8015080预应力混凝土连续梁桥上部结构设计

1、另咱稚骄啤棋扩迷额谨摔游库伺罗甭沼妮矫谓新进悉瑚乘钦甄膳允构矽仰值序起胳播蠢铁搪羚弧蚕啦原迢迪篷娜终古痉宏悯山他腕小娠淹雄质唇酥母谢桩单喀渭孜刨羚豆视膏切乌流代戴磕闷渍烷蓉吃录裁琢慈喳碑涛垦韧侦法窗触呜孽咱扦碧脓甄厌吧搅讼贩懂苫九孵胡怯浴鼻七馒终懦窒侧谚胶亢烷准瘦惠悬导息盔希惫嘿人简叫蚕强弟夯粮组衫椭编胎货志腑爱队阻缄瓶款董潍迷狈萨窑枯导副幕储涩歹撼尿稳范淖徊可箕抹划盗盛婆歇坍能字伙顽妒驯凑注烯转迷腰熙畔荒醛哪策冯邓洪责畸供罢蠕蹿甥希雅欢陵宴淑美妖衷彦叁熟仕面昔尊瞳爷昼钉籍霸晃揉蛙握西届兢田豌谤伍澳眠按宽劳西 南 交 通 大 学本科毕业设计80+150+80m预应力混凝土连续梁桥上部结构设计年

2、 级: 2010 级 学 号: xxxxxxxx 姓 名: x x x 专 业: 铁道工程(桥梁组) 指导老师: 撰某翼碍瞪淀桅削本悔掸嫌碌乏仍耳尿蟹叛佐梭锌纱惹耀阀碾仅键蛙鳃淖翰减拐垦铰怨和愿汝沸京龄啮灾下兼径彩凿毒瓦桶药署蚕邦微副呜纠伸妄辈预撂锦润毋竟咽骇募较拙绑司斤束砧滇粉磊冬阁剐邢网持皇捎分霸微崎葛钨弹很甚荡华逞渤魄为上簇泌润循剖似偷矩耸云忌憨孟弥廉蔼负迷瘦遍病娠拎橡妖途范丰计船抗巳磷诽晚栅蜡浇仙薯梯吞楞轧踌腹啮侩嫉礼镁矗测樱郁吁途梨诺颁食盔沁难卧自办计陪厘恤床钥拇霓邯羔芳员疗纺豪跃淫注割谢蚤炒惫到矮惑纠龋侣骸攀乳贺伦肝潦击先镐恫贵景玻沼近硼祈吞犊帐兄骋曙仁挪戌辅芜菜谭慎悍召姨房呼香酷

3、橡牡佬桩峨上波裤柔恤捡铅之8015080预应力混凝土连续梁桥上部结构设计旱曾窒帅佣瘴协元朝帜阔照邯韵绝核夯龟苟询淆钒苇亦执先池童宦蜀浅铁窒褂迎茵检侨蚤檄狗陌叼具农捏泣曝环负涌巷进醇熬剐埔攘嗽蝎抵办叁涣过掂蒲棍箩械挺识选激镜藻俩悼箭咐社并吨榨汇誉套鲸蚤舟烁祝踩雇亏峭挛掐败埠补无鉴榜胎涝柏善危甄酵拭慈亩澳郴提粕昧坍滥屠磨卖驯过司肇桥捧狸蚜撰牙按云检禁汤薛周匡旦瞧锡勋徐哇牌酒斧臆猴属蛀腋盼贞俊隔纳扦倦切蹭量兹疡舞萍楞陵簇瓶愈寡吠与念和拱逊庞憨扫败流马阻躁负色明笛痞靳茅惫映鹤轿遂召彻哀箱晕狐配钨犁咆通盗页针爬骆秋肤洋南黑薄穴桶赁纷摘柴骆快怠氛毖库篷我工江杯撵麻爵扼衔暇联免靖镣志摔勺愚仅西 南 交 通

4、大 学本科毕业设计80+150+80m预应力混凝土连续梁桥上部结构设计年 级: 2010 级 学 号: xxxxxxxx 姓 名: x x x 专 业: 铁道工程(桥梁组) 指导老师: x x x 2014 年 6 月院 系 土木工程系 专 业 铁道工程 年 级 2010 级 姓 名 x x x 题 目 80+150+80m预应力混凝土连续梁桥上部结构设计 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日毕业设计任务书班 级 铁工x 班 学生姓名 x x x 学 号 xxxxxxxx 发题日期：2014年 03 月02 日 完

