【正文】 用變厚度。2． 方案方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋方案，跨徑組成（45+70+45）m，全橋長160m。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求，在建筑領(lǐng)域，一個(gè)工程的建設(shè)不能以犧牲環(huán)境作代價(jià)，在保證順利工的前提下要盡量避免對(duì)環(huán)境的破壞以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。橋梁的外形要優(yōu)美，要與周圍環(huán)境相適應(yīng)，合理的輪廓是美觀的主要因素。（4）美觀性。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的今天，經(jīng)濟(jì)性是不得不考慮的重要因素。橋梁的設(shè)計(jì)要能滿足施工及運(yùn)營階段的受力需要，能夠保證其耐久性和穩(wěn)定性以及在特定地區(qū)的抗震需求。要能滿足交通運(yùn)輸本身的需要，也要考慮到支援農(nóng)業(yè)等等。能保證行車的暢通、舒適和安全。比選原則：（1）實(shí)用性。第2章 橋梁方案比選 擬定方案并進(jìn)行方案比選1． 比選原則本設(shè)計(jì)橋梁的形式可考慮連續(xù)梁橋、拱橋、鋼橋三種形式。同時(shí)，在川滇地區(qū)興建了不少索橋，索橋建造技術(shù)也有所提高。這時(shí)的主要成就是對(duì)一些古橋進(jìn)行了修繕和改造，并留下了許多修建橋梁的施工說明文獻(xiàn)，為后人提供了大量文字資料?？v觀中國橋梁史，幾乎所有的重大發(fā)明和成就，以及能爭(zhēng)世界第一的橋梁，都是此時(shí)創(chuàng)建的。因此，這時(shí)創(chuàng)造出許多舉世矚目的橋梁，如隋代石匠李春首創(chuàng)的敞肩式石拱橋趙州橋，北宋廢卒發(fā)明的疊梁式木拱橋虹橋，背誦創(chuàng)建的用筏形基礎(chǔ)、植蠣固墩的泉州萬安橋，南宋的石梁橋與開合式浮橋相結(jié)合的廣東潮州的湘子橋等。隋唐國力較之秦漢更為強(qiáng)盛，唐宋兩代又取得了較長時(shí)間的安定統(tǒng)一，工商業(yè)、運(yùn)輸交通業(yè)以及科學(xué)技術(shù)水平等十分發(fā)達(dá)，是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的國家。故從一些文獻(xiàn)和考古資料來看，約莫在東漢時(shí)，梁橋、浮橋、索橋和拱橋這四大基本橋型已全部形成。石梁石拱橋的大發(fā)展，不僅減少了維修費(fèi)用、延長了橋的使用時(shí)間，還提高了結(jié)構(gòu)理論和施工技術(shù)的科學(xué)水平。不僅如此，它的重大意義，還在于由此而使石拱橋應(yīng)運(yùn)而生。秦漢是我國建筑史上一個(gè)璀璨奪目的發(fā)展階段，這時(shí)不僅發(fā)明了人造建筑材料的磚，而且還創(chuàng)造了以磚石結(jié)構(gòu)體系為主題的拱券結(jié)構(gòu)，從而為后來拱橋的出現(xiàn)創(chuàng)造了先決條件。而在水面較寬、水流較急的河道上，則多采用浮橋。此時(shí)的橋梁除原始的獨(dú)木橋和汀步橋外，主要有梁橋和浮橋兩種形式?！∥覈臉蛄?，大致經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。開始時(shí)大概是利用一根木料在小河上，或氏族聚居群周圍的壕溝上搭起一些獨(dú)木橋（橋之所以始稱“梁”，也許便是因這種橫梁而過的原故），或在窄而淺的溪流中，用石塊墊起一個(gè)接一個(gè)略出水面的石蹬，構(gòu)成一種簡(jiǎn)陋的“跳墩子”石梁橋（后園林中多仿此原始橋式，稱“汀步橋”、“踏步橋”）。如浙江天臺(tái)山橫跨瀑布上的石梁橋，江西貴溪因自然侵蝕而成的石拱橋（仙人橋）以及小河邊因自然倒下的樹干而形成的 “獨(dú)木橋”，或兩岸藤蘿糾結(jié)在一起而構(gòu)成的天生“懸索橋”等等。因此，各自立足于自己的實(shí)際條件和根據(jù)自己的需要，經(jīng)過長期的時(shí)間，遂創(chuàng)造出多種多樣的橋梁形式，并逐步形成了自己的特色。千百年來，橋梁早已成為人們社會(huì)生活中不可缺少的組成部分?！闭f明橋的最初含意是指架木于水面上的通道，以后方有引伸為架于懸崖峭壁上的“棧道”和架于樓閣宮殿間的“飛閣”等天橋形式。若從其最早或者最主要的功用來說，橋應(yīng)該是專指跨水行空的道路。不管風(fēng)吹雨淋，無論酷暑嚴(yán)冬，它們總是默默無聞地為廣大的行人、車馬跨江過河，飛津濟(jì)渡。上部結(jié)構(gòu)包括橋身和橋面；下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺(tái)和基礎(chǔ)。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）邯濟(jì)擴(kuò)能改造工程第五施工處津浦鐵路特大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄第一章 緒 論 1一、 橋的概念 1二、 橋的意義與特點(diǎn) 1三、 橋的產(chǎn)生與發(fā)展 1第二章 橋梁方案比選 4一、 擬定方案并進(jìn)行方案比選 41． 