三聯(lián)十一跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書1x.docx

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1、合肥工業(yè)大學(xué)20 xx屆土木與水利工程學(xué)院土木專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目利用橋梁博士進(jìn)行3x25m+5x25+3x25m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 專業(yè)班級 土木 xx班 指導(dǎo)教師 1 院系名稱 土木與水利工程學(xué)院 20 xx 年 6月 3日65目 錄1緒論511工程概況51.1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)51.1.3工程地質(zhì)條件61.1.4自然條件及氣象、水文612方案比選713力學(xué)特點(diǎn)及適用范圍1014立面布置111.4.1橋跨布臵111.4.2 梁高布置1115設(shè)計(jì)依據(jù)122橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)主要尺寸122.1橋跨結(jié)構(gòu)圖式及尺寸擬定122.1.1設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：122.1.2結(jié)構(gòu)圖式

2、132.1.3主要尺寸擬定132.2主梁分段與施工階段的劃分142.2.1具體分段143內(nèi)力計(jì)算及荷載組合153.1 恒載內(nèi)力計(jì)算153.1.1計(jì)算方法153.1.2 截面幾何特性的計(jì)算153.2內(nèi)力組合173.3 荷載組合193.3.1 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合193.3.2 正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合204橋梁博士建模204.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備204.1.1 材料及設(shè)計(jì)參數(shù)204.2項(xiàng)目的建立214.1.1 輸入總體信息224.1.2 基本信息224.2.1 輸入單元信息254.2. 2 活荷載描述284.3 計(jì)算內(nèi)容284.3.1 估算結(jié)構(gòu)配筋面積295 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置315.1預(yù)應(yīng)力鋼

3、束估算315.1.1 按承載能力極限計(jì)算315.1.2 按正常使用極限狀態(tài)計(jì)算335.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置375.2.1 布置原則375.2.2 布置情況375.3 預(yù)應(yīng)力損失395.3.1 摩阻損失395.3.2 錨具變形損失395.3.3 混凝土的彈性壓縮損失395.3.4 預(yù)應(yīng)力筋的引力松弛損失405.3.5 收縮徐變損失406 承載能力極限狀態(tài)正截面強(qiáng)度驗(yàn)算407 正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算447.1 長期效應(yīng)組合驗(yàn)算457. 2 短期效應(yīng)組合驗(yàn)算507.3 標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合驗(yàn)算557.4 主梁結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果60結(jié)論61謝 辭62參 考 文 獻(xiàn)63摘要：設(shè)計(jì)主要是以某大橋作為工程背景，利用橋

4、梁博士進(jìn)行橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)總長為275米的公路直線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,跨徑3x25m+5x25m+3x25m，在設(shè)計(jì)中先用橋梁博士建立橋梁模型，然后按照實(shí)際情況和規(guī)范要求輸入設(shè)計(jì)參數(shù)，按照過往工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束布置；最后，調(diào)整至驗(yàn)算通過，經(jīng)分析比較證明該橋設(shè)計(jì)計(jì)算正確，內(nèi)力分布合理，符合設(shè)計(jì)任務(wù)要求。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、配筋設(shè)計(jì)、內(nèi)力Abstract:The design is under the engineering background of some bridge, using the Doctor bridge Civil software to do the s

5、tructure design .The design is about a total length of 175m highway linear prestressed concrete continuous rigid frame bridge composed of3x25m+5x25m+3x25m.Firstly, using the Doctorbridge software to establish structuralmodel, then according to the actualsituation and specification requirements to de

6、finesome related parameters, after that , proceeded with the layouts of prestresse dreinforcement. Finally, tinker up the reinforcement until the checking meets to the requirement. After calculation and checking of the stress ,distortion of model underdeadload and livingload, there sults how that th

7、e design is up to the demands.Keywords:Prestressed concrete continuous rigid frame bridge; reinforcements design; internalforce2 緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)是高校本科培養(yǎng)計(jì)劃中最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，目的是使學(xué)生在學(xué)完培養(yǎng)計(jì)劃所規(guī)定的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及各類必修和選修專業(yè)課程之后，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以加強(qiáng)查找文獻(xiàn)和閱讀文獻(xiàn)的能力，增強(qiáng)對橋梁結(jié)構(gòu)深層次的理解，掌握橋梁計(jì)算軟件的應(yīng)用，培養(yǎng)獨(dú)立思考、創(chuàng)新性思維的能力，培養(yǎng)處理獨(dú)立和團(tuán)隊(duì)合作的能力，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識，將所學(xué)的理論知識、實(shí)習(xí)

8、中所學(xué)到的東西與實(shí)際工程相結(jié)合，提高專業(yè)素質(zhì)。和以往的理論教學(xué)不一樣，畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立系統(tǒng)完成一個(gè)工程設(shè)計(jì)，以期能掌握一個(gè)工程設(shè)計(jì)的全過程，在鞏固已學(xué)課程的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)考慮問題、分析問題和解決問題，并可以繼續(xù)學(xué)習(xí)到一些新的專業(yè)知識，有所創(chuàng)新，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。11 工程概況清潭溝大橋位于霍山縣佛子嶺鎮(zhèn)北郊，橋梁橫跨東淠河，此河流歷史上實(shí)測最大流量為5100m3/s，發(fā)生在1969年，其相應(yīng)洪水位為81.86m，最大流速為5m/s。常水位為74.43m。該河道無通航要求，河床局部沖刷至71.00m高程。該橋建設(shè)將會(huì)極大的促進(jìn)佛子嶺的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尤其對于清潭溝地區(qū)的

9、旅游產(chǎn)業(yè)將會(huì)有重要的推動(dòng)作用，是一項(xiàng)利民的民生工程。1.1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）汽車荷載：公路-級；人群荷載：3.5kN/（2）環(huán)境類別：類（3）橋面凈寬：凈-7m（車行道）+21.0m（人行道）（4）地震設(shè)防烈度：7度（5）高程系統(tǒng)：黃海高程（6）設(shè)計(jì)洪水頻率：1/501.1.3工程地質(zhì)條件該區(qū)域地層屬于青白口紀(jì)北淮陽地層區(qū)，該區(qū)地層稱佛子嶺群。根據(jù)野外編錄、現(xiàn)場調(diào)查，參考收集的資料，現(xiàn)將擬建場地地層分為7層，自上而下分別敘述如下：（1）種植土：深灰色；松散狀態(tài)；稍濕；分布不均勻；含植物根系、小粒徑碎石等，富含有機(jī)腐殖質(zhì)；該層分布于河岸兩側(cè)的岸坡，層厚0.40.8m。（2）粉質(zhì)粘土：灰色；稍濕；

