建筑大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計

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精益求精，善益求善。[建筑]大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計畢業(yè)設計(論文)評語畢業(yè)設計(論文)評語工作日志I題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216時間2010年3月1日至2010年3月15日工作重點翻譯老師給的英文文獻資料。自己在學校的電子圖書館里找英文文獻，并翻譯翻譯工作開始時使用了金山詞霸后，結果翻譯出來后發(fā)現很多句子都是不通順的，不能表達原文的內容，很多的土木專業(yè)詞匯也翻譯不了。所以就查英文文獻中每個不懂的單詞，翻看土木工程專業(yè)英語書，用自己的話整理翻譯內容。其中英文文獻中的圖表很多，在導師的指導下，知道了翻譯中圖表的處理方法，完成了規(guī)定的翻譯工作指導教師意見：簽字：日期：題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216時間2010年3月16日至2010年3月31日工作重點收集設計所需要的數據與資料在圖書館或者數據庫查找相關的文獻資料，為后面畢設的進展做好鋪墊，完成開題報告中的文獻綜述。這一階段開始的時候，不是很有經驗，查閱了許多無用的文獻資料，不具有針對性。在老師的指導下，后期終于有些成果，完成文獻綜述。指導教師意見：簽字：日期：

題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216時間2010年4月1日至2010年4月15日工作重點參考同類的設計與規(guī)范，對設計的橋梁進行方案比選與尺寸擬定。針對該橋大跨度鐵路橋的特點，設計三種合適的方案1）拱橋方案2）連續(xù)梁橋方案3）連續(xù)梁拱組合橋方案三個方案各有各的特點，分析其特點，找出各自的優(yōu)缺點進行比較，選出一個適合本橋的最優(yōu)方案。確定方案之后，參考同類設計與設計規(guī)范，對橋梁的主要設計截面進行尺寸的擬定。指導教師意見：簽字：日期：

題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216時間2010年4月16日至2010年4月30日工作重點確定設計中橋梁承受的各種荷載根據橋梁設計規(guī)范，確定本橋設計過程中所承受的荷載有哪些。把這些荷載羅列出來，對其加載方式與大小要熟悉，這樣對后面的電算與荷載組合有重要作用。指導教師意見：簽字：日期：

題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216時間2010年5月1日至2010年5月15日工作重點用電算程序進行詳細結構計算，并進行荷載效應組合進行電算之前，需要先用MIDAS建立模型。建立模型初期，很困難，對軟件的不熟悉導致建模過程中出現各種各樣的問題。在老師和同學的幫助下，才對這個軟件慢慢的有點熟悉。把各種需要計算的荷載加載在模型正確的位置，分別計算出各種荷載作用下截面的內力。如無問題，即可進行荷載效應組合。進行預應力鋼筋的估束。指導教師意見：簽字：日期：題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216時間2010年5月16日至2010年5月31日工作重點按照規(guī)范進行各項檢算根據荷載效應組合結果，對各個危險截面進行驗算。這部分是難點也是重點。指導教師意見：簽字：日期：

題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216時間2010年6月1日至2010年6月9日工作重點繪制結構設計圖根據寫好的計算書，進行圖紙的繪制。難點主要還是在預應力鋼筋的繪制。繪制圖紙有總體布置圖，主梁截面設計圖，主梁預應力鋼筋布置圖及主拱設計圖。指導教師意見：簽字：日期：工作日志II題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216責任指導教師：盧文良指導組組長意見：（重點考察學生的工作日志是否完整，內容是否翔實；責任指導教師的指導工作是否到位等項目，明確是否同意學生參加畢業(yè)設計答辯。）是否同意參加答辯：簽字：日期：備注：學生畢業(yè)設計答辯前，土木工程專業(yè)（含鐵道工程方向）至少需填報7份工作日志，環(huán)境工程專業(yè)學生至少需填報8份工作日志，否則不能參加答辯。任務書題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）適合專業(yè)：土木工程指導教師（簽名）：盧文良提交日期：2010年1月13日學院：土建學院專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216畢業(yè)設計（論文）基本內容和要求：基本內容：1.結合題目查閱外文資料,并翻譯出不少于四萬字符的內容；2.進行畢業(yè)調研，寫出實習總結報告；3.在廣泛收集資料的基礎上寫出開題報告；4.進行橋跨結構的方案比選或方案說明；5.連續(xù)梁及拱總體尺寸及截面各部分尺寸確定；6.結構內力計算與組合；7.梁體預應力鋼筋及主拱設計；8.按相應的規(guī)范進行各項檢算并修改設計；9.施工方法的簡要說明；10.工程圖紙繪制；11.畢業(yè)設計文整工作（含說明書、計算書及圖紙）。要求：1．參考同類設計的基礎上，經過比選初步擬定尺寸；2．確定橋梁承受的各種作用（荷載）；3．用電算程序進行詳細結構計算，并進行荷載效應組合；4．按鐵路規(guī)范要求進行各項檢算，主要指標為：1)強度安全系數；2）混凝土抗裂性；3）預應力損失計算；4）控制截面各階段應力檢算；5）撓度計算5．繪制結構設計圖（部分采用AUTOCAD計算機出圖）：總體布置圖、梁概圖、預應力鋼筋布置圖、普通鋼筋布置圖、部分構造細節(jié)圖。畢業(yè)設計（論文）重點研究的問題：1．各種工況下內力及組合（考慮支座沉降、溫度、預應力的影響）2．預應力筋布置3．截面檢算畢業(yè)設計（論文）應完成的工作：1查閱與畢設課題密切相關的文獻資料15篇2將畢業(yè)設計論文的研究內容，組織成層次分明、條理清楚、內容充實的論文文稿。依據的主要規(guī)范:1．鐵路橋涵設計基本規(guī)范（TB10002.1-2005）2．鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范（TB10002.3-2005）參考資料：1客運專線建設相關文獻資料2結構設計原理相關的書籍期刊3橋梁類相關期刊如<橋梁建設>等其他要說明的問題：1．直線橋梁2.設計活載：雙線鐵路活載3．整體升降溫：25度4．基礎位移：豎向10毫米5．建筑材料：鋼筋：HRB335（主筋、箍筋）、Q235（構造鋼筋）；鋼鉸線：；混凝土：C50。