桥梁工程毕业设计（论文）-50+80+50m PC连续梁桥及临时支墩设计.doc

任务书华东交通大学毕业设计（论文）任务书姓名XXX学号20100110011025毕业届别2014专业桥梁工程 毕业设计（论文）题目 50+80+50m PC连续梁桥及临时支墩设计指导教师 XXX学 历博士职 称教授1、 论文工作要求 1、毕业设计中英文摘要。2、设计开题报告。3、论文目录。4、需有设计手算过程、程序输入数据、输出重要结果数据表格和图形、结果分析等。5、施工方法和关键阶段说明；施工关键工艺简介，主要施工图纸绘制。6、主要设计图纸。7、参考文献。8、毕业实习报告。二、毕业设计（论文）进程安排 序号 桥梁设计中各个阶段步骤 日期（教学周） 1 分组，下发任务书，复印设计资料， 熟悉计算软件，设计规范，借阅设 计参考书 1 2 桥面板钢束计算 ，按承载能力极限 状态强度估束 2 3 进行方案比选，及截面尺寸拟定， 使用阶段结构参数计算 3 4 完成单元划分，建立纵向整体计算模型 4 5 进行荷载组合预应力估束 5 7 悬臂施工阶段钢束数量估算 6 8 拟定锚固点位置，仿真模拟桥梁施工过 程，进行加载计算，观察输出效应， 调整钢束 7-8 9 输出各项力学验算表格和钢束预应力损失 9 10 临时支墩设计 10-11 11 绘制施工设计图纸 12-13 12 整理毕业论文计算手稿，誊写正稿 14 13 指导老师检查论文和图纸，修改论文和图纸 15 14 毕业设计答辩 16 指导教师签字：教研室意见： 教研室主任签字： 年 月 日题目发出日期 设计（论文）起止时间附注： 年 月 日II开题报告华东交通大学毕业设计（论文）开题报告书 课题名称 50+80+50m PC连续梁桥及临时支墩设计 课题来源 自拟 课题类型 AY 导 师 XXX 学生姓名 XXX 学 号20100110011025 专 业 桥梁工程1、 课题目的和意义 一、目的：毕业设计是检测我们对课本知识掌握和提高自己实际设计的能力重要环节。毕业设计也是我们理论联系实际的最好方法，用我们所学知识具体运用到设计当中去是非常锻炼我们的。而整个毕业设计环节的完成会让我们能够树立正确的设计思想，同时能够进一步学习到专业的知识和独立设计的能力。毕业设计能够督促我们将所学的知识系统的运用起来，能够加强我们对专业知识的学习。也让我们更加懂得运用电脑和各种途径去查询资料，懂得去运用桥规。在毕业设计的过程中也锻炼了我们对电脑办公软件和专业软件的运用能力，比如AutoCAD软件的使用对日后的工作会有非常大的帮助。毕业设计会使我们变成一个合格的毕业生。 二、意义：独立完成毕业设计会提高我们的综合素质、提高我们的专业知识和创新能力，具有独特的意义。毕业设计是一项较长的教学过程，这个过程中能提高学生的分析问题能力、解决问题能力以及实践动手能力，还能提高专业上的知识。学习到将来工作将用到的知识对我们未来的发展也是非常有意义的一项学习过程。2、 大跨度PC连续梁桥概况 大跨度PC连续梁桥在国内外都应用于很多地方，主要是因为它的优点明显。它的刚度大整体性好。大跨度PC连续梁桥的施工方法，主要是悬臂施工方法，而在它得到人们的接受和推广后，该桥型也快速发展着。在国外，逐跨架设法与顶推法在60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中得到应用。悬臂浇筑法在60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫桥开始应用到。日后人民对悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法广泛应用，不断完善，使得连续梁桥在桥梁史上有了重要的地位。在我国连续梁桥也运用的非常多，比如南京长江大桥，昆山市马鞍山长虹大桥，黄浦河奉浦大桥和六库怒江桥等。大跨度连续梁桥在我国的发展也是极快的。三、课题设计的主要内容 1、桥型比选 2、桥梁单元划分及模型建立 3、内力计算 4、桥梁估束 5、施工阶段模拟 6、钢束配束 7、主梁截面验算 8、行车道板计算 9、临时之墩设计四、主要参考文献 1 中华人民共和国行业标准公路桥梁设计通用规范（JTGD60-2004）2 中华人民共和国行业标准。