(35+50+35)m三跨連續(xù)梁課程設(shè)計設(shè)計說明書

1、<p>　　(35+50+35)m預(yù)應(yīng)力混凝土</p><p>　　連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　題 目：(35+50+35) m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　1、本論文的目的、意義</p><p&

2、gt;　　根據(jù)教育部指示，畢業(yè)設(shè)計是高等工科院校本科培養(yǎng)計劃中的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，目的是使學(xué)生在學(xué)完培養(yǎng)計劃所規(guī)定的基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課及選修專業(yè)課程之后，通過畢業(yè)設(shè)計這一環(huán)節(jié)，較為集中和專一地培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，分析和解決實際問題的能力。和以往的理論教學(xué)不同，畢業(yè)設(shè)計是要學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，獨立的、系統(tǒng)地完成一個工程設(shè)計，以期能掌握一個工程設(shè)計的全過程，在鞏固已學(xué)課程的基礎(chǔ)上，學(xué)會考慮問題，分析問題和解決

3、問題，并可以繼續(xù)學(xué)習(xí)到一些新的知識，有所創(chuàng)新。</p><p><b>　　2、設(shè)計原始資料</b></p><p>　　（1）主要技術(shù)指標(biāo)：</p><p>　?、倏卓绮贾?：(35+50+35)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋；</p><p>　?、诤奢d標(biāo)準(zhǔn)：公路—Ⅰ級荷載、人群荷載 3kN/m2、二期恒載65kN/m；&l

4、t;/p><p>　　③橋面寬度：車道寬2×8.5m+兩側(cè)人行道寬2×3.25m+中央分隔帶2m=25.5m；</p><p>　?、軜蛎婵v坡： 0% 橋面橫坡：2%的人字排水坡；</p><p>　　⑤支座強迫位移：基礎(chǔ)不均勻沉降按邊支座沉降1cm,中間支座沉降1.5cm計；</p><p>　?、逌夭钭兓喉敯迦照諟夭?/p>

5、按新規(guī)范溫度豎向溫度梯度曲線考慮，體系溫度按＋25℃，－15℃考慮；</p><p>　　⑦橋軸平面線型：直線；</p><p>　　⑧地震基本烈度：地震動峰值加速度0.2g,設(shè)防烈度為8度；</p><p>　?、崾┕し椒ǎ嚎紤]經(jīng)濟(jì)效益及便于施工，采用滿堂支架法；</p><p>　?、庠O(shè)計速度：80km/h。</p><

6、;p><b>　　（2）材料規(guī)格：</b></p><p>　?、傧湫瘟夯炷粒篊50；</p><p>　?、阡佈b層混凝土：10cm厚C40防水混凝土鋪裝；</p><p>　?、垲A(yù)應(yīng)力鋼鉸線：符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224-2003的七股鋼絞線，即直徑15.24mm的高強度低松弛鋼絞線，其抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值1860MPa,張

7、拉控制應(yīng)力： 1395MPa；</p><p>　?、芷胀ㄤ摻睿菏芰︿摻畈捎肏RB335鋼筋；非受力鋼筋及定位網(wǎng)采用R235鋼筋。</p><p>　　（3）施工順序及注意事項：</p><p>　?、?墩臺基礎(chǔ)施工：橋墩采用鉆孔樁基礎(chǔ)。</p><p>　?、?墩頂現(xiàn)澆主梁并張拉預(yù)應(yīng)力。 </p><p>　　③ 橋

8、面鋪裝，后期工程。</p><p><b>　　3、設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　?。?）橋式方案擬定；</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析； </p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋設(shè)計；</p><p>　?。?）主要截面檢算；</p><p>　　（

9、5）編制設(shè)計說明計算書；</p><p>　?。?）繪制結(jié)構(gòu)主要施工圖：繪制橋梁結(jié)構(gòu)（主梁）主要構(gòu)造圖（立面、平面、橫斷面和階段劃分圖），分階段預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（各個施工階段預(yù)應(yīng)力布置，包括縱向立面、平面及各個橫斷面布置圖），施工程序圖等，總計要求達(dá)到A3幅面圖紙不少于16張或A2幅面圖紙不少于8張，手繪A2圖紙一張；</p><p>　?。?）外文資料翻譯，要求選擇一篇外文專業(yè)科技文獻(xiàn)（

10、外文字符不少于10000個）翻譯和用外文寫出本人的畢業(yè)設(shè)計摘要；</p><p>　　（8）畢業(yè)設(shè)計說明書不少于15000個漢字；</p><p><b>　　4、設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　?。?）《公路橋梁設(shè)計通用規(guī)范》JTG D60-2004，簡稱《橋規(guī)》JTG D60-2004；</p><p>　?。?

11、）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004 ，簡稱《公預(yù)規(guī)》JTG D62-2004；</p><p><b>　　5、設(shè)計進(jìn)度安排</b></p><p>　　第一部分 橋式方案擬定 （1周）</p><p>　　第二部分 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算

12、 （2周）</p><p>　　第三部分 預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計 （2周）</p><p>　　第四部分 主要截面驗算 （2周）</p><p>　　第五部

13、分 編制設(shè)計計算說明書 （2周）</p><p>　　第六部分 繪制結(jié)構(gòu)主要施工圖 （1周）</p><p>　　第七部分 評閱及答辯 （1周）</p><p>

14、;<b>　　備注： </b></p><p>　　指導(dǎo)教師： 年 月 日</p><p>　　審批人： 年 月 日</p><p><b>　　摘

15、 要</b></p><p>　　本設(shè)計主要是關(guān)于公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計。設(shè)計跨度 (35+50+35)m。與同等跨徑的簡支梁橋相比，連續(xù)梁橋的跨中截面最大正彎矩得以減小。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，梁高采用變高度梁，按二次曲線變化。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。</p><p>　

