三跨简支变连续T梁桥设计

1、本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 设计题目： 姓 名 院 系 专 业 年 级 学 号 指导教师 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文(设计)，是本人在指导老师的 指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争 议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 此声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二一 年 月 日 毕业论文（设计）使用授权声明 本人完全了解鲁东大学关于收集、保存、使用毕业论文（设计） 的规定。 本人愿意按照学校要求提

2、交论文（设计）的印刷本和电子版， 同意学校保存论文（设计）的印刷本和电子版，或采用影印、数字 化或其它复制手段保存论文（设计） ；同意学校在不以营利为目的的 前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布论文（设计）的部分 或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 论文作者（签名）： 毕业设计开题报告毕业设计开题报告 姓名性别学院年级学号 题 目 课题来源 教师推荐 课题类别 应用研究 选题意义（包括科学意义和应用前景，研究概况，水平和发展趋势，列出主要参考文献目录）： 本毕业设计要求在相应地区设计一经济适用桥梁，以满足道路交通要求，从而完善该地交通网 络，改善地区投资环境

3、，促进区域经济发展。为达到设计目的，这就要求作者充分利用所学专业知 识并联系实际，运用相关技术标准进行施工设计和技术分析。该设计为先简支后连续预应力混凝土 连续 T 梁桥，该桥型结构简单，施工方便，结构整体性、耐久性和耐火性较好，刚度较大，变形相 对较小，对地基承载力要求不高，建成后行车条件好，养护容易，维修费用少，是桥梁跨度不大时 较为理想的桥型选择，在未来的小跨径桥梁选型中仍会有较多的使用。主要参考文献有： 1龙驭球等.结构力学 2沈蒲生、梁兴文.结构设计原理. 3张树仁、黄侨.结构设计原理 4郑益民等.桥梁工程 CAD 研究主要内容和预期结果（说明具体研究内容和拟解决的关键问题，预期结果

4、和形式，如在理论上 解决哪些问题及其价值，或应用的可能性及效果）： 该设计首先要完成桥梁方案比选及桥梁的总体设计，即根据所获得的原始资料，对桥位提出三 个桥梁设计方案，然后根据技术、经济等方面选出最佳方案；其次进行桥梁上部结构计算和结构安 全性验算，主要包括桥梁结构尺寸拟定、桥梁单元划分恒载和活载内力计算、次内力计算、内力组 合、预应力筋设计、强度和应力验算以及挠度验算等。由于本设计采用桥梁博士软件计算，所以最 关键的问题即为桥梁模型的建立。为了解决所面对的问题，拟通过网上和图书馆查询资料以及咨询 指导老师等方式解决该问题 该设计完成后要提交计算书和图纸。其中，计算书应语言通顺，并采用 A4

5、纸张打印。图纸统 一采用 A3 纸张，计算机绘图，图纸必须符合国家技术规范标准，图纸表面整洁，布局合理。计算 书正式文稿应与图纸一同上交。 通过该设计希望能够对大学阶段所学的专业知识进行一次系统的整理，以期对本专业有一个完 整的认识，同时还希望能够对桥梁设计流程有一定的了解。此外，本设计中会用到桥梁博士软件和 AutoCAD 软件，希望通过此次设计能够加强使用这两款软件的熟练程度。 拟采取的研究方法和技术路线（包括理论分析、计算，实验方法和步骤及其可行性论证，可能遇到 的问题和解决方法，以及研究的进度与计划）： 在本设计的初期阶段，通过查阅大量文献资料以及桥梁相关的规范标准，对桥位处的水文地质

6、 状况有一个全面的掌握，从而确定最合理经济的桥型方案，并进一步确定分孔和跨径、桥梁下部结 构的形式和基础埋深以及桥梁上部结构的形式，拟定最合适方案，然后对方案可行性进行论证。确 定方案后利用桥梁博士软件建模，进而进行结构内力计算并进行内力组合，根据组合结配置预应力 筋。然后对上部结构进行正常使用状态和承载能力极限状态的验算。在整个设计过程中可能会遇到 由于不熟悉软件而出现的建模出现差错，或超越规范，偏离实际等各种问题，面对这些问题一定要 有耐心，可以请教指导老师，同时要参考大量的相似设计，吸取已有桥梁设计的经验教训，来解决 这些问题。本次设计总过程 2 个月，基本以两周为一个阶段，将设计的每个

