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- 2022-04-22 13:33:31 发布
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'桥梁毕业设计
二、毕业设计(论文)工作进度计划表序号毕业设计(论文)工作任务工作进度日程安排周次12345678910111213141516171819201熟悉、准备资料,方案比较,拟定推荐方案的结构尺寸,交方案比选报告和图纸3、4--2推荐方案上部结构设计计算,电算5~7---3配筋计算8、9--4强度、刚度、稳定性验算10、11--5绘制施工图12~14---6专题小结(部分同学完成)15-7专业文献翻译15-8整理资料,汇总成果,准备答辩16-9答辩17-10注:1.此表由指导教师填写;2.此表每个学生人手一份,作为毕业设计(论文)检查工作进度之依据;3.进度安排请用“一”在相应位置画出。
三、学生完成毕业设计(论文)阶段任务情况检查表时间第一阶段第二阶段第三阶段内容组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况检查记录教师签字签字日期签字日期签字日期注:1.此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。2.“组织纪律”一档应按《长沙理工大学学生学籍管理实施办法》精神,根据学生具体执行情况,如实填写。3.“完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点,存在的问题与建议4.对违纪和不能按时完成任务者,指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。
四、学生毕业设计(论文)装袋要求:1.毕业设计(论文)按以下排列顺序印刷与装订成一本(撰写规范见教务处网页)。(1)封面(2)扉页(3)毕业设计(论文)任务书(4)中文摘要(5)英文摘要(6)目录(7)正文(8)参考文献(9)致谢(10)附录(公式的推演、图表、程序等)(11)附件1:开题报告(文献综述)(12)附件2:译文及原文影印件2.需单独装订的图纸(设计类)按顺序装订成一本。3.修改稿(经、管、文法类专业)按顺序装订成一本。4.《毕业设计(论文)成绩评定册》一份。5.论文电子文档[由各学院收集保存]。学生送交全部文件日期学生(签名)指导教师验收(签名)
武佐河桥施工图设计——公路Ⅰ级摘要本毕业设计主要是关于预应力混凝土连续梁桥上部结构的设计。预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。受时间和个人能力的限制,本次毕业设计没有具体涉及到下部结构、横向预应力及竖向预应力的设计。设计桥梁跨度为43m+70m+43m分为两幅设计,单幅为单箱单室,桥面总宽29m,双向6车道,上下行。主梁施工采用悬臂挂篮施工,对称平衡浇筑混凝土。施工分为61个阶段:第一阶段:施工临时支座并固结,浇筑墩顶0#段;第二阶段至第五十二阶段:悬臂对称平衡浇筑混凝土至最大悬臂端;第五十六阶段:边跨合拢;第五十九阶段:中跨合拢;第六十一阶段:加二期恒载,运营阶段。关键词:预应力混凝土;连续梁桥;悬臂施工
THEWUZUORIVERBRIDGECONSTRUCTIONDESIGN——HIGHWAYGRADEⅠABSTRACTThegraduatedesignismainlyaboutthedesignofsuperstructureofpre-stressedconcretecontinuousboxGirderBridge.Pre-stressedconcretecontinuousGirderBridgebecomeoneofmainbridgetypesofthemostfullofcompetionabilitybecauseofsubjectingtothedintfunctionwiththestructuregood,havingthesmalldefomation,fewofcontroljoint,goingsmoothlycomfort,protectedtheamoutofengineeringsmallandhavingthepowerfullyabilityofearthquakeproofandsoon.Fortimeandabilitylimited,thedesignofthesubstructure,transversepre-stressingandverticalpre-stressingisnotconsidered.Thespansofthebridgeare43m+70m+43m,mainbeamisrespectivedesigned,eachsuithasoneboxoneroomandsixtrafficwaysofall,thewidthofthebridgesurfaceis29m.Themajorgirderappliescantileverhung-basketbearing,symmetricequilibriumconstruction.Therearesixty-onestepsintheworking.The0#memberisworkedinthefirststep,thenformthesecondsteptothefifth-twotheothermembersisworkedbeforetheyarejointedexcepttheonesaresiuatedinthebesideormiddleofspanandthesubstructureisworkedinthesteps;andthenit’sjointedinthesiteofbesidespansinthefifth-sixstep;andthenmid-spanisjointedinfifth-ninestep.KeyWords:Pre-stressedconcrete;continuousgirderbridge;Cantileverconstructe
I
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级1绪论1.1预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展:由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点:如过早地出现裂缝,使其不能有效地采用高强度材料,结构自重必然大,从而使其跨越能力差,并且使得材料利用率低。为了解决这些问题,预应力混凝土结构应运而生,所谓预应力混凝土结构,就是在结构承担荷载之前,预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后,很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的,当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下,为节省钢材,各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50年代,预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米,到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好,但是,在实际工程中,跨径小于400米时,预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。我国的预应力混凝土结构起步晚,但近年来得到了飞速发展。现在,我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是,在桥梁结构中,随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展,预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。连续梁和悬臂梁作比较:在恒载作用下,连续梁在支点处有负弯矩,由于负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小,其弯矩与同跨悬臂梁相差不大;但是,在活载作用下,因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用,其弯矩分布优于悬臂梁。虽然连续梁有很多优点,但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者,因为限于当时施工主要采用满堂支架法,采用连续梁费工费时。到后来,由于悬臂施工方法的应用,连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中,应用了逐跨架设法与顶推法;在较大跨连续梁中,则应用更完善的悬臂施工方法,这就使连续梁方案重新获得了竞争力,并逐步在40—200米范围内占主要地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥,还是跨河大桥,预应力混凝土连续梁都发挥了其优势,成为优胜方案。目前,连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。然而,当跨度很大时,连续梁所须的巨型支座无论是在设计制造方面,还是在养护方面都成为一个难题;而T型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结合起来,形成一种连续—刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展,也是未来连续梁发展的主要方向。另外,由于连续梁体系的发展,预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很多不同类型,无论在桥跨布置、梁、墩截面形式,或是在体系上都不断改进。在城市预应力混凝土连续梁中,为充分利用空间,改善交通的分道行驶,甚至已建成不少双层桥面形式。在我国,预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展,然而,想要在本世纪末赶超国际先进水平,就必须解决好下面几个课题:1.发展大吨位的锚固张拉体系,避免配束过多而增大箱梁构造尺寸,否则混凝土保护层难以保证,密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。2.在一切适宜的桥址,设计与修建墩梁固结的连续—刚构体系,尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。3.充分发挥三向预应力的优点,采用长悬臂顶板的单箱截面,既可节约材料减轻结构自重,又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。另外,在设计预应力连续梁桥时,技术经济指针也是一个很关键的因素,它是设计方案合理性与经济性的标志。目前,各国都以每平方米桥面的三材(混凝土、预应力钢筋、普通钢筋)用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。但是,桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复杂的工作,三材指针和造价指针与很多因素有关,例如:桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件;施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。同时,一座桥的设计方案完成后,造价指针不能仅仅反应了投资额的大小,而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。通过连续梁、T第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级型刚构、连续—刚构等箱形截面上部结构的比较可见:连续—刚构体系的技术经济指针较高。因此,从这个角度来看,连续—刚构也是未来连续体系的发展方向。总而言之,一座桥的设计包含许多考虑因素,在具体设计中,要求设计人员综合各种因素,作分析、判断,得出可行的最佳方案。1.2毕业设计的目的与意义毕业设计的目的在于培养毕业生综合能力,灵活运用大学所学的各门基础课和专业课知识,并结合相关设计规范,独立的完成一个专业课题的设计工作。设计过程中提高学生独立的分析问题,解决问题的能力以及实践动手能力,达到具备初步专业工程人员的水平,为将来走向工作岗位打下良好的基础。本次设计为(43+70+43)m公路预应力混凝土连续梁桥,桥宽为29m,分为两幅,设计时只考虑单幅的设计。梁体采用单箱单室箱型截面,全梁共分60个单元,中支点0号块长度8m,一般单元长度分为2.5m、3m、3.5m,边跨合拢段长2m,中跨合拢段长2m,边跨现浇段长7m。由于多跨连续梁桥的受力特点,靠近中间支点附近承受较大的负弯矩,而跨中则承受正弯矩,则梁高采用变高度梁,按二次抛物线变化。这样不仅使梁体自重得以减轻,还增加了桥梁的美观效果。由于预应力混凝土连续梁桥为超静定结构,手算工作量比较大,且准确性难以保证,所以采用桥梁博士软件进行计算,这样不仅提高了效率,而且准确度也得以提高。本次设计的预应力混凝土连续梁桥采用目前比较流行的悬臂现浇法施工。悬臂现浇施工具有很多优越性:它不需要大型的机械设备;不影响桥下通航、通车;且施工受河道水位和季节的影响较小。本次设计中得到了涂光亚、王达、陈历强等几位老师的悉心指导,在此表示衷心的感谢。由于本人水平有限,且又是第一次从事这方面的设计,难免出现错误,恳请各位老师批评指正。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级2设计说明2.1概述乌江洪家渡水电站库区复建工程武佐河大桥位于贵州省纳雍县老凹坝乡新街村和织金县以那镇三合村交界武佐河老桥下游约200m处,为保证水库蓄水后的库区交通能正常通行而重建。原武佐河公路大桥为单跨(L=43m)石拱桥,全长52m,双车道,桥面宽7.5m,桥面高程1104.5m,洪家渡水电站建成蓄水至正常蓄水位1140m后,桥将被淹没35.5m。2.2设计原始依据及基本设计要求1)桥址断面图等。2)汽车荷载:公路—I级,3)桥面净宽:2m(人行道)+6×3.75m(六车道)+2m(人行道)4)桥上纵坡为双向2%;2.3地质情况土质厚度(米)1)人工堆积层(为公路开挖堆积物)1.0-4.02)残、坡积层(土灰、黄褐色粘土夹少量白云岩碎块石)3.0-5.03)冲积层(由砂卵砾石组成,在河床分布)3.0-8.04)砂质泥岩------5)灰岩------6)泥页岩------7)灰岩------2.4主要材料1.混凝土:主梁采用C50混凝土;基础采用C25混凝土;其余构件采用C30混凝土。2.预应力钢材:预应力钢筋采用ASTMA416-97a标准的低松弛钢绞线(1×7标准型)第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级,抗拉强度标准值MPa,抗拉强度设计值MPa,公称直径15.24mm,公称面积140mm2,弹性模量MPa。4.钢材:均采用Q235钢,技术标准必须符合GB700-79的规定,选用的焊接材料应符合GB1300-77或GB981-76的要求,并与所采用的钢材材质和强度相适应。5.锚具:采用OVM夹片式群锚,并采用与其配套的千斤顶。6.预应力管道:采用预埋金属波纹管成型。7.支座:采用GPXZ系统抗震型盆式橡胶支座。2.5桥面铺装采用10cm厚沥青混凝土、4cm厚C25防水混凝土2.6施工方法悬臂现浇对称挂蓝施工。2.7设计规范(一)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)(二)《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)(三)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)(四)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)(五)《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)(六)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)(七)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)(八)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)(九)《公路工程水文勘测设计规范》(JTGC30-2002)2.8支座沉降按中墩支座沉降2cm考虑,取最不利效应。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级2.9其他事项其他未尽事宜,按中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)办理。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级3方案比选3.1本课题设计(研究)的目的1)通过设计,使学生能综合运用所学课程,系统地巩固基本理论和专业知识;2)培养分析问题和解决问题的独立工作能力;3)提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能,使学生了解生产设计的主要内容和要求;4)掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法和步骤;5)树立正确性设计思想以及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风,为桥梁建设事业服务。3.2设计(研究)现状和发展趋势(文献综述)梁桥构造简单、施工方便、工期短、造价低、且维修容易,除特大跨度桥梁外,是设计中优先考虑的结构体系,应用甚广。1949年前由国人设计监造的梁桥,以总长1453m,最大跨度67m的杭州钱塘江公路铁路两用桥(1937年建成)为一里程碑,1949年后这种梁桥已有长足的发展。钢筋混凝土梁桥是一种常用的中小跨度桥梁,以广西壮族自治区的南宁邕江桥(1964年)为代表,主跨最大55m,系中国最早按闭口薄壁构件设计的一座箱形悬臂梁桥。预应力混凝土梁桥在本世纪50年代中国即已开始研制,1956年初首先在陇海线新沂河铁路桥上建成了跨度23.9m的简支梁。跨度20m的京周公路桥也于同期建成。这种桥型的最大跨度为浙江省瑞安飞云江桥(跨度为62m,1988年);1989年建成的开封黄河大桥总长4475.09m,其中有77孔50m简支梁采用连续长度达450m,并按部分预应力混凝土结构设计。预应力混凝土T型刚构桥以其最适宜采用平衡悬臂拼装或浇筑法施工,在中国60年代首先受到重视和发展。悬臂拼装T型刚构桥以河南五陵卫河桥(1964年)为首创;悬臂浇筑T型刚构桥则以广西柳州柳江大桥(1967年)为先导。重庆长江大桥(1980年)是这种体系目前的最大者,主跨达174m.第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级在预应力混凝土T型刚构桥的设计与施工经验的基础上,有发展了跨度更大、运营条件更好的多联预应力混凝土连续梁桥和连续-刚构桥,其中广东省广州洛溪大桥(1988年)跨度达到180m;正在施工中的湖北省黄石长江大桥,跨度已增至245m。铁路预应力混凝土连续梁桥中的杭州钱塘江二桥(1991年),跨度联长(主跨80m,联长18孔),且在罕有的施工涌潮高度1.96m和潮压强度32kPa下建成。连续梁桥的广泛采用,又促进了顶推法(在直桥与弯桥上)、大吨位(500t浮吊安装和移动式,模架逐孔浇筑等施工方法的发展。V型墩或Y型墩预应力混凝土连续梁桥或悬臂梁桥,可以优化造型,削减支点弯矩,降低桥梁建筑高度。台湾忠孝桥(1981年)、桂林雉山漓江桥(1987年)都是其中的佼佼者。钢桥在中国主要用于铁路桥或公路铁路两用桥。公路钢桥以山东省北镇黄河公路桥(1972年)为最大,最大跨度112m,是一座铆接连续钢桁梁,基础采用φ1.5m钻孔灌注桩,最长入土深度达107m,为目前国内之最。1980年建成的广东省马房北江公路桥,已采用先进的栓焊箱梁和正交异性钢桥面板设计。公路铁路两用的武汉长江大桥(1957年)采用主跨128m的钢连续桁架梁,3号钢铆接连接,首创了新型的直径φ1.55m管柱基础(以后在江西省南昌赣江南桥中发展到φ5.8m,1962年),是中国桥梁建设的又一里程碑。