70m+120m+70m预应力混凝土连续梁桥设计

1、安徽理工大学毕业设计本科毕业设计说明书70m+120m+70m预应力混凝土连续梁桥设计70m+120m+70m PRE-STRESSED CONCRETE CONTINUOUS GIRDER BRIDGE DESIGN学院（部）： 土木建筑学院 专业班级： 土木09-9班 学生姓名： 徐 亚 指导教师： 李海涛副教授 安 徽 理 工 大 学毕业设计任务书专业、班级 土木09-9班 姓名 徐亚 日期2013.3.13 1 设计题目70m+120m+70m预应力混凝土连续梁桥设计（专 题） 2 设计原始资料：地形、地质图，设计荷载、桥宽等3 设计文件：相关文献和规范以及一些相关的图集 说 明 书

2、设计计算书一份，由中英文摘要、设计说明、计算内容三部分组成。图 纸 总体布置图、方案比选图、构造图、钢筋图等等4. 设计任务下达日期：2013.3.135. 设计完成日期：2013.6.36. 设计各章节答疑人：李海涛 部分 方案比选 部分 熟悉桥博软件 部分 桥博建模 部分 钢束布置 部分 桥面板计算 部分 下部结构拟定 7. 指导教师 8. 教研室负责人 9. 系负责人 安 徽 理 工 大 学毕业设计成绩评定专业、班级 土木09-9班 姓名 徐亚 完成日期2013.6.3 1、设计题目 70m+120m+70m预应力混凝土连续梁桥设计 2、专题 3、答辩评定意见 4、毕业设计成绩的评定指导

3、教师（分）评阅教师（分）毕业答辩（分）总 分5、答辩委员会（签名） 日期 75摘 要在本设计中，根据地形图和任务书要求，依据现行公路桥梁设计规范提出了预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土连续刚构、拱桥三种桥型方案。按照“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，经过对各种桥型的比选最终选择70m+120m+70m的预应力混凝土连续梁桥为本次的推荐设计桥型。本设计利用桥梁博士软件进行结构分析，根据桥梁的尺寸拟定建立桥梁基本模型，然后进行内力分析，计算配筋结果，进行施工各阶段分析及截面验算。同时，必须要考虑混凝土收缩、徐变次内力和温度次内力等因素的影响。本设计主要是预应力混凝土连续梁桥的上部结构设计，

4、设计中主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、荷载内力计算、预应力钢束估算与布置、预应力损失及应力的验算、次内力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算。最后，经过分析验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。关键词：比选方案；连续梁桥；连续刚构；拱桥；结构分析；验算ABSTRACTIn this design, according to the topography, project requirements and the current highway bridge design specification, pre-stressed concrete continuou

5、s girder bridge pre-stressed concrete continuous rigid-frame structure arch bridge three schemes are put forward. According to the practical, beautiful, safe, economic and convenient for construction of bridge design principles, after comparing the bridge of various structure, the final choice of 70

6、m+120m+70m pre-stressed concrete continuous girder bridge design is decided as the recommendation. This design uses the Dr. Bridge software to analyse the structure according to the size of the bridge the basic model establishment of bridge is settled then the force analysis calculation results of t

7、he reinforced construction for each phase analysis and the check of sections. At the same time, the factors of the concrete shrinkage Creep force times and temperature resultant times must be considered. The design of pre-stressed concrete continuous girder bridge is mainly the upper structure desig

8、n where the main layout of bridge and size of bridge structure the loading calculation， pre-stressing tendons estimation and layout the loss of pre-stress and stress of the bridge the resultant checked internal combination calculation section stress calculation girder are being worked. Finally after

9、 analysing it shows that the design calculation method is right the distribution of the internal force is reasonable which complies with the design requirements of the task.KEY WORDS: Selection scheme; Continuous girder bridge; Continuous rigid-frame structure; Arch bridge; Structure analysis; Check

