1-45+75+45m預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂懸澆箱梁橋設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u97691設(shè)計資料 -1-316761.1背景 -1-11571.2目的 -1-272821.3工程概況 -1-82881.4主要材料 -1-193311.5設(shè)計規(guī)范 -2-59242橋梁方案擬定和構(gòu)造 -3-299742.1橋型布置 -3-248182.2材料規(guī)格 -3-296202.3尺寸詳細說明 -3-169242.3.1橫橋向 -3-260642.3.1順橋向 -6-95023橋梁模型的建立 -6-88003.1建模過程 -6-25013.1.1選擇單位體系 -6-174143.1.2定義材料特性 -6-230753.1.3定義時間依存材料特性 -6-180743.1.4建立節(jié)點和單元 -6-154833.1.5定義截面、變截面與變截面組 -7-45993.1.6定義成橋時的邊界條件 -7-290133.2添加靜力荷載工況 -8-256543.2.1自重 -8-18723.2.2二期荷載 -8-242553.2.3梯度升降溫 -8-149603.2.4添加移動荷載 -9-217133.2.5添加支座沉降分析 -9-171503.2.6其他參數(shù) -9-121544主梁內(nèi)力計算 -9-143804.1永久作用 -9-66744.2可變作用 -12-33604.3內(nèi)力組合 -15-9405施工階段分析 -18-89785.1施工臨時邊界條件 -18-95185.2施工階段的定義 -18-4175.3定義施工荷載工況 -20-309456布置設(shè)計預(yù)應(yīng)力鋼束 -21-37256.1在模型里添加鋼束 -21-142587預(yù)應(yīng)力損失的計算 -22-103568持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算 -24-208808．1正截面抗彎承載能力驗算 -24-256688．2斜截面抗剪承載能力驗算 -25-167659持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算 -26-275259．1正截面抗裂驗算 -26-254139．2斜截面抗裂驗算 -27-1066310持久狀況構(gòu)件應(yīng)力計算與驗算 -27-2458710．1使用階段正截面壓應(yīng)力驗算 -28-1048010．2使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗算 -28-12287結(jié)論 -31-17352參考文獻 -32-1設(shè)計資料1.1背景預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在我國不斷被人們使用,使其技術(shù)得到了快速發(fā)展,慢慢的預(yù)應(yīng)力梁橋成為了最為常見的橋型之一。懸臂澆筑法是現(xiàn)代橋梁施工最常用的施工方式之一,由于該施工的工藝相對復(fù)雜,涉及工序較多,主要包括混凝土澆筑、中跨與邊跨的合攏、臨時支架設(shè)計、臨時結(jié)構(gòu)搭設(shè)、鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力鋼束的位置確定、掛籃施工、預(yù)應(yīng)力筋張拉及錨固、線形監(jiān)控等多道施工工序,每一道工序都會影響懸臂澆筑法的施工質(zhì)量。因此,很多學(xué)者對懸臂澆筑法施工關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。1.2目的此設(shè)計與實際工程密切相關(guān),不像平時做的課程設(shè)計那樣,它具有更高的要求設(shè)定。本次畢業(yè)設(shè)計目的是為了考察我們獨立解決橋梁設(shè)計工作的能力,充分了解與橋梁設(shè)計相關(guān)的基本要求與明顯問題,熟悉橋梁設(shè)計過程中涉及到的相關(guān)規(guī)范、手冊、標準圖以及工程實踐中常用的方法。通過此次畢業(yè)設(shè)計可以很好的鍛煉到我的獨立工作能力,可以提高橋梁設(shè)計所需的綜合應(yīng)對能力。1.3工程概況汽車荷載等級：公路—Ⅰ級結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級：一級環(huán)境類別：Ⅱ類設(shè)計寬度：分離式路基左右線均為13.0m，橋梁全寬12.50m，橋面凈寬11.50m。