三跨预应力连续箱型梁桥设计

1、西 南 交 通 大 学本科毕业设计三跨预应力连续箱型梁桥设计（75+110+75m）年 级: 2006 级学 号: 20060292姓 名: 黄 东专 业: 桥梁工程指导老师: 荣 国 能 2010 年 6 月 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 I 页 院 系 土木工程学院 专 业 桥梁工程 年 级 2006 级 姓 名 黄 东 题 目 三跨预应力连续箱型梁桥设计（75+110+75m） 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 II 页 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）

2、任务书班 级 2006 级 学生姓名 黄 东 学 号 20060292 发题日期：2010 年 3 月 1 日 完成日期：6 月 13 日题 目 三跨预应力连续箱型梁桥设计（75+110+75m） 1、毕业设计的目的及意义 根据教育部指示，毕业设计是高等工科院校本科培养计划中最后一个重要的教学环节，目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修课和选修专业课程之后，通过毕业设计这一环节，较为集中和专一地培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同，毕业设计是要学生在老师的指导下独立、系统地完成一个工程设计，以期能够掌握一个工

3、程设计的全过程，在巩固已学课程的基础上，学会考虑问题、分析问题和解决问题，并可以继续学习到一些新的专业知识并有所创新。 2、学生应完成的任务 （1）桥式方案拟定；（2）结构内力分析；（3）预应力钢筋及普通钢筋设计；（4）主要截面检算；（5）编制设计说明计算书；（6）绘制结构主要施工图：绘制桥梁结构（主梁）主要构造图（立面、平面、横断面和阶段划分图） ，分阶段预应力钢筋布置图（各个施工阶段预应力布置，包括纵向立面、平面及各个横断面布置图） ，施工程序图等，总计要求达到 A3 幅面图纸不少于 16 张或 A2 幅面图纸不少于 8张。 （7） 外文资料翻译，要求选择一篇外文专业科技文献（外文字符不少

4、于 10000 个）翻译或用外文写出本人的毕业设计摘要。 3、论文各部分内容及时间分配：（共 12 周）第一部分 收集资料及基本构造设计 （第 7 周）第二部分 恒载、活载内力计算及组合 （第 89 周）第三部分 预应力钢束设计及预应力损失计算 （第 1011 周）第四部分 次内力计算 （第 12 周）第五部分 荷载组合、截面验算及刚度验算 （第 13 周）第六部分 工程量计算、计算机绘制设计图 （第 14 周）第七部分 外文翻译、毕业设计说明书整理出版 （第 15 周）第八部分 导师评阅毕业设计 （第 16 周） 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 III 页 评阅及答辩 ( 17 周)备

5、 注 指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 IV 页 摘摘 要要本毕业设计主要是关于高速公路大跨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、横向预应力的设计。本设计桥梁为 75+110+75m 的预应力混凝土连续梁桥，分为单幅设计，为单箱双室，桥面宽 16.5m，分为 3 车道，设计荷载标准为公路 I 级汽车荷载。主梁采用挂篮对称悬臂施工。设计过程如下：首先，确定主梁

6、主要构造及细部尺寸，其必须与桥梁的规定和施工保持一致，考虑到抗弯刚度及抗扭刚度的影响，设计采用箱形梁。主梁的高度呈二次抛物线变化，因为二次抛物线近似于连续梁桥弯距的变化曲线。其次，利用桥梁博士电算软件分析内力，结构的内力计算包括恒载和活载的内力计算。内力组合结果也由桥梁博士电算软件计算完成，从而估算出纵向预应力筋的数目，然后再布置预应力钢束。再次，计算预应力损失及次内力，次内力包括恒载徐变次内力、预应力徐变次内力、局部温度变化次内力。然后进一步进行截面强度的验算，其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。在正常使用极限状态验算中包括计算截面的混凝土法向应力验算、预应力钢筋中的拉应力验算、截面

7、的主应力计算等。最后，绘制工程图及编制说明书。另外，本设计对箱梁扭转计算，风载，地震，以及结构动力特性没有考虑。关键词：预应力混凝土连续梁桥、次内力、 悬臂施工、桥梁博士 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 V 页 AbstractThe graduate design is mainly about the design of superstructure of long-span pre-stressed concrete continuous box Girder Bridge . Pre-stressed concrete continuous Girder Bridge becom

8、e one of main bridge types of the most full of competion ability because of subjecting to the dint function with the structure good, having the small defomation, few of control joint,going smoothly comfort,protected the amout of engineering small and having the powerfully ability of earthquake proof

