畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）張家口城市快速路北環(huán)線清水河大橋設(shè)計(jì)

1、目錄一、設(shè)計(jì)資料21、水文地質(zhì)資料，氣象資料22、設(shè)計(jì)指標(biāo)33、設(shè)計(jì)過程34、設(shè)計(jì)規(guī)范3二、 方案比選31、中承式系桿拱橋32、獨(dú)塔斜拉橋43、混凝土連續(xù)梁橋5三、方案介紹.5四、梁的有效寬度計(jì)算71、橋的剪力滯理論72、橋的剪力滯計(jì)算8五、主梁內(nèi)力計(jì)算91、恒載的內(nèi)力計(jì)算（用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器）：92、活載的內(nèi)力計(jì)算10六、其他因素引起的內(nèi)力計(jì)算.20 1、承載能力極限狀態(tài)組合 .23 2、正常使用極限承載能力組合.24七、持久狀況承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算251、箱梁的正截面抗彎承載力驗(yàn)算252、斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算28八、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算301、 使用階段正截面抗裂驗(yàn)算312、使用階段

2、斜截面抗裂驗(yàn)算333、預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力驗(yàn)算364、使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力驗(yàn)算375、使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算38河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：張家口城市快速路北環(huán)線清水河大橋設(shè)計(jì)（二）專業(yè)：道路橋梁與渡河工程學(xué)生信息：一、設(shè)計(jì)資料1.1水文地質(zhì)資料清水河大橋位于張家口市城市快速路北環(huán)線上，橫跨清水河，是連接?xùn)|環(huán)和西環(huán)的重要橋梁之一。設(shè)計(jì)速度 60km/h，雙向六車道，設(shè)計(jì)荷載為公路 i 級，設(shè)計(jì)洪水頻率 1/300，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 100 年，抗震烈度 7 度，設(shè)計(jì)風(fēng)速 31.1m/s,設(shè)計(jì)風(fēng)壓 0.55kn/m2。 本地區(qū)氣候?qū)倥瘻嘏c

3、中溫之過渡帶的東亞半干旱大陸性季風(fēng)氣候，全年長時(shí)間受蒙古高氣壓控制，春季風(fēng)強(qiáng)，夏季涼爽，雨量集中，秋季短促，冬季漫長少雪。年平均氣溫 7.5，1 月平均氣溫-10.5，極端最低氣溫-26，7 月平均氣溫 23.2，極端最高氣溫 40.9。年均降水量 406 毫米，無霜期 144 天，年均日照 2877 小時(shí)。最大凍土深度 1.63m。 路線經(jīng)過區(qū)域所處地質(zhì)構(gòu)造單元屬中朝準(zhǔn)地臺燕山沉降帶冀北斷褶束之宣龍復(fù)向斜的西段，主要由太古界崇禮群變質(zhì)巖系組成基底，中元古界以來的地層構(gòu)成蓋層。構(gòu)造形跡以開闊褶皺及高角度斷層為主；新生代則以垂直升降運(yùn)動(dòng)為主。張家口盆地就是沿東西向斷裂所形成的構(gòu)造盆地。1.2主要

4、設(shè)計(jì)指標(biāo)1）設(shè)計(jì)荷載：公路 i 級2）橋面寬：0.5 米（護(hù)欄）+13.25 米（車行道）+1 米（中央分割帶）+13.25 米（車行 道）+0.5 米（護(hù)欄）=28.5m3）設(shè)計(jì)車道：6 車道4）設(shè)計(jì)車速：60km/h5）地震烈度：基本烈度 6 度，按 7 度設(shè)防6）橋面橫坡：雙向 2%橫坡7）橋面縱坡：3.0%以內(nèi)8）溫度：1 月平均氣溫-10.5，極端最低氣溫-26，7 月平均氣溫 23.2，極端最高氣溫 40.9。1.3 設(shè)計(jì)過程1）分析水文地質(zhì)資料，氣象資料等2）初步確定橋梁方案，進(jìn)行擬定必選3）確定橋梁最終橋型及橫斷面4）合理確定橋梁的總體布置，橋梁分孔5）初擬橋梁上下部結(jié)構(gòu)造型及

