7-30m公路预应力混凝土连续梁桥上部结构设计[个人本科毕业设计].doc

西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1 1 页页 目目 录录 第第 1 1 章章 概概 述述1 1 1.1 设计资料1 1.1.1 设计资料及构造布置1 1.1.2 施工方法2 1.1.3 设计依据2 1.2 设计特点2 第第 2 2 章章 桥梁结构总体布置桥梁结构总体布置4 4 2.1 立面布置4 2.2 截面布置4 2.2.1 截面形式4 2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定4 2.2.3 主梁间距和主梁片数5 2.2.4 横截面沿跨长的变化6 2.2.5 横隔梁的设置6 2.2.6 主梁尺寸计算7 第第 3 3 章章 结构内力计算结构内力计算1212 3.1 主梁内力计算.12 3.1.1 预制主梁自重（第一期恒载）.12 3.1.2 第二期恒载 .13 3.2 活载内力计算.14 3.2.1 活载冲击系数.14 3.2.2 车道折减系数.14 3.2.3 计算活载内力.19 第第 4 4 章章 预应力钢束估算及其布置预应力钢束估算及其布置2424 4.1 预应力钢束的估算 .24 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 2 2 页页 4.1.1 钢绞线及锚具 .24 4.1.2 跨中截面的钢束估算与确定.24 4.1.3 支点截面所需抵抗负弯矩的上部预应力钢束的估算结合确定.25 4.2 预应力钢束的布置.26 4.2.1 连续梁预应力钢束的配置原则.26 4.2.2 跨中截面钢束布置.27 4.2.3 锚固截面的钢束布置.27 4.2.4 钢束起弯角和线形的确定.28 4.3 钢束计算.29 4.3.1 钢束起弯点到跨中截面的距离 2 x计算 29 4.3.2 控制截面的钢束重心位置计算.29 4.3.3 钢束长度计算.31 第第 5 5 章章 计算主梁截面几何特性计算主梁截面几何特性3333 5.1 截面面积及惯矩计算.33 5.1.1 净截面几何特性计算.33 5.1.2 换算截面几何特性计算.33 5.2 各阶段截面对重心轴的静矩计算.36 第第 6 6 章章 次内力的计算次内力的计算4343 第第 7 7 章章 钢筋预应力损失计算钢筋预应力损失计算4545 7.1 预应力钢筋与管道壁之间的摩擦： 1 l .45 7.2 由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失（考虑反摩擦）： 2l .46 7.3 混凝土的弹性压缩损失： 4l .48 7.4 由预应力钢筋松弛引起的应力损失： 5l 49 7.5 混凝土的收缩和徐变引起的损失： 6l 50 第第 8 8 章章 主梁截面强度与应力验算主梁截面强度与应力验算5353 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 3 3 页页 8.1 持久状况承载能力极限状态计算.53 8.1.1 正截面抗弯承载能力验算.53 8.1.2 斜截面抗弯强度验算.59 8.1.3 斜截面抗剪承载力验算.59 8.1.4 局部承压验算.64 8.2 持久状态正常使用极限状态计算.66 8.2.1 抗裂验算.66 8.2.2 挠度验算.74 8.3 持久状况构件的应力计算.76 8.3.1 受压区混凝土最大压应力和受拉区预应力钢筋最大拉应力验算.76 8.3.2 混凝土的主压应力验算.83 第第 9 9 章章 行车道板计算行车道板计算8585 9.1 悬臂板荷载效应计算.85 9.1.1 恒载效应.85 9.1.2 活载效应.87 9.2 连续板荷载计算.88 9.2.1 恒载效应.88 9.2.2 活载效应.90 9.2.3 荷载组合.92 9.3 截面设计配筋与强度验算.92 致致 谢谢9494 参考文献参考文献9595 附附 录录 1 19696 附附 录录 2 2 102102 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1 1 页页 第第 1 章章 概概 述述 1.1 设计资料设计资料 题目：730m 公路预应力混凝土连续梁桥上部结构设计 1.1.1 设计资料及构造布置设计资料及构造布置 1.1. 设计资料设计资料 桥孔布置形式：7-30=210m 标准跨径：30m；梁长：29.90m；计算跨径：29.20m 桥宽：为分离式 左右幅均为 12.25m 净11.25m 设计荷载：公路级 2.2. 材料材料 (1).上部 t 梁 c50 混凝土： 弹性模量 4 c e =3.45 10 mpa 容重 25kn/m3 mpa =2.65mpa mpa =1.83mpa cktk cdtd ff ff 轴心抗压强度标准值=32. 