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）3 中华人民共和国行业标准公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）4 顾安邦桥梁工程人民交通出版社，2006 指导老师签名：日期：II 全套图纸加153893706 50+80+50m PC连续梁桥及临时支墩设计 专 业：桥梁工程 学 号：20100110011025 学生姓名： XXX 指导教师： XXX 摘要本论文是通过较全面研究对50+80+50m PC连续梁桥及临时支墩的设计技术、施工技术、施工组织和施工方案的技术经济性能，使学生树立独立的设计思想，提高理论联系实际的能力，掌握设计的原则，提高专业的知识和系统的总结所学过的知识。学会如何运用电脑和书籍等等来查找自己需要的学术知识；学会使用桥梁规范和设计手册，同时提高运用电脑的办公软件及专业画图软件的使用能力。本论文在毕设设计进行的过程中，我们主要运用了自己编制的电脑计算程序和结构力学求解器计算复杂的过程，同时在桥梁博士建立模型模拟各种加载计算，通过AutoCAD软件的使用绘制各类施工图纸.在对工点范围内的地形、地质及水文条件等外业资料详细勘测的基础上。同时设计过程中参考公路桥梁设计通用规范（JTGD60-2004）、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTGD62-2004）、公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）以及以及其他工程设计经验进行设计。本论文最终的结果是详细研究了桥梁的施工组织设计，同时给出了对主体等重要工序的详细工艺流程。本文的设计施工方法对大跨度PC梁桥工程有重要参考价值。关键词：大跨度PC连续梁桥； 施工组织； 零号块；悬臂现浇；临时支墩； II 全套图纸80+50m PC continuous beam bridge and the design of temporary pierAbstract This paper is based on technical and economic performance is a comprehensive study of the 50+80+50m PC continuous beam bridge andtemporary pier design technology, construction technology, construction organization and construction scheme, to enable students to establish thedesign idea of independent, improve the ability of integrating theory with practice, to master the design principle, improve professional knowledge andsystematically learned knowledge. Learn how to use computer and books tofind the academic knowledge; learn to use the bridge design code and design manual, and improve the ability to use office software using computer and professional drawing software.In this paper, the complete set of process design in the process, we mainly use the compiled computer program and structural mechanics solver is complex, at the same time to model the various loading calculation in the bridge, by using the AutoCAD software to draw all kinds of construction drawings. Based on the terrain, geological and hydrological conditions of foreign trade data a detailedsurvey on the