桥梁设计计算书.doc

摘摘 要要 本设计为九江大桥引桥上部结构设计。该桥全长 150m，设计的跨径为 25m，截面 为单箱单室的等截面形式。整个设计可以分成两个部分： 第一部分，结构建摸和内力计算。选择桥的桥型及孔径划分、主梁截面形式与主 梁高度的拟定、截面细部尺寸拟定，随后进行结构内力计算。在完成了恒载内力的计 算后，又进行了活载内力计算、次内力计算、内力组合计算，并画出内力包络图。第 二部分，预应力钢束估算及布置，预应力损失及有效预应力计算，钢束布置后的内力 计算及组合，强度计算与验算，应力、应变及其它验算。 关键词：混凝土简支转连续梁桥；单元划分和建立模型；内力计算；强度应力应变验 算 ABSTRACT The design is the one of the superstructure of Jiujiang bridge. The whole span of the bridge is 150m. This bridge designs the span is 25m,The cross section along the span is the same besides the cross section is one box with one room. The entire design may divide into two parts： The first part of the paper is about the modeling of the bridge and the computation of internal forces. The FEM model of the bridge is established after the style of the bridge, the length of every span the cross section and the height of the main beam are decided. Then every kind of internal forces is computed. These forces include the forces of dead load, live load and some secondary forces. Finally these loads are combined and the graph of the utmost forces is drawn.The second one is about the arrangement of prestressed steel bars and other kinds of tests. The number of the bars are estimated and arranged before the loss of the prestress and the effective one are caculated. Then the tests of the strength, the stress and the deformation of the bridge are carried out in the paper. Key words: The concrete simple support transfers the continuous bridge; Unit division and establishment model; Endogenic force computation; Intensity stress strain checking calculation 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） -i- 目目 录录 第一章第一章 概概 述述.- 1 - 1.1 九江大桥引桥桥概述.- 1 - 1.2 设计的基本数据.- 1 - 第二章第二章 主桥方案确定主桥方案确定.- 3 - 2.1 桥型选择及孔径划分.- 3 - 2.2 主梁截面形式与截面尺寸拟定.- 3 - 第三章第三章 内力计算内力计算.- 5 - 3.1 桥梁结构体系分析.- 5 - 3.2 单元划分.- 5 - 3.3 毛截面几何特性.- 7 - 3.4 恒载内力计算.- 7 - 3.5 活载内力计算.- 14 - 3.6 收缩、徐变次内力计算.- 24 - 3.7 荷载组合.- 28 - 第四章第四章 预应力钢束估算与布置预应力钢束估算与布置.- 48 - 4.1 钢束估算.- 48 - 4.2 钢束布置.- 52 - 第五章第五章 配束后主梁内力计算及内力组合（二）配束后主梁内力计算及内力组合（二）.- 54 - 5.1 施工阶段主梁内力计算.- 54 - 5.2 混凝土收缩、徐变次内力计算（二）.- 57 - 5.3 内力组合（二）.