4轴心抗拉强度标准值 轴心抗压强度设计值=22. 4轴心抗拉强度设计值 15.24 低松弛钢绞线： s 弹性模量 5 p e =1.95 10 mpa mpa =390mpa =1860mpa pdpd pk ff f 抗拉强度设计值 =1260抗压强度设计值 抗拉强度标准值 张拉控制应力 con 0.75=0.75 1860=1395mpa pk f 、其他钢材235 335rhrb普通钢筋采用级，级 (2).护拦：c30 钢筋混凝土 (3).桥面层：c40 钢筋混凝土沥青混凝土 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 2 2 页页 沥青容重 23kn/m3 3.3. 工艺工艺 按后张法工艺制作主梁。 1.1.2 施工方法施工方法 上部结构施工方案采用（负弯矩筋）的方法， 预制简支连续施工程序：预制 简支，分支进行预制安装，预制时按预制简支梁的受力状态进行第一次预应力筋 （正弯矩筋）的张拉锚固，安装完成后经调整位置，浇筑墩顶接头处混凝土，更换 支座，进行第二次预应力筋（负弯矩筋）的张拉锚固，进而完成一联预应力混凝土 连续梁的施工。 1.1.3 设计依据设计依据 1.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （jdg d602004） 以下简称桥规人民交通出版社2004 2.公路桥涵设计通用规范 （jdg d602004） 以下简称通规人民交通出版社2004 3.桥梁工程姚玲森主编人民交通出版社1985 4.结构设计原理叶见曙主编人民交通出版社1996 5.桥梁施工及组织管理以下简称桥施黄绳武主编人民交通出版社 6.预应力混凝土连续梁桥设计 以下简称预混连桥徐岳主编人民交通出版社 1.2 设计特点设计特点 简支转连续是桥梁施工中较为常见的一种方法，一般先架设预制主梁，形成简 支梁状态；进而再将主梁再墩顶连成整体，最终形成连续梁体系。该施工方法的主 要特点是施工方法简单可行，施工质量可靠，实现了桥梁施工的工厂化、标准化和 装配化。概括地讲，简支转连续施工法是采用简支梁地施工工艺，却可达到建造连 续梁桥地目的。目前随着高等公路地发展，为改善桥梁行车地舒适性，简支转连续 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 3 3 页页 梁桥再中、小跨径地连续梁桥中得到了广泛地应用。 简支转连续梁桥中由简支状态转换为连续梁状态地常见方法有下列几种： 1 将主梁内的普通钢筋再墩顶连续； 2 将主梁内的纵向预应力钢束再墩顶采用特殊的连接器进行连接； 3 在墩顶两侧一定范围内的主梁上部布设局部预应力短束来实现连接。 第一种方法虽然简单易行，但常在墩顶负弯矩区内发生横向裂缝，影响桥梁的 正常使用。第二种方法效果最好，但是施工很困难，故一般不采用。第三种方法不 仅施工可行，而且具有方法二的优点，同时又克服了仅有普通钢筋连续的开裂问题。 所以一般简支转连续梁桥多采用墩顶短束和普通钢筋连续这样的构造处理来实现简 支转连续。 由于简支转连续梁桥在施工过程中常存在体系转换，那么必须依据具体的施工 过程来分析结构的受力。施工的第一阶段是形成简支梁，此阶段主梁承受一期恒载 自重产生的内力及在简支梁上施加的预应力；第二阶段首先浇筑墩顶连续段混凝土， 待混凝土达到要求的强度后张拉墩顶负弯矩束（局部短束） ，最终形成连续梁。连续 梁成桥状态主要承受二期恒载、活载、温度、支座沉降产生的内力及其负弯矩束的 预应力、预加力的二次矩、徐变二次矩等.由上面的分析可知,简支转连续梁桥跨中正 弯矩要比现浇一次落架大,而支点的负弯矩要比现浇一次落架小。因此，在主梁内要 配置足够数量的正弯矩束筋，以满足连续梁状态的承载要求和简支状态下承受结构 自重和施工荷载的需要。 简支转连续梁桥施工程序对结构内力也有一定影响。目前施工有两种方法： （1）先将每片简支梁转换为连续梁后，在进行横向整体化； （2）先将简支梁横向整体化，在进行结构的体系转换。 前者按平面结构进行计算分析较为合理；而后者体系转换后已属空间结构，要 进行较为精确分析，比较复杂。本设计采用的是第一种方法。 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 4 4 页页 第第 2 章章 桥梁结构总体布置桥梁结构总体布置 2.1 立面布置立面布置 在预应力混凝土连续梁桥的设计中，连续梁体系的选择、主跨大小、分跨或跨 径组合、主梁高度、横截面形式和主要尺寸的拟定等问题是方案设计的关键所在。 桥型方案的确定，不但要考虑其实用、合理性，而且要满足经济和美观的要求。在 大型桥梁工程中，往往个别联跨的桥型及尺寸拟定要服从整体布局的要求。 本设计为彭水武隆高速公路桥其中的冲溪沟 1 号右线大桥，其设计孔为： 30+30+30+30+30+30+30m。设计桥段左右两侧与主梁相连需分别预留 5cm 的伸缩缝。 