预应力混凝发土连续钢架桥

1、石家庄铁道学院毕业设计 第1章 绪论1.1 连续刚构桥简介为了跨越各种障碍（如河流、沟谷或其他线路等），必须修建各种类型的桥梁与涵洞，因此桥涵是交通线路中的重要组成部分。特别是现代高等级公路以及城市高架道路的修建中，桥梁往往是保证全线早日通车的关键。在经济上，一般说来桥梁和涵洞的造价平均占公路总造价的10%20%，而且随着道路等级的提高，其所占比例还会加大。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要快速机动的现代战争中具有非常重要的地位1。桥梁的建设水平已成为衡量一个国家综合经济实力和科学技术水平的重要标志。由于应用传统的钢桥悬臂施工方法，使预应力混凝土梁式桥的悬臂体系得到了新的发展，形成了t形刚

2、构桥。随后又出现了将t形刚构粗厚桥墩减薄，形成柔性桥墩，使墩梁固结、主梁连续从而形成连续刚构桥2。连续刚构桥跨中不设铰也不带挂梁，桥面连续、行车平顺。更重要的是梁体内的内力分布更加合理，能充分发挥高强材料的作用，有利于增大跨径。随着桥梁施工技术水平的提高，对混凝土收缩、徐变、温度变化、预应力作用、墩台不均匀沉陷等因素引起的附加内力研究的深入和问题的不断解决，大跨度预应力混凝土连续刚构桥已成为目前主要采用的桥梁结构体系。连续刚构的结构特点是主梁连续、墩梁固结，既保持了连续梁无收缩缝、行车平顺的优点，又保持了t形刚构不设支座、无需体系转换的优点，方便施工，而且很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度能很

3、好地满足较大跨径桥梁的受力要求。因此它是一种极有生命力的桥梁结构形式，己成为大跨度预应力混凝土桥梁的首选桥型3。我国的连续刚构桥自八十年代开始从国外引进，1990年建成第一座跨径为180m的大跨度预应力混凝土连续刚构桥广东洛溪大桥，随着高强预应力钢材、高强混凝土、大吨位张拉锚固体系的应用与发展，设计手段的计算机化，施工水平的提高，我国大跨度连续刚构桥取得了迅速发展。1.2 本次设计的主要内容本次设计任务是设计一座跨度为12 m +19 m +19 m +12 m的普通钢筋混凝土连续刚构桥，该桥为某运煤铁路专线与下广一级公路的立体交叉构造物，桥轴线与下广公路中线正交，该桥两端分别与车站毗邻，轨底

4、标高与公路中心标高均已确定。建筑高度受限是本桥的设计特点，由于梁高较矮，为满足桥下净空的要求，将该桥桥式定为连续刚构桥。设计工作主要内容为：首先，根据所给设计资料确定桥式并拟定全桥各部的详细尺寸。本桥采用截面为4200mm×900mm板式梁，1000mm厚的板壁式柔性墩，桥台采用耳墙式，墩下基础为人工挖孔灌注桩。其次，利用迈达斯程序建模并求解内力。迈达斯是个通用的空间有限元分析软件，可适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、飞机场、大坝、港口等结构的分析与设计。特别是针对桥梁结构，迈达斯结合国内的规范与习惯，在建模、分析、后处理、设计等方面提供了很多的便利的功能，目前已为各大公路、铁路部

5、门的设计院所采用。最后，根据所得内力对全桥各部分进行设计检算。计算内容主要有三部分：主梁的设计与检算、桥墩的设计与检算以及桩基的设计与检算。1.3 设计方法本桥是一座跨越一级公路的铁路桥梁，设计过程中采用容许应力法进行桥梁各部的设计与检算，各检算项目的容许值及有关公式的计算方法均严格参照现行铁路桥涵设计基本规范和公路路线设计规范及相关参考书。按容许应力法计算钢筋混凝土构件就是将具体结构的材料视为理想的匀质弹性体，以工作应力阶段为根据，采用平截面假定及弹性体假定，从而应用材料力学中弹性理论的计算公式求出构件截面的最大应力，并使其小于某一考虑了安全储备后的容许应力值。虽然该法存在着某些不完善之处，

