土木工程毕业设计（论文）-蔡甸汉江公路PC连续刚构桥设计（右幅）【全套图纸】.doc

全套图纸，加153893706毕业设计（论文）中文题目：蔡甸汉江公路PC连续刚构桥设计（右幅）英文题目：The Design of PC Continuous Rigid bridge in Caidian Hanjiang Highway (the right half-section)学院：土木工程学院专业：土木工程姓名：学号：指导教师：二一二年六月十三日兰州交通大学毕业设计（论文）摘要本设计题目为蔡甸汉江公路PC连续刚构桥设计（右幅）。根据所选工点的水文、地质、气候等情况，综合考虑多种桥梁形式以及桥梁结构与周围环境协调后，最终确定本设计采用预应力混凝土连续刚构桥。其主跨孔径布置为110m+180m+110m，主跨长为400m。横截面采用变截面的单箱双室箱梁。首先进行主梁纵、横断面尺寸的拟定，并根据结构有限元原理对结构进行离散化，采用MIDAS软件经行力的加载，并按承载能力极限状态和正常使用极限状态经行荷载效应组合。然后按正截面抗裂性要求进行估算纵向预应力筋数量，并按钢束布置原则进行纵向预应力钢筋布置。最后，进行承载力计算、抗裂性验算、应力验算和挠度验算。各项验算均满足规范要求。本桥采用悬臂施工的施工方法，合拢次序为先中跨后边跨，荷载等级为公路-I级。关键词：连续刚构；悬臂施工；有限元；荷载效应组合；验算AbstractThis design topic for Caidian Hanjiang highway PC continuous rigid frame design (the right picture). Depending on the selected the worksite hydrological, geological, climate and so on, considering a variety of bridge form and bridge structure and the surrounding environment after coordination, and finally determined that this design use the prestressed concrete continuous rigid frame. Its main aperture arrangement is 110 m + 180 m + 110 m, a main long for 400 m. And cross section of the cross-section of single box girder double room. Firstly，drawing up the longitudinal and transverse section of the size of the girder, and according to the principle of finite element discretization structure, the MIDAS software the line of the force of loading, and according to the bearing capacity limit state and normal use limit state the line load effect combination. Secondly, according to the requirements of Normal section resistance to estimate the quantity of longitudinal tendons, and on the basis of the steel beam layout principle longitudinal prestressed reinforced layout. Finally, bearing capacity calculation, resistance to checking and calculating the deflection and stress are checked. The check will meet the requirements specification. This bridge cantilever construction by the construction method; fold in the first order across the back across; load level for highway-level I. Keywords: continuous rigid frame; the Cantilever construction; Finite element; Load effect combination; checking目录第一章 绪论1第二章 基本资料及方案比选3第一节 基本资料3第二节 方案比选4一、 方案比选的原则4二、 