三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋設(shè)計(jì)

1、- #- -三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師- - -摘要畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是關(guān)于小跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。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、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有競(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一。受時(shí)間和個(gè)人能力的限制，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)沒(méi)有具體涉及到下部結(jié)構(gòu)、橫向預(yù)應(yīng)力及豎向預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)橋梁跨度為30+45+30m,為單幅設(shè)計(jì)，為單箱單室，橋面寬18m，分為4車道。主梁施工采用滿堂支架施工，對(duì)稱平衡澆筑混凝土。設(shè)計(jì)過(guò)程如下：首先，確定主梁主要構(gòu)造及細(xì)部尺寸，它必須與橋梁的規(guī)定和施工保持一致，考慮到抗彎剛度及抗扭剛度的影響，設(shè)計(jì)

2、采用箱形梁。頂板、底板厚度沿全橋保持不變,均為0.30m。其次，利用橋梁博士分析內(nèi)力結(jié)構(gòu)總的內(nèi)力（包括恒載和活載的內(nèi)力計(jì)算）。用于計(jì)算的內(nèi)力組合結(jié)果也由橋梁博士計(jì)算而得，從而估算出縱向預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目，然后再布置預(yù)應(yīng)力鋼絲束。再次，計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失。然后進(jìn)一步進(jìn)行截面強(qiáng)度的驗(yàn)算，其中包括承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。在正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算中包括計(jì)算截面的混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算、預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力驗(yàn)算、截面的主應(yīng)力計(jì)算。另外，本設(shè)計(jì)對(duì)箱梁扭轉(zhuǎn)計(jì)算，風(fēng)載，地震，以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性沒(méi)有考慮。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，橋梁博士，滿堂支架施工ABSTRACTThegraduatedesignismai

3、nlyaboutthedesignofsuperstructureofshort-spanpre-stressedconcretecontinuousboxGirderBridge.Pre-stressedconcretecontinuousGirderBridgebecomeoneofmainbridgetypesofthemostfullofcompetionabilitybecauseofsubjectingtothedintfunctionwiththestructuregood,havingthesmalldefomation,fewofcontroljoint,goingsmoot

4、hlycomfort,protectedtheamoutofengineeringsmallandhavingthepowerfullyabilityofearthquakeproofandsoon.Fortimeandabilitylimited,thedesignofthesubstructure,transversepre-stressingandverticalpre-stressingisnotconsidered.Thespansofthebridgeare30+45+30mm,mainbeamisrespectivedesigned,eachsuithasoneboxtworoo

5、mandthreetrafficways,thewidthofthebridgesurfaceis18m.ThemajorgirderappliesFullscaffoldconstruction,symmetricequilibriumconstruction.Theprocedureofthedesignislistedbelow:Thefirststepastodimensionthestructuralelementsanddetailsofwhichitiscomposed,itcantandcertainlyshouldwithoutbeingfullycoordinatedwit

6、htheplanningandworkingphrasesoftheproject.Consideringthedistortingstiffnessandthebendingstiffness,boxbirdergoesassecond-paraboliccurve,forsecond-paraboliccurveisgenerallysimilartothechangeofcontinuousbridgesbendingmomentsalong.Thesectionatthesupportisstrengthenedbytheprovisionofthickenedwebs,bottoms

7、labsandacrossbeam,thethicknessofthebottomslabandthetopslabis0.30m.Thesecondstepistouseqiaoliangsoftwaretoanalyzeinternalgrossforceofthestructures(includingdeadloadandlivedload),theinternalforcecompositioncanbedonebyusingthecomputeresults.Accordingtotheinternalforcecomposited,theevaluatedamountoflong

8、itudinaltendonscanbeworkedout,thenwecandistributethetendonstothebridge.Thethirdstepsistocalculatethelossofpre-stressingandsecondaryforceduetopre-stressing,firstdeadloadsandtemperature,bearingdisplacement,andsoon.Thelaststepsischeckingthemaincrosssection.theworkincludestheload-caringcapacityultimates

9、tateandthenormalserviceabilityultimatestateaswellasthemainsectionsbeingoutofshape.Inaddition,thetorsionofboxgirder,windloads,seismicloadsandthedynamicpropertiesarenttakenintoaccount- - -duringthedesign.KeyWords:SecondaryforcegradeseparatedPre-stressedconcretecontinuousgirderbridgeFullscaffoldconstru

10、ction目錄TOC o 1-5 h z前言7工程概況7氣候條件7工程概況7地基評(píng)價(jià)8設(shè)計(jì)資料8技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)8主要材料8上部結(jié)構(gòu)8下部結(jié)構(gòu)81.3設(shè)計(jì)依據(jù)9方案比選10橋型方案選比10橋梁設(shè)計(jì)原則10橋梁10拱橋11橋拱組合橋11斜拉橋12方案選比12梁體截面比選形式13橋墩方案比選14上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定及內(nèi)力設(shè)計(jì)16概述16主跨徑的擬定16主梁尺寸擬定（跨中截面）16主橋毛截面幾何特性計(jì)算17本橋主要材料17橋梁設(shè)計(jì)荷載18主梁內(nèi)力計(jì)算18恒載內(nèi)力計(jì)算18人群荷載作用下內(nèi)力求解21計(jì)算各截面在活荷載下的彎矩22荷載組合26預(yù)應(yīng)力筋的布置27非預(yù)應(yīng)力筋的布置30概述30頂板及翼板自重31上部作用力下

