桥梁工程毕业设计（论文）-悬臂浇筑大跨连续梁桥设计.doc

全套图纸加153893706悬臂浇筑大跨连续梁桥设计B摘要连续梁桥是工程上广泛使用的一种桥型,它不但具有可靠的强刚度及抗裂性,而且具有行车舒适平稳,养护工作量小,设计及施经验成熟的特点。设计一座梁桥必须从桥跨布设,尺寸拟定,钢束布以及施工方法等方面综合考虑,还要充分考虑设计参数和环影响。本次设计的题目是江西省某高速公路大桥。设计采用预应混凝土箱型梁桥，跨径布置为（45+80+45）m，双向六车道；主梁变截面单箱单室箱型梁，梁高采用变高度梁，按二次抛物线变化，跨中梁高为2.0m，支点梁高为4.5m；采用悬臂现浇施工。该设计首先进行恒载、活载及次内力的计算,在此基础上进行荷载组合绘制弯矩和剪力包络图；其次根据短期效应组合配置预应力钢筋，并进行预应力损失的计算；最后，对该连续梁桥进行验算，是否满足设计要求。具体包括以下几个部分：桥梁结构布置；截面结构各部分尺寸拟定；主梁作用效应计算；预应力钢束的估算及布置；预应力损失及有效预应力计算；截面强度验算；抗裂验算；持久状况构件的应力验算；挠度验算。关键词：设计连续梁桥，预应力，箱型VABSTRACTContinuous girder bridge is a bridge is widely used in engineering, it not only has the reliable strength and stiffness and crack resistance, but also has comfortable driving stability, small maintenance workload characteristics, design and construction experience of mature. The design of a bridge from the bridge to layout, size of the development, the comprehensive consideration of steel beam and construction method, to fully consider the influence of design parameters and ring. The design is the subject of a highway bridge in Jiangxi province. The design adopts prestressed concrete box girder bridge with span arrangement (45+80+45), m, two-way six lane; variable cross section of single cell box girder, the height of girder, according to the change of two parabolic, across the beam height is 2.0m, the fulcrum beam height is 4.5m; the cantilever cast-in-situ construction. The first design of dead load, live load calculation of internal force and time, on the basis of load combination drawing bending moment and shear envelope; secondly according to the short-term effects of combinations of prestressed reinforcement, and calculated the prestress loss; finally, the checking of the continuous beam bridge, if meet the design requirements. Specific include the following parts: bridge structure layout; cross section structure of each part geometry; to calculate the effect of estimation and layout of the steel beam; prestress; prestressing loss and prestress; section strength calculation; cracking; permanent condition component stress