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预应力连续刚构桥毕业设计

预应力连续刚构桥毕业设计
预应力连续刚构桥毕业设计

赤山大桥设计

摘要

赤山大桥为跨越沅江的一座大跨径连续刚构桥,跨径布置为(70+120+70)m,主梁截面呈二次抛物线变化,桥墩为双薄壁墩,采用悬臂浇注施工。这次毕业设计是对我四年所学专业知识的一次检阅,是对我的动手操作能力、信息搜集能力、文字表达能力等都是一次不小的锻炼。通过此次毕业设计,使我深刻地认识到作为一名桥梁设计工作者,不仅要有严谨的工作态度,还要具有扎实的专业基础知识、全面的专业知识以及计算机软件应用、查阅资料等方面的知识。

本文主要介绍了赤山大桥上部结构设计,包括主桥形式选择,上部结构尺寸拟订,恒载和活载内力计算,影响线计算,次内力计算,内力组合,预应力钢束设计及预应力损失计算,以及强度验算、应力和变形验算,运用了先进的理论技术、材料、工艺来解决设计和施工中存在的实际问题。

关键词:双薄壁墩连续刚构桥内力应力损失变形

The Superstructure Design of The Chi Shan Bridge

Abstract

The Chi Shan Bridge which is designed as (70+120+70) m with quadratic parabola main girder and double thin-wall piers is a large-span prestressed concrete bridges with continuous rigid frame crossing Yuan shui river and the main construction technology is cantilever. The design project for graduation reviews my knowledge which I have learnt in the last four years and strengthens the abilities of my operating、collecting message and expressing my thought. After this design ,I recognize that as one bridge desiger I must have strict attitude and have the sturdy speciallzed basic knowledge、the comprehensive speciallzed knowledge and the knowledge of applying the computer software and looking up material .

This paper introduced main problems in superstructure designing, including the selection of main bridge style, superstructure design, the calculation of internal force、influence lines、

sub-internal force and load combination, setting style of prestress bars and the calculation of prestr-

ess loss, and the checking of strength、stress and deformation. We used the advanced theory and technology、material 、arts and crafts to resolve the practical matters in design and constru- ction.

Key words: double thin-wall piers continuous rigid frame structure internal force prestress loss deformation

目录

1 绪论------------------------------------------------------------------------1 1.1桥梁在交通事业中的地位-----------------------------------------------------1

1.2我国桥梁的发展概况---------------------------------------------------------1

2方案设计---------------------------------------------------------------------1

2.1益阳赤山大桥概况-----------------------------------------------------------1

2.2设计依据及标准-------------------------------------------------------------1

2.3主要材料-------------------------------------------------------------------2

2.4桥面铺装-------------------------------------------------------------------2

2.5支座强迫位移---------------------------------------------------------------2

2.6温度影响-------------------------------------------------------------------2

2.7桥梁方案选择---------------------------------------------------------------2

2.8主体结构设计---------------------------------------------------------------3

3结构模型及计算参数---------------------------------------------------------4

3.1结构离散化的基本原则-------------------------------------------------------4

3.2计算模型和施工阶段划分-----------------------------------------------------5

3.3悬臂节段划分---------------------------------------------------------------5

3.4材料特性和计算参数---------------------------------------------------------6

3.5施工环境和温度模式---------------------------------------------------------6

4恒载内力计算----------------------------------------------------------------6

4.1毛截面特性计算-------------------------------------------------------------6

4.2恒载集度计算---------------------------------------------------------------7

4.2.1一期恒载集度-----------------------------------------------------------7

4.2.2二期恒载集度-----------------------------------------------------------8

4.2.3横阁板重量计算---------------------------------------------------------8

4.3时程内力计算--------------------------------------------------------------8

4.3.1梁段悬臂施工内力-------------------------------------------------------9

4.3.2边跨梁体合拢内力------------------------------------------------------10

4.4恒载内力结果-------------------------------------------------------------12

4.4.1一期恒载---------------------------------------------------------------12

4.4.2 二期恒载---------------------------------------------------------------15 5活载内力计算及内力组合-----------------------------------------------------19

5.1汽车、人群活载内力计算----------------------------------------------------19

5.2温度次内力计算------------------------------------------------------------33

5.3支座沉降次内力计算--------------------------------------------------------37

5.4荷载组合及内力包络图------------------------------------------------------40

6预应力钢束估算与布置------------------------------------------------------48

6.1纵向预应力布置------------------------------------------------------------48

6.2竖向预应力布置------------------------------------------------------------50

6.3主梁截面几何特性计算------------------------------------------------------50

6.4钢束布置为止的校核--------------------------------------------------------51

6.5预应力损失及有效预应力计算------------------------------------------------53

6.6预应力损害司及有效预应力计算结果------------------------------------------55

6.7主梁次内力计算------------------------------------------------------------57

6.7.1 预应力次内力计算------------------------------------------------------57

6.7.2 徐变次内力计算--------------------------------------------------------60

7 主要控制截面应力及承载能力验算------------------------------------------63 7.1 使用阶段正截面应力验算---------------------------------------------------63

7.2 预应力钢筋应力计算-------------------------------------------------------66

7.3 承载能力极限状态计算-----------------------------------------------------67

7.3.1 正截面承载能力计算---------------------------------------------------67

8 变形计算及预拱度设置-----------------------------------------------------69

8.1 挠度计算-----------------------------------------------------------------69

8.2 预拱度设置---------------------------------------------------------------70

9 结论-----------------------------------------------------------------------71

10 参考文献-------------------------------------------------------------------71

11 致谢-----------------------------------------------------------------------72

1 绪论

1.1 桥梁在交通事业中的地位

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,加强全国各族人民的团结,都具有非常重要的意义。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,必须修建各种类型的桥梁和涵洞,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,桥涵的造价一般平均来说占公路造价的10%~20%。在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在需要高度快速、机动的现代化战争中,它具有非常重要的地位。

1.2 我国桥梁的发展概况

我国文化悠久,据史料记载,在距今约3000年的周文王时,就已在宽阔的渭河上架过大型浮桥。近代的大跨径悬索桥和斜拉桥也是由古代的藤、竹悬索桥发展而来的。几乎在大部分有关桥梁的历史书上,都承认我国是最早有悬索桥的国家,迄今至少有3000年左右的历史。在秦汉时期,我国已广泛修建石梁桥。古代的石拱桥技术也一直驰名中外,著名的石拱桥有河北赵县的赵州桥。

新中国成立后,恢复了经济。我国在建国初期修复并加固了大量旧桥,随后在第一、二个五年计划期间,修建了不少重要桥梁,并取得了迅速发展。20世纪80年代后,我国实行改革开放以来,全国高速公路、高速铁路、城市交通网络建设方兴未艾,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,甚至名列前茅,如悬索桥中的长江江阴公路大桥,刚建成的润扬大桥;斜拉桥中的南京二桥、武汉三桥,预应力混凝土桥中的虎门辅航道桥等。

2 方案设计

2.1 益阳赤山大桥概况

地理位置:益阳赤山大桥是跨越沅江的一座特大桥,连接沅江市与双茶院。本设计中全桥布置:为预应力刚构连续梁桥,跨径分布为70m+120m+70m。桥梁全长为260m..

地质条件:岩层为单斜构造,无断裂构造。桥位周边地势平坦,河床呈较宽阔“U”型,发生地质灾害几率很小。分布为淤泥(表层1-3m)、沙卵石层(3-20m)、砂岩(地面下20m左右)为主。全桥基础均采用桩基础,主桥区基础采用嵌岩桩。

水文地质:河床起伏较小,水流方向与桥轴线基本正交,主河道中水流东岸流速较大。设计最高通航水位Hw=35.7m。设计水位H=36.25m,设计流量Q=27000m3/s。

气候条件:益阳属中亚热带季风湿润气候,热量丰富,阳光充足,水份充沛,冬季严寒期短,夏季暑热期长,湿度大,年平均气温16.9℃,最热月平均气温30.2℃。平均风速2.3m/s,最大风速20m/s。

2.2 设计依据及标准

1) 设计标准

桥梁宽度:10m分布为两行车道+2×0.5(防撞栏杆);

设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载——3KN/㎡;

桥面横坡:双向1.5%;

桥面纵坡: 双向0%;

设计洪水频率:1/100;

航道等级:III-(2)级:通航净空:75×10mH(宽×高);

2) 采用规范

《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004),2004年;

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004),2004年;

《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ—85),1985年;

《公路工程技术标准》(JTJ001—97),1997年;

《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024—85)1985年;

《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)2000年。

2.3 主要材料

1)混凝土:预应力混凝土主梁和桥面主要构件采用50号混凝土,预应力混凝土桥墩(双肢薄壁刚构墩)为40号混凝土,其余构件采用30号混凝土;

2)预应力钢材:纵向预应力钢材采用低松弛高强钢绞线,符合Asim-92标准;竖向预应力钢材采用精轧螺纹钢筋;

4)钢材:锚头垫板、灯具连接板采用低碳钢。锚具采用符合标准配套钢绞线锚具;

5)其它:预应力管道采用波纹管成型。

2.4 桥面铺装

6厘米沥青混凝土+2厘米沥青保护层+6厘米水泥混凝土+三角垫层。

2.5 支座强迫位移

桥墩(双肢薄壁刚构墩):下沉1.5cm。

2.6 温度影响

整体温差: 升温15℃、降温10℃。

局部温差: 箱梁等缘上、下缘温差5℃。

2.7 桥型方案选择

总体设计:本桥设计采用变截面大跨径预应力连续刚构桥本桥选用分跨为70+120+70m,边跨与主跨之比为70/120=0.58,满足参考要求,变截面预应力刚构桥主桥全长260m。其桥跨结构简图见下图2-1

图2-1 桥跨计算简图(单位m)

采用变截面预应力刚构箱梁桥的优点:

1)箱型截面整体性好,结构刚度大、截面抗弯、抗扭能力强;

2)箱梁的顶、低板可提供足够面积来布置预应力钢束,以承受正、负弯矩;

3)箱型截面能提供较大的顶板翼缘悬臂,底板宽度相应较窄,可以大幅度减下部工程量;

4)采用变高度是适应连续梁内力变化的需要,且加大根部梁重可以减小跨中正弯矩,便于配筋和施工。

5)桥梁在一联中无伸缩缝,行车条件较好;

2.8 主体结构设计

本设计桥墩采用双肢薄壁桥墩,主梁采用单箱单室。箱梁的高度、底板厚度以二次抛物线变化,腹板厚度以折线变化,如构造图所示。

1) 采用双肢薄壁墩:这是我设计本桥的最关键的地方,目的也就是要研究它与一般的连续桥梁有何不同,根据连续刚构桥梁的理论分析,多跨连续刚构,由于结构上墩固结,为减少次内力的敏感性,必须选择抗压刚度较大、抗推刚度较小的单壁或双肢薄壁墩,使墩适应梁的变形。一般情况下,在初步的设计选择墩的尺寸时,其长细比可为16~20。双薄壁墩的中距与主跨之比在1/20~1/25之间。本设计墩宽取1米,长度为5米,高度取14米,双墩的间距为5米,和箱梁底一样宽,其长细比约为14,中距与主跨之比为1/24。满足要求。至于承台和桩基础设计都是按照参考要求设计的,承台高3.5米,宽和长为8.5米,桩直径1.5米。详细布置见桥梁总体图D-1。

2)梁高、板厚的确定

对于箱梁桥跨径、梁高及腹板厚度尺寸的要求,桥梁设计规范作了相关规定:预应力混凝土连续梁(刚构)桥的经济跨度为100~240m;变高度连续梁,支点截面梁高h为跨径的1/16~1/20,跨中截面梁高h为跨径的1/30~1/50;腹板的最小厚度首先要满足构造要求,但最终取决于受力要求,对于中等以上跨径的混凝土梁式桥,随着跨径的不同和构造要求、受力需要,腹板的厚度一般在40~70cm之间。

梁高:支点梁高取7m,高跨比为7/120=1/17.14。跨中高度取2.5m,高跨比为2.5/120=1/48。

顶底板厚:根据相关规定并参考国内已建预应力连续梁桥,考虑布置预应力钢束、普通钢筋及承受轮载的需要,箱梁顶板厚度一般为15~30cm,本桥箱梁顶板厚取28cm,翼缘顶板厚度取15cm。根部底板厚度取70cm,0号块加大到90cm以承受较大的弯矩,跨中底板厚度取25cm。梁高、底板均按二次抛物