16、　本設(shè)計為雙向四車道，C40混凝土防水橋面。橋面組成為：8.5m（車道寬）×2+3.25m（兩側(cè)人行道寬）×2+2m（中央分隔帶）=25.5m；橋軸線為直線，線路縱坡0％，橋面橫坡為2％的人字排水坡；設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)為：公路－Ⅰ級荷載、人群荷載3.0kN/m2。</p><p>　　本設(shè)計采用國內(nèi)著名的有限元分析軟件——橋梁博士3.2.0計算,全橋共分118個單元，119個截面，兩個施工階段。因為

17、連續(xù)梁的內(nèi)力與其施工方法密切相關(guān)，本設(shè)計采用滿堂支架法施工。這種施工方法操作比較簡單，相比其他方法從經(jīng)濟(jì)效益上講也比其他方法更有優(yōu)勢，而且施工質(zhì)量易得到保證。</p><p>　　計算過程中由于涉及到大量的數(shù)字運算，采用手算比較繁瑣，并且準(zhǔn)確性得不到保證，因此采用計算機(jī)輔助設(shè)計。設(shè)計中使用了橋梁博士3.2.0來計算內(nèi)力,并且初步估算配筋量和進(jìn)行初步驗算。但為了提高設(shè)計可靠性，最終還會通過以Excel電子表格計算、

18、AutoCAD輔助軟件進(jìn)行手算，使自己的設(shè)計能力有較大的提升。</p><p>　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋; 橋梁博士3.2.0; 滿堂支架法 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This graduate design is mainly about the design of the su

19、perstructure of the road prestressed concrete continuous bridge. The span of the bridge is 35m+50m+35m. Compared with the same span simple-supported beam, the sagging moments of continuous bridge can be minimized, the be

20、nding moment close to the middle pier is comparatively negative big and the one of middle span is comparatively positive small. Therefore the height of girder changing in the form of conic makes the self weight light and

21、 th</p><p>　　This design is a continuous bridge which has four lanes. The bridge deck is made of C40 water-protected concrete. It consists of 8.5m (the width of road deck) ×2 + 3.25m (the width of the s

22、idewalk) ×2+2m(medial strip)=25.5m; The axis of this bridge is a straight line, and the grade of deck is 0.0‰ and the lateral slope of deck is 2% for the drainage. The design load standard is the Road One-Level Load

23、 and the crowd load( 2.656kN/m2).</p><p>　　This design adopts the domestic famous analytical software—calculated by DoctorBridge 3.2.0.The bridge is divided totally into 118 units、119 sections and 2 construc

24、tion stages. Because of the internal force of the continuous girder bridge relating to the method of construction closely, the method of construction of this design adopts the full scaffold construction method. Compared

25、with other methods, this method is quite easy to construct and has economic superiority and the quantity of this con</p><p>　　Because this design involving a great deal of numerical calculation, it's too

26、 tedious to work by hand and the accuracy assuranced hardly. So it restores to CAD. Many bridge specialized software are applied, such as DoctorBridge 3.2.0 applied in calculation of internal forces. and the initial esti

27、mate amount of reinforcing steel and initial checking. However, in order to improve design reliability, this will eventually be calculated by the Excel, AutoCAD and other auxiliary software by hand, deve</p><p

28、>　　Key word: Prestressed Concrete Continuous Bridge, DoctorBridge 3.2.0 , Full Scaffold Construction</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章緒論1</b></p><p>

29、;<b>　　1.1概述1</b></p><p>　　1.2連續(xù)梁橋受力的特點1</p><p>　　1.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在我國的發(fā)展1</p><p>　　1.4本橋設(shè)計施工方法2</p><p>　　1.5畢業(yè)設(shè)計的目的與意義3</p><p>　　1.5.1畢業(yè)

30、設(shè)計目的3</p><p>　　1.5.2畢業(yè)設(shè)計意義3</p><p>　　1.5.3畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容3</p><p>　　第2章橋跨總體布置及主要結(jié)構(gòu)尺寸5</p><p>　　2.1橋跨總體布置5</p><p>　　2.1.1設(shè)計概述5</p><p>　　2.

31、1.2橋梁結(jié)構(gòu)計算圖示5</p><p>　　2.1.3橋跨總體布置6</p><p>　　2.2尺寸擬定8</p><p>　　2.2.1變截面箱梁形式8</p><p>　　2.2.2主梁高度8</p><p>　　2.2.3頂?shù)装搴穸?</p><p>　　2.2.

32、4腹板厚度8</p><p>　　2.2.5懸臂板布置9</p><p>　　2.2.6箱梁內(nèi)外承托布置9</p><p>　　2.3單元劃分11</p><p>　　2.4毛截面幾何特性計算12</p><p>　　第3章主梁內(nèi)力計算13</p><p>　　3.1內(nèi)

33、力計算方法13</p><p>　　3.2恒載內(nèi)力計算14</p><p>　　3.3數(shù)據(jù)準(zhǔn)備14</p><p>　　3.3.1恒載計算結(jié)果15</p><p>　　3.4活載內(nèi)力計算26</p><p>　　3.4.1計算方法26</p><p>　　3.4.2車道橫

34、向折減26</p><p>　　3.4.3沖擊系數(shù)的計算26</p><p>　　3.4.4計算結(jié)果27</p><p>　　3.5墩臺基礎(chǔ)沉降次內(nèi)力計算35</p><p>　　3.5.1設(shè)計方法35</p><p>　　3.5.2計算結(jié)果35</p><p>　　3.6

35、溫度作用效應(yīng)引起次內(nèi)力計算43</p><p>　　3.6.1溫度對連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的影響43</p><p>　　3.6.2溫度應(yīng)力的構(gòu)成44</p><p>　　3.6.3計算方法44</p><p>　　3.6.4計算結(jié)果44</p><p>　　3.7內(nèi)力組合48</p><