calculation; deflection.Keywords：prestressed concrete continuous girder bridge design； box type 全套图纸加153893706目录摘要IABSTRACTII第一章 初步设计11.1、工程概况11.2、技术标准11.3设计规范1第二章 方案比选22.1方案必选原则22.1.1桥梁设计原则22.2、 桥型方案的提出和结构介绍32.2.1预应力混凝土连续梁方案32.2.2下承式钢管混凝土系杆拱桥方案52.3、方案比选7第三章 构造布置83.1、方案及上部尺寸拟定83.1.1 立截面93.1.2横截面93.1.3 桥面铺装和线性的选定93.2、技术标准及设计参数10第四章 桥梁博士建模114.1使用软件:Dr. Bridge3.0114.2外部环境特性114.3单元划分114.4钢束信息124.4.1钢束类型124.5施工阶段划分124.6.边界条件134.7挂篮施工134.7.1吊点力计算154.7.2 竖向力计算154.8荷载信息164.8.1温度引起的内力计算164.8.2恒载、活载内力计算17第五章 内力组合验算及截面配筋估算245.1作用组合概况245.2承载能力极限状态设计组合255.2.1基本组合255.2.2偶然组合265.3正常使用极限状态设计组合265.3.1短期效应组合265.3.2长期效应组合275.4内力组合验算275.4.1 6号截面内力组合275.4.2 30号截面内力组合285.4.3 43号截面内力组合305.5截面配筋估算325.5.1按正常使用极限状态的应力要求计算325.5.2上、下缘预应力配筋判别条件355.5.3按承载能力极限状态的强度要求计算355.6截面配筋值选择365.7手算各截面预应力钢束估算365.7.1 30号截面预应力钢束计算365.7.2 34号截面预应力钢束计算375.7.3 6号截面预应力钢束计算375.8承载能力极限状态设计计算385.8.1 30号截面计算385.8.2 34号截面计算385.8.3 6号截面计算395.9钢束配束原则39第六章 主梁界面验算416.1主梁截面承载力与应力验算416.1.1持久状况承载能力极限状态承载力验算416.1.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算456.1.3持久状况构件的应力验算526.1.4短期状况构件的应力验算60第7章 行车道板计算987.1主梁桥面板按单向板计算987.1.1恒载内力以纵向取1m的板条计算987.1.2活载内力997.1.3作用效应组合1017.2主桥桥面板悬臂板计算1017.2.1恒载内力以纵向梁宽为1m的板梁计算1017.2.2活载内力1017.3桥面板配筋1027.3.1支点处配筋，沿纵向取1m宽板条计算1027.3.2跨中处配筋103第八章 总结104参考文献105致谢106南昌朝阳大桥实习报告107全套图纸加153893706 第一章 初步设计1.1、工程概况该道路桥梁是江西某二级公路的一部分。桥梁全长170m,为双向六车道，总宽28m。洪水重现期100年，结构重要系数1.0，设计基准期主体结构100年。最高通航水位11.49m,最低通航水位8.39m，设计水位10.72m,地质情况分布主要为淤泥、粘土、亚砂土、亚粘土、粉砂、细砂等。1.2、技术标准 1） 公路等级：双向六车道二级公路2） 设计速度 80km/h3） 截面形式:单箱单室4） 地震设防裂度：7度5） 支座强迫位移：不均匀沉降2mm 6） 桥面全宽：净12+1m护栏+0.5m防撞栏（单幅）7） 坡度：横坡为2% 纵坡5% 8） 桥面铺装层:3cm厚沥青混凝土桥面铺装+8cm厚防水混凝土9） 温度影响：考虑竖向温度梯度效应，年平均温度变化幅度为20摄氏度。1.3设计规范1）公路工程技术标准JTGB01-20032）公路桥涵设计通用规范JTG D60-20043）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023-854）公路桥涵施工技术规范JTJ041-20005）公路桥涵地基与基础设计规范JTJ024-856）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-20047）公路桥梁抗震设计细则JTG/JTB02-01-2008113第2章 方案比选2.1方案必选原则桥梁是铁路、公路或城市道路的重要组成部分，特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重要意义。因此，公路桥梁应根据所在公路的作用、性质和将来发展的需要桥梁设计必须按照“安全，适用，经济，美观和有利环保”的原则进行，同时还要考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。