1.4主要材料預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用1×12標準型-15.2-1860鋼絞線，其各項指標為：抗拉強度標準值：抗拉強度設(shè)計值：彈性模量：線密度：非預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用HRB400鋼筋抗拉強度標準值：抗拉強度設(shè)計值：彈性模量：混凝土：主梁與橋墩采用強度等級C50的混凝土，護欄采用C30強度等級的混凝土，其相關(guān)各項指標為:抗壓強度標準值：抗壓強度設(shè)計值：抗拉強度標準值：抗拉強度設(shè)計值：彈性模量：剪切模量：重度：1.5設(shè)計規(guī)范（1）交通運輸部《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60-2015；（2）交通運輸部《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG3362—2018；（3）交通運輸部《公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范》JTGD61—2005；（4）交通運輸部《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JTG363—2019；（5）交通運輸部《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T3650-2020；（6）交通運輸部《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》JTGC30-2015。（注：本文中《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60-2015）以下簡稱《通規(guī)》；《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG3362-2018）簡稱《公預(yù)規(guī)》；《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》（CJJ11-2019）以下簡稱《城橋規(guī)》）2橋梁方案擬定和構(gòu)造2.1橋型布置根據(jù)設(shè)計任務(wù)書和《公路橋規(guī)》的要求結(jié)合地形條件擬定橋型布置，如圖2.12.2材料規(guī)格混凝土：主梁采用C50混凝土，墩身采用C40混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用d=15.2mm的鋼絞線普通鋼筋：HRB400為熱軋帶肋鋼筋。錨具:錨具參考OVM、HVM等群體系設(shè)計，也可使用其它體系錨具，但其技術(shù)性能必須符合現(xiàn)行國家標準。預(yù)應(yīng)力管道:采用預(yù)埋圓形塑料波紋管成型。伸縮縫:采用160型伸縮縫。橋橋面鋪裝:8cm水泥混凝土鋪裝+8.5cm瀝青混凝士鋪裝。2.3尺寸詳細說明 2.3.1橫橋向本橋的設(shè)計截面首先采用的是單箱雙室箱型梁，箱梁全寬12.5m，構(gòu)造為0.5m護欄+凈11.5m（機動車道）+0.5m護欄，兩幅間隔1m。邊跨7.5m長等截面梁與變截面部分最矮處箱梁高均為2.1m。1＃、2＃支點處梁高4.4m。箱梁全高和底板厚度均按2次拋物線變化。腹板厚度為60cm，底板厚度由邊跨的25cm變化到支點處的50cm。（如圖2.3、圖2.4）由規(guī)范查得，設(shè)計時速60km/h，車道寬度為3.50m，本橋為雙車道，故采用單箱雙室箱型截面，設(shè)有護欄。箱梁底板厚度隨負彎矩的增大而逐漸加厚至根部，根部底板厚度一般為根部梁高的1/10～1/12，以符合施工和運營階段的受壓要求，所以取支座處底板厚度為50㎝。梗腋提高了截面抗扭剛度和抗彎剛度，減少了扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變剪應(yīng)力。橋面板支點剛度加大后，可以吸收負彎矩，從而減少橋面板跨中正彎矩。頂板梗腋本設(shè)計采用的是3：1的形式，尺寸為30cm×10cm，底板梗腋本設(shè)圖2.1橋型布置圖計采用的是1：1的形式，尺寸為20㎝×20㎝。本次設(shè)計的橋梁截面為單箱雙室，由于跨徑的原因采用變截面形式。橋面橫坡為1.5%，橋面縱坡為0%，橋面橫向布置為：2m(中間帶)+0.5×2（護欄）+9.5m（車道）+1m（人行道）=12.5m，本設(shè)計選用的支點梁高為440cm，翼緣板伸出部分長為200cm，腹板厚60cm，底板寬為850cm，頂板厚25cm，底板厚50cm?？缰辛焊邽?10cm，翼緣板伸出部分長為200cm，腹板厚60cm，底板寬為850cm，頂板厚25cm，底板厚25cm。圖2.3跨中箱形主梁截面圖(單位：cm)圖2.4支點箱形主梁截面圖(單位：cm)2.3.1順橋向根據(jù)連續(xù)梁橋受力特點，大中橋跨徑的連續(xù)梁橋一般宜采用不等跨布置。一般邊跨與中跨之比為0.5-0.8，對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋宜取偏小值，減少預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量。本橋取邊跨與中跨之比約0.6，橋梁的分跨為45m+75m+45m=165m?？紤]橋梁收縮變形，在左邊主墩處布置一個固定支座，可以使橋梁避免出現(xiàn)裂縫，使其在兩個方向收縮或伸長。采用變截面箱梁其特點是2次拋物線。支座處梁高4.4m，跨中梁高2.1m。邊跨等截面處高2.1m，其長度為7.5m;變截面部分長度為37.5m，橋梁高度由2.1m過渡到4.4m;0號塊加1號塊長6m。中跨合龍與邊跨合龍段的梁截面長度均定為2m，0～10號塊采用懸臂澆筑法施工，邊跨6.5m范圍內(nèi)采用滿堂支架施工，施工塊劃分極限重量比值控制在1.5倍之內(nèi)盡量均勻。見圖2.2.圖2.2分塊及截面位置分布3橋梁模型的建立3.1建模過程3.1.1選擇單位體系：kN,m3.1.2定義材料特性C50、C40混凝土分別選用Midas中規(guī)范JTG3362-18（RC）中數(shù)據(jù)庫相應(yīng)的材料類型。