11、的力316.主梁截面幾何特性計(jì)算337.預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算367.1預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的盈利損失67.2錨具變形、鋼筋回縮和接縫引起的應(yīng)力損失.l.17.3鋼筋與臺(tái)座之間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失6l37.4混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失6l47.5預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失67.6混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失6l6363637373838419.斜截面抗剪承載力428.正截面承載能力計(jì)算TOC o 1-5 h z截面正應(yīng)力計(jì)算4310.1預(yù)加預(yù)應(yīng)力階段混凝土截面正應(yīng)力計(jì)算4310.1.1由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土截面正應(yīng)力4310.1.2由構(gòu)建自重g產(chǎn)生的混凝土截面正應(yīng)力4310.2使用階段預(yù)應(yīng)力

12、混凝土正截面驗(yàn)算45梁斜截面主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力48下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5112.1橋墩尺寸設(shè)計(jì)5112.1.1橋墩主要材料及地質(zhì)情況5112.2截面設(shè)計(jì)鋼筋布置52單樁豎向承載能力5312.2.1樁身強(qiáng)度驗(yàn)算5312.2.2單樁承載力校核54參考文獻(xiàn)55 1前言1.1工程概況1.1.1氣候條件山東氣候?qū)倥瘻貛Ъ撅L(fēng)氣候類型。降水集中、雨熱同季，春秋短暫、冬夏較長(zhǎng)。年平均氣溫1114C，由東北沿海向西南內(nèi)陸遞增，膠東半島、黃河三角洲年均在12C以下，魯西南在14C以上。最冷月1月平均氣溫由零下4C遞增到1C,最熱月7月由24C遞增27C左右。極端最低氣溫在零下1120C之間，極端最高氣溫3643C。全年無(wú)

13、霜期也由東北沿海向西南遞增，魯北和膠東一般為180天，魯西南地區(qū)可達(dá)220天。年平均降水量一般在550950毫米之間，由東南向西北遞減。魯南魯東，一般在800900毫米以上；魯西北和黃河三角洲則在600毫米以下。降水季節(jié)分布很不均衡，全年降水量有6070%集中于6、7、8三個(gè)月，易形成澇災(zāi)。911月份降水一般100200毫米，122月降水僅1550毫米，35月也在100毫米以下。冬、春及晚秋易發(fā)生旱象。工程概況該工程位于陽(yáng)谷與聊城主要交通要道，橫跨土懷河。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車輛增加迅速，加之該橋特殊地理位置(縣市之間的主要樞紐)，及舊橋設(shè)計(jì)寬度較窄及年度已久，無(wú)法承擔(dān)起交通重荷，交通堵塞情況日益

14、嚴(yán)重，故需修建此跨河橋梁。橋址場(chǎng)地地形相對(duì)平坦，地質(zhì)條件良好。根據(jù)鉆探結(jié)果，可知該地區(qū)域地基為成層土及砂層，自上而下各層如下：亞砂土灰褐色，軟塑硬塑，濕，表層為耕植土。該層厚度為5.6m。亞粘土灰黑色，軟塑硬塑，濕，中間含有粘土夾層。該層厚度2.7m。亞砂土灰紅色，飽和，松中密。該層厚度為1.2m。亞粘土褐色，飽和，硬塑，含大量粗砂。該層厚度為3.1m。（5）粗砂土棕黃色，飽和，中密，含粘性土。該層厚度為3.1m。地基評(píng)價(jià)（1）該區(qū)地震基本烈度為切度。（2）該區(qū)上部土層較軟，建議采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載：公路II級(jí)荷載；橋上凈空：凈4X3.75+0.5+2X1.0+2X0

15、.25=18m；橋梁全長(zhǎng)：30+45+30=105m；地形圖（見(jiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書）；地質(zhì)資料（見(jiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書）。主要材料混凝土：預(yù)應(yīng)力混凝土：C50；墩柱、樁：C25；預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土容重丫=25KN/m3，混凝土容重Y=24KN/m3，瀝青混凝土容重Y=23KN/m3o普通鋼材：主筋采用HRB335鋼筋，彈性模量為Eg=2.0 x105MPa，其余鋼筋均采用R235鋼筋，彈性模量為已卩=2.1X105MPa。預(yù)應(yīng)力鋼絞線：設(shè)計(jì)用預(yù)應(yīng)力鋼絞線公稱直徑為15.2mm，低松弛，抗拉強(qiáng)二I860MP張拉控制應(yīng).溫度變化：20C，混凝土干燥，收縮按降溫10C考慮。上部結(jié)構(gòu)連續(xù)結(jié)構(gòu)，橋面連續(xù)，橋面系的尺

16、寸自定下部結(jié)構(gòu)橋墩：采用6樁框架墩。橋臺(tái)：采用樁柱式橋臺(tái)支座：板式橡膠支座，尺寸：0.047x0.30 x0.50(m),其摩擦系數(shù)f=0.05.擺動(dòng)支座的最小摩擦系數(shù)可取為f=0.03,一般情況為f=0.05。設(shè)計(jì)依據(jù)JTGD622004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JTGD602004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范2方案比選橋型方案比選橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。任選三種作比較，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。2.1.1橋梁設(shè)計(jì)原則適用性橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來(lái)交通量增長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航等要求。

17、建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。舒適與安全性現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動(dòng)與沖擊。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。先進(jìn)性橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。美觀一座橋梁，尤其是座落于城市的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片

18、面的理解為豪華的裝飾。應(yīng)根據(jù)上述原則，對(duì)橋梁作出綜合評(píng)估。梁橋梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力的橋梁。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少；4）結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較??；5）可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；6）結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力；7）預(yù)應(yīng)力混

19、凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；8）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過(guò)施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。拱橋拱橋的靜力特點(diǎn)是，在豎直何在作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而且還有水平反力。由于水平反力的作用，拱的彎矩大大減少。如在均布荷載q的作用下，簡(jiǎn)直梁的跨中彎矩為qL2/8，全梁的彎矩圖呈拋物線形，而拱軸為拋物線形的三鉸拱的任何截面彎矩均為零，拱只受軸向壓力。設(shè)計(jì)得合理的拱軸，主要承受壓力，彎矩、剪力均較小，故

