预应力连续刚构桥毕业设计(3)

表4-1 毛截面特性表

计算截面 跨中截面 22-22截面 21-21截面 20-20截面 19-19截面 18-18截面 17-17截面 16-16截面 15-15截面 14-14截面 13-13截面 12-12截面 11-11截面 10-10截面 9-9截面 8-8截面 7-7截面 6-6截面 5-5截面 4-4截面 3-3截面 2-2截面 1-1截面 根部截面

梁高 2.5 2.501 2.522 2.577 2.638 2.716 2.811 2.924 3.054 3.201 3.365 3.547 3.746 3.962 4.196 4.447 4.716 5.001 5.304 5.625 5.962 6.317 6.689 7.000

A(m2)

Ys(m) 0.905 0.905 0.914 0.938 0.965 1 1.043 1.095 1.156 1.227 1.306 1.396 1.496 1.607 1.728 1.861 2.005 2.16 2.326 2.503 2.692 2.892 3.103 3.281

Yx(m) 1.595 1.596 1.608 1.639 1.673 1.716 1.768 1.829 1.898 1.974 2.059 2.151 2.25 2.355 2.468 2.586 2.711 2.841 2.978 3.122 3.27 3.425 3.586 3.719

I(m4)

Ws=I/YsWx=I/Yx

(m3)

6.2895028 7.238806 7.183

(m3)

3.566416 4.14277 4.1858974

7.226 7.227 7.252 7.321 7.404 7.504 7.632 7.784 7.959 8.159 8.384 8.634 8.911 9.219 9.551 9.919 10.32 10.74 11.2 11.7 12.22 12.79 13.4 13.92

5.686 5.692 5.827 6.79 6.615 7.183 7.919 8.847 9.997 11.41 13.11 15.18 17.66 20.64 24.17 28.37 33.33 39.16 46 54.06 63.33 74.17 86.75 198.27

6.2828729 3.5648903 6.3752735 3.6237562 6.8549223 3.9539749 7.5925216 4.4790724 8.0794521 4.8370694 8.6479239 5.2671233 9.2991035 5.7801418 10.038285 6.3671685 10.873926 7.0571827 11.804813 7.8488889 12.843808 8.7643312 13.987269 9.7933549 15.244492 10.970611 16.623441 12.294356 18.12963 19.77644 23.52526

13.783879 15.446608 19.366972

21.598082 17.315823 25.646611 21.655474 27.956816 24.191299 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：

iq1=Ai?26 (4-1)

i式中：i—单元号；q1—i号单元一期恒载集度；

Ai—i号单元的毛截面面积，Ai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

11

如下表：

表 4-2 一期恒载集度表

单元号 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

面积A(m2)

容重γ 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26

集度q 187.876 187.902 188.552 190.346 192.504 195.104 198.432 202.384 206.934 212.134 217.984 224.484 231.686 239.694 248.326 257.894 268.32 279.24 291.2 304.2 317.72 332.54 348.4 361.92

单元长度(m) 单元重量(KN)

2.5 1 3 3.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

469.69 187.902 565.656 666.211 481.26 487.76 496.08 505.96 517.335 530.335 544.96 561.21 579.215 599.235 620.815 644.735 670.8 698.1 728 760.5 794.3 831.35 871 904.8

7.226 7.227 7.252 7.321 7.404 7.504 7.632 7.784 7.959 8.159 8.384 8.634 8.911 9.219 9.551 9.919 10.32 10.74 11.2 11.7 12.22 12.79 13.4 13.92

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

12

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

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

轴力(kN) 6.25E-32 -3.61E-32 1.14E-13 0.00E+00

剪力(kN) 2.42E+02 2.10E+02 2.74E+02 0.00E+00

弯矩(kNm) -1.21E+02 -8.07E+01 -1.21E+02 0.00E+00 1.78E-10

节点号 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

轴力(kN) 2.00E-13

剪力(kN) -3.25E-11

弯矩(kNm) 1.65E-10

-4.42E-10 -5.43E+02 -8.14E+02 -1.74E-09 -1.18E+03 -3.83E+03 -2.49E-09 -1.64E+03 -7.35E+03 -1.19E-09 -2.11E+03 -1.20E+04 -1.24E-09 -2.58E+03 -1.79E+04 -1.82E-09 -3.06E+03 -2.49E+04 -2.08E-09 -3.55E+03 -3.32E+04 -2.36E-09 -4.06E+03 -4.27E+04 -2.67E-09 -4.57E+03 -5.35E+04 -2.66E-09 -5.11E+03 -6.56E+04 -2.29E-09 -5.65E+03 -7.91E+04 -2.27E-09 -6.22E+03 -9.39E+04 -2.52E-09 -6.81E+03 -1.10E+05 -2.50E-09 -7.42E+03 -1.28E+05 -2.50E-09 -8.05E+03 -1.47E+05 -2.53E-09 -8.71E+03 -1.68E+05 -2.44E-09 -9.39E+03 -1.91E+05 -2.61E-09 -1.01E+04 -2.15E+05 -2.49E-09 -1.09E+04 -2.41E+05 -2.41E-09 -1.16E+04 -2.70E+05 -2.59E-09 -1.25E+04 -3.00E+05 -2.77E-09 -1.32E+04 -3.25E+05 -1.47E+02 -2.03E+03 -3.30E+05 -1.47E+02 -3.12E+03 -3.37E+05 -1.50E-09 -1.90E-09 -2.04E-09 -1.92E-09 -1.99E-09 -1.96E-09

