【正文】 時(shí)梁彎矩圖 （ f）均布荷載作用在左邊跨時(shí)梁彎矩圖 （ g）均布荷載作用在中跨時(shí)梁彎矩圖 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 （ h） 均布荷載作用在右邊跨時(shí)梁彎矩圖 （ i） 彎矩包絡(luò)圖 圖 4－ 6 彎矩包絡(luò)圖 單位（ kN也可用結(jié)構(gòu)矩陣程序進(jìn)行計(jì)算繪制。 橫向分布系數(shù)的計(jì)算 本梁為單箱三室，有四片腹板組成，可劃分為四個(gè)單元 ，每片腹板作為一個(gè)主梁，求主梁①的橫向分布系數(shù) m。在使用階段，結(jié)構(gòu)以成為最終體系，其縱向的力學(xué)計(jì)算圖式是明確的。 m） 圖 41 一期荷載內(nèi)力圖 二期恒載內(nèi)力 二期 恒載 集度計(jì)算： 2q =橋面鋪裝集度 +防撞護(hù) 欄集度 =（ 21+ 23） 25+ 4 25 = （ kN/m） 式中， A—— 截面面積； 分別為鋪裝瀝青混凝土厚度和鋼筋混凝土面板鋪裝厚度； 表示護(hù)欄按每 10m為 。隨著預(yù)應(yīng)力工藝、懸臂施工方法等的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土兩瞧的施工方法得到不斷創(chuàng)新和發(fā)展。 恒載內(nèi)力計(jì)算 主梁恒載內(nèi)力包括主梁自重（前期恒載或一期恒載 ） 引起的主梁自重內(nèi)力 SG1和 后期 恒載（ 如 橋面鋪裝 、人行 道、燈柱 和防護(hù)攔等橋面系） 引起的主梁后期恒載內(nèi)力 SG2,總稱為主梁恒載內(nèi)力 。截面特性計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 31： XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 表 31 截面幾何特性計(jì)算結(jié)果 b(cm) h(cm) A(cm178。毛截面幾何特征的計(jì)算方法有很多種，常用的有節(jié)線法、分塊面積法等，可以根據(jù)截面類(lèi)型選用具體的計(jì)算方法。 H—— 正交異性板的有效抗彎剛度（ mmNmm /2 ） 。所以此橋的箱高采用 2021mm。 縱肋主要其起加勁作用，其間距與鋼橋面板的厚度相關(guān)，此橋取 300mm，底板也要設(shè)縱橫肋，縱肋間距可校頂板縱肋間 距大，取 400mm；橫肋于頂板位置相同，以組XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 成橫向聯(lián)接系，增加橫向剛度。 橋梁上部結(jié)構(gòu)橫截面采用變截面箱型截面，截面形式為單廂三室，主要出于以下幾點(diǎn)考慮：首先，箱形截面整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大；其次，箱梁的頂、底板可以提供足夠 活載變形 ；另外，抗扭能力強(qiáng)，同時(shí)箱形截面能提供較大的頂板翼緣懸臂，底板寬度相應(yīng)較窄，可大幅度減小下部結(jié)構(gòu)工程量。因?yàn)榇罂鐦蛄涸?外載荷自重作用下，支點(diǎn)界面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，從絕對(duì)值來(lái)看，支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩大于跨中界面的正彎矩，因此采用變截面梁能負(fù)荷量的內(nèi)力分布規(guī)律，另外變高度梁使梁體外型和諧，節(jié)約材料并贈(zèng)大橋下凈空。 2. 設(shè)計(jì)概述 連續(xù)鋼箱梁橋，由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，預(yù)制和安裝方便，在橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。其中，板式、肋梁式截面構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，箱形截面具有良好的抗彎和抗剪性能，是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主要截面形式。