- 61 - 第六章第六章 强度计算与验算强度计算与验算.- 67 - 6.1 强度验算原理.- 67 - 6.2 正截面强度验算结果.- 68 - 第七章第七章 应力、变形验算应力、变形验算.- 74 - 7.1 应力验算.- 74 - 7.2 变形验算及预拱度设置.- 84 - 第八章第八章 结论与思考结论与思考.- 86 - 参考文献参考文献 .- 87 - 致致 谢谢 .- 88 - 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 1 - 第一章第一章 概概 述述 1.1 九江大桥引桥桥概述九江大桥引桥桥概述 本设计主桥上部结构为跨径为 25m 的等跨等截面的混凝土连续梁桥。截面形式为 单箱单室。本桥全长 150m，双幅宽为 22m。施工方法采用简支转连续施工，共分为五 个施工阶段，最后完成桥面铺设及护栏。 简支转连续一般先架设预制主梁，形成简支梁状态；进而再将主梁在墩顶连成整 体，最终形成连续梁体系。由于简支转连续桥在施工过程中常存在体系转换，必须依 据具体的施工过程来分析结构的受力。施工的第一阶段是预制架设形成简支梁，此阶 段主桥承受一期恒载自重产生的内力及在简支梁上施加的预加力；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 以及负弯矩束的预加力、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柬筋，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。目前施工有两种做法：一种是先将每片简支梁转换为连续梁后，再进行横向整 体化；另外一种做法是先将简支梁横向整体化后，再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，比较繁杂。因此，本设计采用第一种施工程序，以便同所采用的结构分析软件的 基本模式相吻合，提高计算分析的可靠性。 1.2 设计的基本数据设计的基本数据 1.2.1 主要技术标准主要技术标准 设计荷载：公路I 级； 设计车速：60km/h； 桥面宽度：全桥由双幅桥组成，总宽 22m。组成为：2 （11+0.5 2） 桥面纵坡：3%； 桥面横坡：双向 2.0%； 1.2.2 主要材料主要材料 混凝土：上部构造箱梁采用 C50 号混凝土；其余构件均采用 C30 号混凝土。 预应力钢材：预应力筋采用 270 级公称直径为 15.24mm,公称面积为 140mm,其抗 拉标准强度 1860MPa 的高强度低松弛钢绞线。 普通钢筋：普通钢筋必须符合“GB1499-1998”和“GB13013-1991”标准的各项规 定，其中直径 D12mm（锚下螺旋钢筋除外）全部采用级钢筋，标准强度 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 2 - =340MPa，钢筋直径 D 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 3 - 第二章第二章 主桥方案确定主桥方案确定 2.1 桥型选择及孔径划分桥型选择及孔径划分 本桥位于九江镇郊区，为了缩短施工工期，最大程度地减少工程费用的比例同时 满足城市道路的有关要求，提高行车设计速度，保证行车通畅，所以在设计中决定采 用预应力混凝土连续梁桥。根据具体地形情况及路线连接，又充分考虑结构合理受力 条件，跨径布置为 6 25m，总长 150m。 图图 2.1 跨径布置示意跨径布置示意（单位：m） 2.2 主梁截面形式与截面尺寸拟定主梁截面形式与截面尺寸拟定 2.2.1 截面形式及梁高截面形式及梁高 采用等高度箱型截面，梁高为 1.25m，高跨比 H:L=1:20。选用箱型截面主要是出 于其突出的受力和构造特点。 2.2.2 横截面尺寸横截面尺寸 每幅桥面宽为 12m。由于采用简支转连续的施工方法，主梁先预制再运输，吊装就 位，因此横截面布置时应考虑到施工中的吊装能力，将每幅桥做成四个单箱单室的组 合截面，其中，预制中梁顶板宽 210cm，底板宽 100cm，预制边梁顶板宽 255cm，底 板宽 100cm，预制主梁简采用 90cm 的湿接缝，从而减少主梁的吊装质量，边中梁均采 用斜腹板。为满足顶板负弯矩钢束，普通钢筋的布置及轮载的局部作用，箱梁顶板去 等厚度 15cm。同时为防止应力集中和便于脱模，再腹板与顶板交界处设置 20cm*10cm 的承托。主梁横断面构造如图 2.2： 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 4 - 图图 2.2 主梁横断面构造主梁横断面构造（单位：cm） 2.2.3 箱梁底板厚度设置箱梁底板厚度设置 简支转连续施工的连续梁桥跨中正弯矩较大，因此底板不宜过厚，同时支点处也 存在负弯矩，需要底板要有一定的厚度来提供受压面积。