【正文】 面與跨中截面具體尺寸如下, 跨中截面如圖 41 所示，支座處截北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文12面如圖 42 所示：圖 41 跨中截面圖 42 支座處截面北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文135 Midas模型建立及主梁內(nèi)力分析在截面尺寸確定后，開始使用 MIDAS 有限元軟件建立素混凝土模型，并對其進(jìn)行加載，分析其在荷載下的受力特性。（4）由于采用懸臂現(xiàn)澆施工方法，支座兩端需對稱施工，同時(shí)保證在同一支座兩端劃分的梁單元重量大致相當(dāng)；（5）兩節(jié)點(diǎn)間的距離不能過大，但也不必過小。在特性截面數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)截面中輸入相應(yīng)尺寸數(shù)據(jù)即可得到兩種截面。連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)中，支座以其約束情況分為固定端和活動(dòng)鉸支座兩大類，本設(shè)計(jì)中采用縱橋向線位移自由的單向活動(dòng)支座和固定支座。 結(jié)構(gòu)自重、二期恒載 在荷載靜力荷載自重中定義結(jié)構(gòu)自重荷載。經(jīng)過查找規(guī)范和參考相關(guān)設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)給出的二期恒載取值為35kN/m，在軟件中采用梁單元荷載(連續(xù))來模擬。在 Midas 中采取添加支座沉降組的方法進(jìn)行模擬，定義過程如下圖所示：圖 58 支座沉降定義北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文19 移動(dòng)荷載在 MIDAS 中定義移動(dòng)荷載需要先定義車道，然后定義車輛，最后形成移動(dòng)荷載工況。對于這兩種極限狀態(tài)，應(yīng)按相應(yīng)的荷載組合規(guī)律進(jìn)行內(nèi)力組合。經(jīng) Midas 計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖如圖512 所示。以中跨跨中為例，中跨跨中彎矩和剪力影響線如圖 51圖 514 所示：圖 513 中跨跨中截面彎矩影響線北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文23圖 514 中跨跨中截面彎矩影響線北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文246 預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算及布置通過 Midas 軟件對素混凝土梁建模分析，初步得到梁上各個(gè)截面的內(nèi)力，從而得到各個(gè)截面的最不利內(nèi)力。 控制截面選取及截面特性計(jì)算為了通過公式估算預(yù)應(yīng)力束的鋼絞線根數(shù)，必須先取出幾種控制截面以及截面的幾何特性。syxy —截面上緣抗彎模量， ； —截面下緣抗彎模量， ；WssIW?x xxIWy?、 —截面上、下緣核心距， ， ；skx kAsk?、 —截面上（下）緣預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距截面形心距離；e另外，截面下緣所配預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距下緣距離 ，筋重心距上緣距離 ? 預(yù)應(yīng)力筋配筋計(jì)算和布置 鋼預(yù)應(yīng)力配筋計(jì)算規(guī)范規(guī)定，截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力（為 ） ，或?yàn)樵谌我怆A段，全截baR50.面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時(shí)截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。公式（65）變?yōu)? （6上上 WMymin???5）公式（67）變?yōu)? 下下 WMymax??（66） 由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力 和截面下緣應(yīng)力 分上y?下y為三種情況討論：a、截面上下緣均配有力筋 Ny 上和 Ny 下以抵抗正負(fù)彎矩，由力筋Ny 上和 Ny 下在截面上下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為： （67）上上 下下下上 上上上 yyyyy WeNAeAN????北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文27 （68下下 下下下下 上上上 yyyyy WeNAeAN????）將式（69） 、 （610）分別代入式（611）(612)，解聯(lián)立方程后得到 （69） ))((min下上下上 下上下下上 eKMeNmazy ??? （610）))((inax下上下上 上上上下下y令 yyRAn上上 ?yyRAN下下 ?代入式（613） （614）中得到 （611）yeKMe1))((minmax ???下上下上 下上下下上 （612）yRAn))((inax ??下上下上 上上上下下式中，Ay—每束預(yù)應(yīng)力筋的面積； Ry—預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力(可取 ～ 估算 )；bye—預(yù)應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離；K—截面的核心距；A—混凝土截面面積； W上下 ?AK下上 ?b、當(dāng)截面只在下緣布置力筋 Ny 下以抵抗正彎矩時(shí)當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)： （6yRAKeMn1min???