毕业设计（论文）-福隆大桥初步设计.doc

本科生毕业设计（论文）I摘摘要要本文是对福隆大桥进行的初步设计，拟定了三个方案：先简支后连续预应力混凝土梁桥、混凝土钢构桥、斜拉桥三个桥型方案。结合了实际的情况进行比选，选定为等截面预应力混凝土连续梁桥，并且将跨径定为8个30m。进而对等截面预应力混凝土连续梁桥方案进行了详细设计。然后根据相关规定和参考以建造完成的近似桥梁，拟定主梁结构尺寸。利用桥梁博士进行建模并对成桥后的内力进行分析并估算结构配筋面积。然后进行配筋，根据配筋结果进行全桥结构安全验算，根据结果表明主梁结构满足设计要求。在设计过程中，按照设计要求同时进行工程图绘制。关键词关键词：预应力混凝土；连续梁桥；初步设计；方案比选本科生毕业设计（论文）IIAbstractThispaperisthepreliminarydesignofFulongbridgetherearethreescheme：Simplysupportedcontinuousbeambridge、Concretebridge、cablestayedbridge.Combinedwiththeactualsituationforcomparisonselectedforthesectionofprestressedconcretecontinuousgirderbridge，andspanwillbea(30m).Then8theequalcrosssectionofprestressedconcretecontinuousgirderbridgeschemewasdesignedindetail，thenaccordingtotherelevantprovisionsandreferencetobuildsimilarBridge，developgirderstructuresize.UsingDoctorBridgemodelingandanalysisofthestressoftheestimationandstructuralreinforcementarea.Andthentocarryonthereinforcement，accordingtotheresultsonthesafetycheckingofthewholebridgestructurereinforcement，accordingtotheresultsshowthatthemainbeamstructuretomeetthedesignrequirements，Inthedesignprocessaccordingtothedesignrequirementsforengineeringdrawingatthesametime.Keyword:prestressedconcreteSimplysupportedcontinuousbeambridgepreliminarydesignschemecomparison本科生毕业设计（论文）III目录摘摘要要.IIABSTRACT.II第一章第一章桥梁博士介绍桥梁博士介绍.11第二章第二章设计基本资料与主要技术指标设计基本资料与主要技术指标.552.1工程概况.52.2设计技术标准.52.3有关设计资料.52.4基本计算数据：.6第三章第三章桥型方案比选桥型方案比选.773.1比选原则：.73.2桥型方案：.73.3结论：.103.4工作流程：.10第四章第四章主梁截面尺寸的拟定主梁截面尺寸的拟定.11114.1设计特点及受力特点：.114.1.1设计特点114.1.2受力特点114.2结构尺寸拟定：.114.2.1主桥箱梁构造114.2.2主梁截面尺寸拟定114.3毛截面几何特性计算.12第五章第五章主梁作用效应计算主梁作用效应计算.17175.1施工过程及各施工过程计算力学图式.175.2结构自重作用效应计算.205.2.1结构单元划分205.2.2施工阶段的输入215.2.3横向分布系数计算225.3汽车荷载作用效应计算.265.3.1冲击系数和车道折减系数265.4内力组合.29第六章第六章预应力钢束估算及布置预应力钢束估算及布置.40406.1钢束估算.406.2钢束布置.41本科生毕业设计（论文）IV6.3非预应力钢筋计算与布置.436.3.1负弯矩非预应力钢筋计算43第七章第七章预应力损失及有效预应力计算预应力损失及有效预应力计算.45457.1基本理论.457.2预应力损失计算.457.2.1后张法由预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失1s457.2.2后张法由