預(yù)應(yīng)力鋼筋選用用戶定義類型材料，規(guī)范JTG3362-18（S）數(shù)據(jù)庫的Strand1860材料。3.1.3定義時間依存材料特性采用《公預(yù)規(guī)》,并建立時間依存材料連接，在截面建成后修改為自動計算構(gòu)建理論厚度。3.1.4建立節(jié)點和單元根據(jù)此次設(shè)計的橋跨信息以及初定的懸臂施工方案，建立合適的節(jié)點和單元以便于計算。首先在(0，0，0)處建立一個節(jié)點，起始號設(shè)置為節(jié)點1，點擊適用后出現(xiàn)一個節(jié)點。接著使用擴展單元，選中節(jié)點1后，節(jié)點擴展成線單元，任意間距中復(fù)制輸入已經(jīng)劃分好的節(jié)段數(shù)據(jù)，點擊適用，梁已建立了63個節(jié)點和62個單元。上部結(jié)構(gòu)共計62個單元，63個節(jié)點建立完成。見圖3.1。圖3.1節(jié)點與單元3.1.5定義截面、變截面與變截面組將簡化后的A-A、B-B、C-C、D-D、E-E截面以及變截面中關(guān)鍵腹板厚度變化位置F-F（10號塊i端）、G-G（9號塊j端）在CAD中1:1畫好，注意CAD默認單位為mm，另存為DXF文件。導(dǎo)入邁達斯截面特性計算器，計算后生成SEC文件，即可導(dǎo)入SEC創(chuàng)建A-A至G-G等截面，以及變截面A-B、B-F、F-G、G-C、C-D和與之鏡像的變截面，截面偏心為中-上部。將這些等截面與變截面定義到對應(yīng)單元。變截面組定義時注意B-F、F-G、G-C，z軸為2次多次曲線變化，y軸為線性變化；B-F組的i端距離拋物線起點為0，F(xiàn)-G組的i端為17m，G-C組的i端為25m。3.1.6定義成橋時的邊界條件因為在懸臂現(xiàn)澆時，需要用到臨時支架，在邊跨現(xiàn)澆的時候還會用到滿堂支架，所以需要用到，0#、3#邊墩的臨時和永久支架，1#、2#橋墩的臨時和永久支架。約束條件如圖3.2。圖3.2支座邊界條件3.2添加靜力荷載工況3.2.1自重在Midas中計算取容重26kN/m3，混凝土默認容重25kN/m3，因此在Z方向上輸入自重系數(shù)-1.04。3.2.2二期荷載二期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度為橋面鋪裝與防撞墻自重集度之和。橋面鋪裝采用8cm混凝土+8.5cm瀝青混凝土鋪裝，且鋪裝層寬為11.25m，一側(cè)護欄面積按0.34m2計，瀝青混凝土的重度為23kN/m3，混凝土的重度為25kN/m3。g2=（0.08×11.25×25+0.085×11.25×23+0.34×25×2）=61.5kN/m圖3.3二期恒載布置3.2.3梯度升降溫由于連續(xù)梁只有一個橫向支座且橋梁跨度較小，所以整體升降溫對梁體內(nèi)力的影響可忽略不計，這里只考慮橋面板由于日照等因素產(chǎn)生梯度溫度效應(yīng)，根據(jù)《公路橋規(guī)》圖3.4梁截面溫度梯度按橋面鋪裝為85mm瀝青混凝土考慮，A取30cm，由規(guī)范表內(nèi)插得本設(shè)計T1=15.8℃，T2=5.86℃。豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5.按以上規(guī)定由軟件可計算出不均勻溫度引起的內(nèi)力。圖3.5梁截面溫度梯度升溫3.2.4添加移動荷載添加車道:在移動荷載規(guī)范里選擇China，在交通車道線添加三條車道。外、中、內(nèi)車道偏心距為-2.25m、0m、2.25m，車輪間距1.8m，橋梁主跨度75m，橫向車道優(yōu)化可考慮車輛在車道寬度范圍內(nèi)橫向偏移，車輛移動方向為向后（左單幅）。添加車輛：在荷載-移動荷載-車輛里選擇添加標準車輛，規(guī)范選擇《城橋規(guī)》（CJJ11-2019），車輛荷載類型選擇C-CD（A/B）；3.2.5添加支座沉降分析在荷載-沉降/Misc-支座沉降組，建立0#、1#、2#、3#橋墩橋臺4組，沉降量設(shè)置為一般-1cm。之后添加支座沉降荷載工況，最少1處沉降、最多4處沉降。3.2.6其他參數(shù)組的定義：可提前進行組的建立，結(jié)構(gòu)組設(shè)置0號塊-懸臂10號塊、邊跨合龍、中跨合龍及邊跨現(xiàn)澆段；邊界組設(shè)置永久支座組及臨時施工支座、支架等；荷載組設(shè)置自重、二期、整體升降溫、梯度升降溫、掛籃、濕重、預(yù)應(yīng)力等，供之后使用。4主梁內(nèi)力計算4.1永久作用對自重和二期恒載等彎矩圖進行簡單檢驗，見圖4.1～4.6。