6、但在计算钢筋混凝土构件的施工、运输和安装等施工阶段及预应力混凝土构件使用阶段时仍有着广泛的实用意义4。第2章 设计的基本资料和桥式的拟定2.1 设计的基本资料该桥为某运煤铁路专用线与下广公路（一级）的立体交叉构造物，桥轴线与下广公路中线正交，该桥两端分别与车站毗邻，轨底标高已经确定。公路中间隔离带宽2.0m，下广公路净宽度远期为9+12+12+9m。该桥的设计特点是净空控制，基本资料如下：(1)线路：单线，直线，平坡：桥中心里程dk1+568.513，桥中心轨底标高为945.121；公路中心标高为938.56，2%人字横坡。(2)桥式：由于桥梁净高受限，推荐桥式为四孔钢筋混凝土连续刚构式无梁板

7、桥；分跨布置如下12+2×19+12，板式墩，承台桩。挡碴槽外缘间距4.2米；双侧人行道宽均为1.05m，基础采用挖孔灌注桩；(3)活载：铁路中-活载；(4)交通部有关要求： 桥下净空符合线路级别要求； 中间墩可放于中间隔离带内，但墩或基础宽度不能超出隔离带； 桥上雨水不能直接滴落于下穿路面上； 桥梁在施工时不能阻断原有公路的交通。2.2 桥式选择及细部尺寸拟定2.2.1 桥式选择本桥为某运煤铁路专线与下广一级公路的立体交叉构造物，桥轴线与下广公路中线正交，本桥两端分别与车站毗邻，轨底标高与公路中心标高均已确定。建筑高度受限是本桥的设计特点，由于梁高较矮，为满足桥下净空的要求，将本桥

8、桥式定为连续刚构桥。2.2.2 桥跨布置本桥上跨下广一级公路，下广一级路面远期规划是9m+12m+12m+9m，考虑到桥墩的位置不应影响行车通视性及安全，本桥跨径中跨宜采用16m19m，边跨宜采用9m12m。本桥为桥跨布置为12 m +19 m +19 m +12 m的连续刚构桥。桥跨布置如图2-1所示。图2-1 桥跨布置图（单位：m）2.2.3 桥下净高该设计中轨底标高与公路中心标高均已确定，因此对桥下净空有一定要求。根据铁路桥涵设计基本规范（tb10002.12005）规定：一级路面的净高要求为不小于5.0 m，考虑行车及通视性良好的要求，桥下净高应控制在5.1m5.2m。本设计中选择桥下

9、净高为5.11m。图2-2 主梁截面图（单位：mm）2.2.4 梁高的拟定根据铁路桥涵设计基本规范（tb10002.12005）规定：新建级铁路轨下枕低道渣厚度不应小于0.25 m；当主梁或纵梁中心距在2.0m2.2m，木枕标准断面高度为0.26 m。本设计以桥跨中心处梁高为标准，其余截面皆于此截面处梁高相同，梁高h(945.121-938.56)-5.11-0.25-0.26=0.941 m，故梁高取h=0.90 m，结合所给设计资料，拟定板式梁截面尺寸为4200mm×900mm，如图2-2所示。图2-3 桥墩截面图（单位：mm）2.2.5 桥墩尺寸拟定本桥桥墩采用板壁式柔性墩，其

10、截面尺寸为3800mm×1000mm，为满足净高要求，墩身高为h=5.11-0.5+0.6=5.21m，埋入地下深度为0.6 m。桥墩截面如图2-3所示。2.2.6 桥台尺寸拟定图2-4 桥台构造图（单位：cm）本桥采用耳墙式桥台，耳墙式桥台是用两片钢筋混凝土耳墙代替台尾一部分实体圬工与路堤相连，从而缩短实体台身长度而能较多地节省圬工6。本桥桥台各细部尺寸如图2-4所示。2.2.7 基础及承台尺寸拟定2.2.7.1 墩下桩基础及承台尺寸拟定考虑到该桥施工时车辆通行的需要，本设计中桥梁基础采用人工挖孔灌注桩基础，以减少大开挖。根据铁路桥涵设地基和基础设计规范（tb10002.52005

