1、三跨預應力連續梁橋設計摘要在本設計中，根據地形圖和任務書要求，依據現行公路橋梁設計規范提出了預應力混凝土連續梁橋、預應力混凝土連續剛構橋、梁拱組合體系橋三種橋型方案。按照“實用、經濟、安全、美觀”的設計原則，經過對各種橋型的比選，最終選擇60m+90m+60m的預應力混凝土連續梁橋為本次的推薦設計橋型。本設計利用midas軟件進行結構分析，根據橋梁的尺寸擬定建立橋梁基本模型，然后進行內力分析，計算配筋結果，進行施工各階段分析及截面驗算。同時，必須要考慮混凝土收縮、徐變此內力和溫度次內力等因素的影響。最后，經過分析驗算表明該設計計算方法正確，內力分布合理，符合設計任務要求。關鍵字：比選方案；連續

2、梁橋；連續剛構；拱橋；預應力鋼筋；截面驗算the design of the three span prestressed continuousgirder bridgeabstractin this design, according to the topography ,and project requirements, according to the current highway bridge design specification of prestressed concrete continuous girder bridge forward, prestressed concr

3、ete continuous rigid-frame structure, girder and arch bridge. according to the “practical, beautiful, safe, economic and convenient” for construction of bridge design principle, structure after the bridge of various final choice of 60m+90m+60m prestressed concrete continuous girder bridge design for

4、 this recommendation.this design using the midsa software analysis the structure, according to the size of bridge, the basic model establishment bridge worked, then force analysis, calculation results of reinforced, for each phase analysis and construction. at the same time, must consider the concre

5、te shrinkage, creep force times and temperature resultant times factors.finally, after analysis shows that design calculation method of calculation the internal distribution, reasonable, comply with the design requirements of the task.key words：selection scheme；continuous girder bridge；continuous ri

6、gid-frame structure；arch bridge；prestressing steel；checking computation目錄1 概述11.1 預應力混凝土連續梁橋概述11.2 技術標準41.3 地質條件51.4 采用材料61.5 采用規范62 方案比選72.1 構思宗旨72.2 比選標準72.3 設計方案72.3.1 設計方案一72.3.2 設計方案二82.3.3 設計方案三92.4 方案比選102.5 方案確定113 預應力混凝土連續梁橋總體布置123.1 橋型布置123.1.1 孔徑布置123.1.2 橋梁截面形式133.1.3 橋梁細部尺寸163.1.4 橋面鋪裝1

7、83.1.5 橋梁下部結構193.1.6 本橋使用材料193.2 全橋結構單元的劃分193.2.1 劃分單元原則193.2.2 橋梁具體單元劃分203.3 全橋施工節段劃分203.3.1 橋梁劃分施工分段原則203.3.2 施工分段劃分214 主梁內力計算224.1 恒載內力計算234.1.1 恒載內力計算234.1.2 懸臂澆筑階段內力234.1.3 邊跨合攏階段內力244.1.4 中跨合攏階段內力254.1.5 橋面鋪裝階段內力264.1.6 支座位移引起的內力計算方法及結果274.2 活載內力計算284.2.1 活載因子的計算284.2.2 橫向分布系數的考慮304.3 荷載組合305

8、預應力鋼束的估算與布置435.1 鋼束估算435.1.1 按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求435.1.2 按正常使用極限狀態的應力要求計算465.2 預應力鋼束布置505.3 預應力損失525.3.1 摩阻損失525.3.2 錨具變形損失535.3.3 混凝土的彈性壓縮損失535.3.4 預應力筋的引力松弛損失545.3.5 收縮徐變損失555.4 預應力計算565.5 施工階段應力驗算586 次內力計算636.1 徐變次內力的計算636.2 預加力引起的二次力矩636.3 溫度次內力的計算637 橋梁內力組合647.1 內力組合的原則647.2 承載能力極限狀態下的效應組合657.3

9、正常使用極限狀態下的效應組合738 主梁截面驗算808.1 正截面抗彎承載力驗算808.2 持久狀況正常使用極限狀態應力驗算838.2.1 正截面抗裂驗算848.2.2 斜截面抗裂驗算858.2.3 使用階段預應力混凝土受壓區混凝土最大壓應力驗算878.2.4 預應力鋼筋中的拉應力驗算898.2.5 混凝土的主壓應力驗算898.3 短暫狀況預應力混凝土受彎構件應力驗算90致 謝91參考文獻92外文資料翻譯及原文931 概述1.1 預應力混凝土連續梁橋概述預應力混凝土連續梁橋以結構受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養護工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一

