连续梁桥设计-毕业设计

兰州交通大学毕业设计（论文） 1 目 录 第一章 绪 论.1 第一节 桥梁概述 .1 第二节 方案比选 .3 一、比选方案的主要标准.3 二、方案编制.4 第二章 结构尺寸拟定.7 第一节 结构尺寸拟定.7 一、桥梁横向布置.7 二、细部尺寸.7 第二节 截面几何特性 .8 一、毛截面面积.8 二、惯性矩及刚度参数.8 第三章 主梁内力计算.10 第一节 横向分布系数的计算 .10 第二节 恒载内力计算 .14 一、单元化分.15 二、恒载布载.16 第三节 活载内力计算 .19 一、冲击系数u1的计算.19 二、活载布载.20 第四章 次内力计算.24 第一节 基础位移引起的次内力计算 .24 第二节 温度应力引起的次内力计算 .24 第三节 混凝土收缩徐变引起的次内力计算 .25 第五章 作用效应组合.28 第一节 承载力极限状态作用效应组合 .28 第二节 正常使用状态作用效应组合 .29 第六章 预应力筋的估算.33 第一节 计算原理 .33 一、正常使用极限状态的应力要求计算.36 二、承载能力极限状态的强度计算.36 兰州交通大学毕业设计（论文） 2 第二节 预应力钢束的估算.37 一、预应力筋估算.37 二、预应力钢束布置.39 第七章 预应力损失及有效应力的计算.42 第一节 钢筋预应力损失 .42 一、摩阻损失.42 二、锚具变形损失.43 三、混凝土弹性压缩损失.44 四、钢筋的应力松弛损失.46 五、混凝土收缩徐变损失.47 六、有效预应力的计算.50 第二节 预加力引起的二次力矩 .51 第三节 作用效应组合 II.52 第八章 主梁强度检算.53 第一节 承载能力极限状态检算 .53 一、I 形截面的判别 .53 二、端跨跨中正截面承载能力计算.54 第二节 正常使用极限状态计算 .56 一、全预应力混凝土构件抗裂性验算.56 二、正截面检算.58 三、斜截面抗裂验算（主拉应力）.59 四、持久状况应力验算.63 五、短暂状况下预应力混凝土构件应力计算.65 第九章 施工方法要点及注意事项.66 第一节 材料设备及施工程序 .66 第二节 支架及模板 .68 第三节 预应力束布置 .68 第四节 混凝土工程 .68 第五节 张拉和压浆 .69 结 束 语.70 致 谢.71 主要参考文献.72 兰州交通大学毕业设计（论文） 1 第一章第一章 绪绪 论论 第一节第一节 桥梁概述桥梁概述 桥梁是供汽车、火车、行人等跨越障碍（河流、山谷、或者其它线路等）的建筑 工程物。从线路（公路或铁路）的角度讲，桥梁就是线路在跨越上述障碍时的延伸部 分或连接部分。建立四通八达的现代化交通网，大力发展交通运输事业，对于发展国 民经济，加强全国各族人民团结和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。在公路、 铁路、城市和农村道路以及水利建设中，为了跨越各种障碍，必须修建各种类型桥梁 与涵洞，因此桥涵是交通线中的重要组成部分，而且往往是保证全线早日通车的关键。 在经济上，桥梁和涵洞的造价一般说来平均占总造价的 10%20%。 20 世纪 50 年代以来，由于科学技术的进步，工业水平的提高，社会生产力的高速 发展，人们对桥梁的要求已经越来越高了，现代高速公路上迂回交叉的立交桥、高架 桥和城市高架道路，几十公里长的海峡大桥，新发展的城郊高速铁路桥与轻轨运输高 架桥等，这些新型桥梁不但是规模巨大的工程实体，而且犹如一条地上“彩虹” ，将城 市妆扮得格外美丽。纵观世界各国的大城市，常以工程雄伟的大桥作为一种空间艺术 结构物存在于社会之中。 我国幅员辽阔，大小山脉和江河湖泊纵横全国，东面临海，海湾、岛屿众多。20 世纪 80 年代后，我国实行改革开放政策以来，国民经济飞速发展，社会主义工业、农 业、商业、国防和科学技术现代化正在逐步实现，全国高速公路、高速铁路、城市交 通网络的建设方兴未艾。作为枢纽工程的桥梁建设的发展则突飞猛进。