【正文】 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 續(xù)表 35 結(jié)點(diǎn)號(hào) 剪力最大值 (kN) 剪力最小值 (kN) 彎矩最大值 (kNm) 126 127 128 159 160 161 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 主 +附 2 組合下內(nèi)力輸出 (1)主 +附 2 組合下主梁的內(nèi)力輸出 主 +附 2 組合下主梁的內(nèi)力 見表 35， 彎矩和剪力包絡(luò)圖分別見圖 36 和 37。m) 彎矩最小值 (kNm） 圖 33 主力組合下剪力包絡(luò)圖 （單位： kN） 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 主 +附 1 組合下 內(nèi)力輸出 (1)主 +附 1 組合下主梁的內(nèi)力輸出 主 +附 1 組合下主梁的內(nèi)力見表 33， 彎矩和剪力包絡(luò)圖分別見圖 34 和 35。m) 55 56 57 58 59 60 61 62 63 (2)主力組合下 橋墩的內(nèi)力輸出 主力組合下橋墩 控制截面 的內(nèi)力 如表 32 所示。m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 續(xù)表 31 結(jié)點(diǎn)號(hào) 剪力最大值 (kN) 剪力最小值 (kN) 彎矩最大值 (kN對(duì)于橋墩，由其受力特點(diǎn)，下面僅列出控制截面（墩頂和墩底）的結(jié)點(diǎn)內(nèi)力，結(jié)點(diǎn)號(hào)分別為 12 12 12 15 160、 161。則 升溫溫差 st =22℃ 15℃ =7℃ 降溫溫差 jt =15℃ (12℃ )=27℃ (7) 混凝土收縮力：混凝土收縮力按降溫考慮。各荷載計(jì)算如下： (1)結(jié)構(gòu)自重：鋼筋混凝土容重按 325kN/m 計(jì)，可在程序中直接輸入 系數(shù)； (2)設(shè)備鋪裝： 設(shè)備鋪裝按均布荷載 q? 36 kN/m； (3)列車活載：列車活載采用 “中 —活載 ”， 計(jì)算梁體時(shí)計(jì)入沖擊系數(shù) : 662 0 . 2 8 83 0 3 0 1 2L??? ? ? ??? (4)制動(dòng)力：制動(dòng)力偏于安全地按全 橋滿布活載考慮，均布于橋面。 故 d+ m2htan( )4? = m﹥ (樁 的中心距 )。 ③ 樁的變形系數(shù) ? 樁的截面慣性矩為： I= 644d? = ?? = 圖 31 單元?jiǎng)澐謭D 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 EI= cE I=32 610 = 610 2kNm ? = 5 0EImb = 5 615000 10?? = h? =18= ＞ 與假定相符 ， mh 不需改變 。 以下為樁群總剛度系數(shù)的計(jì)算 [6]： ① 計(jì)算 樁的計(jì)算寬度 ob ob = fokkd =（ 1+ ） = 則 3 ob =3=﹤ 39。 劃分單元圖如圖 31 所示 邊界條件 (1)兩端支座 處 ： 根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)可知，支座處僅有豎向約束，所以選擇一般支撐并按受力情況修改支撐類型。提供靜力和動(dòng)力分析的動(dòng)畫文件；提供移動(dòng)荷載追蹤器的功能，可找出指定單元發(fā)生最大內(nèi)力（位移等）時(shí)，移動(dòng)荷載作用的位置；提供局部方向內(nèi)力的合力功能，可將板單元或?qū)嶓w單元上任意位置的接點(diǎn)力組合成內(nèi)力。 (4)提供桁架、一般梁 /邊截面梁、平面應(yīng)力 /平面應(yīng)變、只受拉 /只受壓、間隙、鉤、索、加勁板軸對(duì)稱、板（厚板 /薄板、面內(nèi) /面外厚度、正交各向異向）、實(shí)體單元（六面體、楔形、四面體）等工程實(shí)際時(shí)所需的各種有限元模型。特別是針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)，MIDAS/Civil 結(jié)合國內(nèi)的規(guī)范與習(xí)慣，在建模、分 析、后處理、設(shè)計(jì)等方面提供了很多的便利的功能，目前已為各大公路、鐵路部門的設(shè)計(jì)院所采用。 圖 24 橋臺(tái)構(gòu)造圖 （單位： cm） 80 090100671石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 橋墩下樁基長度根據(jù)地質(zhì)情況選為 18000mm， 持力層在卵石土上，符 合受力情況。 樁基布置見圖 25 所示。 鉆（挖 ）孔灌注摩擦樁的中心距不應(yīng)小于 倍成孔樁徑；各類樁的承臺(tái)板邊緣至最外一排樁的凈距，當(dāng)樁徑 d﹥ 1m 時(shí)，不得小于 ， 且不得小于 ；承臺(tái)板的厚度不宜小于 m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于 C30。