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1、铁路连续梁桥上部结构毕业设计说明书*交通大学毕业设计（论文）任务书课题邯济扩能改造工程第五施工处津浦铁路特大桥（45+70+45）m连续桥上部结构设计姓名*专业土木工程（桥梁）班级土木2008级02班设计任务基本信息：上部结构为（45+70+45）m,单箱单室变截面箱梁，重力式桥墩，桩基础。主要设计任务为：1、桥型方案的比选及施工方案的拟定2、结构尺寸拟定3、截面几何特性的计算4、结构主力（恒载）效应计算（恒载效应根据施工方法确定）5、结构主力（活载）效应计算6、次内力计算（包括：温度次内力、基础不均匀沉降次内力、预加力引起的次内力）7、作用效应组合，绘制内力包络图8、预应力钢筋的估算及布置9
2、、主梁的各项检算（强度检算、抗裂性检算、应力检算）设计要求毕业设计的主要要求为：1、采用计算机绘图5张。分别为：全桥总体布置图、桥墩构造图、桩布置图、桥墩及桩身的配筋图。2、计算书一本，内容应包括本次毕业设计的全部内容。3、中、英文摘要（500字左右）。4、论文格式的英文文献翻译一篇。指导教师签字系主任签字主管院长签章*交通大学毕业设计（论文）学生自查表（中期教学检查用）学生姓名*专业土木工程班级土木082指导教师姓名王常峰职称讲师课题名称邯济（45+70+45m）铁路连续梁桥上部结构设计个人精力实际投入日T;均工作时间2周平均工作时间14迄今缺席天数O出勤率100指导教师每周指导次数2每周指
3、导时间（小时）6备注毕业设计（论文）工作进度（完成）内容及比重已完成主要内容%待完成主要内容%开题报告英文文献翻译桥梁方案比选梁体截面几何特性计算作用效应计算钢筋数量估算及布置换算截面几何特性计算承载能力极限状态计算预应力损失计算正常使用极限状态计算主梁变形验算持久状况应力验算存在问题指导教师签字:*交通大学毕业设计(论文)开题报告表课题名称邯济铁路连续梁桥(45+70+45In)上部结构设计课题来源工程实际课题类型AX导师王常峰学生姓名*学号200801924专业土木工程桥梁开题报告内容：调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；参考资料；完成设计(论文
4、)所具备的条件因素等。1、调研资料准备搜集预应力设计书籍、铁路连续梁桥上部结构设计书籍、文献；结合设计任务书要求，根据既有图纸进行铁路连续梁桥的设计。2、设计的目的、要求、思路与预期成果毕业设计主要是对学生所学知识和技能的综合运用的训练过程，是对学生素质培养和工程实践能力培养的全面检验，使学生了解和熟悉科学研究的基本环节和研究方法，学会撰写学术论文和学位论文。本设计为铁路连续梁桥(45+70+45m)上部结构设计，要求学生在熟悉桥梁设计原理的基础上，做CAD绘图工作，全面应用所学知识，以期在知识运用、CAD绘图、文献检索、论文撰写等各个方面均有一定的提高。设计思路如下：要求：按初步设计步骤做预
5、应力铁路连续梁桥上部结构设计。1首先搜集相关的设计资料，了解和熟悉设计内容；2进行桥梁方案比选，确定方案；3进行结构细部尺寸拟定；3用迈达斯计算桥梁上部结构；4钢束的布置及计算；5各项检算。预期成果包括：1设计说明书一册；2梁体构造图；3梁体平剖图；4桥梁计算主体步骤；5若干横断面图；6各截面几何特性计算表；7各项检算步骤及表格；8设计参考文献及查阅资料的出处汇总；9相关外文科技文献翻译一篇。注：以上设计成果均要求按规定格式打印或出图。设计图采用A3加长图幅连续打印，并按规定装订成册。3、任务完成阶段及时间安排本设计从2011年3月28日开始，计划于2011年6月10日完成，时间安排如下:第5
6、周资料收集，看图识图，专题讲座；第6周方案比选，桥梁尺寸拟定；第7-9周截面几何特性计算、内力计算；第IOTl周活载计算、钢束布置及计算；第12T3周净截面几何特性计算、预应力损失计算；第14周各项检算、绘图；第15周翻译科技文献，整理、打印论文、出图；第16周毕业设计评阅及毕业设计修改，论文答辩。4、完成设计（论文）所具备的条件因素1） .已取得的设计资料；2） .通过对专业基础课及专业课的学习所获得的设计人员应具备的设计能力；3） .已掌握的相关软件（AUtoCAD绘图、OffiCe办公系统、MIDAS/CIVIL计算程序等）。综上所述：具备完成设计所需的各项条件。指导签名：年 月 日教师