比选方案4三、 方案确定7第三章 主梁尺寸拟定10第四章 内力计算13第一节 模型的建立13一、 梁单元划分13二、 建模简介20第二节 恒载内力计算21一、 一期恒载内力21二、 二期恒载内力26第三节 活载内力计算27一、 内力影响线绘制27二、 活载内力计算31三、 次内力计算35第四节 内力组合39一、 正常使用极限状态的内力组合39二、 承载能力极限状态的内力组合41三、 内力包络图44第五章 主梁配筋47第一节 基本参数及配束原则47一、 材料选择47二、 配束原则47第二节 预应力束估算47一、 截面特性47二、 估算原理51第三节 预应力钢束的布置60一、 布筋原则60二、 钢束的布置61第四节 预应力损失62一、 基本理论62二、 预应力损失计算62第五节 主梁截面几何特性66第六章 截面验算70第一节 承载力计算70一、 基本原理70二、 正截面抗弯承载力计算70三、 斜截面抗剪承载力计算72第二节 抗裂性验算74一、 基本原理74二、 正截面抗裂验算74三、 斜截面抗裂验算76第三节 应力验算78一、 混凝土应力验算78二、 预应力筋拉应力验算78第四节 挠度验算79一、 中跨跨中挠度验算80二、 边跨跨中挠度验算80总结81致谢83参考文献84附录85II第一章 绪论随着国民经济及现代化交通运输事业的快速发展，大跨度桥梁日益增多。大跨径预应力连续刚构桥正适应了桥梁建设的需要。预应力混凝土连续刚构桥在体系上属于连续梁桥。预应力混凝土连续刚构桥既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的特点，又有T型刚构桥不设支座、施工方便的优点，且有很大的顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度，它利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，能满足特大跨径桥梁的跨越及受力要求，同时在一定条件下具有用料省、施工简便、养护费用低等优点。连续刚构体系另一个特点是抗震性能好，水平地震力可均摊到各个墩上来承担，而连续梁则需要设置制动墩或是采用价格较昂贵的专用抗震支座。墩梁固结又便于采用悬臂施工方法，取消了连续梁在施工转换体系时所采用的墩上临时固结措施。因此，预应力连续刚构桥成为在海湾、深谷、大江大河上建造大跨度桥梁中广泛采用的结构形式之一。1国外概述连续刚构这一桥型首先是在国外发展起来的。1964年联邦德国的本道尔夫（Bendorf）桥，主跨208米，其柔性墩宽2.8米；七十年代建成的日本滨名大桥，主跨240米；随着建筑材料和施工方法的进一步发展，1979年巴拉圭建成主跨270米的阿松星（Asuncion）桥；1985年澳大利亚建成主跨260米的门道（Gateway）桥，墩高48.28米（从承台顶至梁底）；随后阿根廷的塞塔鲍尔（Setubal）桥主跨140米，双薄壁中距10米,厚度仅为0.5米，支点梁高7米；挪威于1998年建成的世界第一的Stolma桥（主跨301米）和世界第二的拉夫特（Raft Sundet）桥（主跨298米），更是将大跨径PC连续刚构桥的跨径发展到了顶点！2国内概述我国于1964年建成预应力T型刚构实验桥盐河桥，跨度33米，两个T型双悬臂，中跨用剪力铰连接，边跨为自由悬臂。第一座预应力混凝土连续刚构桥是1988年建成的广东洛溪大桥，主跨180米，双薄壁高约30米，中距7.8米，厚2.2米，梁在支点处高10米；1995年建成主跨245米湖北黄石桥；1997年虎门大桥辅行道桥主跨270米，为当时PC连续刚构桥世界第一，其双薄壁箱形墩高35米，箱壁厚仅0.5米；1999年建成的主跨140米的海沧大桥西行道桥是目前国内最大跨径的弯连续刚构桥。在近几年还陆续建成了泸州长江二桥（主跨252米）；重庆黄花园大桥（主跨250米）；重庆高家花园大桥（主跨240米）；贵州六广河大桥（主跨240米）等桥梁。3发展趋势大跨径连续刚构的发展趋势有以下几点：（1）跨径可进一步增大。我国正处于修建连续刚构桥的热潮，跨径280米的奉节长江大桥；珠海跨伶仃洋特大桥318米。（2）上部结构不断轻型化。桥梁上部结构的轻型化可以减轻上部结构的自重，减少材料用量，也可以降低挂蓝的要求，从而降低工程造价。由于采用大吨位锚具、高强混凝土和轻质混凝土，上部结构不断轻型，这也是连续刚构桥的发展方向。（3）简化预应力束类型。我国预应力混凝土连续刚构桥设计中，已有相当多的桥梁取消了弯起束和连续束，用竖向预应力和纵向预应力承担主拉应力，极大的方便了施工，不仅简化了预应力结构体系，而且受到施工单位的欢迎。（4）取消边跨合龙段落地支架。采用合适的边跨与主跨比，在导梁上直接合龙边跨，或与引桥的悬臂相连接实现边跨合龙段的现浇，在高墩的条件下取消边跨合龙段的落地支架，除带来一定的经济效益外还可方便施工。（5）上部结构连续长度增长，以适应高速行车的需要。国外产生了“少用和不用伸缩缝是最好的伸缩缝”的新观点，于是国外桥梁设计中最大限度增加上部结构的连续长度。我国在连续刚构桥设计中亦有加大连续长度的趋势。