基于Midas的膠州灣跨海大橋3×30米預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋計(jì)算設(shè)計(jì)摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以青島膠州灣大橋?yàn)楸尘埃M(jìn)行青島膠州灣跨海大橋3×30米預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包含：首先確定橋梁的基本設(shè)計(jì)材料；確定橋梁的截面形式以及截面尺寸；運(yùn)用Midas建立橋梁模型，在橋梁模型的基礎(chǔ)上添加恒載和活載，從而進(jìn)行橋梁內(nèi)力的分析計(jì)算；根據(jù)橋梁的內(nèi)力、彎矩和剪力分析圖添加預(yù)應(yīng)力鋼筋，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置，根據(jù)局部剪力變化配置橋梁的普通鋼筋；接著進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的內(nèi)力和次內(nèi)力的計(jì)算，最后進(jìn)行截面的驗(yàn)算。將主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)編寫計(jì)算書，繪制橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（主要包括一般布置圖、截面設(shè)計(jì)圖、預(yù)應(yīng)力縱向布置圖、預(yù)應(yīng)力截面布置圖、普通鋼筋縱向布置圖和普通鋼筋截面布置圖）。關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁；預(yù)應(yīng)力混凝土；Midas；橋梁分析計(jì)算；截面驗(yàn)算目錄TOC\o"1-3"\h\u18266摘要 第1章緒論1.1橋梁類型及特點(diǎn)橋梁的類型可分為梁橋、拱橋和吊橋。梁式橋一般建在大跨度、淺水區(qū)，由柱和板組成，拱橋建在小跨度的水上，拱橋是拱形的，在板下面有幾個(gè)橋洞來排洪，吊橋是最常用的橋型，它由橋柱、鐵索和橋面組成。1.2設(shè)計(jì)主要要求應(yīng)用學(xué)過的基礎(chǔ)和專業(yè)課的知識，按照公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范獨(dú)立完成青島膠州灣跨海大橋3×30米連續(xù)預(yù)應(yīng)力梁巧設(shè)計(jì)。確定橋梁的設(shè)計(jì)材料和橋梁截面的尺寸建立橋梁的Midas模型，添加恒載和活載進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。根據(jù)橋梁的內(nèi)力、彎矩和剪力分析圖配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，進(jìn)行添加完預(yù)應(yīng)力鋼筋后的橋梁內(nèi)力計(jì)算以及預(yù)應(yīng)力的次內(nèi)力計(jì)算和界面的驗(yàn)算。繪制橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（主要包括一般布置圖、截面設(shè)計(jì)圖、預(yù)應(yīng)力縱向布置圖、預(yù)應(yīng)力截面布置圖、普通鋼筋縱向布置圖和普通鋼筋潔面布置圖）。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及成果1.3.1設(shè)計(jì)內(nèi)容青島膠州灣跨海大橋3跨連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，橋梁的跨徑布置為3×30米。主梁采用單箱單室箱形截面形式。主梁高1.7米，頂面寬9米，底面寬4米。設(shè)計(jì)車輛荷載為公路-Ⅰ級，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為120年。進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)，主要包括:確定橋梁基本設(shè)計(jì)材料;確定橋梁的截面形式以及截面尺寸；運(yùn)用Midas建立橋梁模型，在橋梁模型的基礎(chǔ)上添加恒載和活載，從而進(jìn)行橋梁內(nèi)力的分析計(jì)算；根據(jù)橋梁的內(nèi)力、彎矩和剪力分析圖添加預(yù)應(yīng)力鋼筋，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置，根據(jù)局部剪力變化配置橋梁的普通鋼筋；接著進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的內(nèi)力和次內(nèi)力的計(jì)算，最后進(jìn)行截面的驗(yàn)算。將主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)編寫計(jì)算書，繪制橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（主要包括一般布置圖、截面設(shè)計(jì)圖、預(yù)應(yīng)力縱向布置圖、預(yù)應(yīng)力截面布置圖、普通鋼筋縱向布置圖和普通鋼筋截面布置圖）。1.3.2主要設(shè)計(jì)成果1）查找青島膠州灣跨海大橋的相關(guān)資料，完成調(diào)研報(bào)告；2）運(yùn)用Midas建立橋梁模型，獨(dú)立完成論文計(jì)算書；3）運(yùn)用CAD繪制設(shè)計(jì)圖紙。圖紙包含：①橋梁一般不是圖；②主梁截面布置圖；③縱斷面，截面預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖；④縱斷面，截面普通鋼筋布置圖；第2章橋型與結(jié)構(gòu)尺寸2.1橋型的選擇根據(jù)適用、合理、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀等設(shè)計(jì)原則，所確定的橋型要做到便于就地取材、便于運(yùn)輸、便于施工和減少工程造價(jià)。根據(jù)以上內(nèi)容確定確定本次設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁橋，采用單箱單室截面。單箱單室箱型梁橋優(yōu)點(diǎn)如下：預(yù)應(yīng)力混凝土同時(shí)擁有混凝土的抗壓能力和鋼筋的抗拉能力，從而提高預(yù)應(yīng)力混凝土的抗裂性能和剛度，也能減小荷載作用下主梁的撓度。采用連續(xù)梁能夠使跨中彎矩變小，減慢主梁開裂的速度，提高使用壽命。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁橋相對于其他類型梁橋更加成熟，能夠縮短工期，提高施工質(zhì)量。2.2設(shè)計(jì)概況2.2.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)汽車荷載：公路-Ⅰ級設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：120年橋梁寬度：9米箱梁截面形式：單箱單室2.2.2材料參數(shù)1）C50混凝土：箱梁的澆筑。