白皋非機(jī)動(dòng)車道

1、i目 錄第一章第一章 前前 言言.- 1 -第二章第二章 工程概述工程概述.- 2 -2.1 工程概況 .- 2 -2.2 設(shè)計(jì)條件 .- 2 -2.2.1 地形地貌.- 2 -2.2.2 工程地質(zhì).- 2 -2.2.3 水文、氣象.- 3 -2.3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范 .- 4 -2.3.1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).- 4 -2.3.2 設(shè)計(jì)規(guī)范.- 4 -2.4 橋型總體布置 .- 4 -2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 4 -2.6 主要材料.- 5 -第三章第三章 結(jié)構(gòu)模型及計(jì)算參數(shù)結(jié)構(gòu)模型及計(jì)算參數(shù).- 7 -3.1 結(jié)構(gòu)離散化的基本原則 .- 7 -3.2 計(jì)算模型和施工階段劃分 .- 7 -3.3

2、懸臂節(jié)段劃分 .- 8 -3.4 混凝土及鋼筋材料特性的取值.- 8 -第四章第四章 恒載內(nèi)力計(jì)算恒載內(nèi)力計(jì)算.- 9 -4.1 毛截面特性計(jì)算 .- 9 -4.2 恒載集度計(jì)算 .- 9 -4.2.1 一期恒載集度.- 9 -4.2.2 二期恒載集度.- 10 -4.2.3 橫隔板重量計(jì)算.- 11 -4.3 時(shí)程內(nèi)力計(jì)算 .- 11 -4.3.1 梁段懸臂施工內(nèi)力.- 11 -4.3.2 邊跨梁體合攏內(nèi)力.- 12 -4.3.3 中跨梁體合攏內(nèi)力.- 13 -4.4. 二期恒載內(nèi)力 .- 15 -第五章第五章 活載內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合活載內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合.- 17 -ii5.1 活載內(nèi)力計(jì)

3、算 .- 17 -5.2 溫度次內(nèi)力計(jì)算 .- 23 -5.3 支座沉降次內(nèi)力計(jì)算 .- 26 -5.4 荷載組合及內(nèi)力包絡(luò)圖 .- 27 -5.4.1 基本組合效應(yīng).- 28 -5.4.2 作用長期效應(yīng).- 30 -5.4.3 作用短期效應(yīng).- 31 -第六章第六章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算與布置預(yù)應(yīng)力鋼束估算與布置.- 33 -6.1 縱向預(yù)應(yīng)力布置 .- 33 -6.2 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 .- 35 -第七章第七章 配束后主梁內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合（二）配束后主梁內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合（二）.- 38 -7.1 主梁次內(nèi)力計(jì)算 .- 38 -7.1.1 預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力計(jì)算.- 38 -7.1.2

4、徐變次內(nèi)力計(jì)算.- 40 -7.2 內(nèi)力組合（二）.- 42 -第八章第八章 極限強(qiáng)度應(yīng)力以及變形驗(yàn)算極限強(qiáng)度應(yīng)力以及變形驗(yàn)算.- 44 -8.1 極限強(qiáng)度驗(yàn)算 .- 44 -8.1.1 強(qiáng)度驗(yàn)算基本理論.- 44 -8.1.2 截面驗(yàn)算.- 45 -8.2 施工階段應(yīng)力驗(yàn)算 .- 46 -8.3 正常使用階段應(yīng)力驗(yàn)算 .- 48 -8.4 變形驗(yàn)算及預(yù)拱度設(shè)置 .- 51 -8.4.1 計(jì)算原理.- 51 -8.4.2 撓度計(jì)算.- 51 -8.4.3 預(yù)拱度設(shè)計(jì).- 52 -8.5 局部承壓計(jì)算 .- 53 -參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).- 55 -致致 謝謝.- 56 -iii- 1 -第一章第一

5、章 前前 言言連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)體系具有變形小、結(jié)構(gòu)剛度好、伸縮縫小、行車平順舒適、養(yǎng)護(hù)簡單、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋作為無支架施工有利于通航河流建橋、深山峽谷建橋和城市立交建橋。懸臂施工的受力特點(diǎn)接近于成橋后的結(jié)構(gòu)受力。懸臂施工法再我國已有成熟的經(jīng)驗(yàn)，懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋得到飛躍發(fā)展，并成為當(dāng)代橋梁建筑中最基本的橋型之一。熟悉懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)與施工，是對(duì)橋梁工作者的最基本要求。通過對(duì)如皋市東區(qū)大橋主橋的初步設(shè)計(jì)進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解，對(duì)懸臂施工連續(xù)梁橋有了初步了解，是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。本設(shè)計(jì)完成的主要內(nèi)容有：1）熟悉如皋東區(qū)大橋非機(jī)動(dòng)車道橋設(shè)

6、計(jì)資料及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)橋梁基本尺寸和主梁截面形式與縱斷面線形； 2）計(jì)算主要受力構(gòu)件的控制截面的幾何特性； 3）結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，包括：恒載內(nèi)力計(jì)算，繪制恒載內(nèi)力圖；活載內(nèi)力計(jì)算、繪制控制截面活載內(nèi)力影響線，影響線加載，溫度及支座沉降次內(nèi)力計(jì)算，繪內(nèi)力包絡(luò)圖；4） 進(jìn)行主梁縱向預(yù)應(yīng)力初步配筋設(shè)計(jì)；5）進(jìn)行主梁二次內(nèi)力計(jì)算；6）強(qiáng)度驗(yàn)算、施工階段應(yīng)力驗(yàn)算、使用階段應(yīng)力驗(yàn)算、變形驗(yàn)算與預(yù)拱度設(shè)置、錨下局部承壓驗(yàn)算；7）繪制相關(guān)圖紙，編寫設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)中主要采用橋梁博士 3.0電算程序進(jìn)行內(nèi)力分析，但也需自己對(duì)結(jié)構(gòu)受力模型特征有清晰的認(rèn)識(shí)，可以對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行大體分析，診斷設(shè)計(jì)中建模是否正確。將自己的大