題目：大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計（90+180+90m）學院：土建學院專業(yè)：土木工程學生姓名：黎奮學號：06231216文獻綜述：1概述1.1連續(xù)梁拱組合橋梁梁拱組合體系橋是目前發(fā)展較快的一種橋型，它是一種經濟、實用、美觀的橋型，在我國南方某些地區(qū)已有一些比較成功的應用實例，但在北方地區(qū)應用還很少。連續(xù)梁拱組合橋作為一種新型的組合結構，它具有能使拱與梁共同受力特性，既可以充分發(fā)揮混凝土拱的優(yōu)越性，又可避免橋梁墩臺承擔水平推力。其結構外形輕巧，豎向剛度大，因而比較適用于承受較大豎向荷載的大跨度鐵路橋梁。組合橋式結構因具有結構剛度大、動力性能好等優(yōu)越性，近年來相繼在鐵路橋梁設計中得到應用與研究。采用預應力混凝土連續(xù)梁與鋼管混凝土拱肋組合形成的連續(xù)梁拱組合橋，具有較大的豎向剛度和良好的動力性能，特別適合高標準鐵路建設的需要。2連續(xù)梁拱組合橋梁的國內外研究現狀2.1梁拱組合橋梁發(fā)展從連續(xù)剛構按結構體系的發(fā)展脈絡來看，經歷了由簡單到復雜的過程，即從簡支梁(板)橋一T形剛構橋一懸臂梁橋和連續(xù)梁橋一連續(xù)剛構橋。其跨越能力較T型剛構橋和連續(xù)梁橋大，已成為主跨120～300m范圍內的首選。1991年葡萄牙建成的主跨跨徑250m的Oporto預應力混凝土鐵路橋居同類橋型的世界首位。1999年挪威建成的Stolma公路橋主跨跨徑達301m，居同類橋型的世界前列，其跨中182m采用輕質混凝土。2006年中國重慶石板坡長江太橋公路復線橋主跨更是達330m，居同類橋型的世界第一，實現的方案是主跨采用鋼筋混凝土箱梁結構。以上的工程實踐是不改變連續(xù)剛構的橋梁形式，除了對混凝土梁段施加強大的預應力以外，某些橋梁還通過降低部分節(jié)段的重量來增大主跨跨越能力。如果把連續(xù)剛構作為主體橋梁，柔性拱體系看作梁體的加勁部分，這樣演變而成的連續(xù)剛構柔性拱組合橋也將是增大跨徑的有效橋梁形式。連續(xù)剛構橋其變形、內力和應力在結構中起伏較大，應力甚至出現較大的拉應力，其強度、剛度在一些截面處無法滿足設計要求。連續(xù)剛構柔性拱橋在變形、內力、應力方面變化較均勻，明顯改善了主梁對等的連續(xù)剛構橋的不足之處，使結構受力較為合理。這是因為剛構橋通過柔性拱加勁后，整體結構的豎向剛度增大，結構性能已不同于單獨承力的梁橋與拱橋，而是充分發(fā)揮了拱與梁各自的受力特點。這包括：梁體自重主要由主梁部分承擔，而二期恒載及活載則由梁、拱共同承擔。柔性拱體系起到了一個轉換大跨度主跨分布力至拱圈，再至橋梁墩身、基礎的作用。2.2橋梁結構分析專用軟件和CAD技術自70年代后期以來，我國橋梁結構分析專用軟件和CAD技術得到大力開發(fā)和應用。其中包括采用有限元法編制的橋梁通用綜合程序以及許多橋梁專用程序，實現設計、計算(如Dr．Bridge橋梁博士系統(tǒng)，MIDAS／Civil程序等)。繪圖一體化，大大提高了計算精度和速度，特別是用于大量重復計算、局部應力分析、設計方案優(yōu)化。大跨徑預應力混凝土橋梁的結構分析設計軟件開發(fā)和推廣應用，適應了我國橋梁建設高速發(fā)展的需要。3連續(xù)梁拱組合橋梁的研究方法3.1橋梁的結構特點與施工技術針對本設計背景，選用鎮(zhèn)江京杭運河特特大橋主橋連續(xù)梁拱組合結構將部分恒載及活載通過吊桿傳至拱肋，由拱肋直接傳到主梁根部，拱肋產生的水平推力由主梁承擔。本橋為剛性連續(xù)梁柔性拱組合結構，主梁采用懸灌施工，梁體自重由主梁承擔，二期恒載及活載由梁、拱共同承擔，主梁為本橋主要承重結構。采用“先梁后拱”施工方案，以連續(xù)梁橋面為工作面，矮支架拼裝拱肋鋼管后，將拱肋鋼管豎向轉體就位，施工受力二者相互利用，充分發(fā)揮了兩種結構的優(yōu)點。主要施工步驟如下：(1)利用掛籃懸臂澆筑主梁；(2)合攏主梁邊孔，拆除臨時支墩；(3)合攏主梁中孔；(4)以橋面為工作面，矮支架拼裝鋼管拱肋；(5)利用橋面塔架及其它設備，使鋼管拱肋豎向轉體就位，合攏拱頂、固結拱腳；(6)依次灌注拱肋上弦管、下弦管、綴板內混凝土；(7)按指定次序張拉吊桿，調整吊桿力；(8)施工橋面系，調整吊桿力到成橋設計索力，完成全橋施工。3.2橋梁靜力計算3.2.1主梁縱向計算主梁縱向按容許出現拉應力不容許開裂的預應力混凝土結構設計。同時，需要計算在ZK活載靜力作用下最大撓度和撓跨比。3.2.2主梁橫向計算主梁橫向分無吊桿區(qū)和有吊桿區(qū)分別計算。無吊桿區(qū)沿縱向截取單位長度的主梁梁體，簡化成腹板下緣三點支撐的雙孔框架，按剛性支撐和彈性支撐包絡計算。有吊桿區(qū)沿縱向截取一定長度的主梁梁體，簡化成腹板下緣三點支承的雙孔框架，吊點處加豎向集中力，按剛性支撐和彈性支撐包絡計算。主梁橫向計算荷載包括恒載、活載、溫度變化等，橫向溫度變化分日照和寒潮兩種模式考慮。3.2.3拱肋檢算拱肋鋼管及混凝土正應力計算拱肋正應力(MPa)主力組合主+附組合上緣下緣上緣下緣鋼管最大正應力鋼管最小正應力混凝土最大正應力混凝土最小正應力拱肋極限承載力Nu，計算軸力Ni，安全系數在不同力組合下是不一樣的，這是需要主意的。余下的吊桿驗算與支座反力就不多介紹了，按最不利荷載計算。3．3橋梁抗震研究分析方法適用范圍評注靜力法(19世紀末~20世紀40年代)彈性靜力法橋臺等剛性結構僅對可視為剛體的結構有效，最為簡便，但忽略結構動力反應。非線性pushover分析復雜橋梁設計一般不采用，多用于抗震性能評估，可同時計算非線性反應的需求和能力，但其用靜力分析代替動力過程，需求計算忽略高階振型的影響。反應譜法(20世紀40~60年代)單振型規(guī)則橋梁僅對可視為單自由度振子的結構有效，適用于線彈性反應問題，但無法反映地震動持時影響。多振型復雜橋梁規(guī)范采用的主要分析方法，但存在振型組合問題，尚難考慮非一致激勵。等效線性化一般用于規(guī)則橋梁可估算非線性系統(tǒng)的最大反應，在位移設計中應用廣，但仍需更多實踐檢驗。動態(tài)時程法彈性復雜橋梁規(guī)范采用的主要分析方法，可同時計算彈性結構反應的需求和能力，一般需要依靠計算機程序完成。非線性特別復雜或關鍵橋梁可以考慮P-△效應和材料非線性，可同時計算非線性反應的需求和能力，但計算過程復雜，結果需要分析和校核。從動力學的角度上來看，彈性靜力法在理論上存在極大局限性。因為它把結構動力反應特性這一重要因素忽略了。只有當結構可以近似地視為剛體時，彈性靜力法才能成立。不過，彈性靜力法概念簡單，計算公式也簡明扼要，因此在實際應用中仍受到歡迎（比如用在橋臺和擋土結構的抗震設計中）。彈性反應譜法通過反應譜概念巧妙地將動力問題靜力化，使復雜的結構地震反應計算變得簡單易行，大大提高了結構的整體抗震設計水平。目前世界各地都把它作為一種基本的分析手段。但反應譜法也存在一些缺陷，例如它無法反映地震動持時和非線性影響。此外，基于彈性反應譜理論的現行設計規(guī)范設計方法，往往使設計者只重視結構強度而忽視了結構應具有的非彈性變形能力（即延性）。從理論上講，動態(tài)時程分析法提供了對結構地震反應的最準確計算，而且它還可以同時進行結構在地震動作用下進入塑性后的需求和能力比較。但是，動態(tài)時程分析法需要耗費大量的計算時間，需要輸入大量的計算數據。因此，只有特別復雜和重要的橋梁，才需要使用動態(tài)時程分析方法。從組成結構抗震設計理論的四個方面內容（輸入地震動、結構和構件的動力模型、實用的地震反應分析方法以及設計原則）來看，靜力理論對這四個方面都作了極大的簡化，反應譜理論也進行了較大簡化，而動力理論則有比較全面的考慮。