线

()

2

4f x L x

y

L

???-

=变化,(计算梁高变化时f=4.5m,计算底板厚度变化时f=4.05m,

0L=114m),腹板厚度跨中0.4m,在桥墩加厚到0.7m,加大腹板厚度是为了增加箱梁的抗剪能力。

3) 横截面尺寸

桥面全宽10m,采用单箱单室构造,对称布置。箱梁底板宽为5m。顶板外翼缘外悬2.5m。箱梁顶板翼缘端部厚度左端为15cm,右端为15cm,为利脱模并减弱转角处的应力集中,腹板与顶板外侧相接处做成统一的如图所示的承托,腹板与顶板内侧相接处做成50cm×50cm,腹板和底板内侧相接处做成50cm×50cm,不随腹板厚度变化。主梁支点根部及跨中横截面构造如图2-2。

图2-2 箱梁构造图 (单位cm )

4) 横隔梁设置

箱形截面梁的抗弯及抗扭刚度较大,除在支点处设置横隔梁以满足支座布置及承受支座反力需要外,可设置少量中横隔梁。箱梁横隔梁的主要作用是增加截面的横向刚度,限制畸变应力。本桥在各刚构墩处设置50cm 厚的横隔板,在中跨跨中及边跨支点处设置100cm 厚的横隔板,主桥悬浇连续梁预应力体系采用两向预应力。纵向预应力束根据张拉的时间与形状不同可分为前期直束、前期下弯束和后期束,前期直束与前期下弯束在浇筑“T ”时进行张拉,后期束在“T ”浇筑完毕以及前期直束和前期下弯束张拉完成后,主桥合拢时或成桥后进行张拉。

前期直束和下弯束为22j

φ15.24mm 和12j

φ15.24mm 钢绞线,本设计控制应力0.70b

y R =1300 Mpa ,分别配置OVM-22、OVM-12锚具,两端张拉;后期束为15j

φ15.24mm 和10j

φ15.24mm 钢绞线,控制应力0.70b

y R =1300Mpa ,配置OVM-15锚具、OVM-10锚具,两端张拉。

箱梁腹板内设竖向预应力精轧螺纹钢筋,直径φ32mm ,配YGM 锚具,控制应力0.9b

y R ,布置于距腹板外边缘10cm 处,每一个腹板一根,竖向精轧螺纹钢筋纵向间距在边支点附近为100cm ,中支点附近为50cm ,箱梁下端为非张拉端,上端为张拉端。

主桥上部结构采用悬臂现浇法施工,结构计算采用《桥梁博士3.0》进行电算,辅以手算校核,全桥建模共分125个节点,120个杆件元,1~108号为主梁单元,109-120为桥墩单元,计算模拟施工阶段54个(即53个施工阶段加1个使用阶段)。

3 结构模型及计算参数

3.1 结构离散化的基本原则

结构离散时应遵循以下三个基本原则:

1)计算模型应尽量符合实际结构的构造特点和受力特点,以保证解的真实性;

2)保证体系的几何不变性,特别是在错综复杂的转换过程中更应注意,同时要避免出现与实际结构受力不符的多余联结;

3)在合理模型的前提下,减少不必要的结点数目,以缩短计算时间,减少后处理工作量。

杆系单元的划分,应根据结构的构造特点,实际问题的需要以及计算精度的要求来决定。因此,用来划分单元的结点,应在以下位置设置:

1)各关键控制截面处;

2)构件交接点、转折点;

3)截面突变处;

4)不同材料结合处;

5)所有支承点(包括永久和临时支承);

6)对于由等截面直杆组成的桥梁结构,除梁、柱等构件的自然交结点处必须设置结点外,杆件中间结点的多少,对计算精度并无影响。一般根据验算截面的布置以及求算影响线时单位力作用点的要求,来确定所需的中间结点;

7)对于变截面杆或曲杆结构,尽量细分,使折线形模型尽可能接近实际曲线结构的受力状态;

8)施工缝处;

3.2计算模型和施工阶段划分

依照本桥的结构布置,在确定计算模型时,主要应注意以下几点:

1)确定计算模型时,结点和单元的划分主要根据主梁每次施工长度来确定,每一块悬浇箱梁取为一个单元;

2)主墩单元的多少对结构分析精度影响不大,按一般划分原则进行单元和结点的划分;

3)墩顶与箱梁中性轴之间以刚臂连接

全桥共分125个结点,120个杆单元,1~108号为主梁单元,109~120为桥墩单元。

施工阶段的划分是根据结构详细的施工步骤予以确定的。根据施工步骤全桥共划分22个施工阶段形成结构体系,施工阶段的分析中须考虑挂篮的移动、混凝土的浇注、预应力筋的张拉以及施工临时荷载的变化等。

3.3悬臂节段划分

悬臂施工对于箱形截面,将梁体每2~5米分为一个节段,以挂篮为施工机具进行对称悬臂施工。节段宜划成分批等长度,节段长度可适当逐渐加大,以便于施工,同时应尽可能发挥挂篮的承载能力。0号和1号块采用支架施工,其长度的取值应考虑为2号块的悬臂施工提供足够的作业平台,同时也不应该太大,以免浪费材料,增加主梁自重。本设计0号块长度为6米,1号块2米以满足这些要求,0号段自重2171.52kN。其他各节段长度(只取一个悬臂长度)如表3-1:

表3-1各悬臂节段长度表

节段1号块2号块3号块4号块5号块6号块7号块8号块

长度(m) 2.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

节段9号块10号块11号块12号块20号块21号块22号块23号块长度(m) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3.5 3 1

012345

6789

10111213141516171819202122

23图3-1悬臂节段划分示意图

3.4材料特性和计算参数

主梁采用50号混凝土,混凝土容重26kN/3

m,50号混凝土弹性模量为3.45×104Mpa,抗压设计强度22.4Mpa,线膨胀系数α=1×10-5,混凝土材料的收缩徐变特性全部按照规范规定取值。

桥墩采用40号混凝土,混凝土容重25kN/3

m,30号混凝土弹性模量为3.00×104Mpa,抗压设计强度13.8 Mpa,线膨胀系数α=1×10-5,混凝土材料的收缩徐变特性全部按照规范规定取值。

预应力采用钢绞线束施加,钢绞线弹性模量取1.95×105MPa,钢绞线采用中交新预应力筋:270K 级钢绞线,公称直径15.24mm,公称面积140mm2,抗拉标准强度为1860MPa。

3.5施工环境和温度模式

(1) 施工环境按野外一般条件湿度。

(2) 温度模式:

a) 均匀温差成分:升温取13℃,降温取-13℃。

b) 不均匀温差成分:箱梁翼板范围内均匀升温5℃。

4 恒载内力计算

4.1毛截面特性计算

计算恒载前首先确定单元截面梁高,梁高和底板均按二次抛物线

()

2

4f x L x

y

L

???-

=变化,

(计算梁高变化时f=4.5m,计算底板厚度变化时f=4.05m,0L=114m)通过计算各截面梁高及毛截面特性列如下表:

表4-1 毛截面特性表

计算截面 梁高 A 2

()m

Ys ()m Yx ()m I 4

()m

Ws=I/Ys 3()m

Wx=I/Yx

3()m

跨中截面 2.5 7.226 0.905 1.595 5.686 6.2828729 3.5648903 22-22截面 2.501 7.227 0.905 1.596 5.692 6.2895028 3.566416 21-21截面 2.522 7.252 0.914 1.608 5.827 6.3752735 3.6237562 20-20截面 2.577 7.321 0.938 1.639 6.79 7.238806 4.14277 19-19截面 2.638 7.404 0.965 1.673 6.615 6.8549223 3.9539749 18-18截面 2.716 7.504 1 1.716 7.183 7.183

4.1858974

17-17截面 2.811 7.632 1.043 1.768 7.919 7.5925216 4.4790724 16-16截面 2.924 7.784 1.095 1.829 8.847 8.0794521 4.8370694 15-15截面 3.054 7.959 1.156 1.898 9.997 8.6479239 5.2671233 14-14截面 3.201 8.159 1.227 1.974 11.41 9.2991035 5.7801418 13-13截面 3.365 8.384 1.306 2.059 13.11 10.038285 6.3671685 12-12截面 3.547 8.634 1.396 2.151 15.18 10.873926 7.0571827 11-11截面 3.746 8.911 1.496 2.25 17.66 11.804813 7.8488889 10-10截面 3.962 9.219 1.607 2.355 20.64 12.843808 8.7643312 9-9截面 4.196 9.551 1.728 2.468 24.17 13.987269 9.7933549 8-8截面 4.447 9.919 1.861 2.586 28.37 15.244492 10.970611 7-7截面 4.716 10.32 2.005 2.711 33.33 16.623441 12.294356 6-6截面 5.001 10.74 2.16 2.841 39.16 18.12963 13.783879 5-5截面 5.304 11.2 2.326 2.978 46 19.77644 15.446608 4-4截面 5.625 11.7 2.503 3.122 54.06 21.598082 17.315823 3-3截面 5.962 12.22 2.692 3.27 63.33 23.52526

19.366972

2-2截面 6.317 12.79 2.892 3.425 74.17 25.646611 21.655474 1-1截面 6.689 13.4 3.103 3.586 86.75 27.956816 24.191299 根部截面

7.000

13.92

3.281

3.719

198.27

29.951230

26.42377

恒载内力计算包括一期恒载(结构自重)和二期恒载(桥面铺装、护拦等)计算,计算时按毛截面特性进行。另一方面,悬臂法施工的整个过程中,梁体的内力不断发生改变,因此主梁施工过程内力亦要参与控制设计。因此,悬臂法施工连续梁桥的恒载内力计算要分两个思路进行:一是计算各施工过程内力;二是按成桥状态计算结构自重内力,并与其他各种荷载组合来控制使用阶段的配筋量,然后按实际施工过程进行配筋及验算。 4.2 恒载集度计算

4.2.1 一期恒载集度 一期荷载集度包括箱梁及横隔板的集度,也可只考虑箱梁集度而将横隔板作为集中荷载加在节点上。本桥将横隔板作为均布荷载加在节点上,主箱梁集度计算公式为:

i

1i q =A 26 (4-1)

式中:i —单元号;i

1q —i 号单元一期恒载集度;

i A —i 号单元的毛截面面积,A i 等于该单元两端节点截面积的平均值。计算得一期恒载集度

如下表:

表 4-2 一期恒载集度表

单元号 面积A 2

()m

容重γ 集度q 单元长度()m 单元重量()KN

4 7.226 26 187.876 2.