7、體分析結(jié)果與電算程序相對(duì)照，再仔細(xì)分析是哪種結(jié)果是正確的，不清楚的請(qǐng)教指導(dǎo)老師，通過對(duì)電算結(jié)果的分析進(jìn)一步熟悉了解懸臂施工連續(xù)梁橋的施工、設(shè)計(jì)、受力特點(diǎn)，很好地將實(shí)際與力學(xué)知識(shí)聯(lián)系結(jié)合起來。- 2 -第二章第二章 工程概述工程概述2.1 工程概況工程概況如皋市東區(qū)大橋位于如皋市如城鎮(zhèn)，跨越寬約 70 米的如泰河，與河道正交。與興源大道和中山東路相交，北端為如城鎮(zhèn)新民村十五組地界，處于興源北延線上，橋梁中心樁號(hào) K0+236.6。橋梁上部結(jié)構(gòu)為 30m+50.5m+30m 預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，橋面布置：3m 人行道+4.5m 非機(jī)動(dòng)車道+0.5m 防撞護(hù)欄+0.5m 防撞護(hù)欄+4.5m

8、非機(jī)動(dòng)車道+3m 人行道。主橋設(shè)有的縱坡，橋面車行道設(shè)雙向 2%的橫%5 . 2%,623. 221ii坡，人行道橫坡 1%。2.2 設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)條件2.2.1 地形地貌地形地貌該場地地層屬于（Q4）第四紀(jì)昌江蝦油三角周沖積層。場地地面高層為 2.318.18米（屬于八五高程系統(tǒng)） 。2.2.2 工程地質(zhì)工程地質(zhì)層 1：層表土，灰色，濕，松散，上部夾大量植物根莖，下部以粉土為主。場區(qū)普遍分布，厚度：0.801.30m，平均 0.98m；層底標(biāo)高：1.114.57m，平均 2.91m；層底埋深：0.801.30m，平均 0.98m。層 2;層亞砂土，灰色，濕，稍密，含云母碎屑，下部夾粉砂團(tuán)塊；切

9、面稍有光澤，韌性低，干強(qiáng)度低，搖振反應(yīng)中等。場區(qū)普遍分布，厚度：0.403.30m，平均 2.03m；層底標(biāo)高：-0.631.73m，平均 0.88m;層底埋深：1.204.60m，平均 3.00m。推薦容許承載力=140kpa,樁周極限摩阻粉砂力=36kpa。0i層 3-1：層粉細(xì)沙：灰青色，飽和，中密，主要礦物成份為石英、長石、云母等；搖振反應(yīng)迅速。場區(qū)普遍分布，厚度：6.108.00m，平均 7.05m；層底標(biāo)高：-7.89-5.55m，平均-6.75m；層底埋深：8.1010.20m，平均 9.18m。推薦容許承載力0=2000kpa,樁周極限摩阻力粉砂為=44kpa。i層 3-2：層

10、粉砂夾亞砂土：灰色，飽和，稍密，主要礦物成份為石英、長石、云母等，夾亞砂土薄層；搖振反應(yīng)迅速。場區(qū)普遍分布，厚度：1.202.40m，平均 1.85m；層底標(biāo)高：-9.49-7.95m，平均-8.60m;層底埋深：10.5011.80m，平均 11.03m。推薦容- 3 -許承載力=160kpa,樁周土極限摩阻力粉砂為=40kpa。0i層 3-3：層粉砂夾亞砂土，青灰色，飽和，中密，局部密實(shí)，主要礦物成份為石英、長石、云母等，夾亞砂土薄層；搖振反應(yīng)迅速。場區(qū)普遍分布，厚度：4.506.90m，平均 5.45m；層底標(biāo)高：-15.23-13.35m，平均-14.05m；層底埋深：15.9017.

11、70m，平均 16.48m。推薦容許承載力=200kpa,樁周土極限摩阻力粉砂為=46kpa。0i層 4：層亞砂土夾亞粘土：灰色，很濕，稍密，含云母碎屑，夾軟塑狀亞粘土薄層；切面稍有光澤，韌性低，干強(qiáng)度低，搖振反應(yīng)中等，場區(qū)普遍分布，厚度：7.2010.30m，平均 8.73m;層底標(biāo)高：-24.29！-21.75m 平均-22.77m；層底埋深：24.3026.60m，平均 25.20m，推薦容許承載力=140kpa,樁周土極限摩阻力粉砂為0=32kpa。i層 5-1：層細(xì)砂，青灰色，飽和，稍中密，主要礦物成份為石英、長石、云母等；搖振反應(yīng)迅速。場區(qū)普遍分布，厚度：2.102.70m，平均

12、2.40m；層底標(biāo)高-26.99-24.45m，平均-25.17m；層底埋深：27.0029.30m，平均 27.60.推薦容許承載力0=180kpa,樁周土極限摩阻力粉砂為=42kpa。i層 5-2：層粉細(xì)砂：青灰色，飽和，中密，局部密實(shí)。主要礦物成份為石英、長石、云母等；搖振反應(yīng)迅速。場區(qū)普遍分布，厚度：8.509.20m，平均 8.80m；層底標(biāo)高：-35.79-32.95m，平均-33.97m；層底埋深：35.5038.10m，平均 36.40m。推薦容許承載力為=180kpa,樁周土極限摩阻力粉砂為=48kpa。0i層 5-3：層細(xì)砂，青灰色，飽和，稍中密，主要礦物成份為石英、長石、

