桥梁毕业设计计算书

1、 山东交通学院2015届毕业生毕业论文（设计）题目：济东高速K27+280大桥施工图设计 （425m）预应力钢筋混凝土简支转连续箱梁桥院 别 交通土建工程学院 专 业 土木工程专业 班 级 土木112（桥梁）学 号 110711235 姓 名 马鼎国 指导教师 陈爱萍 二一五年六月 摘 要连续梁桥是工程上广泛使用的一种桥型,它不但具有可靠的强度,刚度及抗裂性,而且具有行车舒适平稳,养护工作量小,设计及施工经验成熟的特点。设计一座梁桥必须从桥跨布设,尺寸拟定,钢束布置以及施工方法等方面综合考虑,还要充分考虑设计参数和环境影响。本设计是五跨连续梁桥，截面形式为四片单箱单室预制箱型梁。施工方式是先简

2、支后连续施工的连续梁桥。该设计首先进行恒载、活载及次内力的计算,在此基础上进行荷载组合,绘制弯矩和剪力包络图；其次,根据短期效应组合配置预应力钢筋，并进行预应力损失的计算；最后，对该连续梁桥进行验算，使其满足设计要求。关键词：箱型梁，连续梁桥，先简支后连续，预应力 AbstractThe continuous beam bridge is a kind of bridge type used widely on the project. It not only has a reliable strength, stiffness and cracking, but also has a smo

3、oth journey comfortable, conservation work on the design and construction experience of the characteristics of maturity. Design a bridge must be laid across from the bridge-laying, the size of the development, steel beam layout and construction methods, but also give full consideration to the design

4、 parameters and environmental impact. This is a design for a five-span continuous bridge, whose cross-section is one-compartment, and the construction method is continuous girder bridge with simply supported continuous construction.The first design includes constant load, the live load and the calcu

5、lation of the internal forces. On the basis of a load combination, we can draw moment and shear envelope map. Next, according to the short-term effect combination disposition prestressed reinforcement, and carries on the loss of prestress the computation. Finally, carries on the checking calculation

6、 to this continuous bridge, to meet the requirements of design.Key Words: Box beam，Continuous bridge，After a first simply-supported，Prestress 目 录1前 言12方案比选33 设计基本资料6 3.1工程概况6 3.2设计标准6 3.3桥梁设计6 3.3.1桥梁方案的确定6 3.3.2主要材料6 3.3.3施工方式7 设计规范7 3.3.5支座位移7 3.3.6温度影响7 3.3.7设计要点74设计基本数据及结构尺寸拟定8 4.1设计基本数据8 4.2结构尺

7、寸的拟定9 4.2.1结构的纵向尺寸设计9 4.2.2截面的几何特性计算9 4.2.3结构的横向尺寸10 4.2.4毛截面几何特性105结构内力计算15 5.1单元划分15 5.2自重作用效应的计算15 5.2.1结构自重作用荷载集度计算16 内力计算16 5.3汽车荷载的效应205.3.1冲击系数和车道折减系数20主梁荷载的横向分布系数21汽车荷载效应内力计算27 5.4温度应力及支座沉降内力计算295.4.1基础沉降计算29 5.5内力组合30 5.5.1按承载能力极限状态设计30 5.5.2按正常使用极限状态设计31 5.5.3计算结果326预应力钢束的估算及布置36 6.1预应力钢束的

8、估算366.1.1正弯矩配筋估算366.1.2负弯矩配筋估算36 6.2预应力钢束的布置37 6.3主梁净、换算截面几何特性计算397预应力损失及有效预应力计算41 7.1基本理论41 7.2预应力损失计算417.2.1后张法由预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失（）417.2.2后张法由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失（）427.2.3后张法由混凝土弹性压缩引起的预应力损失（）457.2.4后张法由钢筋松弛引起的预应力损失（）467.2.5后张法由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失（）47 7.2.6截面预应力损失合计和有效预应力488配束后主梁内力计算及内力组合549截面强度验算