36、;p>　　3.7.1承載能力極限狀態(tài)組合48</p><p>　　3.7.2正常使用短期效應(yīng)組合52</p><p>　　3.7.3正常使用標(biāo)準(zhǔn)組合55</p><p>　　第4章預(yù)應(yīng)力鋼筋計算及布置60</p><p>　　4.1預(yù)應(yīng)力鋼束的估算60</p><p>　　4.1.1計算原理

37、60</p><p>　　4.1.2預(yù)應(yīng)力鋼束估算63</p><p>　　4.1.3鋼筋估束結(jié)果68</p><p>　　4.2縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的布置68</p><p>　　4.2.1縱向預(yù)應(yīng)力鋼束受力特點68</p><p>　　4.2.2縱向預(yù)應(yīng)力鋼束布置原則69</p>&l

38、t;p>　　4.2.3本橋預(yù)應(yīng)力鋼束布置70</p><p>　　4.3豎向與橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋的設(shè)置原則73</p><p>　　4.3.1豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋73</p><p>　　4.3.2橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋73</p><p>　　第5章凈截面及換算截面幾何特性計算74</p><p>　　5.1

39、凈截面幾何特性計算74</p><p>　　5.2換算截面幾何特性計算74</p><p>　　第6章預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計算75</p><p>　　6.1預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失75</p><p>　　6.2錨具變形、鋼束回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失76</p><p>　　

40、6.3混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失76</p><p>　　6.4預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的損失76</p><p>　　6.5混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失77</p><p>　　6.6有效預(yù)應(yīng)力計算78</p><p>　　第7章預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力及內(nèi)力組合81</p><p><b&g

41、t;　　7.1原理81</b></p><p>　　7.2計算方法82</p><p>　　7.2.1等效荷載法82</p><p>　　7.2.2有限元法82</p><p>　　7.3內(nèi)力極限組合87</p><p>　　第8章主梁截面強度計算與驗算91</p>&

42、lt;p>　　8.1計算方法91</p><p>　　8.2正截面強度計算與驗算91</p><p>　　第9章應(yīng)力及變形驗算93</p><p>　　9.1混凝土主拉與主壓應(yīng)力驗算93</p><p>　　9.1.1主拉應(yīng)力驗算93</p><p>　　9.1.2主壓應(yīng)力驗算93<

43、/p><p>　　9.2混凝土最大壓應(yīng)力驗算95</p><p>　　9.3混凝土最小正應(yīng)力驗算96</p><p>　　9.4正常使用階段受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力的最大拉應(yīng)力驗算97</p><p>　　9.5剛度驗算98</p><p><b>　　總 結(jié)99</b></p>

44、<p><b>　　致 謝103</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)104</b></p><p>　　附 錄 （畢業(yè)設(shè)計報告）105</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　概述</b>

45、</p><p>　　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。</p><p>　　隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，尤其是懸臂、頂推等先進(jìn)施工方法的出現(xiàn)，更使預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋如虎添翼而活躍在整個橋梁工程領(lǐng)域。無論是城市橋梁、高架道路、山區(qū)高架棧橋，還是跨越江河湖濱的大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土

46、連續(xù)梁橋都以它獨特的魅力，而取代其他橋型成為優(yōu)勝方案。</p><p>　　從國內(nèi)外已建成的鋼橋、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的修建總數(shù)來看，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過半數(shù)，充分表現(xiàn)出預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的強大生命。</p><p><b>　　連續(xù)梁橋受力的特點</b></p><p>　　連續(xù)梁內(nèi)力的分布比同等跨度的簡支梁要合理。連

47、續(xù)梁和簡支梁絕對正負(fù)彎矩差兩者相等，但由于連續(xù)梁支座處存在負(fù)彎矩，這使得連續(xù)梁跨中最大正彎矩比簡支梁小得多，跨中最大撓度僅為同等跨度簡支梁的40%左右。因此，不論從剛度方面還是從強度方面來說，連續(xù)梁都可以采用比簡支梁要小的跨中梁高，而支點負(fù)彎矩還可以通過調(diào)整跨徑之比來適當(dāng)降低。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的主要缺點是預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置難于發(fā)揮預(yù)加力的優(yōu)點。在梁的大部分截面內(nèi)既有正彎矩，也有負(fù)彎矩，這就迫

48、使預(yù)應(yīng)力合力的偏心靠近截面形心軸，從而降低了預(yù)加力的作用，并且還影響到梁的極限承載能力。</p><p>　　連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)，由于構(gòu)件的變形受到約束，則在梁體內(nèi)部產(chǎn)生二次力矩，如預(yù)應(yīng)力的次內(nèi)力，混凝土的收縮徐變次內(nèi)力，溫度次內(nèi)力，支座沉降次內(nèi)力等。因此在設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋時要考慮這些因素的影響。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在我國的發(fā)展</p><

49、p>　　我國修建預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)體系梁橋最早在鐵路部門，1996年在成昆線用懸臂拼裝法建成國內(nèi)第一座預(yù)應(yīng)力混凝土鉸接連續(xù)梁橋——舊莊河橋，跨度(24+48+24)m。第一座預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是1975年建成的北京樞紐東北環(huán)線通惠河橋，跨度 (26.7+40.7+26.7)m。1979年9月建成蘭州黃河橋(47+3×70+47)m為懸臂澆筑的分離式雙室箱梁橋，進(jìn)一步推動了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的修建和發(fā)展。此后，相繼建成湖北

50、沙洋漢江公路橋，云南怒江橋，臺州靈江橋等一大批特大跨公路連續(xù)梁橋。目前我國最大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為江蘇南京第二長江大橋的北汊橋，主跨165m。另外，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在鐵路部門也得到了廣泛的運用，興建了大批大跨徑連續(xù)梁橋。</p><p><b>　　本橋設(shè)計施工方法</b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計主要是關(guān)于雙向四車道公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)

