【正文】 .............65 梁體混凝土用量 ..............................................65 橋面鋪裝混凝土用量計(jì)算 ......................................67 鋼絞線及錨具總用量 .................................................67 頂板束預(yù)應(yīng)力材料統(tǒng)計(jì) ........................................67 腹板束預(yù)應(yīng)力材料統(tǒng)計(jì) ........................................69 底板束預(yù)應(yīng)力材料統(tǒng)計(jì) ........................................70結(jié) 論 .................................................................71致 謝 ..................................................................72參考文獻(xiàn) ...............................................................73xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁第 1 章 緒論 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋發(fā)展由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)所在，其在我國(guó)的發(fā)展比較迅速，在我國(guó)的鐵路建設(shè)中，1966 年在成昆線用懸臂拼裝法建成第一座預(yù)應(yīng)力混凝土鉸接懸臂梁橋——舊莊河一號(hào)橋，跨徑為 24 m+48 m+24 m。在我國(guó)公路橋梁建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋于上世紀(jì) 70 年代首次應(yīng)用于城市橋梁工程，此后發(fā)展極為迅速，已成為預(yù)應(yīng)力混凝土大跨徑橋梁的主要橋型之一，國(guó)內(nèi)公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的最大跨徑已達(dá) 165 m，跨徑組成為 90 m+3165 m+90 m（2022 年建成的南京長(zhǎng)江二橋北汊橋） 。連續(xù)梁和懸臂梁作比較：在恒載作用下，連續(xù)梁在支點(diǎn)處有負(fù)彎矩，由于負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，其彎矩與同跨懸臂梁相差不大；但是，在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布優(yōu)于懸臂梁。到后來，由于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)，成為優(yōu)勝方案。然而，當(dāng)跨度很大時(shí)，連續(xù)梁所需的巨型支座無論是在設(shè)計(jì)制造方面，還是在養(yǎng)護(hù)方面都成為一個(gè)難題；而 T 型剛構(gòu)在這方面具有無支座的優(yōu)點(diǎn)。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點(diǎn)的xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁體系是連續(xù)梁體系的一個(gè)重要發(fā)展，也是未來連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。在城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，為充分利用空間，改善交通的分道行駛，甚至已建成不少雙層橋面形式。(2).在一切適宜的橋址，設(shè)計(jì)與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)—?jiǎng)倶?gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。另外，在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針也是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計(jì)方案合理性與經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志。但是，橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針的研究與分析是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，三材指標(biāo)和造價(jià)指標(biāo)與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運(yùn)輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點(diǎn)條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動(dòng)力和材料價(jià)格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國(guó)基建條件。