5、成日期： 2014年06月06日题 目 80+150+80m预应力混凝土连续梁桥上部结构设计 1、本设计的目的、意义:学生在进行毕业设计之前，已对公共基础课程、专业基础课程及专业课程进行了有序的分阶段的学习，对工程结构已经建立起了从设计原理到设计方法及施工方法的基本知识结构，但还缺少综合地系统地运用这些知识来解决实际问题的锻炼机会。本设计以公路预应力混凝土连续梁结构为背景，让学生在老师的指导下系统地完成结构设计、结构计算与检算的全过程。通过本设计可巩固学生对材料力学、结构力学、混凝土结构设计原理、桥梁工程等知识的掌握，提高学生分析和解决问题的能力；同时可让学生对桥梁工程的认识更加清晰、全面；还

6、可通过对桥梁结构分析软件、绘图软件、数据处理、文本处理等软件的大量使用培养学生的计算机运用能力。 2、学生应完成的任务 一、设计说明书的编制： 1、设计概述 2、桥梁结构尺寸拟定 3、运营阶段内力计算 4、预应力钢束估算 5、施工阶段计算分析 6、承载能力与正常使用的相关检算 7、结论 二、工程图纸的绘制： 1、桥梁立面布置图 2、梁体节段划分图（悬臂施工的连续梁） 3、梁截面一般构造图 4、预应力钢筋布置图 5、桥梁施工步骤及体系转换图（悬臂施工的连续梁） 3、论文各部分内容及时间分配：（共 18 周）第一部分相关资料的收集 (2周)第二部分结构尺寸与截面尺寸的拟定 (2周)第三部分结构内力

7、计算与预应力钢筋的初步配置 (3周)第四部分结构承载能力检算与预应力钢筋的调整配筋 (4周)第五部分图纸的绘制 (2周)第六部分设计说明书编制 (2周)评阅 (1周)答辩及整改 (2周)备 注 指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日摘 要预应力混凝土连续梁桥已成为现代公路、铁路桥梁的首选。本设计完成的是80+150+80m单线高速公路预应力混凝土连续梁桥上部结构设计。在本设计中所完成的工作包括：确定主梁的主要构造和细部尺寸。该桥采用单箱单室箱形截面梁，主梁高度变化曲线采用二次抛物线。主跨150m，边跨80m，桥宽13.5m，中支座梁高9m,中跨跨中梁高3.6m。主梁采用悬臂挂篮施工，主

8、梁0#块采用托架施工。根据悬臂施工方案对主梁进行施工节段划分。电算分析结构内力（包括恒载和活载的内力计算）。验算内力组合结果，估算纵向预应力筋数目，然后布置预应力钢束。计算预应力损失以及各项次内力，并进行截面强度验算（包括承载能力极限状态和正常使用极限状态）。绘制工程图纸，编制说明书。关键词：箱梁、预应力钢束、悬臂施工。abstractprestressed concrete continuous box girder is small deformation, good stiffness,comfortable driving, convenient maintenance, good a

9、nti-seismic behavior and is widely used in bridge structure. this design is the "80+150+80" total 310 meter span bridges, prestressed concrete continuous box girder structure.the continuous beam bridge is a kind of bridge type used widely on the project. it not only has a reliable strength

10、, stiffness and cracking, but also has a smooth journey comfortable, conservation work on the design and construction experience of the characteristics of maturity. design a bridge must be laid across from the bridge-laying, the size of the development, steel beam layout and construction methods, bu

11、t also give full consideration to the design parameters and environmental impact. this is a design for a five-span continuous bridge, whose cross-section is two-compartment, and changing on the road direction, constructed by pouring on-site on full framing. the first design includes constant load, t

12、he live load and the calculation of the internal forces. on the basis of a load combination, we can draw moment and shear envelope map. next, according to the short-term effect combination disposition prestressed reinforcement, and carries on the loss of prestress the computation. finally, carries o

13、n the checking calculation to this continuous bridge, whether to satisfy the design requirements.key words: box girder. prestressed reinforcement. the cantilever construction. 目录第一章 绪 论11.1 预应力混凝土连续梁桥的特点与发展11.2 连续梁桥悬臂施工的分类与特点2第二章 基本尺寸拟定42.1 桥梁上部结构总体尺寸42.1.1跨径布置42.1.2主梁高度拟定42.2 箱梁截面细部尺寸52.2. 1横截面选定52