10、ing computation目 录摘 要IABSTRACTII绪 论11 设计资料21.1 技术标准21.2 地质条件21.3 采用材料31.4 采用规范32 桥型方案比选42.1 构思宗旨42.2 比选标准42.3 比选方案42.3.1 设计方案一42.3.2 设计方案二52.3.3 设计方案三62.4 方案比选82.5 方案确定83 预应力混凝土连续梁桥总体布置93.1 桥型布置93.2 桥孔布置93.3 桥梁截面形式93.3.1 顺桥向梁的尺寸拟定93.3.2 横桥向梁的尺寸拟定93.4 桥面铺装103.5 桥梁下部结构103.6 本桥使用材料104 建立计算模型114.1 使用软件1

11、14.2 外部使用环境114.3 全桥结构单元的划分114.3.1 划分单元114.3.2 桥梁具体单元划分114.4 全桥施工节段划分114.4.1 桥梁划分施工分段原则114.4.2 施工分段划分114.5 荷载信息124.5.1 施工荷载124.5.2 使用荷载124.6 恒载、活载内力计算124.6.1 恒载内力计算124.6.2 活载内力计算144.7 温度及支座沉降次内力计算214.7.1 温度引起的内力计算214.7.2 支座位移引起的内力计算224.8 内力组合224.8.1 正常使用极限状态的内力组合224.8.2 承载能力极限状态的内力组合234.8.3 内力组合（一）24

12、4.9 预应力钢束数量的确定及布置254.9.1 预应力钢束数量的确定254.9.2 预应力钢束根数的确定294.9.3 预应力钢束的布置304.10 预应力损失计算324.10.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失（）324.10.2 锚具变形、钢束回缩引起的应力损失（）324.10.3 分批张拉时混凝土弹性回缩引起的应力损失（）334.10.4 预应力钢筋的应力松弛损失（）334.10.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失()334.11 梁的截面特性计算344.12 预加力次力矩和收缩徐变次内力计算364.12.1 预加力产生的次内力364.12.2 收缩徐变引起的次内力计算364.13

13、 内力组合（二）394.14 持久状况承载能力极限状态计算444.14.1 正截面抗弯承载力计算444.14.2 斜截面抗剪承载力计算504.15 持久状况正常使用极限状态计算504.15.1 电算应力结果504.15.2 截面抗裂验算524.15.3 正常使用阶段竖向最大位移（挠度）534.16 持久状况应力验算544.16.1 持久状况应力计算结果544.16.2 混凝土截面法向压应力验算554.16.3 受拉区预应力钢束拉应力验算554.16.4 斜截面主压应力验算564.17 短暂状况构件的应力计算564.18 锚下局部应力验算594.18.1 锚具594.18.2 截面尺寸验算594

14、.18.3 局部承压承载力验算605 桥面板的计算615.1 主桥桥面板按单向板计算615.1.1 恒载内力615.1.2 活载内力615.1.3 内力组合625.2 主梁桥面板悬臂板的计算（悬臂板长度=3.25m2.5m按长悬臂计算）635.2.1 恒载内力以纵向取1m的板条计算635.2.2 活载产生的内力635.2.3 行车道板的设计内力645.3 桥面板配筋645.3.1 支点处配筋，沿纵向取1m宽板条计算645.3.2 跨中处配筋，沿纵向取1m宽板条计算655.3.3 抗剪验算656 下部结构设计666.1 结构型式选择666.2 盖梁尺寸拟定666.3 桥墩墩身、承台和基础尺寸拟定

15、677 主梁施工工艺697.1 0号段施工技术697.1.1 施工工艺流程697.1.2 地基处理697.1.3 搭设临时支架697.1.4 钢筋施工697.1.5 预应力管道施工697.1.6 梁体混凝土施工697.1.7 张拉及封锚施工707.1.8 0号块支架预压707.2 悬浇段挂篮施工717.2.1 挂篮施工工艺流程717.2.2 拼装挂篮主桁及模板717.2.3 挂篮分体、前移717.3 合龙段施工717.3.1 合龙方式717.3.2 合龙段的措施717.3.3 合龙段的锁定技术727.3.4 合龙梁段施工和体系转换72参考文献73致谢74绪 论毕业设计是专业理论知识灵活运用于工