9、60 9.1基本理论60 9.2计算公式6010抗裂验算65 10.1公预规要求65 10.2抗裂计算6510.2.1正截面抗裂验算6510.2.2斜截面抗裂验算6811持久状况构件的应力验算78 11.1正截面混凝土压应力验算78 11.2、预应力筋拉应力验算81 11.3混凝土压应力验算8312、短暂状况构件的应力验算92 12.1预加应力阶段的应力验算92 13.盖梁计算95 13.1上部结构恒载计算95 13.2盖梁内力计算101 13.3截面配筋计算及应力验算102 13.4盖梁裂缝宽度验算10514桥墩柱设计107 14.1荷载计算107 14.2截面配筋计算及应力验算10915钻

10、孔灌注桩计算113 15.1钻孔桩计算113 15.2墩顶纵向水平位移验算120总结122致谢123参考文献 1 前 言毕业设计的目的在于培养毕业生综合能力，灵活运用大学所学的各门基础课和专业课知识，并结合相关设计规范，独立的完成一个专业课题的设计工作。设计过程中提高学生独立的分析问题，解决问题的能力以及实践动手能力，达到具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。本次设计为(4×25)m预应力砼连续梁，桥面净宽12.25m，分为两幅，设计时只考虑单幅的设计。梁体采用由四片梁组成的单箱单室箱型截面，由于预应力混凝土连续梁桥为超静定结构，手算工作量比较大，且准确性难以

11、保证，所以结合有限元分析软件桥博进行，这样不仅提高了效率，而且准确度也得以提高。本次设计的预应力混凝土连续梁采用先简支后连续法施工。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、造型简洁美观、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。本章简介其发展：由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。 为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预

12、应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。 预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。 我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。 虽然预应力混凝土桥梁的发展还

13、不到80年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。虽然连续梁有很多优点，但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者，因为限于当时施工主要采用满堂支架法，采用连续梁费工费时。到后来，由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法

14、；在较大跨连续梁中，则应用更完善的悬臂施工方法，这就使连续梁方案重新获得了竞争力，并逐步在40200米范围内占主要地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其优势，成为优胜方案。目前，连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。 然而，当跨度很大时，连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面，还是在养护方面都成为一个难题；而T型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结合起来，形成一种连续刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展，也是未来连续梁发展的主要方向。 另外，由于连续梁体系的发展，预应力混凝土连

15、续梁在中等跨径范围内形成了很多不同类型，无论在桥跨布置、梁、墩截面形式，或是在体系上都不断改进。在城市预应力混凝土连续梁中，为充分利用空间，改善交通的分道行驶，甚至已建成不少双层桥面形式。在我国，预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展，然而，想要在本世纪末赶超国际先进水平，就必须解决好下面几个课题：1) 发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。2) 在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。3) 充分利用时间的时间价值，采用先简支后连续的施工方法，

16、可以大大的加快工程的施工进度。另外，在设计预应力连续梁桥时，技术经济指针也是一个很关键的因素，它是设计方案合理性与经济性的标志。目前，各国都以每平方米桥面的三材（混凝土、预应力钢筋、普通钢筋）用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。但是，桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复杂的工作，三材指标和造价指标与很多因素有关，例如：桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件；施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。同时，一座桥的设计方案完成后，造价指针不能仅仅反应了投资额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运

17、营费用在内。通过连续梁、T型刚构、连续刚构等箱形截面上部结构的比较可见：连续刚构体系的技术经济指针较高。因此，从这个角度来看，连续刚构也是未来连续体系的发展方向。总而言之，一座桥的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合各种因素，作分析、判断，得出可行的最佳方案。2 方案比选方案一 连续刚构桥 连续刚构桥是在连续梁的基础上发展起来的墩梁固结的结构体系，综合了连续桥和T型刚构桥的受力特点，将主梁做成连续梁体，与薄壁桥墩固结而成，既保持了连续梁无伸缩缝，行车平顺的优点，又保持了T型刚构桥不设置支座，不需体系转换的优点。连续刚构桥梁由于墩梁固结整体性好，具有较大的纵向和横向刚度，受力性能