至 20 世纪末， 我国已建成的各类现代化桥梁在世界桥梁跨径排名表上都进入了重要名次，甚至是名 列前茅。它从一个侧面反映了我国生产、经济与科学技术的发展高度。回顾过去展望 未来，我国广大桥梁工程技术与科学工作者将不断面临着设计和建造各类桥梁的光荣 而艰巨的任务。 我国文化悠久，是世界上文明发达最早的国家之一。我国有许多科学技术往往远 远超过同时代的欧洲，特别是 5 世纪以前，更是如此。其中就桥梁来说，我们的祖先 也在世界桥梁建筑史上写下了不少光辉灿烂的篇章。我国山川河流众多，自然条件错 综复杂，古代桥梁不但数目惊人，而且类型也丰富多彩，几乎包括了所有近代桥梁中 兰州交通大学毕业设计（论文） 2 的最主要形式。 在原始人类尚不知如何造桥时，往往会利用自然界的物体，如天然倒塌的树木、 因自然地壳变化侵蚀而形成的拱状物、森林里攀缠悬挂的藤萝等，来帮助他们跨越溪 流、山涧和峡谷。等到人类已能够聚族而居的时候，桥梁也势必得到发展。例如，对 距今已有 6000 余年的陕西西安半坡村新石器时代遗址的考古发现，在居住区四周有宽、 深各约 5-6 个大围沟。当时的居住已能用木柱、草泥盖成圆形的房屋，因而出入这样 的围沟时不可能没有搭设的桥梁。 对桥梁起源的详细考察和论证是考古学家的事。可以确定的是，桥梁是随着历史 的演进和社会的进步而逐渐发展起来的。综观近代历史，可以认为，每当陆地交通运 输工具发生重大变化，对桥梁在载重、跨度方面提出新的要求时，这种要求便推动了 桥梁工程技术的发展。桥梁发展到今天，其基本类型虽仍是梁桥、拱桥、和悬索桥， 但建筑材料更加坚固耐用，结构型式更加丰富多彩，使用功能更加完备齐全，建桥技 术更加先进合理。 在当今社会中，大力发展交通运输事业，建立四通八达的公路、铁路交通网，对 促进交流、发展经济、提高国力，具有非常重要的意义。在公路、铁路线路中桥梁以 及涵洞是其重要组成部分。从技术上讲，一座重要的大跨度桥梁通常会集中体现一个 国家在工程设计、建筑材料和制造工艺等方面的当代水平；从经济上讲，一条线路中 桥涵的造价要占 10%-20%；从美学上讲，桥梁不仅仅是满足实用要求的工程结构物，还 常作为建筑艺术实体长久地存在于社会生活中。那些工程宏大、结构造型雄伟壮观的 大桥，往往成为一座城市的标志和骄傲。 我国幅员辽阔，大小山脉纵横，江河湖泊众多。随着国家经济建设的发展，需要 大力加强基础设施建设，修建大量的公路、铁路和城市桥梁。 桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”所组成。所谓五大部件是指桥梁承受汽 车及其它运输车辆的桥梁上部结构与下部结构，它们要通过承受荷载的计算与分析， 是桥梁结构安全性的保证。这五大部件是： （1）桥跨结构。是路线遇到障碍中断时，跨越这类障碍的结构物。 （2）支座系统。它支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构载荷 载、温度变化或其他因素作用下所预计的位移功能。 （3）桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 （4）桥台。设在桥的两端，一端与路堤连接，并防止路堤滑塌。为保护桥台河路堤 填土，桥台两侧常做一些防护工程。另一侧则支承桥跨上部结构的端部。 兰州交通大学毕业设计（论文） 3 （5）墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。基础工程载整 个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也 也很复杂。 前两个部件是桥梁上部结构，后三个部件即是桥梁下部结构。 所谓五个小部件都是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造，在 桥梁设计中往往不够重视，因而使桥梁服务质量低下，外观粗糙。