2.1.1桥梁设计原则1适用上的要求：(1)桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航(跨河桥)或车辆(立交桥)和行人的通行(早桥)。(2)桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散，而不致产生交通堵塞现象等。(3)桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝。 (4)桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量(包括行人通道)。 (5)考虑综合利用，方便各种管线(水、电气、通信等)的搭载。 2安全可靠：(1)所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备。(2)防撞栏杆应具有足够的高度和强度，人与车流之间应设防护栏，防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。(3)对于交通繁忙的桥梁，应设计好照明设施，并有明确的交通标志，两端引桥坡度不宜太陡，以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。 (4)对于河床易变迁的河道，应设计好导流设施，防止桥梁基础底部被过度冲刷；对于通行大吨位船舶的河道，除按规定加大桥孔跨径外，必要时设置防撞构筑物等。 (5)对修建在地震区的桥梁，应按抗震要求采取防震措施；对于大跨柔性桥梁，尚应考虑风振效应。 3经济合理：(1)桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则。 (2)经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能不中断交通，或使中断交通的时间最短。(3)所选择的桥位应是地质、水文条件好，并使桥梁长度较短。(4)桥梁应考虑建在能缩短河道两岸运距的位置，以促进该地区的经济发展，产生最大的效益。对于过桥收费的桥梁就能吸引更多的车辆通过，达到尽快回收投资的目的。 4技术先进：在因地制宜的前提下，桥梁设计应尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意认真学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的同时，努力创新，淘汰和摒弃原来落后和不合理的设计思想。只有这样才能更好地贯彻适用、经济、安全、美观的原则，提高我国的桥梁建设水平，赶上和超过世界先进水平。 5外观：一座桥梁应具有优美的外形，而且这种外形从任何角度看都应该是优美的。结构布置必须简练，并在空间上有和谐的比例。桥型应与周围环境相协调，城市桥梁和游览区的桥梁，可较多地考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是桥梁美观的主要因素，另外，施工质量对桥梁美观也有很大影响。 6环境保护和可持续发展： 桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等全面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。 上述既是我们对桥梁方案作出综合评估的主要考虑原则。 由于本设计只考虑主桥设计，无引桥的设计。根据当地的实际地形，参考当地的地质条件及施工条件，主桥部分的设计拟定如下2种方案： u （1）预应力混凝土连续梁桥方案。 u （2）下承式系杆拱桥方案。2.2、 桥型方案的提出和结构介绍 2.2.1预应力混凝土连续梁方案跨径组成为(45+80+45)m,全桥长为170m。此方案是由两边边跨分别为45m，主跨为80m组成。上部结构为变截面箱梁，梁底曲线为抛物线状，见图2-1.优缺点分析：连续梁在活载作用下，因主梁连续产生只点负弯矩，对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布要比悬臂梁合理。与预应力混凝土刚构桥相比，连续梁桥的下部结构受力和构造简单，充气型模能节省材料，加之它具有变形和缓、伸缩率小、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，尤其是悬臂施工法、顶推法、逐跨施法在连续梁桥中的应用，这种充分应用预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化，从而提高了施工质量，降低了施工费用。所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。