7、部分分阶段完成。 指导教师意见（对论文选题的意义、应用性、可行性、进度与计划等内容进行评价，填写审核结果： 同意开题、修改后再开题、不同意开题）： 先简支后连续预应力混凝土连续 T 梁桥在国内外比较常见，结构简单，施工方便，结构整体 性好，相同荷载条件下相对于其他梁式桥变形较小，该生选择该种桥型作为毕业设计具有一定的实 际意义和应用价值，选题基本符合规范化要求。此外，该生进行设计的方法和思路都比较清晰，所 作的计划和进度也都非常合理，相信该生能够运用自己所学知识很好的完成该设计。同意开题。 签名： 年 月 日 院（系）毕业论文（设计）领导小组意见： （签章） 年 月 日 毕业设计结题报告毕业设

8、计结题报告 姓名性别学院年级学号 题 目 课题来源 教师推荐 课题类别 应用研究 本课题完成情况介绍（包括研究过程、实验过程、结果分析、存在的问题及应用情况等。 ） 本设计使用桥梁博士软件对先简支后连续预应力混凝土连续 T 梁桥进行了设计计算，并对其上 部结构进行了承载能力极限状态和正常使用极限状态验算。其中，该桥的上部结构的尺寸拟定借鉴 了相关设计规范和类似的优秀设计，在进行结构计算和验算过程中利用桥梁博士和 AutoCAD 的交互 功能完成了建模、截面输入以及钢束导入的工作；至于钢束的数量则采用手工计算。本设计的结构 恒载和活载计算、内力组合、次内力计算、预应力损失、承载能力和正常使用极限

9、状态验算均由桥 梁博士输出结果整理所得，其余部分为手工计算。该设计基本达到了设计目的，通过对本设计，对 预应力混凝土梁桥及连续桥梁有了一个新的认识。在该设计中遇到了很多问题，暴漏出很多不足， 个人在今后应更加努力。 指导教师评语： 该生能够按进度完成毕业设计任务。能够自学桥梁博士软件并用其完成设计，值得鼓励。该设 计桥梁上部结构尺寸拟定、结构的内力分析及验算都符合相应规范要求，计算过程明确。其所提交 的计算书语言通顺，结构合理；图纸规范，但图纸内容偏少。毕业设计期间，态度端正，学习比较 认真，遇到问题能够勇敢面对，积极请教老师同学，希望再接再厉。 经审阅，该设计是一个较好的本科毕业设计，同意结

10、题。 签名： 年 月 日 院（系）毕业论文（设计）领导小组意见： （公章） 年 月 日 指导教师 评定成绩 毕业设计成绩评定表 学院： 土木工程学院 学号： 姓 名总成绩： 题 目 该生按进度完成毕业设计任务，开题报告符合设计要求。本次设计基本 反映出该生对桥梁工程基本设计知识的掌握和运用能力。该设计说明书条理 清晰，层次分明，文字通顺，计算过程详细，图表编制基本符合要求。图纸 绘制基本符合规范。结论具有一定的创新性。学习态度较好，遵守纪律。本 次毕业设计符合规范化要求。但也有少数规范处理不到位。 经审阅，该设计是一个较好的本科毕业设计。 评 阅 人 评 语 评定成绩： 签名： 年 月 日 该

11、学生答辩思路清晰，举止得体。在答辩的过程中很好的回答教师提出 的问题，并且表达比较准确。图纸和计算书的编排也都符合相关规范要求。 设计书文字通顺，书写整洁，简练明确；图画清楚整洁，构造合理，能很好 地表达设计意图，符合国家制图标准，并与计算书一致。 经答辩委员会评议，该设计是一个较好的本科毕业设计。 答 辩 小 组 评 语 答辩成绩： 组长签名： 年 月 日 注：总成绩=指导教师评定成绩（50%）+评阅人评定成绩（20%）+答辩成 绩（30%） ，将总成绩由百分制转换为五级制，填入本表相应位置。 目 录 1 前言.1 2 设计概述.1 2.1 设计基本资料.1 2.1.1 工程概述.1 2.1

