





























果成桥阶段内力计算结果活载内力计算活载内力计算方法冲击系数的计算移动荷载内力计算结果附加力产生的附加内力计算风荷载内力计算制动力产生的内力计算温度及支座沉降次内力计算温度次内力计算基础不均匀沉降引起的次内力内力组合第章预应力筋的配置预应力筋布置原则预应力筋的估配计算原理预应力筋的实际布置纵向预应力筋的布置横竖向预应力筋的布置第章预应力损失钢束及收缩徐变次内力计算预应力损失及有效预应力计算预应力损失计算原理预应力损失计算结果钢束次内力计算钢束次内力计算原理钢束次内力计算结果混凝土收缩徐变引起的次内力计算收缩徐变引起的次内力计算原理收缩徐变次内力计算结果内力组合二内力组合二下内力包络图第章截面强度及变形验算主要设计指标设计安全系数及各阶段应力控制条件梁体变形限值内力组合二下应力图主力组合下梁体应力图主力附加力组合下应力图截面验算施工阶段应力运营阶段应力支点反力梁体变形值验算正截面抗弯验算斜截面抗剪验算运营阶段正截面抗裂验算混凝土压应力验算运营阶段预应力钢筋应力幅验算运营阶段预应力钢筋锚下控制应力验算传力锚固阶段混凝土剪应力验算运营阶段混凝土法向应力验算传力锚固阶段第章工程数量统计混凝土用量纵向预应力钢绞线用量结论致谢参考文献第章绪论京沪高速铁路概述年月日时分,温家宝总理在京沪高速铁路开工典礼上宣布,历经十几年讨论总投资亿元的京沪高速铁路全线开工,并为京沪高速铁路奠基。
铁道部预计在年完成,到时候,人们乘坐京沪高速列车,从北京到上海只要小时。
京沪高速铁路是中长期铁路网规划中投资规模最大技术含量最高的项工程,也是我国第条具有世界先进水平的高速铁路,正线全长约,与既有京沪铁路的走向大体并行,全线为新建双线,设计时速,初期运营时速,最高车速度可达,共设置个客运车站,年年底投入运营。
桥梁长度约,占正线长度隧道长度约,占正线长度路基长度,占正线长度全线铺设无碴正线约,占线路长度的。
有碴轨道正线约,占线路长度的。
全线用地总计不包括北京南站北京动车段大胜关桥及相关工程。
京沪高速铁路将全线铺设无缝线路。
铁路线路牵引供电通信信号等基础设施,采取多种减振降噪低能耗少电磁干扰的环保措施。
全线实行防灾安全实时监控,运用具有世界先进水平的动力分散型电动车组,由集行车控制调度指挥信息管理和设备监测于体的综合自动化系统统指挥,以确保实现高速度高密度高舒适性大能力强兼容高正点率高安全性的现代化旅客运输。
京沪高速铁路全线实现道口的全立交和线路的全封闭。
既方便沿线群众车辆通行,又可确保高速列车运行安全。
全线优先采用以桥代路方式,最大限度节约东部地区十分宝贵的土地资源。
连续梁的发展上部结构由连续跨过三个以上支座的梁作为主要承重结构的桥梁称为连续梁桥。
连续梁结构体系最早应用于钢桥。
世纪初,就建造由小跨度的钢筋混凝土连续梁桥到年代,预应力混凝土的材料和工艺得到发展,逐步应用于桥梁工程由于预应力混凝土技术的应用,克服了钢筋混凝土的缺陷,开创了混凝土桥梁的新纪元到年代,出现了预应力混凝土连续梁桥到年代,出现了预应力混凝土连续钢构桥。
近几十年,伴随着与预应力技术高度致的悬臂施工法和顶推施工法的创立,使预应力混凝土连续梁桥得到了迅速的发展。
例如,我国近余年来所建立的中等和大跨度桥梁中,预应力混凝土连续梁桥占到总数的左右。
已建成和即将建成的批大跨径连续梁桥,其技术复杂,科技含量高,施工难度大,标志着我国桥梁技术已经进入世界先进行列。
连续梁桥的分类混凝土连续梁桥从立面布置来看,有多种形式。
按不同的立面布置和构造形式,有多种不同的分类。
按照桥梁跨径的相互关系来分有等跨连续梁和不等跨连续梁按照桥梁的梁高来分有等高度连续梁和变高度连续梁按照下部结构支承体系来分有普通的单式桥墩型桥墩双薄壁柱式桥墩按照受力钢筋来分有预应力混凝土连续梁桥以及钢筋混凝土连续梁桥连续梁的跨径布置般选用不等跨的形式。
如果采用等跨布置,则边跨的内力包括边支墩处梁截面的负弯矩将控制全桥设计,这样是不经济的。
此外,边跨过长,削弱了边跨的刚度,考虑,由程序自动进行组合,计算出最不利组合情况。
计算可知在基础不均匀沉降作用下最大正负弯矩均发生在中支点位置处,其值为最大剪力为。
基础不均匀沉降作用下内力具体计算结果仅示部分截面见表及图和图。
表基础不均匀沉降作用下内力效应位置截面号最大最小轴向剪力弯矩轴向剪力弯矩边支点位置截面号最大最小轴向剪力弯矩轴向剪力弯矩边跨边跨边跨中支点中跨中跨支座沉降最大最小弯矩图单位支座沉降最大最小剪力图单位内力组合进行内力组合的目的是为了下章的预应力钢束估配做准备。
根据以上内力计算结果,参照铁路桥涵设计基本规范第条即可进行内力组合。
内力组合方式为主力主力组合恒载活载主力组合二恒载活载基础沉降主力附加力主附组合主力温度变化风力主附组合二主力温度变化制动力上述内力组合仅供参考,本桥在具体的内力组合和内力包络图的绘制均由程序自动完成。
计算可知在内力组合的包络图下,其最大负弯矩绝对值最大发生在中支点位置处,其值为最大正弯矩发生在跨中位置,其值为最大剪力为。