圖4.1自重彎矩圖圖4.2自重剪力圖圖4.3二期恒載彎矩圖圖4.4二期恒載剪力圖表4.1一期恒載與二期恒載結(jié)構(gòu)的內(nèi)力值荷載位置剪力（kN）彎矩(kN·m)一期恒載與二期恒載邊跨左支點-2957.88-35.22邊跨1/4-1267.5612641.1邊跨跨中1321.5312495.1邊跨3/46866.49-55512.021#橋墩11513.46-160484.42跨中中垮1/4-5592.08447.45中垮跨中050761.86圖4.5基礎(chǔ)變位彎矩包絡(luò)圖圖4.6基礎(chǔ)變位剪力包絡(luò)圖表4.2基礎(chǔ)變位各種組合下結(jié)構(gòu)的最大反應(yīng)荷載位置剪力（kN）彎矩(kN·m)基礎(chǔ)沉降邊跨左支點211.970邊跨1/4457.8321105.25邊跨跨中3018.7922952.33邊跨3/49347.58-53904.551#橋墩14717.6-175368.11跨中中垮1/4-4771.4-9195.15中垮跨中939.0444792.71表4.3基礎(chǔ)變位各種組合下結(jié)構(gòu)的最小反應(yīng)荷載位置剪力（kN）彎矩(kN·m)基礎(chǔ)沉降邊跨左支點-211.970邊跨1/4-211.97-1271.82邊跨跨中-211.91-3179.54邊跨3/4-211.66-6783.011#橋墩-211.97-9220.66跨中中垮1/4-251.35-4653.72中垮跨中-251.52-2049.194.2可變作用可變作用：根據(jù)設(shè)計資料，此次橋梁設(shè)計中涉及的可變作用有汽車荷載、溫度（梯度溫度）作用，無人群荷載。汽車荷載：橋梁結(jié)構(gòu)整體計算采用車道荷載qk=10.5kN/m，Pk=360kN圖4.7梯度升溫彎矩圖表4.4正溫度梯度結(jié)構(gòu)的反應(yīng)荷載位置剪力（kN）彎矩(kN·m)梯度降溫邊跨左支點-137.120邊跨1/4-137.12822.74邊跨跨中-137.092056.85邊跨3/4-136.924387.941#橋墩-137.125964.86跨中中垮1/40.066100.8中垮跨中0.066099.71表4.5負溫度梯度結(jié)構(gòu)的反應(yīng)荷載位置剪力（kN）彎矩(kN·m)梯度升溫邊跨左支點68.560邊跨1/468.56-411.37邊跨跨中68.54-1028.42邊跨3/468.46-2193.971#橋墩68.56-2982.43跨中中垮1/4-0.03-3050.4中垮跨中-0.03-3049.86圖4.8汽車荷載作用彎矩包絡(luò)圖圖4.9汽車荷載作用剪力包絡(luò)圖表4.6汽車荷載最大荷載位置剪力（kN）彎矩(kN·m)汽車荷載邊跨左支點519.730邊跨1/4533.87033.05邊跨跨中811.9212509.91邊跨3/41475.539307.021#橋墩1934.743780.05跨中中垮1/4321.748436.78中垮跨中772.4513900.32表4.7汽車荷載最小荷載位置剪力（kN）彎矩(kN·m)汽車荷載邊跨左支點-1585.38-482.4邊跨1/4-1253.32-3121.79邊跨跨中-826.75-7799.24邊跨3/4-275.67-16634.421#橋墩-96.1-25867.39跨中中垮1/4-1437.73-6164.17中垮跨中-836.69-3320.934.3內(nèi)力組合 根據(jù)《通規(guī)》4.1的關(guān)于作用組合的規(guī)定，設(shè)計時考慮承載能力極限狀態(tài)設(shè)計基本組合，正常使用極限狀態(tài)設(shè)計頻遇組合、準永久組合，標準組合等，點擊確定出現(xiàn)各種組合形式。圖4.10荷載組合圖通過比較不同組合方式的彎矩圖的峰值，在荷載組合方式里選取負彎矩最不利的組合為基本組合16號（CBCall：基本16），即S=1.2×(自重+二期)+1.4×車輛荷載(計沖擊系數(shù))+0.75×(1.4×人群+1.4×溫度)+0.5×基礎(chǔ)變位。表4.8基本組合位置最大最小剪力（kN）彎矩(kN·m)剪力（kN）彎矩(kN·m)邊跨左支點-1184.67-20.27-4343.8-695.63邊跨1/4156.3418598.21-2557.593109.62邊跨跨中2581.2524429.0475.2-7183.31邊跨3/48010.55-37664.445347.21-80765.461#橋墩12592.54-138422.079537.4-189149.15跨中中垮1/4-3880.3981.13-6594.9-24113.93中垮跨中983.5847031.38-1520.7420872.44表4.9頻遇組合位置最大最小剪力（kN）彎矩(kN·m)剪力（kN）彎矩(kN·m)邊跨左支點-2552.42-5687.96-4379.77-6009.56邊跨1/4434.272397.03-1181.08-6916.49邊跨跨中522.7830240.4-993.4910341.89邊跨3/4-3804.462626.27-5395.1931765.961#橋墩10884.0869532.279106.2531325.99跨中中垮1/4-1201.935275.61-2877.5816234.2中垮跨中-25.52-1426.51-1601.33-17005.72表4.10準永久組合位置最大最小剪力（kN）彎矩(kN·m)剪力（kN）彎矩(kN·m)邊跨左支點-2700.92-5687.96-3926.8-5871.73邊跨1/4281.75387.59-822.99-6024.55邊跨跨中290.826666.14-757.2812570.24邊跨3/4-4225.9859967.12-5316.4336518.651#橋墩10331.368452.259133.7138716.67跨中中垮1/4-1293.8232865.11-2466.817995.39中垮跨中-246.22-5398.03-1362.28-16056.89表4.11標準組合位置最大最小剪力（kN）彎矩(kN·m)剪力（kN）彎矩(kN·m)邊跨左支點-2406.6-5687.96-4935.65-6170.36邊跨1/4584.784905.93-1626.28-7792.54邊跨跨中76634821.74-1296.498153.51邊跨3/4-3339.9466606.2-5514.4727098.741#橋墩11501.5771985.269046.7923896.5跨中中垮1/4-1094.6439308.03-3356.8115399.63中垮跨中231.974426.88-1880.22-16892.755施工階段分析5.1施工臨時邊界條件施工需要設(shè)置除了號永久支座外，還需要定義其他臨時邊界條件。