12、.2 技术标准.2 2.1.3 材料规格.2 2.2 设计方案比选.2 2.3 设计规范.3 2.4 桥博结构计算相关参数.3 3 桥跨布置及结构尺寸拟定.4 3.1 桥跨总体布置.4 3.1.1 桥梁总跨径.4 3.1.2 桥梁分孔.4 3.2 结构尺寸拟定.4 3.2.1 主梁数量与间距.4 3.2.2 主梁结构尺寸.4 3.2.3 横隔梁设置.5 3.3 毛截面几何特性计算.6 3.3.1 毛截面几何特性计算结果.6 3.3.2 截面效率指标的验算 .6 3.4 主梁单元的离散.7 4 主梁作用效应计算.8 4.1 结构恒载作用效应计算.8 4.1.1 桥梁施工阶段介绍.8 4.1.2

13、二期恒载作用集度计算.8 4.1.3 恒载作用效应计算结果.8 4.2 活载作用效应计算.12 4.2.1 汽车冲击系数计算.12 4.2.2 荷载横向分布调整系数计算.13 4.2.3 结构活载作用效应计算结果.16 5 结构次内力计算.22 5.1 温度内力计算.22 5.2 基础沉降计算.24 6 内力组合.27 6.1 内力组合原理.27 6.2 内力组合结果.29 7 预应力钢束设计.38 7.1 预应力钢束估算.38 7.1.1 按正常使用极限状态下的正截面抗裂要求估算.38 7.1.2 按正常使用极限状态下的截面压应力要求估算.40 7.1.3 按承载能力极限状态的应力要求估算.

14、41 7.1.4 预应力筋估算结果.41 7.2 预应力钢束布置.42 7.3 预应力损失计算.42 7.3.1 预应力钢束与管道壁之间摩擦引起的预应力损失.43 1 l 7.3.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失.43 2l 7.3.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失.43 4l 7.3.4 钢筋松弛引起的预应力损失.44 5l 7.3.5 由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失.44 6l 7.3.6 截面有效预应力计算.45 8 主梁截面验算.46 8.1 持久状况承载能力极限状态验算.46 8.2 持久状况正常使用极限状态验算.49 8.2.1 截面抗裂验算.49 8.2.2

15、 持久状况结构的应力验算.53 8.3 短暂状态结构的应力验算.55 8.4 挠度验算.57 9 结束语.58 参考文献：.58 致 谢.59 XXXXXXXXXXXXX XXX （XXXXX，XXXXXXX，XXXXXX，XXXXXXXXXX） 摘摘 要：要：近年来，预应力混凝土结构的发展是越来越成熟。由于预应力结构能够很 好的降低混凝土的开裂程度，并且充分发挥其材料特性，使结构轻型化得以实现。预应力 混凝土连续梁桥与普通钢筋混凝土连续梁桥相比具有更大的跨越能力，而且它还有像变形 和缓、刚度较大、伸缩缝使用较少、能够平稳行车、养护方便等一系列优点，所以在近代 桥梁建筑中已得到越来越多的应用。

16、本文对大桥的上部结构进行了设计，该桥坐落于 XX 区境内 XX 林车站和 XX 镇南于村交界处的蟠龙河上，桥址处河口宽 86.00m。文章综合考 虑桥梁的美观、经济、耐久适用以及环境协调和施工技术的要求，最终确定简支变连续预 应力混凝土连续梁桥的设计方案。在该方案中，主梁部分施工采用在工厂预制成型，然后 吊装到位的方式。本设计中主梁选用 30m+30m+30m 工厂预制预应力混凝土 T 型截面梁， 在拟定截面尺寸后，利用桥梁博士软件完成该桥上部结构的设计计算。 关键词：关键词：简支变连续；预应力筋；预应力混凝土结构；桥梁博士 Design of Panlong River Bridge of