10、。本章簡介其發展：由于普通鋼筋混凝土結構存在不少缺點：如過早地出現裂縫，使其不能有效地采用高強度材料，結構自重必然大，從而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。為了解決這些問題，預應力混凝土結構應運而生，所謂預應力混凝土結構，就是在結構承擔荷載之前，預先對混凝土施加壓力。這樣就可以抵消外荷載作用下混凝土產生的拉應力。自從預應力結構產生之后，很多普通鋼筋混凝土結構被預應力結構所代替。預應力混凝土橋梁是在二戰前后發展起來的，當時西歐很多國家在戰后缺鋼的情況下，為節省鋼材，各國開始競相采用預應力結構代替部分的鋼結構以盡快修復戰爭帶來的創傷。50年代，預應力混凝土橋梁跨徑開始突破了100米，到80年代

11、則達到440米。雖然跨徑太大時并不總是用預應力結構比其它結構好，但是，在實際工程中，跨徑小于400米時，預應力混凝土橋梁常常為優勝方案。我國的預應力混凝土結構起步晚，但近年來得到了飛速發展。現在，我國已經有了簡支梁、帶鉸或帶掛梁的t構、連續梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預應力混凝土結構體系。雖然預應力混凝土橋梁的發展還不到80年。但是，在橋梁結構中，隨著預應力理論的不斷成熟和實踐的不斷發展，預應力混凝土橋梁結構的運用必將越來越廣泛。連續梁和懸臂梁作比較：在恒載作用下，連續梁在支點處有負彎矩，由于負彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，其彎矩與同跨懸臂梁相差不大；但是，在活載作用下，因主梁連續產生支

12、點負彎矩對跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布優于懸臂梁。雖然連續梁有很多優點，但是剛開始它并不是預應力結構體系中的佼佼者，因為限于當時施工主要采用滿堂支架法，采用連續梁費工費時。到后來，由于懸臂施工方法的應用，連續梁在預應力混凝土結構中有了飛速的發展。60年代初期在中等跨預應力混凝土連續梁中，應用了逐跨架設法與頂推法；在較大跨連續梁中，則應用更完善的懸臂施工方法，這就使連續梁方案重新獲得了競爭力，并逐步在40200米范圍內占主要地位。無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預應力混凝土連續梁都發揮了其優勢，成為優勝方案。目前，連續梁結構體系已經成為預應力混凝土橋梁的主要橋型之一。

13、然而，當跨度很大時，連續梁所需的巨型支座無論是在設計制造方面，還是在養護方面都成為一個難題；而t型剛構在這方面具有無支座的優點。因此有人將兩種結構結合起來，形成一種連續剛構體系。這種綜合了上述兩種體系各自優點的體系是連續梁體系的一個重要發展，也是未來連續梁發展的主要方向。另外，由于連續梁體系的發展，預應力混凝土連續梁在中等跨徑范圍內形成了很多不同類型，無論在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上都不斷改進。在城市預應力混凝土連續梁中，為充分利用空間，改善交通的分道行駛，甚至已建成不少雙層橋面形式。在我國，預應力混凝土連續梁雖然也在不斷地發展，然而，想要在本世紀末趕超國際先進水平，就必須解決好下

14、面幾個課題：1. 發展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構造尺寸，否則混凝土保護層難以保證，密集的預應力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質量難以提高。2. 在一切適宜的橋址，設計與修建墩梁固結的連續剛構體系，盡可能不采用養護調換不易的大噸位支座。3. 充分發揮三向預應力的優點，采用長懸臂頂板的單箱截面，既可節約材料減輕結構自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點加快施工進度。另外，在設計預應力連續梁橋時，技術經濟指針也是一個很關鍵的因素，它是設計方案合理性與經濟性的標志。目前，各國都以每平方米橋面的三材（混凝土、預應力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價來表示預應力混凝土橋梁的技術經濟

15、指針。但是，橋梁的技術經濟指針的研究與分析是一項非常復雜的工作，三材指標和造價指標與很多因素有關，例如：橋址、水文地質、能源供給、材料供應、運輸、通航、規劃、建筑等地點條件；施工現代化、制品工業化、勞動力和材料價格、機械工業基礎等全國基建條件。同時，一座橋的設計方案完成后，造價指針不能僅僅反應了投資額的大小，而是還應該包括整個使用期限內的養護、維修等運營費用在內。通過連續梁、t型剛構、連續剛構等箱形截面上部結構的比較可見：連續剛構體系的技術經濟指針較高。因此，從這個角度來看，連續剛構也是未來連續體系的發展方向。總而言之，一座橋的設計包含許多考慮因素，在具體設計中，要求設計人員綜合各種因素，作分

