预应力混凝土连续刚构桥结构设计书

1、第22页/共22页预应力混凝土连续刚构桥结构设计书1.结构总体布置本部分结构构设计所所取计算算模型为为三跨变变截面连连续箱梁桥，根根据设计计要求确确定桥梁梁的分孔孔，主跨跨长度为为80m，取边边跨46m，边主主跨之比比为0.575。设计计该桥为为三跨的的预应力力混凝土土连续梁梁桥（46m+80m+460mm），桥桥梁全长长为1722m。大桥桥桥面采采用双幅幅分离式式桥面，单单幅桥面面净宽20m（4X3.75行行车道+1m左侧路路肩+3.0mm右侧路路肩人行行道+22X0.5m防防撞护栏栏），两两幅桥面面之间的的距离为为1m，按按高速公公路设计计，行程程速度100KKm/hh。桥墩采采用单墩墩，

2、断面面为长方方形，长长14米，宽3.5米，高25米。上部结构桥桥面和下下部结构构桥墩均均采用C50混凝土土，预应应力钢束束采用Strrandd18660钢材。桥梁基本数数据如下下：桥 梁 类类 型 : 三跨预预应力箱箱型连续续梁桥(FCMM)桥 梁 长长 度 : L =466 + 80 + 446 = 1772 mm桥 梁 宽宽 度 : B = 220 mm (单向4车道)斜 交 角角 度 : 900(正桥)桥梁正视图图桥梁轴测图图2箱梁设设计主桥箱梁设设计为单单箱单室室断面，箱箱梁顶板板宽20m，底板板宽14m，支点点处梁高高为h支= (1/115 1/18)L中= 4.44 5.33mm，

3、取h支=5.0mm，高跨跨比为11/166，跨中中梁高为为h中= (1/11.51/22.5) h支支= 2 3.333m，取取h中=2.330m，其其间梁底底下缘按按二次抛抛物线曲曲线变化化。箱梁梁顶板厚厚为27.5cmm。底板板厚根部部为54cmm，跨中中为27cmm，其间间分段按按直线变变化，边边跨支点点处为880cmm，腹板板厚度为为80ccm具体体尺寸如如下图所所示：箱梁断面图图连续梁由两两个托架架浇筑的的墩顶00号梁段段、在两两个主墩墩上按“T构”用挂篮分段段对称悬悬臂浇筑筑的梁端端、吊架架上浇筑筑的跨中中合拢梁梁段及落落地支架架上浇筑筑的边跨跨现浇梁梁段组成成，0号梁段段长2m，

4、两个个“T构”的悬臂臂各分为为9段梁段段，累计计悬臂总总长388m。全桥桥共有一一个2mm长的主主跨跨中中合拢梁梁段和两两个2mm长的边边跨合拢拢梁段。两两个边跨跨现浇梁梁段各长长4m，梁高高相同。主主墩墩顶顶箱梁综综合考虑虑受力和和变形情情况箱梁梁内各设设柔性横横隔板22道，边边墩顶各各设横隔隔板一道道。为满满足施工工和管理理需要，在在每道横横隔板出出均设置置了人洞洞。同时时为保持持箱内干干燥，在在箱梁根根部区段段底板上上设有排排水口。3荷载参参数3.1永久久荷载结构重力 在程序中以以自重输入入二期恒载 W=32.5KNN/m3.2预应应力荷载载跨中与边跨跨钢束()截面面积 :顶板钢束()截

5、面面积 :孔道直径 :张拉力 : 施加75%抗拉强强度的张张力张拉初期的的损失(由程序序计算)摩擦损失 :顶板束 : , 底板束 : , 锚固端滑移移量 : 混凝土弹性性压缩预预应力损损失 : 损失量, 预应力长期期损失(由程序序计算)应力松弛 徐变和干缩缩引起的的损失33徐变变和干缩缩条件水泥 : 普通水水泥施加持续荷荷载时混混凝土的的材龄 :日混凝土暴露露在大气气中时的的材龄 :日相对湿度 : 大气或养生生温度 :适用标准 : 道桥设设计标准准 (CCEB-FIPP)徐变系数 : 由程序序计算混凝土干缩缩应变 : 由程序序计算34挂篮篮荷载假设挂篮自自重如下下3.5可变变荷载可变作用主主要

6、考虑虑汽车荷荷载、温温度作用用、支座座沉降等等作用。汽汽车荷载载为高速速公路1级，4车道布布置，考考虑荷载载横向分分布系数数0.667，不考考虑人群群荷载作作用。温温度作用用考虑四四种工况况，体系系温升220，体系系温降-20。每个支支座均考考虑支座座沉降，其其中沉降降量均为为10mmm，取取最不利利组合。3.6使用用状态荷荷载组合合正常使用极极限状态态下，标标准值组组合恒载载组合系系数1.0，汽汽车荷载载组合系系数为00.7。；承载力力极限状状态下，结结构的重重要性系系数为11.1，恒恒载组合合系数11.2，汽汽车荷载载组合系系数为11.4，温温度组合合系数00.8；标准值值组合恒恒载组合合