20、拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受壓力的結(jié)構(gòu)，因而可以充分利用抗拉性能較差、抗壓性能較好的石料，混凝土等來(lái)建造。石拱對(duì)石料的要求較高，石料加工、開(kāi)采與砌筑費(fèi)工，現(xiàn)在已很少采用。由墩、臺(tái)承受水平推力的推力拱橋，要求支撐拱的墩臺(tái)和地基必須承受拱端的強(qiáng)大推力，因而修建推力拱橋要求有良好的地基。對(duì)于多跨連續(xù)拱橋，為防止其中一跨破壞而影響全橋，還要采取特殊的措施，或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。由于天津地鐵一號(hào)線所建位置地質(zhì)情況是軟土地基，故不考慮此橋型。梁拱組合橋軟土地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。為此采用大噸位預(yù)應(yīng)力筋以承擔(dān)拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁，即加勁縱梁，從

21、而以梁式橋?yàn)榛w，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來(lái)加強(qiáng)。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí)能提高這類橋梁的跨越能力。這類橋梁不僅技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、造價(jià)低廉，且橋型美觀，反映出力與美的統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)形式與環(huán)境的和諧，增加了城市的景觀。斜拉橋斜拉橋的特點(diǎn)是依靠固定與索塔的斜拉索支撐梁跨，梁是多跨彈性支撐梁，梁內(nèi)彎矩與橋梁的跨度基本無(wú)關(guān)，而與拉索的間距有關(guān)。他們適用于大跨、特大跨度橋梁，現(xiàn)在還沒(méi)有其他類型的橋梁的跨度能超過(guò)他們。斜拉橋與懸索橋不同之處是，斜拉橋直接錨于主梁上，稱自錨體系，拉索承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受壓，因此塔、梁均為壓彎構(gòu)件。由于斜拉橋的主梁通過(guò)拉緊的斜索與塔直接相連，增加了主梁抗

22、彎、抗扭剛度，在動(dòng)力特性上一般遠(yuǎn)勝于懸索橋。懸索橋的主纜為承重索，它通過(guò)吊索吊住加勁梁，索兩端錨于地面，稱地錨體系。斜拉橋具有施工方便、橋型美觀、用料省、主梁高度小、梁底直線容易滿足通航和排洪要求、動(dòng)力性能好的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展非常迅速，跨徑不斷增大。但實(shí)際跨度不大，此橋型不予考慮。2.1.6方案比選目前我國(guó)大橋的結(jié)構(gòu)一般考慮多跨簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。簡(jiǎn)支梁受力明確，無(wú)縫鋼軌因溫度變化產(chǎn)生的附加力、特殊力的影響小，設(shè)計(jì)施工易標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化；但其梁高較大，景觀稍差，行車條件也不如連續(xù)梁。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)與同等跨度的簡(jiǎn)支梁相比，可以降低梁高，節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭(zhēng)取橋下凈空，并改善景觀；其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好

23、的動(dòng)力特性以及減震降噪作用，使行車平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護(hù)工作也較少。比較項(xiàng)目第一方案第-二方第二方案主橋跨橋型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)直梁梁拱組合橋主橋跨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力。結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)，整體性好，剛度較大，變性較小。受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力。結(jié)構(gòu)造型靈活，整體性好，剛度較大，其跨徑較??；且簡(jiǎn)直梁梁?jiǎn)J較大，與城市的景觀不協(xié)調(diào)軟土地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。為此米用大噸位預(yù)

24、應(yīng)力筋以承擔(dān)拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁，即加勁縱梁，從而以梁式橋?yàn)榛w，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來(lái)加強(qiáng)。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí)能提高這類橋梁的跨越能力建筑造型側(cè)面上看線條明晰，與當(dāng)?shù)氐牡匦闻浜?，顯得美觀大方跨徑一般，線條明晰，但比較單調(diào)，與景觀配合很不協(xié)調(diào)?？鐝捷^大，線條非常美，與環(huán)境和諧，增加了城市的景觀養(yǎng)護(hù)維修量小小較大設(shè)計(jì)技術(shù)水平經(jīng)驗(yàn)較豐富，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平經(jīng)驗(yàn)豐富，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平經(jīng)驗(yàn)一般，國(guó)內(nèi)一般水平施工技術(shù)懸臂施工：結(jié)合橋墩的形式，采用懸臂施工時(shí)，梁與墩之間無(wú)需臨時(shí)固結(jié)，設(shè)計(jì)時(shí)不需考慮體系轉(zhuǎn)換，施工設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，施工難度一般預(yù)制T型構(gòu)件，運(yùn)至施工地點(diǎn)，采用混凝土現(xiàn)澆，將T

25、型梁連接，其特點(diǎn)外型簡(jiǎn)單、制造方便，整體性好轉(zhuǎn)體施工法：對(duì)周圍的影響較小，將結(jié)構(gòu)分開(kāi)建造，再最后合攏，可加快工期，是近十年來(lái)新興的施工方法，施工難度較大工期較短較短較長(zhǎng)表2.1方案比選從環(huán)境美學(xué)效果來(lái)看，連續(xù)梁造型輕巧、平整、線路流暢，將給城市爭(zhēng)色不少。但連續(xù)梁對(duì)基礎(chǔ)沉降要求嚴(yán)格，特別是由于聯(lián)長(zhǎng)較大，使得梁體與墩臺(tái)之間的受力十分復(fù)雜，考慮到設(shè)計(jì)橋址的工程地質(zhì)條件及所設(shè)計(jì)的橋墩形式，綜合分析后，決定采用連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)形式。方案比選詳細(xì)情況見(jiàn)表2.1。由上表可知，根據(jù)所設(shè)計(jì)橋梁情況，結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)原則，選擇第一方案經(jīng)濟(jì)上比第三方案好；跨徑上滿足要求，景觀與環(huán)境協(xié)調(diào)，比第二方案好；工期上較短，對(duì)整個(gè)工程