在中墩上永久支座兩側(cè)設(shè)置主墩臨時支座，支座形式為簡支，即在0號塊開工至合龍之前不激活永久支座，在將邊跨合龍后鈍化左墩上的臨時支座、激活永久鉸支座，當在中合龍后鈍化右墩的臨時支座、并激活永久固定支座。澆筑邊跨時需要定義滿堂支架，在邊跨等截面每個節(jié)點設(shè)置只受壓的節(jié)點彈性支承，-z方向設(shè)置一個很大的剛度，模擬滿堂支架的豎向約束；還需要在支架施工范圍內(nèi)的一個節(jié)點設(shè)置一個邊跨支架臨時鉸，與豎向節(jié)點支撐共同構(gòu)成滿堂支架的模擬，直至邊合龍后鈍化拆除，激活邊墩永久鉸支座。注意在邊合龍之后與中合龍之前在左墩上還需要添加主墩縱向臨時鎖定約束x方向位移，使兩邊為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。5.2施工階段的定義組的定義見下圖5.1圖5.1組的劃分對于大跨度的連續(xù)梁橋而言，常常會出現(xiàn)體系的轉(zhuǎn)換，因此在計算恒載內(nèi)力時必須考慮施工方法與施工過程，其中比較常用的是滿堂支架施工與懸臂澆筑施工，前者搭設(shè)支架成本太高，從經(jīng)濟性出發(fā)，不可行。故應(yīng)選擇懸臂澆筑的施工方法，即梁部施工從橋中間墩開始，按照對稱方式逐步接長并懸出梁體，最后合攏的施工方法。其一般的施工步驟如下：完成中間橋墩澆筑；在中間橋墩頂部搭建模板，澆筑墩頂混凝土段，也被稱為0號段；對于連續(xù)梁而言，需將0號段與橋墩臨時固結(jié)，以保證梁體穩(wěn)定；將兩副掛籃對稱的部分固定在已澆筑的梁端梁端，并懸臂出一定長度，形成工作平臺，進行模板架設(shè)，鋼筋綁扎與混凝土澆筑；對稱移動掛籃至新澆筑的梁端兩端，重復(fù)步驟逐步接長兩端至接近合攏；邊跨合攏，解除連續(xù)梁的臨時固結(jié)；中跨合攏。最終施工階段數(shù)量總共為15個階段，施工階段步驟如下：施工階段1：0號塊+1號塊，持續(xù)時間10天。這個階段是將0號塊與1號塊同時澆筑，并且施加臨時的支架約束，使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，以便于下一階段的施工；施工階段2-9：是將第二塊到第九快施工塊逐一地進行現(xiàn)澆、張拉與錨固，即澆筑2號塊混凝土，安裝2號塊單元，張拉2號塊內(nèi)的鋼束，再將掛籃前移，拆除上一階段的掛籃，并將掛籃安裝在剛施工完成的單元前端，此階段逐步推進，每個分塊的持續(xù)時間都是10天；施工階段10：10號塊澆筑、邊跨現(xiàn)澆，支架現(xiàn)澆邊跨現(xiàn)澆段，并張拉對應(yīng)的鋼束；施工階段11：邊跨合攏，將合攏段鋼筋張拉完成，邊跨澆筑完成；施工階段12：拆邊墩臨時支架，即將臨時支架換成永久支座；施工階段13：拆1#主墩臨時支座，完成邊跨的現(xiàn)澆后，由于將左側(cè)支座定義為有X方向約束的支座，所以左側(cè)邊跨段已經(jīng)是一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)所以先將左側(cè)橋墩換成永久支座，然后再進行后續(xù)施工；施工階段14：中合攏，持續(xù)時間10天；施工階段15：拆2#臨時支架，最后就將2號主墩的臨時支架拆除，整個橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)完成。圖5.2施工階段1邊界條件圖5.2邊跨合攏荷載工況5.3定義施工荷載工況與成橋時期的靜力荷載工況不同，荷載類型改為CS施工階段荷載，并且添加了掛籃、濕重兩項，見圖6.2。關(guān)于掛籃和濕重的定義通過查詢-單元重量表格獲得。圖5.3施工階段的靜力荷載工況添加掛籃、濕重荷載，上二期恒載如圖5.4、5.5。圖5.4添加濕重荷載圖5.5添加掛籃荷載6布置設(shè)計預(yù)應(yīng)力鋼束6.1在模型里添加鋼束根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.2.2規(guī)定，采用預(yù)埋金屬波紋管時，每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)取0.0015，預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)取0.25。其他相關(guān)參數(shù)。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定的鋼絞線最小彎折半徑等要求初步設(shè)計鋼絞線坐標，因跨徑350m鋼絞線數(shù)量很大而篇幅有限，下表僅展示單幅橋1#墩兩側(cè)T0+W0、T11+W11束的控制坐標。除腹板W0、W1豎彎半徑為6m外，其余鋼束平彎和豎彎取10m大半徑，平彎角度控制盡量對稱并且較小，雙層頂板束和部分底板束注意錨固需平豎復(fù)合成斜彎時與箍筋預(yù)留的位置盡量保持較大的間距，避免普通鋼筋在后續(xù)布置過程中被孔道占用截斷箍筋削弱截面抗剪能力。