9、 and so on. For time and ability limited, the design of the substructure, transverse pre-stressing is not considered.The spans of the bridge are 75m+110m+75m ,main beam is respective designed, each suit has one box two room and three traffic ways, the width of the bridge surface is 16.5m. The design

10、ed load standard is: highway-.The main girder is constructed by symmetric cantilever equilibrium.The procedure of the design is listed below:The first step as to dimension the structural elements and details of which it is composed, it cant and certainly should without being fully coordinated with t

11、he planning and working phrases of the project. Considering the distorting stiffness and the bending stiffness, box birder goes as second-parabolic curve, for second-parabolic curve is generally similar to the change of continuous bridges bending moments along.The second step is to use D.BRIDGE V3.0

12、3 software to analyze internal gross force of the structures (including dead load and lived load), the internal force composition can be done by using the compute results. According to the internal force composited, the evaluated amount of longitudinal tendons can be worked out, then we can distribu

13、te the tendons to the bridge.The third steps is to calculate the loss of pre-stressing and secondary force due to pre-stressing, first dead loads and temperature, bearing displacement, and so on.The last steps is checking the main cross section. the work includes the load-caring capacity ultimate st

14、ate and the normal service ability ultimate state as well as the main sections being out 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 VI 页 of shape. In addition , the torsion of box girder, wind loads, seismic loads and the dynamic properties arent taken into account during the design.KeyKey Words:Words: gradegrade separated

15、separated Pre-stressedPre-stressed concreteconcrete continuouscontinuous girdergirder bridgebridge、 SecondarySecondary forceforce 、 CantileverCantilever constructionconstruction 、D.bridgeD.bridge 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 VII 页 目目 录录第 1 章 绪 论.11.1 概述 .11.1.1 连续梁桥概述.11.1.2 连续梁桥受力特点.11.2 毕业设计的主要内容 .21.3 方案的比

16、选 .2第 2 章 桥跨总体布置及结构主要尺寸.32.1 桥跨总体布置 .32.1.1 设计概述.32.1.2 主要技术指标.32.1.3 材料规格.52.1.4 设计规范.52.1.5 计算参数及单位约定.52.2 尺寸拟定 .62.2.1 变截面箱梁形式.62.2.2 主梁高度.62.2.3 顶底板厚度.62.2.4 腹板厚度.72.2.5 悬臂板布置.72.2.6 箱梁内外承托布置.72.3 主梁分段 .72.3.1 节段划分.72.3.2 施工方法.8第 3 章 荷载内力计算.103.1 恒载内力计算模型 .103.2 恒载内力计算 .113.2.1 截面特征计算.113.2.2 恒载

17、计算结果.133.3 附加内力计算 .153.3.1 支座沉降对结构内力的影响.15 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 VIII 页 3.3.2 收缩徐变对结构内力的影响.193.3.3 温度对结构内力的影响.213.4 活载内力计算 .263.4.1 横向分布系数的考虑.273.4.2 活载因子的计算.273.4.3 单元影响线计算.283.4.4 汽车荷载.313.4.5 人群荷载.343.5 作用效用组合 .353.5.1 按承载能力极限状态进行内力组合.35第 4 章 预应力钢束的估算与布置.394.1 力筋估算 .394.1.1 计算原理.394.1.2 预应力钢束的估算.434

18、.2 预应力钢束的布置 .48第 5 章 预应力损失及有效应力的计算 .505.1 控制应力及有关参数的确定 .505.1.1 控制应力.505.1.2 其他参数.505.2 摩阻损失的计算 .505.3 锚具变形、钢束回缩损失的计算 .515.4 混凝土的弹性压缩损失的计算 .525.5 预应力筋束松弛损失的计算 .525.6 混凝土收缩、徐变损失的计算 .535.7 预应力损失组合及有效预应力的计算 .53第 6 章 次内力计算 .566.1 徐变次内力 .566.2 收缩次内力 .576.3 预应力次内力 .58 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 IX 页 6.4 温度次内力 .59

19、6.5 支座不均匀沉降次内力 .60第 7 章 截面验算.637.1 内力组合 .637.1.1 作用和作用效应.637.1.2 内力组合.637.2 强度验算 .777.3 应力计算 .817.3.1 正截面混凝土压应力和预应力钢筋的拉应力计算.817.3.2 施工应力验算.847.3.3 混凝土主压应力和主拉应力计算.867.4 正常使用极限状态计算 .907.4.1 抗裂验算.907.5 变形验算 .95第 8 章 主要工程数量计算.978.1 混凝土总用量计算 .978.1.1 梁体混凝土（50 号）用量计算.978.1.2 桥面铺装（20 号）混凝土用量计算.978.1.3 人行道（

