簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)引橋上部結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)桂江大橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要桂江大橋位于佛山市南海區(qū)，單幅寬10m，五跨等跨徑為25m，全長(zhǎng)100m。桂江大橋簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)總體的設(shè)計(jì)，需要理解橋梁體系的轉(zhuǎn)換，采用midas軟件進(jìn)建立模型。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有：恒載和活載計(jì)算，估算配筋面積，配置預(yù)應(yīng)力鋼束；計(jì)算細(xì)部結(jié)構(gòu)的受力狀況；劃分各個(gè)施工階段，對(duì)每個(gè)施工階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全的受力計(jì)算和分析；使用階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)永久荷載、活荷載、預(yù)應(yīng)力和附加應(yīng)力的計(jì)算和結(jié)構(gòu)合理性的分析；承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的截面驗(yàn)算，作出包羅圖；根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)難點(diǎn)有：預(yù)應(yīng)力的張拉控制和施工階段的加載。關(guān)鍵詞：簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)，預(yù)應(yīng)力

2、連續(xù)箱型梁，midas軟件，預(yù)應(yīng)力鋼束，施工階段，恒載，活載，應(yīng)力組合，包絡(luò)圖，截面驗(yàn)算。abstract guijiang bridge is located in guangdong province, is a two-yong highway overpass, a single width of 10m, total length of 100m. banyan bridge simply supported t beam continuous overall design, need to understand the conversion of the bridge system

3、, the use of bridge doctor software into the model. design elements include: dead load and live load calculations, estimates reinforcement size, configuration prestressed steel beam, calculate detailed structure of the stress state; by each construction stage, construction stage of the structural sa

4、fety of each of the force calculation and analysis ; with stage structure, permanent loads,live loads, prestressed and additional stress calculations and structural analysis of reasonableness; ultimate limit state and limit state sectional checking; structure calculation based on the results of the

5、upper structure of the lower part of the design. design challenge are: pre-stress tension control and construction phase of the load. i simplified the design, construction, total construction phase 3, calculation is simple. key words: simply supported continuous prestressed t-beam bridge doctor, pre

6、stressed steel beams, construction stage, dead load, live load, stress combination, envelope, cross checking. 目錄前言- 10 -第一章 工程概況- 11 -1.1 設(shè)計(jì)基本概況- 11 -1.1.1 橋梁線型布置- 11 -1.1.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)- 11 -1.1.3 主要材料- 11 -1.1.4 橋面鋪裝- 12 -1.1.5 橋面排水- 12 -1.1.6 施工方式- 12 -1.1.7 設(shè)計(jì)依據(jù)- 12 -1.1.8 支座強(qiáng)迫位移- 13 -1.1.9 溫度影響- 13 -

7、1.2 橋型及縱、橫斷面布置- 13 -1.2.1 橋型布置及孔徑劃分- 13 -1.2.2 截面形式及截面尺寸擬定- 13 -1.2.3 箱梁底板厚度及腹板寬度設(shè)置- 15 -1.3 毛截面幾何特性計(jì)算- 17 -1.4截面效率指標(biāo)- 17 -第二章 橋面板設(shè)計(jì)- 18 -2.1 橋面板恒載內(nèi)力計(jì)算- 18 -2.2 橋面板活載內(nèi)力計(jì)算- 19 -2.3 橋面板荷載內(nèi)力組合- 21 -2.4 主梁行車道板配筋- 22 -2.4.1 行車道板尺寸的復(fù)核- 22 -2.4.2 支點(diǎn)處配筋- 22 -2.4.3 板跨中配筋- 23 -2.5 抗剪驗(yàn)算- 23 -第三章 上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算- 25 -

8、3.1、單元?jiǎng)澐? 25 -3.1.1節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)表- 26 -3.2、施工過(guò)程介紹- 27 -3.3、 恒載內(nèi)力計(jì)算- 28 -3.3.1 預(yù)制箱梁一期恒載集度- 28 -3.3.2 成橋后一期恒載集度- 29 -3.3.3 二期恒載集度- 30 -3.3.4 各階段恒載效應(yīng)計(jì)算- 30 -3.4橫向分布系數(shù)計(jì)算- 35 -3.5 活載內(nèi)力計(jì)算- 38 -3.6溫度次內(nèi)力計(jì)算- 46 -3.7支座位移引起的內(nèi)力計(jì)算- 48 -第四章 主梁內(nèi)力初步組合- 51 -4.1 按持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)- 51 -4.1.1 基本組合- 51 -4.1.2 偶然組合- 52 -4.2 按持久狀態(tài)下正