5、尺寸6）上部結(jié)構(gòu)計(jì)算（包括恒載和活載等）7）下部結(jié)構(gòu)粗略計(jì)算8）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算9）使用階段和施工階段的強(qiáng)度剛度驗(yàn)算10）繪制施工圖，包括總體布置圖，主梁鋼筋（普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋）布置圖，下部結(jié)構(gòu)一般布置圖11）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1.4、設(shè)計(jì)規(guī)范1) 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(jtg b01-2003)2) 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (jtg d60-2004)3) 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (jtg d62-2004)4) 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(jtj 024-85)5) 公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(jtj 004-89)二 、方案比選依據(jù)設(shè)計(jì)資料，全橋長191m，橋面寬：0.5 米（

6、護(hù)欄）+13.25 米（車行道）+1 米（中央分割帶）+13.25 米（車行 道）+0.5 米（護(hù)欄）=28.5m，設(shè)計(jì)荷載為公路i 級，可以初步的選定以下三種橋型：1）中承式系桿拱橋550190001450500050009000圖-1中承式系桿拱橋 單位：cm中承式拱橋的行車道位于拱肋的中部，橋面系（行車道，人行道，欄桿等）一部分用吊桿掛在拱肋下，一部分用剛架立柱支承在拱肋上。它的優(yōu)點(diǎn)是橋型美觀，尤其是在城市中是為數(shù)不多的城市建筑的亮點(diǎn)，更繼承了中國古老的石拱橋的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。不僅在受力上保持了上承式拱橋的基本力學(xué)特性，也可以充分的發(fā)揮拱圈混凝土材料的抗壓性能，而且構(gòu)件簡潔明快，具有廣泛的適用

7、場合。在不等跨的多孔連續(xù)拱橋中，為了平衡左右橋墩的水平推力，將較大跨徑一孔的矢跨比加大，做成中承式拱橋，可以減小大跨的水平推力。但是它對施工的要求較高，而且需要一支專業(yè)的施工隊(duì)伍，對總體道路的工期有一定的影響。2）獨(dú)塔斜拉橋斜拉橋是一種橋面體系以主梁受軸向力（密索體系）或受彎（稀索體系）為主，支承體系以拉索受拉和索塔受壓為主的橋梁。斜拉橋的拉索相當(dāng)于在主梁跨內(nèi)增加了若干彈性支承，使主梁跨徑明顯減小，因此大大減小了梁內(nèi)彎矩，梁體尺寸和重力等，使橋梁的跨越能力顯著增大。獨(dú)塔斜拉橋也具有橋型美觀，抗風(fēng)性能好，雖然跨度會相對較小，不過也具有一定跨越能力，但是由于它是一種高次超靜定結(jié)構(gòu)，計(jì)算量大，而且施

8、工技術(shù)高，難度大，費(fèi)用高，因此一般不適用于小跨徑橋梁。190009400940030001000200圖-2獨(dú)塔斜拉橋 單位：cm3）混凝土連續(xù)梁橋梁橋作為一種簡單但實(shí)用的橋型，已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，連續(xù)梁可以做成兩跨或是三跨以及多跨一聯(lián)的。通過計(jì)算可知，在恒載的作用下，由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，因此相對而言，彎矩分布更加的合理。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動(dòng)力性能好，主梁變形繞曲線平緩，有利于高速行車。此標(biāo)段處于速路北環(huán)線上，因此連續(xù)梁的有利高速行車更加符合要求，加之其施工難度相對較小，施工技術(shù)相對較低。同時(shí)，鋼筋混凝土連續(xù)梁橋不易裝配化施工，而花費(fèi)較高費(fèi)用現(xiàn)澆卻仍然會

9、產(chǎn)生裂縫，僅在城市高架橋，小半徑彎橋中有少量使用。而預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋卻應(yīng)用非常廣泛，隨著懸臂施工法等技術(shù)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)使設(shè)備機(jī)械化，從而提高了施工質(zhì)量，降低了施工費(fèi)用。因此綜合考慮選擇預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。600060007000190001200圖-3混凝土連續(xù)梁橋 單位：cm三、方案介紹（一）橋面尺寸本橋總跨徑190米，分成38+57+57+38四跨連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，施工方式為滿堂支架，其截面尺寸圖如下： 1.1橫截面尺寸圖(二)、主要設(shè)計(jì)指標(biāo)有：1）設(shè)計(jì)荷載：公路 i 級2）橋面寬：0.5 米（護(hù)欄）+13.25 米（車行道）+1 米（中央分割帶）+13.25 米（車行 道）+

