1、I题 目 学院(系): 专业班级: 学生姓名: 指导老师: I学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 2007 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制
2、手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于 1、保密囗,在 年解密后适用本授权书2、不保密囗 。(请在以上相应方框内打“” )作者签名: 2007 年 月 日导师签名: 2007 年 月 日I目录摘要 IAbstract.II绪论 11 上部结构设计概述 31.1 设计基本资料 31.2 截面形式及截面尺寸拟定 41.3 毛截面几何特性计算 52 上部结构内力计算 92.1 单元划分 92.2 恒载内力计算 .102.3 温度及墩台基础沉降次内力计算 .112.4 收缩次内力 .152.5 活载组合内力计算 .162.6 内力组合 .183 预应力钢束的估算与布置 .243.1 计算原理 .24
3、3.2 预应力钢束的估算 .273.3 预应力钢束布置 303.4 预应力损失计算 .324 普通钢筋估算 .365 强度验算 .386 应力、变形验算 .416.1 基本原理 .416.2 施工阶段应力验算 .416.3 使用阶段应力验算 .476.4 挠度的计算与验算预拱度的设计 .577 桥墩的计算 .607.1 设计资料 .607.2 墩柱计算 .618 钻孔灌注桩计算 .658.1 荷载计算 .658.2 桩长计算 .668.3 桩的内力计算(m 法) .668.4 桩顶纵向水平位移验算与桩身材料截面强度验算 .69结束语 .72致谢 .73参考文献 .74I摘要根据设计任务书要求和
4、设计规范的规定,本着“安全、适用、经济、美观”八字原则,对平南高速公路 D 匝道桥第三联进行了设计。该桥上部为四跨预应力混凝土连续梁桥,均为 30m。桥基础为二根桩单排布置。第一章进行上部结构的计算。对 30m 跨径采用刚性铰接板法计算出跨中和 1/4跨的荷载横向分布系数,支点的用杠杆法计算出。根据恒载和活载的两种组合进行了配筋,按新规范进行了预应力损失的计算,按短暂和持久状态进行了应力验算。并对 30m 跨径的用桥梁博士软件进行了配筋和应力验算。第二章进行下部结构的计算,主要包括了盖梁和桩基础的计算。盖梁活载横向分布系数在荷载对称布置时采用杠杆法,非对称布置时采用偏心受压法进行计算。桩基础采
5、用“m 法” ,墩柱采用偏心受压构件进行了计算。然后进一步进行截面强度的验算,其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。在正常使用极限状态验算中包括计算截面的混凝土法向应力验算、预应力钢筋中的拉应力验算、截面的主应力计算。关键词: 预应力混凝土 桩基础 墩柱IIAbstractAccording to the specification requirements and general design code for bridges and culverts, and on the basis of the principle of the safety, utility,economy a
6、nd aesthetics ,we have carried out the third unite located at the D ramp bridge of PINGNANP Highway. The bridge is structured with four spans of prestressed concrete continuous bridge, which are simply supported. The length of the four spans is all 30meters. The abutment adopts two piles single-rowl
7、y disposed. The first chapter calculates the upper structure. The load lateral distribution coefficient between quarter span and mid span, is calculated with the law of the pin-joint method, and the pivot with the law of lever method. On the basis of two combinations of live loads and dead loads, pr
8、estressed cables are calculated. According to the new design code, the loss of the prestressed concrete has also been calculated, by temporary and lasting state. And the 30-meter span has been calculated with the application softwareDoctor Bridge.The second chapter calculates the substructure, inclu