16、析、判斷，得出可行的最佳方案3。本次設計為(60+90+60)m預應力混凝土連續梁，橋寬為25m，分為兩幅，設計時只考慮單幅的設計。梁體采用單箱單室箱型截面，全梁共分118個單元，單元長度分別有3m、2m、1m。由于多跨連續梁橋的受力特點，支點附近承受較大的負彎矩，而跨中則承受正彎矩，則梁高采用變高度梁，按二次拋物線變化。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。由于預應力混凝土連續梁橋為超靜定結構，手算工作量比較大，且準確性難以保證，所以采用midas軟件進行，這樣不僅提高了效率，而且準確度也得以提高。1.2 技術標準1、設計橋梁的橋位地型及地質圖一份2、設計荷載：公路級3、橋面寬

17、度：2（0.5+凈11.50.5）4、抗震烈度： 7級烈度設防5、風荷載：500pa6、通航要求：無7、溫度：最高月平均溫度40.5 最低月平均溫度0 施工溫度228、平曲線半徑：7000米 豎曲線半徑 ： 4500米9、縱坡： =3% 橫坡：=1.5%10、橋頭引道填土高度：=4米1.3 地質條件該處地質條件較差，地面上不為粘土，再往下為中細沙，再往下為亞粘土，再往下為粘土夾卵礫石，直到地下將近四五十米的地方才為卵礫巖。地質取樣報告zk1 k53+103標高（米）地質狀況23. 90素填土10.70粘土4.50中細沙-11.80亞粘土-23.70粘土夾卵礫石-25.38卵礫巖zk2 k53+

18、13223.75素填土9.65粘土3.45中細沙-10.25亞粘土-23.45粘土夾卵礫石-25.38卵礫巖zk3 k53+26411.99粘土10.59中細沙-4.41亞粘土-20.11粘土夾卵礫石-25.38卵礫巖zk4 k53+31323.96素填土8.46粘土6.26中細沙-5.54亞粘土-20.24粘土夾卵礫石-25.38卵礫巖1.4 采用材料混凝土：c50混凝土混凝土橋面鋪裝材料：c40混凝土預應力鋼筋：j15鋼絞線非預應力鋼筋：直徑12mm的用級螺紋鋼筋，直徑12mm 的用級光圓鋼筋；錨具：xm錨或ovm錨1. 5 采用規范jtg d60-2004公路橋涵設計通用規范 jtj 0

19、22-85公路磚石及混凝土橋涵設計規范 jtg d62-2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范jtg d62-2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范2 方案比選2.1 構思宗旨（1）符合城市發展規劃，滿足交通功能需要。（2）橋梁結構造型簡潔，輕巧，反映新科技成就，體現人民智慧。（3）設計方案力求結構新穎，保證結構受力合理，技術可靠，施工方便。（4）與高速公路的等級和周邊環境相宜。（5）學習變截面梁橋的設計過程。2.2 比選標準在我國，安全、經濟、適用、美觀是橋梁設計中的主要考慮因素，安全尤為重要。2.3 設計方案2.3.1 設計方案一變截面預應力混凝土連續梁橋（1）孔徑布置

20、：60m+90m+60m，全長210m，寬25m。箱梁根部梁高5.5m，跨中梁高2m，從一號塊到跨中按二次拋物線變化。由橋面設有1.5的橫坡，2%的縱坡，其中中間標高高于兩側標高。（2）主梁結構構造：上部結構為變截面箱梁。采用雙幅分離的的單箱單室形式。主要采用高強混凝土以及大噸位預應力體系來實現主梁的輕型化。（3）下部結構：橋墩基礎是連成整體的，全橋基礎均采用鉆孔灌注摩擦樁，橋墩為緣端型實體墩。（4）施工方法：全橋整體采用懸臂節段澆筑施工法，兩端橋臺處使用整體現澆法1。圖2.1 橋型布置圖（預應力連續梁橋）2.3.2 設計方案二變截面預應力混凝土連續剛構橋（1）孔徑布置：60m+90m+60m

21、,全長210m，寬25m.橋面設有1.5的橫坡，2%的縱坡，其中間標高高于外側標高。（2）主梁結構構造：上部結構為變截面箱梁。采用雙幅分離的單箱單室形式。主要采用高強混凝土以及大噸位預應力體系來實現主梁的輕型化。 （3）下部構造：全橋基礎均采用鉆孔灌注摩擦樁，橋墩為圓端形實體墩。（4）施工方案：全橋采用懸臂節段澆筑施工法。圖2.2 橋型布置圖（預應力連續剛構橋）2.3.3 設計方案三梁拱組合體系橋（1）孔徑布置：跨徑 4.25m+31*6.25m+4.25m，全長210m。橋面設有1.5的橫坡，護欄采用金屬制橋梁護欄。（2）結構構造：主橋采用勁性骨架鋼筋混凝土拱橋，主跨210m，拱圈高42m，

