【正文】 期恒載）內(nèi)力 SG1和二期恒載（如鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內(nèi)力 SG2。主梁的自重內(nèi)力計(jì)算方法可分為兩類：在施工過程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換 ,如在滿堂支架現(xiàn)澆等，如果主梁為等截面，可按均布荷載乘主梁內(nèi)力影響線總面積計(jì)算；在施工過程中有結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時，應(yīng)該分階段計(jì)算內(nèi)力。本設(shè)計(jì)采用懸臂施工法 , 由橋面鋪裝混凝 土鋪裝層，人行道，防撞護(hù)欄等自重集度可計(jì)算所得每延米二期恒載集 度 γ = 24 12 1 +15 2 = kN/m。 （其中25kN/m3為 10cm瀝青混凝土的容重， 15 kN/m 為人行道護(hù)欄等的恒載集度） 恒載內(nèi)力計(jì)算 1. 毛截面幾何特性 本橋截面為箱型截面，截面較多，故采用 MIDAS 中的 “截面特性值計(jì)算器 ”來計(jì)算比較簡便，由于全橋?yàn)閷ΨQ的截面，故只計(jì)算左邊一半的截面即可，其結(jié)果如表所示。 表 毛截面幾何特性 截面 梁高(m) 截面面積(m2) 截面慣性矩(m4) 中性軸到梁頂?shù)木嚯x （ m） 中性軸到梁底的距離 （ m） 0 039。 1 2 3 4 5 6 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 續(xù)表 7 8 9 10 11 12 13 1339。 1439。 1539。 2. 恒載內(nèi)力計(jì) 算 （ 1）由 MIDAS 計(jì)算出橋梁在自重作用下和二期恒載作用下的剪力彎矩如下表所示 表 恒荷載內(nèi) 力 截面 剪力 (kN) 彎矩 (kNm) 截面 剪力 (kN) 彎矩 (kNm) 1 0 20 2 21 3 22 4 23 5 24 6 25 14009 7 26 8 27 9 28 10 29 11 30 12 31 13 32 14 33 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 續(xù)表 15 34 16 35 17 36 18 37 19 38 （ 2）恒載梁單元成橋后內(nèi)力如圖所示 圖 成橋后的剪力圖 ，單位 kN 成橋后的恒載彎矩圖 ，單位 kNm （ 3）施工 0 號塊階段恒載內(nèi)力圖如下 圖 0 號塊彎矩圖 ， 單位 kNm 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 0 號塊剪力圖 ， 單位 kN （ 4）施工階段 11 內(nèi)力圖如下 圖 施工階段 11 剪力圖 ，單位 kN 圖 施工階段 11 彎矩圖 ，單位 kNm （ 5）邊跨合龍內(nèi)力圖 圖 邊跨合龍彎矩圖 ，單位 kNm 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 邊跨合龍剪力圖 ，單位 kN 活載內(nèi)力計(jì)算 1. 沖擊系數(shù)的計(jì)算 由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D602021）第 條的條文說明）計(jì)算沖擊系數(shù)。結(jié)構(gòu)基頻：橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計(jì)算，對于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)無更精確方法計(jì)算時，也可采用下列公式估算。 f1= √ΕΙcmc f2= √ΕΙcmc mc=G/g 式中： ?― 結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑，單位： m； E― 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量，單位： N/m2； Ιc― 結(jié)構(gòu)跨中截面 的截面慣 性 矩，單位： m4； mc― 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（單位： kg/m），當(dāng)換算為重力計(jì)算時，其單位應(yīng)為： N / s2； G― 結(jié)構(gòu)跨中處 每 延米結(jié)構(gòu)重力，單位： N/m； g― 重力加速度， g=(m/s2) 計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時，采用 f1；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時，采用 f2。 因邊垮跨度小按照最不利效應(yīng)計(jì)算法則 ?＝ 65m， 查得 Ιc = ，mc=14204kg/m 沖擊系數(shù)最終可采用 Midas Civil 進(jìn)行計(jì)算，結(jié)構(gòu)比按規(guī)范手算更為精確，所以本設(shè)蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 計(jì)最終采用軟件計(jì)算的沖擊系數(shù)。 f1 = √ΕΙcmc= 652 √( 101014204 ) = ???? f2 = √ΕΙcmc= ???? 根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D622021） 當(dāng) f ????時， μ= 2. 活載內(nèi)力的計(jì)算原理 由于本設(shè)計(jì)采用單箱單室截面，因此荷載橫向分布系數(shù)取為 。 