本橋橋臺(tái)各細(xì)部尺寸如圖 24 所示 。 本設(shè)計(jì)以橋跨中心處梁高為標(biāo)準(zhǔn)，其余截面皆于此 截面處梁高相同，梁高 h﹤()= m，故梁高取 h= m，結(jié)合所給設(shè)計(jì)資料，擬定 板式 梁截面尺寸為 4200mm900mm，如圖 22 所示。 橋下凈高 該設(shè)計(jì)中軌底標(biāo)高與公路 中心標(biāo)高均已確定，因此對(duì)橋下 凈空有一定要求。建筑高度受限是本橋的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，由于梁高較矮，為滿足橋下凈空的要求，將 本 橋橋式定為連續(xù)剛構(gòu)橋。該橋的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是凈空控制，基本資料如下： (1)線路：單線，直線， 平坡 ：橋中心里程 DK1+，橋中心軌底標(biāo)高為 ；公路中心標(biāo)高為 ， 2%人字橫坡 。 按容許應(yīng)力法計(jì)算鋼筋混凝土構(gòu)件就是將具體結(jié)構(gòu)的材料視為理想的勻質(zhì)彈性體，以工作應(yīng)力階段 Ⅱ 為根據(jù)，采用平截面假定及彈性體假定，從而應(yīng)用材料力學(xué)中彈性理論的計(jì)算公式求出構(gòu)件截面的最大應(yīng)力，并使其小于某一考慮了安全儲(chǔ)備后的容許應(yīng)力值。特別是針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)，邁達(dá)斯結(jié)合國內(nèi)的規(guī)范與習(xí)慣，在建模、分析、后處理、設(shè)計(jì)等方面提供了很多的便利的功能，目前已為各大公路、鐵路部門的設(shè)計(jì)院所采用。 設(shè)計(jì)工作主要內(nèi)容為： 首先， 根據(jù)所給設(shè)計(jì)資料確定橋式并擬定全橋各部的詳細(xì)尺寸。因此它是一種極有生命力的橋梁結(jié)構(gòu)形式，己成為大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的首選橋型 [3]。 連續(xù)剛構(gòu)橋跨中不設(shè)鉸也不帶掛梁，橋面連續(xù)、行車平順。在國防上，橋梁是交通運(yùn)輸?shù)难屎?，在需要快速機(jī)動(dòng)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中具有非常重要的地位 [1]。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒論 連續(xù)剛構(gòu)橋簡介 為了 跨越各種障礙 （ 如河流、溝谷或其他線路等 ） ，必須修建各種類型的橋梁與涵洞，因此橋涵是交通線路中的重要組成部分。 橋梁的建設(shè)水平已成為衡量一個(gè)國家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。更重要的是 梁 體內(nèi)的內(nèi)力分布更加合理，能充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的作用，有利于增大跨徑。 我國 的連續(xù)剛構(gòu)橋自八十年代開始從國外引進(jìn)， 1990 年建成第一座跨徑為 180m的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 —廣東洛溪大橋， 隨著高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼材、高強(qiáng)混凝土、大噸位張拉錨固體系的應(yīng)用與發(fā)展，設(shè)計(jì)手段的計(jì)算機(jī)化，施工水平的提高 ，我國大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋取得了迅速發(fā)展。 本橋 采用 截面為 4200mm900mm 板 式梁， 1000mm 厚的板壁式柔性墩， 橋臺(tái)采用耳墻式， 墩下 基礎(chǔ) 為 人工挖孔 灌注 樁。最后， 根據(jù)所得內(nèi)力對(duì)全橋各部分進(jìn)行設(shè)計(jì)檢算。雖然該法存在著某些不完善之處，但在計(jì)算鋼筋混凝土構(gòu)件的施工、運(yùn)輸和安裝等施工階段及預(yù) 應(yīng)力混凝土構(gòu)件使用階段時(shí)仍有著廣泛的實(shí)用意義 [4]。 (2)橋式：由于 橋梁凈高受限，推薦橋式為四孔鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)式無梁板橋；分跨布置如下 12+2 19+12，板式墩，承臺(tái)樁。 橋跨布置 本橋上跨下廣一級(jí)公路，下廣一級(jí)路面遠(yuǎn)期規(guī)劃是 9m+12m+12m+9m，考慮到橋墩的位置不應(yīng)影響行車通視性及安全，本橋跨徑中跨宜采用 16m～ 19m，邊跨宜采用 9m～ 12m。 `根據(jù)《鐵路橋涵設(shè)計(jì) 基本 規(guī)范》 （ —2020）規(guī)定： 一級(jí)路面的凈高要求為不小于 m，考慮行車及通視性良好的要求，橋下凈高 應(yīng) 控制在 ～ 。 