燕子峽大橋施工圖項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

1 燕子峽大橋施工圖項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 1、課題題目及來源、目的、意義 （ 1） 課題題目及來源 題目：燕子峽大橋施工圖設(shè)計(jì) 來源：該課題作為多屆畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，是張海龍教授根據(jù)以往的實(shí)際工程改設(shè)而來的，因而更具實(shí)際意義。 （ 2） 課題目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以把本科階段所學(xué)的知識(shí)串聯(lián)起來，加以綜合思考，得以應(yīng)用，從而起到全面訓(xùn)練的目的。 （ 3） 課題意義 根據(jù)設(shè)計(jì)使用的原始依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)范及其它參考資料，擬定尺寸，進(jìn)行方案比較，完成選定橋型上下部結(jié)構(gòu)的受力計(jì)算及配 筋設(shè)計(jì)，主要材料數(shù)量的計(jì)算，繪制工程圖。通過這個(gè)過程熟悉橋梁設(shè)計(jì)的過程，特點(diǎn)，掌握橋梁的基本概念與橋規(guī)的基本內(nèi)容，增強(qiáng)綜合運(yùn)用各種所學(xué)知識(shí)的的能力。 2、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案及主要措施 （ 1）預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo) 完成尺寸的擬定，模型的建立及工程圖紙的繪制，保證結(jié)構(gòu)在施工階段及使用階段能夠滿足規(guī)范要求。 （ 2）關(guān)鍵理論和技術(shù) 斜腿剛架的計(jì)算方法，規(guī)范 （ 3）技術(shù)指標(biāo) （ 1）、橋梁跨徑： 260m （ 2）、橋面凈寬： 凈 *行道 （ 3）、橋跨跨徑： 62+136+62m （ 4）、橋 面橫坡： 1% （ 5）、設(shè)計(jì)荷載：公路一級(jí)；人群荷載 2 （ 6）、氣溫：最高月平均氣溫 380C，最低月平均氣溫 7）、縱坡： 1%，橋面中心為變坡點(diǎn)。 （ 8）、 設(shè)計(jì)水位： 水位 低巖頂標(biāo)高 面標(biāo)高 、該橋的具體情況如下所示： 1. 橋址特征 橋址處該河河床斷面呈 “ V”字型峽谷斷面，地質(zhì)是粉砂巖。 2. 橋址水文 橋位跨越燕子峽，橋面距河谷底 70米，設(shè) 計(jì)水位： 水位： 低巖頂標(biāo)高 面標(biāo)高 橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)高由路線縱坡控制，水位不控制設(shè)計(jì)標(biāo)高。 3. 氣象 橋址區(qū)位于亞熱帶大陸季風(fēng)性溫濕氣候地區(qū)，具有四季分明，無霜期長(zhǎng)，日照充足，水源充足，濕光同季，雨熱同季的氣候特征。年平均氣溫 15 , 最高月平均氣溫 38 度，最低月平均氣溫 。本區(qū)雨量充沛，水集中在 4 10 月份，實(shí)測(cè)最大 24 小時(shí)降雨量為 3441989 年8月）。 4. 航運(yùn) 該河流屬不通航河流 5. 地震 地震基本烈度：根據(jù)建設(shè)部震發(fā)辦（ 1992） 160 號(hào)，查湖北省地震基本烈度區(qū)劃圖，路線所處區(qū)域地震基本烈度為度，根 據(jù)公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（ 燕子峽大橋按度設(shè)防。 3 二 橋型設(shè)計(jì)方案比選 1 設(shè)計(jì)方案比選概述 為了獲得經(jīng)濟(jì)、安全、適用及美觀的橋梁設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者需要運(yùn)用豐富的橋梁理論和實(shí)踐知識(shí)，依據(jù)相應(yīng)的方法與步驟，進(jìn)行深入細(xì)致的分析研究工作。