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失2s467.2.3后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失4s467.2.4后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值5s467.2.5后张法由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失6s47第八章第八章截面强度验算截面强度验算.50508.1基本理论.508.2计算公式.50第九章第九章强度、应力与变形验算强度、应力与变形验算.42429.1强度计算与验算.429.2应力计算与验算.459.2.1施工阶段应力计算与验算459.2.2强度计算与验算469.2.3截面承载能力极限状态验算48第十章第十章挠度验算挠度验算.5050参考文献参考文献.5252致谢致谢.5353本科生毕业设计（论文）1第一章第一章桥梁博士介绍桥梁博士介绍本次毕业设计论文运用到Dr.Bridge系统。以下是对桥博介绍；Dr.Bridge系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行，密切结合桥梁设计规范，充分利用现代计算机技术，符合设计人员的习惯。对结构的计算充分考虑了各种结构的复杂组成与施工情况。计算更精确；同时在数据输入的容错性方面作了大量的工作，提高了用户的工作效率。系统功能系统的基本功能线桥梁能够计算钢筋混凝土、预应力混凝土、组合梁以及钢结构的各种结构体系的恒载与活载的各种线性与非线性结构响应。其中非线性的包括内容如下：1)结构的几何非线性影响；2)结构混凝土的收缩徐变非线性影响3)组合构件截面不同材料对收缩徐变的非线性影响；4)钢筋混凝土、预应力混凝土中普通钢筋对收缩徐变的非线性影响；5)结构在非线性温度场作用下的结构与截面的非线性影响；6)受轴力构件的压弯非线性和索构件的垂度引起的非线性影响；7)对于带索结构可根据用户要求计算各索的一次施工张拉力或考虑活载后估算拉索的面积和恒载的优化索力；8)活载的类型包括公路汽车、挂车、人群、特殊活载、特殊车列、铁路中-活载、高速列车和城市轻轨荷载。9)可以按照用户的要求对各种构件和预应力钢束进行承载能力极限状态和正常使用极限状态及施工阶段的配筋计算或应力和强度验算，并根据规范限值判断是否满足规范。斜、弯和异型桥梁1)采用平面梁格系分析各种平面斜、弯和异型结构桥梁的恒载与活载的结本科生毕业设计（论文）2构响应。2)系统考虑了任意方向的结构边界条件，自动进行影响面加载，并考虑了多车道线的活载布置情况，用于计算立交桥梁岔道口等处复杂的活载效应；3)最终可根据用户的要求，对结构进行配筋或各种验算。基础计算1)整体基础：进行整体基础的基底应力验算，基础沉降计算及基础稳定性验算；2)单桩承载力：计算地面以下各深度处单桩容许承载力。3)刚性基础：计算刚性基础的变位及基础底面和侧面土应力。4)弹性基础：计算弹性基础（m法）的变形，内力及基底和侧面土应力；对于多排桩基础可分析各桩的受力特征。截面计算1)截面特征计算：可以计算任意截面的几何特征，并能同时考虑普通钢筋、预应力钢筋、以及不同材料对几何特征的影响；2)荷载组合计算：对本系统定义的各种荷载效应进行承载能力极限状态荷载组合I-III和正常使用极限状态荷载组合I-VI共9种组合的计算。3)截面配筋计算：可以用户提供的混凝土截面描述和荷载描述进行承载能力极限状态荷载组合I-III和正常使用极限状态荷载组合I-III的荷载组合计算，并进行6种组合状态的普通钢筋或预应力钢筋的配筋计算；4)应力验算：可根据用户提供的任意截面和截面荷载描述进行承载能力极限状态荷载组合I-III和正常使用极限状态荷载组合I-VI共9种组合的计算，并进行9种组合的应力验算及承载能力极限强度验算；其中强度验算根据截面的受力状态按轴心受压、轴心受拉、上缘受拉偏心受压、下缘受拉偏心受压、上缘受拉偏心受拉、下缘受拉偏心受拉、上缘受拉受弯、下缘受拉受弯8种受力情况分别给出强度验算结果。横向分布系数计算能运用杠杆法、刚性横梁法或刚接（铰接）板梁法计算主梁在各种活载作用下的横向分布系数。打印与帮助系统本科生毕业设计（论文）31)系统输出的各种结果，都可以随时在各种Windows支撑的外围设备上打印输出，并提供打印预览功能，使用户在正式打印之前能够预览打印效果。2)Dr.Bridge系统提供了几百个条文的帮助，共计十万余汉字，对桥梁博士系统的各种功能都有相应的帮助系统。桥梁博士系统的帮助系统与Windows帮助系统严格一致，使用十分方便。