【正文】 bination of every kind of load。 calculation of the prestressed loss。 check of the section stress and deflection。四通八達(dá)的現(xiàn)代交通，對于加強(qiáng)全國各族人民的團(tuán)結(jié)，發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)文化交流和鞏固國防等方面，都具有非常重要的作用。 一、 工程概況及 方案比選 （ 一 ） 概述 平遠(yuǎn)街至鎖龍寺高速公路是國道主干線 GZ75（衡陽～南寧～昆明公路）位于云南省 境內(nèi)羅村口至昆明公路的重要段落，是云南省列為“九五”和“十五”期間改造的六條主要干線公路之一。路線地處云南東南部，位于東經(jīng) 102176。 20′，北緯 24176。 02′之間。此橋梁主要用于連接攀枝花村和莊田村。行政區(qū)劃 包括文由州、紅河州。本工程位于第三地貌單元內(nèi)，即： K124+100～K128+200 段內(nèi)，該地段以地表水、地下水強(qiáng)烈溶蝕作用、大陸停滯水堆積和地表河流侵蝕堆積作用為主，呈現(xiàn)出溶蝕斷餡盆地的地形地貌特征。綠水塘河、甸西河均系盤江支流。甸西河最大洪峰流量 640 米 3/秒（ 1915 年），最枯流量 米 3/秒（ 1958 年）。 43′～ 103176。 50′～ 25176。干旱季節(jié)分明，夏季多雨濕熱，冬春少雨干燥。鷹嘴巖段（ K94+000）至止點段（莊田段），位于海拔 1000 ～ 1300 米的河谷及盆地地段，年平均氣溫 176。 C，最低氣溫 176。路線所經(jīng)區(qū)域內(nèi)降雨量多集中在 6～ 9 月，占全年降雨量的 66％～ 83％，蒸發(fā)量最大在 3～ 5 月，氣溫最高是 5～ 7 月，氣溫最低 是 12 月至 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 共 106 頁 次年 2 月。 4．地震 路線所經(jīng)區(qū)域地震活動頻繁，是影響區(qū)域穩(wěn)定性的主要因素。 1919 年 12 月 21 日，開遠(yuǎn)發(fā)生 級地震，地震烈度 7 度； 1929 年 3 月 22 日，區(qū)內(nèi)西北角東經(jīng) 103176。 00′發(fā)生 級地震，地震烈度 8 度； 1950 年 9 月 13 日，個舊發(fā)生 級地震，地震烈度 8 度；1953 年 5 月 14 日，小龍?zhí)栋l(fā)生 5 級地震，地震烈度 7 度； 1970 年 1 月 5 日通海地震，波及本區(qū)段，造成部分房屋開裂或破壞。東部區(qū)域內(nèi)地震烈度一般在 5～ 6 度，基本屬相對 穩(wěn)定地區(qū)。據(jù)云南省地震局地震隊資料，現(xiàn)今地殼垂直變形明顯，相對變化達(dá) 50 毫米，說明地殼仍在活動，屬于不穩(wěn)定地區(qū)，有可能發(fā)生破壞性地震。 根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》和《云南省各縣區(qū)地震烈度分區(qū)》，本公路莊田段基本地 震烈度為：Ⅶ度基本地震烈度區(qū)。構(gòu)造物按交通部部頒《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》要求設(shè)計。 路線 K123+000～止點 K128+200 一帶為南北向構(gòu)造影響區(qū)域。朋普溶蝕斷餡盆地即為該斷裂所控制形成。 （ 3）巖土物理 力學(xué)指標(biāo)： 巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計表 表 巖石 名稱 密度（ g/cm3） 吸水率 ％ 孔 隙 率 ％ 平均 軟化 系數(shù) 抗壓強(qiáng)度（ Mpa） 動彈性 模量 Ed（ MPa） 動泊松 比 （μ） 濕 干 天然 狀態(tài) 浸 水 飽和 灰?guī)r 白云 灰?guī)r ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ — — 砂巖 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 粉砂巖 ～ ～ ～ ～ ～ 頁巖 ～ ～ ～ ～ ～ ～ 土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計表 表 天然密度ρ。 