从而将底板厚度在跨内大部 分区域设为 15cm，仅在距边支点和中支点 200cm 处开始加厚，逐渐加厚至 25cm，这样 的构造处理同时为锚固底板预应力束提供了空间。 2.2.4 腹板宽度设置腹板宽度设置 根据连续梁剪力变化规律，兼顾施工方便性，腹板宽度除在支点附近区域加宽外， 其余均为 15cm，仅在距边支点和中支点 200cm 处开始加宽，腹板最终加宽至 25cm。 2.2.5 横隔板设置横隔板设置 为保证支座处传力的可靠性，因此在边永久支撑处设一道厚度为 20cm 的横隔梁， 在中永久支座两边 50cm 处设置厚为 20cm 的横隔梁。 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 5 - 第三章第三章 内力计算内力计算 主梁内力包括恒载内力、活载内力以及由于预加力、混凝土徐变收缩、温度变化 和支座沉降等引起的结构次内力等。 3.1 桥梁结构体系分析桥梁结构体系分析 本桥从跨中向桥两端同时施工，共分 5 个施工阶段: 第一施工阶段为预制主梁，待混凝土达到设计强度 90%后张拉正弯矩区预应力束， 并压注水泥浆，再将各跨预制箱梁安装就位，形成有由临时支座支撑的简支梁状态。 第二施工阶段首先浇注第、跨，、跨，、跨，、跨连续段接头 混凝土，达到设计强度 95%后张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆。 第三施工阶段浇注、跨连续段接头混凝土，达到设计强度 95%后后张拉负弯 矩区预应力钢束并压注水泥浆。 第四施工阶段拆除全桥的临时支座，主梁支撑在永久支座上，完成体系转换，再 完成主梁横向接缝，最终完成六跨连续梁。 第五施工阶段进行防护栏及桥面铺张施工。 3.2 单元划分单元划分 桥梁是一个复杂的空间结构，通常采用一些近似处理手段将这一空间结构简化成 平面受力体系，并用结构力学方法进行内力分析计算。而对于连续梁直线桥，可以进 一步简化为平面杆系结构。 将结构划分为有限个梁单元，其单元的长度及节点位置的选定，主要依据结构形 式和受力特点、支承位置、施工方法等来确定。单元划分得越小，其计算精度越高， 但增加了计算工作量；划分较大，虽可以减少工作量，但精度较低，因而单元得大小 应该从各方面综合考虑。 本桥在进行单元划分时，对节点位置得选定，主要从以下几个方面综合考虑： （1） 、构造节点。这些点主要是根据桥梁结构本身的构造特征来确定。如支承点， 纵向连接面节点、截面几何尺寸突变点。 （2） 、非构造 节点。诸如跨中点、四分点、集中恒载作用点等。 本设计为简支转连续梁桥，结合施工，使用中结构的受力特性及预应筋束布置， 将全桥共划分为 108 个单元，109 个节点，如图 3.1 所示,各节点的坐标如表 3.1 所示。 1 1937557391109 图图 3.1 单元划分示意单元划分示意（单位：m） 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 6 - 表表 3.1 单元节点位置坐标单元节点位置坐标（单位：m） 节点编号12345678 单元长度00.50.50.50.52.12.12.1 X 坐标00.511.524.16.28.3 节点编号910111213141516 单元长度2.12.12.12.12.12.12.10.5 X 坐标10.412.514.616.718.820.92323.5 节点编号1718192021222324 单元长度0.50.50.50.50.50.50.52.1 X 坐标2424.52525.52626.52729.1 节点编号2526272829303132 单元长度2.12.12.12.12.12.12.12.1 X 坐标31.233.335.437.539.641.743.845.9 节点编号3334353637383940 单元长度2.10.50.50.50.50.50.50.5 X 坐标4848.54949.55050.55151.5 节点编号4142434445464748 单元长度0.52.12.12.12.12.12.12.1 X 坐标5254.156.258.360.462.564.666.7 节点编号4950515253545556 单元长度2.12.12.10.50.50.50.50.5 X 坐标68.870.97373.57474.57575.5 节点编号5758596061626364 单元长度0.50.50.52.12.12.12.12.1 X 坐标7676.57779.181.283.385.487.5 节点编号6566676869707172 单元长度2.12.12.12.12.10.50.50.5 X 坐标89.691.793.895.99898.59999.5 节点编号7374757677787980 