16、程设计实践的一次升华，是大学学习的闭幕。毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓展、综合教与学的重要过程，是对大学期间所学知识的全面总结。本次毕业设计课题是70m120m70m变截面连续梁桥施工图设计，桥梁结构为三跨预应力混凝土连续梁桥（70m120m70m）。为了计算结果的准确与方便，本课题采用桥梁博士软件进行结构计算，桥梁博士为我们提供了便捷的计算过程，准确的计算结果，提高了工作效率。运用桥梁博士软件进行结构计算，计算过程大致如下。首先，参照公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004），拟定方案设计尺寸，主要包括上部结构、下部结构以及附属结构。其

17、次，依据施工工艺，建立模型划分结构单元。此结构采用悬臂施工法，从施工工艺角度离散结构划分单元，支座及变截面处必须为单元节点。把拟定好的结构尺寸输入桥梁博士软件中，其中的细部信息严格依据设计规范以及桥梁博士使用说明，通过桥梁博士软件计算，可以得到结构各个单元的内力与位移，从而计算桥梁支座及跨中的剪力和弯矩。内力计算完毕后，估算结构配筋面积，因结构为部分预应力结构，预应力钢筋、普通钢筋都需考虑。通过桥梁博士计算流程，容易得到各个单元截面所需的配筋面积，依据输出的配筋面积可以初步拟定预应力钢束的编束根数与束数。最后把初步拟定的钢束信息输入桥梁博士中，进行结构安全验算，通过桥梁博士软件图文并茂的显示，

18、很容易得到结构安全验算的结果。结构安全验算是关键之处，必须通过多次验算才能得到理想结果，经过多次调节钢束、加配普通钢筋，最终使得结构安全验算合格。在设计过程中，我们碰到了许多问题，如软件使用、专业知识、规范使用等，通过翻阅专业资料、请教指导老师以及讨论研究，最终得到了圆满地解决。毕业设计使我们受益匪浅，不仅进一步深化了我们的专业知识，而且也提高了我们的计算机使用能力。1 设计资料1.1 技术标准1设计桥梁的桥位地型及地质图一份。 2设计荷载：公路级。 3桥面宽度：总宽17m，双向4车道43.5m,单幅桥面净宽1.5m（人行道）7m，设人行道。4桥面横坡：2%。 5地震烈度：7度。 6通航要求：

19、三级航道。 7桥面铺装：选用8cm厚C50防水混凝土作为铺装层，上加6cmAC-20I中粒式沥青混凝土，其上再加4cmAK-13A型沥青混凝土抗滑表层。 8气象条件：2.839，平均23.8。 1.2 地质条件地面上为亚砂土，再往下为亚粘土，再往下为粘土，再往下为中粗砂、粉砂、亚粘土，如表1-1所示。 表1-1 桥位地质剖面图地质取样报告ZK826 K22+980ZK514 K23+034ZK536 K23+120ZK515 K23+152标高(m)地质状况标高(m)地质状况标高(m)地质状况标高(m)地质状况8.3亚粘土8.1亚砂土8.05亚粘土8.60亚砂土3.1亚粘土3.7亚砂土5.90

20、粘土7.15亚砂土-1.20粘土-0.6亚粘土2.25粘土5.40粘土-5.20粘土-4.4粘土0.45亚粘土3.40亚砂土-12.50粘土-10.6粘土-1.65亚粘土2.05粘土-17.00亚粘土-18.4粘土-9.65亚粘土-3.20粘土-31.70亚粘土-23.00亚粘土-19.85粘土-11.10亚砂土-43.20亚粘土-35.40粘土-21.65粘土-18.80粘土-40.90粘土-31.55粘土-21.20粘土-44.60中粗砂-44.75粘土-45.40粘土-53.40粘土-47.70中粗砂-48.30中砂-59.20粉细砂-56.60粘土-62.20亚砂土-65.4粘土-60

21、.25粉砂-78.9粉砂-69.45亚粘土-80.45中砂-77.15亚粘土1.3 采用材料混凝土：上部结构采用C50，下部结构采用C25。钢绞线：预应力钢筋采用15.245钢绞线（极限抗拉强度1860Mpa）。 非预应力钢筋：采用符合新规范的R235，HRB335钢筋。凡钢筋直径12mm者，采用HRB335(20MnSi)热轧螺纹钢；凡钢筋直径12mm者，采用R235钢。锚具：OVM锚具。 1.4 采用规范(1)JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范（简称桥规）(2)JTG B01-2003公路工程技术标准（简称标准）(3)JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规

