【正文】 中間兩主橋墩由臨時(shí)固結(jié)轉(zhuǎn)換為球形活動(dòng)支座。 根據(jù)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（ － 2021），結(jié)構(gòu)構(gòu)件 容重 采用? ? ；二期恒載包括鋼軌、道碴、軌枕、防水層、保護(hù)層、人行道遮板、擋碴墻、電纜槽豎墻、蓋板等重量，本設(shè)計(jì) 參照設(shè)計(jì)院經(jīng)驗(yàn)取值， 按 。表 42 至表 44 對(duì) 結(jié)構(gòu) 在 體系轉(zhuǎn)化過(guò)程中和 成橋后 的邊界條件模擬予以說(shuō)明。 結(jié)構(gòu)模型 考慮上述因素，本設(shè)計(jì)中，連續(xù)梁梁體共建立了 67 個(gè)節(jié)點(diǎn)，劃分為 66 個(gè) 單元 進(jìn)行有限元分析計(jì)算，利用彈性連接中的一般連接來(lái)模擬支座高度，主梁節(jié)點(diǎn)和支座間 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 利用彈性連接中的剛性連接模擬，并進(jìn)行了施工階段和結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的模擬。將他們按照規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行組合，從中挑選最大設(shè)計(jì)內(nèi)力，依次進(jìn)行配筋計(jì)算和應(yīng)力驗(yàn)算。 （ 5）橫隔板 橫隔板是為了增加箱梁的整體性，提高梁體的抗扭剛度。為滿(mǎn)足支點(diǎn)較大剪應(yīng)力要求，墩上或靠近橋墩的箱梁根部腹板需加厚。 1/2 跨中截面 1/2 支點(diǎn)根部截面 圖 33 橫橋向截面圖 （ 2）底板厚度 箱型截面的 頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。鐵路橋一般取值較經(jīng)驗(yàn)范圍偏大。橋跨布置還 與施工方法密切相關(guān)。 ③ 梁段不宜過(guò)短，應(yīng)滿(mǎn)足預(yù)應(yīng)力管道彎曲半徑和最小直線(xiàn)段的要求。 施工方法 本設(shè)計(jì)采用懸臂澆注法施工。 ② 豎向動(dòng)力系數(shù) ZK 標(biāo)準(zhǔn)活載作用下，活載動(dòng)力系數(shù)按《京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》第 條計(jì)算。其抗拉強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)值為 fpk=830MPa，鋼筋的張拉應(yīng)力為 。 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)可以有效的避免混凝土的開(kāi)裂，能充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的特點(diǎn)，促使結(jié)構(gòu)輕型化，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋具有比鋼筋混凝土連續(xù) 梁 橋較大的跨越能力，加之它具有變形和緩、伸縮縫少、剛度大、 行車(chē) 平穩(wěn)、 承載 能力大、養(yǎng)護(hù) 簡(jiǎn)單 等優(yōu)點(diǎn)，所以在近代橋梁建筑中已得到越來(lái)越多的應(yīng)用。另一方面，當(dāng)超載時(shí)，連續(xù)梁有可能發(fā)生內(nèi)力重分布，從而提高了整個(gè)梁部結(jié)構(gòu)的承載能力。這時(shí)候，采用變截面梁高（支點(diǎn)處梁高增大，跨中處梁高減小，其間按照曲線(xiàn)或折線(xiàn)過(guò)度）更能適應(yīng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布規(guī)律。 連續(xù)梁橋的分類(lèi) 混凝土連續(xù)梁橋從立面布置來(lái)看，有多種 形式。既方便沿線(xiàn)群眾、車(chē)輛通行，又可確保高速列車(chē)運(yùn)行安全。京滬高速鐵路是《 中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 》中投資規(guī)模最大、技術(shù)含量最高的一項(xiàng)工程，也是我國(guó)第一條具有世界先進(jìn)水平的高速鐵路，正線(xiàn)全長(zhǎng)約 1318km，與既有京滬鐵路的走向大體并行，全線(xiàn)為新建雙線(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)速 350km，初期運(yùn)營(yíng)時(shí)速300km，最高車(chē)速度可達(dá) 370km， 共設(shè)置 21 個(gè)客運(yùn)車(chē)站 ， 2021 年年底投入運(yùn)營(yíng)。對(duì)于預(yù)應(yīng)力損失，本設(shè)計(jì)以頂板束 N8 為例，對(duì)其進(jìn)行了分析和說(shuō)明。 通過(guò)本設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)有較全面的了解，能獨(dú)立進(jìn)行同類(lèi)型橋梁的計(jì)算分析，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工方法有一定的了解。主梁梁體采用懸臂澆注法施工（掛籃施工），對(duì)稱(chēng)平衡澆注混凝土；邊跨現(xiàn)澆段采用滿(mǎn)堂支架法施工。 structure design。鐵路線(xiàn)路、牽引供電、通信信號(hào)等基礎(chǔ)設(shè)施，采取多種減振、降噪、低能耗、少電磁干擾的環(huán)保措施。近幾十年，伴隨著與預(yù)應(yīng)力技術(shù)高度一致的懸臂施工法和頂推施工法的創(chuàng) 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 立，使預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋得到了迅速的發(fā)展。 