連續(xù)剛構(gòu)橋畢業(yè)設(shè)計

1、目錄第一部分一、 基本資料二、 初步方案擬定及方案比選三、 結(jié)構(gòu)設(shè)計第二部分一、 結(jié)構(gòu)計算二、 配筋計算及預(yù)應(yīng)力束的布置三、 預(yù)應(yīng)力損失計算四、 結(jié)構(gòu)驗算五、 橋面板計算第三部分一、 概述二、 施工方法選擇三、 施工組織設(shè)計總結(jié)第一部分一、 基本資料（一） 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：1、 橋面寬度：0.25m（欄桿）+1.0m（人行道）+9.0m（行車道）+1.0m（人行道）+0.25m（欄桿），橋面總寬11.5m。2、 設(shè)計荷載：公路II級，人群3.0KN/m2。3、 橋面縱坡：雙向縱坡0.5%。4、 橋面標(biāo)高：受引道標(biāo)高控制，主跨中頂點標(biāo)高1391.50m。（二） 水文分析及自然概況1、 地質(zhì)情況：橋位處

2、呈V形深谷，河水對河道沖切較深，河岸表層覆蓋腐植土12m，下臥亞粘土層厚23m，其下為基巖強(qiáng)風(fēng)化層，承載力一般大于0.5MPa。2、 水文狀況：常水位：1325.30m，測時水位：1315.7m，無通航要求。3、 當(dāng)?shù)貧鉁兀涸缕骄畹蜌鉁兀?2攝氏度，月平均最高氣溫：35攝氏度。（三） 設(shè)計規(guī)范1、公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范2、公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范3、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范4、公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范5、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范橋位處地面線高程（單位：m）表 1-1里程樁號地面標(biāo)高K2+9601383.00969.11383.83979.01382.35 985

3、.91380.47K3+0001377.4711.11369.5623.9134936634.21327.0049.91315.1065.71315.1067.21312.8967.21312.5776.91319.8885.91324.3891.81328.7096.71333.23103.91339.78109.31343.45111.71345.43121.71350.47130.01361.94140.11380.97143.31383.95148.11385.96154.01386.71168.01387.33二、 初步方案擬定及方案比選 初選方案：根據(jù)橋址地形、地質(zhì)、水文條件和技術(shù)

4、標(biāo)準(zhǔn)的要求，擬制出不同體系、不同材料且各具特色并可能實現(xiàn)的若干個橋型方案圖式。共提出了6種橋型圖式，歸納起來橋型有歸納起來橋型有上承式鋼筋混凝土拱橋、中承式鋼筋混凝土拱橋、下承式系桿拱橋、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)橋、連續(xù)剛構(gòu)。 比選方案:從總體布局、環(huán)境協(xié)調(diào)、技術(shù)先進(jìn)性、施工可能、景觀要求、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面考慮后，選出以下三個圖式來編制橋型方案比較。第一種方案：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)（1）橋孔布置本方案為三跨連續(xù)剛構(gòu)橋，全長161米，主跨為70米，兩邊跨為40米，全橋跨徑為40+70+40米。（2）上部結(jié)構(gòu) 本方案主梁采用單箱單室截面，主梁在支座處梁高為4米，跨中處為2米。全梁

5、頂板等厚，為0.5米，懸出部分長度相同，為2.75米，懸挑根部取0.6米厚。腹板等厚為0.5米，底板為不等厚，由跨中向支座處連續(xù)變化，逐漸變厚，從0.3米漸增加到0.5米。（3）下部結(jié)構(gòu)本方案下部采用兩個薄壁柔性墩。墩總寬為8米其中單墩一側(cè)厚1.5米側(cè)間距3米（縱橋向），薄壁墩壁厚為1.5米，橫橋向墩寬為10米?；A(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，埋深10米。（4）方案大樣圖1-1 連續(xù)剛構(gòu)橋方案圖（5）施工方案本橋基礎(chǔ)采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，墩身采用翻模或滑模施工，箱梁當(dāng)0號塊形成后，采用掛籃懸臂現(xiàn)澆施工，跨中合攏。合攏順序為先邊跨合攏后中跨合攏。（6）主要工程數(shù)量表表1-2項目材料主橋主梁橋墩基礎(chǔ)合計C50砼（m3

