毕业设计（论文）-变截面连续箱梁桥设计(57页).docx

-毕业设计（论文）-变截面连续箱梁桥设计-第 49 页本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目资江大桥设计（五）是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。作者签名：日期： 年 月 日摘要本设计题目为资江大桥（五）预应力混凝土连续梁桥，本项目位于益阳市资阳区和赫山区境内，线路全长2547.8m，其中大桥桥长550m，桥头接线长752.18m，另外在大桥资阳岸设匝道桥一座，长185.24m。单向三车道，上部结构采用先简支后连续的预应力混凝土连续箱型梁桥。简支转连续是桥梁施工中较为常见的一种方法,该施工方法的主要特点是施工方法简单可行，施工质量可靠，实现了桥梁施工的工厂化、标准化和装配化。目前随着高等公路的发展，为改善桥梁行车的舒适性，简支转连续梁桥在中、小跨径的连续梁桥中得到了广泛地应用。随着社会的发展，建立起更加发达、快捷、便利的交通网络成为了影响区域经济发展的重要因素。上世纪60年代至今，由于科学技术的发展，现代工业制造水平的提高，对桥梁建造提出了越来越高的要求，通过一代又一代的土木人的辛勤奋斗，高速公路上循环交叉的立交桥，高架桥，长达几十公里的跨海大桥，新发展的城郊高速公路，铁路桥与轻轨运输高架桥等。这些桥梁犹如一条横跨江海上的“彩带”，将我们的世界装扮的愈发多姿多彩。纵观世界各国的大城市，常以工程雄伟的大桥作为城市的标志与骄傲。桥梁建筑已不仅仅是一种交通出行的要求，而且作为一种结构艺术的形式，存在于我们的生活中。 梁桥体系桥梁是一种非常古老而实用的桥型。梁作为承重结构，是以它的抗弯能力来承受荷载的，梁分简支梁、悬臂梁、固端梁和连续梁等，悬臂梁，固端梁和连续梁都是利用支座上的卸载弯矩去减少跨中弯矩使梁跨内的内力分配更合理，以同等抗弯能力的构件断面就可建成重大跨径的桥梁。预应力混凝土梁氏体系的桥梁应用甚广，简支梁的最大跨径已经达到78m，连续梁的最大跨径接近200m。关键词：连续梁；悬臂施工；预应力；弯矩；极限状态 AbstractThis design topic for the zi river bridge of prestressed concrete continuous girder bridge, (5) within the territory of the project is located in ziyang district and guming yiyang city district, line length of 2547.8 m, 1518.6 m long, including bridge bridge connection 752.18 m long, the other at a bridge from the shore a ramp bridge, 185.24 m long. One-way three lanes, the upper structure USES the first after the simply supported continuous prestressed concrete continuous box girder bridge. In turn simply supported continuous bridge construction is one of the more common method, the main characteristics of the construction method is simple and feasible construction methods, construction quality and reliable, and has realized the bridge construction of factory, standardization, and assembly. At present, along with the development of the higher road bridge in order to improve the driving comfort, turn simply supported continuous beam bridge in medium and small span continuous girder bridge has been widely used.With the development of the society, to establish a more developed, fast and convenient