新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)摘要新風(fēng)大橋（橋跨為70M100M70M,主梁采用單箱雙室截面）施工圖設(shè)計(jì)嚴(yán)格根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范和鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共14章，內(nèi)容包括方案比選，設(shè)計(jì)基本資料，主梁截面尺寸擬定，主梁作用效應(yīng)計(jì)算，預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置，預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算，配束后主梁內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合，普通鋼筋的設(shè)計(jì)計(jì)算，截面強(qiáng)度驗(yàn)算，抗裂驗(yàn)算，持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算，短暫狀況應(yīng)力驗(yàn)算，撓度驗(yàn)算，施工圖設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用橋梁博士V303順利完成設(shè)計(jì)計(jì)算及驗(yàn)算。其強(qiáng)度驗(yàn)算、應(yīng)力驗(yàn)算、撓度驗(yàn)算均滿足相關(guān)要求。關(guān)鍵詞預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋；作用效應(yīng)組合；應(yīng)力驗(yàn)算；撓度驗(yàn)算；施工圖設(shè)計(jì)新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)THECONSTRUCTIONDESIGNOFXINFEGBRIDEABSTRACTTHECONSTRUCTIONDESIGNOFXINFENGBRIDGETHESPANIS70M100M70M,THESECTIONOFTGIRDEISNGLEBOXDOUBLEROOMISTICKLYBAEDONTHE“GENERALSPECIFATIFORHIGHWAYBIDGEDIGN“AND“RINFORCDCONCRETANDPRSTDCONCTEBRIDGESNDCULVERTSDESIGN“THEDESIGNSOF14CHAPTERS,INCLUDINGPROGRAMMESELCTION,THEBASICDATAOFTHEDESIGN,TFORMULATIONTHEPRIMARYBEAMIZE,THECLULTIONOFTMAINBEAMEFT,ETIMAONANDLYOUTOFTESTINGTENDONS,TALTITHELOSSOFPRSTRNDTHEFCTIVEPRESTR,THECALULTIONOFINTRNALFORCENDTHECOMBINATIONINTENALFORCEAFTRLYINGTHETNDONS,TLTITHEDIRYSTL,TKINGOFTHESTRNGTHOFTHEMINBEAM,CRAKHECKING,ANDTCKINGOFTHEDATAOFPERSITENTSTRETCOMPONENTS,ANDSTREINTPOSITONOFASHORTERM,TCKINGTHEDEFLCTION,THEONSTRUCTIONDEIGN“BRIDGEDOCTORV303“IUSDTOOMPLETCALULTIONOFTDESIGNANDCHEKOFTHEDESIGNTHEESULTOFTHECKINGOFTHESTRNGHTH,STRE,DEFLECTIARETIFEDWITHALTREQUIRMNTKEYKKKWORDSTHECONTINUOUSPRESTREDCONCRETGIRDEBRIDGETHECOMBINATIONOFACTIONFCTSHETREKINGTHECKINGOFTHEFLCTIONCONSTRUCTIDESIGN新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)目錄1方案比選111工程地質(zhì)概況12方案擬定階段1121方案一預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（70M100M70M）122方案二預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)（60M120M60M）2123方案三獨(dú)塔斜拉橋145M95M313方案比選2設(shè)計(jì)基本資料521橋梁線性布置22主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)523材料規(guī)格24設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)625通航水位26支座強(qiáng)迫位移及溫度影響627基本計(jì)算數(shù)據(jù)3主梁截面尺寸擬定831設(shè)計(jì)特點(diǎn)及受力特點(diǎn)311設(shè)計(jì)特點(diǎn)8312受力特點(diǎn)32結(jié)構(gòu)尺寸擬定8321主梁箱梁構(gòu)造322主梁截面尺寸擬定933毛截面幾何特性計(jì)算104主梁作用效應(yīng)計(jì)算1241結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)計(jì)算411結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐?2412施工階段的模擬42活載荷載作用效應(yīng)計(jì)算16新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)421汽車沖擊系數(shù)和箱梁橫向分布系數(shù)16422溫度應(yīng)力及基礎(chǔ)沉降內(nèi)力計(jì)算2143內(nèi)力組合32431按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)33432按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)34433計(jì)算結(jié)果355預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置4051計(jì)算原理52預(yù)應(yīng)力筋估算結(jié)果4053預(yù)應(yīng)力筋布置原則4254調(diào)束以及預(yù)應(yīng)力鋼束布置情況4355預(yù)應(yīng)力鋼束在橫截面的具體布置形式466預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算4761預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算611預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的應(yīng)力損失47612錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失48613混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失614預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的損失49615混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失62有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算507配束后主梁內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合5571配筋后結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)72預(yù)應(yīng)力效應(yīng)5673徐變和收縮效應(yīng)5774內(nèi)力組合效應(yīng)588普通鋼筋的設(shè)計(jì)計(jì)算6181計(jì)算原則82縱向主筋的布置6183箍筋的布置614水平縱向輔助鋼筋的布置新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)85架立鋼筋與定位鋼筋的布置619截面強(qiáng)度驗(yàn)算6291基本理論92正截面強(qiáng)度驗(yàn)算6293斜截面抗剪承載力驗(yàn)算6510抗裂驗(yàn)算67101公預(yù)規(guī)要求102計(jì)算671021正截面抗裂驗(yàn)算1022斜截面抗裂驗(yàn)算6811持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算72111正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算112混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算72113預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算7312短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算7613撓度驗(yàn)算78131撓度的計(jì)算與驗(yàn)算1311預(yù)加力引起的上拱度781312使用荷載作用下的撓度791313預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的總撓度132預(yù)拱度的設(shè)置8014施工圖設(shè)計(jì)81141概述142總體布置圖81143主梁一般構(gòu)造圖144主梁預(yù)應(yīng)力鋼束構(gòu)造圖82參考文獻(xiàn)83致謝84附件1開題報(bào)告附件2譯文及原文影印件新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第1頁1方案比選1工程地質(zhì)概況新風(fēng)大橋的工程地質(zhì)資料地勢比較平坦，由橋址處的地質(zhì)鉆探揭示，橋址處底層從上到下依次為卵石、強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、中風(fēng)化粉砂巖、微風(fēng)化粉砂巖，橋趾處地基穩(wěn)定，無不良地質(zhì)現(xiàn)象。通過水文分析，地下水對混凝土無侵蝕性。地質(zhì)資料情況具體可見方案一總體布置圖。12方案擬定階段由于橋位處于地勢平坦的地區(qū)且無不良地質(zhì)情況，可以使用多種形式的橋梁。由于大橋通航等級為（3）級，所以需要該橋的主跨較大，初步定為大橋。根據(jù)具體橋型及所學(xué)知識，可以采用變截面連續(xù)梁橋，連續(xù)剛構(gòu)，小跨徑斜拉橋。根據(jù)已有的水文地質(zhì)資料，確定總跨徑、確定橋型、進(jìn)行橋梁的分孔、基礎(chǔ)以及墩臺(tái)的形式確定、橋梁橫斷面設(shè)計(jì)、上下部構(gòu)造主要尺寸的擬訂、橋面基礎(chǔ)以及墩臺(tái)標(biāo)高的確定，得出三套方案以及圖紙。121方案一預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（70M100M70M）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是一種以受彎為主，在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)。它在荷載作用下，支點(diǎn)截面產(chǎn)生負(fù)彎矩，從而大大減小了跨中的正彎矩，跨越能力大，適用于橋基良好的場合。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)通過高強(qiáng)鋼筋對混凝土預(yù)壓，不僅充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使結(jié)構(gòu)輕型化，因而預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大得多的跨越能力。新風(fēng)大橋采用三跨一聯(lián)的變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（70M100M70M）。橫截面布置采用C55雙懸臂矩形單箱雙室的箱形截面（雙幅），箱梁頂寬1775米，底板寬1225米，支點(diǎn)處梁高60米，跨中梁高30米。箱梁頂板厚度采用30厘米，腹板厚度從橋墩到跨中由80厘米漸變到40厘米，底板厚度從橋墩到跨中由80厘米漸變到28厘米。各跨箱梁在支點(diǎn)、L/4截面、跨中截面各設(shè)一道橫隔板以抗畸變變形。據(jù)鉆探揭示，橋址處底層從上到下依次為卵石，強(qiáng)分化粉砂巖，中分化粉砂巖，微分化粉砂巖，橋趾處地基穩(wěn)定，無不良地質(zhì)現(xiàn)象。全橋橋墩基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁，新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第2頁樁頂設(shè)一承臺(tái)。每墩樁基為兩排共4根D250CM鉆孔灌注樁；橋墩為D300CM圓柱形實(shí)體墩。新風(fēng)大橋主梁，以雙柱墩為中心，采用懸臂掛籃施工。以上具體尺寸，請見相關(guān)圖紙。122方案二預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋60M120M60M預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋是連續(xù)梁橋與T形剛構(gòu)橋的組合體系，也稱墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋。大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)主要為梁體連續(xù)，墩、梁、基礎(chǔ)三者固結(jié)為一個(gè)整體共同受力。在恒載作用下，連續(xù)剛構(gòu)橋與連續(xù)梁橋的跨中彎矩和豎向位移基本一致；其次，由于墩梁固結(jié)共同參與工作，連續(xù)剛構(gòu)橋由活載引起的跨中正彎矩較連續(xù)梁要小，因而可以降低跨中區(qū)域的梁高，并使恒載內(nèi)力進(jìn)一步降低。因此，連續(xù)剛構(gòu)橋的主跨徑可以比連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)大一些。它常用于大跨、高墩的結(jié)構(gòu)中，橋墩縱向剛度較小，在豎向荷載作用下，基本上屬于一種無推力的結(jié)構(gòu)。新風(fēng)大橋采用三跨一聯(lián)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋（60M120M60M）。橫截面布置采用C55雙懸臂矩形單箱單室的箱形截面（雙幅），箱梁頂寬1825米，底板寬925米，支點(diǎn)處梁高67米，跨中梁高23米，梁底緣曲線均按二次拋物線變化。箱梁頂板厚度采用30厘米，腹板厚度從雙肢薄壁橋墩到跨中由90厘米漸變到50厘米，底板厚度從雙肢薄壁橋墩到跨中由80厘米漸變到28厘米。各跨箱梁在支點(diǎn)、L/4截面、跨中截面各設(shè)一道橫隔板以抗畸變變形。據(jù)鉆探揭示，橋址處底層從上到下依次為卵石，強(qiáng)分化粉砂巖，中分化粉砂巖，微分化粉砂巖，橋趾處地基穩(wěn)定，無不良地質(zhì)現(xiàn)象。全橋橋墩基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁，樁頂設(shè)一承臺(tái)。每墩樁基為2排共4根D250CM鉆孔灌注樁；橋墩采用豎直雙肢薄壁實(shí)心墩，其中每一肢薄壁墩的橫橋向?qū)挾葹?25米，順橋向?qū)挾葹?米，兩肢薄壁墩之間的凈距為60米。豎直雙肢薄壁墩直接伸入主梁，且與主梁頂板固結(jié)（在主梁內(nèi)發(fā)揮橫膈板的作用）。新風(fēng)大橋主粱，以雙肢薄壁橋墩為中心，采用對稱懸臂澆筑施工。0號、1號梁段采用搭設(shè)托架澆筑完成，其余梁段采用后支點(diǎn)掛籃懸澆，直到和兩岸橋臺(tái)處的支架現(xiàn)澆梁段合龍，最后中跨合龍。以上具體尺寸，請見相關(guān)圖紙。新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第3頁123方案三獨(dú)塔斜拉橋145M95M斜拉橋的基本受力特點(diǎn)是受拉的斜索將主梁多點(diǎn)吊起，并將主梁的恒載和車輛等其它荷載傳至塔柱，再通過塔柱基礎(chǔ)傳至地基。因而主梁在斜拉索的各點(diǎn)支承作用下，像多跨彈性支承的連續(xù)梁一樣，使彎矩值得以大大地降低，這不但可以使主梁尺寸大大地減小，而且由于結(jié)構(gòu)自重顯著減輕，既節(jié)省了結(jié)構(gòu)材料，又能大幅度地增大橋梁的跨越能力。