大跨度预应力混凝土连续梁桥结构计算书

大跨度预应力混凝土连续梁桥（70m＋112m＋70m）初步设计第一章设计任任务书1.1设计任任务说明一、设计的目目的及意义学生应通过本次次毕业设计，综综合运用所学学过的基础理理论知识，深深入了解公路路预应力混凝凝土桥梁在桥桥式方案比选选、结构计算算及施工架设设等方面的设设计规范、计计算方法及设设计思想等内内容。为学生生在毕业后从从事桥梁技术术工作打好基基础。二、设计的主要要内容根据已有的水文文地质资料，确确定不同的桥桥式方案并绘绘图。进行桥式方案的的比选和工程程量的计算。对基本尺寸的选选择进行探讨讨（包括梁高高、边跨与中中跨长度及比比值等参数）。对已确定的桥式式方案进行结结构设计及施施工方案的确确定。运用常规的超静静定混凝土桥桥梁分析程序序计算结构内内力及变形，布布置预应力钢钢筋，进行正正常使用极限限状态的截面面设计与检核核。通过自己编制程程序，计算结结构在承载能能力极限状态态下的配筋，并并对结果进行行校核。梁的一般构造图图及配筋图。三、主要设计技技术标准1、设计荷载载⑴汽车荷载：：汽—超20，挂—120；⑵特种荷载：：特—300；⑶人群荷载：：3.5KNN/㎡。2、桥梁净空：：总宽25m，双向6车道6×3.55m，人行道宽2×1.55m，栏杆2×0.55m。3、坡度：纵坡坡1％，横坡2％4、截面形式：：变截面箱梁梁5、材料：⑴砼：上部结构采采用C50下部结构采采用C25⑵钢筋：预预应力钢筋采采用9－7Φ5钢绞线（极极限抗拉强度度1860MMpa）普通钢筋采用ⅡⅡ级钢筋6、设计规范：：·《公路桥涵设设计通用规范范》（JTJ0021-899）中华人民共共和国交通部部，1985·《公路钢筋混混凝土及预应应力混凝土桥桥涵设计规范范》（JTJ0023-855）中华人民共共和国交通部部，1985·《公路桥涵地地基与基础设设计规范》（JTJ0024-855）中华人民共和国国交通部，1985·《公路桥位勘勘测设计规程程》（JTJ0062-822）中华人民共共和国交通部部，19827、通航要要求：三级通通航标准。四、基本要求1、编写设设计说明书，内内容包括：⑴英文摘要⑵桥式方案比比选、工程量量估算、基本本尺寸探讨、施施工方案的确确定⑶选定桥式的的内力及变形形的分析结果果⑷自己编制预预应力估索程程序并对结果果进行校核⑸根据配筋结结果对结构进进行全面成桥桥检算和施工工应力检算⑹中英文文献献翻译2、设计图图纸⑴桥式方案比比选图，至少少应有三个方方案⑵主桥选定桥桥式的一般构构造图⑶梁部结构预预应力钢筋布布置图及梁段段普通钢筋布布置图五、计划进度安安排步骤设计内容需要时间累计周数1桥式方案案比选及工程程量计算1.551..52拟定结构构尺寸并优化化1..02.53施工方案案拟定00.53.04运营阶段段结构内力计计算2.05..05施工阶段段结构内力计计算0.55..56体系转换换次内力计算算0.5566.07估算并配配置主梁的预预应力钢筋2.008.08施工及营营运状态的应应力计算00.58.59绘制设计计图并编写设设计说明33.0111.510毕业设计计论文答辩0.5512..01.2设计提提要一、桥梁结构的的总体方案和和初步方案拟拟定1、根据所给的的设计资料对对全桥进行立立面布置，包包括孔径的拟拟定、跨径的的拟定、桥面面标高的确定定和墩台位置置及基础类型型的确定。2、主梁采用变变高度箱形截截面，应参考考已建好桥梁梁确定箱形截截面的形式及及主要结构尺尺寸，同时要要考虑到桥面面布置、钢索索布置、受力力、构造及施施工要求等各各方面因素。3、主梁采用悬悬臂施工法施施工，分段进进行逐段拼装装或灌注，因因此要确定主主梁如何分段段，分段长度度决定于悬臂臂吊重的能力力，为避免模模板和施工复复杂化，分段段长度类型不不要太多。4、施工方案要要先拟定，包包括悬臂施工工的移动吊车车机具设备的的构造，梁段段砼的运输等等问题，都要要通过深入细细致的构思加加以解决，画画出施工设计计草图，说明明施工是否具具有可行性。5、确定主梁梁梁段的安装顺顺序，画出悬悬臂施工程序序草图，这是是以后进行内内力计算和设设计、配置钢钢索的主要依依据。二、桥梁结构设设计方案比选选初拟方案完成后后，通过初步步分析，将其其中明显竞争争性不大的体体系删去，提提出2～3个具有特色色的体系作进进一步分析评评比，这2～3个比选方案案应力求受力力合理，施工工可行。然后后按比选标准准选出最佳推推荐方案。各方案评比的条条件应力求相相同，例如桥桥梁总长应接接近，桥面与与桥头接线的的标高应相同同，冲刷线以以下的基础埋埋置深度要相相同。各比选方案均要要求画一张总总体布置图，包包括立面布置置图，平面布布置图和典型型横截面布置置图（如主梁梁变高度，则则应画出支点点和跨中的横横截面）。每每张立面图上上要求标明地地质情况、设设计洪水位、设设计通航水位位、低水位、通通航净空、桥桥梁总长、各各孔的跨径、桥桥梁纵坡、桥桥面竖曲线半半径、桥面标标高、梁底标标高、承台顶顶面标高、基基础底面标高高（或桩底标标高），在横横截面上要求求标明桥面总总宽度、车行行道、人行道道，分隔带宽宽度、主梁外外形尺寸、桥桥面横坡、盖盖梁、桥墩、承承台和基础的的外形尺寸。比选标准主要依依据安全、功功能、经济与与美观。其中中以安全与经经济为重，在在经济、适用用和在可能条条件下考虑美美观。另外还还要考虑施工工设备和施工工能力。每一一个比选方案案都应初步考考虑采用什么么施工方法，根根据所给的施施工设备和现现场条件制定定施工方案。从从经济、工期期等方面比较较各个方案的的可选性。三、结构尺寸及及施工方案的的拟定在方案比选阶段段只是初步选选定了截面的的形式和轮廓廓尺寸，其余余的细部尺寸寸尚未最后确确定。细部尺尺寸的确定可可参考已建成成的相同桥型型，相近跨径径、桥宽、荷荷载标准的桥桥梁的截面尺尺寸；可根据据方案的具体体情况进行设设计，设计时时要考虑受力力、构造、施施工等因素。下下部结构的截截面尺寸的拟拟定包括桥墩墩、桥台和基基础的类型和和轮廓尺寸，结结构的细部尺尺寸拟定参照照《桥涵设计计规范》的有有关规定，设设计时进行全全面考虑，最最后定出较为为合理的结构构尺寸。桥梁结构的施工工与设计有十十分密切的关关系，不同结结构形式的桥桥梁结构可采采用不同的施施工方法，同同种结构型式式也可采用不不同的施工方方法，结构运运营阶段的受受力状况取决决于所选的施施工方法。悬悬臂施工法是是连续梁常用用的施工方法法。四、悬臂施工时时期荷载引起起的结构内力力计算悬臂施工方法是是从桥墩开始始向跨中不断断接长梁体构构件（包括拼拼装和现浇）的的悬臂架桥法法。悬臂施工工时期荷载引引起的结构内内力要计算两两种情况：(1)当连续续梁采用悬臂臂对称施工时时，梁段的总总量按静定悬悬臂梁计算各各截面的弯矩矩和剪力，计计算的结果将将作为总的设设计内力值的的一部分。(2)上述施施工时期悬臂臂梁所承受的的内力除梁段段总量外，还还应计及模板板、支架、施施工人员和机机具等重量引引起的弯矩和和剪力。计算算的结果将用用来估算施工工过程中悬臂臂梁的强度和和抗裂安全性性。Ⅰ、梁段总量引引起的内力计计算可按悬臂臂梁计算。第第i块梁段的总总量为：W(i)=nγγ式中：n—考虑模板可可能变形等引引起的砼梁段段体积增大系系数，可取1.05；γ—表示砼的容容重，可取2.5～2.6t//，—表示每块砼梁梁段的体积。为简化计算，梁梁段重量可认认为作用于各各段中线上。Ⅱ、施工时期截截面最大内力力计算设梁上活动挂蓝蓝计算重量为为P，集中作用用在已经张拉拉好的前一节节梁段距离端端部1m处，P包括以下两两部分重量，即P=P1+P2式中：P1—表表示挂篮、机机具、模板及及施工人员等等重量，可以以估计为50吨；P2—正在灌注注的砼梁段重重量。