22、范（简称公预规） (4)JTG D63-2007公路桥涵地基与基础设计规范(5)JTG D61-2005公路圬工桥涵设计规范(6)JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范2 桥型方案比选2.1 构思宗旨1符合城市发展规划，满足当地快速发展的经济的交通需要，分孔、分跨与原桥位错开。 2桥梁结构造型简洁、轻巧，不与原桥型相似，形成当地一道新的风景线，以体现当地的经济发展实力和现代建桥风格、国家的建桥水平。 3设计方案力求结构新颖，尽量采用新式桥型，既要满足美观要求，又要是受力合理，结构力线鲜明，轻盈可靠且施工方便。 4学习变截面梁桥的设计过程。 2.2 比选标准在我国，安全、经济、适用、美

23、观是桥梁设计中的主要考虑因素，安全尤为重要。 2.3 比选方案2.3.1 设计方案一预应力混凝土变截面连续梁桥1桥型介绍预应力混凝土变截面连续箱梁是常用的一种桥梁结构形式，属于超静定体系。其在恒载、活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，且主梁变形挠度曲线平缓，使其内力状态比较均匀合理。因此，结构受力性能好，不仅可以充分发挥主梁截面材料强度，使跨越能力增大，且结构刚度大，变形小，动力性能好，伸缩缝少，有利于高速行车，而且行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强。可采用悬臂施工法、装配整体施工法、满堂支架整体现浇施工法，根据起吊安装设备的能力，将整根连续梁先分段预制，然

24、后安装就位，再现浇接头混凝土或悬臂分段挂篮现浇，最后通过张拉预应力筋，使梁体集成连续体系。2尺寸拟定（1）桥跨布置 当采用多跨连续梁时，中跨跨径一般采用等跨布置，边跨跨径约为中跨的0.50.7倍，按此经验初步确定桥跨布置为：70m120m70m，总长为260m.布置图如图2-1所示。图2-1 桥型布置图（变截面连续梁桥）（2）截面尺寸超过60m跨径的桥梁一般采用变截面梁较实惠，根据已建成的桥梁资料分析，支点截面的梁高H支约为（1/161/18）(为中跨长度)，中跨梁高H中约为（l/1.51/2.5）H支。据此经验，支点梁高H支为6.6m，中跨梁高H中为2.8m,梁底缘按照二次抛物线变化。截面细

25、部构造图如图2-2所示。图2-2 截面细部构造图（变截面连续梁桥、连续钢构）（3）下部结构从受力性能上考虑，变截面连续梁桥利用支点产生的负弯矩来减小主梁中跨弯矩，减小了主梁高度，同时减小桥墩的尺寸；由于连续梁桥是超静定体系，墩台基础的不均匀沉降会使主梁内产生不利的附加内力，因此其适宜建在地基条件较好的地方。此桥7、8号主桥墩采用独柱式桥墩，6、9号边桥墩采用双柱式桥墩，基础为钻孔灌注桩。3施工方案设计35 75连续梁桥的施工方法有先简支后连续法、整体现浇施工法、悬臂施工法，本次施工采用悬臂浇筑法施工。2.3.2 设计方案二预应力混凝土连续刚构桥1桥型介绍 预应力混凝土连续刚构是将连续梁的桥墩与

26、梁部固结，减小了支座处的负弯矩，增强结构的整体性；结构上主墩无支座、施工体系转换方便、伸缩缝少、行车舒适、顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大、受力性能好，顺桥向抗推刚度小，对温变、混凝土收缩徐变及桥梁抗震均有利。从施工上考虑，连续刚构桥施工状态和成桥状态保持一致，悬臂挂篮平衡施工技术成熟，操作相对简单。此外，桥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困难，也省去了连续梁施工过程中桥墩梁的临时固结、合龙后再行调整的这一施工环节。2尺寸拟定（1）桥跨布置预应力混凝土连续钢构与连续梁桥的桥跨布置一样，只是将连续梁的桥墩与梁部固结，使结构形成一个整体。其布置如图2-3所示。图2-3 桥型布置图

