【正文】 ...........................................35 徐變次內(nèi)力的計算 ....................................................................................................35 結(jié)構(gòu)重力徐變次內(nèi)力 .........................................................................................35 預(yù)加力徐變次內(nèi)力 ..............................................................................................38 預(yù)加力引起的二次力矩 ............................................................................................40 溫度次內(nèi)力的計算 ....................................................................................................43第 7 章 內(nèi)力組合 ................................................................................................................48 承載能力極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合 ..........................................................................48 正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合 ..........................................................................49第 8 章 主梁截面驗算 ........................................................................................................51 截面強度驗算 ............................................................................................................51 截面抗裂驗算 ............................................................................................................54 正截面和斜截面抗裂驗算 .................................................................................54 法向拉應(yīng)力 .........................................................................................................55 主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力 .........................................................................................56第 9 章 主要工程數(shù)量計算 ..............................................................................................61 混凝土總用量計算 ..................................................................................................61 梁體混凝土（C60 級混凝土）用量計算 .......................................................61 橋面鋪裝（C40 級混凝土）混凝土用量計算 ...............................................61 鋼絞線及錨具總用量計算 ......................................................................................62畢業(yè)設(shè)計總結(jié) ......................................................................................................................63致 謝 ....................................................................................................................................64參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................65附錄 1：實習(xí)報告 ...............................................................................................................66附錄 2：BSAS 數(shù)據(jù)原文件 ................................................................................................68 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 VIII 頁附錄 3 包絡(luò)圖及結(jié)構(gòu)簡圖 ...........................................................................................106附錄 4 外文文獻(xiàn)翻譯 ...................................................................................................111 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 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)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。 為了解決這些問題，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，就是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前，預(yù)先對混凝土施加壓力。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后，很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。50 年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開始突破了 100 米，到 80 年代則達(dá)到 440 米。 我國的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚，但近年來得到了飛速發(fā)展。 雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到 80 年。連續(xù)梁和懸臂梁作比較：在恒載作用下，連續(xù)梁在支點處有負(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)生支點負(fù)彎矩對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 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁懸臂施工方法的應(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，成為優(yōu)勝方案。 然而，當(dāng)跨度很大時，連續(xù)梁所須的巨型支座無論是在設(shè)計制造方面，還是在養(yǎng)護(hù)方面都成為一個難題；而 T 型剛構(gòu)在這方面具有無支座的優(yōu)點。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點的體系是連續(xù)梁體系的一個重要發(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)計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)—剛構(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)計預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針也是一個很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計方案合理性與經(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非常復(fù)雜的工作，三材指針和造價指針與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件。通過連續(xù)梁、T 型剛構(gòu)、連續(xù)—剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可見：連續(xù)—剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針較高?？偠灾?，一座橋的設(shè)計包含許多考慮因素，在具體設(shè)計中，要求設(shè)計人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。設(shè)計過程中提高學(xué)生獨立的分析問題，解決問題的能力以及實踐動手能力，達(dá)到具備初步專業(yè)工程人員的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。梁體采用單箱單室箱型截面，全梁共分 132 個單元，中支點 0 號塊長度 8m，一般單元長度分為 2m、3m，邊跨合攏段長 2m，中跨合攏段長 2m（BSAS 中做了處理分為兩段 1m 的單元） ，邊跨直線段長 9m。由于多跨連續(xù)梁橋的受力特點，靠近中間支點附近承受較大的負(fù)彎矩，而跨中則承受正彎矩，則梁高采用變高度梁，按二次拋物線變化。由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為超靜定結(jié)構(gòu)，手算工作量比較大，且準(zhǔn)確性難以保證，所以采用有限元分析軟件—BSAS 進(jìn)行，這樣不僅提高了效率，而且準(zhǔn)確度也得以提高。懸臂灌注施工具有很多優(yōu)越性：它不需要大型的機械設(shè)備；不影響橋下通航、通車；且施工受河道水位和季節(jié)的影響較小。由于本人水平有限，且又是第一次從事這方面的設(shè)計，難免出現(xiàn)錯誤，懇請各位老師批評指正。設(shè)計主跨為 104m。對于橋孔分跨，往往要受到如下因素的影響：橋址地形、地質(zhì)與水文條件，通航要求以及墩臺、基礎(chǔ)及支座構(gòu)造，力學(xué)要求，美學(xué)要求等。但是若采用懸臂施工法，則不然。基本符合以上原理要求。但是，在采用頂推法、移動模架法、整孔架設(shè)法施工的橋梁，由于施工的需要，一般采用等高度梁。一般用于如下情況：1. 橋梁為中等跨徑，以 40—60 米為主。由于跨徑不大，梁的各截面內(nèi)力差異不大，可采用構(gòu)造措施予以調(diào)節(jié)。3. 采用有支架施工，逐跨架設(shè)施工、移動模架法和頂推法施工的連續(xù)梁橋較多采用等截面布置。結(jié)合以上的敘述，所以本設(shè)計中采用懸臂現(xiàn)澆施工方法，變截面的梁。當(dāng)橫截面的核心距較大時，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，對于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利；同時，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：單箱單室、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。拿單箱單室和單箱雙室比較，兩者對截面底板的尺寸影響都不大，對腹板的影響也不致改變對方案的取舍；但是，由框架分析可知：兩者對頂板厚度的影響顯著不同，雙室式頂板的正負(fù)彎矩一般比單室式分別減少 70%和 50%。本設(shè)計是一座公路連續(xù)箱形梁，采用的橫截面形式為扁平的單箱單室。當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因為增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。 細(xì)部尺寸 頂板與底板 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：變截面的底版厚度也隨梁高變化，墩頂處底板為梁高的 1/101/12，跨中處底板一般為 200箱梁頂板厚度應(yīng)滿足橫向彎矩的要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力筋的要求。底板在支點處厚 70cm,在跨中厚 28cm。在預(yù)應(yīng)力梁中，因為彎束對外剪力的抵消作用，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，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)計經(jīng)驗為：（1） 腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時，采用 200mm。（3） 腹板內(nèi)有錨頭時，采用 250—300mm。本設(shè)計支座處腹板厚取 75cm.，跨中腹板厚取 40cm。梗腋的形式一般為1：1：1：1：4 等。此外，梗腋使力線過渡比較平緩，減弱了應(yīng)力的集中程度。3. 橫隔梁橫隔梁可以增強橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。因此本設(shè)計沒有加以考慮，而且由于中間橫隔梁的尺寸及對內(nèi)力的影響較小，在內(nèi)力計算中也可不作考慮。 具體分段本橋全長 332 米，全梁共分 132 個單元，中支點 0 號塊長度 （BSAS 中為了方便計算分為 82m 單元） ，一般梁段長度分成 、 和 ，邊跨合攏段長 ，中跨合攏段長 ，邊跨直線段長 9m。墩頂 0梁段開始灌注之前，正式支座及臨時支座(即鋼筋混凝土支墩)均先就位，主跨墩支座全部臨時