13、云母等；搖振反應(yīng)迅速。場區(qū)普遍分布，厚度：2.204.00m，平均 3.23m；曾讀標(biāo)高-37.99-36.45m，平均-37.20m；層底埋深：39.0040.30m，平均 39.63m。推薦容許承載力0=180kpa,樁周土極限摩阻力粉砂為=40kpa。i層 5-4：層細(xì)砂，青灰色，飽和，中密，主要礦物成份為石英、長石、云母等，搖振反應(yīng)迅速。場區(qū)普遍分布，厚度：9.9010.30m，平均 49.10m。推薦容許承載力0=220kpa。樁周土極限摩阻力粉砂為=48kpa。i層 6：層亞粘土夾粉細(xì)砂，灰色，軟塑，含有機(jī)質(zhì)條紋，夾腐植物根莖，夾粉細(xì)砂、亞砂土團(tuán)塊；切面稍有光澤，韌性低，干強(qiáng)中。層

14、底埋深大于 60.00 米，本層未鉆穿。推薦容許承載力=160kpa,樁周土極限摩阻力粉砂為=42kpa。0i- 4 -2.2.3 水文、氣象水文、氣象橋址區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，受季節(jié)環(huán)流支配，干濕冷熱，四季分明，雨量充沛，陽光充足，無霜期長。年平均氣溫 15左右，以 78 月份最熱，年平均最高氣溫 32.2。年平均降水量為 957.21072 毫米。降雨季集中在 69 月份，年降雨110130 天。年平均蒸發(fā)量 800900 毫米。春夏季多東南風(fēng)，秋冬季偏北風(fēng)，夏秋之交常受臺(tái)風(fēng)襲擊。2.3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范2.3.1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1）荷載等級(jí)：公路級(jí)。2）

15、高程系統(tǒng)：國家 85 高程系。3）航道等級(jí)：級(jí)，通航凈空：寬 B=45m、b=36m，高 H=5m、h=3.5m。4）地震：地震動(dòng)峰值加速度 0.1g。2.3.2 設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范5） 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTG DB01-20036） 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTG D60-20047） 公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D61-20058） 公路鋼筋混泥土及預(yù)應(yīng)力混泥土設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D62-20049） 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ024-8510） 公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ004-8911） 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTG041-200012） 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) JTG F8

16、0-20042.4 橋型總體布置橋型總體布置如皋市東區(qū)大橋非機(jī)動(dòng)車道主橋設(shè)計(jì)為 30m+50.5m+30m 預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁橋，主橋全長 110.5m，橋型布置見圖 2.1。3050.530110.5圖圖 2.1 橋面布置（單位：橋面布置（單位：m）- 5 -2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)橋梁上部結(jié)構(gòu)為 30m+50.5m+30m 預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，全長 110.5 米。橋?qū)挒?3m 人行道+4.5m 非機(jī)動(dòng)車道+0.5m 防撞護(hù)欄+0.5m 防撞護(hù)欄+4.5m 非機(jī)動(dòng)車道+3m 人行道，總寬 16 米。箱梁采用單箱單室截面，頂板寬 8.0m，底板寬 4.0 m，翼緣板懸臂長 2.

17、0 m，橋墩支點(diǎn)處梁高 3.0 m，跨中、橋臺(tái)支點(diǎn)處梁高 1.7 m，中跨梁底下緣線采用二次拋物線。箱梁頂板厚度 25cm；底板厚度由梁端和跨中的 25 cm 漸變至橋墩橫梁處的 50 cm；腹板厚度梁端和跨中的 40 cm，橋墩處為 60 cm，在 3 號(hào)塊由 40 cm漸變至 60 cm，漸變段長度 4 m。在兩端支點(diǎn)、兩中支點(diǎn)共設(shè) 4 道橫梁。橫橋箱梁頂板設(shè)置雙向 2%橫坡，由腹板間的高差形成；底板保持水平。主橋 0 號(hào)塊托架現(xiàn)澆段長9.0m，懸臂澆注單個(gè)梁段長 4.0m，邊跨支架現(xiàn)澆段長 4.0m，中跨合攏段長 1.5m。上部結(jié)構(gòu)截面如圖 2.2 和 2.3。2004002003006

18、0605025圖圖 2.2 墩頂箱梁截面圖（單位：墩頂箱梁截面圖（單位：cm） 25200400200170404025圖圖 2.3 橋臺(tái)跨中箱梁截面圖（單位：橋臺(tái)跨中箱梁截面圖（單位：cm） - 6 -2.6 主要材料主要材料1）混凝土：箱梁采用 C50 混凝土，橋面鋪裝、伸縮縫為 C40，墩臺(tái)采用 C30 混凝土。2）鋼材：普通鋼筋采用 R235 鋼筋和 HRB335 鋼筋；預(yù)應(yīng)力筋采用符合 ASTM A41679a 標(biāo)準(zhǔn)的 270 級(jí)的鋼絞線。3）預(yù)應(yīng)力錨具：預(yù)應(yīng)力錨具采用 OVM 系列錨具。4）伸縮縫：采用 100 型和 40 型型剛伸縮縫。- 7 -第三章第三章 結(jié)構(gòu)模型及計(jì)算參數(shù)結(jié)