9、常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)- 52 -4.2.1 作用短期效應(yīng)組合- 52 -4.2.2 作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合- 53 -第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置- 61 -5.1 預(yù)應(yīng)力筋的估算- 61 -5.1.1 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算- 61 -5.1.2 按承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求計(jì)算- 65 -5.2 預(yù)應(yīng)力筋束的布置- 66 -5.2.1 預(yù)應(yīng)力筋的布置原則- 66 -預(yù)應(yīng)力鋼筋最小配筋率驗(yàn)算- 74 -5.2.2 普通鋼筋的布置- 77 -第六章 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算- 78 -6.1 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算- 79 -6.1.1 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算- 79 -第七章 主梁截面驗(yàn)算- 82

10、-7.1 截面強(qiáng)度驗(yàn)算- 82 -7.2 截面抗裂驗(yàn)算- 87 -7.2.1 正截面和斜截面抗裂驗(yàn)算- 87 -7.2.2 法向拉應(yīng)力- 89 -7.2.3 主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力- 89 -參 考 文 獻(xiàn)- 101 -結(jié)束語(yǔ)- 102 -致 謝- 104 -前言預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱型型梁在中小跨徑橋梁的設(shè)計(jì)中能滿足安全、經(jīng)濟(jì)、合理的基本要求。而且還有美觀、適用、施工方便等優(yōu)勢(shì)。桂江大橋設(shè)計(jì)采用5跨等跨徑的連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱型梁，簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)施工。做桂江大橋的簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)就需要有各種地質(zhì)水文資料、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、參考文獻(xiàn)等。在連續(xù)箱梁的設(shè)計(jì)中，要對(duì)橋梁的各個(gè)結(jié)構(gòu)，各個(gè)施工階段進(jìn)行具體的計(jì)算和分析。（1）擬定橋

11、梁的分跨、箱梁的截面尺寸，查看各種設(shè)計(jì)資料，采用maisd軟件進(jìn)行模型的建立。（2）計(jì)算恒載和活載，估算配筋面積，配置預(yù)應(yīng)力鋼束，計(jì)算細(xì)部結(jié)構(gòu)的受力狀況。（3）劃分各個(gè)施工階段，對(duì)每個(gè)施工階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全的受力計(jì)算和分析。（4）在使用階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)永久荷載、活荷載、預(yù)應(yīng)力和附加應(yīng)力的計(jì)算和結(jié)構(gòu)合理性的評(píng)估，進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的截面驗(yàn)算。在本設(shè)計(jì)中，把連續(xù)箱梁當(dāng)做全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，所以在設(shè)計(jì)說(shuō)明書中主要考慮預(yù)應(yīng)力鋼束，普通鋼筋的作用幾乎可以忽略。我在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間內(nèi)認(rèn)真學(xué)復(fù)習(xí)了專業(yè)知識(shí)，學(xué)習(xí)了新的知識(shí)。我通過(guò)復(fù)習(xí)課本知識(shí)，了解了我所要做的設(shè)計(jì)的基本方向；通過(guò)去圖書館查閱資料使

12、我有了設(shè)計(jì)的具體思路；通過(guò)與同學(xué)、老師的交流使我知曉了我的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)；通過(guò)我具體的行動(dòng)操作使我明白了為什么要這么做。本設(shè)計(jì)中主要的應(yīng)用軟件是midas博士，我花了大量的時(shí)間用在學(xué)習(xí)使用midas上。我向老師，同學(xué)還有學(xué)長(zhǎng)請(qǐng)教過(guò)，終于使我從了解到熟悉再到最后能夠熟練的使用。使用它我完成了模型的建立，結(jié)構(gòu)的計(jì)算。數(shù)據(jù)的處理是用excel來(lái)完成的，圖紙是使用autocad來(lái)做成的。設(shè)計(jì)中的每個(gè)環(huán)節(jié)都使我獲益匪淺。第一章 工程概況1.1 設(shè)計(jì)基本概況桂江大橋位于廣東省佛山市。根據(jù)線路及相應(yīng)行業(yè)技術(shù)要求，經(jīng)比選，采用簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土等截面小箱梁橋型方案。1.1.1 橋梁線型布置 1) 平曲線半徑：無(wú)