18、好，跨越能力大，能够充分发挥高强材料的作用；易于养护，适合运用悬臂浇注法进行施工，对深山、峡谷等不易采用吊装及满堂支架施工的桥梁来说，更为适合。方案二 简支梁桥 由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥。属于静定结构。是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其构造简单，架设方便，结构内力不受地基变形，温度改变的影响。混凝土简支梁按施工工艺分为整体式和装配式（分片式）两大类。整体式简支梁，其横向刚度大，稳定性好。由于受运梁设备起吊能力的限制，整体式梁一般适用于就地浇筑；而装配式简支梁则是目前广泛采用的桥梁类型。混凝土简支梁按承重结构（梁）的横截面形式，可分为板桥

19、、肋梁桥和箱型梁桥。方案三 先简支后连续小箱梁先简支后连续小箱梁桥是国内外高速公路上常用的一种桥梁结构新形势，随着连续梁桥的发展，在20世纪下半叶，为提高施工速度，开始出现了先简支后连续梁桥，合理的跨径应为13-35m，吊装重量应在70t以内，最大联长应在350m左右。先简支后连续小箱梁为后张法预应力混凝土梁，场地集中预制，在桥上进行体系转换，吊装时先采用临时支座按简支梁安装就位后，在连续墩上预制永久橡胶支座，现浇混凝土接头，张拉克服负弯矩的预应力束，将体系转换为连续梁，最后浇筑铰缝混凝土和桥面铺装层混凝土，完成桥梁施工。表2-1是对三中方案的简易总结：表2-1 方案比选方案一方案二方案三适用

20、性多跨刚构桥保持了上部构造连续梁的属性，跨越能力大，施工难度小，行车舒顺，养护简便，造价较低。上部结构连续长度有一定限制，长度再增加时应改为连续刚构与连续梁组合体系。采用简支梁桥，整体性差，行车不舒适，有横向连接，施工不方便。全桥长100m,路基宽28m，横桥向分两幅，单幅由4片箱梁构成,单幅桥面净宽12.5m，由三车道组成；纵桥向分4跨，每跨25m,采用简支转连续梁桥形式，桥面连续性好，行车舒适，整体性好，只需设置少量的伸缩缝装置，一般而言，装配式连续桥的一联连续长度达到200-500m甚至更长，如此长的连续长度使得行车较为平稳舒适。 安全性墩梁固结也在一定程度上克服了大吨位支座设计与制造的

21、困难，也省去了连续梁施工过程中墩梁临时固结、合拢后再行调整的这一施工环节，但抗撞击能力较弱。采用预制吊装施工方法，需要大型预制场和吊装设备，施工简单，工期短。桥梁本身构造简单，整体刚度较好。提高了桥梁的可靠性和耐久性，尤其是桥梁的抗震性能得到了有效的提高。经济性由于墩属小偏压构件，故与连续梁的桥墩相比配筋并不增加很多，而梁体受力则更为合理，因而在同等条件下连续刚构要比连续梁更为经济。由于有横向连接的存在，导致施工的成本增加，后期养护成本较高。上部构造材料用量略大于简支体系梁桥，而对于下部构造和附属构造，先简支后连续梁桥的材料数量明显有所降低。美观性外形美观，尺寸小，净空大，桥下视野开阔。整体外

22、形单一，跨径安排较合理，主梁结构单一显得有点单调。全桥线条简洁明快，与周围环境协调好，因此桥型美观。综上，最终选择方案三进行设计先简支后连续施工过程如图2-1 图2-1 施工阶段示意图 第一施工阶段：预制主梁，待混凝土达到设计强度后张拉正弯矩区预应力钢筋，并压注水泥浆，再将各跨预制箱梁安装就位，形成由临时支座支承的简支梁状态；第二施工阶段：浇筑各预制梁间的连续段接头混凝土，达到设计强度后张拉负弯矩区预应力钢筋并压注水泥浆；第三施工阶段：拆除全桥的临时支座，主梁支承在永久支座上，完成体系转换，再完成主梁横向接缝，最终形成5跨连续梁；进行防护栏以及桥面铺装施工。3 设计基本资料3.1工程概况本设计