26、進(jìn)度來(lái)說(shuō)不會(huì)受其影響；施工難度較小，當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況良好，采用4樁框架墩，進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)強(qiáng)度，并且采用這種支承結(jié)構(gòu)，施工時(shí)梁與墩不需臨時(shí)固結(jié)，且可降低支座處的彎矩與剪力，設(shè)計(jì)中不需考慮體系轉(zhuǎn)換。為防護(hù)三級(jí)航道上的船舶撞擊設(shè)有漂浮式柔性防撞圈套在墩柱上，可隨水位升降，所以選擇第一方案作為首選。梁部截面形式比選梁部截面形式考慮了箱形梁、組合箱梁、槽型梁、T型梁等可采用的梁型。連續(xù)單箱梁方案該方案結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)。景觀效果好。該方案需采用就地澆筑，現(xiàn)場(chǎng)澆筑砼及張拉預(yù)應(yīng)力工作量大，但可全線同步施工，施工期間工期不受控制,對(duì)橋下交通影響較其他方案較小。簡(jiǎn)直組合箱梁結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，

27、適應(yīng)性強(qiáng)。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。但從橋下看,景觀效果稍差。從預(yù)制廠到工地的運(yùn)輸要求相對(duì)較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低。但橋面板需現(xiàn)澆施工,增加現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，工期也相應(yīng)延長(zhǎng)。但美觀較差，并且徐變變形大，對(duì)于無(wú)縫線路整體道床軌道結(jié)構(gòu)形式來(lái)說(shuō)，存在著后期維修養(yǎng)護(hù)工作量大的缺點(diǎn)。槽型梁為下承式結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是造型輕巧美觀，線路建筑高度最低，且兩側(cè)的主梁可起到部分隔聲屏障的作用，但下承式混凝土結(jié)構(gòu)受力不很合理，受拉區(qū)混凝土即車道板圬工量大，受壓區(qū)混凝土圬工量小，梁體多以受壓區(qū)（上翼緣）壓潰為主要特征，不能充分發(fā)揮鋼及混凝土材料的性能。同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)為開(kāi)口截面，結(jié)構(gòu)剛度及抗扭性較差，而且需要較大的技術(shù)儲(chǔ)備

28、才能實(shí)現(xiàn)。T型梁結(jié)構(gòu)受力明確，設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)成熟，跨越能力大，施工可采用預(yù)制吊裝的方法，施工進(jìn)度較快。該方案建筑結(jié)構(gòu)高度最高，由于梁底部呈網(wǎng)狀，景觀效果差。同時(shí)，其帽梁雖較槽型梁方案短些，但較其他梁型長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)其帽梁也須設(shè)計(jì)成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土帽梁，另外預(yù)制和吊裝的實(shí)施過(guò)程也存在著與其他預(yù)制梁同樣的問(wèn)題。相比之下，箱型梁抗扭剛度大，整體受力和動(dòng)力穩(wěn)定性能好，外觀簡(jiǎn)潔，適應(yīng)性強(qiáng)，在直線、曲線、折返線及過(guò)渡線等區(qū)間段均可采用，且施工技術(shù)成熟，造價(jià)適中。因此，結(jié)合工程特點(diǎn)和施工條件，選擇連續(xù)箱型梁。箱型梁截面如圖2.1所示。橋墩方案比選橋墩類型有重力式實(shí)體橋墩、空心橋墩、柱式橋墩、輕型橋墩和拼裝式橋墩

29、。（1）重力式實(shí)體橋墩主要依靠自身重力來(lái)平衡外力保證橋墩的穩(wěn)定，適用于地基良好的橋梁。重力式橋墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑，截面尺寸及體積較大，外形粗壯，很少應(yīng)用于城區(qū)橋梁。（2）空心橋墩適用于橋長(zhǎng)而谷深的橋梁，這樣可減少很大的圬工。（3）柱式橋墩是目前公路橋梁、橋?qū)捿^大的城市橋梁和立交橋及中小跨度鐵路旱橋中廣泛采用的橋墩形式。這種橋墩既可以減輕墩身重量、節(jié)省圬工材料,又比較美觀、結(jié)構(gòu)輕巧，橋下通視情況良好。輕型橋墩適用于小跨度、低墩以及三孔以下(全橋長(zhǎng)不大于20m)的公路橋梁。輕型橋墩可減少圬工材料，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。在地質(zhì)不良地段、路基穩(wěn)定不能保證時(shí)，不宜采用輕型橋墩。(5)拼裝式橋墩

30、可提高施工質(zhì)量、縮短施工周期、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，使橋梁建設(shè)向結(jié)構(gòu)輕型化、制造工廠化及施工機(jī)械化發(fā)展。適用于交通較為方便、同類橋墩數(shù)量多的長(zhǎng)大干線中的中小跨度橋梁工點(diǎn)。由上面的解釋可知，柱式橋墩是最合適的墩型，與所設(shè)計(jì)的橋梁要求非常吻合。所以選擇柱式橋墩。考慮到美觀及施工簡(jiǎn)單、方便，綜合地質(zhì)情況，采用6樁框架墩，其結(jié)構(gòu)形狀圖如下：平面圖圖2.2.4樁框架橋墩結(jié)構(gòu)形狀圖3上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定及內(nèi)力計(jì)算3.1概述本設(shè)計(jì)經(jīng)方案比選后采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)105m。根據(jù)橋下通航凈容要求，主跨徑定為45m。上部結(jié)構(gòu)根據(jù)通行雙向4個(gè)車道要求，采用單箱單室箱型梁，單箱寬17m。主跨徑的擬定主跨