10、0.5 米（護(hù)欄）=28.5m3）設(shè)計(jì)車道：6 車道4）設(shè)計(jì)車速：60km/h5）地震烈度：基本烈度 6 度，按 7 度設(shè)防6）橋面橫坡：雙向 2%橫坡7）橋面縱坡：3.0%以內(nèi)8）溫度：1 月平均氣溫-10.5，極端最低氣溫-26，7 月平均氣溫 23.2，極端最高氣溫 40.9。(三)、主要材料選擇1、混凝土：(1）橋面鋪裝：瀝青混凝土(2）連續(xù)梁：c50(3）樁基、承臺、橋墩、橋臺、搭板：c402、鋼筋等材料的設(shè)計(jì)在中期報(bào)告中沒有涉及，將在后期工作進(jìn)行。四、梁的有效寬度計(jì)算 (1）橋的剪力滯理論箱型梁由于剪力滯效應(yīng)，在梁承受彎矩時(shí)，頂?shù)装逅艿睦瓑簯?yīng)力，隨著離腹板的距離越遠(yuǎn)，受力越小，所

11、以不是全梁在受力，如果按照全梁截面進(jìn)行受力分析，必然導(dǎo)致不安全。采用等效寬度法考慮梁剪力滯效應(yīng):1)連續(xù)梁各跨中部梁段 2)連續(xù)梁邊支點(diǎn)及中間支點(diǎn) (2)橋的剪力滯計(jì)算如圖所示，將梁根據(jù)腹板的數(shù)目分成如圖4. 1的的各種小梁，分別進(jìn)行計(jì)算。圖4.1梁截面分隔a=10.6300m2 i=14.5160m4 型心軸距上1.7585m 距下1.2415m 1）邊跨的計(jì)算： 圖4.2考慮剪力滯效應(yīng)的邊跨截面尺寸(單位 dm)a=9.7684m2 i=13.0332m4 型心軸距上1.7475m 距下1.2525m 根據(jù)平行移軸定理 移到1.7475m處 換算為i= 13.03438m4 2）中跨的計(jì)算

12、： 圖4.3考慮剪力滯效應(yīng)的中跨截面尺寸(單位 dm)a=9.8839m2 i=13.2083m4 型心軸距上1.7539m 距下1.2461m 根據(jù)平行移軸定理 移到1.7539處 換算為i=13.2085m4 五、主梁內(nèi)力計(jì)算1、恒載的內(nèi)力計(jì)算（用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器）：（1）一期恒載即梁的恒載內(nèi)力計(jì)算：梁的恒載集度：（2）二期恒載橋面鋪裝和欄桿的內(nèi)力計(jì)算：橋面的恒載集度（3）恒載集度 圖5.1彎矩圖圖5.2剪力圖恒載作用下截面彎矩和剪力大小如下表：表5.1恒載作用下各截面彎矩與剪力跨數(shù)位置距本跨支點(diǎn)的距離(m)彎矩剪力邊跨0004138.480.25 9.524942.14691112.495

13、40.51921137.4120-1913.49210.7528.5-11414.202-4939.4796138-72712.70-7965.47中跨00-72712.708721.960.25 14.2519235.04554182.98270.528.546502.3079-355.998530.7542.759089.08745-4894.9797157-93004.62-99433.96中跨00-93004.6299433.960.2514.259089.087454894.97970.528.546502.3079355.998530.7542.7519235.0455-4182.

14、9827157-72712.70-8721.96邊跨00-72712.707965.470.25 9.5-11414.2024939.47960.51921137.41201913.49210.7528.524942.1469-1112.49541380-4138.482、活載的內(nèi)力計(jì)算荷載設(shè)計(jì)等級是公路1級，（1）沖擊系數(shù)的計(jì)算：應(yīng)用規(guī)范給定的公式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算正彎矩和剪力效應(yīng)時(shí)， 因1.5hzf114hz，故1 =0.1767ln f1-0.0157=0.1545因1.5hzf214hz故2 =0.1767ln f2-0.0157=0.252。注：當(dāng)計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力