此外，斜拉索軸力產(chǎn)生的水平分力對主梁施加了預(yù)壓力，從而可以增強(qiáng)主梁的抗裂性能，節(jié)約主梁中預(yù)應(yīng)力鋼材的用量。獨(dú)塔斜拉橋的主孔跨徑一般比雙塔三跨式的主孔跨徑小，適用于跨越中小河流和城市通道。新風(fēng)大橋采用塔、梁、墩相互固結(jié)的獨(dú)塔扇形單索面雙跨預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋（主跨145米，邊跨95米）。主梁采用單箱三室截面，梁高25米，頂寬37米，底寬24米，頂板厚30厘米，底板厚28厘米，腹板厚32CM。梁上索距為8米，每8米節(jié)段設(shè)一橫隔梁。索塔采用“1”字形塔，橋面以上塔高45米，橫橋向?qū)挒?米，順橋向塔底寬度為88米，塔頂寬度為2米，塔柱采用H形截面，塔上索距為米，拉索直接錨固于塔壁上，錨固壁厚20287米。塔頂設(shè)錐形管避雷針和航標(biāo)指示燈。主塔基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，主塔下的樁基礎(chǔ)為3排共30根直徑20米鉆孔灌注樁，承臺(tái)矩形，厚4米。新風(fēng)大橋主塔采用爬升模板澆筑的施工方法；主梁以主塔為中心，采用對稱懸臂澆筑法施工（支架現(xiàn)澆0號及1號塊并掛索，再拼裝前支點(diǎn)掛籃、對稱懸澆梁段，然后掛籃前移、依次懸澆梁段，直到最后和兩岸橋臺(tái)處的支架現(xiàn)澆梁段合龍）。以上具體尺寸，請見相關(guān)圖紙。13方案比選以上三個(gè)方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)比較，如下表所示，最終選出預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋作為新風(fēng)大橋的設(shè)計(jì)方案。新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第4頁表1方案比選表橋型連續(xù)梁橋連續(xù)剛構(gòu)斜拉橋適用性伸縮縫少，結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動(dòng)力性能好，主梁性能好，主梁變形撓曲線平緩，行車平順，通暢，安全，可滿足交通運(yùn)輸要求，施工簡單，但工期長行車平順，通暢，安全，可滿足交通要求，施工技術(shù)成熟，易保證施工質(zhì)量，橋下凈空大，可滿足通航要求，屬于有推力體系，對地基要求比連續(xù)梁高跨度大，行車性能好，不用作大量基礎(chǔ)工程，由于拉索多點(diǎn)支撐作用，梁高小，可采用懸臂施工，不影響通航，梁可以預(yù)制，可加快施工進(jìn)度安全性技術(shù)成熟，計(jì)算簡單，施工方法簡單，質(zhì)量好，整體性好，剛度大，可保證工程本身安全，同時(shí)行車性能良好，可保證司機(jī)正常行車，滿足交通運(yùn)輸安全要求一般做成薄壁墩，墩的剛度小，難以承受船舶撞擊，但梁高可做薄，基礎(chǔ)沉降對結(jié)構(gòu)影響大5拉索是柔性體系，風(fēng)力作用下會(huì)震動(dòng)，會(huì)影響橋上行車，橫向剛度小，變形大經(jīng)濟(jì)性施工技術(shù)成熟，方法簡單，易掌握，需要的機(jī)具少，無需大型設(shè)備，可充分降低施工成本，所用材料普通，價(jià)格低，成橋后養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，需要大型支座，需較多預(yù)應(yīng)力鋼筋無需支座，節(jié)省大型支座費(fèi)用，其他與連續(xù)梁基本相同需大量拉索鋼絲，預(yù)應(yīng)力束，主塔構(gòu)造復(fù)雜，高空作業(yè)多，成橋后養(yǎng)護(hù)費(fèi)用多，基礎(chǔ)施工復(fù)雜，還需減震裝置美觀性形式簡單，造型單一墩梁固結(jié)作用可降低梁高，使梁看起來更輕巧現(xiàn)感強(qiáng)，可通過索塔與拉索布置形式獲得滿意的造型，塔較高，使橋往縱向與橫向延伸，比例協(xié)調(diào)，均勻新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第5頁2設(shè)計(jì)基本資料21橋梁線性布置平曲線半徑無平曲線；豎曲線半徑無豎曲線，橋面縱坡05；橋面橫坡2。2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)跨徑70M100M70M，施工方法為懸臂施工；設(shè)計(jì)荷載公路I級，人群35KN/M2；設(shè)計(jì)車速100KM/H；橋面組成主橋總寬3700M（雙幅），組成為175M（人行道及欄桿）05M防撞護(hù)欄15M機(jī)動(dòng)車道05M防撞護(hù)欄15M（中央分隔帶）05M防撞護(hù)欄15M機(jī)動(dòng)車道05M防撞護(hù)欄175M（人行道及欄桿）；橋面形式單箱雙室（分離式雙幅橋面）；通航標(biāo)準(zhǔn)（3）級；設(shè)計(jì)洪水頻率1/300；地震烈度根據(jù)中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)場地地震峰值加速度小于005G，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期035S，對應(yīng)原地震基本烈度小于度。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)10（總跨徑小于1000M，單孔跨徑小于150M；屬于大橋故按通規(guī)取重要性系數(shù)為）。23材料規(guī)格混凝土主梁采用C55高強(qiáng)混凝土，墩身、承臺(tái)采用C40混凝土，基樁采用C25。預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用公預(yù)規(guī)JTGD622004中的D152MM鋼絞線，公稱面積為140MM2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度FPK1860MPA,彈性模量EP195X105MPA。普通鋼筋R235、HRB335鋼筋標(biāo)準(zhǔn)營符合B130131991和GB14991998的規(guī)定。凡鋼筋直徑大于等于12MM者，均采用HR335熱軋帶肋鋼筋；凡鋼筋直徑小于等于12MM者，均采用R235熱軋帶肋鋼筋，鋼板應(yīng)符合GB70088規(guī)定的Q235鋼板。錨具預(yù)應(yīng)力錨具采用符合國際后張法預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)FIP標(biāo)準(zhǔn)的I類錨具，其錨固效率系數(shù)大于95。預(yù)應(yīng)力管道采用預(yù)埋圓形塑料波紋管成型（內(nèi)徑9CM）。新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第6頁支座主橋支座采用GPZI系列支座。伸縮縫全橋伸縮縫分別采用QFD80和GQFD160兩種規(guī)格的淺埋式伸縮縫。橋面鋪裝采用10CM瀝青混凝土1CM防水層素混凝土三角墊層。24設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB012003公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范D602004以下均簡稱為通規(guī)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JTGD622004以下均簡稱為公預(yù)規(guī)公路磚石及砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTD632005公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范G200725通航水位通航水位WH6578M26支座強(qiáng)迫位移及溫度影響本設(shè)計(jì)的樁基礎(chǔ)均為嵌巖樁，其不均勻沉降不明顯，保守計(jì)算取不均勻沉降為2CM，主梁上下緣溫差根據(jù)中國氣象局統(tǒng)計(jì)得到。27基本計(jì)算數(shù)據(jù)根據(jù)公預(yù)規(guī)中各條規(guī)定，混凝土、鋼絞線和鋼筋的各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)以及在各階段的限制。如表21所列。