靜力理論的輸入地震動只考慮根據歷史震害估計的地震動最大加速度，不要求結構動力模型和地震反應分析，設計原則為常規(guī)的靜力強度設計原則。反應譜理論的輸入地震動也只要求規(guī)定地震動的最大加速度，結構假定為彈性，動力分析基本局限于線彈性范圍，非線性反應一般通過考慮結構總體的允許延性系數反應，設計原則為常規(guī)的靜力強度設計或延性設計原則。動力理論的輸入地震動要求給出符合場地情況的具有概率含義的加速度時間函數。結構和構件的動力模型更接近實際，包括非線性特性。地震反應分析方法考慮了結構反應的全過程，包括變形和能量耗損的積累。設計原則考慮到多種使用狀態(tài)和安全的概率保證。可見，在結構抗震設計理論的四個方面，動力理論都有更具體的要求、更明確的規(guī)定和更詳細的計算。5結語梁拱組合橋梁在現代社會中正處于發(fā)展的階段，我國無論在設計、施工、預應力材料和設備上都取得了很大進步和一定成就，然而與國際先進水平仍存在一定差距。今天，我們需要不斷地總結經驗、吸取教訓，在設計理論、設計規(guī)范、材料和施工技術上不斷完善、不斷發(fā)展、勇于創(chuàng)新。相信通過大家共同努力，在21世紀一定能將我國大跨度梁拱組合橋梁的設計、施工水平推向更新的高度。主要參考文獻：[1]姚玲森，橋梁工程，人民交通出版社。[2]樊海琳許惟國，梁拱組合橋考慮柔性拱前后的結構分析比較，四川建筑第28卷1期2008．02[3]潘少冬，連續(xù)梁拱組合體系橋應用實踐，鐵道建筑2006年第10期[4]范立礎，橋梁抗震，同濟大學出版社，1997[5]王克海，橋梁抗震研究，中國鐵道出版，2007[6]黃曉彬李濤吳定俊，大跨度單線鐵路連續(xù)梁拱橋動力特性分析，鐵道標準設計，2009(7)[7]申超，大跨度梁拱組合橋施工技術，建材技術與應用4／2007[8]王文清，梁拱組合體系橋梁的設計與施工，工程與建設，2007年第21卷第2期[9]金成棣，預應力混凝土梁拱組合橋梁設計研究與實踐，人民交通出版社，2000．[10]高麗曹文杰，京滬高鐵鎮(zhèn)江京杭運河特大橋主橋連續(xù)梁拱設計，鐵道勘測與設計2008(5)[11]預應力工程實例應用手冊（橋梁結構篇），中國工業(yè)建筑出版社，1996[12]項海帆姚玲森，高等橋梁結構理論[M]，人民交通出版社，2001[13]PriestleyMJN等著，橋梁抗震設計與加固，人民交通出版社，1997[14]孫樹禮，連續(xù)梁拱組合橋梁設計關鍵技術對策研究，鐵道標準設計2005(5)[15]李健辛克貴張崇厚葉楨翔易桂香，梁拱組合體系橋梁的設計實例，河北工程大學學報(自然科學版)第25卷第1期2008年3月研究方案：1．參考同類設計的基礎上，經過比選初步擬定尺寸；2．確定橋梁承受的各種作用（荷載）；3．用電算程序進行詳細結構計算，并進行荷載效應組合；4．按鐵路規(guī)范要求進行各項檢算，主要指標為：1)強度安全系數；2）混凝土抗裂性；3）預應力損失計算；4）控制截面各階段應力檢算；5）撓度計算5．繪制結構設計圖（部分采用AUTOCAD計算機出圖）：總體布置圖、梁概圖、預應力鋼筋布置圖、普通鋼筋布置圖、部分構造細節(jié)圖。畢業(yè)設計（論文）進度安排：序號畢業(yè)設計（論文）各階段內容時間安排備注收集數據及查閱資料2-3周參考同類設計的基礎上，經過比選初步擬定尺寸2-3周確定橋梁承受的各種作用（荷載）2-3周用電算程序進行詳細結構計算，并進行荷載效應組合4-5周按鐵路規(guī)范要求進行各項檢算2-3周繪制結構設計圖2-3周指導教師意見：指導教師簽名：審核日期：年月日中文摘要本次設計的題目是大跨度鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁設計(90+180+90m)。本設計主梁采用預應力混凝土結構，主拱采用鋼管混凝土。主梁為變截面箱形梁。本文主要闡述了該橋的設計和計算過程。首先進行橋型方案比選，對主橋進行總體結構設計，然后結構進行內力、預應力筋計算，再進行強度、應力及變形驗算。具體包括以下幾個部分：橋型方案比選，橋型布置，結構各部分尺寸擬定，選取計算簡圖，恒載內力計算，活載內力計算，荷載組合，預應力筋計算，預應力損失計算，截面強度驗算，截面應力及變形驗算。關鍵詞：預應力混凝土，連續(xù)梁拱組合橋，變截面箱形梁AbstractTheDesignoflongspangirder-archcombinationrailwaybridge(90+180+90m)isfinishedinthispaper.Thesuperstructureofthisbridgeisprestressed.Thearchsectionissteeltubefilledwithconcrete.Thispaperfocusesonthedesignandcalculationprocessofthebridge.First,arecomparedandthebestoneischosed.Second,angeneralstructuredesignisdone.Third,thecalculationoftheinternalforceandreinforcingbarofthesuperstructureisperformed.Finally,thestrenrthandthedefuectionarecheeked.Themainpartsofthedesignareasthefollows,thecomparisonofseveralbridgetypes,thearrangementofthebridgetypes,theselectionofthestructutedimensions,thecalculationoftheinternalforceofdeadload,thecalculationoftheinternalforceofmovableload,thecombinationofloads,thearrangementofprestressedtendons,thecalculationoftheprestressedtendonloss,thecheckofthesectionstrength,thecheckofthesectionstressanddeflection.Keywords：Prestressedconctete，longspangirder-archcombinationbridge，Taperedboxgirder第1章緒論1.1概述梁拱組合體系橋是目前發(fā)展較快的一種橋型，它是一種經濟、實用、美觀的橋型，在我國某些地區(qū)已有一些比較成功的應用實例。連續(xù)梁拱組合橋作為一種新型的組合結構，它具有能使拱與梁共同受力特性，既可以充分發(fā)揮混凝土拱的優(yōu)越性，又可避免橋梁墩臺承擔水平推力。其結構外形輕巧，豎向剛度大，因而比較適用于承受較大豎向荷載的大跨度鐵路橋梁。組合橋式結構因具有結構剛度大、動力性能好等優(yōu)越性，近年來相繼在鐵路橋梁設計中得到應用與研究。采用預應力混凝土連續(xù)梁與鋼管混凝土拱肋組合形成的連續(xù)梁拱組合橋，具有較大的豎向剛度和良好的動力性能，特別適合高標準鐵路建設的需要。