19、構(gòu)模型及計(jì)算參數(shù)主橋上部結(jié)構(gòu)采用懸臂澆筑法施工，結(jié)構(gòu)計(jì)算采用橋梁博士 3.0進(jìn)行電算，輔以手算校核，全橋建模共分 55 個(gè)節(jié)點(diǎn)，50 個(gè)桿件元，142 號(hào)為主梁單元，計(jì)算模擬施工階段 17 個(gè)（即 16 個(gè)施工階段加一個(gè)使用階段） 。3.1 結(jié)構(gòu)離散化的基本原則結(jié)構(gòu)離散化的基本原則結(jié)構(gòu)離散時(shí)應(yīng)遵循以下三個(gè)基本原則：1）計(jì)算模型應(yīng)盡量符合實(shí)際結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)和受力特點(diǎn)，以保證解的真實(shí)性；2）保證體系的幾何不變性，特別是在錯(cuò)綜復(fù)雜的轉(zhuǎn)換過程中更應(yīng)注意，同時(shí)要避免出現(xiàn)與實(shí)際結(jié)構(gòu)受力不符的多余聯(lián)結(jié)；3）在合理模型的前提下，減少不必要的結(jié)點(diǎn)數(shù)目，以縮短計(jì)算時(shí)間，減少后處理工作量。桿系單元的劃分，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)

20、的構(gòu)造特點(diǎn)，實(shí)際問題的需要以及計(jì)算精度的要求來決定。因此，用來劃分單元的結(jié)點(diǎn)，應(yīng)在以下位置設(shè)置：1）各關(guān)鍵控制截面處；2）構(gòu)件交接點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)；3）截面突變處；4）不同材料結(jié)合處；5）所有支承點(diǎn)（包括永久和臨時(shí)支承）；6）對(duì)于變截面桿或曲桿結(jié)構(gòu)，盡量細(xì)分，使折線形模型盡可能接近實(shí)際曲線結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)；7）施工縫處。3.2 計(jì)算模型和施工階段劃分計(jì)算模型和施工階段劃分依照本橋的結(jié)構(gòu)布置，在確定計(jì)算模型時(shí)，主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）確定計(jì)算模型時(shí)，結(jié)點(diǎn)和單元的劃分主要根據(jù)主梁每次施工長度來確定，每一塊懸澆箱梁取為一個(gè)單元；2）主墩單元的多少對(duì)結(jié)構(gòu)分析精度影響不大，按一般劃分原則進(jìn)行單元和結(jié)點(diǎn)的劃分。-

21、 8 -全橋共分 55 個(gè)結(jié)點(diǎn)，50 個(gè)桿單元，142 號(hào)為主梁單元。施工階段的劃分是根據(jù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)的施工步驟予以確定的。根據(jù)施工步驟全橋共劃分 17 個(gè)施工階段形成結(jié)構(gòu)體系，施工階段的分析中須考慮掛籃的移動(dòng)、混凝土的澆注、預(yù)應(yīng)力筋的張拉以及施工臨時(shí)荷載的變化等。3.3 懸臂節(jié)段劃分懸臂節(jié)段劃分懸臂施工對(duì)于箱形截面，將梁體每 25 米分為一個(gè)節(jié)段，以掛籃為施工機(jī)具進(jìn)行對(duì)稱懸臂施工。節(jié)段宜劃成分批等長度，節(jié)段長度可適當(dāng)逐漸加大，以便于施工，同時(shí)應(yīng)盡可能發(fā)揮掛籃的承載能力。由于橋墩小不能安裝掛籃，即在 0 號(hào)塊搭設(shè)托架，現(xiàn)澆 0 號(hào)塊。在 0 號(hào)塊上安裝懸臂施工掛籃并試壓，由墩頂向兩側(cè)對(duì)稱平衡懸臂澆

22、注箱梁 15 號(hào)梁段。節(jié)段長度如下表 3.1。表表 3.1 各懸臂節(jié)段長度表各懸臂節(jié)段長度表 節(jié)段1 號(hào)塊2 號(hào)塊3 號(hào)塊4 號(hào)塊5 號(hào)塊長度（m）34444圖圖 3.1 懸臂節(jié)段劃分示意圖懸臂節(jié)段劃分示意圖3.4 混凝土及鋼筋材料特性的取值混凝土及鋼筋材料特性的取值混凝土：容重：25.0kN/；3m彈性模量 C40：Ec3.25104MPa； C50：Ec3.45104MPa；線膨脹系數(shù)：0.00001；混凝土抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 C40：fck26.8 MPa； C50：ftk32.4 MPa；混凝土抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 C40：fck2.40 MPa； C50：ftk2.65 MPa；鋼絞線：采用符合

23、ASTMA 41697A 270 級(jí)高強(qiáng)度低松弛鋼絞線 15-S15.24；單根 S15.24 公稱斷面面積：A140.00；2mm抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：fpk1860MPa,張拉控制應(yīng)力采用 0.75 fpk=1395MPa;彈性模量：Ep1.95MPa；510- 9 -錨具：采用 OVM 系列錨具。第四章第四章 恒載內(nèi)力計(jì)算恒載內(nèi)力計(jì)算4.1 毛截面特性計(jì)算毛截面特性計(jì)算計(jì)算恒載前首先確定單元截面梁高，梁高、底板均按二次拋物線變化，通過計(jì)算各截面梁高及毛截面特性列如下表 4.1。表表 4.1 截面特性表截面特性表 節(jié)點(diǎn)號(hào)節(jié)點(diǎn) X 坐標(biāo)(m)截面高度(m)截面面積()2m截面抗彎慣距()4m截面中

24、性軸高度(m)101.74.351.642281.0421.51.74.351.642281.0432.51.74.351.642281.04441.74.351.642281.0455.51.74.351.642281.0469.51.774.44921.85051.07713.51.914.63962.283181.14817.52.15.52563.139421.21921.52.365.974.339451.331025.52.676.526.164311.481128.52.957.0028.104661.6122937.098.490411.62133037.098.490411.