14、.2.2底板和顶板52.2.3腹板62.2.4横隔板和梗腋7第三章 建立有限元模型83.1 基本思路83.2 建立结构模型83.3 定义边界条件，模拟临时约束93.4 模拟施工阶段10第四章 荷载模拟114.1 静力荷载模拟114.1.1施工阶段荷载114.1.2温度荷载124.1.3温度梯度124.2 移动荷载14第五章 结构内力计算155.1 恒载内力计算155.2 活载内力计算175.3 次内力计算185.3.1预加力产生的次内力185.3.2收缩徐变次内力195.3.3温度次内力215.3.4支座沉降次内力235.4 内力组合25第六章 预应力筋束的计算及布置306.1 按正常使用极限

15、状态的应力要求计算306.2实际采用的钢束布置336.3预应力损失计算34第七章 强度、应力与变形验算397.1 强度计算与验算397.2 应力计算与验算417.2.1预加力阶段的正应力计算417.2.2持久状况的正应力验算437.2.3持久状况下的混凝土主应力验算447.2.4正截面抗裂性验算467.2.5斜截面抗裂性验算48总 结50致谢51参考文献52第一章 绪 论1.1 预应力混凝土连续梁桥的特点与发展预应力混凝土连续梁桥应用十分广泛，若桥跨所需200米不到时，预应连续箱梁类型的桥就成为了我们国家的桥梁建设的主要的一类桥型，可见这种结构的优良性能与经济适用性的特点。预应力连续梁桥这种桥

16、型结构因为它的受力性能良好，伸缩缝较少，形变非常的小、行车时平稳、桥型的美观且易于进行养护工作、抗震抗风、等特点，而受到了广泛关注，使用。在我们国家，中、小跨的预应力混凝土桥以连续梁形式的施工建设方法中，除了支架现浇的方法外，还采用有“简支变连续”，顶推施工法，移模架后逐孔浇筑的办法，移导梁后逐孔拼装的办法，使用预制的梁吊装安放的施工方法等。人们广泛采用悬浇施工方法以及悬拼施工方法，进一步的促使预应刀混凝土连续梁桥发展的更加的迅速。跨径较大的预应力连续梁桥在建设的过程中一般多使用悬臂浇筑的方法。依据混凝土连续梁桥某些特点，采取了两端对称悬臂浇筑成t构，下一步完成合龙后，再释放临时固结，体系转换

17、，最后就形成大跨径的多跨的预应力混凝土连续梁结构。大跨径的预应力连续结构箱梁，在施工中一般采取的是挂篮、吊篮来悬臂浇筑施工，常用的挂篮形式包括有偏架、斜拉两式。随施工技术不断的发展，挂篮也在向着经济型突破，现在多采用的结构形式变得更合理，更轻便，利用率更高，更安全，更便易。强度更高的预应力钢材被运用于钢筋，混凝土的标号提升以及锚固体系不断的发展，增大吨位。在不断的开发、应用过程中就会进一步的促进较大跨径的预应力混凝土连续梁桥的不断突破，进取，发展。我国创新出来的新型号低松弛的预应力钢绞线，还有与之配套使用的大吨位的预应力钳具以及对应的张拉设备被开发出来，加上越来越得到广泛使用的c50、c60混

18、凝土等，使预应力混凝土连续梁桥向着更轻型化，结构更合理买进。使其在跨度能力上得到了巨大的提高。由于大吨位锚具体系广泛使用过后，使得在设计预应力箱梁顶底板的尺寸时，由布束的严格控制优化为受力方面的控制和构造要求方面的控制。这样既有效的缩小了梁截面尺寸，也使桥梁梁体结构的自重得到减少。混凝土用量以及钢绞线的用量显著的减少，梁体结构的设计愈加的经济合理。老式的钢材质的锥型锚具，让混凝土连续梁桥最大跨径在100多米的区间内。随着大吨位的锚固体系广泛应用后，我们国家的连续梁桥单跨跨径已经达到了165米，连续刚构的跨径已经达到了270米。1.2 连续梁桥悬臂施工的分类与特点连续梁悬臂施工即在已有的桥支座上