5 469.69 5 7.227 2

6 187.902 1 187.902 6 7.252 26 188.552 3 565.656

7 7.321 26 190.346 3.5 666.211

8 7.404 26 192.504 2.5 481.26

9 7.504 26 195.104 2.5 487.76 10 7.632 26 198.432 2.5 496.08 11 7.784 26 202.384 2.5 505.96 12 7.959 26 206.934 2.5 517.335 13 8.159 26 212.134 2.5 530.335 14 8.384 26 217.984 2.5 544.96 15 8.634 26 224.484 2.5 561.21 16 8.911 26 231.686 2.5 579.215 17 9.219 26 239.694 2.5 599.235 18 9.551 26 248.326 2.5 620.815 19 9.919 26 257.894 2.5 644.735 20 10.32 26 268.32 2.5 670.8 21 10.74 26 279.24 2.5 698.1 22 11.2 26 291.2 2.5 728 23 11.7 26 304.2 2.5 760.5 24 12.22 26 317.72 2.5 794.3 25 12.79 26 332.54 2.5 831.35 26 13.4 26 348.4 2.5 871 27

13.92

26

361.92

2.5

904.8

4.2.2 二期恒载集度 6厘米沥青混凝土+2厘米沥青防水层+6厘米水泥混凝土+三角垫层(布置横坡的需要。

则二期恒载集度由:

桥面铺装:9×0.06+0.01+0.06×23=24.84kN/m 三角形层混凝土垫层:9/2×0.08×23=9.02 kN/m

栏杆等按:1 kN/m

总集度:24.84+9.02+1 =34.84 kN/m

4.2.3 横隔板重量计算 顺桥向共设置7块横隔板,横隔板均设置在墩顶以及中跨跨中。墩顶横隔板截面面积为19.454㎡,厚度0.5m ,自重223.65 kN ;边墩横隔板截面面积为

5.846㎡,厚度1.0m ,自重153.14 kN ,在计算横载内力时横隔板作为均布力添加到主梁单元上。 4.3 时程内力计算

桥梁结构特别是大跨度桥梁结构的分段施工,一般总要经历一个长期而又复杂的施工过程以及结构

体系转换过程。随着施工阶段的推进,桥梁结构形式、支承约束条件、荷载作用方式等都在不断变化。分段施工中的结构受力状态是逐工况逐阶段累计形成的,为了真实反映实际结构的受力性能,每个工况或每个阶段的结构受力分析必须独立进行,而中间施工阶段或最终成桥状态的结构受力是已经完成的各个工况或各个阶段的结构受力状态的叠加结果,因此有必要了解施工阶段结构的受力性能。

4.3.1 梁段悬臂施工内力从墩顶0号块件开始的梁段双悬臂施工时的结构受力状态与三次静定T 形刚架的受力相似,因此,在整个梁段悬臂施工中,最不利受力状态出现在最长双悬臂时,即梁段悬臂施工的最后阶段,其结构不计施工荷载的结构弯矩值如下表:

表4-3 最大悬臂施工阶段内力

节点号轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kNm) 节点号轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kNm)

2 6.25E-32 2.42E+02 -1.21E+02 56 2.00E-1

3 -3.25E-11 1.65E-10

3 -3.61E-32 2.10E+02 -8.07E+01 57 -4.42E-10 -5.43E+02 -8.14E+02

4 1.14E-13 2.74E+02 -1.21E+02 58 -1.74E-09 -1.18E+03 -3.83E+03

5 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 59 -2.49E-09 -1.64E+03 -7.35E+03

6 -4.23E-09 -2.71E+02 1.78E-10 60 -1.19E-09 -2.11E+03 -1.20E+04

7 -4.53E-09 -8.24E+02 -1.63E+03 61 -1.24E-09 -2.58E+03 -1.79E+04

8 -5.95E-09 -1.46E+03 -5.62E+03 62 -1.82E-09 -3.06E+03 -2.49E+04

9 -6.71E-09 -1.92E+03 -9.85E+03 63 -2.08E-09 -3.55E+03 -3.32E+04

10 -5.50E-09 -2.39E+03 -1.52E+04 64 -2.36E-09 -4.06E+03 -4.27E+04

11 -5.59E-09 -2.86E+03 -2.18E+04 65 -2.67E-09 -4.57E+03 -5.35E+04

12 -6.33E-09 -3.34E+03 -2.95E+04 66 -2.66E-09 -5.11E+03 -6.56E+04

13 -6.52E-09 -3.83E+03 -3.85E+04 67 -2.29E-09 -5.65E+03 -7.91E+04

14 -6.79E-09 -4.34E+03 -4.87E+04 68 -2.27E-09 -6.22E+03 -9.39E+04

15 -6.88E-09 -4.86E+03 -6.02E+04 69 -2.52E-09 -6.81E+03 -1.10E+05

16 -6.93E-09 -5.39E+03 -7.30E+04 70 -2.50E-09 -7.42E+03 -1.28E+05

17 -6.60E-09 -5.94E+03 -8.72E+04 71 -2.50E-09 -8.05E+03 -1.47E+05

18 -6.55E-09 -6.50E+03 -1.03E+05 72 -2.53E-09 -8.71E+03 -1.68E+05

19 -6.72E-09 -7.09E+03 -1.20E+05 73 -2.44E-09 -9.39E+03 -1.91E+05

20 -6.85E-09 -7.70E+03 -1.38E+05 74 -2.61E-09 -1.01E+04 -2.15E+05

21 -6.87E-09 -8.33E+03 -1.58E+05 75 -2.49E-09 -1.09E+04 -2.41E+05

22 -6.87E-09 -8.99E+03 -1.80E+05 76 -2.41E-09 -1.16E+04 -2.70E+05

23 -6.90E-09 -9.67E+03 -2.03E+05 77 -2.59E-09 -1.25E+04 -3.00E+05

24 -6.93E-09 -1.04E+04 -2.28E+05 78 -2.77E-09 -1.32E+04 -3.25E+05

25 -7.10E-09 -1.11E+04 -2.55E+05 79 -1.47E+02 -2.03E+03 -3.30E+05

26 -6.90E-09 -1.19E+04 -2.84E+05 80 -1.47E+02 -3.12E+03 -3.37E+05

27 -7.10E-09 -1.27E+04 -3.15E+05 81 -1.50E-09 1.37E+04 -3.48E+05

28 -7.14E-09 -1.35E+04 -3.41E+05 82 -1.90E-09 1.35E+04 -3.41E+05

29 -1.47E+02 4.21E+03 -3.46E+05 83 -2.04E-09 1.27E+04 -3.15E+05

30 -1.47E+02 3.12E+03 -3.37E+05 84 -1.92E-09 1.19E+04 -2.84E+05

31 1.41E-10 1.35E+04 -3.32E+05 85 -1.99E-09 1.11E+04 -2.55E+05

32 -5.94E-10 1.32E+04 -3.25E+05 86 -1.96E-09 1.04E+04 -2.28E+05

续表 节点号 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kNm) 节点号 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kNm) 33 -5.66E-10 1.25E+04 -3.00E+05 87 -2.04E-09 9.67E+03 -2.03E+05 34 -5.28E-10 1.16E+04 -2.70E+05 88 -2.04E-09 8.99E+03 -1.80E+05 35 -5.25E-10 1.09E+04 -2.41E+05 89 -2.12E-09 8.33E+03 -1.58E+05 36 -5.64E-10 1.01E+04 -2.15E+05 90 -2.06E-09 7.70E+03 -1.38E+05 37 -7.31E-10 9.39E+03 -1.91E+05 91 -1.75E-09 7.09E+03 -1.20E+05 38 -6.55E-10 8.71E+03 -1.68E+05 92 -1.87E-09 6.50E+03 -1.03E+05 39 -6.47E-10 8.05E+03 -1.47E+05 93 -1.63E-09 5.94E+03 -8.72E+04 40 -7.10E-10 7.42E+03 -1.28E+05 94 -1.95E-09 5.39E+03 -7.30E+04 41 -4.63E-10 6.81E+03 -1.10E+05 95 -1.85E-09 4.86E+03 -6.02E+04 42 -6.11E-10 6.22E+03 -9.39E+04 96 -1.74E-09 4.34E+03 -4.87E+04 43 -2.55E-10 5.65E+03 -7.91E+04 97 -1.46E-09 3.83E+03 -3.85E+04 44 -4.82E-10 5.11E+03 -6.56E+04 98 -1.45E-09 3.34E+03 -2.95E+04 45 -8.88E-10 4.57E+03 -5.35E+04 99 -7.71E-10 2.86E+03 -2.18E+04 46 -3.41E-10 4.06E+03 -4.27E+04 100 -1.31E-09 2.39E+03 -1.52E+04 47 -1.41E-10 3.55E+03 -3.32E+04 101 -1.33E-09 1.92E+03 -9.85E+03 48 -1.29E-10 3.06E+03 -2.49E+04 102 -1.83E-09 1.46E+03 -5.62E+03 49 4.81E-10 2.58E+03 -1.79E+04 103 -1.25E-09 8.14E+02 -1.63E+03 50 2.23E-11 2.11E+03 -1.20E+04 104 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 51 -8.25E-11 1.64E+03 -7.35E+03 105 -3.41E-13 1.77E+02 1.78E-15 52 -6.17E-10 1.18E+03 -3.83E+03 106 0.00E+00 2.42E+02 -1.21E+02 53 6.84E-12 5.43E+02 -8.14E+02 107 -1.97E-31 2.10E+02 -8.07E+01 54 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 108 0.00E+00 2.74E+02 -1.21E+02 55

0.00E+00

0.00E+00

0.00E+00

109

0.00E+00

1.77E+02

0.00E+00

-400000.00

-350000.00-300000.00-250000.00-200000.00-150000.00-100000.00-50000.000.0050000.00

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

(m)(K N .m )

图4-1 最大悬臂阶段恒载内力图

4.3.2 边跨梁体合拢内力 边跨梁体合拢段是在支架上施工的,施工完成后一次性拆除施工支架,因此,合拢段荷载以一次落架方式作用在一端固定,另一端简支的四次超静定固端梁上,解四次超静定结构即可求得结构弯矩图。将边跨梁体合拢引起的结构弯矩与梁段悬臂施工引起的结构弯矩叠加,即可求得边跨梁体合拢后的结构累计弯矩,其值列如下表:

表4-4边跨合拢阶段内力

节点号轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN.m) 节点号轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN.m)

