桥梁工程毕业设计（论文）-悬臂浇筑大跨连续刚构桥设计.doc

全套图纸加153893706本科毕业设计（论文）格式模板本彩页封面仅为电子稿样本，文本装订时请以班为单位到教材科领取纸质封面及资料袋后再装订毕业设计（论文）诚信声明2010级桥梁工程一班土木建筑学院悬臂浇筑大跨连续刚构桥设计B本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。本人签名_ 导师签名_年 月 日华东交通大学毕业设计（论文）任务书姓名XXX学号20100111080140毕业届别2014届专业土木工程（桥梁工程）毕业设计（论文）题目悬臂浇筑大跨连续刚构桥设计B指导教师学 历职 称具体要求：本设计为65m+110m+65m悬臂浇筑预应力连续刚构桥，主桥采用单箱单室箱型截面，施工方法采用梁段平行对称悬臂浇筑施工方法，设计荷载为公路级。主要设计任务：1、桥型方案比选；2、桥梁结构尺寸拟定；3、桥面板计算4、桥梁纵向电算建模5、预应力筋的计算与调束6、主梁截面承载力与应力验算7、下部结构计算进度安排：周次日期设计内容12.253.2毕业设计动员、分组；资料查询、下发；总体介绍23.33.15桥梁方案比选；桥梁结构尺寸拟定33.163.25桥面板计算书43.264.20桥梁纵向电算建模54.215.5预应力筋的计算与调束65.65.18主梁截面承载力与应力验算75.195.25下部结构计算85.266.5绘制相关图纸 指导教师签字： 年 月 日教研室意见： 教研室主任签字： 年 月 日题目发出日期设计（论文）起止时间附注：华东交通大学毕业设计（论文）开题报告书课题名称悬臂浇筑大跨连续刚构桥设计B课题来源工程设计课题类型AY导 师学生姓名XXX学 号20100111080140专 业桥梁工程开题报告内容： 通过毕业设计，把书本上学习到的理论知识与实际课题相结合，以巩固和更好地掌握所学习到的相关专业知识，同时，也培养了自身的独立思考、提出问题和解决问题的能力，以及严肃认真的科学态度，严谨求实的作风，团结协作的品质，用于探索和开拓创新的精神。同时也提高自身利用查阅文献、相关研究报告等方法获取知识的技能。（1）熟悉一般桥梁设计的过程、特点，掌握桥梁的相关基本概念和相关桥规的基本内容，能熟练使用工程绘图软件，能运用DoctorBridge3.0对大跨径刚构桥施工过程进行设计。（2）对悬臂施工进行施工过程的计算分析，一是熟悉桥梁设计的过程、特点，同时更好地了解各种设计和施工的规范；二是掌握悬臂施工预应力刚构桥的各种设计、施工特点；三是熟练使用各种设计软件、计算程序，特别是绘图软件和桥梁设计等各种程序，为以后步入工作岗位，成为一名优秀的专业技术人员打下良好的基础。方法及预期目的：（1）思路根据所给的地形方案，并根据实际的地质条件比选出最佳的设计方案，并对方案进行具体设计计算，最后完成该段路貌等地质资料，对其地质条件进行分析，结合设计资料，列出几种桥基工程设计。（2）预期成果1）毕业设计悬臂浇筑大跨连续刚构桥设计B。2）桥梁总体布置图，上部结构一般构造图，主题结构钢筋布置图，桥墩构造图。3）相关的翻译文献。4）完成设计所具备的条件因素：对桥梁工程、混凝土结构设计原理等相关专业课程的学习和掌握并通过相应的课程设计对专业知识在实际工程中的应用有初步了解；以及CAD绘图软件的使用；DoctorBridge3.0软件的综合运用能力，了解Excel和Word基本功能；对英语文献有初步的阅读，理解和翻译能力。 指导教师签名： 日期：课题类型：（1）A工程设计；B技术开发；C软件工程；D理论研究； （2）X真实课题；Y模拟课题；Z虚拟课题 （1）、（2）均要填，如AY、BX等。华东交通大学毕业设计(论文)评阅书(1)姓名XXX学号20100111080140专业桥梁工程毕业设计(论文)题目悬臂浇筑大跨连续刚构桥设计B指导教师评语：得分指导教师签字：年 月 日评阅人评语得分评阅人签字：年 月 日等级华东交通大学毕业设计(论文)评阅书(2)姓名学号专业毕业设计(论文)题目答辩小组评语：等级 组长签字：年 月 日答辩委员会意见： 等级 答辩委员会主任签字：年 月 日（学院公章）注：答辩小组根据评阅人的评阅签署意见、初步评定成绩，交答辩委员会审定，盖学院公章。“等级”用优、良、中、及、不及五级制（可按学院制定的毕业设计(论文)成绩评定办法评定最后成绩）。