Midas civil结课作业--25m预应力混凝土简支T型截面梁桥设计计算书.docx

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1、工程结构计算软件Midas civil结课作业25m预应力混凝土简支T型截面梁桥设计计算书表格7 12:中梁中点截面A(m2)Asy(m 2)Asz(m2)z(+)(m)z(-)(m)0.9500.5030.3040.5691.155Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m4)y(+)(m)y(-)(m)0.0200.3390.2341.1781.178表格8 13 :边梁端点截面zyA(m2)Asy(m2)Asz(m2)z(+)(m)z(-)(m)1.2720.6080.6020.6641.059Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m，y(+)(m)y(-)(m)0.0690.4090.247

2、1.1781.178表格9 14 :中梁端点截面A(m2)Asy(m2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)1.2720.6080.6020.6641.059Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m 4)y(+)(m)y(-)(m)0.0690.4090.2471.1781.178表格10 17 :边梁变截面1I-EndJ-Endzz1vyJL1A(m2)Asy(m 2)Asz(m2)z(+)( m)z(一)( m)A(m2)Asy(m2)Asz(m2)z(+)( m)z(-)( m)1.2720.6080.6020.66 41.0590.9500.5030.3040.56 91.155

3、Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m 4)y(+)y(-)(Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m 4)y(+)y(-)(m)m)(m)m)0.0690.4090.2471.1781.1780.0200.3390.2341.1781.178表格11 18 :中粱变截面2I-EndJ-End7zyJyrA(m2)Asy(m 2)Asz(m2)z(+)( m)z(-)( m)A(m2)Asy(m2)Asz(m2)z(+)( m)z(一)( m)0.9500.5030.3040.5691.1551.2720.6080.6020.6641.059Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m 4)y(+)

4、(m)y(-)( m)Ixx(m4)Iyy(m4)lzz(m4)y(+) (m)y(-)( m)0.0200.3390.2341.1781.1780.0690.4090.2471.1781.178I-EndJ-End表格12 19 :边梁 变截面2 I-EndJ-EndzzrVyIA(m2)Asy(m2)Asz(m2)z(+)( m)z(-)( m)A(m2)Asy(m2)Asz(m2)z(+)( m)4-)( m)0.9500.5030.3040.5691.1551.2720.6080.6020.6641.059Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m4)y(+) (m)y(-)( m)Ixx

5、(m4)iyy(m4)Izz(m 4)y(+) (m)y(-)( m)0.0200.3390.2341.1781.1780.0690.4090.2471.1781.178表格13 20 :中粱变截面1I-EndI-EndJ-EndA(m2) Asy(m2) Asz(m2) z(+)( z(-)( A(m2) Asy(m2) Asz(m2) z(+)( z(-)(m)m)m)m)1.2720.6080.6020.66 41.05 90.9500.5030.3040.5691.155Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m 4)y(+) (m)y(-)( m)Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m

6、4)y(+) (m)y(-)( m)0.0690.4090.2471.1781.1780.0200.3390.2341.1781.178表格14 21 : 0.2m桥面板A(m2)Asy(m2)Asz(m bz(+)(m)z(-)(m)0.0400.0340.0340.1000.100Ixx(m4)Iyy(m4)Izz(m4)y(+)(m)y(-)(m)0.0000.0000.0000.1000.100表格15 22 : 0.4m桥面板A(m2)Asy(m2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)0.0800.0670.0680.1000.100Ixx(m4)iyy(m4)Izz(m 4

7、)y(+)(m)y(-)(m)0.001().0000.0010.2000.200表格16 23 : 1m桥面板A(m2)Asy(m2)Asz(m2)z(+)(m)z(-)(m)0.2000.1670.1740.1000.100Ixx(m4)Iyy(m4)Izz(m4)y(+)(m)y(-)(m)0.0020.0010.0170.5000.5002.4荷载工况及荷载组合1)自重自重系数：1.042)梁截面温度表格17升温梯度(升温)(单元8)1序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度()11.000.0014.0021.000.105.5031.000.400.00表格18升温梯度(降温)(单元8

8、)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度()11.000.00-7.0021.000.10-2.7531.000.400.00表格19升温梯度(升温)(单元48)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度(C)11.000.0014.0021.000.105.5031.000.400.00表格20升温梯度(降温)(单元48)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度(C)11.000.00-7.0021.000.10-2.7531.000.400.00表格21升温梯度(升温)(单元1)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度(C)11.00().0014.0021.000.105.5031.000.400.00