2 1.78E-12 1.08E+0

3 3.25E+03 56 7.50E-12 -1.39E-11 8.87E-11

3 -5.41E-12 6.24E+02 5.38E+03 57 -4.51E-10 -5.43E+02 -8.14E+02

4 -4.49E-12 1.72E+02 6.37E+03 58 -1.73E-09 -1.18E+03 -3.83E+03

5 -5.91E-11 -2.80E+02 6.24E+03 59 -2.48E-09 -1.64E+03 -7.35E+03

6 3.60E-10 -4.60E+02 5.87E+03 60 -1.17E-09 -2.11E+03 -1.20E+04

7 -1.32E-09 -1.00E+03 3.67E+03 61 -1.19E-09 -2.58E+03 -1.79E+04

8 -2.75E-09 -1.64E+03 -9.54E+02 62 -1.76E-09 -3.06E+03 -2.49E+04

9 -3.55E-09 -2.10E+03 -5.63E+03 63 -2.00E-09 -3.55E+03 -3.32E+04

10 -2.34E-09 -2.57E+03 -1.15E+04 64 -2.27E-09 -4.06E+03 -4.27E+04

11 -2.42E-09 -3.04E+03 -1.85E+04 65 -2.58E-09 -4.57E+03 -5.35E+04

12 -3.20E-09 -3.52E+03 -2.67E+04 66 -2.55E-09 -5.11E+03 -6.56E+04

13 -3.34E-09 -4.01E+03 -3.61E+04 67 -2.18E-09 -5.65E+03 -7.91E+04

14 -3.67E-09 -4.52E+03 -4.68E+04 68 -2.15E-09 -6.22E+03 -9.39E+04

15 -3.69E-09 -5.03E+03 -5.87E+04 69 -2.41E-09 -6.81E+03 -1.10E+05

16 -3.77E-09 -5.57E+03 -7.19E+04 70 -2.34E-09 -7.42E+03 -1.28E+05

17 -3.46E-09 -6.11E+03 -8.65E+04 71 -2.39E-09 -8.05E+03 -1.47E+05

18 -3.36E-09 -6.68E+03 -1.03E+05 72 -2.42E-09 -8.71E+03 -1.68E+05

19 -3.55E-09 -7.27E+03 -1.20E+05 73 -2.30E-09 -9.39E+03 -1.91E+05

20 -3.72E-09 -7.88E+03 -1.39E+05 74 -2.49E-09 -1.01E+04 -2.15E+05

21 -3.80E-09 -8.51E+03 -1.59E+05 75 -2.36E-09 -1.09E+04 -2.41E+05

22 -3.72E-09 -9.17E+03 -1.81E+05 76 -2.29E-09 -1.16E+04 -2.70E+05

23 -3.78E-09 -9.85E+03 -2.05E+05 77 -2.47E-09 -1.25E+04 -3.00E+05

24 -3.77E-09 -1.06E+04 -2.31E+05 78 -2.69E-09 -1.32E+04 -3.25E+05

25 -3.97E-09 -1.13E+04 -2.58E+05 79 -1.48E+02 -2.88E+03 -3.30E+05

26 -3.75E-09 -1.21E+04 -2.87E+05 80 -1.48E+02 -3.97E+03 -3.39E+05

27 -3.99E-09 -1.29E+04 -3.19E+05 81 -1.06E-09 1.39E+04 -3.52E+05

28 -3.94E-09 -1.37E+04 -3.45E+05 82 -1.39E-09 1.37E+04 -3.45E+05

29 -1.48E+02 5.06E+03 -3.50E+05 83 -1.57E-09 1.29E+04 -3.19E+05

30 -1.48E+02 3.97E+03 -3.39E+05 84 -1.43E-09 1.21E+04 -2.87E+05

31 1.03E-10 1.35E+04 -3.32E+05 85 -1.47E-09 1.13E+04 -2.58E+05

32 -6.97E-10 1.32E+04 -3.25E+05 86 -1.48E-09 1.06E+04 -2.31E+05

33 -6.68E-10 1.25E+04 -3.00E+05 87 -1.54E-09 9.85E+03 -2.05E+05

34 -5.88E-10 1.16E+04 -2.70E+05 88 -1.55E-09 9.17E+03 -1.81E+05

35 -5.99E-10 1.09E+04 -2.41E+05 89 -1.69E-09 8.51E+03 -1.59E+05

36 -5.94E-10 1.01E+04 -2.15E+05 90 -1.61E-09 7.88E+03 -1.39E+05

37 -7.48E-10 9.39E+03 -1.91E+05 91 -1.30E-09 7.27E+03 -1.20E+05

38 -6.51E-10 8.71E+03 -1.68E+05 92 -1.42E-09 6.68E+03 -1.03E+05

39 -6.20E-10 8.05E+03 -1.47E+05 93 -1.22E-09 6.11E+03 -8.65E+04

40 -7.06E-10 7.42E+03 -1.28E+05 94 -1.55E-09 5.57E+03 -7.19E+04

41 -4.50E-10 6.81E+03 -1.10E+05 95 -1.46E-09 5.03E+03 -5.87E+04

续表 节点号

轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN.m) 节点号 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN.m) 42 -5.78E-10 6.22E+03 -9.39E+04 96 -1.34E-09 4.52E+03 -4.68E+04 43 -2.30E-10 5.65E+03 -7.91E+04 97 -1.06E-09 4.01E+03 -3.61E+04 44 -4.41E-10 5.11E+03 -6.56E+04 98 -1.03E-09 3.52E+03 -2.67E+04 45 -8.65E-10 4.57E+03 -5.35E+04 99 -3.71E-10 3.04E+03 -1.85E+04 46 -3.08E-10 4.06E+03 -4.27E+04 100 -9.03E-10 2.57E+03 -1.15E+04 47 -1.16E-10 3.55E+03 -3.32E+04 101 -8.93E-10 2.10E+03 -5.63E+03 48 -1.24E-10 3.06E+03 -2.49E+04 102 -1.39E-09 1.64E+03 -9.55E+02 49 4.71E-10 2.58E+03 -1.79E+04 103 -5.94E-10 1.00E+03 3.67E+03 50 2.73E-11 2.11E+03 -1.20E+04 104 -4.99E-11 4.60E+02 5.87E+03 51 -9.53E-11 1.64E+03 -7.35E+03 105 7.47E-12 2.80E+02 6.24E+03 52 -6.22E-10 1.18E+03 -3.83E+03 106 -2.61E-13 -1.72E+02 6.37E+03 53 -4.15E-13 5.43E+02 -8.14E+02 107 5.83E-12 -6.24E+02 5.38E+03 54 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 108 -1.82E-12 -1.08E+03 3.25E+03 55

0.00E+00

0.00E+00

0.00E+00

109

-1.82E-12

-1.53E+03

-3.01E-11

-4.00E+05

-3.50E+05-3.00E+05-2.50E+05-2.00E+05-1.50E+05

-1.00E+05-5.00E+040.00E+00

5.00E+040.0050.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

(m)

(K N .m )

图4-2 边跨合拢阶段内力图

4.4 恒载内力结果

4.4.1一期恒载 根据前面的分析类推:一期恒载也就是中跨合拢后的内力结果,所以再将中跨梁体合拢引起的结构弯矩与上一施工阶段结束时的结构累积弯矩相叠加,即可得到按悬臂施工法最终形成连续刚构梁结构的总弯矩,即一期恒载。中跨梁体合拢阶段的结构内力计算,应该分成两个阶段进行。在中跨合拢段与单悬臂梁连接成整体前,其重力由吊杆平均传至两个悬臂端;当合拢段两端形成固端,整个结构变成连续刚构梁后,吊杆传递的重力应当卸去,而代之以合拢段本身的均布重力。此时桥已经形成,计算结构体系发生改变,为十一次超静定结构,将形成整体前后的结构弯矩相叠加可得中跨梁体合拢阶段的结构弯矩,再将中跨梁体合拢引起的结构弯矩与上一施工阶段结束时的结构累积弯矩相叠加,即可得到按悬臂施工法最终形成的连续刚构梁结构总弯矩。由桥梁博士可得各截面内力值,列表如下:

表 4-5 一期恒载内力

节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)

2 6.49E-1

3 1.08E+03 3.26E+03 56 -3.23E+01 -1.81E+02 -7.07E+02

3 -5.10E-12 6.25E+02 5.38E+03 57 -3.23E+01 -7.24E+02 -2.06E+03

4 -6.32E-12 1.73E+02 6.38E+03 58 -3.23E+01 -1.36E+03 -5.71E+03

5 -2.93E-11 -2.78E+02 6.25E+03 59 -3.23E+01 -1.82E+03 -9.69E+03

6 4.56E-10 -4.59E+02 5.88E+03 60 -3.23E+01 -2.29E+03 -1.48E+04

7 -1.26E-09 -1.00E+03 3.69E+03 61 -3.23E+01 -2.76E+03 -2.11E+04

8 -2.66E-09 -1.64E+03 -9.29E+02 62 -3.23E+01 -3.24E+03 -2.86E+04

9 -3.45E-09 -2.10E+03 -5.60E+03 63 -3.23E+01 -3.73E+03 -3.74E+04

10 -2.23E-09 -2.57E+03 -1.14E+04 64 -3.23E+01 -4.24E+03 -4.73E+04

11 -2.32E-09 -3.04E+03 -1.84E+04 65 -3.23E+01 -4.76E+03 -5.86E+04

12 -3.06E-09 -3.52E+03 -2.66E+04 66 -3.23E+01 -5.29E+03 -7.11E+04

13 -3.20E-09 -4.01E+03 -3.60E+04 67 -3.23E+01 -5.84E+03 -8.50E+04

14 -3.51E-09 -4.52E+03 -4.67E+04 68 -3.23E+01 -6.40E+03 -1.00E+05

15 -3.56E-09 -5.03E+03 -5.86E+04 69 -3.23E+01 -6.99E+03 -1.17E+05

16 -3.61E-09 -5.57E+03 -7.19E+04 70 -3.23E+01 -7.60E+03 -1.35E+05

17 -3.33E-09 -6.11E+03 -8.65E+04 71 -3.23E+01 -8.23E+03 -1.55E+05

18 -3.21E-09 -6.68E+03 -1.03E+05 72 -3.23E+01 -8.89E+03 -1.76E+05

19 -3.43E-09 -7.27E+03 -1.20E+05 73 -3.23E+01 -9.57E+03 -2.00E+05

20 -3.56E-09 -7.87E+03 -1.39E+05 74 -3.23E+01 -1.03E+04 -2.24E+05

21 -3.58E-09 -8.51E+03 -1.59E+05 75 -3.23E+01 -1.10E+04 -2.51E+05

22 -3.54E-09 -9.17E+03 -1.81E+05 76 -3.23E+01 -1.18E+04 -2.80E+05

23 -3.57E-09 -9.85E+03 -2.05E+05 77 -3.23E+01 -1.26E+04 -3.10E+05

24 -3.64E-09 -1.06E+04 -2.31E+05 78 -3.23E+01 -1.34E+04 -3.36E+05

25 -3.77E-09 -1.13E+04 -2.58E+05 79 -1.66E+02 -6.26E+02 -3.41E+05

26 -3.59E-09 -1.21E+04 -2.87E+05 80 -1.66E+02 -1.72E+03 -3.44E+05

27 -3.70E-09 -1.29E+04 -3.19E+05 81 -5.19E-10 1.39E+04 -3.52E+05

28 -3.89E-09 -1.37E+04 -3.45E+05 82 -1.28E-09 1.37E+04 -3.45E+05

29 -1.66E+02 2.81E+03 -3.50E+05 83 -1.44E-09 1.29E+04 -3.19E+05

30 -1.66E+02 1.72E+03 -3.44E+05 84 -1.21E-09 1.21E+04 -2.87E+05

31 -3.23E+01 1.36E+04 -3.43E+05 85 -1.27E-09 1.13E+04 -2.58E+05

32 -3.23E+01 1.34E+04 -3.36E+05 86 -1.35E-09 1.06E+04 -2.31E+05

33 -3.23E+01 1.26E+04 -3.10E+05 87 -1.37E-09 9.85E+03 -2.05E+05

34 -3.23E+01 1.18E+04 -2.80E+05 88 -1.37E-09 9.17E+03 -1.81E+05

35 -3.23E+01 1.10E+04 -2.51E+05 89 -1.44E-09 8.51E+03 -1.59E+05

36 -3.23E+01 1.03E+04 -2.24E+05 90 -1.36E-09 7.88E+03 -1.39E+05

37 -3.23E+01 9.57E+03 -2.00E+05 91 -1.10E-09 7.27E+03 -1.20E+05

38 -3.23E+01 8.89E+03 -1.76E+05 92 -1.20E-09 6.68E+03 -1.03E+05

39 -3.23E+01 8.23E+03 -1.55E+05 93 -1.05E-09 6.11E+03 -8.65E+04

40 -3.23E+01 7.60E+03 -1.35E+05 94 -1.33E-09 5.57E+03 -7.19E+04

续表 节点号 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN.m) 节点号 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN.m) 41 -3.23E+01 6.99E+03 -1.17E+05 95 -1.24E-09 5.03E+03 -5.86E+04 42 -3.23E+01 6.40E+03 -1.00E+05 96 -1.18E-09 4.52E+03 -4.67E+04 43 -3.23E+01 5.84E+03 -8.50E+04 97 -9.17E-10 4.01E+03 -3.61E+04 44 -3.23E+01 5.29E+03 -7.11E+04 98 -8.64E-10 3.52E+03 -2.66E+04 45 -3.23E+01 4.76E+03 -5.86E+04 99 -2.52E-10 3.04E+03 -1.84E+04 46 -3.23E+01 4.24E+03 -4.73E+04 100 -8.15E-10 2.57E+03 -1.14E+04 47 -3.23E+01 3.73E+03 -3.74E+04 101 -8.43E-10 2.10E+03 -5.60E+03 48 -3.23E+01 3.24E+03 -2.86E+04 102 -1.36E-09 1.64E+03 -9.31E+02 49 -3.23E+01 2.76E+03 -2.11E+04 103 -5.31E-10 1.00E+03 3.69E+03 50 -3.23E+01 2.29E+03 -1.48E+04 104 2.44E-11 4.59E+02 5.88E+03 51 -3.23E+01 1.82E+03 -9.69E+03 105 3.00E-12 2.78E+02 6.25E+03 52 -3.23E+01 1.36E+03 -5.71E+03 106 -2.64E-11 -1.73E+02 6.38E+03 53 -3.23E+01 7.24E+02 -2.06E+03 107 8.57E-12 -6.25E+02 5.38E+03 54 -3.23E+01 1.81E+02 -7.07E+02 108 -3.96E-13 -1.08E+03 3.26E+03 55

-3.23E+01

2.15E-02

-6.17E+02

109

-3.96E-13

-1.53E+03

-3.19E-11

-400000.00

-350000.00-300000.00-250000.00-200000.00-150000.00-100000.00-50000.000.0050000.00

050100150200250300

(m)

(K N .m )

图4-3 一期恒载弯矩图

-20000.00

-15000.00-10000.00-5000.000.005000.00

10000.0015000.0020000.000

50

100

150

200

250

300

(m)

(K N )

图4-4 一期恒载剪力图

4.4.2 二期恒载 在中跨合拢后,我们还要在已成桥梁结构上布置桥面铺张,这时的桥面铺张给已经形成的结构产生恒载效应。这个阶段的效应就是二期恒载,同时在此阶段加上横隔板产生的效应,由桥梁博士可得各截面的内力如下表:

表 4-6 二期恒载内力

节点号 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN.m) 节点号 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN.m) 2 0.00E+00 3.76E+02 1.09E+03 56 9.11E+01 3.72E+01 4.01E+03 3 0.00E+00 3.19E+02 1.96E+03 57 9.11E+01 8.82E+00 4.02E+03 4 0.00E+00 2.62E+02 2.68E+03 58 9.11E+01 -7.10E+01 3.91E+03 5 -4.33E-11 2.05E+02 3.27E+03 59 9.11E+01 -1.28E+02 3.67E+03 6 -2.91E-11 1.82E+02 3.46E+03 60 9.11E+01 -1.85E+02 3.28E+03 7 -3.09E-11 1.14E+02 3.90E+03 61 9.11E+01 -2.42E+02 2.75E+03 8 -4.94E-11

3.40E+01

4.16E+03 62 9.11E+01 -2.99E+02 2.08E+03 9 -4.36E-11 -2.30E+01 4.18E+03 63 9.11E+01 -3.56E+02 1.27E+03 10 -

5.93E-11 -8.00E+01 4.05E+03 64 9.11E+01 -4.13E+02 3.10E+02 11 -

6.77E-11 -1.37E+02 3.78E+03 65 9.11E+01 -4.70E+02 -

7.87E+02 12 -5.62E-11 -1.94E+02 3.36E+03 66 9.11E+01 -5.27E+02 -2.03E+03 13 -6.96E-11 -2.51E+02 2.81E+03 67 9.11E+01 -5.84E+02 -3.40E+03 14 -1.08E-10 -3.08E+02 2.11E+03 68 9.11E+01 -6.41E+02 -4.93E+03 15 -

8.10E-11 -3.65E+02 1.27E+03 69

9.11E+01 -6.98E+02 -6.59E+03 16 -8.33E-11 -4.22E+02 2.83E+02 70 9.11E+01 -7.55E+02 -8.39E+03 17 -8.32E-11 -4.79E+02 -8.43E+02 71 9.11E+01 -8.12E+02 -1.03E+04 18 -6.78E-11 -5.36E+02 -2.11E+03 72 9.11E+01 -8.69E+02 -1.24E+04 19 -7.28E-11 -5.93E+02 -3.52E+03 73 9.11E+01 -9.26E+02 -1.47E+04 20 -9.44E-11 -6.50E+02 -5.08E+03 74 9.11E+01 -9.83E+02 -1.70E+04 21 -9.60E-11 -7.07E+02

-6.77E+03

75 9.11E+01

-1.04E+03

-1.95E+04

续表

节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)

22 -8.91E-11 -7.64E+02 -8.61E+03 76 9.11E+01 -1.10E+03 -2.22E+04

23 -1.04E-10 -8.21E+02 -1.06E+04 77 9.11E+01 -1.15E+03 -2.50E+04

24 -9.75E-11 -8.78E+02 -1.27E+04 78 9.11E+01 -1.20E+03 -2.73E+04

25 -1.04E-10 -9.35E+02 -1.50E+04 79 3.49E+01 1.13E+03 -2.73E+04

26 -1.07E-10 -9.92E+02 -1.74E+04 80 3.49E+01 8.50E+02 -2.51E+04

27 -9.62E-11 -1.05E+03 -1.99E+04 81 -5.82E-11 1.33E+03 -2.27E+04

28 -5.82E-11 -1.10E+03 -2.21E+04 82 -3.00E-11 1.10E+03 -2.21E+04

29 3.49E+01 -5.69E+02 -2.31E+04 83 -3.88E-11 1.05E+03 -1.99E+04

30 3.49E+01 -8.50E+02 -2.51E+04 84 -5.60E-11 9.92E+02 -1.74E+04

31 9.11E+01 1.44E+03 -2.80E+04 85 -4.90E-11 9.35E+02 -1.50E+04

32 9.11E+01 1.20E+03 -2.73E+04 86 -8.22E-11 8.78E+02 -1.27E+04

33 9.11E+01 1.15E+03 -2.50E+04 87 -6.10E-11 8.21E+02 -1.06E+04

34 9.11E+01 1.10E+03 -2.22E+04 88 -8.53E-11 7.64E+02 -8.61E+03

35 9.11E+01 1.04E+03 -1.95E+04 89 -1.03E-10 7.07E+02 -6.77E+03

36 9.11E+01 9.83E+02 -1.70E+04 90 -8.90E-11 6.50E+02 -5.08E+03

37 9.11E+01 9.26E+02 -1.47E+04 91 -1.18E-10 5.93E+02 -3.52E+03

38 9.11E+01 8.69E+02 -1.24E+04 92 -9.89E-11 5.36E+02 -2.11E+03

39 9.11E+01 8.12E+02 -1.03E+04 93 -1.21E-10 4.79E+02 -8.43E+02

40 9.11E+01 7.55E+02 -8.39E+03 94 -8.33E-11 4.22E+02 2.83E+02

41 9.11E+01 6.98E+02 -6.59E+03 95 -1.23E-10 3.65E+02 1.27E+03

42 9.11E+01 6.41E+02 -4.93E+03 96 -7.64E-11 3.08E+02 2.11E+03

43 9.11E+01 5.84E+02 -3.41E+03 97 -1.06E-10 2.51E+02 2.81E+03

44 9.11E+01 5.27E+02 -2.03E+03 98 -9.41E-11 1.94E+02 3.36E+03

45 9.11E+01 4.70E+02 -7.87E+02 99 -7.92E-11 1.37E+02 3.78E+03

46 9.11E+01 4.13E+02 3.09E+02 100 -6.71E-11 8.00E+01 4.05E+03

47 9.11E+01 3.56E+02 1.26E+03 101 -3.58E-11 2.30E+01 4.18E+03

48 9.11E+01 2.99E+02 2.08E+03 102 -4.11E-11 -3.40E+01 4.16E+03

49 9.11E+01 2.42E+02 2.75E+03 103 -4.51E-11 -1.14E+02 3.90E+03

50 9.11E+01 1.85E+02 3.28E+03 104 -3.38E-11 -1.82E+02 3.46E+03

51 9.11E+01 1.28E+02 3.67E+03 105 1.46E-11 -2.05E+02 3.27E+03

52 9.11E+01 7.10E+01 3.91E+03 106 0.00E+00 -2.62E+02 2.68E+03

53 9.11E+01 3.12E+01 4.02E+03 107 0.00E+00 -3.19E+02 1.96E+03

54 9.11E+01 2.28E+01 4.01E+03 108 -7.28E-12 -3.76E+02 1.09E+03

55 9.11E+01 1.53E-02 4.02E+03 109 -7.28E-12 -5.86E+02 9.34E-12

连续刚构桥设计几点体会

连续刚构桥设计几点体会 摘要:近几年来,我国的连续桥取得了长足发展,不论数量上还是单孔跨径上都进入了世界前列,连续刚构桥梁在桥梁建设中发挥着越来越重要的作用。本文以某管线桥工程为例,介绍连续刚构桥的设计过程及注意事项,望同行借鉴和参考。 关键词:连续刚构设计结构分析 在钢筋混凝土梁式桥中,简支梁、悬臂梁与连续梁是三种古老的梁式结构体系,早为人们所采用。20世纪20年代末,预应力技术的成功,极大地改善和加强了混凝土结构,而20世纪50年代后,由于在预应力混凝土桥梁的施工方法中引入了传统钢桥的悬臂拼装施工法,并针对预应力混凝土桥梁的一些特点,对之加以改进和发展,促使预应力混凝土梁式桥中的悬臂体系得到了迅猛发展,并形成了T型桥。连续桥是由T型桥演变而来的,T型桥不仅发挥了预应力混凝土结构的受力特点,更使得悬臂施工技术在预应力混凝土梁式桥中的应用得到了新的推广与创新。近几年来,我国的桥梁建设取得了长足发展,不论在数量上还是在单孔跨径上都进入了世界前列,连续刚构桥梁在桥梁建设中发挥着越来越重要的作用。本文结合桥梁计算,从建模、受力计算、各阶段工况荷载分析详细介绍连续刚构桥的设计过p桥位区属亚热带湿润季风气候,四季分明,地区小气候差异较大。根据多年气象资料统计,年均气温16.6℃,月均气温最高27.0℃(8月),最低5.7℃(1月)。 桥位区地势高差悬殊,地形复杂,建设工程范围内最高点高程407.95m,最低点高程314.66m(河床),相对高差93.29m。建设区域位于平直段河谷两侧,河流沿西北→东南向发育,管线桥跨越走向40°,近垂直于河岸布设,河左侧地形坡高18~24m,右侧地形坡高20~24m。河宽约150~170m,深约8.00~15.00m,两侧岸坡均为第四系覆盖土层岸坡,场地地貌为侵蚀~剥蚀低山和河谷地貌。 桥位区在勘察深度范围内的地层由上而下为第四系坡残积成因(Q4el+dl)的低液限粘土、第四系冲洪积成因(Q4al+pl)的中砂土、夹砂土低液限粘土、漂卵石土,下伏侏罗系上统遂宁组(J3s)紫红色粉砂质泥岩。 4、计算参数和荷载组合 4.1 计算参数 主桥挂蓝及施工荷载重量按800kN进行结构计算,吊架自重500kN计算; 主桥温度内力:整体温升25℃、整体温降20℃,顶、底温差按《公桥规》规定[2]第4.2.10条规定进行温度梯度效应的计算; 主桥支座不均匀沉降:按1cm考虑; 主桥合拢温度按15℃考虑; 风荷载:风速27.5m/s,风压0.45kN/m2,《公桥规》规定[2]第4.3.7条规定进行计算。 4.2 活载 公路-Ⅰ级:横向分配系数为1.15×1.05=1.20。 汽车制动力:按《公桥规》规定[2]取用。 4.3 荷载组合 (1)施工阶段考虑以下组合:

100+160+100公路预应力混凝土连续刚构桥毕业设计

100+160+100公路预应力混凝土连续刚构桥毕业设计 目录 第1章绪论 (3) 1.1预应力混凝土概述 (3) 1.2预应力混凝土连续刚构桥 (3) 1.3预应力混凝土连续刚构桥的施工方法 (6) 第2章桥梁总体布置及结构主要尺寸 (8) 2.1方案比选 (8) 2.2设计依据及基本资料 (9) 2.3桥跨布置 (10) 2.4上部结构尺寸拟定 (11) 2.5下部结构尺寸拟定 (15) 2.6特殊节段处理 (18) 第3章桥梁结构内力计算 (20) 3.1概述 (20) 3.2模型的建立 (21) 3.3桥梁恒载内力计算 (26) 3.4桥梁活载内力计算 (30) 第4章预应力钢筋设计 (38) 4.1预应力筋布置 (38) 4.2纵向预应力筋估算 (39) 4.3预应力损失及有效预应力计算 (44) 第5章次内力计算及内力组合 (49) 5.1预应力次内力 (49) 5.2收缩次内力 (50) 5.3徐变次内力 (51) 5.4温度次内力 (53) 5.5基础不均匀沉降次内力 (58) 5.6荷载组合 (60) 第6章主要截面验算 (66) 6.1强度验算 (66) 6.2承载能力极限状态截面验算 (67) 6.3正常使用极限状态截面验算 (68) 6.4变形验算 (73) 第7章抗震分析 (74) 7.1桥梁结构地震反应分析方法 (74) 7.2桥梁结构动力特性 (76)

7.3连续刚构桥的地震反应谱分析 (83) 7.4连续刚构桥的时程分析 (87) 第8章主要工程数量 (91) 8.1混凝土用量 (91) 8.2钢束用量估算 (92) 8.3锚具用量估算 (94) 结论 (96) 致谢 (97) 参考文献 (98)

连续刚构桥毕业设计计算书

本科毕业设计 巴中市西环线老山一号桥(75+136+75)m连续刚构桥桥设计 年级:************ 学号:***** 姓名:**** 专业:土木工程 指导老师:***** 2016年6月