51、的設(shè)計。設(shè)計跨度 (35+50+35)m，設(shè)計時速80km/h，C40混凝土防水橋面。設(shè)計采用國內(nèi)著名的橋梁設(shè)計專業(yè)有限元軟件——橋梁博士3.2.0。</p><p>　　由于橋面比較寬，梁體采用單箱四室截面，全梁共分118個梁段。頂板沿梁長不變，底板、腹板厚度均發(fā)生變化。</p><p>　　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

52、度梁，按二次曲線變化。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。</p><p>　　因為連續(xù)梁的內(nèi)力與其施工方法密切相關(guān)，本設(shè)計采用滿堂支架現(xiàn)澆施工，這種施工方法是最原始、最基本的施工方法。這種方法具有如下的特點：</p><p>　　(1) 橋梁的整體性好，施工方法簡便易行，施工質(zhì)量可靠，平面及豎曲線線形容易控制，對機(jī)具和超重能力要求不高。隨著鋼支架的采用及支架構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化和

53、裝配化，整體式支架施工又恢復(fù)了活力，不僅用于橋墩較低的中、小跨徑連續(xù)梁橋，而且在長大跨徑橋梁中亦有應(yīng)用。</p><p>　　(2)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋采用支架現(xiàn)澆施工，結(jié)構(gòu)在施工過程中一次落架，因此，內(nèi)力計算原理和方法非常簡單。</p><p>　　(3)從構(gòu)造方面來講，當(dāng)采用整體支架施工時，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋可采用等截面，也可采用變截面。截面形式大都為箱形截面。為了獲得比較合理的恒載

54、內(nèi)力分布，連續(xù)梁的邊孔與中孔跨徑之比一般為0.6～0.8。</p><p>　　滿堂支架現(xiàn)澆施工法也存在一些問題，在設(shè)計和施工過程中要特別地注意：</p><p>　　(1)采用滿堂支架現(xiàn)澆施工法會采用很多臨時設(shè)備；</p><p>　　(2)還要考慮到橋下通航、通車，受季節(jié)、河道水位的影響。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計的目的與意義<

55、/p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計目的</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是高等工科院校本科培養(yǎng)計劃中的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，是對四年所學(xué)知識的總結(jié)與運用。</p><p>　　(1)運用學(xué)過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，結(jié)合工程實際，參考國家有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、工程設(shè)計圖集及其他參考資料，獨立地完成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計；</p>&

56、lt;p>　　(2)同時初步掌握橋梁設(shè)計的步驟、方法，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，為以后的繼續(xù)學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計意義</b></p><p>　　(1)在老師的指導(dǎo)下，獨立完成一座三跨公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，基本掌握該工程設(shè)計的全過程，鞏固已學(xué)知識。</p><p>　　(2)增強

57、考慮問題、分析問題和解決問題的能力，其實踐性和綜合性無以取代，為以后無論是繼續(xù)學(xué)習(xí)還是參加工作都打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　(3)由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為超靜定結(jié)構(gòu)，手算工作量較大，且準(zhǔn)確性難以保證，所以采用了專業(yè)橋梁有限元分析軟件橋梁博士3.2.0進(jìn)行內(nèi)力計算，并以AutoCAD, Excel等進(jìn)行輔助設(shè)計計算，最終再以純手算，與電算進(jìn)行比較。這樣不僅提高了效率，而且準(zhǔn)確度也得以提高，同時也更加熟

58、練了計算機(jī)輔助設(shè)計軟件，使自己的能力得以提高。</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容</b></p><p>　　由于時間有限且個人能力有限，未對混凝土連續(xù)梁橋進(jìn)行全面設(shè)計。此次設(shè)計主要的內(nèi)容包括：</p><p>　　（1）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的構(gòu)造尺寸、結(jié)構(gòu)形式及其結(jié)構(gòu)靜力計算，包括計算恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力、溫度次內(nèi)力、支座沉降引起

59、的次內(nèi)力等，并進(jìn)行截面的作用效應(yīng)組合；</p><p>　?。?）縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的估算，布置，調(diào)整，優(yōu)化；</p><p>　?。?）縱向預(yù)應(yīng)力損失計算；</p><p>　?。?）預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力計算；</p><p>　　（5）主梁截面強度計算與驗算；</p><p>　?。?）應(yīng)力變形及其它驗算。</p&

60、gt;<p>　　橋跨總體布置及主要結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　　橋跨總體布置</b></p><p><b>　　設(shè)計概述</b></p><p>　　該雙向四車道公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋按一級公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，主橋采用 (35+50+35)m的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋。設(shè)計時速80km/h。橋面寬度25.5

61、m，C40混凝土防水橋面，橋面縱坡0％，行車道橋面橫坡為2％的人字排水坡，人行道采用1％單向排水坡。</p><p><b>　　橋梁結(jié)構(gòu)計算圖示</b></p><p>　　為了與主線橋其它各聯(lián)相配合，橋長為119.94m，橋梁的結(jié)構(gòu)計算圖式見圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 橋梁結(jié)構(gòu)計算圖示（單位:cm）</p>

62、<p><b>　　橋跨總體布置</b></p><p>　　圖2-2 橋跨總體布置立面圖(單位:cm)</p><p>　　圖2-3 橋跨總體布置平面圖(單位:cm)</p><p>　　圖2-4 橋跨總體布置橫斷面圖(單位:cm)</p><p><b>　　尺寸擬定</b></

63、p><p><b>　　變截面箱梁形式</b></p><p>　　滿堂支架現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁橋絕大多數(shù)是選用變截面箱梁。連續(xù)梁在外載和自重作用下，支點截面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，采用變截面梁能符合梁的受力規(guī)律。箱梁截面能減輕自重，閉口截面的抗彎和抗扭剛度比較大，而且有頂板和底板，可以在跨中或支座部位有效抵抗正負(fù)彎矩，特別適合大跨徑橋梁。</p><p>