单元长度0.50.50.50.50.52.12.12.1 X 坐标100100.5101101.5102104.1106.2108.3 节点编号8182838485868788 单元长度2.12.12.12.12.12.12.10.5 X 坐标110.4112.5114.6116.7118.8120.9123123.5 节点编号8990919293949596 单元长度0.50.50.50.50.50.50.52.1 X 坐标124124.5125125.5126126.5127129.1 节点编号979899100101102103104 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 7 - 单元长度2.12.12.12.12.12.12.12.1 X 坐标131.2133.3135.4137.5139.6141.7143.8145.9 续表 3.1 节点编号105106107108109- 单元长度2.10.50.50.50.5- X 坐标148148.5149149.5150- 3.3 毛截面几何特性毛截面几何特性 在进行结构内力分析时，当计算图式为超静定结构时，由于各种原因使结构的荷 载内力按刚度分配，因而必须先计算出各节点截面几何特性。计算方法如下 几何特性 如表 3.2。计算公式为： 毛截面面积：Am=Ai（3.1） 毛截面重心至梁顶的距离：Ys=AiYi/Am（3.2） 式中： Ai分块面积； Yi分块面积的重心至梁顶边的距离； 表表 3.2 毛截面几何特性毛截面几何特性 截面位置 A（截面积） 2 mI(截面惯) 4 m X（中性轴至梁底距离 m） 跨中0.7930.1580.757 预制 中梁 支点1.040.1910.701 跨中0.8610.1690.789 预制边梁 支点1.110.2050.729 跨中0.9280.1790.817 成桥后中梁 支点1.180.2180.755 跨中0.9280.1790.817 成桥后边梁 支点1.180.2180.755 3.4 恒载内力计算恒载内力计算 主梁内力计算，包括主梁自重（一期恒载）引起的内力和二期恒载（如桥面铺装、 栏杆等）引起的内力。 3.4.1 预制箱梁一期恒载集度预制箱梁一期恒载集度计算计算 1 g KN/(3.3)25 1 i Ag 3 m 式中： 单元号i 预制箱梁 i 号单元一期恒载集度 1 g 预制箱梁 i 号单元毛截面面积，截面变化的单元，为该单元两端节 i A i A 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 8 - 点截面积的平均值。 一期恒载集度产生的内力即第一施工阶段的内力，通过计算结果见表 3.3，内 1 g 力图见图 3.2，图 3.3。 表表 3.3 一期恒载载力一期恒载载力 截面号剪力(kN)弯矩()mkN.截面号剪力(kN)弯矩()mkN. 13.33E+023.34E-11563.08E+021.72E-11 23.19E+021.63E+02572.94E+021.50E+02 33.04E+023.19E+02582.81E+022.94E+02 42.90E+024.67E+02592.68E+024.31E+02 52.76E+026.09E+02602.18E+029.42E+02 62.16E+021.13E+03611.66E+021.35E+03 71.58E+021.52E+03621.14E+021.64E+03 81.00E+021.79E+03635.99E+011.82E+03 94.36E+011.94E+03645.28E+001.89E+03 10-1.21E+011.97E+0365-5.03E+011.84E+03 11-6.67E+011.89E+0366-1.07E+021.68E+03 12-1.20E+021.69E+0367-1.65E+021.39E+03 13-1.73E+021.38E+0368-2.23E+029.86E+02 14-2.25E+029.66E+0269-2.82E+024.56E+02 15-2.75E+024.42E+0270-2.97E+023.11E+02 16-2.88E+023.01E+0271-3.11E+021.59E+02 17-3.01E+021.54E+0272-3.25E+02-2.81E-12 18-3.15E+021.72E-11743.25E+021.17E-11 203.08E+024.63E-11753.11E+021.59E+02 212.94E+021.50E+02762.97E+023.11E+02 222.81E+022.94E+02772.82E+024.56E+02 232.68E+024.31E+02782.23E+029.86E+02 242.18E+029.42E+02791.65E+021.39E+03 