按全桥纵断面布置，本桥段桥面纵坡为-2.8%，桥面横坡为 2.5%。 2.2 截面布置截面布置 2.2.1 截面形式截面形式 采用的是 t 形截面，此种截面用料省，模板安装、拆除方便，支座受力均匀。 桥面横坡：设为双向排水，以支座高度控制 桥面铺装：铺设 15的混凝土 2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定主梁跨中截面主要尺寸拟定 1.1. 主梁高度主梁高度 预应力混凝土连续桥的主梁高度与其跨径之比通常在 之间。当建筑 15 1 25 1 高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可节省预应力钢束 用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，对于 30m 跨径的连续梁桥取用 180cm 的主梁高度是比较合适的。 2.2. 主梁截面细部尺寸主梁截面细部尺寸 如图 21 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 5 5 页页 图 21 主梁各截面细部尺寸（单位：cm） t 梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满 足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。根据桥规9.3.3 规定本设计预制 t 梁的翼 板厚度取用 16cm，翼板根部加厚到 30cm 以抵抗翼缘根部较大的弯矩。为使翼板与 腹板连接和顺，在截面转角处设置圆角，以减小局部力和便于脱模。在预应力混凝 土梁中腹板内因主拉应力甚小，腹板厚度一般由布置制孔管的构造决定，同时从腹 板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的。本设计的 t 梁腹板厚度取 15 1 20cm。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄面积占 截面总面积的 1020为合适。初拟马蹄宽度 48cm，高度 26cm。马蹄与腹板交 接处做成斜坡的折线钝角，以减小局部应力。 45 2.2.3 主梁间距和主梁片数主梁间距和主梁片数 主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截 面效率指标很有效，故在许可条件下应适当加宽 t 梁翼板。但标准设计主要为配 合各种桥面宽度，使桥梁尺寸标准化而采用统一的主梁间距。交通部公路桥涵标 准图中，钢筋混凝土和预应力混凝土装配式简支 t 形梁跨径 30m，为减少下部结 构工作量，主梁间距均为 2.5m (留 60cm 工作缝，t 梁上翼缘宽度为 190cm) 边梁悬 臂长度为 1.125m，采用 5 片 t 梁。考虑人行道适当挑当，附 2 0.50m 的桥宽则选 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 6 6 页页 用五片主梁（如下图 22 所示） 。 图 22 结构尺寸图 (单位:cm) 2.2.4 横截面沿跨长的变化横截面沿跨长的变化 如图 22 所示，本设计主梁采用等高度形式，横截面的 t 玲翼板厚度沿跨长 不变，马蹄部分为配合钢束弯起而从四分点开始向支点逐渐抬高。梁端部区段由于 锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也由于布置锚具的需要，在梁端一定的 范围内将腹板加厚到与马蹄同宽，变化截面（腹板开始加厚处）到支点的距离为 3m，中间还设有 0.3m 的腹板加厚过渡段 2.2.5 横隔梁的设置横隔梁的设置 模型试验结果表明（参见同济大学路桥教研组公路桥梁荷载横向分布计算 第五章） ，在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当该处有内横隔梁时它比较均匀，否 则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯 矩，在跨中设置一道中横隔梁；当跨度较大时，四分点处也宜设置内横隔梁。本设 计每跨在桥跨中点两个四分点及梁端共设置五道横隔梁，其间距为 7.3m。横隔梁采 用开洞形式，为便脱模工作，做成上宽下窄，上缘厚 16cm ，下缘厚 14cm，平均厚 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 7 7 页页 度为 15cm。 2.2.6 主梁尺寸计算主梁尺寸计算 根据拟定的主梁尺寸计算出毛截面（净截面）面积及几何特性。