27、（连续钢构）（2）截面尺寸连续钢构的细部尺寸大致与连续梁桥相同，其截面细部构造图如图2-2所示。（3）下部结构从受力性能上考虑，连续刚构桥利用高墩的柔性来减小主梁的中跨弯矩，同时减小桥墩的尺寸；双薄壁桥墩对主梁支点的负弯矩有明显的削峰作用，结构受力合理、性能优越。此桥桥墩采用双薄壁矩形墩，桥台采用柱式桥台，基础为钻孔灌注桩。3施工方法设计连续刚构桥因桥墩、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，对于本桥采用此方法施工。2.3.3 设计方案三梁拱组合体系桥1桥型介绍拱桥是我国公路上使用较广泛的一种桥型。拱桥与梁桥的区别，不仅在于外形不同，更重

28、要的是两者的受力性能有较大的差别。由力学知，拱桥结构在竖向荷载作用下，两端将产生水平推力。正是这个水平推力，使拱肋内产生轴向压力，从而大大减小了拱圈的截面弯矩，使之成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁的应力相比，较为均匀。因此，可以充分发挥主拱圈截面材料强度，使跨越能力增大。2尺寸拟定（1）桥跨布置根据桥涵水文计算，在满足通航要求的前提下，初步确定桥跨布置为70m120m70m，总长为260m。拱上建筑为预应力钢筋混凝土空心板桥，其布置如图2-4所示。图2-4 桥型布置图（2）截面尺寸主拱圈采用钢管混凝土结构，根据经验初步拟定其细部构造图，见图2-5。图2-5 截面细部构造图（3）下部结

29、构主拱桥墩采用圆柱形墩身加钢筋混凝土盖梁，为分离式实体钢筋混凝土结构，其间用横墙联接；主拱圈基础采用钻孔桩群桩基础。3施工方法设计35 75对于主拱圈的施工，常见的施工方法有悬臂浇筑法、悬臂拼装法、转体施工法，对于此桥，考虑到施工环境的影响，采用缆索吊装拼装法。拱上建筑采用预制安装法，以缩短工期。2.4 方案比选 根据设计构思宗旨，桥型方案应满足结构新颖、造价合理、受力合理、技术可靠、施工方便、养护与后期运营的原则。方案比选时，除了要考虑安全、经济、适用和美观四方面主要的比选标准外，还要考虑施工设备和施工能力。每一个比选方案都应初步考虑采用什么施工方法，根据所给的施工设备和现场条件制定施工方案

30、。从经济、工期等方面比较各个方案的可选性。方案比选见表2-1。表2-1 方案比选 指标 桥 型结构外形材料用量受力性能施工难度养护与后 期营运结论连续梁桥变截面连续箱型梁桥钢材用量较少，混凝土用量较多结构刚度大，变形小，动力性能好，主梁变形挠度曲线平缓，使结构受力明确，提高了抗震性能。主梁采用箱梁结构，提高了其抗扭、抗风性能采用悬臂浇筑法施工时存在临时固结和拆除，需承载能力较大的支座桥墩梁用支座连接，在基础发生变位时能修复，后期受损易修复，养护难度较低推荐方案连续刚构变截面连续箱型刚构桥钢材用量较多，混凝土用量较少顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大，受力性能好，顺桥向抗推刚度小采用悬臂浇筑法直接

31、固结施工，无需支座桥墩梁固结，在基础发生变位时不能修复，后期受损不易修复，养护难度较高比选方案梁拱组 合桥钢管混凝土梁拱组合体系桥钢材用量最多，混凝土用量最少主拱圈应力较均匀，能充分发挥材料的性能，但在两侧桥墩处产生较大的水平推力，对基础的要求较高采用缆索吊装拼装法，施工技术难度较高，造价高，拱上建筑采用预制安装法养护难度较低，后期受损较易修复比选方案2.5 方案确定总结：经过反复思索和比较，方案一表现突出，符合安全、经济、适用、美观要求，体现了当前的建桥技术水平，能够胜任市的交通建设规划要求。因此确定方案一为推荐方案。3 预应力混凝土连续梁桥总体布置3.1 桥型布置本设计采用三跨一联预应力混