在现代化工业发展 水平的基础上，人类的文明水平也极大提高，人们对桥梁行车的舒适性和结构物的观 赏水平要求愈来愈高，因而国际上在桥梁设计中很重视五小部件，这不但是“外观包 装” ，而且是服务功能的大问题。目前，国内桥梁设计工程师也越来越感受到五小部件 的重要性。这五小部件是： （1）桥梁铺装。铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特 别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。 （2）排水防水系统。应迅速排除桥面上积水，并使渗水的可能性降至最小限度。此 外，城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。 （3）栏杆。它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件。 （4）伸缩缝。桥跨上部结构之间，或在桥跨上部结构与桥台端墙之间，设有缝隙， 保证结构在各种因素作用下的变位。为使桥面上行车顺适，无任何颠动，桥上要设置 伸缩缝构造。特别是大桥或城市桥的伸缩缝，不但要结构牢固，外观光洁，而且需要 经常扫除掉入伸缩缝中的垃圾泥土，以保证它的功能作用。 （5）灯光照明。现代城市中标志式的大跨桥都装置了多变幻的灯光照明，增添了光 彩夺目的晚景。 第二节第二节 方案比选方案比选 一、比选方案的主要标准：一、比选方案的主要标准： 桥梁方案比选有四项主要标准：安全，功能，经济与美观，其中以安全与经济为 重。过去对桥下结构的功能重视不够，现在航运事业飞速发展，桥下净空往往成为运 输瓶颈，比如南京长江大桥，其桥下净空过小，导致高吨位级轮船无法通行，影响长 江上游城市的发展。至于桥梁美观，要视经济与环境条件而定。 兰州交通大学毕业设计（论文） 4 二、方案编制：二、方案编制： （一） 、预应力混凝土连续梁桥 原G212线 图 1.2.1 预应力混凝土连续梁桥 方案一：预应力混凝土连续梁桥 施工技术先进，工艺要求较严格，属于超静定结构，受力较好，桥面连续无伸缩 缝，养护容易，成本低，耐久性好，维修费用少。连续梁在恒载作用下，由于支点负 弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩图形与同跨相差不大，连续梁在活载 作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布比较合 理。桥梁整体性好，施工方法简便易行，施工质量可靠，平面及竖曲线型容易控制， 对机具和起重能力要求不高，这要比方案二和方案三优越，而且桥梁线型流畅，完全 符合桥梁设计的安全、适用、经济和美观的基本原则。连续梁突出的优点是结构刚度 大，变形小，动力性能好，主梁变形曲线平缓，有利于高速行车。连续梁在恒载作用 下，由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩图形与同跨悬臂梁相 差不大，连续梁在活载作用下，主梁连续产生支点负弯矩，对跨中弯矩有卸载作用， 其弯矩分布要比悬臂梁合理。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，通常宜用于地基较好的地方。 兰州交通大学毕业设计（论文） 5 （二） 、预应力混凝土简支梁桥 原G212线 图 1.2.2 预应力混凝土简支梁桥 方案二：预应力混凝土简支梁桥 施工方便，适合中小跨径，结构尺寸标准化，目前国内大量采用，安全，行车方 便，结构美观，造价第二，用钢量大，相同跨径及恒活载下跨中弯矩较续梁桥大，所 以承载力较续梁桥小。简支梁桥是梁式桥中应用最早，使用最广泛的一种桥型。它受 力简单，梁中只有正弯矩，适用于 T 型截面梁这种构造简单的截面型式，体系温度、 混凝土收缩徐变、张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力，设计计算简便，最易设 计成各种标准跨径的装配式结构。