南京长江大桥(1968年)采用了较好的16Mnq钢材,主跨增大为160m的铆接连续钢桁架梁,从材料、设计到施工均依靠本国力量建成,并且发展了深水基础,其中重型混凝土沉井,穿越深度达54.87m;首次采用了φ3.6m先张法预应力混凝土管柱;并且创造了新颖的复合基础;清基潜水作业水深达65m。九江长江大桥(1992年)采用了更好的国产15MnVNq钢材,最大钣厚达56mm;栓焊连接,主跨达216m,系以柔拱加劲的连续钢桁架梁;并进一步地发展了施工较为简便的双壁钢围堰钻孔基础。在钢梁安装方法上,也从单层吊索架发展为双层吊索架安装。3.3桥位特点分析新建武佐河大桥为水库内桥梁,可以不考虑通航要求而且水库内地质条件良好,地面8m以下为冲积层,桩基础可以做成深8m左右的嵌岩桩;洪家渡水电站建成蓄水至正常蓄水位1140m后,考虑桥面最小净空及经济适用等因素,新建武佐河为150m~180m以内的中小型桥梁,而且蓄水至正常水位后,水面比原来升高57m,如果在水库内做多跨桥梁,桥墩可能较高;新建武佐河大桥桥面净空为2m(人行道)+6×3.75m(六车道)+2m(人行道),桥面较宽。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级3.4研究方向及解决之道经参阅各种文献资料,从多方面考虑,可以考虑在此处修建预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土简支梁桥,准备拟定3个方案,分别是38m+40m+40m+38m四跨预应力混凝土简支T梁、3×52m三跨等截面预应力混凝土连续箱梁、43m+70m+43m三跨变截面预应力混泥土连续箱梁。分别综述如下:方案一:预应力混凝土简支梁桥此方案为38m+40m+40m+38m四跨预应力混凝土简支T梁,采用桥面连续的方式,桥墩设置横向挡块,总体桥面较宽,布置为左右两幅,左右幅之间留有20cm间隙,单幅桥面宽14m,桥面布置为0.25m(人行道护栏)+2(人行道)m+3×3.75(单幅三车道)+0.5(防撞墙),桥面设置2%横坡,为预制方便,四跨之间用相同截面形式的T梁,主梁高度通常为跨径的1/14~1/25,跨径40m,选定主梁高度为2.5m,此时H/L=16,主梁肋宽度一般为,0.18~0.20m,选定梁肋宽度为0.20m,当吊装起重量允许时,主梁间距采用1.8~2.2m为宜,这里主梁间距取2m,预制全宽1.4m两片主梁之间留有60cm现浇缝,上翼板根部厚21cm,边缘厚15cm,马蹄全高42cm,全宽40cm共设置9道横隔板;桥面顺车道方向右侧有60cm悬挑出去,四跨布置,每幅桥面包括7片主梁,每跨内7片主梁尺寸相同,可以一套模板重复使用,主梁预制场后张法预制、龙门架起吊运输、梁式架桥机架设、桥墩横桥向横移的施工方案;下部采用双柱式桥墩带悬臂盖梁的结构,桥墩直径2m两并排桥墩中设置两道横隔梁,横隔梁高2m,两幅桥面主墩盖梁边缘间距20cm,采用直径1.8m的钻孔灌注桩。(见附图一)方案二:等截面预应力混凝土连续梁桥主桥采用跨径组合为:3×52m,三跨等截面预应力混凝土连续梁桥,布置为左右两幅,单幅桥面宽14.5m,左右幅之间留有20cm间隙,单幅桥面布置为0.25m(人行道栏杆)+2m(人行道)+0.5m(防撞墙)+3×3.75m(单幅桥面)+0.6m(防撞墙),桥面设置2%横坡。主梁为矩形箱梁,根据经验公式,梁高一般为跨径的1/12到1/17,取梁高为3.5m;两侧悬臂长度与两腹板间距之比为1:(2.5~3.0)时横向受力状态较好,取悬臂长度为3m,两腹板外边缘间距8.5m(悬臂与腹板长度比为1:2.83);悬臂端部设置防撞墙,端部厚度不小于20cm,悬臂端部厚取25cm,悬臂根部厚60cm;当腹板间距为3.0~10.0m时,顶板厚度可取175mm~300mm,顶板厚取28cm;支点处底板厚度一般为主跨的1/140~1/170,主跨为52m所以底板的取值范围为30.59cm~37.14cm第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级,底板厚度取35cm,跨中处底板厚度可按布置预应力筋的构造要求确定,一般为22cm~28cm,跨中底厚度取25cm,墩上或靠近桥墩的箱梁根部腹板需加厚,以满足剪力增加的要求。其厚度可达30cm~60cm甚至100cm。主跨为52m,跨径相对较大,距支点处4m腹板要加厚,腹板厚度为60cm,腹板内有预应力束筋管道布置时,最小厚度为25cm~30cm,跨中腹板厚度取30cm;两幅桥面主梁悬臂端间距20cm;采用盆式橡胶支座;下部采用双柱式桥墩,桥墩直径2m,两桥墩之间设置两道横系梁;桩基础采用直径为1.8m的钻孔灌注桩;主梁采用顶推法施工,现浇C50混凝土(先底板、后腹板和桥面板),预应力钢筋采用后张法超张拉工艺。(见附图二)方案三:变截面预应力混凝土连续梁桥(推荐方案)主桥跨径组合为:43m+70m+43m三跨预应力混凝土连续梁桥,边中跨比为0.614平面布置为左右两幅,单幅桥面宽14.5m,左右幅之间留有20cm间隙,单幅桥面布置为0.25m(人行道栏杆)+2m(人行道)+0.5m(防撞墙)+3×3.75m(单幅桥面)+0.6m(防撞墙),桥面设置2%横坡,主梁为矩形箱梁;箱梁根部截面的高跨比一般为1/16~1/20,最大跨径为70m,根部主梁高度取值范围为3.5m~4.375m,支点处梁高取4m,跨中处截面梁高通常为支点处截面梁高的1/1.5~1/2.5,跨中截面主梁高度取值范围为1.6m~2.667m,跨中截面梁高取2m,梁高从跨中的2m渐变至根部的4m,变化轨迹为二次抛物线;箱梁两侧悬臂板长3m,悬臂端部设置防撞墙,端部厚度不小于20cm,悬臂端部厚取25cm,悬臂根部厚60cm;顶板宽14.5m,当腹板间距为3.0~10.0m时,顶板厚度可取175mm~300mm,顶板厚取28cm;底板宽8.5m,支点处底板厚度一般为主跨的1/120~1/170,主跨为70m所以底板的取值范围为41.2cm~58.3cm,底板厚度取50cm,跨中处底板厚度可按布置预应力筋的构造要求确定,一般为22cm~28cm,跨中底板厚度取25cm,底板厚度由跨中的25cm渐变到跨中的50cm,腹板厚度由40cm变至60cm,主梁采用挂篮悬臂浇筑法施工。箱梁纵向、横向配有预应力筋,下部采用双柱式桥墩,桥墩直径2m,两桥墩之间设置两道横系梁;桩基础采用直径为1.8m的钻孔灌注桩,桩深9m,打至冲积层以下。(见附图三)第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级3.5推荐方案方案序号设计方案一设计方案二设计方案三桥型简支梁桥等截面连续梁桥变截面连续梁桥实用性设计、施工技术成熟;变形小,跨径较小,施工方便,采用预制方案,工期较短,结构构造简单,利于养护。整体性能好,结构刚度大,变形小,结构不发生体系转换,预应力筋可一次布置,集中张拉等优点,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓,有利于高速行车。跨越能力大,悬臂施工,施工技术成熟,行车平顺舒;抗震能力强。高度变化基本上与内力变化相适应,降低了跨中的设计弯矩。安全性整体性较差,结构刚度小,抗风抗震能力相对较弱;桥墩对地基要求较低,对地形的适应性很强。连续梁在恒活载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理且施工较为简单。但墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化采用悬臂施工,施工阶段主梁的刚度大且内力与运营阶段主梁内力基本一致。对常年温差、基础变形、日照温均较敏感;对基础要求较高。美观性跨径一般,线条明晰,但比较单调。全桥线条明快,周围环境协调能力好,桥型简洁实用。桥梁的线型美观,富有动感,景观效果较好。分析结论:通过分析方案,在经济上(工程费用,维修养护,运营费大小)的比较,以及以桥梁结构的经济性、实用性、安全性、美观性和施工的难易程度为考虑因素,综合个设计方案的优缺点,最终选定一个最优方案:方案三变截面预应力混凝土连续梁桥。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级3.6推荐方案尚需解决的具体问题1.解决恒载、活载内力计算问题,并考虑支点不均匀沉降造成的影响。全桥计算模型采用平面杆系模型,模拟其边界条件,中横隔板作为结点荷载处理,边横隔板作为非结点荷载处理,整个计算中考虑的因素较多,比较复杂。2.在以上基础上得到弯矩包络图,按照结构设计原理上的计算方法按照正常使用极限状态和承载极限能力状态进行全预应力混凝土的力筋估算,根据布置需要进行调整,计算预应力损失,考虑最终的有效预应力对换算截面连续梁产生的次内力,调整原有的弯矩包络图,据此进行截面验算,判断现有预应力体系能否满足调整后的弯矩包络图的强度要求,之后进行挠度、混凝土应力(不能出现拉应力)的正常使用极限状态验算。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级4毛截面几何特性计算4.1基本资料4.1.1桥梁跨径及桥宽桥型布置:43m+70m+43m变截面连续梁桥(图2.1)桥面布置:0.25m(人行道栏杆)+2m(人行道)+0.5m(防撞墙)+3×3.75m(单幅桥面)+0.6m(防撞墙)设计荷载:公路—I级桥面横坡:2%图4.1主梁横截面图(单位:cm)桥面铺装重:=24×0.1×11.25+0.04×13.25×25=40.25kN/m防撞护栏:=0.1855×25+0.2355×25=10.53kN/m人行道栏杆:=0.184×25=4.16kN/m合计为q=++=55.39kN/m4.1.2材料规格主梁:采用50号混凝土,容重为25kN/m3,弹性模量取kPa;桥面铺装:采用厚度为10cm的沥青混凝土加4cm防水混凝土,沥青混凝土与防水混凝土容重均为25kN/m3;第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级防撞护栏:采用C30混凝土,容重为25kN/m3;横隔板:采用C50号混凝土,容重为25kN/m3,弹性模量取kPa。桥墩设置的横隔板厚度为0.5m,在桥一端设置的横隔板厚度为1m。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级4.2单元划分为了保证结构在计算时的准确性,不宜将结构单元划分得太少。本设计中对于全长为156m的桥,单元划分支座处受力复杂所以划分为单元较小,桥墩为17、45号节点从桥墩到施工最大悬臂状态单元划分为1m+0.5m+4×2.5m+2×3m+4×3.5m+2.5m悬臂现浇,边中跨合拢段为2m,边跨现浇段为2×3.5m因此全桥共分为60个单元,共61个截面。(支座截面为1,17,45,61)如下图所示:图4.2单元划分图(单位m)第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级4.3毛截面几何特性计算在桥博中建立连续梁杆件模型,由程序计算可知截面的几何特性,由于全桥对称,所以只列半桥的截面特性。表4-3-1截面几何特性表节点号节点X坐标截面高度(m)截面面积(m2)截面抗弯惯矩(m4)截面中性轴高度(m)1028.6284.7651.2623.528.6284.7651.263728.6284.7651.264928.6284.7651.26511.52.048.7125.0571.296152.138.8995.7291.33718.52.269.1706.7621.48222.429.5308.2591.48925.52.629.96910.3131.571028.52.8210.43912.7051.671131.53.0510.97815.7541.7712343.2611.49318.9591.861336.53.4912.07122.8771.9614393.7312.71227.6112.061541.5413.44133.4082.171642413.44133.4082.171743413.44133.4082.171844413.44133.4082.171944.5413.44133.4082.1720473.7312.71227.6112.06第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表4-3-1节点号节点X坐标截面高度(m)截面面积(m2)截面抗弯惯矩(m4)截面中性轴高度(m)2149.53.4912.07122.8771.9622523.2611.49318.9591.862354.53.0510.97815.7541.772457.52.8210.43912.7051.672560.52.629.96910.3131.5726642.429.5308.2591.482767.52.269.1706.7621.428712.138.8985.7291.332974.52.048.7125.0571.29307728.6284.7651.26第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级5主梁作用效应计算5.1恒载内力计算5.1.1恒载内力(1)桥面系荷载桥面铺装重:=24×0.1×11.25+0.04×13.25×25=40.25kN/m防撞护栏:=0.1855×25+0.2355×25=10.53kN/m人行道栏杆:=0.184×25=4.16kN/m合计为q=++=55.39kN/m将桥面系荷载作为二期恒载以均布荷载的形式加在主梁上。(2)主梁自重按γ=25kN/m3的容重,以计主梁自重的形式计入恒载中。且在每个桥墩处设有一道横隔梁,其重量按非结点荷载计算。考虑到恒载内力的对称性,这里只给出半桥的计算结果。表5-1-1恒载内力数据节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)102.23E+030179.01E-091.20E+04-1.89E+05201.29E+036.16E+03189.01E-091.17E+04-1.77E+05303379.00E+03199.00E-091.15E+04-1.71E+0540-4219.13E+03209.10E-091.05E+04-1.44E+0556.91E-10-1.10E+037.23E+03219.07E-099.59E+03-1.18E+056-1.68E-09-2.07E+031.69E+03229.09E-098.71E+03-9.56E+047-4.14E-09-3.05E+03-7.26E+03239.04E-097.87E+03-7.48E+048-2.07E-09-4.06E+03-1.97E+04248.03E-096.90E+03-5.27E+04第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-1-19-6.36E-09-5.11E+03-3.57E+04257.80E-095.18E+03-3.46E+0410-7.80E-09-6.84E+03-5.36E+04267.10E-094.13E+03-1.83E+0411-6.90E-09-7.81E+03-7.56E+04277.03E-093.12E+03-5.65E+0312-6.87E-09-8.65E+03-9.62E+04287.28E-092.13E+033.53E+0313-6.92E-09-9.52E+03-1.19E+05296.20E-091.17E+039.29E+0314-7.04E-09-1.04E+04-1.44E+05306.26E-092711.14E+0415-7.01E-09-1.14E+04-1.71E+05316.26E-09-2.38E-091.15E+0416-7.01E-09-1.16E+04-1.77E+05图5-1-1恒载弯矩图第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级图5-1-2恒载剪力图5.2汽车荷载及人群荷载作用效应计算5.2.1车道横向分布调整系数车道横向分布调整系数可近似计算为:车道数×车道横向折减系数×偏载系数单幅桥,三车道横向折减系数为0.78,偏载系数可近似计算为1.15横向分布调整系数为3×0.78×1.15=2.6915.2.2冲击系数根据《通规》4.3.2中的规定,使用于连续梁的结构基频计算公式如下:(5-1)(5-2)(5-3)式中:ƒ1、ƒ2——基频Hz,计算连续梁冲击力引力的正弯矩效应和剪力效应时,采用ƒ1;计算连续梁冲击力引起的负弯矩效应时,采用ƒ2;—结构的计算跨径();—结构材料的弹性模量(Pa);第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级—结构跨中截面的截面惯矩();—结构跨中处的单位长度质量(),当换算为重力计算时,其单位应为();—结构跨中处延米结构重力();—重力加速度,。其中:=24220.693Kg/m冲击系数μ=0.1767㏑ƒ-0.0157(适用于1.5Hz≤ƒ≤14Hz)则:μ=0.1767㏑ƒ-0.0157=0.1767㏑4.109414-0.0157=0.234μ=0.1767㏑ƒ-0.0157=0.1767㏑7.138055-0.0157=0.3325.2.3计算活载内力由桥梁博士计算所得公路一级汽车荷载作用下。各控制截面的内力值如下各表示:考虑到内力的对称性,这里只给出半桥的计算结果。表5-2-1汽车荷载内力表节点号最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)最大剪力(kN)最小剪力(kN)1001.68E+03-52424.75E+03-1.68E+031.46E+03-53038.48E+03-3.36E+031.25E+03-54541.00E+04-4.32E+031.14E+03-60151.16E+04-5.53E+031.01E+03-70461.31E+04-7.21E+03841-850第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-2-1节点号最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)最大剪力(kN)最小剪力(kN)71.37E+04-8.89E+03689-1.04E+0381.33E+04-1.06E+04554-1.18E+0391.24E+04-1.23E+04434-1.32E+03101.09E+04-1.37E+04346-1.46E+03119.00E+03-1.51E+04268-1.61E+03127.33E+03-1.65E+04210-1.71E+03135.78E+03-1.83E+04158-1.82E+03144.16E+03-2.04E+04110-1.93E+03154.05E+03-2.28E+04107-2.03E+03164.07E+03-2.34E+04107-2.07E+03174.15E+03-2.45E+042.21E+03-203183.97E+03-2.29E+042.17E+03-203193.89E+03-2.21E+042.16E+03-203203.56E+03-1.83E+042.06E+03-203214.03E+03-1.48E+041.96E+03-208224.91E+03-1.17E+041.87E+03-208235.95E+03-9.36E+031.77E+03-225247.29E+03-7.56E+031.65E+03-268258.56E+03-6.11E+031.53E+03-329261.00E+04-4.88E+031.39E+03-423271.16E+04-4.30E+031.26E+03-510281.31E+04-3.96E+031.12E+03-631291.38E+04-3.60E+03982-738301.40E+04-3.35E+03888-823第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-2-1节点号最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)最大剪力(kN)最小剪力(kN)311.41E+04-3.25E+03851-852图5-2-1汽车荷载弯矩包络图第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级图5-2-2汽车荷载剪力包络图表5-2-2人群荷载内力表节点号最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)最大剪力(kN)最小剪力(kN)100117-55.32379-19397-56.43686-38779.8-59.74828-49771-61.65972-63660.9-6661.11E+03-83048.7-7471.18E+03-1.02E+0338.3-86.681.17E+03-1.22E+0329.8-98.191.09E+03-1.41E+0322.9-11110957-1.58E+0318.3-12511773-1.74E+0314.7-14012620-1.92E+0312.5-15313502-2.17E+0310.8-16514423-2.50E+039.71-17915390-2.91E+039.15-19316388-3.00E+039.1-19717393-3.20E+03225-17.318378-2.98E+03219-17.319372-2.87E+03216-17.320355-2.37E+03201-17.221360-1.93E+03187-18.322386-1.54E+03173-18.323431-1.22E+03160-20.8第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-2-224508-899144-21.425607-657130-24.426751-471113-29.827963-42498.4-35.2281.15E+03-42584.6-43.5291.26E+03-42672.1-51.4301.29E+03-42664.1-58.1311.30E+03-42661.1-60.5图5-2-3人群荷载弯矩包络图第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级图5-2-4人群荷载剪力包络图5.3墩台基础沉降内力及温度应力计算5.3.1支座沉降次内力计算按中墩支座沉降2cm考虑,取最不利效应。