13、平曲線。2) 豎曲線半徑：無(wú)豎曲線，縱坡采用1.5%。1.1.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1) 設(shè)計(jì)荷載：公路i級(jí)，人群荷載取3.02) 設(shè)計(jì)速度：1003) 橋面布置：采用雙向四車道車道，總寬：22（人行道）+20.5（護(hù)欄）+43.75 （行車道）=20m4) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年5) 設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)6) 設(shè)計(jì)洪水頻率：1/1007) 通航標(biāo)準(zhǔn)：不通航1.1.3 主要材料 1）混凝土預(yù)制箱梁、橫梁：c50混凝土，彈性模量ec=34500；現(xiàn)澆接頭、濕接縫、人行道、護(hù)欄：c40混凝土；水泥混凝土鋪裝層：c25混凝土，ec=28000。 2）鋼材預(yù)應(yīng)力鋼絞線：低松弛高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)符合astm a

14、416-97的規(guī)定，單根鋼絞線直徑15.24，鋼絞線面積；鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)=1860，設(shè)計(jì)值，彈性模量。普通鋼筋：采用符合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋gb1301391和鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋gb1499-98 的規(guī)定。直徑12者，均采用 hrb335（20mnsi）熱軋螺紋鋼筋，；凡鋼筋直徑12者，采用 r235（a3）鋼筋，。 3）其它錨具及管道成孔。預(yù)制箱梁錨具采用錐形錨具，預(yù)應(yīng)力孔道采用金屬波紋管，孔道內(nèi)徑為5.5。橋梁支座性能應(yīng)符合交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋梁板式橡膠支座jt/t4-93的規(guī)定。采用gpxz協(xié)調(diào)抗震型盆式橡膠支座。橋梁伸縮采用j-75型伸縮裝置。1.1.4 橋面鋪裝橋面鋪裝

15、采用8cm厚的防水混凝土鋪裝，混凝土容重按25kn/m3計(jì)，之上是10cm厚瀝青混凝土橋面鋪裝，橋面橫坡采用1%，在梁底利用三角墊層設(shè)置橫向坡度。1.1.5 橋面排水橋面縱向設(shè)置1.5%的坡度，排水采用自然排水。1.1.6 施工方式簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)力連續(xù)施工方法。1.1.7 設(shè)計(jì)依據(jù)1) 交通部標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jtg b01-2003）；2) 交通部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（jtg d60-2004）；3) 交通部標(biāo)準(zhǔn)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtgd62-2004）；4) 范立礎(chǔ) 橋梁工程（上冊(cè)）5) 徐 岳 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)1.1.8 支座強(qiáng)迫位移每個(gè)支座單獨(dú)下沉1

16、，取最不利組合設(shè)計(jì)。1.1.9 溫度影響主梁上、下緣溫差為5。1.2 橋型及縱、橫斷面布置1.2.1 橋型布置及孔徑劃分為了縮短工期，提高行車的舒適性，綜合分析比較各種橋型后最終采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，跨徑為425m，施工方法為簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)?？紤]伸縮縫的設(shè)置，實(shí)際橋跨長(zhǎng)為99.84，即在橋的兩頭各設(shè)8cm的伸縮縫，橋跨結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3-1所示。圖中，兩邊跨計(jì)算跨徑為2452cm，兩中跨計(jì)算跨徑為2500cm，連續(xù)梁兩端至邊支座中心線之間的距離為40cm。 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 （單位：）1.2.2 截面形式及截面尺寸擬定（1）截面形式及梁高采用等高度箱型截面。梁高1.25m，高跨比h/l=1/20

17、。選用箱型截面主要是出于其突出的受力和構(gòu)造特點(diǎn)。（2）橫截面尺寸橋面總寬為20m，分兩幅，每幅橋面寬度為10。由于采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)的施工方法，主梁需先預(yù)制再運(yùn)輸、吊裝就位，因此在橫截面布置時(shí)應(yīng)考慮到施工中的運(yùn)輸及吊裝能力。將每幅橋做成四個(gè)單箱單室的組合截面。其中，預(yù)制中梁頂板寬210,底板寬100；預(yù)制邊梁頂板寬230，底板寬100；預(yù)制主梁間采用40的濕接縫。從而減少主梁的吊裝質(zhì)量。邊、中主梁均采用斜腹板，以減輕主梁自重，腹板斜度為 1:4。為滿足頂板負(fù)彎矩鋼束、普通鋼筋的布置及輪載的局部作用，箱梁頂板取等厚度15。同時(shí)為了防止應(yīng)力集中和方便脫模，在腹板與頂板交界處設(shè)置2010的承托?？缰小?/p>