主梁跨中截面 的几何特性计算见表 21 和表 22，截面分块见如图 23 图 2-3 截面分块图(单位:cm) 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 8 8 页页 表 21 边梁跨中截面几何特性表 分面 积编 号 名称 截面各分面 积 ai 分面积型心 至上缘距离 yi 分面积对上 缘的一次静 距 si 分面积自身 惯距 i di=ys-yi 分面积对截 面型心轴惯 距 ii 大毛截面 1 上翼缘 380083040081066.66751.92076710243911 2 上承托 58820.6712153.966402.66739.250767905886.14 3 梁肋 2760852346004380120-25.079231735951.5 4 下三角 196149.33329269.2682134.222-89.412231566931.3 5 马蹄 124816720841670304-107.079214309521 8592514839.234540027.628762201 ys=59.920767 i=33302228 小毛截面 1 上翼缘 332082656070826.66754.99300110040444 2 上承托 58820.6712153.966402.66742.3230011053247 3 梁肋 2760852346004380120-22.0071336690 4 下三角 196149.33329269.2682134.222-86.341461100.7 5 马蹄 124816720841670304-104.00713500185 8112510999.234529787.627391667 ys=62.993001 i=31921454 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 9 9 页页 表 22 中梁跨中截面几何特性 分面 积编 号 名称 截面各分面 积 ai 分面积型心 至上缘距离 yi 分面积对上 缘的一次静 距 分面积自身 惯距 io di=ys-yi 分面积对截 面型心轴惯 距 ii 大毛截面 1 上翼缘 400083200085333.3350.73967610298059 2 上承托 58820.6712153.966402.66738.069676852188.52 3 梁肋 2760852346004380120-26.260321903308.8 4 下三角 196149.33329269.2682134.222-90.593321608601.5 5 马蹄 124816720841670304-108.260314626932 8792516439.234544294.229289089 ys=58.739676 i=33833383 小毛截面 1 上翼缘 304082432064853.33356.9590439862771.2 2 上承托 58820.6712153.966402.66744.2890431153373.4 3 梁肋 2760852346004380120-20.040961108526.2 4 下三角 196149.33329269.2682134.222-84.373961395317.1 5 马蹄 124816720841670304-102.04112994621 7832508759.234523814.226514609 ys=64.959043 i=31038423 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1010 页页 表 23 主梁变化点截面的几何特性 分面积 编号 名称 截面各分面积 ai 分面积型心至 上缘距离 yi 分面积对上缘 的一次静距 分面积自身惯 距 io di=ys-yi 分面积对截面 型心轴惯距 ii 大毛截面 1 上翼缘 400083200085333.3358.45270713666876 2 上承托 58820.6712153.966402.66745.7827071232481.1 3 梁肋 1960651274001568653.31.45270664136.2988 4 下三角 196109.33321429.2682134.222-42.88029360389.03 5 马蹄 31681474656961149984-80.5472920553561 9912658679.232812507.535817443 ys=66.452707 i=38629951 小毛截面 1 上翼缘 304082432064853.33364.72109312734013 2 上承托 58820.6712153.966402.66752.0510931593078 3 梁肋 1960651274001568653.37.7210934116845.95 4 下三角 196109.33321429.2682134.222-36.61191262724.61 5 马蹄 31681474656961149984-74.2789117478984 