23、为济荷高速K27+280段大桥，本工程全线采用路基宽28米双向六车道一级公路标准。为了便于施工，上部结构为采用通用跨径25m装配式预应力混凝土连续箱梁。3.2设计标准 设计荷载：公路一级。 标准跨径:25.00； 计算跨径:边跨24.62m，中跨25.00m； 桥面宽度:全宽13.20m，净宽12.25m；3.3桥梁设计3.3.1桥梁方案的确定（1） 桥孔设计：大桥设计以适用、安全、经济、协调和美观为原则，在选择孔径时还根据本地区在自然条件、材料供应和地质情况以及施工要求的使用效果、与自然景观是否协调等综合考虑，做到技术可行经济合理，并尽量做到标准化、系列化和施工机械化。（2） 桥梁结构形式：

24、本段内桥梁上部结构形式装配式部分预应力混凝土连续箱梁，先简支后连续；下部结构根据不同情况采用柱式墩，桥台采用桩柱式或肋板式台，钻孔灌注桩基础。根据墩高桥梁的桩径尺寸类型尽量一致，以方便施工。3.3.2主要材料（1） 混凝土：预应力混凝土预制箱梁、横梁及现浇接头湿接缝混凝土均为C50。8cmC50厚混凝土路面现浇层，桥面铺装防水层采用10cm厚沥青混凝土。材料容重：钢筋混凝土=26kN/m3,沥青混凝土=23kN/m3,钢板容重=78.5kN/m3。（2）钢材：低松弛高强度预应力钢绞线采用符合GB/T5224-2003规定，单根钢绞线直径15.2mm，公称面积140，标准强度=1860MPa，弹

25、性模量；一般钢筋直径d12mm者为HRB335热轧螺纹钢，直径d<12mm者采用R235钢筋，R235,HRB335钢筋其规格和技术标准分别符合GB1310-91和GB1499-89之规定；钢板采用符合GB700-98规定的Q235钢板。（3）锚具及管道成孔：预制箱梁及顶板负弯矩钢束锚具采用OVM型或其他型号锚具及其配套张拉设备、管道成型采用钢波纹管。（4）支座：箱梁采用符合交通部行业标准JT/T4-2004公路桥梁板式橡胶支座之规定的和系列产品。（5）伸缩缝：采用D80型钢缝及D160型模数式伸缩缝装置。（6）防水层：桥面防水层采用路桥用水性沥青防水涂料。（7）桥梁两侧均采用钢筋混凝土

26、墙式护栏。3.3.3施工方式简支转连续施工方法。预制梁部分按后张法制作主梁，预留预应力钢丝孔道，由=70mm的预埋波纹管形成。在现场安装完成后现浇湿接头，完成简支转连续结构转换工作。3.3.4设计规范： （1） 中华人民共和国行业标准（JDG D62-2004）公路桥涵设计通用规范 （2） 中华人民共和国行业标准(JDG D60-2004)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设规范。3.3.5支座位移： 各支座单独沉降0.5cm. 3.3.6温度影响： 主梁上下缘温差：5摄氏度。3.3.7设计要点（1）25跨径箱梁通用图在设计时按底板平坡、顶板横坡为2%设计，为了形成桥面 横坡，通过梁底预埋钢板、

27、支座垫石现浇调平层（控制原则：最薄10cm高）共同调整来形成桥面横坡，设计时保证支座顶面底面水平。各桥在设计时均考虑了路线纵坡横坡的影响给出了梁底板的具体尺寸及厚度、垫石顶面标高及临时支座位置。（2）墩顶水平推力的计算：墩顶水平推力计算采用柔性墩理论中的集成刚度法，采用串联和并联的弹簧来模拟桥墩入支座，考虑上下部结构的联合作用，并假定梁体为刚体，将桥面油汽车制动力、梁体混凝土收缩、徐变、温度产生的水平力，同时考虑一联中设光滑板支座的影响后，根据各墩的刚度进行分配。（3）在墩、台挡块内侧、背墙与预制梁对应位置及可能发生构件刚性碰撞的位置设置橡胶缓冲块。（4）为减少桥头跳车，桥台后均设钢筋混凝土搭