6、）14601460C40砼（m3）858.7341.31200I級鋼筋（t）277.401277.401II級鋼筋（t）154.56612.414167.98鋼絞線（t）112.125112.125粗鋼筋（t）14.614.6第二種方案：斜腿剛結(jié)構(gòu)（1）橋孔布置本方案為預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛架橋，全長175米，主跨為85米，兩邊跨為40米，全橋跨徑為40+85+40米。（2）上部結(jié)構(gòu) 本方案主梁采用單箱單室截面，主梁在支座處梁高為5米，跨中處為2米。全梁頂板等厚，為0.2米，懸出部分長度相同，為2.90米，腹板等厚為0.3米，底板為不等厚，由跨中向支座處連續(xù)變化，逐漸變厚，從0.3米漸增加到0.5

7、米。（3）下部結(jié)構(gòu)本方案下部斜柱也是箱形截面，斜柱也主梁相交節(jié)點沒有兩塊斜隔板，它們與主梁的底板組成三角形的桁式節(jié)點，斜隔板中都有預(yù)應(yīng)力鋼筋，其中一部分預(yù)應(yīng)力鋼筋是由斜柱延伸而來的，一部分是另外加設(shè)的短鋼筋。（4）方案大樣圖1-2 斜腿剛架橋方案圖（5）施工方案本橋的主梁采用雙懸臂平衡法施工。首先在臨時支架上分階段澆筑斜支柱混凝土，然后再澆筑柱頂?shù)囊欢沃髁海詈笤谠摱沃髁荷习惭b掛籃，分段懸臂澆筑主梁混凝土，待合攏后拆除臨時支架。（6）主要工程數(shù)量表表1-3項目材料主橋主梁橋墩基礎(chǔ)合計C50砼（m3）C40砼（m3）I級鋼筋（t）II級鋼筋（t）鋼絞線（t）粗鋼筋（t）第三種方案：上承式懸鏈線箱

8、板拱橋（1） 橋孔布置本方案為上承式懸鏈線箱板拱橋，全長為161.5米，主跨為100米，全橋跨徑為18+100+18米。（2） 上部結(jié)構(gòu)主橋采用多條閉合箱肋組成的多室箱形截面的箱板拱，拱上建筑用立柱，間距12.5米，上架設(shè)0.75米高的簡支空心板；拱肋高2.5米；單肋箱頂板取0.2米，外側(cè)腹板0.1米，內(nèi)側(cè)腹板取0.2米；邊跨同時采用18米簡支空心板。（3）下部構(gòu)造基礎(chǔ)采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋墩為直徑1.2米的圓形墩；拱座采用齒形拱座，用15號素混凝土澆筑。（4）方案大樣圖1-3 拱橋方案圖（5）施工方案本橋基礎(chǔ)采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)；拱上立柱和墩身采用翻?；蚧Ｊ┕?；主拱圈采用懸索吊裝施工，跨中合攏；

9、橋面簡支空心板采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場吊裝。（6）主要工程數(shù)量表表1-4 材料結(jié)構(gòu)50號混凝土（m3）40號混凝土（m3）鋼筋（t）鋼筋（t）上部結(jié)構(gòu)628.674.450.293下部結(jié)構(gòu)拱圈231.0611.55319.640橋墩111.917.957蓋梁178.92116.298基礎(chǔ)1705總計859.731995.8315.953194.188（3） 推薦方案：經(jīng)過對以上三個比選方案的技術(shù),經(jīng)濟(jì)比較，推薦第二方案連續(xù)剛構(gòu)作為推薦橋型方案。其優(yōu)點如下:（1）、連續(xù)剛構(gòu)橋線型流暢，造型簡潔美觀，行車舒適性較好，養(yǎng)護(hù)工程量小。（2）、連續(xù)剛構(gòu)受力明確，支點負(fù)彎矩對跨中有減載作用，故比其他橋型承載能力