32、凝土变截面连续梁结构，桥全长260m，如图3-1所示。 图3-1 桥型布置图（变截面连续梁桥）3.2 桥孔布置连续梁跨径的布置可采用等跨和不等跨两种。采用等跨布置结构简单，模式统一，适于采用顶推法、移动模架法或先简支后连续法施工的桥梁，但等跨布置将使边跨内力控制全桥设计，不是非常经济。所以，连续梁跨径布置一般以采用不等跨形式。为减少等跨布置时边跨及中跨的跨中正弯矩，可将连续梁设置成不等跨形式。从桥梁美学的角度看，在连续梁桥桥跨跨数不多时，一般采用奇数孔，三跨、五跨跨数的桥梁较为常见。对三跨连续梁，边跨与中跨跨径之比一般为0.50.8。本设计推荐方案根据任务书要求以及桥址地形、地质与水文条件，通

33、航要求等确定为70m120m70m的形式。3.3 桥梁截面形式预应力混凝土连续梁桥的立面布置要考虑桥孔分跨、主梁高度和梁底曲线形状等因素。3.3.1 顺桥向梁的尺寸拟定桥墩顶处梁高：根据规范，梁高为1/161/20L，取L/17 即6.6m。中跨梁高：根据规范，梁高为1/301/55L，取L/52,即2.8m。梁截面采用二次抛物线形，二次抛物线的变化规律与连续梁的弯矩变化规律基本相近。3.3.2 横桥向梁的尺寸拟定箱梁中跨底板厚度一般按构造选定，若不配预应力筋，厚度可取1518cm，当跨度较大，跨中正弯矩较大，需要配置一定数量的钢束、钢筋时，厚度可取2025cm。腹板的功能是承受截面的剪应力和

34、主拉应力。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，其设计经验为：腹板内无预应力筋时，采用200mm，腹板内有预应力筋管道时，采用250300mm，腹板内有锚头时，采用250300mm。根据任务书设计要求本推荐桥型方案横截面采用的是单箱单室的箱型截面桥面净宽为12.75 m2，对称布置。如下图：顶板厚度取28cm；中跨底板厚度为28cm,靠近支点处的底板厚为75cm，中间底板板厚成二次抛物线性变化，支点处的底板厚为115cm；中跨腹板厚度采用50cm，支点处腹板采用100cm，如图3-2所示。图3-2 截面细部构造图（变截面连续梁桥）3.4 桥面铺装桥面铺装：选用8cm厚C50防水

35、混凝土作为铺装层，上加6cmAC-20I中粒式沥青混凝土，其上再加4cmAK-13A型沥青混凝土抗滑表层。桥面横坡:根据规范规定为1.5%3.0%,取2%,该坡度由箱梁顶板坡度控制。 3.5 桥梁下部结构全桥基础均采用钻孔灌注摩擦桩，桥墩为柱式桥墩。3.6 本桥使用材料1混凝土:上部结构采用C50 ,下部结构采用C25。2钢筋: 预应力钢筋采用15.245钢绞线（极限抗拉强度= 1860Mpa），非预应力钢筋采用符合新规范的R235，HRB335钢筋。凡钢筋直径12mm者，采用HRB335(20MnSi)热轧螺纹钢；凡钢筋直径12mm者，采用R235钢。3预应力管道为钢波纹管，管道偏差系数k=

36、0.0015/m；摩擦系数u=0.25；钢筋回缩和锚具变形为每侧6mm，两端张拉，张拉控制应力= 0.72= 1339MPa，纵向预应力钢束锚具的规格采用OVM15-15。4伸缩缝:伸缩缝D160伸缩缝，单幅全桥共2道。5桥梁支座:单向活动、双向活动和固定盆式橡胶支座。6防撞护栏：外侧护栏采用F型防撞护栏，内侧护栏采用波形防撞护栏。7桥梁设计荷载:根据设计任务书规定: 公路级。4 建立计算模型4.1 使用软件建立计算模型使用的软件是Dr.Bridge3.0。4.2 外部使用环境计算相对湿度80%；不均匀沉降考虑为1/3000；桥面板与其他部分的温差为14。4.3 全桥结构单元的划分 4.3.1