15、效應(yīng)時(shí)，采用1；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用2。（2）橫向分布系數(shù)的計(jì)算：1）截面特性：截面特性：面積a=9.8839，抗彎慣性距i= 13.2085，抗扭慣性距 ： 2）偏心壓力法：將梁的整體橫截面做如圖所示的分割，將梁分成兩部分圖5.3梁分隔圖圖5.4邊、中梁截面邊梁抗彎慣性距：i1=2.5898，中梁抗彎慣性距：i1=4.4513對于原來的箱形截面的形心軸y上=1.7475 m來說,邊梁抗彎慣性矩i1=2.2168，中梁抗彎慣性距：i1=4.8690偏心壓力法：邊梁：圖5.5邊梁橫向加載四車道偏載及人群荷載邊梁汽車荷載的橫向分布系數(shù)=（0.55+0.49+0.43+0.38

16、+0.31+0.26+0.21+0.11）/2=1.37；邊梁人群荷載的橫向分布系數(shù) =0.61；全梁汽車荷載的增大系數(shù) 3）修正偏心壓力法：箱型梁的抗扭慣性矩較大，一般采用修正偏心壓力法其中為抗彎慣距換算系數(shù)，為簡支跨中作用單位力時(shí)產(chǎn)生的撓度與連續(xù)梁跨中作用單位力時(shí)的撓度比值， 采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器進(jìn)行計(jì)算。邊跨cw=1.32中跨cw=2為抗扭慣距換算系數(shù)，取=1為混凝土彈性模量=mpa，為混凝土剪切模量g =0.4邊跨中間跨邊跨的計(jì)算：圖5.6邊跨邊梁橫向加載雙車道偏載及人群荷載邊梁汽車荷載橫向分布系數(shù)中間跨的計(jì)算： 5.7中跨邊梁橫向加載雙車道偏載及人群荷載邊梁汽車荷載橫向分布系數(shù)綜上所述

17、，取最大的橫向分布系數(shù)，即按照邊跨計(jì)算的橫向分布系數(shù)：全梁汽車荷載的增大系數(shù)： 4）偏心壓力法和修正偏心壓力法的比較：箱型梁橋有較大的抗扭剛度，修正后的橫向分布比修正前整體降低很多，根據(jù)文獻(xiàn)橋跨結(jié)構(gòu)簡化分析-荷載橫向分布胡肇茲主編，修正偏心壓力法在計(jì)算箱梁的橫向分布比較精確。在計(jì)算連續(xù)梁的橫向分布方面，各種參考書都給了不同的方法，總體分為：等代簡支梁和橋梁跨徑進(jìn)行修正。在考慮到抗扭合連續(xù)梁同時(shí)修正方面，文獻(xiàn)橋梁計(jì)算理論程翔云編著用薄壁板結(jié)構(gòu)力學(xué)解出的公式是比較精確的。故采用偏心壓力法計(jì)算所得的增大系數(shù),即：全梁汽車荷載的增大系數(shù)（3）汽車荷載的內(nèi)力計(jì)算汽車荷載的加載過程事例（用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器）

18、：1） 彎矩：a、 邊跨1/2處的彎矩影響線：圖5.8邊跨1/2處的彎矩影響線該處最大影響線指為7.94926b、中跨1/2處的彎矩影響線：圖5.9中跨1/2處的彎矩影響線該處最大影響線值為9.50349綜上所述，取跨中處截面的影響線為最不利影響線。c、最大汽車荷載彎矩加載如圖圖5.10中跨1/2處正彎矩縱向加載中跨1/2處汽車最大正彎矩為5869.7531 d、最小汽車荷載彎矩加載圖示：圖5.11中跨1/2處負(fù)彎矩縱向加載中跨1/2處汽車最小彎矩為4607.8737 2） 剪力：a、剪力影響線圖示：圖5.12中跨1/2處的剪力影響線b、根據(jù)剪力影響線，最大剪力加載如圖所示： 圖5.13中跨1

19、/2處正剪力縱向加載中間跨1/2處汽車最大正剪力為：314.49knc、 負(fù)剪力加載如圖所示：圖5.14中跨1/2處負(fù)剪力縱向加載中間跨1/2處汽車最小負(fù)剪力為：-315.74kn3）單車道正中加載（彎矩或剪力）各控制界面的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如表5.1。表5.2單車道車載截面內(nèi)力跨數(shù)位置距本跨支點(diǎn)的距離(m)彎矩(kn/m)剪力（kn）正彎矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力邊跨000.00 0.00 -77.6876.25 0.25 9.5-972.15 2783.1922.07 76.25 0.519-1944.31 4618.76 121.82 76.25 0.7528.5-2916.46 2086.71 2

20、21.82 76.25138-3888.62-1392.97 321.5776.25中跨00-3888.62-1392.97 -383.57-415.750.25 14.252070.11-1357.61 -383.57-266.13 0.528.55896.69 -1322.2448.43 -116.50 0.7542.752461.11 -1286.87 347.68315.50 157-3106.62 -1251.50 646.93 315.50中跨00-3106.62-1251.50-68.42-352.390.2514.25-2292.611721.08-68.42-202.770.