五、连续梁在运运营阶段的结结构内力计算算1、正确划分节节点和单元，在在综合考虑设设计、施工等等因素的前提提下，为了计计算的方便，将将实际结构离离散成若干节节点和单元，在在节点连接方方式和边界条条件上一定要要注意与原结结构的保持一一致，这是保保证计算图式式能够真实模模拟实际结构构的重要条件件之一。2、确定主梁梁梁高，顶、底底板的厚度及及腹板厚度的的变化规律，计计算各截面的的几何特性。3、确定结构在在成桥阶段的的各项荷载。4、按《设计规规范》分别计计算在各种不不同荷载组合合下的结构内内力。六、由于砼徐变变及体系转换换引起的结构构内力计算在结构的施工过过程中，由于于发生了体系系转换及砼徐徐变的作用，使使得结构重力力及预应力产产生结构内力力都会发生变变化，弯矩重重分配的计算算，可参照下下列规定进行行。Ⅰ、在先期结构构上由于结构构重力产生的的弯矩，经过过重分配后在在后期结构中中的弯矩（至至t时）,可按下列公公式计算：式中：－表示在在先期结构上上的结构重力力按先期结构构体系计算的的弯矩；－表示在先期结结构上的结构构重力按后期期结构体系计计算的弯矩；；－表示从加载龄龄期时至计算算所考虑时间间t时的徐变系系数，参照《公公路钢筋混凝凝土及预应力力混凝土桥涵涵设计规范》中中附录四的规规定。Ⅱ、在先期结构构上由于结构构重力产生的的弯矩，经过过重分配后在在后期结构中中的弯矩（至至t时）,可按下列公公式计算：式中：－表示作作用在先期结结构上的预应应力按先期结结构体系计算算的弯矩；－表示作用在先先期结构上的的预应力按后后期结构体系系计算的弯矩矩；－表示从加载龄龄期时至计算算所考虑时间间t时的徐变系数数，参照《公公路钢筋混凝土及及预应力混凝凝土桥涵设计计规范》中附附录四的规定定。七、预应力混凝凝土结构的配配筋计算根据《桥涵设计计规范》规定定，预应力梁梁应满足截面面应力的要求求和承载力的的要求。可以以根据这些要要求估算截面面上预应力筋筋的数量。一一般以荷载作作用下截面的的应力条件进进行配筋。其其应力条件为为：式中：、——分分别为预应力力在截面上缘缘和下缘所产产生的应力；；、——分别为荷荷载最不利组组合时的最大大和最小弯矩矩包络图值；；、——分别为截截面上缘和下下缘的抗弯模模量；、——分别为混混凝土的容许许拉、压应力力。一般情况下下，由于梁截截面较高，受受压区面积较较大，压应力力不是控制因因素，为简便便计算，可考考虑上缘和下下缘的拉应力力这个限制条条件。对于全全预应力混凝凝土梁，等于于零。根据截截面受力情况况，配筋有三三种形式：⑴截面上、下下缘均布置力力筋以抵抗正正、负弯矩；；⑵仅在截面下下缘布置力筋筋以抵抗正弯弯矩；⑶仅在截面上上缘布置力筋筋以抵抗负弯弯矩。按《桥涵设计规规范》分别计计算在各种不不同情况下预预应力筋的数数量。第二章桥式式方案比选2.1概述随着桥梁理论的的不断成熟，在在桥梁设计中中要求桥的适适用性强、舒舒适安全、建建桥费用经济济、科技含量量高。对建在在城市中的桥桥梁还特别注注重美观大方方。由此，对对于一定的建建桥条件，根根据侧重点的的不同可能会会作出基于基基本要求的多多种不同设计计方案，只有有通过技术经经济等方面的的综合比较才才能科学的得得出完美的设设计方案。在方案比较中主主要有以下三三项任务：一一是拟定桥梁梁图式，二是是编制方案，三三是技术经济济比较和最优优方案的选定定。编制设计计方案,通常是从桥桥梁分孔和拟拟定桥粱图式式开始。对一一般的大跨度度桥梁，依据据以往的设计计经验，主跨跨与边跨的比比值有一个范范围，再由此此选定可能实实现的桥型图图式，鼓励新新式桥式的大大胆采用。一一般选几个(通常2~4个)构思好、各各具优点、但但一时还难以以断定孰优孰孰差的图式,作为进一步步详细研究而而进行比较的的方案。对每每一图式可在在跨度、高度度、矢度等方方面大致按比比例画在同样样大小的桥址址断面图上。编编制方案中，主主要指标包括括：主要材料料(普通钢筋、预预应力钢筋、砼)用量、劳动力数量、全桥总造价(分上、下部结构列出)、工期、养护费用、运营条件、有无困难工程、特种机具。其目的在于为每个桥式提供全面的技术经济指标，以便相互比较，科学的从中选定最佳方案。在编制方案中要拟定结构主要尺寸，并计算主要工程量。有了工程量，采取相应的材料和劳动力定额以扩大单价，就可以确定全桥造价。并且在每个方案中绘制出河床断面及地质分层的立面图和横断面图。设计方案的评价价和比较要全全面考虑上述述各项指标，综综合分析每一一方案的有缺缺点，最后选选定一个最佳佳的推荐方案案。按桥梁的的设计原则、造造价低、材料料省、劳动力力少和桥型美美观的应是优优秀方案。但但当技术因素素或是使用性性质候特殊要要求时就另当当别论，注重重考虑设计的的侧重点。技技术高，造价价必然会高，个个个因素是相相互制约的。所所以在比较时时必须从任务务书提出的要要求以及地形形资料和施工工条件，找出出所面临的问问题的关键所所在，分清主主次。在方案比较中，除除了绘制方案案比较图外，还还应编写方案案比较说明书书。其中应阐阐明编制方案案的主要原则则，拟定方案案的理由，方方案比较的综综合评述，对对于推荐方案案的详细说明明等。有关拟拟定结构主要要尺寸所作的的各种计算资资料，以及为为估算三材指指标和造价等等所依据的文文件名称，均均以附件的形形式载入。在对本桥的设计计中，选定三三种桥式名分分别是：预应力混凝土连连续梁桥双肢薄壁刚构桥桥斜拉桥2.2各种种设计桥式特特点2.2.1预应力混凝凝土连续梁桥桥构思宗旨：1、在40～2200m的跨径范围围内，与其它它结构体系比比较，常成为为最佳的桥型型方案。2、预应力砼充充分发挥了高高强材料的特特性，具有可可靠强度、刚刚度以及抗裂裂性能。3、结构在车辆辆运营中噪音音小，维修工工作量小。4、其施工方法法已达到相当当先进的水平平，工期短效效益明显。5、伸缩缝少，行行车舒适，满满足高速行车车的要求。再再用滑动支座座时，连续长长度可增大。温温度、砼收缩缩徐变产生的的附加内力较较小。且全桥桥有较好的抗抗震性能。6、连续梁内力力的分布较合合理，其刚度度搭，对活载载产生的动力力影响较小。混混凝土收缩徐徐变引起的变变形也是最小小的。连续梁梁超载时有可可能发生内力力重分布，提提高梁部结构构的承载力。7、除动墩外，连连续梁的桥墩墩及基础尺寸寸都可以做得得小些。成桥经验资料连续梁的边主跨跨的比值在0.6～0.7之间，较其其它两种桥式式比值要大，支支点梁高与跨跨中梁高比值值要小，在2.0左右。表2—1国内预应力力连续梁桥分分析表桥名跨组合径边主跨比梁高H中H中/LH支H支/H中珠江三桥80＋110＋＋800.732.71/40.775.52.04常德大桥84.7＋3××120＋84.70.731/30.06.82.27沙洋汉大桥62.4＋6××111+662.40.562.51/44.462.4华北大桥70+100++700.73.31/30.361.82松花江大桥59+7×900+590.6631月30日5.41.8尺寸拟定在预应力混凝土土连续梁桥的的设计中分跨跨、主梁高度度、横截面形形式和主要尺尺寸的拟定是是方案设计中的关键所所在。通过以以上资料对比比，当主桥采采用多跨连续续梁时，中间间部分采用等等跨布置，边边跨跨径约为为中跨跨径的的0.65～0.7倍。当边跨跨采用主跨径径的0.5倍或更小时时，则在桥台台上要设置拉拉力支座。当当跨径超过60m时，易采用用变高梁高度度梁，主梁高高度根据统计计资料：变高度梁跨中截截面h1=（1/30~~1/50）L变高度支点截面面公路桥h2=（1/16~~1/25）Lh1/h2=2.0~~3.0箱型型截面的顶板板和底板是结结构承受正负负弯矩的主要要工作部位，箱箱梁底板厚度度随箱梁负弯弯矩的增大而而逐渐加厚直直至墩顶，以以适应受压要要求。底板厚厚度约为梁高高1/10~~1/12。跨中底板板内需要配置置一定数量的的钢索和钢筋筋，跨中底板板厚度一般在在20~255cm。