2）鋼絞線：縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用GB/T5224-2003《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》標(biāo)準(zhǔn)高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力混凝凝土用鋼絞線，公稱直徑d=15.2mm，抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860Mpa,錨下張拉控制力采用1395Mpa。3）瀝青混凝土：橋面的鋪裝。4）鋼纖維混凝土：混凝土護(hù)欄的澆筑。5）支座：采用QZ系列支座，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)滿足《橋梁球型支座》（GB/T17955-2009）的要求。2.3結(jié)構(gòu)尺寸擬定2.3.1橋跨布置畢業(yè)設(shè)計(jì)采用3跨3×30米的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋。如圖2.1所示。圖2.1橋型布置圖2.3.2主梁結(jié)構(gòu)尺寸截面形式該橋的截面形式為單箱單室箱梁。箱形截面頂?shù)装蹇臻g較大，有利于鋼筋的配置和施工，能承受荷載作用下的正負(fù)彎矩，同時(shí)，當(dāng)橋梁承受偏心荷載時(shí)，內(nèi)力分布更加均勻，整體性較好。圖2.2跨中截面（單位mm）圖2.3支座截面（單位mm）主梁梁高跨中截面和支座截面的梁高均為1.7米。圖2.2為跨中截面橫截面圖，圖2.3為支座截面橫截面圖。頂板與底板箱梁截面頂板和底板是承受正負(fù)彎矩的主要部位，底板厚度隨負(fù)彎矩的增加而增加。頂板和底板的厚度分別為450mm和450mm，頂板和底板的厚度分別為250mm和250mm。腹板在荷載作用下，產(chǎn)生的主壓應(yīng)力與剪應(yīng)力在連續(xù)箱梁橋中主要由其腹板承受，因此要求腹板的強(qiáng)度能夠滿足要求。另外，腹板的厚度也要考慮預(yù)應(yīng)力鋼束與普通鋼筋的布置，便于澆筑混凝土，所以厚度一般不宜太小。由于支點(diǎn)處的剪力較大，所以腹板的厚度從跨中到支點(diǎn)一般是漸漸變大的。本橋中，跨中截面箱梁腹板厚度為500mm，支座截面箱梁腹板厚度為700mm。橋面鋪裝橋面鋪設(shè)了9厘米厚的瀝青路面，8厘米厚的鋼筋混凝土和防水層，總厚度為17厘米。2.4施工方法確定該橋跨度3×30m，按多跨總長30m以上小于100m或單跨大于或小于20m小于40m可分為中橋。連續(xù)梁橋的施工方法一般有整體現(xiàn)澆支架法、逐跨施工法、頂進(jìn)法和懸臂施工法(懸臂澆筑法和懸臂拼裝法)。整體現(xiàn)澆支架法適用于中小型橋梁，其力學(xué)要求較低，施工可靠性較好，方便性較強(qiáng)，但支架要求較高。分步施工法適用于20-50m等跨等高連續(xù)梁橋的施工。推桿施工法適用于等截面連續(xù)梁，施工過程中各截面內(nèi)力及結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力不斷變化。懸臂施工法一般適用于大跨度橋梁，施工過程不影響橋下通航，施工方法簡單，整體性也較好。與上述連續(xù)梁橋的施工方法相比，該橋?yàn)橹虚g梁橋，懸臂施工方法不合適，橋梁斷面也發(fā)生了變化，不宜采用頂推法施工。此外，該橋只有3跨，分步施工法更適合于多孔橋及其它跨徑橋梁。綜上所述，采用整體現(xiàn)澆支架法作為橋梁的施工方案是最合適的選擇。2.5橋面板計(jì)算圖2.4恒載內(nèi)力圖模型的建立3.1建立模型3.1.1設(shè)定模型操作環(huán)境Midas是一種通過建立橋梁模型，檢驗(yàn)橋梁設(shè)計(jì)是否滿足規(guī)范要求，對橋梁進(jìn)行分析計(jì)算的軟件。在我們建立模型之前，我們首先為模型建立操作環(huán)境。在這里，我們選擇結(jié)構(gòu)類型為x-z平面，質(zhì)量控制參數(shù)的選擇將轉(zhuǎn)化為質(zhì)量重量z，kn(力)和m(長度)作為模型的基本單元。結(jié)構(gòu)類型如圖3.1所示，而單位數(shù)目則如圖3.2所示。圖3.1結(jié)構(gòu)類型圖3.2單位體系3.1.2材料的定義材料的定義選擇特性，選擇材料特性值，添加材料。該模型添加了C50混凝土和Strand1860鋼材，混凝土材料特性值如圖3.3，鋼材材料特性值如圖3.4。圖3.3C50混凝土材料數(shù)據(jù)圖3.4Strand1860鋼材材料數(shù)據(jù)圖3.1.3節(jié)點(diǎn)的建立如圖3.5節(jié)點(diǎn)的建立圖3.5節(jié)點(diǎn)的建立3.1.4單元的建立如圖3.6單元的建立圖3.6單元的建立3.1.5截面的導(dǎo)入截面可以手動輸入，也可以通過CAD截面特性計(jì)算器輸入。選擇模型的截面，利用截面特征計(jì)算器導(dǎo)出sec文件，然后通過截面特性計(jì)算器導(dǎo)入sec文件，獲得截面特征值的方法。然后，手動輸入T1，T2，ht，bt等數(shù)據(jù)，調(diào)整橫截面偏心距居上，點(diǎn)擊添加，完成橫截面輸入。通過截面特性計(jì)算器導(dǎo)出sec文件，如圖3.7所示，截面特性值生成，如圖3.8所示。導(dǎo)入橫截面后，雙擊樹形菜單中的橫截面——查看界面使用的單元，檢查相應(yīng)位置單元的橫截面是否與建議的橫截面相同，并對其進(jìn)行修改。圖3.7截面特性計(jì)算器的運(yùn)用圖3.8截面數(shù)據(jù)導(dǎo)入3.1.6變截面及變截面組的設(shè)置隨著腹板厚度、截面1、2、3底板和頂板厚度的變化，橋梁截面在一定斷面內(nèi)的變化是可變的。為了使梁單元順利連接，必須設(shè)置變截面。根據(jù)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，分別設(shè)置了1-3、3-2、2-1、1-2、2-3和3-1等變截面。為此，選擇特性，單擊橫截面特性值，然后選擇添加變截面。然后選擇數(shù)值截面設(shè)計(jì)，分別將截面1、2、3導(dǎo)入I和J，修改偏心距為居上，完成變截面設(shè)置。可變截面設(shè)置如圖3.9所示。圖3.9變截面的設(shè)置當(dāng)有多個(gè)連續(xù)單元同時(shí)發(fā)生變截面趨勢變化時(shí)，需要設(shè)置變截面組，否則梁單元沿變截面的區(qū)間呈鋸齒狀，不能使梁的連接平滑、從初始界面平滑過渡到最終截面。變截面組的集合是這樣的，首先在變截面組的特征中，選擇若干個(gè)具有相同變截面的連續(xù)單元，點(diǎn)擊疊加即可完成變截面組的集合。當(dāng)只有一個(gè)變截面單元時(shí)，可以設(shè)置變截面組。具體操作是添加變截面組，選擇變截面單位，確定完成變截面組。此時(shí)，變截面組只有這一個(gè)單元，選擇這一個(gè)單元，把這一個(gè)單元分成多個(gè)單元，這樣一個(gè)變截面組分成多個(gè)單元的變截面。變截面組的結(jié)構(gòu)如圖3.10所示。（變截面組是由多個(gè)變截面組成）圖3.10變截面組的設(shè)置3.1.7結(jié)構(gòu)組的定義該橋采用整體現(xiàn)澆支架的方法，即先支撐模架，再澆注主梁，張拉預(yù)應(yīng)力，然后鋪裝橋面，最后拆除支架。需要設(shè)置邊界組、結(jié)構(gòu)組和荷載組，以便于確定施工階段。所以在定義結(jié)構(gòu)組時(shí)，我選擇了全橋作為結(jié)構(gòu)組1，支架作為結(jié)構(gòu)組2。