9、表格22升温梯度(降温)(单元1)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度(C)11.000.00-7.0021.000.10-2.7531.000.400.00表格23升温梯度(升温)(单元41)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度()11.00().0014.0021.000.105.5031.000.400.00表格24升温梯度(降温)(单元41)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度()11.000.00-7.0021.000.10-2.7531.000.400.00表格25升温梯度(升温)(单元4)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度()11.000.0014.0021.00().1()5

10、.5()31.000.400.00表格26升温梯度(降温)(单元4)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度()11.000.00-7.0021.00().1()-2.7531.000.400.00表格27升温梯度(升温)(单元74)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度()11.000.0014.0021.000.105.5031.000.400.00表格28升温梯度(降温)(单元74)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度()11.000.00-7.0021.000.10-2.7531.000.400.00表格29升温梯度(升温)(单元34)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度(C)11.000.

11、0014.0021.000.105.5031.000.400.00表格30升温梯度(降温)(单元34)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度(C)11.000.00-7.0021.000.10-2.7531.000.400.00表格31升温梯度(升温)(单元44)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度(C)11.000.0()14.0021.000.105.5031.000.400.00表格32升温梯度(降温)(单元44)序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度()11.000.0()-7.0021.00().1()-2.7531.000.400.003)徐变收缩收缩龄期：3天；构件理论厚度：1m；理

12、论厚度自动计算：由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为：h = axAc / u；u = Lo+axLi；错误！4)可变荷载活载：汽车荷载，桥梁等级为公路I级；对于汽车荷载纵向整体冲击系数内按照公路桥涵通用设计规范第4.3.2 条，冲击系数N可按下式计算：当 fVl.5Hz 时，(1=0.05；当 1.5HzW住 14Hz 时，g=0.17671n(f)-0.0157；当 f 14Hz 时，|.i=0.45；根据规范，计算的结构基频仁3.23Hz,冲击系数R = 0.191。5)荷载组合表格33荷载工况及荷载组合荷载工况1序号工况名称描述1合计(CS)2cSH徐变二次(CS)3cD恒荷载(CS

13、)4cEL安装荷载1(CS)5SUM收缩一次(CS)6TPG升温梯度(降温)7eTP安装荷载2(CS)8cCR钢束二次(CS)9cTS安装荷载3(CS)荷载组合列表：cLCB 1：基本组合(永久荷载)：1.2(cD)+ 1.2(cTS)+1.0(cCR)+ l.O(cSH)cLCB2：基本组合：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4McLCB3：基本组合基.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+L4TPGlcLCB4：基本组合:1.2(cD)+1.2(cTS)+l .0(cCR)+l .O(cSH)+l .4TPG2cLCB5

14、：基本组合：1.2(cD)+ 1.2(cTS)+1.0(cCR)+ 1.0(cSH)+ 1.4M+1.12TPG1 cLCB6：基本组合：1.2(cD)+ 1.2(cTS)+ L0(cCR)+ 1.0(cSH)+ 1.4M+1.12TPG2cLCB7：基本组合(永久荷载)：1.0(cD)+l.()(cTS)+l.()(cCR)+L0(cSH)cLCB8：基本组合：1.0(cD)+1.0(cTS)+lO(cCR)+L0(cSH)+1.4McLCB9：基本组合：L0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+L0(cSH)+1.4TPGl cLCBlO：基本组合:1.0(cD)+1.0(cTS)

15、+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4TPG2 cLCB 11 ：基本组合：1.0(cD)+1.0(cTS)+ I.O(cCR)+ 1.0(cSH)+ 1.4M+1.12TPG1 cLCB 12：基本组合：LO(cD)+ 1.0(cTS)+ 1.0(cCR)+ 1.0(cSH)+1.4M+1.12TPG2 cLCB 13：极限组合(永久荷载)：1.0(cD)+ 1.0(cTP)+ 1.0(cTS)+ 1.0(cCR)+ l.O(cSH) cLCB 14：短期组合：L0(cD)+ 1.0(cTP)+ 1.0(cTS)+ 1.0(cCR)+ 1.0(cSH)+0.7/(l+mu)M cLCB

16、l5：短期组合：1.0(cD)+ 1.0(cTP)+ 1.0(cTS)+1.0(cCR)+ l.O(cSH)+O.8TPGl cLCB 16：短期组合：1.0(cD)+LO(cTP)+l.O(cTS)+l.0(cCR)+l.O(cSH)+O.8TPG2 cLCB 17：短期组合：1.0(cD)+ 1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/( 1 +mu)M+0.8TPG 1 cLCB 18：短期组合:1.0(cD)+ 1.0(cTP)+ 1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/( I +mu)M+0.8TPGL2JcLCB 19：长期