251.66E+021.35E+03801.07E+021.68E+03 261.14E+021.64E+03815.03E+011.84E+03 275.99E+011.82E+0382-5.28E+001.89E+03 285.28E+001.89E+0383-5.99E+011.82E+03 29-5.03E+011.84E+0384-1.14E+021.64E+03 30-1.07E+021.68E+0385-1.66E+021.35E+03 31-1.65E+021.39E+0386-2.18E+029.42E+02 32-2.23E+029.86E+0287-2.68E+024.31E+02 33-2.82E+024.56E+0288-2.81E+022.94E+02 34-2.97E+023.11E+0289-2.94E+021.50E+02 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 9 - 35-3.11E+021.59E+0290-3.08E+022.68E-12 36-3.25E+02-2.81E-12923.15E+021.72E-11 383.25E+02-4.65E-11933.01E+021.54E+02 续表 3.3 393.11E+021.59E+02942.88E+023.01E+02 402.97E+023.11E+02952.75E+024.42E+02 412.82E+024.56E+02962.25E+029.66E+02 422.23E+029.86E+02971.73E+021.38E+03 431.65E+021.39E+03981.20E+021.69E+03 441.07E+021.68E+03996.67E+011.89E+03 455.03E+011.84E+031001.21E+011.97E+03 46-5.28E+001.89E+03101-4.36E+011.94E+03 47-5.99E+011.82E+03102-1.00E+021.79E+03 48-1.14E+021.64E+03103-1.58E+021.52E+03 49-1.66E+021.35E+03104-2.16E+021.13E+03 50-2.18E+029.42E+02105-2.76E+026.09E+02 51-2.68E+024.31E+02106-2.90E+024.67E+02 52-2.81E+022.94E+02107-3.04E+023.19E+02 53-2.94E+021.50E+02108-3.19E+021.63E+02 54-3.08E+021.72E-11109-3.33E+024.27E-12 1970 18901890189018901970 图图 3.2 第一施工阶段弯矩图第一施工阶段弯矩图（单位：kN.m） 333 315 308 325 325 308 308 325 325 308 315 333 图图 3.3 第一施工阶段剪力图第一施工阶段剪力图（单位：kN） 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 10 - 3.4.2 二期恒载内力二期恒载内力 二期恒载集度主要是桥面铺装和护栏恒载集度之和，本设计桥面铺张采用 10cm 厚 沥青混凝土，容重为，8cm 厚 C40 防水混凝土调平层，容重为， 3 /24mKN 3 /25mKN 铺装层宽度为 11cm；单侧栏杆按每延米 0.301 m 混凝土计。因桥梁横断面布置由四片 3 箱梁组成，按每片箱梁承担全部二期横载的四分之一，则二期恒载集度为： = 2 qmKN86.1524111 . 0252301 . 0 251108 . 0 4 1 横隔板作用力 P 可按下式：（3.4） iiii dAP 式中：横隔板材料比重（kN/m ）; 3 横隔板面积（m ） ； i A 2 横隔板厚度（m） 。 i d 但是把集中力平摊到每个单元上作为均布荷载计入二期恒载，通过计算软件得出 二期恒载的内力及弯矩图，如表 3.4 图 3.4 及图 3.5。 表表 3.4 二期恒载内力二期恒载内力 截面号剪力(kN)弯矩()mkN.