连续梁是超静定结构，基础不均匀沉降将在结构中产生附加内力，因此，对桥梁基础要求较高，通常用于地基较好的场合。此外，箱梁截面局部温差，混凝土缩、徐变及预加应力均会在结构中产生附加内力，增加了设计计算的复杂程度。必须指出的是，11 预应力混凝土连续梁设计中的一个特点，必须以各个截面的最大正、负弯矩绝对值之和，也即按弯矩变化幅值布置预应力束筋。 主要特征：1）混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；2）结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构；3）结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；4）结构的整体性好，刚度较大，变性较小；5）可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产；6）结构自重较大，自重耗掉大部分材料的强度，因而大大限制其跨越能力；7）预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并明显降低自重所占全部设计荷载的比重既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力；8）预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。（1）尺寸拟定 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，按此经验初步确定桥跨布置为: (45+80+45)m，总长为170m。截面尺寸 大跨径的桥梁一般采用变截面梁较实惠，考虑到经济性和主梁的受力特点，对所选箱梁内的肋板厚度做适当的调整。 下部结构 墩身采用圆形实体墩，桥台采用柱式桥台，基础采用摩擦桩基础。 （2）施工方案 悬臂现浇法采用移动式挂篮作为主要的施工设备之一，以桥墩为中心，对称向两岸利用挂篮逐段浇筑梁段混凝土，待混凝土达到要求强度后，张拉预应力束，再移动挂篮进行下一节段施工。桥型布置图如2-1所示： 图2-1 连续梁桥总体布置图（单位mm）（3）材料 l混凝土 1) 预应力混凝土现浇箱梁：C502) 桥面铺装层：C50 防水混凝土3)墩身及承台 C40l 4)桩基础 C30钢材1）钢绞线：1515.24 1215.242）锚具：OVM15-15 OVM15-123）普通钢筋：HRB3352.2.2下承式钢管混凝土系杆拱桥方案拱桥的优点：1、具有较大的跨越能力，充分发挥圬工及其它抗压材料的性能；2、构造较简单，受力明确简洁；3、形式多样、外型美观；拱桥的缺点：1、有水平推力的拱桥，对地基基础要求较高，多孔连续拱桥互相影响；定不利；2、跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高；3、建筑高度较高，对稳定不利；系杆拱桥作为拱桥家族中的一员，具有拱桥的一般特征，又有自身的独有特点。系杆拱桥是一种集拱与梁的优点于一身的桥型，它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用，拱端的水平推力用拉杆承受，使拱端支座不产生水平推力。拱与弦间用两端铰接的竖直杆联结而成。亦可用斜杆来代替直杆成为尼尔森体系。这种拱桥内部为超静定体系，外部则为静定，因此对墩台不均匀沉降无影响。（1）尺寸拟定总体布置50m(预应力混凝土简支空心板梁)+70m（下承式简支钢管混凝土系杆拱桥）+50m(预应力混凝土简支空心板梁)结构尺寸1）拱肋行式本次设计采用的是钢筋混凝土拱肋，计算跨径70m，计算矢跨比1/7. 主桥采用圆形截面的拱肋，矢高 10m，壁厚为14mm，内填C50 微膨胀混凝土的钢管混凝土拱肋，钢管外径为200cm。如图2-3所示。2）系梁的尺寸拟定：系梁断面宽1.4m，高2.2m。系梁在俩端支座处局部加强，宽2m，高3.5m。具体尺寸如图2-4所示。3)横梁尺寸拟定:中横梁采用箱型实心预应力混凝土截面1.1m。具体尺寸如图2.5(a)所示，端横梁具体尺寸如图2-5所示。吊杆尺寸拟定: 吊杆：全桥共设21对吊杆，吊杆为钢筋混凝土圆形截面，直径为15cm。吊杆内设12 根中交新预应力筋:270K 级钢绞线(15.24)。5)预应力体系: 纵向预应力钢索采用 ASTM：270K 级低松弛钢绞线（D15.24），采用OVM15 张拉锚固体系，钢绞线采用ASTM A41690a 标准，高强度低松弛270K 级j=15.24 钢绞线，其标准强度为1860MPa，公称直径15.24mm，公称面积140mm。预应力波纹管采用镀锌双波金属波纹管。6)桥面铺装:桥面铺装采用 10cm沥青混凝土.