17、组合：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+ 1.0(cSH)+0.4/(l+mu)M cLCB20：长期组合：1.0(cD)+ 1.0(cTP)+ 1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/( 1 +mu)M+0.8TPG 1 cLCB21：长期组合：1.0(cD)+ 1.0(cTP)+ 1.0(cTS)+ 1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/( 1 +mu)M+0.8TPG2 CLCB22：弹性阶段应力验算组合：1.0(cD)+ 1.0(cTP)+ 1.0(cTS)+ 1.0(cCR)+ 1.0(cSH)+ 1.0McLCB23：

18、弹性阶段应力验算组合：1.0(cD)+1.0(cTP)+ 1.0(cTS)+ 1.0(cCR)+ 1.0(cSH)+ l.OTPGl cLCB24：弹性阶段应力验算组合：1.0(cD)+i.0(cTP)+ 1.0(cTS)+ 1.0(cCR)+ 1.0(cSH)+ 1.0TPG2 cLCB25：弹性阶段应力验算组合：1.0(cD)+ 1.0(cTP)+ 1.0(cTS)+1.0(cCR)+ 1.0(cSH)+ 1.0M+1.0TP.cLCB26：弹性阶段应力验算组合：1.0(cD)+ 1.0(cTP)+ 1.O(cTS)+1.O(cCR)+ 1.0(cSH)+ 1.0M+ l.OTP.三、内力

19、图3.1内力图1 12 23 34 45 56 6； -S 89 100 11) 122 153 144 155 166 177 1SS 199 210 221 232 243 254 265 2764SS 511升温梯度升温(ST)MAX ID20SMIN ID 4KBlg:王三la-4s:lsi:IH:ts;=lg;吧jH:图表2内力图结果图形1MY(kNl-99.9-1009-101.9-102.9-103 9104.9-1059 I升总楼度陶息 (ST)MAX ID:4XHN ID 20S -ry U1 12 23 34 45 56 677S S9 100 111 122133 144

20、155 166 177 188 199 210 221232 243 254 265 276 4SS 511图表3内力图结果图形250S039227140372347682198132gcLCBl(CBC)16刖3124S61S882264运谜照恭解说说谜制强说谜制说 MAXID221MIN ID:S01 12 23 34 45 56 67 78 S9 100 111 122 133 144 155177 18S 199 210 221 232 243 254 265 276 48S 511图表4内力图结果图形330S06S72714330234797319816161615259124S90

21、28825455161SS149S311 12 23 34 45 56 67 78 S9 100 111 122 133 144 155 166 177 188 199 210 221 232 243 254 265 276 4SS 511图表5内力图结果图形4图表6内30802442713890234753719811S31614830124S476S82123515769149416力图结果图形5图表7内力图结果图形62632004232151476906745S57714S0SS67 78 S9 100 111 122 133 144 155 166 177 18S 199 210 22

22、! 232 243 254 265 276 4SS 5111 12 23 34 45 56图表8内力图结果图形726315602321074263156023210742010588170010213S961610791317686451 12 23 34 45 56 67 78 S9 100 111 122 153 144 155 1W 177 1SS 199 210 221 232 243 254 265 276 48S 5111 12 23 34 45 56 67 78 S9 100 111 122 133 144 155 IM 177 188 199 210221 232 243 25

23、4 265 276 488 511图表9内力图结果图形8150328-176158-502644-S291301155616-14S21021S0S5SS2135074-2461560图表10内力图结果图形915WS6175998-5024S3-S2S96S1155452-14S1937-1S0S4222134906-2461391元100 111 122 133 144 155 166 177 1SS 199 210 221 232 243 254 265 276488 511MINID66hlAX ID:;ZYg 一图表11内力图结果图形1()150249-176237-502724-S2

24、9211:=LCB16(CBC)IplAX ID:1 KHNID:66-1S0S6712135158-24616441 12 23 34 45 56 67 78 S9 100 111 122 153 144 155 1W 177 1SS 199 210 221 232 243 254 265 27648S 5111155697-1482184图表52内力图结果图形11150526175958-502443-115541114S1S96-1S08380-2134864-24613491 12 23 34 45 56图表13内力图结果图形12图表14内力图结果图形13四、持久状况承载能力极限状态验