表21基本計(jì)算數(shù)據(jù)名稱項(xiàng)目符號單位數(shù)據(jù)主梁混凝土C5立方體強(qiáng)度彈性模量軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度CUFCECKFTKCDFTMPAPA53104274189短暫狀態(tài)壓應(yīng)力限制拉應(yīng)力限制07CKF115TKMPA24315持久狀態(tài)壓應(yīng)力限制主壓應(yīng)力限制短期效應(yīng)組合下拉應(yīng)力限值短期效應(yīng)組合下主拉應(yīng)力限值長期效應(yīng)組合拉應(yīng)力限值05CKF6CKS0850TPC04TKFLTPEPAMPA1782301新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第7頁續(xù)表211524鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度最大控制應(yīng)力CONPKFPEPDFCK07MPAP久狀態(tài)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)荷載組合065PKFM29材料重度鋼筋混凝土瀝青混凝土鋼絞線123KN/M3M/M36524078鋼絞線與混凝土的彈性模量比EP無量綱549新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第8頁3主梁截面尺寸擬定31設(shè)計(jì)特點(diǎn)及受力特點(diǎn)311設(shè)計(jì)特點(diǎn)本橋上部結(jié)構(gòu)為三跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，采用分段懸臂澆注的方法施工，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋采用懸臂施工法需要在施工中進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，經(jīng)過一系列施工階段組建形成最終的連續(xù)梁體系。在各個(gè)階段，可能具有不同的靜力體系，其中包括安裝單元、拆除單元、張拉預(yù)應(yīng)力、移動(dòng)掛籃等工況，因此恒載內(nèi)力計(jì)算時(shí)必須精確模擬各個(gè)施工階段。橋梁恒載內(nèi)力由各個(gè)施工階段的內(nèi)力疊加而成，顯然對于不同的施工方法，橋梁恒載內(nèi)力是有很大區(qū)別的。而汽車荷載、溫度和墩臺(tái)沉降等作用在成橋以后才發(fā)生，與施工方法無關(guān)。由于懸臂施工設(shè)計(jì)很多施工工況，且由于體系發(fā)生轉(zhuǎn)換使預(yù)加力和徐變產(chǎn)生的次內(nèi)力計(jì)算變得非常復(fù)雜，故設(shè)計(jì)時(shí)必須借助計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算才能完成，本設(shè)計(jì)采用橋梁博士V303軟件進(jìn)行橋梁電算。312受力特點(diǎn)采用懸臂施工的連續(xù)梁橋，在施工過程中經(jīng)歷T形剛構(gòu)受力狀態(tài)，合龍后形成連續(xù)梁橋，恒載產(chǎn)生的內(nèi)力由各個(gè)施工階段產(chǎn)生的內(nèi)力疊加而成。由于合龍段較短，其產(chǎn)生的內(nèi)力一般較小，故T形剛構(gòu)受力狀態(tài)為主要部分。對懸臂施工連續(xù)梁橋，合龍后根部負(fù)彎矩很大，而中跨跨中恒載彎矩很??；二期恒載加上去以后，根部負(fù)彎矩增大，中跨跨中承受較小的正彎矩，因而，截面尺寸擬定時(shí)，應(yīng)根據(jù)以上彎矩分布特點(diǎn)，增大主梁根部附近的抗彎剛度。32結(jié)構(gòu)尺寸擬定321主梁箱梁構(gòu)造主梁采用變截面箱形連續(xù)梁橋，梁高為3060M。該橋?yàn)?0M100M70M預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，施工方法為懸臂施工，考慮伸縮縫的設(shè)置，實(shí)際橋跨長度為2406M,即在橋的兩端各設(shè)30CM的伸縮縫，主梁立面一般構(gòu)造圖詳見附圖。邊跨計(jì)算跨徑為70M,中跨計(jì)算跨徑為100M。新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第9頁322主梁截面尺寸擬定選用箱形截面出于這樣幾點(diǎn)考慮首先，箱形截面整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大；其次，箱梁的頂、底板可以提供足夠的面積來布置預(yù)應(yīng)力鋼束以承受正、負(fù)彎矩；另外，抗扭能力強(qiáng)。采用變高度主要是適應(yīng)連續(xù)梁內(nèi)力變化需要。本設(shè)計(jì)主橋跨徑布置為70M100M70M，主跨為240M，橋?qū)?7M（分左右行兩幅）。箱梁橫截面為單箱雙室，箱寬1775M。中間支點(diǎn)梁高6M高跨比為H1/L21/1667，底板厚08M，腹板為08M寬，頂板06M厚。邊支點(diǎn)梁高為3M，2/1/333，底板厚028M，腹板寬04M，頂板03M。主梁橫截面構(gòu)造如下圖所示圖31主梁橫截面圖（1）箱梁頂板厚度設(shè)置本設(shè)計(jì)全橋頂板厚為0306M。箱梁頂板翼緣端部厚度15CM，翼緣根部厚度為50CM。腹板與頂、底板相接處，上部為9030CM,6020CM、下部為2020CM的承托，以利于脫模并減小轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中。（2）本設(shè)計(jì)底板厚度設(shè)置為由跨中截面的28CM向支點(diǎn)截面的80CM呈拋物線遞增。（3）箱梁腹板設(shè)置由受力方面考慮，連續(xù)梁支點(diǎn)附近承受剪力較大，腹板宜增高加寬。而中跨邊跨中間區(qū)段承受剪力較小，腹板可適當(dāng)降低減薄。本設(shè)計(jì)的布置為由跨中截面的40CM向支點(diǎn)截面的80CM呈階段性變化。（4）橫隔板設(shè)置本設(shè)計(jì)采用邊支點(diǎn)橫隔板厚1M，主墩支點(diǎn)橫隔板厚2M，主跨跨中05M,沿橋跨方向無橫隔板。（5）箱梁底部曲線的設(shè)置梁底曲線為二次拋物線。新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第10頁梁底曲線方程為0204FYLX（31）式中F梁底曲線矢高，本橋?yàn)?M；0L梁底曲線跨徑，本橋?yàn)?00397M。（3M為0塊中的直線段長度）3毛截面幾何特性計(jì)算毛截面幾何特性是計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力、配筋及變形計(jì)算的前提。電算時(shí)既可用分塊面積法，也可以用節(jié)線法來計(jì)算其截面特性。本設(shè)計(jì)采用橋梁博士軟件，從其導(dǎo)入主梁截面的CAD文件，得到主梁截面幾何特性計(jì)算表如下（僅半橋149號節(jié)點(diǎn)）表31主梁截面幾何特性節(jié)點(diǎn)號截面高度（M）截面面積2M截面抗彎慣矩4M截面中性軸高度M單元重KN1314176521732422927380689314151324298286864646751307919231286296673013568201631597128293071406722164915873910314152823761598031233271596226745161250145346168257315281671320167371172380117513901894021896254753218914902014383916201690219825734790201217802429817555295010492253241026217568860137928156028296315162330103016280314058276120新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第11頁續(xù)表31326280314058276120547594735342105475204397014923593610742185245074221336381093816083675192540101346148728091864210332113708231174105306124391821739746731245179179764893124517917649新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第12頁4主梁作用效應(yīng)計(jì)算41結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)計(jì)算411結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐纸Y(jié)構(gòu)自重效應(yīng)應(yīng)采用橋梁博士計(jì)算，單元的劃分應(yīng)盡量與箱梁的階段劃分一致，即每一個(gè)施工節(jié)段自然劃分為一個(gè)單元，另外在支座和一些構(gòu)造變化的位置相應(yīng)地增設(shè)幾個(gè)單元，這樣全橋一共劃分為95個(gè)單元和96個(gè)截面。