8952650999.232792027.632185645 ys=72.721093 i=34977672 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1111 页页 表 24 主梁临时支点截面的几何特性 分面 积编 号 名称 截面各分面 积 ai 分面积型心 至上缘距离 yi 分面积对上 缘的一次静 距 分面积自身 惯距 io di=ys-yi 分面积对截 面型心轴惯 距 ii 大毛截面 1 上翼缘 400083200085333.3358.63052513750154 2 上承托 261.3333319.111114994.371264.724847.519415590115.43 3 梁肋 78729877145617643776-31.369477746394.1 12133.333808450.371773037422086663 ys=66.630525 i=39817037 小毛截面 1 上翼缘 304082432064853.33363.66799312322984 2 上承托 261.3333319.111114994.371264.724852.556883721861.69 3 梁肋 78729877145617643776-26.332015458245 11173.333800770.371770989418503091 ys=71.667993 i=36212985 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1212 页页 第第 3 章章 结构内力计算结构内力计算 3.1 主梁内力计算主梁内力计算 3.1.13.1.1 预制主梁自重（第一期恒载）预制主梁自重（第一期恒载） 按跨中截面计算主梁每延米的自重 (1) (1) 0.8112 2520.2875kn m 0.7832 2519.52kn m g g 边 中 由于马蹄抬高形成四个横置的三棱柱，折算成恒载集度为 2 4 0.6880.6625 g0.264.30.150.140.3948kn m 2229.9 由于梁端腹板加宽所增加的重力折算成线荷载 3 0.325 g2 0.3061343 0.30.351.638kn m 229.9 横隔梁折算成每延米的重量。 中间横隔梁的体积为： 3 111 0.85 1.380.14 0.420.14 0.140.58 0.780.430.150.1262 222 vm 中 端横隔梁的体积为 3 11 0.71 1.380.0933 0.280.580.780.430.150.1012 22 vm 端 边梁的横隔梁折算成线荷载 25 0.1262 3 0.1012 20.581kn m 29.9 g 4 边 中梁的横隔梁折算成线荷载 21.162kn mgg 4中4 边 第一期恒载及预制梁的恒载集度为 ( 11)4)23 ( 11)4)23 gg22.9013kn m gg22.7748kn m ggg ggg 边边边 中中中 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1313 页页 3.1.23.1.2 第二期恒载第二期恒载 现浇 t 梁翼缘板恒载集度 5 5 g0.16 0.3 25 1.2kn m g0.16 0.6 252.4kn m 边 中 现浇横隔梁恒载集度 (6) (6) 25 0.3 0.6 50.1129kn m 30 25 0.3 0.6 50.2258kn m 30 g g 边 中 0. 15 2 0. 15 铺装层恒载集度 150.15 12.25 25 45.9275kn mcm混凝土铺装： 90.09 11.25 25 23.2875kn mcm沥青混凝土铺装： 若将桥面铺装均摊给 5 片主梁 7 g45.927523.28755 13.543kn m 护栏恒载集度 若将两侧护栏均摊给 5 片主梁 8 0.20.250.250.5 g0.30.40.3 0.525 5 1.3875kn m 22 2 则二期恒载集度为 (8)7 5)6 (8)7 5)6 gg16.5434kn m gg17.5563kn m ggg ggg 2边边边 2中中中 各号梁各期恒载集度见下表 3-1 表 31 各号梁各期恒载集度 一期恒载集度二期恒载集度 122.901316.5434 222.748817.5563 322.748817.5563 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1414 页页 3.2 活载内力计算活载内力计算 3.2.1 活载冲击系数活载冲击系数 冲击系数 可以按下式计算 通规432 第 5 条 当0157 . 0 0.1767ln 145 . 