22、矢跨比為1/5，主梁采用單箱三室。拱肋截面形式采用三角形格構型形式，這種形式縱向剛度大，橫向剛度也大。鋼管采用16mn鋼，即可采用成品無縫鋼管，也可由鋼板卷制加工而成。橫撐鋼管采用d60*12mm與d80*12mm鋼管。（3）主梁施工：主梁采用加勁骨架下的掛籃現澆施工。（4）下部構造：全橋基礎均采用鉆孔灌注摩擦樁（5）施工方案：岸跨及邊跨采用有支架施工，主拱圈建成后，進行進行骨架下吊籃現澆施工。圖2.3 橋型布置圖（梁拱組合體系橋）2.4 方案比選（1）根據設計構思宗旨，橋型方案應滿足結構新穎、受力合理、技術可靠、施工方便、造價合理的原則。以上三種方案基本都滿足著一要求。（2）方案一與方案二都

23、屬于預應力混凝土梁橋，與方案三的拱橋相比，他們具有很多梁橋所有的優點：1.預應力混凝土結構，由于能夠充分利用高強度材料（高強度混凝土、高強度鋼筋），所以構件截面小，自重彎矩占總彎矩的比例大大下降，橋梁的跨越能力得到提高。2.與鋼筋混凝土梁橋相比，一般可以節省鋼材3040，跨徑愈大，節省愈多。3.全預應力混凝土梁在使用荷載下不出現裂縫，即使部分預應力混凝土梁在常遇荷載下也無裂縫，鑒于全截面參加工作，梁的剛度就比通常開裂的鋼筋混凝土梁要大。因此，預應力梁可顯著減少建筑高度，使大跨徑橋梁做得輕柔美觀。由于能消除裂縫，這就擴大了對多種橋型的適應性，并提高了結構的耐久性。 4. 預應力技術的采用，不但使

24、鋼橋采用的一些施工方法，如：懸臂拼裝、頂推法（由鋼橋的縱向拖拉施工方法演化而成）和旋轉施工法在預應力混凝土梁橋中得到新的發展與應用，而且為現代預制裝配式結構提供了最有效的接合和拼裝手段。根據需要可在結構縱、橫和豎向任意分段，施加預應力，即可集成理想的整體。此外還發展了逐段或逐孔現澆施工方法。這種分段現澆或分段預制拼裝的施工方法，國外統稱為節段施工法，用這種施工方法建成的預應力混凝土橋梁統稱為預應力混凝土節段式橋梁。（3）方案一與方案二相比，一個是預應力混凝土連續梁橋，一個是預應力混凝土連續剛構橋。預應力混凝土連續梁橋結構受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養護工程量小、抗

25、震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。在恒載作用下，連續梁在支點處有負彎矩，由于負彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小。表2.1 方案比選表橋型方案連續梁橋連續剛構橋梁拱組合橋截面形式單箱單室單箱單室單箱單室支點梁高5.5m5.5m2.5m跨中梁高2m2m2m特點結構剛度大，變形小，動力性能好，主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車。采用懸臂澆筑法施工時有臨時固結。結構上主墩無支座、施工體系轉換方便、伸縮縫少、行車舒適、順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度大、受力性能好，順橋向抗推剛度小，對溫變、混凝士收縮徐變及地震均有利。線形美觀，能充分發揮材料的性能，跨越能力大。缺點采用懸臂澆筑法施工時存在臨時

26、固結和拆除，需承載能力較大的支座。敦梁固結，在基礎發生變位時不能修復。在兩側橋墩處產生較大的水平推力，對基礎的要求較高。結論推薦方案比選方案比選方案2.5 方案確定綜上所述，根據安全、經濟、適用、美觀的原則，將變截面預應力混凝土連續梁橋最終選定為本次設計的推薦方案。3 預應力混凝土連續梁橋總體布置3.1 橋型布置本設計推薦方案采用三跨一聯預應力混凝土變截面連續梁結構，橋全長210m。3.1.1 孔徑布置連續梁跨徑布置一般以采用不等跨形式 。以三跨連續梁為例，若為三孔等跨連續梁，其中孔跨中活載正彎矩與活載負彎矩的絕對值之和（即彎矩變化峰值）與同跨簡支梁彎矩相同。如果減小邊跨長度，則邊跨和中跨的跨

27、中彎矩都將減小。一般邊跨長度可取為中跨長度的（0508）倍，這樣可使中跨跨中彎矩不致產生異號彎矩。由于某些因素的影響，連續梁的分跨問題不能夠按最理想的跨長來選擇，以致有些跨度過長，有些跨度過短，這時可根據不同情況靈活處理。例如，對于城市橋梁或跨線橋，有時為了增大中跨跨徑，使邊跨跨長與中跨跨長之比小于或等于0.3，此時邊跨端支點上將出現較大的負應力，為此就要設計專門的能抵抗拉力的支座，或者在跨端部分設置巨大的平衡重來消除負應力。從結構受力性能分析，等跨連續梁要比不等跨的連續梁差一些。但在某些條件下，特別由于施工工藝要求，也需要采用等跨布置，例如，當橋梁總長度很大，設計者決定采用頂推或先簡支后連續