11、）规定，桩的直径应根据受力大小、桩基形式和施工条件确定。挖孔灌注桩的直径或边宽不宜小于1.20 m本设计中采用单排三根摩擦桩，桩径采用1.50 m1.20 m。钻（挖）孔灌注摩擦桩的中心距不应小于2.5倍成孔桩径；各类桩的承台板边缘至最外一排桩的净距，当桩径d1m时，不得小于0.3d， 且不得小于0.50m；承台板的厚度不宜小于1.5 m，混凝土强度等级不得低于c30。本设计中桩的中心距不应小于2.5×1.5 =3 .75m；桩的承台板边缘至最外一排桩的净距应大于0.3×1.5=0.45 m7，本设计取为0.5 m。则承台宽b2×0.5+1.5=2.5m，承台长l

12、2×3.75+1.5+2×0.5=10 m，本设计中b取为3.0 m，l取为10.0 m。承台厚取为2.0 m。桩基布置见图2-5所示。2.2.7.2 桥台下桩基础尺寸拟定对于桥台下基础，采用二排4根灌注桩，桩径d采用1.5 m>1.2 m。根据铁路桥涵设地基和基础设计规范（tb10002.52005）规定，桩的中心距不应小于2.5×1.5 =3.75 m，承台板边缘至最外一排净距应大于0.3×1.5=0.45 m。本设计中桥台下承台宽b取为6.5 m， 承台长l取为6.5 m，承台厚取为2.0 m>1.5 m，符合规范要求。桥墩下桩基长度根

13、据地质情况选为18000mm，持力层在卵石土上，符合受力情况。桩基布置见图2-6所示。2-5 桥墩下桩基布置图2-6 桥台下桩基布置图（单位：mm）（单位：mm)2.2.8 各部结构使用材料根据铁路桥涵设计基本规范（tb10002.12005）规定和实际的构造需要，本设计中桥面板采用c45混凝土，墩基础采用c30混凝土，承台和桩基础均采用c30混凝土。第3章 建模及内力计算3.1 midas/civil程序简介midas/civil是个通用的空间有限元分析软件，可适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、飞机场、大坝、港口等结构的分析与设计。特别是针对桥梁结构，midas/civil结合国内的规范与

14、习惯，在建模、分析、后处理、设计等方面提供了很多的便利的功能，目前已为各大公路、铁路部门的设计院所采用。midas/civil的主要特点如下：(1)提供菜单、表格、文本、导入cad和部分其他程序文件等灵活多样的建模功能，并尽可能使鼠标在画面上的移动量达到最少，从而使用户的工作效率达到最高。(2)提供刚构桥、板型桥、箱型暗渠、顶推法桥梁、悬臂法桥梁、移动支架/满堂支架法桥梁、悬索桥、斜拉桥的建模助手。 (3)提供中国、美国、英国、德国、欧洲、日本、韩国等国家的材料和截面数据库，以及混凝土收缩和徐变规范和移动何在规范。 (4)提供桁架、一般梁/边截面梁、平面应力/平面应变、只受拉/只受压、间隙、钩

15、、索、加劲板轴对称、板（厚板/薄板、面内/面外厚度、正交各向异向）、实体单元（六面体、楔形、四面体）等工程实际时所需的各种有限元模型。 (5)提供静力分析（线形静力分析、热应力分析）、动力分析（自由振动分析、反应谱分析、时程分析）、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析、动力边界非线形分析、几何非线形分析（p-delta分析、大位移分析）、优化索力、屈曲分析、移动荷载分析（影响线/影响面分析）、支座沉降分析、热传导分析（热传导、热对流、热辐射）、水化热分析（温度应力、管冷）、施工阶段分析、联合截面施工阶段分析等功能。 (6)在后处理中，可以根据设计规范自动生成荷载组合，也可以添加和修改荷载组合。 (7