综上分析，大跨度连续刚构桥在今后桥梁建设的设计建造中将会有更大的发展通过本次的毕业设计，我对桥梁工程设计的过程及内容有了一个初步的了解。由于知识水平有限，在本次设计中难免会有不少错误和不足，恳请各位老师和同学批评、指正！第二章 基本资料及方案比选第一节 基本资料（一）桥址地形地貌蔡甸汉江公路大桥位于汉江平原东部冲积一湖积平原（北岸）、与剥蚀低垄岗（南岸）交界地带，桥梁纵向中心线在汉江微弯间的直线段中部通过，桥址处堤内北岸地形较平坦，南岸较陡峭，洪水期河床宽约330米，枯水期河床宽约130米。（二）水文地质条件南岸蔡甸区工程地质层从上至下依次为：亚粘土、粘土、含砾亚粘土、栖霞组灰岩，该层灰岩岩芯相对完整，单轴饱和，抗压强度较高，裂隙发育程度较弱，承载力高，为较好的桩基持力层。北岸东西湖区受古地形地貌、构造控制影响，该区地层迥异于南岸地层，其灰岩埋置较深，岩体破碎状，局部溶蚀现象发育，局部有煤层夹层，工程地质条件较差。桥址水文特征受上游来水、下游江口和防洪大提控制，汉江年出口最大水位量为250亿立方米，平均年过境量557亿立方米。桥址区域处于中低纬度，属亚热带大陆季风性湿润气候，四季分明，无霜期长，具有水源充沛、雨热同季的特征，降水量为1100-1540mm，雨量集中在春夏季，全年最大水量在六月。区域风向在六、七、八月，以东南风为主，间有东北风及西南风，最大风力可达7-8级。其余各月多北风及偏东北风，最最大风力可达九级。（三）主要技术标准公路等级：高速荷载等级：公路级设计洪水频率：1/100航道：按三级航道设计，设计最高通航水位：27.708m桥面宽度：主干线桥梁28.00m（0.5m+12.00m+0.50m21.00m0.50m+12.00m+0.50m）+农用车道8.00m（0.5m+7.00m+0.5m）地震烈度：7度桥上路线：平坡，直线（四）主要材料混凝土：梁体采用混凝土，合拢段采用混凝土，墩身采用混凝土；预应力钢筋：预应力钢筋采用标准强度为1860Mpa的低松弛钢绞线，张拉控制应力取为0.75；锚具采用:YM15-27 OVM圆形夹片式锚具,钢筋预留孔道直径为130mm，按后张法施工；张拉千斤顶采用：YCW650A。（五）设计依据1.公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）2.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第二节 方案比选本节主要根据桥址的地形、地貌、水文地质条件和技术标准的要求，综合考虑经济与安全、时间与空间环境等方面的因素，初拟方案。初拟方案完成后，通过初步分析，将其中明显竞争性不大的体系删去，提出23个具有特色的体系作进一步分析评比，这23个比选方案应力求受力合理，施工可行。一、 方案比选的原则当前，我国的桥梁设计必须遵照“安用、经济、安全、美观”的基本原则。桥梁必须实用，要有足够的承载能力，能保证行车的舒畅、舒适、安全;既满足交通运输本身的需要，也要考虑到支援农业；通航河流上的桥梁，应满足航运的要求；本设计就很好的满足了既有主干道又有农用车道的支援农业的要求。二、 比选方案本次设计选取预应力混凝土连续梁、连续刚够桥、悬索桥进行比较。方案一：预应力混凝土连续刚构桥(一) 桥型简介预应力混凝土连续刚够是将连续梁的桥墩与梁部固结，减少了支座处的负弯，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、行车舒适等。(二)尺寸拟定1桥跨布置桥跨布置为400m（110m+180m+110m），桥跨布置如图2-1。图2-1连续刚构桥（单位：cm）2截面尺寸桥墩中心处截面尺寸和跨中截面尺寸如图2-2、图2-3所示。图2-2墩顶截面（单位：cm）图2-3中跨跨中截面（单位：cm）方案二：预应力混凝土连续梁桥（一）桥型简介预应力混凝土连续箱梁是常用的一种桥梁结构形式，属于超静定结构体系。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作用，使其受力比较均匀合理。结构刚度大，变形小，动力性能好，有利于行车等。（二）尺寸拟定1桥跨布置当采用多跨连续梁时，边跨跨径约为中跨的0.50.7倍，因此布置为400（110m+180m+110m）。桥跨布置如图2-4。图2-4 连续梁桥（单位：cm）2截面尺寸桥墩处截面和中跨跨中截面尺寸如图2-2、图2-3所示。方案三：大跨度悬索桥（一）桥型简介悬索桥的特点是跨越能力大、构造简单、受力明确、结构轻型美观、抗震性能好、适宜在大河、深谷等不宜修筑桥墩的地区但抗风性能不好。（二）尺寸拟定1桥跨布置桥跨布置为64.5m+217m+64.5m；桥长为400m。本设计锚固形式采用外锚式悬索桥，边跨与中跨的比值为0.297（在1/21/4之间）；中跨的失跨比为0.089（在0.1110.082之间）；梁体采用钢箱梁。桥跨布置如图2-5。图2-5 大跨度悬索桥2截面尺寸加劲梁截面和边跨截面尺寸如图2-6、2-7。图2-6 加劲梁截面（单位：cm）图2-7 边跨截面（单位：cm）三、 方案确定（一）方案比选指标为更好、更直接的比较出那种桥型更适合于当地，如表2-1所示提供了三种比选方案的优缺点，以供参考。