20、20 号）混凝土用量计算.978.2 钢绞线用量计算 .978.3 波纹管用量 .978.4 锚具总用量计算 .97结论 .98参考文献 .99致 谢.100附录 1 毕业实习报告.101 西南交通大学毕业设计 第 1 页 第第 1 1 章章 绪绪 论论1.11.1 概述概述1.1.11.1.1 连续梁桥概述连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥体系具有变形小，结构刚度好，行车平顺舒适，伸缩缝少，养护简单，抗震能力强等优点。预应力混凝土连续梁桥的主要截面形式是箱形截面。采用预应力混凝土连续箱梁可使桥梁的跨越能力大大增加。目前在 40-150m 范围内，预应力混凝土连续梁占主导地位。无论是城市桥梁还是

21、高速铁路桥，公路桥，预应力混凝土连续梁桥都发挥它的优势，被广泛地使用。预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多，有支架现浇法，悬臂拼装法，悬臂灌注法和顶推法，移动模架法，大型浮吊施工和旋转施工法。其中悬臂浇注法和悬臂拼装法的广泛应用，使得预应力混凝土连续梁桥有着飞跃的发展。1.1.21.1.2 连续梁桥受力特点连续梁桥受力特点连续梁是一种较老的结构体系。从国内外已建成的钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁桥的修建总数来看，预应力混凝土连续梁桥已远远超过半数，充分表现出预应力混凝土连续梁桥的强大生命力。连续梁内力的分布要比同等跨度的简支梁合理。连续梁和简支梁绝对正负弯矩差两者相等，但由于连续梁支座处存

22、在负弯矩，这使得连续梁跨中最大弯矩比简支梁小得多，跨中最大挠度仅为同等跨度简支梁的 40左右。因此，不论从刚度方面还是从强度方面来说，连续梁都可以采用比简支梁要小的跨中梁高，而支点负弯矩还可以通过调整跨径之比来适当降低。预应力混凝土连续梁的主要缺点是预应力钢筋的布置难于发挥预加力的优点。在梁的大部分截面内既有正弯矩，也有负弯矩，这就迫使预应力合力的偏心靠近截面形心轴，从而降低了预加力的作用，并且还影响到梁的极限承载能力。连续梁是超静定结构，由于构件的变形受到约束，在梁体内部会产生二次力矩，如预应力的次内力，混凝土的收缩徐变次内力，温度次内力，支座沉降次内力等。因此在设计预应力混凝土连续梁桥时要

23、考虑这些因素的影响。 西南交通大学毕业设计 第 2 页 1.21.2 毕业设计的主要内容毕业设计的主要内容由于时间有限，未对混凝土连续梁桥进行全面设计。此次设计主要的内容包括：（1）预应力混凝土连续梁桥的构造尺寸、结构形式及其结构静力计算，包括计算恒载内力、活载内力、温度内力、支座沉降引起的内力，混凝土收缩徐变引起的内力等，并进行截面的作用效应组合；（2）纵向预应力钢筋的估算，布置，调整，优化。（3）纵向预应力损失计算。（4）次内力的计算。（5）施工阶段截面强度，应力的控制验算。（6）运营阶段截面强度验算，截面应力验算,变形验算。（7）工程量统计。1.31.3 方案的比选方案的比选对基本尺寸的

24、选择进行探讨（包括梁高、边跨与中跨长度及比值等参数） 、对已确定的桥式方案进行结构设计及施工方案的确定。根据设计任务要求，依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件，按“安全，功能，经济与美观”的桥梁设计原则，比较方案的优缺点，其中以安全与经济为重。根据设计构思宗旨，桥型方案应满足结构新颖、受力合理、技术可靠、施工方便的原则。选预应力混凝土连续梁桥为此次桥的设计方案。 西南交通大学毕业设计 第 3 页 第第 2 2 章章 桥跨总体布置及结构主要尺寸桥跨总体布置及结构主要尺寸2.12.1 桥跨总体布置桥跨总体布置2.1.12.1.1 设计概述设计概述本次设计为 75m+110m+75