25、算结果4.1 截面受压区高度表格34截面受压区高度相对界限受压区高度钢筋种类C50及以下C55/C60C65/C70C75/C80R2350.620.600.58-HRB3350.560.540.52-HRB400/KL4000.530.510.49-钢绞线、钢丝0.400.380.360.35精轧螺纹钢筋0.400.380.36-4.2 正截面抗弯承载能力验算静 大 rMuy 最 小 May 母小tMuy静 大 rMuy 最 小 May 母小tMuy0 -2661 -5322 7983 -10643弯矩(kNm)卜 IAXIDW1 NflNID.280V 小:沿网一7983 pHRs二F f

26、却迪画;5:茴!=:3最大 Nfny1 12 23 34 45 56 67 78 S9 100 ill 122 133 144 155 166 177 18S 199 210 221 232 243 254 265 276 4SS 511图表6正截面抗弯承载能力验算结果图形结论：按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)第 条ysSR验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构 件承载力设计值，满足规范要求。4.3 斜截面抗剪承载能力验算最大Vn 最大八u fix lVn最 drVu最大Vn 最大八u fix lVn最 drVu-.-4701-9403

27、 14104-1SS05卜*.，仆.4.瑞”*, 朴,*，4,，：1 * 1 - 2 3 (* - - ”,工.，3”6.苏芭.单元1 12 23 34 45 56 67 78 89 100 111 122 133 144 155 166 177 188 199 210 221 232 243 254 265 276 4ss 511图表7斜截面抗剪承载能力验算结果图形结论：按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)第 条ySR验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构 件承载力设计值，满足规范要求。按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG

28、D62-2004)第 条进行抗剪截面验算，满足规范要求。4.4 支反力计算表格35支反力计算结果表格节点FX(kN)FY(kN)FZ(kN)MX(kNm)MY(kNm)MZ(kNm)五、持久状况正常使用极限状态验算结果5.1 结构正截面抗裂验算对于局部预应力A类构件，在作用(荷载)短期效应组合下，应符合以下条 件：Ost-Opc0.7f(k但在荷载长期效应组合下：Olt -Opc0-0.144-O.35S-0.572-0.7S60.999-1213-1.4271.641-1.S551 12 23 34 45 56 67 78 S9 100 111 122 133 144 155 166 177

29、 18S 199 210 221 232 243 254 265 276 4SS 311图表8结构正截面抗裂验算短期效应组合结果图形1.39应力白图）1.110.820.540.26-0.02-0.30-0.58FMAXMAXID:1MIN ID:2S0-0.S7单元1 12 23 34 45 56 67 78 S9 100 111 122 133 144 155 166 177 1SS 199 210 221 232 243 254 265 276 4S8 311图表9结构正截面抗裂验算长期效应组合结果图形结论：按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）第 6.3

30、.1-1 条验算： 短期效应组合dt-opc 二0.51MPa 拉 O.7k = -1.86MPa ,满 足规范要求。长期效应组合ost-opc = -0.87MPa拉0.71二-O.OOMPa ,不满足规范要求。5.2 结构斜截面抗裂验算对于A类和B类局部预应力混凝土构件，在作用（荷我）短期效应组合下, 应符合以下条件：预制构件：otP0.7ftk 现场浇筑（包括预制拼装）构件：otP0.7flk = -1.86MPa ,不满足规范要求。六、持久状况构件应力验算结果6.1正截面混凝土法向压应力验算按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)第 条，荷载取其标准值，汽车

31、荷载考虑冲击系数。受压区混凝土的最大压应力：未开裂构件：允许开裂构件：Occ 0.5fck = 16.20MPa ,不满足规范要求。6.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)第7.1.5-2 条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。受拉区预应力钢筋的最大拉应力：1)对钢绞线、钢丝未开裂构件：QpeH-0pO.65fk允许开裂构件：Cpo+op0.65fk2)对精轧螺纹钢筋未开裂构件：Ope + op0.80fpk允许开裂构件：Opo+50.806k结论：按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)第 7.