橋的結(jié)構(gòu)組合如圖3.11所示。圖3.11結(jié)構(gòu)組的定義3.1.8時(shí)間依存性材料的定義在模型的建立過程中，應(yīng)考慮混凝土收縮徐變對橋梁的影響，確定與時(shí)間有關(guān)的材料，即確定混凝土收縮徐變。首先，選擇屬性，在與時(shí)間有關(guān)的材料欄中選擇徐變/收縮，點(diǎn)擊添加，設(shè)計(jì)規(guī)范選擇2004年的規(guī)范。接下來，需要編輯時(shí)間相關(guān)函數(shù)。在同一列點(diǎn)擊抗壓強(qiáng)度，選擇強(qiáng)度發(fā)展函數(shù)。然后對含時(shí)材料的特征值進(jìn)行修正。最后，在同一欄中選擇一種材料連接，將收縮徐變與相應(yīng)的材料即C50混凝土連接起來，完成與時(shí)間有關(guān)的材料定義。加入圖3.12所示的收縮徐變，如圖3.13所示定義一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的函數(shù)，并如圖3.14所示連接材料。圖3.12添加收縮與徐變圖3.13時(shí)間依存性函數(shù)的定義圖3.14材料連接3.1.9邊界條件與邊界組的定義為了使橋梁滿足施工和運(yùn)營階段的要求，有必要對橋梁進(jìn)行某些方向的約束。模型結(jié)構(gòu)類型為x-z平面，自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量z，不需要在y方向設(shè)置邊界條件。該橋采用全跨支承法施工，分為兩個(gè)邊界組。邊界組1為支座的固定支座和支座與梁體之間的彈性連接，邊界組2為橋梁建成后的支座約束。已落成橋梁的邊界條件及邊界組別2載于圖3.15，而邊界組別1的設(shè)定則載于圖3.16。圖3.15邊界組2及成橋后支座圖3.16邊界組1的設(shè)置3.1.10荷載組的定義為了便于不同荷載在施工階段的應(yīng)用，我定義了一個(gè)荷載組，包括自重、預(yù)應(yīng)力荷載和二次荷載。荷載組的定義是將預(yù)應(yīng)力鋼梁張拉并置于已建立的預(yù)應(yīng)力荷載組中，自重也置于自重荷載組中，梁的單位荷載置于第二階段荷載組中，這就完成了荷載組的定義，如圖3.17所示。圖3.17荷載組的定義3.1.11靜力荷載工況的建立首先選擇靜載荷，選擇靜載荷工況，然后增加自重、預(yù)應(yīng)力、整體加熱、二期荷載、整體冷卻、溫度梯度升溫和降溫，并選擇合適的類型(工況施工階段選擇溫度載荷除外)，點(diǎn)擊添加。靜載荷條件建立如圖3.18所示。圖3.18靜力荷載工況的建立然后，建立自重荷載，如圖3.19所示。圖3.19自重荷載其次，確定了結(jié)構(gòu)的二期荷載。二期恒載主要是指橋面鋪裝的等荷載，按規(guī)范w的規(guī)定為-80kn/m，如圖3.20所示。圖3.20二期恒載的定義最后，定義了溫度荷載，其中考慮了整體升溫、整體降溫、溫度梯度升溫和降溫所產(chǎn)生的溫度荷載。圖3.21界定系統(tǒng)溫度的升溫和降溫的荷載，圖3.22界定溫度梯度的升溫和降溫的荷載。圖3.21系統(tǒng)溫度荷載的定義圖3.22溫度梯度荷載的定義3.1.12移動荷載工況的建立首先，選擇移動荷載規(guī)范為中國，大橋設(shè)計(jì)為雙車道，每車道寬3.75m，兩車道偏心距為1.875m和-1.875m，車輪間距為1.8m，橋跨為90m，大橋進(jìn)入車道，車道1如圖3.23所示。然后定義車輛荷載，選擇公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2003，圖3.24為車輛負(fù)荷的定義。最后定義了移動荷載條件，以舊城區(qū)橋梁為標(biāo)準(zhǔn)型，橫向折減系數(shù)為1(雙車道)，最小荷載車道數(shù)為1，最大荷載車道數(shù)為2，圖3.25為移動荷載條件的建立。圖3.23車道1的定義與布置圖3.24車輛荷載的定義圖3.25移動荷載工況的定義3.1.13施工階段的定義施工階段是模擬橋梁施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況，使橋梁模型在施工過程中滿足受力要求，從而使橋梁施工合理可行。該橋采用滿堂支架法施工，共分四個(gè)施工階段。第一施工階段為全支撐階段，激活整個(gè)橋梁和支撐，施加自重，邊界組激活邊界組1和邊界組2。第二個(gè)施工階段是施加預(yù)應(yīng)力荷載，第三個(gè)施工階段是橋面鋪裝，第二個(gè)施工階段是在第二階段的基礎(chǔ)上激活荷載。第四個(gè)施工階段是去除支架，鈍化支架單元，鈍化邊界組1，施加溫度負(fù)荷。這就完成了橋梁建設(shè)階段的定義，如圖3.29所示。圖3.29施工階段的定義3.2Midas分析計(jì)算3.2.1荷載組合模型運(yùn)行后，只有進(jìn)行荷載組合才能看到橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。根據(jù)《橋梁規(guī)范》，進(jìn)行承載力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合?；窘M合考慮了永久作用:結(jié)構(gòu)重力和地基沉降，可變作用:車輛荷載，溫度作用和溫度梯度作用?；窘M合效應(yīng)表達(dá)式為：對于正常作用極限狀態(tài)下的內(nèi)力組合，采用頻遇組合或準(zhǔn)永久組合。對于頻遇組合，考慮永久作用:結(jié)構(gòu)重力、地基沉降、可變作用:車輛荷載、溫度作用、溫度梯度作用。頻率和遭遇的組合效應(yīng)可以表達(dá)式為：對于準(zhǔn)永久組合，考慮永久作用:結(jié)構(gòu)重力、地基沉降、可變作用:車輛荷載、溫度作用、溫度梯度作用。準(zhǔn)永久組合效應(yīng)的表達(dá)式為：在這種情況下，我們可以使用Midas來自動生成負(fù)載組合。選擇結(jié)果，點(diǎn)擊荷載組合，選擇混凝土設(shè)計(jì)，選擇JTGD60-04規(guī)范，自動生成。圖3.30顯示生成的負(fù)載組合。圖3.30生成荷載組合3.2.1運(yùn)行后的結(jié)果運(yùn)行分析并生成荷載組合后，結(jié)果可以在Midas結(jié)果列中查看，其中包括內(nèi)力、反力、位移和應(yīng)力的結(jié)果。首先，我們看看橋梁在恒載作用下的變形圖、內(nèi)力圖。圖3.31顯示了橋梁在恒載作用下的變形，圖3.32顯示了橋梁在恒載作用下的內(nèi)力。圖3.31恒載作用下的變形圖圖3.32恒載作用下的內(nèi)力圖3.2.2進(jìn)行PSC設(shè)計(jì)在對模型進(jìn)行運(yùn)行和分析后，有必要對模型進(jìn)行PSC設(shè)計(jì)，并檢查各部分是否滿足規(guī)范要求。PSC設(shè)計(jì)參數(shù)在PSC設(shè)計(jì)之前需要定義。圖3.33是PSC設(shè)計(jì)參數(shù)的定義。此外，您需要定義PSC設(shè)計(jì)材質(zhì)，單擊PSC選擇PSC設(shè)計(jì)材料，編輯鋼筋混凝土材質(zhì)屬性，如圖3.34所示，用于鋼筋混凝土材質(zhì)屬性。