7、意见课题类型：（1）A工程设计；B技术开发;C软件工程；D理论研究；(2)X真实课题；Y模拟课题；Z虚拟课题(1)、(2)均要填，如AY、BX等.预应力混凝土连续梁是现在广泛使用的一种体系，主要适用于大跨度梁桥。它具有变形小，结构刚度好，行车平顺舒适，伸缩缝少，养护简易，抗震能力强等优点。而且采用了预应力筋，增加预应力筋能充分发挥高强材料的特性，具有可靠的强度、刚度和抗裂性能，耐久性强，材料可塑性强，便于建筑艺术处理，也容易满足桥梁曲线和坡度的要求。当桥跨增大时，在荷载作用下，连续梁桥的中间节点截面处将承受较大的负弯矩，从绝对值来看，支点负弯矩远大于跨中正弯矩。采用变截面梁(支点处梁高增大，跨
8、中梁高减小，其间按曲线或折线过渡)更能适用结构的内力分布规律。常采用悬臂法施工，变截面梁的受力状态与其施工时的内力状态基本吻合，更适用于大跨度预应力混凝土连续梁桥，其外形和谐，节省材料并可增大桥下净空，是大跨度桥梁的优选方案。本设计包括上部结构尺寸的拟定、内力计算、配筋、验算、施工问题的研究等。本设计题目为：三跨(45+70+45m)预应力混凝土变截面箱型连续梁桥。它具有变形小，结构刚度好，行车平顺舒适，伸缩缝少，养护简易，抗震能力强等优点。而且采用了预应力筋，增加预应力筋能充分发挥高强材料的特性，具有可靠的强度、刚度和抗裂性能，耐久性强，材料可塑性强，便于建筑艺术处理，也容易满足桥梁曲线和坡
9、度的要求。关键词：预应力、连续梁、上部结构、内力计算、配筋、验算、施工abstractPrestressedconcretecontinuousbeamisnowwidelyusedasystem,mainlyissuitableforthelargespanbridge.Ithaslittledeformation,structurestiffness,drivingsmoothandcomfortable,lessexpansionjoints,easymaintenance,seismicability,etc.Andthetendons,increasetendonsthatcangi
10、vefullplaytothecharacteristicsofthehighstrengthmaterialswithreliablestrength,stiffnessandcrackresistance,durabilitystrong,materialplasticity,facilitatearchitecturalartprocessing,alsoeasytomeettherequirementsofthebridgecurveandslope.Whenthebridgespansincreases,theunderloadofcontinuousgirderbridgeform
11、iddlesectionofthenodewillbearlargerinthenegativemoment,fromabsolutevalueperspective,thefulcruminthenegativemomentfaroutweighthecrossCKSbendingmoment.Thevariablebeamcanbeappliedtotheinternalstructuremoredistributionrule.Oftenthecantileverconstructionmethod,becomebeam,sstressstateanditsconstructionofi
12、nternalforceofthestateresults,moresuitabletothelargespanprestressedconcretecontinuousgirderbridge,itsappearanceisharmonious,savematerialandcanincreasetheobstacleclearanceunderthebridge,isthelargespanbridgeoptimization.Thisdesignincludingtheupperstructuresizeoftherecommended,internalforcecalculation,