對(duì)于一定的建橋條件，盡可能的做出基本滿足要求的多種不同的設(shè)計(jì)方案，只有通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的綜合比較，才能科學(xué)地得出較為完美的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土斜腿剛構(gòu)橋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)類型，它具有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的所有特點(diǎn)，即混凝土集料可以就地取材，因而成本低 ；耐久性好，維修費(fèi)用少；材料可塑性強(qiáng)，可以按照設(shè)計(jì)意圖做成各種形狀的結(jié)構(gòu)，可以采用裝配式結(jié)構(gòu)，工業(yè)化程度高，既提高了工程質(zhì)量又加快了施工速度；整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大，變形小；噪聲小等。預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)橋的主要特點(diǎn)是： (1) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，由于能夠充分利用高強(qiáng)度材料，所以構(gòu)件的截面小，自重的彎矩占總彎矩的比例大大下降，橋梁的跨越能力得到提高。 (2) 與鋼筋混凝土梁橋相比，一般可節(jié)省鋼材 30% 40%，跨徑越大節(jié)省越多。 (3) 全預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋在使用階段不出現(xiàn)裂縫，即使部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁在常遇荷載 下也不出現(xiàn)裂縫，鑒于全截面參加工作，梁的剛度就比通常開裂的鋼筋混凝土梁要大。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土梁可以顯著減小建筑高度，使大跨徑橋梁做得輕柔美觀。由于能消除裂縫，這就擴(kuò)大了對(duì)多種橋型得適應(yīng)性，并提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。 (4) 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用，不但使鋼橋采用的一些施工方法在預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中得到了新的發(fā)展與應(yīng)用，如懸臂拼裝、頂推法和旋轉(zhuǎn)施工法；而且為現(xiàn)代預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)提供最有效的接合和拼裝手段。可根據(jù)需要在結(jié)構(gòu)縱斷面和豎向任意分段，施加預(yù)應(yīng)力，既可集成理想的整體。此外還發(fā)展了逐段或逐孔現(xiàn)澆施工方法。 方案比選基 本原則：安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀。根據(jù)自然條件和技術(shù)條件，因地制宜， 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量考慮采用新技術(shù)、新材料、新工藝。 橋梁必須實(shí)用，要 4 有足夠的承載能力，能保證行車的暢通、舒適和安全；既滿足當(dāng)前的需要，又考慮到 未來交通的發(fā)展 ； 橋梁建筑不僅是交通工程中的重點(diǎn)建筑物，而且也是美化環(huán)境的點(diǎn)綴品，所以設(shè)計(jì)必須精心方案比選、精心設(shè)計(jì)、精心施工，以期求得在增加投資不多的條件下， 最大程度的 取得橋梁美觀的效果。 2 方案論證 （ 1）初擬方案 序號(hào) 主橋橋型 跨徑組合 （ m） 1 斜腿剛架橋 62+136+62m 2 連 續(xù)梁橋 75+140+75m 3 下承式鋼管混凝土拱橋 290 方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛架橋（推薦方案） 1、 立面布置 橋型采用斜腿剛構(gòu)體系，橋梁跨徑為 主梁采用單箱雙室截面，斜腿采用雙室空心矩形截面。橋面板為兩側(cè)各 人行道（包括 15 17m。斜腿的傾角為 50o。 2、 構(gòu)造特點(diǎn) 斜腿剛構(gòu)橋的兩端具有較長(zhǎng)的伸臂長(zhǎng)度，通過調(diào)整邊跨與中跨的跨長(zhǎng)比，可以使兩端支座成為單向受壓鉸支座而不致向上起翹，從而改善行車條件，同時(shí)在恒載作用下邊跨 對(duì)主跨的跨中彎矩也能起到卸載作用，有利于將主跨的梁高減薄。 