表2-1 比选桥型特点桥型连续刚构连续梁桥大跨度悬索桥截面单箱双室单箱双室钢桁架施工悬臂施工法悬臂施工工厂预制，现场拼装优点施工无体系转换；主墩无支座；上部结构伸缩缝仅设二道，行车舒适性好；顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度很大，能满足特大跨径的受力要求；因顺桥向抗推刚度小，故能有效的减少温度、混凝土收缩徐变和地震的影响全桥伸缩缝仅两道，行车舒适性好；在墩顶设滑动支座时，上部结构连续长度可以做的很长；主梁变形挠曲线平缓，行车平顺，通畅，安简全，可满足交通运输要求；有良好的抗震性能跨越能力大、受力明确、结构轻盈美观、抗震性好；悬索桥的建筑高度小，易于加固和改建在跨越大河、深谷等不易修筑桥墩的地区尤为有利缺点 主墩的直接抗撞能力弱施工时要墩梁临时固结;主墩支座造价高;顺桥向抗弯刚度和橫桥向抗扭刚度小，难以满足特大跨径桥梁对悬臂施工的横向抗风要求悬索桥的刚度小;在车辆和风载作用下容易产生较大的变形和振动，甚至造成破坏。如美国的塔克马桥在1940年毁于风荷载结论推荐方案比选方案比选方案（二）方案确定综合考虑，通过以上的方案比选，综合考虑该桥的经济性、技术性、施工可行性及实用性选择连续刚构方案为最后的实施方案，其优点如下：1.桥型美观度：此种桥型与周围环境较吻合，整个桥型轻盈美观，简洁而有气势。2.施工方法：采用悬臂浇注施工最为合理，混凝土连续刚构桥施工期间抗风能力强，可不需在施工期间采用附加的抗风措施，而混凝土连续梁桥在悬臂施工时会带来抗风引起的风险。3.经济性指标：混凝土连续刚构桥因为没有支座，所以造价比连续梁桥低，而悬索桥需要大型锚具，还需要高强度钢绞线及桥身本来材料钢桁架，因此造价最高。第三章 主梁尺寸拟定（一） 尺寸拟定原则1.经济适用、安全可靠、施工快捷；2.配合总体线形的景观效果，同时具有独立的个性；3.充分考虑桥梁的受力特点及施工中的不稳定因素，主梁断面构造、配束、布筋上保证足够的安全储备。（二） 尺寸拟定1梁高尺寸 根据已成桥资料及梁桥、桥梁工程（上册）手册有关公路连续刚构截面形式及尺寸的相关内容，拟订主梁尺寸如下：采用单箱双室主梁截面，箱顶宽20.50m，底面宽14.90m。变截面梁支座处梁高（）与最大跨径的关系：=1/171/20L，本设计取1/19L，即=180/19=9.47m 取9.50m；变截面梁在中跨跨中梁高（H）与最大跨径的关系：H=1/501/60L，本设计取1/55L,即H=180/50=3.27m 取3.3m。2箱梁尺寸参数(1)底板厚度底板厚度在中跨跨中取2530cm，根据桥面宽为2050cm，取其上限为30cm；在箱梁根部的厚度一般为墩顶梁高的1/81/12，本设计取125cm。(2)顶板厚度顶板厚度一般选择2528cm，由于桥面宽度的影响，本设计取40cm；悬臂长度一般采用25m，本设计选择2.8m；翼缘板端部厚度810cm，当防撞时厚度不少于20cm，本设计选15cm；翼缘板根部厚度与悬臂长度有关，一般为2060cm，本设计选38cm。(3)腹板厚度腹板在中跨跨中处厚度一般为4050cm，本设计取45cm；腹板在箱梁根部的厚度一般为40100cm，本设计取85cm。(4)梗腋（承托）为了增大桥面板抵抗负弯矩的能力，并为了布置预应力钢筋和设置销头留下足够的空间，还可以减少应力集中，提高断面的抗扭刚度和抗弯刚度，减少箱梁的畸变。本设计顶板处梗腋采用1:3的形式，设计为3090cm；在底板处梗腋采用1:1的形式，设计为5050cm。(5)横隔板横隔板的主要作用是增加箱梁横向刚度，限制箱梁的畸变。但过多的横隔板对横向刚度的影响并不显著，而且增加了施工难度，在本设计中可暂不考虑。(6)截面选择当桥梁的跨径超过4060m时，主梁多采用箱型截面，且为单相双室。（三）箱梁细部尺寸如下图：图3.1 墩顶处截面（单位：cm）图3.2跨中和边支座处截面（单位：cm）（四）箱梁线性变化方程1.梁底纵向变化曲线可以是抛物线、正弦曲线、三次曲线、圆弧线及曲线选，为使线形圆顺，本设计采用抛物线。以跨中梁底为原点，曲线方程为： （单位：m）；2.底板在箱梁内曲线变化方程： （单位：m）；3.腹板厚度变化方程：y=5/16x+45 （单位：cm）；4.底板厚度变化方程：y=0.76x+30 （单位：cm）。(五)桥梁墩台由于本桥梁采用110+180+110m三跨连续刚构，为了增加墩的柔性，常采用双薄壁墩，一般情况下，在初步设计选择墩的尺寸是，其长细比为1620。双薄壁墩的中距与主跨的比值在1/201/25之间。在通航繁忙的大河上建桥，还应设置防撞措施，本设计就不做深入研究。第四章 内力计算第一节 模型的建立一、 梁单元划分（一） 单元划分原则按照杆系单元的原理，遵循结构离散化的原则，外加施工挂篮承载能力的施工要求，全桥在适当位置划分节点：1桥梁施工分界点、边界处及支座处；2桥梁的几个控制截面处，如全桥1/4、3/8L、1/2L处；3由于本桥在支座处考虑墩梁固结，必须在墩底截面处多加几个节点，约束方式为主从约束；4考虑边跨部分满堂支架部分的施工模拟，应加节点。