比選原則 42． 方案 43． 方案比選及結(jié)果 6二、 尺寸擬定 81． 橫截面 82． 梁高與細(xì)部尺寸 93． 本橋主要材料 114． 懸臂澆筑施工程序 125． 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù) 156． 基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 15第三章 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋主梁內(nèi)力計(jì)算 17一、 建立有限元模型 17二、 最大懸臂時(shí)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 181． 恒載內(nèi)力計(jì)算 182． 中跨合龍后的內(nèi)力計(jì)算 21三、 活載內(nèi)力計(jì)算 261． 中活載max 262． 中活載min 30四、 活載組合 401． 主力組合 40第四章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置 50一、 鋼筋的估算 501． 基本公式 50二、 計(jì)算結(jié)果 53三、 鋼束布置 551． 布置原則 55四、 鋼束布置圖 561． 鋼束布置圖 562． 張拉之后的內(nèi)力組合 58第五章 截面驗(yàn)算 70一、 強(qiáng)度檢算 701． 基本理論 70二、 應(yīng)力檢算 721． 預(yù)應(yīng)力損失所考慮的因素： 722． 未扣除混凝土收縮徐變引起的損失時(shí) 733． 對(duì)不允許開裂的構(gòu)件 734． 對(duì)邊跨1/4截面驗(yàn)算： 735． 對(duì)跨中截面 74結(jié)束語 75致 謝 76參 考 文 獻(xiàn) 77II蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章 緒 論 橋的概念橋是一種架空的人造通道。由上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)兩部分組成。它們高懸低臥，形態(tài)萬千，有的雄距山岙野嶺，古樸雅致；有的跨越巖壑溪間，山川增輝；有的坐落鬧市通衢，造型奇巧；有的一橋多用，巧奪天工。 橋的意義與特點(diǎn)建橋最主要的目的，就是為了解決跨水或者越谷的交通，以便于運(yùn)輸工具或行人在橋上暢通無阻。故《說問解字》段玉裁的注釋為：“梁之字，用木跨水，今之橋也。我國山川眾多、江河縱橫，是個(gè)橋梁大國，在古代無論是建橋技術(shù)，還是橋梁數(shù)量都處于世界領(lǐng)先地位。但由于我國幅員遼闊，從南到北，從東到西，在地理氣候、文化習(xí)俗以及社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展水平上，都存在較大的差異。 橋的產(chǎn)生與發(fā)展在人為橋梁之前，自然界由于地殼運(yùn)動(dòng)或其他自然現(xiàn)象的影響 ，形成了不少天然的橋梁形式。人類從這些天然橋中得到啟示，便在生存過程中，不斷仿效自然。這些“獨(dú)木橋”“跳墩子橋”便是人類建筑的最原始的橋梁，以后隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，不斷由低級(jí)演進(jìn)為高級(jí)，才逐漸產(chǎn)生各種各樣的跨空橋梁。第一階段以西周、春秋為主，包括此前的歷史時(shí)代，這是古橋的創(chuàng)始時(shí)期。當(dāng)時(shí)由于生產(chǎn)力水平落后，多數(shù)只能建在地勢(shì)平坦，河身不寬、水流平緩的地段，橋梁也只能是寫木梁式小橋，技術(shù)問題較易解決?！〉诙A段以秦、漢為主，包括戰(zhàn)國和三國，是古代橋梁的創(chuàng)建發(fā)展時(shí)期。戰(zhàn)國時(shí)鐵器的出現(xiàn)，也促進(jìn)了建筑方面對(duì)石料的多方面利用，從而使橋梁在原木構(gòu)梁橋的基礎(chǔ)上，增添了石柱、石梁、石橋面等新構(gòu)件。石拱橋的創(chuàng)建，在中國古代建橋史上無論是實(shí)用方面，還是經(jīng)濟(jì)、美觀方面都起到了劃時(shí)代的作用。因此，秦漢建筑石料的使用和拱券技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)際上是橋梁建筑史上的一次重大革命。第三階段是以唐宋為主的，包括兩晉、南北朝和隋、五代時(shí)期，這是古代橋梁發(fā)展的鼎盛時(shí)期。東晉以后，由于大量漢人貴族官宦南遷，經(jīng)濟(jì)中心自黃河流域移往長江流域，使東南水網(wǎng)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)得到大發(fā)展，經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的大發(fā)展，又反過來刺激橋梁的大發(fā)展。