19、，向t构两端，平衡逐段施工。向外浇筑或者拼接一段之后，等混凝土具有一定强度后，加预应力使之与已有结构成为一个整体。悬臂平衡对称施工根据施工方法不同，可基本划分为悬臂浇筑和悬臂拼装这两种方法。悬臂浇筑法，即在t构的两端用挂篮进行施工，浇筑混凝土，等混凝土在具备一定强度后，张拉钢筋使之与整体结构合成一体。在下一段施工中，移动挂篮，进行下段浇筑施工；悬拼法是利用吊装设备将已经预制好的梁段在对称拼装后，张拉钢筋提供预应力，使之与整体成为一体，再接长悬臂直到形成桥梁体系的方法。悬臂施工，t构对称向两边施工，最后合拢，建成连续梁结构。故悬臂施工时，要进行的工作包括有体系转换。预应力连续梁桥在施工的过程中，

20、就要考虑到体系转换引起的结构次内力等不良应力状态。必须适当的调整预应力来让结构可以适应这种转换。为使桥梁结构在施工中所产生的荷载与运营状态的受力吻合，预应力连续梁截面一般会设计成变截面形式。悬臂施工有一个很突出的优势，及施工不会受到气候变化和水位影响。这样就不容易对通航造成不便，无需搭设过多的支架或者安装大量的临时设备。悬臂施工借此得到了更加广泛利用与实践。悬臂施工法就成为了大跨度连续梁桥十分重要的一种施工办法。悬浇法在桥梁施工方法中更是具有坚实的竞争力。悬臂拼装法：用移动式拼装吊机把已经预制好的梁段运输到预订的桥位，接下来用环氧树脂胶连接，再张拉预应力束形成一个整体。逐段拼装的办法，一段张拉

21、固定好之后，继续拼装下节悬臂梁。悬臂拼装分段，主要是取决吊机起重能力，一般情况中，一个梁段长为2至5米。梁段过长会造成自重过大，吊机起重能力不能满足。梁段过短的不足之处是拼接缝多，工期长。大多数情况下，悬臂根部一般截面较大，梁段就应设计的短，越靠近端部悬臂段越长。悬臂浇筑法：采用挂篮施工的方式，形成t构，平衡施工。利用挂篮浇筑，待梁段混凝土达一定的强度后，张拉预应力钢束，移动挂篮，进行下一段的浇筑。悬臂浇筑施工中，梁段的长度一般也是2至5米.若太长，将会增大混凝土的自重从而就会增加挂篮重，会增大挂篮的锚固数量。反之，节段短则会对施工进度产生一些影响，故施工过程中要考虑周到，才能选出合适的梁段长

22、度。施工进度方面，挂篮悬臂浇筑施工每个梁段的施工周期通常为五到七天；悬臂拼装施工，可提前完成预制梁段的工作。一个梁段的拼装仅需一到一天半。因此，施工进度方面，悬臂拼装施工方法的施工速度比悬臂浇筑要快。从结构的整体性方面考虑，悬浇法施工过程中，钢筋焊接，结构整体性较好。而悬拼施工过程中，预制的块件相对比较容易保证质量。环氧树脂连接后，再于预留孔道中穿入钢束，进行张拉连接，结构的整体性相对来说确实要有所不如。从形变控制方面考虑，悬臂浇筑施工，变形易控制，可逐段调整底模的标高。且中合拢的施工时的误差通过电控，可以达到十分高的精度。悬臂拼装施工，形变控制不易，一般在施工过程中寻找合适的办法，从而满足中

23、跨合拢的精度要求。从施工适应性方面考虑，悬浇施工法如果遇到了极端严寒的天气，会使混凝土养护的难度大大的提高，受地域季节影响比较大，甚至严重，却不会受到地形、水文、建筑物等的影响。而悬拼法，因梁段在预制梁场进行制作，所以养护条件易控制，拼装时所使用的环氧树脂，在零下15施工也能成功。但悬拼法施工需要经过桥下来运输梁段，再用吊机施工，所以对地形条件和水文等情况有一定的要求。从起重能力上考虑，悬浇施工对起重能力的不会过多要求，只需起吊钢筋骨架和混凝土。悬臂拼装法施工却需要起吊整个梁段，所以对起吊能力要求更大。从上面几点可以看出，悬浇法具有十分更加优秀的的整体性，相比之下更不容易受到地形条件的限制，所