含水量ω % 塑限ωp％ 液限ω l % 塑性指數(shù) IP 液性指數(shù) Il 內(nèi)聚力 C kPa 內(nèi)摩擦角φ 。 K124+100～ K128+200 路段所在區(qū)域為朋普溶蝕斷餡盆地，地表有甸西河流經(jīng)區(qū)內(nèi)，地下水埋深較淺，平均埋身 米，地下水類型為 HCO3－ Ca 型水，局部為 HCO3－ (Na)型水。 膨脹 土 主要分布于平遠(yuǎn)街構(gòu)造溶蝕盆地、朋普溶蝕斷餡盆地等段。 泥石流主要分布于飛魚澤至底打段。 溶巖漏斗主要分布于平遠(yuǎn)街至老玉坡段。 8．工程地質(zhì)條件及 水文地質(zhì)條件綜合評價 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 106 頁 該段路線穿越區(qū)為朋普溶蝕斷餡盆地，以地表水、地下水強(qiáng)烈溶蝕作用、大陸停滯水堆積作用和地表河流侵蝕堆積作用為主。地下水埋深較淺、平均埋深 米，地基承載力值較低。前三段為甸西河河床所流經(jīng)處，因河流位置變更，地形低洼，地下水、地表水匯集長期浸泡而成。 K128+150～ K128+940 一段為沼澤相軟土，需做深層處治。 K124+000～K128+200 一段路堤填料可用 K124+000 處深挖方及附近料場、攀枝花村后山石料場碎石土填筑。過去對橋下結(jié)構(gòu)的功能重視不夠，現(xiàn)在航運事業(yè)飛速發(fā)展，橋下凈 空往往成為運輸瓶頸，比如南京長江大橋，其橋下凈空過小，導(dǎo)致高噸位級輪船無法通行，影響長江上游城市的發(fā)展。 2． 方案編制 （ 1） 懸臂橋 圖 （ 2） T 型鋼構(gòu)橋 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 共 106 頁 圖 （ 3） 先簡支后連續(xù)梁 T 型梁橋 圖 （ 4） 斜拉橋 圖 3． 方案比選 方案比選表 表 懸臂橋 T 形剛構(gòu)橋 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T形梁橋 斜拉橋 適用性 1．橋墩上為單排支座，可以減小橋墩尺寸2．主梁高度可較小，降低結(jié)構(gòu)自重，恒載內(nèi)力減小 超靜定結(jié)構(gòu)容易受溫度、混凝土收縮徐變作用、基礎(chǔ)不均勻沉降等影響，容易造成行車不順 1．施工方便。 3．結(jié)構(gòu) 尺 寸 標(biāo)準(zhǔn)化。 2．梁翼緣受拉，容易出現(xiàn)裂縫，雨水浸入梁體成為安全隱患 方便 。 經(jīng)濟(jì)性 支架昂貴， 維修費用高 造價 較低 ，工期較短 造價第二， 用 鋼 量大 造價最高 縱觀橋梁的發(fā)展，懸臂橋已經(jīng)基本不采用，由于 是 跨線橋，跨度不大，斜拉橋一般用于大跨度的跨海、跨河大橋， T 形鋼構(gòu)橋容易受地震等影響，云南省多地震，以及經(jīng)過上述方案的比較，決定采用預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形梁橋。 （ 2） 荷載：汽車－ 20 級；掛車－ 100 級；人群： 3KN/m2；每側(cè)欄桿、人行道的重量分別為 。 預(yù)應(yīng)力鋼束采用符合冶金部 YB25564標(biāo)準(zhǔn)的φ s5mm碳素鋼絲，每束由 24絲組成。 鋼板和角鋼：制作 錨頭下支承墊板、支座墊板等均用普通 A3 碳素鋼，主梁間的聯(lián)接用 16Mn 低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板。 （二）橫截面布置 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 共 106 頁 1．主梁間距和主梁片數(shù) 主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑 的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo) ρ 很有效，故在許可的條件下應(yīng)適當(dāng)加寬 T 梁翼板。