因而維修管理，油漆作業(yè)很容易，灰塵難以滯留，外觀輕巧美觀。 ⑸ 箱梁的內(nèi)部作為維修管理用的通道是很和使得不需要特殊的腳手架便可在內(nèi)部進(jìn)行觀察、油漆和補(bǔ)修。 箱梁在所有荷載作用下，各桿件按空間結(jié)構(gòu)力分擔(dān)作用力，一個(gè)桿件可以起幾種作用。 梁高跨比較小就具有十分是用的價(jià)值。工形板梁橋隨著跨度加大，翼緣板要加厚，且需要高強(qiáng)度鋼，從而連接就困難了。直線橋在偏心活荷載作用下，其橫向的荷載分配是良好的。該橋架設(shè)在ConwayBritania 間的 Menai 海峽上，跨度 142m?？墒怯蓜?chuàng)始人 Gee Stephenson 提出的薄避閉口截面形式的橋梁在 100 年間卻很少再被采用。即在 單室箱梁橋中，兩個(gè)腹板彎曲應(yīng)力相差很少，上下翼緣彎曲應(yīng)力也幾乎相等。而箱梁因?yàn)橐砭壉∵@就不成其為問(wèn)題了。 ⑶ 進(jìn)來(lái)，隨著安裝機(jī)械大型化，分塊架設(shè)法正在迅速發(fā)展。箱梁上翼緣起的作用有：①鋼橋面板作用，將車(chē)輪荷載傳遞給主梁；②在豎直荷載作用下，作為主梁翼緣抵抗彎曲；③在偏心荷載作用下，作為閉口薄壁截面抵抗扭轉(zhuǎn)。 ⑹ 電纜、水管、煤氣管等附屬設(shè)備容易在箱梁內(nèi)部通過(guò)。 ⑼ 由于梁的高度低，整個(gè)結(jié)構(gòu)纖細(xì)，輕快而優(yōu)美。本設(shè)計(jì)采用箱（單廂三室），主要出于以下幾點(diǎn)考慮：首先，箱形截面整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大；其次，抗扭能力強(qiáng)，同時(shí)箱形截面能提供較大的頂板翼緣懸臂，底板寬度相應(yīng)較窄，可大幅度 減小 下部結(jié)構(gòu)工程量。然而但這種簡(jiǎn)支體系的跨徑超過(guò) 4050m 時(shí)，跨中恒載彎矩和活載彎矩將會(huì)迅速增大，致使梁的截面尺寸合自重顯著增加，這樣不但材料耗費(fèi)大，并且給施工帶來(lái)困難。在跨徑布置上，為了減少便跨跨中正彎矩，宜采用不等跨不止，這樣便于施工。 箱形截 面主要有頂板、底板、腹板與加勁構(gòu)件組成 鋼橋面板若僅考慮強(qiáng)度，則其厚度只需 6mm 左右，但薄板的剛度過(guò)小，在活載作用下自身變形過(guò)大，因此設(shè)計(jì)時(shí)橋面板不小于 10mm。 箱梁設(shè)置一定數(shù)量的橫隔板以增加其整體作用。 主梁橫截面構(gòu)造圖如圖 22： 設(shè)計(jì)標(biāo)高8cm瀝青混凝土8 cm 鋼 筋混凝土面板% % 圖 22 主梁橫截面構(gòu)造圖（單位： cm） 箱梁板面曲線方程 當(dāng)按正交異性板分析第Ⅱ結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)力時(shí)， 板曲面的微分方程為 (21)： ),(2 4422444 yxpyDyxHxD yx ?????? ???? ??? (21) 式中 ： ω（ x,y） —— 正交異性板的中間面內(nèi)各點(diǎn)在 z方向的撓度（ mm）； P (x,y) —— 垂直板面的分布荷載（ MPa） 。 E—— 鋼材的彈性模量（ mmN/ ） 。本設(shè)計(jì)采用分塊面積法。) Ixc( 4cm ) y(cm) Ix( 4cm ) I（ 4cm ） 頂板 N1 1250 1750 頂板 肋1N5 15 18 頂板 肋2N5 頂板 肋3N4 9 1 9 腹板 N3 腹板上 肋N8 15 18 腹板中 肋N8 15 18 腹板下 肋N8 15 18 底板 肋1N7 底板 肋2N6 9 1 9 底板 肋 N2 675 945 SUM 2*SUM 4 主梁內(nèi)力計(jì)算 鑒于滿堂支架施工的連續(xù)梁橋產(chǎn)生的恒載徐變二次力的計(jì)算比較復(fù)雜，目前情況下的主梁內(nèi)力計(jì)算主要包括以下幾個(gè)方面：恒載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算、溫度次內(nèi)力計(jì)算及支座沉降次內(nèi)力計(jì)算。 