construction site on the range. At the same time the design process reference highway bridge design specification (JTGD60-2004),reinforced concrete and prestressed concrete highway bridge design specification (JTGD62-2004), specifications for design of ground and foundation of highway bridges and culverts (JTG D63-2007) and other engineering design experience design.In this paper, the end result is a detailed study of the bridge construction organization design, and gives the detailed process of subject and other important processes. The design and construction method of this paper has important reference value for long span PC beam bridge.Keywords: lthe 50+80+50m PC continuous beam bridge; construction organization;zero block; cantilever cast-in-situ; temporary pier;II目录摘要IAbstractII第一章 桥型方案比选11.1设计指标11.2方案比选原则11.3 三种桥型方案比选21.31 斜拉桥21.32 钢构桥21.33 混凝土连续梁桥31.4 方案比选结果3第二章 桥梁单元划分及模型建立52.1单元划分52.1.1单元划分原则52.1.2桥梁单元划分结构示意图52.1.3初步施工阶段模拟62.2参数计算62.3 使用阶段模拟8第三章、内力组合计算93.1作用组合概况93.2承载能力极限状态设计组合103.2.1基本效应组合103.2.2偶然效应组合113.3正常使用极限状态设计113.3.1长期效应组合113.3.2短期效应组合12第四章 桥梁估束154.1 估束原理154.1.1按正常使用极限状态的应力要求计算154.1.2按承载能力极限计算时满足正截面强度要求18第五章 施工阶段模拟215.1 拟定施工方案215.2 施工阶段的划分215.3 挂篮模拟施工阶段225.4 主要施工阶段及内力图235.4.1 0#块235.4.2最大悬臂段浇筑完成235.4.3边跨现浇段完成时245.4.4完成边跨合拢时245.4.5完成中跨合拢时25第六章 钢束配束266.1 钢束配束原理266.2钢束示意图276.3钢束参数计算286.4预应力损失316.4.1 预应力损失计算31第七章 主梁截面验算377.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算377.1.1正截面抗弯承载力验算377.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算407.2.1正截面抗裂验算417.2.2 斜截面抗裂验算457.3持久状况构件的应力验算497.3.1 正截面混凝土压应力验算497.3.2 斜截面验算537.3.3 预应力筋拉应力验算577.4短暂状况构件的应力验算607.5 挠度验算907.5.1主梁挠度验算原理907.5.2手算挠度验算92第八章 行车道板计算948.1自由悬臂板荷载效应计算948.2连续板荷载效应计算968.3布车悬臂板荷载效应计算998.3 截面设计、配筋与承载力验算100第九章 临时支墩设计计算书1039.1概述1039.2 计算依据1039.3 各段梁体参数1039.4 临时支座设计1049.4.1 位置及尺寸1049.4.2 临时支座材料1049.4.3 临时支座锚筋设置1049.4.4 锚筋抗拉强度设计值1049.4.5 钢筋埋置长度计算1049.5 节段悬臂浇筑时 T 构稳定性计算1059.6 临时之墩设计结论110总结111致 谢112参 考 文 献113朝阳大桥实习报告1143第一章 桥型方案比选1.1设计指标 1、道路等级：城A级，公路I级 2、设计荷载：城A级，公路I级 3、设计车道：双向六车道 4、桥跨布置：50m+80m+50m 5、桥梁宽度：0.5m（栏杆）+2m（人行道）+4m（慢车道）+24m（快车道）+4m（慢车道）+2m（人行道）+0.5m（栏杆）=37m。