下部构造 主桥主墩采用双柱式实体墩，基础采用120cm钻孔灌注桩。(2)施工方法本桥采用“先梁后拱”的施工方法，即先在支架上现浇加劲梁及横梁，而后架设钢管肋拱，泵送管内混凝土成拱，再施工吊杆，拆除临时支架，现浇桥面板成桥。(3)材料混凝土1）钢管内混凝土：C50（微膨胀混凝土）2）纵横梁混凝土：C503）桥面板：C404）基础：C30钢材1）拱肋钢管、横撑均采用Q345-C钢材2)低松弛钢绞线3)普通钢筋：HRB335钢筋图2-2 下承式钢管混凝土拱桥桥型总体布置图（单位mm）2.3、方案比选方案1、2从适应性、经济性、安全性、美观、施工难易程度上作比较，比较情况如下表，最终选择预应力混凝土连续梁桥作为推荐方案。表2-1 桥型方案比较指标内容桥型预应力混凝土连续梁桥下承式混凝土预应力系杆拱桥桥长170m170m分孔45m+80m+45m(三跨连续梁)50m(预应力混凝土简支空心板梁)+70m（下承式简支钢管混凝土系杆拱桥）+50m(预应力混凝土简支空心板梁)适用性桥面连续，伸缩缝少，视野开阔。主跨70m，系杆拱为无推力拱，对下部基础要求较低，。 安全性 主孔的跨度为80m，桥后期营运养护费大；桥墩尺寸大，防撞性能好。主孔的跨度为70m，跨度适中， 引桥预制吊装，质量高，工期有保障，主桥后期营运养护费较少，行车较平顺。美观性主桥线条简洁明快，外型朴素大方，线形流畅，视野开阔。桥型气势宏伟，外观优美，外观大气，稳定性好。施工难易悬臂施工经验足，进度快技术经济合理。需要设置预应力，需要调整索力，要临时锚固。缆索施工经验已经基本成熟，可以节省大量钢材和水泥施工方便，施工要求较高。经济性需要的机具少，无需大型设备，可充分降低施工成本，所用材料普通，价格低，但是支座的相对加多，成桥后的支座维护费用高。高桥施工难度较大，比较危险，要专门的施工机械与器具，需大型设备。施工过程所需技术支持较多，相对耗资比较多。结论推荐方案比选方案第3章 构造布置3.1、方案及上部尺寸拟定梁全长170m本设计经比选后采用三跨预应力混凝土变截面连续梁结构桥面根据通行要求布置3车道，上部结构采用单箱单室结构形式，箱宽14m,下部为圆柱式桥墩，钻孔灌注桩基础。3.1.1 立截面从预应力混凝土连续梁的受力特点来分析，连续梁的立面应采取变高度布置为宜；在恒、活载作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律，另外，变高度梁使梁体外形和谐，节省材料并增大桥下净空。 3.1.2横截面梁式桥横截面的设计主要是确定横截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、主梁各部尺寸；它与梁式桥体系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美观要求以及经济用料等等因素都有关系。 当横截面的核心距较大时，轴向压力的偏心可以愈大，也就是预应力钢筋合力的力臂愈大，可以充分发挥预应力的作用。箱形截面就是这样的一种截面。此外，箱形截面这种闭合薄壁截面抗扭刚度很大，对于弯桥和采用悬臂施工的桥梁尤为有利；同时，因其都具有较大的面积，所以能够有效地抵抗正负弯矩，并满足配筋要求；箱形截面具有良好的动力特性；再者它收缩变形数值较小，因而也受到了人们的重视。总之，箱形截面是大、中跨预应力连续梁最适宜的横截面形式。 常见的箱形截面形式有：单箱单室、单箱双室、双箱单室、单箱多室、双箱多室等等。单箱单室截面的优点是受力明确，施工方便，节省材料用量。拿单箱单室和单箱双室比较，两者对截面底板的尺寸影响都不大，对腹板的影响也不致改变对方案的取舍；但是双室式存在一些缺点：施工比较困难，腹板自重弯矩所占恒载弯矩比例增大等等。本设计是一座公路连续箱形梁，采用的横截面形式为单箱单室。 梁底曲线：选用二次抛物线，主桥箱梁梁高抛物线方程为Y=0.00170874X2,梁底板上缘抛物线为Y=0.00149003X2。3.1.3 桥面铺装和线性的选定（1）桥面铺装：选用3cm厚C50沥青混凝土以及8cm的C40防水混凝土作为铺装层（2）桥面横坡： 取2%，该坡度由箱梁顶板双向横坡来设置。（3）竖曲线: 考虑本桥位于半径为R=7500米的右偏圆曲线和半径为R=5500的左偏圆曲线,反弯点桩号K191+900.703，主桥桥孔采用错孔布置，引桥采用径向布置，由正转斜非标准跨过渡。3.2、技术标准及设计参数1、 设计荷载车道荷载为公路-级2、主要设计参数（1）混凝土：预应力混凝土连续梁采用C50混凝土（2）钢筋采用1515.24和1215.24的钢绞线，pk=1860MPa，非预应力钢筋采用HRB335钢筋，构造钢筋采用R235钢筋。（3）预应力钢束特性：预应力管道为波纹管。管道偏差系数k=0.0015/m，摩擦系数=0.23.钢筋的回缩和锚具变形为每侧6mm，两端张拉，张拉控制应力con=0.75pk=1395MPa.