25、62143137.098.490411.621531.52.956.99448.073621.61634.52.656.47485.999211.461738.52.315.89084.110221.311842.52.055.43642.927811.191946.51.864.57322.125381.122050.51.744.411.765261.062154.51.74.351.642281.04（注：此為左半跨梁段，右半跨與之對(duì)應(yīng)相等） 恒載內(nèi)力計(jì)算包括一期恒載(結(jié)構(gòu)自重)和二期恒載(橋面鋪裝、護(hù)攔等)計(jì)算，計(jì)算時(shí)按毛截面特性進(jìn)行。另一方面，懸臂法施工的整個(gè)過程中，梁體的內(nèi)力不斷發(fā)

26、生改變，因此主梁施工過程內(nèi)力亦要參與控制設(shè)計(jì)。因此，懸臂法施工連續(xù)梁橋的恒載內(nèi)力計(jì)算要分兩個(gè)思路進(jìn)行：一是計(jì)算各施工過程內(nèi)力；二是按成橋狀態(tài)計(jì)算結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力，并與其他各種荷載組合來控制使用階段的配筋量，然后按實(shí)際施工過程進(jìn)行配筋及驗(yàn)算。4.2 恒載集度計(jì)算恒載集度計(jì)算4.2.1 一期恒載集度一期恒載集度一期恒載集度包括箱梁及橫隔板的集度，也可只考慮箱梁集度而將橫隔板作為集- 10 -中荷載加在節(jié)點(diǎn)上。本橋?qū)M隔板作為集中荷載加在節(jié)點(diǎn)上。各梁段恒載作用如表4.2。表表 4.2 一期恒載集度表一期恒載集度表 單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)截面高度（m）截面面積()2m單元長度(m)單元重(kN)11.74.3512

27、1.74.351.516321.74.35231.74.35110931.74.35341.74.351.516341.74.35451.74.351.516351.74.35561.774.4492444061.774.4492671.914.639644541.914.63967782.15.5256450882.15.5256892.365.97457592.365.979102.676.524625102.676.5210112.957.0023507112.957.002111237.090.588.11237.09121337.0911771337.09131437.0911771

28、437.0914152.956.99440.588152.956.994415162.656.47483505162.656.474816172.315.89084618172.315.890817182.055.43644566182.055.436418191.864.57324500191.864.573219201.744.414449201.744.4120211.74.354438211.74.3521221.74.350.7581.6- 11 -4.2.2 二期恒載集度二期恒載集度橋梁橫向從上而下依次由 6cm 瀝青混凝土、HM1500 防水層、8cm 鋼筋混凝土和變高度箱梁組成

29、，則二期橫載集度由： 橋面鋪裝：4.524.50.06+4.5250.08=19.115kN/m 人行道、欄桿等：3250.1+1=8.5kN/m 總集度：8.5+19.115=27.615 kN/m 以 28 kN/m 計(jì)算4.2.3 橫隔板重量計(jì)算橫隔板重量計(jì)算順橋向共設(shè)置 4 塊橫隔板，橫隔板設(shè)置在墩頂和橋端支點(diǎn)上。墩頂橫隔板截面面積為 6.28,厚度 2m，自重 314 kN；橋端支點(diǎn)橫隔板面積為 3.84，厚度 1.5m，自重314KN。在計(jì)算橫載內(nèi)力時(shí)橫隔板作為集中力添加到主梁上。4.3 時(shí)程內(nèi)力計(jì)算時(shí)程內(nèi)力計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的分段施工，一般總要經(jīng)歷一個(gè)長期而又復(fù)雜的

30、施工過程以及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換過程。隨著施工階段的推進(jìn)，橋梁結(jié)構(gòu)形式、支承約束條件、荷載作用方式等都在不斷變化。分段施工中的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)是逐工況逐階段累計(jì)形成的，為了真實(shí)反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的受力性能，每個(gè)工況或每個(gè)階段的結(jié)構(gòu)受力分析必須獨(dú)立進(jìn)行，而中間施工階段或最終成橋狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力是已經(jīng)完成的各個(gè)工況或各個(gè)階段的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的疊加結(jié)果，因此有必要了解施工階段結(jié)構(gòu)的受力性能。4.3.1 梁段懸臂施工內(nèi)力梁段懸臂施工內(nèi)力從墩頂 0 號(hào)塊件開始的梁段雙懸臂施工時(shí)的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)與靜定形剛架的受力T相似，因此，在整個(gè)梁段懸臂施工中，最不利受力狀態(tài)出現(xiàn)在最長雙懸臂時(shí)，即梁段懸臂施工的最后階段，階段累計(jì)結(jié)果如下表 4

31、.3(因本橋兩個(gè)懸臂 T 施工完全一樣所以只列出一個(gè)懸臂施工的接段內(nèi)力)： 表表 4.3 最大懸臂施工階段內(nèi)力表最大懸臂施工階段內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）5500066-3.85E-10-440-87777-3.21E-10-894-3.54E+0388-1.49E-10-1.40E+03-8.10E+0399-2.82E-10-1.98E+03-1.48E+041010-2.18E-10-2.60E+03-2.40E+041111-2.41E-10-3.11E+03-3.25E+041212-2.65E-10-3.35E+03-3.41E+0413132.20E

32、-103.50E+03-3.72E+0414141.87E-103.17E+03-3.38E+0415151.76E-103.08E+03-3.22E+0416161.87E-102.57E+03-2.37E+04- 12 -171701.95E+03-1.47E+0418181.50E-101.39E+03-8.04E+031919-4.94E-10887-3.52E+0320200438-874最大懸臂施工階段一期恒載彎矩圖（圖 4.1）和剪力圖（圖 4.2）如下：-37177-37566圖圖 4.1 最大懸臂施工階段一期恒載彎矩圖（單位：最大懸臂施工階段一期恒載彎矩圖（單位：kNm）35