17、Xuecheng District Sun Guodong (School of civil engineering, Civil engineering class 5 Grade 2011, ) Abstract: Recently, the development of prestressed concrete structure is becoming more and more mature. Because of the capacity of reducing the crack and giving full play to the characteristics of the

18、 material, the light structure can be achieved. The advantages of prestressed concrete structure, such as larger span ability than common reinforced concrete, and more soft deformation, less expansion joints, big stiffness, smooth driving, and easy maintenance, is the reason that its used widely in

19、construction of bridge. The upper structure of the Xuecheng Panlong River is designed in this paper, and the bridge locates at the junction of the station of Shanjialin and Zhangfan town, with 86.00m in its mouth. This paper, considering the beautiful, economic, durable and environmental coordinatio

20、n and construction technique requirement, ultimately determine the design scheme of simply-supported structure turns to continuous hierarchy. In this scheme, the main girder is prefabricated in factory firstly, and then lifting in place. The main span of this bridge is made by 30m + 30m + 30m prefab

21、ricated prestressed concrete T beam. The design and calculation of the upper structure of the bridge is completed by the software of dr.bridge after drafting section size. Key words: simply-supported structure turns to continuous hierarchy; prestressed tendon; prestressed concrete structure; dr.brid

22、ge software 1 前言 改革开放以后，我国的经济发展已是日新月异，经济的发展和人民生活水 平的提高都使得人们对交通的要求越来越高，希望出行能够更快捷、方便、舒 适。这就推动交通运输业迅猛发展。在庞大的交通运输网络中，桥梁是保证交 通顺畅的一个不可或缺的角色，但同时也是交通运输工作中的难点，但我国人 民困服了一个又一个难点，使得我国的桥梁事业得以高速发展。 普通的钢筋混凝土抗拉强度低，容易出现裂缝，很难满足较大跨径桥梁施 工对变形的要求。而预应力混凝土的出现很好的解决了这一问题。顾名思义， 预应力混凝土结构，就是在构件受外力作用之前，先人为地对它施加预加压力， 由此产生的预加应力可以用

23、来抵消或减小外力所产生的拉应力。换句话说，就 是借助预先施加的较大的抗压强度来增强其抗拉能力，以此来推迟混凝土的开 裂时间，从而延长结构寿命。自从 20 世纪 30 年代预应力混凝土桥出现以来， 经过 80 年的快速发展，该桥型在中、小跨度范围内已具有相当大的优势，在较 大跨度范围内它和钢桥各具优势，正展开激烈竞争。该桥型主要承重结构为预 应力钢筋混凝土结构, 预应力混凝土的出现是桥梁建筑史上的一个伟大的里程 碑。而现在，经济的发展对桥梁工程的材料、结构等提出了更高的要求，这就 敦促我们努力学习科学知识，为以后桥梁工程的发展贡献力量。 本设计进行的是先简支后连续预应力混凝土连续 T 梁桥上部结

24、构的设计计 算。由于连续梁为超静定结构，在外力作用下，支点位置会产生负弯矩，这对 跨中产生的正弯矩具有一定的卸荷作用，从而使内力分布相对均匀合理，并在 一定程度上减小梁高，扩大桥下净空，减少材料消耗，且全桥整体刚度较大， 安全度较高，桥面伸缩缝设置较少，行车舒适，同时由于跨中截面的弯矩变小， 桥梁跨径得以加大。本设计中的连续梁桥为三跨简支变连续预应力混凝土连续 梁桥，在结构计算时使用桥梁博士和 AutoCAD 软件交互功能并依照相关的规范 标准进行建模，计算并分析结构内力，随后进行预应力筋的计算和布置，然后 进行结构安全性验算和结果的输出整理。 2 设计概述 2.1 设计基本资料 2.1.1

25、工程概述 蟠龙河大桥位于 XX 区境内 XX 林车站和 XX 镇南于村交界处的蟠龙河上， 桥址处河口宽 86.00，该连续梁桥起点桩号为 K2+102.4，终点为 K2+192.4，m 桥下没有通航要求。该桥桥址处属于冲击平原，河道地形。该地地震烈度为 6 级，且桥址附近的水泥、钢材市场可充分保障建桥所需原材料供应。 2.1.2 技术标准 道路等级：公路 级； 桥面净宽：共有两幅桥面，每幅桥面宽 12m，选用 25m 的整体式桥台基础； 单幅净宽；m12m111m1 主梁片数：两幅，每幅各 5 片梁； 桥轴平面线型：直线； 桥面铺装：选择 11cm 厚沥青混凝土铺装方案。 2.1.3 材料规格