10、可塑狀態(tài)，局部夾雜薄層粘質(zhì)粉質(zhì)土。該層分布于橋位東岸，層厚約3.4m。（3）細(xì)砂：黃褐、灰褐；中密狀態(tài)；飽和；含少量細(xì)顆粒角礫，粒徑為0.21.5cm。該層主要分布于河道兩側(cè)的岸坡，層厚3.63.8m。（4）角礫土：棕褐色；濕飽和；中密密實(shí)狀態(tài)；分布不均勻，中、細(xì)砂填充于礫石層空隙，礫石層和細(xì)砂層形成互層，砂含量約30%40%；礫石巖性主要為石英砂巖、石英礫巖、花崗巖、硅質(zhì)灰?guī)r，礫石粒徑為120cm，形狀不規(guī)則，有棱角，少數(shù)磨圓度稍好；該層主要分布于現(xiàn)有河床及河西岸漫灘，層厚06.3m。（5）漂石土：雜色；密實(shí)狀態(tài)；飽和；漂石巖性主要為石英礫巖、花崗巖，粒徑為2035cm，粗顆?？障侗簧沉Ｌ畛?/p>

11、。該層在場地分布廣泛，層厚0.40.8m。（6）中、微風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r：灰綠青灰色；濕；巖石結(jié)構(gòu)呈一定程度破壞；風(fēng)化裂隙、節(jié)理發(fā)育，巖芯破壞程度高。層厚0.41.2m。（7）炭質(zhì)灰?guī)r：為新鮮基巖面；青灰色；巖質(zhì)硬脆；上部單層厚度小，為215cm，層理清晰；節(jié)理發(fā)育，縱向節(jié)理切割巖層；巖芯破碎程度高，RQD指標(biāo)低。下部單層厚度增加，巖芯完整性增高；節(jié)理大多閉合，張開節(jié)理被方解石脈填充。該層在全場地均有分布，本次勘察未揭穿該層，揭露厚度為3.35.2m。場地未發(fā)現(xiàn)活動(dòng)斷裂及其他影響工程穩(wěn)定性的地質(zhì)構(gòu)造。 1.1.4自然條件及氣象、水文區(qū)域內(nèi)地貌發(fā)育受地殼升降及流水作用，形成本區(qū)多樣的地貌形態(tài)。北岸為低

12、山丘陵，坡地標(biāo)高在70.0120.0m（黃海高程，下同）左右。南岸原為河谷灘地，河流受大堤約束。灘地標(biāo)高約為66.070.0m，分布有農(nóng)田、村莊和集鎮(zhèn)，霍山縣城緊挨南岸河堤，建筑在東淠河一級灘地上。東淠河屬于典型的山區(qū)向平原過渡區(qū)河流，河底標(biāo)高64.0m，砂質(zhì)河床，河槽寬淺，漫灘寬闊，沒有明顯的主河槽。南河岸大堤修建在砂質(zhì)河灘地上，規(guī)劃大堤標(biāo)高70.42m，防洪標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)20年一遇。橋址處兩岸堤距約為530m左右。本地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，四季分明，具有明顯的季節(jié)性特點(diǎn)。多年平均氣溫15.0C，最高氣溫多在7-8月份，平均氣溫為27.8C，極端最高氣溫達(dá)43.2C；最低氣溫多出現(xiàn)在1月，

13、平均氣溫為2C，極端最低氣溫為-17.4C。多年平均降水量1391.2mm，降水量年際變化較大，豐水年最高為2357.3mm（1954年），干旱年為732.3mm（1978年）；降水在全年分配不均，7月降水量較大，12月降水量較少。本區(qū)降雨多集中在梅雨季節(jié)，易引起洪澇災(zāi)害。東淠河屬淮河水系，貫穿霍山全境。主河干道從佛子嶺水庫壩下至六安兩河口全長55km，河道比降千分之一，主要為砂石河床。清潭溝大橋位于現(xiàn)有淠河簡易索橋北側(cè)，擬建橋梁中心線距老橋中心線約220m。所跨河流淠河為天然河，該處河床較寬，約200m，現(xiàn)有水面寬度約120m，最深處河底高程為69m；因上游建有電站，故現(xiàn)有河道流量變化頻繁。

14、場地地貌單元為河床地貌。 清潭溝大橋位于霍山縣佛子嶺鎮(zhèn)北郊，橋梁橫跨東淠河，此河流歷史上實(shí)測最大流量為5100m3/s，發(fā)生在1969年，其相應(yīng)洪水位為81.86m，最大流速為5m/s。常水位為74.43m。該河道無通航要求，河床局部沖刷至71.00m高程。汽車荷載：公路-級；人群荷載：3.5kN/;環(huán)境類別：類;橋面凈寬：凈-7m（車行道）+21.0m（人行道）;地震設(shè)防烈度：7度;高程系統(tǒng)：黃海高程;設(shè)計(jì)洪水頻率：1/50。12 方案比選橋形方案比選在綜合考慮目前的造價(jià)控制以及高速公路施工企業(yè)橋梁施工的普遍水平的情況下，高速公路上合理橋型的選擇總結(jié)起來有以下幾點(diǎn)：1)橋型方案選擇力求能適應(yīng)

15、當(dāng)?shù)氐膼毫迎h(huán)境和交通運(yùn)輸條件的限制，合理選擇上部結(jié)構(gòu)形式。2)橋型方案選擇應(yīng)結(jié)合橋梁重載車輛多的特點(diǎn)，不但要選用結(jié)構(gòu)受力明確、造型簡捷、技術(shù)先進(jìn)、可靠，工程方案經(jīng)濟(jì)、合理，施工方便，質(zhì)量易于控制的橋型，而且還要充分考慮結(jié)構(gòu)的耐久性和運(yùn)營期間的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際地形，參考當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件及施工條件，初步確定主橋部分?jǐn)M定如下2種方案：方案一、 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（推薦方案）一 孔跨布置本橋?yàn)榭缇€公路橋，故其分跨情況為（325m+525m+325m）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。連續(xù)箱梁橫斷面為四箱，各箱單獨(dú)預(yù)制，簡支架設(shè)，現(xiàn)澆連續(xù)梁接頭后成為連續(xù)結(jié)構(gòu)體系?，F(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用單箱單室斜腹板，頂板寬：7.0m