主梁自重是在結(jié)構(gòu)逐步形成的過(guò)程中作用于橋上的，因而它的計(jì)XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 算于施工方法有密切的關(guān)系。主梁自重內(nèi)力計(jì)算方法可歸為兩大類(lèi)： 1：在施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā) 生體系轉(zhuǎn)換； 2：在施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)發(fā)生體系轉(zhuǎn)換。 二 期荷載內(nèi)力 由力法計(jì)算得出，其結(jié)果為下圖所示（圖 4－ 2）： （ a）結(jié)構(gòu)體系 單位（ m） （ b）剪力圖 單位（ kN） XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 （ c）彎矩圖 單位（ kN但此時(shí)主梁的橫向也連成了整體，因此荷載在橫向?qū)Ω髌髁旱姆峙溆脵M向分配系數(shù) m考慮，從而把一個(gè)空間結(jié)構(gòu)的力學(xué) 計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)化成平面問(wèn)題。 按照汽車(chē)車(chē)輛橫向排列的規(guī)定，兩列汽車(chē)橫向位置如圖 4－ 3s 所示。進(jìn)行影響線加載時(shí)，如采用手工計(jì)算，一般將車(chē)輛荷載的最大輪載質(zhì)量置于影響線的最大豎向坐標(biāo)處，即可求出最大活載內(nèi)力。 m） 剪力包絡(luò)圖 計(jì)算 如 下 圖所示 （圖 4— 7） ： （ a）荷載類(lèi)型、位置 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 （ b） 恒載剪力圖 （ c） 均布荷載作用在左邊跨左 部 時(shí)剪力圖 （ d） 均布荷載作用在右邊跨右 部 時(shí)剪力圖 （ e）均布荷載作用在左邊跨 右部 時(shí)剪力圖 （ f） 均布荷載作用在右邊跨左部時(shí)剪力圖 （ g） 均布荷載作用在中跨左部時(shí)剪力圖 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 （ h） 均布荷載作用在中跨右部時(shí)剪力圖 （ i）剪力包絡(luò)圖 圖 4－ 7 剪力包絡(luò)圖 單位（ kN） 內(nèi)力組合 結(jié)構(gòu)內(nèi)力是荷載效應(yīng)的必然結(jié)果。 說(shuō)明：對(duì)于混凝土連續(xù)梁來(lái)說(shuō)，控制設(shè)計(jì)的常常是彎矩，它影響預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，因此，以下的內(nèi)力組合均是按彎矩來(lái)進(jìn)行計(jì)算 . 承載能力極限狀態(tài) 當(dāng)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車(chē)（或掛車(chē)）荷載產(chǎn)生的效應(yīng)同號(hào)時(shí)： XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 組合Ⅰ： （ 45） 組合Ⅱ： （ 46） 組 合Ⅲ： （ 47） 當(dāng)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車(chē)（或掛車(chē)）荷載產(chǎn)生的效應(yīng)異號(hào)時(shí)： 組合Ⅰ： （ 48） 組合Ⅱ： （ 49） 組合Ⅲ (410) 其中 , JS —— 截面計(jì)算內(nèi)力； GS —— 永久荷載中結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng) 。1QS —— 基本可變荷載中平板掛車(chē)或履帶車(chē)產(chǎn)生的效應(yīng)； 2QS —— 其它可變荷載中溫度影響和基礎(chǔ)變位影響的一種或幾種產(chǎn)生的效應(yīng)； 對(duì)于本橋而言采用荷載組合Ⅰ 進(jìn)行計(jì)算 。 11. 2 1. 