10、大。（3）、連續(xù)剛構(gòu)不需要支座，較連續(xù)梁經(jīng)濟(jì)，節(jié)約經(jīng)費(fèi)。（4）、連續(xù)剛構(gòu)施工過程中不需要體系轉(zhuǎn)換，施工方便。（5）、近幾年建造連續(xù)剛構(gòu)較多，施工技術(shù)可靠。三、結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）立面布置本橋邊跨40米，中跨70米，邊中跨之比為0.5714，箱梁底板下緣高沿二次拋物線變化。（2）上部結(jié)構(gòu)本橋主梁采用雙幅單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)。箱梁頂板寬度為11.50m，箱底寬度為7m，單側(cè)翼緣板懸臂2.25m，箱梁支座處高5m，跨中和邊跨梁高2m，梁高沿縱向采用二次拋物線變化，底板厚度從跨中至支座處為30cm50cm，采用二次拋物線變化；主梁零號塊長度為6m，懸臂施工梁段劃分為3 m、4 m和5 m三種，邊跨現(xiàn)

11、澆段5m，邊、中跨合攏段長度均為2m，箱梁全部采用50號混凝土。主梁截面（跨中和支點）如圖所示：支點截面：圖1-4 支點截面示意圖 圖1-5 跨中截面示意圖（3）下部結(jié)構(gòu)兩個主墩均采用柔性雙薄壁墩，中距為3m，每片厚度為1.5m，橫橋向?qū)挾热?.0 m，最大墩高32m。根據(jù)給出的地質(zhì)條件，基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，為鉆挖孔灌注樁，埋深10米。（4）鋼筋信息普通鋼筋施工用鋼筋為級和級兩種鋼筋,均符合國家標(biāo)準(zhǔn)(GB1499-79)有關(guān)規(guī)定級鋼筋Rl=Ra=240MPa級鋼筋Rl=Ra=340Mpa；預(yù)應(yīng)力砼鋼材:縱向鋼筋采用8*15.2鋼絞線,公稱抗拉強(qiáng)度為Ry=1860MPa,張拉控制強(qiáng)度用0.6Ry,E

12、y=1.9×105MPa頂板橫向預(yù)應(yīng)力采用12.7鋼絞線,Ry=1725MPa,張拉控制強(qiáng)度為0.7Ry,Ey=1.9×104MPa.所有鋼絞線均符合ASTM416-87A的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（5）其他橋面橫坡為2%，采用澆筑箱梁頂板時形成，橋面鋪裝為等厚度，共11cm。上層為8 cm厚的中粒式瀝青混凝土，下層為3cm厚的抗折混凝土。橋面混凝土與瀝青混凝土之間防水層，防水層采用橋面專用防水涂料。單元劃分：根據(jù)施工的要求，一般一段的重量在50-100噸之間，這就要求單元長度在3m-5m之間。中跨合攏段一般都在1m-2m之間。本橋劃分為3m、4m、和5m三種。全橋共分為74個單元，其中

13、主梁48個，墩身26個單元，支撐單元4個。邊跨兩端各4m為現(xiàn)澆段，邊跨、中跨合攏段均為2m，并單獨(dú)劃分成一個單元。坐標(biāo)原點建在全橋左端橋面上，沿跨徑為x軸（向右為正）。以下為全橋計算單元劃分示意圖：（結(jié)點編號由左至右進(jìn)行編號從1開始，同理單元編號也相同）圖1-6 全橋劃分單元示意圖第二部分一、結(jié)構(gòu)計算（一） 承載能力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合1 基本組合。永久作用的設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：或 式中 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；結(jié)構(gòu)重要系數(shù)；第i個永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)；、第I個永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分

14、項系數(shù)，取=1.4；、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；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）、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)=1.1； 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j個可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；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)。2 偶然組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相結(jié)合。偶然作用的效應(yīng)分項系數(shù)取1.0；與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當(dāng)?shù)拇碇?。（二?

15、正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合1 作用短期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中 作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值； 第j個可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，在汽車荷載（不計沖擊力）=0.7，人群荷載=1.0，風(fēng)荷載=0.75，溫度梯度作用=0.8，其他作用=1.0； 第j個可變作用效應(yīng)的頻遇值。2 作用長期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)表達(dá)式為：式中 作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值； 第j個可變作用效用的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力）=0.4，人群荷載0.4，風(fēng)荷載=0.75，溫度梯度作用=0.8，其他作用=1.0； 第j個可變作用效應(yīng)