截面号剪力(kN)弯矩()mkN. 1172056212-820 216383.757203-717 315416358194-617 414623859186-522 513730960149-170 610055861113105 763.97316276.2303 827.48276339.6425 9-9.13846643.1470 10-45.778865-33.4438 11-82.265466-70329 12-11944367-107144 13-15515568-143-118 14-192-20969-180-457 15-228-65070-188-549 16-237-76771-197-645 17-246-88772-206-746 18-254-1010 73 左 214-851 19 左 263-1140 73 右 206-851 19 右 229-114074197-750 20221-103075189-654 21212-92176180-561 22203-81877171-474 23194-71878135-152 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 11 - 24158-3487998.392.5 25121-54.88061.7260 2684.91628125.2352 续表 3.4 2748.330282-11.4366 2811.836583-47.9304 29-24.835184-84.4165 30-61.326185-121-50.7 31-97.893.686-158-343 32-134-15087-194-712 33-171-47188-203-811 34-180-55889-211-915 35-188-65090-220-1020 36-197-747 91 左 229-1140 37 左 214-847 91 右 263-1140 37 右 214-84792254-1140 38206-74293246-881 39197-64294237-760 40188-54695228-644 41179-45496192-203 42143-11597155160 4310614798118448 4469.83329981.9658 4533.344010045.4792 46-3.244711018.87849 47-39.8426102-27.7829 48-76.3304103-64.2733 49-113106104-101559 50-149-170105-137309 51-186-522106-146239 52-195-617107-155163 53-203-716108-16383.9 54-212-8201091720 55 左 221-929- 55 右 221-929- 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 12 - 789 1140 368 846 472 928 471 850 368 1140 792 图图 3.4 二期恒载弯矩图二期恒载弯矩图（单位：kN.m） 172 263 229 206 214 221 221 214 206 229 263 172 图图 3.5 二期恒载剪力图二期恒载剪力图（单位：kN） 3.4.3 成桥后箱梁后一期恒载集度成桥后箱梁后一期恒载集度 1 g 预制梁计入每片梁间现浇湿接缝混凝土后的恒载集度即为成桥后箱梁一期恒载集 度：(3.5) 3 1 /25mAg i 式中： 的平均值为该单元两端节点面积截面变化时，成桥后毛截面面积，单 度成桥后箱梁一期恒载集 单元号 ii i 1 i g AA i 下面把成桥后一期恒载集度和二期恒载产生的内力列于表 3.5，内力图如图 3.6、 图 3.7： 表表 3.5 成桥后内力成桥后内力 截面号剪力(kN)弯矩(kN.m)截面号剪力(kN)弯矩(kN.m) 15.20E+020565.39E+02-8.91E+02 24.96E+022.54E+02575.15E+02-6.27E+02 34.73E+024.96E+02584.93E+02-3.75E+02 44.49E+027.27E+02594.71E+02-1.35E+02 54.25E+029.45E+02603.80E+027.59E+02 63.26E+021.73E+03612.89E+021.46E+03 72.28E+022.31E+03621.97E+021.97E+03 81.30E+022.69E+03631.03E+022.29E+03 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 13 - 93.38E+012.86E+03648.70E+002.41E+03 10-6.16E+012.832E+0365-8.67E+012.32E+03 11-1.56E+022.60E+0366-1.83E+022.04E+03 12-2.49E+022.18E+0367-2.80E+021.55E+03 13-3.42E+021.56E+0368-3.79E+028.61E+02 14-4.33E+027.43E+0269-4.78E+02-3.81E+01 15-5.24E+02-2.62E+0270-5.02E+02-2.83E+02 16-5.45E+02-5.29E+0271-5.25E+02-5.40E+02 