斜腿剛架橋的壓力線和拱相似，彎矩比門式剛架小，主梁跨徑縮短，支承反力有所增加，可用較小的主梁跨度來跨越深谷或其他線路，它的造型美觀，施工較拱橋簡(jiǎn)單，為了減少跨中的正彎矩和撓度，并有利于采用懸臂施工，也可做成兩端帶斜桿的形式。 剛架橋的節(jié)點(diǎn)系指斜腿與主梁相連接的部位，稱隅節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)須具有強(qiáng)大的剛性，以保證主梁和斜腿的可靠連接，角隅節(jié)點(diǎn)和主梁相連接的截面受有很大 5 的負(fù)彎矩，因此節(jié)點(diǎn)內(nèi)緣混凝土?xí)a(chǎn)生很高的壓應(yīng)力，而節(jié)點(diǎn)外緣的拉力則由鋼筋承擔(dān)，壓力和拉力形 成一對(duì)巨大的對(duì)角壓力對(duì)隅節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生不利的劈裂作用。 3、受力特點(diǎn) 剛架橋在豎向荷載作用下，斜腿除受壓外，還承受彎矩，是壓彎構(gòu)件，剛架橋在豎向荷載作用下，會(huì)產(chǎn)生水平推力，由于其大多數(shù)是超靜定結(jié)構(gòu)，所以在混凝土收縮，溫度變化，墩臺(tái)的不均勻沉陷和預(yù)應(yīng)力作用下，會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力，在施工過程中，當(dāng)結(jié)構(gòu)體系發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)，徐變也引起附加內(nèi)力。 4、優(yōu)缺點(diǎn) 外形尺寸小，橋下凈空大，橋下視野開闊，混凝土用量少，但鋼筋的用量較大。 從橋梁美學(xué)方面來說，在視覺上比較美觀，適合做風(fēng)景區(qū)的橋型。 方案二：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 1. 孔徑布 置（圖 2 本方案為 三 跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，其孔徑布置為75+140+75 m，全長(zhǎng) 290 m，設(shè)計(jì)主跨為 140 m。 連續(xù)梁橋有做成三跨一聯(lián)的，也有做成多跨一聯(lián)的，但一般不超過六跨。對(duì)于橋 梁分孔 ，往往要受以下要求的制約：若采用三跨不等的橋孔布置，一般邊跨長(zhǎng)度可取為中跨的 ，這樣可使中跨跨中不致產(chǎn)生異號(hào)彎矩 ，此方案邊跨比為 外，邊跨跨長(zhǎng)與中跨跨長(zhǎng)之比還與施工方法有著密切的聯(lián)系，對(duì)于采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的橋梁，邊跨長(zhǎng)度取為中跨長(zhǎng)度的 時(shí) 是較為 經(jīng)濟(jì)合理的。但若采用懸臂法施 工則不然。本設(shè)計(jì)的跨度組合，基本符合以上原理要求。 2. 上部構(gòu)造 本設(shè)計(jì)是一座公路連續(xù)箱型梁橋，采用的是單箱 雙 室的橫截面形式。橋面全寬則采用 整 幅 (25.0)m 的 設(shè)計(jì)形式，橋 面 全寬 17 m。 對(duì)于梁高的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)采用變高度的直線梁，支點(diǎn)處梁高 5.5 m，跨中梁 6 高為 2.3 m。 箱型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。本設(shè)計(jì)中采用了雙面配筋，且 梁底 由支點(diǎn)處以拋物線的形式向跨中變化。底板 在支點(diǎn)厚 90 跨中厚 32 頂板 在支點(diǎn) 厚 40 在跨中厚 28 支點(diǎn)處橫隔板厚 250 本設(shè)計(jì)中箱型梁腹板厚度在支座處 為 100 中 處為 85 在頂板與腹板接頭處須設(shè)置梗腋，在本設(shè)計(jì)中根據(jù)箱室的外形設(shè)置了寬 30 90 上部梗腋，而下部則采用了 1:1 的梗腋，取為 3030 尺寸。 3. 施工方法 本橋采用懸臂澆注施工方法。 方案三：下承式鋼管混凝土拱橋 1、立面布置 主橋采用鋼管混凝土拱橋，跨徑為 290m,主拱 肋分為兩片，每片由四根上下弦 900 10 鋼管和 350 10 腹桿鋼管組成四肢桁式斷面。 