分两幅独立设计。两幅中间设置2cm离缝 6、设计车速：60km/h 7、桥面纵坡：4.5% 8、竖曲线半径2500m。 9、按照主桥跨中对称布置 10、桥面车行道横坡1.5%双向坡 11、桥面人行道横坡2%反向坡 12、通航要求：航道等级为5级，净高不小于5m，净宽不小于38m，最高通航 水位3.75m最低通航水位2.40m 13、桥面铺装层：7cm沥青混凝土面层，YN-聚合物沥青放水材料，8cmC30#钢 纤维混凝土。1.2方案比选原则 （1）实用性：桥梁的真正价值就是是否实用，所以桥梁的实用性也是桥型方案比选的重要因素。桥梁要足够的承载力来保证畅通地行车，而且需要足够的安全、不堵车。同时要把设计不仅要考虑现在的实用性，也要考虑将来的实用性。 （2）安全性：桥梁的安全性是最重要的，不管在建造还是运营都要满足受力，同时桥梁的耐久性和稳定性也都要能够得到满足。而且还有达到相应的抗震等级要求。 （3）经济性。经济性也是重要的一环，能否在投入较少的成本而获得更大的收获也是桥梁设计的重要考虑因素。 （4）美观性。美观性也是方案比选过程时需要顾及到的因素。桥梁也属于建筑物，所以也要讲究一定的美观性。 （5）环保性。当今社会，在各方面快速发展的情况下，环境也在人们对桥梁设计中提出了更高的要求。在工程建设中也要顾及到周边的环境。1.3 三种桥型方案比选 方案一：斜拉桥 方案二：钢架桥 方案三：混凝土连续梁桥1.31 斜拉桥双塔三跨式斜拉桥 （1）孔径布置：该桥分孔为40m+100m+40m。桥梁全长为180m。 （2）主梁设置布局：采用变截面箱梁的上部结构。两个独立的单箱单室形式。 （3）下部设置布局：桥梁基础为钻孔灌注摩擦桩，桥墩为圆端形实体墩。 （4）施工方案：1、施工方法的选定 先浇筑塔，然后悬臂浇筑法施工。浇筑梁段，张拉拉索并锚固。依次进行。 2、施工流程 施工程序为：第一步：支架现浇索塔并挂索。第二步：拼装挂蓝，对称悬臂浇筑梁段。第三步：挂蓝前移，依次悬浇梁段。 （5）桥型如图1-1所示：图1-1 斜拉桥示意图1.32 钢构桥变截面预应力混凝土V型敦连续刚构桥 （1）孔径布置：50m+80m+50m,全长180m （2）主梁结构构造：上部结构为变截面箱梁。采用双幅分离的单箱单室形式。主要采用高强混凝土以及大吨位预应力体系来实现主梁的轻型化。 （3）下部构造：全桥基础均采用钻孔灌注摩擦桩，桥墩为圆端形实体墩。 （4）施工方案：全桥采用悬臂节段浇筑施工法。 （5）桥型如图1-2所示：图1-2 刚构桥示意图1.33 混凝土连续梁桥变截面预应力混凝土连续梁桥 （1）孔径布置：50m+80m50m，全长180m，由桥面设有1.5的横坡，2%的纵坡，其中中间标高高于两侧标高。 （2）主梁结构构造：上部结构为变截面箱梁。采用双幅分离的的单箱双室室形式。主要采用高强混凝土以及大吨位预应力体系来实现主梁的轻型化。 （3）下部结构：桥墩基础是连成整体的，全桥基础均采用钻孔灌注摩擦桩，桥墩为缘端型实体墩。 （4）施工方法：全桥整体采用悬臂节段浇筑施工法，两端桥台处使用整体现浇法。 （5）桥型如图1-3所示：图1-3 混凝土连续梁桥示意图1.4 方案比选结果 表1-1 方案对比表 方案 比较项目斜拉桥钢构桥预应力混凝土连续箱型梁桥安全性满足行车安全和通航要求；满足行车安全和通航要求，桥下净空大，桥下视野开阔；施工技术较先进，施工安全性较高 满足行车安全和通航要求；施工技术先进，施工安全性高功能性斜塔的承载能力大，但是养护较麻烦，有伸缩缝，行车条件较差，养护很复杂桥面平整度易受悬臂挠度影响，行车条件较差，主桥每孔有两道伸缩缝容易损坏属于超静定结构，受力较好，主桥桥面连续，无伸缩缝，行车条件好，养护也容易经济性 高桥施工难度较大，比较危险，要专门的施工机械与器具，需大型设备；施工过程所需技术支持较多，相对耗资比较多。后期维护工作量大，造价高。