系统的特色功能材料库1)材料库根据材料的类型、规范的定义，做了相应的分类，并提供了比较全的材料数据。用户在此基础上可自定义各种规范的材料类型，建立用户材料库，方便后续项目的应用。2)材料在设计运用时可以根据材料库中相应部分内容的调整而变化，从而使内容更全面、使用更方便、更新、更便捷。自定义截面1)可以自己定义一种几何图形以及描述该图形的几何参数。以后，可以在图形输入时使用它，就如系统提供的一样。2)对于比较特殊的截面，一经构造，一劳永逸。并且可以交流使用自定义的截面信息，大大的提高了用户的工作效率。自定义报告输出1)新增加一种输出方式，通过指定的数据检索信息读取桥梁博士相对应的数据，能够指定到所有的桥博原有输出内容。2)以表格的形式输出，可以对数据、格式、图形进行编排和二次加工。3)形成固定模式后，可反复使用，可以交换模板，快速的生成计算书与AutoCAD交互1)一种新的数据输入输出方式，简洁的输入、节约数据处理时间是本功能的最大特点。2)可以把原始数据输出后直接引用，方便数据的交换和修改.调束工具1)可以在调整钢束的同时，看到预应力混凝土结构由此产生的应力变化的过程。本科生毕业设计（论文）42)原来需要反复修改钢束座标、重新计算，并查看效应图的过程大大简化，从而缩短了设计时间。调索工具1)可进一步缩短拉索施工张拉力的确定过程。2)与配套调束工具使用，完成斜拉桥的设计计算就不再令人感到棘手了。脚本的输入输出1)提供了一个方便，简单的输入输出方法。2)通过脚本可以高效率地修改原始数据，清晰全面地掌握所有的设计数据。通过脚本，可以方便地进行交流讨论，这是图形界面无法比拟的优点。本科生毕业设计（论文）5第二章第二章设计基本资料与主要技术指标设计基本资料与主要技术指标2.12.1工程概况工程概况福隆大桥位于四川省西昌市。本桥连接西昌市的德昌县麻栗乡和德昌县阿月乡，跨越过安宁河。全桥桥长240.00m。2.22.2设计技术标准设计技术标准设计荷载：公路I级桥面净空：净-14.3m+20.5m(含栏杆)，全宽15.3m。3、通航等级：不通航；4、地震基本烈度：地震基本烈度度2.3有关设计资料有关设计资料1、地质情况；见指导教师提供地址勘查报告2、地区气侯：工程所在地属典型的中亚热带湿润季风气候区，具有四川盆地共同的气候特征：四季分明，冬暖、春早、夏热、秋雨、多云雾。冬夏季风更替明显，冬季气流来自北部高纬地区，气温较低，降水少，但因北有秦巴山地阻滞冷空气南下而较温暖。夏季多吹偏南风，气候炎热，降水集中。工程所在地气温差别不大。霜雪少见，无霜期长达290-320天。年降水量在980-1150毫米之间，大致由西南向东北递减，降水季节分配不均。进入盛夏后，常有旱情发生，秋季受盆地地形影响，多秋雨绵绵天气，云量大，日照少，加之冬季多雾，属于日照较少的地区。3、材料：钢材，木材，水泥均能满足供应，砂砾石可以就地取材，块片料本科生毕业设计（论文）6石运距10公里。2.42.4基本计算数据：基本计算数据：根据公预规中各条规定，混凝土、钢绞线和钢筋的各项基本数据以及在各阶段的限值，如表1-1所列。基本计算数据表1-1名称项目符号单位数据立方体强度弹性模量轴心抗压标准强度轴心抗拉标准强度轴心抗压设计强度轴心抗拉设计强度cufcEckftkfcdftdfMPaMPaMPaMPaMPaMPa5043.451032.42.6522.41.83短暂状态压应力限值拉应力限值0.7ckf1.15tkfMPaMPa20.722.887主梁混凝土持久状态压应力限值：压应力限值主压应力限值拉应力限值：短期效应组合下拉应力限值短期效应组合主拉应力限值长期效应组合拉应力限值0.5ckf0.6ckf0.80stpc0.4tkfltpcMPaMPaMPaMPaMPa16.219.440.001.060.00标准强度弹性模量抗拉设计强度最大控制应力conpkfPEpdf0.75pkfMPaMPaMPaMPa186041.951012601395钢绞线15.2持久状态应力：标准荷载组合0.65pkfMPa1209材料重度钢筋混凝土沥青混凝土钢绞线1233kNm3kNm3kNm25.023.078.5钢绞线与混凝土的弹性模量比EP无量纲5.65本科生毕业设计（论文）7第三章第三章桥型方案比选桥型方案比选3.13.1比选原则：比选原则：桥梁设计应遵循技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、美观及利于环保的原则，还应与当地的社会、经济、文化和人民生活密切相关。桥梁设计还应满足以下基本要求：1、结构尺寸和构造上的要求；2、使用上的要求；3、经济上的要求；4、施工上的要求；5、美学和景观上的要求；6、环境保护和可持续发展的要求。