华东交通大学毕业设计（论文）答辩记录姓名XXX学号20100111080140毕业届别2014专业桥梁工程题目悬臂浇筑大跨连续刚构桥设计B答辩时间2014.06.11答辩组成员（签字）：答辩记录 记录人（签字）： 年 月 日 答辩小组组长（签字）：年 月 日附注：悬臂浇筑大跨连续刚构桥设计B 专 业：桥梁工程 学 号：学生姓名：XXX 指导教师：摘要本设计主桥总长为240m的预应力混凝土连续刚构桥,跨径组成为65m+110m+65m，截面形式为单箱单室箱型，墩身采用双肢等截面矩形实心墩。设计荷载标准为公路级汽车荷载。主梁采用挂篮悬臂对称施工。根据活载位置的不同，连续刚构桥的断面可能出现正弯矩或负弯矩，因而，要按弯矩变化的幅值布置预应力钢筋。连续刚构桥将连续梁与矩形实心墩固结而成，既保持了连续梁桥的优点，同时又节省了支座，减少墩与基础的工程量，并改善了结构的水平荷载作用下的受力性能，即各柔性墩按刚度比分配水平力。横截面采用单箱单室截面，梁高按2次抛物线变化，从支座处最大6.5米到跨中2.5米，顶板厚度为25cm。为了减小施工难度，并结合连续刚构桥的受力特点，底板厚度呈直线线性变化，由支座向跨中减，支座处为0.7m,跨中为0.28m。本设计采用Dr.Bridge分析软件进行结构内力分析计算并结合AutoCAD2004和Excel进行辅助设计。全桥上部结构共分为70个单元，定义了29个施工阶段。本桥采用悬臂施工的施工方法，其主要特点是施工方法简单可行，施工质量可靠，施工工艺成熟，不需要大型起吊设备，梁段可安排平行作业施工，施工工期短。本文主要介绍了桥梁方案比选、桥面板计算、桥梁博士建立模型、内力组合验算和截面配筋验算、钢筋信息输入和调束以及下部结构基础计算。关键字：预应力混凝土；刚构桥；悬臂浇筑；设计DesignB of long span continuous rigid frame bridge with cantilever castingAbstractThe main bridgeofprestressed concrete continuous rigid frame bridgespans240m in this design,consisting of 65m+110m+65m,with the cross section form ofsingle cell and the double limbsectionrectangularsolid pier.Design load standardis for highwaygrade IIvehicle load.Cantileversymmetricconstruction is adopted in the main girder construction.According to thelive loadin different position, positive bending moment or negative bending moment may occur in the continuous rigid frame bridgesection,therefore,changing thearrangement ofprestressed reinforcement according to bending momentamplitudechanges.Continuous rigid framecontinuouspier consolidationbeam andrectangularsolidform,not only keeping the advantages ofcontinuous beam bridge,but also saving the engineeringsupport and reducing the amount ofpierand foundation,and improving the stress performanceunder the structural horizontal load,namelydistributing horizontal force according to the rigidityratio .Cross section is for thesingle cell and single boxsection,and beam depthchanges from the supports themaximum6.5 meters in the support position tothe