完成這些任務(wù)后，點(diǎn)擊運(yùn)行設(shè)計(jì)，選擇梁設(shè)計(jì)，生成PSC設(shè)計(jì)結(jié)果后，查看結(jié)果表，包括施工階段法向壓應(yīng)力驗(yàn)算、受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算、使用階段正截面抗裂驗(yàn)算、使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算、使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算、使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算、使用階段正截面抗彎驗(yàn)算等表格。紅色單元表示校驗(yàn)計(jì)算不通過，黑色單元表示校驗(yàn)計(jì)算通過。當(dāng)有大量元件不通過時(shí)，需要調(diào)整斷面尺寸或補(bǔ)強(qiáng)，使模型檢驗(yàn)全部通過。然后Midas的建模工作就完成了。圖3.33PSC設(shè)計(jì)參數(shù)的定義圖3.34鋼筋混凝土材料特性橋梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算4.1恒載內(nèi)力計(jì)算4.1.1恒載作用下的內(nèi)力橋梁的恒載是指結(jié)構(gòu)自重以及二期恒載，恒載作用下的內(nèi)力在這里取各控制截面在恒載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力。表4.1為控制截面在恒載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力。表4.1控制截面恒載內(nèi)力單元號荷載位置剪力-z（kN）彎矩-y（kN·m）1恒載J[2]132.73-25.759恒載I[9]-1132.7212865.5416恒載I[16]523.1115133.4423恒載J[24]2162.384732.3432恒載I[32]-3356.85-16658.2839恒載J[40]-1523.521855.3247恒載J[48]3.77320.1654恒載J[55]1766.23195.3261恒載J[62]3323.56-16702.3270恒載J[71]-1955.236852.5278恒載I[78]-531.2615234.3684恒載J[85]1162.3512456.5192恒載I[92]-126.44-26.371、9、16、23單元分別位于支座左側(cè)，1/4L、1/2L、3/4L;32、39、47、54、61單元分別位于支座中間，1/4L、1/2L、3/4L;70、78、84、92位單元，右跨1/4L、1/2L、3/4L和支撐。在恒載荷作用下，最大剪力發(fā)生在61單元，最大剪力為3323.56kn，最大彎矩發(fā)生在61單元，最大彎矩為16702.32knm，即支座處的最大剪力和負(fù)彎矩。4.1.2恒載作用下主梁內(nèi)力圖圖4.1為恒載作用下的主梁剪力圖，圖4.2為恒載作用下的主梁彎矩圖。圖4.1主梁剪力圖圖4.2主梁彎矩圖4.2移動荷載作用下的內(nèi)力在建立橋梁模型時(shí)，需要對橋梁運(yùn)營階段的荷載進(jìn)行分析，運(yùn)營階段的主要荷載是移動荷載，通過Midas運(yùn)營分析可以看到結(jié)果柱的內(nèi)力圖。表4.2顯示控制段在移動荷載下的內(nèi)力，圖4.3顯示移動荷載下的最大彎矩，圖4.4顯示移動荷載下的最小彎矩，圖4.5顯示移動荷載下的最大剪力，圖4.6顯示移動荷載下的最小剪力圖。表4.2控制截面的內(nèi)力單元荷載位置剪力-z(kN)彎矩-y(kN·m)荷載位置剪力-z(kN)彎矩-y(kN·m)1移動荷載(最大)J[2]899.010移動荷載(最小)J[2]0-298.14759移動荷載(最大)J[10]362.5235554.0905移動荷載(最小)J[10]-747.138-794.26216移動荷載(最大)J[17]704.64456292.23移動荷載(最小)J[17]-407.8095-1488.22823移動荷載(最大)J[24]1019.87553703.3815移動荷載(最小)J[24]-165.459-2168.302532移動荷載(最大)J[33]169.9005788.0145移動荷載(最小)J[33]-1257.774-4265.05839移動荷載(最大)J[40]279.6153748.7625移動荷載(最小)J[40]-930.7095-2543.07947移動荷載(最大)J[48]583.385392.107移動荷載(最小)J[48]-583.149-1845.83754移動荷載(最大)J[55]979.6713274.362移動荷載(最小)J[55]-243.4845-2634.40861移動荷載(最大)J[62]1291.962902.076移動荷載(最小)J[62]-170.1105-4629.460570移動荷載(最大)J[71]194.97454230.4815移動荷載(最小)J[71]-975.9645-2075.860578移動荷載(最大)J[79]492.7656501.81移動荷載(最小)J[79]-612.4545-1296.85584移動荷載(最大)J[85]810.06455138.553移動荷載(最小)J[85]-318.0765-663.91592移動荷載(最大)I[92]00移動荷載(最小)I[92]-916.02-304.1641、9、16、23單元分別位于跨距軸承左側(cè)，1/4L、1/2L、3/4L;32、39、47、54、61單元分別位于支座中間，1/4L、1/2L、3/4L;70、78、84、92位單元，右跨1/4L、1/2L、3/4L和支撐。在最大彎矩圖中，最大剪力位于61單元，即支座處，最大彎矩位于78單元，即跨中。在最小彎矩圖中，最大剪力為32單元，即支座，最大彎矩出現(xiàn)在61單元，即支座處出現(xiàn)最大負(fù)彎矩。圖4.3移動荷載作用下最大彎矩圖圖4.4移動荷載作用下最小彎矩圖圖4.5移動荷載作用下最大剪力圖圖4.6移動荷載作用下最小剪力圖4.4溫度作用引起的內(nèi)力4.4.1溫度作用引起的內(nèi)力在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的設(shè)計(jì)中，由于主梁截面內(nèi)力的影響，甚至混凝土梁在溫度變化時(shí)出現(xiàn)裂縫，應(yīng)考慮溫度的影響，計(jì)算溫度引起的次內(nèi)力。在這個(gè)模型中，我們考慮了整體升溫和整體降溫引起的主梁的內(nèi)力。表4.4顯示每個(gè)控制部分在溫度作用下的內(nèi)力。表4.4溫度作用下控制截面內(nèi)力單元荷載位置剪力-z(kN)彎矩-y(kN·m)荷載位置剪力-z(kN)彎矩-y(kN·m)1整體升溫J[2]00整體降溫J[2]009整體升溫J[10]-0.09180.7446整體降溫J[10]0.0816-0.693616整體升溫J[17]-0.09181.428整體降溫J[17]0.0816-1.305623整體升溫J[24]-0.09182.0706整體降溫J[24]0.0816-1.907432整體升溫J[33]0.11222.6622整體降溫J[33]-0.102-2.44839整體升溫J[40]0.11221.8666整體降溫J[40]-0.102-1.723847整體升溫J[48]0.11221.0608整體降溫J[48]-0.102-0.96954整體升溫J[55]0.11220.1326整體降溫J[55]-0.102-0.122461整體升溫J[62]0.1122-0.6324整體降溫J[62]-0.1020.581470整體升溫J[71]-0.0204-0.459整體降溫J[71]0.02040.418278整體升溫J[79]-0.0204-0.2856整體降溫J[79]0.02040.265284整體升溫J[85]-0.0204-0.1428整體降溫J[85]0.02040.132692整體升溫I[92]00整體降溫I[92]001,9,16和23單元在支座的左側(cè)，1/4L，1/2L，3/4L;32,39,47,54,61單元在支座的中間，1/4L，1/2L，3/4L;70,78,84,92位，右跨度1/4L，1/2L，3/4L和支撐。