1fhfh zz 时 对于连续梁桥：计算冲击力引起的正弯矩效 应和剪力效应时，采用 1 f 1 2 13.616 2 c c ei f lm 计算冲击力引起的负弯矩效应时采用 2 f 2 2 23.651 2 c c ei f lm 式中 结构的计算跨径本设计 （m） l29.2lm e结构材料的弹性模量 4 3.45 10 mpa 结构跨中截面的惯矩 c i 4 m 结构跨中的单位长度质量，当换算成 g结构跨中处沿米结构重力 c mmkg 重力计算时，其单位应为 mn 2 2 mns g重力加速度， 2 81. 9smg g g mc 4102 =29.2m e= 3.45 103.45 10lmpan m g= 0.8592 2+0.8792 31 25=108.9kn 224 11 22 514839.228 2516439.228 3 59.21 8592 28792 3 33302228.21 0.7158592233833383.440.47879231.681 6.3170.3083 10.978770.4058 s c ycm im f f 3.2.2 车道折减系数车道折减系数 根据通规表 4.3.1-4 因为有三个车道，所以横向折减系数为 0.78 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1515 页页 1.1. 计算主梁的荷载横向分布系数计算主梁的荷载横向分布系数 跨中的荷载横向分布系数一段桥跨内设有三道横隔梁，具有可靠的横向联结，且 c m 承重结构的长宽比为 29.2 2 12.25 l b 所以可以按修正的刚性横梁法绘制横向影响线和计算横向分布系数 c m (1). 计算主梁抗扭惯矩 t i 对于 t 形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算 3 1 m tii i i icbt 相应为单个矩形截面的宽度和厚度, ii b t 矩形截面抗扭刚度系数 i c m梁截面划分成单个矩形截面的个数 对于跨中截面翼缘本的换算平均厚度cmt56.18 1 马蹄部分的换算平均厚度cmt33 2 4026 2 图 31 示出了 的计算图示， 计算见表 32 t i t i 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1616 页页 图 31 的计算图示 t i 表 32 计算表 t i 分块名称cmbicmti i i b t i c 34 tii i icbtcm 翼缘板 25018.560.07424 13 532785.835 腹板 128.44200.15570.3005308564.265 马蹄 48330.68750.1915330332.904 1171682.995 （ 由桥梁工程表 252 查的） i c (2). 计算抗扭修正系数 主梁的间距相同，并将主梁近似看成等截面，则得 2 1 1 t h gt l b e i 与主梁条数有关，取值见桥梁工程表 2-5-1 n=5 所以 =1.042 4 b=12.25m l=29.2 m i=0.3383338344mm g混凝土的剪切摸量，按规范3 16 取 h 0.4eg 0.9237 (3). 按修正的刚性横梁法计算横向影响线的竖坐标值 5 2 1 1 i ij i i e n 式中： 5n5 1 5 . 2 2 0 3 m5 . 2 4 m5 5 则 222 2 5 1 5 . 625 . 252m i i 计算所得的值见表 33 ij 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1717 页页 表 33 的计算表 ij 梁号e（m） 4i 5i 150.5920.192 22.50.3960.004 300.20.2 跨中的横向分布系数的计算图见图 32 c m 号梁 号梁 号梁 图 32 跨中的横向分布系数计算图 (单位:cm) c m (4). 计算荷载横向分布系数 1，2，3 号主梁的横向影响线和最不利布载图示见图 32 对于 1 号梁 1 11 (0.60180.46070.35880.21760.11570.0254)0.8646 22 cij m 对于 2 号梁 2 11 (0.40050.33640.2901 0.2260.17970.1156)0.77415 22 cij m 对于 3 号梁 3 0.6 c m 2.2. 支点的荷载横向分布系数支点的荷载横向分布系数 o m 如图 33 按杠杆原理法绘制荷载横向影响线并进行分布 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1818 页页 号梁 号梁 号梁 车辆荷载 图 33 支点的横向分布系数计算图示（尺寸单位：cm） 0 m 对于 1 号梁： 1=(1.05+0.33) =0.69o m 对于 2 号梁： 2= (1.0+0.28+0.48)=0.88o m 对于 3 号梁： 2= (1.0+0.28+0.48)=0.88o m 3.3. 