16、的準(zhǔn)永久值。（三） 內(nèi)力組合 1）基本組合（用于承載能力極限狀態(tài)計算） 基本組合I 基本組合II2)短期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計算）3）長期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計算） 主要控制截面內(nèi)力值表2-114#單元右截面內(nèi)力影響線：24#單元右截面內(nèi)力影響線：35#單元左截面內(nèi)力影響線：X彎矩X彎矩X彎矩00.000E+00000.000E+00000.000E+0004-3.146E-0014-9.675E-00243.889E-0015-4.239E-0015-1.193E-00154.794E-0016-5.041E-0016-1.408E-00165.654E-00111-8.592E

17、-00111-2.263E-001119.060E-00116-1.101E+00016-2.653E-001161.057E+00020-1.192E+00020-2.633E-001201.043E+00024-1.188E+00024-2.369E-001249.316E-00127-1.127E+00027-2.051E-001278.002E-00130-1.019E+00030-1.656E-001306.394E-00133-8.705E-00133-1.207E-001334.579E-00136-6.851E-00136-7.205E-002362.624E-00137-6.

18、610E-00137-5.523E-002371.952E-00140-3.820E-00140-1.594E-00340-1.849E-00243-1.154E-002436.364E-00243-2.731E-00143-1.154E-002448.988E-00244-3.373E-00144-8.475E-001471.859E-00147-7.301E-00147-3.225E+000503.160E-00150-1.182E+00050-5.392E+000534.930E-00153-1.748E+00053-7.307E+000567.349E-00156-2.444E+000

19、56-8.992E+000601.199E+00060-3.598E+00060-1.052E+001641.893E+00064-5.011E+00064-1.139E+001693.217E+00069-7.039E+00069-1.136E+001745.209E+00074-9.053E+00074-1.020E+001755.695E+00075-9.412E+00075-9.866E+000755.695E+00076-9.747E+00076-9.504E+000765.212E+00081-1.092E+00181-7.465E+000813.238E+00086-1.098E

20、+00186-5.389E+000861.926E+00090-1.015E+00190-3.928E+000901.236E+00094-8.608E+00094-2.717E+000947.715E-00197-7.041E+00097-1.975E+000975.265E-001100-5.178E+000100-1.362E+0001003.443E-001103-3.066E+000103-8.601E-0011032.074E-001106-7.474E-001106-4.552E-0011061.029E-0011076.503E-002107-3.342E-0011077.36

21、5E-0021076.503E-002110-2.739E-002110-1.296E-003110-3.718E-0011132.369E-001113-6.472E-002113-6.826E-0011143.204E-001114-8.469E-002114-7.759E-0011175.616E-001117-1.422E-001117-1.028E+0001207.840E-001120-1.949E-001120-1.235E+0001239.791E-001123-2.408E-001123-1.390E+0001261.137E+000126-2.776E-001126-1.4

22、85E+0001301.268E+000130-3.073E-001130-1.511E+0001341.280E+000134-3.087E-001134-1.411E+0001391.093E+000139-2.623E-001139-1.114E+0001446.800E-001144-1.628E-001144-6.582E-0011455.764E-001145-1.379E-001145-5.540E-0011464.647E-001146-1.118E-001146-4.468E-0011500.000E+0001500.000E+0001500.000E+000荷載內(nèi)力計算汽車

23、荷載 表2-2截面位置公路級荷載最大彎矩最小彎矩對應(yīng)對應(yīng)139.671e+001 8.034e+001-3.673e+003 7.340e+001 251.878e+003 -1.053e+002-1.693e+002 -1.147e+001 354.137e+002-5.714e+001 -5.304e+0035.235e+002人群荷載 表2-3截面位置人群荷載最大彎矩最小彎矩對應(yīng)對應(yīng)131.681e+001 1.415e+001-8.142e+002-7.392e+001 253.249e+002 3.416e-001-4.335e+001-6.867e-001 357.942e+001

24、-1.011e+001-1.268e+0038.110e+001內(nèi)力圖和包絡(luò)線a、基本組合彎矩圖 圖2-1 基本組合彎矩圖b、基本組合剪力圖 圖2-2 基本組合剪力圖c、長期組合彎矩圖 圖2-3 長期組合彎矩圖d、長期組合剪力圖 圖2-4 長期組合剪力圖e、短期組合彎矩圖 圖2-5 短期組合彎矩圖f、短期組合剪力圖 圖2-6 短期組合剪力圖二、配筋計算及預(yù)應(yīng)力損失選取支點截面、跨中截面和L/4截面進(jìn)行計算。（一）主梁毛截面幾何特性和內(nèi)力計算主梁截面幾何特性和內(nèi)力計算的結(jié)構(gòu)，支點截面在35結(jié)點處，跨中截面在25結(jié)點處，L/4在13結(jié)點處. 表2-4項目截面13支點截面25跨中截面35支點截面全截