最大剪力出現(xiàn)在32,39,47,54,61個(gè)單元，尺寸為0.11kN，最大彎矩出現(xiàn)在32單元，最大彎矩出現(xiàn)在2.6622kN·m，最大彎矩出現(xiàn)在23單元最大彎矩出現(xiàn)在1.9074kN·m，最大剪力出現(xiàn)在39,39,47,54,61單元，尺寸為0.1kN。4.4.2溫度作用下的內(nèi)力圖通過Midas結(jié)果欄可以看到整體升溫與整體降溫作用下梁的彎矩圖和剪力圖。圖4.11顯示整體升溫下的整體降溫，圖4.12顯示整體降溫下的彎矩圖，圖4.13顯示整體升溫下的剪切圖，圖4.14顯示整體降溫下的剪切圖。圖4.11整體升溫下的彎矩圖圖4.12整體降溫下的彎矩圖圖4.13整體升溫下的剪力圖圖4.14整體降溫下的剪力圖4.5荷載內(nèi)力組合根據(jù)規(guī)范，承載力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)相結(jié)合。根據(jù)鋼梁的承載力和應(yīng)力可以估算鋼梁的承載力。表4.5顯示控制截面荷載內(nèi)力組合值。表4.5控制截面荷載內(nèi)力組合值組合值單元彎矩-y(kN·m)最小彎矩-y(kN·m)100923341.705514727.46531628397.563516273.2792315536.60244857.655132-17392.3843-27815.768396688.9642-4263.5824718067.65235209.4928549265.674-2184.022361-14414.4689-24172.22547012429.46322218.21837828447.703916313.35638425685.357216066.35292-30.6219-448.33841,9,16和23單元在支座的左側(cè)，1/4L，1/2L，3/4L;32,39,47,54,61單元在支座的中間，1/4L，1/2L，3/4L;70,78,84,92位，右跨度1/4L，1/2L，3/4L和支撐。最大荷載組合出現(xiàn)在16號和78號單元，在邊跨的中間。最小值出現(xiàn)在單位32和61，其中最大負(fù)彎矩發(fā)生在中跨度的支座。4.6次內(nèi)力計(jì)算4.6.1徐變次內(nèi)力計(jì)算混凝土徐變引起的橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力稱為次級徐變內(nèi)力。徐變次內(nèi)力對混凝土梁的影響不可忽略，因此有必要計(jì)算徐變次內(nèi)力。表4.6顯示了控制部分由于徐變而產(chǎn)生的內(nèi)力。表4.6控制截面徐變次內(nèi)力單元荷載彎矩-y(kN·m)1徐變-1969.55889徐變-3376.495816徐變421.290623徐變-2656.824632徐變4379.023239徐變-2416.216847徐變6124.855254徐變-1663.00861徐變543.241870徐變-3785.740278徐變-430.501284徐變142.23992徐變-1949.69941,9,16和23單元在支座的左側(cè)，1/4L，1/2L，3/4L;32,39,47,54,61單元在支座的中間，1/4L，1/2L，3/4L;70,78,84,92單元，右跨度1/4L，1/2L，3/4L和支撐。在徐變條件下，單元47處出現(xiàn)最大彎矩，單元尺寸為6124.8552kN·m，單元70處出現(xiàn)最小彎矩，即單元3785.7402kN·m處出現(xiàn)最大負(fù)彎矩。4.6.2溫度次內(nèi)力計(jì)算在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的設(shè)計(jì)中，由于主梁截面內(nèi)力的影響，甚至?xí)诨炷亮簻囟茸兓瘯r(shí)出現(xiàn)裂縫，因此需要考慮溫度引起的次內(nèi)力。在這個(gè)模型中，我們考慮了整體升溫和整體降溫時(shí)引起的主梁內(nèi)力變化。表4.7顯示在溫度下作用于每個(gè)單元控制部分的內(nèi)力。表4.7控制截面溫度次內(nèi)力單元荷載彎矩-y(kN·m)荷載彎矩-y(kN*m)1整體升溫0整體降溫09整體升溫0.7315整體降溫-0.681416整體升溫1.4028整體降溫-1.282623整體升溫2.0341整體降溫-1.873732整體升溫2.6152整體降溫-2.404839整體升溫1.8337整體降溫-1.693447整體升溫1.0421整體降溫-0.951954整體升溫0.1303整體降溫-0.120261整體升溫-0.6212整體降溫0.571170整體升溫-0.4509整體降溫0.410878整體升溫-0.2806整體降溫0.260584整體升溫-0.1403整體降溫0.130392整體升溫0整體降溫01,9,16和23單元在支座的左側(cè)，1/4L，1/2L，3/4L;32,39,47,54,61單元在支座的中間，1/4L，1/2L，3/4L;70,78,84,92位，右跨度1/4L，1/2L，3/4L和支撐。預(yù)應(yīng)力鋼束的設(shè)計(jì)5.1預(yù)應(yīng)力鋼束面積的估算在分析Midas橋梁模型的基礎(chǔ)上，確定了PSC設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)材料、輸出位置和裂縫寬度系數(shù)，并進(jìn)行了設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)。在結(jié)果欄上，可以看到預(yù)應(yīng)力筋的估算。其結(jié)果是截面上下邊緣的最小配束?？刂撇糠诸A(yù)應(yīng)力筋的估計(jì)數(shù)量見表5.1。表5.1控制截面預(yù)應(yīng)力鋼筋量估算單元位置頂/底Mg1(kN·m)Msum(kN·m)Mj(kN·m)ey(m)Ny(kN)Ay(m^2)1J[2]底-18.3910-24.8038-24.8038-0.53850.00000.00001J[2]頂-1584.8423-315.0632-1934.79740.20291896.86010.00159J[10]底14087.099520796.631625678.9520-0.766825175.45790.02039J[10]頂65.265711965.4960-3316.90720.45223251.87170.002716J[17]底14691.080723187.983328348.6424-0.842627792.81940.022416J[17]頂-79.380610660.2327413.85830.44960.00000.000023J[24]底4737.896411904.565814004.3100-0.794313729.73190.011123J[24]頂48.6980-1136.3602-2609.93900.29142558.76670.002032J[33]底-182.7061-8503.25734301.7449-0.82484217.39700.003432J[33]頂-14069.2737-23180.9692-27449.74860.428526911.51830.021739J[40]底1868.247910263.433711721.4429-0.835311491