由于简支梁是静定结构，结构内力不受地基变形的 影响，对基础要求不高，能适用于地基较差的桥址建桥。在多孔简支梁桥中，相邻桥 孔各自单独受力，便于预制、架设，简化施工管理，施工费低，因此在城市高架桥， 跨河大桥的引桥上被广泛采用。简支梁桥的设计主要受跨中正弯矩的控制，当跨径较 大时，跨中恒载和活载弯矩将急剧增大，当恒载弯矩所占的比例相当大时，结构承受 的活载弯矩将变小。 兰州交通大学毕业设计（论文） 6 （三） 、斜拉桥 原G212线 图 1.2.3 斜拉桥 方案三：斜拉桥 跨越能力大，行车平稳，索力调整工序比较繁复，施工技术要求高具有现代气息， 结构轻盈美观，目前国内大量采用，但造价最高 综合以上比较，以预应力混凝土连续梁桥为最终方案。 兰州交通大学毕业设计（论文） 7 第二章第二章 结构尺寸拟定结构尺寸拟定 第一节第一节结构尺寸拟定结构尺寸拟定 一、桥梁横向布置一、桥梁横向布置 桥面净宽：2 净10.75m；两侧分别为中央分隔带和安全护拦。全桥采用 7 块预 制的预应力砼空心板，每块板的宽度为 1.57m,采用后张法施工，下图 2.1.1 为一侧桥 梁横断面布置： 图 2.1.1 桥梁横向布置 (单位：cm) 二、细部尺寸二、细部尺寸 一块空心板的横断面如图 2.1.2： 图 2.1.2 空心板横断面 (单位：cm) 兰州交通大学毕业设计（论文） 8 第二节第二节 截面几何特性截面几何特性 一、毛截面面积一、毛截面面积 54321 2AAAAAAAh 2 1 222 2 1 cmA 2 2 824cmA 2 3 300 2 1 6064cmA 2 4 1866 2 1 cmA 22 5 76.30772281128cmA 2 1413090157cmA 54321 2AAAAAAAh 2 48.7318cm 二、惯性矩及刚度参数二、惯性矩及刚度参数 （一） 、 计算空心板截面抗弯惯性矩 I 2 2 223 3 2 4522 2 1 5 . 02281128290157 12 1 I 6 3 2 224566 2 1 60 3 2 245602 2 1 31456242 2 2 9417 3 10 4 cm （二） 、计算抗扭惯性矩：跨中截面截面形式如下图 2.2.1 所示： T I 兰州交通大学毕业设计（论文） 9 图 2.2.1 跨中梁截面 32 1 22 1 2 211 44 t h tt b hb t ds IT 其中： cmb14314157 1 cmt12 1 cmt11 2 cmt14 3 cmh 5 . 78 2 1112 90 所以： 46 22 1095.13 14 5 . 782 11 1 12 1 143 5 . 781434 cmIT （三） 、计算刚度参数 024 . 0 2000 157 1095.13 109417 8 . 58 . 5 2 6 3 2 L b I I T 兰州交通大学毕业设计（论文） 10 第三章第三章 主梁内力计主梁内力计 第一节第一节 横向分布系数的计算横向分布系数的计算 预制板间采用企口逢连接，所以跨中的荷载横向分布系数按铰接板（梁）法计算， 跨中、截面、支点荷载横向分布系数、的计算如下： 4 1 c m c m 一、 计算跨中荷载横向分布影响线及分布系数 从文献中的铰接板荷载横向分布影响线（附表）中查表，在0.02 到 0.04 4 之间接直线内插法求0.024 的影响线坐标值、，计算结果列于下 i h1 i h2 i h3 i h4 表： 将表中、之值按一定比例尺绘于各号板的轴线下方，连成折线，就得 i h1 i h2 i h3 i h4 到各板的荷载横向分布影响线，如下表 3.1.1 所示。