横向分布系数横向分布系数 表 34 主梁活载横向分布系数表 梁号 c m o m 10.86460.69 20.774150.88 30.60.88 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 1919 页页 3.2.3 计算活载内力计算活载内力 根据拟定的结构尺寸，估算梁段的重量，同时考虑 bsas（教学版）对梁段总 数的限制（最多 70 段） ，把整个梁体分为 68 段。划分单元时，应将支点和桥规 规定的验算截面位于单元的节点处，同时在截面构造尺寸变化处也应布置节点。单 元分段图见图附录 2 图 a1“全桥节点及梁段划分图” 。 在此基础上编写 bsas 输入数据文件进行内力计算，数据文件见附录 1。 正常使用状态下的结构包络图见附录 2 图 a2 承载能力极限状态下的结构包络图见附录 2 图 a3 主梁内力组合： 根据 bsas 计算结果整理成内力组合表和包络图可以看出其最大弯矩和最不利 截面都在边跨出现，故以下表格只列出边跨的计算数据，即 1-10 号单元。 其中 3 单元和 7 单元的 i 截面表示腹板加厚起变点；4 单元和 6 单元的 i 截面 表示四分点截面；5 单元的 i 截面表示跨中截面，8 单元的 i 截面表示临时支座截面； 10 单元的 i 截面表示永久支座截面。 正常使用极限状态各验算截面的内力见表 35 承载能力极限状态各验算截面的内力见表 36 恒载引起的内力见表 37 汽车引起的内力见表 39 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 2020 页页 表 35 正常使用极限状态各验算截面内力(i 截面) 单元号相应 mz 相应 nx 相应 qy max mz 0.000 0.000 0.000 max qy 0.000 0.000 0.000 min mz 0.000 0.000 0.000 1 min qy 0.000 0.000 -94.414 max mz -2.979 0.000 563.054 max qy -2.979 0.000 874.217 min mz -36.024 0.000 564.482 2 min qy -2.979 0.000 534.693 max mz 2239.303 0.000 580.623 max qy 2238.924 0.000 673.792 min mz 1399.127 0.000 405.440 3 min qy 1805.083 0.000 385.345 max mz 4261.539 0.000 257.162 max qy 4252.016 0.000 426.473 min mz 2668.840 0.000 209.600 4 min qy 3637.018 0.000 171.611 max mz 5125.166 0.000 -122.503 max qy 4940.726 0.000 39.898 min mz 3125.768 0.000 -84.414 5 min qy 4745.743 0.000 -216.355 max mz 3019.532 0.000 -517.651 max qy 2664.083 0.000 -322.368 min mz 1436.399 0.000 -378.427 6 min qy 2638.857 0.000 -609.091 max mz 414.746 0.000 -739.768 max qy 203.658 0.000 -527.870 min mz -714.621 0.000 -630.873 7 min qy -58.634 0.000 -848.666 max mz -1407.284 0.000 -667.199 max qy -1407.284 0.000 -667.199 min mz -2948.739 0.000 -935.608 8 min qy -2636.200 0.000 -1038.923 max mz -1643.782 0.000 -684.219 max qy -1643.782 0.000 -684.219 min mz -3281.788 0.000 -966.618 9 min qy -2980.982 0.000 -1060.791 max mz -1678.054 0.000 615.608 max qy -2937.589 0.000 1010.165 min mz -3330.142 0.000 831.766 10 min qy -1678.054 0.000 615.608 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 2121 页页 表 36 承载能力极限状态各验算截面内力 (i 截面) 单元号相应 mz 相应 nx 相应 