25、m = 260m，预应力砼连续梁，桥宽为 16.5m。梁体单幅设计采用单箱双室箱型截面，全梁共分 106 个单元。2.1.22.1.2 主要技术指标主要技术指标桥型布置：75m+110m+75m 变截面连续梁桥（桥跨总体布置图（图 2-1） ）桥面布置：防撞护栏+三车道+应急车道=全桥总宽 20.75+33.75+ 3.75m= 16.5m。设计荷载：公路I 级 桥面纵坡：0 %桥面横坡：1.5 %图图 2-12-1 桥跨总体布置图桥跨总体布置图 西南交通大学毕业设计 第 4 页 图图 2-22-2 桥梁支座截面布置图桥梁支座截面布置图( (单位：单位：mm)mm) 西南交通大学毕业设计 第

26、5 页 2.1.32.1.3 材料规格材料规格主梁：采用 C50 混凝土，容重为 27，弹性模量取；3kN / m73.45 10KPa桥面铺装：采用 C20 钢筋混凝土，厚度为 10cm，容重为 26k； 3kN / m人行道、栏杆：采用 C20 混凝土，容重为 26； 3kN / m预应力钢筋及锚具：主梁纵向预应力钢筋采用标准为 ASTMA：4169a，270 级高强度低松弛钢绞线(1-j15.24 公称断面面积为 140.00)，=1860MPa， =1488MPa。2mmbyRyR预应力锚具参照有关的产品规格选取。2.1.42.1.4 设计规范设计规范公路工程技术标准 （JTG B01

27、-2003）公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）公路工程抗震设计规范 （JTJ004-89）公路桥涵地基与基础设计规范 （JTJ024-85）公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000）2.1.52.1.5 计算参数计算参数及单位约定及单位约定计算参数：相对湿度 0.8；结构重要性系数 1.1；极限组合计收缩、徐变、温度、沉降和预应力二次矩 ；结构温度：升温 20 度、降温 20 度；汽车荷载：公路I 级、车道荷载 ；人群荷载集度 0kN/；人行道宽度 0m。单位约定：力 KN；弯矩 KN.m；扭矩 KN.

28、m；线位移 m；角位移 rad；应力 MPa (除基础计算为 KPa 外)；长度 m；角度 度；面积平方米。 西南交通大学毕业设计 第 6 页 2.22.2 尺寸拟定尺寸拟定2.2.12.2.1 变截面箱梁形式变截面箱梁形式 连续梁在外载和自重作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，采用变截面梁能符合梁的受力规律。箱梁截面能减轻自重，闭口截面的抗弯和抗扭刚度比较大，而且有顶板和底板，可以在跨中或支座部位有效抵抗正负弯矩，特别适合大跨径桥梁。变截面的底板变化规律可采用圆弧线，二次抛物线或折线。其中二次抛物线与连续梁的弯矩变化最接近。本次设计箱梁底板按二次抛物线变化。箱梁在横截面的布置形式，主要与桥宽

29、，桥面荷载等有关；外侧腹板可布置为直腹板，斜腹板等，本设计采用单箱双室直腹板截面。单箱双室截面受力明确，是最常用的截面形式。2.2.22.2.2 主梁高度主梁高度根据经验确定，预应力混凝土连续梁桥的中支点主梁高度与其跨径之比通常在1/151/25 之间，而跨中梁高与主跨之比一般为 1/401/50 之间。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土用量增加不多，却能显著节省预应力钢束用量。连续梁在支点和跨中的梁估算值：等高度梁： H=（151301）L，常用 H=（181201）L变高度（曲线）梁：支点处：H=（161201）L，跨中 H=（3015

30、01）L变高度（直线）梁：支点处：H=（161201）L，跨中 H=（221281）L本设计支点处梁高：取 7.0m，高跨比为 H1/L=1/15.71跨中梁高：取 2.8m，H2/L=1/26.782.2.32.2.3 顶底板厚度顶底板厚度箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和构造两个方面的控制。支墩处底版还要承受很大的压应力，一般来讲：变截面的底版厚度也随梁高变化。底板厚最小应有 120mm。箱梁顶板厚度应满足横向弯矩的要求和 西南交通大学毕业设计 第 7 页 布置纵向预应力筋的要求。本设计中近支座处的底板厚为 90cm，跨中处底板厚为 30cm，在支