13、reinforcement,checkingandconstructionproblemsoftheresearch,etc.Thisdesigntopicfor:threecross(45+70+45m)prestressedconcretecontinuousgirderbridgevariablecross-sectionofthebox.Ithaslittledeformation,structurestiffness,drivingsmoothandcomfortable,lessexpansionjoints,easymaintenance,seismicability,etc.A
14、ndthetendons,increasetendonsthatcangivefullplaytothecharacteristicsofthehighstrengthmaterialswithreliablestrength,stiffnessandcrackresistance,durabilitystrong,materialplasticity,facilitatearchitecturalartprocessing,alsoeasytomeettherequirementsofthebridgecurveandslope.Keywords:prestress,continuousbe
15、am,theupperstructureandinternalforcecalculation,reinforcement,checkingandconstruction第一章绪论1一、桥的概念1二、桥的意义与特点1三、桥的产生与发展1第二章桥梁方案比选4一、拟定方案并进行方案比选41. 比选原则42. 方案43. 方案比选及结果6二、尺寸拟定81 .横截面82 .梁高与细部尺寸93 .本桥主要材料114 .悬臂浇筑施工程序125 .设计计算依据156 .基本设计数据157 三章预应力混凝土连续刚构桥主梁内力计算17一、建立有限元模型17二、最大悬臂时内力计算结果181 .恒载内力计算182
16、.中跨合龙后的内力计算21三、活载内力计算261 .中活载max262 .中活载min30四、活载组合401. 主力组合40第四章预应力钢束的估算及布置50一、钢筋的估算501. 基本公式50二、计算结果53三、钢束布置561.布置原则56四、钢束布置图561. 钢束布置图562. 张拉之后的内力组合583. 章截面验算70一、强度检算701. 基本理论70二、应力检算721 .预应力损失所考虑的因素：722 .未扣除混凝土收缩徐变引起的损失时723 .对不允许开裂的构件734 .对边跨1/4截面验算：735 .对跨中截面73结束语75致谢76参考文献77第一章绪论一、桥的概念桥是一种架空的人
17、造通道。由上部结构和下部结构两部分组成。上部结构包括桥身和桥面；下部结构包括桥墩、桥台和基础。它们高悬低卧，形态万千，有的雄距山岳野岭，古朴雅致；有的跨越岩壑溪间，山川增辉；有的坐落闹市通衢，造型奇巧；有的一桥多用，巧夺天工。不管风吹雨淋，无论酷暑严冬，它们总是默默无闻地为广大的行人、车马跨江过河，飞津济渡。二、桥的意义与特点建桥最主要的目的，就是为了解决跨水或者越谷的交通，以便于运输工具或行人在桥上畅通无阻。若从其最早或者最主要的功用来说，桥应该是专指跨水行空的道路。故说问解字段玉裁的注释为：“梁之字，用木跨水，今之桥也。”说明桥的最初含意是指架木于水面上的通道，以后方有引伸为架于悬崖峭壁上
18、的“栈道”和架于楼阁宫殿间的“飞阁”等天桥形式。我国山川众多、江河纵横，是个桥梁大国，在古代无论是建桥技术,还是桥梁数量都处于世界领先地位。千百年来，桥梁早已成为人们社会生活中不可缺少的组成部分。但由于我国幅员辽阔，从南到北，从东到西，在地理气候、文化习俗以及社会生产力发展水平上，都存在较大的差异。因此，各自立足于自己的实际条件和根据自己的需要，经过长期的时间，遂创造出多种多样的桥梁形式，并逐步形成了自己的特色。三、桥的产生与发展在人为桥梁之前，自然界由于地壳运动或其他自然现象的影响，形成了不少天然的桥梁形式。如浙江天台山横跨瀑布上的石梁桥，江西贵溪因自然侵蚀而成的石拱桥（仙人桥）以及小河边因