21、528.5-1478.602561.52-68.42-53.140.7542.75-664.581289.79-68.4296.48157149.43-2154.09-191.78246.11邊跨00149.43 -2154.09 -92.03 -33.560.25 9.51533.51 -1615.57 7.72 -33.560.5191969.97 -1077.04 107.47 -33.560.7528.51458.80 -538.52 207.22 -33.56 1380.00 0.00 72.55-33.564）汽車荷載計(jì)入沖擊力和增大系數(shù)（即雙車道偏載）時(shí)，或，其中表5.3雙車道車

22、載截面內(nèi)力（不計(jì)沖擊系數(shù)）跨數(shù)位置距本跨支點(diǎn)的距離(m)彎矩(kn/m)剪力（kn）正彎矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力邊跨0000-249.3528244.76250.259.5-3120.60158934.039970.8447244.76250.519-6241.235114826.2196391.0422244.76250.7528.5-9361.83666698.3391712.0422244.7625138-12482.4702-4471.43371032.2397244.7625中跨00-12482.4702-4471.4337-1231.2597-1334.55750.2514.25664

23、5.0531-4357.9281-1231.2597-854.27730.528.518928.3749-4244.3904155.4603-373.9650.7542.757900.1631-4130.85271116.05281012.755157-9972.2502-4017.3152076.64531012.755中跨00-9972.2502-4017.315-219.6282-1131.17190.2514.25-7359.27815524.6668-219.6282-650.89170.528.5-4746.3068222.4792-219.6282-170.57940.7542.

24、75-2133.30184140.2259-219.6282309.7008157479.6703-6914.6289-615.6138790.0131邊跨00479.6703-6914.6289-295.4163-107.72760.259.54922.5671-5185.979724.7812-107.72760.5196323.6037-3457.2984344.9787-107.72760.7528.54682.748-1728.6492665.1762-107.727613800232.8855-107.72765）汽車荷載計(jì)入沖擊力和增大系數(shù)（即雙車道偏載）時(shí)，或，各控制截面的內(nèi)力

25、計(jì)算如表5.3表5.4雙車道車載截面內(nèi)力（計(jì)沖擊系數(shù)）跨數(shù)位置距本跨支點(diǎn)的距離(m)彎矩(kn/m)剪力（kn）正彎矩負(fù)彎矩正剪力負(fù)剪力邊跨0000-89.6815688.0306250.259.5-1122.3471753484.5538825.47981588.0306250.519-2244.7058955782.68752140.6411988.0306250.7528.5-3367.053072612.56092256.0911988.030625138-4489.41179-1743.99844371.25256588.030625中跨00-4489.41179-1743.9984

26、4-442.831565-479.9833750.2514.252389.941995-1699.72772-442.831565-307.2470850.528.56807.728605-1655.4444855.912435-134.499250.7542.752841.351495-1611.16124401.39656364.24475157-3586.59279-1566.878746.880685364.24475中跨00-3586.59279-1566.878-78.99089-406.8342550.2514.25-2646.8182452154.79216-78.99089-

27、234.0979650.528.5-1707.04373207.02304-78.99089-61.350130.7542.75-767.257611614.81708-78.99089111.38616157172.516935-2696.92068-221.41001284.133995邊跨00172.516935-2696.92068-106.248635-38.745020.259.51770.437295-2022.693648.91274-38.745020.5192274.330365-1348.45408124.074115-38.745020.7528.51684.1846-