33、003500圖圖 4.2 最大懸臂施工階段一期恒載剪力圖（單位：最大懸臂施工階段一期恒載剪力圖（單位：kN）4.3.2 邊跨梁體合攏內(nèi)力邊跨梁體合攏內(nèi)力邊跨梁體合攏段是在支架上施工的，施工完成后一次性拆除施工支架，因此，合攏段荷載以一次落架方式作用在一端固定，另一端簡支的超靜定固端梁上，解一次超靜定結(jié)構(gòu)即可求得結(jié)構(gòu)彎矩圖。將邊跨梁體合攏引起的結(jié)構(gòu)彎矩與梁段懸臂施工引起的結(jié)構(gòu)彎矩疊加，即可求得邊跨梁體合攏后的結(jié)構(gòu)累計(jì)彎矩，其值列如表 4.4(列出一半單元)：表表 4.4 邊跨合攏階段內(nèi)力表邊跨合攏階段內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）11064.10220.95792.6-

34、26.2330.9575.6912440.957162-102550.957-1.4518.4660.957-441-864770.957-896-3.53E+03880.957-1.40E+03-8.10E+03- 13 -990.957-1.98E+03-1.49E+0410100.957-2.60E+03-2.40E+0411110.957-3.11E+03-3.26E+0412120.957-3.36E+03-3.41E+0413132.20E-103.50E+03-3.72E+0414141.87E-103.17E+03-3.38E+0415151.76E-103.08E+03-3.

35、22E+0416161.87E-102.57E+03-2.37E+04續(xù)表續(xù)表 4.4171701.95E+03-1.47E+0418181.50E-101.39E+03-8.04E+031919-4.94E-10887-3.52E+0320200438-874-37177-37582圖圖 4.3 邊跨合攏階段彎矩圖（單位：邊跨合攏階段彎矩圖（單位：kNm）35003500圖圖 4.4 邊跨合攏階段剪力圖（單位：邊跨合攏階段剪力圖（單位：kN）4.3.3 中跨梁體合攏內(nèi)力中跨梁體合攏內(nèi)力中跨梁體合攏階段的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，應(yīng)該分成兩個(gè)階段進(jìn)行。在中跨合攏段與單懸臂梁連接成整體前，其重力由吊桿平均傳

36、至兩個(gè)懸臂端；當(dāng)合攏段兩端形成固端，整個(gè)結(jié)構(gòu)變成連續(xù)剛構(gòu)梁后，吊桿傳遞的重力應(yīng)當(dāng)卸去，而代之以合攏段本身的均布重力。將形成整體前后的結(jié)構(gòu)彎矩相疊加可得中跨梁體合攏階段的結(jié)構(gòu)彎矩，再將中跨梁體合攏引起的結(jié)構(gòu)彎矩與上一施工階段結(jié)束時(shí)的結(jié)構(gòu)累積彎矩相疊加，即可得到按懸臂施工法最終形成的連續(xù)剛構(gòu)梁結(jié)構(gòu)總彎矩。各截面內(nèi)力值列如表 4.5（列出全橋1/2 單元，其余對(duì)稱位置內(nèi)力相同）：- 14 -表表 4.5 中跨合攏階段內(nèi)力表中跨合攏階段內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）110522022035866033025096444086.51.22E+03550-76.61.22E+03

37、66-3.86E-10-51740.677-3.22E-10-971-2.93E+0388-1.50E-10-1.48E+03-7.80E+0399-2.83E-10-2.05E+03-1.49E+041010-2.19E-10-2.68E+03-2.43E+041111-2.65E-10-3.19E+03-3.31E+041212-2.66E-10-3.43E+03-3.47E+041313-3.45E-103.58E+03-3.82E+041414-3.72E-103.25E+03-3.47E+041515-3.57E-103.16E+03-3.31E+041616-3.47E-102.6

38、5E+03-2.44E+041717-4.75E-102.04E+03-1.51E+041818-3.84E-101.47E+03-8.06E+031919-1.03E-09969-3.21E+032020-5.30E-10520-2432121-5.33E-1081.6957中跨合攏階段彎矩圖（圖 4.5）和剪力圖（圖 4.6）如下：-38219-38219圖圖 4.5 中跨合攏階段一期恒載彎矩圖中跨合攏階段一期恒載彎矩圖(單位：單位：kNm)- 15 -35813581 圖圖 4.6 中跨合攏階段一期恒載剪力圖中跨合攏階段一期恒載剪力圖 (單位：單位：kN)4.4. 二期恒載內(nèi)力二期恒載內(nèi)

39、力即橋面鋪裝的恒載內(nèi)力。各單元內(nèi)力如表 4.6：（取對(duì)稱的 1/2 全橋單元，其余對(duì)稱位置內(nèi)力相同）表表 4.6 二期恒載內(nèi)力表二期恒載內(nèi)力表 單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（KN）剪力（KN）彎矩（kNm）110172022013623133011235444075.749555039.7582660-56.3549770-152131880-248-670990-344-1.85E+0310100-440-3.42E+0311110-512-4.85E+0312120-524-5.11E+0313130606-5.65E+0314140582-5.05E+0315150570-4.77E+0316160