第四章 桥梁博士建模4.1使用软件:Dr. Bridge3.0Dr.Bridge软件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软件。系统的编制完全按照桥梁的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。 Dr.Bridge软件的基本功能有：直线桥梁、斜弯和异型桥梁、基础计算截面计算、横向分布系数的计算、输入、输出、打印与帮助系统。 Dr.Bridge软件的使用大致分为：估算结构的配筋面积（总体信息的输入、单元信息的输入、钢束信息的输入、施工信息的输入、使用阶段信息的输入、数据的诊断及计算），全桥安全性验算（总体信息的输入、数据的诊断、项目的计算、文本报告的输出）。4.2外部环境特性计算相对湿度80%;支座不均匀沉降考虑为2mm;桥面板与其他部分的温差为士20。4.3单元划分主梁的分段应该考虑有限元在分析杆件时，分段越细，计算结果的内力越接近真实值，并且兼顾施工中的实施。对桥面单元的划分不宜太长或太短，应根据施工荷载的设定并考虑活载的计算精度统筹兼顾。因为活载的计算是根据桥面单元的划分，记录桥面节点处位移影响线，进而得到各单元的内力，影响线经动态规划加载计算其最值效应。对于索单元一根索应只设置一个单元。根据该桥梁构造特点,设计资料和设计参数，共划分58个单元。图4-1 全桥模型简图4.4钢束信息4.4.1钢束类型纵向预应力钢束，钢绞线采用按ASTM A417-97标准生产的低松弛270级钢绞线（Ey=1.95106MPa,Ryb=1860MPa）,锚下控制应力为0.74Ryb，顶板束采用OVM15-15，单束锚下控制张拉力2890.5KN；底板束采用OVM15-12，单束锚下控制张拉力2312KN，张拉预应力钢筋钢束要在箱梁混凝土强度达到设计强度的90%以后方可张拉。波纹管定位钢筋采用12钢筋焊接成井字型框架并与箱梁钢筋焊接在一起，定位钢筋纵向间距应不大于1.0米，曲线段基本间距0.5米，以保证预应力钢束准确定位。4.5施工阶段划分根据桥型和设计要求，初步将施工阶段划分为5个阶段：1.桥墩及0#块的浇筑；2.悬臂现浇段的浇筑；3.边跨现浇段的浇筑；4.边跨和中跨合拢段的浇筑；5.二期恒载及温度变化与收缩徐变。本桥具体总共分为23个施工阶段。具体如图4-2所示：浇筑墩顶0号块与1号块安装挂篮 最大悬臂段浇筑完成边跨现浇段完成 完成边跨合拢完成主跨跨中合拢图4-2 施工阶段图4.6.边界条件从第1阶段到第21阶段,17号和43号节点设置为临时支座并固结,在第20阶段的时候再添加1号和59号节点的边界条件为水平和竖直刚性约束，并添加4号和56号节点的边界条件为竖直刚性约束。在第21施工阶段时将1号和59号节点的边界条件改为只有竖直刚性约束，并将4号和56号节点的约束删除。在第22施工阶段时，将17号和43号节点的转动约束去掉，其余节点约束保持不变，在第23施工阶段时，将17号节点的边界条件改为只有竖直刚性约束，其余节点约束保持不变。4.7挂篮施工挂篮特点1、轨道为箱形结构，由面板、底板、腹板和肋板浇筑而成，底板和腹板在适当位置开有洞孔，以便轨道锚固，轨道主要供挂篮空载前移之用。2、承重系统是整个挂篮中主要的受力部分，由两片承重架和连接桁架组成；承重架由水平杆、前后拉杆、垂直杆和各支座组成，采用销轴连接成三角形状，便于拆装和运输。前横梁架设在两榀承重架的前端。3、前横梁、后锚梁、滑梁和下横梁均由两根槽钢（或工字钢）与缀板拼焊成形，并在适当位置钻设吊点孔，供挂篮模板安装之用。4、反扣轮组由轮座、墙板、销轴、滚轮和轴承组装而成。和前滑座一样，两者在箱梁浇筑和挂篮空载前移时都起着非常重要的作用，首先，箱梁浇筑时后锚固定，两者都座落在轨道上，起着稳定平衡作用；挂篮前移时，后锚松开，反扣轮组的滚轮反扣在轨道上，前滑座处垫以滚轮，致使挂篮轻松前移。5、挂篮施工中，所有吊杆都为&32精轧螺纹钢，不仅强度高，而且方便安全。与之配套使用的有螺母、垫板和吊耳连接装置等。6、底模从下至上分别纵梁、横楞、加强肋和钢面板组成，整个底篮座落在二支下横梁上并与之焊接成一体。7、外模由框架、横楞和面板组成，并挂落在外滑梁上。而外模的重心应位于滑梁的正上方，确保外模不致敬倾覆。8、内模自下向上由支架、横楞和面板组成，并座落在行走梁上，而行走梁则座落在内滑梁上。2)建立挂篮单元：2个单元组成一个挂篮，其中桁架结构长度依据悬臂快最大长度而定，已知悬臂快最大长度为4米，故悬臂桁架长度设为5米，简支段桁架设为4米。 3在施工阶段填： 全局挂篮编组，用于定义哪些单元是挂篮，挂篮性质等，其中吊点1.2，通过实际挂篮前后支点位置，及自重求出大小，方向同整体坐标系。h大小对结果影响很小。 