19、自然倒下的树干而形成的“独木桥”，或两岸藤萝纠结在一起而构成的天生“悬索桥”等等。人类从这些天然桥中得到启示，便在生存过程中，不断仿效自然。开始时大概是利用一根木料在小河上，或氏族聚居群周围的壕沟上搭起一些独木桥（桥之所以始称“梁”，也许便是因这种横梁而过的原故），或在窄而浅的溪流中，用石块垫起一个接一个略出水面的石蹬，构成一种简陋的“跳墩子”石梁桥（后园林中多仿此原始桥式，称“汀步桥”、“踏步桥”）。这些“独木桥”“跳墩子桥”便是人类建筑的最原始的桥梁，以后随着社会生产力的发展，不断由低级演进为高级，才逐渐产生各种各样的跨空桥梁。我国的桥梁，大致经历了四个发展阶段。第一阶段以西周、春秋为主，
20、包括此前的历史时代，这是古桥的创始时期。此时的桥梁除原始的独木桥和汀步桥外，主要有梁桥和浮桥两种形式。当时由于生产力水平落后，多数只能建在地势平坦，河身不宽、水流平缓的地段，桥梁也只能是写木梁式小桥，技术问题较易解决。而在水面较宽、水流较急的河道上，则多采用浮桥。第二阶段以秦、汉为主，包括战国和三国，是古代桥梁的创建发展时期。秦汉是我国建筑史上一个璀璨夺目的发展阶段，这时不仅发明了人造建筑材料的砖，而且还创造了以砖石结构体系为主题的拱券结构，从而为后来拱桥的出现创造了先决条件。战国时铁器的出现，也促进了建筑方面对石料的多方面利用，从而使桥梁在原木构梁桥的基础上，增添了石柱、石梁、石桥面等新构件
21、。不仅如此，它的重大意义，还在于由此而使石拱桥应运而生。石拱桥的创建，在中国古代建桥史上无论是实用方面，还是经济、美观方面都起到了划时代的作用。石梁石拱桥的大发展，不仅减少了维修费用、延长了桥的使用时间，还提高了结构理论和施工技术的科学水平。因此，秦汉建筑石料的使用和拱券技术的出现，实际上是桥梁建筑史上的一次重大革命。故从一些文献和考古资料来看，约莫在东汉时，梁桥、浮桥、索桥和拱桥这四大基本桥型已全部形成。第三阶段是以唐宋为主的，包括两晋、南北朝和隋、五代时期，这是古代桥梁发展的鼎盛时期。隋唐国力较之秦汉更为强盛，唐宋两代又取得了较长时间的安定统一，工商业、运输交通业以及科学技术水平等十分发达
22、，是当时世界上最先进的国家。东晋以后，由于大量汉人贵族官宦南迁，经济中心自黄河流域移往长江流域，使东南水网地区的经济得到大发展，经济和技术的大发展，又反过来刺激桥梁的大发展。因此，这时创造出许多举世瞩目的桥梁，如隋代石匠李春首创的敞肩式石拱桥-赵州桥，北宋废卒发明的叠梁式木拱桥-虹桥，背诵创建的用筏形基础、植蛎固墩的泉州万安桥，南宋的石梁桥与开合式浮桥相结合的广东潮州的湘子桥等。这些桥在世界桥梁史上都享有盛誉，尤其是赵州桥，类似的桥在世界别的国家中，晚了七个世纪方才出现。纵观中国桥梁史,几乎所有的重大发明和成就，以及能争世界第一的桥梁，都是此时创建的。第四阶段为元、明、清三朝，这是桥梁发展的饱
23、和期，几乎没有什么大的创造和技术突破。这时的主要成就是对一些古桥进行了修缮和改造，并留下了许多修建桥梁的施工说明文献，为后人提供了大量文字资料。此外，也建造完成了一些像明代江西南城的万年桥、贵州的盘江桥等艰巨工程。同时，在川滇地区兴建了不少索桥，索桥建造技术也有所提高。到清末，即1881年，随着我国第一条铁路的通车，迎来了我国桥梁史上的又一次技术大革命。第二章桥梁方案比选一、拟定方案并进行方案比选1.比选原则本设计桥梁的形式可考虑连续梁桥、拱桥、钢桥三种形式。从实用、安全、经济、美观、环保以及占地与工期多方面比选。比选原则：（I）实用性。桥梁必须实用，要有足够的承载力。能保证行车的畅通、舒适和