transport network has become the important factors that affect regional economic development.Since the 1960 s, due to the development of science and technology, the improvement of modern industrial manufacturing, the bridge building higher and higher demands are proposed, by generation after generation of civil people of hard struggle, circular cross highway overpass, the viaduct, dozens of kilometers long cross-sea bridge, the new development of suburban highway, railway and light rail transit viaduct. The bridge is like a "ribbon" across the ocean, will dress up our world more colorful. Big cities throughout the world, often in engineering grand bridge as a symbol of city and pride. Bridge construction is not only is a kind of transportation demand, and as a kind of structure form of art, exist in our life. The bridge girder bridge system is a very old and practical bridge. Beam as supporting structure, to be able to withstand the load, its bending beam simply supported beam and cantilever beam, fixed end beam and continuous beam, cantilever beam, the fixed end beam and continuous beam are using unloading on the bearing bending moment to reduce bending moment in the span of the internal force distribution in the beam span more reasonable, at the same section flexural capacity of components can be built with big span Bridges. Prestressed concrete bridge of kissing the system application, the biggest span beam has reached 78 m, the biggest span continuous beam is close to 200 m.Keywords: The continuous beam;：The continuous beam; The cantilever construction; Prestressed; Bending moment; Limit state.目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 工程概况11.2 技术标准和设计参数11.3 主要设计规范21.4 地质条件2第2章 方案比选32.1方案32.2方案比选依据4第3章 桥梁纵向分孔及横截面尺寸拟定63.1桥梁纵向分孔63.2桥横截面尺寸拟定63.3箱型截面尺寸的拟定7第4章 桥面板计算114.1悬臂板内力计算114.2中间板内力计算12第5章 全桥结构建模及单元划分175.1活载内力增大系数175.2单元离散划分原则175.3本设计单元划分17第6章 纵向预应力钢束估与布置196.1常用的预应力钢筋196.2预应力钢筋布置原则196.3本设计中纵向预应力布置206.4预应力束的配置原则206.5横向预应力筋布置位置及几何参数216.6按正截面抗裂性要求计算横向预应力筋数量216.7纵向预应力钢筋的估算22第7章 上部结构应力及挠度验算287.1全桥结构安全性验算287.2正常使用极限状态应力验算307.3 锚固区局部承压验算437.4 挠度计算44第8章 桥梁下部结构桩基础设计及验算468.1基本数据468.2桥梁支座478.3 本设计桩的拟定488.4 本设计桩的计算验算50第9章 结论54参考文献55致谢56第一章 绪论1.1 工程概况资江大桥位于县道X014线资阳岸民兵渠下游350米，桥轴线与资江航道线正交。