16、,箱底寬4m,臂寬2.0m,梁高1.8m.總體布置圖：截面圖：二 橋墩 橋臺及基礎(chǔ)1. 兩端橋臺采用鋼筋混凝土肋板式橋臺及混凝土U型橋臺，其中肋板式橋臺采用鉆孔樁基礎(chǔ)，U型橋臺采用明挖基礎(chǔ)。2.橋墩采用柱式墩，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁部分采用獨(dú)柱墩，基礎(chǔ)采用鉆孔樁基礎(chǔ)。三 施工方法 現(xiàn)澆連續(xù)部分采用支架法施工。四 受力特點(diǎn)1優(yōu)點(diǎn)一般一次落架施工的連續(xù)梁橋在結(jié)構(gòu)自重荷載作用下，支點(diǎn)截面產(chǎn)生負(fù)彎矩，且支點(diǎn)截面負(fù)彎矩大于跨中截面正彎矩。與同等跨徑的簡支梁橋相比，連續(xù)梁橋的最大正彎矩及負(fù)彎矩均小于簡支梁的跨中正彎矩，因此連續(xù)梁橋的內(nèi)力分布比簡支梁橋要均勻，有利于發(fā)揮材料的作用2 缺點(diǎn)連續(xù)梁屬于超靜定結(jié)構(gòu)，非線性的

17、溫度變化，預(yù)應(yīng)力的作用，混凝土收縮徐變及基礎(chǔ)的不均勻沉降等都將引起結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力。方案二、預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋一 孔跨布置本橋?yàn)榭缇€公路橋，考慮到通車凈空，分跨采用：橋?yàn)?0m+280m+60m 的T型剛構(gòu)，引橋：（220+220 ）簡支梁橋，主橋采用單箱單室箱梁，剛構(gòu)部分采用變截面形式，支點(diǎn)處梁高較大，以承受支點(diǎn)處較大的負(fù)彎矩，跨中（包括掛梁）梁高較小，增大了橋下凈空。梁底曲線采用折線，這樣有利于施工。引橋簡支梁橋?yàn)榈雀叨认淞骸?總體布置圖：截面布置：二 橋墩 橋臺及基礎(chǔ)本橋所處橋位由于地址條件限制，采用灌注樁基礎(chǔ)。橋墩為輕型園端型橋墩。兩端橋臺橋臺為肋板式橋臺及混凝土U型橋臺，其中肋板式橋臺

18、采用鉆孔樁基礎(chǔ)，U型橋臺采用明挖基礎(chǔ)，引橋部分橋墩為柱式墩。三 施工方法采用懸臂施工法四 受力特點(diǎn)1 優(yōu)點(diǎn)恒載作用下，由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的卸載作用，使跨中的彎矩大大減小，活載作用在掛梁時(shí)，由于支撐跨徑較小，從而使得跨中正彎矩較小；T型剛構(gòu)橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)，不會(huì)因?yàn)橹ё两?，溫差等產(chǎn)生次內(nèi)力，使得該結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)于地基較差的條件。2 缺點(diǎn) 構(gòu)造復(fù)雜，行車條件不好，帶掛梁的T型剛構(gòu)橋型在混凝土的長期收縮徐變作用下和汽車荷載的沖擊作用下，T構(gòu)懸臂端會(huì)發(fā)生下?lián)希熊嚱o乘客帶來不平穩(wěn)的感覺，并且個(gè)T梁之間不能共同工作，使其跨徑受到限制。1主橋主橋：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁：（325+525+325）主橋：（60+28

19、0+60）m T型剛構(gòu)橋2橋長（m）2752803工藝技術(shù)要求技術(shù)先進(jìn)，工藝要求嚴(yán)格，主梁上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造除了用掛藍(lán)施工外，掛梁需另一套設(shè)備。技術(shù)較先進(jìn)，工藝要求叫嚴(yán)格，主梁上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造除了用掛藍(lán)施工外，掛梁需另一套設(shè)備。4受力特點(diǎn)屬超靜定結(jié)構(gòu)，受力較好，主梁橋面連續(xù)，行車條件好，養(yǎng)護(hù)也容易。屬于靜定結(jié)構(gòu)，受力不如超靜定結(jié)構(gòu)好，橋面平整度易受到懸臂撓度影響，行車條件較差，主橋每孔有兩道伸縮縫容易損壞5造價(jià)及用材造價(jià)較低造價(jià)低。13 力學(xué)特點(diǎn)及適用范圍連續(xù)梁橋在結(jié)構(gòu)重力和汽車荷載等恒、活載作用下，主梁受彎，跨中截面承受正彎矩，中間支點(diǎn)截面承受負(fù)彎矩，通常支點(diǎn)截面負(fù)彎矩比跨中截面正彎矩大。作為超靜定結(jié)

20、構(gòu)，溫度變化、混凝土收縮徐變、基礎(chǔ)變位以及預(yù)加力等會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力。由于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)可以有效地避免混凝土開裂，能充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的特性，促使結(jié)構(gòu)輕型化，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋具有比鋼筋混凝土連續(xù)梁橋較大的跨越能力，加之它具有變形和緩、伸縮縫少、剛度大、行車平穩(wěn)、超載能力大、養(yǎng)護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)，所以在近代橋梁建筑中已得到越來越多的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋適宜于修建跨徑從30m到100多m的中等跨徑和大跨徑的橋梁。14 立面布置 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的立面布臵包括體系安排、橋跨布臵、梁高選擇等問題，可以設(shè)計(jì)成等跨或不等跨、等截面或變截面的結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)形式的選擇要考慮結(jié)構(gòu)受力合理性，同時(shí)還與施工方

21、法密切相關(guān)。1.4.1橋跨布臵根據(jù)連續(xù)梁的受力特點(diǎn)，大、中跨徑的連續(xù)梁橋一般宜采用不等跨布臵，但多于三跨的連續(xù)梁橋其中間跨一般采用等跨布臵。當(dāng)采用三跨或多跨的連續(xù)梁橋時(shí)，為使邊跨與中跨的最大正彎矩接近相等，達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的，邊跨取中跨的0.8倍為宜，當(dāng)綜合考慮施工和其他因素時(shí)，邊跨一般取中跨的0.50.8倍。對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋宜取偏小值，以增加邊跨剛度，減小活載彎矩的變化幅度，減少預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量。若采用過小的邊跨，會(huì)在邊跨支座上產(chǎn)生拉力，需在橋臺上設(shè)臵拉力支座或壓重。當(dāng)受到橋址處地形、河床斷面形式、通航（車）凈空及地質(zhì)條件等因素的限制，并且同時(shí)總長度受到制約時(shí)，可采用多孔小邊跨與較大的中間