40、498-3.16E+0317170402-1.36E+031818030652.2191902101.08E+03202001141.73E+0321210182.00E+03- 16 -56481996-5648圖圖 4.7 二期恒載作用彎矩圖二期恒載作用彎矩圖(單位：單位：kNm)606606圖圖 4.8 二期恒載作用彎矩圖二期恒載作用彎矩圖(單位：單位：kN)恒載內(nèi)力為一期恒載和二期恒載的內(nèi)力之和各單元恒載內(nèi)力如表 4.7：（取對(duì)稱的1/2 全橋單元，其余對(duì)稱位置內(nèi)力相同）表表 4.7 總恒載內(nèi)力表總恒載內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（KN）剪力（KN）彎矩（kNm）11069302204948

41、913303611.32E+034401621.71E+03550-36.91.81E+03660-573589770-1.12E+03-2.80E+03880-1.73E+03-8.47E+03990-2.40E+03-1.67E+0410100-3.12E+03-2.77E+0411110-3.70E+03-3.79E+0412120-3.95E+03-3.98E+04131304.19E+03-4.39E+04141403.83E+03-3.98E+04151503.73E+03-3.79E+04161603.15E+03-2.76E+04171702.44E+03-1.64E+0418

42、1801.78E+03-8.01E+03191901.18E+03-2.13E+03202006341.49E+032121099.62.95E+03- 17 -438672953-43867圖圖 4.9 總恒載彎矩圖總恒載彎矩圖(單位：單位：kNm) 41874187 圖圖 4.10 總恒載剪力圖（單位：總恒載剪力圖（單位：kN）第五章第五章 活載內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合活載內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合5.1 活載內(nèi)力計(jì)算活載內(nèi)力計(jì)算因?yàn)楸緲蚴欠菣C(jī)動(dòng)車道橋，所以不考慮汽車荷載，只考慮人群活載內(nèi)力為人群荷載在橋梁使用階段產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，根據(jù)影響最不利位置加載。列出主跨跨中截面影響線值如表 5.1（其它控制截面

43、只畫出影響線圖）：表表 5.1 主跨跨中截面內(nèi)力影響線表主跨跨中截面內(nèi)力影響線表影響線點(diǎn)號(hào)X 坐標(biāo)（m）軸力（KN）剪力（KN）彎矩（kNm）10.00.00021.50.01.40E-02-0.12832.50.02.32E-02-0.211844.00.03.64E-02-0.333155.50.04.88E-02-0.446369.50.07.54E-02-0.6889713.50.08.89E-02-0.8128817.50.08.77E-02-0.8015921.50.07.23E-02-0.66031025.50.04.42E-02-0.40361128.50.01.60E-02-

44、0.1465- 18 -1229.00.01.08E-02-9.90E-021330.00.0001430.00.0-1.14E-020.10411531.00.0-1.73E-020.15811631.50.0-5.58E-020.51341734.50.0-0.11651.0941838.50.0-0.18941.8461942.50.0-0.27552.8392046.50.0-0.37364.1572150.50.0-0.47975.872254.50.0-0.56.2382355.30.00.56.2382456.00.00.47975.872560.00.00.37364.1572

45、664.00.00.27552.8392768.00.00.18941.8462872.00.00.11651.0942976.00.05.58E-020.51343079.00.01.73E-020.15813179.50.01.14E-020.10413280.50.000續(xù)表續(xù)表 5.13381.50.0-1.08E-02-9.90E-023482.00.0-1.60E-02-0.14653585.00.0-4.42E-02-0.40363689.00.0-7.23E-02-0.66033793.00.0-8.77E-02-0.80153897.00.0-8.89E-02-0.81283

46、91010.0-7.54E-02-0.6889401050.0-4.88E-02-0.4463411070.0-3.64E-02-0.3331421080.0-2.32E-02-0.2118431090.0-1.40E-02-0.128441110.000- 19 -彎矩（kNm）-2-1012345672.59.521.52931.542.554.556687981.589101108(m)圖圖 5.1 主跨跨中截面彎矩影響線圖主跨跨中截面彎矩影響線圖剪力（KN）-0.6-0.4-0.200.20.40.62.59.521.52931.542.554.556687981.589101108(

47、m)圖圖 5.2 主跨跨中截面剪力影響線圖主跨跨中截面剪力影響線圖彎矩（kNm）-8-7-6-5-4-3-2-10122.59.521.5293138.550.556687981.589101108(m)- 20 -圖圖 5.3 墩頂支點(diǎn)截面彎矩影響線圖墩頂支點(diǎn)截面彎矩影響線圖剪力（KN）-0.200.20.40.60.811.22.59.521.5293138.550.556687981.589101108(m)圖圖 5.4 墩頂支點(diǎn)截面剪力影響線圖墩頂支點(diǎn)截面剪力影響線圖彎矩（kNm）-4-2024682.59.517.528.53138.550.556687981.589101108(m

48、) 圖圖 5.5 邊跨邊跨 L/2 處（節(jié)點(diǎn)處（節(jié)點(diǎn) 7）彎矩影響線）彎矩影響線剪力（KN）-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.62.59.517.528.53138.550.556687981.589101108(m)- 21 - 圖圖 5.6 跨跨 L/2 處（節(jié)點(diǎn)處（節(jié)點(diǎn) 7）剪力影響線）剪力影響線表表 5.2 人群最小活載內(nèi)力表人群最小活載內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kNm）110.00.000e+0000.000e+000220.0-7.069e+001-1.058e+002330.0-7.071e+001-1.768e+002440.0-7.071

49、e+001-2.829e+002550.0-7.073e+001-3.889e+002660.0-7.076e+001-6.722e+002770.0-7.076e+001-9.553e+002880.0-7.071e+001-1.238e+003990.0-7.071e+001-1.521e+00310100.0-1.343e+002-1.890e+00311110.0-2.083e+002-2.402e+00312120.0-2.211e+002-2.509e+00313130.02.832e+002-2.744e+00314140.02.662e+002-2.469e+003續(xù)表續(xù)表 5