1.37E+04 1.35E+04 1.27E+04 1.19E+04 1.11E+04 1.04E+04

-3.48E+05 -3.41E+05 -3.15E+05 -2.84E+05 -2.55E+05 -2.28E+05

-4.23E-09 -2.71E+02

-4.53E-09 -8.24E+02 -1.63E+03 -5.95E-09 -1.46E+03 -5.62E+03 -6.71E-09 -1.92E+03 -9.85E+03 -5.50E-09 -2.39E+03 -1.52E+04 -5.59E-09 -2.86E+03 -2.18E+04 -6.33E-09 -3.34E+03 -2.95E+04 -6.52E-09 -3.83E+03 -3.85E+04 -6.79E-09 -4.34E+03 -4.87E+04 -6.88E-09 -4.86E+03 -6.02E+04 -6.93E-09 -5.39E+03 -7.30E+04 -6.60E-09 -5.94E+03 -8.72E+04 -6.55E-09 -6.50E+03 -1.03E+05 -6.72E-09 -7.09E+03 -1.20E+05 -6.85E-09 -7.70E+03 -1.38E+05 -6.87E-09 -8.33E+03 -1.58E+05 -6.87E-09 -8.99E+03 -1.80E+05 -6.90E-09 -9.67E+03 -2.03E+05 -6.93E-09 -1.04E+04 -2.28E+05 -7.10E-09 -1.11E+04 -2.55E+05 -6.90E-09 -1.19E+04 -2.84E+05 -7.10E-09 -1.27E+04 -3.15E+05 -7.14E-09 -1.35E+04 -3.41E+05 -1.47E+02 -1.47E+02 1.41E-10 -5.94E-10

4.21E+03 3.12E+03 1.35E+04 1.32E+04

-3.46E+05 -3.37E+05 -3.32E+05 -3.25E+05

13

续表 节点号 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

轴力(kN) -5.66E-10 -5.28E-10 -5.25E-10 -5.64E-10 -7.31E-10 -6.55E-10 -6.47E-10 -7.10E-10 -4.63E-10 -6.11E-10 -2.55E-10 -4.82E-10 -8.88E-10 -3.41E-10 -1.41E-10 -1.29E-10 4.81E-10 2.23E-11 -8.25E-11 -6.17E-10 6.84E-12 0.00E+00 0.00E+00

剪力(kN) 1.25E+04 1.16E+04 1.09E+04 1.01E+04 9.39E+03 8.71E+03 8.05E+03 7.42E+03 6.81E+03 6.22E+03 5.65E+03 5.11E+03 4.57E+03 4.06E+03 3.55E+03 3.06E+03 2.58E+03 2.11E+03 1.64E+03 1.18E+03 5.43E+02 0.00E+00 0.00E+00

弯矩(kNm) -3.00E+05 -2.70E+05 -2.41E+05 -2.15E+05 -1.91E+05 -1.68E+05 -1.47E+05 -1.28E+05 -1.10E+05 -9.39E+04 -7.91E+04 -6.56E+04 -5.35E+04 -4.27E+04 -3.32E+04 -2.49E+04 -1.79E+04 -1.20E+04 -7.35E+03 -3.83E+03 -8.14E+02 0.00E+00 0.00E+00

节点号 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

轴力(kN) -2.04E-09 -2.04E-09 -2.12E-09 -2.06E-09 -1.75E-09 -1.87E-09 -1.63E-09 -1.95E-09 -1.85E-09 -1.74E-09 -1.46E-09 -1.45E-09 -7.71E-10 -1.31E-09 -1.33E-09 -1.83E-09 -1.25E-09 0.00E+00 -3.41E-13 0.00E+00 -1.97E-31 0.00E+00 0.00E+00

剪力(kN) 9.67E+03 8.99E+03 8.33E+03 7.70E+03 7.09E+03 6.50E+03 5.94E+03 5.39E+03 4.86E+03 4.34E+03 3.83E+03 3.34E+03 2.86E+03 2.39E+03 1.92E+03 1.46E+03 8.14E+02 0.00E+00 1.77E+02 2.42E+02 2.10E+02 2.74E+02 1.77E+02

弯矩(kNm) -2.03E+05 -1.80E+05 -1.58E+05 -1.38E+05 -1.20E+05 -1.03E+05 -8.72E+04 -7.30E+04 -6.02E+04 -4.87E+04 -3.85E+04 -2.95E+04 -2.18E+04 -1.52E+04 -9.85E+03 -5.62E+03 -1.63E+03 0.00E+00 1.78E-15 -1.21E+02 -8.07E+01 -1.21E+02 0.00E+00