31、座与跨中间按箱梁底板呈直线变化。坐标系建在支点梁底，则梁高曲线形的抛物线方程为：梁高：（cm） 底板厚：（） 。xxLLfy)(4020 xy4 .3360302.2.42.2.4 腹板厚度腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪应力和主拉应力。在预应力梁中，因为弯束对外剪力的抵消作用，所以剪应力和主拉应力的值比较小，腹板不必设得太大；同时，腹板的最小厚度应考虑力筋的布置和混凝土浇筑要求，大跨度预应力混凝土箱梁桥，腹板厚度可从跨中逐步向支点加宽，以承受支点处交大的剪力，一般采用 300-600mm，甚至可达到 1m左右。本设计支座处腹板厚取 64cm，跨中腹板取 45cm。2.2.52.2.5 悬臂

32、板布置悬臂板布置桥面板的悬臂长度是调整板内弯矩的重要参数，悬臂板沿横向常为变厚，其端部按最小构造要求取值，厚约为 30cm-50cm。本设计中悬臂板端部取为 20cm，翼缘根部厚度为 75cm。考虑到悬臂板根部应满足抗剪和抗弯要求，当布置有横向预应力或是采用加劲肋时，宜尽量外伸，美学效果要好些，本次设计取 3.25m。2.2.62.2.6 箱梁内外承托布置箱梁内外承托布置 在箱梁的顶板，底板与腹板相交处需要设置承托，这不仅是受力的需要，也是构造的需要。在构造方面，承托提供了预应力钢筋的布置空间，同时有利于混凝土的浇筑与脱模；在受力方面，有利于剪力的传递，改善剪力滞后效应的影响；从变刚度的力学概

33、念上说，设置承托可以吸收弯矩，同时可以提高截面的抗扭和抗弯刚度；可以减小弯扭剪应力和畸变应力；克服应力集中现象。本设计中，根据箱室的外形上部设置了 9045cm，下部设置长宽都为 3030cm。截面布置图见图 2-2 西南交通大学毕业设计 第 8 页 2.3 主梁分段主梁分段2.3.12.3.1 节段划分节段划分主梁的分段应该考虑有限元在分析杆件时，分段越细，计算结果的内力越接近真实值，并且兼顾施工中的实施。本桥分段原则：根据选用的施工方案(悬臂浇筑)及所用施工机具(挂篮)的承重、支承点位置及支反力，对上部箱梁进行施工分段，梁段长度规格应尽量减少，以利于挂篮施工。梁段长度变化处的梁段重量差应尽

34、量减少，以利于施工控制。箱梁分段完成后进行单元划分编号。本桥设计为 75m+110m+75m = 260m，预应力砼连续梁，桥宽为 16.5，单幅设计。梁体采用单箱双室箱型截面，本桥全长 260m，全桥共分 83 个梁段 ，106 个计算单元，中支点 0 号块长度 8m，一般梁段长度分成 2.5m、2.8m，从墩中心线向跨中算起：14.0 m +102.5m+92.8m=54.2m；边跨支架浇注单元为 20.6m+24.3m+42.35m =19.2m, 跨中合拢段 1.6m，边跨合拢段 1.6m。其中 0 号块在托架上现浇。2.3.22.3.2 施工方法施工方法本次设计的预应力混凝土连续梁考

35、虑到桥型设计，采用悬臂对称浇筑施工。本桥挂篮采用桁架式挂篮。在施工中，架设模板，安装钢筋、浇筑混凝土和张拉等全部工作均在挂篮平台上进行。当该节段的全部施工完成后，由行走系统将挂篮向前移动，动力采用绞车牵引。挂篮的主要功能是：支撑梁段模板，调整正确位置，调运材料、机具，浇筑混凝土和在桂篮上张拉预应力筋。在施工桥墩顶部的 0 号块一同浇筑，支撑这部分施工重量采用三角托架，由于桥墩比较高，可在墩中设置预埋件支撑或悬吊式施工托架。悬臂浇筑施工的钢筋加工，混凝土拌制和运输问题都需要周密计划，尽量缩短运输路线，方便施工。本桥采用的路线是将预制加工场没置在桥头，当悬臂施工为合拢而路线不通时，可通过简易支架或

36、吊装设备进行水平运输。合拢段的施工是悬臂施工的关键。在合拢段的施工过程中，由于昼夜温度变化、新浇筑混凝土的早期收缩、己完成结构-混凝土的收缩、徐变、新浇筑混凝土的水化热影响、结构体系的变化以及施工荷载等因素对尚未达到 85强度的合拢段混凝土的质量有直接影响。为了保证结构按没计要求合拢，避免在合拢过程中的不利因素，增强合拢段的刚度，采用加强普通钢筋的配置，或配有一定数量的劲性型钢，目的是在合拢段混凝土施工过程中可传递内力，并保持合拢段两侧梁体的连续性。其施工程序为： 西南交通大学毕业设计 第 9 页 第一步：首先从中跨的支墩同时开始进行悬臂施工。第二步：两岸边跨同时合拢，中跨支墩处的临时固结释放