25、面面積Ah(m2)11.697.4911.69全截面慣性矩Ih(m4)45.18674.201445.1867型心軸位置距上緣yhs(m)2.36160.81112.3616距下緣yhx(m)2.63841.18892.6384截面抵抗矩對上緣Whs=Ih/yhs19.1339346251339346對下緣Whx=Ih/yhx17.126553973.53385482317.1265539核心矩上核心khs=Whx/Ah1.4650602200.4718097221.46506022下核心khx=Whs/Ah1.6367779820.6915726531.636777

26、98（二）預(yù)應(yīng)力鋼束面積的估算及鋼束的布置（1） 估筋原則 （1）受負(fù)彎矩在最大彎矩作用下截面上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，截面下緣不至壓碎； （2）受負(fù)彎矩在最小彎矩作用下截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，截面上緣上至壓碎； （3）受正彎矩在最大彎矩作用下截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，截面上緣不至壓碎； （4）受正彎矩在最小彎矩作用下截面上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，截面下緣不至壓碎。（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算A、根部截面35#：根據(jù)正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂要求,確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求,所需的有效預(yù)加力為：為短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值,由表查得:,估算鋼筋數(shù)量時,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由橋梁博士輸出的數(shù)據(jù):,。為預(yù)應(yīng)力鋼筋

27、重心至毛截面重心的距離,假設(shè),則有，代入公式得到:采用每根鋼絞線面積，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1860,張拉控制應(yīng)力取 ，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算。則：根據(jù)承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行估束。當(dāng)在荷載作用下：a、保證上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力：則有：為基本組合彎矩組合設(shè)計值,由表查得:,估算鋼筋數(shù)量時,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由橋梁博士輸出的數(shù)據(jù): , ,。為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離,假設(shè),則有代入公式得到: 則：b、保證下緣不被壓碎：則有：則：當(dāng)在荷載作用下：a、保證下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力：則有：為基本組合彎矩組合設(shè)計值,由表查得:,估算鋼筋數(shù)量時,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由橋梁博士輸出的數(shù)據(jù): ,

28、,。為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離,假設(shè),則有代入公式得到: 則：b、保證上緣不被壓碎：則有：則：鋼絞線根數(shù)的選定因為，暫選定鋼絞線根數(shù)根。B、L/4截面13#：根據(jù)正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂要求,確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求,所需的有效預(yù)加力為：為短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值,由表查得:,估算鋼筋數(shù)量時,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由橋梁博士輸出的數(shù)據(jù):,。為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離,假設(shè),則有，代入公式得到:采用每根鋼絞線面積，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1860,張拉控制應(yīng)力取 ，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算。則：根據(jù)承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行估束。當(dāng)在荷載Mmin作用下：a、保證上緣不

29、出現(xiàn)拉應(yīng)力：則有：為基本組合彎矩組合設(shè)計值,由表查得:,估算鋼筋數(shù)量時,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由橋梁博士輸出的數(shù)據(jù): , ,。為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離,假設(shè),則有代入公式得到: 則：b、保證下緣不被壓碎：則有：則：當(dāng)在荷載Mmax作用下：a、保證下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力：則有：為基本組合彎矩組合設(shè)計值,由表查得:,估算鋼筋數(shù)量時,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由橋梁博士輸出的數(shù)據(jù): , ,。為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離,假設(shè),則有代入公式得到: 則：b、保證上緣不被壓碎：則有：則：鋼絞線根數(shù)的選定因為，暫選定鋼絞線根數(shù)。C、跨中截面25#：根據(jù)正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂要求,確定預(yù)應(yīng)力