工艺要求较严格，主桥上部构造除用挂蓝施工外，挂梁需另搞一套安装设备；混凝土用量少，但钢筋的用量较大，基础的造价也较高需要的机具少，无需大型设备，可充分降低施工成本；所用材料普通，价格低，但是支座相对较多，成桥后的支座维护费用比较多美观性斜拉桥比较美观，宏伟外观同连续梁桥差不多没有斜拉桥桥那样动人，但是整体性好，放眼望去，显得敦厚朴实综上所述，根据安全、经济、适用、美观变截面预应力混凝土连续梁桥，最终选定为本次设计的推荐方案。117第二章 桥梁单元划分及模型建立2.1单元划分2.1.1单元划分原则 划分单元应考虑梁的跨径、截面变化、施工方法、预应力布置等因素，单元分的越细计算的内力就越精确，一般遵从以下原则： 1.构件的起点和终点以及变截面处; 2.不同构件的交点或同一构件的折点处; 3.施工分界线处; 4.边界或支承处; 5.所关心截面处.2.1.2桥梁单元划分结构示意图图2-1 单元划分构造示意图 主梁施工分段长度：边跨支架现浇段1+24m。边跨合拢段2.0m。零号块向左右3364.0m。2.1.3初步施工阶段模拟 1.浇筑主墩0#段混凝土立柱。2. 安装挂篮，从0#块向两边悬臂现浇法施工，浇筑完成各阶段。3. 边跨浇筑完成 4. 边跨合拢 5. 中跨合拢6. 桥面铺装层和栏杆等桥面系施工2.2参数计算 1.汽车荷载：公路-I级 双向六车道 1）车道荷载：均布=10.5KN/M集中：=360KN 中跨80m（大于50m）边跨计算跨径49.2m，则=180+即=360KN 计算剪力时集中荷载为1.2。 2)横向分布 n=3 =0.78，c=1.15 故=2.69 3)车辆荷载冲击系数：根据桥规D60-04,采用连续梁 ，计算冲击力导致的正弯矩和剪力效应时用，冲击力导致的负弯矩时用。冲击系数与结构的基频有关，且可依据下列的得出：当当当通过cad查询截面的特性得： 得 l为计算跨径(对于跨径不等的连续结构以最大跨径为准)= 4)二期恒载:(人行道 栏杆 铺装层) 则5) 温度荷载: 混凝土上部结构和带混凝土桥面板的钢结构的竖向日照反温差为正温差乘以-0.5（只考虑桥面板由日照因素产生的梯度温度效应）图2-2 梯度温度示意图（梁高）2.3 使用阶段模拟21.其他静荷载：收缩徐变天数1000天，升温温差 25，降温温差 25。 2.不均匀沉降：边跨支点处下沉0.002m3.使用荷载描述：汽车荷载：公路级，车道荷载 ；挂车荷载：不计挂车荷载 ；人行荷载：3.5 KN / m；桥面描述：满人总宽度12m，人行道宽度 2.5m ；无特殊荷载，无铁路荷载 ；横向分布调整系数：汽车荷载2.3，人群荷载1，其余默认值；自设冲击系数=0.128，连续梁负弯矩冲击系数=0.256；桥梁特征计算跨径为 60m。 第三章、内力组合计算3.1作用组合概况根据公路桥涵设计通用规范 4.1.1.规定作用分类：公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类。结构重力、收缩徐变荷载、变位等为永久作用；温度荷载、汽车荷载、人群荷载、升温温差、降温温差等为可变作用。地震作用、撞击作用等为偶然作用。4.1.2.公路桥涵设计时，对不同作用采用不同的代表值。 （1）永久作用采用标准值作为代表值；（2）可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载能力极限状态设计按弹性阶段计算结构强度时，应采用标准值作为可变作用的代表值；正常使用极限状态按短期效应组合设计时，应采用频遇值作为可变作用代表值，按长期效应组合设计时，应采用准永久值作为可变作用代表值。（3）偶然作用取其标准值作为代表值。 4.1.3.作用代表值按下列规定取用：（1）永久作用的标准值，对于结构自重可以按结构构件设计尺寸与材料重力密度计算确定；（2）可变作用标准值按公路桥涵设计通用规范规定采用；可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数1 ，可变作用准永久值为可变终于标准值乘以准永久值系数 2 ；（3）偶然作用应根据调查、实验资料，结合工程经验确定其标准值。4.1.4.作用设计值规定为作用标准值乘以相应的作用分项系数。 4.1.5.公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计：（1）只有在结构上可能同时出现的作用，才能进行其效应的组合。当结构或结构构件需要做不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。（2）当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与组合。