3.23.2桥型方案：桥型方案：根据福隆大桥桥址处的地形、地貌、工程地址、施工条件，提出了以下三种初步设计方案：（1）预应力混凝土斜拉桥桥梁净跨240m，计算跨径240m，桥面宽度15.3m，（600+1200+600），采用1.5的横坡，通过横梁高度调整横坡本科生毕业设计（论文）8图3-1预应力混凝土斜拉桥（2）预应力混凝土先简支后连续箱型梁桥预应力混凝土连续梁桥，桥全长240m，每跨30m，总共八跨。等截面箱型截面。桥宽15.3m，无人行道设置。图3-2预应力混凝土先简支后连续箱型梁桥（3）预应力混凝土T型刚构桥主桥采用三跨预应力混凝土T型刚构桥，主跨径为120m，边跨为60m，主梁采用变截面箱型截面，桥墩采用实体式桥墩，它具有坚固耐久、施工简易的优点，但是工程量较大、自重大。1111本科生毕业设计（论文）9图3-3预应力混凝土T型刚构桥方案比较方案比较项目预应力混凝土斜拉桥预应力混凝土连续箱型梁桥预应力混凝土T型钢构桥安全性主桥跨度适中，拉索是柔性体系，风力作用下会振动，会影响桥上行车和桥本身的安全，横向刚度小。行车平顺舒适。满足行车安全和通航要求；施工技术先进，施工安全性高满足行车安全和通航要求，桥下净空大，桥下视野开阔；施工技术较先进，施工安全性较高功能性高次超静定结构，包含更多设计变量，全桥中的技术经济合理性不能简单地由结构体积小、重量轻或者满足应力要求等概念准确表示，给选定桥型方案和寻求合理设计带来一定困难属于超静定结构，受力较好，主桥桥面连续，无伸缩缝，行车条件好，养护也容易属于静定结构，受力不如超静定结构好；桥面平整度易受悬臂挠度影响，行车条件较差，主桥每孔有两道伸缩缝容易损坏经济性现代感强，可通过索塔与拉索布置形式获得满意造型，塔较高，使桥向纵向和横向延伸，比例协调，均匀。需要大量拉索钢丝，预应力柬，主塔构造复杂，高空作业多，斜拉索施工复杂，工期较长。斜拉索后期营运养护费用较高，基础施工复杂，还需要减震装置需要的机具少，无需大型设备，可充分降低施工成本；所用材料普通，价格低，但是支座相对较多，成桥后的支座维护费用比较多工艺要求较严格，主桥上部构造除用挂蓝施工外，挂梁需另搞一套安装设备；混凝土用量少，但钢筋的用量较大，基础的造价也较高美观性现代感强，可通过索塔与拉索布置形式获得满意造型，塔较高，使桥向纵向和横向延伸，比例协调，均匀。没有拱桥那样动人，但是整体性好，放眼望去，显得敦厚朴实外观同连续梁桥差不多本科生毕业设计（论文）10造价100002m元35002m元80002m元缺点它是多次超静定结构，设计计算复杂；索与梁或塔的连接构造比较复杂；施工中高空作业较多，且施工控制等技术要求严格.1.施工要墩梁临时固结；2.主墩有支座；3.顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度小；4.全桥伸缩缝道数为桥孔数的两倍，行车舒适性较差；5.如设计不当，在跨中特易产生较大的收缩徐变变绕度；3.33.3结论：结论：从安全性来讲，三方案均能满足行车安全和通航要求，但是预应力混凝土连续梁桥的施工技术更加成熟，施工安全性能高。从功能性来讲，且承载能力好。从经济性来讲，连续梁桥使用的设备少，钢材使用量相对较少，不像拱桥跟钢构桥那样多，造价上面也较低。从美观性来讲，很显然拱桥更加漂亮。因为桥梁比选的五个主要标准中安全跟经济放在首要位置，所以尽管拱桥更加漂亮，我们还是选择外观不是那么耀眼但是安全性跟经济性更加好的预应力混凝土连续箱型梁桥。3.43.4工作流程：工作流程：方案拟定方案总体布置绘制方案草图方案比选上部结构尺寸拟定上部结构内力计算预应力筋束的计算主梁截面强度验算绘图整理计算说明书。说明：本次设计拟借助autoCAD等软件。本科生毕业设计（论文）11第四章第四章主梁截面尺寸的拟定主梁截面尺寸的拟定4.14.1设计特点及受力特点：设计特点及受力特点：.1设计特点设计特点本桥上部结构为八跨先简支后连续箱型梁桥，采用先简支后连续施工，预应力混凝土连续梁桥采用先预制在拼接，通过湿接缝连成一个连续梁体系。在各个阶段，可能具有不同的静力体系，其中包括安装单元、拆除单元、张拉预应力等工况，因此恒载内力计算时必须精确模拟各个施工阶段。桥梁恒载内力由各个施工阶段的内力叠加而成，显然对于不同的施工方法，桥梁恒载内力是有很大区别的。而汽车荷载、人群荷载和温度、墩台沉降等作用在成桥以后才发生，与施工方法无关。