這些橋在世界橋梁史上都享有盛譽(yù)，尤其是趙州橋，類似的橋在世界別的國家中，晚了七個(gè)世紀(jì)方才出現(xiàn)。第四階段為元、明、清三朝，這是橋梁發(fā)展的飽和期，幾乎沒有什么大的創(chuàng)造和技術(shù)突破。此外，也建造完成了一些像明代江西南城的萬年橋、貴州的盤江橋等艱巨工程。 到清末，即1881年，隨著我國第一條鐵路的通車，迎來了我國橋梁史上的又一次技術(shù)大革命。從實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、環(huán)保以及占地與工期多方面比選。橋梁必須實(shí)用，要有足夠的承載力。既滿足當(dāng)前的需要，又要考慮今后的發(fā)展。（2）安全性。（3）經(jīng)濟(jì)性。在能夠滿足橋兩個(gè)方面需求的情況下要盡量考慮是否經(jīng)濟(jì)，是否以最少的投入獲得最好的效果。在橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量考慮橋梁的美觀性。（5）環(huán)保性。應(yīng)根據(jù)上述原則，對(duì)橋梁作出綜合評(píng)估。上部結(jié)構(gòu)為單箱單室變截面箱形梁，下部結(jié)構(gòu)為混凝土重力式橋墩，底緣按二次拋物線變化。主橋上部結(jié)構(gòu)采用掛籃懸臂澆筑，對(duì)稱平衡逐段施工，施工長度為3—5m，掛籃以萬能桿件組拼。在梁段懸澆施工中，內(nèi)模采用了滑升工藝 ，提高了施工效率。拱肋軸線采用懸鏈線性，拱肋外形為等截面結(jié)構(gòu)，中承式自錨結(jié)構(gòu)，鋼管拱肋。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中鋼管對(duì)混凝土的套箍作用使鋼管內(nèi)混凝土處于三向受力狀態(tài)，提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力。拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直何在作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而且還有水平反力。如在均布荷載q 的作用下，設(shè)計(jì)得合理的拱軸，主要承受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。圖2 拱橋方案圖示（單位：cm）方案三：采用鐵路連續(xù)鋼箱梁橋，跨徑組合為(52+56+52)m,全長160m。裝配式鐵路鋼橋采用了模塊化設(shè)計(jì)，就像搭積木一樣，可以用其單元模塊——桁架單元拼接成龍門吊、架橋機(jī)、支架等工程設(shè)施。圖3 鋼橋方案圖示（單位：cm）3． 方案比選及結(jié)果表1 方案比選橋型方案第一方案：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋第二方案：中承式拱橋第三方案：鐵路連續(xù)鋼箱梁橋使用性能建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)，抗震能力強(qiáng)，受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適，橋下視覺效果好。行車平順舒；抗震能力強(qiáng)。受力明確經(jīng)濟(jì)性變截面形式，可減少混凝土圬工，但施工難度大，維修費(fèi)用低施工工藝復(fù)雜，適用于城市橋梁，費(fèi)用較高，維修費(fèi)用低鋼材用量大，強(qiáng)度高，跨越能力強(qiáng)，重量輕，維護(hù)費(fèi)用高，有些情況不經(jīng)濟(jì)美觀性構(gòu)造簡(jiǎn)單，線形簡(jiǎn)潔美觀外形美觀構(gòu)造簡(jiǎn)單，線形簡(jiǎn)潔施工方面本橋采用懸臂澆筑法，結(jié)構(gòu)整體性較好，施工變形易控制可利用計(jì)算機(jī)程序逐段控制底模標(biāo)高。本橋采用有支架施工，但這種方法需要耗費(fèi)大量的建筑材料和勞動(dòng)力，并且工期較長，因而大大影響了拱橋的推廣使用。適用性適用于對(duì)橋下視覺有要求的工程，適用于各種地質(zhì)情況；跨越能力較大?？缭侥懿?。抗風(fēng)，抗震能適力強(qiáng)。當(dāng)前，我國橋梁設(shè)計(jì)必須遵循“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全和美觀”的基本原則。在實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和安全的前提下，盡可能使得橋梁具有優(yōu)美的外形，并與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)。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(zhēng)色不少。拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直何在作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而且還有水平反力。