内力组合作用下内力仅示部分截面见表及图和图。
表内力组合作用下内力位置截面号最大最小轴向剪力弯矩轴向剪力弯矩边支点边跨边跨边跨中支点中跨中跨内力组合弯矩包络图单位内力组合剪力包络图单位第章预应力筋的配置预应力筋布置原则确定预应力筋在箱梁中的空间位置及几何特征,是计算预应力效应和施工放样的依据。
预应力筋的布置原则般有以下几点纵向预应力筋为结构的主要受力钢筋,为了设计和施工方便,进行对称布束,锚头布置尽量靠近压应力区。
应选择适当的预应力束筋的形式和锚具型式,对不同跨径的桥梁结构,要选用预加力大小适当的预应力筋,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。
预应力束筋的布置要考虑施工的方便,也不能像普通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。
由于每根束筋对应的是巨大的集中力,这样锚固区受力比较复杂,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。
预应力束布置,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。
预应力束筋的配置,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的关系。
预应力束筋的布置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。
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。
预应力筋数量较多时,易分层布置,般来说,先锚固下层力筋,后锚固上层力筋。
预应力筋应对称于构件截面的几何竖轴线。
除满足以上要求外,还应满足铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范构造要求。
预应力筋的估配计算原理预应力钢束的设计是通过先估算再反复调整确定的,之所以称为钢束估算,是因为计算中使用的组合结果并不是桥梁的真实受力。
确定钢束需要知道各截面的计算内力,而布置好钢束前又不可能求得桥梁的真实受力状态,故只能称为估算。
此时与真实受力状态的差异由以下四个方面引起未考虑预加力的作用未考虑预加力对徐变收缩的影响未考虑钢束孔道的影响④钢束预应力损失值只能根据经验事先拟定。
根据截面受力情况,其配筋不外乎有三种形式截面上下翼缘均布置预应力筋以抵抗正负弯矩仅在截面下翼缘布置预应力筋以抵抗截面的正弯矩或仅在上翼缘配置预应力筋以抵抗负弯矩。
预应力筋估配计算方法如下由预加力引起的截面上下翼缘混凝土应力,分别为上,下下下下下上上上上下下下下上上上上式中上下截面上下翼缘抗弯模量上下截面上下翼缘核心半径上下预加力引起的截面上下翼缘混凝土应力上下截面上下翼缘预加合力上下截面上下翼缘预加合力偏心距。
在最大弯矩作用下,截面上下翼缘混凝土应力满足上上或上上上下下或下下式中荷载最不利组合时计算截面所受正弯矩混凝土容许压应力,其余符号意义同前。
在最小弯矩作用下,截面上下翼缘混凝土应力满足上上或上上下下或下下下式中,荷载最不利组合时的计算截面所受负弯矩,其余符号意义同前上下翼缘最大配筋下翼缘最大配筋为下上下上下上下上上上下上翼缘最大配筋下下下下上上上下下上上式中,符号意义同前。
上下翼缘最小配筋下翼缘最小配筋为下上上上下下下上上上翼缘最小配筋为下下下上上下下上上式中,符号意义同前。
预应力筋估算时有效预应力的取值对于铁路桥,在使用阶段配筋估算时,预应力钢筋有效预应力可取在施工阶段配筋估算时,预应力钢筋有效预应力可取。
预应力筋的实际布置预应力混凝土梁桥预应力钢筋的分类,大致有以下几种按力筋布置的走向,可分为纵向力筋,横向力筋和竖向力筋。
大跨度梁桥通常按三向预应力设计。
沿桥跨方向布置的纵向力筋也称为主筋,其数量和布筋位置要根据结构的受力状态来确定。
力筋按其位置,可分为顶板筋,底板筋和腹板筋等按其特性分为正弯矩筋,负弯矩筋和抗剪筋等。
预应力筋的布置应对称于构件截面的几何竖轴线,否则在确定构件的内力时尚须考虑预加力对截面竖轴线的偏心影响。
纵向预应力筋的布置纵向预应力筋的作用在于提供预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而使梁体的拉应力不大,甚至处于受压状态。
本桥是全预应力混凝土连续梁桥,在施工阶段和使用阶段不能出现拉应力,需配置纵向钢束来抵抗截面的正负弯矩。
本桥是悬臂施工法,为了满足施工阶段不出现拉应力的要求,故纵向力筋应采用分段配筋。
在悬臂施工施工阶段,梁体结构主要承受负弯矩,为了能支撑梁体自重和施工荷载,需在每节段浇注完成后,在顶板处对梁体施加预应力以抵抗截面负弯矩在合拢段浇注完成后,梁体会进行体系转换,此时梁体会同时承受正负弯矩,需在底板处张拉预应力筋来抵抗截面正弯矩。
为了满足施工阶段和运营阶