通過連續(xù)梁、T 型剛構(gòu)、連續(xù)—?jiǎng)倶?gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可見：連續(xù)—?jiǎng)倶?gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針較高。總而言之，一座橋的設(shè)計(jì)包含許多考慮因素，在具體設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。然后再根據(jù)實(shí)際情況確定溫度、沉降等荷載,計(jì)算其產(chǎn)生的內(nèi)力,并與恒、活載內(nèi)力進(jìn)行正常使用與承載能力極限狀態(tài)組合。估算出各截面的剛束后，按照一定要求將剛束布置好，重新模擬施工過程并考慮預(yù)應(yīng)力的作用，計(jì)算恒載內(nèi)力。各種荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算出來后,需進(jìn)行承載能力組合和正常使用組合,以進(jìn)行截面強(qiáng)度驗(yàn)算、應(yīng)力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算,這是設(shè)計(jì)過程的第二次組合。反則需調(diào)整剛束甚至修改截面尺寸后重新計(jì)算，直到各項(xiàng)驗(yàn)算均通過為止。在各個(gè)施工階段,可能具有不同的靜定體系,其中包括安裝單元、拆除單元、張拉預(yù)應(yīng)力、移動(dòng)掛籃等工況。除此之外，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋還能節(jié)省材料、變形和緩、伸縮縫少、剛度大、行車平穩(wěn)、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，所以在近代橋梁建筑中已得到越來越多的應(yīng)用。合攏后根部負(fù)彎矩很大，而中跨跨中恒載彎矩較小，二期恒載加上以后,根部負(fù)彎矩增大，中跨跨中承受相對(duì)較小的正彎矩。懸臂施工時(shí),澆注一節(jié)段梁體,達(dá)到一定強(qiáng)度后張拉此段鋼束，梁體自重產(chǎn)生負(fù)彎矩,預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生正彎矩,二者結(jié)合使得梁體基本處于偏心受壓受力狀態(tài),其軸向力非常大,抗剪強(qiáng)度一般不成問題,而最小正應(yīng)力又較大,故主拉應(yīng)力也易滿足,所以xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁可不設(shè)下彎配索。譬如，在均勻荷載作用下彎矩的最大值比簡(jiǎn)支梁可減少 50%，彎矩圖面積比簡(jiǎn)支梁可減少，將連續(xù)結(jié)構(gòu)中各部分之間剛度進(jìn)行合理調(diào)整，可最大限度的減少結(jié)構(gòu)內(nèi)力，減小截面尺寸，達(dá)到降低材料消耗的目的；(2)．使結(jié)構(gòu)外形更為合理，譬如，加大連續(xù)梁根部梁高，可以減小跨中截面正彎矩，使跨中截面梁高進(jìn)一步減小，使用更為合理；連續(xù)梁結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，橋面連續(xù)平順，伸縮縫少，對(duì)行車有利，尤其能適應(yīng)高速行車。同樣，由于混凝土的收縮徐變不僅產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失，而且也會(huì)由于變形受約束而引起附加力（二次力） 。(3)．由于對(duì)結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，使得懸臂法施工和頂推法施工，這些科學(xué)和先進(jìn)的連續(xù)梁施工方法才得以實(shí)現(xiàn)，并得到廣泛應(yīng)用。梁體的受力經(jīng)零號(hào)塊通過支座向墩身傳遞,零號(hào)塊受力非常復(fù)雜,且一般作為施工機(jī)具和材料堆放的臨時(shí)場(chǎng)地,故其頂板、底板、腹板尺寸都取得較大。但過多的橫隔板對(duì)橫向剛度的影響并不顯著，而且增加了施工的難度。零號(hào)xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁塊內(nèi)橫隔板傳遞荷載較大,通常采用一片實(shí)體或兩片式剛性橫隔板,中間開設(shè)過人洞。在合攏段施工過程中,由于溫度變化、混凝土早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)的收縮徐變、新澆混凝土的水化熱,以及結(jié)構(gòu)體系變化和施工荷載等因素,對(duì)尚未達(dá)到強(qiáng)度的合攏段混凝土有直接影響,故必須重視合攏段的構(gòu)造措施,使合攏段與兩側(cè)梁體保持變形協(xié)調(diào),并在施工過程中能傳遞內(nèi)力。合攏段的構(gòu)造處理有以下幾種 (1)用勁性鋼管作為合龍段的預(yù)應(yīng)力套管；(2)加強(qiáng)配筋；(3)用臨時(shí)勁性鋼桿鎖定；(4)壓桿支撐。(3)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。