2、構(gòu)造特點(diǎn) 鋼管混凝土是在薄壁鋼管內(nèi)填充混凝土而形成的一種復(fù)合材料，它一方面借助內(nèi)填混凝土增強(qiáng)了鋼管壁的穩(wěn)定性，同時(shí)利用鋼管對(duì)核心混凝土有套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使其具有較高的抗壓強(qiáng)度和抗變形能力。 3、受力特點(diǎn) 鋼管混凝土是主要的承載結(jié)構(gòu)，它承受橋上的全部荷載，并將其傳給墩臺(tái)基礎(chǔ)。鋼管混凝土的內(nèi)力計(jì)算與施工過程有關(guān)，受吊裝能力的限制。一般將拱肋分?jǐn)?shù)段加工，然后吊裝形成鋼管拱肋桁架，此時(shí)鋼管拱肋桁架重力由其自身承受，應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算，以后隨著混凝 土的凝結(jié)和強(qiáng)度的提高，混凝土開始與鋼管一起參加受力，后期拱上建筑，橋面系恒載和活載均由鋼管混凝土組合截面承擔(dān)。 鋼管混凝土構(gòu)件的套箍作用使得鋼管混凝土的承壓能力比一般鋼筋混凝土提高 154%在內(nèi)力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮其影響。 7 4、施工方法 本橋采用的施工方法為纜索吊裝施工法，其施工時(shí)每個(gè)工作步驟的施工內(nèi)容如下： 架設(shè)鋼管； 灌注鋼管內(nèi)混凝土； 安裝吊桿； 架設(shè)橫梁； 安裝橋面板。 已有成熟的工藝技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。需要大量的吊裝設(shè)備，占用一定的場(chǎng)地，同時(shí)需要較多的人力。 （ 2）方案對(duì)比 第一種方案是跨 徑為 62+136+62m 的斜腿剛架，該橋型造型美觀，而且燕子峽為峽谷地形，地質(zhì)為粉砂巖，地基較好，很適合于做斜腿剛架橋。該橋型為通航提供了足夠的空間。 第二種方案是三跨連續(xù)梁橋，跨徑為 75+140+75m。連續(xù)梁橋造價(jià)一般 ,施工也比較簡(jiǎn)單 ,其次，橋孔數(shù)較少，跨徑較大，為通航提供了足夠的空間。由于橋墩數(shù)目較少，對(duì)河流的壓縮較小，這樣可有效的減少船只及其它漂流物撞擊橋墩的機(jī)會(huì)。但橋型稍欠新意 ,且施工工期不能得到保證 . 第三種方案 為 下承式鋼管混凝土拱橋 , 是一種 既 美觀 又 經(jīng)濟(jì)的常用橋型，這種橋型在 橋型 方案的競(jìng)爭(zhēng)中有 一定的優(yōu)勢(shì)。 下承式鋼管混凝土拱橋 ,能夠很好的與周圍環(huán)境協(xié)調(diào) ,造型也美觀。但施工難度大，造價(jià)比較高。 比較這三種方案，從安全角度來說，第一、二種方案由于跨徑不大，比較安全；第三種方案跨徑較大，相比于連續(xù)梁橋和斜腿剛架橋來說其安全性能差些。 從經(jīng)濟(jì)角度來說，第二種方案連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)要耗費(fèi)較多的鋼筋混凝土，這樣造價(jià)就比較高；第一種方案斜腿剛架橋經(jīng)濟(jì)效果較好；第三種方案鋼管混凝土拱橋混凝土和鋼材的用量都比較大 ,造價(jià)較高。 8 從美觀角度來說，橋梁建筑不僅是交通工程中的重點(diǎn)建筑物，而且也是美化環(huán)境的點(diǎn)綴品，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā) 展，橋梁工工程的美觀要求越來越高，一座外形美觀的橋往往會(huì)成為地標(biāo)性建筑。第二方案連續(xù)梁橋由于太常見，沒有什么新意；第一、三種方案都是比較新型的橋型，而且造型美觀，采用起來能給人耳目一新的感覺。 （ 3）推薦方案 經(jīng)過初步設(shè)計(jì)擬定最佳方案 1、橋位處于地質(zhì)條件較好的峽谷，因而采用結(jié)構(gòu)形式為斜腿剛構(gòu)橋 , 造型美觀。 2、橋梁跨徑為 62m+136m+62m，橋主梁采用單箱雙室截面，斜腿采用雙室空心矩形板截面。橋面板為兩側(cè)各 括 15 17m。斜腿的傾角為 50o。斜腿上 端與主梁固結(jié)，斜腿的鋼筋伸入主梁和承臺(tái)的長(zhǎng)度按錨固長(zhǎng)度考慮。 3、橋主梁采用全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)形式，采用 50號(hào)混凝土。 4、斜腿也為全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) ，采用 40號(hào)混凝土。 