24、安全。既满足当前的需要，又要考虑今后的发展。要能满足交通运输本身的需要，也要考虑到支援农业等等。（2）安全性。桥梁的设计要能满足施工及运营阶段的受力需要，能够保证其耐久性和稳定性以及在特定地区的抗震需求。（3）经济性。在社会主义市场经济体制的今天，经济性是不得不考虑的重要因素。在能够满足桥两个方面需求的情况下要尽量考虑是否经济，是否以最少的投入获得最好的效果。（4）美观性。在桥梁设计中应尽量考虑桥梁的美观性。桥梁的外形要优美，要与周围环境相适应，合理的轮廓是美观的主要因素。（5）环保性。随着经济的发展，生活水平的不断提高，人们对环境保护提出了更高的要求，在建筑领域，一个工程的建设不能以牺牲环境
25、作代价，在保证顺利工的前提下要尽量避免对环境的破坏以实现经济的可持续发展。应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。2 .方案方案一：预应力混凝土连续梁桥方案，跨径组成（45+70+45）m,全桥长160m。上部结构为单箱单室变截面箱形梁，下部结构为混凝土重力式桥墩，底缘按二次抛物线变化。横截面尺寸按常规选定，其中腹板和底板采用变厚度。主桥上部结构采用挂篮悬臂浇筑，对称平衡逐段施工，施工长度为35m,挂篮以万能杆件组拼。墩顶的箱梁在墩旁托架上立模现场浇筑，待桥墩与墩顶的箱梁临时固结后进行悬臂浇筑施工。在梁段悬浇施工中，内模采用了滑升工艺，提高了施工效率。图1连续梁桥方案图示(单位：Cm)方案二：中承
26、式拱桥方案，跨径组成(30.5+99+30.5)m,全桥长16Om不等跨钢管混凝士中承式拱桥。拱肋轴线采用悬链线性，拱肋外形为等截面结构，中承式自锚结构，钢管拱肋。由于桥面位置在拱的中部穿过，可以随引桥两端接线所需的高度上下调整，所以适应性强。钢管混凝土结构中钢管对混凝土的套箍作用使钢管内混凝土处于三向受力状态，提高了混凝土的抗压强度和变形能力。采用塔架斜拉锁法施工。拱桥的静力特点是，在竖直何在作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且还有水平反力。由于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。如在均布荷载q的作用下，设计得合理的拱轴，主要承受压力，弯矩、剪力均较小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承
27、受压力的结构，因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料，混凝土等来建造。图2拱桥方案图示(单位：Cm)方案三：采用铁路连续钢箱梁桥，跨径组合为(52+56+52)m,全长160m。结构形式为上承式。装配式铁路钢桥采用了模块化设计，就像搭积木一样，可以用其单元模块一桁架单元拼接成龙门吊、架桥机、支架等工程设施。装配式铁路钢桥构件简单、架设方便、标准化程度高、互换性强、结构形式多样、承载能力大、适应性好。图3钢桥方案图示（单位：Cm）3 .方案比选及结果表1方案比选桥型方案第一方案：预应力混凝土连续箱梁桥第二方案：中承式拱桥第三方案：铁路连续钢箱梁桥使用性能建筑高度较低，易保养和维护，抗震
28、能力强，受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适，桥下视觉效果好。建筑高度较低，易保养和维护；抗震能力差。行车平顺舒；抗震能力强。建筑高度较高，易开裂，难以维护受力性能会发生体系转换，受力复杂受力复杂，是一种充分发挥与工及钢筋混凝土材料抗压性能的合理桥型。受力明确经济性变截面形式，可减少混凝土与工，但施工难度大，维修费用低施工工艺复杂，适用于城市桥梁，费用较高，维修费用低钢材用量大，强度高，跨越能力强，重量轻，维护费用高，有些情况不经济美观性构造简单，线形简洁美观外形美观构造简单，线形简洁施工方面本桥采用悬臂浇筑法，结构整体性较好，施工变形易控制可利用计算机程序逐段控制底模标高。悬浇起重能力
29、要求不高，仅起吊钢筋骨架及混凝土。本桥采用有支架施工，但这种方法需要耗费大量的建筑材料和劳动力，并且工期较长，因而大大影响了拱桥的推广使用。上下部结构同时施工，架设方便，工期短。适用性适用于对桥下视觉有要求的工程，适用于各种地质情况；跨越能力较大。可以不受桥下地形条件限制或通航限制因地基要求高，要求地质情况好；适用于城市桥梁。跨越能差。不耐腐蚀，维护费用高。抗风，抗震能适力强。适用于跨度大的桥梁。当前，我国桥梁设计必须遵循“实用、经济、安全和美观”的基本原则。只有满足实用这一基本条件后，才能谈得上对桥梁结构的其他要求，既做到总造价经济，又保证工程质量和使用安全可靠。在实用、经济和安全的前提下，