4IJ G QS S S??39。 車(chē)輪與橋面板的接觸面積： A＝ b1 a1=92 52＝ 4784cm2＝ ㎡ 重車(chē)的軸重為 200KN,輪重為 100KN 輪壓 :P= ?=.㎡ （包括 30％的沖擊） 板的局部應(yīng)力可以將板看作支承在一系列剛性支點(diǎn)上的彈性板進(jìn)行分析確定，如圖5－ 3 所示。 039。539。 M0=（ 2）縱肋的活載支點(diǎn)彎矩 M0計(jì)算 計(jì)算 作用于寬度 2c 的 后輪荷載所產(chǎn)生的彎矩： 2m a x,0 149 ????????????????? ? lcplM k 2,0 ????????????kM mkN ??? 因?yàn)槠渌麕讉€(gè)輪的集中荷載對(duì) 0 點(diǎn)彎矩影響很小，故 近似取 M0= 039。539。 圖 58 求 01 x 時(shí)的荷載位置 lPFm ?? 0 0 0 支點(diǎn) m 0′ 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 6′ 7′ Fm/P 1 2 3 4 5 0 0 0 0 0 小計(jì) l? lPFm ?? 0 0 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 2g=, g=, e= x=, b=25m ∴?????? ?????????? bdbdbdbdbdbdbebg x 65432101 s i ns i ns i ns i ns i ns i nc oss i n8 ????????? bx?sin? = 縱肋跨間的彎矩修正值 (2)M0= ? ?????lPFalQ mmx ?0110 = 2 = m) 合計(jì) (kN1 /215mm/ mmNN ?????? ??? 中 支點(diǎn) 處 壓應(yīng)力 ： 22 / mmN＝＝支 ?? 2． 抗拉 應(yīng)力檢算 第一體系： 26 3m a x1 mm/ y NM ?? ????? （跨中） ?2? 26 3m a x mm/ y NM ?? ??? （支點(diǎn)） 第二體系： XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 239。 腹板計(jì)算高度邊緣處同時(shí)受到較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力時(shí)，鋼材處于復(fù)雜受力狀態(tài)，故取腹板邊緣為檢算點(diǎn)。xm a x mm/125mm/12021101925 NNI SV ??? ????? ＝?? 因此梁的剪應(yīng)力檢算合 格 。 接下來(lái)的日子基本上都是在設(shè)計(jì)中度過(guò)的，遇到的困難可謂空前，首先，有限元法我們只知道皮毛，而我們的設(shè)計(jì)起步就要用到有限元法進(jìn)行單元的劃分來(lái)計(jì)算各個(gè)截面的幾何特征，同樣的工作重復(fù)了幾次下來(lái)給人的感覺(jué)用大學(xué)里最時(shí)髦的話來(lái)說(shuō)就是郁悶的不得了，最終理 智還是戰(zhàn)勝了一切；，這也是我們的設(shè)計(jì)能最終完成的關(guān)鍵一步。欣喜之余 ,各種困難歷歷在目 ,遇到困難時(shí)的沮喪 ,解決后的狂喜 ,挫敗感、成就感交織交替 ,在此過(guò)程中煅煉了處理事物的能力，受益頗多 。 在這兩個(gè)多月設(shè)計(jì)期間，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)密切關(guān)注我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度與質(zhì)量，許多老師花費(fèi) 了大量的時(shí)間及精力，親歷監(jiān)督和指導(dǎo)?？梢哉f(shuō)老師和同學(xué)的幫助是我們?cè)O(shè)計(jì)得以順利完成的有力保障。 經(jīng)過(guò)四年美好的大學(xué)生活，我對(duì)交大的感情與日俱增，在即將畢業(yè)離校之際，深感留戀，忠心感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和老師的悉心培育，使我不斷成長(zhǎng)、成熟。s notori