由于全橋單元較多，又是對稱劃分單元的，故在此僅列了半橋的148號單元。如下圖所示圖41單元?jiǎng)澐旨皹?gòu)造示意圖412施工階段的模擬在橋梁博士中，可以使用單元來模擬掛籃。首先，需要進(jìn)行掛籃的簡單設(shè)計(jì)，由上文的單元幾何特性表中可以知道，采用懸臂澆注施工方法的最重懸臂塊為241T,故選擇采用120T的掛籃，掛籃工作系數(shù)（鋼混比）為05。在橋梁博士中，通常以兩個(gè)單元模擬一個(gè)掛籃，本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)單元模擬一個(gè)掛籃，后支點(diǎn)掛籃，單元寬為橋面寬，高為20M，采用矩形實(shí)心截面模擬，材料為中交04新新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第13頁規(guī)范A3鋼，由于懸臂澆注塊最長為35M，故設(shè)置掛籃前進(jìn)單元長為45M，吊點(diǎn)2所在單元長為5M。共4組掛籃，每組兩個(gè)單元構(gòu)成，共8個(gè)單元，為96103單元。由空掛籃的自重平衡力學(xué)圖示，得到掛籃的2個(gè)吊點(diǎn)力大小，吊點(diǎn)1受力為126667KN（向下），吊點(diǎn)2上拔力為6667KN，如圖所示圖42掛藍(lán)設(shè)定和安裝施工階段過程1用托架施工0號塊，在橋博中節(jié)段的安裝桿件號就默認(rèn)為直接安裝單元并自動(dòng)激活該單元，同時(shí)激活該單元的自重。待0號塊施工完畢后將0號塊與墩進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)。2掛籃安裝。確定掛籃的吊點(diǎn)1位置，作用在0號塊兩懸臂端05M的位置。3掛籃加載。在該階段中進(jìn)行混凝土單元的現(xiàn)澆，但是橋博中無法模擬混凝土隨時(shí)間強(qiáng)度逐漸提高的過程，故將欲安裝的單元輸入掛籃加載欄，填入單元號，自重系數(shù)采用10，并設(shè)置此段混凝土施工階段為10天，如下圖。圖43掛藍(lán)加載和轉(zhuǎn)移錨固新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第14頁4轉(zhuǎn)移錨固。由于上階段混凝土已在掛籃上加載，在此階段已澆注的單元已經(jīng)到達(dá)工作強(qiáng)度，故可以將其自重效應(yīng)傳給主梁，共同參與受力。在轉(zhuǎn)移錨固中填入掛籃的編號。5掛籃移動(dòng)。在橋梁博士中，將掛籃移動(dòng)設(shè)置為掛籃的拆除和安裝，故可以在此階段中輸入掛籃拆除的編號和進(jìn)行掛籃安裝。6重復(fù)35的施工工程，到澆注到13號塊時(shí)轉(zhuǎn)移錨固的階段，同時(shí)進(jìn)行邊墩混凝土的支架施工。7拆除主梁上掛籃。上一階段結(jié)束后，拆除主梁上所有掛籃。8進(jìn)行懸臂端配重，配重的重量為合龍段混凝土的自重的一半。9此階段采用勁性骨架進(jìn)行邊跨的臨時(shí)鎖定，并澆注邊跨混凝土同時(shí)逐漸拆除配重，待到合龍段混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，拆除主墩頂臨時(shí)支座熔化硫磺砂漿，不斷鋼筋）鎖定主墩頂永久支座，完成體系轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)變?yōu)閮蓚€(gè)單懸臂梁，然后邊跨現(xiàn)澆支架落架。10此階段采用勁性骨架進(jìn)行中跨的臨時(shí)鎖定，并澆注邊跨混凝土同時(shí)逐漸拆除配重，待到合龍段混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，解除右主墩縱向約束，形成連續(xù)梁橋狀態(tài)。11施加二期恒載，采用均布恒載的形式施加，大小為125315KN/M。其中，二期恒載的計(jì)算為擬采用10CM瀝青混凝土為橋面鋪裝，截面橫坡為人字坡，但本設(shè)計(jì)為雙幅橋，故只計(jì)單向2。瀝青混凝土重度為24KN/M3，故橋面鋪裝每沿米荷載集度為1Q0115524372/KNM護(hù)欄擬采用新澤西護(hù)欄，每幅橋的護(hù)欄按05M3的鋼筋混凝土計(jì)，換算為重度為2Q125KN/M混凝土三角墊層3Q05177503552475615/KNM故二期恒載為12337212575615125315/QQKNM內(nèi)力計(jì)算結(jié)構(gòu)如下表所示，從下表中可以看出，采用懸臂施工的連續(xù)梁，其恒載彎矩與一次落架的連續(xù)梁有很大不同，由于在施工過程中經(jīng)歷了懸臂階段，造成支點(diǎn)負(fù)彎矩遠(yuǎn)大于跨中正彎矩。另，由于有結(jié)構(gòu)自重引起的軸力為零下表就不予列出了（表中只列出了支點(diǎn)截面、14截面、12截面、18截面的關(guān)鍵截面，節(jié)點(diǎn)1、31、66、96（支點(diǎn)）,48新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第15頁（中跨跨中），17（左邊跨12），11、23（左邊跨14），40、57中跨14，36、44、53、61（中跨18），80（右邊跨12），74、86（右邊跨14）。這些截面位置在以后的表格中同樣使用，不再列出。表41橋面鋪裝階段自重作用效應(yīng)階段內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號剪力（KN）彎矩KNM1106025131763408702317913（支）3406701（支）59361702910402581054805362812715095061982（支）3506710（支）947417013080634866290130916圖4橋面鋪裝階段自重作用效應(yīng)剪力圖新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第16頁圖45橋面鋪裝階段自重作用效應(yīng)彎矩圖42活載荷載作用效應(yīng)計(jì)算421汽車沖擊系數(shù)和箱梁橫向分布系數(shù)4211汽車沖擊系數(shù)根據(jù)通規(guī)432中的規(guī)定，適用于連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)基頻計(jì)算公式如下1213616CEIFLM412223651CEIFL42現(xiàn)取邊跨跨中截面計(jì)算，全橋偏安全考慮通過對邊跨和中跨的沖擊系數(shù)計(jì)算對比后采用中跨跨中截面的汽車沖擊系數(shù)。CE為混凝土彈性模量，C55混凝土為3551010MPACI為中跨截面的慣性矩，為177791M4CM為結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量，CG/G331122449KG/M計(jì)算得到101221361613616355177791F0947Z2314100331122449CEIHLM102222365123651355177791F1644Z2314100331122449CIL沖擊系數(shù)005，適用于HZ51F新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第17頁01570LNF1760，適用于HZ14HZ51F則用于正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)005用于負(fù)彎矩效應(yīng)20176LN001570072F4212箱梁橫向分布系數(shù)箱梁的橫向分布系數(shù)與一般T梁計(jì)算方法不同。在橋梁博士中設(shè)置為其所承受的汽車總列數(shù)，考慮縱橫向折減、偏載后的修正值。例如，對于一個(gè)跨度為500米的橋面4車道的整體箱梁驗(yàn)算時(shí)，其橫向分布系數(shù)應(yīng)為4067（四車道的橫向折減系數(shù)）115（經(jīng)計(jì)算而得的偏載系數(shù)）096（總跨徑400M至600M的縱向折減系數(shù)）296。