路线起于赫山岸兰溪镇油麻村一组处县道X014，止于资阳岸沙头镇新青草港村处县道X014。，线路全长2547.8m，其中大桥桥长550m，桥头接线长752.18m，另外在大桥资阳岸设匝道桥一座，长185.24m。单向三车道。下部结构墩采用桩基承台接实体墩形式、台采用桩基接盖梁。本桥上部结构采用双悬臂对称浇注的施工形式。1 .2技术标准和设计参数(1) 设计速度：80km/h(2) 汽车荷载等级：公路-I级(3) 桥面宽度：全宽14m，横向布置为0.5m防撞护栏+13m行车道+0.5m防撞护栏(4) 桥面纵坡：不大于3.5%(5) 桥面横坡：2%（单幅单向坡）(6) 车辆荷载等级：公路I级(7) 环境类别：II类(8) 结构设计安全等级：二级（桥梁结构重要性系数0 =1.0）(9) 永久作用结构自重：预应力混凝土26 kN/m3；沥青混凝土24 kN/m3；钢材78.5kN/m3；回填土18kN/m3；混凝土收缩及徐变：按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）取值；(10) 可变作用汽车荷载：公路级；冲击系数： 按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）取值；风荷载：按照公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）取值；温度：混凝土结构整体升温20、降温20； 梯度温度:桥面铺装为10cm的沥青混凝土铺装层，竖向日照正温差按照公路桥涵设计通用规范(JTJ D60-2015)表4.3及10-3插值计算；1.3 主要设计规范(1)公路工程技术标准 （JTJB01-2014）(2)公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2015）(3)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2015）(4)公路桥涵地基与基础设计规范 （JTJ D63-2007）(5)道路工程制图标准 （GBJ50162-92）(6)公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000）(7) 公路桥梁盆式橡胶支座 （JTT 391-2009）1.4 地质条件1.4.1地形地貌拟建区地势较低，地形总体变化一般，地貌类型受地层岩性、地质构造控制明显，泥岩发育位置地势相对较高、地面起伏较小，道路沿线仅见数个个小山包。地面起伏变化大，多以斜坡、平坝、沟谷等地形为主，属于构造剥蚀、侵蚀浅丘地貌。拟建桥梁范围内地面高程26.42m38.56m，高差12.14m。1.4.2地质构造桥梁工区在构造岩层呈多斜产出，产状：倾向265°285°，倾角6°9°。岩层产状较为直缓，未发现断层构造，地质构造较为单一。1.4.3地层岩性拟建道路沿线主要出露地层为风化玄武岩黏土，孔隙率较低，属中-高压缩性土，强度一般。第五系地层主要由散落岩石、填土、细砂、粉质粘土组成。地层主要由板岩夹砂岩组成。第2章 方案比选2.1方案2.1.1方案一 变截面连续梁桥如图2.1，方案一设置为：（45m+45m+45m）预应力混凝土简支T梁+(56m+2×86m+56m)变截面箱型连续梁（45m+45m+45m）预应力混凝土简支T梁，全长550米的变截面连续梁桥图2.1 变截面连续梁桥方案示意图(m)（1） 结构特点：造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇筑成各种形状的结构，整体性好，刚度较大，变形较小，舒适度高施工方法简单易操作，工艺制造简单，整体性好。（2） 优缺点：侧面上看线条分明，与当地地形配合恰当，显得简单大方。养护维修量小，设计技术水平较先进，经验丰富，工期较短。 2.1.2方案二 斜拉桥如图2.2，方案二设置为：（190m+300m）斜拉桥+（30m+30m）预应力混凝土简支T梁，全长550米斜拉桥。550300140A303050图2.2 斜拉桥方案示意图(m)（1） 结构特点 斜拉桥索直接锚于主梁上，为自锚体系，拉索承受巨大的拉力，水平分力使主梁受压，因此梁，塔均为压弯构件。由于斜拉桥的全梁通拉拉梁的斜索与塔直线相连，增加了主梁抗弯，抗扭刚度，在动力特性上胜于悬索桥。 （2） 优缺点 该桥桥型美观，用料省，主梁高度小，梁底直线易满足通航和排洪要求。动力性能好，发展迅速，但跨径不大，施工方法较拱桥方便但比梁桥复杂，施工难度较大。（3） 施工技术 现浇主塔，采用竖向转体施工法。虽然施工难度加大，但不考虑主塔高度，余下梁体采用满堂支架现浇施工，简单，经济。 2.1.3方案三 自锚式悬索桥如图2.3，方案三设置为：（135m+280m+135m），全长550m的悬索桥。图2.3 悬索桥示意图(m)（1） 结构特点 相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离。悬索桥可以造的比较高, 在材料用量和截面设计方面，其截面积并不需要随着跨度增大而增加。在构件设计方面，悬索桥的主缆、锚碇和塔这三项主要承重构件在扩充其截面积或承载能力方面所遇到的困难则较小。作为主要承重构件的主缆具有非常合理的受力形式。（2） 优缺点 容许船在下面通过，在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥墩，因此悬索桥可以在比较深或者比较急的水流上建造。悬索桥比较灵活，因此它适合大风或者地震区的需要。在施工方面，风险较小。由于悬索是柔性结构，刚度较小，当活载作用时，悬索会改变几何形状，引起桥跨结构产生较大的挠曲变形；在风荷载、车辆冲击荷载等动荷载作用下容易产生振动。2.2方案比选依据2.2.1方案比选比较的内容表2.1 方案比选的依据比较项目第一方案第二方案第三方案主桥跨桥型预应力混凝土变截面连续梁斜拉桥悬索桥主桥跨结构特点结构造型较为灵活，整体性好，刚度较大，变形量较小。适应于各种地型条件，受力分析简单，设计相比较其他桥型更为简单。恒载，活载分散传给拉索。主梁承受的里主要是拉索的水平分力形成的轴压力，因而需要足够的刚度防止压屈。需考虑个别拉索偶然拉断或退出工作时的结构然具有足够的安全储备。相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离。悬索桥可以造得比较高，容许船在下面通过，在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥墩，因此悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造。经济性结构造型较为灵活，整体性好，刚度较大，变形量较小。适应于各种地型条件，受力分析简单，设计相比较其他桥型更为简单。可以在一定程度上减少主梁尺寸，但仍需要大量材料，此外需要高强度的拉索量比较大，索塔的设置将增加了材料的用量。拉索需要定期更换后期运营维护费用也较大相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的物质。但悬索桥塔架对地面施加非常大的力，因此当地质条件较差时，塔架的地基必须非常大和相当昂贵。施工特点预制性好，用要求浇铸成各种形状的结构，采用悬臂施工不受通航、季节、洪水的影响。施工周期较短。可采用悬臂浇筑施工，或转体施工，但相对而言施工过程较为复杂，施工周期较长，施工预算较大。自锚式悬索桥在荷载的作用下呈现出明显的几何非线性，因此吊杆的加载是一个复杂的过程，施工过程的控制对于自锚式混凝土悬索桥每一道工序的施工均非常重要。美观性桥型简洁朴实，适应于各种场合，与周围环境较容易协调，美观大方。主桥线条简洁明快。富有时尚现代感，无论在何处，都会是一道独特的风景，相得益彰。跨径较大，线条优美，与环境协调。2.2.2方案比选的结论综合比较各种方案，选用预应力混泥土变截面箱型连续梁桥比较合理。第3章 桥梁纵向分孔及横截面尺寸拟定3.1桥梁纵向分孔3.1.1变截面连续梁桥构造特点连续孔数一般不超过5跨，多于3跨的连续梁桥，除边跨外，其中间各跨一般采用等跨布置，以方便悬臂施工。多于两跨的连续梁桥，其边跨一般为中跨的0.60.8倍左右，当采用箱形截面，边孔跨径其至可减少至中孔的0.50.7倍。有时为了满足城市桥梁或跨线桥的交通要求而需增大中跨跨径时，可将边跨跨径设计成仅为中跨的0.5倍以下，此时，端支点上将出现较大的负反力，故必需在该位置设置能抵抗拉力的支座或压重以消除负反力。3.1.2本设纵向分孔计本设计纵向分孔设置为:3×45预应力混凝土简支T梁+56+2×86+56变截面箱型连续梁+3×45预应力混凝土简支T梁，全长550米。变截面连续梁段：边跨56m中跨86m,边跨为中跨的0.651倍符合公路桥规关于变截面连续梁桥设计要求。3.2桥横截面尺寸拟定截面尺寸拟定见表3.1，3.2，图3.1。