18、支點(diǎn)橫斷面箱梁布置圖如圖所示。主梁橫斷面構(gòu)造圖如圖所示。 1/2跨中處橫斷面箱梁布置圖（cm） 1/2支點(diǎn)處橫斷面箱梁布置圖（cm）跨中邊梁 跨中中梁 主梁跨中橫斷面構(gòu)造圖（cm）支點(diǎn)邊梁 支點(diǎn)中梁 主梁支點(diǎn)橫斷面構(gòu)造圖（cm）1.2.3 箱梁底板厚度及腹板寬度設(shè)置（1）箱梁底板厚度的設(shè)置，如圖所示。簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)施工的梁橋跨中正彎矩較大，因此底板不宜過(guò)厚；但是支點(diǎn)處存在負(fù)彎矩，需要底板有一定的厚度來(lái)提供受壓面積。因此將底板厚度在跨內(nèi)大部分區(qū)域設(shè)置為15，僅在距邊支點(diǎn)160、中支點(diǎn)220處開始加厚，加厚區(qū)段長(zhǎng)度均為150,且底板加厚至25，為錨固底板預(yù)應(yīng)力束提供空間。 邊支承線 中支承線 箱梁底板

19、厚度變化示意圖 （單位：）（2）腹板寬度設(shè)置，如圖3-5所示。由連續(xù)梁剪力變化規(guī)律，兼顧施工方便性，腹板寬度除在支點(diǎn)附近區(qū)域加寬，其余均為15，距邊支點(diǎn)160、中支點(diǎn)220處開始加寬，加寬區(qū)段長(zhǎng)度均為150，且腹板最終加寬至25。 腹板寬度變化示意圖 （單位：）1.3 毛截面幾何特性計(jì)算采用邁達(dá)斯計(jì)算各控制截面幾何特性，計(jì)算結(jié)果列于下表毛截面特性數(shù)據(jù)序號(hào)名稱截面積m2iyy截面慣性矩（m4）czm中性軸至梁底距離（m）預(yù)制跨中中梁0.79560.15840.7576支點(diǎn)中梁1.04560.19140.7015支點(diǎn)邊梁1.08870.19880.7142跨中邊梁0.83440.16430.771

20、2成橋跨中中梁0.8530.1680.786支點(diǎn)中梁1.10.2040.726跨中中梁0.8530.1680.786支點(diǎn)中梁1.10.2040.7261.4截面效率指標(biāo)跨中截面效率指標(biāo)計(jì)算采用表3-3數(shù)據(jù)結(jié)果，由以下公式求解。上核心距： （1-1）下核心距： （1-2）截面效率指標(biāo)：一般截面效率指標(biāo)取，且較大者更經(jīng)濟(jì) （1-3）， 。初擬的主梁跨中截面是合理的。經(jīng)計(jì)算其他截面尺寸都合理，計(jì)算過(guò)程略。 第二章 橋面板設(shè)計(jì)主梁橋面板計(jì)算示意圖如圖4-1所示。 主梁跨中截面橋面板計(jì)算示意圖 （單位：）由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范第4.1.1條，因板的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度與短邊長(zhǎng)度之比為25/1.3

21、5=18.52，故按單向板計(jì)算。2.1 橋面板恒載內(nèi)力計(jì)算以縱向梁寬1m的板梁計(jì)算,每延米板上恒載：鋪裝層：，將承托的面積攤于橋面板上面，則板厚 橋面板：計(jì)算梁肋處的截面有效高度：，s=27.5?？偤爿d：肋間凈距：=120計(jì)算跨徑：l=；=1.35，=1.35，因此取l=1.35?？缰袕澗兀褐c(diǎn)剪力：2.2 橋面板活載內(nèi)力計(jì)算單向板內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。 單向板內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖 （單位：）采用公路級(jí)汽車荷載，后軸軸重標(biāo)準(zhǔn)值，車輪著地寬度。（1）荷載分布寬度平行于板的跨徑方向的荷載分布寬度：垂直于板的跨徑方向的荷載分布寬度：?jiǎn)蝹€(gè)車輪在板的跨徑中部：荷載位于靠近板的支承處：沖擊系數(shù)取,汽車荷載在1m寬