在影响线上荷载按最不利布载， 就可以通过相应影响线坐标值求出各板的横向分布系数 c m 铰接板荷载横向分布影响线（附表） 表 3.1.1 兰州交通大学毕业设计（论文） 11 图 3.1.2 1 号板三行车队横向分布影响线 图 3.1.3 1 号板二行车队横向分布影响线 单位荷载作用位置（ 号板中心）i板号 1234567 ki h 0.02244202157125102088082 0.04309235159109078059051 1 0.024257209157122978276 1000 0.02202198170135111096088 0.042352321851270910690592 0.024209205173133107091082 1000 0.02157170176156128111102 0.041691852011671190910783 0.024159173181158126107097 1000 0.02125135156169156185125 0.041091271671931671271094 0.024122133158174158173122 1000 兰州交通大学毕业设计（论文） 12 2号板 图 3.1.4 2 号板三行车队横向分布影响线 图 3.1.5 2 号板二行车队横向分布影响线 图 3.1.6 3 号板三行车队横向分布影响线 图 3.1.7 3 号板二行车队横向分布影响线 兰州交通大学毕业设计（论文） 13 图 3.1.8 4 号板三行车队横向分布影响线 图 3.1.9 4 号板二行车队横向分布影响线 二行车队横载分布影响线 三行车队横载分布影响线 二行车队横载分布影响线 5号板 图 3.1.10 5 号板三行车队横向分布影响线 图 3.1.11 5 号板二行车队横向分布影响线 （一）1 号板 公路一级 兰州交通大学毕业设计（论文） 14 469 . 0 082 . 0 101 . 0 121. 0164 . 0 207 . 0 263. 0 2 1 2 1 h mcq 378 . 0 121 . 0 164 . 0 207 . 0 263 . 0 2 1 2 1 h mc （二）2 号板 公路一级 463 . 0 091 . 0 111 . 0 133 . 0 177 . 0 204 . 0 209 . 0 2 1 2 1 h mcq 362 . 0 121 . 0 164 . 0 207 . 0 263 . 0 2 1 2 1 h mc （三）3 号板 公路一级 453 . 0 107 . 0 131. 0157 . 0 180 . 0 173 . 0 158 . 0 2 1 2 1 h mcq 334 . 0 121 . 0 164 . 0 207 . 0 263 . 0 2 1 2 1 h mc （四）4 号板 公路一级 400 . 0 116 . 0 173 . 0 160 . 0 174 . 0 160 . 0 133 . 0 2 1 2 1 h mcq 314 . 0 160 . 0 174 . 0 160 . 0 133 . 0 2 1 2 1 h mc 所以，综上所得，公路一级荷载横向分布系数的最大值0.378（三车道折减 cq m 系数） ，在设计中通常偏安全地取用最大值。78 . 0 二、车道荷载作用于支点处的荷载横向分布系数 支点截面处荷载横向分布系数采用杠杆法求得，荷载布置如下： c m 图 3.1.12 1 号边板最不利布截 兰州交通大学毕业设计（论文） 15 图 3.1.13 3 号板最不利布截 其它板影响线同 2 号板影响线，对于 1 号边板： 解得 x =1.116 18185 5 . 1551 x ,对于 2 号边板：558. 0116 . 1 2 1 cq m586 . 0 157 27 1 2 1 cq m 横向分布系数汇总 表 3.1.14 梁号1234 跨中横向分布系数0.3780.3620.3530.357 支点外横向分面系数0.5580.5860.5860.586 第二节第二节 恒载内力计算恒载内力计算 主梁恒载内力，包括自重引起的主梁自重（一期恒载）内力 Sg1和二期恒载（如铺 装、栏杆等）引起的主梁后期恒载内力 Sg2。主梁的自重内力计算方法可分为两类：在 施工过程中结构不发生体系转换,如果主梁为等截面，可按均布荷载乘主梁内力影响线 总面积计算；在施工过程中有结构体系转换时，应该分阶段计算内力，方法同上。