16、)可以输出各种反力、位移、内力和应力的图形、表格和文本。提供静力和动力分析的动画文件；提供移动荷载追踪器的功能，可找出指定单元发生最大内力（位移等）时，移动荷载作用的位置；提供局部方向内力的合力功能，可将板单元或实体单元上任意位置的接点力组合成内力。 (8)可在进行结构分析后对多种形式的梁、柱截面进行设计和验算。本设计采用了midas/civil6.71软件进行内力的求解。3.2 内力计算3.2.1 建立模型3.2.1.1 划分单元迈达斯程序进行建模时，首先要进行单元的划分，本设计中将桥梁计算结构分为157个单元，共163个节点。划分单元图如图3-1所示图3-1 单元划分图3.2.1.2 边界

17、条件(1)两端支座处：根据连续刚构桥的结构形式和受力特点可知，支座处仅有竖向约束，所以选择一般支撑并按受力情况修改支撑类型。(2)墩梁连接处：连续刚构桥采用墩梁固结的结构形式，因此墩梁连接处采用刚性连接。(3)墩底连接处：墩底约束采用一般弹性连接，需先计算出桩群的总刚度系数，再输入计算模型中，达到与实际结构边界条件相同的目的。本设计中桥墩下桩基采用单排三根直径为1.5m的摩擦桩，桩身高度为18m，桩身采用c30混凝土，混凝土弹性模量=32。以下为桩群总刚度系数的计算6：计算桩的计算宽度=0.9×（1+）×1.5=2.25m则3=3×2.25=6.75m，故=1+，

18、仍采用2.25m。换算多层土的值假设2.5，则=（d+1）=2×（1.5+1）=5m在5m土层深度内只有一层土，为粘质黄土。=15000。桩的变形系数桩的截面惯性矩为：i=0.2485mei=0.8i=0.8×32×0.2485=6.3616= =0.3507=0.3507×18=6.31 2.5 与假定相符，不需改变。计算桩的、桩的换算深度=0.423×18=6.312.5，可令=0， 按=4.0m查取函数值计算。=×2.441=8.91=×1.625=2.078=×1.751=0.785计算桩顶柔度系数、=8.

19、91=0.785 =2.078计算桩顶刚度系数、桩在土面以上长度=0m，钻（挖）孔灌注摩擦桩桩侧土摩阻力对桩身变形影响系数=0.5，桩的截面积：a=r2=1.767m2，桩底卵石土地基系数=15000，平均摩擦角=15°（根据实地测量取值），则=3.75°。 故d+=3.86 m3.75m(桩的中心距)。按桩的中心距计算桩的截面积=11.045m2，则=15000×18=27000= =对于低桩承台，由于承台部分也有土抗力，故低桩承台情况下桩的总刚度系数考虑侧向土抗力的影响。承台底面在粘质黄土层中，其埋置深度=2.6 m 此时，地基系数=15000×2.

20、6=39000kpa/m。承台板侧面土抗力的计算宽度=1.0×（1+）×10=11m 承台前侧地基系数c图形的面积和对底边的面积矩、惯性矩计算如下：=0.5×39000×2.6=50700=所以该低桩承台下桩的总刚度系数分别为：=kn/m=kn/rad=/rad=/rad3.2.1.3 加入荷载设计荷载有结构自重、设备铺装、列车活载、制动力、风力、温度力、混凝土收缩力以及混凝土徐变力等。各荷载计算如下：(1)结构自重：钢筋混凝土容重按计，可在程序中直接输入系数；(2)设备铺装：设备铺装按均布荷载36 kn/m；(3)列车活载：列车活载采用“中活载”，计算

21、梁体时计入冲击系数:(4)制动力：制动力偏于安全地按全桥满布活载考虑，均布于桥面。 =582kn换算为全桥均布荷载kn/m(5)风力：本设计中计算模型仅考虑纵向风力对墩身的作用，根据桥规5，查表得张家口地区的1/100基本风压，取=700pa。墩身高=5.21，迎风面宽=3.8，故取风载体型系数；地面距轨顶高度为，故；本设计中桥梁墩身没有水流冲击，位于一般平坦空旷地区，取。=0.91墩身风力：换算为均布荷载，则(6)温度力：根据桥规5，可知张家口地区最低气温(一月份平均气温)= -12，最高气温(七月份平均气温)= 22，施工合拢温度为15。则升温温差=22-15=7降温温差=15-(-12)