37、，形成单悬臂梁。第三步：中跨中段进行合拢，形成三跨连续梁。第四步，施工二期荷载。挂蓝悬臂施工的流程图如下： 西南交通大学毕业设计 第 10 页 挂篮前移就位安装箱梁底模绑扎底板及肋板钢筋浇注底板混凝土、养生安装肋模、顶模及肋内预应力管道安装顶板钢筋及预应力管道浇注肋板及顶板混凝土检查并清洁预应力管道混凝土养生拆除模板穿钢丝束张拉预应力钢束管道压浆施工下一节段拆除模板拆除模板拆除模板拆除模板拆除模板拆除模板拆除模板拆除模板拆除模板拆除模板拆除模板图 2-3 悬臂施工法的流程图 西南交通大学毕业设计 第 11 页 第第 3 3 章章 荷载内力计算荷载内力计算3.13.1 恒载内力计算恒载内力计算模

38、型模型主梁的内力计算可分为设计和施工内力计算两部分。设计内力是强度验算及配筋设计的依据。施工内力是指施工过程中，各施工阶段的临时施工荷载，如施工机具设备（支架、张拉设备等） 、模板、施工人员等引起的内力，主要供施工阶段验算用。由于对施工方面的知识不熟，本设计中对该项设计内容作了简化，主要考虑了一般恒载内力、活载内力。主梁恒载内力，包括自重引起的主梁自重（一期恒载）内力 Sg1 和二期恒载（如铺装、栏杆等）引起的主梁后期恒载内力 Sg2。主梁的自重内力计算方法可分为两类：在施工过程中结构不发生体系转换,如在满堂支架现浇等，如果主梁为等截面，可按均布荷载乘主梁内力影响线总面积计算；在施工过程中有结

39、构体系转换时，应该分阶段计算内力。本设计采用悬臂浇筑法,二期恒载(又称后期恒载)集度约为:=55kN/m2Q计算模型图 3-1.1 桥梁博士三维模型图 3-1.2 桥梁博士单元计算模型 西南交通大学毕业设计 第 12 页 3.23.2 恒载内力计算恒载内力计算3.2.13.2.1 截面特征计算截面特征计算表 3-2.1 毛截面几何特性节点号截面面积A(m2)抗弯惯性矩 Ix(m4)中性轴高度 Yo(m)截面高度H(m)116.0445 16.9519 1.550 2.800 216.0445 16.9535 1.550 2.800 312.4945 14.0770 1.690 2.800 41

40、2.6290 14.4081 1.680 2.800 512.6559 14.4495 1.670 2.800 612.6829 14.5363 1.670 2.800 712.7367 14.6023 1.670 2.800 812.8174 14.7963 1.650 2.800 912.8174 14.8691 1.650 2.800 1012.8174 14.8765 1.650 2.800 1112.8506 14.8966 1.650 2.800 1212.9095 15.0883 1.670 2.820 1312.9456 15.6098 1.700 2.860 1412.985

41、9 16.3654 1.740 2.930 1513.1456 17.5031 1.810 3.020 1613.2826 18.9916 1.890 3.130 1714.9711 21.9834 1.950 3.260 1815.7218 25.9097 2.000 3.420 1916.5229 30.5434 2.080 3.600 2017.3921 36.3467 2.160 3.810 2118.2439 42.6723 2.240 4.010 2219.1303 50.1053 2.340 4.240 2320.0500 58.8669 2.440 4.480 2420.976

42、1 69.1791 2.550 4.740 2522.0020 81.4441 2.670 5.020 2622.9910 95.5328 2.800 5.310 2724.0547 112.0320 2.930 5.630 2825.1561 131.3760 3.070 5.960 2926.2627 153.6900 3.220 6.320 3027.4684 179.7450 3.390 6.690 3161.3315 292.0850 3.420 7.000 3265.3315 293.1050 3.450 7.000 3328.8735 206.2080 3.470 7.000 3

43、427.4684 179.7450 3.390 6.690 3526.2627 153.6900 3.220 6.320 西南交通大学毕业设计 第 13 页 3625.1561 131.3760 3.070 5.960 3724.0547 112.0320 2.930 5.630 3822.9910 95.5328 2.800 5.310 3922.0020 81.4441 2.670 5.020 4020.9761 69.1791 2.550 4.740 4120.0500 58.8669 2.440 4.480 4219.1303 50.1053 2.340 4.240 4318.2439