1.2連續(xù)梁拱組合橋梁的國內外研究現狀從連續(xù)剛構按結構體系的發(fā)展脈絡來看，經歷了由簡單到復雜的過程，即從簡支梁(板)橋一T形剛構橋一懸臂梁橋和連續(xù)梁橋一連續(xù)剛構橋。其跨越能力較T型剛構橋和連續(xù)梁橋大，已成為主跨120～300m范圍內的首選。1991年葡萄牙建成的主跨跨徑250m的Oporto預應力混凝土鐵路橋居同類橋型的世界首位。1999年挪威建成的Stolma公路橋主跨跨徑達301m，居同類橋型的世界前列，其跨中182m采用輕質混凝土。2006年中國重慶石板坡長江太橋公路復線橋主跨更是達330m，居同類橋型的世界第一，實現的方案是主跨采用鋼筋混凝土箱梁結構。以上的工程實踐是不改變連續(xù)剛構的橋梁形式，除了對混凝土梁段施加強大的預應力以外，某些橋梁還通過降低部分節(jié)段的重量來增大主跨跨越能力。如果把連續(xù)剛構作為主體橋梁，柔性拱體系看作梁體的加勁部分，這樣演變而成的連續(xù)剛構柔性拱組合橋也將是增大跨徑的有效橋梁形式。1.3畢業(yè)設計的目的與意義1.3.1畢業(yè)設計目的畢業(yè)設計是高等工科院校本科培養(yǎng)計劃中的最后一個教學環(huán)節(jié)，是對四年所學知識的總結與運用。(1)運用學過的基礎理論和專業(yè)知識，結合工程實際，參考國家有關規(guī)范、標準、工程設計圖集及其他參考資料，獨立地完成預應力混凝土連續(xù)梁拱橋上部結構的設計；(2)同時初步掌握橋梁設計的步驟、方法，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，為以后的繼續(xù)學習和工作奠定基礎。1.3.2畢業(yè)設計意義(1)在老師的指導下，獨立完成一座三跨雙線預應力混凝土連續(xù)梁拱橋上部結構的設計，基本掌握該工程設計的全過程，鞏固已學知識。(2)增強考慮問題、分析問題和解決問題的能力，其實踐性和綜合性無以取代，為以后無論是繼續(xù)學習還是參加工作都打下了良好的基礎。(3)由于預應力混凝土連續(xù)梁拱橋為超靜定結構，手算工作量較大，且準確性難以保證，所以采用了有限元分析軟件MIDAS進行，這樣不僅提高了效率，而且準確度也得以提高。同時也更加熟練了計算機輔助設計軟件AutoCAD,Excel等的使用。

第2章方案比選2.1方案比選根據設計要求，本橋為大跨度鐵路橋梁設計（90+180+90m）?？缍容^大，為了選出較優(yōu)的橋梁設計方案，這里對各種適用方案做個對比。橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋。2.1.1拱橋方案三孔拱橋90m+180m+90m由于拱橋在不等跨分孔時，由于相鄰孔的恒載推力不相等，會使橋墩和基礎受恒載不平衡推力作用。為改變這種狀況，可以利用矢跨比與推力成反比的關系，在相鄰兩孔中大跨用用較陡的拱，小跨用較坦的拱。拱兩端支承處有豎向反力，也有水平推力，由于水平推力，拱內彎矩大大減小。如果形狀設計合理，拱主要承受壓力，而彎矩，剪力較小。注意到簡支梁在均布荷載作用下，梁內彎矩與荷載集度成正比，這限制了簡支梁跨度的增加。相比之下，由于拱的受力特性，其跨越能力比梁要大。圖2-1拱橋設計方案（單位mm）2.1.2預應力混凝土連續(xù)梁橋三跨連續(xù)梁橋90m+180m+90m三跨預應力混凝土箱形截面連續(xù)梁橋，跨度90m+180m+90m。盡管變截面在構造和施工上要復雜一些，但其外形流暢，節(jié)省材料并可增大橋下凈空，是較大跨度梁橋的優(yōu)選方案。當橋跨增大時，在荷載作用下，連續(xù)梁橋的中間支點截面處將承受較大的負彎矩。從絕對值來看，支點負彎矩遠大于跨中正彎矩。這樣采用變截面梁更能適應內力分布規(guī)律。二次拋物線的變化規(guī)律與連續(xù)梁的彎矩變化規(guī)律基本相近，故為常用。預應力混凝土連續(xù)梁橋能充分發(fā)揮高強材料的特性，具有可靠的強度，剛度和抗裂性能，技術成熟，投資少，耐久性強，養(yǎng)護維修工作量少等特點。圖2-2連續(xù)梁橋設計方案（單位mm）2.1.3連續(xù)梁拱組合橋梁連續(xù)梁拱組合橋梁（90m+180m+90m）該方案是綜合上述兩方案的另一種方案。連續(xù)梁拱組合結構將部分恒載及活載通過吊桿傳至拱肋，由拱肋直接傳到主梁根部，拱肋產生的水平推力由主梁承擔。本橋為剛性連續(xù)梁柔性拱組合結構，梁體自重由主梁承擔，二期恒載及活載由梁，拱共同承擔，主梁為本橋主要承重結構。與同跨度梁橋相比，本橋降低了主梁高度，其外形較為輕巧，美觀。同時，由于梁拱的共同作用，連續(xù)梁拱組合結構具有較大的豎向剛度和良好的動力性能。圖2-3連續(xù)梁拱橋設計方案（單位mm）2.1.4方案確定該橋設計以京滬高鐵鎮(zhèn)江京杭運河為背景，選用各個方案均可，但是根據各種實例加之題目的要求，選用方案三。2.2上部結構尺寸擬定2.2.1主梁構造根據設計要求，參考《京滬高鐵鎮(zhèn)江京杭運河特大橋主橋連續(xù)梁拱設計》。該設計跨度與各方面尺寸與本橋有很大相似之處，參考該設計尺寸擬定如下。主梁為預應力混凝土結構，采用單箱雙室變高度箱形截面，跨中及邊支點處梁高4．5m，中支點處梁高10．0m，梁高按圓曲線變化。主梁頂寬14．2m，中支點處局部頂寬16．5m；頂板厚0．42m，中支點處局部頂板厚1．02m，邊支點處局部頂板厚0．72m；底寬10．8m，中支點處局部底寬13．8m；底板厚度0．40～1．049m，中支點處局部底板厚1．50m，邊支點處局部底板厚0．85m。腹板采用直腹板，腹板厚分0．40m、0．55m、0．70m三種，中支點處局部腹板厚1．30m，邊支點處局部腹板厚0．85m。圖2-4跨中截面（單位cm）圖2-5邊支點截面（單位cm）圖2-5中支點截面（單位cm）主梁共設6道橫隔板，邊支點橫隔板厚1.6m，中支點橫隔板厚4.0m，中孔兩道中間橫隔板厚0.4m，各橫隔板均設進入孔。主梁于各吊桿處共設17道吊點橫梁，吊點梁高分1.5m，1.4m兩種，橫梁厚0.4m。2.2.2拱肋構造拱肋計算跨度L=I80．0m，設計矢高f=36．0m，矢跨比f／L=I：5，拱軸線采用二次拋物線。拱肋為鋼管混凝土結構，采用等高度啞鈴形截面，截面高度3．1m。拱肋弦管直徑1．1m。圖2-6拱肋截面（單位cm）吊桿順橋向間距10m，全橋共設l7組雙吊桿。