37、 划分单元按照桥梁直线杆件系的程序分析原理和结构离散化的原则。全桥划分原则如下：1杆件的转折点和截面的变化点；2施工分界点、边界处及支座处；3需验算或求位移的截面处；4当出现位移不连续的情况时，例如相邻两单元以铰接形式相连（转角不连续），可在铰接处设置两个节点，利用主从约束考虑该连接方式。4.3.2 桥梁具体单元划分 本桥全长260米，共划分为94个单元，最小的单元长度0.70米，最长的单元长度4米，如图4-1所示。图4-1 半跨桥梁单元划分示意图4.4 全桥施工节段划分4.4.1 桥梁划分施工分段原则1有利于结构的整体性，尽量利用伸缩缝或沉降缝、在平面上有变化处以及留茬而不影响质量处。2分段

38、应尽量使各段工程量大致相等，以便于施工组织节奏流畅，使施工均衡。3施工段数应与主要施工过程相协调，以主导施工为主形成工艺组合。工艺组合数应等于或小于施工段数。4分段的大小要与劳动组织相适当，有足够的工作面。4.4.2 施工分段划分全桥分段为94个单元，95个节点。全桥整体采用悬臂节段浇筑施工法，两端边桥墩附近单元处使用整体现浇法，6号和89号单元为边跨合龙节段，47、48号单元为中跨合龙节段。即按照该桥梁实际施工工序，首先浇筑7号墩和8号墩的0号块并设置临时固定支座 安装挂篮并分别对称浇筑7号墩和8号墩的1号块 分别对称浇筑7号墩和8号墩的2号块 分别对称浇筑7号墩和8号墩的3号块 分别对称浇

39、筑7号墩和8号墩的17号块 分别支架现浇两边跨的19号块 分别合龙两边跨的18号块并拆除临时固定支座 合龙主跨中跨18号块 铺装桥面及设备安装 完工 使用阶段。根据各施工阶段的施工顺序，由桥梁博士软件建立桥梁计算模型，见图4-2。图4-2 半跨桥梁模型简图4.5 荷载信息桥梁模型在建立的过程中，需输入施工荷载和使用荷载，以模拟实际桥梁受力状况。4.5.1 施工荷载1永久荷载：永久性作用于结构上的荷载，如结构横梁重量、二期铺装等；2临时荷载：一般为施工机具等荷载，下一阶段将自动去除；3施工活载：一般在需要验算某阶段几种加载情况下，结构安全性是否满足要求，一般只在特殊的阶段需要验算；4临时荷载与施

40、工活载：临时荷载将计入本阶段的累计效应中（本阶段结束时的结构效应）；施工活载则不计入到本阶段累计效应中，仅在本阶段施工阶段验算中计入到本阶段组合效应中；5升温与降温：是作为施工活载处理；6平均温度：是作为永久荷载处理的。平均温度的效应是指前一阶段的平均温度与本阶段平均温度的差值作为本阶段的温度荷载来计算的；施工阶段温度荷载一般在设计阶段不予考虑，因为设计阶段对结构的温度场还不明确，一般在施工控制中才需计算。4.5.2 使用荷载结构在使用阶段车道荷载为公路-I级、人群荷载、升温和降温温差、非线性温度、收缩徐变、支座不均匀沉降等。根据建立的模型，利用桥梁博士软件对结构进行计算，可得到各截面内力值。

41、 4.6 恒载、活载内力计算根据梁跨结构纵断面的布置，并通过对移动荷载作用最不利位置，确定控制截面的内力，然后进行内力组合，画出内力包络图。4.6.1 恒载内力计算恒载内力主要包括结构自重应力和二期恒载内力的内力叠加。一期恒载和二期恒载有所建立的有限元计算模型输出单元信息结果中引用。 第一期恒载（结构自重）：程序按截面尺寸信息自动计入;第二期恒载:二期恒载为桥面（人行道及桥面铺装等）。桥面铺装厚度采用10cm（沥青混凝土铺装）+8cm（防水混凝土铺装），q1 =61.88kN/m；人行道及栏杆的重量为5.83KN/m，q2 = 11.66kN/m；q= q1+q2 = 73.54。考虑到防水层