26、 混凝土：预制梁及各处现浇部分（封锚、现浇接缝、墩顶现浇连续段）均 采用 C50 混凝土，其余部分采用 C30 混凝土。 预应力钢绞线：按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004）采用 d=15.2的钢绞线。mm 普通钢筋：钢筋规格应满足 GB 130131991 以及 GB 14991998 的要求， 对于直径大于 12mm 的钢筋，均选用 HRB335 热轧带肋钢；反之，采用 R235 钢。 锚具：正弯矩区选用 OVM15 型锚具，负弯矩区顶板束选用 BM15 型锚具。 预应力管道：预应力管道根据施工条件和要求选用预埋波纹管成型管道。 支座：根据使用部位及其要求的

27、不同，该桥分别选用 GYZF4 和 GYZ 两种 板式橡胶支座，且支座的各项技术性能应符合规范的规定。 伸缩缝：选择 SSF80A 大变位伸缩缝。 2.2 设计方案比选 根据桥梁设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求同 时应满足美观、环境保护和可持续发展的要求，初步确定上承式拱桥、T 型刚 构桥、先简支后连续预应力混凝土连续 T 梁桥三种桥梁形式。 方案一：上承式拱桥 在相同的跨径下，拱桥的弯矩、剪力以及变形与同跨径的梁式桥相比都要 小很多。因为拱桥结构主要以承压为主，所以一般可选用砖、石、混凝土及钢 筋混凝土等承压能力较强的圬工材料来建造。拱桥外形非常美观，形状极似彩 虹卧波

28、，而且跨越能力大，所以可以作为跨径小于 500 米的比选方案来考虑。 但是，由于拱桥结构会产生很大的水平推力，对于下部结构以及基础（尤其是 桥台）的要求很高。此外，在施工过程中，由于拱桥结构在合龙成桥之前不能 依靠自身维持平衡，因而相同情况下，拱桥的施工难度和危险程度都要远大于 梁式桥。 方案二：T 型刚构桥 刚构桥主要靠整体结合在一起的梁（或板）与立柱（或竖墙）的钢架结构 来承重，由于其连接处有较大的刚性，因此可以抵抗负弯矩的作用。虽然刚构 桥跨中的建筑高度相对较小，但由普通钢筋混凝土建成的桥在梁柱刚结处非常 容易产生裂缝。正是因为处于一种不受约束的自由变形状态下的 T 构长悬臂， 在车辆荷

29、载的作用下，能够引起悬臂处较大的弯、扭应力，因此长悬臂的各个 方向都比较容易产生裂缝；另外，在悬臂端由于混凝土收缩徐变所产生的挠度， 会在悬臂端和挂梁之间的结合处形成一定大小的折角，不仅破坏伸缩缝，而且 还会引起车辆跳车，使悬臂产生附加冲击力，导致行车不适，也不利于桥梁结 构的受力。 方案三：先简支后连续预应力混凝土连续 T 梁桥 与拱桥不同，梁式桥在竖向荷载作用下并不会产生水平反力。先简支后连 续预应力混凝土连续 T 梁桥结构简单，便于施工，结构整体性和耐久性较好， 刚度相对较大，变形较小，对地基承载力的要求相对较低，建成后行车舒适， 养护比较便利，维修费用少。在没有特殊要求和通航要求的河道

30、选用多跨简支 变连续 T 梁桥可以完全满足桥下对净空的要求，同时减少对河床的压缩，便于 汛期泄洪。此外，该桥跨度适中，主梁为预制 T 梁，施工时可以先在工厂预制 成型，不仅能够保证质量，还可以大大缩短工期。同时，该桥施工技术成熟， 施工所需设备相对较少，所占施工场地少。桥型简洁明快，能够与周围环境相 互协调。 综合考虑桥梁建设经济性、工期、养护维修及运营费用和适用性、美观性 等多种因素，最终确定先简支后连续预应力混凝土连续 T 梁桥为本设计最佳方 案。 2.3 设计规范 交通部颁公路工程抗震设计规范 （JTJ0042005） 交通部颁公路桥涵施工技术规范 （JTJ0412000） 交通部颁公路