腹板应应考虑最小厚厚度，若腹板板内有预应力力管道布置时时，可采用25~300cm。腹板在在支点处的最最大厚度约为为30~600cm.上部结构（1）孔径布置置此桥桥是一座预应应力混凝土连连续梁桥，它它由主桥和引引组成，跨径径组合为70m+112m+70m，边中跨比比值为0.63，桥下为三三级通航，纵纵坡1%，桥总长252m。（2）顺桥尺寸寸跨中中梁高为3.0m，支点梁高6.0m，为主跨的1/20，梁底按二二次抛物线变变化。（3）横桥向的的尺寸截面纵向为变截截面，桥面宽宽25m,采用双幅幅单箱室。顶顶板厚30cm,,取全桥一致致，支点处底底板厚60cm，跨中厚厚为30cm，以方便便布置预应力力钢筋。纵向向上，梁底按按二次抛物线线变化，腹板板在距支点四四分之一跨度度处以4m阶段直线变变化。顶部承承托采用1：2的比例，高高度分别为30cm×60ccm；底部采用1：1的比例,高度分别为30cm×30cm。桥面设20％的单向横横坡。图2-1连续梁桥支支点处截面单单位：cm图2-2连续梁桥跨跨中截面单位位：cm（4人行道板其形式采用搁置置式具体尺寸见下图图：下部结构主桥桥面标高高高，采用矩形形截面空心墩墩，墩较高，为为柔性墩，柔柔性墩有足够够的柔度，在在减小水平力力的作用时很很有效。其它它桥墩均为空空心墩。基础础工程采用桩桩基型式，桩桩基施工虽采采用比较复杂杂的机具，但但可节约不少少材料和开挖挖基坑的土方方量，施工过过程中也不会会遇到像深基基坑那样的防防水、防漏和和防土等复杂杂问题；此外外，它还具有有承载力高，沉沉降量小，且且均匀，能承承受较大的垂垂直和水平荷荷载等特点。在在桥梁基础中中，桩基是一一种常用的型型式。本基础础采用柱桩。施工方案连续梁最成熟的的施工方法是是挂蓝悬臂浇浇注的施工方方法，为保证证施工过程中中结构的稳定定可靠，采用用0号块梁段与与桥墩临时固固结。其具体体措施是将0号块梁段临临时支撑在扇扇形或门式托托架的二侧。第一步：首先从从B、C墩临开始对对称悬臂施工工。第二步：两边跨跨合拢，释放放B、C墩临时固结结措施，形成成单悬臂梁。第三步：合拢中中跨。图2—3悬臂施工示示意图施工流程如下：：拼装模板，施工工主墩搭设墩旁托架施施工0#架设挂蓝，安装装箱梁底模板板，安装钢筋筋，预留张拉拉管道称悬臂臂浇注，养生生拆模后张拉拉预应力钢筋筋合拢边跨合拢中跨五、工程数量工程数量是技术术经济指标之之一，它很直直观的反映了了一座桥梁建建造的水平。目目前我国以每每平方米桥面面的三材（混混凝土，预应应力钢筋，普普通钢筋）用用量与每平方方米桥面造价价来表示预应应力混凝土桥桥梁技术经济济指标。混凝土标号C550，墩身为C25，12－7φ5的低松弛钢钢绞线，Ⅱ级普通钢筋筋预应力钢筋65.7kkg/㎡非预应力钢筋889.5kkg/㎡混凝土0.8446m3/㎡表2—2工程数量表材料预应力钢筋普通钢筋混凝土规格12-7φ5钢钢绞线Ⅱ级钢筋C50C25单位ttM3M3上部结构453.33617.555837.4下部结构3713.72.2.2预应应力混凝土双双肢薄壁刚构构桥连续刚构是墩墩梁固结的连连续结构，它它利用高墩的的柔度来适应应结构由预应应力、砼收缩缩、徐变和温温度变化引起起的位移，是是一种很有竞竞争潜力的桥桥型。构思宗旨：沿用桥位旧址处处双肢薄壁铁铁路桥，桥型型新颖简洁轻轻巧，外形美美观，桥净空空大，桥下视视野开阔。柔性双薄墩减小小了主梁支墩墩净距，能有有效消减墩顶顶弯矩峰值。梁梁高小，跨度度大，带有横横梁的双肢薄薄壁墩具有一一定的联合刚刚度，要承受受较大弯矩，而而各壁板内弯弯矩并不大。因墩与上部结构构固结，在大大跨度连续结结构中减少了了安装大型支支座和养护上上的麻烦，减减少了桥墩及及基础工程的的材料用量，适适用于较高桥桥墩。施工体系转换方方便，伸缩缝缝少，行车舒舒服。顺桥向抗弯刚度度和横向抗扭扭刚度大，受受力性能好。顺桥向抗推刚度度小，对温度度、砼收缩徐徐变及地震影影响均有利。由于无支座，省省掉了施工中中体系转换和和墩上的临时时固结措施。此桥型可进一步步增大跨径，上上部结构不断断轻型化且连连续长度可增增长，由此可可进一步简化化预应力索类类型。成桥经验资料表表由以下统计质料料可以总结如如下规律：连连续刚构的边边主跨径比在在0.5～0.6之间，支点点梁高为跨中中梁高的3倍左右，顶顶板厚在25cm左右，腹腹板和底板是是沿全桥变化化底，腹板跨跨中为40cm左右，支支点处为60~1000cm之间。表2—3国内部部分连续刚构构桥分析表桥名跨径组合边主跨比梁高板厚跨中根部数值(m)与中跨比数值(m)与跨中比顶板(cm)底板(cm)腹板(cm)虎门大桥150＋2700＋1500.5651/5414.83.42532~13040~60重庆黄花园大桥桥137＋3×2250＋1370.5484.31/5813.83.42528~15040~70黄石长江大桥146＋3×2250＋1460.5844.11/61133.12532~13550~80江津长江大桥162＋3×2245＋1620.6634.21/5313.53.22532~12050~80重庆嘉陵江大桥桥140＋2400＋1400.5833.61/672532~12040~60南澳跨海大桥122＋2211＋1220.55231/73113.62532~12040~60华南大桥110＋1900＋1100.5731/639.52.82832~12035~55尺寸拟定刚构桥底主要尺尺寸包括主梁梁跨度、墩柱柱高度、桥梁梁横向宽度。这这些尺寸要取取决于主梁和和支柱底刚度度或两者的比比例，主梁与与支柱底刚度度比决定了刚刚构桥的内力力分布。刚度度比很大，受受力趋于简支支梁，刚度比比较小趋向于于固端梁受力力情况。刚架架桥两端悬出出长度为中跨跨跨度的0.2～0.5两者之间。若若悬臂加长，端端支柱弯矩可可以减小，跨跨中正弯矩也也可以减小，但但主梁变形较较大，中跨主主梁弯矩变化化也较大。对对于主梁弯矩矩较大的三跨跨连续刚架桥桥，边跨一般般为中跨的0.7倍。主梁高高度约为中跨跨跨度的1/30～1/40左右。当当采用变高度度梁时，端部部梁高可为跨跨中梁高的1.2～2.5倍，适当加加大端部的主主梁高度，可可以减小截面面正弯矩，这这样可使大多多数预应力钢钢筋布置在主主梁的顶部，使使其构造简单单且施工简单单。1、上部结构（1）孔径布置置主桥为三跨预应应力连续刚构构桥，引桥为为预应力混凝凝土简支梁主主桥桥孔布置置为70m+1112m+700m。边跨与中中跨的比值为为0.63。（2）纵桥向梁梁的尺寸梁梁高采用变截截面形式，梁梁底按二次抛抛物线变化，跨跨中梁高为3.0m，约为跨度的1/37..3，支点梁高高为6m，为跨中梁梁高的2倍。（3）横截面尺尺寸图2-4刚构桥支点点处横截面图图单位：cm顶板厚30cmm,取全桥桥一致，支点点处底板厚60cm，跨中厚厚为30cm，以方便便布置预应力力钢筋。底板板顶面按二次次抛物线变化化，腹板在距距支点四分之之一跨度处以以4m阶段直线变变化。顶部承承托采用1：2的比例，高高度分别为30cm×60ccm；底部采用1：1的比例,高度分别为30cm×30cm。桥面设20％的单向横横坡。2、下部部结构主桥采用有两个个横联的双肢肢薄壁墩，承承担纵向水平平力的作用，顶顶部与梁固结结，中间设两两个箱型横联联。主墩的基基础采用桩基基，大量减少少基础工程量量。桥台为钢筋混凝凝土重力式U型桥台，其其它桥墩均为为混凝土空心心墩，基础为为桩型基础。施工方案本桥上部结构施施工采用挂蓝蓝悬臂浇注法法施工。合拢拢的顺序是先先边跨后中跨跨，边跨和中跨的合拢均采采用支架法，且且边跨合拢段段与边跨同时时浇注施工。两两个箱梁分开开浇注，分别别合拢后，再再浇注横梁和和桥面板。在墩柱两侧侧设墩旁托架架浇注0号块，挂蓝蓝的施工阶段段最长为4m，其它为3.5m、3.0m长，由由于是墩梁固固结的形式，如如此就省去了了临时固结的的措施。