30、尽可能使得桥梁具有优美的外形，并与周围的环境相协调。方案一和方案二相比：连续梁结构可以降低梁高，节省工程数量，有利于争取桥下净空，并改善景观；其结构刚度大，具有良好的动力特性以及减震降噪作用，使行车平稳舒适，后期的维修养护工作也较少。从城市美学效果来看，连续梁造型轻巧、平整、线路流畅，将给城市争色不少。但连续梁对基础沉降要求严格，特别是由于联长较大，梁体与墩台之间的受力十分复杂，加大了设计难度。拱桥的静力特点是，在竖直何在作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且还有水平反力。由于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。如在均布荷载q的作用下，简直梁的跨中弯矩为ql28,全梁的弯矩图呈抛物线形，而设计得合
31、理的拱轴，主要承受压力，弯矩、剪力均较小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受压力的结构，因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料，混凝土等来建造。石拱对石料的要求较高，石料加工、开采与砌筑费工，现在己很少采用。由墩、台承受水平推力的推力拱桥，要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力，因而修建推力拱桥要求有良好的地基。对于多跨连续拱桥，为防止其中一跨破坏而影响全桥，还要采取特殊的措施，或设置单向推力墩以承受不平衡的推力。但是其造价较高，不经济，且对地基的要求很高，且施工工艺复杂。故方案一优于方案二。方案一和方案三相比，钢桥施工便捷快速，结构受力明确，桥梁自重较轻，但是钢材用量
32、很大，造价较高，并且后期维护费用很高，而且经常用于大跨度桥梁较为经济，故方案一优于方案三。综上所述,选定方案一为设计方案。二、尺寸拟定从预应力混凝土连续梁的受力特点来分析，连续梁的立面应采取变高度布置为宜；在恒、活载作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律，另外，变高度梁使梁体外形和谐，节省材料并增大桥下净空。1 .横截面梁式桥横截面的设计主要是确定横截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、主梁各部尺寸；它与梁式桥体系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美观要求以及经济用料等等因素都有关系。当横截
33、面的核心距较大时，轴向压力的偏心可以愈大，也就是预应力钢筋合力的力臂愈大，可以充分发挥预应力的作用。箱形截面就是这样的一种截面。此外，箱形截面这种闭合薄壁截面抗扭刚度很大，对于弯桥和采用悬臂施工的桥梁尤为有利；同时，因其都具有较大的面积，所以能够有效地抵抗正负弯矩，并满足配筋要求；箱形截面具有良好的动力特性；再者它收缩变形数值较小，因而也受到了人们的重视。总之，箱形截面是大、中跨预应力连续梁最适宜的横截面形式。常见的箱形截面形式有：单箱单室、单箱双室、双箱单室、单箱多室、双箱多室等等。单箱单室截面的优点是受力明确，施工方便，节省材料用量。拿单箱单室和单箱双室比较，两者对截面底板的尺寸影响都不大
34、，对腹板的影响也不致改变对方案的取舍；但是双室式存在一些缺点：施工比较困难，腹板自重弯矩所占恒载弯矩比例增大等等。本设计是一座铁路连续箱形梁，因为是单线铁路，故采用单箱单室变截面箱梁。2 .梁高与细部尺寸（1）根据经验确定，预应力混凝土连续梁桥的中支点主梁高度与其跨径之比通常在1/151/20之间，而跨中梁高与主跨之比一般为1/301/50之间。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土用量增加不多，却能显著节省预应力钢束用量。本设计采用变高度的直线梁。根关于截面细部尺寸的规定：支点处：H=（1/15-1/20）L,跨中H=（1/30-1/50）L