22、跨相配合，跨徑從中間向外遞減，以使各跨內(nèi)力峰值相差不大。橋跨布臵還與施工方法密切相關(guān)。長橋、選用頂推法施工或者簡支連續(xù)施工的橋梁，多采用等跨布臵，這樣做結(jié)構(gòu)簡單，統(tǒng)一模式。等跨布臵的跨徑大小主要取決于經(jīng)濟(jì)分跨和施工的設(shè)備條件。連續(xù)梁跨數(shù)以三跨連續(xù)梁用得最為廣泛，連續(xù)梁橋連續(xù)超過五跨時(shí)的內(nèi)力情況雖然與五跨時(shí)相差不大，但連續(xù)過長會(huì)造成梁端伸縮量很大，需設(shè)臵大位移量的伸縮縫，因此，連續(xù)跨數(shù)一般不超過五跨。1.4.2 梁高布置連續(xù)梁橋采用等截面布臵，構(gòu)造簡單、預(yù)制定型、施工方便，隨著施工方法的發(fā)展愈來愈受到重視。中等跨徑4060m的連續(xù)梁橋，若采用預(yù)制裝配施工和就地澆筑施工，為便于預(yù)制安裝和模板周轉(zhuǎn)使

23、用，宜選用等截面布臵。采用頂推法施工，為便于布臵頂推和滑移設(shè)備，一般均采用等截面梁。對于長橋，選用中等跨徑，采用逐跨架設(shè)施工和移動(dòng)模架法施工，按等截面布臵最為有利，它可以使用少量施工設(shè)備完成全橋的施工。等截面連續(xù)梁橋的梁高，在擬定時(shí)可參考有關(guān)資料選用，可取梁高與最大跨徑的關(guān)系。當(dāng)橋梁的跨徑較大，采用頂推法施工時(shí)，梁高的選擇不僅取決于橋梁的跨徑，同時(shí)還要考慮頂推施工時(shí)對梁高的要求，為了避免頂推法施工最大懸臂時(shí)的不利受力狀態(tài)，通?？稍O(shè)臵臨時(shí)墩。不設(shè)臵臨時(shí)墩時(shí)，梁高與頂推跨徑之比選在112115為宜。本設(shè)計(jì)采用梁高為1.8米。15 設(shè)計(jì)依據(jù)- 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTG B01-2003- 公路橋涵設(shè)

24、計(jì)通用規(guī)范 JTG D60-2004- 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 JTG D62-2004- 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D63-2007- 公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D61-2005- 公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則 JTG/T B02-01-2008- 公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG/T D60-01-2004- 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 041-2000- 公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T5028319993 橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)主要尺寸 2.1橋跨結(jié)構(gòu)圖式及尺寸擬定2.1.1設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：1、設(shè)計(jì)荷載：汽車荷載：公路-級；人群荷載：3.5kM/m22、橋梁寬度：

25、橋面寬9m，即：凈23.5m（車行道）+21m（人行道）；3、橋面設(shè)2的雙向橫坡。4、擬定參數(shù)：橫斷面下緣寬度6m，上緣寬度9m，上翼緣外懸臂長為1.5m。2.1.2結(jié)構(gòu)圖式1、截面形式為了減小上部結(jié)構(gòu)的自重，本橋采用單箱雙室箱截面。上部結(jié)構(gòu)采用1.8m等截面箱形梁. 兩端橋臺采用鋼筋混凝土肋板式橋臺及混凝土U型橋臺，其中肋板式橋臺采用鉆孔樁基礎(chǔ)，U型橋臺采用明挖基礎(chǔ)。橋墩采用柱式墩，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁部分采用獨(dú)柱墩，基礎(chǔ)采用鉆孔樁基礎(chǔ)。2、立面形式本橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。本橋跨徑組3x25+5x25+3x25275m。3、施工方法(1)主橋下部施工下部基礎(chǔ)采用鋼板樁圍堰，搭設(shè)水中工作平臺，進(jìn)行

26、鉆孔成樁和澆筑承臺，墩身采用翻模板分兩節(jié)進(jìn)行施工。(2)上部箱梁施工采用現(xiàn)澆的方法。箱型梁具有良好的動(dòng)力性能，收縮變形數(shù)值小，閉合薄壁截面抗扭剛度很大，能夠適應(yīng)施工中大多不利施工工況。2.1.3主要尺寸擬定1、跨度橋梁跨度應(yīng)根據(jù)公路等級，功能，通行能力及抗洪防災(zāi)要求，再根據(jù)水利部門推薦橋位處主橋主跨徑的范圍，及主河槽布置橋孔要求，結(jié)合橋址處的水文、地質(zhì)、河道斷面、通航、環(huán)境要求綜合考慮，選出適合于該橋位的跨徑。橋位選擇在河道順直穩(wěn)定，河床地質(zhì)條件良好的河段。本橋跨徑組成：3x25m+5x25m+3x25m，邊跨與中跨的比值為0.6，橋梁工程全長275m。2、主梁高度在箱梁根部的高跨比h1（1/

27、151/20.6），大部分為（1/18）左右。本橋剛墩頂梁高1.8m，是主跨徑的1/13.9。3、箱梁腹板厚度腹板確定經(jīng)驗(yàn)公式：(1 ) t= B/50(1+L/B)(m)其中，B為橋面總寬度(m)；L為主跨跨度(m)。同時(shí)應(yīng)滿足構(gòu)造要求：單個(gè)腹板厚度t 0.15m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，腹板厚度為40cm。4、箱梁底板厚度(1) 箱梁橋墩處底板厚度箱梁底板厚度隨箱梁負(fù)彎矩的增大而從跨中逐漸加厚直至橋墩處，以適應(yīng)受壓要求。底板除需符合使用階段的受壓要求外，在破壞階段還宜保持在底板以內(nèi)有適當(dāng)?shù)母挥?。本橋橋墩處底板厚度選用40cm。(2) 箱梁跨中底板厚度連續(xù)箱梁因跨中彎矩要求底板內(nèi)需配置一定數(shù)量的鋼束和鋼筋