施工工挂篮为斜拉拉式，其主要要特点为自重重轻，结构受受力明确，拼拼装方便。施工流程如下：：拼装模板，施工工主墩搭设墩旁托架施施工0#块架设挂蓝，安装装箱梁底模板板，安装钢筋筋，预留张拉拉管道称悬臂臂浇注，养生生拆模后张拉拉预应力钢筋筋合拢边跨合拢中跨工程数量工程数量量是技术经济济指标之一，它它很直观的反反映了一座桥桥梁建造的水水平。目前我我国以每平方方米桥面的三三材（混凝土土，预应力钢钢筋，普通钢钢筋）用量与与每平方米桥桥面造价来表表示预应力混混凝土桥梁技技术经济指标标。混凝土标号500，墩身为C225，12－7φ5的低松弛钢钢绞线，Ⅱ级普通钢筋筋预应力钢筋65.7kkg/㎡非预应力钢筋889.5kkg/㎡混凝土0.8446m3/㎡表2-4材料用表项目预应力钢筋普通钢筋混凝土规格12－7φ5钢钢绞线Ⅱ级钢筋C50C25单位ttm3m3上部结构313.1655726.336368下部结构6862.92.2.3斜拉拉桥斜拉桥依依靠固定于索索塔的斜拉索索或主缆支承承梁跨，梁似似多跨弹性支支承，梁内弯弯矩与桥梁的的跨度基本无无关，而与拉拉索或吊索的的间距有关，适适用于大跨度度桥梁，是一一种跨越能力力极强的桥型型。一、构思宗旨1、鉴于主梁梁增加了中间间的斜索支承承，弯矩显著著减小，与其其他体系的大大跨度桥梁比比较，混凝土土斜拉桥的钢钢材和混凝土土用量均较节节省；2、借斜索的的预压力可以以调整主梁的的内力，使之之分布均匀合合理，获得经经济效果，并并且能将主梁梁做成等截面面，便于制造造和安装；3、斜索的水水平分力相当当于对混凝土土梁施加的预预压力，借以以提高梁的抗抗裂性能，并并充分发挥了了高强材料的的特性；4、结构轻巧巧，适用性强强。利用梁、索、塔三者的组组合变化成不不同体系，可可适用不同的的地形和地质质条件；5、建筑高度度小，主梁高高度一般为跨跨度的1/40~~1/1000，能充分满满足桥下净空空和美观要求求，并能降低低引道填土高高度；6、竖向刚度度及抗扭刚度度均较强，抗抗风稳定性要要好的多，用用钢量较小以以及钢索的锚锚固装置较简简单；7.便于悬臂法法施工和架设设，施工安全全可靠。缺点：斜拉桥是是高次超静定定的组合体系系，与其他体体系梁桥相比比较，包含有有较多的设计计变量，全桥桥总的技术经经济合理性，不不宜简单的由由结构体积小小，重量轻或或满应力等概概念准确表示示出来，是选选桥型方案和和寻求合理设设计带来一定定困难。索力力调整是斜拉拉桥主梁受力力均匀，以达达到经济安全全的重要措施施。桥经验数据表2-5国国内斜拉桥成成桥资料表桥名跨度（m）体系梁截面桥宽梁高索面索距塔高辽宁长兴岛83.2+1776+83..2支座支承单箱三室101.75双640济南黄河104+2200+104悬浮双三角箱19.52.25双853.8上海泖港85+200++85刚构挂梁分离双室122.2双6.544天津永和125+2600+125悬浮双三角箱14.52双11.850.5长沙湘江北105+2100+105刚构单箱三室30.13.4单852.7武汉长江二180+4400+180支座支承双梯形箱29.23双890重庆长江二169+4444+169悬浮双主肋242.5双9110郧阳汉江86+414++86地锚单箱四室15.62双892三、尺寸拟订斜拉桥主梁通常常为等高度梁梁。对主梁支支承于塔墩上上的支承体系系，为承受支支承截面较大大负弯矩，在在局部区段可可加大梁高或或加厚下翼缘缘厚度。现代代斜拉桥都为为密索体系，主主梁高度越来来越小，向着着桁式体系转转换。密索体体系梁高一般般为跨径的1/70~~1/2000，或为节段段长的/5~1//18。对于单索索面，要适当当加大梁高，取取梁跨比的上上限，以提高高梁的抗扭刚刚度。在选择择梁高时，要要考虑以下因因素：索间距距、主梁承受受的压力、横横梁跨度、索索与梁的锚固固要求等。主主梁为弹性支支承多跨连续续梁，梁内弯弯矩决定于弹弹性支承位移移、索间距及及梁的刚度，梁梁的刚度越大大，弯矩越大大。主梁承受受的拉索水平平分压力与桥桥的跨度有关关，一般靠墩墩塔处压力最最大，必要时时局部加大截截面。主梁高高度要大于等等于横梁高度度，横梁高度度取决于横梁梁的跨度。从从横向风力稳稳定性角度考考虑，桥宽与与梁高之比宜宜大于8，最低限度度不宜大于6。现代斜拉桥均采采用密索体系系。密索体系系有以下优点点：有利于降降低梁高；便便于悬臂法施施工、索力小小，使锚固构构造简单，且且便于换索。混混凝土主梁索索间距取为6~10m,,多数取8m。拉索布置置为扇形，为为此要拟订拉拉索锚于塔上上的间距。根根据主梁的受受力要求或为为了减小索面面积，拉索的的竖直分力越越大越好，因因此应尽量减减小拉索在上上的间距，一一般取为1.6~22.2m，它决定于于拉索锚头布布置及张拉空空间的要求。1、上部结构桥孔径布置主跨为单塔对称称双跨，可以以节省一个塔塔和基础，缩缩短斜拉索总总长，可取的的较好的经济济效益。跨度度为112m＋112m。顺桥向尺寸梁高为3.2mm，为主跨的1/35，为等高粱粱。横桥向尺寸截面纵向为等截截面，桥面宽宽25m，采用单箱箱四室截面形形式。本桥为为塔梁固结体体系。这种结结构存在的主主要缺点是上上部结构重量量和活载力都都需由支座传传给桥墩，需需要设置很大大吨位的支座座，造价较高高。（4）横截面图图图2—5斜拉桥横截截面图下部结构桥台为钢筋混凝凝土重力式U型桥台，基基础为柱桩基基础。施工方案本桥施工利用悬悬臂拼装法。工程数量混凝土标号C550，预应力钢钢筋12－7φ5桥面混凝土11m3/㎡预应力钢筋665kg/㎡普通钢筋107.88kg/㎡表2-6材料用表材料预应力钢筋普通钢筋混凝土规格12－7φ5钢钢绞线Ⅰ级钢筋C50C25单位ttm3m3上部结构391.6649.96025下部结构168.20.279682.92.4方案点评评桥型最终定为预预应力混凝土土连续梁桥，表2-7方案比选表表方案一二三桥型名称预应力混凝土连连续梁预应力混凝土刚刚构桥斜拉桥1跨径布置（m）70+112++7070+112++70124+12442通航净空（m）1010103纵向坡度1﹪1﹪1﹪4截面形式两个单箱双室箱箱形截面两个单箱单室箱箱形截面单箱四室箱形截截面5跨中梁高（m）3.03.03.26支点梁高（m）6.06.03.27工艺技术要求工艺要求较严格格，需要的施施工设备少，技技术先进，占占用施工场地地少，施工中中利用临时墩墩，有体系转转换主墩无支座，施施工体系转换换方便，施工工技术易，但但工艺复杂，所所需设备较少少高度机械化，施施工作业周期期进行，需一一整套机械动动力设备，施施工速度快，占占用场地少。8上部结构施工方方法悬臂浇注法悬臂浇注法悬臂拼装法9使用效果属超静定结构，有有可靠的强度度、刚度、及抗裂性能能，伸缩缝小小，行车舒适适，易养护抗扭刚度大，受受力性能好，双双肢薄壁墩有有一定的联合合强度造型新颖美观，为为提高抗风稳稳定性，要采采取复杂的措措施10工程量钢绞线：4553.33tt普通钢筋：：617.55t砼：：58377m钢绞线：3133.2t普通钢筋：：726.333t砼砼：63088.2m钢绞线：2855.2t普通钢筋：：515.77t砼砼：50122m通过仔细比较，预预应力混凝土土刚构桥虽抗抗扭强度较大大，但施工复复杂；斜拉桥桥虽然桥型美美观，但适用用于较大跨度度，小跨度采采用斜拉桥不不经济；预应应力混凝土连连续梁桥结构构受力性能较较好，且施工工方便，养护护工程量小，造造价相对而言言较低。所以以本设计最终终确定选择预预应力混凝土土连续梁桥方方案。第三章结构的初步步设计3.1主梁尺寸寸的拟定预应力混凝土连连续梁以受力力体系来分，有有等截面、变变截面连续梁梁桥、桁架连连续梁桥，连连续-刚构梁桥及V形墩连续梁梁桥等。