7、系数11.0，汽汽车荷载载组合系系数为11.0。4计算模模型4.1单元元与节点点计算模型中中全桥共共划分为为61节点点，588个单元元。确定定计算模模型时主主要根据据主桥梁梁段划分分情况来来确定，每每一悬浇浇段为一一个单元元。施工工阶段分分析考虑虑挂篮移动动，混凝凝土浇注注，预应应力钢筋筋张拉以以及施工工临时荷荷载的变变化等。0号梁段长2m，两个“T构”的悬臂各分为9段梁段，累计悬臂总长38m。全桥共有一个2m长的主跨跨中合拢梁段和两个2m长的边跨合拢梁段。两个边跨现浇梁段各长4m，梁高相同。4.2预应应力体系系纵向预应力力钢束共共设置了了顶、底底板束和和腹板束束，采用Strrandd1866

8、0钢材，设设计张拉拉应力13995Mppa.部分预应力力筋如图图顶板横向预预应力沿沿轴线每每60ccm布置置一束，钢钢束均采采用15.24-3钢绞绞线，设设计张拉拉吨位5586kkN，用用扁锚体体系锚固固，采用用两端张拉拉方式，竖竖向预应应力钢筋筋采用32的精精轧螺纹纹粗钢筋筋，设计计张拉吨吨位为6673kkN，采采用梁顶顶一端张张拉方式式锚固。5.施工阶阶段模拟拟桥箱梁按两两个“T”对称悬悬臂浇筑筑施工，0号梁段采用搭设托架现场浇筑完成，其余梁段采用挂篮悬臂浇筑，两边跨各4m现浇梁段采用搭设支架现浇，边跨合拢段长为2m，中跨合拢段长为2m。全桥共分为26个施工阶段。悬臂法(FFCM)的施工工

9、顺序一一般如下下：同时进行施工下部工工程制作及拼装装挂篮分阶段施工工下部工工程架设零号块块的临设设并设置置临时固固结措施施在零号块上上布置挂挂篮拼装模板，布布置钢筋筋和钢材材(需五天)混凝土的浇浇筑及养养护、张张拉钢束束(需两天)移动挂篮到到下一个个桥梁段段施工完第一一中间跨跨，移动动挂篮施工边跨(FSMM工法)施工合龙段段(Keyy Seeg.)布置永久支支座，张张拉下部部钢束施工桥面收 尾具体施工顺顺序为：浇注桥墩浇注0#块块，张拉拉预应力力筋，加加挂篮浇注1#块块，张拉拉预应力力筋，移移动挂篮篮浇注2#块块，张拉拉预应力力筋，移移动挂篮篮挂篮待前一一块浇注注完毕并并张拉预预应力筋筋后，向

10、向下块移移动。浇注8#块块，张拉拉预应力力筋，移移动挂篮篮浇注9#块块，张拉拉预应力力筋，并并在两侧侧搭建临临时支撑撑浇注边边跨现浇浇段。边跨合拢，张张拉预应应力筋，拆拆除临时时支撑。中跨合拢张拉全部边边跨预应应力筋与与中跨预预应力筋筋6.施工阶阶段分析析施工过程中中桥面顶顶板各点点所受最最大拉应应力如图图：施工过程中中桥面顶顶板各点点所受最最大压应应力如图图：施工过程中中桥面底底板各点点所受最最大拉应应力如图图：施工过程中中桥面底底板各点点所受最最大压应应力如图图：施工过程中中桥面顶顶板各点点所受最最大拉应应力为1.88MPaa，最大大压应力力为3.3MPPa施工过程中中桥面底底板各点点所受

11、最最大压应应力为1.77MPaa，最大大压应力力为9.5Mppa，都满满足规范范要求。7使用阶阶段分析析使用阶段荷荷载组合合：正常常使用极极限状态态下，标标准值组组合恒载载组合系系数1.0，汽汽车荷载载组合系系数为00.7。；承载力力极限状状态下，结结构的重重要性系系数为11.1，恒恒载组合合系数11.2，汽汽车荷载载组合系系数为11.4正常使用状状态弯矩矩包络图 ：极限状态弯弯矩包络络图 ：正常使用状状态应力力图极限状态应应力图正常使用状状态下桥桥面顶板板所受拉拉应力与压压应力如下下：正常使用状状态下桥桥面底板板所受拉拉应力与压压应力如下下：极限状态下下桥面顶顶板所受受拉应力与压压应力如下下：极限状态下下桥面底底板所受受拉应力与压压应力如下下：由上述结果果可知，正正常使用用状态下下桥面板板顶板与与底板的的拉应力力与压应应力均在在要求范范围内。极限状态下下桥面板板