第3章荷載內力計算3.1內力計算方法對于大跨度的連續(xù)梁拱組合橋梁，當截面的幾何尺寸和材料，施工方法確定之后，可根據施工階段計算出恒載與活載內力。《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范》(TB10002.3－2005)對荷載的分類（表3-1荷載分類）：表3-1《鐵路橋規(guī)》荷載分類荷載分類荷載名稱主力恒載結構自重預加應力砼收縮和徐變的影響土壓力靜水壓力及浮力基礎變位的影響活載列車豎向靜活載離心力列車豎向動力作用列車活載所產生的土壓力人行道荷載附加力制動力或牽引力風力列車橫向搖擺力流水壓力冰壓力溫度變化的影響凍脹力特殊荷載地震力船只或排劃的撞擊力施工荷載設計中要進行兩次荷載組合。第一次荷載組合是為了估算預應力鋼束。此時鋼束數還未確定，預應力也就無法考慮。由于預應力對混凝土的徐變有很大的影響，故估算鋼筋時也不考慮收縮徐變的影響。況且，此時用的幾何特性是毛截面特性，所以第一次組合的內力不是橋梁的實際受力狀態(tài)，僅供估筋參考。第二次荷載組合是根據估束結果確定鋼筋的數量和幾何特性后，考慮預加力和收縮徐變的影響重新計算的內力。如各項驗算都通過，則作為最終結果。如不滿足，則調整鋼束甚至修改截面后進行驗算直到全部截面都通過驗算。設計是一個逐次迭代逐次逼近的過程（表3-2荷載組合系數）。連續(xù)梁懸臂施工中要進行體系轉換。在各個施工階段可能具有不同的靜力體系，在計算恒載內力時要精確模擬施工過程，反映在結構約束，荷載列陣及總體剛度矩陣等隨施工階段發(fā)生變化。橋梁的恒載內力由個施工階段的內力疊加而成。而活載，溫度，支座沉降等內力發(fā)生在成橋之后，與施工方法無關。表3-2荷載組合系數荷載第一次組合（估束）第一次組合（驗算）主力組合主力+附加力主力組合主力+附加力結構自重1.01.01.01.0砼收縮和徐變的影響001.01.0列車豎向作用1.01.01.01.0預加應力001.01.0基礎變位的影響1.01.01.01.0均勻溫度變化01.001.0非均勻溫度變化01.001.0人行道荷載(不計入)1.01.01.01.0風力（豎向不計入）1.01.01.01.0列車橫向搖擺力（不計入）1.01.01.01.0采用MIDAS建模，建模原點坐標為（0,0,0），主梁采用變截面組生成，共設37個節(jié)點（節(jié)點1—37）36個單元。拱采用建模助手直接生成，分割數量為18，吊桿采用受拉構件，共設19根。模型如圖3-1圖圖3-1計算模型3.2恒載內力計算主梁的內力計算可分為設計內力計算和施工內力計算兩部分。設計內力是強度驗算及配筋設計的依據。施工內力是指施工過程中，各施工階段的臨時施工荷載，如施工機具設備（掛籃、張拉設備等）、模板、施工人員等引起的內力，主要供施工階段驗算用。預應力混凝土連續(xù)梁橋恒載內力計算與所采用的施工方法有著直接的關系。主梁恒載內力，包括自重引起的主梁自重（一期恒載）內力和二期恒載（如鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內力。主梁的自重內力計算方法可分為兩類：(1)在施工過程中結構不發(fā)生體系轉換的，可按荷載集度乘主梁內力影響線面積計算；(2)在施工過程中有結構體系轉換時，應該分階段計算內力。所謂體系轉換，是指橋梁結構在最終形成之前，曾經歷過以不同的結構體系（如簡支、懸臂、連續(xù)等）承受當時作用在其上的恒載（結構自重、徐變影響等）的各種施工階段。若施工中存在體系轉換，則按最終體系計算得到的結構恒載產生的內力和變形，就不同于按各階段的體系計算得到的恒載內力和變形的疊加值。3.2.1自重混凝土及鋼筋材料特性見下表（表3－3材料特性表）。表3－3材料特性表材料項目計算取值C50混凝土容重γ＝26.0kN/m3彈性模量E=3.55×104MPa線膨脹系數α=1.0×10-5泊松比γ=0.2混凝土抗壓標準強度Ra=33.5MPa混凝土抗拉標準強度R1=3.10MPa低松弛高強度預應力鋼絞線公稱面積A=140mm3抗拉強度標準值fpk=1860MPa彈性模量Ep=1.95×105MPa粗鋼筋精軋螺紋鋼直徑25mm抗拉強度標準值fpk=835MPa彈性模量Ep=1.80×105MPa利用MIDAS計算自重作用下的結構內力：圖3-2結構自重下My圖主梁節(jié)點號如表3-4表3-4節(jié)點X（m）Y（m）Z（m）10002100032000430005400065000760008700098000109000111000012110001312000141300015140001615000171600018170001918000201900021200002221000232200024230002524000262500027260002827000292800030290003130000323100033320003433000353400036350003736000根據MIDAS的計算結果，結構在自重作用下，可得出表3-5中的結果表3-5單元荷載位置剪力-z(kN)彎矩-y(kN.m)1重力I[1]001重力J[2]6339.85-31453.862重力I[2]-17634.28-31453.862重力J[3]-10912111678.493重力I[3]-10910.96111678.493重力J[4]-3620.61184903.374重力I[4]-3620.11184903.374重力J[5]4444.01181518.65重力I[5]4443.19181518.65重力J[6]13506.7492659.016重力I[6]13503.6492659.016重力J[7]23812.2-92905.377重力I[7]23805.67-92905.377重力J[8]35624.63-388971.168重力I[8]35613.22-388971.168重力J[9]49227.73-812103.539重力I[9]49209.7-812103.539重力J[10]64924.5-1381838中支點截面10重力I[10]-61514.51-1599641.29中支點截面10重力J[11]-46029.87-1063139.8611重力I[11]-46920.72-1063139.8611重力J[12]-33946.67-660113.2612重力I[12]-35370.01-660113.2612重力J[13]-24526.41-361903.1713重力I[13]-26205.42-361903.1713重力J[14]-17142.35-146320.7814重力I[14]-18956.37-146320.7814重力J[15]-11354.284233.7415重力I[15]-13265.374233.7415重力J[16]-6835.17103913.2416重力I[16]-8836103913.2416重力J[17]-3319.23164042.8717重力I[17]-5406.47164042.8717重力J[18]-575.37193471.9418重力I[18]-2727.16193471.9418重力J[19]1615.28198699.74跨中截面19重力I[19]-232.86198699.74跨中截面19重力J[20]4109.58179647.35表3-6I,J分別代表單元兩側。