其中中等截面及变变截面是目前前我国预应力力混凝土连续续梁桥采用最最多的截面形形式。等截面面连续梁一般般适应以下情情况：①跨径一般为为40～60m（国外也有有达到80m跨径者）,构造简单，施施工快捷的连连续梁。②桥的立面布布置以等跨径径为宜，也可可以不等跨布布置，边跨与与中跨之比不不应小于0.6，高跨比一一般为1/15～1/25。③适应于支架架施工、逐跨跨架设施工、移移动模架施工工及顶推施工工等。而变截面梁主要要适用于大跨跨径预应力混混凝土连续梁梁桥，本设计计选用变截面面预应力混凝凝土连续梁。梁梁底立面曲线线可采用圆弧弧线、二次抛抛物线及折线线等，除外形形高度变化外外，为满足梁梁内各截面受受力要求，还还可将截面的的底板、顶板板和腹板改变变厚度。在本本设计中梁底底立面曲线选选用抛物线形形，底板采用用变厚度。在在孔径布置方方面，边跨与与总跨之比一一般为0.5～0.8，当边跨与与中跨之比小小于0.3时，边孔桥桥台支座要做做成拉压式，以以承受负反力力。其跨径布布置为70m+112m++70m，右右边与两跨24m的简支梁相相连，边孔与与中孔跨径之之比为0.63。变高度梁梁的梁高与最最大跨径之比比，在跨中截截面一般为1/30～1/50，支点截面面可选用1/15～1/20，在本设计计，跨中截面面出梁高为3.0m，支座处梁梁高为6.0m。预应力混凝土连连续梁桥的截截面形式很多多，一般应根根据桥梁的跨跨径、宽度、梁梁高、支撑形形式、总体布布置和施工方方法等方面综综合确定。合合理地选择主主梁的截面形形式对减轻桥桥梁自重、节节约材料、简简化施工和改改善截面的受受力性能是十十分重要的。目目前预应力连连续梁桥横截截面形式主要要有板式、肋肋梁式和箱形形截面，其中中，板式、肋肋梁式截面构构造简单、施施工方便；而而箱形截面具具有良好的抗抗弯和抗扭性性能，是预应应力混凝土连连续梁桥的主主要截面形式式。本设计选选用分离式单单箱双室的箱箱形截面。一、梁高顶板厚底板厚在连续梁桥中，箱箱梁底板厚度度随负弯矩的的增大而逐渐渐加厚至根部部，根部底板板厚度一般为为根部梁高的的1/10～1/12，以符合施施工和运营阶阶段的受压要要求，并在破破坏阶段使中中性轴尽量保保持在底板以以内；跨中底底板厚度一般般为200～250㎜，以满足足跨中正负弯弯矩变化及板板内配置预应应力钢筋与普普通钢筋的要要求。在本设设计中支座处处的底板厚为为60cm，跨中处处底板厚为30cm，在支座座与跨中间按按抛物线形变变化，坐标系系建在支点梁梁底，则梁高高和梁底曲线线形的抛物线线方程为：梁高：（cm）底板厚：（㎝㎝）。在确定箱形截面面顶板厚度时时一般考虑两两个因素：满满足桥面横向向弯矩的要求求；满足布置置纵向预应力力钢筋的要求求。在配筋的的混凝土桥面面板中，顶板板的厚度与腹腹板间距可参参考下表：表3-1腹板和和顶板参考尺尺寸腹板间距（m）3.55.07.0顶板厚度（㎜）180～2000200～2500280～3000二、悬臂板板长度腹板厚箱梁截面顶板两两侧挑出的悬悬臂板（翼板板）长度也是是调节顶板内内弯矩的重要要因素，一般般可取悬臂板板长度为腹板板间距之半。当当配置横向预预应力筋时，悬悬臂板应尽量量外伸。本设设计中悬臂板板长度取为2.0m。箱梁腹板板主要承受截截面剪力和主主拉应力。在在预应力连续续梁桥中，弯弯束对荷载剪剪力的抵消使使梁内剪应力力和主拉应力力较小；在变变高度连续梁梁桥中截面高高度的变化也也可减小主应应力值。因此此，除上述受受力因素外，考考虑预应力钢钢筋布置及混混凝土浇注后后的箱梁腹板板最小值一般般为：腹板内内无预应力束束管道布置时时可采用200㎜；腹板内内有预应力管管道布置时可可采用250～300㎜；腹板内内有预应力束束锚固时采用用350㎜。在大跨跨径预应力混混凝土连续箱箱梁中，腹板板宽度宜从跨跨中向支点逐逐渐加宽，以以承受支点处处较大剪力，一一般采用300～800㎜，也有达达到1m左右者。本本设计中顶板板厚度取300㎜，腹板厚厚度在跨中处处各处宽均为为400㎜，在支座座处两侧宽度度为600㎜，中间腹腹板宽度为400mm。箱梁截截面尺寸如下下图所示：图3-1连续梁支点点截面尺寸图图（单位：ccm）图3-2连续梁跨中中截面尺寸图图（单位：cmm）3.2基本材料料的选用一、钢筋预应力混凝土桥桥梁用的钢材材就其使用状状况可分为非非预应力钢材材和预应力钢钢材两大类。前前者与钢筋混混凝土桥梁的的钢材完全一一样；目前使使用的预应力力钢材主要有有高强钢丝、钢钢绞线和高强强粗钢筋三大大类。按照《桥桥规》第2.2.1条规定，预预应力混凝土土构件中的预预应力钢筋宜宜采用冷拉II级、冷拉III级、冷拉IV级钢筋、冷冷拉5号钢筋、热热处理钢筋（V级钢筋）、冷冷拔低炭钢丝丝、碳素钢丝丝、刻痕钢丝丝和钢绞线。在在本设计中，预预应力钢筋均均采用12–7φ5的低松弛钢钢绞线，其标标准强度R=18600Mpa，张拉控制制应力=0..75=13395Mpaa，两端“双控”张拉，张拉拉时混凝土强强度要达到80%的设计强度度，普通钢筋筋采用Ⅱ级钢筋。二、混凝土混凝土的标号是是混凝土强度度的主要标志志。它决定混混凝土的其它它物理力学性性能。选用合合适的混凝土土标号除根据据结构构造特特征外，还需需与钢材的级级别相适应，由由于预应力钢钢材的强度均均较高，所以以一般均选用用较高标号的的混凝土。这这不仅会减小小结构混凝土土的用量、减减轻自重，且且因高标号混混凝土比较密密致，徐变较较小，也有利利于减小应力力损失。《公公路钢筋混凝凝土桥涵设计计规范》规定定：公路桥梁梁预应力混凝凝土构件的混混凝土标号不不宜低于C30，主要承重重构件用碳素素钢丝、钢绞绞线的构件不不宜低于C40。本设计上上部结构采用用的混凝土标标号为C50，下部结构构采用C25。三、锚具预应力结构成败败的关键是混混凝土内部必必须具有永久久存在的预应应力。在先张张法构件中主主要依靠混凝凝土与预应力力钢材间的握握裹力来产生生这种永存预预应力。大量量的后张法构构件在预制时时都是通过采采用可靠的锚锚夹具使结构构产生预应力力。由于受到到自身结构和和构造特征的的限制，预应应力混凝土连连续梁桥的绝绝大多数是采采用后张法施施工的。因此此，选用一种种锚固性能良良好、成本低低廉、使用简简便且又与预预应力混凝土土连续梁桥修修建工艺相适适应的锚固体体系是很重要要的。对锚具的基本要要求是：锚固固可靠，预应应力损失小施施工方便，成成本低廉，机机具简单，且且与预应力混混凝土连续梁梁梁桥施工工工艺相适应。本设计选用的锚锚具为：HVM15—12锚具，其锚锚垫板尺寸为为270㎜×270㎜160㎜，波纹管管的直径为92㎜。3.3施工方法的的选择一、施工方法的的选定不同的施工方法法适应于不同同的桥梁形式式，不同的施施工方法在施施工各阶段的的内力也不同同，有时结构构的控制设汁汁出现在施工工阶段。设计计与施工时不不能也无法截截然分开的，结结构设计必须须考虑施工的的方法、施工工内力与变形形，而施工方方法的选择应应符合设计的的要求。我国建造的预应应力混凝土连连续梁桥的施施工方法很多多，常用的施施工方法有：：支架就地浇浇注施工、悬悬臂施工、逐逐孔施工和顶顶推施工等。与与变截面连续续梁最匹配的的施工方法为为悬臂施工法法，悬臂施工工法是从桥墩墩开始对称地地、不断悬出出接长的施工工方法。悬臂臂施工通常分分为悬臂浇注注和悬臂拼装装，悬臂浇筑筑是在桥墩两两侧对称逐段段就地浇筑混混凝土，待混混凝土达到一一定强度后，张张拉预应力筋筋，移动机具具，模板继续续施工。悬臂臂拼装法则是是将预制节段段快件，从桥桥墩两侧依次次对称安装节节段，张拉预预应力筋，使使得悬臂不断断接长，直至至合拢。而悬悬臂浇注按施施工受力图式式又分为挂蓝蓝悬臂施工和和桁式吊悬臂臂施工之分。挂挂蓝悬臂施工工是在桥墩的的两侧对称逐逐段浇注混凝凝土、张拉预预应力钢筋、移移动挂蓝、立立模绑扎钢筋筋等循环连续续施工，直至至和拢形成连连续梁桥，该该方法是国内内外大跨径连连续梁桥的主主要施工方法法之一。