9、ding pier coping and piers. The calculation of lateral distribution coefficient of the pier coping adopts the law of lever method when loads are disposed symmetrically, the law of eccentric-compressing method when loads are disposed unsymmetrically. The calculation of the piles adopts the law of m-m
10、ethod. The piers are calculated as eccentric compression members.The last step is checking the main cross section. the work includes the load-caring capacity ultimate state and the normal service ability ultimate state as well as the main sections being out of shape. Keywords: prestressed concrete p
11、ile pier1绪论预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展:由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点:如过早地出现裂缝,使其不能有效地采用高强度材料,结构自重必然大,从而使其跨越能力差,并且使得材料利用率低。为了解决这些问题,预应力混凝土结构应运而生,所谓预应力混凝土结构,就是在结构承担荷载之前,预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后,很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。我国的预应力混凝土结构起步晚,但近年来得到了飞速发展
12、。现在,我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的 T 构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到 80 年。但是,在桥梁结构中,随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展,预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。然而,当跨度很大时,连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面,还是在养护方面都成为一个难题;而 T 型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结合起来,形成一种连续刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展,也是未来连续梁发展的主要方向。另外,由于连续梁体系的发展,预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很
13、多不同类型,无论在桥跨布置、梁、墩截面形式,或是在体系上都不断改进。在城市预应力混凝土连续梁中,为充分利用空间,改善交通的分道行驶,甚至已建成不少双层桥面形式。在设计预应力连续梁桥时,技术经济指针也是一个很关键的因素,它是设计方案合理性与经济性的标志。目前,各国都以每平方米桥面的三材(混凝土、预应力钢筋、普通钢筋)用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。但是,桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复杂的工作,三材指标和造价指标与很多因素有关,例如:桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件;施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机2械工业基础
14、等全国基建条件。同时,一座桥的设计方案完成后,造价指针不能仅仅反应了投资额的大小,而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。通过连续梁、T 型刚构、连续刚构等箱形截面上部结构的比较可见:连续刚构体系的技术经济指针较高。因此,从这个角度来看,连续刚构也是未来连续体系的发展方向。总而言之,一座桥的设计包含许多考虑因素,在具体设计中,要求设计人员综合各种因素,作分析、判断,得出可行的最佳方案。本次设计题目为平南高速公路化龙互通 D 匝道桥第三联施工图设计。本次设计为( )m 预应力砼连续梁,桥宽为 12m,分为两幅,设计时只考虑单幅的设计。430梁体采用单箱双室箱型截面,全梁共分 40