5-3-1支座沉降次内力表节点号剪力值(kN)弯矩值(kN.m)节点号剪力值(kN)弯矩值(kN.m)1289031-3071.70E+0322891.01E+0332-3071.39E+0332892.03E+0333-30762042892.61E+0334-307-45552893.33E+0335-307-1.53E+0362894.34E+0336-307-2.61E+0372895.36E+0337-307-3.68E+0382896.37E+0338-307-4.60E+03第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-3-192897.38E+0339-307-5.52E+03102898.25E+0340-307-6.29E+03112899.12E+0341-307-7.06E+03122899.84E+0342-307-7.83E+03132891.06E+0443-307-8.60E+03142891.13E+0444-307-8.75E+03152891.20E+0445211-9.06E+03162891.22E+0446211-8.85E+0317-3071.24E+0447211-8.74E+0318-3071.21E+0448211-8.21E+0319-3071.20E+0449211-7.69E+0320-3071.12E+0450211-7.16E+0321-3071.05E+0451211-6.63E+0322-3079.68E+0352211-6.00E+0323-3078.91E+0353211-5.37E+0324-3077.99E+0354211-4.63E+0325-3077.07E+0355211-3.90E+0326-3076.00E+0356211-3.16E+0327-3074.92E+0357211-2.42E+0328-3073.85E+0358211-1.90E+0329-3072.77E+0359211-1.47E+0330-3072.00E+0360211-737612110第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级图5-3-1支座沉降弯矩图图5-3-2支座沉降剪力图5.3.2温度应力计算按《通规》4.3.10条规定,桥面采用10cm厚沥青混凝土。温度基数采用直线插入法确定如下(以跨中为例,计算时取成桥后的情况)由《通规》4.3.10中查得混凝土铺装竖向温度计算的温度基数:=14°C,第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级=5.5°C,=0;具体各截面弯矩和剪力值下表,温度次内力全桥对称,故只列出半跨的。表5-3-2非线性温度内力表节点号非线性温度1内力非线性温度2内力剪力(kN)弯矩(kN.m)剪力(kN)弯矩(kN.m)12130-10602213745-106-37332131.49E+03-106-74542131.92E+03-106-95852132.45E+03-106-1.22E+0362133.19E+03-106-1.60E+0372133.94E+03-106-1.97E+0382134.68E+03-106-2.34E+0392135.43E+03-106-2.71E+03102136.07E+03-106-3.03E+03112136.71E+03-106-3.35E+03122137.24E+03-106-3.62E+03132137.77E+03-106-3.88E+03142138.30E+03-106-4.15E+03152138.83E+03-106-4.42E+03162138.94E+03-106-4.47E+0317-4.19E-099.15E+032.10E-09-4.58E+0318-3.73E-099.15E+031.86E-09-4.58E+0319-7.09E-109.15E+033.54E-10-4.58E+0320-9.08E-109.15E+034.54E-10-4.58E+0321-7.47E-109.15E+033.74E-10-4.58E+0322-6.32E-109.15E+033.16E-10-4.58E+0323-7.09E-109.15E+033.55E-10-4.58E+03第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-3-2节点号非线性温度1内力非线性温度2内力剪力(kN)弯矩(kN.m)剪力(kN)弯矩(kN.m)24-7.84E-109.15E+033.92E-10-4.58E+0325-7.59E-109.15E+033.79E-10-4.58E+0326-8.71E-109.15E+034.35E-10-4.58E+0327-8.59E-109.15E+034.29E-10-4.58E+0328-8.71E-109.15E+034.35E-10-4.58E+0329-5.30E-109.15E+032.65E-10-4.58E+033009.15E+030-4.58E+03311.86E-099.15E+03-9.31E-10-4.58E+03图5-3-3非线性温度1弯矩包络图第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级图5-3-4非线性温度1剪力包络图图5-3-5非线性温度2弯矩包络图第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级图5-3-6非线性温度2剪力包络图5.4内力组合为了进行预应力钢束的计算,在不考虑预加力引起的结构次内力及混凝土收缩徐变次内力的前提下,按《通规》第4.1.6条和第4.1.7条的规定,根据可能出现的荷载进行第一次内力组合。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,才进行其效应组合。当结构或结构构件需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。(3)施工阶段作用效应的组合,应按计算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。(4)多个偶然作用不同时参与组合。5.4.1承载能力极限状态下的效应组合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:基本组合和偶然组合,由于本设计不考虑偶然作用的影响,故只采用基本组合。基本组合是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:第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级(5-4)或(5-5)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《通规》JTGD60-2004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《通规》JTGD60-2004表4.1.6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)、风荷载外的其他第个可变作用效应的分项系数,取=1.4,但风荷载的分项系数取=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=0.80;当除汽车荷载效应(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,其组合系数取第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级=0.70;尚有三种可变作用参与组合时,其组合系数取=0.60;尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时,取=0.50。根据《通规》第4.1.6条规定,各种作用的分项系数取值如下:结构重要性系数=1.0;恒载作用效应的分项系数取=1.2(对结构承载力不利),或=1.2(对结构承载力有利);基础变位作用效应的分项系数取=0.5;汽车荷载效应的分项系数取=1.4;温度作用效应的分项系数取=1.4;其他可变作用效应的组合系数=0.8。则承载能力极限状态组合为:对结构承载力不利时(5-6)对结构承载力有利时(5-7)这里只列出半跨的数据表。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级表5-4-1承载能力极限状态下的效应基本组合表节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)1轴力-1.84E-10000剪力6.24E+031.06E+032.68E+032.23E+03弯矩00002轴力0000剪力4.70E+031054.72E+0343.6弯矩1.75E+042.63E+031.79E+042.10E+033轴力-2.23E-100-2.23E-100剪力3.19E+03-8743.21E+03-905弯矩2.86E+042.38E+032.99E+048804轴力-2.31E-100-2.32E-100剪力2.16E+03-1.81E+0362.8-1.66E+03弯矩3.04E+041.64E+043.39E+04-1.31E+035轴力5.22E-108.96E-106.61E-107.58E-10剪力1.24E+03-2.81E+03935-2.34E+03弯矩3.20E+041.46E+043.59E+04-6.12E+036轴力-1.49E-09-1.99E-09-1.83E-09-1.65E-09剪力-26-4.23E+03-576-3.31E+03弯矩2.98E+047.62E+033.38E+04-1.57E+047轴力-4.27E-09-4.90E-09-4.27E-09-4.90E-09剪力-1.28E+03-5.75E+03-3.54E+03-4.90E+03弯矩2.29E+04-3.80E+032.75E+04-3.02E+048轴力-2.22E-09-2.47E-09-2.22E-09-2.47E-09剪力-2.54E+03-7.22E+03-4.88E+03-6.12E+03弯矩1.14E+04-2.14E+041.62E+04-4.92E+04第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-1节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)9轴力-6.49E-09-7.57E-09-6.49E-09-7.57E-09剪力-3.80E+03-8.73E+03-4.27E+03-7.37E+03弯矩-4.51E+03-4.46E+04486-7.25E+0410轴力-7.80E-09-9.37E-09-7.80E-09-9.37E-09剪力-5.68E+03-1.11E+04-6.30E+03-9.45E+03弯矩-2.27E+04-7.00E+04-1.85E+04-9.74E+0411轴力-6.85E-09-8.28E-09-6.85E-09-8.28E-09剪力-6.79E+03-1.25E+04-7.50E+03-1.06E+04弯矩-4.53E+04-1.01E+05-4.23E+04-1.27E+0512轴力-6.77E-09-8.21E-09-6.77E-09-8.21E-09剪力-7.73E+03-1.37E+04-1.03E+04-1.19E+04弯矩-6.65E+04-1.31E+05-6.46E+04-1.55E+0513轴力-6.91E-09-8.27E-09-6.91E-09-8.27E-09剪力-8.70E+03-1.49E+04-9.13E+03-1.33E+04弯矩-8.99E+04-1.64E+05-8.87E+04-1.86E+0514轴力-7.16E-09-8.39E-09-7.16E-09-8.39E-09剪力-9.70E+03-1.62E+04-1.20E+04-1.47E+04弯矩-1.16E+05-2.00E+05-1.15E+05-2.21E+0515轴力-7.06E-09-8.38E-09-7.06E-09-8.38E-09剪力-1.07E+04-1.76E+04-1.08E+04-1.61E+04弯矩-1.41E+05-2.39E+05-1.41E+05-2.59E+0516轴力-7.06E-09-8.37E-09-7.06E-09-8.37E-09剪力-1.09E+04-1.79E+04-1.09E+04-1.64E+04弯矩-1.47E+05-2.48E+05-1.47E+05-2.68E+05第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-1节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)17轴力1.07E-089.06E-098.11E-091.08E-08剪力1.87E+041.15E+041.15E+041.82E+04弯矩-2.61E+05-1.75E+05-1.58E+05-2.84E+0518轴力1.07E-089.05E-098.16E-091.08E-08剪力1.81E+041.11E+041.12E+041.76E+04弯矩-2.44E+05-1.63E+05-1.47E+05-2.67E+0519轴力1.07E-089.10E-098.13E-091.08E-08剪力1.79E+041.09E+041.10E+041.73E+04弯矩-2.36E+05-1.58E+05-1.41E+05-2.58E+0520轴力1.08E-089.08E-098.09E-091.10E-08剪力1.65E+049.98E+031.01E+041.58E+04弯矩-1.96E+05-1.32E+05-1.14E+05-2.17E+0521轴力1.08E-088.96E-098.03E-091.09E-08剪力1.53E+049.05E+031.14E+041.45E+04弯矩-1.60E+05-1.07E+05-8.89E+04-1.80E+0522轴力1.08E-088.97E-098.16E-091.09E-08剪力1.40E+048.18E+031.05E+041.31E+04弯矩-1.27E+05-8.53E+04-6.49E+04-1.46E+0523轴力1.07E-089.02E-098.20E-091.09E-08剪力1.28E+047.31E+037.68E+031.10E+04弯矩-9.66E+04-6.07E+04-4.27E+04-1.16E+0524轴力9.54E-098.01E-097.07E-099.71E-09剪力1.15E+046.26E+036.70E+039.58E+03弯矩-6.45E+04-3.75E+04-1.87E+04-8.50E+04第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-1节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)25轴力9.26E-097.78E-096.82E-099.43E-09剪力9.16E+034.43E+036.99E+037.26E+03弯矩-3.80E+04-1.82E+041.27E+03-5.99E+0426轴力8.42E-097.09E-096.28E-098.58E-09剪力7.64E+033.21E+033.91E+035.69E+03弯矩-1.37E+04-4041.97E+04-3.74E+0427轴力8.32E-097.01E-096.19E-098.43E-09剪力6.17E+032.04E+034.93E+034.13E+03弯矩5.24E+031.30E+043.48E+04-2.05E+0428轴力8.63E-097.27E-097.97E-097.32E-09剪力4.74E+038402.03E+032.51E+03弯矩1.92E+042.30E+044.69E+04-9.00E+0329轴力7.35E-096.19E-096.09E-096.43E-09剪力3.33E+03-3187301.39E+03弯矩2.81E+042.86E+045.49E+04-2.34E+0330轴力7.43E-096.25E-095.79E-096.52E-09剪力2.08E+03-1.37E+03-570498弯矩3.16E+043.02E+045.78E+0419231轴力6.17E-097.50E-095.96E-096.54E-09剪力1.69E+03-1.69E+031.01E+03226弯矩2.98E+043.22E+045.81E+04516第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级图5-4-1承载能力极限状态弯矩包络图图5-4-2承载能力极限状态剪力包络图5.4.2正常使用极限状态效应组合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:第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级(1)作用短期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用频率值效应相组合,其效应组合表达式为:(5-8)式中:—作用短期效应组合设计值;—第j个可变作用效应的频率值系数,汽车荷载(不计冲击力)=0.7,人群荷载=1.0,风荷载=0.75,温度梯度作用=0.8,其他作用=1.0;、—第j个可变作用效应的频遇值。根据《通规》第4.1.7条规定,各种作用的分项系数取值如下:汽车荷载(不及冲击力)效应的频遇值系数取=0.7;温度作用效应的频遇值系数取=0.8。则作用短期效应组合:(5-9)(2)作用长期效应组合。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:(5-10)式中:—作用长期效应组合设计值;—第j个可变作用效应的准永久值系数,汽车荷载(不计冲击力)=0.4,人群荷载=0.4,风荷载=0.75,温度梯度作用=0.8,其他作用=1.0;、—第j个可变作用效应的准永久值。