由于先简支后连续施工涉及很多施工工况，且由于体系发生转换使预加应力和徐变产生的次内力计算变得非常复杂，故设计时必须借助计算机辅助计算（桥梁博士V3.0）才能完成的。.2受力特点受力特点采用先简支后连续施工的连续梁桥，在施工过程中经历箱型受力状态，恒载产生的内力由各个施工阶段产生的内力叠加而成。由于合龙段较短，其产生的内力一般较小，故箱型受力状态为主要部分。对先简支后连续施工连续梁桥，合龙后根部负弯矩很大，而中跨跨中恒载弯矩很小；二期恒载加上去以后，根部负弯矩增大，中跨跨中承受较小的正弯矩。4.24.2结构尺寸拟定：结构尺寸拟定：.1主桥箱梁构造主桥箱梁构造为了更好地受力和节省材料，本桥选择为等截面箱形梁桥，梁高为1.6。该桥为八跨30m预应力混凝土连续梁桥，施工方法为先简支后连续施工，考虑伸缩缝的设置，实际桥跨长度为240m，即在桥的两头各设的伸缩缝，计算跨5cm径为29.5m；本科生毕业设计（论文）.2主梁截面尺寸拟定主梁截面尺寸拟定主桥为等截面箱形梁桥，梁高1.6m。主梁截面尺寸图如图3-1和图3-2所示。图4-1支点截面尺寸图（单位：cm）图4-2跨中截面尺寸图（单位：cm）4.34.3毛截面几何特性计算毛截面几何特性计算毛截面几何特性计算是计算结构内力、配束及变形计算的前提。由于梯形分块法是目前桥梁电算软件的最常用的方法（即节线法），所以本设计方案也采用梯形分块法计算毛截面几何特性，经过桥梁博士软件计算出的毛截面几何特性计算结果如下：（表3-1）本科生毕业设计（论文）13图4-3桥梁博士截面设计系统输出分成78个单元，由桥梁博士截面设计系统输出得出78个截面的毛截面几何特征如下：表3-1毛截面几何特性预制边梁跨中：预制边梁跨中：预制边梁支点：预制边梁支点：截面高度:1.6m基准材料:中交新混凝土:C50混凝土基准弹性模量:3.45MPa410换算面积:1.412m换算惯矩:0.4454m中性轴高度:0.898m沿截面高度方向5点换算静矩(自上而下):主截面:截面高度:1.6m基准材料:中交新混凝土:C50混凝土基准弹性模量:3.45MPa410换算面积:1.52m换算惯矩:0.4764m中性轴高度:0.934m沿截面高度方向5点换算静矩(自上而下):主截面:本科生毕业设计（论文）14点号:高度(m):静矩(m3):11.60.021.20.3430.80.3640.40.350.00.0点号:高度(m):静矩(m3):11.60.021.20.36930.80.38240.40.31550.00.0预制中梁跨中：预制中梁跨中：预制中梁支点：预制中梁支点：截面高度:1.6m基准材料:中交新混凝土:C50混凝土基准弹性模量:3.45MPa410换算面积:1.412m换算惯矩:0.4454m中性轴高度:0.898m沿截面高度方向5点换算静矩(自上而下):主截面:点号:高度(m):静矩(m3):11.60.0截面高度:1.6m基准材料:中交新混凝土:C50混凝土基准弹性模量:3.45MPa410换算面积:1.362m换算惯矩:0.4344m中性轴高度:0.908m沿截面高度方向5点换算静矩(自上而下):主截面:点号:高度(m):静矩(m3):本科生毕业设计（论文）1521.20.3430.80.3640.40.350.00.011.60.021.20.33130.80.34940.40.29150.00.0成桥中梁跨中：成桥中梁跨中：成桥边梁支点：成桥边梁支点：截面高度:1.6m基准材料:中交新混凝土:C50混凝土基准弹性模量:3.45MPa410换算面积:1.52m换算惯矩:0.4764m中性轴高度:0.934m沿截面高度方向5点换算静矩(自上而下):主截面:点号:高度(m):静矩(m3):11.60.021.20.36930.80.38240.40.315截面高度:1.6m基准材料:中交新混凝土:C50混凝土基准弹性模量:3.45MPa410换算面积:1.52m换算惯矩:0.4764m中性轴高度:0.934m沿截面高度方向5点换算静矩(自上而下):主截面:点号:高度(m):静矩(m3):11.60.021.20.36930.80.38240.40.315本科生毕业设计（论文）1650.00.050.00.0成桥中梁跨中：成桥中梁跨中：成桥中梁支点：成桥中梁支点：截面高度:1.6m基准材料:中交新混凝土:C50混凝土基准弹性模量:3.45MPa410换算面积:1.362m换算惯矩:0.4344m中性轴高度:0.908m沿截面高度方向5点换算静矩(自上而下):主截面:点号:高度(m):静矩(m3):11.60.021.20.33130.80.34940.40.29150.00.0截面高度:1.6m基准材料:中交新混凝土:C50混凝土基准弹性模量:3.45MPa410换算面积:1.362m换算惯矩:0.4344m中性轴高度:0.908m沿截面高度方向5点换算静矩(自上而下):主截面:点号:高度(m):静矩(m3):11.60.021.20.33130.80.34940.40.29150.00.0以上结果为用桥梁博士建模的截面电算得出本科生毕业设计（论文）17第五章第五章主梁作用效应计算主梁作用效应计算5.15.1施工过程及各施工过程计算力学图式施工过程及各施工过程计算力学图式图5-1全桥三维图示由于本设计方案施工过程复杂，施工过程计算均采用计算机辅助计算，但为了了解施工过程的受力状态，掌握施工过程内力叠加的过程，在此简要叙述施工过程的结构计算力学图式。