22、簡(jiǎn)支板條中所產(chǎn)生的內(nèi)力，跨中彎矩計(jì)算公式（2-1）： （2-1）代入數(shù)據(jù)： 剪力計(jì)算計(jì)算公式（2-2）： （2-2）式中：故,2.3 橋面板荷載內(nèi)力組合跨中彎矩：，支點(diǎn)剪力：，內(nèi)力修正：因 即主梁抗扭能力大， 故支點(diǎn)彎矩修正：跨中彎矩修正：支點(diǎn)剪力： 。2.4 主梁行車道板配筋2.4.1 行車道板尺寸的復(fù)核對(duì)正截面尺寸進(jìn)行復(fù)核在給定尺寸的前提下，矩形截面板的抗彎極限承載力按下式計(jì)算。 （2-3）式中：相對(duì)界限受壓區(qū)高度，參考表5.2.1；,參考第5.1.5條；鋼筋合力點(diǎn)到受拉邊緣的距離 ，板條寬b=1, 。則跨中，；支點(diǎn)，將數(shù)據(jù)代入式（2-3）：>>>>由此可見(jiàn)，板厚滿

23、足正截面設(shè)計(jì)要求。2.4.2 支點(diǎn)處配筋取單位1寬計(jì)算（b=1），采用（hrb335）級(jí)鋼筋,c40混凝土。有效高度,鋼筋合力點(diǎn)到受拉邊緣的距離。計(jì)算高度。查第5.2.2公式： （2-4） (2-5) （2-6）式中：；b-板寬，。式（2-4）取等號(hào)，將數(shù)據(jù)代入式（2-4）和式（2-5）中。 ，。，滿足式（2-6），可以。選用布置鋼筋，鋼筋間距20，。2.4.3 板跨中配筋 取單位1寬板計(jì)算（b=1）鋼筋合力點(diǎn)到受拉邊緣的距離，計(jì)算高度，由公式（2-4），公式（2-5）。解得： ， ，可以。選用布置鋼筋，鋼筋間距19，。2.5 抗剪驗(yàn)算由第5.2.10計(jì)算公式： （2-7）；混凝土抗拉強(qiáng)度。代

24、入式（2-7）右邊:故,混凝土已經(jīng)能滿足抗剪要求，只需按構(gòu)造配置箍筋。第三章 上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算3.1、單元?jiǎng)澐直驹O(shè)計(jì)采用軟件midas 進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)分析。此設(shè)計(jì)實(shí)例為先簡(jiǎn)支后連續(xù)的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，結(jié)合施工、使用中結(jié)構(gòu)的受力特性及預(yù)應(yīng)力鋼束布置，將全橋劃分為103個(gè)單元、104個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖所示：3.1.1節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)號(hào)x（m）節(jié)點(diǎn)號(hào)x（m）節(jié)點(diǎn)號(hào)x（m）節(jié)點(diǎn)號(hào)x（m）節(jié)點(diǎn)號(hào)x（m）節(jié)點(diǎn)號(hào)x（m）101817353452516968868521191836355352706987863220193736545371708887432120383755547271898854222139385655

25、7372908965232240395756747391907624234140585775749291872524424159587674.89392982624.8434260597776949310927264443616078779594111028274544626179789695121129284645636280799796131230294746646381809897141331304847656482819998151432314948666583821009916153332504967668483101100171634335149.86867858410225.21

26、10350.2110475.213.2、施工過(guò)程介紹第一施工階段為預(yù)制主梁，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后張拉正彎矩區(qū)段的預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿，再將各跨預(yù)制箱梁安裝就位，形成由臨時(shí)支座支承的簡(jiǎn)支梁狀態(tài)；第二施工階段首先澆注第1、2 跨及第3、4 跨連續(xù)段濕接頭混凝土，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉負(fù)彎矩區(qū)段的預(yù)應(yīng)力鋼束并壓注水泥漿，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)此階段形成了兩聯(lián)連續(xù)梁，且每聯(lián)為3 跨連續(xù)；三施工階段是先澆注第2、3跨連續(xù)段接頭混凝土，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再?gòu)埨?fù)彎矩區(qū)段預(yù)應(yīng)力鋼束并壓注水泥漿，此階段形成了7 跨連續(xù)梁（4 大跨3 小跨）；第四施工階段拆除全橋的臨時(shí)支座，主梁支承在永久支座上，完成體系轉(zhuǎn)換