常用的固結(jié)方法是:在支座兩側(cè)設(shè)置兩排臨時(shí)混凝土塊作為臨時(shí)支座.臨時(shí)支座內(nèi)穿預(yù)應(yīng)力鋼束,兩端分別錨固在主墩和主梁橫隔板內(nèi)。 連續(xù)梁的主要優(yōu)點(diǎn)連續(xù)梁是一種古老的結(jié)構(gòu)體系，它具有變形小，結(jié)構(gòu)剛度好、行車平穩(wěn)舒適、伸縮縫少、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)易、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。僅從連續(xù)梁和簡(jiǎn)直梁的強(qiáng)度與變形的簡(jiǎn)單對(duì)比即可看xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁出這一特點(diǎn)。因此，若將連續(xù)梁中間支撐截面的剛度加大，如變高度梁，可以調(diào)低跨中的正彎矩，使預(yù)應(yīng)力鋼筋的大部分可以布置在梁的頂部，便于張拉。當(dāng)超載是，連續(xù)梁有可能發(fā)生內(nèi)力重分布，提高整個(gè)梁部的承載能力。連續(xù)梁在中間橋墩上只有一個(gè)支座，在豎直荷載作用下橋墩只受軸向的壓力，除制動(dòng)墩外，連續(xù)梁的橋墩及其基礎(chǔ)的尺寸都可以做得小一些。該橋?yàn)閮煞耆珜?duì)稱的橋組成，每幅橋全長(zhǎng) 330 m，橋?qū)? m，兩幅橋凈距離為 1 m。主梁截面型式為變截面箱梁。%；(6) 支座沉降：按 2 cm 考慮；(7) 溫度荷載：整體升降溫 20oC；(8) 施工方法：主梁采用懸臂澆注分段對(duì)稱平衡施工,中跨及邊跨合攏段采用吊模澆注，掛籃自重、施工荷載控制在 370 t 以內(nèi)，掛籃自重按 100 t 計(jì)；(9) 橋軸平面線型：直線。 主要材料(1) 混凝土：梁體為 C50 混凝土，墩身為 C40 混凝土；(2) 鋼 材：縱向和橫向預(yù)應(yīng)力筋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，其單根公稱直徑為 φ （面積為 140 mm2） ，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 fpk=1860Mpa；豎向預(yù)應(yīng)力筋為 JL32 精扎螺紋鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 785MPa，普通鋼筋采用 R23HRB335級(jí)鋼筋；(3) 錨具：縱向預(yù)應(yīng)力采用 OVM15 型錨具，豎向預(yù)應(yīng)力采用 YGM 錨具，預(yù)應(yīng)力管道均按金屬波紋管成孔設(shè)計(jì)。 方案比選橋梁設(shè)計(jì)的方案比選是一個(gè)非常重要的課題，也是一個(gè)比較困難的問題，它對(duì)以后的初步設(shè)計(jì)乃至施工圖設(shè)計(jì)起著至關(guān)重要的作用。一旦橋梁xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁方案確定，在初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，借助于現(xiàn)代橋梁電算，可以說是不難的。其中自然要數(shù)安全與經(jīng)濟(jì)為重，過去設(shè)計(jì)往往對(duì)橋梁功能重視不夠，現(xiàn)在由于城市交通量的發(fā)展，需要十分重視橋下凈空是否滿足城市車輛的通行、橋下車行軌跡是否滿足行車習(xí)慣。(1)、安全是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提隨著改革開放的力度加大，城市車輛的飛速發(fā)展，交通運(yùn)輸十分繁忙，車速也在不斷提高，橋梁結(jié)構(gòu)不光要求結(jié)構(gòu)自身的受力安全，而且要求橋梁構(gòu)造的安全。根據(jù)實(shí)際的地形、地質(zhì)、地物，最后綜合比較選擇了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，主跨 150 m，保證了急流的河流水?dāng)嗝婧蜆蛄航Y(jié)構(gòu)自身安全。在這次設(shè)計(jì)中，定下預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋后，對(duì)于截面形式，經(jīng)過比選，我們?cè)O(shè)計(jì)組采用了變截面單箱單室箱梁。故在橋梁設(shè)計(jì)中，在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下，應(yīng)盡量地考慮經(jīng)濟(jì)。如果不綜合考慮交通功能，下行車輛撞擊橋墩或有關(guān)橋梁部分，導(dǎo)致橋梁坍塌，這種事故在國(guó)內(nèi)外都有發(fā)生。在貴陽市都司路高架橋跨越中華路的大南門交叉口位置，設(shè)計(jì)者在地面設(shè)置了交通導(dǎo)流環(huán)島，一跨 20 米跨徑的橋梁正好處于環(huán)島內(nèi)。由于該交叉口的橋梁跨徑較小，導(dǎo)致左轉(zhuǎn)車輛的行車軌跡不順暢，司機(jī)抱怨連天，這無疑是橋梁設(shè)計(jì)敗筆。比如在城區(qū)建一座二、三十米跨度的立交橋，不管用鋼還是預(yù)應(yīng)力砼，通常的做法是用一根等截面梁跨越，但由于人們的視覺有錯(cuò)覺，所以往往把這根梁看成是帶下垂撓度的彎梁，看起來很不舒服，甚至有怕它掉下來的危險(xiǎn)。