28、，此時(shí)跨中底板厚度取為40cm。5、箱梁頂板厚度確定箱形截面頂板厚度一般考慮兩個(gè)因素：滿足橋面板橫向彎矩的要求，滿足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的要求。箱梁斷面頂板厚在全梁范圍內(nèi)一致取為30cm。2.2主梁分段與施工階段的劃分2.2.1具體分段本橋全長275m分75m，125m，75m三聯(lián)，75m聯(lián)共分66個(gè)梁段單元，1號塊長度0.25m，一般梁段長度分成1.25m，邊跨及跨中合攏段均為2m。2.2.3施工階段的劃分1、步驟：(1)所有墩身施工完畢至墩頂。(2)梁體澆筑 澆筑各號梁段。 (3) 混凝土強(qiáng)度達(dá)到85后，張拉預(yù)應(yīng)力索。(4) 橋面鋪裝。(5)橋面徐變。4 內(nèi)力計(jì)算及荷載組合3.1 恒載內(nèi)力計(jì)

29、算3.1.1計(jì)算方法恒載內(nèi)力計(jì)算采用相關(guān)軟件提供的有限元方法計(jì)算，由于不同的施工方法所計(jì)算出來的恒載內(nèi)力會(huì)不一樣，所以計(jì)算時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格考慮施工階段的劃分?；炷良颁摻畈牧咸匦缘娜≈祷炷粒簶蚨占颁佈bC40，主梁C50容重：1 25.0kN/m 2 26.0kN/m彈性模量C40：Ec3.25104MPa； C50： Ec3.45104MPa；線膨脹系數(shù)：1.0e5；混凝土抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度C40：f ck26.8MPa； C50：f tk 32.4MPa；混凝土抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度C40：f ck2.40MPa； C50：f tk2.65MPa；鋼絞線：采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，用915.2（頂，腹板），171

30、5.2（底板）的鋼絲燒制而成的鋼絞線；單根S15.24公稱斷面面積：A140.00mm2；抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：f pk 1860MPa；彈性模量：E p1.95105MPa；粗鋼筋：采用精扎螺紋鋼，直徑25mm；預(yù)應(yīng)力筋管道：連續(xù)剛構(gòu)梁縱、橫向采用金屬波紋管成孔，豎向預(yù)應(yīng)力采用鐵皮管成孔；錨具：采用YM1515，YM1517錨具。2、二期荷載（1）橋面鋪裝及橫斷面主梁頂平坡，鋪裝層橫坡2的雙向坡。橋面鋪裝水泥混凝土，最薄處厚8.0cm。水泥混凝土鋪裝層的優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低，耐磨性能好，適合重載交通。（2）二期恒載計(jì)算按48.6kN/m計(jì)算。3.1.2 截面幾何特性的計(jì)算計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、應(yīng)力前，需要首先計(jì)

31、算出截面的幾何特性。由于結(jié)構(gòu)對稱，故現(xiàn)在只列出1-64號單元各個(gè)截面的幾何特性值，其余截面與其對應(yīng)，如表5-1所示；表3.1 單元截面幾何特征3.截面特征及單元特征信息列表原始截面信息單元號節(jié)點(diǎn)號截面抗彎慣距截面面積截面高度中性軸高115.250759.067991.052.2222.870056.667990.9541.8332.870056.667990.9541.8442.870056.667990.9541.8552.870056.667990.9541.8662.870056.667990.9541.8772.870056.667990.9541.8882.870056.667990

32、.9541.8992.870056.667990.9541.810102.870056.667990.9541.811112.870056.667990.9541.812122.870056.667990.9541.813132.870056.667990.9541.814142.870056.667990.9541.815152.870056.667990.9541.816162.870056.667990.9541.817172.870056.667990.9541.818182.870056.667990.9541.819192.870056.667990.9541.820202.870

33、056.667990.9541.821212.870056.667990.9541.822225.250759.067991.052.223235.250759.067991.052.224242.870056.667990.9541.825252.870056.667990.9541.826262.870056.667990.9541.827272.870056.667990.9541.828282.870056.667990.9541.829292.870056.667990.9541.830302.870056.667990.9541.831312.870056.667990.9541.

34、832322.870056.667990.9541.833332.870056.667990.9541.834342.870056.667990.9541.835352.870056.667990.9541.836362.870056.667990.9541.837372.870056.667990.9541.838382.870056.667990.9541.839392.870056.667990.9541.840402.870056.667990.9541.841412.870056.667990.9541.842422.870056.667990.9541.843432.870056.

35、667990.9541.844445.250759.067991.052.245455.250759.067991.052.246462.870056.667990.9541.847472.870056.667990.9541.848482.870056.667990.9541.849492.870056.667990.9541.850502.870056.667990.9541.851511.86.667990.9541.852522.870056.667990.9541.853532.870056.667990.9541.854542.870056.667990.9541.855552.8

36、70056.667990.9541.856562.870056.667990.9541.85748482.870056.667990.9545849492.870056.667990.9545950502.870056.667990.9546051511.86.667990.9546152522.870056.667990.9546253532.870056.667990.9546354542.870056.667990.95464552.870056.667990.9541.865652.870056.667990.9541.866665.250759.067991.052.23.2內(nèi)力組合

37、按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-2004)4.1.6-4.1.8條規(guī)定，對可能出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、長期效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)組合。(1) 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)作用效應(yīng)組合。=（）式中：橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)。第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。 第i 個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。 汽車荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外的其它第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其它第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖

38、擊力、離心力）外的其它可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)。 對于本設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)的安全等級為二級，即結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0 =1.0；結(jié)構(gòu)自重對承載力不利，取Gi=1.2；汽車荷載分布系數(shù)Q1=1.4；人群荷載分項(xiàng)系數(shù)Qj=1.4，其組合系數(shù)c=0.8。(2) 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)作用效應(yīng)組合公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-2004)定按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)不同的設(shè)計(jì)要求，選用以下一種或兩種效應(yīng)組合： 作用短期效應(yīng)組合是永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)的組合，其基本表達(dá)式為：式中：作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值。第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)。 第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值。式中可變作用效應(yīng)