5、橋面只需在橋的兩端各設(shè)一道伸縮縫 ,其余橋面連續(xù)，橋面鋪裝采用 240防水混凝土基層和 8 9 三 技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計(jì)資料 1 技術(shù)指標(biāo) 術(shù)指標(biāo) （ 1）、設(shè)計(jì)荷載：公路 -級(jí) ；人群荷載 （ 2）、橋面寬度： 4 車道，凈 車道） +行道）。 （ 3） 、橋跨跨徑： 62+136+62m。 （ 4）、橋面橫坡： 1%；縱坡： 1%，橋面中心為變坡點(diǎn)。 （ 5）、 設(shè)計(jì)水位 水位 面標(biāo)高 （ 6）、 氣溫：最高月平均氣溫 380C，最低月平均氣溫 7）、地震烈度：基本烈度度，按度設(shè)防。 （ 8）、通航標(biāo)準(zhǔn)：橋位處河道無通航要求。 計(jì)采用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn) 1、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 01 2003 人民交通出版社。 2、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 60 2004 人民交通出版社。 3、公 路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 61 2005 人民交通出版社。 4、公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 62 2004 人民交通出版社。 5、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 63 2007 人民交通出版社。 6、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 2000 人民交通出版社。 2 橋位地形、地質(zhì)等資料 位地形及地質(zhì)條件 地質(zhì)剖面圖如下所示： 10 （圖 1 2 1） 該峽谷跨徑大約 260m 左右，錐坡坡度不大。面標(biāo)高是 梁所處的地質(zhì)環(huán)境均為粉砂巖。故由此可見，該峽谷地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地質(zhì)條件很好。 3 材料參數(shù) 通鋼材 普通鋼筋采用 筋，鋼筋應(yīng)符合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋 (3013 1991)和鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋 (499 1998)的規(guī)定。凡需焊接的鋼筋均應(yīng)滿足可焊性的要求。 應(yīng)力鋼筋 其特 性值分頂板束及底板束兩種，均采用內(nèi)部（后張），每根預(yù)應(yīng)力剛束由19 根直徑為 剛鉸線組成，其面積為 管的直徑為 筋松弛系數(shù)采用 范，數(shù)值為 用超張拉，預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 860板束預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)為 板為 道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)為 m，錨具變形，鋼筋回縮和接縫壓縮值在開始和結(jié)束點(diǎn)皆為 有預(yù)應(yīng)力均采用有粘結(jié)的方式。 板 應(yīng)符合碳素結(jié)構(gòu)鋼 (00定的 板。 混凝土 11 凝土：用于主梁； 凝土：用于防水混凝土基層、橋臺(tái)、斜腿及斜腿底座； 凝土：用于防撞護(hù)欄； 橋面鋪裝采用 2心厚 10 1%的坡度向兩側(cè)減薄，以形成橋面橫坡。 材料容重：鋼筋混凝土 =26kN/青混凝土 =23kN/裝層混凝土 =26kN/ 以上各種材料特性參數(shù)值參見 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì) 規(guī)范 (62所需參數(shù)如下： 12 錨具 計(jì)算方法 :極限狀態(tài)法。 13 四 結(jié)構(gòu)體系及尺寸擬定 1 設(shè)計(jì)總說明 位處于地質(zhì)條件較好的峽谷，其橋臺(tái)可直接立于巖石上，因而采用結(jié)構(gòu)形式為斜腿剛構(gòu)橋。 主梁采用全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)形式，采用 50號(hào)混凝土。 