64、;　　箱梁在橫截面的布置形式，主要與橋?qū)?，橋面荷載等有關(guān)；外側(cè)腹板可布置為直腹板，斜腹板等?？紤]到公路－Ⅰ級的荷載很大，橋面比較寬，故本設(shè)計采用單箱四室直腹板截面。</p><p><b>　　主梁高度</b></p><p>　　公路橋變截面連續(xù)梁橋的中支點梁高H中與中跨跨度L中之比取1/12～1/21，本次設(shè)計取2.8m, 高跨比為1/17.8；邊支點梁高H邊與中

65、支點梁高H中之比取1/1.5～1/2.2，本次設(shè)計取1.5m，為箱梁中支點的1/1.871。</p><p><b>　　頂?shù)装搴穸?lt;/b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁除了梁高變化外，箱梁的頂板，腹板，底板也應(yīng)變厚，以滿足梁內(nèi)各截面的不同受力要求。</p><p>　　箱形梁的頂板與底板除承受法向荷載外，還要承受軸向拉壓荷載。頂板的

66、法向荷載有橋面活載和施工荷載。軸向荷載是橋跨方向上恒活轉(zhuǎn)換過來的軸向力，以及縱橫向預(yù)應(yīng)力。頂?shù)装宄藰?gòu)造要求決定厚度外，還要有足夠的厚度承受恒載和活載產(chǎn)生的橫向彎矩和剪力。</p><p>　　對于公路橋，橋面寬度和腹板間距一般變化不大，一般頂板厚度在20～25cm之間。考慮到以上因素，支點底板30cm，跨中底板取20cm，板厚按直線變化，頂板沿梁長通常是22cm。</p><p><

67、;b>　　腹板厚度</b></p><p>　　腹板聯(lián)系著頂板與底板，對箱梁的橫向受力有著重要的影響。當(dāng)腹板處橋面板的最小彎矩與橋面板跨中的最大彎矩絕對值相差不大時，橋面板設(shè)計最為合理。因此，橋面的正負(fù)彎矩平衡不僅受到腹板數(shù)和腹板間距的影響，而且也受腹板在支點和跨中的厚度有關(guān)。</p><p>　　（1）腹板主要承受豎向剪應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，因此腹板的設(shè)置首先要滿足最小抗剪

68、厚度的要求。</p><p>　?。?）考慮到鋼筋錨固構(gòu)造要求及局部應(yīng)力分散的要求，腹板厚度要滿足最小構(gòu)造要求。腹板上要設(shè)置通風(fēng)孔，以縮小箱梁內(nèi)外溫差。</p><p><b>　　懸臂板布置</b></p><p>　　橋面板的懸臂長度是調(diào)整板內(nèi)彎矩的重要參數(shù)，懸臂板沿橫向常為變厚，其端部按最小構(gòu)造要求取值，厚約為30cm。</p>

69、;<p>　　考慮到橋面布置，懸臂板主要用于承擔(dān)人群荷載。故只需懸臂板根部滿足抗剪和抗彎要求即可，當(dāng)布置有橫向預(yù)應(yīng)力或是采用加勁肋時，宜盡量外伸，美學(xué)效果要好些，本次設(shè)計取2.5m。</p><p><b>　　箱梁內(nèi)外承托布置</b></p><p>　　在箱梁的頂板，底板與腹板相交處需要設(shè)置20×20cm承托，這不僅是受力的需要，也是構(gòu)造的

70、需要。</p><p>　　在構(gòu)造方面，承托提供了預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置空間，同時有利于混凝土的澆筑與脫模；在受力方面，有利于剪力的傳遞，可以吸收彎矩，同時可以提高截面的抗扭和抗彎剛度；克服應(yīng)力集中現(xiàn)象。</p><p>　　圖2-6 箱形截面橫斷面布置圖（單位：cm）</p><p><b>　　單元劃分</b></p><p&

71、gt;　　圖2-7 左半跨主梁單元劃分示意圖（單位：cm）</p><p>　　圖2-8 右半跨主梁單元劃分示意圖（單位：cm）</p><p><b>　　毛截面幾何特性計算</b></p><p>　　毛截面幾何特性計算是結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算、配筋計算及撓度計算的前提。計各個關(guān)鍵截面的幾何特性計算經(jīng)整理得如表2-1所示：</p>&l

72、t;p>　　表2-1 關(guān)鍵位置處毛截面特性值</p><p>　　說明：L1為邊跨長度，L為中跨長度。</p><p><b>　　主梁內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　內(nèi)力計算方法</b></p><p>　　對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，當(dāng)截面的幾何尺寸和材料，施工方法確定之后，

73、可根據(jù)施工階段計算出恒載與活載內(nèi)力。然后根據(jù)實際情況確定溫度，沉降等作用，計算其產(chǎn)生的內(nèi)力。然后根據(jù)規(guī)范對各項內(nèi)力進(jìn)行組合。</p><p>　　《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTG D60-2004對作用的分類（表3-1 作用分類）：</p><p>　　表3-1 作 用 分 類</p><p>　　設(shè)計中要進(jìn)行兩次荷載組合。</p><p>　

74、　第一次荷載組合是為了估算預(yù)應(yīng)力鋼束。此時鋼束數(shù)還未確定，預(yù)應(yīng)力也就無法考慮。由于預(yù)應(yīng)力對混凝土的徐變有很大的影響，故估算鋼筋時也不考慮收縮徐變的影響。況且，此時用的幾何特性是毛截面特性，所以第一次組合的內(nèi)力不是橋梁的實際受力狀態(tài)，僅供估筋參考。</p><p>　　第二次荷載組合是根據(jù)估束結(jié)果確定鋼筋的數(shù)量和幾何特性后，考慮預(yù)加力和收縮徐變的影響重新計算的內(nèi)力。如各項驗算都通過，則作為最終結(jié)果。如不滿足，則調(diào)整