实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小的作用，按表3-1 规定不考虑其作用效应组合。（3）施工阶段作用效应的组合，应按设计需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑。组合式桥梁，当把底梁作为施工支撑时，作用效应应宜分两个阶段组合，底梁受荷为第一阶段，组合梁受荷为第二阶段。（4）多个偶然作用不同时参与组合。 表3-1 可变作用不同时组合表编号作用名称不与作用同时参与组合的作用编号13汽车制动力15，16，1815流水压力13，1616冰压力13，1518支座摩阻力133.2承载能力极限状态设计组合 根据公路桥涵设计通用规范4.1.6 规定公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合3.2.1基本效应组合永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：或式中：承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值结构重要性系数，按本规范表1.0.9规定的结构设计安全等级采用，对应于设计安全。等级一级、二级和三级分别取1.1、1.0和0.9；第 i 个永久作用效应的分项系数，应按表3-2的规定采用； 、第 i 个永久作用效应的标准值和设计值； 汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数，取1.4。当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载效应时，则该作用取代汽车 荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载，其分项系数也与汽车荷载取同值； 、汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的标准值和设计值；在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取1.4，但风荷载的分系数取 1.1 ； 、在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他第j个可变作用效应的标准值和设计值 在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时，人群荷载 (或其他一种可变作用)的组合系数取c0.80；当除汽车荷载 (含汽车冲击力、离心力)外尚有两种其他可变作用参与组合时，其组合系数取c0.70；尚有三种可变作用参与组合时，其组合系数取c0.60；尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时，取c0.50。设计弯桥时，当离心力与制动力同时参与组合时，制动力标准值或设计值按70取用。 表3-2 永久作用效应的分项系数表编号作用类别永久作用效应分项系数对结构的承载能力不利时对结构的承载能力有利时1混凝土和圬工结构重力（包括结构附加重力）1.21钢结构重力（包括结构附加重力）1.1或1.22预加力1.213土的重力1.214混凝土的收缩和徐变作用115土侧压力1.416水的浮力10.57基础变位作用混凝土和圬工结构0.51钢结构13.2.2偶然效应组合本次组合暂不考虑偶然组合3.3正常使用极限状态设计公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合：3.3.1长期效应组合永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：式中：作用长期效应组合设计值； 第 j 个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载(不计冲击力)2 0.4人群荷载20.4，风荷载20.75，温度梯度作用20.8，其他作用2 1.0 第 j 个可变作用效应的频遇值3.3.2短期效应组合永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为：式中：作用短期效应组合设计值； 第 j 