28、674.22704239.23549-38.745021380083.758975-38.74502六、其他因素引起的內(nèi)力計(jì)算1、溫度次內(nèi)力包括年平均溫差引起的內(nèi)力和呈線性變化的溫度梯度引起的內(nèi)力。本設(shè)計(jì)為連續(xù)梁，橋縱向只設(shè)置了一個(gè)縱向約束支座，縱向伸縮變形不產(chǎn)生次內(nèi)力，因此年平均溫差不引起此內(nèi)力，只計(jì)算溫度梯度引起的次內(nèi)力。溫度梯度的取值，應(yīng)根據(jù)通用規(guī)范給定：圖6.1.1溫度梯度圖橋面鋪裝為100mm的瀝青混凝土，利用內(nèi)差法，梁高為150cm，取a=30cm采用用全截面等效的箱型截面計(jì)算：圖6.1.2截面溫度梯度劃分截面特性：a=9.8839m2 i=13.2083m4 型心軸距上1.753

29、9m 距下1.2461m其中，混凝土彈性模量： 利用midas求出單元截面截面溫度下的內(nèi)力，表6.1單元截面溫度作用下內(nèi)力跨數(shù)位置距本跨支點(diǎn)的距離(m)正溫差引起的內(nèi)力彎矩剪力邊跨000.00 230.080.259.5-2185.78 230.080.519-4371.56 230.080.7528.5-6557.33 230.08138-8743.11 230.08中跨00-8743.11-40.430.2514.25-8166.94-40.430.528.5-7590.77-40.430.7542.75-7014.60-40.43157-6438.42-40.43中跨00-6438.42

30、 40.43 0.2514.25-7014.60 40.43 0.528.5-7590.77 40.43 0.7542.75-8166.9440.43 157-8743.11 40.43 邊跨00-8743.11 -230.080.259.5-6557.33 -230.080.519-4371.56 -230.080.7528.5-2185.78 -230.081380.00 -230.082、支座位移引起的內(nèi)力計(jì)算由于支座處的豎向反力和地質(zhì)條件的不同引起支座的不均勻沉降，連續(xù)梁是對支座沉降敏感的結(jié)構(gòu)，所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重要組成部分。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的地質(zhì)情況，取四跨連續(xù)梁的四個(gè)支點(diǎn)每

31、個(gè)支點(diǎn)分別沉降1cm，其余支點(diǎn)不動(dòng)，所得的內(nèi)力進(jìn)行疊加，取最不利的內(nèi)力范圍。采用midas直接得出最不利的支座沉降內(nèi)力。表6.2支座位移引起的內(nèi)力跨數(shù)位置距本跨支點(diǎn)的距離(m)smmaxsmmin彎矩剪力彎矩剪力邊跨000.00 126.19 0.00 -126.19 0.259.51198.76 126.19 -1198.76 -126.19 0.5192397.52 126.19 -2397.52 -126.19 0.7528.53596.28 126.19 -3596.28 -126.19 1384795.03 126.19 -4795.03 -126.19 中跨004795.03165

32、.43-4795.03-165.430.2514.252536.36165.43-2536.36-165.430.528.51656.07165.43-1656.07-165.430.7542.752401.80165.43-2401.80-165.431574634.70165.43-4634.70-165.43中跨004634.70 165.43 -4634.70 -165.43 0.2514.252401.80 165.43 -2401.80 -165.43 0.528.51656.07165.43 -1656.07-165.43 0.7542.752536.36 165.43 -253

33、6.36 -165.43 1574795.03 165.43 -4795.03 -165.43 邊跨004795.03 126.19 -4795.03 -126.19 0.259.53596.28 126.19 -3596.28 -126.19 0.5192397.52 126.19 -2397.52 -126.19 0.7528.51198.76 126.19 -1198.76 -126.19 1380.00 126.19 0.00 -126.19 3、 徐變引起的內(nèi)力靜定結(jié)構(gòu)由混凝土的徐變不會產(chǎn)生徐變次內(nèi)力。對于超靜定結(jié)構(gòu)，混凝土徐變受到多余約束的制約，從而引起徐變次內(nèi)力，徐變次內(nèi)力的存在