39、的頻遇值系數(shù)j取值為：汽車荷載（不計(jì)沖擊力）1=0.7，人群荷載1=1.0。 其他符號意義同前。 作用長期效應(yīng)組合是永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其基本表達(dá)式為： 式中：作用長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值。 第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)。 第j 個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。式中可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)2j 取值為：汽車荷載（不計(jì)沖擊力） 2=0.4，人群荷載2=0.4。3.3 荷載組合公路橋梁結(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，取其最不利的組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。橋梁博士會(huì)自動(dòng)計(jì)算承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合，其對

40、組合效應(yīng)的解釋如下：承載能力極限狀態(tài)組合：組合I：基本組合，按規(guī)范JTG D60-2004第4.1.6條規(guī)定；組合IV：撞擊組合，按規(guī)范JTG D60-2004第4.1.6條規(guī)定；其余組合不用。正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合：組合I：長期效應(yīng)組合，按規(guī)范JTG D60-2004第4.1.7條規(guī)定；組合II：短期效應(yīng)組合，按規(guī)范JTG D60-2004第4.1.7條規(guī)定；組合V：施工組合；其余組合不用。在本設(shè)計(jì)中主要考慮以下三種組合：組合：基本組合，永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合；組合：作用短期效應(yīng)組合，永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)組合；組合：作用長期效應(yīng)組合，永久作用標(biāo)準(zhǔn)

41、值與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)組合。3.3.1 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合 組合：基本組合 考慮永久作用：結(jié)構(gòu)重力（包括施工階段的結(jié)構(gòu)自重、永久荷載、收縮徐變和預(yù)應(yīng)力效應(yīng)）、基礎(chǔ)沉降；考慮可變作用：汽車荷載、人群荷載、溫度梯度作用則基本組合作用效應(yīng)表達(dá)式為： （3-1） 或 （3-2） 3.3.2 正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合短期組合:作用短期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： （3-3） 長期效應(yīng)組合:作用長期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)和可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：（3-4）g 5 橋梁博士建模 4.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備利用橋梁博士進(jìn)行建模前要準(zhǔn)備好一下

42、原始數(shù)據(jù)，如結(jié)構(gòu)材料及設(shè)計(jì)參數(shù)、主梁結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，其具體的信息如下：4.1.1 材料及設(shè)計(jì)參數(shù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線：1、彈性模量：195000MPa； 2、標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度：1860MPa；3、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：1260MPa； 4、最大張拉控制應(yīng)力：1395MPa；5、線膨脹系數(shù)：0.000012； 6、松弛率：0.025；7、一端錨具回縮：6mm；混凝土：主梁混凝土采用C50。力學(xué)性能指標(biāo)見表4-1。表4.1 C50混凝土力學(xué)指標(biāo)項(xiàng)目C50彈性模量Ec（MPa）34500剪切模量Gc（MPa）13800泊松比c0.2軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck（MPa）32.4軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk（MPa）t2.65軸心抗

43、壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd（MPa）22.4軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd（MPa）1.83線膨脹系數(shù)1e-005 4.2項(xiàng)目的建立 用戶通過“文件”下拉式菜單，選擇“新建項(xiàng)目組”或“打開項(xiàng)目組”通過“項(xiàng)目”下拉式菜單選擇“創(chuàng)建項(xiàng)目”，或者在項(xiàng)目組管理窗口，通過右鍵來點(diǎn)擊“創(chuàng)建項(xiàng)目”，此時(shí)彈出“創(chuàng)建項(xiàng)目”窗口。4.1項(xiàng)目示意圖 創(chuàng)建項(xiàng)目示意圖輸入項(xiàng)目名稱、通過點(diǎn)擊“瀏覽”來選擇存儲路徑，在下拉條中選擇項(xiàng)目類型。創(chuàng)建項(xiàng)目后，程序出現(xiàn)了如圖 -4所示的界面?，F(xiàn)在用戶就可以根據(jù)事先的準(zhǔn)備，輸入數(shù)據(jù)了。在一個(gè)項(xiàng)目組中，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，或通過雙擊打開一個(gè)既有項(xiàng)目，程序均會(huì)出現(xiàn)如圖 -4所示的數(shù)據(jù)文檔窗口，在此窗口輸入

44、或查看所有的計(jì)算原始數(shù)據(jù)。4.1.1 輸入總體信息 如圖所示，在打開數(shù)據(jù)文檔后系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入總體信息輸入界面，用戶可通過右菜單，或“數(shù)據(jù)”下拉菜單，切換輸入界面。 4.2總體信息輸入示意圖 此界面的最左側(cè)是項(xiàng)目管理窗口。輸入窗口的下部是圖形顯示窗口，用戶可以用右鍵切換顯示信息，以幫助用戶判斷輸入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，快速了解結(jié)構(gòu)特征。 4.1.2 基本信息 橋梁工程描述、結(jié)構(gòu)備忘描述：用戶可以在此輸入備注性質(zhì)的文字，來描述本項(xiàng)目的特點(diǎn)，以便于日后查看。計(jì)算類別：用戶根據(jù)不同的需要選擇不同的計(jì)算方式。計(jì)算內(nèi)力、位移：掌握結(jié)構(gòu)的基本受力狀態(tài)；估算配筋面積：得到大致的配筋信息，初步掌握結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；全橋結(jié)

45、構(gòu)安全驗(yàn)算：對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)核、修正；優(yōu)化計(jì)算拉索面積：對斜拉橋的拉索面積、張拉索力進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)用戶選擇了不同的計(jì)算類別之后，程序會(huì)激活或關(guān)閉相應(yīng)的按鍵、選項(xiàng)。如果是初步設(shè)計(jì)階段則選擇估算配筋面積，此時(shí)應(yīng)在結(jié)構(gòu)配筋估算信息對話框中指定預(yù)配置的鋼筋或鋼束類型等，以便估算的鋼筋面積更接近真值。橋梁環(huán)境：選擇橋梁所處的地理環(huán)境。程序在計(jì)算混凝土構(gòu)件收縮徐變時(shí)使用。用戶可以參考公橋規(guī)2004附錄F。濕度：橋梁所處環(huán)境的濕度，在混凝土的收縮變形與徐變計(jì)算中需要該信息，從列表框中選擇。對公橋規(guī)2004，一般填0.8。環(huán)境有強(qiáng)烈腐蝕性：在驗(yàn)算15 抗裂性時(shí)需要該信息；計(jì)算內(nèi)容：用戶選擇本次計(jì)算所需要計(jì)算的部