35、箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和构造两个方面的控制。支墩处底版还要承受很大的压应力，一般来讲：变截面的底板厚度也随梁高变化，底板一般为25-100cm（变厚），顶板25-30cm（等厚），腹板一般为30-80cm（变厚）。确定支点处梁高为5m,跨中梁高为3m。取底板厚跨中为40cm,支点处为122.4cm；顶板厚为66cm；腹板取跨中为40cm,支点处为IIoemo（2）横隔梁可以增强桥梁的整体性和良好的横向分布，同时还可以限制畸变；支承处的横隔梁还起着承担和分布支承反力的作用。由于箱形截面的抗扭刚度很大，一般可以比其它截面的桥梁少设置横隔梁，甚至不
36、设置中间横隔梁而只在支座处设置支承横隔梁。因此本设计只在支点处设置实心横隔梁。由于中间横隔梁的尺寸及对内力的影响较小，在内力计算中也可不作考虑。跨中截面及中支点截面示意图如下所示：图5半中支点截面（单位：Cm）3.本桥主要材料表2主要材料材料及规格单位数量混凝土M40水泥浆m333.8C50补偿收缩混凝土m365C5O混凝土m31527.5钢绞线15-j15.20rnt24.9EP=1860MPa12-j15.20mmt43.79-j-15.20t0.425预应力混凝土波纹管PSB830t5.9普通钢筋HPB235/HRB335t13.0/336.62金属波纹管外97mm波纹管m5132.8外
37、87Inm波纹管m31.9铁皮管内径35mmm1328锚具M15-15/M15-12/M15-9套68/200/4JLM-25套704桥面工程及其他防水层m2930.3保护层C40号纤维混凝土m334.7泄水管150PVC泄水管及管盖套80150PVC泄水管及管（桥下及纵向收集所用）m116.8混凝土C40m337.3普通钢筋HRB335t14.8栏杆及钢料Q235t10.8人行基础C30混凝土m337.2钢筋HPB235/HRB335t5.7普通钢筋HRB335t0.72钢材Q235t0.5钢材Q235t2.6普通钢筋HPB235t0.3M20螺栓、螺母、垫JLl-rT套72M16螺栓、螺母
38、、垫片套30C30混凝土m316.5钢筋HPB235/HRB335t2.3钢材Q235t0.37钢筋HRB335t2.14M36螺栓、螺母、垫片Q235套24挂篮挂篮（单个60吨）套4支座支座LXQ-175000-GD-0.2g套2LXQ-175000-ZX-0.1g套2LXQZ-4000-ZX-0.1g套44.悬臂浇筑施工程序（1）悬臂浇筑施工程序，采用单悬臂一连续施工（如图6）。21534/77777777/图6悬臂浇筑施工程序第一步：首先从B、C墩开始进行对称悬臂施工，同时支架现浇边跨。第二步：边跨段合龙，释放B、C墩临时固结，形成双单悬臂梁。第三步：B、C跨中段合龙，形成三跨连续梁结构
39、。（2）工程总体施工方案本桥采用挂篮悬臂浇筑法施工，全梁共分40个节段，包括0号段、边跨现浇段，合拢段及悬臂浇筑梁段，其中悬臂节段共32段，节段长度分2.0m（边、中跨合拢段）两种，0号段施工采用墩身预埋型钢托架、搭设碗扣支架现浇；其余梁段采用2对挂篮悬臂浇筑。具体施工阶段划分如图7所示（部分阶段，不包括张拉预应力阶段）。本桥施工具体步骤如下：第一步1.在2号墩3号墩旁设置临时墩或拼装托架，进行预压，安装永久支座，及临时支座，在托架上立模灌筑Ao架段，并将AO段与墩身临时固结，采用可靠措施，保证永久支座不受力。2,待梁端混凝土达到100%的设计强度且混凝土的龄期不小于7天时，张拉本阶段预应力束
40、，张拉并锚固钢束后进行孔道压浆（以下可阶段同）3,在O号块两侧对称安装挂篮，并进行预压。第二步1,以2号墩，3号墩为中心，对称移动挂篮悬臂灌筑AlA8,Bl-B802,待梁端混凝土到达100%的设计强度且混凝土龄期不小于7天时，张拉本阶段预应力束。3,在悬灌之前必须检查梁面标高及中心线，并及时进行动态调整。第三步1.在1号墩，4号墩旁设现浇支架，并进行预压，安装永久支座。2,浇筑边跨现浇段A10。第四步1,拆除挂篮，安装边跨合拢段的临时刚性连接构造，张拉2T9,2B8各240MPa,现浇边跨合拢段A9o2,待边跨合拢段混凝土达到100%设计强度，龄期不小于7天后，拆除边跨合拢段的刚性连接构造，