本 设计采用整孔架设法。 查表可得预应力钢筋混凝土容重取值为 25.026.0,本设计取 25.0 3 /mKN 。 3 /mKN 恒载集度 一期恒载集度 mKNmKNmmKNAq/30.18/25731848 . 0 /25 323 1 二期恒载集度 2 q 二期恒载集度为桥面铺装与护拦恒载集度之和，本设计中桥面铺装采用 9cm 沥青 混凝土、8cm 40 号防水混凝土，铺装层宽度为 10.75m ,=23 ,护拦一侧每 砼 3 /mKN 兰州交通大学毕业设计（论文） 16 延米按砼 =25 2 /30 . 0 m 砼 3 /mKN 染断面由 7 片梁组成： mKNq/39 . 8 2575.1008 . 0 25230 . 0 2375.1009 . 0 7 1 2 一、单元化分一、单元化分 本设计为等高度连续梁桥，在计算内力时采用桥博士 V3.03 辅助计算，全桥沿纵 向划分为 100 个单元，101 个节点，单元长度为 1 米。划分如图所示： 图 3.2.1 单元化分 恒载内力计算 本设计主梁为等截面梁，在计算内力时，用均布荷载乘主梁内力影响线面积的方法 计算，运用有限元程序桥梁博士计算主梁影响线，由 CAD 辅助计算影响线面积。 各控制截面一期恒载内力计算如下： iii wqM 1 jii wqQ i M 第 i 控制截面弯矩值 i Q第 i 控制截面剪力值 i w第 i 控制截面弯矩影响线面积 j w 第 i 控制截面剪力影响线面积 二、恒载布载二、恒载布载 由桥博士计算得到各控制截面弯矩（剪力）影响线及恒载布载如下图所示： 兰州交通大学毕业设计（论文） 17 图 3.2.2 端跨支座处剪力影响线及布载 图 3.2.3 端跨截面弯矩影响线及布载： 4 1 图 3.2.4 端跨截面剪力影响线及布载： 4 1 图 3.2.5 端跨跨中弯矩影响线及布载 图 3.2.6 2 号支座负弯矩影响线及布载 兰州交通大学毕业设计（论文） 18 图 3.2.7 第二跨跨中弯矩影响线及布载 图 3.2.8 3 号支座负弯矩影响线及布载 图 3.2.9 第三跨跨中弯矩影响线及布载 内力 截面 弯矩（KN.M）剪力（KN） 内力 截面 弯矩（KN.M）剪力（KN） 1号支座处85.344号支座处-777.34 端跨 1/4截面 560.0067.15第四跨 中截面 718.49 兰州交通大学毕业设计（论文） 19 一期恒载作用下控制截面内力计算汇总： 表 3.2.10 1 q -777.34 847.24 718.49849.48530.70849.48 847.24 -777.34 718.49 图 3.2.11 一期恒载作用下弯矩 一期恒载剪力图 图 3.2.12 一期恒载作用下剪力 第三节第三节 活载内力计算活载内力计算 一、冲击系数一、冲击系数的计算的计算u1 1、基频： c C m EI l f 2 1 2 616.13 c c m EI l f 2 2 2 651.23 式中： 结构的计算跨径；l 端跨 中截面 849.485号支座处-847.24 2号支座处-847.24第五跨 中截面 849.48 第二跨 中截面 718.49第五跨 3/4截面 560.0067.15 3号支座处-777.346号支座处85.34 第三跨中截面530.70 兰州交通大学毕业设计（论文） 20 E 材料的弹性模量； 跨中截面惯矩； C I 结构跨中处的单位质量； c m 注：活载为公路一级，其中，计算跨径， mKNq/ 5 . 10ml20KNpk240 ,计算剪力时PaEC 10 1025 . 3 4 09417 . 0 mIcmkgmc/18308 . 910 3 . 18 3 。2 . 1 k p c C m EI l f 2 1 2 616.13 Hz l 7 1830 09417 . 0 1025 . 