阶段挂篮操作用于提高实际挂篮的相关操作，一般过程为： N 阶段: 同一阶段内填安装挂篮号，拆除挂篮号（初始安装可不填这个），挂篮加载单元号（如果要模拟浇注过程） 其中含义：拆除挂篮号是将前一阶段的挂篮作用取消安装挂篮号是根据X信息将挂篮作用新位置 N+1 阶段： 可同一阶段内，填安装上阶段浇注单元使其成为受力单元，张拉预应力， 填转移锚固挂篮号。其中含义：转移锚固挂篮号是释放现浇模拟效应。如果上阶段填了挂篮加载单元号，就必须有这个转移锚固释放的过程。如果上阶段没填，就不需要。 4.7.1吊点力计算经桥博计算计算结果，悬臂段最大重量为939KN挂篮重量为悬臂段最大重量的40% G= 93940%=375.6KN挂篮重由桁架重和模板重组成，桁架重占挂篮重的40%G1=390.440%=150.24KN模板重为 G2=390.4-150.24=240.16KN MA=0N1-G14.5-G29=0N1=(4.5150.24+9240.16)/4=709.38KN()MB=0N2-G10.5-G25=0N1=(0.5150.24+5240.16)/4=318.98KN()4.7.2 竖向力计算施工阶段共分23个，在安装杆件号的阶段张拉钢筋，并在张拉钢筋时添加竖向预应力。竖向预应力钢筋采用直径32cm的40Si2MnMoV高强精轧螺纹钢筋，极限强度为750MPa,张拉控制吨位542KN，竖向预应力粗钢筋张拉时采用双控张拉工艺和复拉工艺。竖向预应力=根数单根控制张拉应力/悬浇段长度单根张拉控制应力为542KN结果见表4-1.表4-1 竖向预应力结果施工阶段竖向预应力（KN）钢筋布置(cm)1N1=213542/4.05=3479.525+1230+20N2=212542/3.5=3716.610+1130+103N=211542/3.3=3613.325+1030+55N=211542/3.3=3613.325+1030+57N=27542/3.3=2299.427+648+159N=27542/3.3=2299.422+648+2011N=29542/4=243925+750+2513N=29542/4=243925+750+2515N=29542/4=243925+750+2517N=29542/4=243925+750+2519N=29542/4=243925+750+2520N=27542/3.92=1935.767+650+2521、22N=24542/2=216825+350+25表4-14.8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。4.8.1温度引起的内力计算 计算桥梁结构由于梯度温度引起的效应时，可采用图 所示竖向温度梯度曲线，其桥面面板表面最高温度 T1 规定如图4-3。根据桥规4.3.10条规定，桥面板表面竖向日照正温差计算基数T1取14,T2取5.5,竖向日照反温差为止温差乘以-0.5。按以上规定由桥梁博士有限元软件程序可算出不均匀温度引起的内力。图4-3 温度内力图（单位cm）4.8.2恒载、活载内力计算（1）恒载内力的计算恒载内力主要包括结构自重内力和二期恒载内力的内力叠加口一期恒载和二期恒载由所建立的有限元计算模型输出单元结果信息中引用。一期恒载:程序按截面尺寸信息自动计人;二期恒载:含铺装层和栏杆重，按41.5KN计入。桥面铺装层自重 g1=0.032613.5+0.082113.5=33.21KN/m栏杆 g2 =51.5=7.5KN/m二期恒载 g = g1 + g2 =35.1+7.5=40.7KN/m结构重力的作用效应见表4-2和图4-3。表4-2 结构重力输出结果单元号节点号剪力弯矩单元号节点号剪力弯矩单元号节点号剪力弯矩111.65E+03-2.71E-1121217.66E+03-7.79E+044141-5.35E+03-1.26E+052-1.54E+035.58E+0222-6.98E+03-5.39E+04426.06E+03-1.33E+05221.54E+035.58E+0222226.98E+03-5.39E+044242-5.80E+03-1.33E+053-1.11E+032.03E+0323-5.41E+03-3.27E+04437.09E+03-1.45E+05331.11E+032.03E+0323235.41E+03-3.27E+0443431.10E+04-1.45E+054-4.31E+023.87E+0324-4.55E+03-1.63E+0444-9.73E+03-1.26E+05444.31E+023.87E+0324245.23E+03-1.63E+0444449.73E+03-1.26E+0552.57E+014.27E+0325-3.54E+035.93E+0145-9.02E+03-1.14E+0555-2.57E+014.27E+0325254.22E+035.93E+0145459.02E+03-