表3.1横截面拟定高跨比梁宽（m）悬臂厚度（cm）梗腋形式（cm）根部跨中顶底根部端部顶板与腹板腹板与底板1/15.921/30.714.08.06520120*3060*30表3.2横截面拟定跨径布置（m）结构边中跨比截面（cm）梁高形式顶板厚腹板厚底板厚根部跨中56+2*86+56连续梁0.651单箱单室3030-6028-605.42.8图3.1横截面尺寸拟定示意图(cm)3.3箱型截面尺寸的拟定3.3.1顶板、底板、悬臂板长度拟定箱梁顶板宽度一般接近桥面总宽度，本设计中顶板长度为14m。顶板两侧悬臂板的长度对活载弯矩数值的影响不大，但恒载及人群荷载弯矩随悬臂长度几乎成平方关系增加，故悬臂板长度一般不大5m,当长度超过3m后，宜布置横向预应力束筋。本设计中可取底板长度为8m悬臂板长度为3m。3.3.2 底板厚度拟定纵向负弯矩区受压底板的厚度对改善全桥受力状态、减少徐变下扰度十分重要。因而大跨连续体系梁桥中，应确保承受负弯矩的内支点区域的箱梁底板有足够的厚度。箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚至墩顶，以适应箱梁下缘受压的要求，底板厚度与主跨之比宜为1/1401/170。本设计根部底板厚度取为60cm与主跨比为1/143.3；跨中区域底板厚度则可按构造要求设计，本设计中跨中底板厚度取28cm。底板厚度变化：从跨中向0号块截面以抛物线方程y=60-2840.52x2+28,变化。3.3.3 梁高拟定根据已建成桥梁的资料分析，支点截面的梁高约为（1/161/20）L (L为中间跨跨长)，梁中梁高H中约为（1/1.51/2.5）。本设计中支点梁高取5.4m为1/15.93L，跨中梁高取2.8m为1/1.93H中梁高变化：从跨中向0号块截面以抛物线y=5.4-2.840.52x2+2.8（m）变化。3.3.4 腹板厚度拟定箱梁腹板的主要功能是承受结构的弯曲简历和扭转剪应力所引起的主拉应力。墩顶区域剪力大因而腹板厚，跨中区域的腹板较薄，但是腹板的最小厚度应考虑钢束管道的布置、钢筋布置和混凝土浇筑的要求。变高度箱梁采用直腹板。英国水泥和混凝土协会提出了如下两个关于预应力混凝土连续梁最佳腹板厚度参数的公式，其最大跨径连续箱梁最佳横截面几何参数指标可供参考图3-2和图3-3。图3.2连续箱梁最佳腹板厚度K1参数曲线图3-3连续箱梁最佳腹板厚度K2参数曲线墩上腹板厚度参数： ； （3.1） 跨中腹板厚度参数： ； （3.2）式中：墩上腹板厚度的总和（m）；：跨中腹板厚度的总和(m)；：墩上梁高(m)；本设计中取5.4m；：跨中梁高(m)；本设计中取2.8m；B：桥面总宽度(m)；本设计资料中定为14m；：梁最大跨径(m)。本设计中为86m；考虑预应力钢筋布置及混凝土浇筑后的箱梁腹板最小厚度一般为:腹板内无预应力束管道布置时可采用200mm；腹板内有预应力管道布置时可采用250300mm；腹板内有预应力束锚固时采用350mm。本设计中拟取墩顶腹板厚度为60cm，跨中腹板厚度为30cm本设计拟取的墩顶腹板厚度及跨中腹板厚度合理。腹板厚度变化：从跨中向0号块截面以抛物线方程y=60-30442x2+30cm变化。3.3.5 顶板、悬臂板厚度拟定确定箱型截面顶板厚度一般考虑两个因素，既满足桥面板横向弯矩的要求（恒载、活载、日照温度等）；满足布置纵、横向预应力钢筋束的要求。车行道部分的箱梁顶板或其他呈现连续板受力特征的桥面板以及悬臂板厚度拟定可参考表3-2：表3-2车行道部分桥面板的厚度（m）位置桥面板跨度方向垂直于行车道方向平行于车道方向顶板或连续板3L+11（纵肋之间）5L+13（横隔板之间）悬臂板L0.25时，28L+1624L+13L0.25时，8L+21注：两个方向厚度计算厚取小值，L为桥面板的跨度（m)。由本设计前部分拟定的纵向分布横向分布数据知本设计中：垂直于行车道方向的L为6.85.9757.4m.平行于车道方向的L为21.5m。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG-D62-2004）9.3.3中规定：在与腹板相连处的翼缘厚度不小于梁高的1/10，本设计中取腹板相连处厚度为58cm。因而本设计中可取顶板厚取为30cm；悬臂板根部厚度取为65cm。悬臂板端部按构造要求可取为20cm。（悬臂端部厚度不小于10cm，如设置防撞墙或锚固横向预应力束筋，则端部厚度不小于20cm）。第4章 桥面板计算纵向墩上，L/4,跨中处总共布置横隔板5块。板长：la=86/4=21.5m板宽：，lb=6.8m长宽比：lalb=3.16>2，故可按单向板计算内力。