如在均布荷載q 的作用下，簡(jiǎn)直梁的跨中彎矩為ql2/8，全梁的彎矩圖呈拋物線形，而設(shè)計(jì)得合理的拱軸，主要承受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。石拱對(duì)石料的要求較高，石料加工、開采與砌筑費(fèi)工，現(xiàn)在已很少采用。對(duì)于多跨連續(xù)拱橋，為防止其中一跨破壞而影響全橋，還要采取特殊的措施，或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。故方案一優(yōu)于方案二。綜上所述,選定方案一為設(shè)計(jì)方案。1． 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。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。本設(shè)計(jì)是一座鐵路連續(xù)箱形梁，因?yàn)槭菃尉€鐵路，故采用單箱單室變截面箱梁。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃黾痈拱甯叨龋炷劣昧吭黾硬欢?，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。根關(guān)于截面細(xì)部尺寸的規(guī)定：支點(diǎn)處：H=（1/15 ～1/20）L，跨中H=（1/30 ～1/50 ）L箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來講：變截面的底板厚度也隨梁高變化，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，；頂板厚為66cm；腹板取跨中為40cm，支點(diǎn)處為110cm。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。由于中間橫隔梁的尺寸及對(duì)內(nèi)力的影響較小，在內(nèi)力計(jì)算中也可不作考慮。圖6懸臂澆筑施工程序第一步：首先從B、C墩開始進(jìn)行對(duì)稱懸臂施工，同時(shí)支架現(xiàn)澆邊跨。第三步：B、C跨中段合龍，形成三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。具體施工階段劃分如圖7所示（部分階段，不包括張拉預(yù)應(yīng)力階段）。2，待梁端混凝土達(dá)到100%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度且混凝土的齡期不小于7天時(shí)，張拉本階段預(yù)應(yīng)力束，張拉并錨固鋼束后進(jìn)行孔道壓漿(以下可階段同）3，在0號(hào)塊兩側(cè)對(duì)稱安裝掛籃，并進(jìn)行預(yù)壓。2，待梁端混凝土到達(dá)100%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度且混凝土齡期不小于7天時(shí)，張拉本階段預(yù)應(yīng)力束。第三步1，在1號(hào)墩，4號(hào)墩旁設(shè)現(xiàn)澆支架，并進(jìn)行預(yù)壓，安裝永久支座。第四步1，拆除掛籃，安裝邊跨合攏段的臨時(shí)剛性連接構(gòu)造，張拉2T9，2B8各240MPa，現(xiàn)澆邊跨合攏段A9。3，拆除中墩處 的臨時(shí)固結(jié)措施，啟動(dòng)中墩永久支座，并將中墩縱向活動(dòng)支座向臨時(shí)鎖定。2，用懸吊支架現(xiàn)澆中跨合攏段B9，待合攏混凝土達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度，齡期小于6天后，釋放中墩縱向活動(dòng)支座，縱向臨時(shí)鎖定，完成體系轉(zhuǎn)換。4，拆除懸吊支架。第六步1，進(jìn)行橋面鋪裝等工作。、3，竣工通車。2，《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（—2005）。4，《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（—2005）。6，《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50111—2006）(2009版）。8，《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)【2005】157號(hào)）。10，關(guān)于發(fā)布《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)局部修訂條文的通知（鐵建設(shè)【2009】22號(hào)）。 表3基本計(jì)算數(shù)據(jù) 名稱 項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù) 主梁混凝土 立方體強(qiáng)度 彈性模量 軸向抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 軸向抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度