（二） 单元划分在CAD建立控制截面、在MIDAS中以0.5m建立节点并生成基本模型、提取截面信息、在EXCEL中经行粗略的计算并以单元划分原则为依据经行施工段的划分（如表4-1，图4-1）、再经行MIDAS建模。表4-1 梁端元划分截面相对坐标（m）截面面积重量（吨）分段重量（吨）施工段（m）I-I截面47.6771变截面47.6771变截面1547.6771变截面25.547.294559.35725176.646151.5m变截面3646.914858.88081变截面46.546.53858.408变截面5746.163957.93869172.4221变截面67.545.792757.47288变截面7845.424257.01056变截面88.545.058656.55175168.2929变截面9944.695856.0965变截面109.544.335755.64469变截面111043.978455.19631164.2578变截面1210.543.623954.75144变截面131143.272154.31变截面1411.542.923153.872160.3157变截面151242.576853.43744变截面1612.542.233253.00625变截面171341.892452.5785207.7816102.0m变截面1813.541.554352.15419变截面191441.218951.73325变截面2014.540.886251.31569变截面211540.556250.9015201.1544变截面2215.540.228950.49069变截面231639.904250.08319变截面2416.539.582349.67906变截面251739.262949.27825194.7414变截面2617.538.946348.88075变截面271838.632348.48663变截面2818.538.320948.09575变截面291938.012147.70813188.5398变截面3019.537.70647.32381变截面312037.402546.94281变截面3220.537.101646.56506变截面332136.803346.19056182.5476变截面3421.536.507645.81931变截面352236.214445.45125变截面3622.535.923945.08644变截面372335.635944.72488176.7617变截面3823.535.350444.36644变截面392435.067544.01119变截面4024.534.787243.65919变截面412534.509443.31038171.1799变截面4225.534.234142.96469变截面432633.961342.62213变截面4426.533.69142.28269变截面452733.423341.94644165.7993变截面4627.533.15841.61331变截面472832.895241.28325变截面4828.532.634940.95631变截面492932.377140.6325160.6178变截面5029.532.121740.31175变截面513031.868839.99406变截面5230.531.618339.67944变截面533131.370339.36788155.6325变截面5431.531.124739.05938变截面553230.881538.75388变截面5632.530.640738.45138变截面573330.402338.15188187.824872.5m变截面5833.530.166437.85544变截面593429.932837.562变截面6034.529.701637.2715变截面613529.472836.984变截面6235.529.246336.69944180.7106变截面633629.022236.41781变截面6436.528.800536.13919变截面653728.581135.8635变截面6637.528.36435.59069变截面673828.149335.32081173.9633变截面6838.527.936935.05388变截面693927.726834.78981变截面7039.527.518934.52856变截面714027.313434.27019变截面7240.527.110234.01475167.5761变截面734126.909233.76213变截面7441.526.710633.51238变截面754226.514233.2655变截面7642.526.3233.02138变截面774326.128132.78006161.5432变截面7843.525.938432.54156变截面794425.75132.30588变截面8044.525.565732.07294变截面814525.382731