根据《通规》第4.1.7条规定,各种作用的分项系数取值如下:汽车荷载(不计冲击力)效应的准永久值系数取=0.4;第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级温度作用效应的准永久值系数取=0.8;则作用长期效应组合为:(5-11)此外,对于正常使用极限状态还应考虑作用标准效应组合,现将正常使用极限状态下控制截面的效应组合半跨值列于下表。表5-4-2正常使用极限状态作用长期效应组合节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)1轴力-1.86E-10000剪力3.60E+031.71E+032.23E+032.23E+03弯矩00002轴力0000剪力2.57E+037552.56E+03758弯矩1.06E+044.45E+031.05E+044.37E+033轴力-2.28E-100-2.28E-100剪力1.53E+03-2011.52E+03-191弯矩1.77E+045.69E+031.72E+045.43E+034轴力-2.43E-100-2.43E-100剪力709-983242-950弯矩1.89E+048.11E+031.93E+044.54E+035轴力5.12E-107.62E-105.12E-107.62E-10剪力-27.7-1.71E+03-50-1.63E+03弯矩1.91E+045.68E+031.97E+041.36E+036轴力-1.49E-09-1.65E-09-1.49E-09-1.65E-09剪力-1.06E+03-2.73E+03-1.10E+03-2.59E+03弯矩1.61E+04-8101.71E+04-5.97E+03第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-2节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)7轴力-4.27E-09-4.07E-09-4.27E-09-4.07E-09剪力-2.11E+03-3.80E+03-2.64E+03-3.58E+03弯矩9.48E+03-1.08E+041.06E+04-1.67E+048轴力-2.21E-09-2.06E-09-2.21E-09-2.06E-09剪力-3.18E+03-4.87E+03-3.73E+03-4.59E+03弯矩-926-2.48E+04272-3.09E+049轴力-6.48E-09-6.30E-09-6.48E-09-6.30E-09剪力-4.28E+03-5.98E+03-4.40E+03-5.64E+03弯矩-1.51E+04-4.26E+04-1.39E+04-4.88E+0410轴力-7.77E-09-7.81E-09-7.77E-09-7.81E-09剪力-6.05E+03-7.77E+03-6.20E+03-7.37E+03弯矩-3.16E+04-6.22E+04-3.05E+04-6.82E+0411轴力-6.85E-09-6.90E-09-6.85E-09-6.90E-09剪力-7.05E+03-8.80E+03-7.23E+03-8.33E+03弯矩-5.21E+04-8.61E+04-5.14E+04-9.17E+0412轴力-6.79E-09-6.83E-09-6.79E-09-6.83E-09剪力-7.91E+03-9.69E+03-8.52E+03-9.25E+03弯矩-7.15E+04-1.08E+05-7.10E+04-1.14E+0513轴力-6.80E-09-6.89E-09-6.80E-09-6.89E-09剪力-8.81E+03-1.06E+04-8.92E+03-1.02E+04弯矩-9.31E+04-1.33E+05-9.28E+04-1.38E+0514轴力-7.14E-09-6.98E-09-7.14E-09-6.98E-09剪力-9.74E+03-1.16E+04-1.03E+04-1.12E+04弯矩-1.17E+05-1.60E+05-1.17E+05-1.64E+05第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-2节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)15轴力-6.98E-09-6.98E-09-6.98E-09-6.98E-09剪力-1.07E+04-1.26E+04-1.07E+04-1.22E+04弯矩-1.43E+05-1.90E+05-1.43E+05-1.94E+0516轴力-6.98E-09-6.97E-09-6.98E-09-6.97E-09剪力-1.09E+04-1.28E+04-1.09E+04-1.24E+04弯矩-1.48E+05-1.96E+05-1.48E+05-2.00E+0517轴力8.82E-099.10E-098.14E-098.95E-09剪力1.33E+041.16E+041.16E+041.32E+04弯矩-2.05E+05-1.74E+05-1.59E+05-2.12E+0518轴力8.81E-099.09E-098.19E-098.94E-09剪力1.29E+041.13E+041.13E+041.27E+04弯矩-1.92E+05-1.63E+05-1.48E+05-2.00E+0519轴力8.80E-099.20E-098.22E-098.94E-09剪力1.27E+041.11E+041.11E+041.25E+04弯矩-1.86E+05-1.57E+05-1.42E+05-1.93E+0520轴力8.90E-099.06E-098.05E-099.06E-09剪力1.17E+041.01E+041.01E+041.15E+04弯矩-1.56E+05-1.31E+05-1.15E+05-1.63E+0521轴力8.84E-098.85E-097.91E-099.01E-09剪力1.08E+049.19E+039.73E+031.05E+04弯矩-1.29E+05-1.07E+05-9.09E+04-1.36E+0522轴力8.89E-098.85E-098.03E-099.03E-09剪力9.84E+038.32E+038.86E+039.58E+03弯矩-1.04E+05-8.46E+04-6.85E+04-1.11E+05第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-2节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)23轴力8.84E-099.00E-098.17E-098.99E-09剪力8.95E+037.47E+037.56E+038.50E+03弯矩-8.15E+04-6.37E+04-4.81E+04-8.83E+0424轴力7.83E-098.00E-097.04E-098.01E-09剪力7.93E+036.48E+036.59E+037.47E+03弯矩-5.72E+04-4.20E+04-2.63E+04-6.44E+0425轴力7.60E-097.76E-096.79E-097.77E-09剪力6.15E+034.73E+035.33E+035.69E+03弯矩-3.71E+04-2.45E+04-8.55E+03-4.47E+0426轴力6.89E-097.08E-096.26E-097.05E-09剪力5.04E+033.64E+033.81E+034.57E+03弯矩-1.87E+04-8.81E+037.28E+03-2.67E+0427轴力6.81E-097.00E-096.16E-096.92E-09剪力3.97E+032.59E+033.27E+033.47E+03弯矩-4.21E+033.07E+031.96E+04-1.28E+0428轴力7.07E-097.26E-096.49E-097.22E-09剪力2.92E+031.55E+031.74E+032.49E+03弯矩6.62E+031.15E+042.84E+04-2.36E+0329轴力6.02E-096.17E-094.73E-096.44E-09剪力1.90E+035451.02E+031.22E+03弯矩1.38E+041.63E+043.40E+044.01E+0330轴力6.09E-096.24E-094.40E-096.53E-09剪力959-38965320弯矩1.68E+041.76E+043.62E+046.17E+03第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-2节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)31轴力6.08E-096.24E-094.59E-096.55E-09剪力672-67223348.6弯矩1.73E+041.73E+043.64E+046.35E+03图5-4-3正常使用极限状态作用长期效应组合弯矩包络图图5-4-4正常使用极限状态作用长期效应组合剪力包络图第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级表5-4-3正常使用极限状态作用短期效应组合节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)1轴力-1.86E-10000剪力4.17E+031.52E+032.23E+032.23E+03弯矩00002轴力0000剪力3.07E+035623.06E+03567弯矩1.22E+043.89E+031.21E+043.75E+033轴力-2.28E-100-2.28E-100剪力1.96E+03-4011.95E+03-382弯矩2.04E+044.68E+032.01E+044.19E+034轴力-2.43E-100-2.43E-100剪力1.09E+03-1.20E+03274-1.14E+03弯矩2.20E+049.24E+032.28E+042.94E+035轴力5.12E-107.62E-105.12E-107.62E-10剪力312-1.96E+03270-1.82E+03弯矩2.26E+046.95E+032.37E+04-6846轴力-1.49E-09-1.65E-09-1.49E-09-1.65E-09剪力-783-3.03E+03-850-2.78E+03弯矩1.99E+045072.17E+04-8.63E+037轴力-4.27E-09-4.07E-09-4.27E-09-4.07E-09剪力-1.88E+03-4.16E+03-2.82E+03-3.77E+03弯矩1.33E+04-9.52E+031.54E+04-2.00E+048轴力-2.21E-09-2.06E-09-2.21E-09-2.06E-09剪力-3.00E+03-5.28E+03-3.98E+03-4.78E+03弯矩2.71E+03-2.39E+044.95E+03-3.48E+04第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-3节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)9轴力-6.48E-09-6.30E-09-6.48E-09-6.30E-09剪力-4.14E+03-6.44E+03-4.36E+03-5.83E+03弯矩-1.18E+04-4.24E+04-9.52E+03-5.33E+0410轴力-7.77E-09-7.81E-09-7.77E-09-7.81E-09剪力-5.93E+03-8.28E+03-6.22E+03-7.56E+03弯矩-2.86E+04-6.26E+04-2.67E+04-7.33E+0411轴力-6.85E-09-6.90E-09-6.85E-09-6.90E-09剪力-6.96E+03-9.37E+03-7.30E+03-8.53E+03弯矩-4.96E+04-8.74E+04-4.82E+04-9.73E+0412轴力-6.79E-09-6.83E-09-6.79E-09-6.83E-09剪力-7.84E+03-1.03E+04-8.93E+03-9.50E+03弯矩-6.94E+04-1.11E+05-6.85E+04-1.20E+0513轴力-6.80E-09-6.89E-09-6.80E-09-6.89E-09剪力-8.76E+03-1.13E+04-8.96E+03-1.05E+04弯矩-9.13E+04-1.36E+05-9.08E+04-1.45E+0514轴力-7.14E-09-6.98E-09-7.14E-09-6.98E-09剪力-9.70E+03-1.23E+04-1.07E+04-1.15E+04弯矩-1.16E+05-1.65E+05-1.15E+05-1.72E+0515轴力-6.98E-09-6.98E-09-6.98E-09-6.98E-09剪力-1.07E+04-1.33E+04-1.07E+04-1.26E+04弯矩-1.41E+05-1.95E+05-1.41E+05-2.02E+0516轴力-6.98E-09-6.97E-09-6.98E-09-6.97E-09剪力-1.09E+04-1.35E+04-1.09E+04-1.29E+04弯矩-1.46E+05-2.02E+05-1.46E+05-2.09E+05第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-3节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)17轴力8.82E-099.10E-098.14E-098.95E-09剪力1.41E+041.16E+041.16E+041.38E+04弯矩-2.12E+05-1.73E+05-1.58E+05-2.22E+0518轴力8.81E-099.09E-098.19E-098.94E-09剪力1.37E+041.12E+041.12E+041.34E+04弯矩-1.98E+05-1.61E+05-1.46E+05-2.08E+0519轴力8.80E-099.20E-098.22E-098.94E-09剪力1.35E+041.10E+041.10E+041.32E+04弯矩-1.92E+05-1.56E+05-1.41E+05-2.02E+0520轴力8.90E-099.06E-098.05E-099.06E-09剪力1.25E+041.00E+041.01E+041.21E+04弯矩-1.61E+05-1.30E+05-1.14E+05-1.70E+0521轴力8.84E-098.85E-097.91E-099.01E-09剪力1.15E+049.12E+031.01E+041.11E+04弯矩-1.32E+05-1.05E+05-8.95E+04-1.41E+0522轴力8.89E-098.85E-098.03E-099.03E-09剪力1.05E+048.24E+039.21E+031.00E+04弯矩-1.06E+05-8.35E+04-6.68E+04-1.15E+0523轴力8.84E-099.00E-098.17E-098.99E-09剪力9.58E+037.39E+037.56E+038.78E+03弯矩-8.26E+04-6.18E+04-4.60E+04-9.18E+0424轴力7.83E-098.00E-097.04E-098.01E-09剪力8.51E+036.39E+036.59E+037.70E+03弯矩-5.73E+04-4.00E+04-2.38E+04-6.72E+04第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表5-4-3节点号属性最大剪力(kN)最小剪力(kN)最大弯矩(kN.m)最小弯矩(kN.m)25轴力7.60E-097.76E-096.79E-097.77E-09剪力6.69E+034.61E+035.69E+035.86E+03弯矩-3.63E+04-2.21E+04-5.62E+03-4.69E+0426轴力6.89E-097.08E-096.26E-097.05E-09剪力5.53E+033.49E+033.82E+034.68E+03弯矩-1.71E+04-6.06E+031.07E+04-2.85E+0427轴力6.81E-097.00E-096.16E-096.92E-09剪力4.40E+032.42E+033.64E+033.51E+03弯矩-1.95E+036.06E+032.37E+04-1.43E+0428轴力7.07E-097.26E-096.49E-097.22E-09剪力3.31E+031.34E+031.70E+032.52E+03弯矩9.36E+031.47E+043.30E+04-3.80E+0329轴力6.02E-096.17E-094.73E-096.44E-09剪力2.23E+032929081.25E+03弯矩1.69E+041.96E+043.89E+042.67E+0330轴力6.09E-096.24E-094.40E-096.53E-09剪力1.26E+03-670-87.9356弯矩2.00E+042.08E+044.12E+044.91E+0331轴力6.08E-096.24E-094.59E-096.55E-09剪力964-96440985弯矩2.05E+042.05E+044.14E+045.12E+03第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级图5-4-5正常使用极限状态作用短期效应组合弯矩包络图图5-4-6正常使用极限状态作用短期效应组合剪力包络图第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级6预应力钢束的估算与布置本桥采用后张法预应力混凝土箱梁构造形式。设计时应满足不同设计状况下规范规定的控制条件要求,例如承载力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。在这些控制条件中,最重要的是满足结构在正常使用极限状态下的使用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时具有一定的安全储备。因此,预应力混凝土桥梁设计时,一般情况下,首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量,在由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量。本桥以全预应力混凝土构件设计,按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。6.1估算原理首先根据各截面正截面抗裂性要求,确定预应力钢筋数量。为满足抗裂性要求,所需的有效预加力为(6-1)拟采用φs15.2钢绞线,单根钢绞线的公称截面面积Ap1=140mm2,抗拉强度标准值fpk=1860MPa,张拉控制应力取σcon=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa,预应力损失按张拉控制应力的20%估算。得到所须的预应力钢铰线的根数:(6-2)6.2预应力筋估算结果预应力钢筋采用ASTMA416-97a标准的低松弛钢绞线(1×7标准型),抗拉强度标准值=1860MPa,抗拉强度设计值=1260MPa,公称直径15.2mm,公称面积取140mm2,弹性模量MPa。本设计分别选用15、25根钢绞线为一束,则15根钢绞线面积为2100mm2,25根钢绞线一束的面积为3500mm2,锚下张拉控制应力=0.75=0.75×1860=1395MPa根据桥梁博士程序计算所得的预应力束数估算结果下表(这里只列出半桥的数据值)。