28、板。当台背填土高度6m时，搭板长8m；填土高度<6m时，搭板长度6m。4 设计基本数据及结构尺寸拟定4.1设计基本数据施工过程：上部结构预应力混凝土连续箱梁，采用先简支后连续的施工方法，即采用如下施工方法：（1）预制简支箱梁，吊装到位。（2）浇筑墩顶连续段接着混凝土，达到强度后张拉负弯矩区预应力刚束并压注水泥浆。（3）再拆除临时支座完成体系转换。（4）完成主梁横向接缝浇注。（5）时行护栏和桥面铺装的施工。表4-1 基本数据名称项目符号单位数值主梁混凝土立方体强度标准值MPa40弹性模量轴心抗压强度标准值28.6轴心抗拉强度标准值2.4轴心抗压强度设计值18.4轴心抗拉强度设计值1.65短

29、暂状态极限压应力MPa20.72极限拉应力1.757持久状态压应力极限值：MPa极限压应力14.3极限主压应力17.16拉应力极限值1.65短期效应组合极限主拉应力1.65长期效应组合极限拉应力0钢绞线标准强度MPa1860弹性模量抗拉设计强度1260最大张拉控制应力1395持久状态应力标准荷载组合MPa1209材料重度钢筋混凝土25.0沥青混凝土23.0钢绞线78.5钢弹性模量与混凝土弹性模量之比5.564.2结构尺寸的拟定4.2.1结构的纵向尺寸设计 本设计是公路用大桥。为缩短工期，提高行车舒适性，综合分析比较各类桥型后采用预应力混凝土连续箱梁桥，跨径为4*25m，施工方法为简支转连续。

30、考虑伸缩缝的设置，实际桥跨长为98.84m.即在桥的两头各设8cm的伸缩缝，两边孔计算跨径为24.62m，两中孔计算跨径25.0m，连续梁两端至边支座中心线之间的距离为30cm.由于采用先简支后连续的施工方法，须在第一阶段简支梁桥施工时在桥梁的两端设置临时支座，设临时支座距离桥墩中心线50cm，则简支梁桥时，桥的设计跨径为24m。4.2.2截面的几何特性计算截面形式及梁高： （1）主梁采用箱梁断面，梁高1.4米，预制梁宽为2.4米，现浇横向湿接缝用附加截面模拟（2）标准断面顶板厚度为18厘米，梁肋处顶板厚25厘米，肋板宽度为18厘米 ，底板厚度18厘米（3）支点处断面顶板厚度为18厘

31、米，梁肋处顶板厚25厘米，肋板宽度为25厘米 ，底板厚度25厘米 （4）肋板和底板厚度变化段长度1.5米（均按线性变化） 4.2.3结构的横向尺寸每幅桥面全宽为13.20米。采用简支转连续的施工方法，考虑施工因素，将桥做成四个单箱单室的组合截面。其中，预制中梁顶板宽240cm；预制边梁顶板宽285cm；预制主梁间采用92cm的湿接缝，从而减少主梁的吊装质量。同时为防止应力集中和便于脱模，在腹板与顶板交界处设置15cmX7.3cm的承托，桥面横断面及具体尺寸如图：图4-1 主梁横断面布置图（单位尺寸：cm）4.2.4毛截面几何特性 采用CAD中面域查询的方法求得各毛截面几何特

32、性：- 预制中梁支点 -面积: 1210746.0000周长: 10580.6276边界框: X: -1201.7445 - 1198.2555 Y: -813.7660 - 586.2340质心: X: 0.0000 Y: 0.0000惯性矩: X: 2.8022E+11 Y: 4.1837E+11惯性积: XY: -46207510.3344旋转半径: X: 481.0886 Y: 587.8301主力矩与质心的 X-Y 方向: I: 2.8022E+11 沿 1.0000 -0.0003 J: 4.1837E+11 沿 0.0003 1.0000- 预制中梁跨中 -面积: 1021541