腿也為全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) ，采用 40號(hào)混凝土。 面鋪裝采用 2 8心厚 10 1%的坡度向兩側(cè)減薄，以形成橋面橫坡。梁橋環(huán)境溫差按升溫 23 度和降溫 20 度考慮，并以此數(shù)據(jù)在兩橋臺(tái)背墻處設(shè)置無縫式伸縮縫。 2 橋梁結(jié)構(gòu)體系 橋型采用斜腿剛構(gòu)體系，橋梁跨徑為 主梁采用單箱雙室截面，斜腿采用雙室空心矩形截面。橋面板為兩側(cè)各 人行道（包括 15m 的行車道，共 17m。斜腿的傾角為 50o。斜腿上端與主梁固結(jié)，斜腿的鋼筋伸入主梁和斜腿底座的長(zhǎng)度按錨固長(zhǎng)度考慮。 橋型布置 圖如 14 15 五 模及施工方案 1 模型分析 工階段劃分 按照該橋梁實(shí)際施工工序，即搭支架澆注斜腿部分 搭支架澆注兩邊跨現(xiàn)澆段 懸臂澆注中跨現(xiàn)澆段 鋪裝橋面及設(shè)備 完工 使用階段，建立從施工階段到成橋階段的模型。 梁 有限元模型的建立 結(jié)構(gòu)建模的過程是一個(gè)邏輯過程，首先要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)、施工方法、結(jié)果的精度要求等方面考慮，進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散，以獲得經(jīng)濟(jì)、可靠的結(jié)構(gòu)分析模型。對(duì)于桿系結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)編號(hào)和單元的劃分應(yīng)遵循以下原則： 1）結(jié)構(gòu)的定位點(diǎn)應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)； 2）按施工過程，分階段施工的結(jié)構(gòu)自然分塊點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置節(jié)點(diǎn)； 3）對(duì)較長(zhǎng)的自然塊，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)細(xì)分； 4）預(yù)應(yīng)力索端點(diǎn)截面一般設(shè)置節(jié)點(diǎn)； 5）關(guān)心內(nèi)力、位移所在截面處應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)； 6）有支承的部位應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)。 本橋 型斜腿剛構(gòu)橋 采用 行內(nèi)力計(jì)算，全橋長(zhǎng) 260m,跨為 設(shè)計(jì)中，我把主梁沿 X 軸方向劃分成 146 個(gè)單元，斜腿共分為 30 個(gè)單元。其中 1 146 號(hào)單元為橋面單元； 147 161 號(hào)， 162 176號(hào)單元為斜腿單元。具體單元?jiǎng)澐忠娪?jì)算見圖（圖 16 圖 截面：主梁中跨和邊跨均定義了 邊界條件：斜腿上部的節(jié)點(diǎn)與主梁節(jié)點(diǎn)之間采用剛性連接； 邊跨支點(diǎn)處采用一般支承的 011101模擬簡(jiǎn)支邊界條件； 斜腿下端采用一般支承的 111111全約束邊界條件。 靜力荷載：定義了結(jié)構(gòu)自重、二期恒載、整體升溫、整體降溫、汽車公路 群荷載、預(yù)應(yīng)力荷載。其中二期恒載采用梁?jiǎn)卧虞d， 移動(dòng)荷載通過定 17 義移動(dòng)荷載工況來實(shí)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力荷載通過定義剛束預(yù)應(yīng)力荷載來實(shí)現(xiàn)。 移動(dòng)荷載分析：定義了雙向 4個(gè)車道， 2個(gè)人行道。 應(yīng)力鋼束特性 預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 1860筋松弛系數(shù)為 應(yīng)力管道為鋼波紋管管道，頂板束與 管道壁的摩擦系數(shù) 板束與管道壁的摩擦系數(shù) 道偏差系數(shù) m；管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)為 m；鋼筋回縮和錨具變形為每側(cè) 6端張拉，張拉控制應(yīng)力0 . 7 5 1 3 9 5c o n p P a 。 