31、徑定為45m，邊跨跨徑根據(jù)國(guó)內(nèi)外已有經(jīng)驗(yàn)，為主跨的50.8倍，采用0.67倍的中跨徑，即30m,則全聯(lián)跨徑為：30+45+30=105（m）主梁尺寸擬定（跨中截面）（1）主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主梁高度與起跨徑之比通常在1/151/25之間，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，高跨比約在1/181/19，當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高是比較經(jīng)濟(jì)的方案?？梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束布置用量，加大深高只是腹板加厚，增大混凝土用量有限。根據(jù)橋下通車線路情況，并且為達(dá)到美觀的效果，取梁高為2.5m，這樣高跨比為2.5/45=1/18，位于1/151/25之間，符合要求。（2）細(xì)部尺寸在跨中處頂板厚取30cm，底板厚取40cm，腹

32、板厚取50cm；支座處為便于配置預(yù)應(yīng)力筋，頂板厚取40cm，底板厚取50cm，腹板厚取50cm；端部為了布設(shè)錨具，因此將箱梁設(shè)計(jì)為實(shí)心。具體尺寸見(jiàn)下圖：圖3.1.跨中處截面（單位：cm）圖3.2.支座處截面（單位：cm）主梁毛截面幾何特性計(jì)算（1）計(jì)算截面的幾何特性：主梁截面面積：Am=14.4m2截面重心到下翼緣的距離：yc=1.36m截面重心到上翼緣的距離：ys=1.14m截面慣性矩：Im=13m4（2）檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)：113m上核心矩：Ks=Ayc=14.4x1，36=0.664m113m下核心矩：截面效率指標(biāo)：Ays=14.4x1.14二o.792m0.664+0.792Mco0.5

33、82.5上述計(jì)算表明，初擬的主梁截面是合理的。本橋主要材料預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用C50號(hào)混凝土，fcd=22AMPa，fck=32.4MPa,丫=25KN/m3；預(yù)應(yīng)力鋼筋采用75的鋼絞線，fpk=1860MPa,/pd=1260MPa；非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用II級(jí)鋼筋，構(gòu)造鋼筋采用I級(jí)鋼筋。橋面鋪裝：采用9cm厚C25普通混凝土墊層，其容重為：Y=24KN/mS2cm厚瀝青混凝土，其容重為：Y=23KN/m3o3.3-橋梁設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)荷載采用公路II級(jí),根據(jù)規(guī)范，其中集中荷載為：P=360X0.75=270KN/m,均布荷載：q=10.5X0.75=7.875KN/m；人群荷載取q=3.5KN/m

34、，橋面欄桿取8KN/m.3.4主梁內(nèi)力計(jì)算根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱斷面的布置，并通過(guò)對(duì)移動(dòng)荷載作用最不利位置，確定控制截面的內(nèi)力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，畫出內(nèi)力包絡(luò)圖。3.4.1恒載內(nèi)力計(jì)算（1）恒載計(jì)算：（結(jié)構(gòu)自重）Am=14.4m2一期恒載：G廣25x14.4二360KN/m一期恒載：G二8+24x0.09x15.5+23x0.02x15.5二48.61KN/m恒載集度：G二G+二360+48.61二408.61KN/m（2）恒載作用下橋梁內(nèi)力求解：圖3.3和圖3.4所示為恒載分布圖和內(nèi)力彎矩圖。圖3.3.恒載分布圖-61880.7-61880.7圖3.4.內(nèi)力彎矩圖檢算過(guò)程：分析：將梁體視為二次超靜定

35、結(jié)構(gòu)，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:圖3.5.梁體計(jì)算簡(jiǎn)圖由上面計(jì)算可以知道，自重作用在梁上的荷載集度為:G二408.61KN/m1作用簡(jiǎn)圖如圖：1=408.61-I圖3.8.梁體作用簡(jiǎn)圖根據(jù)力法求解，將兩側(cè)的支座假設(shè)定為單位作用力1下，簡(jiǎn)直梁的彎矩圖分別為：一丄-L丄-一60.左側(cè)作用單位力1時(shí)的彎矩601.M右側(cè)作用單位力1時(shí)的彎矩圖3.9.簡(jiǎn)直梁的彎矩圖在自重作用下，支座處的支座反力為：Ri=R2=21452.03KN彎矩圖如下：圖3.8.彎矩圖根據(jù)力法的平衡方程:6X+6X+A=01111221p6X+6X+A=02112222p611M2d1sEI=丄(竺X20+空0 x2x30)=EI22322

36、500El6=J22空=丄(型x20+沖x2x30)=注ElEl223El612=621=jM1M2ds=丄(30 x45x1x1x30)=6750ElEl23ElA1P=A2P=-3x183874.5x30 x|x30-183874.5x45-(183874.5-80445.09)x3x45x15=41371762.5-(8274352.5-31028823)x15=118943815.5將以上數(shù)據(jù)代入方程:22500X+6750X-118943815.5=0El1El26750X+X-118943815.5=0El1El2解得:X=X=4066.46KN12將X1、X2帶入方程，求支座2和

37、3的反力。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：|.二仁總?cè)?N/rVVIVIVT1TVTVTVTVVVT1匸匕匸上丨-I11_.I:?I、.圖3.9.計(jì)算簡(jiǎn)圖解得：R二R二17385.57KN12將數(shù)據(jù)與由結(jié)構(gòu)求解其計(jì)算出的結(jié)果相比，相差不大，檢算滿足要求恒載作用下剪力圖如下：8194.224066.468094.221-8094.22-8194.22圖3.10.恒載作用下剪力圖表3.1各截面內(nèi)力值第一跨截面彎矩（KN.m）剪力（KN）1/4截面19006.291001.891/2截面15028.28-2062.693/4截面-11934.06-5127.27支點(diǎn)截面-61880.7-8194.22第二跨1/4截面