3 2 616.13 10 2 c c m EI l f 2 2 2 651.23 Hz l 18.12 1830 09417 . 0 1025 . 3 2 651.23 10 2 正弯矩应和剪力效应用，负弯矩效应用 1 f 2 f 当时，HZfHZ145 . 10157 . 0 ln176 . 0 f 所以： 3 . 00157 . 0 7ln1767 . 0 1 4 . 00157 . 0 18.12ln1767 . 0 2 活载内力的计算公式： )( maxikkii wqyPmM )2 . 1 ( maxikkii wqyPmQ i M 第 i 截面在活载作用的弯矩值； i Q第 i 截面在活载作用的剪力值； i m梁的横向分布系数； k q公路-级车道荷载的均布荷载标准值； k P集中荷载标准值； 兰州交通大学毕业设计（论文） 21 i w第 i 截面弯矩（剪力）影响线面积； 二、活载布载二、活载布载 由桥博士计算得到各控制截面弯矩（剪力）影响线及活载作用下最大内力布载如 下图所示： 图 3.3.1 端跨支座处剪力影响线及布载 图 3.3.2 端跨截面弯矩影响线及布载 4 1 图 3.3.3 端跨截面剪力影响线及布载 4 1 兰州交通大学毕业设计（论文） 22 图 3.3.4 端跨跨中弯矩影响线及布载 图 3.3.5 2 号支座负弯矩影响线及布载 图 3.3.6 第二跨跨中弯矩影响线及布载 图 3.3.7 3 号支座负弯矩影响线及布载 图 3.3.8 第三跨跨中弯矩影响线及布载 兰州交通大学毕业设计（论文） 23 第四节第四节内力组合内力组合 活载作用下控制截面最大内力的计算汇总： 表 3.4.1 内力 截面 弯矩 （KN.M） 剪力 （KN） 内力 截面 弯矩 （KN.M） 剪力 （KN） 1 号支座处 155.27 4 号支座处 -324.63 端跨 1/4 截面 672.0388.57 第四跨中截面 430.89 端跨中截面 507.36 5 号支座处 -370.64 2 号支座处 -370.64 第五跨中截面 507.36 第二跨中截面 430.89 第五跨 3/4 截面 672.0388.57 3 号支座处 -324.63 6 号支座处 155.27 第三跨跨中截面 425.37 活载作用下控制截面最小内力计算汇总： 表 3.4.2 内力 截面 弯矩 （KN.M） 剪力 （KN） 内力 截面 弯矩 （KN.M） 剪力 （KN） 1 号支座处 -38.27 4 号支座处 101.04 端跨 1/4 截面 -84.95-32.15 第四跨中截面 - 106.87 端跨中截面 -110.50 5 号支座处 58.92 2 号支座处 58.92 第五跨中截面 - 110.50 第二跨中截面 -106.87 第五跨 3/4 截面 - 84.95-32.15 3 号支座处 101.04 6 号支座处 -38.27 第三跨跨中截面 -119.66 兰州交通大学毕业设计（论文） 24 第四章第四章 次内力计算次内力计算 第一节第一节 基础位移引起的次内力计算基础位移引起的次内力计算 本桥设计为 5 跨一联连续梁桥，支座沉降必引起结构产生的内力，设计为安全起 见，分别对 1 号桥台，2 号桥墩，3 号桥墩分别沉降和其各种组合沉降所产生的内力进 行比较进行设计。各桥台、墩单独沉降时，沉降值取 23cm 组合沉降时取值为 12cm 本设计中单独沉降取 2cm，组合沉降时取 1cm,用“桥梁博士”计算结果如下： 基础位移引起的各截面内力 表 4.1.1 类 型 沉 降 值 1 号 桥台 剪力 1/4 截面 弯矩 剪力 1/2 截面 弯矩 2 号 桥墩 弯矩 1/2 截面 弯矩 3 号 桥墩 弯矩 1/2 截面 弯矩 10.02-10.9-54.4-10.9-109-218-79.758.321.4 20.0224.712324.724749471.9-350-128 30.02-17.5-87.5-17.5-175-350119587107 1、20.016.934.56.969138-3.84-146-53.5 