【正文】 和布置縱向預(yù)應(yīng)力筋的要求。參考如下（跨中截面）：表 腹板與底板尺寸關(guān)系腹板間距（m） 底板厚度（mm) 399 800 436綜上所述，本設(shè)計中采用雙面配筋，底板在支點處厚 100cm,跨中處厚 45cm，且厚度從支點處以拋物線的形式漸變向跨中變化，頂板采用等厚尺寸為 45cm。 腹板和其它細部結(jié)構(gòu)1. 箱梁腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力梁中，因為彎束對外剪力的抵消作用，所以剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小，腹板不必設(shè)得太大；同時，腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設(shè)計經(jīng)驗為： (1) 腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時，采用 200mm。湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）23 (2) 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時，采用 250300mm。 (3) 腹板內(nèi)有錨頭時，采用 250300mm。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，腹板厚度可從跨中逐步向支點加寬，以承受支點處交大的剪力，一般采用 300600mm，甚至可達到 1m 左右。綜上所述，本設(shè)計支座處腹板厚取 100cm.，跨中腹板厚取 50cm。2. 梗腋 在頂板和腹板接頭處須設(shè)置梗腋。梗腋的形式一般為1：1：1：1：4 等。梗腋的作用是：提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力。此外，梗腋使力線過渡比較平緩，減弱了應(yīng)力的集中程度。綜上所述，本設(shè)計中，根據(jù)箱室的外形設(shè)置了高 300mm，長 900mm 的 1：3 的上部梗腋，而下部采用高 300mm、長 300mm 的 1：1 的梗腋。3. 橫隔梁橫隔梁可以增強橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔和分布支承反力的作用。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般可以比其它截面的橋梁少設(shè)置橫隔梁，甚至不設(shè)置中間橫隔梁而只在支座處設(shè)置支承橫隔梁。綜上所述，本設(shè)計只在兩個橋墩支點處設(shè)置了橫隔梁。 主梁分段與施工階段的劃分 分段原則主梁的分段應(yīng)該考慮有限元在分析桿件時，分段越細，計算結(jié)果的內(nèi)力越接近真實值，并且兼顧施工中的實施，本設(shè)計分為 102 個單元。 具體分段本橋全長 330 米，全梁共分 102 個單元，中支點 0 號塊長度 14m，懸臂梁段長度分成 、4m，邊跨合攏段長 ，中跨合攏段長 ，邊跨直線段長 14m。 本章小結(jié)橋梁布置采用 90m+150m+90m=330m,支座處梁高為 9m,跨中處梁高為 3m。合攏段為2m，邊跨現(xiàn)澆段為 14 米。頂板等厚 米，底板支座處厚 1m,跨中處為 米。腹板支座處為 1m,跨中處 米。湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）24第五章 結(jié)構(gòu)建模過程 MIDAS 簡介MIDAS 系列軟件是以有限元為理論基礎(chǔ)開發(fā)的分析和設(shè)計軟件。早在 1989 年韓國浦項集團成立 CAD/CAE 研發(fā)機構(gòu)開始專門研發(fā) MIDAS 系列軟件，于 2022 年 9 月正式成立 Information Technology Co., Ltd.(簡稱 MIDAS IT)。目前 MIDAS 系列軟件包含建筑（Gen） ，橋梁(Civil)，巖土隧道(GTS)，機械(MEC)，基礎(chǔ)(SDS)，有限元網(wǎng)格劃分(FX+)等多種軟件。 劃分單元原則在 MIDAS 中可以通過多種方法來建立單元，包括連接已有節(jié)點 建立單元、對已有單元進行分割建立新的單元、擴展已有節(jié)點或單元生成更 高維數(shù)的單元、導(dǎo)入 AUTOCAD 的 DXF 文件來生成單元的方法等。對于復(fù)制單元、分割單元、擴展單元都可以執(zhí)行等間距操作和任意間距操作。