這是一種最普通而簡(jiǎn)單不過的選擇，不僅保證了橋下的通航通車，而且可它能起到美化橋梁的作用。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟。 拱橋拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直荷載作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而而且還有水平反力。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，石料加土、開采與砌筑費(fèi)土，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xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁影響全橋，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。梁拱組合橋軟土地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)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(shí)能提高這類橋梁的跨越能力。斜拉橋斜拉橋的特點(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)。斜拉橋直接錨于主梁上，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。但實(shí)際跨度不大，此橋型不予考慮。簡(jiǎn)支梁受施工及結(jié)構(gòu)等條件的限制，當(dāng)跨度超過一定范圍時(shí)如（40～50 m） ，就很難做出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)與同等跨度的簡(jiǎn)支梁相比，可以降低梁高，節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭(zhēng)取橋下凈空，改善景觀；其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動(dòng)力特性以及減震降噪作用，使行車平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護(hù)工作也較少。但連續(xù)梁對(duì)基礎(chǔ)沉降要求嚴(yán)格，特別是由于聯(lián)長(zhǎng)較大，橋上無縫鋼軌因溫度變化而產(chǎn)生的水平力很大，使得梁體與墩臺(tái)之間的受力十分復(fù)雜，加大了設(shè)計(jì)難度。從各種綜合因素來考慮，本設(shè)計(jì)最終選擇預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。每聯(lián)跨數(shù)太多，聯(lián)長(zhǎng)就要加大，受溫度變化及混凝土收縮等影響產(chǎn)生的縱向變形也就較大，使伸縮縫及活動(dòng)支座的構(gòu)造復(fù)雜，對(duì)橋梁的墩臺(tái)也不利；每聯(lián)長(zhǎng)度太短，則使伸縮縫的數(shù)目加多，不利于高速行車。從梁內(nèi)彎矩的分布情況來看，對(duì)于每聯(lián)三跨以上的連續(xù)梁，等跨時(shí)邊跨的跨中彎矩大于中間跨的跨中彎矩，故常用縮短邊跨的辦法來調(diào)整彎矩的分布，邊跨與中跨的比值可在 ～ 之間，甚至可選取 。對(duì)于三跨連續(xù)梁，邊跨與中跨的比值多用 ～。xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁圖 橋跨布置圖 梁部截面形式比選連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一，國(guó)內(nèi)外這種橋型都占有很大比重。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的立面布置包括體系安排、橋跨布置、梁高選擇、橋梁下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式等問題，不同的布置方式將得到不同類型的連續(xù)梁橋。在可變彎矩及軸力的作用下，構(gòu)建截面的應(yīng)力狀態(tài)與核心距離有關(guān)，當(dāng)軸箱壓力作用在截面核心范圍內(nèi)時(shí)，截面邊緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力。對(duì)于矩形截面，核心距離約為 h/3，h 為截面的高度；具有寬翼緣的T 形截面，核心距離約為 h；箱形截面的核心距離隨腹板厚度與截面輪廓尺寸的比值而變化，有可能達(dá)到 h。對(duì)于用頂推法或懸臂法施工的連續(xù)梁，采用箱形截面也比較合適。連續(xù)單箱梁結(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(chǎng)澆筑混凝土及張拉預(yù)應(yīng)力工作量大，但可全線同步施工，施工期xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁間工期不受控制，對(duì)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)制廠到土地的運(yùn)輸要求相對(duì)較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低。美觀較差，并且