30、鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求,所需的有效預(yù)加力為為短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值,由表查得:,估算鋼筋數(shù)量時,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由橋梁博士輸出的數(shù)據(jù):, ,。為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離,假設(shè),則有代入公式得到: 采用每根鋼絞線面積，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1860,張拉控制應(yīng)力取 ，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算。則：根據(jù)承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行估束。當(dāng)在荷載Mmax作用下：a、保證下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力：則有：為基本組合彎矩組合設(shè)計值,由表查得:,估算鋼筋數(shù)量時,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由橋梁博士輸出的數(shù)據(jù): ,。為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離,假設(shè),則有代入公式得到: 則：b、保證上緣不被壓

31、碎：則有：則：當(dāng)在荷載Mmin作用下：a、保證上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力：則有：為基本組合彎矩組合設(shè)計值,由表查得:,估算鋼筋數(shù)量時,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由橋梁博士輸出的數(shù)據(jù): , ,。為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離,假設(shè),則有代入公式得到: 則：b、保證下緣不被壓碎：則有：則：鋼絞線根數(shù)的選定因為，暫選定鋼絞線根數(shù)。鋼束束估算結(jié)果及采用鋼束數(shù) 將以上三個截面的計算結(jié)果匯總，比較各截面所需的最少鋼束數(shù)及被限制的最多鋼束數(shù)，結(jié)合施工及鋼束布置的構(gòu)造情況，選定各截面所采用的鋼束數(shù)。 各截面采用預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量表 表2-5截面項目序號1425351為滿足正截面強(qiáng)度要求的最少鋼束根數(shù)7033339282

32、為滿足預(yù)壓應(yīng)力要求的最少鋼束根數(shù)6603028713為滿足預(yù)拉區(qū)拉應(yīng)力要求的最多鋼束根數(shù)270443327924采用鋼束根數(shù)12163801216（3）鋼束布置1、橫斷面布置A、支點截面1216根鋼絞線共分為64束，每束19根。構(gòu)造要求：預(yù)留孔道間凈距40mm，梁底凈距50mm，梁側(cè)凈距35mm。鋼絲束、鋼絞線其曲率半徑不小于4m；縱向預(yù)應(yīng)力鋼束為結(jié)構(gòu)的主要受力鋼筋，為了設(shè)計和施工方便，進(jìn)行對稱布置。預(yù)應(yīng)力鋼束布置如圖，預(yù)應(yīng)力鋼束的重心取距梁頂線25cm。圖中布置均滿足上述要求。圖2-7 支點截面配筋圖B、跨中截面380根鋼絞線共分為20束，每束19根。構(gòu)造要求：預(yù)留孔道間凈距40mm，梁底凈

33、距50mm，梁側(cè)凈距35mm。鋼絲束、鋼絞線其曲率半徑不小于4m；縱向預(yù)應(yīng)力鋼束為結(jié)構(gòu)的主要受力鋼筋，為了設(shè)計和施工方便，進(jìn)行對稱布置。預(yù)應(yīng)力鋼束布置如圖，預(yù)應(yīng)力鋼束的重心取距梁底線15cm。圖中布置均滿足上述要求。圖2-8 跨中截面配筋圖錨具選擇下述型號：表2-6型號預(yù)應(yīng)力 筋根數(shù)錨墊板（mm）波紋管直徑（mm）張拉千斤頂OVM15-1919320×310×240100YWC1002、橫向預(yù)應(yīng)力筋布置頂板橫向預(yù)應(yīng)力束采用15.2鋼絞線,采用交錯單端張拉方式,每三根鋼絞線成一束,采用扁錨體系,相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力錨具張拉端和錨固段分別為MB15-3和MH15-3設(shè)計,沿縱橋向50厘

34、米間距布置。0號塊橫隔板，兩邊跨端橫隔板下緣橫向預(yù)應(yīng)力筋采用32精扎螺紋鋼筋，采用交錯單端張拉方式，相應(yīng)錨具參照YGM-32設(shè)計。3、豎向預(yù)應(yīng)力筋在全橋箱梁腹板上沿縱橋向50厘米布置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，規(guī)格為32精扎螺紋鋼筋，采用梁頂一端張拉方式，相應(yīng)錨具參照YGM-32設(shè)計。4、鋼束的立面布置和平面布置全橋的預(yù)應(yīng)力鋼束布置情況見施工圖集的鋼束立面布置圖、鋼束平面布置圖。5、鋼束斷面布置全橋各施工節(jié)段鋼束斷面布置圖見施工圖集的各鋼束斷面圖.（三）主梁截面幾何特性計算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁，在張拉鋼束時管道尚未壓漿，預(yù)加力引起的應(yīng)力按構(gòu)件混凝土凈截面（不計構(gòu)造鋼筋的影響）計算；在使用階段，預(yù)留管道已壓