22、=27(7) 混凝土收缩力：混凝土收缩力按降温考虑。(8) 混凝土徐变力: 混凝土徐变力本次不予考虑。3.2.1.4 荷载组合荷载组合分为主力组合与主力+附加力组合。主力组合有：结构自重+设备铺装+混凝土收缩+“中活载”主力+附加力组合有：(1)主+附1组合：结构自重+设备铺装+混凝土收缩+“中活载”+温升+制动力+风力(2)主+附2组合：结构自重+设备铺装+混凝土收缩+“中活载”+温降+制动力+风力3.2.2 内力输出根据计算的不同可将内力分为主梁的内力和桥墩的内力，根据迈达斯程序中划分的结点可知：1125号结点为主梁上的结点，由对称性下面仅列出163号结点的内力。对于桥墩，由其受力特点，下

23、面仅列出控制截面（墩顶和墩底）的结点内力，结点号分别为126、127、128、159、160、161。3.2.2.1 主力组合下内力输出（1）主力组合下主梁的内力输出主力组合下主梁内力见表3-1，弯矩和剪力包络图分别见图3-2和3-3。表3-1 主力组合下主梁内力表结点号剪力最大值(kn)剪力最小值(kn)弯矩最大值(kn·m) 弯矩最小值(kn·m)1-475.66 -1313.25 0.00 0.00 2-410.41 -1179.39 606.01 221.52 3-334.38 -1048.73 1113.98 410.41 4-255.86 -921.35 152

24、8.83 566.68 5-164.09 -797.31 1898.28 690.33 6-72.53 -676.67 2210.27 781.34 718.68 -559.52 2434.04 839.74 8122.86 -445.97 2574.77 865.51 9226.49 -336.12 2682.93 858.65 10329.39 -229.89 2715.63 819.17 11444.82 -127.25 2670.29 747.06 12559.22 -28.11 2552.26 642.33 13672.37 68.01 2373.59 504.98 14797.48

25、 161.25 2142.19 334.99 续表3-1结点号剪力最大值(kn)剪力最小值(kn)弯矩最大值(kn·m) 弯矩最小值(kn·m)15920.93 250.46 1843.20 132.39 161042.46 336.33 1482.33 -102.84 171161.83 419.88 1072.02 -370.70 181278.80 500.04 635.47 -671.18 191393.14 577.53 166.57 -1004.29 201504.60 653.43 -289.70 -1560.11 211603.81 724.35 -742.

26、62 -2212.67 221718.11 804.99 -1190.95 -2935.66 231845.58 891.44 -1676.79 -3729.86 241986.94 982.64 -2190.24 -4599.44 252147.66 1083.54 -2727.38 -5546.02 26-1142.06 -2415.65 -3102.86 -6599.01 27-1030.31 -2150.28 -2560.72 -5615.54 28-942.22 -2016.24 -2014.15 -4704.71 29-859.86 -1889.00 -1501.79 -3863.

27、82 30-783.46 -1768.62 -1023.25 -3091.18 31-744.19 -1774.22 -528.26 -2350.47 32-668.75 -1656.51 -38.21 -1681.96 33-591.44 -1539.17 422.01 -1087.64 34-511.40 -1422.37 887.20 -590.34 35-429.87 -1306.28 1320.77 -163.44 36-346.10 -1191.07 1724.13 196.98 37-259.25 -1076.89 2096.25 497.03 38-170.62 -963.89

28、 2429.51 743.30 39-80.19 -852.20 2720.75 937.98 4012.09 -747.26 2962.28 1088.28 41106.16 -644.59 3146.37 1201.75 42201.94 -542.56 3271.67 1280.71 43299.40 -441.37 3344.42 1326.44 44398.35 -341.24 3356.97 1339.17 45498.58 -242.37 3311.69 1312.24 46599.88 -144.99 3211.49 1245.86 47702.03 -49.26 3058.2