28、梁施工方法時，則等跨結構受力性能較差所帶來的欠缺完全可以從施工經濟效益的提高而得到補償。所以跨湖、過海灣的長橋多采用等跨連續梁的布置。本設計推薦方案根據任務書要求以及橋址地形、地質與水文條件，通航要求等確定為60m+90m+60m的形式。圖3.1 推薦方案橋梁上部結構模型3.1.2 橋梁截面形式（1）橋梁立面圖從預應力混凝土連續梁橋的受力特點來分析，連續梁的立面應采取變高度的布置為宜。連續梁在恒、活載作用下，支點截面的負彎矩往往大于跨中正彎矩，因此采用變高度梁能較好的符合梁的內力分布規律。同時，采用懸臂法施工的連續梁，變高度梁又與施工時的內力狀況相吻合。另外，變高度梁使梁體外形和諧，節省材料并

29、增大橋下凈空。所以從已建橋梁統計資料分析，跨徑大于100m的預應力混凝土連續梁橋有90%以上是選用變高度梁。再者在恒、活載作用下，支點截面將出現較大的負彎矩，從絕對值來看，支點截面的負彎矩往往大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變高度梁能較好地符合梁的內力分布規律，另外，變高度梁使梁體外形和諧，節省材料并增大橋下凈空。圖3.2 橋梁立面圖布置變高度與等高度相比較，等高度梁的缺點是：在支點上不能利用增加梁高而只能增加預應力束筋用量來抵抗較大的負彎矩，材料用量多。綜上所述，推薦方案采用的是變截面預應力連續梁橋，其中箱梁根部梁高5.5m，跨中梁高2m。梁截面采用二次拋物線形，二次拋物線的變化規律與連續梁

30、的彎矩變化規律基本相近。（2）橋梁橫截面圖3.3 橋梁橫截面梁式橋橫截面的設計主要是確定橫截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁間距、主梁各部尺寸；它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀要求以及經濟用料等等因素都有關系。在目前已建成的大跨徑預應力混凝土梁橋中，當梁橋的跨徑繼續增大超過60m后，箱形截面是最適宜的橫截面型式。箱型截面還有如下優點：這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大，對于采用懸臂施工的橋梁尤為有利。同時，因其頂板和底板都有較大的面積，所以能有效的抵抗正、負彎矩，并滿足配筋要求。箱形截面亦具有良好的動力特性。常見的箱形截面形式有：單箱單室、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室

31、等等。從對箱形截面的受力狀態分析表明，單箱單室截面受力明確，施工方便，節省材料用量。一般常用在橋寬14m左右的范圍。綜上所述，根據任務書設計要求本推薦橋型方案橫截面采用的是單箱單室的箱型截面。如上圖：頂板厚度取25cm；跨中處底板厚25cm，支點處底板厚為 60cm,中間底板板厚成二次拋物線性變化；跨中處腹板厚度采用40cm，支點處腹板采用80cm，中間腹板厚度采用二次拋物線性變化。（3）橋梁的梁高連續梁在支點和跨中的梁估算值：根據已建成橋梁的資料分析，梁高可按下表采用：表3.1 梁高選擇標準橋型支點梁高 (m)跨中梁高 (m)等高度連續梁h =(1/151/30) l常用(1/181/20)

32、 l變高度(折線形)連續梁h =(1/161/20) lh =(1/221/28) l變高度(曲線形)連續梁h =(1/161/20) lh =(1/301/50) l根據以上估算值，本推薦方案取得支點處梁高為5.5m，跨中梁高為2m。3.1.3 橋梁細部尺寸（1）頂板與底板 箱形截面的頂板和底板是結構承受正負彎矩的主要工作部位。除承受豎向荷載外，還承受軸向拉、壓荷載。豎向荷載是指自重、橋面活載和施工荷載。軸向荷載是指橋跨方向上，恒、活載轉換過來的軸向力以及縱向和橫向的預應力荷載。因此，頂板、底板除按板的構造要求決定厚度之外，還要按橋跨方向上總彎矩決定其厚度。箱梁根部底板厚度箱梁底板厚度隨箱梁