44、 42.6723 2.240 4.010 4417.4190 36.4451 2.160 3.810 4516.5498 30.6353 2.070 3.600 4615.7519 25.9113 2.000 3.420 4715.0249 22.0697 1.940 3.260 4813.2826 18.9844 1.890 3.130 4913.1187 17.4187 1.810 3.020 5012.9590 16.2817 1.750 2.930 5112.9456 15.4902 1.700 2.860 5212.8826 15.1193 1.660 2.820 5312.8237

45、 14.8924 1.650 2.800 5412.7905 14.8706 1.640 2.800 5512.8237 14.8924 1.650 2.800 5612.8826 15.1193 1.660 2.820 5712.9456 15.4902 1.700 2.860 5812.9590 16.2817 1.750 2.930 5913.1187 17.4187 1.810 3.020 6013.2826 18.9844 1.890 3.130 6115.0249 22.0697 1.940 3.260 6215.7519 25.9113 2.000 3.420 6316.5498

46、 30.6353 2.070 3.600 6417.4190 36.4451 2.160 3.810 6518.2439 42.6723 2.240 4.010 6619.1303 50.1053 2.340 4.240 6720.0500 58.8669 2.440 4.480 6820.9761 69.1791 2.550 4.740 6922.0020 81.4441 2.670 5.020 7022.9910 95.5328 2.800 5.310 7124.0547 112.0320 2.930 5.630 7225.1561 131.3760 3.070 5.960 7326.26

47、27 153.6900 3.220 6.320 7427.4684 179.7450 3.390 6.690 7561.3315 292.0850 3.420 7.000 7665.3315 293.1050 3.450 7.000 7728.8735 206.2080 3.470 7.000 西南交通大学毕业设计 第 14 页 7827.4684 179.7450 3.390 6.690 7926.2627 153.6900 3.220 6.320 8025.1561 131.3760 3.070 5.960 8124.0547 112.0320 2.930 5.630 8222.9910

48、95.5328 2.800 5.310 8322.0020 81.4441 2.670 5.020 8420.9761 69.1791 2.550 4.740 8520.0500 58.8669 2.440 4.480 8619.1303 50.1053 2.340 4.240 8718.2439 42.6723 2.240 4.010 8817.3921 36.3467 2.160 3.810 8916.5229 30.5434 2.080 3.600 9015.7519 25.9113 2.000 3.420 9114.9711 21.9834 1.950 3.260 9213.2826

49、18.9916 1.890 3.130 9313.1456 17.5031 1.810 3.020 9412.9859 16.3654 1.740 2.930 9512.9456 15.6098 1.700 2.860 9612.9095 15.0883 1.670 2.820 9712.8506 14.8966 1.650 2.800 9812.8174 14.8765 1.650 2.800 9912.8174 14.8691 1.650 2.800 10012.8174 14.7963 1.650 2.800 10112.7367 14.6023 1.670 2.800 10212.68

50、29 14.5363 1.670 2.800 10312.6559 14.4495 1.670 2.800 10412.6290 14.4081 1.680 2.800 10516.0445 16.9587 1.550 2.800 10616.0445 16.9535 1.550 2.800 3.2.23.2.2 恒载计算结果恒载计算结果1-53 计算单元（54-106 单元与之对称）恒载(一期恒载+二期恒载)内力计算结果（不计混凝土收缩徐变）见表 3-2.2 恒载内力计算。 西南交通大学毕业设计 第 15 页 表 3-2.2 恒载内力计算单元号节点号轴力剪力弯矩11-3.852e-0101.

51、576e-009-1.884e-00912-3.852e-0102.812e+002-8.436e+001331.222e-0107.371e+0034.423e+003341.222e-010-5.753e+0033.264e+004551.937e-0104.134e+0035.389e+004561.937e-010-3.250e+0036.257e+004771.242e-0122.365e+0036.917e+004781.242e-012-1.481e+0037.369e+00499-5.878e-0115.965e+0027.613e+004910-5.878e-011-3.82

52、8e+0017.638e+0041111-9.307e-011-5.199e+0027.619e+0041112-9.307e-0111.705e+0037.223e+00413131.025e-009-4.437e+0036.278e+00413141.025e-0095.639e+0034.783e+00415155.552e-010-8.396e+0032.734e+00415165.552e-0109.633e+0031.261e+00317171.696e-009-1.254e+004-3.058e+00417181.696e-0091.409e+004-6.869e+0041919