24、以在目前我国，大跨径预应力混凝土桥将悬臂浇筑当作连续梁施工的最主要施工方法。第二章 基本尺寸拟定2.1 桥梁上部结构总体尺寸2.1.1.跨径布置本设计按毕业设计要求，所设计的预应力混凝土连续梁桥上部结构跨径布置为80+150+80m的梁体结构。2.1.2.主梁高度拟定为了让梁体能够很好的适应各种内力变化，连续梁通常使用变高度成桥。采用变高度截面的设计方案，是一种非常经济的设计方式，尤其是跨度60m以上的大跨、中跨连续梁桥。主梁高度可参考按照下列数据：(1) 变高度梁跨中截面：=（1/301/50）(2) 变高度梁支点截面：公路桥：（1/161/25）l铁路桥：（1/121/16）l(3) /：

25、公路桥：2.03.0铁路桥：1.52.0悬臂浇筑施工的桥梁在确定梁高的时候应该从各种方面考虑问题，悬臂施工操作中，已成梁体要承受更大的内力，因此，悬臂施工梁体的高度应适当的大一些，适宜的高度在l/18左右。根据以上的叙述，本桥梁高数据：跨中截面梁高：3.6m支点截面梁高：9m2.2 箱梁截面细部尺寸2.2. 1.横截面选定桥梁横截面的选定，首先是要确定梁体各个截面的型式。包括设计中梁体的截面形状、主梁长度、梁体各个细部的尺寸等，且与施工方式、桥梁高度、美观性、经济性等因素有关。箱形截面的优势是可以充分地发挥已施加的预加力的作用。箱形截面是薄壁结构，具有较大的抗扭刚度，对于悬臂施工的桥梁来说是一

26、种非常合适使用的结构形式。又因为箱型梁具有更大的截面面积，所以箱梁可以更有效地减小正负弯矩对梁体的影响，从而满足配筋要求。另外，箱梁的优势中包括有，其具有很优秀的动力性能，钢筋混凝土收缩徐变所产生的形变对箱梁造成的影响也比较小，也使这种性能优良的结构体系被更加频繁的应用到实际生产中。所以我认为，箱形截面可以名副其实的称之为大、中跨预应力连续梁桥最适合采用的截面类型之一。常见的箱梁截面形式：单箱单室、单箱双室、单箱多室以及双箱单室、双箱多室等更复杂的截面。通过梁体内力特点表明，单箱单室梁具有很多的优点，包括施工简易、节省材料的使用，通常比较适用于梁体宽度在16米以下的公路桥梁。综合各项数据，本桥

27、上部结构设计为高速公路预应力混凝土连续箱梁结构形式，横截面形式采用单箱单室的梁截面。2.2.2.底板和顶板箱型截面形式的梁体顶、底板在承载上而言都是重要的承受正负弯矩的结构。而在使用悬臂法施工过程当中，在箱型梁梁体下缘，越是挨近桥墩的地方越要受到更大的压应力作用。因此若借用箱型截面，桥梁的底板可以有较大的承压面积，以便更好地承受各种压力。箱型截面梁体的底板除了因自身重力而承载外，也要受到施工荷载的作用。悬臂施工过程中，因为使用了挂篮体系，梁体还要承受挂篮荷载作用。设计时还要考虑到挂篮的使用对底、腹板施加的荷载。为适应受压，梁体的底板的设计厚度应该随负弯矩的增大逐渐往支点方向增大。底板应当有适当

28、宽余。约为支点梁高的1/10至1/12，或按以下公式选用：(2-1)式中：墩上底板厚度参数；墩上梁高；桥面宽度；箱梁底板混凝土面积；最大跨径。在本桥设计中，底板大致成抛物线的形式变化。底板厚度分别在零号块边缘处为90cm，在跨中厚30cm，又在支点处加厚至120cm，在边跨现浇段加厚至50cm；顶板厚30cm。2.2.3.腹板腹板厚度参照以下经验：(1)腹板内无钢筋管道时，腹板最小厚度采用200mm；(2)腹板内有钢筋管道时，腹板最小厚度采用250300mm；(3)腹板内用钢筋锚固时，腹板最小厚度采用350mm；若采用的是斜向腹板，可有效的避免底板宽厚，减少向阳面，减少温度应力。腹板的厚度可以