15、 个单元一般单元长度分为 1/8 跨长。顶板、底板、腹板厚度均不变。由于多跨连续梁桥的受力特点,靠近中间支点附近承受较大的负弯矩,而跨中则承受正弯矩,则梁高采用变高度梁,按二次抛物线变化。这样不仅使梁体自重得以减轻,还增加了桥梁的美观效果。本次设计的预应力混凝土连续梁采用满堂支架法施工。通过这次设计,我们将对以前所学的专业知识特别是象混凝土结构设计原理 、 桥梁工程 、 基础工程 、荷载与结构设计原理等课程所学的知识进行了巩固,并将理论知识与实际工程问题相结合,加深了我们对所学知识的掌握,让我们能灵活的运用理论知识解决实际桥梁工程问题。通过这次设计,我们对 CAD 软件运用更加熟练,也接触到了
16、一些新的专业软件如桥梁博士。通过这次设计,我们还将学会更加全面的独立思考问题,也将学会广泛查阅文献资料和熟练使用规范手册。为了更好的掌握预应力混凝土的基础知识,这次设计将是一次让我们用所学的知识解决预应力混凝土连续梁桥工程问题的机会。由于本人水平有限,且又是第一次从事这方面的设计,难免出现错误,恳请各位老师批评指正!31 上部结构设计概述1.1 设计基本资料1.1.1 桥面跨径及净宽跨 径: m。430桥面净宽:净12.0 m。主梁全长:120m。1.1.2 主要材料混凝土:(1)预应力混凝土箱梁 C50 混凝土(2)桥台台身及桥墩混凝土 C30 混凝土(3)承台混凝土 C30 混凝土(4)桩
17、基混凝土 C25 水下混凝土(5)孔道压浆 C40 水泥砂浆桥面铺装 :采用 10cm 厚沥青混凝土。预应力钢绞线:预应力钢绞线采用 =1860MPa、符合 ASTM162003 的规定,pkf单根钢绞线直径 15.24mm,截面面积 140 ,弹性模 。s2m51.90pEMPa普通钢筋:R235 钢筋,HRB335 钢筋应分别符合 GB13013-91 和 GB1499-98 的规定,钢筋直径12mm 采用 HRB335(20MnSi)热扎螺纹钢,钢筋直径12mm 采用R235(A3)钢。钢板:钢箱梁采用 Q345C 钢板。锚具:采用 OVM15-12 ,OVM15-15 锚具。支座:采用
18、 GPXZ 系统抗震型盆式橡胶支座。伸缩缝:采用 QMF-8O 型伸缩装置。1.1.3 主要技术标准:道路等级:高速公路。车道数:匝道设单向 2 车道。4抗震等级:桥址区地震动峰值加速度为 0.1g,地震动反应谱特征周期 0.35g,地震基本烈度为 VII 度。荷载标准:公路级。设计使用年限:设计基准期为 100 年。1.1.4 设计规范公路桥涵设计通用规范 (JTGD602004)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTGD622004)公路桥涵施工技术规范 (JTJ0412000)公路工程抗震设计规范 (JTJ00489)公路桥涵地基与基础设计规范 (JTJ02485)1.1.5
19、支座强迫位移边支座:1cm。中支座:1.5cm。1.1.6 施工方式采用整体式支架现浇施工。1.2 截面形式及截面尺寸拟定1.2.1 桥形布置 该设计是立交桥匝道桥的一联。为减小建筑高度,适当增大跨径并提高行车舒适性,决定采用预应力混凝土连续梁桥,孔径为:30m+30m+30m+30m,见图 1-1。图 1-1 桥梁计算简图1.2.2 截面形式及梁高采用等高度箱型截面。箱梁根部高取 1.8m,高跨比 H1/L=1/16.7。1.2.3 横截面尺寸每幅桥面全宽 12m,故取单箱双室截面为单幅桥的构造断面。箱梁顶板采用钢筋混凝土。为使顶板钢筋较为适宜,箱梁腹板净距以不超过 5m5为宜取 1.38m
20、,采用顶板翼缘外悬 2.4m,则箱梁地板宽度为 7m。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采用 22cm。根据设计经验资料,设置防撞护栏。箱梁顶板翼缘短部厚度采用 15cm。翼缘根部厚度为 40cm。腹板与顶、底板相接处均做 60cm20cm 和 50cm25cm 承托,以利脱模并减弱转角处的应力集中。主梁横截面构造如图 1-2 所示。图 1-2 主梁横截面构造图1.2.4 箱梁底板厚度及腹板宽度设置(1)箱梁底板厚度设置:采用 20cm 厚的箱梁底板。(2)腹板宽度:采用 45cm 厚的腹板。1.2.5 横隔板(梁)设置在过渡墩支座处设置 120cm 的横隔板,中墩支座处
21、设置 150cm 的横隔板。如图1-3 所示。图 1-3 横隔板构造图1.3 毛截面几何特性计算毛截面几何特性计算是结构内力计算、配筋计算及挠度计算的前提。毛截面几何特性计算方法很多,本设计中采用分块面积法计算。具体分块见图 1-4。61.3.1 分块面积法手算截面特性 28.51360252A空 心 ( ) 27cm4318073实 心 ( )6表 1-1 毛截面积几何特性分块号分块面积Ai(cm2)Yi(cm)Si=Ai*Yi(cm3)(Ys-Yi)(cm)Ix=Ai(Ys-Yi)2(cm4) Ii(cm4)1 2*240*15=7200 7.5 54000 66.4 31744512 2