1、用桥梁博士将本桥节段划分为78个单元如图5-2所示图5-2桥梁节段划分2、施工过程及力学图式。计算过程中不考虑收缩、徐变以及预应力的影响。先简支后连续施工过程一共分为6个阶段。下面借助桥梁博士对每个阶段进行说明。阶段1：1-1722-3742-5762-78号安装杆件，123456789101112号钢筋张拉。边界条件输入，在117233743576378杆件号处安装竖向或横向约束。，桥梁博士中的图式如图5-3所示。本科生毕业设计（论文）18图5-3计算图式阶段2：在18-21处安装杆件，并且边界条件去除1723号杆件约束，并在20号杆件加上约束。桥梁博士中的图式如图5-3所示。图5-4计算图式阶段3：在38-41处安装杆件，并且边界条件去除3743号杆件约束，并在40号杆件加上约束。桥梁博士中的图式如图5-5所示。图5-5计算图式阶段4：本科生毕业设计（论文）19在58-61处安装杆件，并且边界条件去除5763号杆件约束，并在60号杆件加上约束。在桥梁博士中的图式如图5-6所示。图5-6施工阶段4计算图式阶段5：加荷载，在10305070号杆件处加上竖向力集中荷载-20kN桥梁博士中的图式如图5-7所示。图5-7计算图式阶段6：加竖向均布荷载-30kN桥梁博士中的图式如图5-8所示。本科生毕业设计（论文）20图5-8图式第7阶段：图5-95.25.2结构自重作用效应计算结构自重作用效应计算5.2.1结构单元划分结构自重效应采用桥梁博士计算，单元的划分应尽量与箱梁的阶段划分一本科生毕业设计（论文）21致，即每一个施工节段自然划分为一个单元，另外在支座和一些构造变化的位置相应地增设几个单元，这样全桥一共划分为78个单元和78个截面。5.2.2施工阶段的输入简要叙述一下在桥梁博士中施工阶段的输入方法。（1）节段的安装。在桥梁博士“输入施工信息”界面中的“安装杆件号”中直接输入需要安装的单元号，程序将自动激活该单元，同时激活单元的自重，如图5-9所示。图5-10节段的安装（2）除了在新位置施加一个力以外，还需在原位置反向作用一个挂篮的重力，以模拟该位置挂篮的移除。桥梁博士中点击“永久荷载”弹出对话框如图5-10所示，点击“集中荷载”弹出对话框如图5-11所示，然后在“竖向力”中输入挂篮的荷载，输入正值力的方向向上，反之力的方向向下。图5-11施工阶段荷载对话框图5-12集中荷载描述对话框本科生毕业设计（论文）22图5-13均布荷载描述对话框.3横向分布系数计算横向分布系数计算本设计为三跨简支变连续箱梁桥，边跨和中跨之比为L1L2=2525=1计算本科生毕业设计（论文）23跨径取30m。借助桥梁博士（V3.0）。桥博信息输入如图5-14、5-15所示：图5-14结构特征描述本科生毕业设计（论文）24图5-15桥面布置信息经过桥梁博士计算结果如图5-16所示：图5-16横向分布结果桥梁博士数据输出结果见表5-1、5-2所示：表5-1影响线数值表坐标X1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁0.0000.4560.2520.1430.0870.0631.2000.4050.2760.1560.0950.0692.4000.3540.2990.1690.1030.0753.6000.2760.2850.2140.1300.095本科生毕业设计（论文）254.8000.1970.2710.2590.1570.1156.0000.1560.2140.2590.2140.1567.2000.1150.1570.2590.2710.1978.4000.0950.1300.2140.2850.2769.6000.0750.1030.1690.2990.35410.8000.0690.0950.1560.2760.40512.0000.0630.0870.1430.2520.456表5-2横向分布系数计算结果横向分布系数计算结果梁号汽车挂车人群满人特载车列10.9600.0000.0004.5320.0000.00020.5660.0000.0003.1030.0000.00030.5240.0000.0002.6100.0000.00040.4570.0000.0002.1950.0000.00050.3910.0000.0001.8410.0000.00010.9600.0000.0004.5320.0000.000采用先简支后连续施工的连续梁，其恒载弯矩与采用一次落架的连续梁桥有很大不同，由于根部负弯矩远大于跨中正弯矩。