.62420.009339J[40]頂-88.4357-5595.3959-6392.92110.23386267.57710.005147J[48]底7318.176117285.470120460.6407-0.852520059.47530.016247J[48]頂-668.4703524.8292-6.45060.45246.32410.000054J[55]底187.91328138.69819079.3134-0.77959299.61350.007554J[55]頂-1679.3990-7352.3484-8184.52760.34338024.05610.006561J[62]底-413.3815-10950.9543533.6606-0.8248523.19660.000461J[62]頂-16642.7778-26083.4350-31005.76120.429230397.80520.024670J[71]底6846.587114365.901617100.0753-0.835516764.79950.013670J[71]頂-18.10581245.1026-3718.93510.44953646.01910.003078J[79]底15666.927324045.860829504.9904-0.842628926.49520.023478J[79]頂-72.419212168.6544-422.90840.4496414.61660.000384J[85]底12869.139918884.486023339.9683-0.830322882.32180.018584J[85]頂-21.837511079.7264139.73390.27530.00000.000092I[92]底-18.3910-24.8214-24.8214-0.53950.00000.000092I[92]頂-1666.4330-315.0809-1915.29190.20211877.73720.00151,9,16和23單元在支座的左側(cè)，1/4L，1/2L，3/4L;32,39,47,54,61單元在支座的中間，1/4L，1/2L，3/4L;70,78,84,92位，右跨度1/4L，1/2L，3/4L和支撐。預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大面積出現(xiàn)在61單元，所需面積為0.0246m2，預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大面積出現(xiàn)在78單元，所需面積為0.0234m2。根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的估算形式，所需鋼筋的最大面積為0.0246m2。因此，在橋梁設(shè)計(jì)中共有20根預(yù)應(yīng)力鋼筋，分為上板預(yù)應(yīng)力鋼筋、下板預(yù)應(yīng)力鋼筋和腹板預(yù)應(yīng)力鋼筋三組。該橋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線strand1860，直徑為15.2mm，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860Mpa，錨桿下的張拉控制應(yīng)力為1395Mpa。該橋由20根預(yù)應(yīng)力鋼絞線組成，按形狀分為T1、T2、T3、B1、B2、B3、F1、F2和F3。每股由19股組成，每股12股，剩下的兩捆，每捆由12股組成。鋼梁波紋管為90毫米，如圖5.1所示，用于總結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)。編號下料鋼絞線規(guī)格（mm）單根長（mm）束數(shù)總長（m）總重（kg）T112-φ15.2387762698.0768.5T212-φ15.2478352861.0948.0T312-φ15.2387762698.0768.5F119-φ15.27946123019.53324.4F219-φ15.28354323174.63495.3F319-φ15.28761123329.33665.5B112-φ15.28585244120.94537.1B212-φ15.26638421194.41315.0B312-φ15.26638421194.41315.0圖5.1預(yù)應(yīng)力鋼束工程數(shù)量匯總5.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置5.2.1預(yù)應(yīng)力鋼束的布置原則預(yù)應(yīng)力的重心線要在束界范圍內(nèi)；錨具類型要與預(yù)應(yīng)力鋼束適合；預(yù)應(yīng)力鋼梁布置既要滿足結(jié)構(gòu)受力要求，又要滿足次內(nèi)力要求；預(yù)應(yīng)力鋼絞線的布置應(yīng)考慮材料的經(jīng)濟(jì)因素和施工技術(shù)條件；。布置預(yù)應(yīng)力鋼束時(shí)要盡量對稱；預(yù)應(yīng)力鋼梁分層布置時(shí)，應(yīng)在靠近橫截面頂板或底板的一側(cè)布置較長的梁，而較短的梁應(yīng)在遠(yuǎn)離橫截面頂板或底板的一側(cè)布置預(yù)應(yīng)力鋼索分層布置時(shí)，應(yīng)先將下部預(yù)應(yīng)力鋼索錨固，然后再將上部預(yù)應(yīng)力鋼索錨固。5.2.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置該橋的預(yù)應(yīng)力鋼束由直線和圓弧組成，半徑為8米。在橋的左側(cè)，安裝頂板預(yù)應(yīng)力筋T1和底板預(yù)應(yīng)力筋B2。在橋梁右側(cè)，頂板預(yù)應(yīng)力筋T3與底板預(yù)應(yīng)力筋B3對稱布置。中跨設(shè)置頂板預(yù)應(yīng)力鋼梁T2、腹部預(yù)應(yīng)力鋼梁F1、F2、F3和底板預(yù)應(yīng)力鋼梁B1。橫梁在橫截面上對稱布置。例如，圖5.2顯示了預(yù)應(yīng)力鋼絞線的縱向布置，圖5.3顯示了預(yù)應(yīng)力鋼絞線的橫截面，表5.2顯示了預(yù)應(yīng)力鋼絞線的結(jié)構(gòu)。圖5.2預(yù)應(yīng)力鋼束縱向布置圖圖5.3預(yù)應(yīng)力鋼束橫截面圖表5.2預(yù)應(yīng)力鋼束配置表單元截面上緣（根）截面下緣（根）1229410162122341232104394124721254412611067041078210844892221,9,16和23單元在支座的左側(cè)，1/4L，1/2L，3/4L;32,39,47,54,61單元在支座的中間，1/4L，1/2L，3/4L;70,78,84,92位，右跨度1/4L，1/2L，3/4L和支撐。5.3模擬預(yù)應(yīng)力鋼束預(yù)應(yīng)力鋼梁共20根，分為上預(yù)應(yīng)力鋼梁、下預(yù)應(yīng)力鋼梁和腹板預(yù)應(yīng)力鋼梁。首先定義預(yù)應(yīng)力鋼束的特征值，然后利用該特征值選取預(yù)應(yīng)力鋼束的相應(yīng)特征值，引入水平和垂直彎曲圖形生成mct文件，通過操作文件將鋼束插入梁體，調(diào)整預(yù)應(yīng)力鋼束的插入點(diǎn)和分布單元，使20根鋼梁依次插入箱梁的合適位置。圖5.4顯示了鋼梁的特點(diǎn)，圖5.5顯示了G鋼束的排列，圖5.6顯示了鋼梁的形狀。