2 施工技術(shù)研究 本橋采用支架澆注法與懸臂澆注法相結(jié)合的施工法，兩邊的斜腿部分通過搭支架現(xiàn)澆，然后采用懸澆法完成中跨和邊跨的施工，最后在橋面合攏后，進(jìn)行橋面鋪裝，即加二期恒載。 18 九 手算內(nèi)容 一 20m 分段釋放預(yù)應(yīng)力先張法空心板的設(shè)計(jì) 空心板截面尺寸圖（ 預(yù)應(yīng)力鋼束平面布置圖（ （一） 截面的凈界面面積 23 6 0 641696599 空心板的抗彎慣性矩 I 4633 108 6 16912 6599 空心板的抗扭慣性矩 2/ 4 4 5 2)1265)(1599( ( /A 為閉口中心線所圍成的面積 ) 462/265(12)1599(4 4 5 244 2 （二）橫向分布系數(shù)的計(jì)算 計(jì)算剛度參數(shù) 00 19 662 計(jì)算跨中橫向分布影響線 ),(31 ： 由鉸接板荷載橫向分布影響線計(jì)算用表（附錄 A）中， 的影響線豎標(biāo)值 1, 。計(jì)算見如下表（表中數(shù)值為實(shí)際的小數(shù)點(diǎn)三位數(shù)字）。 板號(hào) 單位荷載作用位置（ 1 2 3 4 5 1 00 200 200 200 200 =1000 37 216 194 180 173 28 212 196 185 180 3 00 200 200 200 200 =1000 94 202 208 202 194 95 202 206 202 195 將表中的值按一定的比例尺，繪于各號(hào)板的軸線下方，連接成光滑曲線后，就得到 1號(hào)和 3號(hào)板的荷載橫向分布影響線，如坐標(biāo)紙所示。 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù) 將公路級(jí)荷載和標(biāo)志墩荷載沿橫向布置，找出最不利荷載位置，如坐標(biāo)紙所示，從而可計(jì)算跨中荷載橫向分布系數(shù)如下。 對(duì) 1號(hào)板： 公路 21 9 1 4 1 號(hào)板： 20 公路 1 橫向分布系數(shù)匯總 由于計(jì)算跨中， 1/4， 1/8都采用不變的有計(jì)算剪力，所以支點(diǎn)0算結(jié)果如下表。 荷載 跨中， 1/4， 1/8的 3號(hào)板 公路 0 210 0 203 標(biāo)志墩 0 410 0 386 （三）預(yù)制張拉階段（主梁自重 ）跨中， 1/4， 1/8截面彎矩的計(jì)算 重力集度： 取 3/26 梁號(hào) 1 3 主梁 9 3756 9 3756 重力引起的內(nèi)力： )(2 力內(nèi)力計(jì)算表 主梁 g/(kn/m) l/m M/( ) 2/1 四）運(yùn)營(yíng)階段二期恒載，活載引起的跨中， 1/4， 1/8截面彎矩 二期恒載鋪裝層的計(jì)算 a 集度： b 鋪裝層引起的內(nèi)力： 重力內(nèi)力計(jì)算表 主梁 g/(kn/m) l/m M/( ) 2/1 86 37 34 103 00 60 09 3 2 86 37 34 103 00 60 09 二期恒載標(biāo)志墩的計(jì)算（以 1號(hào)板為例計(jì)算） 可以直接在內(nèi)力影響線上布置荷載來計(jì)算荷載內(nèi)力。 a 21 b 1號(hào)板為例） a. 橋梁結(jié)構(gòu)的基頻：2 對(duì) 24 /1045.3 ， 4610869.1 ， ， 2102 7 6 f 所以沖擊系數(shù) ( b. 內(nèi)力計(jì)算 可以直接在內(nèi)力影響線上布置荷載 來計(jì)，計(jì)算公式 )()1( ，此橋?yàn)閱诬嚨溃徽蹨p， 。 公路 =公路 以 8 7 ， k 50 1 8 03 6 01 8 0 c. 公路 汽車荷載的跨中彎矩 標(biāo)志墩 m 響線 m=L/16=23 62 82 1 d. 公路 汽車荷載的 1/4截面彎矩 72 82 1 e. 公路 汽車荷載的 1/8截面彎矩 公路 響線 m=L/16= 875kn/m 路 L/4=c 影響線 m=m 24 a. 預(yù)制張拉階段的內(nèi)力及組合 梁號(hào) 荷載類型 彎矩 M/( ) 跨中 1/4 1/8 1 主梁自重 450 22 337 66 196 97 1 2恒 540 26 405 19 236 36 3 主梁自重 450 22 337 66 196 97 1 2恒 540 26 405 19 236 36 運(yùn)營(yíng)階段內(nèi)力匯總及組合 梁號(hào) 荷載類型 彎矩 M/( ) 跨中 1/4 1/8 1 鋪裝層荷載 137 34 103 00 60 09 標(biāo)志墩荷載 68 91 51 68 30 15 公路 316 08 237 06 138 30 1 2恒 247 50 185 62 108 29 1 4活 442 51 331 88 193 62 1 2恒 +1 4活 690 01 517 50 301 91 3 鋪裝層荷載 137 34 103 00 60 09 標(biāo)志墩荷載 64 88 48 66 28 39 公路 305 54 229 16 133 69 1 2恒 242 66 181 99 106 18 1 4活 427 76 320 82 187 17 1 2恒 +1 4活 670 42 502 82 293 34 公路 響線 m=L/16=m 25 經(jīng)過比較，按 1號(hào)梁設(shè)計(jì)。 （五）按張拉階段上沿混凝土應(yīng)力為 0設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力鋼筋 抗彎系數(shù) 3446 08 6 h 上凈截面面積 23606 偏心距 656026502 / 截面配筋 01 上上恒 51 8 6 0 61 8 6 0- 342346 到： y 截面面積 01 上上恒 51 8 6 0 61 8 6 5- 342346 到： y 截面面積 01 上上恒 51 8 6 0 61 8 6 6- 342346 到： y 一束鋼絞線的面積 222 3 7 74 57 所以有鋼筋數(shù)目： 1/2截面處 22121 y 1/4截面處 94141 y 26 1/8截面處 08181 y 最后配筋得到 1/2 截面有 29根， 1/4截面處有 21根， 1/8界面處有 12根預(yù)應(yīng)力鋼絞線，分布鋼筋采用直徑為 10 的鋼筋，箍筋采用直徑為 8 的鋼筋，具體鋼筋布置見圖紙。 （六）檢算運(yùn)營(yíng)階段上，下沿混凝土的應(yīng)力 上沿混凝土應(yīng)力： 1/2截面處 y 上活，上二，恒上上恒 7 8 32 6 51 8 6 0 6 8 7 53 9 8 3 6 0- =上活，上二，恒上上恒 7 8 42 6 51 8 6 0 6 8 7 8 41 8 6 5- =上活，上二，恒上上恒 4 82 6 51 8 6 0 6 4 81 8 6 6- =51=沿混凝土應(yīng)力： 1/2截面處 y 27 下活，下二，恒下下恒 7 8 32 6 51 8 6 0 6 8 7 53 9 8 3 6 0 =下活，下二，恒下下恒 7 8 42 6 51 8 6 0 6 8 7 8 41 8 6 5 =下活，下二，恒下下恒 4 82 6 51 8 6 0 6 4 81 8 6 6 =計(jì)算結(jié)果可知，上下沿混凝土均處于受壓狀態(tài)，數(shù)值均在允許的范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)比較合理。 二偏心橋墩的設(shè)計(jì)計(jì)算 該橋墩左邊跨長(zhǎng) 16m 的空心板，板高 65邊是跨長(zhǎng)為 25m 的預(yù)應(yīng)力 T 梁，粱高為 160心板每根寬 1m，重 7 噸， T 梁每根寬 2m，每根 28 噸，橋面布置為 9+2 28 （一）恒載的計(jì)算 1兩跨主梁的自重幾引起的彎矩 橋面布置為（ 9+2 =12m,左邊為跨長(zhǎng) 16 12 塊，右邊為跨長(zhǎng) 25梁，共 6根。 令兩跨主梁自重分別為 ，大小 大小， 小小 4 大大兩跨端支座中心到橋墩中軸線的偏心距 :, 21 10215)6558(1 2 102 1 5)6558(582 支座反力： 22 小小 42 大大兩跨主梁偏心引起的彎矩： 25 2 42大大2兩跨主梁二期恒載重（ 5KN/m） 及引起的彎矩 主梁的二期恒載： 二，小 2 二，大支反力： 02 二，小二，小 二，大二，大二期恒載引起的彎矩： 二，小 二，大3兩塊墩帽重及引起的彎矩： 兩塊墩帽的高度 065()4010160(1 2h 40塊墩帽的寬度： 102151 102152 兩塊墩帽的重量： 11 22 兩塊墩冒形心至橋墩中心線的偏心距： 860 左右 29 兩塊墩帽引起的彎矩： 8 5 86 3 411 左 右（二）活載計(jì)算 1計(jì)算不同跨徑的小跨徑梁 501 8 03 6 01 8 0 ，小 大跨徑梁 )50180360180 ，大 2兩跨滿布荷載且向大跨方向制動(dòng)引起的軸力及彎矩（ A） 軸力 : 7 3)2516( 大小大 ）（相應(yīng)彎矩： 2,21 /2/2( 大大小 ）（）( 3僅大跨有荷載且沿大跨方向制動(dòng)引起的軸力及彎矩（ B） 軸力 : 7 大大相應(yīng)彎矩： 2,2/2 大大 ）（= ( 4沖擊系數(shù)的計(jì)算（按小跨） 結(jié)構(gòu)的基頻：2 對(duì) 24 /1052.3 ， 4610869.1 ， ， 2102 7 6 f 所以沖擊系數(shù) ( 5制