本設(shè)計(jì)計(jì)算采用直接在內(nèi)力影響線上布置荷載計(jì)算內(nèi)力： Sp = (1+ μ) ξη m(k Ω+ Pyi) 式中： Sp—主梁最大活載內(nèi)力； (1 +μ)—汽車荷載的沖擊系數(shù)； ξ— 車道折減系數(shù)，據(jù)橋規(guī) ξ = ； Pi—汽車車軸重力； yi—計(jì)算截面 內(nèi)力影響線縱坐標(biāo)； Ω—主梁內(nèi)力影響線面積； K—均布荷載； η—縱向折減系數(shù)，本設(shè)計(jì)為連續(xù)剛構(gòu)計(jì)算跨徑取 240（ 150?400）取 η = ； 以邊跨、中跨跨中 截面的影響線加載 為例： 圖 邊跨跨中 彎矩 最 小 影響線 加載 ，單位 kN 3 3 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 邊跨跨中 剪力 最大影響線加載 ，單位 kN 圖 邊跨跨中 彎矩 最 大 影響線加載 ，單位 kN 圖 邊跨跨中 剪力最小影響線加載 ，單位 kN 圖 中跨跨中彎矩最大影響線加載，單位 kN 3 3 3 3 3 3 3 3 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 中跨跨中 彎矩 最 小 影響線加載，單位 kN 圖 中跨跨中 剪力 最 小 影響線加載，單位 kN 圖 中跨跨中 剪力 最大影響線加載，單位 kN 3. 活載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 表 汽車荷載引起的梁最大最小內(nèi)力 截面 最大 最小 截面 最大 最小 彎矩(kNm) 剪力(kN） 彎矩(kNm) 剪力(kN) 彎矩(kNm) 剪力(kN） 彎矩(kNm) 剪力 (kN) 1 20 2 21 3 22 4 23 5 24 6 25 3 3 3 3 3 3 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 續(xù)表 7 26 8 27 9 28 10 29 11 30 12 31 13 32 14 33 15 34 16 35 17 36 18 37 19 38 4. 活載內(nèi)力包絡(luò)圖 圖 活載彎矩包絡(luò)圖 , 單位 kNm 圖 活載剪力包絡(luò)圖 , 單位 kN 溫度次內(nèi)力 及支座沉降 1. 溫度次內(nèi)力 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 （ 1） 溫度次內(nèi)力包括兩部分，年溫差和局部溫差影響。本設(shè)計(jì)中采用《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D622021）中豎向溫差曲線來計(jì)算溫差應(yīng)力，本設(shè)計(jì)中采用 系統(tǒng)溫差整體升高 20℃ ，整體降溫 20℃ 計(jì)算；由日照引起的溫差按橋面頂板比底板高 10℃考慮，從頂板到底板溫度采用線性過渡 。 （ 2）結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算原理 a) 沿橋長溫度分布均勻； b) 混凝土為彈性均質(zhì)材料； c) 梁變形服從平截面假定； d) 不計(jì)橫向溫度應(yīng)力的影響，只考慮豎向 。 力法方程如下： {δ21χ1T + δ22χ2T +?2T= 0δ11χ1T + δ12χ2T + ?2T= 0 式中： δ11， δ12， δ21， δ22—單位贅余力方向上引起的變形 ； ?2T—溫度變化在贅余力方向上的變形，本設(shè)計(jì)中為中間支座截面的相對轉(zhuǎn)角； 將 δ11， δ12， δ21， δ22的值（可通過圖乘法求得）及 ?2T= 12(γ?1 +γ?2)代入方程式可 求得： (式中 γ為變形曲率 ) Mt1 = χ1T M1 Mt2 = χ2T M2 圖 溫度次內(nèi)力計(jì)算簡圖 （ 3）溫度次內(nèi)力 計(jì)算表 表 整體升降溫內(nèi)力 截面 整體升溫 整體升溫 截面 整體升溫 整體升溫 剪力(kN) 彎矩 (kNm) 剪力 (kN) 彎矩(kNm) 剪力(kN) 彎矩 (kNm) 剪力 (kN) 彎矩(kNm) 1 0 0 20 2 21 ?1 ?2 ?1 x?1 x?2 x1T x2T 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 續(xù)表 3 22 4 23 5 24 6 25 8 8 7 26 8 27 9 28 10 29 11 30 12 31 13 32 14 33 15 34 16 35 17 36 18 37 0 0 19 38 0 0 表 梯度升溫內(nèi)力 截面 剪力 (kN) 彎矩 (kNm) 截面 剪力 (kN) 彎矩 (kNm) 1 0 20 2 21 3 22 4 23 5 24 6 25 7 26 8 27 9 28 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 續(xù)表 10 29 11 30 12 31 13 20543 32 14 33 15 34 16 35 17 36 18 37 19 38 0 （ 4）溫度次內(nèi)力圖 圖 整體降溫剪力圖 ，單位 kN 圖 整體降溫彎矩圖 ，單位 kNm 圖 整體升溫剪力 圖 ， 單位 kN 最大 最大 最大 最小 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 整體升溫彎矩圖 ， 單位 kNm 圖 溫度梯度剪力圖 ， 單位 kN 圖 溫度梯度彎矩圖 ， 單位 kNm 2. 基礎(chǔ)沉降內(nèi)力 （ 1） 本設(shè)計(jì)中去支座沉降均為 15mm 來計(jì)算，由于本設(shè)計(jì)是三跨連續(xù)剛構(gòu)橋，兩邊支座是一般支撐，梁橋墩是固結(jié)，墩頂和梁是彈性連接中的剛性連接來模擬，因此，將支座分為四個沉降組，進(jìn)行組合，取出產(chǎn)生最不利內(nèi)力的組合為控制組合。該過程由midas 軟件完成，將提出的內(nèi)力 如下表所示： 表 支座沉降內(nèi)力 截面 沉降最大 沉降最小 截面 沉降最大 沉降最小 剪力(kN) 彎矩（ kNm) 剪力 (kN) 彎矩 (kNm) 剪力(kN) 彎矩（ kNm) 剪力 (kN) 彎矩 (kNm) 1 0 0 20 2 21 3 22 4 23 最大 最大 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 續(xù)表 5 24 6 25 7 26 8 27 9 3618 3618 28 10 29 11 30 12 31 13 32 14 33 15 34 16 35 17 36 18 37 19 38 （ 2）支座沉降次內(nèi)力包絡(luò)圖 圖 支座沉降剪力包絡(luò)圖 ， 單位 kN 圖 支座沉降彎矩包絡(luò)圖 ， 單位 kNm 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 混凝土收縮徐變引起的內(nèi)力 （ 1）徐變引起的