本设设计选择挂蓝蓝悬臂施工。梁体每2~4米米分为一个节节段，以挂篮篮为施工机具具，从桥墩开开始对称伸臂臂逐段现场浇浇筑混凝土。挂挂篮通常由承承重梁、悬吊吊模板、锚固固装置、行车车系统和工作作平台几部分分组成。承重重梁是挂篮的的主要受力构构件，可以采采用钢板梁、工工型钢、万能能杆件组拼的的桁架或斜拉拉体系等，它它承受施工设设各和新浇节节段混凝土的的重量并有支支座和锚固装装置将荷载传传递到己施工工完成的粱身身上，当后支支座的锚固能能力不够，并并考虑行走的的稳定，常采采用在尾端压压重的措施。本本桥采用桁架架式挂篮。二、施工流程在施工工中，架设模模板，安装钢钢筋、浇筑混混凝土和张拉拉等全部工作作均在挂篮平平台上进行。当当该节段的全全部施工完成成后，由行走走系统将挂篮篮向前移动，动动力采用绞车车牵引。挂篮篮的主要功能能是：支撑梁梁段模板，调调整正确位置置，调运材料料、机具，浇浇筑混凝土和和在桂篮上张张拉预应力筋筋。在施工桥桥墩顶部的0号块一同浇浇筑，支撑这这部分施工重重量采用三角角托架，由于于桥墩比较高高，可在墩中中设置预埋件件支撑或悬吊吊式施工托架架。悬臂浇筑筑施工的钢筋筋加工，混凝凝土拌制和运运输问题都需需要周密计划划，尽量缩短短运输路线，方方便施工。本本桥采用的路路线是将预制制加工场没置置在桥头，当当悬臂施工为为合拢而路线线不通时，可可通过简易支支架或吊装设设备进行水平平运输。合拢拢段的施工是是悬臂施工的的关键。在合合拢段的施工工过程中，由由于昼夜温度度变化、新浇浇筑混凝土的的早期收缩、己己完成结构-混凝土的收收缩、徐变、新新浇筑混凝土土的水化热影影响、结构体体系的变化以以及施工荷载载等因素对尚尚未达劲强度度的合拢段混混凝-土的质量有有直接'影响。对于于大跨度和多多跨一联的连连续梁桥，合合拢段的长度度在满足施工工要求的前提提下，应尽量量缩短，这样样在构造处理理上比较方便便，一般取2~4m，本桥采用3m、3.5m、4m几种不同长长度节段。另另外，为了保保证结构按没没计要求合拢拢，避免在合合拢过程中的的不利因素，增增强合拢段的的刚度，采用用加强普通钢钢筋的配置，或或配有一定数数量的劲性型型钢，目的是是在合拢段混混凝土施工过过程中可传递递内力，并保保持合拢段两两侧梁体的连连续性。本桥桥第一施工段段的施工周期期为28天，其余均均采用7天。加快施施工进程的主主要关键在于于混凝土早期期强度的快速速增长，减少少混凝土的养养生时间，这这是现场浇筑筑施工中存在在的共同性问问题。其施工工程序为：第一步：首先从从中跨的A、B墩同时开始始进行悬臂施施工。第二步：两岸边边跨同时合拢拢，A、B墩处的临时时固结释放，形形成单悬臂梁梁。第三步：AB跨跨中段进行合合拢，形成三三跨连续梁。挂蓝悬臂施工的的流程图如下下：图3-3悬臂施工法法的流程图三、注意事项挂蓝悬浇过程中中难免要出现现不平衡弯矩矩，为此，需需采用必要的的措施来承受受这些不平衡衡弯矩。目前前常用的措施施有：①加临时锚固固，采用预应应力双排锚杆杆将墩、梁临临时固结。通通常锚杆的下下端预埋在墩墩内，锚杆从从混凝土中穿穿过并锚在梁梁顶。锚杆的的数量由施工工弯矩计算而而定。为便于于拆除，在临临时支座间设设置20㎜厚的硫磺磺沙浆夹层，并并在临时支承承附近布设千千斤顶，以便便于施工中的的微调。这种种方法构造简简单，制作、拆拆卸方便。②在墩旁设置置临时支架，采采取上一种措措施后，如果果桥墩太高、悬悬臂太长，不不足以承受不不平衡弯矩时时，可在墩单单侧或两侧设设置支架和临临时固结共同同承受施工弯弯矩，当临时时支承可能出出现拉应力时时，应设置抗抗拉设施。需要指出的是，随随悬臂施工进进程，如遇单单孔合拢并张张拉锚固预应应力筋后，应应立即拆除上上述临时措施施。采用挂蓝悬臂浇浇注施工不需需大量施工支支架和大型临临时设备，不不占用很大的的预制场地，逐逐段浇筑，易易于调整和控控制梁段的位位置，且整体体性好，不影影响桥下通航航、通车，不不受季节、洪洪水影响，不不受跨数限制制，各段施工工属严密的重重复作业，需需要施工人员员少，工作效效率高，桥梁梁施工受力状状态与运营受受力状态基本本相近，与顶顶推法相比，不因施工而增加过多的材料，但悬臂施工法中梁体部分不能与墩柱平行施工，施工周期较长;而且悬臂浇筑的混凝土加载龄期短，混凝土收缩和徐变影响较大。体系转换次数较多，施工线形及合拢技术要求较高。第四章主梁纵纵向预应力筋筋的估算与布布置4.1PRBBP程序估算一、数据信息1、材料信息息：(1)混凝土土本设计中上部结结构采用C50混凝土，根根据《桥规》第2.1.3条：C500混凝土的抗抗压弹性模量量为3.5×1104MPa；C500混凝土的抗抗弯压弹性模模量为3.5×1104MPa；C500混凝土的容容重(含钢筋的平平均容重)为2.6tt/m3。(2)纵向预预应力钢束本设计选定的预预应力钢筋为为12–7φ5的钢绞线，其其，张拉控制制应力=0..75R=11395Mppa，张拉时混混凝土强度要要达到80%的设计强度度。初定预应力钢束束的参数指标标如下：a)单束孔道道的面积A1：A1=3.144×0.09922/4=0..0066444(m2)b)单根钢束束的面积A2：A2=0.0001679776m2c)预应力钢钢束的弹性模模量Eg：Eg=1.9××105Mpad)预应力钢钢束的标准强强度R：R=18600MPae)张拉控制制应力：=0.755R=0.775×18660=13995Mpaf)钢束松弛弛终极值与控控制应力比值值为：0.0455g)孔道摩阻阻系数：0.35h)孔道偏差差系数：0.0066i)锚具变形形与钢束回缩缩系数值（一一端）：0.00662、荷载信息：：(1)恒载：：a)一期恒恒载：程序按按截面尺寸信信息自动计入入b)二期恒载：：含铺装层和和栏杆重，按按3.27786t/mm计入(2)活载：采用汽——超20级，六车道道，按规范，每每列可布一辆辆重车和六辆辆标准车；采采用挂—120级时，全桥桥只布一辆挂挂车。3、温度变化的的影响：本设计估估索阶段只考考虑了一种情情况的温度变变化影响，按按上下缘温差差为5ºC的情况考虑虑。4、基础的不均均匀沉降影响响：本设计估索阶段段不考虑，同同时不计水平平强迫位移和和转角强迫位位移。收缩徐变的影响响：本设计在估索阶阶段不考虑收收缩徐变的影影响⑴与环境有关关的基本徐变变系数：0⑵与材料有关的的基本徐变系系数：2⑶收缩速度系数数：0.006625⑷收缩终极值值：0.00115二、填卡注意事事项本设计用PRBBP程序对桥梁梁进行估索与与成桥检算时时，共填有二二张卡，第一一张卡用来估估算一次成桥桥顶、底板的的预应力钢筋筋数目，第二二张卡为成桥桥检算卡。二二张卡间既有有区别又有联联系，在填卡卡时注意如下下几个方面：：节点及单元控制制信息是PRBP程序的控制制信息，一次次成桥填卡时时，应对应填填使用阶段纵纵向加载、估估索，而在成成桥检算时填填全面进行成成桥检算梁元坐标指整体体坐标系下的的端截面坐标标值，单元上上、下缘按I端到J端的局部坐坐标定义；一次成桥时可以以先不考虑施施工阶段及收收缩徐变的因因素，安装时时视为一次施施工完毕,在运营阶段段的荷载信息息填写荷载组组合时可不考考虑特载。估索时，不必要要过分追求数数据的可靠性性，估索的结结果可能不太太准确，底板板索用一次成成桥的数据，顶顶板索用施工工成桥的数据据。填卡时输入数据据繁多，易出出错，为了避避免出错和检检查方便，可可将整体坐标标定义在结构构的对称部位位，Y坐标一般为为正值较好。