橋墩尺寸擬定 本橋 橋墩采用 板壁式柔性墩，其截面尺寸 為 3800mm1000mm， 為滿足凈高要求 ， 墩身高為 H=+=， 埋入地下深度為 m。 基礎(chǔ)及承臺(tái)尺寸擬定 墩下樁基礎(chǔ)及承臺(tái)尺寸擬定 考慮 到該橋施工時(shí)車輛通行的需要 ，本設(shè)計(jì)中橋梁基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ) ， 以 減少大開挖。本設(shè)計(jì)中樁的中心距不應(yīng)小于 =3 .75m； 樁的承臺(tái)板邊緣至最外一排樁的凈距應(yīng)大于 = m[7]， 本設(shè)計(jì)取為 m。 橋臺(tái)下樁基礎(chǔ)尺寸擬定 對(duì)于橋臺(tái)下基礎(chǔ)，采用二排 4 根灌注樁，樁徑 d 采用 m m。 樁基布置見圖 26 所示。 MIDAS/Civil 的主要特點(diǎn)如下： (1)提供菜單、表格、文本、導(dǎo)入 CAD 和部分其他程序文件等靈活多樣的建模功能，并盡可能使鼠標(biāo)在畫面上的移動(dòng)量達(dá)到最少，從而使用戶的工作效率達(dá)到最高。 (5)提供靜力分析（線形靜力分析、熱應(yīng)力分析）、動(dòng)力分析（自由振動(dòng)分析、反應(yīng)譜分析、時(shí)程分析）、靜力彈塑性分析、動(dòng)力彈塑性分析、動(dòng)力邊界非線形分析、幾何非線形分析（ Pdelta 分析、大位移分析）、優(yōu)化索力、屈曲分析、移動(dòng)荷載分析（影響線 /影響面分析）、支座沉降分析、熱傳導(dǎo) 分析（熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射）、水化熱分析（溫度應(yīng)力、管冷）、施工階段分析、聯(lián)合截面施工階段分析等功能。 (8)可在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析后對(duì)多種形式的梁、柱截面 進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算。 (2)墩梁連接處：連續(xù)剛構(gòu)橋采用墩梁固結(jié)的結(jié)構(gòu)形式，因此墩梁連接處采用剛性連接。 9mD? ， 故 ok =1+ 1d ， ob 仍采用 。 ④ 計(jì) 算 樁 的 ? 、 QM? 、 MQ? 、 MM? 樁的換算深度 h? =18=＞ ，可令 hk =0， 按 h? = 查取函數(shù)值計(jì)算。 按樁的中心距計(jì)算樁的截面積 0A =，則 0C = 0mh=1500018=27000kPa/m 1? =0001 1lhEA C A?? ?= 561 2 0 . 2 2 1 00 0 . 5 1 8 12 7 0 0 0 1 1 . 0 4 53 2 1 0 1 . 7 6 7???? ????kN/rad 22 21 2 3?? ? ? ???? kN/rad 3? = = kN/rad 4? = = kN/rad 對(duì)于低樁承臺(tái) ， 由于承臺(tái)部分也有土抗力，故低樁承臺(tái)情況下樁的總剛度系數(shù)考慮側(cè)向土抗力的影響。 120 .1 [ 5 3 0 ( 6 2 7 .5 3 0 ) ]tP N q q? ? ? ? ? ? 0 . 1 [ 5 2 2 0 3 0 9 2 2 4 . 5 8 0 ]? ? ? ? ? ? ?=582kN 換算為全橋均布荷載 582 t Pq L? ? ?kN/m (5)風(fēng)力： 本設(shè)計(jì)中計(jì)算模型僅考慮縱向風(fēng)力對(duì)墩身的作用，根據(jù)橋規(guī) [5]，查表得張家口地區(qū)的 1/100 基本風(fēng)壓，取 0w =700Pa。 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 (8) 混凝土徐變力 : 混凝土徐變力本次不予考慮。 主力組合下內(nèi)力輸出 （ 1）主力 組合下主梁的內(nèi)力輸出 主力組合下主梁內(nèi)力 見 表 31，彎矩和剪力包絡(luò)圖分別見圖 32 和 33。m) 彎矩最小值 (kN 表 32 主力組合下橋墩控制截面內(nèi)力表 結(jié)點(diǎn)號(hào) 軸 力最大值 (kN) 軸 力最小值 (kN) 彎矩最大 值 (kN 表 33 主 +附 1組合下主梁內(nèi)力表 結(jié)點(diǎn)號(hào) 剪力最大值 (kN) 剪力最小值 (kN) 彎矩最大值 (kNm) 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 (2)主 +附 1 組合下橋墩的內(nèi)力 輸出 主 +附 1 組合下 橋墩控制截面的 內(nèi)力 如表 34 所示。 表 35 主 +附 2組合下主梁內(nèi)力表 結(jié)點(diǎn)號(hào) 剪力最大值 (kN) 剪力最小值 (kN) 彎矩最大值 (kNm) 彎矩最小值 (kN 表 36 主 +附 2組合下橋墩控制截面內(nèi)力 結(jié)點(diǎn)號(hào) 軸力最大值 (kN) 軸力最小值 (kN) 彎矩最大值 (kN所以，主梁的抗彎計(jì)算要分為主力作用和最不利荷載作用兩種情況。 先假定內(nèi)力臂長z=( 0h 3x )? 0h ，代入公式 ? ? 0(1