33、負彎矩的增大而逐漸加厚至墩頂，以適應受壓要求。底板除須符合使用階段的受壓要求外，在破壞階段還宜使中和軸保持在底板以內，并有適當的富裕。一般約為墩頂梁高的1/101/12，或按以下推薦公式選用：墩上底板厚度參數式中： 墩上底板厚度參數 墩上梁高; 橋面寬度; 箱梁底板混凝土面積。 最大跨徑。箱梁跨中底板厚度一般按構造選定，若不配預應力筋，厚度可取1518cm，當跨度較大，跨中正彎矩較大，需要配置一定數量的鋼束或鋼筋時，厚度可取2025cm。當設有橫向預應力筋時，頂板厚度須足夠布置預應力筋的套管并留有混凝土的注入間隙。在結構設計時，盡可能用長懸臂或利用橫向坡度和彎折預應力筋以調整板中橫向彎矩。本推

34、薦設計方案底板由支點處以二次拋物線的形式向跨中變化。底板在支點處厚60cm，在跨中厚25cm.頂板厚25cm。（2）腹板腹板的功能是承受截面的剪應力和主拉應力。在預應力梁中，因為彎束對外剪力的抵消作用，所以剪應力和主拉應力的值比較小，腹板不必設得太大；同時，腹板的最小厚度應考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設計經驗為：（1） 腹板內無預應力筋時，采用200mm。（2） 腹板內有預應力筋管道時，采用250300mm。（3） 腹板內有錨頭時，采用250300mm。大跨度預應力混凝土箱梁橋，腹板厚度可從跨中逐步向支點加寬，以承受支點處較大的剪力，一般采用300600mm，甚至可達到1m左右。腹板厚度

35、也可按以下推薦公式選定。墩上腹板厚度參數式中： 墩上腹板厚度；墩上腹板厚度總和。 箱梁跨中梁高。跨中腹板厚度參數 式中： 箱梁跨中腹板厚度箱梁跨中腹板厚度總和。箱梁跨中梁高。本推薦設計方案支座處腹板厚取80cm.，跨中腹板厚取40cm。中間腹板厚度采用二次拋物線性變化。3.1.4 橋面鋪裝橋面鋪裝：根據橋梁工程（上）選用10cm厚的防水混凝土作為鋪裝層，上加6cm厚的瀝青混凝土磨耗層，共計16cm厚。橋面橫坡：根據規范規定為1.5%3.0%,取2.0%,該坡度由箱梁頂板坡度控制。3.1.5 橋梁下部結構全橋基礎均采用鉆孔灌注摩擦樁，橋墩為緣端型實體墩。3.1.6 本橋使用材料（1）使用混凝土箱

36、梁采用50號混凝土，墩身采用40號混凝土，承臺、蓋梁、耳背墻、防撞護欄、采用30號混凝土。（2）使用鋼材縱、橫向預應力采用astma416-92-270級鋼絞線，標準強度為1860mpa，直徑為15.24mm，面積139mm2,彈性模量為1.9105 mpa，采用ovm錨具。帶肋鋼筋應符合鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋gb1499-91的規定、光圓鋼筋應符合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋gb1499-91的規定。非預應力鋼筋：直徑12mm的用級螺紋鋼筋，直徑12mm 的用級光圓鋼筋。（3）伸縮縫伸縮縫采用hxc-80a定型產品 。（4）橋梁支座使用單向活動和雙向活動盆式支座。3.2 全橋結構單元的劃分3.

37、2.1 劃分單元原則劃分單元應考慮梁的跨徑、截面變化、施工方法、預應力布置等因素，單元分的越細計算的內力就越精確，一般遵從以下原則：1.構件的起點和終點以及變截面處;2.不同構件的交點或同一構件的折點處;3.施工分界線處;4.邊界或支承處;5.所關心截面處.3.2.2 橋梁具體單元劃分本橋全長210米，全梁共分118個單元，最小的單元長度1米，最長的單元長度3米，本推薦方案橋型如下圖。圖3.3 橋梁單元劃分3.3 全橋施工節段劃分3.3.1 橋梁劃分施工分段原則有利于結構的整體性，盡量利用伸縮縫或沉降縫、在平面上有變化處以及留茬而不影響質量處。 分段應盡量使各段工程量大致相等，以便于施工組織節

38、奏流暢，使施工均衡。 施工段數應與主要施工過程相協調，以主導施工為主形成工藝組合。工藝組合數應等于或小于施工段數。 分段的大小要與勞動組織相適當，有足夠的工作面。3.3.2 施工分段劃分全橋分段為118個單元。119個節點。全橋整體采用懸臂節段澆筑施工法，兩端橋臺附近單元處使用整體現澆法。單元3039與單元8089為0號塊，接著三個1m的單元為一個施工節段，接著每2個2m的單元為一個施工節段共劃分6個，接著每一個3m的單元劃分為一個施工節段共劃分4個，兩端1-8號單元與111-118號單元采用整體現澆，9號10號單元、109號110號位邊跨合攏節段，59號60號單元為中跨合攏節段。表3.2 施