圖5.4鋼束特性值圖5.5布置鋼束圖5.6鋼束的形狀5.4鋼束的預(yù)應(yīng)力損失在預(yù)應(yīng)力混凝土橋的設(shè)計(jì)中，所需的預(yù)應(yīng)力通常取決于橋梁所承受的荷載大小。但往往是由于預(yù)應(yīng)力鋼筋與管壁之間的摩擦、錨固變形、收縮和節(jié)點(diǎn)壓縮、預(yù)應(yīng)力鋼筋與支座之間的溫差、混凝土的彈性壓縮、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮和徐變使實(shí)際預(yù)應(yīng)力小于張拉控制應(yīng)力，二者之間的差別就是預(yù)應(yīng)力損失。即張拉控制應(yīng)力，即預(yù)應(yīng)力損失。在設(shè)計(jì)這類構(gòu)件時(shí)，必須考慮預(yù)應(yīng)力損失，使預(yù)應(yīng)力尺寸滿足荷載尺寸要求，因此必須對鋼梁的預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行計(jì)算。Midas可以在結(jié)果柱的結(jié)果表中選擇預(yù)應(yīng)力損失，然后我們可以看到鋼束在某一施工階段的預(yù)應(yīng)力損失，表5.3。表5.3T1的預(yù)應(yīng)力損失單元應(yīng)力(考慮瞬時(shí)損失)彈性變形損失:B(kN/m^2)比值(A+B)/A徐變/收縮損失(kN/m^2)松弛損失(kN/m^2)應(yīng)力(考慮所有損失)/應(yīng)力(考慮瞬時(shí)損失)端部有效鋼束數(shù):A(kN/m^2)鋼束組T1階段橋面鋪裝11173210.9423465.55841.0004-4397.3487-21517.62170.9783221173210.9423467.10041.0004-4397.6447-21517.62170.9783231180571.8432290.23061.0002-6174.2765-22308.45550.9761241189718.2571-245.18220.9998-7777.5900-23302.51430.9737251198804.2919-835.92630.9993-15169.3192-24302.51310.9664261213587.4760-2038.42140.9983-16616.6066-25956.16390.9633271232383.2954-2722.97120.9978-19644.2164-28106.30070.9591281241157.3868-3508.87120.9972-18296.7039-29128.26390.9590291249873.7598-3912.20150.9969-21693.2444-30155.00960.95542101260688.6433-4563.27610.9964-21015.7473-31444.89070.95482111271414.6661-4927.08330.9961-21725.9247-32741.61060.95332121279931.9932-5122.71930.9960-22309.6081-33783.68010.95222131277788.3686-5212.99190.9959-23059.1259-33520.38280.95172141269382.7198-5215.01330.9959-23559.4265-32494.62570.95182151261032.3670-5122.01930.9959-23965.4445-31486.17590.95202161250671.6363-4869.58960.9961-24237.1652-30249.56850.95262171244496.1065-4648.90000.9963-24260.4291-29520.19360.95312181236309.4695-4272.46720.9966-24120.4279-28562.16580.95402191228176.6752-3801.07360.9969-23886.7314-27620.45530.95502201220097.3947-3235.76270.9974-23442.8473-26694.82630.95632211212071.2548-2575.49280.9979-22905.2674-25785.04080.95772221206847.3172-1819.82020.9985-22155.6185-25198.11660.95932231214838.8602-953.45520.9992-21491.5945-26097.65830.96012241222883.3268215.22311.0002-23942.4972-27012.89260.95852251230981.05501438.96341.0012-25491.0374-27944.05160.95782261239132.41692840.69451.0023-27923.6597-28891.37390.95652271247337.73874210.63581.0034-28864.2477-29855.09600.95632281251047.84154790.16761.0038-27566.0537-30294.18700.95762291259332.08115916.13731.0047-26284.5528-31282.12660.95902301243727.67188276.29251.0066-21874.3333-29429.83860.96542311243727.67188245.50481.0066-18149.2437-29429.83860.96842321236967.74219306.74511.0075-16698.7918-28638.82510.97092331230172.02328431.01711.0068-24147.3061-27850.57590.96462331221626.76656784.06081.0055-24367.2648-26869.28770.96362341221626.76656755.84141.0055-24310.5447-26869.28770.96372351213024.93455235.15121.0043-23119.9670-25892.63410.96392361204366.12714420.87501.0037-26933.2861-24920.79080.96062371167281.64562309.80381.0020-24682.3806-20886.54220.96302381136061.93301415.18181.0012-24313.6179-17651.22700.964325.5預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力計(jì)算由于連續(xù)梁的超靜定結(jié)構(gòu)，在預(yù)應(yīng)力作用下產(chǎn)生次內(nèi)力，稱為預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力。在橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析中，預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力不可忽略。表5.4顯示預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力的數(shù)值。