4.1悬臂板内力计算悬壁板计算布载如图4.1图4.1悬臂布载示意图（m）桥面铺装为换算厚度为10cm的沥青混泥土，每延米铺装层重度：g铺=0.1×23=2.3KN/m每延米悬臂板重度：g板=0.2+0.652×25=10.625KN/m每延米护栏重度：g护=0.8×25=20KN/m4.1.1悬臂根部弯矩计算每延米恒荷载作用下弯矩为：M支g=-（20×0.5×2.75+2.3×2.5×1.25+10.625×3×1.5=-82.5KNm车辆荷载后轮着地长度为：a1=a2+2H=0.2+2×0.1=0.4m（H为铺装层换算厚度，下同）；车辆荷载后轮着地宽度为：b1=b2+2H=0.6+2×0.1=0.8m如上图4-1中最外面车轮单个车轮作用下板的有效工作宽度：a=a1+2b=0.4+2×2.3+0.1=5.2>1.4m故两个车轮作用下板的有效工作宽度有重叠，实际有效宽度为a=a1+d+2b=0.4+1.4+2×2.3+0.1=6.6m分布荷载为： P=pab1=1406.6×0.8=26.52kpa如上图4-1中里面车轮单个车轮作用下板的有效工作宽度：a=a1+2b=0.4+2×（2.5-0.5-1.8+0.62+0.1）=1.6m>1.4m故两个车轮作用下板的有效工作宽度有重叠，实际有效宽度为：分布荷载为： P'=pa'b1=1403×0.8=58.3kpa由于汽车荷载局部加载在悬臂翼板附近，故取冲击系数为1+0.3=1.3；每延米宽板条上汽车荷载产生弯矩为：M支p=-1.3×26.5×0.8×2+58.3×0.6×0.2=-64.2KNm内力组合：弯矩基本组合：Mud=1.2×-82.5+1.4×-64.2=-188.9KNm弯矩短期组合：Msd=-82.5+-64.2÷1.3×0.7=-117.1KNm4.1.2悬臂根剪力矩计算每延米自重作用下剪力为：Q支g=20×0.5+2.3×2.5+10.625×3=47.6KN每延米汽车荷载作用下剪力为：Q支p=1.3×26.52×0.8+58.3×0.6=73.1KN内力组合：剪力基本组合：Qud=1.2×47.6+1.4×73.1=159.4KN剪力短期组合：Qsd=47.6+73.1÷1.3×0.7=86.9KN4.2中间板内力计算把承托面积平摊到桥面板上，板厚为：t=0.3+2×12×1.2×0.36.8=0.35m每延米板桥面铺装层的重度：每延米桥面板重度：g板=0.35×25=8.8KNm每延米桥面板总重度：g=2.3+8.8=11.1KNm4.2.1中间板弯矩计算两梁肋之间板的计算跨径为：l=l0+t=6.8+0.3=7.1m<l0+b=7.4m车辆荷载在板跨径中间时单个车轮作用下板的有效工作宽度：a=a1+l3=0.4+7.13=2.8<2l3=4.7m>1.4m故两个车轮作用下板的有效工作宽度有重叠，实际有效工作宽度为：a=4.7+1.4=6.1m分布荷载为：P=pab1=1406.1×0.8=28.7KPa车辆荷载在板支承处时单个车轮作用下板的有效工作宽度：a'=a1+t=0.4+0.3=0.7m<1.4m故两个车轮作用下板的有效工作宽度无重叠，分布荷载为： P'=p2ab1=1402×0.7×0.8=125kpa每延米恒载弯矩为：Mog=18gl2=11.1×7.128=69.9KNm布载使最大：布载方式：以车轮作用在中点：其布载如图4.2。图4.2弯矩计算布载方式二每延米车辆荷载弯矩为：；Mop=1+0.3×83×0.7×0.175+0.5×(56.5-37.2)×0.8×0.8+37.2×0.8×0.8+28.7×0.8×1.7+0.5×(42.7-30.7)×0.8×1.05+30.7×0.8×1.05+83×0.7×0.175=156.25KNm故取布载方式2：跨中最大设计弯矩为：M0=1.2×69.9+1.4×156.25=302.63KNm板厚与肋高之比为：th=30540=118<14,故跨中弯矩为：M中=0.5×302.63=151.32KNm支点处弯矩为：M支=-0.7×302.63=-211.84KNm4.2.2中间板支点剪力计算车辆荷载在板跨径中间时单个车轮作用下板的有效工作宽度：a=a1+l3=0.4+6.83=2.7m<2l3=4.5m故两个车轮作用下板的有效工作宽度有重叠，实际有效宽度为：a=d+2l3=1.4+4.5=5.9m分布荷载为：p=pab1=1405.9×0.8=29.7kPa车辆荷载在板支承处时单个车轮作用下板的有效工作宽度：a'=a1+t=0.4+0.3=0.7m<1.4m故两个车轮作用下板的有效工作宽度无重叠，分布荷载为： P'=p2a'b1=1402×0.7×0.8=125kpa每延米宽板条上恒载产生的剪力为：Q支g=0.5×11.1×6.8=37.8KN剪力布载图如图4.3。