33、.0000周长: 10966.2288边界框: X: -1201.6193 - 1198.3807 Y: -855.3416 - 544.6584质心: X: 0.0000 Y: 0.0000惯性矩: X: 2.4803E+11 Y: 3.8253E+11惯性积: XY: -91611584.3702旋转半径: X: 492.7460 Y: 611.9359主力矩与质心的 X-Y 方向: I: 2.4803E+11 沿 1.0000 -0.0007 J: 3.8253E+11 沿 0.0007 1.0000 - 预制边梁支点 -面积: 1313311.0000周长: 11459.4365边界框

34、: X: -1540.3121 - 1304.6879 Y: -850.5809 - 549.4191质心: X: 0.0000 Y: 0.0000惯性矩: X: 3.0168E+11 Y: 5.9768E+11惯性积: XY: -6.1393E+10旋转半径: X: 479.2823 Y: 674.6067主力矩与质心的 X-Y 方向: I: 2.8945E+11 沿 0.9807 -0.1953 J: 6.0991E+11 沿 0.1953 0.9807- 预制边梁跨中 -面积: 1124106.0000周长: 11845.0377边界框: X: -1522.2386 - 1322.761

35、4 Y: -894.5596 - 505.4404质心: X: 0.0000 Y: 0.0000惯性矩: X: 2.6570E+11 Y: 5.5935E+11惯性积: XY: -5.5302E+10旋转半径: X: 486.1715 Y: 705.4046主力矩与质心的 X-Y 方向: I: 2.5563E+11 沿 0.9838 -0.1791 J: 5.6942E+11 沿 0.1791 0.9838- 成桥后中梁支点 -面积: 1281173.6660 周长: 11609.7317 边界框: X: -1522.2386 - 1322.7614 Y: -815.53961 - 585.4

36、6039质心: X: 0.0000 Y: 0.0000惯性矩: X: 2.9371E+11 Y: 5.5935E+11惯性积: XY: -5.7302E+10旋转半径: X: 486.1715 Y: 705.4046主力矩与质心的 X-Y 方向: I: 2.1060E+11 沿 1.0000 0.0000 J: 7.1720E+11 沿 0.0000 1.0000- 成桥后中梁跨中 -面积: 1118540.3326 周长: 11990.6380 边界框: X: -1201.6245 - 1198.3809 Y: -857.1028 - 542.8972质心: X: 0.0000 Y: 0.0

37、000 惯性矩: X: 2.6594E+11 Y: 6.8862E+11 惯性积: XY: 0.0000 旋转半径: X: 407.7179 Y: 784.6274 主力矩与质心的 X-Y 方向: I: 1.8594E+11 沿 1.0000 0.0000 J: 6.8862E+11 沿 0.0000 1.0000 - 成桥后边梁支点 -面积: 1323340.3326 周长: 11600.7703 边界框: X: -1540.5467- 1304.4433 Y: -852.3819 - 547.6181质心: X: 0.0000 Y: 0.0000惯性矩: X: 3.2318E+11 Y:

38、6.01237E+11惯性积: XY: -6.3393E+10 旋转半径: X: 403.1799 Y: 757.2001 主力矩与质心的 X-Y 方向: I: 2.1179E+11 沿 0.9999 0.0114 J: 7.4734E+11 沿 -0.0114 0.9999 - 成桥后边梁跨中 - 面积: 1290701.9993 周长: 11981.6766 边界框: X: -1522.2 567 - 1322.7913 Y: -896.3748 - 503.6252质心: X: 0.0000 Y: 0.0000惯性矩: X: 2.730E+11 Y: 5.7135E+11 惯性积: XY

39、: -5.5302E+10 旋转半径: X: 404.7012 Y: 793.7122 主力矩与质心的 X-Y 方向: I: 1.8678E+11 沿 1.0000 -0.0096 J: 7.1867E+11 沿 0.0096 1.0000最后结果如表4-2：表4-2截面位置截面积（m2）I（m4）中性轴（中性轴至梁底距离）（m）预置中梁跨中1.02150.24800.855支点1.21070.28020.814预置边梁跨中1.12410.26570.895支点1.31330.30160.851成桥后中梁跨中1.11850.26590.887支点1.28120.29370.815成桥后边梁跨中