qy max mz 0.000 0.000 0.000 max qy 0.000 0.000 0.000 min mz 0.000 0.000 0.000 1 min qy 0.000 0.000 -132.180 max mz -3.574 0.000 675.665 max qy -2.681 0.000 1144.632 min mz -49.837 0.000 677.664 2 min qy -3.574 0.000 465.058 max mz 2926.800 0.000 765.911 max qy 2926.254 0.000 885.671 min mz 1225.102 0.000 359.032 3 min qy 2345.329 0.000 328.673 max mz 5660.527 0.000 328.056 max qy 5646.529 0.000 565.954 min mz 2283.945 0.000 172.474 4 min qy 4742.481 0.000 118.488 max mz 6790.627 0.000 -160.294 max qy 6519.500 0.000 83.884 min mz 2577.170 0.000 -110.178 5 min qy 6232.874 0.000 -291.687 max mz 4006.635 0.000 -687.434 max qy 3484.124 0.000 -274.344 min mz 956.117 0.000 -482.774 6 min qy 3447.043 0.000 -806.195 max mz 547.258 0.000 -976.312 max qy 264.321 0.000 -474.382 min mz -1083.936 0.000 -816.236 7 min qy -165.554 0.000 -1114.746 max mz -1134.071 0.000 -596.499 max qy -1134.071 0.000 -596.499 min mz -3914.301 0.000 -1233.561 8 min qy -3463.619 0.000 -1359.044 max mz -1345.331 0.000 -611.818 max qy -1345.331 0.000 -611.818 min mz -4345.264 0.000 -1275.571 9 min qy -3911.502 0.000 -1387.072 max mz -1375.949 0.000 532.488 max qy -3841.788 0.000 1322.051 min mz -4407.849 0.000 1085.476 10 min qy -1375.949 0.000 532.488 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 2222 页页 表 37 恒载引起的内力 单元杆端弯矩-m轴力-n剪力-q i0.0000.0000.000 1 j-2.9790.000-17.020 i-2.9790.000563.054 2 j1467.3530.000417.167 i1467.3530.000417.167 3 j2875.8770.000237.961 i2875.8770.000237.961 4 j3539.8420.000-56.053 i3539.8420.000-56.053 5 j2057.5100.000-350.066 i2057.5100.000-350.066 6 j166.9330.000-529.272 i166.9330.000-529.272 7 j-1639.7130.000-675.159 i-1639.7130.000-675.159 8 j-1878.9970.000-692.179 i-1878.9970.000-692.179 9 j-1913.6670.000-694.611 i-1913.6670.000653.431 10 j-1881.0560.000651.000 西南交通大学本科毕业设计西南交通大学本科毕业设计 第第 2323 页页 表 39 汽车引起的内力 单元号相应 mz 相应 nx 相应 qy max mz 0.000 0.000 0.000 max qy 0.000 0.000 0.000 min mz 0.000 0.000 0.000 1 min qy 0.000 0.000 -94.414 max mz 0.000 0.000 0.000 max qy 0.000 0.000 311.163 min mz -33.045 0.000 1.428 2 min qy 0.000 0.000 -28.361 max mz 771.950 0.000 163.457 max qy 771.571