毕业设计任务书 班级 * 学生姓名 *** 学号 * 发题日期:2016 年 3 月 1 日完成日期:2016年 6 月 1 日 题目巴中市西环线老山一号桥(75+136+75)m连续刚构桥设计 (一) 设计资料 1、主要技术指标 (1) 孔跨布置:(75+136+75)m (2) 荷载标准:公路—Ⅰ级; (3) 桥面宽度:2×净-13.25米 (4) 桥面纵坡:0% (平坡); (5) 桥面横坡:2%。 (6) 桥轴平面线型:直线。 2、材料规格 (1) 梁体混凝土:C60级混凝土; (2) 主墩墩身:C40级混凝土 (2) 桥面铺装及栏杆混凝土:C30级混凝土; (3) 预应力钢筋及锚具: 连续梁主梁纵横向预应力钢筋可采用s 15.24高强度低松弛钢绞线;竖向预应力 钢筋用精扎螺纹钢筋。 (4) 普通钢筋: 普通钢筋用HRB335钢筋; 3、施工顺序及要点 (1) 墩台基础施工:施工桩基及现浇承台,滑模或爬模浇筑墩身混凝土; (2) 0#段施工:安装施工托架,施加不小于120%实际荷载预压。然后在托架上浇筑墩顶现浇梁段。待混凝土龄期达到10天,且强度到90%后,对称张拉钢筋,进行临时固结; (3)挂篮安装:安装挂篮以及进行悬臂浇筑施工所必需的施工机具。 (4)预应力钢束张拉:利用挂篮,立模后绑扎钢筋,浇筑混凝土;待混凝土龄期达到7天,且强度达到90%后,对称张拉纵向预应力钢束和上一节段横向钢束和横竖向预应力粗钢筋,并压浆; (5) 节段施工:采用挂蓝向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工,施工完一个节段,张拉一个节段; (6) 边跨合龙:形成单悬臂结构体系; (7) 中跨合龙:安装中跨合拢段吊架,准备中跨合拢。拆除主墩墩顶粗钢筋临时

连续刚构桥设计方法

连续刚构桥设计方法 一、连续刚构桥的特点 作为梁桥的一种,连续梁桥有着结构刚度大、变形小;动力性能好;无伸缩缝、行车平顺的优点。而连续刚构桥是由t型刚构桥演变而来的,其结构特点是梁体连续、梁墩固结。这样既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,又保持了t型刚构不设支座、不需转换体系的优点。且有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度,能满足大跨度桥梁的受力要求。二、连续刚构桥的适用范围 连续刚构桥上部主梁的受力与连续梁桥基本相似;下部桥墩由于结构的整体性,温度和收缩徐变造成的内力十分显著。因此其桥墩应该有一定的柔度。使用高强度、轻质混凝土是大跨度梁桥的发展方向之一。 目前世界上已建成的连续刚构桥最大单跨为挪威斯托尔马桥(stolma),主跨301米,国内最大单跨为虎门大桥辅航道桥,主跨270

米。三、设计时需收集的基础资料 设计时应围绕桥位选择、桥墩位置、跨径、立面布置、结构体系、施工方法等因素,对桥梁建设的自然条件和功能要求有充分的了解。 1、自然条件包括 (1)地形地貌、控制物等;(2)工程地质条件;(3)水文条件;(4) 气象条件;(5)地震。 2、功能要求包括 (1)桥梁本身使用功能,如铁路桥梁、公路桥梁、城市桥梁、 轨道交通、人行桥等; (2)桥下功能要求,如通车、通航等。 四、桥型方案的选择 设计时应根据桥梁建设条件,结合技术可行性、施工难度、工程风险与进度、经济合理性、景观协调性等因素,进行桥型比选,确定桥梁的跨径布置。 五、上部结构构造尺寸

连续刚构桥设计时,可根据工程实践统计,初步拟定构造尺寸,再进行具体计算复核。 1、边、中跨跨径比一般在0.52~0.58之间。 当边、中跨比较小时,边跨现浇段较短,可减少边跨现浇段支架,对施工有利,但应保证各种工况下边墩处支座不出现负反力。 2、梁的截面形式 连续刚构桥多采用箱形截面,其具有良好的抗弯和抗扭性能。根据桥梁宽度,可采用单箱单室、单箱多室等截面形式。 3、梁高 桥梁跨度在60米以内时,可考虑采用等截面高度,构造简单,施工快捷。超过60米时,一般采用变截面梁。梁底曲线以往多采用2次抛物线,为改善l/4~l/8范围的底板混凝土应力,部分桥梁采用1.5~1.8次抛物线,取得了不错的效果。 箱梁根部梁高与主跨比可选用1/15~1/20,大部分在1/18。跨中梁高与主跨比可选用1/50~1/60。

大跨径预应力混凝土连续刚构桥

大跨径预应力混凝土连续刚构桥 的现状和发展趋势 周军生楼庄鸿 摘要:阐述了连续刚构桥是大跨径梁桥发展的必然趋势,以及要解决的防止过大温度应力及防止船撞的措施;收集和分析了国内外大跨径连续刚构桥的数据和资料,论述了上部构造轻型化和取消落地支架合拢边跨等趋势。 关键词:连续刚构;双壁墩身;上部构造轻型化 分类号:U448.23文献标识码:A 文章编号:1001-7372(2000)01-0031-07 The status quo and developing trends of large-span prestressed concrete bridges with continuous rigid frame structure ZHOU Jun-sheng LOU Zhuang-hong (Beijing Jianda Road & Bridge Consulting Company, Beijing 100101, China) Abstract:Adopting the structure of continuous rigid frame in construction of large-span beam bridge is an inevitable developing trend. The measures for decreasing temperature stress and protecting piers from vessel impacting are described. The data from some of domestic and overseas large-span beam bridges with continuous rigid frame structure are given and analyzed. The superstruture-lightening and non-drop-construction for closing-up of side span are discussed in the paper. Key words:continuous rigid fram; pier with double wall; superstructure-lightening 1 大跨径混凝土梁式桥的发展趋势 随着高速交通的迅速发展,要求行车平顺舒适,多伸缩缝的T型刚构也不能很好满足要求,因此连续梁得到了迅速的发展。悬臂施工时,梁墩临时固结,合拢后梁墩处改设支座,转换体系而成连续梁。连续梁除两端外其他无伸缩缝,有利于行车,但需梁墩临时固结和转换体系;同时需设大吨位盆式支座,费用高,养护工作量大。于是连续刚构应运而生,近年来得到较快的发展。其结构特点是梁体连续、梁墩固结,既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,又保持了T型刚构不设支座、不需转换体系的优点,方便施工,且有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度,能满足特大跨径桥梁的受力要求。国内外一些大跨径的连续刚

连续刚构桥的设计与分析

连续刚构桥的设计与分析---精华帖子 2008年10月22日星期三 10:41 11 连续刚构桥的设计与分析 [版主推荐] 连续刚构桥梁最近几年在全国各地遍地开花,有成功的地方,也出现一些问题。欢迎大家就自己设计或者施工的此类桥梁交流一下经验—— 22 本人觉得目前连续刚构桥梁较前几年有如下变化,不知道对否,恳请大家批评指正: 1.边跨比较以前减小.我们在读书的时候,书上写的是边跨比在0.6-0.7之间比较合适,而且,受力合理的边跨比为0.64.不知道以前做过连续刚构的同仁有没 有这种想法.现在的刚构桥边跨比一般在0.55左右,这样有两个好处:一减短主桥跨径,节省造价/二\边跨施工方便.但是我觉得短边跨,对于上部的受力没有以前的理想,计算调索的时候,边跨的比较难调,不知道大家有没有遇到这种情况.边跨的上缘很难将拉应力消灭.在1/4边跨的地方,上缘拉应力比较大.边跨合龙钢束需要加强.不知道大家有没有类似情况,恳请赐教.在边跨比再小的时候,边跨容易出现上拔力,也就是负支反力,这时需要设置拉力支座,防止支座脱空. 2.现在预应力钢筋含量较以前有所增加,最近,我在统计预应力含筋量的时候,曾做,了一下比较,00年之前,含量只有35Kg/m2,近几年则涨到了50K/m2.这里面有设计规范变化的原因,也有设计者不同的理解差异,也有结构上的差异.但是趋势好象(我也不能肯定)是在增加.不知道这个指标有没有比较意义,也是恳请大家指教. 3.桥墩的柔性问题:刚构桥选择的桥墩必须是柔性墩,这样才能起到协调上部变形,优化上部结构受力的作用 33 连续刚构桥梁计算 在设计中遇到的问题 1、新桥规中规定了桥梁结构梯度温度效应,在连续刚构桥梁计算模型中应如何考虑比较稳妥?如果箱梁顶面只有沥青铺装,那末箱梁桥面板表面的最高温度T1按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)表4.3.10-3可查得;如果箱梁顶面为沥青+混凝土铺装,那末箱梁桥面板表面的最高温度T1是否还是按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)表4.3.10-3查得呢? 2、竖向日照反温差是否一定要考虑呢?根据实际经验,如果竖向日照正、反温差同时满足,调束过程比较艰苦。

桥梁毕业设计方案比选参考

第1章基本资料 1.1基本资料 1.1.1设计标准 荷载:公路-I级+人群作用; 桥面宽度:双向两车道14+2×2m人行道,单车道宽度为3.5米,自行根据规范设计其它细部构造尺寸; 地震荷载:按六度设防; 桥面纵坡:2%,对称设置,需采用圆弧线或缓和曲线连接,曲线设置需符合相关规范要求; 桥面横坡:1.5%。 1.1.2地质情况 表1.1 里程桩号与地面高程 1.1.3 气象情况: 年平均气温20~30℃;月平均高温32.5℃;月平均低温10.6℃;最高温度42℃,最低温度3℃。 1

1.1.4通航要求 V级航道,净宽38m,净高5.0m,航道断面为矩形截面。最高通航水位6.94m。 1.2 设计依据 1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 3、《公路工程抗震设计规范》(JTG/T B02-01-2008) 4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTG D61-2005) 5、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTG D63-2005) 6、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG61-2005)

第2章方案比选 2.1 方案拟定 2.1.1设计原则 桥梁设计必须遵照“实用、经济、安全和美观”的基本原则。 (1)符合当地复杂的地质条件,满足交通功能需要。 (2)设计方案力求结构安全可靠,具有特色,又要保证结构受力合理,施工方便,可行,工程总造价经济。 (3)桥梁结构造型简单,轻巧,并能体现地域风格,与周围环境协调。 2.1.2 方案简介 根据当地的地形地质条件、水文条件和技术标准,且由于该桥有通航要求,在布跨的时候桥墩的位置不能影响通航,拟选出以下六个初选方案分别为: 1、方案一:45m+70m+45m连续梁桥; 2、方案二:45m+70m+45mT型刚构; 3、方案三:35m+90m(拱桥)+35m下承式钢管混凝土拱桥; 4、方案四:50m+80m+30m主跨80m边跨50m的独塔斜拉桥; 5、方案五:35m+90m+35m双塔悬索桥; 6、方案六:50m+110m单塔悬索桥。 从总体布局、环境协调、技术先进性、施工可能、景观要求、技术经济等多方面考虑,且在老师的指导下,选择方案一、二、三来作工程量计算,作进一步比较。 2.2方案比较 2.2.1 预应力混凝土连续箱梁桥方案 1、孔径布置 此方案的桥孔径布置主桥为45m+70m+45m连续梁桥。该桥跨越河道是V级航道,设计时必须考虑满足通航净空的要求,还要考虑与两岸接线道路的衔接。采用预应力连续梁桥可以很好的满足上述空间限制的要求,而且施工方便,经济实用。 2、桥跨结构构造 桥跨采用三跨预应力混凝土连续梁,中跨Lmax=70m,边跨与中跨比为0.64,即 3

预应力混凝土连续刚构桥(计算书)

预应力混凝土连续刚构桥 计算书 课程名称:大跨度桥梁 学院:土木与建筑学院 任课教师:/教授 学生姓名 学生学号: 专业方向:建筑与土木工程 (桥梁与隧道工程) 日期:2017年1月10日