29、2 1137.44 48804.81 44.75 2846.55 981.97 49908.02 137.00 2586.01 793.89 501011.44 227.41 2278.36 573.11 511116.42 316.03 1922.03 319.34 521230.59 402.85 1524.65 -15.75 531345.79 486.73 1094.93 -422.68 541461.87 568.24 634.48 -897.27 续表3-1结点号剪力最大值(kn)剪力最小值(kn)弯矩最大值(kn·m) 弯矩最小值(kn·m)551578.66

30、 648.25 141.95 -1445.52 561696.00 725.67 -346.08 -2068.55 571813.70 801.09 -863.88 -2765.90 581931.57 875.44 -1386.91 -3535.25 591934.38 927.08 -1898.11 -4331.22 602061.69 1008.43 -2435.72 -5196.96 612195.58 1092.87 -2992.12 -6133.59 622335.97 1182.10 -3584.63 -7143.53 632598.75 1290.54 -4218.86 -82

31、72.72 (2)主力组合下桥墩的内力输出主力组合下桥墩控制截面的内力如表3-2所示。表3-2 主力组合下桥墩控制截面内力表结点号轴力最大值(kn)轴力最小值(kn)弯矩最大值(kn·m) 弯矩最小值(kn·m)126-2337.92 -4204.19 3398.78 -479.26 127-2635.50 -4600.68 2457.55 -2457.55 128-2337.92 -4204.20 479.26 -3398.78 159-2832.87 -4699.14 173.92 -1295.93 160-3130.45 -5095.63 1090.67 -1090.

32、67 161-2832.87 -4699.15 1295.93 -173.92 2715.633102.863356.978272.72图3-2 主力组合下弯矩包络图（单位：kn·m）2715.633102.863356.971313.252415.652598.752417.66图3-3 主力组合下剪力包络图（单位：kn）2415.652417.661313.253.2.2.2 主+附1组合下内力输出(1)主+附1组合下主梁的内力输出主+附1组合下主梁的内力见表3-3，弯矩和剪力包络图分别见图3-4和3-5。表3-3 主+附1组合下主梁内力表结点号剪力最大值(kn)剪力最小值(kn

33、)弯矩最大值(kn·m) 弯矩最小值(kn·m)1-489.23 -1326.82 0.00 0.00 2-423.98 -1192.96 612.79 228.30 3-347.95 -1062.30 1127.55 423.98 4-269.43 -934.92 1549.19 587.04 5-177.66 -810.88 1925.42 717.47 6-86.10 -690.24 2244.19 815.27 75.11 -573.09 2474.76 880.45 8109.29 -459.54 2622.26 913.00 9212.92 -349.69 27

34、37.21 912.93 10315.82 -243.46 2776.70 880.24 11431.25 -140.82 2738.14 814.92 12545.65 -41.68 2626.90 716.97 13658.80 54.44 2455.01 586.40 14783.91 147.68 2230.40 423.20 15907.36 236.89 1938.20 227.38 161028.89 322.75 1584.11 -1.06 171148.26 406.31 1180.58 -262.13 181265.23 486.47 750.82 -555.83 1913

35、79.57 563.96 288.71 -882.15 201491.03 639.86 -160.78 -1431.19 211578.70 699.24 -601.20 -2071.24 221692.41 779.30 -1036.73 -2781.43 231819.30 865.16 -1509.47 -3562.54 241960.09 955.78 -2009.54 -4418.74 252134.09 1069.97 -2539.89 -5358.53 26-1142.30 -2415.89 -3141.10 -6637.24 27-1002.20 -2122.17 -2612

36、.97 -5667.79 28-913.53 -1987.55 -2080.71 -4771.27 29-830.59 -1859.72 -1582.95 -3944.99 30-753.60 -1738.76 -1119.31 -3187.24 31-744.42 -1774.45 -624.20 -2446.41 32-668.98 -1656.75 -134.04 -1777.79 33-591.68 -1539.40 326.30 -1183.35 34-511.63 -1422.60 791.61 -685.93 35-430.11 -1306.52 1225.30 -258.91