汽車的橫向分布系數(shù)已經(jīng)包含了汽車車道數(shù)的影響。偏載系數(shù)是個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，是考慮了約束扭轉(zhuǎn)貢獻(xiàn)的計(jì)算系數(shù)。在單梁分析中，橋博無法考慮約束扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的正應(yīng)力，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，約束扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的正應(yīng)力一般占豎向擾曲正應(yīng)力的15，這就是115系數(shù)的由來，但是并非什么時(shí)候都是115的，有時(shí)采用115甚至是偏不安全的。具體計(jì)算這個(gè)系數(shù)，可以通過建立梁格模型，實(shí)體模型等方法來分析。本設(shè)計(jì)采用115的偏載系數(shù)，則橫向分布調(diào)整系數(shù)為M4067（四車道的橫向折減系數(shù)）115（偏載系數(shù)取經(jīng)驗(yàn)值）1縱向折減系數(shù)30824213汽車荷載信息汽車荷載種類為公路I級。4214人群荷載信息人群荷載集度為35KN/M2，人行道板（包含欄桿）寬為175M。在橋博中的使用信息輸入窗口如下圖示新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第18頁圖46橋博活載輸入相關(guān)信息4215計(jì)算原理主梁汽車荷載效應(yīng)橫向分布系數(shù)確定之后，將汽車荷載效應(yīng)乘以相應(yīng)的橫向分布系數(shù)后，在主梁內(nèi)力影響線上最不利布載，可求得主梁最大汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力。人群荷載效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)力亦可以采用相似的方法算出。二者的計(jì)算公式如下汽車荷載效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)力1IKIKIPQYPMS43人群荷載效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)力IKIRQMS44式中PS主梁最大汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力（彎矩或剪力）；R主梁最大人群荷載效應(yīng)內(nèi)力（彎矩或剪力）；1汽車荷載沖擊系數(shù)；IM箱梁橫向分布系數(shù)，本例中汽車荷載取3082，人群荷載取1。新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第19頁KP車道荷載中集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；IY主梁內(nèi)力影響線標(biāo)準(zhǔn)值；KQ車道荷載中的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；R人群荷載集度；I主梁內(nèi)力影響線中均不荷載所在范圍的面積。通過橋博計(jì)算的汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)如下表表42汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號汽車MAX汽車MIN汽車MAXQ汽車MINQ剪力KN彎矩KNM剪力KN彎矩KNM剪力KN彎矩KNM剪力KN彎矩M10000230065064259651414524873831753310208298014509170230265313616294531支159701905401509720708603支32026538383297671018026025601420668504013205673149784512624015690162010766048376372761401753227015794040158062507130158312712210161701806036890630支3209826353920312086支150195009384059760746702196312160936188053305204850842506642596148733150900006540230表43人群荷載效應(yīng)內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號人群MAX人群MIN人群MAXQ人群MINQ剪力KN彎矩KNM剪力KN彎矩KNM剪力KN彎矩KNM剪力KN彎矩M10000194072092257312301989634173309057201321082310921873372192支）50512015043171901支）321387347192536893421536102583403581240471260091912419110749687新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第20頁續(xù)表43482258001079873494753767162861514748120091670423972061932153235817264349（支）32105387020539710（支）151723177191557432180236902082802130803721315692692250213086321081090072095注圖中最大彎矩和最小彎矩分別取的是汽車MAXM、汽車MINM引起的彎矩值。圖47汽車荷載彎矩包絡(luò)圖注圖中最大剪力和最小剪力分別取的是汽車MAXQ、汽車MINQ引起的剪力值。圖48汽車荷載剪力包絡(luò)圖新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第21頁注圖中最大彎矩和最小彎矩分別取的是人群MAXM、人群MINM引起的彎矩值。圖49人群荷載彎矩包絡(luò)圖注圖中最大剪力和最小剪力分別取的是人群MAXQ、人群MINQ引起的彎矩值。圖410人群荷載剪力包絡(luò)圖422溫度應(yīng)力及基礎(chǔ)沉降內(nèi)力計(jì)算4221溫度應(yīng)力計(jì)算1年平均溫差由于該橋已是在建橋梁，本設(shè)計(jì)的年平均溫差按已有的設(shè)計(jì)資料所給的年平均溫差取值，升溫20C降溫20C2梯度溫差新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第22頁按通規(guī)4310條規(guī)定，橋面采用10CM瀝青混凝土的溫差梯度基數(shù)T114C，T255C，T30C，豎向日照溫差反溫差為正溫差乘以05。具體各截面彎矩和剪力值見下表。溫差應(yīng)力按公預(yù)規(guī)附錄B計(jì)算TYCNATE450TYCYMATEE式中，Y截面內(nèi)的單元面積；YT單元面積YA內(nèi)溫差梯度平均值，均以正值代入C混凝土線膨脹系數(shù)，000001CCE混凝土彈性模量，435510CEMPAYE單元面積YA重心至截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負(fù)值。