minimum2.5 meters in the mid span with 2 times parabola,and the roof thickness is 25cm.In order to reduce thedifficulty of construction,andthe combination of continuous rigid frame bridgeforce characteristics,linearchange with thethickness of the base plate ranges from 0.7m in the support position to 2.8m in the mid span.This design uses theDr.Bridgeanalysis softwarecombining with AutoCAD2004 andExcelto evaluate and calculatethe structural internal force.Full bridgesuperstructureis dividedinto 70 units,with the definition of 29construction stages.Thisbridge adopts the cantilever construction method, That theconstruction method is simple and feasible,and that the construction quality is reliable,and that the constructiontechnology is mature without the need of largelifting equipment,and that the whole bridge arrangedparallel operation construction with short construction period are its main characteristics.This paper mainly introduces thetype selection of bridge,bridge deck calculation ,bridgemodel,the checking calculation of the combination of internal forceand section reinforcementcalculation,reinforcementinformation inputand adaption,and the substructure calculation.Keywords:prestressed concrete;rigid frame bridge;cantilever casting;constructionII全套图纸加153893706目录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1设计资料11.1.1桥梁名称11.1.2基本资料11.1.3技术标准21.2桥梁设计基本原则与步骤21.2.1桥梁设计基本原则21.2.2 桥梁设计方案遵循的步骤21.3 桥型方案21.3.1预应力混凝土连续刚构桥21.3.2 斜拉桥51.3.3方案比选6第二章 桥面板计算72.1方案及上部尺寸拟定72.1.1 桥面铺装和线性的选定72.2技术标准及设计参数72.2.1设计荷载72.2.2主要设计参数72.3单向板计算72.3.1 恒载内力72.3.2有效分布宽度的确定82.3.3活载内力计算92.4悬臂板荷载效应计算112.4.1恒载内力以纵向梁宽为1m的板梁计算112.4.2 活载产生的内力122.4.3行车道板设计内力132.5 桥面板配筋132.5.1 支点处配筋132.5.2 跨中处配筋142.5.3 抗剪验算142.5.4 横向预应力配筋15第三章 桥梁纵向电算建模173.1单元与节点划分和建立173.1.1单元与节点划分173.1.2单元与节点建立173.2施工阶段模拟183.2.1全局挂篮定义183.2.2施工阶段划分193.3相关参数计算213.3.1二期恒载计算213.3.2 温度梯度计算213.3.3不均与沉降213.3.4相关系数计算22第四章 预应力筋的计算与调束254.1内力组合计算254.1.1承载能力极限状态设计组合254.1.2 