46、分。一般在估算預(yù)應(yīng)力配筋時(shí)不計(jì)結(jié)構(gòu)的收縮徐變；結(jié)構(gòu)的非線性僅在特大跨徑橋梁分析時(shí)使用，通常結(jié)構(gòu)不需計(jì)算。附加信息：指定計(jì)算部分內(nèi)容。包括以下幾點(diǎn)：結(jié)構(gòu)驗(yàn)算單元：在選擇“全橋結(jié)構(gòu)安全驗(yàn)算”時(shí)，填入需要驗(yàn)算的單元號，不填則默認(rèn)為全部單元。組合計(jì)算類型：對應(yīng)于規(guī)范的荷載組合類型。不填則默認(rèn)為全部組合1-9，包括用戶自定義組合。對于公橋規(guī)2004，各組合的意義參見計(jì)算活載單元、計(jì)算活載節(jié)點(diǎn)：選擇需要進(jìn)行活載分析的單元、節(jié)點(diǎn)。不填則默認(rèn)為全部單元。 活載加載步長：進(jìn)行活載影響線加載時(shí)的步長。填0時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)為1/50的跨徑。步長越小，活載計(jì)算越精確，速度越慢。對于某些“沒有跨徑”的結(jié)構(gòu)（只有一個(gè)約束），程

47、序?qū)o法進(jìn)行加載，必須由用戶填入加載步長。 非線性荷載分級數(shù)：當(dāng)計(jì)算內(nèi)容中選擇了幾何非線性或梁柱非線性時(shí)，此窗口被激活。程序按用戶輸入的分級數(shù)將荷載分成n級逐步計(jì)算，每次計(jì)算都進(jìn)行剛度矩陣修正，因此級數(shù)越高結(jié)果越精確，但計(jì)算時(shí)間越長。 各個(gè)輸入窗口均有設(shè)置。用戶通過點(diǎn)擊此按鍵，更新圖形顯示區(qū)域的顯示。幫助：此按鍵在“輸入單元信息”、“輸入鋼束信息”等各個(gè)輸入窗口以及各信息窗口均有設(shè)置。用戶通過點(diǎn)擊此按鍵，實(shí)時(shí)獲得相應(yīng)窗口的幫助信息。當(dāng)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算時(shí)，計(jì)算類別：只計(jì)算內(nèi)力位移；橋梁環(huán)境：相對濕度0.8；計(jì)算內(nèi)容：計(jì)算收縮、計(jì)算徐變、計(jì)算活載；附加信息：無（按默認(rèn)選擇）；計(jì)算細(xì)節(jié)控制信息：橋面為豎

48、直截面、極限組合記預(yù)二次矩、極限組合設(shè)計(jì)收縮徐變、極限組合設(shè)計(jì)溫度、極限組合設(shè)計(jì)沉降、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.1；規(guī)范：中交04規(guī)范；其余總體信息不改變按默認(rèn)狀態(tài)為準(zhǔn)； 2.2 3x25m+5x25m+3x25m連續(xù)梁橋建模過程 根據(jù)橋梁信息，cad作圖導(dǎo)入橋博建立模型 如圖：4.1.3 計(jì)算細(xì)節(jié)控制生成調(diào)束信息：對進(jìn)行“全橋結(jié)構(gòu)安全驗(yàn)算”的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件選擇此命令，可使程序在計(jì)算時(shí)生成調(diào)束信息，便于進(jìn)行調(diào)束工作。調(diào)束階段號：用戶填入需要產(chǎn)生調(diào)束信息的施工階段號，不填默認(rèn)為全部階段。在選中“生成調(diào)束信息”時(shí)有效。生成調(diào)索信息：對進(jìn)行“全橋結(jié)構(gòu)安全驗(yàn)算”的含有拉索單元的結(jié)構(gòu)選擇此命令，可使程序在計(jì)算時(shí)生成

49、調(diào)索信息，便于進(jìn)行調(diào)索工作。橋面為豎直單元：選擇此命令，將使橋面單元的左右截面為豎直截面。極限組合計(jì)預(yù)應(yīng)力：由用戶指定，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)極限組合計(jì)算的時(shí)候，預(yù)應(yīng)力的作用是否當(dāng)作外力計(jì)入結(jié)構(gòu)。根據(jù)公橋規(guī)2004，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的極限強(qiáng)度是不計(jì)預(yù)應(yīng)力的。但對于一些預(yù)應(yīng)力橋梁中的非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力的作用力卻對這些構(gòu)件的極限組合內(nèi)力有影響，比如預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)的橋墩等構(gòu)件。極限組合計(jì)二次矩：在按公橋規(guī)2004版進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候被激活，用戶指定是否考慮預(yù)應(yīng)力二次矩。對預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁以外的其它結(jié)構(gòu)，計(jì)算結(jié)果將不準(zhǔn)確。極限組合計(jì)收縮、徐變：在按公橋規(guī)2004版進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候被激活，用戶指定是否考慮收縮、徐變。極限組合計(jì)溫

50、度：在按公橋規(guī)2004版進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候被激活，用戶指定是否考慮溫度效應(yīng)，包括結(jié)構(gòu)升降溫和梯度溫度。極限組合計(jì)沉降：在按公橋規(guī)2004版進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候被激活，用戶指定是否考慮不均勻沉降的影響。 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：在公橋規(guī)2004版中，根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性確定的內(nèi)力擴(kuò)大系數(shù)。在公橋規(guī)85版中，圬工構(gòu)件也需要此系數(shù)。規(guī)范：用戶選擇計(jì)算適用的規(guī)范。由于橋梁博士3.0可以按照多個(gè)規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)算，在輸入單元材料、單元鋼筋、預(yù)應(yīng)力材料等信息時(shí)，必須使之與適用的規(guī)范相對應(yīng)。更新顯示：此按鍵在“輸入單元信息”、“輸入鋼束信息”等。4.2.1 輸入單元信息 單元性質(zhì)：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，橋面單元；截面描述：左截面材料類型為