22、*240*153/12=1350002 25*240=6000 23.3 140000 50.6 15362160 2*240*253/36=208333.33 2*180*45=16200 90 145800 -16.1 4199202 2*45*1803/12=437400004 2*282.5*22=12430 11 136730 62.9 49178176.3 2*282.5*223/12=5013435 2*282.5*20=11300 170 1921000 -96.1 104357873 2*282.5*203/12=3766676 2*60*20=2400 28.7 68800
23、 45.2 4903296 4*60*203/36=53333.37 2*50*25=2500 151.7 379250 -77.8 15132100 4*50*253/36=48828.18 180*45=8100 90 729000 -16.1 2099601 45*1803/12=21870000=Ix226976920.3=Ii66933504.7合计 =Ai66130Ys=Si=73.9=i4886660/293910425=6.613 =7.31 i=66.67cm截 A空图 1-4 截面分块示意图1.3.2 施工阶段的单元信息与截面特性运用桥梁博士软件计算得到施工阶段的单元信息与
24、截面特性,见表 1-2。7表 1-2 第 1-6 施工阶段的截面特性单元号 节点号 节点坐标 X (m) 截面面积(m 2) 截面抗弯惯距(m 4) 截面中心轴高度(m)1 1 0.0 6.613 2.93922 1.062 0.5 6.613 2.93922 1.062 2 0.5 6.613 2.93922 1.063 4.19 6.613 2.93922 1.063 3 4.19 6.613 2.93922 1.064 7.88 6.613 2.93922 1.064 4 7.88 6.613 2.93922 1.065 11.6 6.613 2.93922 1.065 5 11.6 6
25、.613 2.93922 1.066 15.3 6.613 2.93922 1.066 6 15.3 6.613 2.93922 1.067 18.9 6.613 2.93922 1.067 7 18.9 6.613 2.93922 1.068 22.6 6.613 2.93922 1.068 8 22.6 6.613 2.93922 1.069 24.0 6.613 2.93922 1.069 9 24.0 6.613 2.93922 1.0610 29.3 6.613 2.93922 1.0610 10 29.3 6.613 2.93922 1.0611 30.0 6.613 2.9392
26、2 1.0611 11 30.0 6.613 2.93922 1.0612 30.8 6.613 2.93922 1.0612 12 30.8 6.613 2.93922 1.0613 33.8 6.613 2.93922 1.0613 13 33.8 6.613 2.93922 1.0614 37.5 6.613 2.93922 1.0614 14 37.5 6.613 2.93922 1.0615 41.3 6.613 2.93922 1.0615 15 41.3 6.613 2.93922 1.0616 45.0 6.613 2.93922 1.0616 16 45.0 6.613 2.
27、93922 1.0617 48.8 6.613 2.93922 1.0617 17 48.8 6.613 2.93922 1.0618 52.5 6.613 2.93922 1.0618 18 52.5 6.613 2.93922 1.0619 54.0 6.613 2.93922 1.0619 19 54.0 6.613 2.93922 1.0620 59.3 6.613 2.93922 1.0620 20 59.3 6.613 2.93922 1.0621 60.0 6.613 2.93922 1.068续表 1-2单元号 节点号 节点坐标 X (m) 截面面积(m 2) 截面抗弯惯距(m
28、 4) 截面中心轴高度(m)21 21 60.0 6.613 2.93922 1.0622 60.8 6.613 2.93922 1.0622 22 60.8 6.613 2.93922 1.0623 63.8 6.613 2.93922 1.0623 23 63.8 6.613 2.93922 1.0624 67.5 6.613 2.93922 1.0624 24 67.5 6.613 2.93922 1.0625 71.3 6.613 2.93922 1.0625 25 71.3 6.613 2.93922 1.0626 75.0 6.613 2.93922 1.0626 26 75.0