正常使用极限状态设计组合264.2手算内力组合274.2.1 1/4截面内力组合274.2.2 墩顶截面内力组合294.2.3 1/2截面内力组合324.3预应力钢束计算及配束344.3.1按正常使用极限状态的应力要求计算354.3.2按承载能力极限状态的强度要求计算384.3.3截面配筋值选择394.4手算各截面预应力钢束估算404.4.1跨中截面预应力钢束计算404.4.2墩顶截面预应力钢束计算414.4.3 1/4截面预应力钢束计算424.5承载能力极限状态设计计算434.5.1跨中截面计算434.5.2墩顶截面计算444.5.3 1/4截面计算444.6钢束的配置与调束454.6.1钢束配置454.6.2钢束调束48第五章 主梁截面承载力与应力验算505.1持久状况承载能力极限状态承载力验算505.1.1正截面承载能力验算505.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算545.2.1正截面抗裂验算545.2.2斜截面抗裂验算565.3持久状况构件的应力验算585.3.1正截面混凝土压应力验算585.3.2截面混凝土主压应力验算605.3.3预应力筋拉应力验算615.4短期状况构件的应力验算635.4.1预加应力阶段的应力验算63第六章 下部结构计算766.1桩的设计计算766.1.1桩数的估算766.1.2桩长的估算776.1.3桩身截面配筋786.2桩身内力计算786.2.1桩的计算宽度786.2.2计算桩的变形系数79第七章 总结837.1 技术方面837.1.1 设计的基本思路837.1.2 各阶段遇到的问题以及解决的措施837.2其他方面847.2.1 思想与态度方面847.2.2 生活方面847.2.3 学习能力方面84参考文献86致谢87附录88附录1：预应力构件效应组合图88附录2 承载能力极限状态正截面强度验算表88南昌朝阳大桥实习报告92VII全套图纸加153893706第一章 绪论毕业设计是土木工程专业教学中的重要环节。其主要目的是：培养学生综合应用所学基础理论和专业知识，解决一般工程技术问题的能力，进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、结构设计、施工方案设计、计算机应用和外文阅读能力。通过毕业设计，使学生对一般土木工程的土建设计与施工内容、施工全过程有比较全面的了解，熟悉有关规范、规程、手册和工具书，为今后独立工作打下基础。毕业设计应强调理论联系实际，提高学生分析、解决工程实际问题的能力，注意培养学生踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作作风。本次毕业设计是本次在大学里面最后一个环节，也是最重要的一个环节；其目的在于通过毕业设计，使得我们大学里所学的基础和专业知识得到巩固，进一步提升我们各方面的能力，包括解决一般性质的工程技术类问题的能力，以及其它有关工程制图、理论分析、结构设计、施工方案设计、计算机应用和外文阅读能力。本次毕业设计的意义在于强调理论与实际相结合，特别是提高解决工程实际问题的能力，更加注重培养认真、踏实、细致、严格和吃苦耐劳的品质。为将来走向工作岗位打下坚实可靠的良好基础。1.1设计资料1.1.1桥梁名称65m+110m+65m悬臂浇筑预应力混凝土连续刚构桥1.1.2基本资料（1）地形与地貌该桥桥址属滇东南低山峰丛坡谷地貌，地形起伏比较大，山势较为陡峭，并且跨一深切冲沟，坡面坡度范围为2030，植被较为发育，轴线地面标高范围为826930米，相对高约104米。（2）地质该桥桥址区内上覆有风化层和第四系坡残积物，结构较为松散，厚薄相对较大，工程性能比较差，在突发性水流冲刷的情况下易产生坍塌，但下伏坡面与岩体结构面向相反，稳定性比较好。桥基岩土体共分为3个工程地质层：1)第一层为褐红色硬塑质粘土，其主要成分为粘粒，=135kpa，=35kpa。2)第二层为中密性质的褐黄色碎石、角砾混亚沙土，其主要成分为角砾，=350kpa，=120kpa，局部则为亚沙土混碎石。3)第三层为风化泥灰岩，灰色，中密， 原岩结构基本被破坏，节理裂隙发育，且较破碎,岩心呈泥砂状，=1100kpa。（3）气温、降雨量与日照该地多年平均气温19.3，其中月平均最高25.4，月平均最低则为11.0，极端最高39.5,极端最低则为-5.6。 