40、1.29070.27300.896支点1.323340.32180.852 5 结构内力计算5.1单元划分：本设计结合施工，使用中结构的受力特性及预应力钢筋的布置，将全桥划分为100个单元，101个节点，第一跨如表5-1 表5-1单元划分节点号1234567控制截面永久支点变化点变化点变化点变化点变化点L/4X坐标（m）00.52345 6.25节点号891011121314控制截面变化点变化点变化点变化点 变化点 跨中变化点X坐标（m）789101112.513节点号15161718192021控制截面变化点变化点变化点变化点3L/4变化点变化点X坐标（m）1415161718.751920

41、节点号2223242526控制截面变化点变化点变化点变化点永久支点X坐标（m）21222324.5255.2 自重作用效应的计算本桥使用的是先简支后连续的施工方法，施工主要有以下几个步骤：第一施工阶段：预制主梁，待混凝土达到设计强度90后张拉正弯矩区预应力钢筋，并压注水泥浆，再将各跨预制箱梁安装就位，形成由临时支座支承的简支梁状态；第二施工阶段：浇筑各预制梁间的连续段接头混凝土，达到设计强度后张拉负弯矩区预应力钢筋并压注水泥浆；第三施工阶段：拆除全桥的临时支座，主梁支承在永久支座上，完成体系转换，再完成主梁横向接缝，最终形成4跨连续梁；进行防护栏以及桥面铺装施工由施工过程可知结构恒载是分阶段形

42、成的，主要包括：预制箱梁一期恒载集度()，成桥后箱梁一期恒载集度()，二期恒载集度()。针对桥面的特点将空间结构简化为平面结构进行计算，只考虑单片梁的结构体系转换，把结构自重效应平均分到每片梁上，而在进行汽车作用效应计算时考虑荷载的横向分布系数。5.2.1结构自重作用荷载集度计算（1）预制箱梁一期恒载集度()： 预制中梁一期恒载集度： （5.1） 预制边梁一期恒载集度： （5.2） （2）成桥后箱梁一期恒载集度()： 成桥后中梁一期恒载集度： （5.3） 成桥后边梁一期恒载集度： （5.4）（3）二期结构自重作用荷载集度本设计桥面铺装采用桥面铺装：10cm沥青混凝土防水层，8cm C50混凝土

43、调平层，铺装层宽为12.5m,调平混凝土容重26KN/M3, 沥青混凝土容重23KN/M3。护栏一侧每延米按0.301m2计，混凝土容重按26 KN/M3计.混凝土按每片梁承担全部二期恒载的四分之一.。（kN/m） （5.5）5.2.2内力计算本桥为先简支后连续的连续梁，施工过程中包含了结构体系转换，所以结构自重内力计算过程必须首先将各施工阶段产生的阶段内力计算出来然后进行内力叠加。第一施工阶段，结构体系为简支梁结构，自重作用荷载为第二施工阶段，由于两跨接头较短，混凝土重量较小，其产生的内力较小，且会减小跨中弯矩，姑忽略不计第三施工阶段，结构体系以及那个转变为连续梁，因临时支座间距较小，故忽略

44、临时支座移除产生的效应，自重作用荷载仅为翼缘板和横隔梁接头重力，即第四施工阶段，结构体系为连续梁，自重作用荷载为桥梁二期自重作用荷载，即（1）第一施工阶段结构自重作用效应内力计算简图如图3-1：由结构力学知识可以计算出跨中、1/4截面、端截面的内力，各截面从左至右分别编号0，1/4，1/2，3/4，1，内力如下表3-1：图5-1 第一施工阶段计算模型表5-2 第一阶段施工内力 中梁截面01/41/23/41弯矩()01340184013400剪力()3101600160310边梁截面01/41/23/41弯矩()01470202014700剪力()3411760-176341 第二施工阶段边 梁中 梁截面剪力（kN）弯矩（kN·m）剪力（kN）弯矩（kN·m）1支点（右）3230.0002940.0001跨1/4-34.3-35.5-31.1-321跨1/2-34.3-250-31.1-2271跨3/4-34.3-464-31.1-4212支点（左）392-856356-7782支点（右）329-856300-7782跨1/4148