需要注意的是：使用鏡像功能復(fù)制單元時，新生成的單元的局部坐標系 方向與源單元的局部坐標系方向相反，因此需要調(diào)整單元的局部坐標系方向 使得輸出的單元內(nèi)力方向統(tǒng)一。 （在導(dǎo)入 AUTOCAD 的 DXF 文件時，只要 選擇需要的圖層中的圖形文件就可以方便的建立整體結(jié)構(gòu)模型，然后再對導(dǎo) 入的單元賦予單元屬性即可完成結(jié)構(gòu)模型的建立。 單元劃分本橋全長 330 米，主梁共劃分 102 個單元，其中合攏段分別為 2 米，邊跨合攏段單元號 94，中跨合攏段單元號 450。直線段 14 號單元的布置：4,其他單元以中跨支點處為中心分別向兩端懸臂施工對稱布置，以 624 單元為例，具體劃分長度為：134+53m。湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）25圖 梁段劃分圖 主梁施工方法和階段劃分劃分施工階段，確定施工周期：各施工階段的具體操作：包括安裝的單元號、張拉的鋼束號、添加的外力荷載、本階段的內(nèi)部、外部約束條件、掛籃的操作步驟。橋梁結(jié)構(gòu)不同的施工方法將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的最終成橋內(nèi)力不同。施工階段的劃分，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計有很大的影響。湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）26圖 施工流程圖 主梁施工方法及注意事項 主梁施工方法 主梁采用懸臂灌注法施工，墩頂梁段分別在各墩頂灌注，其余梁段用活動掛籃懸臂灌注，掛籃及附屬設(shè)備重不大于 130t。墩頂 0梁段開始灌注之前，形成固定鋼支座。 施工程序建議分為三大步驟1. 在墩頂 0梁段施工完畢之后，兩側(cè)對稱懸臂灌注至合攏之前的梁段，邊跨上的等高直線段采用滿堂支架施工，采用一次性澆注，再邊跨段合攏，形成單懸臂簡支梁。2. 拆除掛籃，灌注主跨中跨合攏段。3. 拆除全部模板，解除臨時約束并將主跨支座的一個改成剛性支座，其余三個改成固定鉸支座，形成三跨連續(xù)剛構(gòu)梁，最后張拉全部剩余預(yù)應(yīng)力鋼筋。 注意事項 1. 各合攏段混凝土灌注，應(yīng)選擇非溫度急劇變化日之夜間氣溫最低時進行，(由于設(shè)計中不能事先確定合攏時之溫度值，故按合攏溫度為 20℃設(shè)計為切實保證灌注質(zhì)量，在中跨合攏段兩端截面間設(shè)鋼支撐，并于頂、底板上各張拉四根臨時鋼索，張拉湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）27控制力，以鎖定合攏段兩側(cè)梁部。合攏段混凝土達 85%強度后，放松臨時索重新張拉至設(shè)計張拉力。2. 懸灌施工時，兩端施工設(shè)備的重量要保持平衡，并注意無左右偏載，兩端澆筑 混凝土進度之差不得大于 2 立方米。 3. 每項施工工序應(yīng)嚴格遵守有關(guān)施工規(guī)范，確保工程質(zhì)量和人身安全。 4. 施工中要不斷的校對千斤頂，防止超過允許誤差。 5. 施工鋼束張拉時，須嚴格控制張拉應(yīng)力。 6. 邊跨支架施工時，基礎(chǔ)應(yīng)夯實，確保牢固可靠，防止下沉變形。 本章小結(jié)連續(xù)剛構(gòu)橋，采用 MIDAS 懸臂法建模助手建模，主梁劃分 98 個單元，0 號塊長 14米，15 號塊 3 米，618 號塊長 4 米。湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）28第六章 荷載內(nèi)力計算 恒載內(nèi)力計算主梁的內(nèi)力計算可分為設(shè)計和施工內(nèi)力計算兩部分。設(shè)計內(nèi)力是強度驗算及配筋設(shè)計的依據(jù)。施工內(nèi)力是指施工過程中，各施工階段的臨時施工荷載，如施工機具設(shè)備（掛藍、張拉設(shè)備等） 、模板、施工人員等引起的內(nèi)力，主要供施工階段驗算用。主要考慮了一般恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力。主梁恒載內(nèi)力，包括自重引起的主梁自重（一期恒載）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)該分階段計算內(nèi)力。本設(shè)計采用懸臂施工法: 1）一期恒載集度（q 1）一期恒載集度包括箱梁及橫隔板的集度，也可只考慮箱梁集度而將橫隔板作為集中荷載加在節(jié)點上。本橋在支座處設(shè)置橫隔梁并作為集中荷載在進行橋面鋪裝等時加在 22774 節(jié)點號上，其中支座處橫隔梁厚度為 200cm，單個橫隔梁換算成重力為 。