38、15691.414097.111/2截面41548.710人群荷載作用下內(nèi)力求解人群荷載：q=3.5KN/m，滿跨布載，荷載集度為：q=3.5X2=7KN/m荷載分布圖如下：unniiiuuuimuuuinuniiiuuu;(1)2(2)3內(nèi)力彎矩圖如下:257.454711.78剪力圖:1twL(23(3宀4140.38141.38-140.38-141.38-69.66表3.2各截面內(nèi)力值第一跨截面彎矩（KN.m）剪力（KN）1/4截面325.617.171/2截面257.45-35.343/4截面-204.45-87.84支點(diǎn)截面-1060.09-140.34第二跨1/4截面268.81

39、70.191/2截面711.7803.4.2.1活載作用下內(nèi)力求解取公路II級(jí)荷載，根據(jù)規(guī)范，均布荷載為：q=7.875KN/M；集中荷載為：P=270KN；根據(jù)新規(guī)范可知，在求剪力時(shí)，集中力要乘系數(shù)1.2，故：P=270X1.2=324KN.3.4.3計(jì)算各截面在活載下的彎矩第一跨L/2截面處彎矩影響線:求最大正彎矩時(shí)布載情況：VIKV|Iflf|IVVV1234最大正彎矩為：M=2407.83KNm求最大負(fù)彎矩時(shí)布載情況：vifIrIfllf1kIvwIvI山23nni最大負(fù)彎矩為：M=-734.67KNm支點(diǎn)截面處彎矩影響線丄(1)，劉7j”.”(2)上(3)fL求最大正彎矩時(shí)布載情況:

40、最大正彎矩為：M=327.04KNm求最大負(fù)彎矩時(shí)布載情況：最大負(fù)彎矩為：M=1896.62KNm第二跨L/2截面處彎矩影響線:求最大正彎矩時(shí)布載情況:(1)(2)(3)最大正彎矩為：M=2571.75KNm求最大負(fù)彎矩時(shí)布載情況：最大負(fù)彎矩為：M=547.66KNm3.4.3.1計(jì)算活載作用下各截面剪力第一跨L/2截面處剪力影響線：-41)(2廠J3(34求正剪力時(shí)布載情況如下:IIUUIUUUUE4剪力值為：Q=322.54KN；求負(fù)剪力時(shí)布載情況：2 2 川川ll川川I川川|川2_3剪力值為：Q=-374.65KN；支座截面處剪力影響線：1_（1J2（2）3（3）4求正剪力時(shí)布載情況如下

41、：（1、爲(wèi)剪力值為：Q=19.76KN；|VIwlll|v|lv求負(fù)剪力時(shí)布載情況：luiuununluiiniuuium2e3（tT4剪力值為：Q=-765.48KN；第二跨L/2截面處剪力影響線:=“一_j-7VT.,-1._-1（1）2（2）3（3）4求正剪力時(shí)布載情況如下：UUUUUUIUlIIIIE3777（74 剪力值為：Q=312.65KN；求負(fù)剪力時(shí)布載情況：h?k?huninmjmmm4剪力值為：Q=312.65KN；3.4.4荷載組合根據(jù)規(guī)范，荷載組合公式如下：YS二丫（近yG+丫S+q工yS）0ud0GiGikQ1Q1KcQjQjki=1j=2S承載能力極限狀態(tài)下作用于基

42、本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；udy結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，設(shè)計(jì)安全一級(jí)取1.1；0y第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)；GiS第i個(gè)永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；GikY汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，去Y=1.4；Q1Q1S汽車荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；Q1kY在作用效應(yīng)組合中汽車荷載效應(yīng)、風(fēng)荷載效應(yīng)的其他第j個(gè)可變作Qj用效應(yīng)，去Y=1.1；Qj9當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載組合時(shí)，人群的組合系數(shù)，取c9=0.8；c表3.3組合后彎矩如下表：截面與活載正彎矩組合時(shí)的彎矩（KN.m）與活載負(fù)矩組合時(shí)的彎矩（KN.m）第一跨L/221631.4517231.95L-74731.86-77844.99第二跨L/254085.2749718

43、.09荷載組合后的彎矩包絡(luò)圖如下：預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)與布置為滿足抗裂要求，所需的有效預(yù)加力為Npe0.85I+二(AWMs為荷載基本組合設(shè)計(jì)值，查得Ms=77844.99KN.m，估算鋼筋數(shù)量時(shí),可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。e為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心得距離，pe二y-a。pcxp假設(shè)a=400mm則：pe=1360-400=960mmpW二W二-m二.X13二0.956x10i0mm3xy1360c77844.99X106N0.956x1010=5.85x107Pe(1960)0.85x+(14.4x1060.956x1010丿擬采用0s15.2鋼絞線，單根鋼絞線公稱截面面積A二139mm抗拉強(qiáng)

44、度標(biāo)準(zhǔn)P值：f二1860MP，張拉控制應(yīng)力取b二0.75f二1395MP，預(yù)應(yīng)力損失按張拉pkampka控制應(yīng)力的20%估算。所需預(yù)應(yīng)力鋼筋的根數(shù)為：N5.85x107n=pe=377根p(1-20%蕪A0.8x1395x139comp取為380根,擬定共20個(gè)預(yù)埋金屬波紋管管道,則每個(gè)管道有鋼絞線為19根，則A=20 x19x139mm2取波紋管直徑為100mm,管間距為80mm。Px由公式y(tǒng)Mdfbx（h一）0cd02解得：X=107mmv300mm（頂板厚)截面抗彎承載能力按下式驗(yàn)算：yM7.78x1010MPa經(jīng)檢驗(yàn),滿足設(shè)計(jì)要求。邊跨跨中預(yù)應(yīng)力筋布置：1號(hào)預(yù)應(yīng)力筋高度為900mm，2