39、工階段劃分主跨施工段第一階段30-39單元；80-89單元第二階段40-42單元；77-79單元第三階段43-44單元；75-76單元第四階段45-46單元；73-74單元第五階段47-48單元；71-72單元第六階段49-50單元；69-70單元第七階段51-52單元；67-68單元第八階段53-54單元；65-66單元第九階段55單元；64單元第十階段56單元；63單元第十一階段57單元；62單元第十二階段58單元；61單元第十三階段59單元；60單元邊跨施工段第一階段1-8單元；111-118單元第二階段27-29單元；90-92單元第三階段25-26單元；93-94單元第四階段23-2

40、4單元；95-96單元第五階段21-22單元；97-98單元第六階段19-20單元；99-100單元第七階段17-18單元；101-102單元第八階段15-16單元；103-104單元第九階段14單元；105單元第十階段13單元；106單元第十一階段12單元；107單元第十二階段11單元；108單元第十三階段9-10單元；109-110單元4 主梁內力計算根據梁跨結構縱斷面的布置，并通過對移動荷載作用最不利位置，確定控制截面的內力，然后進行內力組合，畫出內力包絡圖。4.1 恒載內力計算4.1.1 恒載內力計算（1）第一期恒載（結構自重）恒載集度（2）第二期恒載橋面鋪裝：10cm厚的瀝青層和6c

41、m的混凝土g3=0.1616.225= 64.8kn/m；單側防撞欄：15kn/m，對單幅來說，將一側的防撞欄均攤給主梁，則：g4=15kn/m；二期恒載集度：g2=g3+g4=79.8kn/m；4.1.2 懸臂澆筑階段內力 澆筑11號梁單元，拼裝掛藍，懸臂澆注各箱梁梁段并張拉相應頂板縱向預應力束，懸臂澆注結束時全橋的恒載內力：表3.3 最大懸臂階段累計內力值單元號階段累計效應彎矩(kn.m)剪力(kn)軸力(kn)11-3.25e+032.39e+034.94e+0334-1.49e+051.05e+041.29e+0535-1.39e+059.13e+031.29e+05578421.54

42、e+031.19e+04581.60e+03-3185.65e+0361-3.85e+032.39e+034.94e+0362-1.31e+032.47e+031.08e+0484-1.31e+05-7.82e+031.29e+0585-1.39e+05-9.13e+031.29e+051072.72e+031.71e+031.19e+041082.43e+03-2445.65e+03圖3.4 最大懸臂澆筑階段彎矩圖圖3.5 最大懸臂澆筑階段剪力圖4.1.3 邊跨合攏階段內力 安裝排架并按施工要求進行預壓，現澆邊跨等高粱段，達到強度要求后，澆注邊跨合龍段，張拉邊跨底板縱向預應力束。此時全橋恒載

43、內力：表3.4 邊跨合龍階段累計內力值單元號階段累計效應彎矩(kn.m)剪力(kn)軸力(kn)11.98e+04-1083.34e+0422.19e+04-3.47e+034.05e+049-1.18e+03-4.32e+037.54e+0410-1.54e+04-2.02e+036.82e+0411-1.99e+041.21e+037.40e+0412-2.46e+048797.11e+0434-1.01e+051381.29e+0535-1.01e+05-1.18e+031.29e+05571.83e+038711.18e+04581.59e+03-3145.63e+0361-3.84e

44、+032.38e+034.92e+0362-1.31e+032.46e+031.08e+0484-1.03e+052.50e+031.29e+0585-1.01e+051.19e+031.29e+05107-2.03e+049607.15e+04108-1.50e+041.58e+037.50e+04109-1.67e+041.46e+036.92e+04110-9.04e+032.30e+037.68e+041171.82e+043.78e+034.08e+041181.97e+043083.35e+04圖3.6 邊跨合攏階段彎矩圖圖3.7 邊跨合攏階段剪力圖4.1.4 中跨合攏階段內力拼裝

45、中跨合龍吊架，焊接合龍段骨架，綁扎合龍段鋼筋，澆注中跨合龍段，張拉中跨底板縱向預應力束和剩余次中跨底板縱向預應力束。中跨合龍完成后的全橋恒載內力：表3.5 中跨合攏階段累計內力值單元號階段累計效應彎矩(kn.m)剪力(kn)軸力(kn)11.98e+044233.33e+0422.24e+04-2.94e+034.04e+0434-9.41e+04-2.34e+041.29e+0535-1.18e+052.41e+041.29e+0559-2.22e+048097.52e+0460-2.19e+041327.51e+0484-9.49e+04-2.27e+041.29e+0585-1.18e+