29、6.613 2.93922 1.0627 78.8 6.613 2.93922 1.0627 27 78.8 6.613 2.93922 1.0628 82.5 6.613 2.93922 1.0628 28 82.5 6.613 2.93922 1.0629 84.0 6.613 2.93922 1.0629 29 84.0 6.613 2.93922 1.0630 89.3 6.613 2.93922 1.0630 30 89.3 6.613 2.93922 1.0631 90.0 6.613 2.93922 1.0631 31 90.0 6.613 2.93922 1.0632 90.8
30、 6.613 2.93922 1.0632 32 90.8 6.613 2.93922 1.0633 93.8 6.613 2.93922 1.0633 33 93.7 6.613 2.93922 1.0634 97.4 6.613 2.93922 1.0634 34 97.4 6.613 2.93922 1.0635 101 6.613 2.93922 1.0635 35 101 6.613 2.93922 1.0636 105 6.613 2.93922 1.0636 36 105 6.613 2.93922 1.0637 108 6.613 2.93922 1.0637 37 108 6
31、.613 2.93922 1.0638 112 6.613 2.93922 1.0638 38 112 6.613 2.93922 1.0639 114 6.613 2.93922 1.0639 39 114 6.613 2.93922 1.0640 120 6.613 2.93922 1.0640 40 120 6.613 2.93922 1.0641 120 6.613 2.93922 1.0692 上部结构内力计算满堂支架施工的连续梁桥不产生恒载徐变二次力,且在配置预应力刚束前尚无法计算预加力产生的次内力,因此,当前情况下的主梁内力计算包括:恒载内力计算、活载内力计算、温度次内力计算及支
32、座沉降次内力计算。2.1 单元划分拆分单元时,应将支点和公路桥规 (JTGD622004)规定的验算截面位于单元的节点处,同时在截面构造尺寸变化点处也应布置节点。考虑到本例桥跨较小,将每孔计算跨径之 8 等分作为一个单元,另外,为便于中支点剪力计算,在A、D、B、C 支点两边及边支点以外分别增加 0.75m 的小单元 (即、,全桥共计 40 个单位,41 个节点。a 单元节点图b 桥博中单元模型示意图图 2-1 单元划分示意图表 2-1 节点号单元号对应关系表节点号 2 3 4 5 6 7 8 9截面 A /8L/4 3 /8L/2 5 /8L24.0 7 /8L节点号 11 13 14 15
33、 16 17 18 19截面 B /82/423 /82/225 /8254.0 7 /82节点号 21 23 24 25 26 27 28 29截面 C /83/4 3 /8 /235 /8384.0 7 /83节点号 31 33 34 35 36 37 38 39截面 D /84L/443 /84L/245 /84L3 /447 /84L表 2-2 节点坐标表节点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10坐标 0 0.5 4.188 7.88 11.6 15.3 18.9 22.6 24.0 29.3节点号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20坐标 30 30.8
34、33.8 37.5 71.3 45 48.8 52.5 54.0 59.3节点号 21 21 23 24 25 26 27 28 29 30坐标 60 60.8 63.8 67.5 71.3 75 78.8 82.5 84.0 89.3节点号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41坐标 90 90.8 93.7 97.4 101.1 104.8 108.4 112.1 115.8 119.5 120102.2 恒载内力计算主梁恒载内力包括一期恒载(箱梁自重)及二期恒载(桥面铺装和防撞护栏等桥面系)作用下的内力。对于满堂支架现浇等截面连续梁桥,考虑建造过程无体系转换,故
35、恒载内力可按结构力学方法或参考文献直接计算;对于变截面连续梁桥,则用有限元计算更为方便。本设计为等截面,采用满堂支架法,故恒载内力可依据结构力学方法或参考文献直接计算。2.2.1 一期恒载集度(q 1)一期恒载集度包括横梁及横隔板的集度,也可只考虑箱梁集度而将横隔板作为集中力加在节点。本设计将箱梁及横隔板一起处理成分段均布集度作用在相应的单元上,计算公式为: 125iiqA0横 隔 板 集 度 ( 支 承 和 跨 中 相 邻 单 元 )( 其 余 单 元 )其中: i单元号i 单元号一期恒载集度1iqi 号单元的毛截面, 等于该单元两端节点截面积的平均值。iAi按上式计算的各单元一期恒载集度见