51、中交新混凝土C50混凝土，左截面材料類型為中交新混凝土C50 混凝土；自重系數(shù)：1.04；加 載齡期：28天。 輸入施工信息： 第一階段：橋梁現(xiàn)澆安裝桿件號：1-66邊界條件2號節(jié)點(diǎn)有水平剛性約束和，23、45、66號節(jié)點(diǎn)有豎向剛性約束張拉、灌漿鋼束號1-4，施工周期：10天 第二階段：橋面鋪裝邊界條件：邊界條件2號節(jié)點(diǎn)有水平剛性約束和，23、45、66號節(jié)點(diǎn)有豎向剛性約束施工周期：10天 第三階段： 收縮徐變邊界條件：邊界條件2號節(jié)點(diǎn)有水平剛性約束和，23、45、66號節(jié)點(diǎn)有豎向剛性約束施工周期：3650天 輸入使用信息 其他靜荷載：收縮徐變天數(shù)1000天，升溫溫差16，降溫溫差16。非線性

52、溫度1： 1-66號桿件距上緣距離0mm，溫度值為14 1-66號桿件距上緣距離100mm，溫度值為5.5 1-66號桿件距上緣距離400mm，溫度值為0非線性溫度2： 1-66號桿件距上緣距離0mm，溫度值為-7 1-66號桿件距上緣距離100mm，溫度值為-2.5 1-66號桿件距上緣距離400mm，溫度值為0 不均勻沉降：2、23、45、66號節(jié)點(diǎn)豎向位移0.005m 4.2. 2 活荷載描述 汽車荷載：公路級，車道荷載 掛車荷載：不計(jì)掛車荷載 人行荷載：3.5 KN / m2 橋面描述：滿人總寬度1m，人行道寬度1.5m 無特殊荷載，無鐵路荷載 橫向分布調(diào)整系數(shù)：汽車荷載0.5188，

53、人群荷載0.2984，其余默認(rèn)值 其它信息：自設(shè)沖擊系數(shù)=0.2628，連續(xù)梁負(fù)彎矩沖擊系數(shù)=0.3604，橋梁特征計(jì)算跨徑為25m。 4.3 計(jì)算內(nèi)容輸入數(shù)據(jù)即可完成橋梁模型的建立，使用橋博大致過程包括以下兩方面：第一方面是估算結(jié)構(gòu)的配筋面積：首先，根據(jù)準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)輸入原始信息（總體信息的輸入、單元信息的輸入、施工信息的輸入、使用階段信息的輸入）；然后，執(zhí)行數(shù)據(jù)診斷及計(jì)算；其次，輸通過出文本數(shù)據(jù)結(jié)果查看各單元的截面配筋信息；最后根據(jù)配筋信息來進(jìn)行鋼束信息的輸入。第二方面進(jìn)行全橋安全性驗(yàn)算：首先，進(jìn)行原始信息輸入（總體信息的輸入、單元信息的輸入、鋼束信息輸入、施工信息的輸入、使用階段信息的輸入）

54、；然后執(zhí)行數(shù)據(jù)的診斷和項(xiàng)目的計(jì)算；最后，查看數(shù)據(jù)輸出信息和文本報(bào)告信息是否滿足規(guī)范要求。4.3.1 估算結(jié)構(gòu)配筋面積點(diǎn)擊項(xiàng)目中的“輸入數(shù)據(jù)診斷”，存盤數(shù)據(jù)并執(zhí)行“數(shù)據(jù)診斷”。圖4.13 數(shù)據(jù)診斷圖點(diǎn)擊項(xiàng)目中的“執(zhí)行項(xiàng)目計(jì)算”，存盤數(shù)據(jù)并執(zhí)行“項(xiàng)目計(jì)算”。圖4.14 項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)算圖點(diǎn)擊數(shù)據(jù)中的“輸出文本數(shù)據(jù)結(jié)果”，通過設(shè)置可輸出單元截面配筋，如圖4.15所示：圖4.15 文本輸出圖通過查看承載能力極限狀態(tài)下和正常使用極限狀態(tài)下單元的配筋面積可大致估算橋梁結(jié)構(gòu)所需的鋼束、鋼筋信息。4.3.2 結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算根據(jù)配筋估算的面積來進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋，然后執(zhí)行計(jì)算后查看驗(yàn)算結(jié)果。圖4.16 鋼束信息輸入 圖4

55、.17 結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算總體信息圖然后執(zhí)行“數(shù)據(jù)診斷”，無誤后再“重新執(zhí)行項(xiàng)目計(jì)算”，即得到橋梁的各種輸出結(jié)果信息，通過輸出不同的信息或模板來檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的安全性，如可輸出單元結(jié)果里的“極限強(qiáng)度驗(yàn)算”、“使用階段驗(yàn)算”、“施工應(yīng)力驗(yàn)算”；使用結(jié)果里的“承載極限組合”、“使用內(nèi)力組合”來進(jìn)行驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的安全性。5 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置預(yù)應(yīng)力混凝土的截面配筋，是根據(jù)正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)這兩種極限狀態(tài)的組合結(jié)果，確定截面的受力性質(zhì)，分為軸拉、軸壓、上緣受拉偏壓、下緣受拉偏壓、上緣受拉偏拉、下緣受拉偏拉、上緣受拉偏彎和下緣受拉偏彎8種受力特性，分別按照相應(yīng)的鋼筋估算公式進(jìn)行計(jì)算。5.1預(yù)應(yīng)力鋼

56、束估算根據(jù)預(yù)規(guī)（JTG D62-2004）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段（即使用階段）的應(yīng)力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強(qiáng)度要求。5.1.1 按承載能力極限計(jì)算按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求，預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎的極限狀態(tài)時(shí)，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。截面的安全性是通過截面抗彎安全系數(shù)來保證的。對于僅承受一個(gè)方向的彎矩的單筋截面梁，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計(jì)算，如下圖：h0 xNdfcd ， ， 解上兩式得：受壓區(qū)高度 預(yù)應(yīng)力筋數(shù) 或 式中 截面上組合力矩；混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積； b截面寬度。若

57、截面承受雙向彎矩時(shí)，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負(fù)彎矩按上述方法分別計(jì)算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量，表5.1為橋博計(jì)算得各單元配筋面積；表5.1 承載能力極限狀態(tài)單元截面配筋面積（單位 m*2）單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1000.00102020.0010200.001690.0028650.005080.00820.007140.010460.007140.01040.00940.012290.01410.01490.01650.0159120.02120.01690.02340.0171150.02760.01670.02960.0162180.03310.01480.03470.014210.03750.01210.03870.011240.030600.03750.00431270.03280.005780.03130.00661290.029