31、工程技术标准 （JTG012003） 交通部颁公路桥涵设计通用规范 （JTG602004） ，简称通规 交通部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62 2004） ，简称公预规 2.4 桥博结构计算相关参数 结构重要性系数：1.0；混凝土加载龄期：28 天； 材料：C50 混凝土，其容重为 25kN/m，弹性模量为 3.45MPa； 4 10 支座的不均匀沉降：该桥边墩沉降为 1.0cm，中墩为 1.0cm； T 梁的整体升降温：T 梁整体升温 20，降温 20； 结构的竖向日照温差：升温 14， 5.5；降温 -7， -2.75； 1 T 2 T 1 T 2 T 钢筋回缩

32、、锚具变形以及接缝压缩值：正弯矩区钢束为（两端）12mm；负 弯矩区钢束为 6mm ； 超张拉系数：0 人群荷载 3.5；人行道宽 1.0m； 2 mkN 预制梁皆为全预应力混凝土构件。 3 桥跨布置及结构尺寸拟定 3.1 桥跨总体布置 3.1.1 桥梁总跨径 根据桥梁总跨径的确定原则，充分考虑汛期设计洪水的宣泄，保证河流中 的流冰和排筏能顺利通过，避免过分压缩河床和因河床压缩后的桥梁壅水危及 河滩路堤以及附近农田和建筑物，综合这些因素最终确定桥梁总跨径为 90m。 3.1.2 桥梁分孔 根据桥梁所在地的地形和环境、河床地质以及水文条件等具体情况，并结 合桥梁的使用要求，在技术条件允许的前提下

33、，选用最经济合理的桥梁分孔方 式，最终确定等分跨径的方案，即桥梁分为三跨，每跨标准跨径 30m，预制梁 计算跨径均为 28.950；三跨的预制梁长分别为：边梁 29.72m，中梁 29.6m；由 简支变为连续后计算跨径为 29.475m，中跨计算跨径为 30m。 3.2 结构尺寸拟定 3.2.1 主梁数量与间距 该桥双幅桥面配合整体式路基，单幅桥宽 12m，配以 5 片主梁。主梁间距 受梁高和跨径的影响拟定为 245cm，其中主梁内梁的翼缘板宽为 245cm，边梁 的翼缘板宽为 232.5cm，由于主梁翼缘板较宽，为使桥梁能够合理受力，桥面 板间的横向联系为现浇混凝土刚性接头。主梁跨中横断面（

34、单幅）布置图如图 3.1 所示。 48 110759515095150607595150955050 232,5 245245245 232,5 48484848 图 3.1 主梁跨中横断面布置图（尺寸单位：cm） 3.2.2 主梁结构尺寸 根据常用的连续梁桥主梁尺寸的经验数据可知，连续梁桥主梁梁高与跨径 之比一般在 1/151/25 之间，本设计在满足各项要求的情况下拟定该桥主梁高 2m。 主梁的梁肋宽度在满足抗剪要求下可以适当减小，但梁肋太窄不利于混凝 土的振捣密实。为了满足抗剪和安放支座要求，主梁梁肋在靠近端部 2.05.0m 范围内可逐渐加宽。对于预应力主梁梁肋还应做成马蹄形，且马蹄形

35、部分的面 积应达到全截面面积的 10%20%才最为经济合理，此外梁肋端部宽度还应满足 预应力锚具布置的要求。 预应力 T 梁翼缘板一般采用变厚形式，其厚度随主梁间距而定。翼缘板根 部厚度一般应大于主梁梁高的 1/10，边缘厚度一般大于 10cm；当桥面板间采用 现浇整体连接时，翼缘板悬臂端厚度应大于 14cm。 综上所述，所拟定的该桥主梁截面尺寸如图 3.2 所示。 6048 47,547,5 150 47,5 150 47,5 245245 20180 200 45 2016020 200 65 20 20 14 10 10 梁端 跨中 中梁 11075 47,5 60 110 48 75