36、下表。表 2-3 一期横载集度表(kN/m)单元号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10集度 348 208.1 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 348单元号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20集度 348 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 348单元号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30集度 348 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 348单元号 31 32 33 3
37、4 35 36 37 38 39 40集度 348 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 165.3 208.1 3482.2.2 二期恒载集度(q 2)二期恒载集度为桥面铺装集度和防撞护栏集度之和,即:=桥面铺装集度+防撞护栏集度2 0.125.12538.()kNm0.15.1538()kNm上式中桥面铺装厚按 10cm 计算,铺装层宽为 11m,护栏以每 10m2.06 混凝土3计,混凝土容重按 25kN/ 计。3m2.2.3 恒载内力图根据以上的单元划分、各单元(节点)几何特性及相应的恒载集度,可方便地求出一期恒载内力和一、二期恒载内力,其中恒载弯矩见
38、图 2-2 所示。11a 结构重力弯矩图( )kNmb 结构重力剪力图( )kNc 施工阶段弯矩图( )kNmd 施工阶段剪力图( )k图 2-2 恒载内力图2.3 温度及墩台基础沉降次内力计算2.3.1 计算方法温度及墩台基础沉降及收缩徐变次内力采用桥梁博士软件计算。其中,计算温度次内力时,温度梯度采用非线性变化,由规范查得;墩台基础沉降分别按两种工况考虑,即 2 号节点和 40 号节点沉降 1cm。相应的:11 节点、21 节点 31 节点沉降1.5cm。2.3.2 计算结果运用桥梁博士计算软件,分为温度次内力及墩台基础沉降次内力表如下所示。2.3.2.1 温度次内力温度次内力的计算公式按
39、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD622004)p98(3-3-13)式计算。12(1)温差应力01t hNAtE0tMe1tt式中:桥面板重心处由温差引起的纵向力;0tN桥面板截面面积;1At温度差;混凝土线膨胀系数,按公路桥涵设计通用规范 JTG D602004 的规定采用; 混凝土弹性模量;hEE桥面板重心至换算截面重心轴的距离,重心轴以上取正值,以下取负值; 对全截面产生的初弯矩;0tMtNM 对全截面产生的二次弯矩;t 对全截面产生的总弯矩;t0t由于箱形截面计算过于复杂,我们先把它换算成工字形截面,只要保证面积相等,惯性矩相等。运用桥梁博士软件计算结果如下:表 2-
40、4 温度次内力表单元号 节点号 剪力( )kN弯矩( )kNm2 2 185 0.03 -185 6814 4 185 1.36e+035 -185 2.04e+036 6 185 2.72e+037 -185 3.4e+038 8 185 4.08e+039 -185 4.34e+0310 10 185 5.31e+0311 -185 5.45e+0312 12 -60.2 5.4e+0313 60.2 5.22e+0314 14 -60.2 4.99e+0315 60.2 4.77e+0316 16 -60.2 4.54e+0317 60.2 4.32e+0318 18 -60.2 4.0
41、9e+031319 60.2 4.00e+0320 20 -60.2 3.69e+03续表 2-4单元号 节点号 剪力( )kN弯矩( )kNm21 60.2 3.64e+0322 22 60.1 3.69e+0323 -60.1 3.87e+0324 24 60.1 4.09e+0325 -60.1 4.32e+0326 26 60.1 4.54e+0327 -60.1 4.77e+0328 28 60.1 4.99e+0329 -60.1 5.08e+0330 30 60.1 5.4e+0331 -60.1 5.44e+0332 32 -185 5.31e+0333 185 4.75e+0
42、334 34 -185 4.08e+0335 185 3.4e+0336 36 -185 2.72e+0337 185 2.04e+0338 38 -185 1.36e+0339 185 1.02e+0340 40 0.0 -1.23e-1041 0.0 0.0温度引起的内力图如下:a 温度引起的弯矩图( )kNmb 温度引起的剪力图( )kN图 2-3 温度引起的内力图2.3.2.2 支座沉降次内力计算运用桥梁博士软件,计算 2 号、40 号节点(边支座)下沉 1cm 及 11 号、21 号、31 号节点下沉 1.5cm 的次弯矩 及次剪力 见表 2-5。ZMZQ14表 2-5 支座沉降次内