1.14E+0564.49E+031.63E+0326-2.57E+031.24E+0446-8.08E+03-9.07E+0466-3.78E+031.63E+0326263.25E+031.24E+0446468.08E+03-9.07E+0474.14E+03-1.52E+0427-1.63E+032.09E+0447-7.01E+03-6.59E+0477-3.14E+03-1.52E+0427272.30E+032.09E+0447477.01E+03-6.59E+0484.80E+03-2.98E+0428-1.90E+033.03E+0448-6.33E+03-4.40E+0488-3.48E+03-2.98E+0428282.58E+033.03E+0448486.33E+03-4.40E+0495.16E+03-4.58E+04291.72E+032.59E+0449-4.76E+03-2.50E+0499-3.71E+03-4.58E+042929-1.72E+032.59E+0449494.76E+03-2.50E+04105.42E+03-6.28E+04301.95E+032.41E+0450-3.90E+03-1.07E+041010-3.97E+03-6.28E+043030-1.95E+032.41E+0450504.57E+03-1.07E+04114.83E+03-7.73E+04312.18E+032.20E+0451-2.89E+033.02E+031111-3.36E+03-7.73E+043131-2.18E+032.20E+0451513.57E+033.02E+03124.97E+03-9.18E+04326.48E+031.08E+0452-1.92E+031.28E+041212-4.50E+03-9.18E+043232-5.80E+031.08E+0452522.60E+031.28E+04135.16E+03-1.08E+05336.20E+03-1.41E+0453-9.75E+021.87E+041313-4.73E+03-1.08E+053333-3.92E+03-1.41E+0453531.65E+031.87E+04145.81E+03-1.25E+05345.54E+03-3.18E+0454-1.25E+032.54E+041414-5.35E+03-1.25E+053434-3.41E+03-3.18E+0454541.93E+032.54E+04156.29E+03-1.41E+05355.05E+03-4.75E+04552.37E+031.85E+041515-6.29E+03-1.41E+053535-3.17E+03-4.75E+045555-2.37E+031.85E+04167.00E+03-1.50E+05364.85E+03-6.23E+04562.83E+031.33E+041616-6.74E+03-1.50E+053636-3.21E+03-6.23E+045656-2.83E+031.33E+04178.04E+03-1.63E+05374.07E+03-7.43E+04573.51E+035.55E+0317171.17E+04-1.63E+053737-2.43E+03-7.43E+045757-3.51E+035.55E+0318-1.04E+04-1.43E+05384.00E+03-8.57E+04583.93E+031.40E+0318181.04E+04-1.43E+053838-3.52E+03-8.57E+045858-3.93E+031.40E+0319-9.67E+03-1.30E+05394.20E+03-9.82E+04594.05E+038.15E-1019199.67E+03-1.30E+053939-3.78E+03-9.82E+0420-8.73E+03-1.05E+05404.85E+03-1.13E+0520208.73E+03-1.05E+054040-4.41E+03-1.13E+0521-7.66E+03-7.79E+04415.35E+03-1.26E+05图4-3 结构重力图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，输人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对于大跨度桥梁，依据公路桥函数设计通用规范可以知道，横向分布系数：其中：n 车道数，为2 车道折减系数，为1C偏载系数，为1.15其横向分布系数=30.78（三车道横向折减系数）1.15(经计算而得的偏载系数）=2.691。 2）冲击系数计算 根据 公路桥函设计通用规范4.3.2-5 规定，冲击系数 可按下式计算：当 f 1.5H