本科生毕业设计（论文）26图5-17最后施工阶段自重作用效应内力图5.35.3汽车荷载作用效应计算汽车荷载作用效应计算.1冲击系数和车道折减系数冲击系数和车道折减系数（1）汽车冲击系数按下法计算根据通规4.3.2中的规定，适用于连续梁的结构基频计算公式如下：（式5-1）1213.6162ccEIflm（式5-2）2223.6512ccEIflm式中：、基频，Hz，计算连续梁冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，1f2f采用；计算连续梁冲击力引起的负弯矩效应时，采用；1f2f计算跨径，单位m；lE混凝土弹性模量，单位Pa；梁跨中截面惯性矩，单位；cI4m结构跨中处的单位长度质量，单位，当换算为重力计算时，cmkgm其单位为，；22NsmcmGg结构跨中处延米结构重力，单位；GNm重力加速度，单位。g29.81gms其中边跨跨中截面：面积213.1Am截面惯矩413.7cIm单位长度质量13.1260034060cmkgm1012213.61613.6163.451013.73.98853223.144534060ccEIfHzlm1022223.65123.6513.451013.76.928223.144534060ccEIfHzlm本科生毕业设计（论文）27冲击系数（式5-3）（适用于）0.1767ln0.0157f1.514HzfHz则：10.1767ln3.988530.01570.22920.1767ln6.9280.01570.326用于正弯矩效应和剪力效应110.2291.229用于负弯矩效应110.3261.326本设计方案采用桥梁博士计算，为方便起见，在计算中冲击系数偏安全地统一取较大值，即1.326。由桥梁博士计算得出汽车荷载效应内力，如表5-3、图形输出如图5-14所示：表5-3汽车荷载效应内力汽车MaxM结果110.000e+0000.000e+0000.000e+000120.000e+000-1.371e+0033.694e+002220.000e+000-4.122e+0013.694e+002230.000e+0004.122e+0013.461e+002330.000e+000-4.122e+0013.461e+002340.000e+0003.805e+0012.741e+002440.000e+000-3.816e+0012.741e+002450.000e+0001.576e+0012.459e+002550.000e+000-1.587e+0012.459e+002560.000e+0001.358e+0013.543e+002660.000e+000-1.364e+0013.543e+002670.000e+000-1.767e+0025.033e+002770.000e+000-1.102e+0015.033e+00214140.000e+000-1.681e+0027.698e+00214150.000e+0004.351e+0005.804e+00215150.000e+000-1.921e+0025.804e+00215160.000e+0001.893e+0023.596e+00216160.000e+000-1.892e+0023.598e+00216170.000e+000-1.985e+0001.898e+00217170.000e+0001.986e+0001.898e+00217180.000e+000-6.720e+0001.918e+00218180.000e+0006.720e+0001.918e+00218190.000e+000-9.953e+0001.939e+00219190.000e+0009.161e+0001.939e+00219200.000e+000-1.080e+0011.961e+00220200.000e+000-3.241e+0011.961e+00220210.000e+0003.113e+0011.890e+00221210.000e+000-3.194e