46、052.47e+041.29e+051171.92e+043.24e+034.07e+041182.01e+04-2203.34e+04圖3.8 一期恒載作用下主梁彎矩圖圖3.9 一期恒載作用下主梁剪力圖4.1.5 橋面鋪裝階段內力橋面鋪裝、等橋面系安裝完畢大橋建成后的全橋恒載內力：表3.6 橋面鋪裝階段累計內力值單元號階段累計效應彎矩(kn.m)剪力(kn)軸力(kn)11.97e+041.29e+033.32e+0422.32e+04-2.12e+034.03e+0434-1.38e+05-2.57e+041.29e+0535-1.64e+052.65e+041.29e+0559-1.32

47、e+048617.49e+0460-1.29e+041327.48e+0484-1.38e+05-2.51e+041.29e+0585-1.64e+052.71e+041.29e+051172.08e+042.48e+034.06e+041182.09e+04-1.03e+033.33e+04圖3.10 二期恒載作用下主梁彎矩圖圖3.11 二期恒載作用下主梁剪力圖4.1.6 支座位移引起的內力計算方法及結果由于各個支座處的豎向支座反力和地質條件的不同引起支座的不均勻沉降，連續體系是一種對支座不均勻沉降特別敏感的結構，所以由它引起的內力是構成內力的重要組成部分。按矩陣位移法求解支座沉降次內力。在

48、橋梁設計中，支座沉降工況的選取是應慎重考慮的問題。一般應綜合考慮橋址處的地質、水文等情況，根據已建橋梁的設計經驗來定。有時需選取幾種沉降工況計算，這樣就存在一個工況組合的問題。程序一般對每一個截面挑最不利的工況內力值作為沉降次內力。具體計算方法是：三跨連續梁的四個支點中的每個支點分別下沉1cm其余的支點不動，所得到的內力進行疊加，取最不利的內力范圍。表3.7 橋面鋪裝階段累計內力值單元號階段累計效應彎矩(kn.m)剪力(kn)軸力(kn)12.39e+042.50e+037.51e+0422.52e+041.19e+031.29e+0534-1.17e+059601.29e+0535-1.90

49、e+051.21e+031.29e+0559-2.64e+048797.48e+0460-1. 92e+041327.49e+0484-1.27e+05-2.27e+047.48e+0485-1.65e+052.47e+041.34e+051171.08e+043.24e+033.34e+041182.65e+04-2204.05e+044.2 活載內力計算（1）影響線的計算將單位荷載p=1作用在各橋面的節點上，求得結構的變形及內力，可得位移影響線和內力影響線。（2）人群、履帶車、掛車加載人群加載只需求出影響的正、負區段面積；履帶車離散為若干集中力；掛車按集中荷載加載。（3）汽車加載掛車、履帶

50、車全橋只考慮一輛。汽車荷載是由主車和重車組成的車隊，車距又受到約束，求其最大、最小效應是個較復雜的問題。這種情況下，車輛數和車距都是未知參數，隨具體影響線而變化，問題歸結為求具有多個變量的函數在約束條件下的極值。此問題的解決借助于計算機程序完成。4.2.1 活載因子的計算橋梁結構的基頻反映了結構的尺寸、類型、建筑材料等動力特性內容，它直接反映了沖擊系數與橋梁結構之間的關系。不管橋梁的建筑材料、結構類型是否有差別，也不管結構尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結構的基頻相同，在同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數。橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計算，對于連續梁結構，當無更精確方法計

51、算時，也可采用下列公式估算： 式中 結構的計算跨徑（）； 結構材料的彈性模量（）； 結構跨中截面的截面慣矩（）； 結構跨中處的單位長度質量（），當換算為重力計算時，其單位應為（）；結構跨中處延米結構重力（）；重力加速度，。計算連續梁的沖擊力引起的正彎矩效應和剪力效應時，采用；計算連續梁的沖擊力引起的負彎矩效應時，采用值可按下式計算： 當1.5hz時， =0.05 當1.5hz14hz時， =0.1767-0.0157 當14hz時， =0.45式中 結構基頻（hz）。求得：正彎矩效應： 0.3157 負彎矩效應： 0.413factor=(1+)n 式中 1+沖擊系數；n車道數；車道折減系數；

52、偏載系數。4.2.2 橫向分布系數的考慮荷載橫向分布指的是作用在橋上的車輛荷載如何在各主梁之間進行分配，或者說各主梁如何分擔車輛荷載。因為截面采用單箱單室時，可直接按平面桿系結構進行活載內力計算，無須計算橫向分布系數，所以全橋采用同一個橫向分配系數。表3.8 活載作用下內力值單元號活載作用效應彎矩(kn.m)剪力(kn)軸力(kn)11.26e+042.39e+033.33e+0421.76e+041.05e+044.04e+0434-1.60e+059.13e+031.29e+0535-1.78e+051.54e+031.29e+0559-2.18e+04-3187.51e+0460-2.45e+042.39e+031.29e+0584-1.47e+052.47e+031.