目录 一、基本信息 (3) 1.1 工程概况 (3) 1.2 技术标准 (3) 1.3 主要规范 (4) 1.4 结构概述 (4) 1.5 主要材料及材料性能 (6) 1.6 计算原则、内容及控制标准 (6) 二、模型建立与分析 (7) 2.1 计算模型 (7) 2.2 主要钢筋布置图及材料用表 (10) 2.3 截面特性及有效宽度 (12) 2.4 荷载工况及荷载组合 (12) 三、内力图 (13) 3.1 内力图 (13) 四、持久状况承载能力极限状态验算结果 (50) 4.1 截面受压区高度 (50) 4.2 正截面抗弯承载能力验算 (50) 4.3 斜截面抗剪承载能力验算 (50) 4.4 抗扭承载能力验算 (51) 4.5 支反力计算 (51) 五、持久状况正常使用极限状态验算结果 (53) 5.1 结构正截面抗裂验算 (53) 5.2 结构斜截面抗裂验算 (53) 六、持久状况构件应力验算结果 (54) 6.1 正截面混凝土法向压应力验算 (54) 6.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 (54) 6.3 斜截面混凝土的主压应力验算 (55) 七、短暂状况构件应力验算结果 (55) 7.1 短暂状况构件应力验算 (55) 八、详细计算表格 (55)

一、基本信息 本人学号16202030383,根据教学要求,设计的桥型主跨为128m(120+学号倒数第二位),桥宽为12.3m(12+学号倒数第一位/10),施工方法采用悬臂浇筑。计算要求包括:考虑施工过程,计算恒载、活载、温度、温度梯度、支座沉降等作用下内力和组合内力,出计算书。图纸要求包括:方案布置图和上部结构一般构造图。 1.1 工程概况 本设计采用85+128+85m三跨预应力混凝土连续刚构桥结构体系。两端悬臂长度均为85m,相应的悬臂根部梁高为7m,梁端梁高为2.7m。中跨跨中梁高2.7m。形成一个通航孔,桥面最大纵坡 2.43℅。主梁截面全部使用单箱单室截面。下部结构基础分别采用明挖扩大基础及灌注混凝土,墩身为实腹长方形截面。 本方案技术较先进,工艺要求较严格,主梁上部结构施工方法采用悬臂浇筑。采用移动式挂篮作为主要施工设备,以桥墩为中心,对称地向两岸利用挂篮浇筑节段的混凝土,待混凝土达到要求强度后,便张拉预应力束,然后移动挂篮,进行下一节段施工。 本方案属于超静定结构,该连续刚构桥既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,又保持了T构不须设大吨位支座的优点,同时避免了连续梁(存在临时固结和体系转换)和T构(存在伸缩缝问题)两者的缺点,养护工作量小。此外,连续钢构施工稳固性好,减少或避免边跨梁端搭架合龙的难度。 但此桥型对地基承载力的要求更高,若地基发生过大的不均匀沉降,连续梁可通过调整墩顶支座的高程,抵消下沉来补救,而连续刚构则做不到。当其主墩刚度过大时,中跨梁体因会产生过大的温差拉力而对结构受力不利。此外,梁墩联结处应力复杂也是连续刚构的一个缺点。 1.2 技术标准 (1)主跨径:128m(此为桥墩中距)。 (2)桥宽:12.3m(2×净5.5m(车行道)+0.9m(中央分隔带)+2×0.2m(及护栏)=12.3m)。 (3)设计荷载:公路-Ⅰ级(汽车-超20级,挂车-120级)。 (4)防撞栏杆:单侧按每延米9.0KN。 (5)截面:主梁采用变截面单箱单室的箱形截面,桥墩采用实腹长方形截面。 (6)桥面纵坡:左2.43℅,中0,右2.40℅。 (7)桥面横坡:1.5℅,并适当设置路拱。 (8)地质情况:河中为大范围紫红色砂岩。 (9)墩高:40m。

连续梁连续刚构桥

连续梁、连续刚构桥 一、等截面连续梁 1、等截面连续梁,构造简单施工方便,适用于中等跨径(20~60米),25米以下可选用钢筋混凝土连续梁桥,较大跨径采用预应力混凝土连续梁桥。小跨径布置一般用于高速公路的跨线立交桥、互通立交的匝道桥、环形立交桥及其他异形桥梁,较大跨径多用于接线引桥。可采用预制装配或就地浇筑施工。 2、连续梁桥常采用有支架施工法、逐孔现浇法、架设施工法、移动模架法和顶推施工法。 3、等截面连续梁桥的跨径、截面形式和主要尺寸 等截面连续梁桥的总体布置及主要尺寸见下表 等截面连续梁总体布置及主要尺寸 (1)等截面连续梁可选用等跨和不等跨布置。当标准跨径较大时,为考虑减少边跨正弯矩,可使边跨小于中跨,边跨与中跨的比在0.6~0.8左右。 (2)跨径小于15米,一般选用矩形截面;15~30米可采用T形或工字形截面;大于30米的可采用箱形截面。钢筋混凝土连续梁桥跨度不大时,可首先考虑采用板式(包括空心板)和T形截面。当需要采用箱形断面时,也可以采用低矮的多室箱,很少采用宽的单室箱。 (3)等截面连续梁的梁高,一般高跨比采用1/15~1/25。采用顶推法施工,从施工阶段受力要求考虑,梁高与顶推跨径之比选在1/12~1/17为宜。 (4)截面形式与桥宽关系。对于小跨径的城市高架桥或立交匝道桥,为求最小建筑高度,常用板式或肋板式截面,而在较大跨径时主要采用箱形截面。箱梁在横向布置,主要与桥宽有关。单箱室常用于桥宽在14米以内;单箱双室截面一般用于桥宽12~18米;超过18米的可以采用单箱多室或分离箱。 (5)板厚与梁高。板式截面分为实体截面和空心截面,实体截面多用于小跨径,且以支架现浇施工为主,板厚约为1/22~1/18L(L为跨径);空心截面的板厚为0.8~1.0米,顶、

预应力砼连续刚构公路桥总体设计及主要尺寸

桥梁设计参考资料之二 预应力砼连续刚构公路桥 总体设计及主要尺寸 中交公路规划设计院编

目录 1连续刚构桥的适用范围-------------------------------------------------1 2 连续刚构与连续梁的混合体系-----------------------------------------1 3 墩高对连续刚构桥的影响-----------------------------------------------1 4 孔跨布置--------------------------------------------------------------------2 4.1三跨连续刚构---------------------------------------------------------2 4.2 两跨T构--------------------------------------------------------------3 4.3多跨连续刚构---------------------------------------------------------4 4.4小边跨连续刚构------------------------------------------------------4 5 主梁构造与尺寸-----------------------------------------------------------6 5.1箱梁高度---------------------------------------------------------------6 5.2 箱梁顶、底板和腹板厚度-----------------------------------------9 5.3箱梁横隔板-----------------------------------------------------------10 6 主墩构造与尺寸----------------------------------------------------------10 6.1设计原则---------------------------------------------------------------10 6.2墩身结构型式及尺寸------------------------------------------------11 6.3墩身设计参数的优化------------------------------------------------12 6.4部分连续刚构桥主墩S值和b值---------------------------------12 6.5桥墩防撞设计---------------------------------------------------------13 6.6桥墩抗渗设计---------------------------------------------------------13 7其他方面-------------------------------------------------------------------14 7.1箱梁的管养、检修通道---------------------------------------------14 7.2 箱内泄水孔-----------------------------------------------------------14 7.3 箱内通气孔-----------------------------------------------------------14 7.4 梁段结合面上剪力齿-----------------------------------------------14 7.5 预留更换支座的空间-----------------------------------------------15

120米连续刚构桥设计说明

说明 (一)概况 本分册设计起讫里程为K19+049.970~K21+496.724,设计内容为沙湾特大桥两端引桥简支梁和主桥连续刚构下部。引桥包括跨径为30、29.588、30.036米的简支箱梁和50米简支T梁的上下部;主桥为(75+2X120+75)m 连续刚构的下部结构的施工图设计文件。(75+2X120+75)m连续刚构的梁部结构的施工图见第二册。 1.1地理概况 本标段主要工程为沙湾特大桥,桥址位于广州南部番禺区沙湾水道,为珠江三角洲,地形平坦,地势开阔,区内多为经济作物区及鱼塘。测区内城镇、厂矿、人烟密集,公路、村镇间公路众多,交通方便。本段在K19+420规划次干道下穿,红线40米,斜交10度,桥下净空不低于4.5米。 1.2气象 该区属亚热带海洋性气候。主要气象资料简要摘录如下: 1.2.1气温:多年平均气温21.2℃,极端最高气温37.5℃,极端最低气温-0.4℃。最高月气温28.6℃,最低月气温13.9℃。 1.2.2相对湿度:各月平均相对湿度在71~85%之间,多年平均相对湿度为80%,相对湿度最小在冬季,历年最小值为5% 。 1.2.3降雨:据气象站历年资料统计:历年最大年降雨量为2652.8mm,历年最小年降雨量为1030.1mm,最大一日降雨量为255.6mm。 1.2.4雷:一年最多雷雨天数为98天,最少为50天,平均每年为74.9天。 1.2.5雾:一般出现在冬~春季,秋季偶有出现。5~11月一般无雾。雾多发于凌晨,中午后消散,番禺站统计,一年最多雾日为21天,最少为3天,平均为8.2 天。 1.2.6风:本地区冬夏的风向季节变化比较显著,春季至初秋多偏南风,秋季至冬末多偏北风或偏东风。3~4月份为冬~夏风向转换期,9月份为夏~冬风向转换期。大于6级风的天数为35天,年平均风速1.9m/s,极大风速37.0m/s;主要出现在台风期。每年5~10月,多热带气旋,中心最大风力处达12级,甚至以上。形成台风,侵袭广州。 1.2.7年平均气压1012.3hPa;年平均相对湿度77%。 1.3地质条件 1.3.1地层岩性 地表为第四系冲洪积层所覆盖,下伏基岩为白垩系下统白鹤洞组(K1b)泥岩夹泥质粉砂岩,主要有下列岩土类: <1>人工填筑土(Q4me):杂色,成分较复杂,为人工回填土,厚一般0~6m。为Ⅱ级普通土。

长安大学桥梁工程届优秀本科毕业设计连续刚构桥

二○一五届毕业设计 ***河连续刚构桥 学院:公路学院 专业:桥梁工程 姓名: 学号: 指导教师: 完成时间:2 二〇一五年六月 摘要 根据设计任务书要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件,提出了独塔斜拉桥、上承式钢管混凝土拱桥和预应力混凝土连续钢构三个比选方案。按“安全、经济、适用、美观和有利于环保”的桥梁设计原则,分析了三个方案的优缺点。推荐预应力混凝土连续刚构作为设计方案。推荐方案以基本设计理论为基础,参考国内外成功的大跨连续钢构桥,拟定了95417095 +?+的跨径,主梁 m m m 采用次抛物线变梁高的单箱单室箱主梁,桥墩为双薄壁空心墩,桥台为轻型桥台,基础为群桩基础,施工阶段采取挂篮悬臂现浇法。对推荐方案进行了结构细部尺寸拟定,对上部结构和下部结构进行了内力计算、配筋设计及控制截面强度、应力验算,变形验算等。经分析比较及验算结果表明该桥梁设计合理,符合设计任务的要求。 关键词:预应力混凝土连续刚构,钢管混凝土拱桥,斜拉桥,悬臂现浇,应力验算 ABSTRACT According to the design requirements, the existing design specification of highway bridge, considering the geology and terrain conditions of the bridge site, after preliminary selection, three bridge type schemas are presented, they are cable-stayed bridge, arch bridge and prestressed concrete continuous rigid frame bridge . Then comparing the advantages and disadvantages of three options comprehensively by the philosophy of bridge design as “Security, Economy, Application, Beauty and Environmental P rotection”. The PC continuous rigid frame bridge is selected as the recommended scheme after the