34、使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，重分布后的內(nèi)力可按規(guī)范方法進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際上，徐變次內(nèi)力是由于體系轉(zhuǎn)換（即從靜定結(jié)構(gòu)到超靜定結(jié)構(gòu)）而產(chǎn)生的，因此在施工時(shí)應(yīng)盡量避免反復(fù)的體系轉(zhuǎn)換次數(shù)。本設(shè)計(jì)為滿堂支架施工，沒有體系轉(zhuǎn)換，故不考慮徐變次內(nèi)力。七、內(nèi)力組合1、承載能力極限狀態(tài)組合1.2恒載+0.5支座位移+1.4汽車荷載+0.7（1.4人群荷載+1.4溫度梯度），結(jié)果如下表：表7.1承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力跨數(shù)位置距本跨支點(diǎn)的距離(m)剪力-z (kn)彎矩-y (kn*m)邊跨00-2940.8500.258.75330.2539844.250.517.53806.7748257.330.7526.257303.0

35、625350.3913510766.57-26858.74中跨00-6952.97-26858.740.2512.5-2223.0334833.170.525266054157.280.7537.57575.3529594.9415012475.19-40663.54邊跨00-5838.83-40663.540.258.75-2474.7326084.880.517.51056.0996767.950.7526.254595.21124973.8413512633.5702、正常使用極限承載能力組合（1）作用短期效應(yīng)組合恒載+0.7汽車荷載（不計(jì)沖擊力）+0.8溫度作用+1.0支座沉降表7.2

36、短期效應(yīng)組合內(nèi)力跨數(shù)位置距本跨支點(diǎn)的距離(m)剪力-z (kn)彎矩-y (kn*m)邊跨00-3708.6100.259.5-642.9131279.000.5192755.5027997.350.7528.56127.32-7967.531389438.25-73225.40中跨00-8516.86-73225.400.2514.25-3911.4221969.980.528.5982.2652135.410.7542.755914.8212607.4615710796.83-93372.46中跨00-9241.30-93372.460.2514.25-4574.0512607.460.5

37、28.5332.1552135.410.7542.755262.5521969.9815810127.72-73225.40邊跨00-8024.56-73225.400.259.5-4908.28-7976.530.519-1605.5727997.350.7528.51763.4031279.001385170.040（2）作用長期效應(yīng)組合：恒載+0.4汽車荷載（不計(jì)沖擊力）+0.8溫度梯度+支座沉降表7.3長期效應(yīng)組合內(nèi)力跨數(shù)位置距本跨支點(diǎn)的距離(m)剪力-z (kn)彎矩-y (kn*m)邊跨00-3780.8600.259.5-722.4628459.870.5192525.23247

38、72.090.7528.55757.78-10000.421388955.70-73913.62中跨00-8570.87-73913.620.2514.25-3979.3419328.840.528.5776.1748076.140.7542.755553.809782.0715710302.67-93769.16中跨00-9275.10-93769.160.2514.25-4648.419782.070.528.5114.2248076.140.7542.754890.6219328.831579629.91-73913.62邊跨00-8042.67-73913.620.259.5-4955

39、.49-10000.420.519-1762.2524772.090.7528.51468.6928459.871384721.050七、持久狀況承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿著面和斜截面都有可能破壞，因此需要對正截面強(qiáng)度與斜截面強(qiáng)度分別進(jìn)行驗(yàn)算，即對主梁的正截面抗彎承載能力和斜截面抗剪分別進(jìn)行驗(yàn)算。一）箱梁的正截面抗彎承載力計(jì)算： 翼緣位于受壓區(qū)的t形截面、i形截面或箱型截面受彎構(gòu)件，其受壓高度需要考慮是否腹板也參與受壓。 1、 當(dāng)符合下列條件時(shí) 應(yīng)以寬度為的矩形截面按下面公式計(jì)算正截面抗彎承載力： 混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)按下式計(jì)算： 截面受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求：鋼

40、筋為鋼絞線，混凝土強(qiáng)度為c50時(shí)， 當(dāng)受壓區(qū)配有縱向普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓即時(shí)，應(yīng)滿足： 當(dāng)受壓區(qū)僅配縱向普通鋼筋或普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉時(shí)，應(yīng)滿足： 2、當(dāng)不符合上述條件時(shí)，計(jì)算中應(yīng)考慮截面腹板受壓的作用，其正截面抗彎承載力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： 此時(shí)，受壓區(qū)高度x應(yīng)按下列公式計(jì)算，應(yīng)符合 的要求。 式中 橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；本設(shè)計(jì)安全等級為二級，取 =1.0； 彎矩組合設(shè)計(jì)值； 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積； b矩形截面寬度或t形截面腹板寬度，本設(shè)計(jì)應(yīng)為箱形截面腹板總寬度； 截面有效高度， ，此處