.84275变截面8245.525.201931.61538155.8581变截面834625.023331.39075变截面8446.524.846931.16888变截面854724.672730.94975变截面8647.524.500630.73331变截面874824.330730.51956150.5147变截面8848.524.16330.30856变截面894923.997430.10025变截面9049.523.83429.89463变截面915023.672729.69169变截面9250.523.513529.49138202.381463.5m变截面935123.356529.29375变截面9451.523.201529.09875变截面955223.048728.90638变截面9652.522.897928.71663变截面975322.749328.5295变截面9853.522.602728.345变截面995422.458228.16306193.4651变截面10054.522.315827.98375变截面1015522.175427.807变截面10255.522.03727.63275变截面1035621.900727.46106变截面10456.521.766527.292变截面1055721.634227.12544变截面10657.521.50426.96138185.4249变截面1075821.375826.79988变截面10858.521.249626.64088变截面1095921.125326.48431变截面11059.521.003126.33025变截面1116020.882826.17869变截面11260.520.764526.02956变截面1136120.648225.88294178.2368变截面11461.520.533825.73875变截面1156220.421325.59694变截面11662.520.310825.45756变截面1176320.202225.32063变截面11863.520.095525.18606变截面1196419.990825.05394变截面12064.519.887924.92419171.8769变截面1216519.78724.79681变截面12265.519.687924.67181变截面1236619.590724.54913变截面12466.519.495424.42881变截面1256719.40224.31088变截面12667.519.310424.19525变截面1276819.220624.08188166.3214变截面12868.519.132723.97081变截面1296919.046723.86213变截面13069.518.962423.75569变截面1317018.8823.6515变截面13270.518.799323.54956变截面1337118.720523.44988变截面13471.518.643523.3525184.279144m变截面1357218.568223.25731变截面13672.518.494823.16438变截面1377318.423123.07369变截面13873.518.353122.98513变截面1397418.284922.89875变截面14074.518.218522.81463变截面1417518.153822.73269变截面14275.518.090822.65288179.1681变截面1437618.029522.57519变截面14476.517.9722.49969变截面1457717.912122.42631变截面14677.517.85622.35506变截面1477817.801522.28594变截面14878.517.748822.21894变截面1497917.697722.15406变截面15079.517.648222.09119175.1429变截面1518017.600422.03038变截面15280.517.554321.97169变截面1538117.509821.91506变截面15481.517.466921.86044变截面1558217.425721.80788变截面15682.517.386121.75738变截面1578317.348121.70888变截面15883.517.311721.66238172.1628变截面1598417.276821.61781变截面16084.517.243621.57525变截面1618517.21221.53475变截面16285.517.181921.49619变截面1638617.153321.4595变截面16486.517.126421.42481变截面1658717.100921.39206变截面16687.517.077121.3612585.2793112m变截面1678817.054721.33238变截面16888.517.033921.30538主跨跨中面8917.014621.28031分段总结：梁段划分从中跨左墩中心至跨中分别为51.5m、102.0m、72.5m、63.5m、44.0m、12.0m。