该地多年平均降雨量1199.6mm，其中年最多降雨量1627.8mm，年最少降雨量897mm。该地多年平均日照1764.5小时，无霜期为334天。（4）地震 该地地震基本烈度度，其重力加速度峰值0.05。近期检测，未见有第四纪新构造活动迹象，地质构造相对比较稳定，根据公路工程抗震设计规范对于大型构造物等抗震重点工程，其可比基本烈度提高一度即按照度设防。1.1.3技术标准 （1）设计行车速度：80Km/h。（2）荷载等级：公路级。（3） 桥面宽度：本桥位于整体式路基段，桥宽W=（0.5+11+0.5）+0.5+（0.5+11+0.5）=24.5m（4）桥面横坡：半幅桥单向坡度为2%。（5）高程系统：本桥采用黄海高程系统。（6）坐标系：该桥采用北京坐标系。（7）地震烈度：基本烈度为度，按照度设防。（8）洪水频率：本桥位于山谷，主跨部分为高架桥，所以不考虑洪水的影响。1.2桥梁设计基本原则与步骤 1.2.1桥梁设计基本原则 （1）安全性 涉及结构尺寸和构造方面，强度需要有足够的安全储备；刚度要求控制变形；稳定性需要有保持原形状和位置的能力。（2）适用和耐久性 应保证在100年的设计基准期内正常使用，桥面宽度则应满足当前以及今后的规划年限内的交通流量；对于跨河桥需要利于泄洪和通航，对于旱桥，则需要满足车辆和行人的通行；桥梁的两端应便于车辆的进入与疏散；需考虑综合利用，便于各种管线的搭载。（3）经济性 应选择造价和养护费用综合最省的桥型，应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；桥位的选择应考虑建在能缩短河道两岸的运距，能够促进该地区的经济发展，且能够发生最大的效益；对于过桥收费的桥梁则应能够吸引更多的车辆通过，且达到尽可能快地收回投资的目的。 （4）先进性 在因地制宜的前提下，桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术；应便于制造和架设，尽可能采用先进工艺技术和施工机械、设备，以加快施工进度，利于减少劳动强度，且保证工程质量和施工安全。（5）美观性 座落于城市的桥梁应具有优美的外形，与周围的景致相协调的特点；合理的桥梁轮廓和结构布局是美观的主要性因素，决不应把美观片面地理解为豪华的装饰。 1.2.2 桥梁设计方案遵循的步骤(1）根据行车要求、公路等级、通航要求、地质条件选择2个桥型方案。(2）拟定各方案的尺寸，分为上部结构、下部结构。(3）根据拟定的尺寸估算混凝土和钢筋的用量。(4）根据桥梁比选原则：适用性、经济性、安全性、美观性等，最终选定一个方案。1.3 桥型方案 1.3.1预应力混凝土连续刚构桥（1）桥型介绍预应力混凝土连续箱型刚构桥的特点是将连续梁的桥墩与梁部固结，其作用是减小支座处的负弯矩，增强结构整体性；结构上主墩无支座，使得施工体系转换方便、伸缩缝数量减少；行车舒适、顺桥向抗扭刚度和抗弯刚度大、受力性能比较；顺桥向抗推刚度小，这对温度变化、混凝土收缩徐变及地震均有利。从施工方面上考虑，连续刚构桥成桥状态和施工状态保持一致；在国内，悬臂挂篮平衡施工技术是比较成熟的，操作也相对简单；墩梁固结在一定程度上可以克服大吨位支座设计与制造的困难，也省去了施工过程中的墩梁固结、合龙后再行调整这一环节。（2）尺寸拟定 1）桥跨布置(见图 1-1) 图1-1 桥跨布置图（单位：mm）2）截面尺寸(见图 1-2) 图1-2 截面尺寸图（单位：cm） 3）下部结构 墩身采用双肢等截面矩形实心墩，肢间间距5.5m。主墩承台厚4m，基础采用桩径2m钻（挖）孔灌注桩，基桩按照纵向三排、横向三排布置，每墩半幅桥宽共9根柱。(见图 1-3)图1-3 桥墩构造图（单位：cm）（3）施工方法设计 对于连续刚构桥因墩梁固结，在采用悬臂浇筑法施工时免去了临时固结的施工和解除，因此其最佳施工方法为悬臂浇筑法施工。（4）工程量估算 主梁采用C55标号的混凝土，墩身采用C50标号的混凝土，纵横向预应力采用美国ASTM A416-97A标准270级高强度低松弛预应力钢绞线，32、25精轧螺纹钢筋；C55混凝土用量3048m3,墩身混凝土用量1248m3,预应力钢绞线47260m3，普通钢筋用量18t。1.3.2 斜拉桥（1）桥型介绍 斜拉桥的主要组成部分为主梁、索、塔、斜拉索。主梁在斜拉索的各支撑作用下，像多跨弹性支撑的连续梁一样，弯矩值得以大大的降低，使得主梁尺寸大大减小；结构自重的显著减轻，节省了结构材料，大幅度增大了桥梁的跨越能力；斜拉索轴力的水平分力对主梁施加预应力，可以增加主梁的抗裂性能，节约了主梁预应力钢材的用量。