橋博中溫度信息的輸入如下圖41整體升溫和降溫新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第23頁圖412豎向日照正溫差圖413豎向日照負(fù)溫差溫度效應(yīng)引起的內(nèi)力如下表所示新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第24頁表4豎向日照梯度溫差效應(yīng)內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號豎向日照正溫差豎向日照負(fù)溫差剪力KN彎矩KNM剪力KN彎矩KNM13180159054127175623318620159801（支）31（支）2362012040312482012053172461250120（支）1（支）321674164018908053632156279010圖41豎向日照正溫差引起的剪力新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第25頁圖415豎向日照正溫差引起的彎矩圖416豎向日照負(fù)溫差引起的剪力圖417豎向日照負(fù)溫差引起的彎矩新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第26頁表45結(jié)構(gòu)整體升溫降溫效應(yīng)內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號整體升溫整體降溫剪力KN彎距KNM剪力KN彎距KNM1101022744231651651支8989支003644409898010201028665370150156199支2424支212174909080585862323900圖418結(jié)構(gòu)整體升溫引起的剪力新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第27頁圖419結(jié)構(gòu)整體升溫引起的彎矩圖420結(jié)構(gòu)整體降溫引起的剪力圖421結(jié)構(gòu)整體降溫引起的彎矩新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第28頁4222基礎(chǔ)沉降內(nèi)力計(jì)算基礎(chǔ)沉降計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮多種沉降工況，本例考慮5種情況，即按基規(guī)中建議，每個(gè)墩臺(tái)分別沉降2CM，并將5種情況中的同號效應(yīng)進(jìn)行疊加，即可以得到多種沉降工況及其組合的最大值。在橋博中的輸入信息如圖圖42墩臺(tái)不均勻沉降在橋博中得到不均勻沉降引起的次內(nèi)力的計(jì)算結(jié)果，見下表表46基礎(chǔ)沉降變位次內(nèi)力單位（剪力KN，彎矩KNM）節(jié)點(diǎn)號左主墩支點(diǎn)沉降2CM右主墩支點(diǎn)沉降2CM左邊墩支點(diǎn)沉降2CM右邊墩支點(diǎn)沉降2CM兩主墩支點(diǎn)同時(shí)沉降2CM剪力彎矩剪力彎矩剪力彎矩剪力彎矩剪力彎矩13602540164082083057131279139141736025487016454082260832730231712983741411支362350254780164150825708357803支4111721710638204240192502347057904041177271171038240424501530267258048419172617400新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第29頁續(xù)表46534132504183101726541725160058107746107232614132041820172347172900580支78365101536支25410372082716508358074314160841428025480370829165508375063253130281429253036081640830圖423左主墩支點(diǎn)沉降2CM引起的剪力圖42左主墩支點(diǎn)沉降2CM引起的彎矩新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第30頁圖425右主墩支點(diǎn)沉降2CM引起的剪力圖426右主墩支點(diǎn)沉降2CM引起的彎矩圖427左邊墩支點(diǎn)沉降2CM引起的剪力新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第31頁圖428左邊墩支點(diǎn)沉降2CM引起的彎矩圖429右邊墩支點(diǎn)沉降2CM引起的剪力圖430右邊墩支點(diǎn)沉降2CM引起的彎矩新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第32頁圖431兩主墩支點(diǎn)同時(shí)沉降2CM引起的剪力圖432兩主墩支點(diǎn)同時(shí)沉降2CM引起的彎矩43內(nèi)力組合為了進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的計(jì)算，在不考慮預(yù)加力引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力以及混凝土收縮徐變次內(nèi)力的前提下，按通規(guī)第416條和第417條規(guī)定，根據(jù)可能出現(xiàn)的荷載進(jìn)行第一次內(nèi)力組合。公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)（1）只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。（2）當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合。新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第33頁（3）施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。（4）多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。根據(jù)以上的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，參照橋規(guī)（JT02304）第412條即可進(jìn)行內(nèi)力組合。431按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合基本組合和偶然組合，由于本設(shè)計(jì)不考慮偶然作用的影響，故只采用基本組合。永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)和可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為12100MINJQJKJCKQGIKIUDSSSS46式中UDS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(jì)值；0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，安全等級一級、二級、三級分別為11、10、09；GI第I個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)；GIDIKS、第I個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；1Q汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取14；DQKS11、汽車荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；QJ在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)、風(fēng)荷載外的其他第J個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取14，風(fēng)荷載的為11；QJDQJKS、在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)外的其他第J個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；C在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)；根據(jù)通規(guī)第416條規(guī)定，各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)010恒載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)對結(jié)構(gòu)承載力不利21G，或01G對結(jié)構(gòu)承載力有利基礎(chǔ)變位作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)502G汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)41Q新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第34頁其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)41QJ則承載能力極限狀態(tài)組合為對結(jié)構(gòu)承載力不利時(shí)417041704150210321210KQKQKQGGUDSSSSSS47對結(jié)構(gòu)承載力有利時(shí)41704170415001321210KQKQKQGGUDSSSSSS48432按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合。