36、47,5 232,5232,5 20180 80 10 200 2016020 200 100 20 65 20 14 10 45 梁端 跨中 边梁 图 3.2 主梁结构尺寸图（尺寸单位：cm） 3.2.3 横隔梁设置 主梁的整体性能受横隔梁的刚度影响，刚度越大，整体性能越好，在荷载 作用下各主梁受力才能更均匀合理。端横隔梁必须设置，且设置在支座处，同 时在跨中设置一道横隔梁可以减小跨中弯矩。此外本设计在各主梁的四分点处 也设有横隔梁，其间距分别为 6.975m 和 7.5m，横隔梁厚 20cm。 3.3 毛截面几何特性计算 3.3.1 毛截面几何特性计算结果 主梁截面几何特性是荷载横向分布系

37、数、预应力筋配置等计算的前提，本 设计使用桥梁博士软件中的截面设计功能计算主梁毛截面几何特性，现将计算 结果输出并整理如表 3.1 所示。 表 3.1 毛截面几何特性计算结果 截面类型毛截面面积)( 2 mA截面惯性矩)( 4 mI中性轴高度)(m 支点1.51250.5911.18 预制边梁 跨中0.89650.4181.32 支点1.4250.5461.14 预制中梁 跨中0.8090.3881.26 支点1.60750.6371.22 成桥边梁 跨中0.99150.4471.38 支点1.6150.6441.23 成桥中梁 跨中0.9990.4511.38 注：中性轴高度为中性轴到梁底缘

38、的距离 3.3.2 截面效率指标的验算 对于边梁跨中截面： 上核心距3532 . 0 32 . 1 8965 . 0 418 . 0 x s yA I km 下核心距6857 . 0 )32 . 1 2(8965 . 0 418 . 0 s x yA I km 截面效率指标5 . 05195 . 0 2 6857 . 0 3532 . 0 h kk xs 对于中梁跨中截面： 上核心距3806 . 0 26 . 1 809 . 0 388 . 0 x s yA I km 下核心距6481 . 0 )26 . 1 2(809 . 0 388 . 0 s x yA I km 截面效率指标5 . 05

39、144 . 0 2 6481 . 0 3806 . 0 h kk xs 由上可知，初步拟定的截面是比较合适的。 3.4 主梁单元的离散 根据单元离散原则，综合考虑计算精度和计算能力的限制，现将全桥一共 划分为 61 个单元。当桥梁在简支阶段施工时，2、23 和 44 号节点处设有可动 铰支座，在 19、40 和 61 号节点处设有固定铰支座；简支变连续后，在 2、21 和 61 号节点处设有可动铰支座，在 42 号节点处设有固定铰支座，桥梁体系由 简支变为连续。桥梁单元离散如图 3.3 和图 3.4 所示，主梁桥博建模模型（以中 梁为例）如图 3.5 所示。 图 3.3 桥梁半跨（左）单元离散

40、图 图 3.4 桥梁半跨（右）单元离散图 图 3.5 主梁模型图（中梁） 4 主梁作用效应计算 4.1 结构恒载作用效应计算 结构恒载作用效应包括以预制 T 梁自重荷载和预制 T 梁横向接缝现浇段自 重荷载为主的一期恒载作用效应以及以桥面铺装、人行道和防撞护栏等为主的 二期恒载作用效应。本设计使用桥梁博士进行结构恒载作用效应计算。 4.1.1 桥梁施工阶段介绍 为确定结构自重效应集度以及为方便之后使用桥梁博士软件进行各项计算 现简要介绍全桥施工流程。该桥整个施工过程可以划分为以下四个阶段： 第一阶段：工厂预制 T 型主梁，待其达到规定强度时张拉正弯矩区预应力 束，并进行水泥浆灌注。吊装各跨主梁到位，形成有临时支座的三跨简支梁状 态。 第二阶段：浇筑相邻两跨之间的接头混凝土，待其达到规定强度后张拉负 弯矩区预应力束，