拱的節(jié)點號如表3-6表3-6節(jié)點X（m）Y（m）Z（m）389070.003990-70.0011010077.56111110714.22112120720.00113130724.89114140728.89115150732.00116160734.22117170735.56118180736.00119190735.56120200734.22121210732.00122220728.89123230724.89124240720.00125250714.2212626077.56127100-77.56128110-714.22129120-720.00130130-724.89131140-728.89132150-732.00133160-734.22134170-735.56135180-736.00136190-735.56137200-734.22138210-732.00139220-728.89140230-724.89141240-720.00142250-714.22143260-77.56拱在自重作用下計算如表3-7表3-7單元號荷載位置軸向剪力Fz彎矩My37重力I[38]-23417.971.313372.938重力I[110]-22645.5-206.99-1780.5339重力I[111]-21818.8-329.45-3377.5240重力I[112]-21047.9-413.89-3497.841重力I[113]-20350.1-450.23-2673.8242重力I[114]-19764.5-487.69-1485.1143重力I[115]-19289.7-474.7863.0444重力I[116]-18953.3-451.291445.1245重力I[117]-18762.5-373.532569.2546重力I[118]-18732.2-306.732906.2547重力I[119]-18862.6-228.942574.5448重力I[120]-19138.6-205.381455.4449重力I[121]-19552.9-192.2877.7650重力I[122]-20078.3-229.23-1467.8251重力I[123]-20716.4-264.32-2659.3852重力I[124]-21428.5-346.22-3500.2553重力I[125]-22188.5-478.44-3426.954重力I[126]-22902.3-753.66-1761.3955重力I[39]-23417.971.313372.956重力I[127]-22645.5-206.99-1780.5357重力I[128]-21818.8-329.45-3377.5258重力I[129]-21047.9-413.89-3497.859重力I[130]-20350.1-450.23-2673.8260重力I[131]-19764.5-487.69-1485.1161重力I[132]-19289.7-474.7863.0462重力I[133]-18953.3-451.291445.1263重力I[134]-18762.5-373.532569.2564重力I[135]-18732.2-306.732906.2565重力I[136]-18862.6-228.942574.5466重力I[137]-19138.6-205.381455.4467重力I[138]-19552.9-192.2877.7668重力I[139]-20078.3-229.23-1467.8269重力I[140]-20716.4-264.32-2659.3870重力I[141]-21428.5-346.22-3500.2571重力I[142]-22188.5-478.44-3426.972重力I[143]-22902.3-753.66-1761.393.2.2支座沉降在中支座處加一沉降10mm，利用MIDAS計算，結果如表3-8表3-8單元荷載剪力Fz彎矩My1支座沉降002支座沉降-1108.59-130193支座沉降-1071.05-1932.54支座沉降-1033.38779.695支座沉降-995.3719115.76支座沉降-957.2929074.157支座沉降-919.0738653.838支座沉降-880.747853.519支座沉降-842.1956671.9610支座沉降167.2915074.1811支座沉降168.9913397.9912支座沉降169.4611705.4613支座沉降168.9810008.8514支座沉降167.588317.6115支座沉降165.376640.7216支座沉降162.644986.3417支座沉降159.993359.5318支座沉降158.161759.4519支座沉降161.29177.8420支座沉降162.23-1435.1121支座沉降163.94-3057.6122支座沉降165.69-4697.4123支座沉降166.93-6354.9924支座沉降167.45-8025.3225支座沉降167.38-9701.2626支座沉降167.21-11377.127支座沉降167.75-13051.828支座沉降-47.79-4193.2329支座沉降-41.98-3714.4830支座沉降-36.18-3294.1431支座沉降-30.39-293232支座沉降-24.62-2627.8733支座沉降-18.86-2381.5634支座沉降-13.12-2192.935支座沉降-7.41-2061.6736支座沉降00支座沉降下的彎矩圖圖3-3支座沉降作用下內力圖支座沉降對拱的影響，計算結果如表3-9表3-9單元荷載軸力（KN）37支座沉降-24.9338支座沉降-24.539支座沉降-23.7440支座沉降-22.8241支座沉降-21.8542支座沉降-20.9343支座沉降-20.2444支座沉降-19.8845支座沉降-19.946支座沉降-20.1847支座沉降-20.5348支座沉降-20.8249支座沉降-21.0650支座沉降-21.3551支座沉降-21.7952支座沉降-22.4453支座沉降-23.1954支座沉降-23.8255支座沉降-24.9356支座沉降-24.557支座沉降-23.7458支座沉降-22.8259支座沉降-21.8560支座沉降-20.9361支座沉降-20.2462支座沉降-19.8863支座沉降-19.964支座沉降-20.1865支座沉降-20.5366支座沉降-20.8267支座沉降-21.0668支座沉降-21.3569支座沉降-21.7970支座沉降-22.4471支座沉降-23.1972支座沉降-23.82表3-113.3活載內力計算3.3.1危險截面的影響線連續(xù)梁是超靜定結構，計算各截面的最大內力的方法仍以繪制影響線為主。將單位荷載P＝1作用在各個橋面節(jié)點上，求結構的變形和內力，可求得位移影響線和內力影響線。圖3-4左中支點的剪力影響線圖3-5左中支點的彎矩影響線該橋是對稱結構，右中支點影響線就不在重復給出。圖3-6梁跨中截面的剪力影響線圖3-7梁跨中截面的彎矩影響線圖3-8拱腳Fx影響線圖3-9拱腳Fz影響線圖3-10拱腳My影響線圖3-11拱跨中截面Fx影響線圖3-12拱跨中截面Fz影響線圖3-13拱跨中截面My影響線3.3.2車輛荷載活載內力計算為基本可變荷載(ZK活載)在橋梁使用階段所產生的結構內力。列車豎向靜活載適用ZK活載。列車標準活載和列車特種活載見圖。圖3..4ZK活載圖式對于單線或者雙線的橋梁結構，各線均應計入ZK活載作用。對于多于兩線的橋梁結構，應按下列最不利情況考慮：按兩條線路在最不利位置承受ZK活載，其余線路不承受列車活載；所有線路在最不利位置承受75%的ZK活載。設計加載時，活載圖式可以任意截取。對多符號影響線，活載圖式可隔開，即在同符號影響線各區(qū)段進行加載，中間的異符號影響線不加載。用空車檢算橋梁各部分構件時，其豎向活載按10KN/m計算。橋跨結構和墩臺尚應按其實際使用的施工機械和維修養(yǎng)護可能作用的荷載加以檢算。根據標準，加載長度為360/3×1.3=156m.2．列車豎向活載包括列車豎向動力作用時，該列車豎向活載等于列車靜活載乘以動力系數。