75、鋼束甚至修改截面后進(jìn)行驗算直到全部截面都通過驗算。設(shè)計是一個逐次迭代逐次逼近的過程</p><p>　　連續(xù)梁滿堂支架施工中不會進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，直接按照結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行計算。</p><p><b>　　恒載內(nèi)力計算</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋恒載內(nèi)力計算與所采用的施工方法有著直接的關(guān)系。主梁恒載內(nèi)力，包括自重引起的主梁自

76、重（一期恒載）內(nèi)力和二期恒載（如鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內(nèi)力。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</b></p><p>　　恒載內(nèi)力計算采用橋梁博士3.2.0建模型計算。模型示意圖如下圖所示：</p><p>　　圖3-1 橋梁博士3.2.0建模示意圖（單位：cm）</p><p>　　混凝土及鋼筋材料特性

77、見表3-2 。</p><p>　　表3-2 材料特性表</p><p>　　預(yù)應(yīng)力束管道：連續(xù)梁縱、橫向采用金屬波紋管成孔。</p><p>　　錨具：采用YM系列錨具。</p><p><b>　　恒載計算結(jié)果</b></p><p>　　表3-3 一期恒載計算結(jié)果</p>&l

78、t;p>　　表3－4二期恒載計算結(jié)果</p><p>　　表3-5（一期恒載+二期恒載）恒載累積結(jié)果</p><p>　　圖3-2 恒載彎矩內(nèi)力圖（單位：kN）</p><p>　　圖3-3 恒載剪力內(nèi)力圖（單位：kN）</p><p><b>　　活載內(nèi)力計算</b></p><p>&l

79、t;b>　　計算方法</b></p><p>　　活載內(nèi)力計算為基本可變荷載(公路一Ⅰ級)在橋梁使用階段所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。采用影響線最不利進(jìn)行加載計算。</p><p><b>　　車道橫向折減</b></p><p>　　荷載橫向分布指的是作用在橋上的車輛荷載如何在各主梁之間進(jìn)行分配，或者說各主梁如何分擔(dān)車輛荷載。本設(shè)計按一

80、片梁四車道進(jìn)行設(shè)計的，橫向分布系數(shù)取車道數(shù)與車道橫向折減系數(shù)的積，經(jīng)計算得2.68。</p><p><b>　　沖擊系數(shù)的計算</b></p><p>　　橋梁結(jié)構(gòu)的基頻反映了結(jié)構(gòu)的尺寸、類型、建筑材料等動力特性內(nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的

81、汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。</p><p>　　橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計算，對于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)無更精確方法計算時，也可采用下列公式估算：</p><p>　　式中：——結(jié)構(gòu)的計算跨徑（m）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（N/m2）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（m4）；<

82、/p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（kg/m）；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（N/m）；</p><p>　　——重力加速度，g=9.81m/s2； </p><p>　　計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時，采用；計算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時，采用。</p><p>　　

83、取計算跨徑，查得，，</p><p><b>　　計算得：</b></p><p><b>　　μ值可按下式計算：</b></p><p>　　當(dāng)時， </p><p><b>　　當(dāng)時， </b></p><p>　　當(dāng)時，

84、 </p><p>　　式中 ——結(jié)構(gòu)基頻（）。</p><p>　　求得：正彎矩效應(yīng)： </p><p><b>　　負(fù)彎矩效應(yīng)： </b></p><p><b>　　計算結(jié)果</b></p><p>　　公路Ⅰ級活載內(nèi)力計算結(jié)果見表3－6、7</

85、p><p>　　表3-6 公路－Ⅰ級活載MaxM對應(yīng)的內(nèi)力</p><p>　　表3－7 公路-Ⅰ級活載MinM對應(yīng)的內(nèi)力</p><p>　　圖3-4 公路－Ⅰ級MaxM彎矩圖（單位：kN·m）</p><p>　　圖3-5 公路－Ⅰ級MinM彎矩圖（單位：kN·m）</p><p>　　墩臺基礎(chǔ)沉降

86、次內(nèi)力計算</p><p><b>　　設(shè)計方法</b></p><p>　　基礎(chǔ)的不均勻沉降可能是瞬變，也可能是徐變。</p><p>　　連續(xù)梁墩臺基礎(chǔ)的不均勻的沉降與地基土壤的力學(xué)性能有關(guān)。</p><p>　?。?）如果發(fā)生漸變不均勻沉降，沉降值一般隨時間而遞增，經(jīng)過相當(dāng)長時間后，接近沉降的終極值。漸變不均勻沉降

87、考慮變化規(guī)律與徐變的變化規(guī)律相似。</p><p><b>　　它可以表示為：</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——t時刻時的墩臺基礎(chǔ)沉降值。</p><p>　　——t=∞時刻時的墩臺基礎(chǔ)沉降終極值。</p><p>　　在此過程中，

88、混凝土的徐變作用對不均勻沉降的影響是有利的。一般來說，只要不均勻沉降不是太大，以致使結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)發(fā)生有害的裂縫，或使受壓區(qū)的混凝土應(yīng)力過大的話，不均勻沉降的影響是可以忽略的。</p><p>　?。?）如果假定墩臺基礎(chǔ)的沉降瞬時完成，則產(chǎn)生的沉降內(nèi)力可用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法確定。連續(xù)梁是一種對支座沉降敏感的結(jié)構(gòu)，由于多余約束的存在，不均勻沉降才產(chǎn)生次內(nèi)力。</p><p>　　在此次設(shè)計中取邊支