42、及其它附属设施，最后取二期恒载为78kN/m。桥梁博士软件计算得到的结构重力作用效应的结果见表4-1，结构自重内力图见图4-3。表4-1 结构重力的结构效应单元号节点号内力单元号节点号内力单元号节点号内力剪力(kN)弯矩 (kNm)剪力(kN)弯矩 (kNm)剪力(kN)弯矩 (kNm)113.91E+031.97E-091717-1.98E+04-1.38E+0533332.19E+041.86E+042-3.38E+035.20E+03182.14E+04-1.76E+0534-2.00E+044.52E+04223.38E+035.20E+031818-2.14E+04-1.51E+05

43、34342.00E+043.04E+043-3.13E+039.56E+03192.31E+04-1.88E+0535-1.89E+045.56E+04333.13E+039.56E+031919-2.31E+04-1.61E+0535351.89E+042.75E+0447.95E+016.15E+03202.45E+04-1.93E+0536-1.75E+045.82E+0444-8.44E+024.51E+032020-2.45E+04-1.78E+0536361.75E+043.21E+0457.62E+02-2.63E+03212.60E+04-2.11E+0537-1.61E+04

44、6.16E+0455-7.62E+02-2.63E+032121-2.60E+04-1.96E+0537371.61E+044.95E+0461.97E+03-1.18E+04222.75E+04-2.32E+0538-1.48E+047.66E+0466-1.97E+03-1.18E+042222-2.75E+04-2.00E+0538381.48E+045.44E+0472.72E+03-1.56E+04232.91E+04-2.37E+0539-1.34E+048.29E+0477-1.82E+03-3.94E+032323-2.91E+04-1.72E+0539391.35E+045.

45、98E+0484.72E+03-1.49E+04243.07E+04-1.79E+0540-1.19E+048.94E+0488-4.11E+03-6.75E+032424-3.07E+04-1.79E+0540401.19E+046.83E+0496.74E+03-2.40E+04253.13E+04-1.55E+0541-1.05E+049.30E+0499-6.13E+03-1.54E+042525-3.13E+04-1.55E+0541419.77E+037.02E+04108.72E+03-3.96E+04263.17E+04-1.73E+0542-9.43E+039.54E+041

46、010-8.12E+03-3.02E+042626-3.17E+04-1.73E+0542429.20E+038.17E+04111.05E+04-5.71E+04271.49E+04-6.38E+0443-7.64E+031.07E+051111-9.97E+03-4.14E+0427274.79E+04-6.38E+0443436.85E+038.83E+04121.66E+04-8.66E+0428-2.75E+043.76E+0444-6.09E+031.07E+051212-1.19E+04-8.40E+0428282.75E+043.76E+0444445.26E+038.42E+

47、04131.38E+04-1.17E+0529-2.71E+045.24E+0445-4.74E+039.75E+04（续表4-1）1313-1.33E+04-9.74E+0429292.71E+045.24E+0445454.62E+038.46E+04141.54E+04-1.32E+0530-2.66E+043.99E+0446-2.80E+039.38E+041414-1.48E+04-1.11E+0530302.66E+043.99E+0446463.40E+038.45E+04151.70E+04-1.41E+0531-2.50E+045.78E+0447-3.89E+028.87

48、E+041515-1.63E+04-1.18E+0531312.50E+04-7.36E+0347471.28E+037.52E+04161.81E+04-1.49E+0532-2.34E+043.07E+0448-1.83E+027.57E+041616-1.81E+04-1.28E+0532322.34E+04-1.88E+03171.98E+04-1.50E+0533-2.19E+043.43E+04图4-3 结构自重内力图4.6.2 活载内力计算活载的内力计算主要通过有限元软件计算模型，输入使用阶段活载所加载的相关参数得到。1. 横向分布系数的计算荷载横向分布指的是作用在桥上的车辆荷载如何在各主梁之间进行分配，或者说各主梁如何分担车辆荷载。因为截面采用单箱单室时，可直接按平面杆系结构进行活载内力计算，无须计算横向分布系数，所以全桥采用同一个横向分配系数。对于整体箱梁、整体板梁等结构，其横向分布系数就是其所承受的汽车总列数，考虑横向折减以及偏载后的修正值,见表4-2。 表4-2 横向折减系数横向布置设计车道数(条)2345678横向折减系数1.000.780.670.600.550.520.50根据桥规4.3.1条规定，当桥涵设计车道数大于2时，由汽车荷载产生的效应应进行折减，但折减后的效应不得小于