45、號(hào)預(yù)應(yīng)力筋高度為700mm，3號(hào)預(yù)應(yīng)力筋高度為500mm,4號(hào)預(yù)應(yīng)力筋高度為300mm。預(yù)應(yīng)力的重心至底板的高度為450mm,有效高度為：ho=2O5Omm。由公式丫Mfbx（h-x/2）解得x=30mm0dcd0截面抗彎承載力按下式驗(yàn)算：yM2.16x1010MPa預(yù)應(yīng)力筋布置如下圖：邊跨跨中預(yù)應(yīng)力筋布置圖支座處預(yù)應(yīng)力筋布置：在支座處第一束預(yù)應(yīng)力筋距上緣的距離為200mm，鋼束之間的間距為200mm.具體如預(yù)應(yīng)力筋縱向布置圖。支座處預(yù)應(yīng)力筋布置圖中跨跨中預(yù)應(yīng)力筋布置：1號(hào)預(yù)應(yīng)力筋高度為900mm,2號(hào)預(yù)應(yīng)力筋高度為700mm,3號(hào)預(yù)應(yīng)力筋高度為500mm,4號(hào)預(yù)應(yīng)力筋高度為300mm。預(yù)應(yīng)力

46、的重心至底板的高度為450mm,有效高度為：ho=2050mm。由公式丫Mfbx(h-x/2)解得x=30mm0dcd0截面抗彎承載力按下式驗(yàn)算：yM2.16x1010MPa預(yù)應(yīng)力筋布置如下圖：中跨跨中預(yù)應(yīng)力筋布置圖非預(yù)應(yīng)力筋的布置概述由于預(yù)應(yīng)力鋼筋可以完全承擔(dān)荷載產(chǎn)生的彎矩，所以非預(yù)應(yīng)力筋的布置可按照構(gòu)造要求布置，根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范，為了保證構(gòu)件的安全和延性，宜采用較小直徑及較密間距，按最小配筋率布置，同時(shí)變化段鋼筋的直徑不易小于10mm,其間距不易大于300mm,對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不應(yīng)小于配置鋼筋的底板截面面積的0.3%，按構(gòu)造要求，取用18螺紋鋼筋，As2

47、.01cm2，箍筋采用10mm光圓鋼筋，估算鋼筋面積：As=Amx0.25%=144000 x0.25%=360cm2AS曙=180根其布置圖如下：rrr支座截面處非預(yù)應(yīng)力筋配置跨中截面處非預(yù)應(yīng)力筋配置非預(yù)應(yīng)力筋橫向布置計(jì)算首先分析頂板及翼緣的自重及上部作用下的力。頂板及翼緣自重取1m寬的板帶作為分析對(duì)象已知丫二25KN/m3頂板厚取h二300mm,翼緣厚取h二300mm,具體尺寸見(jiàn)12下圖：G二25x0.3x15+2x0.5+0.2x5+0.5x0.5x2二175KN板G175q=板=10.29KN/M板1717=10.29頂板上部作用下的力一列車作用為140KN，其作用面積為1.4m2，則

48、在1m板上作用荷載大小為:q=140=100KN/M移1.4二期荷載縱向上q=48.61KN/m，則在橫向1m板上力大小為:248.61二期=2.86KN/m17當(dāng)這些力共同作用時(shí)，求出其最大彎矩，根據(jù)最大彎矩配設(shè)橫向鋼筋，滿足頂板的橫向要求。其共同作用的簡(jiǎn)圖為:I移動(dòng)I移動(dòng)：移動(dòng)I移動(dòng)I移動(dòng)I移動(dòng)n1VVY1rvi|1Jh川V111r1rV1v1I1r1!r111fVI板I二期10.29+2.86=13.15支座反力：R二R二242.2KN12根據(jù)上面的數(shù)據(jù)可以求出彎矩，彎矩圖如下：4其中：M=312KN-mmaxb=1000mm取a=25mm，貝0h=h一a=275mm0f=23.1N/m

49、m3ca=1.01Ma=safbh1c0nOo=0.2C=1一：1一2a=0.20.55(滿足要求)sY=0.5x(1+J2a)=0.8873ss=3874.7mm2312x1060.8873x330 x275根據(jù)鋼筋表選用018180，則A=3180mm2，滿足要求。s主梁截面幾何特性計(jì)算主梁預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的面積換算公式如下1.95x1053.45x104=5.65As=（n一1）App主梁截面慣性矩計(jì)算公式為Iz二乞匹+Ah212sji=1j=1A質(zhì)心位置距頂邊高度A=S/Asi預(yù)應(yīng)力筋的面積矩：S=Aphii=1分塊圖如下：根據(jù)推導(dǎo)公式得，主梁截面特性如表6.1所示。 表6.1主梁截面

50、特性iVrT-單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)節(jié)點(diǎn)XH(m)AO(m2)IO(m4)y(m)110.02.535.5619.751.30920.22.535.5619.751.309220.22.515.7114.851.35631.22.515.7114.851.356331.22.515.7114.851.35642.52.515.7114.821.354442.52.515.7114.821.35457.52.515.7114.761.339557.52.515.7114.761.339612.52.515.7114.871.3336612.52.515.7114.871.3337717.52.515.71

51、14.831.334717.52.515.7114.831.3348822.52.515.7114.741.342822.52.515.7114.741.3429927.52.515.7114.821.355927.52.515.7114.821.355101029.02.515.7114.851.3561029.02.515.7114.851.356111130.02.518.1116.391.3461130.02.518.1116.391.346121231.02.515.7114.851.3561231.02.515.7114.851.356131332.52.515.7114.831.