41、h為截面全高； 受拉區(qū)、受壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)至受拉區(qū)邊緣、受壓區(qū)邊緣的距離； 受壓區(qū)普通鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離；t形或i形截面受壓翼緣厚度； t形或i形截面受壓翼緣的有效寬度。 承載力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合如下，對只承受正或負(fù)彎矩的截面，只驗(yàn)算絕對值最大的值。單元位置最大/最小組合名稱類型驗(yàn)算rmu(kn-m)mn(kn-m)支座j最大clcb7fx-maxok6694.009151579.691/4j最大clcb7fx-maxok58138.068185708.5541/2j最大clcb7my-maxok66075.663309183.1443/4j最大clcb14my-ma

42、xok20825.318122779.114支座j最大clcb14my-maxok-53866.938296858.711/4j最大clcb6my-maxok34535.597109964.3151/2j最大clcb7my-maxok57830.557205630.6663/4j最大clcb15my-maxok-18693.708103720.03支座j最大clcb11fz-minok-169267.187424780.1581/4j最大clcb14my-maxok-22814.492133567.6711/2j最大clcb7my-maxok67531.195205630.6663/4j最大c

43、lcb7my-maxok55167.558133236.106支座j最大clcb14my-maxok-37758.909283893.311/4j最大clcb14fz-maxok29724.37295047.1011/2j最大clcb7fz-maxok75843.679309183.1443/4j最大clcb7fx-maxok66293.252198010.186支座j最大clcb9fx-maxok070286.872圖9.1正截面抗彎承載力二）斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算1、計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力時(shí)，其計(jì)算位置應(yīng)按下列規(guī)定采用：1) 連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段a. 距支座中心h/2處截面；b. 受拉

44、區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面；c. 錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處的截面；d. 箍筋數(shù)量或間距改變出的界面；e. 構(gòu)件腹板寬度變化的截面。2) 連續(xù)梁近中間點(diǎn)支點(diǎn)梁段a. 支點(diǎn)橫隔梁邊緣處截面b. 變高度梁高度突變處截面 2、矩形、t形和i形截面的受彎構(gòu)件，當(dāng)配置箍筋和晚期鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：式中 斜截面受壓端上由作用效應(yīng)所產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計(jì)值（kn）, 斜截面內(nèi)混凝土和箍筋共同的抗剪承載力設(shè)計(jì)值 與斜面相交的普通彎起鋼筋抗剪承載能力設(shè)計(jì)值() 與斜面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋抗剪承載能力設(shè)計(jì)值() 異號彎矩影響系數(shù)不計(jì)簡支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段的抗剪承載能力時(shí)， =1.0

45、 ；計(jì)算簡支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段的抗剪承載能力時(shí)=0.9 預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，=1.0；對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件， =1.25，但當(dāng)由鋼筋合力引起的截面彎矩與外彎矩的方向相同時(shí)，或允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，取=1.0 受壓翼緣的影響系數(shù)取=1.1 斜截面受壓端正截面處，矩形截面寬度(mm),或t形和i形截面腹板寬度（mm） 斜截面受壓端正截面的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（mm） 斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，=100，=，當(dāng)2.5時(shí)，取=2.5 邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（），即為混凝土強(qiáng)度等級 斜截面內(nèi)箍筋配筋率， 箍筋抗

46、拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 斜截面內(nèi)配置在同一截面的箍筋各肢總截面面積（） 斜截面內(nèi)箍筋的間距（） 斜截面內(nèi)在同一彎起平面的普通彎起鋼筋、預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積（） 普通彎起鋼筋、預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋（在斜截面受壓端正截面處）切線與水平線夾角單元位置位置組合名稱類型驗(yàn)算rvd(kn)vn(kn)截面驗(yàn)算剪力驗(yàn)算支座j最大clcb13fx-minok-3923.94333038.59ok跳過1/4j最大clcb13fx-minok-224.4439518.827ok跳過1/2j最大clcb8fz-maxok4842.85740270.451ok跳過3/4j最大clcb7fx-maxok10339.654021.17ok跳過支座j最大clcb8fz-maxok15315.65138917.324ok跳過1/4j最大clcb11fx-minok-2750.81746465.969ok跳過1/2j最大clcb7fz-maxok3911.0339489.56ok跳過3/4j最大clcb7fx-maxok11