27、，最終形成4 跨連續(xù)梁體系；第五施工階段進(jìn)行防護(hù)欄及橋面鋪裝施工。由施工過(guò)程可知結(jié)構(gòu)荷載是分階段形成的，主要包括：預(yù)制箱梁的一期恒載集度（g1），二期恒載集度（g2）2。根據(jù)本設(shè)計(jì)橫斷面的具體構(gòu)造特點(diǎn)及平面桿系有限元計(jì)算分析的特點(diǎn)，恒載計(jì)算時(shí)將空間橋跨結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，即只對(duì)由單片梁夠成的四跨簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，在活載計(jì)算時(shí)將采用橫向分布這一實(shí)用計(jì)算方法（全橋都采用跨中橫向分布系數(shù)），恒載空間效應(yīng)按每片梁均分考慮（將橋面鋪裝和欄桿及其他空間效應(yīng)給四片梁均攤）。3.3、 恒載內(nèi)力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋恒載內(nèi)力計(jì)算與施工方法有著直接的聯(lián)系。當(dāng)為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)時(shí)，按簡(jiǎn)支梁受力特性計(jì)

28、算，當(dāng)形成連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)，按連續(xù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，其中在體系轉(zhuǎn)換階段，應(yīng)計(jì)入撤除臨時(shí)支承引起的內(nèi)力，主梁恒載最終彎矩應(yīng)由各階段內(nèi)力疊加而成。3.3.1 預(yù)制箱梁一期恒載集度由預(yù)制箱梁的構(gòu)造知橫隔梁均位于支承處，橫隔梁自重對(duì)于主梁不產(chǎn)生恒載彎矩，因此計(jì)算中將橫隔梁作為集中荷載作用在支承點(diǎn)上面。故僅為預(yù)制箱梁的自重集度，計(jì)算公式為： （3-1）式中：預(yù)制箱梁第i號(hào)單元的一期恒載集度；預(yù)制箱梁第i號(hào)單元的截面面積，可由毛截面幾何特性表3-3中求得，截面變化的單元，為該單元兩端節(jié)點(diǎn)截面積的平均值。得，截面變化的單元，為該單元兩端節(jié)點(diǎn)截面積的平均值。按以上公式計(jì)算預(yù)制中、邊梁各單元一期恒載集度見(jiàn)表。此恒載集

29、度主要用于主梁簡(jiǎn)支狀態(tài)下的施工驗(yàn)算。 預(yù)制中梁一期恒載集度（）單元號(hào)123-2425集度26.1423.01519.8923.015單元號(hào)262728-5051集度26.1423.01519.8923.015單元號(hào)525354-7677集度26.1423.01519.8923.015單元號(hào)787980-102103集度26.1423.01519.8923.015單元號(hào)104集度26.14 預(yù)制邊梁一期恒載集度（）單元號(hào)123-2425集度27.21824.0420.8624.04單元號(hào)262728-5051集度27.21824.0420.8624.04單元號(hào)525354-7677集度27.21

30、824.0420.8624.04單元號(hào)787980-102103集度27.21824.0420.8624.04單元號(hào)104集度27.2183.3.2 成橋后一期恒載集度預(yù)制梁計(jì)入每片梁間現(xiàn)澆濕接縫后的恒載集度即為成橋一期恒載集度。成橋后忽略橫隔梁產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，僅計(jì)其產(chǎn)生的支持反力，并且由于中、邊梁的構(gòu)造尺寸完全相同，因此成橋以后中、邊箱梁的一期恒載集度相同，記為。計(jì)算公式為： （3-2）式中：成橋后箱梁第i號(hào)單元的一期恒載集度；成橋后箱梁第i號(hào)單元的毛截面面積，可由毛截面幾何特性表中求得。當(dāng)i單元截面變化，為該單元兩端節(jié)點(diǎn)截面積的平均值。按以上公式計(jì)算成橋以后各箱梁的恒載集度見(jiàn)表 成橋以后各

31、箱梁的恒載集度（）單元號(hào)123-2425集度27.523.752023.75單元號(hào)262728-5051集度27.523.752023.75單元號(hào)525354-7677集度27.523.752023.75單元號(hào)787980-102103集度27.523.752023.75單元號(hào)104集度27.53.3.3 二期恒載集度二期恒載集度為橋面鋪裝、護(hù)欄、人行道恒載集度之和。橋面鋪裝采用8cm厚的防水混凝土鋪裝，混凝土容重按25kn/m3計(jì)，之上是10cm厚瀝青混凝土橋面鋪裝，容重按26kn/m3計(jì)，且橋面鋪裝寬7.5。護(hù)欄及人行道恒載集度取7.5計(jì)算。因橋梁橫斷面布置有四片箱梁組成，將全部二期恒載平

32、均分?jǐn)偟剿钠髁?，故二期恒載集度為：=1/40.087.525+0.17.526+7.5=10.53.3.4 各階段恒載效應(yīng)計(jì)算第一施工階段的恒載內(nèi)力位置剪力 (kn)彎矩 (kn*m)位置剪力 (kn)彎矩 (kn*m)i1-261.150i27-231.63191.17i2-233.87247.52i28-212.13413.05i3-213.29471.11i29-192.63615.43i4-192.71674.11i30-173.12798.3i5-172.13856.53i31-153.19961.46i6-151.541018.36i32-133.251104.68i7-130.