35、漿，認(rèn)為鋼束與混凝土結(jié)合良好，故按換算截面計算。支點截面的凈截面與換算截面幾何特性計算，列表進(jìn)行。同理，求得其他控制截面的凈截面和換算截面的幾何特性。表2-7截面類別分塊名稱分塊面積重心至梁底距離對梁底邊面積矩自身慣性矩截面慣性矩凈面積毛截面116900263.84308428964.5187E+09-20.134.73699E+07預(yù)留管道面積-5024485.0-24366400-239.4-28.794E+07混凝土凈面積115644245.6284062564.5187E+09-24.057E+074.28E+09換算截面鋼束換算面積7542485 36578700-207.7632.

36、5544E+07毛面積116900263.84308428964.5187E+0913.402.09905E+07換算截面面積124442277.24345007664.5187E+0934.6534E+074.87E+09 支點截面和跨中截面的凈截面、換算截面幾何特性表表2-8計算截面支點凈截面11.562.4562.5442.39442.817.4316.8217.88換算截面12.442.7722.2282.07848.717.5721.8523.33跨中凈截面7.3331.2110.7891.0614.0283.9455.1053.796換算截面7.7791.1500.8500.999

37、74.5013.9145.2954.502三、預(yù)應(yīng)力損失估算（1）鋼束張拉（錨下）控制應(yīng)力（）按公路橋規(guī)規(guī)定采用（2）鋼束應(yīng)力損失由于施工中預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉采用后張法，故按橋梁設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，計算以下各項預(yù)應(yīng)力損失：預(yù)應(yīng)力鋼筋與管壁間的摩擦損失；錨具變形、鋼筋回縮和拼裝構(gòu)件壓縮損失；分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失；鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失；混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。下面計15截面的預(yù)應(yīng)力損失。 鋼束與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失（） 由公式有：、k分別為摩擦系數(shù)與管道局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，采用預(yù)埋塑料波紋管，由規(guī)范附表查得：，.表2-9截面鋼束號支點截面X(m)(弧度) (M

38、Pa)T13.00000.8548 164.8932 T23.0000 0.8548 164.8932 T36.0000 0.7850 167.4818T46.0000 0.7850 167.4818 T59.0000 0.7152 166.5376 T69.0000 0.7152 166.5376 T712.0000 0.6454 165.5927 T812.0000 0.6454 165.5927 T916.0000 0.5943167.6482 T1016.0000 0.5931 167.6482 T1120.0000 0.4012 149.2680T1220.0000 0.4012 1

39、49.2680 T1325.0000 0.3663 158.1006 T1425.0000 0.3663 158.1006 T15 30.0000 0.3314 165.4998 T16 30.0000 0.3314 165.4998 故：= 163.2520 錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失（）按公路橋規(guī)規(guī)定，可按平均值計算。即：由規(guī)范附表查得，錨具為4mm，兩端同時張拉，則；l取各鋼束錨固點間的平均長度，。表2-10號束鋼面截支點截面l(mm) T130001.95*105260.40T230001.95*105260.40T360001.95*105173.33T460001.95*10

40、5173.33T590001.95*105134.25T690001.95*105134.25T7120001.95*10594.29T8120001.95*10594.29T9160001.95*10567.83T10160001.95*10567.83T11200001.95*10555.88T12200001.95*10555.88T13250001.95*10547.64T14250001.95*10547.64 T1530000 1.95*10536.74 T16300001.95*10536.74 T16300001.95*10536.74故： 分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損

41、失（）按簡化公式進(jìn)行計算。即：因為，預(yù)應(yīng)力鋼束共64束，梁的截面采用變截面箱形梁，在每個截面同時布置4個千斤頂同時張拉。因此，可以一次性張拉4束鋼束，即16?；炷恋膹椥阅Ａ俊１?-11鋼束號鋼束距離截面中性軸處的距離全部鋼束重心至截面中性軸的距離（）（）T1207.16216.160.045238699T2207.16216.160.045238699T3207.16216.160.045238699T4207.16216.160.045238699T5207.16216.160.045238699T6207.16216.160.045238699T7207.16216.160.045238