17-5.68E+02-8.07E+02725.49E+02-8.08E+02 18-5.92E+02-1.10E+03 73 左 5.73E+02-1.09E+03 19 左 6.15E+02-1.40E+03 73 右 5.64E+02-1.09E+03 19 右 5.72E+02-1.40E+03745.40E+02-8.13E+02 续表 3.5 205.48E+02-1.12E+03755.16E+02-5.49E+02 215.25E+02-8.51E+02764.93E+02-2.97E+02 225.02E+02-5.94E+02774.69E+02-5.62E+01 234.80E+02-3.49E+02783.70E+028.24E+02 243.90E+025.65E+02792.71E+021.50E+03 252.98E+021.29E+03801.74E+021.96E+03 262.06E+021.82E+03817.77E+012.23E+03 271.13E+022.15E+0382-1.77E+012.29E+03 281.82E+012.29E+0383-1.12E+022.16E+03 29-7.72E+012.23E+0384-2.06E+021.82E+03 30-1.74E+021.97E+0385-2.98E+021.29E+03 31-2.71E+021.50E+0386-3.89E+025.71E+02 32-3.69E+028.26E+0287-4.80E+02-3.42E+02 33-4.68E+02-5.32E+0188-5.02E+02-5.87E+02 34-4.92E+02-2.93E+0289-5.24E+02-8.44E+02 35-5.16E+02-5.45E+0290-5.48E+02-1.11E+03 36-5.40E+02-8.09E+02 91 左 5.72E+02-1.40E+03 37 左 5.64E+02-1.09E+03 91 右 6.15E+02-1.40E+03 37 右 5.73E+02-1.09E+03925.91E+02-1.09E+03 385.49E+02-8.05E+02935.68E+02-8.00E+02 395.25E+02-5.36E+02945.45E+02-5.22E+02 405.02E+02-2.79E+02955.23E+02-2.55E+02 414.78E+02-3.45E+01964.33E+027.49E+02 423.79E+028.64E+02973.42E+021.56E+03 432.80E+021.56E+03982.49E+022.18E+03 441.83E+022.04E+03991.56E+022.61E+03 458.65E+012.33E+031006.13E+012.832E+03 46-8.85E+002.41E+03101-3.41E+012.87E+03 47-1.03E+022.29E+03102-1.31E+022.69E+03 48-1.97E+021.97E+03103-2.28E+022.32E+03 49-2.89E+021.46E+03104-3.26E+021.74E+03 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 14 - 50-3.80E+027.60E+02105-4.25E+029.46E+02 514.71E+02-1.34E+02106-4.49E+027.27E+02 51-4.71E+02-1.34E+02107-4.73E+024.97E+02 52-4.93E+02-3.75E+02108-4.97E+022.54E+02 53-5.15E+02-6.27E+021095.21E+020 545.39E+02-8.91E+02- 55 左 5.63E+02-1.17E+03- 55 右 5.63E+02-1.17E+03- 2832 1400 2290 1090 2410 1170 2410 1090 2290 1400 2832 图图 3.6 结构总弯矩图结构总弯矩图（单位：kN.m） 520 615 572 564 573 563 563 573 564 572 615 521 图图 3.7 结构总剪力图结构总剪力图（单位：kN） 3.5 活载内力计算活载内力计算 活载内力为基本可变荷载（包括汽车、挂车及人群等）在桥梁使用阶段所产生的 结构内力。很明显，不管采用什么施工方法，这是结构已成为最终体系连续梁桥， 因此力学计算图式已十分明确。本设计为箱型截面且肋数较多，所以在计算活载内力 时我充分考虑了结构空间受力的特点。