三、填写估索数数据卡本设计在填写估估索数据卡时时，将支座处处横隔板重量量换算成集中中力，作为运运营阶段的集集中荷载作用用在支座单元元上，考虑以以下五种荷载载组合：第第一种：汽车车+二期恒载+第一组集中中力+第一组强迫迫位移+第一组温度度力第第二种：挂车车+二期恒载第三种：汽车++二期恒载+第一组集中中力+第二组强迫迫位移+第二组温度度力第四种：满人++二期恒载+第一组集中中力+第一组强迫迫位移+第一组温度度力第五种：挂车++二期恒载+第一组集中中力+第一组强迫迫位移+第一组温度度力其中汽车荷载为为汽-超20，挂车荷载载为挂-120，满布人群群荷载集度为为0.35t//m×12m=4.2t//m,数据卡的具具体填写及估估索结果参见见附录一。3.2估索阶阶段结构内力力分析本设计的内力分分析计算由PRBP程序完成。PRBP程序是一个个桥梁分析专专用程序，在在本设计中我我们要用此程程序进行估索索、全面成桥桥检算，故需需填两个数据据卡，分别对对以上两个阶阶段进行内力力分析。两张张卡既有联系系又有区别，估估束按一次成成桥进行。结结构内力主要要有恒载内力力、活载内力力和结构次内内力组成。其其中恒载内力力包括一期恒恒载产生的内内力和二期恒恒载产生的内内力。结构的的内力与施工工有密切的关关系，预应力力混凝土连续续梁有各种不不同的施工方方法。它的施施工方案是由由桥址的地形形、水流条件件、施工设备备等因素所决决定的。一般般说来，除满满堂支架施工工方法外，采采用其他的施施工方法的结结构都面临着着体系转换这这一共同的问问题。例如采采用悬臂拼装装或悬臂浇筑筑施工的连续续梁，结构可可能会经过悬悬臂刚构、单单跨固定梁或或悬臂梁、连连续刚构等不不同体系最后后才形成多跨跨连续梁。从从设计角度考考虑考虑，在在选择体系转转换次序时应应该使最终的的连续梁体系系的恒载内力力分布最合理理。结构的活活载内力包括括汽车、挂车车和人群荷载载所产生的内内力。一、结构自重（一一期恒载）引引起的内力计计算由于本设计采用用悬臂施工法法，结构自重重引起的内力力应按悬臂梁梁计算。而PRBP程序计算的的结构自重引引起的内力则则是按一次成成桥后的连续续梁计算而得得，故结构自自重引起的内内力不应采用用PRBP程序的计算算结果。结构构自重引起的的内力在施工工阶段估索程程序中已有计计算，悬臂段段的内力如下下表所式：表4-1结构构自重产生的的内力截面号弯矩值M（t··m）截面号弯矩值M（t··m）93924.588518-14078..01103601.488419-18107..73112867.3443-20-21946..35121714.844121-26156..8813134.272222-30756..6614-1887.662123-32379..3615-4037.770924-35760..716-6590.441825-37519..1117-9589.4466图4-1结构构自重产生的的弯矩图二、二期恒载引引起的内力计计算由PRBP程序序计算的二恒恒引起的内力力如下表所示示：表4-2二期期恒载产生的的内力截面号剪力（t)弯矩（t·m))截面号剪力(t)弯矩（t·m))10044-4.9181187.8339256.746-0.5945-18.03221141.9338354.77932.86846-31.14771043.588447.402147.822247-44.2611892.7655537.567275.275548-57.3755689.4911627.731373.221149-70.49433.7611717.895441.659950-83.6044125.572288.059480.5951-95.0799-187.12249-5.055486.598852-106.5554-539.988410-18.17440.148853-118.033-933.000611-31.2844341.241154-129.5005-1366.11912-44.3988189.876655-140.988-1839.55413-57.5133-13.947756-150.8116-2277.22314-70.6277-270.222757-160.6551-2744.44315-82.1022-537.500458-170.4887-3241.11416-93.5777-844.944459-173.7666-3413.22717-105.0553-1192.554660-180.3223-3767.33618-116.5228-1580.331261170.6255-3949.33219-128.0003-2008.22462167.3466-3780.33320-137.8339-2407.000263160.7899-3452.2221-147.6774-2835.227164157.51-3293.00522-157.511-3293.004865147.6744-2835.22723-160.7889-3452.119866137.8399-240724-167.3446-3780.333267128.0033-2008.22425183.6022-3949.331868116.5288-1580.33126180.3233-3767.335569105.0533-1192.55527173.7666-3413.22677093.577-844.944428170.4877-3241.1147182.102-537.500429160.6511-2744.44327270.627-270.222730150.8166-2277.22327357.513-13.947731140.98-1839.55397444.398189.876632129.5055-1366.11917531.284341.241133118.03-933.00067618.17440.148834106.5544-539.9884775.055486.59883595.079-187.122478-8.059480.593683.604125.572279-17.8955441.65993770.49433.761180-27.7311373.22113857.375689.491181-37.5677275.27553944.261892.765582-47.4022147.82224031.1471043.58883-54.779932.8684118.0321141.9338841.967-0.59424.9181187.83398558.71404301191.5227图4-2二期期恒载产生的的剪力图图4-3二期期恒载产生的的弯矩图三、活载内力计计算活载内力为基本本可变荷载（包包括汽车、履履带车、挂车车及人群等）在在桥梁使用阶阶段所产生的的内力。很显显然，不管采采用何种施工工方法，这时时结构已成为为最终体系——连续梁桥，因因此力学计算算图式已十分分明确。当采采用T形或箱形截截面且肋数较较多时，应根根据结构空间间受力特点进进行活载内力力计算；当采采用单箱单室室截面时，可可直接按平面面杆系结构进进行活载内力力分析。在本本设计中采用用的是单箱双双室截面，故故只需按平面面杆系结构计计算。连续梁桥为超静静定结构，活活载内力计算算以影响线为为基础。对于于等截面连续续梁或按某种种规律变化的的连续梁可先先计算绘制影影响线，然后后进行影响线线加载；如进进行手工计算算，一般将车车辆荷载的最最大轮载质量量置于影响线线的最大竖向向坐标处即可可求的最大活活载内力；如如编程电算，则则可采用动态态规划法进行行计算。直接在影影响线上加载载时：式中：——主梁梁最大活载内内力；——汽车冲击系系数——汽车荷载折折减系数——荷载横向分分布系数——车队各轮载载质量；——主梁内力影影响线坐标。=1\*GB4㈠汽车活载产产生的内力在PRBP程序序的输出结果果中含有汽车车活载产生的的内力项，但但结果不明朗朗。