交通部《公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖》（ 78 年）中，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式簡支 T 形梁跨徑從16m 到 40m，主 梁間距均為 (留 2 ㎝工作縫， T 梁上翼沿寬度為 158CM)。 2．主梁跨中截面細(xì)部尺寸 （ 1）主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15~1/25，本設(shè)計取 m。T 型梁翼板厚度為 8cm，翼板根部加到 20cm 以抵抗翼緣根部較大彎矩。 在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板處 因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構(gòu)造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15。腹板高度 87cm。這里設(shè)置馬蹄寬度為 32cm，高度 18cm。斜坡的折線鈍角，以較小局部應(yīng)力。馬蹄從四分點開始向支點逐漸抬高，在距梁端一倍梁高范圍內(nèi)（ 133cm）將腹板加厚到與馬蹄同寬。 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 共 106 頁 3524 圖 預(yù)制梁跨中截面圖 （ 2）橋面鋪裝：采用 20 號混凝土 ，坡度由 橋面鋪裝層 找平。計算公式如下： mii i is i i22mA = AS = A yy = S / AI ( ) ( )ii i s i i sI Ai y y I A y y? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ?毛 截 面 面 積 ：各 分 塊 面 積 對 上 緣 的 面 積 矩 ：毛 截 面 重 心 至 梁 頂 的 距 離毛 截 面 慣 性 矩 計 算 用 移 軸 公 式 ： AmyiysSiIi式 中 — — 分 塊 面 積— — 分 塊 面 積 的 重 心 至 梁 頂 的 距 離— — 毛 截 面 重 心 至 梁 頂 的 距 離— — 各 分 塊 對 上 緣 的 面 積 矩— — 分 塊 面 積 對 其 自 身 重 心 軸 的 慣 性 矩 。軟件使用例子：設(shè)計－截面設(shè)計－創(chuàng)建新文件。計算書如下： 橋梁博士 截面設(shè)計系統(tǒng)輸出 文檔文件 : E:\盛云華 \123\設(shè)計文件 文檔描述 : jk 任務(wù)標(biāo)識 : def 任務(wù)類型 : 截面幾何特征計算 截面高度 : m 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 共 106 頁 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 共 106 頁 計算結(jié)果 : 基準(zhǔn)材料 : JTJ02385: 40 號混凝土 基準(zhǔn)彈性模量 : +04 MPa 換算面積 : m**2 換算慣矩 : m**4 中性軸高度 : m 沿截面高度方向 5 點換算靜矩 (自上而下 ): 主截面 : 點號 : 高度 (m): 靜矩 (m**3): 1 2 3 4 5 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 共 106 頁 計算成功完成 邊主梁截面與中主梁的翼緣寬度有 差別，翼緣 159cm：如圖 ： 3524 圖 邊主梁截面 現(xiàn)在使用橋梁博士來計算毛截面幾何特性： 橋梁博士 截面設(shè)計系統(tǒng)輸出 文檔文件 : E:\盛云華 \123\邊主梁跨中橫截面幾何特性 .sds 文檔描述 : 截面特性 任 務(wù)標(biāo)識 : 11 任務(wù)類型 : 截面幾何特征計算 截面高度 : m 計算結(jié)果 : 基準(zhǔn)材料 : JTJ02385: 40 號混凝土 基準(zhǔn)彈性模量 : +04 MPa 換算面積 : m**2 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 共 106 頁 換算慣矩 : m**4 中性軸高度 : m 沿截面高度方向 5 點換算靜矩 (自上而下 ): 主截面 : 點號 : 高度 (m): 靜矩 (m**3): 1