其基本原理就是：计算各主梁的荷载横向分布 系数时，按最不利荷载横向分布系数确定相应的主梁并按平面杆系结构计算绘制该主 梁的纵向内力影响线；在将荷载乘以最不利横向分布系数，沿桥梁纵向将荷载按最不 利位置分别在影响线正（负）效应加载即可求得绝对最大的正负活载内力。 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 15 - 3.5.1 冲击系数和车道折减系数冲击系数和车道折减系数 （1）冲击系数）冲击系数 对汽车-20 级：因内影响线长度已超过 45m，则。 0 . 11 （2）车道折减系数）车道折减系数 按桥规三车道的车道折减系数为78. 0 3.5.2 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 连续梁桥荷载横向分布的简化实用计算方法是按等刚度原则将连续梁的某一跨等 待为等跨径的等截面简支梁来计算荷载横向分布系数。所谓等刚度是指在跨中施加一 个集中扭矩，则连续梁和等代简支梁的跨中挠度或扭转角彼此相等。本设计为六跨连 续箱梁桥，边跨与中跨之比为，则可将此桥作为六等跨连续梁来分析，1 25 5 . 24 2 1 l l 计算跨径取为 25m，又因每片梁仅在支点附近很小区域内腹板，底板尺寸有所改变，但 仍可近似按常截面箱梁来考虑，这样带来的误差时很小的，因此本设计可简化为六等 跨常截面连续箱梁桥。由参考文献给出的计算结果知，对等跨常截面连续梁等效简支 梁抗弯惯距换算系数为：边跨中跨跨，而抗扭惯距换算系数为432 . 1 1 860 . 1 2 。1 21 3.5.2.1 边跨荷载横向分布系数计算边跨荷载横向分布系数计算 （1）边跨等代简支梁主梁抗弯（抗扭）惯距计算：）边跨等代简支梁主梁抗弯（抗扭）惯距计算：六等跨常截面连续梁的边跨按 等刚度原则变换为常截面简支梁其断面布置不变，每片箱梁的抗弯，抗扭刚度彼此相 等，只是大小发生变化，其值可按下式计算 (3.6)II 1 * 1 (3.7) TT II 1 1 式中:边跨的等刚度常截面简支梁的抗弯惯距 * 1 I 抗弯惯距修正系数 1 连续箱梁一片主梁跨中截面抗弯惯距I 边跨的等刚度等刚度常截面简支梁的抗扭惯距 * 1 T I 抗扭惯距修正系数 1 连续箱梁一片主梁跨中截面抗扭惯距 T I 抗弯惯距已在毛截面几何计算中给出，现在就只计算抗扭惯距。 在连续箱梁跨中截面抗扭惯距时，闭合截面以外的翼板可以忽略不计。这样主梁 截面简化成为一个对称梯形，如图所示： 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 16 - 图图 3.8 主梁抗扭惯距计算简化图主梁抗扭惯距计算简化图 其抗扭惯距按下面式子计算： (3.8) 2 2 1 1 2 2 21 2 1 t S t S t S hSSIT 式中：， 5 . 147 1 S 则由公式（3.6） （3.7） （3.8）得出： 4 * 4 * 1 4 212 211 . 0 256 . 0 211 . 0 6 . 14,15,110, 4 . 113,85 1 mI mI mI cmtcmttcmhcmScmS T T (2)比例参数比例参数 和和计算计算：主梁抗弯刚度与抗扭刚度比例参数和主梁与桥面板 的抗弯刚度比例参数一般按下式计算： （3.9） 3 1 4 3 1 1 4 3 1 4 2 1 2 1 2 390 3 8 . 5 4 hl Id Il Id l b I I l b GI EI T 式中：混凝土弹性模量 混凝土剪切弹性模量，取. 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文） - 17 - 主梁抗弯惯距I 主梁抗扭惯距 T I 单位宽度的桥面板抗弯惯距 1 I 主梁的计算跨径l 主梁间桥面板的跨度 1 b 主梁之间桥面板净跨径的一半 1 d 相当于的常厚度桥面板的厚度 1 h 对边跨的等刚度常截面简支梁主梁： mhmdmbmlmIImII TT 15 . 0 ,75 . 0 ,3, 0 . 25,211 . 0 ,256 . 0 111 4 * 4 * 1 1 则由上式（3.9）计算得比例参数 0319. 0 1013 . 0 1 1 （3）主梁荷载横线分布影响线）主梁荷载横线分布影响线计算：计算：由参考文献所列刚接板，梁桥荷载横向分 布影响线表中四梁式的表，在和和和之间按内插法 G03 . 0 06 . 0 1 . 02 . 0 得到值，如下表： 表表 3.6 边跨的等刚度简支梁主梁荷载横向分布系数影响线边跨的等刚度简支梁主梁荷载横向分布系数影响线 P=1 位置（主梁轴线）梁号 1 号2 号3 号4 号 10.03190.10130.4530.2870.1591.101 20.03190.10130.2870.3190.2360.159 30.03190.10130.1590.2360.3190.287 40.03190.10130.1010.1590.2870.45