89、座沉降1cm,中間支座沉降1.5cm。支座沉降內(nèi)力與各個支座的絕對沉降量沒有直接關(guān)系，而只與各個支座的相對沉降量有關(guān)。只有存在相對沉降量，才會產(chǎn)生內(nèi)力。</p><p><b>　　計算結(jié)果</b></p><p>　　表3-8 支座沉降次內(nèi)力</p><p>　　圖3－6 支座1發(fā)生1cm不均勻沉降彎矩圖（單位：kN·m）</

90、p><p>　　圖3－7 支座35發(fā)生1cm不均勻沉降彎矩圖（單位：kN·m）</p><p>　　溫度作用效應(yīng)引起次內(nèi)力計算</p><p>　　溫度對連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的影響</p><p>　　對于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱形梁橋，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超過活載應(yīng)力，已被認(rèn)為是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的主要原因。因此有必要對溫度內(nèi)力進(jìn)行計算。

91、</p><p>　　橋梁是置于大氣環(huán)境的結(jié)構(gòu)，溫度毫不例外地對橋梁要產(chǎn)生影響。溫度影響包括年溫差影響（升溫降溫）與局部溫差影響。</p><p>　　年溫差影響指氣溫隨季節(jié)發(fā)生周期性變化對結(jié)構(gòu)所起的作用，一般假定溫度沿結(jié)構(gòu)截面高度方向均勻變化。對無水平約束的連續(xù)梁橋，年溫差只引起結(jié)構(gòu)的均勻伸縮，并不產(chǎn)生溫度次內(nèi)力，它對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的位移通過橋面升縮縫，支座位移等措施加以協(xié)調(diào)。</p&g

92、t;<p>　　局部溫差一般指日照溫差或混凝土水化熱影響。水化熱影響較為復(fù)雜，且在施工中可采用溫度控制予以調(diào)節(jié)，因此橋梁溫度應(yīng)力計算一般不包括此項，而主要考慮日照溫差的影響，它導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的溫度次內(nèi)力，是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素。</p><p>　　箱梁結(jié)構(gòu)與外界的熱交換和箱梁內(nèi)部的熱傳導(dǎo)是十分復(fù)雜的現(xiàn)象，一般來說，梁體內(nèi)任意點的溫度是坐標(biāo)和時間的函數(shù)，為三維傳導(dǎo)問題?？紤]到橋梁是一種狹長的結(jié)構(gòu)，箱梁都

93、帶有一定長度的懸臂，兩側(cè)腹板直接受日照時間較短；箱梁底板終日不受日照，又處于高空，通風(fēng)較好；只有箱梁頂板全天受日照，因此，在箱梁結(jié)構(gòu)中簡化為一維傳導(dǎo)問題，亦即主要考慮橋面受日照后形成的沿箱梁高度變化的溫度梯度，即。</p><p>　　溫度的梯度模式是否實際溫度影響一致是正確計算結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力的關(guān)鍵。溫度的梯度模式一般分為線性與非線性兩種。</p><p>　　本次設(shè)計采用的溫度模式如圖3-

94、8。</p><p><b>　　圖3－8 溫度模式</b></p><p><b>　　計算時假定：</b></p><p>　?。?）沿橋長的溫度分布是均勻的；</p><p>　　（2）混凝土材料是彈性勻質(zhì)的；</p><p>　?。?）梁的變形服從平面假定；</

95、p><p><b>　　溫度應(yīng)力的構(gòu)成 </b></p><p>　　溫度應(yīng)力由兩部分組成：</p><p>　　（1）自應(yīng)力——梁的變形受到縱向纖維之間的相互約束，在截面上產(chǎn)生自平衡的縱向約束力。</p><p>　?。?）溫度次內(nèi)力與溫度次應(yīng)力——由于橋面溫度升高，結(jié)構(gòu)將發(fā)生上拱，對于連續(xù)梁將受到支承條件的約束而產(chǎn)生溫度

96、次內(nèi)力與溫度次應(yīng)力。</p><p><b>　　計算方法</b></p><p><b>　　按下式進(jìn)行計算： </b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——在橋面板重心處由溫差引起的縱向力；</p><p>　　——截

97、面內(nèi)的單元面積；</p><p>　　——單元面積內(nèi)溫差梯度平均值，均以正值代入；</p><p>　　——混凝土線膨脹系數(shù)()；</p><p>　　——混凝土的彈性模量；</p><p>　　——溫度作用對全截面產(chǎn)生的初彎矩； </p><p>　　——溫度作用對全截面產(chǎn)生的二次矩；</p><

98、p>　　——溫度作用引起的總彎矩。</p><p><b>　　計算結(jié)果</b></p><p>　　表3-9 溫度引起的次內(nèi)力</p><p>　　圖3-9 非線性溫度引起的彎矩圖（kN·m）</p><p>　　圖3-10 非線性溫度引起的剪力圖（kN）</p><p><

99、;b>　　內(nèi)力組合</b></p><p>　　承載能力極限狀態(tài)組合</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對于設(shè)計安全等級一級、二級和三級分別取1.1、1.0、0.9；</p&

100、gt;<p>　　——第i個永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)，本設(shè)計取1.2；</p><p>　　——第i個永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分期系數(shù)，取1.4；</p><p>　　——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；</p><p>　　——在作用效應(yīng)組合中除

101、汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外的其他第j個可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，取1.4，但風(fēng)荷載的分項系數(shù)取1.1；</p><p>　　——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他第j個可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汔車荷載和人群荷載（或其他一種可

102、變作用）組合時，人群荷載（或其他一種可變作用的組合）的組合系數(shù)取0.8；當(dāng)除汽車荷載（含汽車沖擊力、離心力）外尚有兩種其他可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取0.7；尚有三種可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取0.6；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時，取0.5；</p><p>　　組合結(jié)果見表3-10</p><p>　　表3-10 承載能力極限狀態(tài)組合</p><p&