43、力表单元号 节点号 剪力( )kN弯矩( )kNm2 2 -63.0 8.73e-103 63.0 -2324 4 -63.0 -4655 63.0 -6976 6 -63.0 -9297 63.0 -1.16e+038 8 -63.0 -1.39e+039 63.0 -1.48e+0310 10 -63.0 -1.81e+0311 63.0 -1.86e+0312 12 78.5 -1.8e+0313 -78.5 -1.56e+0314 14 78.5 -1.27e+0315 -78.5 -97516 16 78.5 -68117 -78.5 -38718 18 78.5 -92.819 -
44、78.5 24.920 20 78.5 43721 -78.5 49622 22 -20.7 48023 20.7 41824 24 -20.7 34125 20.7 26326 26 -20.7 18627 20.7 10828 28 -20.7 30.429 20.7 -0.59330 30 -20.7 -10931 20.7 -12532 32 4.23 -12133 -4.23 -10934 34 4.23 -93.535 -4.23 -77.936 36 4.23 -62.337 -4.23 -46.738 38 4.23 -31.239 -4.23 -23.240 40 0.0 0
45、.0支座不均匀沉降沉降引起的内力图见图 2-4 所示。15a 不均匀沉降引起的弯矩图( ) kNmb 不均匀沉降引起的剪力图( )kN图 2-4 支座沉降引起的内力图2.4 收缩次内力静定结构由混凝土的徐变不会产生徐变次内力。对于超静定结构,由于冗力的存在,混凝土徐变受到多余约束的制约,从而引起徐变次内力,徐变次内力的存在使结构的内力重分布,重分布后的内力可按规范方法进行计算(第 3.2.11 条) 。实际上,徐变次内力是由于体系转换(即从静定结构到超静定结构)而产生的,因此在施工时应尽量避免反复的体系转换次数。本设计为满堂支架施工,没有体系转换,故不考虑徐变次内力。表 2-6 收缩次内力表收
46、缩次内力单元号 节点号剪力( )kN弯矩( )kNm2 2 -3.26 0.03 3.26 -12.04 4 -3.26 -24.15 3.26 -36.16 6 -3.26 -48.17 3.26 -60.28 8 -3.26 -72.29 3.26 -76.711 10 -3.26 -93.811 3.26 -96.314 14 1.04 -88.515 -1.04 -84.616 16 1.04 -80.717 -1.04 -76.818 18 1.04 -72.919 -1.04 -71.416续表 2-6a 收缩引起的弯矩图( )kNmb 收缩引起的剪力图( )k图 2-5 徐变引起
47、的内力图2.5 活载组合内力计算2.5.1 活载组合内力计算表采用公路级荷载,无人群荷载与挂车荷载。由桥博计算出结果。图 2-6 汽车活载弯矩包络图收缩次内力单元号 节点号剪力( )kN弯矩( )kNm21 20 1.04 -65.921 -1.04 -65.124 24 -0.929 -72.125 0.929 -75.626 26 -0.929 -79.127 0.929 -82.628 28 -0.929 -86.029 0.929 -87.431 30 -0.929 -92.331 0.929 -93.034 32 3.15 -90.633 -3.15 -81.236 34 3.15
48、-69.835 -3.15 -58.138 36 3.15 -46.537 -3.15 -34.940 38 3.15 -23.339 -3.15 -17.317运用桥博软件输出的活载内力表如下表 2-7 所示。表 2-7 活载内力表组合 组合 组合单元号节点号 剪力( )kN弯矩( )m剪力( )kN弯矩( )m剪力( )kN弯矩( )m2 0.0 0.0 10.1 -197 648 -1.8323 -527 1.81e+03 11.6 -246 -526 1.71e+034 407 3.00e+03 -59.4 -393 413 2.68e+0345 185 3.56e+03 60.7 -
49、604 -312 3.02e+036 -299 3.53e+03 -60.1 -807 222 2.86e+0367 -54.0 3.04e+03 60.1 -1.02e+03 -146 2.34e+038 -522 2.1e+03 -59.4 -1.22e+03 85.5 1.64e+0389 87.9 1.63e+03 59.4 -1.3e+03 -67.1 1.36e+0310 1.81 422 -526 -2.3e+03 15.8 4091011 -45.9 714 276 -2.17e+03 691 -1.13e+0312 -64.3 379 295 -2.46e+03 702 -1.25e+031213 -54.0 3.04e+03 60.1 -1.02e+03 -146 2.34e+0314 8.51