4321作用短期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為11MNSDGIKJQJKIJSSS49式中SDS作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；J1第J個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)；QJKJS1第J個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值。根據(jù)通規(guī)第417條規(guī)定，各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下汽車荷載（不計(jì)沖擊力）效應(yīng)的頻遇值系數(shù)701，人群荷載01，溫度作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)801。則作用短期效應(yīng)組合為KQKQKQKGKGSDSSSSS32121800704104322作用長期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用永久值組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為12MINJQJKJGIKLDSSS411式中LDS作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；J2第J個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)；新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第35頁QJKJS2第J個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。根據(jù)通規(guī)第417條規(guī)定，各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下汽車荷載（不計(jì)沖擊力）效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)402；人群荷載210；溫度作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)208；則作用長期效應(yīng)組合為KQKQKQKGKGSDSSSSS3212180040412433計(jì)算結(jié)果根據(jù)上述的組合要求，進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合和正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合，在使用橋梁博士軟件時(shí)，只需要將荷載輸入便可自動(dòng)進(jìn)行組合，其結(jié)果見表47、48及49。表47正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號最大剪力（KN）最小剪力（KN）最大彎矩（KNM）最小彎矩（KNM）11240980003871571379375225682316909408501720137356133625124440140705012907653822961365353807905409107171426192534430386061307074119821807525256660387013709209149新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第36頁圖429正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合剪力包絡(luò)圖圖430正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合彎矩包絡(luò)圖表48正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號最大剪力（KN）最小剪力（KN）最大彎矩（KNM）最小彎矩（KNM）1132095600047121479579583343231680060180135117562489238344017004010835162582636135351080250160714487561892334420385061070741167418新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第37頁續(xù)表48808034901340491061253775395圖431正常使用狀態(tài)短期效應(yīng)組合剪力包絡(luò)圖圖432正常使用狀態(tài)短期效應(yīng)組合彎矩包絡(luò)圖新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第38頁表49承載能力極限狀態(tài)組合內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號最大剪力（KN）最小剪力（KN）最大彎矩（KNM）最小彎矩（KNM）1169092300057761869274193231602507406018336191862189245401505049060343718849213527538010900715864271661924524030610907451677268014893867590186090969017圖43承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)組合剪力包絡(luò)圖新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第39頁圖43承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)組合彎矩包絡(luò)圖新風(fēng)大橋施工圖設(shè)計(jì)第40頁5預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置51計(jì)算原理本橋采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁構(gòu)造形式。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí)具有一定的安全儲(chǔ)備。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，在由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。本橋以全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)，按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。首先根據(jù)各截面正截面抗裂性要求0850STPC51確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂性要求，所需的有效預(yù)加力為/1085SPEPMWNEA52擬采用S1524鋼絞線，單根鋼絞線的公稱截面面積AP1140MM2，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值FPK1860MPA，最大張拉控制應(yīng)力取CON070FPK07018601302MPA，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20估算。得到所須的預(yù)應(yīng)力鋼鉸線的根數(shù)PEPCONSPNNA5352預(yù)應(yīng)力筋估算結(jié)果預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTM41697A標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線（17標(biāo)準(zhǔn)型），抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1860PKFPA，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1260PDFMPA，公稱直徑152MM，公稱面積