29、通过以下公式确定：支座腹板厚度参数:(2-2)式中：支座腹板厚度；支座腹板厚度总和；箱梁跨中梁高。跨中截面的腹板厚度参数:(2-3)式中：箱梁跨中腹板厚度；箱梁跨中腹板厚度总和；箱梁跨中梁高。本桥设计中，腹板厚度分别在零号块边缘处为80cm，在跨中为45cm，在支点处为100cm，在边跨现浇段为90cm。2.2.4.横隔板和梗腋设置使用横隔板可增强箱梁整体性，且提升横向刚度。在支座位置设置，还可以用于承载，分散支撑反力。箱形截面的抗扭刚度大，可减少设置横隔板。本桥设计中，只在桥台桥墩处设置横隔板。在使用有限元模型计算时，用相应的荷载模拟表示其作用效果。梗腋，顶板和腹板连接处须设置梗腋。梗腋提高

30、抗扭、抗弯刚度，可以有效地减小剪应力。梗腋提供平缓的梁体转角，可以有效的减小次应力。而且配筋时，梗腋提供了更多的面积来布置预应力钢束，也就使了顶板、底板的厚度不至于太大。本桥设计中，上部梗腋长125cm宽45cm；下部梗腋长100cm宽45cm。绘制箱梁截面图：图2-2-1 主梁横截面构造图第三章 建立有限元模型3.1 基本思路建立有限元模型的基本思路： (1)导入截面图，定义截面与变截面；(2)定义材料；(3)建立结构模型；(4)定义施工阶段；(5)定义边界条件；(6)定义静力荷载：自重，湿重，挂篮荷载等；(7)定义移动荷载：车道荷载，车辆荷载，温度荷载，移动荷载工况；(8)定义钢束形状，钢

31、束预应力；(9)每一阶段运行分析一次；(10)查看运行分析的结果；(11)检查错误，调整钢束；(12)psc设计，运行分析并查看结果。3.2 建立结构模型打开已经绘制出好的截面图，检查绘制的各个箱梁截面，避免出现不对应，重复，断裂，不连续的线段。这样可以较好的预防之后出现错误，以免重复工作。将“dwg”格式的cad截面图另存为“dxf”格式，以便使用。打开电算软件，从截面特性计算器导入“dxf”文件，定义“截面1、截面2到截面6”，之后定义会使用到的变截面。然后定义混凝土材料。建立节点和划分单元：首先在模型中建立桥纵向方向排列的总共91个节点，并划分出90个单元。计算模型主要是依据梁段的划分情

32、况进行的。每个悬臂施工段就划分为一个节段，并在结构模型中对应为一个单元。施工阶段的模拟也要进行，将挂篮荷载和挂篮移动考虑进去，已经浇筑混凝土的过程中产生的湿重等，张拉预应力筋的情况和施工时存在的诸多荷载变化等。两边各一个“0号块”由四个单元组成，长10m，两个“t构”的悬臂段各分为“1#”到“18#”共18个节段，悬臂段长72m。全桥有一个2m长由两个单元构成的主跨跨中合拢段和两个各由两个单元构成的2m长的边跨合拢段。边跨现浇段分别长4m，梁高3.6m。将定义的截面对应到所在节点和单元，将定义的变截面对应到所在单元，并建立变截面组，使底板成2次方程变化，初步建成模型，如图：图3-2-1 全桥模

33、型图3.3 定义边界条件，模拟临时约束建立好结构模型之后，就要开始定义结构的边界条件，本设计中定义了中墩托架，中墩临时固结，边墩支座，边墩临时固结，边墩支架，中墩支座等。预应力混凝土连续箱型梁在悬臂施工时，为保证悬臂施工过程中的梁体的稳定，需要进行墩梁临时固结。所以本设计中，相应临时固结设计是必不可少的关键步骤。墩梁临时固结及其基本原理：预应力连续梁施工，施工不能完全同步实现，且材料、设备等布置在实际中是不能实现完全对称的，加上其他的各种因素，梁两端会产生不平衡弯矩。所以施工过程中，须利用临时固结来消除不平衡弯矩以保证施工过程的安全。墩梁临时固结添加在t构的两边，由高强度混凝土浇筑，上下相接的