53、2.266e-009-1.729e+004-1.134e+00519202.266e-0091.905e+004-1.651e+00521211.989e-009-2.219e+004-2.176e+00521221.989e-0092.466e+004-2.762e+00523233.252e-009-2.723e+004-3.410e+00523243.252e-0092.991e+004-4.124e+00525253.208e-009-3.271e+004-4.907e+00525263.208e-0093.563e+004-5.761e+00527272.708e-009-3.866

54、e+004-6.689e+00527282.708e-0094.183e+004-7.695e+00529292.416e-009-4.513e+004-8.782e+00529302.416e-0094.857e+004-9.953e+00531312.973e-009-5.007e+004-1.094e+00631322.973e-0095.339e+004-1.197e+0063333-5.181e-0095.010e+004-1.094e+0063334-5.181e-009-4.861e+004-9.951e+0053535-2.738e-0094.517e+004-8.779e+0

55、053536-2.738e-009-4.187e+004-7.692e+0053737-1.785e-0093.870e+004-6.685e+0053738-1.785e-009-3.566e+004-5.755e+0053939-1.998e-0093.275e+004-4.901e+0053940-1.998e-009-2.995e+004-4.117e+005 西南交通大学毕业设计 第 16 页 4141-2.721e-0092.727e+004-3.402e+0054142-2.721e-009-2.470e+004-2.753e+0054343-2.032e-0092.223e+0

56、04-2.166e+0054344-2.032e-009-1.986e+004-1.640e+0054545-3.075e-0091.655e+004-1.122e+0054546-3.075e-009-1.490e+004-6.737e+0044747-2.659e-0091.181e+004-2.915e+0044748-2.659e-009-1.044e+0042.794e+0034949-3.312e-0097.664e+0032.898e+0044950-3.312e-009-6.447e+0034.958e+0045151-3.180e-0093.705e+0036.464e+00

57、45152-3.180e-009-2.514e+0037.419e+0045353-4.156e-0095.580e+0027.826e+0045354-4.156e-0091.379e-0017.848e+004图 3-2.1 恒载弯矩图图 3-2.2 恒载剪力图3.33.3 附加内力计算附加内力计算3.3.13.3.1 支座沉降对结构内力的影响支座沉降对结构内力的影响 连续梁墩台基础的不均匀的沉降与地基土壤的力学性能有关。（1）如果发生渐变不均匀沉降，沉降值一般随时间而递增，经过相当长时间后，接近沉降的终极值。渐变不均匀沉降考虑变化规律与徐变的变化规律相似。它可以表示为： 西南交通大学毕业

58、设计 第 17 页 ()( )( )1p tddte 式中：t 时刻时的墩台基础沉降值。( )dt时刻时的墩台基础沉降终极值。( )dt=在此过程中，混凝土的徐变作用对不均匀沉降的影响是有利的。一般来说，只要不均匀沉降不是太大，以致使结构的受拉区发生有害的裂缝，或使受压区的混凝土应力过大的话，不均匀沉降的影响是可以忽略的。（2）如果假定墩台基础的沉降瞬时完成，则产生的沉降内力可用结构力学的方法确定。连续梁是一种对支座沉降敏感的结构，由于多余约束的存在，不均匀沉降才产生次内力。支座沉降内力与各个支座的绝对沉降量没有直接关系，而只与各个支座的相对沉降量有关。只有存在相对沉降量，才会产生内力。在此次

59、设计中取不均匀沉降值 1cm，按最不利组合。计算结果见下表 3-3.1 支座沉降内力支座 1 沉降结果单元号节点号轴力剪力弯矩110.000e+0000.000e+0001.490e-008120.000e+0000.000e+0000.000e+000990.000e+000-5.465e+001-1.017e+0039100.000e+0005.465e+001-1.060e+00317171.054e-011-5.465e+001-2.022e+00317181.054e-0115.465e+001-2.175e+00325251.201e-010-5.465e+001-3.164e+0

60、0325261.201e-0105.465e+001-3.301e+00333339.903e-0135.568e+001-3.955e+00333349.903e-013-5.568e+001-3.843e+0034141-1.045e-0115.568e+001-2.869e+0034142-1.045e-011-5.568e+001-2.730e+00349496.363e-0125.568e+001-1.672e+00349506.363e-012-5.568e+001-1.516e+0035757-2.615e-0115.568e+001-6.474e+0025758-2.615e-