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级表6-2-1承载能力极限状态预应力筋面积估算表:单位m2单元号左上缘左下缘右上缘右下缘102.69E-1800.00794200.0079400.0134300.01340.0005780.015240.0005780.01520.002650.015850.002650.01580.006570.014260.006570.01420.0120.010870.0120.01080.01840.0059380.01840.005930.02530.00016390.02530.0001630.03170100.031700.03860110.038600.04420120.044200.04980130.049800.05520140.055200.06060150.060600.06260160.062600.06680170.066800.06230180.062300.06020190.060200.05410200.054100.04780210.047800.04140220.041400.03490230.034900.02750240.027500.02070.000426250.02070.0004260.01390.0072第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表6-2-1单元号左上缘左下缘右上缘右下缘260.01390.00720.00810.0138270.00810.01380.003740.0198280.003740.01980.001010.0243290.001010.024300.02623000.026200.02643100.026400.0264表6-2-2正常使用极限状态预应力筋面积估算表:单位m2单元号左上缘左下缘右上缘右下缘单元号左上缘左下缘右上缘右下缘10.00010.00010.00040.0089170.07330.00010.06880.000120.00040.00890.00240.0151180.06880.00010.06660.000130.00240.01510.00420.0175190.06660.00010.06020.000140.00420.01750.00710.0186200.06020.00010.05360.000150.00710.01860.01210.0178210.05360.00010.04680.000160.01210.01780.01770.0144220.04680.00010.04010.000170.01770.01440.02370.0092230.04010.00010.03210.000180.02370.00920.02990.0027240.03210.00010.02530.003490.02990.00270.03640.0001250.02530.00340.01910.011100.03640.00010.04370.0001260.01910.0110.0140.0183110.04370.00010.04960.0001270.0140.01830.00980.0244120.04960.00010.05540.0001280.00980.02440.0070.0288130.05540.00010.06130.0001290.0070.02880.00610.0307140.06130.00010.0670.0001300.00610.03070.00590.0309150.0670.00010.0690.0001310.00590.03090.00610.0309160.0690.00010.07330.0001第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级由承载能力极限状态和正常使用极限状态下的钢筋面积估算数据取其中的最大值即可得到预应力钢筋的配筋面积估算结果。6.3预应力筋布置原则连续梁预应力筋束的配置除满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)构造要求外,还应考虑以下原则:(1)应选择适当的预应力束筋的型式与锚具型式,对不同跨径的梁桥结构,要选用预加力大小恰当的预应力束筋,以达到合理的布置型式。避免造成因预应力束筋与锚具型式选择不当,而使结构构造尺寸加大。当预应力束筋选择过大,每束的预加力不大,造成大跨结构中布束过多,而构造尺寸限制布置不下时,则要求增大截面。反之,在跨径不大的结构中,如选择预加力很大的单根束筋,也可能使结构受力过于集中而不利。(2)预应力束筋的布置要考虑施工的方便,也不能像钢筋混凝土结构中任意切断钢筋那样去切断预应力束筋,而导致在结构中布置过多的锚具。由于每根束筋都是一巨大的集中力,这样锚下应力区受力较复杂,因而必须在构造上加以保证,为此常导致结构构造复杂,而使施工不便。(3)预应力束筋的布置,既要符合结构受力的要求,又要注意在超静定结构体系中避免引起过大的结构次内力。(4)预应力束筋配置,应考虑材料经济指标的先进性,这往往与桥梁体系、构造尺寸、施工方法的选择都有密切关系。(5)预应力束筋应避免使用多次反向曲率的连续束,因为这会引起很大的摩阻损失,降低预应力束筋的效益。(6)预应力束筋的布置,不但要考虑结构在使用阶段的弹性受力状态的需要,而且也要考虑到结构在破坏阶段时的需要。钢束布置时,应注意以下几点:(1)应满足构造要求。如孔道中心最小距离,锚孔中心最小距离,最小曲线半径,最小扩孔长度等。(2)注意钢束平、竖弯曲线的配合及钢束之间的空间位置。钢束一般应尽量早的平弯,在锚固前竖弯。特别应注意竖弯段上、下层钢束不要冲突,还应满足孔道净距的要求。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级(3)钢束应尽量靠近腹板布置。这样可使预应力以较短的传力路线分布在全截面上,有利于降低预应力传递过程中局部应力的不利影响;能减小钢束的平弯长度;能减小横向内力;能充分利用梗腋布束,有利于截面的轻型化。(4)尽量以S型曲线锚固于设计位置,以消除锚固点产生的横向力。(5)钢束的线形种类尽量减少,以便于计算和施工。(6)尽量加大曲线半径,以便于穿束和压浆。(7)分层布束时,应使管道上下对齐,这样有利于混凝土的浇筑和振捣,不可采用梅花形布置。(8)顶板束的布置还应遵循以下原则:a.钢束尽量靠截面上缘布置,以极大发挥其力学效应;b.分层布束时应使长束布置在上层,短束布置在下层。首先,因为先锚固短束,后锚固长束,只有这样布置才不会发生干扰;其次,长束通过的梁段多,放在顶层能充分发挥其力学效应;再次,较长束在施工中管道出现质量问题的机率较高,放在顶层处理比较容易些。6.4预应力钢束布置情况由表6-3-2可初步估算出各个截面所需预应力筋束的数目,经过反复验算,最终可确定实际预应力钢束束数,边跨和中跨的预应力钢筋的布置情况不一样,但左右两边跨的预应力筋布置相同。0#号块处由于剪应力比较大所以预应力筋的弯曲角度可以适当加大、弯曲半径可以减小,所以0#号处弯曲四十五度,弯曲半径为4.5m。全桥预应力筋分两种,分别为15、25根钢绞线一束,预应力筋的具体布置图如下。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级图6-4-1预应力钢筋总体布置图(单位:cm)图6-4-2支点、跨中截面预应力管道布置图(单位:cm)第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级6.5主梁净、换算截面几何特性计算6.5.1构件净截面几何特性净截面面积:(6-3)净截面重心至截面上边缘的距离:(6-4)净截面对截面重心轴的惯性矩:(6-5)式中:Ak——构件截面第k个孔道截面积;yk——第k个孔道截面重心至截面构件截面上边缘的距离;p——构件截面上的孔道数目。6.5.2换算截面几何特性换算截面面积:(6-6)换算截面重心至截面上边缘距离:(6-7)换算截面对其重心轴的惯性矩:(6-8)式中:Apk——第k跟预应力钢筋截面积;yk——第看跟预应力钢筋的截面重心至构件上边缘距离;——预应力钢筋与混凝土弹性模量只比。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级钢束布置好了以后,各截面的孔道以及位置就确定下来了,只需在程序中输入管道直径,程序将自动计算主梁的净、换算截面几何特性。表6-5-1节点号截面抗弯惯性矩(m4)截面面积(m2)截面高度(m)14.79028.706232.024.91298.817992.034.958038.817992.044.971988.865472.055.29238.99712.0465.987429.183812.1377.072759.503122.2688.551519.814892.42910.679910.38882.621013.053510.85122.821116.206211.3823.051219.562111.93653.261323.670512.55393.491428.676513.23463.731534.747313.96334.01634.763813.96334.01734.777513.96334.01834.763813.96334.01934.747313.96334.02028.676513.23463.732123.670512.55393.49第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表6-5-12219.562111.93653.262316.222311.42953.052413.153210.89872.822510.777810.43622.62268.657059.957322.42277.145879.55062.26286.107929.278762.13295.448119.11582.04305.131738.984162.0315.118038.936682.06.6预应力损失计算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第6.2.1条规定,预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算中,应考虑由下列因素引起的预应力损失:预应力钢筋与管道壁之间的摩擦锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩预应力钢筋与台座之间的温差混凝土的弹性压缩预应力钢筋的应力松弛混凝土的收缩和徐变说明:从计算概念上,每根预应力束在每个截面的预应力损失都不一样,但是由于本设计是毕业设计教学环节,时间有限,所以进行一定的简化,假定预应力束在每个截面的损失相等。按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)规定,钢绞线的张拉控制应力取0.75。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级即:=0.75×1860=1395MPa6.6.1预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失后张法构件张拉时,预应力刚进与管道壁之间摩擦引起的预应力损失,可按照下式计算:(6-9)式中——由于摩擦引起的应力损失(MPa);——预应力钢筋锚下的张拉控制应力(MPa);——从张拉端至计算截面的长度上,钢筋弯起角之和()可按下式计算:——从张拉端至计算截面的管道长度,可近似地取该段管道在构件纵轴上的投影长度(m);——钢筋与管道壁之间的摩擦系数,按表《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)6.2.2采用;——考虑每米管道对其设计位置的偏差系数,按表《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)6.2.2采用。由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)表6.3.4-1可知,管道类型为塑料波纹管时,取0.17,取0.0015。取值为跨中截面到张拉端的距离。6.6.2锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失预应力直线钢筋由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失,可按照下式计算:(6-10)式中:——由于锚头变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失(MPa)第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级——张拉端锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值(mm),按表《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)6.2.3采用;——张拉端至锚固端之间的距离(mm)6.6.3钢筋与台座间的温度引起的损失此工程采用后张法,所以预应力筋和台座之间温度引起的应力损失不予考虑。。6.6.4混凝土弹性压缩引起的应力损失在后张法结构中,由于一般预应力筋的数量较多,限于张拉设备等条件的限制,一般都采用分批张拉、锚固预应力筋。在这种情况下,已张拉完毕、锚固的预应力筋,将会在后续分批张拉预应力筋时发生弹性压缩变形,从而产生应力损失。先张拉的钢筋由张拉后批钢筋所引起的混凝土压缩的预应力损失,可按下式计算:(6-11)式中——由于混凝土的弹性压缩引起的应力损失(MPa):——在计算截面先张拉的钢筋重心处,由后张拉各批钢筋产生的混凝土法向应力(MPa):——预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值。6.6.5预应力钢筋松弛引起的损失预应力钢筋由于钢筋松弛引起的预应力损失终极值,可按下列规定计算:(6-12)式中:——预应力钢筋的应力松弛(MPa)——张拉系数,一次张拉时,=1.0;超张拉时,=0.9;——钢筋松弛系数,Ⅰ级松弛(普通松弛),=1.0;Ⅱ级松弛(低松弛),=0.3;第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级6.6.6混凝土收缩徐变引起的应力损失由混凝土收缩、徐变引起的构件受拉区和受压区预应力钢筋的预应力损失,可按下列公式计算:(6-13)(6-14),(6-15),(6-16),(6-17)式中:、——构件受拉区、受压区全部纵向钢筋截面重心处由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失;、——构件受拉区、受压区全部纵向钢筋截面重心处由预应力产生的混凝土法向压应力(MPa),应按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第6.1.5条和第6.1.6条规定计算。此时,预应力损失值仅考虑预应力钢筋锚固时(第一批)的损失,普通钢筋应力、应取为零;、值不得大于传力锚固时混凝土立方体抗压强度的0.5倍;当为拉应力时,应取为零。计算、时,可根据构件制作情况考虑自重的影响;——预应力钢筋的弹性模量;——预应力钢筋弹性模量与预应力混凝土弹性模量的比值;、——构件受拉区、受压区全部纵向钢筋配筋率;A——构件截面面积,对先张法构件,;对后张法构件,此处,第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级为换算截面,为净截面;——截面回转半径,,先张法构件取,;后张法构件取,,此处和分别为换算截面惯性矩和净截面惯性矩;、——构件受拉区、受压区预应力钢筋截面重心至构件截面重心的距离;、——构件受拉区、受压区纵向普通钢筋截面重心至构件截面重心的距离;、——构件受拉区、受压区预应力钢筋和普通钢筋截面重心至构件截面重心轴的距离;——预应力钢筋传力锚固龄期为,计算考虑的龄期为t时的混凝土收缩应变,其终极值可按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)表6.2.7取用;——加载龄期为,计算考虑的龄期为t时的徐变系数,其终极值可按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)表6.2.7取用。全桥共有43束预应力钢束,先取1号,25号钢束为例,由桥博得到该预应力钢束在张拉阶段的各项预应力损失值。表6-6-11#钢束第3施工阶段各项预应力损失及有效预应力单位(MPa)点号σ1σ2σ3σ4σ5σ6有效预应力10-41700-21.1-1.26-9562-0.526-41600-21.1-1.19-9573-1.05-41500-21.1-1.14-9574-1.58-41400-21.1-1.13-9585-23.4-37000-21.1-1.14-9796-44.5-32800-21.1-1.18-1.00E+037-64.1-28800-21.1-1.24-1.02E+038-82.6-25100-21.1-1.31-1.04E+03第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表6-6-1点号σ1σ2σ3σ4σ5σ6有效预应力9-100-21600-21.1-1.39-1.06E+0310-117-18200-21.1-1.49-1.0Te+0311-133-15000-21.1-1.69-1.09E+0312-149-11800-21.1-1.75-1.le+0313-165-87.700-21.1-1.86-1.12E+0314-180-57.700-21.1-1.9-1.13E+0315-194-28.300-21.1-1.94-1.15E+0316-208000-21.1-1.97-1.16E+0317-194-28.300-21.1-1.94-1.15E+0318-180-57.700-21.1-1.9-1.13E+0319-165-87.700-21.1-1.86-1.12E+0320-149-11800-21.1-1.75-1.le+0321-133-15000-21.1-1.69-1.09E+0322-117-18200-21.1-1.58-1.07e+0323-100-21600-21.1-1.45-1.06E+0324-82.6-25100-21.1-1.35-1.04E+0325-64.1-28800-21.1-1.25-1.02E+0326-44.5-32800-21.1-1.18-1.00E+0327-23.4-37000-21.1-1.14-97928-1.58-41400-21.1-1.13-95829-1.05-41500-21.1-1.16-95730-0.526-41600-21.1-1.23-956310-41700-21.1-1.34-956第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级表6-6-225#钢束第3施工阶段各项预应力损失及有效预应力单位(MPa)点号σ1σ2σ3σ4σ5σ6有效预应力10-35000-21.1-3.17-1.02E+032-0.519-34900-21.1-2.9-1.02E+033-1.04-34800-21.1-2.64-1.02E+034-15.9-31800-21.1-2.4-1.04E+035-33-28400-21.1-2.21-1.05E+036-49.6-25100-21.1-2.92-1.07e+037-65.8-21800-21.1-2.8-1.09E+038-81.8-18600-21.1-2.76-1.le+039-97.5-15500-21.1-2.78-1.12E+0310-98.3-15300-21.1-2.84-1.12E+0311-98.7-15300-21.1-2.9-1.12E+0312-99.2-15200-21.1-2.96-1.12E+0313-99.6-15100-21.1-3.02-1.12E+0314-100-15000-21.1-3.98-1.12E+0315-101-14900-21.1-4-1.12E+0316-101-14800-21.1-4.01-1.12E+0317-101-14900-21.1-3.96-1.12E+0318-100-15000-21.1-3.95-1.12E+0319-99.6-15100-21.1-3.08-1.12E+0320-99.2-15200-21.1-3.02-1.12E+0321-98.7-15300-21.1-2.96-1.12E+0322-98.3-15300-21.1-2.9-1.12E+0323-97.5-15500-21.1-2.84-1.12E+0324-81.8-18600-21.1-2.82-1.le+0325-65.8-21800-21.1-2.86-1.09E+03第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表6-6-2点号σ1σ2σ3σ4σ5σ6有效预应力26-49.6-25100-21.1-2.98-1.0Te+032T-33-28400-21.1-2.21-1.05E+0328-15.9-31800-21.1-2.4-1.04E+0329-1.04-34800-21.1-2.64-1.02E+0330-0.519-34900-21.1-2.9-1.02E+03310-35000-21.1-3.17-1.02E+03第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级7强度验算7.1基本理论预应力混凝土受弯构件截面强度的验算内容包括两大类,即正截面强度验算和斜截面强度验算。