连续刚构桥竖向预应力对结构的影响

连续刚构桥竖向预应力对结构的影响 【摘要】随着预应力及高强材料的出现,连续刚构桥梁跨径也在逐渐增大,结构型式轻巧化,连续刚构桥箱梁腹板位置出现竖向、斜裂缝,导致箱梁整体结构承载能力下降,桥梁结构的安全性受到威胁,大跨度预应力混凝土箱梁结构竖向预应力的设计,能有效提升截面的抗剪能力,提高混凝土结构的强度。经过重庆鱼洞长江二期特大桥、重庆沿江高速梨香溪特大桥等悬臂浇筑施工,根据在施工过程中的工作中经验,结合各桥工作情况,就竖向预应力的设计、施工各阶段对结构的影响谈谈自己的看法。 【关键词】竖向预应力;连续刚构桥;张拉;二次张拉;压浆 引言 关于悬臂浇筑连续刚构桥梁施工,方方面面的论述不少,但针对竖向预应力施工对结构影响的并不多。结合重庆鱼洞长江二期特大桥、重庆沿江高速梨香溪特大桥等桥梁的工作经验,从竖向预应力的设计、施工等方面分析对结构的影响。 1 竖向预应力设计考虑不周全对结构的影响 部分设计者对施工现场操作不太了解,各个施工环节考虑不到位,施工过程中难免存在误差,如果这些问题没有及时发现和进行处理,势必会造成对梁体结构的影响。 (1)竖向预应力在设计时往往考虑到二次张拉,部分桥梁甚至是在全桥合龙后才进行二次张拉,这样在施工过程中由于预应力保护不好,全桥合龙后二次张拉部分预应力是进行不了的,由于锚头锈蚀,渣滓堆积,二次张拉根本无法实施,或者部分锚头有拉爆现象,使预应力完全失效,结构部位出现斜裂缝,主拉应力增大,对结构后期运行产生严重危害, (2)有些桥梁竖向预应力设计为钢绞线和精轧螺纹钢混合使用,因为精轧螺纹钢一般都很短,都是在箱体腹板较低位置安装,由于精轧螺纹钢在张拉时伸长量都比较小,一般在10mm-20mm之间,加之在施工过程中稍有误差,预应力损失都很大,而钢绞线在张拉施工中采用自动锚固它的损失一般较小,这样在精轧螺纹钢和钢绞线交接的位置,预应力存在较大偏差,使梁体内部应力不均匀,尤其在接缝位置使砼局部受压不连续,产生斜裂缝。 (3)竖向预应力在完成预应力的施加后,有些设计单位在压浆环节考虑的不是很周全,甚至有些是在全桥合龙后才进行压浆施工,由于在施工过程中,对压浆管和出浆口保护不到位,使压浆环节无法进行,或是压浆质量下降,这样在压浆质量得不到保障的情况下预应力筋会严重锈蚀,最终失效,同样在砼内部使应力不均匀,使结构产生病害,跨中部位严重下挠。腹板接缝位置产生应力裂缝,对桥梁结构产生严重危害。

midas计算预应力连续刚构桥梁工程课程设计

预应力混凝土连续刚构桥结构设计书 1.结构总体布置 本部分结构设计所取计算模型为三跨变截面连续箱梁桥,根据设计要求确定桥梁的分孔,主跨长度为80m,取边跨46m,边主跨之比为0.575。设计该桥为三跨的预应力混凝土连续梁桥(46m+80m+460m),桥梁全长为172m。大桥桥面采用双幅分离式桥面,单幅桥面净宽20m (4X3.75行车道+1m左侧路肩+3.0m右侧路肩人行道+2X0.5m防撞护栏),两幅桥面之间的距离为1m,按高速公路设计,行程速度100Km/h。桥墩采用单墩,断面为长方形,长14米,宽3.5米,高25米。 上部结构桥面和下部结构桥墩均采用C50混凝土,预应力钢束采用Strand1860钢材。 桥梁基本数据如下: 桥梁类型 : 三跨预应力箱型连续梁桥(FCM) 桥梁长度 : L =46 + 80 + 46 = 172 m 桥梁宽度 : B = 20 m (单向4车道) 斜交角度 : 90?(正桥) 桥梁正视图 桥梁轴测图

2.箱梁设计 主桥箱梁设计为单箱单室断面,箱梁顶板宽20m,底板宽14m,支点处梁高为h支= (1/15 ~ 1/18)L中= 4.44 ~5.33m,取h支=5.0m,高跨比为1/16,跨中梁高为h中= (1/1.5~1/2.5) h 支= 2~ 3.33m,取h中=2.30m,其间梁底下缘按二次抛物线曲线变化。箱梁顶板厚为27.5cm。底板厚根部为54cm,跨中为27cm,其间分段按直线变化,边跨支点处为80cm,腹板厚度为80cm 具体尺寸如下图所示: 箱梁断面图 连续梁由两个托架浇筑的墩顶0号梁段、在两个主墩上按“T构”用挂篮分段对称悬臂浇

连续刚构桥工程设计方案

连续刚构桥工程设计方案第一章概述 1.1 地质条件 图1-1 桥址纵断面图 1.2 主要技术指标 桥面净宽:2×12m+0.5m (分离式) 设计荷载:公路-I级 行车速度:80km/h 桥面横坡:2% 通航要求:无 温度:最高年平均温度34℃,最低年平均温度-10℃。 1.3 设计规范及标准 1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。 2、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)。 3、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)。 4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。 5、《公路桥涵圬工设计规范》(JTG D61-2005)

第二章方案比选 2.1 概述 桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点,一般要进行多个方案比较。各方案均要求提供桥式布置图,图上必须标明桥跨位置,高程布置,上、下部结构形式及工程数量。对推荐方案,还要提供上、下部结构的结构布置图,以及一些主要的及特殊部位的细节处理图。 设计方案的评价和比较,要全面考虑各项指标,综合分析每一方案的优缺点,最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。有时,占优势的方案还应吸取其他方案的优点进一步加以改善。 2.2 比选原则 设计从安全性、技术适用性、施工难度、设计施工周期、经济性、实用性和观赏性等几方面对各比选方案进行评比,其中安全性为主要因素。 2.3 比选方案 根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位地质地形条件,拟定了三个比选方案: 方案一:预应力混凝土连续刚构桥 方案二:上承式钢管混凝土拱桥 方案三:独塔斜拉桥 2.3.1预应力混凝土连续刚构桥 1.结构受力特点 ⑴在高墩大跨径桥梁中,与其它结构体系比较,预应力混凝土连续刚构桥常成为最佳的桥型方案。 ⑵预应力砼充分发挥了高强材料的特性,具有强度高、刚度大、变形小以及抗裂性能好的优点。 ⑶结构伸缩缝数量少,高速行车平顺舒适,维修工作量小,维护简单。 ⑷可最大限度的应用平衡悬臂施工法,施工技术成熟,易保证工程质量。 ⑸采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩,可以减小水平位移在墩中产生的弯矩,且薄壁墩底承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。 ⑹连续钢构除了保持连续梁的优点外,墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用,减少了墩和基础的工程量,并改善了结构在水平荷载(例如地震荷载)作用下的受力性能,适用于中等以上跨径的高墩桥梁。

预应力混凝土T型刚构桥毕业设计指导书(悬浇)

2010届土木工程专业桥梁方向 预应力混凝土T型刚构桥(悬浇)及挂篮设计毕业设计指导书 华东交通大学土木建筑学院桥梁教研室 指导教师:桂水荣 2010年2月20日

2009届土木工程专业桥梁方向 预应力混凝土T型刚构桥(悬浇)及 挂篮设计毕业设计指导书 一、设计论文(计算书)各章节要求: 计算书中,在写出计算过程的同时,注意以下内容要求: 1.桥式方案比选 绘出参与比选的各类桥型简单示意图。 2.拟定主梁和桥墩基本尺寸;建立计算模型;进行单元和节点的划分。 梁体和桥墩构造立面尺寸示意;梁体和桥墩主要截面尺寸示意;结构计算模型示意图;结构离散示意图(即单元、节点划分示意)。 3.估算主梁纵向预应力钢束的数量: 配筋面积需满足持久状况下正常使用极限状态的应力要求和承载能力极限状态的强度要求。考虑荷载(或作用):恒载(结构自重、基础变位)、汽车荷载、温度影响。以上作用组合按桥规要求进行。 输出主梁重要断面(墩顶处、跨中处、梁端、L/4断面)汽车荷载效应、温度次力矩、基础沉降次力矩。 输出估束时粗分的各施工阶段结构自重弯矩曲线(标出峰值点数值);输出以上各阶段累计弯矩曲线。 输出正常使用极限状态下弯矩和剪力包络图;承载能力极限状态下弯矩和剪力包络图;正常使用极限状态下结构配筋面积表;承载能力极限状态下结构配筋面积表;主梁各截面通过束数量表;各梁段锚固束数量表。 4.主梁纵向预应力钢束的线形布臵和坐标计算 作出顶板束、腹板束、底板束的立面线形一般示意;梁体主要横断面预应力钢束布臵示意、竖弯曲线要素表(包括钢束弯起角度、曲线半径、切线长度、导线点坐标等) 5.利用软件模拟桥梁悬臂施工过程直至全桥合拢、桥面系铺装完成。计算一期恒载内力和二期恒载内力。施工信息中需考虑:阶段安装单元、张拉锚固相应的纵向和竖向预应力钢束、该阶段施工时的边界条件、主从约束和挂蓝移动操作等。 施加荷载统计:梁段自重、桥面系自重、预加力、混凝土收缩与徐变、基础沉降;温度影响;施工所用挂蓝、机具等荷载。 输出主梁重要施工阶段(最大悬臂阶段、边跨合拢阶段、中跨合拢阶段、桥面铺装阶段)内力图;输出最大悬臂阶段应力验算结果;输出最终恒载内力(各施工阶段的累计内力)图形。 打印:某施工信息输入界面的当时屏幕显示(可用屏幕硬拷贝)。

预应力混凝土连续刚构箱梁桥

浅谈预应力混凝土连续刚构箱梁桥几种常用受力分析方法的对 比 【摘要】随着我国交通事业的迅速发展,公路桥梁与城市桥梁的修建也日益增多。同时由于技术的进步与成熟,桥型也由之前的简支转变为结构受力比较先进,跨度更大的连续梁或者连续刚构。当桥梁跨径加大时,结构性能优良的箱形截面往往是合宜的横截面选择。因此,对箱梁桥的受力分析方法的研究就显得很有必要。本文首先对箱梁截面的优点进行简要阐述,然后重点针对学者们对预应力混凝土连续钢构箱梁公路桥梁受力的几种常用分析方法进行阐述并加以对比,着重阐述了解析法和数值法在预应力箱梁受力分析中的原理和应用,并进一步得出相应结论。 1前言 箱型截面主要优点是截面抗弯、抗扭刚度大,结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性;顶板和底板都具有较大的混凝土面积,能有效抵抗正负弯矩,满足配筋的构造要求,并能很好适应管线等公共设施的布置;同时,箱形截面适应现代化施工方法的要求,如悬臂施工法、顶推法等,这些施工方法要求截面必须具备较厚的底板;而且,箱形截面承重结构和传力结构相结合,使各部件共同受力,截面效率高,并适合预应力混凝土结构空间布束,达到经济效果。其中箱梁由于具有较大的截面抗扭强度及抗弯强度、弯曲应力图形合理、剪应力小、稳定性好、行车平稳舒适、施工速度快和造价低等优点,能够很好的满足高等级公路行车高速、平稳、舒适的要求。在国内外得

到了十分迅速的发展和广泛的应用。 预应力混凝土的研究已有一百余年的历史。近三十年来,预应力混凝土桥梁的发展速度异常迅猛,不但在跨径上己跻身于大跨径之列,而且在建桥数量上亦遥遥领先,有关预应力的研究也愈来愈成熟。预应力混凝土连续钢构箱梁桥一般采用空间受力分析法,概括起来,主要是解析法和数值法。 2 解析法在预应力箱梁受力分析中的原理及应用 解析法是为了把问题简化,往往采用一些假定和近似处理方法。如将作用于箱形梁的偏心荷分解成对称荷载与反对称荷载。对称荷载作用时,按梁的弯曲理论求解;反对称荷载作用时,按薄壁杆件扭转理论分析;然后将二者计算结果叠加而得。扭转分析又根据截面的刚度区分为截面不变形(刚性扭转)和截面变形(畸变)两种不同情况。通过这些荷载分解,就单项问题进行较深入的探讨。采用若干假定,是解析法的另一特点,如对位移模式的假定等。 箱形梁剪力滞的分析方法有“加劲板”理论、比拟杆法以及Eleissnen根据能量原理的分析方法等。关于箱形梁的扭转分析,前苏联学者符拉索夫和乌曼斯基在这方面建立了完整的理论。对于箱形梁的畸变应力分析,有广义坐标法、等代梁法、弹性地基梁比拟法等。弹性地基梁比拟法具有物理概念清晰、受力分析明确、计算简便等特点,所以得到普遍推广应用。对于箱形梁的横向弯曲,分析方法有影响面法和框架分析法。影响面法计算较为繁琐,而框架分析法是一种颇为简便的方法。

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