(KN.m)50000.000.00-50000.000.0050.00100.00150.00200.00250.00(m)300.00-100000.00-150000.00-200000.00-250000.00-300000.00-350000.00-400000.00

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：

14

表 4-4 边跨合拢阶段内力

节点号

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

轴力(kN) 1.78E-12 -5.41E-12 -4.49E-12 -5.91E-11 3.60E-10 -1.32E-09 -2.75E-09 -3.55E-09 -2.34E-09 -2.42E-09 -3.20E-09 -3.34E-09 -3.67E-09 -3.69E-09 -3.77E-09 -3.46E-09 -3.36E-09 -3.55E-09 -3.72E-09 -3.80E-09 -3.72E-09 -3.78E-09 -3.77E-09 -3.97E-09 -3.75E-09 -3.99E-09 -3.94E-09 -1.48E+02 -1.48E+02 1.03E-10 -6.97E-10 -6.68E-10 -5.88E-10 -5.99E-10 -5.94E-10 -7.48E-10 -6.51E-10 -6.20E-10 -7.06E-10 -4.50E-10

剪力(kN) 1.08E+03 6.24E+02 1.72E+02 -2.80E+02 -4.60E+02 -1.00E+03 -1.64E+03 -2.10E+03 -2.57E+03 -3.04E+03 -3.52E+03 -4.01E+03 -4.52E+03 -5.03E+03 -5.57E+03 -6.11E+03 -6.68E+03 -7.27E+03 -7.88E+03 -8.51E+03 -9.17E+03 -9.85E+03 -1.06E+04 -1.13E+04 -1.21E+04 -1.29E+04 -1.37E+04 5.06E+03 3.97E+03 1.35E+04 1.32E+04 1.25E+04 1.16E+04 1.09E+04 1.01E+04 9.39E+03 8.71E+03 8.05E+03 7.42E+03 6.81E+03

弯矩(kN.m) 3.25E+03 5.38E+03 6.37E+03 6.24E+03 5.87E+03 3.67E+03 -9.54E+02 -5.63E+03 -1.15E+04 -1.85E+04 -2.67E+04 -3.61E+04 -4.68E+04 -5.87E+04 -7.19E+04 -8.65E+04 -1.03E+05 -1.20E+05 -1.39E+05 -1.59E+05 -1.81E+05 -2.05E+05 -2.31E+05 -2.58E+05 -2.87E+05 -3.19E+05 -3.45E+05 -3.50E+05 -3.39E+05 -3.32E+05 -3.25E+05 -3.00E+05 -2.70E+05 -2.41E+05 -2.15E+05 -1.91E+05 -1.68E+05 -1.47E+05 -1.28E+05 -1.10E+05

节点号 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95

轴力(kN) 7.50E-12 -4.51E-10 -1.73E-09 -2.48E-09 -1.17E-09 -1.19E-09 -1.76E-09 -2.00E-09 -2.27E-09 -2.58E-09 -2.55E-09 -2.18E-09 -2.15E-09 -2.41E-09 -2.34E-09 -2.39E-09 -2.42E-09 -2.30E-09 -2.49E-09 -2.36E-09 -2.29E-09 -2.47E-09 -2.69E-09 -1.48E+02 -1.48E+02 -1.06E-09 -1.39E-09 -1.57E-09 -1.43E-09 -1.47E-09 -1.48E-09 -1.54E-09 -1.55E-09 -1.69E-09 -1.61E-09 -1.30E-09 -1.42E-09 -1.22E-09 -1.55E-09 -1.46E-09

剪力(kN) -1.39E-11 -5.43E+02 -1.18E+03 -1.64E+03 -2.11E+03 -2.58E+03 -3.06E+03 -3.55E+03 -4.06E+03 -4.57E+03 -5.11E+03 -5.65E+03 -6.22E+03 -6.81E+03 -7.42E+03 -8.05E+03 -8.71E+03 -9.39E+03 -1.01E+04 -1.09E+04 -1.16E+04 -1.25E+04 -1.32E+04 -2.88E+03 -3.97E+03 1.39E+04 1.37E+04 1.29E+04 1.21E+04 1.13E+04 1.06E+04 9.85E+03 9.17E+03 8.51E+03 7.88E+03 7.27E+03 6.68E+03 6.11E+03 5.57E+03 5.03E+03

弯矩(kN.m) 8.87E-11 -8.14E+02 -3.83E+03 -7.35E+03 -1.20E+04 -1.79E+04 -2.49E+04 -3.32E+04 -4.27E+04 -5.35E+04 -6.56E+04 -7.91E+04 -9.39E+04 -1.10E+05 -1.28E+05 -1.47E+05 -1.68E+05 -1.91E+05 -2.15E+05 -2.41E+05 -2.70E+05 -3.00E+05 -3.25E+05 -3.30E+05 -3.39E+05 -3.52E+05 -3.45E+05 -3.19E+05 -2.87E+05 -2.58E+05 -2.31E+05 -2.05E+05 -1.81E+05 -1.59E+05 -1.39E+05 -1.20E+05 -1.03E+05 -8.65E+04 -7.19E+04 -5.87E+04

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