41、补张拉2T9,2B8至设计吨位及本阶段其他预应力束。3,拆除中墩处的临时固结措施，启动中墩永久支座，并将中墩纵向活动支座向临时锁定。第五步1,拆除边跨现浇支架，安装中跨跨中合拢段的临时刚性连接构造，张拉2T11钢束240MPa,2B1钢束192MPa。2,用悬吊支架现浇中跨合拢段B9,待合拢混凝土达到100%设计强度，龄期小于6天后，释放中墩纵向活动支座，纵向临时锁定，完成体系转换。3,补张拉2T11,2B1至设计吨位及本阶段其他预应力束。4,拆除悬吊支架。5,拆除主墩旁托架。第六步1，进行桥面铺装等工作。2,静，动载试验八3,竣工通车。图7施工简图5 .设计计算依据1,铁路桥涵设计基本规范(
42、TBlOo02.12005)。2,铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TBlOoo2.32005)。3,铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范(TB10002.42005)o4,铁路桥涵地基和基础设计规范(TBlOO02.52005)。5,客货共线铁路桥涵工程施工技术指南(TZ2032008)o6,铁路工程抗震设计规范(GB501112006)(2009版)。7,新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定(铁建设函2003205号)。8,铁路混凝土结构耐久性暂行规定(铁建设【2005】157号)。9,关于发布铁路混凝土结构耐久性暂行规定等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知(铁建设2007140号
43、)。10,关于发布铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范等三项标准局部修订条文的通知(铁建设1200922号)。6 .基本设计数据根据规范中各条规定，混凝土、钢绞线和钢筋的各项基本数据以及在个阶段的限值，如表3所列。表3基本计算数据名称项目符号单位数据立方体强度feuMPa50弹性模量轴向抗压标准强度EcfckMPaMPa3.4510432.4轴向抗拉标准强度fkMPa2.65轴向抗压设计强度fedMPa22.4轴向抗拉设计强度ftdMPa1.83短暂状态压应力限值拉应力限值O.7f7ck1.15ftkMPaMPa20.722.887续表3基本计算数据名称项目符号单位数据压应力限值拉应力
44、限值0.5fckMPa16.2持久状态主压应力限值0.6fckMPa19.44拉应力限值：st-0.8Pc0MPa0.00短期效应组合下拉应力限值0.4ftkMPa1.06短期效应组合下主拉应力限值长期效应组合拉应力限值lt-PcMPa0.00标准强度fPkMPa186015.2钢绞线弹性模量EPMPa1.910抗拉设计强度fPdMPa51260最大控制应力Ocon0.75fPkMPa1395持久状态应力：标准荷载组合0.65fPkMPa1200材料重度钢筋混凝土沥青混凝土钢绞线i23kNm3kNm3kNm325.023.078.5钢绞线与混凝土的弹性模量比EP无量纲5.65注：Kk、FIk分别为钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉强度标准值，本例考虑混凝土强度达到设计强度的90%时开始张拉预应力钢束，即混凝土强度等级为C45时开始张拉钢束，因此，FCk=29.6MPa,Kk=25IMPa。第三章预应力混凝土连续刚构桥主梁内力计算一、建立有限元模型采用MidasZCivil软件建立桥梁施工过程的有限元模型，根据桥梁结构特点，全桥共划分单元66个，节点67个。有限元模型如图8所示。图8有限元模型二、最大悬臂时内力计算结果1 .恒载内力计算连续梁桥的内力与应力状态，与形成结构的顺序