个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载(不计冲击力)1 0.7人群荷载11.0，风荷载10.75，温度梯度作10.8，其他作用1 1.0 第 j 个可变作用效应的频遇值 表3-1 桥梁博士输出荷载作用表 输出7号，10号，19号文本数据7号10号19号 结构重力M 汽车MmaxM 汽车MinM 人群MmaxM 人群MinM升温M降温M非线性变位一变位二对7号进行内力组合手算与电算对比基本组合 Mmax=（桥博计算7号承载极限组合I的最大弯矩为） （桥博计算7号承载能力极限组合I的最小弯矩为）短期效应组合 Mmax（桥博计算7号使用内力组合II最大弯矩为） Mmin（桥博计算7号使用内力组合II最小弯矩为）长期效应组合 Mmax=1.0M1+0.4M2max+0.4M3max+0.8(M5max+M6升)（桥博计算7号使用内力组合I最大弯矩为） Mmin=1.0M1+0.4M2min+0.4M3min+0.8(M5min+M6降)（桥博计算7号使用内力组合I最小弯矩为）对于10号进行手算内力组合与电算对比基本组合 Mmax=（桥博计算10号承载极限组合I的最大弯矩为） Mmin（桥博计算10号承载能力极限组合I的最小弯矩为）短期效应组合 Mmax（桥博计算10号使用内力组合II最大弯矩为） Mmin（桥博计算10号使用内力组合II最小弯矩为）长期效应组合 Mmax（桥博计算10号使用内力组合I最大弯矩为） Mmin（桥博计算10号使用内力组合I最小弯矩为）对于19号进行手算内力组合与电算对比基本组合 Mmax=（桥博计算19号承载极限组合I的最大弯矩为） Mmin（桥博计算19号承载能力极限组合I的最小弯矩为）短期效应组合 Mmax（桥博计算19号使用内力组合II最大弯矩为） Mmin（桥博计算19号使用内力组合II最小弯矩为）长期效应组合 Mmax（桥博计算19号使用内力组合I最大弯矩为） Mmin（桥博计算19号使用内力组合I最小弯矩为）注：上汽车荷载效应应包含冲击力作用；短期作用组合和长期作用组合，计入汽车荷载效应时已扣除冲击力作用；基础沉降、汽车荷载效应、人群荷载效应为可选组合，在进行组合时，按最不利情况进行组合。根据以上，可以得出，手算验算和桥博电算相差不超过5%，故手算验算正确通过。第四章 桥梁估束4.1 估束原理公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计预规(JTG D62-2004)中明确规定：预应力钢筋混凝土梁应满足正常使用阶段和承载能力极限状态的正截面强度要求。4.1.1按正常使用极限状态的应力要求计算公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计预规（JTG D62-2004）规定，预应力混凝土梁在预加力和使用荷载作用下的盈利状态应该满足的基本条件是：截面上、下缘不产生拉应力和截面上、下缘混凝土不会被压碎。写成计算式为：对于截面上缘 （1） （2）对于截面下缘 （3） （4）其中，由预应力产生的应力，W截面抗弯模量，混凝土轴心抗压标准强度。Mmax、Mmin项的符号当为正弯矩时取正值，当为负弯矩时取负值，且按代数值取大小。一般情况下，由于梁截面较高，受压区面积较大，上缘和下缘的压应力不是控制因素，为简便计，可只考虑上缘和下缘的拉应力的这个限制条件(求得预应力筋束数的最小值)。公式（1）变为 （5）公式（3）变为 （6）由预应力钢束产生的截面上缘应力和截面下缘应力分为三种情况讨论：a. 截面上下缘均配有力筋Np上和Np下以抵抗正负弯矩，由力筋Np上和Np下在截面上下缘产生的压应力分别为： （7） （8）将式（5）、（6）分别代入式（7）、（8），解联立方程后得到 （9） （10）令 代入式（9）、（10）中得到 （11） （12）式中 Ap每束预应力筋的面积；预应力筋的永存应力(可取0.50.75估算)；e预应力力筋重心离开截面重心的距离；K截面的核心距；A混凝土截面面积，取有效截面计算。 b. 当截面只在下缘布置力筋Np下以抵抗正弯矩时 当由上缘不出现拉应力控制时： （13） 当由下缘不出现拉应力控制时： （14）c. 当截面中只在上缘布置力筋N上 以抵抗负弯矩时： 当由上缘不出现拉应力控制时 （15） 当由下缘不出现拉应力控制时 （16）当按上缘和下缘的压应力的限制条件计算时(求得预应力筋束数的最大值)。