梁单元划分简图如图4-1，另一半对称。图4-1（a）施工段划分简图（单位：cm）图4-1（b）施工段划分简图（单位：cm）（三）控制截面控制界面在MIDAS模型中的节点、单元的对应关系如下下表所示。表4-2 控制截面的位置控制截面左半跨右半跨节点单元节点单元边支点11I171156J边跨1/4178163I137127J边跨1/2179166I180164I边跨3/43530I181165I支座中心17442J175115J中跨1/86154J110103I中跨1/47164J10093I中跨3/87971J9386I中跨1/28679I二、 建模简介本设计采用悬臂施工法。根据结构悬臂施工的特点，一节梁段分为如下四个施工工况：立模板、浇筑梁段混凝土、张拉预应力钢束、移动挂篮。下面结合MIDAS建模，把悬臂施工法进行桥梁结构施工仿真的顺序是加以说明。双薄壁施工：薄壁墩的底部为固定约束，与0号块连接的部位约束类型为刚性连接，其中主节点为主梁节点，从节点为薄壁墩节点。0号块的浇筑：在0号块浇筑完成后经行挂篮搭设，为1号块做准备施工，这时候会给0号块施加一个节点荷载和由于便于加载使挂篮荷载重心移动产生的弯矩。1号块的浇筑：在浇筑完1号块后会给0号块施加一个由1号块湿重所引起的一个节点荷载和由湿重位移移动产生的弯矩；当混凝土材料达到一定强度后，就可以把0号块上的挂篮移动到1号块上（在模型中表现为冻化0号块的挂篮重量），同样要给1号块施加一个节点荷载和由于人为使挂篮荷载重心移动产生的弯矩（激活）。2号块最大悬臂端的浇筑：同理1号块加载；但这时就要冻化1号块的湿重及湿重产生的弯矩。满堂支架及支架现浇：满堂支架底部节点为固定支座，和现浇段的连接为弹性中的至受压连接。中跨合拢：在中跨合拢时，其中所加集中力为；按照平衡施工的原则在边跨最大的悬臂端加等大的力作为配重，当然也可认为此配重为平衡悬臂施工的边跨挂篮重量所加集中力滑动到适当位置即可，在施工之前要加临时锁定（激活），锁定形式为：一般支撑中的只受拉连接。边跨合拢：在边跨跨合拢之前拆除中跨的临时锁定，加边跨临时锁定，合拢后拆除及边跨临时锁定。第二节 恒载内力计算一、 一期恒载内力一期恒载，就是我们通常说的结构自重。主要由混凝土和钢筋提供，但是由于本设计为先求出各种组合下的弯矩包络图，再根据抗裂性要求经行配筋，所以在建模过程中所加的力为F=1.06W，W为混凝土结构的自重。（一）最大悬臂端力图:最大悬臂端的弯矩、剪力、轴力图如图4-2、4-3、4-4；各控制截面的内力数据如表4-2。图4-2 最大悬臂端弯矩图图4-3 最大悬臂端剪力图图4-4 最大悬臂端轴力图表4-3最大悬臂时控制截面的内力位置控制截面节点单元位置轴向剪力弯矩左边跨3/8L1813I-292.7411182.26-1299281/4L2520I-1257.3124278.05-5224941/8L3530I-3271.0842223.47-1260656墩017442J2607.470-2177280中跨（L）1/8L6154J-3271.08-42223.5-12606561/4L7164J-1257.31-24278.1-5224943/8L7971J-292.74-11182.3-1299285/8L9386I-292.7411182.26-1299286/8L10093I-1257.3124278.05-5224947/8L110103I-3271.0842223.47-1260656墩L175115J1718.490-2186865右边跨1/8L137127J-3271.08-42223.5-12606561/4L146137J-1257.31-24278.1-5224943/8L154144J-292.74-11182.3-129928（二）中跨合拢阶段内力图：中跨合拢阶段的弯矩、剪力图如4-5、4-6图（轴力图不明显，可不考虑）；各控制截面的内力数据如表4-3。其中，；按照平衡施工的原则在最大悬臂端加等大的重量作为配重，当然也可认为此配重为平衡悬臂施工的边跨挂篮重量。图4-5 中跨合拢阶段弯矩图图4-6 中跨合拢阶段剪力图表4-4 中跨合拢时控制界面的内力控制截面节点单元位置轴向剪力弯矩左边跨3/8L1813I-25.66980.33-22555.31/4L2520I-50.72979.35-44620.31/8L3530I-75.75977.74-66685.2墩017442J90.51-2893.56-71569.8主跨（L）1/8L6154J-69.53-973.65-43004.51/4L7164J-44.61-975.11-21033.63/8L7971J-19.66-975.93933.781/2L8679I5.884.5623388.155/8L9386I-19.9985.04728.86/8L10093I-45.08984.21-21443.67/8L110103I-70.23982.73