等高連續(xù)梁主要是指梁高保持不變，大部分梁端采用相同截面。與靜定結(jié)構(gòu)相比，有以下不同的特點(diǎn)： （ 1）在結(jié)構(gòu)各部分中內(nèi)力的大小和抗彎剛度直接相關(guān)。 （ 4）在連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件在偏心的縱向預(yù)壓力作用下，因受彎矩作用而產(chǎn)生彎 曲變形。所采用錨具為 ，錨墊板型號(hào)為 350295Φ180，孔距為 230mm， 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 波紋管外徑為 120mm，采用 YCW650A 千斤頂。 （ 2）活載 ① 列車(chē)豎向活載必須采用 ZK 活載。根據(jù)橋下通航凈空要求，主跨跨徑定為 75m。本設(shè)計(jì)規(guī)定，掛籃及濕重控制在 3700kN 以?xún)?nèi)，節(jié)段長(zhǎng)度不宜超過(guò) 4 m。當(dāng)采用三跨或多跨的連續(xù)梁橋時(shí)，為使邊跨與中跨的最大正彎矩接近相等，達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的，邊跨取中跨的 倍為宜，當(dāng)綜合考慮到施工和其他因素時(shí)，邊跨宜取中跨的 ～ 倍。 變 截面梁的梁底線(xiàn)可采用折線(xiàn)、拋物線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和正弦曲線(xiàn)等。不設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力筋時(shí)頂板厚度與腹板間距的關(guān)系可以參考表 32 選取。 本橋跨中底板厚度取為 ，支點(diǎn)處截面底板厚度取為 ，邊跨端部處底 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 板厚由 45cm線(xiàn)性變化至 90cm，其余梁段的底板厚度以 7 號(hào)或 7a 號(hào)矮截面為原點(diǎn)，按照二次拋物線(xiàn) 2y = 5 + x / 248 m ( x = 0 ~ 29. 5 m ) 變化。橋面板支點(diǎn)剛度加大厚，可以吸收負(fù)彎矩，從而減小了橋面板的跨中正彎矩。施工內(nèi)力是指施工過(guò)程中，各施工階段的臨時(shí)施工荷載，如施工機(jī)具設(shè)備（掛籃、張拉設(shè)備等）、模板、施工人員引起的內(nèi)力，主要供施工階段驗(yàn)算用。這一點(diǎn)在較復(fù)雜的施工體系轉(zhuǎn)換中尤其應(yīng)注意。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 球形活動(dòng)支座高度用彈性連接中的一般連接模擬，靠定義其約束方向的剛度來(lái)實(shí)現(xiàn)。 主梁自重是在結(jié)構(gòu)中逐步形成的過(guò)程中作用于橋 上的，因而它的計(jì)算和施工方法有密切的關(guān)系。最大懸臂施工階段的最大負(fù)彎矩（絕對(duì)值最大）發(fā)生在中支點(diǎn)附近，其值為 10 kN m??；最大剪力發(fā)生在臨時(shí)固結(jié)處，其值為 10 kN? ；在滿(mǎn)堂現(xiàn)澆段，有正彎矩出現(xiàn)，其最大值為 10 kN m??。 表 47 中合攏施工階段恒載作用下內(nèi)力 位置 截面號(hào) 軸向（ kN ） 剪力 z（ kN ） 彎矩 y（ kNm? ） 邊支點(diǎn) 2 3 1/4 邊跨 8 9 1/2 邊跨 11 12 2/3 邊跨 14 129419 15 161452 中支點(diǎn) 20 0 277294 21 0 261150 1/4 中跨 28 29 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 位置 截面號(hào) 軸向（ kN ） 剪力 z（ kN ） 彎矩 y（ kNm? ） 1/2 中跨 32 0 33 0 圖 46 中合攏階段恒載作用下彎矩圖（單。本橋中，施工荷載僅考慮掛籃荷載以及濕重兩種荷載，其中掛籃荷載取值為 100t， 考慮到濕重大于構(gòu)件自重，參照設(shè)計(jì)院經(jīng)驗(yàn)范圍， 濕重 取值 為下一施工節(jié)段自 重的 倍。各荷載的具體模擬形式及其所屬荷載工況類(lèi)型見(jiàn)表 45。施工階段的模擬描述見(jiàn)表 41。 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及其模擬 模型建立原則 在使用 MIDAS/Civil 分析結(jié)構(gòu)前，必須對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散化，建立結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 第 4 章 梁體內(nèi)力計(jì)算 主梁的內(nèi)力計(jì)算，可分為設(shè)計(jì)和施工內(nèi)力計(jì)算兩部分。 本橋邊跨端部處腹板厚度由 40cm 線(xiàn)性變化至 80cm， 5 號(hào)或 5a 號(hào)節(jié)段內(nèi)，腹板由 40cm線(xiàn)性變化到 75cm，其余腹板厚度為等厚。由于底板的寬度比頂 板小得多，底板的厚度要比頂板大，以適應(yīng)受壓要求。 主梁細(xì)部截面尺寸的擬定如圖 33 所示。 順橋向尺寸的擬定 連續(xù)梁橋支點(diǎn)截面負(fù)彎矩絕對(duì)值比跨中正彎矩大，采用變截面形式符合受力特點(diǎn)，同時(shí)本橋采用懸臂現(xiàn)澆施工，變高度梁與施工階段內(nèi) 力相適應(yīng)。各施工階段所對(duì)應(yīng)的施工節(jié)段和各節(jié)段的長(zhǎng)度詳見(jiàn)表 31 及圖 32。 