下下下13）當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)： （6yRAKen1max???上下下北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文2814）c、當(dāng)截面中只在上緣布置力筋 Ny 上 以抵抗負(fù)彎矩時(shí)：當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí) （6yRAKeMn1min????下上上15）當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí) （6yRAen1max???下上上16） 由公式（611）~（616） ，結(jié)合 Midas 軟件輸出的各控制截面的彎矩組合，即可算的各個(gè)控制所需要配置的預(yù)應(yīng)力鋼筋束數(shù)，具體計(jì)算結(jié)果如表 63 所示。（4）預(yù)應(yīng)力束的配置，應(yīng)該將材料經(jīng)濟(jì)性作為一項(xiàng)考察指標(biāo)，橋梁的體系、北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文29構(gòu)造尺寸、施工方式的選擇都對其有影響。其中，梁中全長布置，且有彎起的為鋼束組2，每組各 3 束鋼束，錨固位置在整個(gè)梁的兩端；位于截面頂板，且全長布置的為鋼束組 3，共 4 束鋼束，錨固位置在整個(gè)梁的兩端；位于中跨區(qū)段頂板處的為鋼束組 4，共 2 束鋼束，左端錨固位置位于 8 號截面，右端錨固位置位于 35 號截面；位于橋墩附近區(qū)段頂板處的為鋼束組 5，共 8 束鋼束，左邊橋墩處鋼束左端錨固位置位于 10 號截面，右端錨固位置位于 16 號截面，右邊橋墩處鋼筋與左邊橋墩處鋼筋對稱布置；位于截面底板，且全長布置的為鋼束組 6，共 4 束鋼束，錨固位置在整個(gè)梁的兩端；位于邊跨底板處的為鋼束組 7，共 2 束鋼束，左端錨固位置為梁體左端，右端錨固位置在 10 號截面；位于中跨底板處的為鋼束組 8，共 2 束鋼束，左端錨固位置在 19 號截面，右。其中，前一項(xiàng)包括鋼束與管道壁的摩阻損失，錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失；后一項(xiàng)包括鋼絞線應(yīng)力松弛，混凝土收縮徐變引起的損失，而梁內(nèi)的鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失值。后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力曲線鋼筋有錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，考慮錨固后反向摩擦的影響。4）鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 5l?對于采用超張拉工藝的低松弛級鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按下式計(jì)算：式中： —張拉系數(shù)，采用一次張拉時(shí)，ψ=；?ζ—鋼筋松弛系數(shù)，I 級松弛 ζ=，Ⅱ級松弛 ζ=，取 ζ=；бpe—傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，對后張法構(gòu)件：。 39。39。其中，施工階段傳力錨固應(yīng)力 及其產(chǎn)生的預(yù)加力可按下式計(jì)算：po?124polconlll??????式中： 因自身已包含正負(fù)號，所以前面用加號。239。.,l cspcSsttt ???spA???39。lt土收縮徐變引起的應(yīng)力損失；—構(gòu)件受拉、受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混?pc、凝土法壓應(yīng)力；—預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋的彈性模量，取 = MPa；pEpE510α EP—預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，取 kf?????????????????,15cspcPESl sttt???????????6 39。L當(dāng) lf≤l，預(yù)應(yīng)力鋼筋離張拉端 x 處考慮反摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失 Δσ x(σ l2)，按下式計(jì)算：式中，當(dāng) 時(shí)，表示在影響范圍內(nèi)，預(yù)應(yīng)力鋼筋考慮反摩擦后在張拉端錨fl?下的預(yù)應(yīng)力損失；當(dāng) x≥l f時(shí)，表示 x 處預(yù)應(yīng)力鋼筋不受反摩擦的影響。1）預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁間的摩擦損失 1l?預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失可按下式計(jì)算： ][)(1kxconle?????