頂、底錨固齒塊抬起10°夾角，視需錨固的鋼絞線數(shù)量多少來確定寬度。在CAD中以坐標原點為梁中上部起始點畫立面圖、俯視平面刨面圖，根據(jù)估算的鋼絞線數(shù)布置金屬波紋管孔道，布置錨固點和錨固齒塊位置，根據(jù)經(jīng)驗不斷調(diào)整平彎、豎彎以及合成的斜彎鋼束位置，確保孔道不交叉、盡量不穿過截斷箍筋，必須確保與混凝土邊緣的安全距離，保證添加完其他鋼筋后有足夠的混凝土保護層；還有要注意布置的鋼束位置必須要與施工階段嚴格配合才可以順利張拉，否則施工工程澆筑時難以操作。管道設(shè)計完后可測得坐標導(dǎo)出到Excel進行統(tǒng)計、對稱、復(fù)制平移，最后將初步設(shè)計的鋼束坐標依次輸入到Midas中。表6.1部分預(yù)應(yīng)力鋼束坐標表7a17Φ15.2X（m）Y（m）R（m）X（m）Y（m）R（m）-15.4324.050-15.432-4.05004.0500-4.05015.4324.05015.432-4.050X（m）Z（m）R（m）X（m）Z（m）R（m）-15.432-0.90-15.432-0.90-14.283-0.48186-14.283-0.48186-13.289-0.126-13.289-0.1260-0.1200-0.12013.289-0.12613.289-0.12614.283-0.48614.283-0.48615.432-0.9015.432-0.907預(yù)應(yīng)力損失的計算對于后張法構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力損失主要考慮以下幾方面：（1）預(yù)應(yīng)力筋與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失（）（2）錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失（）（3）混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失（）（4）鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失（）（5）混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失（）上述預(yù)應(yīng)力損失的計算公式參見規(guī)范。由Midas的預(yù)應(yīng)力可求出各預(yù)應(yīng)力鋼筋各位置的預(yù)應(yīng)力損失，由于數(shù)據(jù)過多，在此只貼出部分預(yù)應(yīng)力損失表。表7.1預(yù)應(yīng)力損失表單元位置應(yīng)力:A(kN/m^2)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)力端部有效鋼束數(shù)11I1295611.31-50297.670.96-29619.94-39728.850.91111J1313423.92-45836.040.97-26695.53-42237.260.91112I1313423.92-45387.800.97-26543.34-42237.260.91112J1316601.55-42232.340.97-23814.02-42690.340.92113I1316601.55-40054.610.97-23747.08-42690.340.92113J1319319.40-38436.000.97-23365.17-43079.200.92114I1319319.40-35813.990.97-22228.72-43079.200.92114J1322031.87-33782.140.97-21594.02-43468.530.93115I1322031.87-32172.360.98-21020.16-43468.530.93115J1324738.97-28006.650.98-19575.13-43858.320.93116I1324738.97-22824.860.98-17991.89-43858.320.94116J1327890.50-20325.570.98-16831.13-44313.650.94117I1327890.50-59356.780.96-16979.37-44313.650.91117J1329688.10-55729.840.96-16194.65-44574.110.91118I1329688.10-55746.550.96-16164.74-44574.110.91118J1330586.02-53758.310.96-15543.30-44704.410.91119I1330585.71-35186.510.97-12097.64-44704.370.93119J1329687.80-37379.330.97-12756.25-44574.060.93120I1329687.80-37458.490.97-12805.32-44574.060.93120J1327890.19-41239.600.97-13614.43-44313.600.931續(xù)表7.1預(yù)應(yīng)力損失表單元位置應(yīng)力:A(kN/m^2)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)力端部有效鋼