表5.4預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力的值單元荷載彎矩-y(kN·m)1預(yù)應(yīng)力09預(yù)應(yīng)力-20336.1511216預(yù)應(yīng)力-23075.9297423預(yù)應(yīng)力-19558.7594432預(yù)應(yīng)力-1738.8808239預(yù)應(yīng)力-20694.1857647預(yù)應(yīng)力-21024.114354預(yù)應(yīng)力-18701.0875261預(yù)應(yīng)力-1493.9519470預(yù)應(yīng)力-21527.7896478預(yù)應(yīng)力-23237.1114684預(yù)應(yīng)力-16344.2933492預(yù)應(yīng)力-1223.181481、9、16、23單元分別位于支座左側(cè)，1/4L、1/2L、3/4L;32、39、47、54、61單元分別位于支座中間，1/4L、1/2L、3/4L;70、78、84、92單元，右跨1/4L、1/2L、3/4L和支撐。最大預(yù)應(yīng)力發(fā)生在16和78單元，尺寸為23237.1115kN·m，最小彎矩發(fā)生在尺寸為0。5.6普通鋼筋的配置圖5.7普通鋼筋配置圖5.8普通鋼筋截面布置截面驗(yàn)算6.1正截面抗彎驗(yàn)算通過PSC設(shè)計(jì)，可以從PSC結(jié)果表中得到正截面彎曲校核計(jì)算，并可以得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)?？刂平M的檢查結(jié)果于表6.1。表6.1使用階段正截面抗彎驗(yàn)算單元位置最大/最小驗(yàn)算rMu(kN·m)Mn(kN·m)1J[2]最大OK-27.284216284.52521J[2]最小OK-479.740516284.52529J[10]最大OK35187.425143039.82269J[10]最小OK15495.809443039.822616J[17]最大OK44374.915749326.025416J[17]最小OK16160.188849326.025423J[24]最大OK34631.435245293.931223J[24]最小OK5211.686045293.931232J[33]最大OK13275.934828187.731232J[33]最小OK-15476.201144315.011439J[40]最大OK38330.753855518.827939J[40]最小OK2055.072755518.827947J[48]最大OK47906.617455280.712147J[48]最小OK8049.993755280.712154J[55]最大OK35344.729249597.284054J[55]最小OK206.704549597.284061J[62]最大OK9745.802028202.323661J[62]最小OK-18307.055644355.181870J[71]最大OK37062.705249087.926670J[71]最小OK7531.245949087.926678J[79]最大OK43852.666849326.540978J[79]最小OK17233.620049326.540984J[85]最大OK31501.093340305.019884J[85]最小OK14156.053940305.019892I[92]最大OK-27.303616277.811792I[92]最小OK-479.763816277.81171,9,16和23單元在支座的左側(cè)，1/4L，1/2L，3/4L;32,39,47,54,61單元在支座的中間，1/4L，1/2L，3/4L;70,78,84,92單元，右跨度1/4L，1/2L，3/4L和支撐。對整個(gè)橋梁單元在使用階段的正截面彎曲驗(yàn)算表明，預(yù)應(yīng)力鋼梁和普通鋼筋能夠滿足橋梁結(jié)構(gòu)的彎曲要求。6.2使用階段正截面抗裂驗(yàn)算橋梁結(jié)構(gòu)不僅要滿足承載能力的要求，規(guī)范對橋梁結(jié)構(gòu)裂縫也有要求，因此應(yīng)進(jìn)行截面抗裂驗(yàn)算?；炷琳孛婵沽研阅艿脑囼?yàn)結(jié)果可以通過PSC試驗(yàn)得到?？刂平孛娴目沽研阅芙Y(jié)果見表6.2。正截面抗裂通過了整體橋面單元驗(yàn)算，表明截面尺寸和配筋符合設(shè)計(jì)要求。表6.2控制截面使用階段正截面抗裂驗(yàn)算單元類型驗(yàn)算Sig_MAX(kN/m^2)Sig_ALW(kN/m^2)1FX-MINOK226.399401FX-MINOK-491.1679-18559FX-MINOK5027.408409MX-MAXOK3369.3883-185516FX-MAXOK4446.3327016FY-MAXOK1643.3717-185523FX-MINOK5367.7916023MX-MAXOK3224.6486-185532FX-MAXOK3165.9152032FX-MAXOK599.2044-185539FX-MAXOK2243.4513-185539FX-MINOK5283.1060047FX-MAXOK2327.5066047FX-MAXOK-1698.0916-185554FX-MINOK5410.3707054MX-MAXOK2301.3615-185561FX-MAXOK1539.7732-185561FX-MINOK3130.9386070FX-MINOK4727.5596070FZ-MAXOK2952.6261-185578FX-MAXOK4697.6912078FZ-MAXOK2065.2073-185584FX-MAXOK4094.1185084FZ-MAXOK2354.5542-185592FX-MINOK237.7182092FX-MINOK-479.9368-18551、9、16、23單元分別位于支座左側(cè)，1/4L，1/2L，3/4L;32、39、47、54、61單元分別位于支座中間，1/4L，1/2L，3/4L;70、78、84、92單元，右跨1/4L，1/2L，3/4L和支撐。6.3使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算由于規(guī)范要求混凝土在受壓區(qū)的壓應(yīng)力和鋼筋在受拉區(qū)的拉應(yīng)力，因此有必要檢查正截面的壓應(yīng)力和受拉區(qū)鋼筋的拉應(yīng)力。表6.3為使用階段正截面壓應(yīng)力的驗(yàn)算，表6.4為受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力的驗(yàn)算。表6.3控制截面使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算單元位置組合名稱類型驗(yàn)算Sig_MAX(kN/m^2)Sig_ALW(kN/m^2)1J[2]cLCB41FX-MINOK1884.4766162009J[10]cLCB41MX-MAXOK8768.31221620016J[17]cLCB41FY-MAXOK10593.26461620023J[24]cLCB44FY-MINOK9719.46311620032J[33]cLCB41FX-MAXOK7782.96531620039J[40]cLCB41FX-MAXOK10213.64341620047J[48]cLCB41FX-MAXOK11739.74771620054J[55]cLCB41MX-MAXOK10201.51801620061J[62]cLCB42MY-MINOK7425.27271620070J[71]cLCB42FY-MINOK9415.58331620078J[79]c