图4.3剪力计算布载每延米宽板条上汽车荷载产生的剪力为：Q支p=1.3×0.5×125-76.1×0.8×0.94+76.1×0.8×0.94+0.5×53-35.7×0.8×0.75+35.7×0.8×0.75+29.7×0.8×0.49+0.5×44.9-31.8×0.8×0.29+31.8×0.8×0.29+92.1×0.6×0.03=1.3×18.39+57.23+5.19+21.42+11.64+1.52+7.38+1.66=161.76KNm内力组合：剪力基本组合：Qud=1.2×37.8+1.4×161.76=271.82KN剪力短期组合：Qsd=37.8+161.76÷1.3×0.7=124.68KN第5章 全桥结构建模及单元划分5.1活载内力增大系数采用保守计算，全桥活载内力增大系数为 =1.15×3×0.78=2.6915.2单元离散划分原则桥梁结构是一种复杂的空间结构，要精确分析桥梁结构的真实受力，最好模拟成有梁、板、壳和三维实体单元组成的空间受力模型，但是这种处理方式建模非常复杂，同时考虑到桥梁荷载的空间分布，按此方法计算的工作量是浩大的。考虑到计算误差等原因，对全桥按空间计算精确度未必很高，且其计算结果为应力形式不能直接运用于桥梁设计。对于实际应用的桥梁结构分析软件，必须对模型经行合理的简化。对于桥梁结构设计而言，桥跨节后受力分析是关键环节之一。考虑到桥梁宽跨比一般比较大，将桥梁结构近似处理为杆系模型是切实可行的方法。根据桥梁的构造、施工、设计特点采用有杆系有限元分析软件分析桥梁结构，首先建立一个与真实结构等价的计算模型，讲模型划分为有限个杆件单元，利用计算机程序进行分析。在使用前必须对桥梁结构进行离散化，建立结构计算图示。结构离散是结构分析的重要环节，必须遵循以下原则：保证体系的几何不变性；这一点 在较复杂的施工体系转换中尤其应注意。同时也应尽量避免与结构受力和变形不符合的多余约束;计算模型应尽量符合结构的构造特点，对于0号块的处理支座的处理、基础的模拟等应慎重谨慎考虑;在合理模拟保证精确度的前提下，尽量减少节点数目，以减少计算规模。5.3本设计单元划分本设计按悬臂块段长度的合理划分来离散单元。以各块段质量接近为前提划分长度，这样挂篮的承载能力可以得到充分地发挥利于阶段在施工中的安全性和精确度。如图7-1：本设计共划分为106个单元，4×3（边跨满堂支架浇筑段）+2×1（边跨合拢段）+2+12×3（悬臂段）+2.5+1.5+1.5+2.5（0号块）+12×3+2（悬臂段）+2×1（合拢段）2+12×3（悬臂段）+2.5+1.5+1.5+2.5（0号块）+12×3+2（悬臂段）+2×1（中跨合拢段）+2+12×3（悬臂段）+2.5+1.5+1.5+2.5（0号块）12×3+2（悬臂段）+2×1（边跨合拢段）+4×3（边跨满堂支架浇筑段）=284m图5.1单元划分图第6章 纵向预应力钢束估与布置根据主要组合进行估算，束型及配束数应从使用极限状态，承载力极眼状态以及施工等多方面综合考虑。6.1常用的预应力钢筋目前，国内外使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、冷拉预应力钢丝、低松弛预应力钢丝、钢绞线。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第3.2.1条规定:预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝、中、小型构件或竖、横向预应力钢筋，也可采用精轧螺纹钢筋。6.2预应力钢筋布置原则悬臂施工连续梁桥的预应力钢束主要分为悬臂施工节段施加的预应力钢束(称为一期束）和合拢后施加的预应力束(称为二期束）。一期束主要承受悬臂结构产生的负弯矩；二期束主要针对成桥后主梁正、负弯矩的需要。预应力束在截面上的布置可分为底板束和顶板束,分别承受正、负弯矩。部分顶板束在腹板内下弯锚固，以承受腹板主拉应力；在梁端，部分底板束上弯锚固在腹板上，以承受梁端腹板截面的主拉应力。预应力钢束的线形大部分由直线和圆曲线(或抛物线)组成。后张法预应力构件的曲线形预应力钢筋的曲线半径应与钢丝束、钢绞线束直径有关。当钢丝束、钢绞线束直径等于或小于 5mm 时，曲线半径不宜小于4m；当钢丝束直径大于5mm时，曲线半径不宜小于6m。预应力钢筋在结构上的布置应满足:纵向间距宜为500-1000mm。预应力钢束管道纵向布置应满足:直线管道的净距不应小于管道直径的60%；曲线管道在曲线平面内相邻管道间的最小净距应按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）式（9.4.8-1)计算,需要注意的是：当计算结果小于直线管道外缘间的净距时，曲线管道外缘的净距应选用直线管道外缘的净距值。预应力管道的设置应该满足最小净保护层厚度的要求。直线管道的最小净保护层厚度要求，见现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)第9.1.1条规定。在连续梁全长上，预应力钢束的布置还应该注意避免在截面或某个区段上急剧增加或减少,在梁的正负弯矩交替区，可设置较长的预应力钢束的重叠搭接段，并宜分散布置。