42、699T8223.16216.160.045280184T9223.16216.160.045280184T10223.16216.160.045280184T11223.16216.160.045280184T12223.16216.160.045280184T13223.16216.160.045280184T14223.16216.160.045280184 T15223.16216.160.045280184 T16223.16216.160.045280184故 鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失（）考慮采用超張拉工藝施工，張拉系數(shù)=0.9，對于鋼絞線（低松弛級），鋼筋松弛系數(shù)=0.3，為：式

43、中 傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對于后張法構(gòu)件=故 =15.558 MPa 混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失（）有公式有： ，今設(shè)該構(gòu)件所屬的橋位于郊外中，相對濕度55%，其理論厚度由截面可得。由此按規(guī)范的表可查得其相應(yīng)的徐變系數(shù)終值為=2.06；混凝土收縮應(yīng)變終值為=0.34*10-3。表2-12截面(Mpa)(Mpa)支點截面27400.003152.43599993.604.41895.275則： 支點截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表表2-13階段應(yīng)力損失截面預(yù)加應(yīng)力階段=+使用階段=+鋼束有效預(yù)應(yīng)力預(yù)加應(yīng)力階段使用階段支點截面163.3108.88.0280.115.695.311

44、0.71114.91004.2四、截 面 驗 算(一) 持久狀況應(yīng)力驗算：1.截面混凝土正應(yīng)力驗算 持久狀態(tài)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)力計算： 混凝土法向壓應(yīng)力 和拉應(yīng)力或 預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用（或荷載）組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土的主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力，應(yīng)按下列公式計算：式中 按作用（或活載）標(biāo)準(zhǔn)值組合計算的彎矩； 構(gòu)件換算截面重心至受壓區(qū)或受拉區(qū)計算纖維處的距離 在計算主力點，由預(yù)加力和作用（或荷載）組合計算的彎矩產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力； 由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力； 由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和作用（或荷載）組合效應(yīng)計算的剪力產(chǎn)生的剪應(yīng)力 在計算主應(yīng)力點，由扣除全部預(yù)應(yīng)力

45、損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力 換算截面重心至計算點的距離； n 在同一截面上豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的肢數(shù)； ， 豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； 單肢豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積； 根據(jù)橋梁設(shè)計規(guī)范JTG D62-2004 第條規(guī)定 ， 使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的壓應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力，應(yīng)符合下列規(guī)定； 1）.受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力 未開裂構(gòu)件 + 2）. 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力； 對于鋼絞線，鋼絲 未開裂構(gòu)件 式中 全預(yù)應(yīng)力混凝土和A類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； 由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝

46、土法向拉應(yīng)力 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的彈性模量與混凝土的彈性模量的比值 現(xiàn)以正常使用極限狀態(tài)荷載組合控制荷載來驗算，對于支點截面（35）； 由于支點截面只有負(fù)彎矩，則在作用標(biāo)準(zhǔn)值組合計算的彎矩作用下，應(yīng)力為： 則混凝土受壓區(qū)的法向應(yīng)力為； 由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力； 滿足要求 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生的拉應(yīng)力:=5.428619.39=105.2606Mpa 滿足要求對于中跨跨中截面（25）： 則混凝土受壓區(qū)的法向應(yīng)力為： 由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力： 滿足要求 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生的拉應(yīng)力:=5.428612.4301=67.4780Mpa滿足要求（二） 短暫狀況應(yīng)力驗算：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,在預(yù)應(yīng)力和構(gòu)件自重等施工何載作用下截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：1.上緣混凝土應(yīng)力1. 下緣混凝土應(yīng)力對于支點截面（13）： 上緣混凝土應(yīng)力下緣混凝土應(yīng)力 滿足要求中跨跨中截面（25）：上緣混凝土應(yīng)力下緣混凝土應(yīng)力 滿足要求（三） 正截面強(qiáng)度驗算正截面強(qiáng)度驗算：矩形截面或翼緣位于受拉邊的T行截面受彎構(gòu)件，正截面抗彎承載力計算應(yīng)符合下列規(guī)定：對于支點截面（35）：求受壓區(qū)高度x 滿足要求 滿足要求對于中跨跨中（