33、961159.61i33-113.321227.97i8-110.381280.28i34-92.731331i9-89.791380.37i35-72.151413.44i10-69.211459.87i36-51.561475.29i11-48.621518.78i37-30.981516.56i12-28.041557.11i38-10.41537.25i13-7.461574.86i3910.191537.35i1413.131572.03i4030.771516.87i1533.711548.61i4151.361475.81i1654.31504.6i4271.941414.16i

34、1774.881440.02i4392.521331.93i1895.461354.85i44113.111229.11i19116.051249.08i45133.041106.03i20135.981123.07i46152.98963.02i21155.92977.11i47172.91800.07i22175.85811.22i48192.42617.4i23195.36625.62i49211.92415.23i24214.86420.51i50231.42193.55i25234.36195.89i99213.32467.83i102-252.320第一施工階段恒載剪力圖第一施工階

35、段恒載彎矩圖第三施工階段的恒載內(nèi)力位置剪力 (kn)彎矩 (kn*m)位置剪力 (kn)彎矩 (kn*m)i1-247.530i27-220.1171.91i2-221.56234.55i28-201.19382.56i3-201.67446.17i29-182.28574.29i4-181.78637.89i30-163.37747.14i5-161.89809.73i31-144.07900.86i6-142961.68i32-124.771035.28i7-122.111093.73i33-105.471150.42i8-102.221205.9i34-85.581245.94i9-82

36、.331298.17i35-65.691321.58i10-62.441370.55i36-45.81377.32i11-42.551423.05i37-25.911413.17i12-22.661455.65i38-6.021429.13i13-2.771468.36i3913.871425.2i1417.121461.18i4033.761401.38i1537.011434.11i4153.661357.67i1656.911387.15i4273.551294.07i1776.81320.3i4393.441210.58i1896.691233.56i44113.331107.18i1

37、9116.581126.93i45132.63984.2i20135.881000.7i46151.93841.93i21155.18855.17i47171.23680.33i22174.48690.34i48190.14499.65i23193.39506.4i49209.05300.05i24212.3303.56i50227.9681.48i25231.2181.8i99213.32467.83i102-239.84-9.83第三施工階段恒載剪力圖第三施工階段恒載彎矩圖第四施工階段恒載內(nèi)力位置剪力-z (kn)彎矩-y (kn*m)位置剪力-z (kn)彎矩-y (kn*m)i1-27

38、4.040i27-247.53131.58i2-245.41259.73i28-226.68368.69i3-223.48494.18i29-205.82584.94i4-201.54706.69i30-184.97780.38i5-179.61897.27i31-163.68954.71i6-157.681065.92i32-142.41107.75i7-135.741212.63i33-121.111239.57i8-113.811337.4i34-99.181349.72i9-91.871440.24i35-77.241437.93i10-69.941521.15i36-55.31150

39、4.2i11-481580.12i37-33.371548.54i12-26.071617.15i38-11.441570.95i13-4.131632.26i3910.491571.42i1417.81625.42i4032.431549.96i1539.731596.65i4154.361506.56i1661.671545.95i4276.31441.23i1783.61473.32i4398.231353.97i18105.541378.74i44120.171244.7i19127.471262.23i45141.451113.89i20148.761124.11i46162.749

40、61.8i21170.05964.71i47184.03788.37i22191.33784.01i48204.88593.92i23212.19582.25i49225.73378.61i24233.04359.63i50246.59142.28i25253.89116.16i99225465.15i102-269.29-72.73第四施工階段恒載剪力圖第四施工階段恒載彎矩圖3.4橫向分布系數(shù)計(jì)算橋梁的單跨計(jì)算跨徑為25m,橫截面如下圖所示、試求1-4號(hào)邊梁的荷載橫向分布系數(shù)mq。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)受力對(duì)稱，只需取一半即可求出想要的結(jié)果，計(jì)算1-2號(hào)梁的橫向分布系數(shù)。 1號(hào)梁的影響線圖示（尺寸單位：c