32、1.5-2 条验算Rpe+s= 1005.7lMPa0.65fk = 1209.00MPa ,满足规范要求。6.3 斜截面混凝土的主压应力验算按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)第7.1.6 条，混凝土的主压应力应符合下式规定：OcP0.6fkFMAXFMAX库元1 12 23 34 45 56 6： 78 S9 100 111 122 133 144 155 166 177 1SS 199 210 221 232 243 254 265 276 48S Hl图表12斜截面混凝土的主压应力验算结果图形MAX ID:65 MINID241结论：按照公路钢筋混凝土

33、及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)第7.1.6 条验算：ocp = 11.56MPa0.6fk = 19.44MPa ,满足规范要求。一、基本信息51.1 工程概况错误!未定义书签。1.2 技术标准51.3 主要规范51.4 结构概述51.5 主要材料及材料性能51.6 计算原那么、内容及控制标准6二、模型建立与分析72.1 计算模型72.2 主要钢筋布置图及材料用表82.3 截面特性及有效宽度82.4 荷载工况及荷载组合16三、内力图203.1内力图21四、持久状况承载能力极限状态验算结果254.1 截面受压区高度254.2 正截面抗弯承载能力验算254.3 斜截面抗剪承载

34、能力验算264.4 支反力计算26五、持久状况正常使用极限状态验算结果265.1 结构正截面抗裂验算265.2 结构斜截面抗裂验算27六、持久状况构件应力验算结果286.1 正截面混凝土法向压应力验算286.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算296.3 斜截面混凝土的主压应力验算29七、短暂状况构件应力验算结果30七、短暂状况构件应力验算结果7.1短暂状况构件应力验算按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)第7.2.8 条，截面边缘混凝土的法向压应力应符合下式规定：Otcc0.70fck曰-曰-最大 ALW最大FMAX最 小 AL V最小FMAXMAX ID: 185

35、MIN ID:1*元m 三a*4*amw 三I 12 23 34 45 56 6? 78 89 100 111 122 133 144 155 166 177 1SS 199 210 221 232 243 254 265 276 488 511图表13短暂状况构件应力验算结果图形结论：按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)第7.2.8 条验算:otcc= 16.31MPa0.70fck= 18.14MPa ,满足规范要求。307.1短暂状况构件应力验算一、基本信息1)总跨径26m,上部结构采用预应力混凝箱形梁；2)桥梁宽度：6+2x1.5m ；3)桥梁横坡：1

36、.5%；4)设计荷载：公路一级；5)环境类别：I类；6)设计基准期：1()()年；7)混凝土考虑10年的收缩徐变，整体升温、降温均按20C考虑，其它作 用根据设计情况拟定。1.2 技术标准平安等级：一级。环境类别：I类。材料规格:混凝土 C50；主筋HRB400；箍筋HRB235：预应力筋低松弛钢绞线1860MPa。1.3 主要规范1)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)2)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)3)公路工程技术标准(JTGB01-2003)4)公路桥梁抗震设计细那么(JTG/TB02-01-2008)5)公路桥涵地基与基础设计规范(JT

37、GD63-2007)6)城市桥梁设计规范(CJJ11-2011)1.4 结构概述纵 梁：六片主梁，编号为1#、2#、3#、4#、5#、6,边梁梁高1.724m,宽 2.358m,中粱梁高 1.724m,宽 2.357m。.横隔梁：端部横隔梁，取高1.64m宽0.2m,中部横隔梁；横隔梁取高1.57m, 宽 0.2m,.1.5 主要材料及材料性能1)混凝土表格1混凝土表格强度等 级弹性模量(MPa)容重(kN/m3)线膨胀系数fck(MPa)ftk(MPa)f cd(MPa)ftd(MPa)C503450025.000.00001032.402.6522.401.832)普通钢筋表格2普通钢筋表

38、格普通钢筋弹性模量(MPa)容重(kN/n?)fsk(MPa)fsd(MPa)fsd(MPa)R23521000076.98235195195HRB33520000076.98335280280HRB40020000076.98400330330KL40020000076.9840033()3303)预应力材料表格3预应力材料表格预应力钢 绞线弹性模量(MPa)张拉控制应 力(MPa)孔道磨阻 系数孔道偏差 系数钢绞线松 弛系数一端锚固回缩值(m)15-119500013950.3000.006600.30.006001.6 计算原那么、内容及控制标准计算书中将采用midas Civil对桥梁进行分析计算，并以公路桥涵设计通 用规范(JTGD60-2004)和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2004)为标准，按A类预应力混凝土结构进行验算。二、模型建立与分析2.1 计算模型图表1计算模型图1）节点数量：329 ；2）单元数量:338 ；3）施工阶段数量：5 ,施工阶段步骤如下:施工阶段1 ：预制主梁，持续时间10天;施工阶段2 ：存梁期，持续时间60天；施工阶段3 ：架设主梁，持