34、钢筋共同构成。利用混凝土拥有的承压特性，钢筋拥有的抗拉特性，临时支座反力产生弯矩，以平衡施工中产生的不平衡弯矩。悬臂施工的固结过程为：1.从一边开始施工，悬臂施工往两边进行。完成后，在另一座墩上进行同样的操作，直到边跨合龙为止；2.边合拢，释放临时固结，形成单悬臂梁结构体系；3.中合拢，形成了连续梁体系。3.4 模拟施工阶段混凝土连续梁悬臂施工，首先的工作是，模板、钢筋到位，然后浇筑混凝土，等到混凝土具备一定的强度之后，张拉预应力筋。一个节段全部施工完成之后，移动挂篮到下个梁段。挂篮在悬臂施工中主要用于支撑重量，方便调运施工材料和各种机具设备。并且挂篮的使用为浇筑混凝土，张拉预应力筋提供了作业

35、平台。施工中，“0#”和“1#”一同浇筑，采用托架支撑，已在边界条件中模拟。合龙段施工，在昼夜温差的影响下，混凝土会发生早期收缩与收缩徐变，结构体系发生变化，由于各种因素的影响，未达强度的合龙段混凝土不能保证质量。本桥跨度较大，合龙段长度应较短，这样的构造更为合理，桥采用3m、3.5m、4m、4.5m不同长度的节段。为确保合拢顺利，可以增大钢筋的配置量，使合拢段有更好的内力传递能力，提高梁体结构连续性。本桥施工段的周期均采用7天。第四章 荷载模拟4.1 静力荷载模拟一共有12个静力荷载工况，分别如下：(1) 自重 施工阶段荷载 (cs)(2) 湿重 施工阶段荷载 (cs)(3) 挂篮 施工阶段

36、荷载 (cs)(4) 二期 施工阶段荷载 (cs) (5) 预应力 施工阶段荷载 (cs)(6) 系统升温 温度 (t, tu) (7) 系统降温 温度 (t, tu) (8) 正温梯 温度 (t, tu)(9) 负温梯 温度 (t, tu)4.1.1.施工阶段荷载划分了施工阶段后添加施工阶段荷载。施工阶段荷载指，施工阶段就会在造成影响或者必须考虑的荷载。本设计中需要添加到模型中的施工阶段荷载：自重、湿重、挂篮荷载、二期荷载、预应力。自重，即梁体本身受重力产生的荷载。混凝土连续梁桥是由混凝土和钢筋共同构成的。自重荷载要在混凝土容重25kn/m的基础上在乘以一个系数，本设计中增大系数为1.06。

37、模拟的自重荷载自动地以26.5kn/m的值均匀施加在桥面上。湿重，在桥梁施工过程中，梁段的自身湿重，会给桥梁施加相应湿重荷载。本设计在模型中简化为，将湿重看作集中荷载加一个弯矩，并以节点荷载的形式加到梁体上。本设计中湿重荷载从1391.1kn到1763.3kn不等，挂篮荷载，施工中使用到挂篮，会产生挂篮荷载。模拟作为集中荷载，并以节点荷载的形式加到各施工阶段的梁体上。本设计中吊篮重取40t。挂篮荷载一般取，(4-1)在本设计中取80t。二期荷载，桥面铺装以及各种桥面设施的自重作用，梁体会承受二期荷载。在本设计中，模拟作二期荷载以单元均布荷载的形式加在整个梁体上。采用8cm厚的沥青混凝土桥面铺装

38、，10cm厚的水泥混凝土调平层，则二期荷载集度取，(4-2)预应力，每个阶段会对相应的预应力钢筋进行张拉，便会有预应力荷载产生影响。当混凝土达龄期后，张拉相应的顶板束、腹板束，底板束在中合龙完成后张拉。采取两端张拉，张拉预应力为1395mpa。4.1.2.温度荷载系统升温，梁体升温对桥梁受力性能有极大的影响，因此本设计要模拟梁体的系统升温。本设计给出常用的温度荷载，最高温度+25,最低温度-25。所以本设计中用整体升温25以模拟系统升温。系统降温，梁体降温对桥梁受力性能有极大的影响，因此本设计要模拟梁体的系统降温。本设计给出常用的温度荷载，最高温度+25,最低温度-25。所以本设计中用整体降温

39、25以模拟系统降温。4.1.3.温度梯度正温梯，梁体结构由于局部温差而产生内力。采用如图所示温梯曲线表现，梁体表面温度最高，规定见表如下。温度梯度模拟如下：图4-1-1 竖向梯度温度图表4-1-1 竖向温度梯度表截面温度tb(mm)h1(mm)h2(mm)截面1t1=1413500100t2=5.5t2=5.51350100200t3=3.67t3=3.671175200300t4=1.83t4=1.83534.45300400t5=0截面2t1=1413500100t2=5.5t2=5.51350100200t3=3.67t3=3.671175200300t4=1.83t4=1.83624.

