②未考慮預(yù)加力對(duì)徐變、收縮的影響； ③ 未考慮（鋼束）孔道的影響；④各鋼束的預(yù)應(yīng)力損失值只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事先擬定。根據(jù)《公橋規(guī)》規(guī)定，正截面抗裂應(yīng)滿足下列條件要求：全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下，分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件應(yīng)滿足以下要求：≤0其中為在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，為扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力。由預(yù)應(yīng)力鋼束所產(chǎn)生的截面上、下緣產(chǎn)生的有效預(yù)壓應(yīng)力分三種情況討論:1．截面上、下緣均配置預(yù)應(yīng)力筋由預(yù)應(yīng)力鋼束及在截面上、下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為：上、下緣所需的鋼束的面積為： 其中、分別為上緣的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心及下緣的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距截面重心的距離，A為估算鋼筋數(shù)量時(shí)近似采用毛截面面積，、分別表示截面上、下緣預(yù)應(yīng)力筋的截面積，為預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，為預(yù)應(yīng)力損失，按張拉控制應(yīng)力的20%估算。3．只在截面上緣配置預(yù)應(yīng)力筋時(shí)由上緣預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上、下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為：由截面上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制，上緣所需的有效預(yù)加力為：≥再由式可估算出下緣截面所需的鋼束的面積。所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的面積為：由“橋梁博士”軟件估算結(jié)構(gòu)配筋面積可得到在正常使用極限狀態(tài)短期荷載效應(yīng)組合下各截面所需預(yù)應(yīng)力鋼束的截面面積。 預(yù)應(yīng)力鋼束估算面積表（m^2）單元號(hào)左上緣左下緣右上緣右下緣單元號(hào)左上緣左下緣右上緣右下緣12722832943053163273383493510361137123813391440154116421743184419452046214722482349245025512652 預(yù)應(yīng)力鋼束表單元號(hào)左上緣鋼束配置束數(shù)左下緣鋼束配置束數(shù)右上緣鋼束配置束數(shù)右下緣鋼束配置束數(shù)6根12根6根12根6根12根6根12根1000000202002000023000200224002200225002200046000400047000400048000400049000400041000