式中：σ con—張拉鋼筋時(shí)錨下的控制應(yīng)力（ = =1395MPa） ；conpkfμ—預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，對塑料波紋管，取 ；北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文30θ—從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以 rad 計(jì)；k—管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取 ；x—從張拉端至計(jì)算截面的管道長度,可近似取縱軸上的投影長度，以米計(jì)。 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。（6）預(yù)應(yīng)力束的布置，不但要考慮在使用階段彈性受力狀態(tài)結(jié)構(gòu)的受力，還需要考慮到在破壞階段時(shí)結(jié)構(gòu)的受力。（2） 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置要結(jié)合一定的施工實(shí)際，要能方便施工，預(yù)應(yīng)力鋼塑的截?cái)嗖灰诉^多。Mmax、Mmin 項(xiàng)的符號當(dāng)為正彎矩時(shí)取正值，當(dāng)為負(fù)彎矩時(shí)取負(fù)值，且按代數(shù)值取大小。表 61 計(jì)算的截面及其所對應(yīng) MIDAS 模型的節(jié)點(diǎn)號主梁控制截面邊跨八分之一點(diǎn)截面邊跨四分之一點(diǎn)截面邊跨跨中截面邊跨四分之三點(diǎn)截面邊跨八分之七點(diǎn)截面墩頂截面中跨八分之一點(diǎn)截面中跨四分之一點(diǎn)截面中跨八分之三點(diǎn)截面中跨跨中截面左邊跨 3 5 7 10 11 　 　 　 　 　中跨 　 　 　 　 　 13 15 17 20 22下面計(jì)算主梁控制截面的毛截面幾何特性，計(jì)算結(jié)構(gòu)見表 62。配筋計(jì)算出最初的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置后，再規(guī)范要求進(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算。對于恒載，如自重等借助軟件可直接得到相應(yīng)荷載作用下計(jì)算截面的內(nèi)力。表 52 內(nèi)力組合荷載組合類型 編號對應(yīng)Midas 組合名稱類型 整體升溫 整體降溫 移動(dòng)荷載系數(shù) 人群荷載系數(shù) 恒荷載 系數(shù) 徐變系 數(shù) 收縮系數(shù) 支座沉降Ⅰ CLCB2 相加 Ⅱ CLCB3 相加 態(tài)Ⅲ CLCB4 相加 Ⅰ CLCB9 相加 Ⅱ CLCB10 相加 態(tài)短期效應(yīng)Ⅲ CLCB11 相加 Ⅰ CLCB12 相加 Ⅱ CLCB13 相加 態(tài)長期效應(yīng)Ⅲ CLCB14 相加 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文22在模型建立完成，荷載組合工況定義玩之后，就可以進(jìn)行內(nèi)力運(yùn)算，從而得到結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖。車道布置圖如圖 59 所示；定義車輛時(shí)選擇《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 ，荷載類型選擇 CHCD，車輛定義如圖 510；最后定義移動(dòng)荷載工況如圖 511 所示。本橋考慮177。二期恒載指的是鋪裝、人行道欄桿、防撞墻等等在主梁建好之后加上的恒載。模型邊界條件北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文16定義示意圖如圖 55 所示：圖 55 模型邊界條件定義示意圖 荷載定義與添加在模型建好之后，就需要對其施加荷載分析其內(nèi)力。最后將各個(gè)截面特性賦予個(gè)對應(yīng)的各個(gè)單元，這樣就完成的梁體的定義。模型節(jié)點(diǎn)和單元編號如圖 51，52 所示圖 51 模型節(jié)點(diǎn)編號劃分北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文14圖 52 模型單元編號劃分 定義材料和截面特性 根據(jù)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的要求，混凝土要使用標(biāo)號不低于 C40 的高強(qiáng)度混凝土，本次設(shè)計(jì)梁體選用了 C55 混凝土，橋墩、基礎(chǔ)運(yùn)用 C35 混凝土，預(yù)應(yīng)力筋使用standard1860，規(guī)范均采用 JTG04（RC） ，在材料屬性中直接定義。 模型建立 劃分節(jié)點(diǎn)和單元?jiǎng)澐止?jié)點(diǎn)和單元是結(jié)構(gòu)分析的第一步也是很重要的一步，為保證各個(gè)特殊截面的安全可靠，在所有可能的最不利截面處必須設(shè)置節(jié)點(diǎn)，且兩節(jié)點(diǎn)間距離不宜過大，以便分析各截面內(nèi)力，找到最不利受力截面，從而進(jìn)行計(jì)算配筋。 箱梁頂板厚度確定箱形截面頂板厚度一般考慮兩個(gè)因素：滿足橋面板橫向彎矩的要求，滿足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的要求。底板除需符合使用階段的受壓要求外，在破壞階段還宜保持在底板以內(nèi)有適當(dāng)?shù)母挥唷?箱梁底板厚度箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位，當(dāng)采用懸臂施工方法時(shí)，梁的下緣特別是靠近橋墩的截面承受很大的壓力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，梁的跨度與支點(diǎn)梁高之比在 12～16 之間，而且隨著連續(xù)梁跨度的增加而減?。涣旱目缍扰c跨中梁高之比在 20～24 之間