（2）桥跨布置 主梁支撑于塔墩的支撑体系，为了承受支点截面较大的负弯矩，在局部区段加大梁高或加厚翼缘板厚度。其主梁高度要大于横梁高度，横梁高度取决于横梁的跨度。从横向风力稳定性角度考虑，采用双索面，其高跨比一般为1/1001/500。主梁间距为610m，多数取8m，拉索布置则为扇形，据主梁的受力要求或者为了减小索面，拉索的竖直分力应越大越好，考虑到主塔上拉索不能过于密集，主塔上拉索间距一般取1.62.2m。该桥采用单塔双索面，跨度为120m+120m，主塔上斜拉索间距为2m，主梁上斜拉索间距取8m，根据塔高跨比为1/41/7，其塔高为60m，桥面纵坡为2%。(见图 1-4)图1-4 桥型布置图（单位：cm）(3) 截面尺寸 根据高跨比的经验值，取梁高为2m，是跨的1/160，梁总宽24.5m，桥面横坡为2.0%。全桥采用等截面箱型截面。(见图 1-5)图1-5 截面尺寸图（单位：cm）（4）下部结构 主塔为整个结构的受力基础，其基础为钻孔灌注桩。（见图 1-5）图1-5 H型主塔截面支截面（5）施工方法设计 对于斜拉桥可以采用现浇施工，也可以采用拼装预制梁的方法施工，还可以采用转体施工。就施工条件而论，转体施工无法进行。此桥采用拼装施工可以缩短工期，而且还可以保证质量。（6）工程量估算 主梁采用C30混凝土，截面面积为134618cm3,主梁混凝土用量为3769m3,主塔混凝土用量：主塔采用C50号混凝土，截面面积为125500cm3,混凝土用量为451m3。 斜拉索用量：斜拉索总长为2500m。 钢筋用量：设截面配筋率为1%，则钢筋截面积为260118cm3,钢筋总重为57t。 1.3.3方案比选 方案1、2从安全性、适用性、耐久性、经济型、美观性、施工难易程度上作比较，比较情况如下表，最终选择预应力混凝土连续梁桥作为推荐方案。(见表 1-1)表1-1 桥型方案比较表桥型连续刚构桥斜拉桥桥跨布置65m+110m+65m120m+120m截面形式单箱单室单箱双室支点梁高6.5m2.0m跨中梁高6.0m2.0m特点主墩无支座，施工体系转换方便；伸缩缝少、行车较舒适；顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大；顺桥向抗推刚度大桥型比较新颖，主梁高度较小缺点墩梁固结，在基础发生变位时不能修复斜拉索的张拉与调整较为困难，技术要求较高，鞍座受力比较复杂经济型C55号混凝土用量3048m3，墩身混凝土用量1248m3，预应力钢绞线47260m，普通钢筋用量18tC30混凝土451m3，斜拉索用量总长为2500m，钢筋用量57t结论推荐方案比选方案- 103 -第二章 桥面板计算2.1方案及上部尺寸拟定本设计比选方案为主桥三跨预应力混凝土变截面连续梁结构，全联跨径为65m+110m+65m=240m。本设计采用单箱单室截面，根据公桥规JTG D62-2004 4.1.1，对于主梁的长宽比（）等于或大于2时，绝大部分的力是由短跨方向传递的，只需在短跨方向配置受力钢筋，本设计所选，所以主梁之间可以按照单向板计算，边主梁悬臂部分按照悬臂板计算。桥面根据通行要求布置3车道，上部结构采用单箱单室结构形式，箱宽12m。2.1.1 桥面铺装和线性的选定(1)桥面铺装：选用10cm厚沥青混凝土作为铺装层(2)桥面横坡：取2%，该坡度由箱梁顶板双向横坡来设置。2.2技术标准及设计参数2.2.1设计荷载 车道荷载为公路-级2.2.2主要设计参数（1）混凝土：预应力混凝土连续梁采用C55混凝土（2）钢筋采用1515.24和1215.24的钢绞线，非预应力钢筋采用HRB335钢筋，构造钢筋采用R235钢筋。（3）预应力钢束特性：预应力管道为波纹管。管道偏差系数，摩擦系数.钢筋的回缩和锚具变形为每侧6mm，两端张拉，张拉控制应力.2.3单向板计算2.3.1 恒载内力（1）恒载集度恒载内力以纵向取1m的板条计算每延米板上的恒载沥青混凝土面层（10cm）将承托的面积平摊于桥面板上：则主梁的自重合计（2）计算跨径 计算恒载弯矩时：式中：板的净跨径 粱肋的宽度计算恒载剪力时：(计算剪力时采用)（3）恒载内力 取=5.6m（4）总永久作用效应组合支点断面跨中断面2.3.2有效分布宽度的确定车辆荷载主车车轮的着地宽度：前轮：，后轮：，则板上荷载压力面传递长度为：前轮： 其中铺装层厚度 后轮：（1）荷载在跨径中间单轮荷载：故取: 车轮荷载重车中轮与后轮着地长度相同，两轴间距，荷载有效分布宽度发生叠加，则按双轮荷载计。