在本设计计中，将汽车车活载、挂车车活载和人群群活载产生的的内力项从PRBP挑出，并列列表如下：表4-3汽车车活载产生的的内力截面编号MAX-Q(t)MIN-Q(t)MAX-M(t·m)MIN-M(t·m)10-43.680020-43.680-26.20882168.3266-57.490-26.20883164.9277-57.333399.445-46.62774155.5577-58.65440.4988-181.47795146.7044-61.1566829.3155-352.80046130.7844-63.97441164.7553-524.12297120.0744-66.75991442.2222-695.45538109.5355-63.05771696.1887-866.7778996.073-73.05881989.7889-1095.22121083.313-82.76552175.677-1323.66451171.445-94.56112257.144-1552.00781261.719-107.23372293.9665-1780.55111352.603-119.38892248.655-2008.99451444.041-130.95532150.4114-2237.33781536.763-141.61152015.3116-2437.22571630.452-152.18871839.8-2637.11361725.485-165.0441599.9663-2837.00151820.769-175.64461318.6445-3037.44031916.272-187.44491051.6557-3317.55752012.581-196.4443870.5622-3599.33272113.51-209.4555865.2288-3932.11212212.263-216.8003822.6877-4314.11542311.842-221.3445807.5533-4448.8842411.489-227.555775.3522-4728.99112511.489-233.9444778.0366-4893.332525246.9733-21.3544778.0366-4893.332526246.9733-21.3544756.6822-4692.119527237.8977-21.7822751.5666-4289.993528234.8999-22.0477748.8555-4093.224429225.7155-22.8711739.4622-3516.339530216.3322-23.74603.7988-3021.447231207.13-24.6555705.4177-2569.990232195.9311-25.8422816.0533-2062.447633186.5166-26.9988957.9522-1743.669934175.1077-27.92771098.7009-1461.882635165.4455-32.18551295.155-1229.886936153.9422-37.09331444.2449-1043.114237142.7544-42.93771647.6888-883.311438131.5166-49.20771877.3559-815.400239120.2977-55.92222088.7224-779.96640109.1855-64.04882254.5118-744.51184198.533-72.72882371.5113-709.07764288.876-81.83112423.7448-674.57774385.723-84.94882441.6996-661.21194481.842-88.89552419.2442-671.06694572.773-98.592369.9551-706.07734664.13-109.47792269.1116-741.07764756.22-120.64442115.8772-776.0884849.521-131.90071900.9224-811.08844943.265-143.19941663.8779-886.55575037.434-154.60041467.4776-1043.11425132.859-164.36671306.9225-1229.77555228.469-175.84471148.4119-1460.22495327.287-185.411995.3499-1739.9955426.143-197.3003853.6611-2057.66185524.922-208.1993745.79-2549.66245624.016-220.5999646.5055-3006.77895723.156-228.2007787.6233-3503.99775822.341-237.8553798.5277-4068.44165922.078-243.1991801.7444-4269.00066021.976-247.0665811.2644-4675.11366121.976-250.6222833.2411-4878.220161228.8622-14.7144833.2411-4878.220162222.4288-14.7144823.7377-4715.994363218.3211-15.4833849.7188-4438.667964214.6877-15.9077861.9577-4305.990565203.5899-17.2111895.4477-3924.111966194.8911-16.0899889.7744-3590.227667185.8511-19.781062.6334-3308.885668175.7022-24.27771311.777-3029.779969163.3633-28.99331597.1553-2816.774970152.2611-33.961835.6553-2631.661871139.9455-40.57332010.2111-2446.448772130.7655-47.41442158.3668-2261.335673119.21-55.972251.5886-2049.777774107.0644-65.082285.6115-1838.11997594.391-74.79882255.6229-1626.6627682.31-86.52222178.2225-1415.00427772.603-99.26331988.1002-1203.44647862.602-112.70081690.9883-991.88857966.299-123.22261431.9668-883.20018063.509-134.12281158.7006-674.51178160.689-143.966832.3444-515.83348257.85-155.0223442.0322-357.1558356.99-164.388998.679-42.32448454.99-167.76640-26.20888443.6800-26.20888543.68000图4-4汽车车活载产生的的剪力包络图图图4-5汽车车活载产生的的弯矩包络图图=2\*GB4㈡挂车活载产产生的内力由PRBP程序序计算的挂车车活载内力如如下表所示：：表4-4挂车车活载产生的的内力截面编号MAX-Q（t）MIN-Q（t）MAX-M(t·m)MIN-M(t·m)10-30002112.3933-300-182112.3933-26.90-183110.982