1、30.0114.2-70.9-14.2-142-28419.432364.1 2、30.013.618.03.63671.995.2119-10.7 1、2、30.01-1.85-9.23-1.85-18.5-36.955.41480 第二节第二节 温度应力引起的次内力计算温度应力引起的次内力计算 桥梁结构由于梯度温度引起的效应，可采用公规图表 4.3.1.0 所示竖向温度 曲线，对于砼结构，当梁高小于 400mm 时，图中 A=H-100（mm） ，梁高 A 等于或大于 兰州交通大学毕业设计（论文） 25 400mm 时，A=300mm，对带砼桥面板钢结构 A=300mm,t 为砼桥面板的厚度。 砼上部结构和带砼桥面板的钢结构的竖向日照反温差乘以- 0.5 竖向日照正温度计算的温度基数如下表所示： 表 4.2.1 结构类型T1T2 50 mm沥青砼铺装层206.7 100mm沥青砼铺装层145.5 按线性内插法，90mm 砼沥青铺装层 T1=15.2 T2=5.74,非线性温度应力图如下： 图 4.2.2 非线性温度应力 引起的各截面内力如下： 表 4.2.3 端跨支点截面Q （KN）M（KN.M） 端跨 1/4 截面245 122 兰州交通大学毕业设计（论文） 26 第三节第三节 混凝土收混凝土收 缩徐变引起的次内力计算缩徐变引起的次内力计算 预应力混凝土简支梁先简支后连续。 简支梁自重 18.3 KN/M 简支梁自重在端跨 1/4 截面弯矩=686.25 KN.M g M1 连续梁自重在端跨 1/4 截面弯矩=672.03 KN.M g M2 徐变终了后端跨 1/4 截面弯矩，按规范公式（4.2.12-1）计算： 00 , 121 1 t ggggt eMMMM 00 , 1 1 t g eM 式中： t 徐变终了时间，按 FIP 建议 25550 天； 回载龄期，梁体脱模后按简支梁安装龄期，取 30 天； 0 转换龄期，简支梁转换为连续梁龄期，取 60 天； 上式中括号内 e 的指数各值分别计算如下： 1 000 ,tt c 式中： = 00 cmRH f6026 . 1 48208. 065 . 2 2545. 1 =1.2545 3 1 0 0 /46. 0 /1 1 hh RHRH RH 3 1 100/4925.49946 . 0 1/8 . 01 1 相对湿度，取 80%；RH 定值（100%） ； 0 RH h 理论厚度， 5 . 299 6941.488 73182 2 u A h c 端跨中截面245 245 2 号支座截面 - 6.12489 第二跨中截面 - 6.12428 3 号支座截面 0367 兰州交通大学毕业设计（论文） 27 梁跨中截面面积（7318） ； c A 2 cm 周边周长（488.6941cm） ；u 定值（100mm） ； 0 h = 见规范 ； cm f 0 / 3 . 5 cmcm ff 65 . 2 10/40 3 . 5 5 . 0 ；MPaMPaff kcucm 408408 . 088 . 0 , （定值） ；MPafcm10 0 218208 . 0 1 30 1 . 0 1 1 . 0 1 2 . 02 . 0 1 0 0 t t定值（1） 989. 0965. 0 1 3025550 60.913 1 3025550 13 . 0 3 . 0 3 . 0 1 0 0 0 t tt t tt tt H c 6 . 913250 100 299 0 . 1 8 . 0 2 . 111502502 . 11150 18 0 18 0 h h RH RH H 585 . 1 989. 06026 . 1 , 000 tt c 2 000 , C 式中: 6026 . 1 0 355 . 0 1 3060 60.913 1 3060 3 . 0 3 . 0 1 0 1 0 0 t t H c 569 . 0 355. 06026 . 1 , 600.913 0 H 混