双轮荷载：取有效分布宽度：（2)荷载位于板支撑处 取（3）荷载位于靠近板的支撑处 2.3.3活载内力计算（1）计算1m宽板条的跨中活载弯矩:为取最不利情况，布载如图 2-1：图2-1 跨中活载弯矩不利布载图（单位：m）（2）计算1m宽板条的支点活载剪力时，为取最不利情况，布载如图 2-2：图2-2 支点活载剪力不利布载图（单位：m）计算支点剪力时，可变作用必须尽量靠近粱肋边缘 综上所述，可得到连续板可变作用（汽车）效应如下：支点截面弯矩 支点截面剪力 跨中断面截面弯矩 （3）作用效应组合 按照公路桥涵设计通用规范4.1.6条 承载能力极限状态作用效应基本组合 支点截面弯矩 支点截面剪力 跨中断面截面弯距 2.4悬臂板荷载效应计算 悬臂板长度，则按照长悬臂计算根据公桥规条文说明第4.15条规定:当悬臂板长度，时，悬臂根部负弯矩约为按规范计算方法的1.151.30倍。通过比较，对的长悬臂板，取1.2倍。2.4.1恒载内力以纵向梁宽为1m的板梁计算每延米板上的恒载沥青混凝土面层：主梁自重：防撞墙： (CAD查询面积)合计 每米宽板条的恒载内力弯矩 剪力 2.4.2 活载产生的内力一个车轮荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：(两后轮轴距)(两后轮轴距) 后轮的有效分布宽度发生重叠，应一起计算其有效分布宽度，车辆荷载纵向2个车轮对于悬臂板根部的有效分布宽度为：有效分布宽度见图 2-3（m）图2-3 有效分布宽度（单位：m）作用于每米宽板条上的弯矩为： 考虑到长悬臂对结构的影响，需乘以1.2系数，即：作用于每米宽板条上的剪力为：2.4.3行车道板设计内力综上，箱形梁腹板顶板处的设计弯矩 箱形梁顶板中间截面的设计弯矩 支点处的设计剪力 2.5 桥面板配筋2.5.1 支点处配筋沿纵向取1m宽板条计算混凝土强度等级为C55，钢筋采用HRB335，则,，按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）4.1.6截面计算高度 其中 自承托起点至肋中心线之间板的任一验算截面的计算高度 不计承托时板的厚度 S自承托起点至肋中心之间的任一验算截面的水平距离 承托下缘与悬臂板底面夹角，当大于时，取将各参数代入数值得取2590 As=5454mm2。2.5.2 跨中处配筋沿纵向取1m宽板条计算将各参数代入数值得取1270 As=1616mm2。2.5.3 抗剪验算按公桥规5.2.9条规定，矩形、T形和T形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求: (5.2.9)式中 验算截面处由作用(或荷载)产生的剪力组合设计值(KN ) ; b相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度(mm)或T形和I形截面腹板宽度(mm)； h0相应于剪力组合设计值处的截面有效高度，即自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离(mm)。 对变高度(承托)连续梁，除验算近边支点梁段的截面尺寸外，尚应验算截面急剧变化处的截面尺寸。满足抗剪最小尺寸要求按公桥规5.2.10条，矩形、T形和I形截面的受弯构件，当符合下列条件时 (5.2.10)可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按本规范第9.3.13条构造要求配置箍筋。 式中混凝土抗拉强度设计值，按本规范表3.1.4的规定采用。 对于板式受弯构件，公式(5.2.10)右边计算值可乘以l . 25提高系数。 注:公式(5.2.10)中的b、h0计量单位为mm。时，不需要进行斜截面抗剪强度计算，仅按构造要求配置钢筋。根据公桥规9.25条，板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋，直径不应小于8mm，间距不应大于200mm,板内分布钢筋用8200。2.5.4 横向预应力配筋（1）正弯矩配筋（见图 2-4）图2-4 正弯矩配筋图根据内力平衡条件,可得，对于连续刚构桥，根据经验可以取值为，号混凝,预应力钢绞线，取值1395MPa,(安全等级为二级)，保护层厚度取值为，那么有则如果取用公称面积为的高强低松弛钢绞线，需要（取4根），也就是每配2根，张拉控制应力为。