束數(shù)21I1327890.19-2337.341.00-13878.55-44313.600.95121J1324738.67-5312.081.00-15146.13-43858.270.95122I1324738.67-6376.141.00-15283.27-43858.270.95122J1322031.56-8529.560.99-15982.73-43468.490.95123I1322031.56-9682.830.99-16280.96-43468.490.95123J1319319.09-12630.650.99-17202.56-43079.160.94124I1319319.09-13772.960.99-17610.28-43079.160.94124J1316601.25-17266.060.99-18641.31-42690.300.94125I1316601.25-18346.820.99-18108.23-42690.300.94125J1313423.61-23261.170.98-21374.08-42237.220.93126I1313423.61-24580.870.98-21556.35-42237.220.93126J1295610.70-29768.640.98-24536.77-39728.770.9318持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算8．1正截面抗彎承載能力驗算正截面抗彎承載能力可根據(jù)《公預(yù)規(guī)》低5.2.2條、第5.2.3條和第5.2.5條的規(guī)定進行計算與驗算，控制截面的正截面抗彎承載能力驗算如下表：表8.1使用階段正截面抗彎承載力位置最大/最小組合名稱驗算rMu(kN·m)Mn(kN·m)左支點最大基本12OK7.982262099.7781左支點最小基本5OK-771.249676352.3134邊跨1/4最大基本6OK24324.41878116.8841邊跨1/4最小基本11OK1486.18978116.8841邊跨跨中最大基本6OK27623.225782708.2838邊跨跨中最小基本5OK-22961.2516163491.2184邊跨3/4最大基本12OK-41430.8878345608.7991邊跨3/4最小基本5OK-138006.0015396127.45941#橋墩最大基本12OK-152264.2787516514.87411#橋墩最小基本5OK-267521.6784516642.3792中垮1/4最小基本5OK-41242.4355192030.0798中垮1/4最大基本12OK18089.300481952.3259中垮跨中最小基本11OK12391.9276100926.0393中垮跨中最大基本6OK56494.7162100341.3368由表格檢驗可知，本設(shè)計的正截面抗彎承載能力滿足要求。8．2斜截面抗剪承載能力驗算斜截面抗剪能力主要由箍筋和混凝土承擔，箍筋采用φ20的RB400鋼筋，在主跨跨中部分以15cm間距布置，其余位置以10cm間距布置。控制截面的斜截面抗剪承載能力驗算如下表：表8.2使用階段斜截面抗剪承載力計算位置最大/最小組合名稱rMu(kN·m)Mn(kN·m)截面驗算左支點最小基本6-5194.148318639.236OK左支點最大基本11-822.728917543.3937OK邊跨1/4最小基本6-2938.631215331.056OK邊跨1/4最大基本11700.804815089.3018OK續(xù)表8.2使用階段斜截面抗剪承載力計算位置最大/最小組合名稱rMu(kN·m)Mn(kN·m)截面驗算邊跨跨中最小基本1282.716620839.7706OK邊跨跨中最大基本54714.705920449.071OK邊跨3/4最小基本125881.92735127.5732OK邊跨3/4最大基本511784.730235834.3985OK1#橋墩最小基本1210491.134833899.7337OK1#橋墩最大基本516820.814733551.7882OK中垮1/4最小基本5-8234.636324383.5904OK中垮1/4最大基本12-3139.933126504.2133OK中垮跨中最小基本5-1721.852416456.3369OK中垮跨中最大基本121375.838415937.3532OK由表格檢驗可知，本設(shè)計的斜截面抗剪承載力滿足要求。9持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算9．1正截面抗裂驗算根據(jù)《橋規(guī)》第6.3.1條規(guī)定，全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件要進行持久狀況作用頻遇組合下正截面抗裂驗算，控制截面的正截面抗裂驗算結(jié)果如下表：表9.1正截面抗裂驗算位置組合名稱Sig_MAX(kN/m2)Sig_ALW(kN/m2)驗算左支點頻遇16227.31450OK邊跨1/4頻遇16883.90070OK邊跨跨中頻遇171636.66920OK續(xù)表9.1正截面抗裂驗算位置組合名稱Sig_MAX(kN/m2)Sig_ALW(kN/m2)驗算邊跨3/4頻遇172833.85240OK1#橋墩頻遇162497.02530OK中垮1/4頻遇172542.85910OK中垮跨中頻遇16910.95170OK由表格檢驗可知，本設(shè)計的正截面抗裂驗算滿足要求。9．