可由前面的式推导得： （17） （18）有时需调整束数，当截面承受负弯矩时，如果截面下部多配根束，则上部束也要相应增配根，才能使上缘不出现拉应力，同理，当截面承受正弯矩时，如果截面上部多配根束，则下部束也要相应增配根。其关系为：当承受时， 当承受时， 输出7号，10号，19号文本数据 7号10号19号y上0.7720.8132.264y下1.0781.2342.036A11.81712.15526.507Ic5.0656.91560.119W上7.0128.50626.560W下4.7005.60429.521e上0.5720.6632.114e下0.9281.0841.886k上0.3980.4611.114k下0.5930.7001.002 表4-1 截面特性表从桥梁博士使用组合效应II(短期效益)： 表4-2 短期组合效应表7号Mmax=37300Mmin=2050010号Mmax=13100Mmin=-1510019号Mmax=305000Mmin=-343500对其上下缘配筋的判别结果7号 10号 19号都需要上下缘配筋。下表为计算得各单元配筋面积： 表4-3 手算单元配筋面积表手算7号，10号，19号文本数据7号10号19号NSmaxNSmin NXmaxNXmin 表4-4 桥博输出配筋面积表桥梁博士输出7号，10号，19号文本数据7号10号19号上缘下缘与手算进行对比，可以知道桥梁博士得到的数值在手算验算范围内，故验算合格。4.1.2按承载能力极限计算时满足正截面强度要求预应力梁到达受弯的极限状态时，受压区混凝土应力达到混凝土抗压设计强度，受拉区钢筋达到抗拉设计强度。截面的安全性是通过截面抗弯安全系数来保证的。 （1）对于仅承受一个方向的弯矩的单筋截面梁，所需预应力筋数量按下式计算，如图4-1所示：h0xNdfcd 图4-1 梁体受力示意图， ， 解上两式得：受压区高度 预应力筋数 或 式中: 截面上组合力矩。 混凝土抗压设计强度； 预应力筋抗拉设计强度； 单根预应力筋束截面积； b截面宽度 （2）若截面承受双向弯矩时，需配双筋的，可据截面上正、负弯矩按上述方法分别计算上、下缘所需预应力筋数量。这忽略实际上存在的双筋影响时（受拉区和受压区都有预应力筋）会使计算结果偏大，作为力筋数量的估算是允许的。此时7号截面仅在上缘配筋:故取M=52100(基本组合)，m， 故则得到截面下缘配筋根数：=124根此时10号截面仅在上缘配筋：故取M=26300(基本组合)，m， 故则得到截面下缘配筋根数：=54根此时19号截面仅在上缘配筋：故取M=-295000(基本组合)，m， 故则得到截面下缘配筋根数：=271根表4-5 桥博输出配筋面积表桥博导出7号，10号，19号文本数据7号10号19号配筋面积配筋根数169172677满足手算验算承载能力的要求。 第五章 施工阶段模拟5.1 拟定施工方案(1) 浇筑主墩0#段混凝土立柱。(2) 安装挂篮从,0#块向两边悬臂现浇法施工，浇筑完成各阶段。(3) 边跨浇筑完成 （4） 边跨合拢 （5）中跨合拢 （6 ）桥面铺装层和栏杆等桥面系 图5-1 施工方案示意图5.2 施工阶段的划分 施工阶段共分为23个。施工阶段1浇筑零号块。施工阶段2到施工阶段19为以挂篮为施工手段从零号块开始向两边悬臂现浇，安装构件张拉钢筋。施工阶段20为边跨浇筑，施工阶段21为边跨合拢，施工阶段22为中跨合拢，施工阶段23为桥面系施工。5.3 挂篮模拟施工阶段（1） 全局挂篮编组定义建立1-4号挂篮，挂篮类型为后支点挂篮，不属于桥面系单元，材料为钢结构。 表5-1 挂篮定义表1234组成单元 63.6465.6667.6869.70h，是否左侧前进 -3，是-3，否-3，是-3，否吊点1节点号81848891吊点1自重节点力 686.88686.88686.88686.88吊点2节点号82838990吊点2自重节点力 -305.28-305.28-305.28-305.28图5-2 挂篮示意图 (2)挂篮施工阶段模拟 在已浇筑好的0#块上安装挂篮，其中吊点1距离节段边缘0.5米，安装好挂篮后，在模版上进行浇筑混凝土，待到混凝土强度达到95%的设计强度后方能双向对称张拉预应力束。随后拆除转移挂篮，移至下一节段的边缘0.5米处，继续安装浇筑。如此循环往复，直至浇筑完挂蓝施工部分。5.4 主要施工阶段及内力图5.4.1 0#块结构模型，计算模型，施工内力简图如图5-3所示图5-3 施工方案示意图5.4.2最大悬臂段浇筑完成结构模型，计算模型，施工内力简图如图5-4所示图5-4