37、36-346.33 -1191.31 1628.78 101.63 续表3-3结点号剪力最大值(kn)剪力最小值(kn)弯矩最大值(kn·m) 弯矩最小值(kn·m)37-259.49 -1077.13 2001.01 401.80 38-170.86 -964.12 2334.39 648.18 39-80.42 -852.43 2625.75 842.98 4011.86 -747.50 2867.40 993.39 41105.92 -644.83 3051.60 1106.99 42201.71 -542.79 3177.02 1186.06 43299.17 -4

38、41.60 3249.89 1231.91 44398.12 -341.47 3262.56 1244.76 45498.35 -242.61 3217.39 1217.95 46599.64 -145.23 3117.31 1151.68 47701.79 -49.50 2964.16 1043.38 48804.58 44.52 2752.61 888.03 49907.78 136.77 2492.19 700.06 501011.20 227.18 2184.65 479.40 511116.19 315.79 1828.44 225.75 521230.36 402.61 1431.

39、18 -109.22 531345.56 486.50 1001.57 -516.03 541461.63 568.00 541.24 -990.50 551578.43 648.02 48.84 -1538.64 561695.76 725.43 -439.08 -2161.55 571813.46 800.85 -956.77 -2858.79 581931.34 875.20 -1479.68 -3628.02 591887.18 879.87 -1967.23 -4400.34 602013.90 960.64 -2480.91 -5242.15 612147.21 1044.50 -

40、3013.09 -6154.55 622287.02 1133.15 -3581.08 -7139.98 632598.51 1290.31 -4215.19 -8269.06 (2)主+附1组合下桥墩的内力输出主+附1组合下桥墩控制截面的内力如表3-4所示。表3-4 主+附1组合下桥墩控制截面内力表结点号轴力最大值(kn)轴力最小值(kn)弯矩最大值(kn·m) 弯矩最小值(kn·m)126-2324.59-4190.863550.09-327.95127-2562.43-4527.611960.93-2954.17128-2352.51-4218.78-559.08-4

41、437.13159-2819.54-4685.81-182.55-1652.39160-3057.38-5022.561698.99-482.36161-2847.46-4713.732833.401363.55图3-4 主+附1组合下弯矩包络图（单位：kn·m）2776.706637.243262.568269.066637.242776.703262.561326.822134.092598.512415.89图3-5 主+附1组合下剪力包络图（单位：kn）1326.822134.092415.892598.513.2.2.3 主+附2组合下内力输出(1)主+附2组合下主梁的内力

42、输出主+附2组合下主梁的内力见表3-5，弯矩和剪力包络图分别见图3-6和3-7。表3-5 主+附2组合下主梁内力表结点号剪力最大值(kn)剪力最小值(kn)弯矩最大值(kn·m)弯矩最小值(kn·m)1-314.82 -1152.40 0.00 0.00 2-249.57 -1018.54 525.58 141.10 3-173.54 -887.89 953.14 249.57 4-95.01 -760.50 1287.57 325.42 5-3.24 -636.46 1576.59 368.64 688.31 -515.83 1808.16 379.23 7179.53

43、-398.68 1951.51 357.21 8283.71 -285.13 2011.81 302.55 9387.33 -175.28 2039.55 215.27 10490.23 -69.05 1991.83 95.37 11605.67 33.59 1866.07 -57.16 12720.07 132.74 1667.62 -242.31 13833.22 228.86 1408.53 -460.09 14958.32 322.10 1096.70 -710.49 151081.78 411.31 717.30 -993.52 161203.31 497.17 276.00 -13

44、09.17 171322.68 580.73 -214.73 -1657.45 续表3-5结点号剪力最大值(kn)剪力最小值(kn)弯矩最大值(kn·m)弯矩最小值(kn·m)181439.65 660.89 -731.71 -2038.35 191553.99 738.37 -1281.02 -2451.88 201665.45 814.27 -1817.72 -3088.13 211751.77 872.31 -2345.34 -3815.39 221865.48 952.37 -2868.08 -4612.79 231992.37 1038.23 -3428.03 -