103、gt;　　正常使用短期效應(yīng)組合</p><p>　　永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)組合相組合</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值；</p><p>　　——第j個可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力）取0.7</p><p>

104、;　　，人群荷載取1.0，風(fēng)荷載取0.75，溫度梯度作用取0.8，其他作用取1.0；</p><p>　　——第j個可變作用效應(yīng)的頻遇值；</p><p><b>　　計算結(jié)果見下表</b></p><p>　　表3-11正常使用短期效應(yīng)組合</p><p><b>　　正常使用標(biāo)準(zhǔn)組合</b>&l

105、t;/p><p><b>　　計算結(jié)果見下表</b></p><p>　　表3-12 正常使用標(biāo)準(zhǔn)組合</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋計算及布置</p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力鋼束的估算</b></p><p><b>　　計算原理</b></p&

106、gt;<p>　　全預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在預(yù)加力和荷載的共同作用下應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)滿足的基本條件是：截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力，或為在任意階段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時截面上最大應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。</p><p>　　圖4－1 截面受力狀態(tài)</p><p><b>　　寫成計算式為：</

107、b></p><p><b>　　對于截面上緣 </b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　對于截面下緣 </p><p><b>　　（4-3）

108、</b></p><p><b>　　（4-4）</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　——由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力；</p><p>　　——截面上下抗彎模量；</p><p>　　——混凝土軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值，取。</p>

109、<p>　　、項的符號當(dāng)為正彎矩時取正值，當(dāng)為負(fù)彎矩時取負(fù)值，且按代數(shù)值取大小。</p><p>　　一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡便計，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個限制條件。</p><p>　　公式（4-1）變?yōu)?（4-5）</p>

110、<p>　　公式（4-3）變?yōu)?（4-6）</p><p>　　由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力和截面下緣應(yīng)力分為三種情況討論：</p><p>　　(1)截面上下緣均配有力筋Ny上和Ny下以抵抗正負(fù)彎矩</p><p>　　由力筋Ny上和Ny下在截面上、下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為：&

111、lt;/p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　　（4-8）</b></p><p>　　將式（4-5）、（4-6）分別代入式（4-7）(4-8)，解聯(lián)立方程后得到</p><p><b>　　(4-9）</b></p><p>

112、;<b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　令 </b></p><p>　　代入式（4-9）（4-10）中得到</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p><b>　　（4-12）</b></p&g

113、t;<p>　　將式（4-1）、（4-3）分別代入式（4-11）（4-12）即可得按截面上下緣混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，顯然該值為截面的最小配筋值，分別記為NSmin、NXmin，則為</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p><b>　　（4-14）</b></p><p&

114、gt;　　同理，將式（4-2）、（4-4）分別代入式（4-11）、（4-12）可得截面上下緣混凝土不致壓碎所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，顯然，該值為截面的最大配筋值。</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——每束預(yù)應(yīng)力筋的面積；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力；</p><p>　　——預(yù)

115、應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離；</p><p>　　——混凝土截面面積，可取毛截面計算；</p><p>　　——截面邊緣預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)目；</p><p><b>　　——截面的核心距；</b></p><p>　　(2)只在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼筋</p><p>　　由下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上

116、、下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為：</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　將式（4-3）代入式（4-15）、（4-16）分別解得：</p><p><b>　?。?-17）</b></p>&

117、lt;p><b>　?。?-18）</b></p><p>　　可求出當(dāng)上下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時截面下緣所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，記為Nx，則有： </p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>　　(3)只在截面上緣布置預(yù)應(yīng)力筋</p><p>　　由上緣預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上、

118、下產(chǎn)生的應(yīng)力分別為：</p><p><b>　?。?-20）</b></p><p><b>　　（4-21）</b></p><p>　　將式（4-1）代入式（4-13）、（4-14）分別解得：</p><p><b>　　（4-22）</b></p><

119、;p><b>　?。?-23）</b></p><p>　　可求出當(dāng)上下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時截面下緣所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，記為NS，則有： </p><p><b>　?。?-24）</b></p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力鋼束估算</b></p><p>　　對于預(yù)應(yīng)力混

120、凝土連續(xù)梁橋體系，在初步計算預(yù)應(yīng)力剛束數(shù)量時，必須計及各項次內(nèi)力的影響。然而,鋼筋估算是比較粗略的，因為計算中所采用的組合結(jié)果并不是橋梁的真實受力。確定鋼束需要知道截面的計算內(nèi)力，而布置好鋼束前又不可能求得橋梁的真實受力狀態(tài)。一些次內(nèi)力的計算（如預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力）恰好與預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)量與布置有關(guān)。</p><p>　　估算鋼筋與真實的受力狀態(tài)的差異由以下四個方面引起：</p><p>　?、傥?/p>

121、考慮預(yù)應(yīng)力的影響。</p><p>　?、谖纯紤]預(yù)應(yīng)力對混凝土收縮徐變的影響。</p><p>　?、鄄捎妹孛嫘再|(zhì)進(jìn)行計算，未考慮鋼束孔道的影響。</p><p>　　④各鋼束的預(yù)應(yīng)力損失值無法確定，只是根據(jù)經(jīng)驗事先擬定。</p><p>　　因此，本設(shè)計用橋梁博士輸出組合彎矩值來進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的估算，此項估算是非常粗略的。</p&g

122、t;<p>　　表4-1預(yù)應(yīng)力鋼束配筋結(jié)果</p><p>　　圖4-2 正常使用狀態(tài)下配筋圖（單位：m2）</p><p>　　圖4-3 承載能力狀態(tài)下配筋圖（單位：m2）</p><p><b>　　應(yīng)當(dāng)說明的幾點：</b></p><p>　?。?）混凝土受彎構(gòu)件的配筋數(shù)量不僅與承受的彎矩有關(guān)，而且還