其验算原则基本上与普通钢筋混凝土受弯构件相同:当预应力钢筋的含筋量配置适当时,受拉区混凝土开裂退出工作,预应力钢筋和非预应力钢筋分别达到各自的抗拉设计强度和;受压区混凝土应力达到抗压设计强度,非预应力钢筋达到其抗压设计强度,并假定受压区的混凝土应力按矩形分布。但受压区布有预应力钢筋时,其应力却达不到抗压设计强度,这就是与普通钢筋混凝土构件的唯一区别。根据《桥规》(JTGD62-2004),可按下式计算:(7-1)式中:——钢筋当其重心水平处混凝土应力为零时的有效预应力(扣除不包括混凝土弹性压缩在内的全部预应力损失);对先张法构件:(7-2)对后张法构件:(7-3)此处,为受压区预应力钢筋的控制应力;为受压区预应力钢筋的全部预应力损失;为先张法构件受压区弹性压缩损失;为受压区预应力钢筋重心处由预应力产生的混凝土法向压应力;——受压区预应力钢筋与混凝土的弹性模量之比。7.2计算公式根据上述基本原理,这里只给出承载能力极限状态下,预应力混凝土连续梁上、下缘均布置预应力钢筋的正截面强度计算公式;有关斜截面抗剪强度,因现行桥梁设计规范尚无连续梁桥的计算公式,将通过主应力来验算控制。7.2.1矩形截面第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级矩形截面(包括翼缘位于受拉边的T形截面)受弯构件,若偏安全地略去非预应力钢筋的影响,则其正截面强度可按下式计算:(7-4)且中性轴位置按下列公式确定:(7-5)混凝土受压区高度应符合下列条件:(7-6)(7-7)验算结果应满足:(7-8)式中:——截面计算承载力;——截面计算弯矩;——混凝土安全系数,采用1.25;——预应力钢筋安全系数,采用1.25;——矩形截面宽或T形截面腹板宽;——截面有效高度,;——受拉区钢筋合力作用点至截面最近边缘的距离;——截面全高;——受压区合力作用点至截面最近边缘的距离;——预应力混凝土受弯构件受压区高度界限系数,按《桥规》(JTGD62-2004)规定采用。7.2.2工形截面翼缘位于受压区的工形受弯构件应按I,II类工形截面分别考虑。T形及箱形截面均可作为工形截面的特例。1)第I类工形截面第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级当符合下列条件时:(7-9)则按宽度为的矩形截面计算。2)第II类工形截面当式(7-9)不成立时,计算中应考虑截面腹板受压混凝土的工作,其正截面强度按下式计算:(7-10)且中性轴位置按下式确定:(7-11)式中:——工形截面受压区翼缘的高度;——工形截面受压区翼缘的计算宽度,按《桥规》(JTGD62-2004)确定。混凝土受压区高度应符合式(7-6)、(7-7)的要求。验算结果应满足式(7-8)(以下同)。当式(7-7)不满足时:(1)当为正值(压应力)时:(7-12)(2)当为负值(拉应力)时:(7-13)以上公式为简化计算并偏安全考虑,均未计、的影响;若实际设计需考虑、,则在公式中计入相应的影响项即可。7.3计算结果根据承载能力极限状态组合的结果,采用基本组合。从桥梁博士软件计算的各控制截面强度验算中选取关键截面,结果如下表所示。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级表7-1承载能力极限状态基本组合正截面强度验算节点号内力属性Mj(kN.m)极限抗力(kN.m)受力类型受压区高度是否满足左边支点最大弯矩01.83E+05轴心受压是最小弯矩01.83E+05轴心受压是边跨1/4最大弯矩4.85E+043.62E+04下拉偏压是最小弯矩-3282.05E+05上拉偏压是边跨1/2最大弯矩4.11E+044.40E+04下拉偏压是最小弯矩-3.07E+048.34E+04上拉偏压是边跨3/4最大弯矩-4.07E+032.17E+05上拉偏压是最小弯矩-9.17E+049.08E+04上拉偏压是左中支点最大弯矩-1.00E+051.22E+05上拉偏压是最小弯矩-2.24E+051.22E+05上拉偏压是中跨1/4最大弯矩3.10E+041.51E+05下拉偏压是最小弯矩-3.36E+041.31E+05上拉偏压是中跨1/2最大弯矩4.29E+048.93E+04下拉偏压是最小弯矩-4.93E+031.62E+05上拉偏压是中跨3/4最大弯矩2.51E+032.48E+05下拉偏压是最小弯矩-5.72E+048.63E+04上拉偏压是右中支点最大弯矩-1.29E+055.50E+04上拉偏压是最小弯矩-2.48E+053.65E+04上拉偏压是边跨3/4最大弯矩-3.27E+049.08E+04上拉偏压是最小弯矩-1.15E+054.22E+04上拉偏压是边跨1/2最大弯矩1.27E+041.63E+05下拉偏压是最小弯矩-5.44E+047.75E+04上拉偏压是边跨1/4最大弯矩2.00E+041.09E+05下拉偏压是最小弯矩-2.41E+048.07E+04上拉偏压是右边支点最大弯矩01.83E+05轴心受压是最小弯矩01.83E+05轴心受压是由验算的具体数据可知各截面正截面强度符合要求。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级8抗裂验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.3.1规定,预应力混凝土受弯构件应按下列规定进行正截面和斜截面抗裂验算。8.1正截面抗裂验算正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并符合下列要求。全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下:分段浇注(8-1)但是采用计算机程序计算时,预应力产生的压应力是由各个施工阶段中预应力效应累计而成,由于施工过程复杂,不容易单独获取,现有桥梁结构计算机程序一般没有提供直接按照上面公式进行截面验算的功能,故本示例中正截面抗裂验算时还参照《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》(JTJ023—85)中的规定,对于全预应力混凝土构件,在使用荷载作用下,其受拉区混凝土不允许出现拉应力,即受拉边缘由预加力引起的混凝土预压应力必须大于或等于由使用荷载引起的拉应力,,也即,计算结果见下表8-1(这里只取关键控制截面数据)。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级表8-1正截面抗裂验算计算表节点号正应力(Mpa)上缘最小拉应力下缘最小拉应力左边支点应力值2.134.83容许值00是否满足是是边跨1/4应力值6.164.88容许值00是否满足是是边跨1/2应力值7.493.51容许值00是否满足是是边跨3/4应力值8.643.51容许值00是否满足是是左中支点应力值8.336.22容许值00是否满足是是中跨1/4应力值8.334.43容许值00是否满足是是中跨1/2应力值4.29.04容许值00是否满足是是中跨3/4应力值9.324.8容许值00是否满足是是第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表8-1节点号正应力(Mpa)上缘最小拉应力下缘最小拉应力右中支点应力值8.216.26容许值00是否满足是是边跨3/4应力值8.12.67容许值00是否满足是是边跨1/2应力值5.813.62容许值00是否满足是是边跨1/4应力值4.484.94容许值00是否满足是是右边支点应力值2.134.83容许值00是否满足是是由验算的具体数据可知各节点正截面抗裂验算符合要求。8.2斜截面抗裂验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.3.3规定,预应力混凝土受弯构件作用(或荷载)短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力应按照《公预规》式(6.3.3-1)计算,按《公预规》第6.3.1条式(6.3.1-6),,计算结果见下表8-2(这里只取关键控制截面数据)。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级表8-2斜截面抗裂验算计算表节点号应力正应力(Mpa)主应力(Mpa)上缘最小拉应力下缘最小拉应力最大主拉应力左边支点应力值0.994.15-1.02容许值00-1.06是否满足是是是边跨1/4应力值2.842.86-0.16容许值00-1.06是否满足是是是边跨1/2应力值3.151.78-0.463容许值00-1.06是否满足是是是边跨3/4应力值3.462.94-0.177容许值00-1.06是否满足是是是左中支点应力值2.76.42-0.644容许值00-1.06是否满足是是是中跨1/4应力值4.22.91-0.439容许值00-1.06是否满足是是是中跨1/2应力值2.024.01-0.0764容许值00-1.06是否满足是是是中跨3/4应力值4.993.2-0.18容许值00-1.06是否满足是是是第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表8-2节点号应力正应力(Mpa)主应力(Mpa)上缘最小拉应力下缘最小拉应力最大主拉应力右中支点应力值2.46.25-0.455容许值00-1.06是否满足是是是边跨3/4应力值3.042.27-0.732容许值00-1.06是否满足是是是边跨1/2应力值1.831.86-0.765容许值00-1.06是否满足是是是边跨1/4应力值1.522.9-0.344容许值00-1.06是否满足是是是右边支点应力值0.994.15-1.02容许值00-1.06是否满足是是是由验算的具体数据可知各节点斜截面抗裂验算符合要求。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级9应力验算1.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力,应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件允许开裂构件2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列规定:全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下预制构件分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下;但在荷载长期效应组合下3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力,应符合下列规定:4《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算,并应符合下列规定:全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下预制构件分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件A类和B类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下预制构件现场浇注(包括预制拼装)构件构件应力计算时其应力值取标准组合值。式中:第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级——在作用(或荷载)短期效应组合下抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力,按《桥规》公式(6.3.2-2)计算;——在荷载长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力,按《桥规》公式(6.3.2-2)计算;——扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压应力,按《桥规》第6.1.5条规定计算;——由作用(或荷载)短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力,按《桥规》第6.3.3条规定计算;9.1正常使用极限状态应力验算表9-1-1短期效应组合应力验算(这里只列出关键控制界面数据)(单位MPa)节点号应力上缘正应力下缘正应力剪应力最大主应力最大最小最大最小最大最小主压主拉左边支点应力属性4.580.9895.374.153.1905.91-1.01容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨1/4应力属性11.32.848.042.870.934-0.711.3-0.159容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨1/2应力属性13.33.147.221.80-1.813.3-0.464容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨3/4应力属性14.13.466.612.950-1.114.1-0.178容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是左中支点应力属性13.42.698.76.433.51013.4-0.645容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表9-1-1节点号应力上缘正应力下缘正应力剪应力最大主应力最大最小最大最小最大最小主压主拉中跨1/4应力属性13.94.197.042.931.81013.9-0.438容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是中跨1/2应力属性10.5213.14.040.739-0.713.1-0.077容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是中跨3/4应力属性14.94.977.393.220-1.214.9-0.181容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是右中支点应力属性13.32.48.726.263.29013.3-0.456容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨3/4应力属性13.53.035.782.282.3013.5-0.733容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨1/2应力属性11.51.827.31.872.27011.5-0.767容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨1/4应力属性9.561.518.122.911.46-0.19.56-0.345容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是右边支点应力属性4.580.9895.374.153.1905.91-1.01容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级表9-1-2长期效应组合应力验算(这里只列出关键控制界面数据)(单位MPa)节点号应力上缘正应力下缘正应力剪应力最大应力最大最小最大最小最大最小主压主拉左边支点应力属性2.22.135.024.842.3905.29-0.056容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨1/4应力属性5.564.447.15.231.2807.1-0.279容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨1/2应力属性9.147.485.533.530-1.439.14-0.309容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨3/4应力属性10.18.635.063.530-0.80610.1-0.095容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是左中支点应力属性9.68.327.386.233.2309.69-0.429容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是中跨1/4应力属性9.628.325.744.461.3809.62-0.266容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是中跨1/2应力属性5.614.1712.19.070.28-0.27712.1-0.011容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是中跨3/4应力属性10.69.36.094.830-0.76610.6-0.077容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级续表9-1-2节点号应力上缘正应力下缘正应力剪应力最大应力最大最小最大最小最大最小主压主拉右中支点应力属性9.478.27.46.263.0209.5-0.298容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨3/4应力属性9.528.14.222.681.9709.52-0.601容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨1/2应力属性7.385.85.613.631.8707.38-0.572容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是边跨1/4应力属性5.774.486.954.941.0406.95-0.195容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是右边支点应力属性2.22.135.024.842.3905.29-0.056容许值16.2016.200019.4-1.06是否满足要求是是是是是是是是根据主梁截面在各阶段混凝土正应力验算结果,可知主梁在使用荷载作用下截面不开裂,主梁抗压、抗剪满足。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级10变形验算结构的变形验算是为了保证结构具有一定的刚度,使它在长期使用过程中不致因变形太大而造成不良后果。例如,对于简支梁,跨中挠度过大将使梁端转角大,引起行车冲击,破坏伸缩缝和桥面;连续梁挠度过大,也会使桥面起伏,不利于高速行车;变形过大也使结构次应力增大。预应力混凝土连续梁桥的变形包括短期荷载和长期荷载作用下的挠度。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第6.5.3条:受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响,即按荷载短期效应组合和本规范第6.5.2条规定的刚度计算的挠度值,乘以挠度长期增长系数。挠度长期增长系数可按下列规定取用:当采用C40以下混凝土时,取=1.60;当采用C40~C80混凝土时,取=1.45~1.35,中间强度等级可按直线内插入取用。钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件按上述计算的长期挠度值,在消除结构自重产生的长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600;梁式桥主梁的悬臂端不应超过悬臂长度的1/300。预应力混凝土受弯构件由预加力引起的反拱值,可用结构力学方法按刚度进行计算,并乘以长期增长系数。计算使用阶段预加力反拱值时,预应力钢筋的预加力应扣除全部预应力损失,长期增长系数取用2.0预应力混凝土受弯构件的挠度由两部分组成,一部分是由偏心预加力引起的上挠度(又称上拱度);另一部分是由外荷载(恒载和活载)所产生的下挠度。10.1预加力引起的上拱度预应力混凝土受弯构件的上拱变形,是由预加力作用引起的,它与外荷载引起的挠度方向相反。在预加力作用下,预应力混凝土受弯构件的上拱度可根据给定的构件刚度用结构力学的方法计算。