45、5481.10 242133.16 1128.85 -4015.31 -6424.51 252308.50 1244.38 -4632.87 -7451.51 26-964.85 -2238.44 -1427.47 -4923.61 27-1004.41 -2124.38 -898.23 -3953.05 28-915.74 -1989.76 -364.86 -3055.41 29-832.79 -1861.93 134.02 -2228.02 30-755.81 -1740.97 598.77 -1469.16 31-566.98 -1597.01 1005.16 -817.06 32-49

46、1.54 -1479.30 1406.60 -237.15 33-414.23 -1361.96 1778.21 268.56 34-334.19 -1245.16 2154.79 677.26 35-252.66 -1129.07 2499.77 1015.56 36-168.89 -1013.86 2814.52 1287.37 37-82.04 -899.68 3098.03 1498.82 386.59 -786.68 3342.69 1656.48 3997.02 -674.99 3545.32 1762.55 40189.31 -570.05 3698.25 1824.24 412

47、83.37 -467.38 3793.73 1849.12 42379.15 -365.35 3830.43 1839.47 43476.61 -264.16 3814.57 1796.59 44575.56 -164.03 3738.52 1720.72 45675.79 -65.16 3604.63 1605.19 46777.09 32.22 3415.82 1450.20 47879.24 127.95 3173.95 1253.17 48982.02 221.97 2873.68 1009.10 491085.23 314.21 2524.54 732.41 501188.65 40

48、4.62 2128.28 423.03 511293.63 493.24 1683.34 80.65 521407.80 580.06 1197.35 -343.05 531523.00 663.94 679.03 -838.58 541639.08 745.45 129.97 -1401.77 551755.87 825.46 -451.16 -2038.63 561873.21 902.88 -1027.80 -2750.26 571990.91 978.30 -1634.20 -3536.22 续表3-5结点号剪力最大值(kn)剪力最小值(kn)弯矩最大值(kn·m)弯矩最小值

49、(kn·m)582108.78 1052.65 -2245.84 -4394.18 592241.54 1234.23 -2911.95 -5345.06 602368.26 1315.00 -3604.19 -6365.43 612501.57 1398.86 -4314.93 -7456.39 622641.38 1487.51 -5061.47 -8620.38 632775.96 1467.75 -5784.31 -9838.17 (2)主+附2组合下桥墩的内力输出主+附2组合下桥墩控制截面的内力见表3-6。表3-6 主+附2组合下桥墩控制截面内力结点号轴力最大值(kn)轴力

50、最小值(kn)弯矩最大值(kn·m)弯矩最小值(kn·m)126-2321.56-4187.83660.93-3217.12127-2917.32-4882.501960.93-2954.17128-2349.47-4215.752330.08-1547.97159-2816.51-4682.784417.022947.18160-3412.27-5377.451698.99-482.36161-2844.42-4710.70-1766.17-3236.01 2039.557451.513830.439838.17图3-6 主+附2组合下弯矩包络图（单位：kn·m

51、）7451.512039.553830.431152.402308.502238.442775.96图3-7 主+附2组合下剪力包络图（单位：kn）2308.501152.402238.442775.96第4章 主梁的设计与检算4.1 主梁抗弯配筋设计边跨中跨中跨边跨主梁配筋拟采用 hrb335钢筋，根据铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（tb10002.32005），主力作用下：hrb335钢筋的容许应力=180 mpa；主力加附加力作用下：hrb335钢筋的容许应力=230 mpa9。所以，主梁的抗弯计算要分为主力作用和最不利荷载作用两种情况。主梁抗弯计算示意图如下：图4-1 主梁抗弯计算示意图（单位：m）4.1.1 跨中截面抗弯承载力计算4.1.1.1 边跨抗弯配筋计算(1)主力组合下：=180mpa，=2715.63knm采用容许应力法，按低筋设计进