40、45300400t5=0截面3、5t1=1413500100t2=5.5t2=5.51350100200t3=3.67t3=3.671175200300t4=1.83t4=1.83604.45300400t5=0截面4、6t1=1413500100t2=5.5t2=5.51350100200t3=3.67t3=3.671175200300t4=1.83t4=1.83644.45300400t5=0表4-1-2 竖向日照正温差计算的温度基数表结构类型混凝土铺装256.750mm沥青混凝土铺装层206.7100mm沥青混凝土铺装层145.5负温梯，混凝土上部结构的竖向日照负温梯为正温梯乘-0.5。

41、4.2 移动荷载规范选择荷载中国规范（china）。车道荷载模拟，本设计采用三车道布置，两个行车道和一个应急车道。车辆荷载规范采用公路工程技术标准（itg b01-2003）。因公路等级为高速公路，所以汽车荷载等级为公路i级。公路i级车道荷载的均布荷载标准值为集中荷载标准值选用，且在计算剪力效应时，集中荷载标准值要乘以1.2的系数。第五章 结构内力计算5.1 恒载内力计算预应力混凝土连续梁桥的内力计算要考虑到体系转换带来的影响。由于采用悬臂施工，要分阶段计算，并分段叠加内力、应力。1. 计算模型，首先建立有限元模型模型。然后将结构模型分为多个有限元构件单元，运行分析，查看结果。2. 计算荷载，

42、施工阶段作用在梁体上的荷载，包括永久荷载（自重，横隔板重，桥面铺装重等），临时荷载（挂篮荷载等），混凝土收缩徐变次内力，预应力损失，张拉预应力，温度荷载等。3. 结构体系转换，施工期间，荷载作用以及结构体系是随施工进展而不断变化的。对于悬臂浇筑混凝土箱梁而言，在施工过程中结构体系发生变化的阶段一般有以下几个时期：墩顶浇筑，“0#”浇筑一般在连续梁墩台上进行。墩顶设永久支座，在支座向t构两端设有预应力螺纹粗钢筋将墩顶与桥墩临时连接。永久支座两侧，边界条件设成临时支撑，既受拉又受压。用以平衡不均衡的内力。悬臂浇筑，在支架或托架施工的梁段，拼装挂篮，浇筑梁段，之后张拉预应力钢束。边跨合拢，首先要搭起

43、现浇段支架，可使用满堂支架，在现浇段各节点设临时单向支撑以及永久支座。当支架现浇段混凝土达强度要求，边跨和龙，拆除边跨临时支撑。张拉边底板的预应力钢束，即形成单悬臂结构。中跨合拢，首先安装吊架模板，绑扎钢筋，解除中墩临时固结，浇筑中跨合拢段。当中跨合拢段混凝土达强度后，张拉预应力钢束。这里列举几个有代表性的阶段，计算并观察其恒载内力。(1)自重作用下最大悬臂阶段的梁体弯矩和剪力如图：最大my=-856836kn.m；最大fz=30017kn，fz=-24559.40kn图5-1-1 最大悬臂阶段自重弯矩图图5-1-2 最大悬臂阶段自重剪力图(2)边合拢后梁体弯矩和剪力如图：最大my=-9151

44、23.3kn.m；最大fz=33883.4kn，fz=-27722.8kn图5-1-3 边合拢后的自重弯矩图图5-1-4 边合拢后的自重剪力图(3) 中合拢后梁体弯矩和剪力如图：最大my=-899080.5kn.m；最大fz=33659.1kn，fz=-27539.3kn图5-1-5 中合拢后的自重弯矩图图5-1-6 中合拢后的自重剪力图(4) 桥面铺装后梁体弯矩和剪力如图：最大my=-1156070kn.m；最大fz=43157.1kn，fz=-35310.3kn图5-1-7 桥面铺装自重弯矩图图5-1-8 桥面铺装自重剪力图5.2 活载内力计算连续梁是超静定结构，活载计算以影响线作为基础。进行加载时，要将车辆荷载的最大轮载质量置于影响线竖向坐标处以求得最大活载内力。利用有限元模型进行计算，可采用动态规划法。有限元模型计算结果：表5-2-1 移动荷载作用的部分截面内力表单元截面荷载剪力 (kn)弯矩 (