52、3551332.52.515.7114.831.355141437.52.515.7114.731.3461437.52.515.7114.731.346151542.52.515.7114.791.3361542.52.515.7114.791.336161647.52.515.7114.891.3321647.52.515.7114.891.332171752.52.515.7114.891.3321752.52.515.7114.891.332181857.52.515.7114.891.3321857.52.515.7114.891.3321962.52.515.7114.791.33

53、6191962.52.515.7114.791.336202067.52.515.7114.731.3462067.52.515.7114.731.346212172.52.515.7114.831.3552172.52.515.7114.831.355222274.02.515.7114.851.3562274.02.515.7114.851.356232375.02.518.1116.391.3462375.02.518.11163.391.346242476.02.515.7114.851.3562476.02.515.7114.851.356252577.52.515.7114.821

54、.3552577.52.515.7114.821.355262682.52.515.7114.741.3422682.52.515.7114.741.342272787.52.515.7114.831.3342787.52.515.7114.831.334282892.52.515.7114.871.3332892.52.515.7114.871.333292997.52.515.7114.761.3392997.52.515.7114.761.3393030102.52.515.7114.821.35430102.52.515.7114.821.3543131103.82.515.7114.

55、851.35631103.82.515.7114.851.3563232104.82.535.6619.761.30832104.82.535.6619.761.308預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算7.1預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的應(yīng)力損失cl1c=c1-e-(|10+kx)l1con式中cl1由于摩擦引起的應(yīng)力損失（MPa）；con鋼筋（錨下）控制應(yīng)力（MPa）；0從張拉端至計(jì)算截面的長(zhǎng)度上，鋼筋彎起角之和（rad）；X從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度（m）；卩鋼筋與管道壁之間的摩擦系數(shù)，按表6.3.4-1采用;k考慮每米管道對(duì)其設(shè)計(jì)位置的偏差系數(shù)，按表6.3.4-1采用。由規(guī)范表6.2.2可知，管道類型為金

56、屬波紋管時(shí)，卩取0.20,k取0.0015。X取值為跨中截面到張拉端的距離，X=105/2=52.5m,0=0.17rad。計(jì)算過(guò)程：c=c1-e-(M+kx)l1con=1395x1-e-(0.20 x0+0.0015x52.5)=248.7MPa7.2錨具變形、鋼筋回縮和接縫引起的應(yīng)力損失錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮和分塊拼裝構(gòu)件接縫壓密引起的應(yīng)力損失c；l2c=ALel2Lp式中cl2由于錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失（MPa）；L預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長(zhǎng)度（m）；，L=105mAL錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值（m）。采用鋼絲束鋼制錐形錨具，則根據(jù)規(guī)范可知，AL=6mm1計(jì)算過(guò)程：c1

57、2=TEP二X心X105二11JMPa7.3鋼筋與臺(tái)座之間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失c13混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋和臺(tái)座之間溫差引起的應(yīng)力損失c；13此工程采用后張法，所以預(yù)應(yīng)力筋和臺(tái)座之間溫差引起的應(yīng)力損失c不予13考慮。7.4混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失c14在后張法結(jié)構(gòu)中，由于一般預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量較多，限于張拉設(shè)備等條件的限制，一般都采用分批張拉、錨固預(yù)應(yīng)力筋。在這種情況下，已張拉完畢、錨固的預(yù)應(yīng)力筋，將會(huì)在后續(xù)分批張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)發(fā)生彈性壓縮變形，從而產(chǎn)生應(yīng)力損失。c=m1a-EAc142EPpc式中C由于混凝土的彈性壓縮引起的應(yīng)力損失（MPa）；14C在計(jì)算截面先張拉的鋼筋重心處，由后張拉的

58、各批鋼筋產(chǎn)pc生的混凝土法相應(yīng)力（MPa）；a預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量比值。Epm張拉鋼筋的總批數(shù)由規(guī)范6.1.54，c二ccc二I860 x0.75248.711.1二1135.2MPapecon1112N二cA二1235.2x380 x139二65243.26KNppepnlNNe貝。c二p+p叫y，I=1.3x1013mm4,An=144x105mm2pcAIcnnnYcAycAye=p_ppp=1332mmpncA+cApeppep取y=e，貝U：cpnm11Ne2c=(+pp-)=3.5MPapc2AInnm1pac=aEAc142EPpc3X5.65X3.5=29.67M

59、Pa27.5預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失cl5對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋，考慮由于鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失，其終極值cl5c=屮匚0.52一e一0.26cfPeJ丿pk丿式中c由于鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失（MPa）;l5c傳力錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力，按規(guī)范第6.4.3條的規(guī)定計(jì)pe算（MPa）；c=c-（c+c+c）二1205.530.65fpeconl1l2l4pkQ松弛系數(shù)，對(duì)鋼絞線，11級(jí)松弛時(shí)，按0.3采用.計(jì)算過(guò)程：（c、c=屮匚0.52一0.26c15fJpk丿=0.9x0.3xf0.52x1205.53一0.26x1205.53=I1860丿25.07MPa7.6混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失cl6

60、由于預(yù)應(yīng)力筋按照彎矩配置，預(yù)應(yīng)力筋只配在受拉區(qū)，由于混凝土收縮、徐變引起的應(yīng)力損失終極值按下列公式計(jì)算：0.9L（t.t）+acpcs0EPPC0c=l6Q（t,t）1+15ppps式中cl6由收縮、徐變引起的應(yīng)力損失終極值（MPa），0混凝土徐變系數(shù)的終極值,查表的=2.06；（t,t0）（t,t0）c構(gòu)件受拉去全部宗香港筋界面中心處有預(yù)應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段pc的預(yù)應(yīng)力損失）和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的法向應(yīng)力b=+p_pepcApInInp65243.26x10365243.26x103x1332242904x106x1332=+144x1051.3x10131.3x1013=9.03MPacs(t,t