動力系數應按下列公式計算：ZK標準活載下：1橋跨結構1）計算剪力時2）計算彎矩時式中——為加載長度（m），其中小于3.61m時按3.61m計算，簡支梁時為梁的跨度，n跨連續(xù)梁時取平均跨度乘以下列擴大系數：當計算小于最大跨度時取最大跨度。帶入計算公式，=0.994，=0.972.該橋應該考慮列車豎向動力作用。ZK活載內力計算結果見表3－12。ZKMaxM,MinM結構內力圖見圖3－15，16。表3－10ZK活載內力計算結果表3-10單元荷載位置剪力-z(kN)彎矩-y(kN×m)1車輛荷載(最大)I[1]002車輛荷載(最大)I[2]2015.1903車輛荷載(最大)I[3]2130.2342862.394車輛荷載(最大)I[4]2595.0770392.15車輛荷載(最大)I[5]3275.8683005.266車輛荷載(最大)I[6]4121.2581074.377車輛荷載(最大)I[7]5106.6365053.428車輛荷載(最大)I[8]6210.9637993.389車輛荷載(最大)I[9]7417.1517063.2410車輛荷載(最大)I[10]760.775389.4111車輛荷載(最大)I[11]623.5413056.3912車輛荷載(最大)I[12]576.0928173.3613車輛荷載(最大)I[13]643.5743503.1414車輛荷載最大)I[14]855.8156161.8815車輛荷載(最大)I[15]1275.7864390.716車輛荷載(最大)I[16]1718.4167548.1917車輛荷載(最大)I[17]2144.0665976.2218車輛荷載(最大)I[18]2543.1560937.1419車輛荷載(最大)I[19]2944.8655523.341車輛荷載(最小)I[1]002車輛荷載(最小)I[2]-5277.38-13399.053車輛荷載(最小)I[3]-3956.21-29644.984車輛荷載(最小)I[4]-2868.56-45890.925車輛荷載(最小)I[5]-2002.12-63419.126車輛荷載(最小)I[6]-1334.83-82425.57車輛荷載(最小)I[7]-841.24-101431.888車輛荷載(最小)I[8]-499.7-123209.949車輛荷載(最小)I[9]-353.95-164700.9310車輛荷載(最小)I[10]-8789.68-264841.5411車輛荷載(最小)I[11]-7611.33-203541.5712車輛荷載(最小)I[12]-6603.99-157845.5713車輛荷載(最小)I[13]-5765.69-122144.0614車輛荷載(最小)I[14]-5105.49-92670.3815車輛荷載(最小)I[15]-4678.86-67156.1316車輛荷載(最小)I[16]-4303.44-44590.1117車輛荷載(最小)I[17]-3942.17-24975.8418車輛荷載(最小)I[18]-3580.48-9277.3819車輛荷載(最小)I[19]-3170.09-458.39圖3-15ZK活載作用下Max-M圖3-16ZK活載作用下Min-M3.3.3溫度參考《京滬高鐵鎮(zhèn)江京杭運河特大橋主橋連續(xù)梁拱設計》實例提供的氣象資料：鎮(zhèn)江市屬北亞熱帶季風氣候。年平均氣溫15．6。C，最熱的7月平均氣溫為27．7。C，極端最高氣溫40．2。C；最冷的1月平均氣溫為2．7oC，極端最低氣溫一10．1℃。假定施工溫度為15oC。溫度影響力，分別按升溫24.8OC，降溫25.1OC計算，考慮混凝土徐變影響乘以0.7?；炷潦湛s影響力，按降溫15oC，考慮徐變影響計算內力乘以0.45系數。其中溫度影響力和混凝土徐變和收縮影響力一起考慮：降低溫度時t‘=0.7×（-25.1）+0.45×（-15）=-24.32oC升高溫度時t‘=0.7×24.8+0.45×（-15）=10.61oC利用MIDAS計算結果表3-11,12,13,14,表3-11主梁升溫變化下的內力單元荷載剪力Fz（KN）彎矩My（KN.m)1升溫002升溫-12271.23-477920.543升溫-10896.06-355200.774升溫-9514.01-246223.155升溫-8126.92-151055.036升溫-6735.59-69746.897升溫-5340.19-2343.348升溫-3940.7951111.079升溫-2537.590570.3410升溫-9246.44-372497.5311升溫-8166.62-279853.2712升溫-7141.21-198060.9713升溫-6135.03-126563.9914升溫-5135.56-65159.615升溫-4142.69-13772.116升溫-3161.1127671.5617升溫-2193.7659290.0818升溫-1236.6681230.0719升溫1161.9993596.9920升溫2118.4581976.7521升溫3084.7860789.9922升溫4065.312993523升溫5057.37-10734.5424升溫6056.4-61339.6825升溫7062.47-121957.0426升溫8088.04-192665.7727升溫9168.12-273671.0328升溫2637.27123854.7929升溫4042.6497438.0730升溫5444.125695931升溫6841.572464.3432升溫8234.96-65999.8133升溫9624.09-148388.8534升溫11008.18-244658.0935升溫12385.36-354756.9936升溫00表3-12拱在升溫變化下的內力單元荷載軸力（KN剪力Fz（KN)彎矩My（KN.m)37升溫-1886.8270.82436.9938升溫-1843.2126.11-450.6439升溫-1788.27-0.54-764.4440升溫-1734.02-22.07-758.1841升溫-1684.28-42.25-512.5642升溫-1639.45-58.29-57.543升溫-1600-63.5552.9444升溫-1568.68-51.41203.3845升溫-1550.58-20.91721.9346升溫-1550.5219.431931.1147升溫-1568.5350.271736.6248升溫-1599.8762.881229.4949升溫-1639.4258.2585.3250升溫-1684.442.54-24.1551升溫-1734.2622.56-482.3652升溫-1788.571.07-733.4653升溫-1843.51-25.65-745.8154升溫-1887.08-70.48-437.555升溫-1886.8270.82436.9956升溫-1843.2126.11-450.6457升溫-1788.27-0.54-764.4458升溫-1734.02-22.07-758.1859升溫-1684.28-42.25-512.5660升溫-1639.45-58.29-57.561升溫-1600-63.5552.9462升溫-1568.68-51.41203.3863升溫-1550.58-20.91721.9364升溫-1550.5219.431931.1165升溫-1568.5350.271736.6266升溫-1599.8762