其计算式为:第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级(10-1)式中:——由永存预加力(永存预应力的合力)在任意截面x处所引起的弯矩值;——跨中作用单位力时在任意截面x处所产生的弯矩值;——构件抗弯刚度,计算时按实际受力阶段取值。由桥博计算结果中查得主梁上拱度(跨中截面)为:考虑长期效应的预加力引起的上拱值为:10.2使用荷载作用下的挠度在使用荷载作用下,预应力混凝土(包括全预应力混凝土与部分预应力混凝土)受弯构件的挠度,可近似地按照结构力学的公式进行计算。主要在于如何合理地确定能够反映构件实际情况的抗弯刚度。《公预规》规定,对于全预应力砼构件以及A类部分预应力砼构件取抗弯刚度为(10-2)式中:B0——全截面的抗弯刚度;Ec——混凝土的弹性模量;——构件全截面的换算截面惯性矩。依据《公预规》第6.5.3条的规定,消除结构自重产生的长期挠度后,主梁的最大挠度处的长期挠度值不应超过计算跨径的1/600。对于本计算,永久作用的长期挠度为施工过程中产生的挠度和成桥后的收缩徐变产生的长期挠度,这些挠度均通过桥梁预拱度消除。而表征桥梁刚度的是可变作用的挠度,本计算可变作用的长期挠度即为汽车荷载、人群荷载和温差作用的长期挠度。《公预规》第6.5.1条规定,钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件,在正常使用极限状态下的挠度,可根据给定的构件刚度第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级用结构力学的方法计算。按《公预规》第6.5.3条规定,受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响,即按荷载短期效应组合挠度值再乘以挠度长期增长系数。本桥主梁采用C50混凝土,按规定,挠度长期增长系数=1.425由桥博计算可得可变作用荷载挠度表如下:表10-1可变作用荷载挠度计算表作用边跨跨中(mm)中跨跨中(mm)汽车-8.558-21.75人群-0.786-2.219温度梯度2.593-6.20910.2.1中跨跨中挠度验算考虑挠度长期增长系数后的短期效应组合挠度为:ƒs=1.425×0.95×(21.75×0.7+2.219×1.0+6.209×0.8)=30.34mm<×70000=116.67mm满足规范要求。10.2.2边跨跨中挠度验算考虑挠度长期增长系数后的短期效应组合挠度(仅可变作用,且温度效应有利不组合)为:ƒs=1.425×0.95×(8.558×0.7+0.786×1.0)=9.17mm<×43000=71.67mm满足规范要求。10.3预应力混凝土受弯构件的总挠度(1)荷载短期效应组合下的总挠度其计算式为:(10-3)式中:——永存预加力所产生的上拱度;——由作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩值引起的挠度值;即第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级、——分别为梁受一期恒载和二期恒载作用而产生的挠度值;计算时可不考虑后张法孔道削弱对引起的挠度的影响,近似采用;——按作用(或荷载)短期效应组合计算的可变作用弯矩值所产生的挠度值;(2)荷载短期效应组合并考虑长期效应影响的挠度值预应力混凝土受弯构件随时间的增长,由于受压区混凝土徐变、钢筋平均应变增大、受压区与受拉区混凝土收缩不一致导致构件曲率增大以及混凝土弹性模量降低等原因,使得构件挠度增加。因此,计算手腕构件挠度时必须考虑荷载长期作用的影响。《公路桥规》中通过挠度长期增长系数来实现,即对荷载短期效应组合计算的挠度值乘以系数得到考虑荷载长期效应的挠度值,同时对预加力引起的上拱值也乘以长期系数得到考虑长期效应的上拱值。具体计算式为(10-4)式中:——考虑长期荷载效应的挠度值;——预加力上拱值考虑长期效应增长系数;计算使用阶段预加力上拱值时,预应力钢筋的预加力应扣除全部预应力损失,并取;——短期荷载效应组合考虑长期效应的挠度增长系数。10.4预拱度的设置由桥博数据得预应力混凝土受弯构件由预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度值,所以可不设预拱度。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级11施工图设计11.1概述桥梁设计图是以上各章设计计算结果的翔实工程描述。设计图的绘制应符合中华人民共和国交通部主编的国家标准《道路工程制图标准》(GB50162-92)。桥梁设计图依工程规模的大小及重要程度可分为一阶段设计和两阶段设计。其中,将初步设计与施工图设计两者合并进行的,称为一阶段设计;两者分开进行设计的,称为两阶段设计。一阶段设计与两阶段设计中的施工图设计内容基本相同,主要包括设计说明、材料数量汇总表、桥型总体布置图、上(下)结构一般构造图、上(下)部结构钢筋构造图(含预应力筋构造及普通钢筋构造)、伸缩缝布置与构造图及支座布置图、护栏、人行道、照明设施等。11.2总体布置图总体布置图是桥梁的概括体现。连续梁桥不管采用何种施工方法,其总体布置图的内容原则上是相同的,一般包括立面、平面及横截面三大部分,主要展示桥梁方位与路线的平、纵、横间的衔接关系;桥孔布置与水位、地质、地形、通航(或通车)的相互关系;并展示出桥梁的空间几何形状及各部分的轮廓尺寸。其中,立面图包括桥梁全长、桥梁起(终)点桩号、各孔跨径、基底(顶)标高、桥面设计标高、桥台型式、设计洪水位(或通航净空)及地质剖面图等;平面图应主要示出桥宽、行车道宽、分隔带、护栏及下部结构平面尺寸、锥坡及引道边坡构造形式等;横截面应主要给出桥梁上、下部结构的主要构造尺寸。11.3主梁一般构造图本设计主梁为变高度箱形截面梁,其一般构造图主要示出顶(底)板、腹板、中横隔板及支点横隔梁的详细构造尺寸,通风孔的尺寸及位置,梁高及梁底线形变化规律等,并给出主梁材料用量(包括混凝土方量、预应力钢筋及普通钢筋及其他材料用量),以便模板、支架的制作设置。11.4主梁预应力钢束构造图第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级主梁预应力钢束构造应通过立面图及平面图,着重给出箱梁顶板、腹板及底板预应力钢束的空间位置、钢束起弯点、弯终点和锚固点尺寸位置,并通过横截面加以必要的补充描述,以方便施工;同时还应给出各钢束的大样和材料明细表(或称材料用量表)。第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级参考文献[1]邵旭东.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2005.[2]叶见署.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,2005.[3]JTGD60-2004.公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社,2004.[4]JTGD62-2004.公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.[5]JTJD63-2005.公路砖石及砼桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2005.[6]JTJ024-85.公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京:人民交通出版社,1985.[7]黄平明.混凝土斜梁桥[M].北京:人民交通出版社,1999.[8]席振坤.横向铰接斜梁桥实用计算方法[M].北京:人民交通出版社,1990.[9]贺拴海,谢仁物.公路桥梁荷载横向分布计算方法[M].北京:人民交通出版社,1996.[10]贺拴海.桥梁结构理论与计算方法[M].北京:人民交通出版社,2003.[11]邵旭东.桥梁设计百问[M].北京:人民交通出版社,2001.[12]徐光辉,刘效尧.公路桥涵设计手册丛书-梁桥[M].北京:人民交通出版社,1996.[13]江祖铭,王崇礼.公路桥涵设计手册丛书-墩台与基础[M].北京:人民交通出版社,1994[14]徐岳.预应力混凝土连续梁桥设计[M].北京:人民交通出版社,2000.[15]易建国.桥梁计算示例集---混凝土简支梁(板)桥[M].北京:人民交通出版社,1998.[16]徐光辉.桥梁计算示例集---预应力混凝土刚架桥[M].北京:人民交通出版社,1995.[17]程翔云.梁桥理论与计算[M].北京:人民交通出版社,1996.[18]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,1992.[19]ToshioMIYATA,ToruFUJIWARA,HitoshiYAMADAandTetsuoHOJO.Wind-resistantDesignofCablesfortheTataraBridge[A].Long-SpanandHigh-RiseStructuresIABSESymposiumKobe1998[C].Kobe,1998,V79:51-56[20]HINESE.andBILLINGTOND,“CaseStudyOfBridgeDesignCompetition”,ASCEJournalofBridgeEngineering,August1998,pp.93-102.[21]SCHLAICHJ,SCHLAICHM,andWERWIGKM,“DieneueGlacisbrückeIngolstadt”,Beton-undStahlbetonbau,Vol.94,No.11,1999,pp.466-475.(inGerman)第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级致谢经过三个月时间的不懈努力,毕业设计终于结束了,毕业设计是对大学四年所学知识的一种考验,亦是对自己能力的一个锻炼与提高,由于以前接触的桥梁计算软件非常有限,所以做设计的时候显得捉襟见肘,如果没有老师的指导与同学的帮助,想要完成这个设计恐怕需要数倍于此的时间。在这里首先要感谢我的导师涂光亚。平日里他工作繁重,忙于桥梁的施工控制,但是在我做毕业设计的每个阶段,从查阅资料,设计方案的确定以及修改,中期检查,后期的详细设计等整个毕业设计的过程中给予了我悉心的指导。他的严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习的榜样;他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。其次感谢王达老师、以及陈历强老师,在桥梁模型软件的计算初期,由于对软件的不熟悉,所以走了很多弯路,修改过桥型,换过施工方法,这些都倚赖与两位的老师的指导,才能使我顺利的完成桥梁模型的计算。第三还要感谢和我一起做毕业设计的同学们,在设计过程中的交流他们在设计方法,施工方法的具体模拟上给予我诸多启发与帮助,正是因为有了他们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。最后感谢长沙理工大学四年来对我的栽培第88页共87页
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级附件1毕业设计开题报告毕业设计(论文)开题报告题目:武佐河大桥施工图设计——公路Ⅰ级课题类别:设计论文 □学生姓名:于长亮学号:200618030105班级:桥土0601班专业(全称):桥梁工程指导教师:涂光亚2010年3月
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级一、本课题设计(研究)的目的:1.通过设计,使学生能综合运用所学课程,系统地巩固基本理论和专业知识;2.培养分析问题和解决问题的独立工作能力;3.提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能,使学生了解生产设计的主要内容和要求;4.掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法和步骤;5.树立正确性设计思想以及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风,为桥梁建设事业服务。二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述):1.概述1.1基本情况乌江洪家渡水电站库区复建工程武佐河大桥位于贵州省纳雍县老凹坝乡新街村和织金县以那镇三合村交界武佐河老桥下游约200m处,为保证水库蓄水后的库区交通能正常通行而重建。原武佐河公路大桥为单跨(L=43m)石拱桥,全长52m,双车道,桥面宽7.5m,桥面高程1104.5m,洪家渡水电站建成蓄水至正常蓄水位1140m后,桥将被淹没35.5m。1.2设计原始依据及基本设计要求:1)桥址断面图等。2)汽车荷载:公路—I级,3)桥面净宽:2m(人行道)+6×3.75m(六车道)+2m(人行道)4)桥上纵坡为双向2%;1.3地质情况土质厚度(米)1)人工堆积层(为公路开挖堆积物)1.0-4.02)残、坡积层(土灰、黄褐色粘土夹少量白云岩碎块石)3.0-5.03)冲积层(由砂卵砾石组成,在河床分布)3.0-8.04)砂质泥岩------5)灰岩------
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级6)泥页岩------7)灰岩------1.4桥位特点分析新建武佐河大桥为水库内桥梁,可以不考虑通航要求而且水库内地质条件良好,地面8m以下为冲积层,桩基础可以做成深8m左右的嵌岩桩;洪家渡水电站建成蓄水至正常蓄水位1140m后,考虑桥面最小净空及经济适用等因素,新建武佐河为150m~180m以内的中小型桥梁,而且蓄水至正常水位后,水面比原来升高57m,如果在水库内做多跨桥梁,桥墩可能较高;新建武佐河大桥桥面净空为2m(人行道)+6×3.75m(六车道)+2m(人行道),桥面较宽。根据新建武佐河大桥的地质、水文条件可以考虑在此处修建预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土简支梁桥2.文献综述2.1梁桥的发展概况梁桥构造简单、施工方便、工期短、造价低、且维修容易,除特大跨度桥梁外,是设计中优先考虑的结构体系,应用甚广。1949年前由国人设计监造的梁桥,以总长1453m,最大跨度67m的杭州钱塘江公路铁路两用桥(1937年建成)为一里程碑,1949年后这种梁桥已有长足的发展。钢筋混凝土梁桥是一种常用的中小跨度桥梁,以广西壮族自治区的南宁邕江桥(1964年)为代表,主跨最大55m,系中国最早按闭口薄壁构件设计的一座箱形悬臂梁桥。预应力混凝土梁桥在本世纪50年代中国即已开始研制,1956年初首先在陇海线新沂河铁路桥上建成了跨度23.9m的简支梁。跨度20m的京周公路桥也于同期建成。这种桥型的最大跨度为浙江省瑞安飞云江桥(跨度为62m,1988年);1989年建成的开封黄河大桥总长4475.09m,其中有77孔50m简支梁采用连续长度达450m,并按部分预应力混凝土结构设计。预应力混凝土T型刚构桥以其最适宜采用平衡悬臂拼装或浇筑法施工,在中国60年代首先受到重视和发展。悬臂拼装T型刚构桥以河南五陵卫河桥(1964年)为首创;悬臂浇筑T型刚构桥则以广西柳州柳江大桥(1967年)为先导。重庆长江大桥(1980年)是这种体系目前的最大者,主跨达174m.
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级在预应力混凝土T型刚构桥的设计与施工经验的基础上,有发展了跨度更大、运营条件更好的多联预应力混凝土连续梁桥和连续-刚构桥,其中广东省广州洛溪大桥(1988年)跨度达到180m;正在施工中的湖北省黄石长江大桥,跨度已增至245m。铁路预应力混凝土连续梁桥中的杭州钱塘江二桥(1991年),跨度联长(主跨80m,联长18孔),且在罕有的施工涌潮高度1.96m和潮压强度32kPa下建成。连续梁桥的广泛采用,又促进了顶推法(在直桥与弯桥上)、大吨位(500t浮吊安装和移动式,模架逐孔浇筑等施工方法的发展。V型墩或Y型墩预应力混凝土连续梁桥或悬臂梁桥,可以优化造型,削减支点弯矩,降低桥梁建筑高度。台湾忠孝桥(1981年)、桂林雉山漓江桥(1987年)都是其中的佼佼者。钢桥在中国主要用于铁路桥或公路铁路两用桥。公路钢桥以山东省北镇黄河公路桥(1972年)为最大,最大跨度112m,是一座铆接连续钢桁梁,基础采用φ1.5m钻孔灌注桩,最长入土深度达107m,为目前国内之最。1980年建成的广东省马房北江公路桥,已采用先进的栓焊箱梁和正交异性钢桥面板设计。公路铁路两用的武汉长江大桥(1957年)采用主跨128m的钢连续桁架梁,3号钢铆接连接,首创了新型的直径φ1.55m管柱基础(以后在江西省南昌赣江南桥中发展到φ5.8m,1962年),是中国桥梁建设的又一里程碑。南京长江大桥(1968年)采用了较好的16Mnq钢材,主跨增大为160m的铆接连续钢桁架梁,从材料、设计到施工均依靠本国力量建成,并且发展了深水基础,其中重型混凝土沉井,穿越深度达54.87m;首次采用了φ3.6m先张法预应力混凝土管柱;并且创造了新颖的复合基础;清基潜水作业水深达65m。九江长江大桥(1992年)采用了更好的国产15MnVNq钢材,最大钣厚达56mm;栓焊连接,主跨达216m,系以柔拱加劲的连续钢桁架梁;并进一步地发展了施工较为简便的双壁钢围堰钻孔基础。在钢梁安装方法上,也从单层吊索架发展为双层吊索架安装。2.2简支梁桥发展概况简支梁桥是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥型。简支梁桥是静定结构;结构内力不受地基变形等的影响,因而适宜在地基较差的桥位上建桥。钢筋混凝土简支梁桥经济合理的常用跨径在20m以下。大于20m时,一般采用预应力混凝土结构。我国预应力混凝土简支梁桥的标准跨径在40m
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级以内,已建成的最大跨径达到62m。世界上预应力混凝土简支梁桥最大跨径达76m。一般来说,跨径超过50m后就不太经济了。工程实例:开封黄河大桥开封黄河大桥位于河南省开封市西北,为一跨越黄河的特大公路桥。桥全长4475.09m,共108孔,其中77孔为跨径50m预应力混凝土简支T型梁,其余31孔跨径为20m。桥宽18.5m:机动车道12.3m,非机动车道人行道两侧各3.1m。下部结构为单排双柱式墩,φ220cm大直径钻孔灌注桩基础。该桥是继洛阳、郑州黄河大桥建成后的又一座同类型的梁桥,在吸取这些桥梁的设计、施工经验的基础上,进一步优化设计,降低造价并缩短工期。该桥主要技术特征:上部T梁采用部分预应力A类构件设计,中墩盖梁改为预应力混凝土结构,桥面连续长度增至450m等。于1989年建成。瑞安飞云江桥
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级飞云江桥位于浙江省瑞安县,跨飞云江。是中国最大跨度的预应力混凝土简支梁桥。桥全长1721m,分跨为18×51+5×62+14×35(m),最大跨度62m,梁高2.85,高跨比1/21.75;混凝土标号R60;桥面宽13m,由5片主梁构成,翼缘宽2.5m,安装后下翼缘间设置12cm厚底板,形成4横箱截面。每片梁重2200kN,用3000kN架桥机安装,日架两片;并采用预应力混凝土打入桩,施工速度甚快,全桥施工时间仅2.5年。于1988年10月建成通车。2.3预应力混凝土连续梁桥的发展概况:随着交通运输业特别是高等级公路的迅速发展,对行车平顺舒适提出了更高的要求.而多伸缩缝的悬臂梁和T型刚构桥均难以满足这个要求,超静定结构连续梁桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到了迅速的发展.普通钢筋混凝土连续梁桥的适用跨径在15-30米之间,当跨径进一步增大时,结构自重产生的弯矩迅速增大,混凝土开裂难以避免,于是预应力混凝土连续梁桥得到广泛的应用。近几十年来,连续梁结构体系已成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一,在40~200m的范围内,与其他结构体系比较,常成为最佳桥型方案。国外,这种桥型的桥梁在整个预应力混凝土桥梁修建总数中,已从1948念的10%左右上升到目前的40%~50%左右,可见它的强大生命力。国内,从70年代开始才采用这种桥型,起步虽较迟,但近年来开始迎头赶上,跨径已从开始的40~70m发展到300m以上。工程实例:厦门海峡大桥厦门海峡大桥位于福建省厦门岛北端,为跨越高崎集美海峡的公路桥,主桥长2070m。上部结构为多孔45m等跨等截面预应力混凝土连续梁桥,共5联,分跨为8x45+8x45+12x45+10x45+8x45(m),横截面为两个独立的单室箱,梁高2.68m,桥宽23.5m