41、m）1號(hào)梁分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連接剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為故可按剛性橫梁法來(lái)繪制橫向影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)mq。本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=4,梁間距為2.5m，則： （3.3） =31.25（1）號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為： （3.4） （3.5）由和繪制的1號(hào)梁橫向影響線，圖中并按公路通規(guī)確定了車輛荷載和人群荷載的最不利荷載位置?？捎珊陀?jì)算橫向影響線的零點(diǎn)位置，設(shè)零點(diǎn)至1號(hào)梁位的距離為x，則解得：x=5.83m于是，1號(hào)梁的荷載橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：車輛荷載： （3.6） = = =0.519（2）2號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：

42、由和繪制的1號(hào)梁橫向影響線，圖中并按公路通規(guī)確定了車輛荷載和人群荷載的最不利荷載位置。可由和計(jì)算橫向影響線的零點(diǎn)位置，設(shè)零點(diǎn)至1號(hào)梁位的距離為x，則解得：x=14.4m 2號(hào)梁分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）于是，2號(hào)梁的荷載橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：車輛荷載： （3.6） = = =0.459連續(xù)梁橋荷載橫向分布系數(shù)的簡(jiǎn)化使用計(jì)算方法是按等剛度原則,將連續(xù)梁的某一跨等代為等跨徑的等截面簡(jiǎn)支梁來(lái)計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。用等效簡(jiǎn)支梁變換比擬法計(jì)算,即求出p=1作用于連續(xù)梁跨中時(shí)的跨中撓度,再取一等效簡(jiǎn)支梁其跨徑與非簡(jiǎn)支梁荷載跨相同其換算剛度為ei*,相應(yīng)的撓度為0。由以上兩個(gè)撓度得等效簡(jiǎn)支梁換算慣

43、矩i*的換算系數(shù)c=/0,然后可應(yīng)用各種等截面簡(jiǎn)支梁的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算方法計(jì)算mc值。結(jié)合電算已經(jīng)算出簡(jiǎn)支梁階段跨中撓度0=39.4mm。連續(xù)梁的跨中撓度=48.9mm。得 (3.8) 計(jì)算得到，1號(hào)梁的橫向分布系數(shù)最大mcq=0.420作為橫向分布系數(shù)設(shè)計(jì)值。3.5 活載內(nèi)力計(jì)算計(jì)算各截面最大彎矩和最小彎矩及剪力 橋規(guī)4.3規(guī)定：汽車荷載有車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道荷載；橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺(tái)和擋土墻土壓力等的計(jì)算采用車輛荷載。車輛荷載和車道荷載不得疊加。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)荷載是公路級(jí)，其車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.5k

44、n/m;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為pk=320kn。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)pk應(yīng)乘以1.2，pk=1.2×320=384kn車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中最大影響線峰值處。將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1、2、3、4跨上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處。計(jì)算公式： (3.9)式中：sp所求截面的最大活載內(nèi)力（彎矩或剪力）；汽車荷載沖擊系數(shù)，取1.3荷載橫向分布系數(shù)pi車輛荷載的軸重；yi沿橋縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 現(xiàn)在取第一跨做計(jì)算，左支點(diǎn)截面是支座處截面彎矩影響線為零，1/4跨截面，跨中1/2跨截面，跨中3/4

45、跨處截面，右支點(diǎn)截面是第二個(gè)支點(diǎn)處的截面。計(jì)算出控制截面的活載內(nèi)力影響線。左支點(diǎn)截面剪力影響線（fz)1/4跨截面剪力影響線（fz)1/4跨截面彎矩影響線（my)1/2跨截面剪力影響線（fz)1/2跨截面彎矩影響線（my)3/4跨截面剪力影響線（fz)3/4跨截面彎矩影響線（my)右支點(diǎn)截面剪力影響線（fz)右支點(diǎn)截面彎矩影響線（my) 各截面彎矩最大和彎矩最小及相應(yīng)的剪力單元號(hào)汽車汽車汽車汽車單元號(hào)汽車汽車汽車汽車maxmminmmaxqminqmaxmminmmaxqminq10019.81-406.3453465.43-1463.160.44-458.52378.52-19.116.6-378.5254495.62-1246.363.04-444.193702.6-39.228.66-351.1355484.06-951.0266.48-424.064972.74-59.443.7-324.2556376.27-690.0870.34-402.5151191.79-79.2558.7-297.9557460.5-476.0174.64-379.7361361.51-99.0673.54-272.358548.68-413.8460.01-355