50、.215150.02.574e+002-2.338e+00316160.02.073e+002-1.642e+00317170.01.418e+002-9.434e+00218180.07.850e+001-5.038e+00219190.01.805e+001-3.233e+00220200.05.679e-002-3.304e+00221210.0-2.009e-005-3.307e+00222220.0-2.009e-005-3.307e+00223230.0-2.009e-005-3.307e+00224240.0-5.683e-002-3.304e+00225250.0-1.805e

51、+001-3.233e+00226260.0-7.850e+001-5.038e+00227270.0-1.418e+002-9.435e+00228280.0-2.073e+002-1.642e+00329290.0-2.575e+002-2.338e+00330300.0-2.662e+002-2.469e+00331310.02.487e+002-2.744e+00332320.02.211e+002-2.509e+00333330.02.085e+002-2.401e+00334340.01.343e+002-1.890e+00335350.07.071e+001-1.521e+003

52、36360.07.076e+001-1.238e+00337370.07.076e+001-9.553e+00238380.07.076e+001-6.722e+00239390.07.071e+001-3.889e+00240400.07.071e+001-2.829e+00241410.07.071e+001-1.768e+00242420.07.054e+001-1.058e+002- 22 -2744-331-2744圖圖 5.7 人群最小活載彎矩圖（單位：人群最小活載彎矩圖（單位：kNm）-7128324971 圖圖 5.8 人群最小活載剪力圖（單位：人群最小活載剪力圖（單位：kN）

53、表表 5.3 人群最大活載內(nèi)力表人群最大活載內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（KN）剪力（KN）彎矩（kNm）110.00.000e+0000.000e+000220.01.278e+0022.074e+002330.01.174e+0023.326e+002440.01.017e+0025.013e+002550.08.600e+0016.460e+002660.04.407e+0019.173e+002770.02.101e+0001.021e+003880.0-3.994e+0019.555e+002990.0-8.204e+0017.224e+00210100.0-5.641e+0014.072

54、e+00211110.0-1.521e+0012.948e+00212120.0-7.571e+0002.893e+00213130.0-1.805e+0012.905e+00214140.0-1.177e+0012.757e+00215150.0-8.643e+0002.708e+00216160.01.198e+0012.748e+00217170.03.149e+0013.639e+00218180.05.274e+0015.440e+00219190.08.797e+0018.212e+00220200.04.719e+0011.105e+00321210.05.250e+0001.2

55、21e+00322220.01.051e-0041.224e+00323230.0-1.050e+0011.221e+00324240.0-5.244e+0011.105e+00325250.0-9.321e+0018.212e+00226260.0-5.799e+0015.440e+00227270.0-3.552e+0013.638e+00228280.0-1.198e+0012.748e+002- 23 -29290.08.645e+0002.708e+00230300.01.177e+0012.757e+00231310.0-9.382e+0002.905e+00232320.07.5

56、71e+0002.893e+00233330.01.521e+0012.949e+00234340.05.524e+0014.073e+00235350.07.670e+0017.224e+00236360.03.465e+0019.555e+00237370.0-7.350e+0001.021e+00338380.0-4.930e+0019.173e+00239390.0-9.121e+0016.460e+00240400.0-1.070e+0025.013e+00241410.0-1.225e+0023.326e+00242420.0-1.330e+0022.075e+0021021291

57、12242911021圖圖 5.9 人群最大活載彎矩圖（單位：人群最大活載彎矩圖（單位：kNm）128-82-1888-93-977-133 圖圖 5.10 人群最大活載剪力圖（單位：人群最大活載剪力圖（單位：kN）5.2 溫度次內(nèi)力計(jì)算溫度次內(nèi)力計(jì)算溫度影響主要是由于季節(jié)和日照變化引起的梁體的溫度變化而引起的梁內(nèi)力。本橋計(jì)算箱梁整體升溫 20和降溫 30的內(nèi)力。計(jì)算結(jié)構(gòu)如下：表表 5.4 整體升溫整體升溫 20產(chǎn)生的內(nèi)力表產(chǎn)生的內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（KN）剪力（KN）彎矩（kNm）110.0-4.860e-0010.000e+000220.0-4.860e-001-7.290e-00133

58、0.0-4.860e-001-1.215e+000440.0-4.860e-001-1.944e+000550.0-4.860e-001-2.673e+000660.0-4.860e-001-4.617e+000770.0-4.860e-001-6.561e+000880.0-4.860e-001-8.505e+000990.0-4.860e-001-1.045e+001- 24 -10100.0-4.860e-001-1.239e+00111110.0-4.860e-001-1.385e+00112120.0-4.860e-001-1.409e+00113130.0-7.276e-012-1

59、.458e+00114140.0-9.550e-012-1.458e+00115150.09.322e-011-1.458e+00116160.09.391e-011-1.458e+00117170.09.322e-011-1.458e+00118180.09.345e-011-1.458e+00119190.09.277e-011-1.458e+00120200.09.234e-011-1.458e+00121210.05.821e-011-1.458e+00122220.0-5.821e-011-1.458e+00123230.04.658e-011-1.458e+00124240.04.

60、775e-011-1.458e+00125250.04.650e-011-1.458e+00126260.04.479e-011-1.458e+00127270.04.434e-011-1.458e+00128280.02.728e-011-1.458e+00129290.01.537e-010-1.458e+00130300.0-4.099e-009-1.458e+00131310.04.860e-001-1.458e+00132320.04.860e-001-1.409e+00133330.04.860e-001-1.385e+00134340.04.860e-001-1.239e+001