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级。预应力力筋采用钢绞线,QM及VSL锚具,纵向主索采用连接器全桥贯通。下部结构为钢筋混凝土矩形薄壁双柱墩、钻孔灌注桩或打入预制方桩。该桥为国内首次采用移动式模架逐孔现浇施工,共用两套模架,标准段长45m,施工周期14~15天,于1991年建成通车。滦河公路桥滦河公路桥位于河北省滦县城关东郊。是国内第一座按10度高烈度设防的预应力混凝土连续梁公路桥。桥全长979.51m,上部结构由6联24孔连续梁组成,每联为4×40mT型梁。每孔设4片主梁,桥宽9m。下部结构基础为钻孔灌注桩高桩承台;U型桥台;边墩为钢筋混凝土空心墩,中墩为实体墩。按规范9度适当增大水平地震系数进行抗震设计,并考虑纵横向与竖向综合设防。全桥分为6个独立“单元”设计,以避免一孔破坏而株连全桥。主梁支承采用滑动盆式支座以形成“漂浮体系”;梁端与桥台间设有D型橡胶护弦,用以减震消能。于1978年7月1日正式通车。
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级三、设计(研究)的重点与难点,拟采用的途径(研究手段):1.设计的重点与难点重点:(1)成桥状态下的结构分析;(2)截面的钢筋配置;(3)施工过程结构内力和位移的计算。难点:(1)结构尺寸的合理拟定;(2)施工工艺的选择(3)施工过程结构受力状态的正确模拟。2、拟采用的途径设计手段:(1)正确使用桥梁计算软件(Brcad、Midas、桥梁博士等);(2)收集参考图(标准图、设计图);(3)正确使用规范和手册。技术路线:(1)合理选择桥型,正确拟定结构尺寸;(2)根据桥型特点和施工条件,设计合理的施工方案;(3)用桥梁设计软件准确计算整个施工过程及成桥状态的受力;(4)在施工的每一个阶段,充分考虑混凝土的收缩徐变、临时荷载等因素对成桥的影响;(5)计算活载和荷载组合,合理配置钢筋;(6)通过适当的手算来检验电算结果的正确性。3、方案比选:本次设计拟定了三种方案,分别是预应力混凝土简支梁桥、等截面预应力混凝土连续梁桥、变截面预应力混凝土连续梁桥。设计依据(1)设计跨径:自行拟定;(2)设计荷载:公路—I级
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级(3)桥面净宽:全桥双向六车道,分为上、下行两座互相独立的桥梁,只就左幅桥进行设计。(4)桥面设置基本要求:行车道净宽为11.25m,设2m宽人行道。(5)通航等级:无(6)不考虑地震及漂流物撞击作用。经参阅各种文献资料,从多方面考虑,可以考虑在此处修建预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土简支梁桥,准备拟定3个方案,分别是38m+40m+40m+38m四跨预应力混凝土简支T梁、3×52m三跨等截面预应力混凝土连续箱梁、43m+70m+43m三跨变截面预应力混泥土连续箱梁。分别综述如下:方案一:预应力混凝土简支梁桥此方案为38m+40m+40m+38m四跨预应力混凝土简支T梁,采用桥面连续的方式,桥墩设置横向挡块,总体桥面较宽,布置为左右两幅,左右幅之间留有20cm间隙,单幅桥面宽14m,桥面布置为0.25m(人行道护栏)+2(人行道)m+3×3.75(单幅三车道)+0.5(防撞墙),桥面设置2%横坡,为预制方便,四跨之间用相同截面形式的T梁,主梁高度通常为跨径的1/14~1/25,跨径40m,选定主梁高度为2.5m,此时H/L=16,主梁肋宽度一般为,0.18~0.20m,选定梁肋宽度为0.20m,当吊装起重量允许时,主梁间距采用1.8~2.2m为宜,这里主梁间距取2m,预制全宽1.4m两片主梁之间留有60cm现浇缝,上翼板根部厚21cm,边缘厚15cm,马蹄全高42cm,全宽40cm共设置9道横隔板;桥面顺车道方向右侧有60cm悬挑出去,四跨布置,每幅桥面包括7片主梁,每跨内7片主梁尺寸相同,可以一套模板重复使用,主梁预制场后张法预制、龙门架起吊运输、梁式架桥机架设、桥墩横桥向横移的施工方案;下部采用双柱式桥墩带悬臂盖梁的结构,桥墩直径2m两并排桥墩中设置两道横隔梁,横隔梁高2m,两幅桥面主墩盖梁边缘间距20cm,采用直径1.8m的钻孔灌注桩。(见附图一)方案二:等截面预应力混凝土连续梁桥主桥采用跨径组合为:3×52m,三跨等截面预应力混凝土连续梁桥,布置为左右两幅,单幅桥面宽14.5m,左右幅之间留有20cm间隙,单幅桥面布置为0.25m(人行道栏杆)+2m(人行道)+0.5m(防撞墙)+3×3.75m(单幅桥面)+0.6m(防撞墙),桥面设置2%横坡。主梁为矩形箱梁,根据经验公式,梁高一般为跨径的1/12到1/17,取梁高为3.5m
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级;两侧悬臂长度与两腹板间距之比为1:(2.5~3.0)时横向受力状态较好,取悬臂长度为3m,两腹板外边缘间距8.5m(悬臂与腹板长度比为1:2.83);悬臂端部设置防撞墙,端部厚度不小于20cm,悬臂端部厚取25cm,悬臂根部厚60cm;当腹板间距为3.0~10.0m时,顶板厚度可取175mm~300mm,顶板厚取28cm;支点处底板厚度一般为主跨的1/140~1/170,主跨为52m所以底板的取值范围为30.59cm~37.14cm,底板厚度取35cm,跨中处底板厚度可按布置预应力筋的构造要求确定,一般为22cm~28cm,跨中底厚度取25cm,墩上或靠近桥墩的箱梁根部腹板需加厚,以满足剪力增加的要求。其厚度可达30cm~60cm甚至100cm。主跨为52m,跨径相对较大,距支点处4m腹板要加厚,腹板厚度为60cm,腹板内有预应力束筋管道布置时,最小厚度为25cm~30cm,跨中腹板厚度取30cm;两幅桥面主梁悬臂端间距20cm;采用盆式橡胶支座;下部采用双柱式桥墩,桥墩直径2m,两桥墩之间设置两道横系梁;桩基础采用直径为1.8m的钻孔灌注桩;主梁采用顶推法施工,现浇C50混凝土(先底板、后腹板和桥面板),预应力钢筋采用后张法超张拉工艺。(见附图二)方案三:变截面预应力混凝土连续梁桥(推荐方案)主桥跨径组合为:43m+70m+43m三跨预应力混凝土连续梁桥,边中跨比为0.614平面布置为左右两幅,单幅桥面宽14.5m,左右幅之间留有20cm间隙,单幅桥面布置为0.25m(人行道栏杆)+2m(人行道)+0.5m(防撞墙)+3×3.75m(单幅桥面)+0.6m(防撞墙),桥面设置2%横坡,主梁为矩形箱梁;箱梁根部截面的高跨比一般为1/16~1/20,最大跨径为70m,根部主梁高度取值范围为3.5m~4.375m,支点处梁高取4m,跨中处截面梁高通常为支点处截面梁高的1/1.5~1/2.5,跨中截面主梁高度取值范围为1.6m~2.667m,跨中截面梁高取2m,梁高从跨中的2m渐变至根部的4m,变化轨迹为二次抛物线;箱梁两侧悬臂板长3m,悬臂端部设置防撞墙,端部厚度不小于20cm,悬臂端部厚取25cm,悬臂根部厚60cm;顶板宽14.5m,当腹板间距为3.0~10.0m时,顶板厚度可取175mm~300mm,顶板厚取28cm;底板宽8.5m,支点处底板厚度一般为主跨的1/120~1/170,主跨为70m所以底板的取值范围为41.2cm~58.3cm,底板厚度取50cm,跨中处底板厚度可按布置预应力筋的构造要求确定,一般为22cm~28cm,跨中底板厚度取25cm,底板厚度由跨中的25cm渐变到跨中的50cm,腹板厚度由40cm变至60cm,主梁采用挂篮悬臂浇筑法施工。箱梁纵向、横向配有预应力筋,下部采用双柱式桥墩,桥墩直径2m,两桥墩之间设置两道横系梁;桩基础采用直径为1.8m的钻孔灌注桩,桩深9m,打至冲积层以下。(具体桥型布置图见附图三)
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级方案比选方案序号设计方案一设计方案二设计方案三桥型简支梁桥等截面连续梁桥变截面连续梁桥实用性设计、施工技术成熟;变形小,跨径较小,施工方便,采用预制方案,工期较短,结构构造简单,利于养护。整体性能好,结构刚度大,变形小,结构不发生体系转换,预应力筋可一次布置,集中张拉等优点,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓,有利于高速行车。跨越能力大,悬臂施工,施工技术成熟,行车平顺舒;抗震能力强。高度变化基本上与内力变化相适应,降低了跨中的设计弯矩。安全性整体性较差,结构刚度小,抗风抗震能力相对较弱;桥墩对地基要求较低,对地形的适应性很强。连续梁在恒活载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理且施工较为简单。但墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化采用悬臂施工,施工阶段主梁的刚度大且内力与运营阶段主梁内力基本一致。对常年温差、基础变形、日照温均较敏感;对基础要求较高。美观性跨径一般,线条明晰,但比较单调。全桥线条明快,周围环境协调能力好,桥型简洁实用。桥梁的线型美观,富有动感,景观效果较好。分析结论:通过分析方案,在经济上(工程费用,维修养护,运营费大小)的比较,以及以桥梁结构的经济性、实用性、安全性、美观性和施工的难易程度为考虑因素,综合个设计方案的优缺点,最终选定一个最优方案:方案三变截面预应力混凝土连续梁桥。
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级四、设计(研究)进度计划:(1)文献翻译,方案比选,推荐最优方案。(第三~四周)(2)拟定结构尺寸,选取计算简图。(第五周)(3)上部结构设计计算。(第六~八周)(4)配筋计算。(第九~十周)(5)强度验算,刚度验算,稳定性验算。(第十~十一周)(6)下部结构设计计算。(第十二~十三周)(7)绘制施工图。(第十三~十五周)(8)编写设计说明书,英文摘要。(第十六周)(9)整理,修改及交稿。(第十七周)(10)准备答辩,毕业答辩。(第十七周)
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级五、参考文献:[1]JTGB01-2003,公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社,2004.[2]JTGD60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社,2004.[3]JTJ022-85,公路砖石及混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.[4]JTGD62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.[5]叶见曙.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,2005.[6]易建国.桥梁计算示例丛书—混凝土简支梁(板)桥[M].北京:人民交通出版社,2006.[7]周念先.桥梁方案比选[M].上海:同济大学出版社,1997.[8]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,1996.[9]邵旭东.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2006[10]邵旭东.桥梁设计百问[M].北京:人民交通出版社,2003[11]陈忠延.土木工程专业毕业设计指南(桥梁工程)[M].北京:人民交通出版社,2002.[12]ToshioMIYATA,ToruFUJIWARA,HitoshiYAMADAandTetsuoHOJO.Wind-resistantDesignofCablesfortheTataraBridge[A].Long-SpanandHigh-RiseStructuresIABSESymposiumKobe1998[C].Kobe,1998,V79:51-56[13]HINESE.andBILLINGTOND.,„CaseStudyOfBridgeDesignCompetition“,ASCEJournalofBridgeEngineering,August1998,pp.93-102.[14]SCHLAICHJ.,SCHLAICHM.,andWERWIGKM.,„DieneueGlacisbrückeIngolstadt“,Beton-undStahlbetonbau,Vol.94,No.11,1999,pp.466-475.(inGerman)
武佐河桥施工图设计—公路Ⅰ级指导教师意见签名:月日教研室(学术小组)意见教研室主任(学术小组长)(签章):月日
德国因戈尔施塔特市Glacis桥的设计与施工附件2翻译及原文德国因戈尔施塔特市Glacis桥的设计与施工MikeSCHLAICHMichaelWERWIGKDr.sc.techn.Dipl.Ing.SchlaichBergermannundPartnerSchlaichBergermannundPartnerStuttgart,GermanyStuttgart,Germany摘 要Glacis桥全长164m,在德国因戈尔施塔特跨越多瑙河。与其他桥梁相比较,这座桥是非同一般的缆索支承桥梁,车道和人行道在不同的层面上,人行道与车道相分离,直接从相邻的公园的地面高度进入桥梁;而车行交通通过很长的坡道,从较高的高度跨过河流。要求修建一座透明度大而轻型的结构,使其不影响河岸的整体风景和因戈尔施塔特历史悠久的景色,决定设计一座没有塔和斜拉索的缆索支承桥梁;具有应力束的斜腿刚构组合桥。文中叙述了结构的设计,以及其独特的施工过程。关键词:工况研究;应力束;索支承桥面;混合型;铸钢;全封闭索。1.绪论Glacis桥是1993年举行设计竞赛的结果。咨询工程师和建筑师、风景建筑师被授予这座道路桥梁的一等奖。设计的特征是采用缆索支承细长的桥面板,并带有跟随索线形的侧向人行道。结构是具有应力束的、有斜墩的混凝土刚构组合桥。Glacis桥获得了Ernst和Sohn出版社的1998年度德国结构设计奖。在本文当中概念设计阶段将在第2部分阐述,结构形式和主桥组成将在将在第3部分进行说明。第4部分包含施工过程的说明。有关概念设计阶段的进一步信息,请参阅[1]拉索和材检测的详细资料以及体系结构的力学特性详见[2]
德国因戈尔施塔特市Glacis桥的设计与施工 图1Glacis桥的立面图(单位:mm)2.概念设计车行道和人行道的不同线形,是控制桥梁设计的主要而特殊的边界条件。一般桥面在同一高度供车辆和行人通行,但在本桥中,两者要在不同高度通行。车行道路在较高的高度通过邻近多瑙河的公园,最直接地连接两个桥台。而行人和自行车在公园的高度与桥梁相连接。因此对于人行道,选用了仅高于最高水位的高度、以不同的线形跨越多瑙河。图2.Glacis桥的计划布局图现在的任务是找到这样一种能在自然和结构方面正确地综合两种不同的线形;一座没有塔的轻型而雅致、且不干扰多瑙河、相邻公园以及城市景色的桥梁。设计的结果是采用缆索支承的混凝土斜腿刚构桥。行车道采用细长的混凝土桥面板,由两倾斜的墩支承,直接连接两岸的桥台。为了最大限度地减小其高度,桥面板由缆索支持,缆索需要一定的挠度以能承受桥面板的重量。为了进一步减少材料用量和加强视觉效果,桥两侧的人行道,随着主桥桥面索的形状改变,直接由缆索支承(应力束)。与直行的交通流相比,人行道在两桥台间呈波浪形,也反映了车和人两组使用群体的不同速度。
德国因戈尔施塔特市Glacis桥的设计与施工图3.Glacis桥的远景图一旦决定了这个方案和选定了材料(主要受压构件如墩、台用混凝土,全部受拉构件用钢索),进而研究其余的细部(见第3部分)。——复杂的三维形状的墩,用以支承桥面板、桥面板缆索和人行道缆索。——铸钢连接、索鞍和缆索部件的固定。——人行道细长的应力束。——人行道进入公园的过渡。桥梁以70°的交角跨越河流,所有结构部件都与河流平行3.结构设计Glacis桥综合了不同承载性能和不同材料的几种结构。主要的是斜腿刚构和应力束。两种结构都不能独立地承受荷载。然而将两者组合在一起,形成了修长而透明度大的桥梁。
德国因戈尔施塔特市Glacis桥的设计与施工应力束斜腿钢构图.4受拉和受压结构的混合设计混凝土桥面由钢支柱支承,钢支柱将荷载传递至主缆。这些缆索直接通过斜墩上的索鞍锚固在桥台上(图5,6和7)。主跨的桥面板和斜墩形成整体的斜腿刚构,与桥台以地下支柱相连(图1)。这些支柱有助于桥台的水平索力来平衡墩的水平推力。桥面板宽12.25m,是一块变截面(20~27cm)的混凝土板。板在每4m钢支柱处,两侧加高成70cm的肋。在支柱处焊接铸钢支承元件,与4根φ118mm全封闭的主索连接。
德国因戈尔施塔特市Glacis桥的设计与施工图.5跨中和墩处的横截面(单位:mm)桥面板两侧人行道由6mm厚的钢板制成,上面铺设有沥青覆盖层。每块人行道底板通过间距为2m的铸钢索夹,连接到2根φ106mm的全封闭索上。将缆索连接至墩台的索夹和索鞍也由铸钢制成。在墩处,每跟缆索用32个φ30mm的螺栓将缆索夹连接在索鞍上,允许活载由缆索传递至墩,用以避免缆索的滑动。索槽用1mm锌层涂装。索鞍半径为20倍索的直径,仔细选择相应的索鞍长度,以免由于车辆产生挠曲引起索的超载。支承人行道的墩的两翼,在横向施加后张预应力。图.6索夹和索鞍桥台内的缆索锚固在大的钢箱上。钢箱将水平索力分解成垂直张力分力和向下的压力分力。前者通过钢筋传递至桥台,后者通过钢“牙”(图7),将力从钢箱传递至桥台混凝土。不能被墩台间混凝土支柱平衡的垂直力和所有水平力,由混凝土基桩承受。
德国因戈尔施塔特市Glacis桥的设计与施工图.7在桥台上的锚索4.施工本结构的安装顺序是十分关键的。混凝土浇筑和缆索的张拉等几个阶段需很好地协调和测定,以便得到合乎期望的结构良好的线形和应力的分布。首先,安装带有钻孔桩和仅在施工过程中需要的地锚的桥台。下一步骤,为三维平面和立面都倾斜的墩设置模板,放入钢筋。每个墩连续20小时进行浇筑(图8)。由于立面上是倾斜的,每个墩需用锚固在桥台的4根22束的拉索临时稳定。然后安装主索,并夹定在墩上(图6)。图.8桥墩施工最后4个施工阶段述于图9。S=索力T=临时索索力N=混凝土轴力
德国因戈尔施塔特市Glacis桥的设计与施工图.9安装阶段a到的d主索预加载以避免浇筑桥面板混凝土时出现较大的挠度。采用地锚张拉主索,其值等于预计的混凝土重量,形成事先期望的几何线形〔图9a和10a〕。在这一阶段,主跨如同应力束一样工作,墩处有由临时索引起的很大局部应力。下一阶段,地锚随混凝土的浇筑同步释放,因而在此阶段,模板的变形几乎为零〔图9b和10b〕。当混凝土达到足够的强度,将临时索释放和拆除。进一步将边跨的主索在其桥台锚固处稍加释放,这具有两方面的正面效应:首先,这一释放使墩顶稍向河中移动,对桥面板作用巨大压力,形成混凝土后张预应力。其次,由于发生应力的重分布,边跨的索得到较小的荷载,结果主跨和边跨在恒载下的索力几乎相同〔图9(c)〕。现在,结构如同真正的混合体系工作。图.10a和b的架设(缆索的张拉伴随着地锚和桥面板的浇筑)边跨的桥面板用相似的方法修建:首先,张拉主索至合理预期的恒载几何线形。其次,浇筑混凝土时释放临时张拉索〔图9d〕。因为本结构的最终几何线形和应力的分布,不仅取决于精确的施工,也在很大程度上取决于众所周知的材料性能,因此作了大量的试验。对于缆索,破坏荷载的假定,短期弹性模量(165000MPa)缆索的松弛(0.35‰)荷载作用下缆索直径的变化,以及索夹和索间的摩擦系数(μ>0.1)都由实验室试验加以证实。对于这样一个细长的结构,应关心其动力效应。在完成的结构上,进行了由行车或行人引起的振动试验。在人行桥上,测得加速度小于0.6m/s2,建立了临界振动阻尼为1.5%~2.0%。本桥于1998年夏开放交通,至今其动力效应未导致任何毛病。
德国因戈尔施塔特市Glacis桥的设计与施工参考文献[1]HINESE.andBILLINGTOND.,„CaseStudyOfBridgeDesignCompetition“,ASCEJournalofBridgeEngineering,August1998,pp.93-102.[2]SCHLAICHJ.,SCHLAICHM.,andWERWIGKM.,„DieneueGlacisbrückeIngolstadt“,Beton-undStahlbetonbau,Vol.94,No.11,1999,pp.466-475.(inGerman)'
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