.881229.4967升溫-1639.4258.2585.3268升溫-1684.442.54-24.1569升溫-1734.2622.56-482.3670升溫-1788.571.07-733.4671升溫-1843.51-25.65-745.8172升溫-1887.08-70.48-437.5表3-13主梁在降溫作用下內力單元荷載剪力KN彎矩KN.m1降溫002降溫5353.53208500.73降溫4753.59154962.24降溫4150.64107418.95降溫3545.565900.246降溫2938.5130428.237降溫2329.751022.328降溫1719.24-22298.19降溫1107.03-39512.810降溫4033.91162508.211降溫3562.82122090.612降溫3115.4786407.3613降溫2676.5155215.6214降溫2240.4728426.9515降溫1807.326008.3116降溫1379.09-12072.217降溫957.07-25866.318降溫539.51-3543819降溫-506.94-40833.220降溫-924.21-35763.721降溫-1345.79-26520.622降溫-1773.56-13059.623降溫-2206.364683.1224降溫-2642.226760.4425降溫-3081.1253205.7626降溫-3528.5484053.6127降溫-3999.74119393.528降溫-1150.55-54033.729降溫-1763.67-4250930降溫-2375.09-24849.331降溫-2984.75-1075.1132降溫-3592.6428793.533降溫-4198.6764737.0834降溫-4802.5106736.135降溫-5403.31154768.636降溫00表3-14拱在降溫作用下內力單元荷載軸力KN剪力KN彎矩KN.m37降溫823.16-30.9-190.6438降溫804.13-11.39196.639降溫780.160.24333.540降溫756.59.63330.7741降溫734.818.43223.6142降溫715.2425.4325.0943降溫698.0327.7-241.2344降溫684.3622.42-524.9945降溫676.479.12-751.2246降溫676.44-8.48-842.4847降溫684.3-21.93-757.6348降溫697.97-27.43-536.3849降溫715.23-25.39-255.3650降溫734.85-18.5610.5451降溫756.6-9.84210.4452降溫780.29-0.47319.9853降溫804.2611.19325.3754降溫823.2730.75190.8755降溫823.16-30.9-190.6456降溫804.13-11.39196.657降溫780.160.24333.558降溫756.59.63330.7759降溫734.818.43223.6160降溫715.2425.4325.0961降溫698.0327.7-241.2362降溫684.3622.42-524.9963降溫676.479.12-751.2264降溫676.44-8.48-842.4865降溫684.3-21.93-757.6366降溫697.97-27.43-536.3867降溫715.23-25.39-255.3668降溫734.85-18.5610.5469降溫756.6-9.84210.4470降溫780.29-0.47319.9871降溫804.2611.19325.3772降溫823.2730.75190.873.4內力組合根據鐵路橋規(guī)（TB10002.1-2005），可進行兩種組合主力組合與主+附組合。第一次組合采用自重+車輛荷載。計算結果表3-15表3-15單元荷載位置剪力-z(kN)彎矩-y(kN×m)1自重車輛(最大)I[1]002自重車輛(最大)I[2]-15619.09-31453.863自重車輛(最大)I[3]-8780.74154540.884自重車輛(最大)I[4]-1025.03255295.475自重車輛(最大)I[5]7719.05264523.866自重車輛(最大)I[6]17624.9173733.387自重車輛(最大)I[7]28912.3-27851.958自重車輛(最大)I[8]41824.18-350977.789自重車輛(最大)I[9]56626.85-795040.2910自重車輛(最大)I[10]-60753.73-1594251.8811自重車輛(最大)I[11]-46297.18-1050083.4612自重車輛(最大)I[12]-34793.92-631939.913自重車輛(最大)I[13]-25561.84-318400.0314自重車輛(最大)I[14]-18100.56-90158.915自重車輛(最大)I[15]-11989.5968624.4316自重車輛(最大)I[16]-7117.59171461.4317自重車輛(最大)I[17]-3262.41230019.0918自重車輛(最大)I[18]-184.01254409.0719自重車輛(最大)I[19]2712254223.081自重車輛(最小)I[1]002自重車輛(最小)I[2]-22911.66-44852.913自重車輛(最小)I[3]-14867.1782033.514自重車輛(最小)I[4]-6488.67139012.455自重車輛(最小)I[5]2441.07118099.486自重車輛(最小)I[6]12168.8110233.57自重車輛(最小)I[7]22964.42-194337.258自重車輛(最小)I[8]35113.52-512181.19自重車輛(最小)I[9]48855.75-976804.4610自重車輛(最小)I[10]-70304.19-1864482.8311自重車輛(最小)I[11]-54532.06-1266681.4212自重車輛(最小)I[12]-41974-817958.8313自重車輛(最小)I[13]-31971.11-484047.2414自重車輛(最小)I[14]-24061.87-238991.1615自重車輛(最小)I[15]-17944.22-62922.3916自重車輛(最小)I[16]-13139.4459323.1217自重車輛(最小)I[17]-9348.64139067.0218自重車輛(最小)I[18]-6307.64184194.5619自重車輛(最小)I[19]-3402.95198241.35圖3－16主力組合彎矩包絡圖與剪力包絡圖

第4章預應力鋼束設計4.1預應力鋼束的估算4.1.1計算原理全預應力混凝土連續(xù)梁在預加力和荷載的共同作用下應力狀態(tài)應滿足的基本條件是：截面上的預壓應力應大于荷載引起的拉應力，預壓應力與荷載引起的壓應力之和應小于混凝土的允許壓應力，或為在任意階段，全截面承壓，截面上不出現拉應力，同時截面上最大應力小于允許壓應力。e上e上Ny下Ny上e下Y上Y下MminMmax+++Ny下Ny上Mmax合成+--Mmin合成寫成計算式為：對于截面上緣（4-1）（4-2）對于截面下緣（4-3）