（2）负弯矩配筋（见图 2-5）图2-5 负弯矩配筋图由内力平衡条件，有，取。有预应力钢束应为6根工程面积的高强低松弛钢绞线，即每配3根。比较上述两者取其大值，也就是每延米配6根。进行竖弯线布置考虑到有纵向预应力筋孔道，为了不出现交叉，那么第一个弯点应为距边缘处（不得小于其直径的1倍），角度控制在510之间第三章 桥梁纵向电算建模本次毕业设计桥梁纵向建模是利用桥梁博士（DoctorBridge3.0）来完成的，根据桥梁博士V3使用手册，利用该系统进行设计计算一般需要经过：离散结构划分单元，施工分析，荷载分析，建立工程项目，输入总体信息、单元信息、钢束信息、施工阶段信息、使用阶段信息以及输入优化阶段信息，进行项目计算，输出计算结果等几个步骤。以下结合本人建模过程，将本章划分为单元与节点划分和建立、施工阶段模拟以及相关参数计算三大部分。3.1单元与节点划分和建立3.1.1单元与节点划分在进行结构计算之前，首先要根据桥梁结构方案和施工方案，划分单元并对单元和节点编号，对于单元与节点的划分一般遵从以下原则：（1）可以在构件的起点和终点以及变截面的起点和终点编制节点号；（2）可以再不同构件的交点或同一构件的折点处编制节点号；（3）可以以施工分界线设定单元分界线；（4）如果施工分界线的两侧位移不同时，则应设置两个不同的节点，利用主从约束关系考虑该节点处的连接方式；（5）可以在边界或支承处应设置节点；（6）对于不同号单元的同号节点的坐标可以不同，节点不重合系统则形成刚臂；（7）对桥面单元的划分不宜太长或太短，应根据施工荷载的设定并结合活载的计算精度统筹兼顾。 根据上面的单元划分原则，结合本桥梁的施工阶段（施工阶段的信息详见3.2），将本桥上部结构划分70单元，编号为1-70；71个节点，编号为1-71；桥墩划分为56个单元，编号为71-126；在此，由于存在墩梁固结，桥墩与主梁相接的单元的节点与主梁该位置单元公用一个节点，本设计中公用节点为19、20、52、53。3.1.2单元与节点建立首先，打开DocterBridge3.0，通过文件新建项目组新建项目正式进入电算建模阶段。然后输入单元信息，进行单元的建立。由于建模可以不考虑坡度，可以采用图形尺寸输入截面信息。在此，应该注意修改混凝土材料的类型，本设计为C55号混泥土。图3-1 半桥（上部结构）模型简图图3-2 半幅桥模型简图3.2施工阶段模拟3.2.1全局挂篮定义参考给定施工顺序图，首先浇筑桥墩和0号块，然后在0号块处对称施工，浇好边跨桥墩，再浇主梁1号块、2号块、3号块直至合拢段，所以共需要4个挂篮完成。在单元信息里面，添加并建立挂篮单元，输入节点号，作为前后两个支点，在此，定义挂篮材料为钢构件，并用两个单元模拟一个挂篮。本设计的挂篮为矩形，所需挂篮浇筑最长段为4.5m，拟定挂篮长9.7m，由4.7m+5m组成，待浇段为5m，挂篮高3m，挂篮均为后支点挂篮，输入挂篮信息，根据挂篮单元节点号，对应好前后支点号，选择挂篮的前进方向。（1）为了完善挂篮信息的输入，以下进行挂篮吊点力的计算：通过桥博输出单元信息，查得最大悬臂段重1320KN挂篮重：模板重：（G1）桁架重： (G2)见模板桁架图 3-3:图3-3 挂篮荷载布置图求解得，（力的方向向上）求解得，（力的方向向下）（2）阶段挂篮操作定义为挂篮安装与挂篮加载为第一阶段，移除锚固和挂篮拆除为第二阶段。（2）将吊点力以及节点号输入后进行模拟，以下一第一组挂篮为例（见图3-4）：图3-4 第一组挂篮定义图3.2.2施工阶段划分（1）施工阶段划分； 本设计共分为29个阶段，每一施工阶段的定义都要设计阶段挂篮的操作，详见3.1.1。（2）约束条件； 根据本桥的特点，刚构桥桥墩处节点为三向约束，两边跨支点处为单向约束，下将其汇于下表： 表 3-1 约束条件汇总表 约束节点 1 71 85 86 113 114水平约束 有有有有竖直约束 有 有 有有有有转动约束 有有有有（3） 关键施工阶段示例本次举例第1施工阶段，第2施工阶段，第3施工阶段，第4施工阶段，第24施工阶段，第28施工阶段。分别为浇筑桥墩与0号块阶段，安装挂篮与挂篮预加载阶段，锚固移除与拆除挂篮阶段，下一施工块的安装挂篮与挂篮预加载阶段，边跨现浇与中跨合拢前一阶段，中跨合拢阶段。 图3-5 第1施工阶段示意图 图3-6 第2施工阶段示意图 图3-7 第一施工阶段示意图 图3-8 第4施工阶段示意图图3-9 第24施工阶段示意图图3-10 第28施工阶段示意图3.3相关参数计算3.3.1二期恒载