采用懸臂分段澆注法進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)施工時(shí)總的施工順序是：先在主墩墩頂灌注臨時(shí)支座，再在托架上灌注 0 號(hào)塊；懸臂節(jié)段的掛籃現(xiàn)澆，形成兩個(gè) T 構(gòu)；各橋跨間合攏段施工及相應(yīng)的施工結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，形成連續(xù)梁；最后進(jìn)行橋面鋪裝施工。 ③ 溫度作用：按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ —2021）計(jì)算，包括均勻溫差和日照溫差的影響。 ② 二期恒載（附屬設(shè)施重） 二期恒載包括鋼軌、道碴、 軌枕、防水層、保護(hù)層、人行道遮板、擋碴墻、電纜槽豎墻、蓋板等重量，本設(shè)計(jì) 參照設(shè)計(jì)院經(jīng)驗(yàn)取值， 按 。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 第 2 章 設(shè)計(jì)依據(jù)以及設(shè)計(jì)基本資料 設(shè)計(jì)采用規(guī)范 （ 1）《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》 （ ） （ 2）《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ ） （ 3）《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》鐵建設(shè)（ 2021） 157 號(hào) （ 4）《鐵路橋涵施工規(guī)范》 （ TB102032021） （ 5）《京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》 設(shè)計(jì)基本情況 （ 1）橋上線(xiàn)路：雙線(xiàn)，直線(xiàn)，線(xiàn)間距 5m， 2%的雙向橫坡 （ 2）設(shè)計(jì)速度： 350km/h （ 3）設(shè)計(jì)活載： ZK 活載 （ 4）牽引類(lèi)型：電力 （ 5）軌道結(jié)構(gòu)：采用 60kg/m重型鋼軌 （ 6）橋式：主橋橋 跨 布置為 42+75+42m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，全長(zhǎng)為 （兩側(cè)梁端至邊支座中心各 ） （ 7）設(shè)計(jì)使用年限：正常條件下結(jié)構(gòu)使用壽命 100 年 設(shè)計(jì)所用材料及特性值 （ 1）混凝土：梁體采用 C55 混凝土； 混凝土容重： 325kN/m? ? ； 彈性模量： 10 MP aE ?? ； 線(xiàn)膨脹系數(shù)： 10? ??? ； 抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度： ? ； 抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度： ? ； （ 2）預(yù)應(yīng)力體系 梁體按全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力鋼束。 （ 3）連續(xù)梁在豎直荷載作用下，初制動(dòng)墩外，橋墩只受軸向的壓力。 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的力學(xué)特 點(diǎn)和適用范圍 連續(xù)梁橋在結(jié)構(gòu)重力和汽車(chē)荷載等恒、活載作用下，主梁受彎，跨中截面承受正彎矩，中間支點(diǎn)截面承受負(fù)彎矩，通常支點(diǎn)截面負(fù)彎矩比跨中截面正彎矩大。如果采用等跨布置，則邊跨的內(nèi)力（包括邊支墩處梁截面的負(fù)彎矩）將控制全橋設(shè)計(jì)，這樣是不經(jīng)濟(jì)的。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系最早應(yīng)用于鋼橋。全線(xiàn)用地總計(jì) 5000km2（不包括 北京南站 、北京動(dòng)車(chē)段、大勝關(guān)橋及相關(guān)工程）。 關(guān)鍵詞： 高速鐵路 ；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ；預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 IV 頁(yè) Abstract The design is mainly about a 42+75+42m of Beam Bridge (superstructure) used on BeijingShanghai highspeed railway. A threespan Beam structure with variable crosssection is used in this bridge, and the form of the railway is double line which is 5m far away。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 審批人： 年 月 日 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 III 頁(yè) 摘要 本設(shè)計(jì) 是 一座跨徑為 42+75+42m 的 京滬高速鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 （上部結(jié)構(gòu)） 的設(shè)計(jì) 。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 II 頁(yè) 設(shè)計(jì)各部分內(nèi)容及時(shí)間分配：（共 18 周） 第一部分 橋式方案比選，擬定橋梁細(xì)部結(jié)構(gòu)尺寸 ( 2 周 ) 第二部分 運(yùn)用有限元軟件進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計(jì)算 ( 6 周 ) 第三部分 預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的設(shè)計(jì)