2斜截面抗裂驗算根據(jù)《橋規(guī)》第6.3.1條規(guī)定，正常使用極限狀態(tài)下的混凝土斜截面抗裂驗算通過截面主拉應(yīng)力控制，控制截面的斜截面抗裂驗算結(jié)果如下表：表9.2斜截面抗裂驗算位置組合名稱Sig_MAX(kN/m2)Sig_ALW(kN/m2)驗算左支點頻遇17-33.5339-1060OK邊跨1/4頻遇17-33.9967-1060OK邊跨跨中頻遇17-13.1078-1060OK邊跨3/4頻遇17-175.6923-1060OK1#橋墩頻遇17-340.1771-1060OK中垮1/4頻遇17-72.3752-1060OK中垮跨中頻遇17-67.7972-1060OK由表格檢驗可知，本設(shè)計的斜截面抗裂驗算滿足要求。10持久狀況構(gòu)件應(yīng)力計算與驗算按持久狀況設(shè)計的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，應(yīng)計算使用階段混凝土正截面壓應(yīng)力、斜截面混凝土主壓應(yīng)力和受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力，且不能超過《公預(yù)規(guī)》規(guī)定的限值。10．1使用階段正截面壓應(yīng)力驗算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第7.1條規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁應(yīng)力計算時荷載均取其標準值，并應(yīng)該考慮預(yù)加力效應(yīng)和預(yù)加力、溫度引起的次效應(yīng)等，預(yù)加力和預(yù)加力的次效應(yīng)的分項系數(shù)取1.0，汽車荷載應(yīng)考慮沖擊系數(shù)。表10.1正截面壓應(yīng)力驗算位置組合名稱Sig_MAX(kN/m2)Sig_ALW(kN/m2)驗算左支點標準276911.557316200OK邊跨1/4標準279787.844116200OK邊跨跨中標準2715760.190716200OK邊跨3/4標準2715738.760716200OK1#橋墩標準2715213.353216200OK中垮1/4標準2714489.91516200OK中垮跨中標準278986.89316200OK由表格檢驗可知，本設(shè)計的正截面壓應(yīng)力驗算滿足要求。10．2使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗算表10.2斜截面壓應(yīng)力驗算位置組合名稱Sig_MAX(kN/m2)Sig_ALW(kN/m2)驗算左支點標準276911.557319440OK邊跨1/4標準279922.96819440OK邊跨跨中標準2716815.595419440OK邊跨3/4標準2717266.939319440OK1#橋墩標準2715265.654519440OK中垮1/4標準2714608.446619440OK中垮跨中標準279236.598119440OK由表格檢驗可知，本設(shè)計的斜截面壓應(yīng)力驗算滿足要求。10.3受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗算表10.3受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗算鋼束驗算SigDL(N/mm^2)SigLL(N/mm^2)SigADL(N/mm^2)SigALL(N/mm^2)2-1OK1156.641179.51139512093a-1OK1023.341096-1OK1098.281161.12139512094a-1OK1050.081121.24139512094b-1OK1101.561165.95139512095-1OK1071.581113.75139512096a-1OK1061.241139.44139512096b-1OK1102.611172.44139512097a-1OK1067.851164.16139512097b-1OK1103.891185.94139512098-1OK1115.701177.28139512099-1OK1205.171178.761395120912-1OK1205.771186.101395120913-1OK1205.771189.741395120914-1OK1197.371191.581395120915-1OK1175.831189.891395120916-1OK1110.091118.551395120917-1OK1173.391199.181395120918-1-1OK1052.591150.391395120918-1-2OK1052.591150.391395120919-1-1OK1087.611132.8113951209續(xù)表10.3受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗算鋼束驗算SigDL(N/mm^2)SigLL(N/mm^2)SigADL(N/mm^2)SigALL(N/mm^2)19-1-2OK1087.621132.821395120919-1-3OK1087.611132.811395120919s-1OK1087.611132.811395120920-1OK1010.081101.501395120921-1O