+0011.890e+002本科生毕业设计（论文）2821220.000e+0002.955e+0011.809e+00225250.000e+0004.283e+0004.794e+00225260.000e+000-1.174e+0016.862e+00226260.000e+0001.175e+0016.861e+00226270.000e+0008.984e+0008.898e+00227270.000e+000-8.978e+0008.897e+00227280.000e+0003.381e+0011.044e+00328280.000e+000-3.381e+0011.044e+00328290.000e+0005.942e+0011.144e+00329290.000e+000-5.940e+0011.144e+00329300.000e+000-9.909e+0011.194e+00330300.000e+0009.910e+0011.194e+00330310.000e+000-7.306e+0011.177e+00331310.000e+0007.307e+0011.177e+00331320.000e+000-4.723e+0011.103e+00332320.000e+0004.723e+0011.103e+00332330.000e+0001.633e+0029.728e+00233330.000e+000-1.634e+0029.728e+00233340.000e+0001.914e+0007.982e+00234340.000e+000-1.897e+0027.982e+00250510.000e+000-6.695e+0011.182e+00351510.000e+0006.700e+0011.182e+00351520.000e+000-4.142e+0011.094e+00352520.000e+0004.142e+0011.094e+00352530.000e+0001.688e+0029.509e+00253530.000e+000-1.688e+0029.509e+00253540.000e+0005.498e+0007.622e+00254540.000e+000-1.932e+0027.622e+00254550.000e+0008.437e+0005.382e+00255550.000e+000-1.961e+0025.382e+00255560.000e+000-6.041e-0023.306e+00256560.000e+0006.563e-0023.307e+00256570.000e+0001.769e+0021.516e+00257570.000e+0007.263e+0001.516e+00257580.000e+000-2.683e+0011.514e+00258580.000e+0002.683e+0011.514e+00258590.000e+000-2.944e+0011.587e+00259590.000e+0002.864e+0011.587e+00259600.000e+000-3.029e+0011.654e+00260600.000e+000-5.928e+0001.654e+00260610.000e+0004.624e+0001.642e+00261610.000e+000-5.426e+0001.642e+00261620.000e+0003.021e+0001.631e+002本科生毕业设计（论文）2962620.000e+000-4.657e+0001.631e+00262630.000e+000-1.209e+0001.628e+00263630.000e+0001.099e+0001.628e+00263640.000e+000-9.540e+0003.289e+00264640.000e+0009.544e+0003.289e+00264650.000e+000-2.491e+0015.369e+0070700.000e+0001.169e+0021.427e+00370710.000e+000-9.167e+0011.446e+00371710.000e+0009.168e+0011.446e+00371720.000e+000-6.592e+0011.402e+00372720.000e+0006.592e+0011.402e+00372730.000e+000-3.970e+0011.290e+00373730.000e+0003.970e+0011.291e+0037