主箱梁集度計算公式為： （）i1q26iA??式中　i —單元號； —i 號單元一期恒載集度；1q —i 號單元的毛截面面積，A i等于該單元兩端節(jié)點截面積的平均值。 其中，一期恒載集度表如下：表 一期恒載集度表單元號 截面面積(m 2) 單元長 (m) 集度（KN) 單元重 (KN) 截面高 度(m) I 慣性矩(m 4)1 3 2 3 3 3 4 3 5 2 3 6 4 3 7 4 3 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）298 4 9 4 1430 10 4 1477 11 4 12 4 31續(xù)上表13 4 4 14 4 15 4 16 4 5 17 4 537 18 4 19 3 619 20 3 21 3 22 3 23 3 8 24 3 25 1 9 26 1 9 27 4 9 35128 1 9 29 1 9 30 3 9 35131 3 32 3 8 33 3 34 3 35 3 36 4 619 37 4 38 4 537 39 4 5 40 4 41 4 42 4 4 43 4 3144 4 45 4 1477 46 4 1430 47 4 48 4 3 49 1 3 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）30 注：表中數(shù)據(jù)為橋長一半數(shù)據(jù)，另一半與之對稱。2）二期恒載集度：q =60kN/m2 3）梁段懸臂施工內(nèi)力從墩頂 0 號塊件開始的梁段雙懸臂施工時的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)為靜定 形剛構(gòu)的受力，T在整個梁段懸臂施工中，最不利受力狀態(tài)出現(xiàn)在最長雙懸臂時，即梁段懸臂施工的最后階段，一期恒載內(nèi)力如表 (因本橋有兩個對稱的 T 構(gòu)施工，其受力一樣所以只列出一個 T 構(gòu)的內(nèi)力)。 表 最長懸臂施工階段恒載內(nèi)力單元 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 單元 剪力(kN) 彎矩(kN*m)6 27 7 28 8 18463 29 9 30 10 31 11 7499 32 12 33 13 34 14 35 15 36 22099 16 312421 37 17 17740 38 17737 18 39 19 40 20 41 21 42 22 763496 43 11598323 44 24 45 25 46 26 47 48 注：表中數(shù)據(jù)為橋長一半數(shù)據(jù)。 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）31圖 最長懸臂施工階段恒載剪力內(nèi)力圖 圖 最長懸臂施工階段恒載彎矩內(nèi)力圖 4)邊跨合攏階段內(nèi)力邊跨合攏后全橋結(jié)構(gòu)又發(fā)生一次體系轉(zhuǎn)換，由三次超靜定的雙懸臂結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為成橋的受力結(jié)構(gòu)，以后各施工階段均不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，其內(nèi)力如表：湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）32表 邊跨跨合攏階段內(nèi)力表單元 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 單元 剪力(kN) 彎矩(kN*m)1 0 25 2 26 3 27 4 510 28 5 29 6 30 7 31 8 32 29166 9 33 10 34 11 35 12 36 13 11155 37 14 38 15 39 16 40 17 41 18 42 19 22717 43 8195 20 44 21 45 22 46 23 30562 865291 47 24 32813 48 注：表中數(shù)據(jù)為橋長一半數(shù)據(jù)。 邊跨合攏施工階段恒載剪力內(nèi)力圖湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）33 邊跨合攏施工階段恒載彎矩內(nèi)力圖5）中跨合攏階段內(nèi)主梁合攏即體系轉(zhuǎn)換，是控制全橋受力狀態(tài)和線形的關(guān)鍵工序。中跨合攏采用吊架合攏，中跨合攏后結(jié)構(gòu)體系由原來兩個對稱的 T 形剛構(gòu)，變成了三次超靜定體系，經(jīng)歷了一次體系轉(zhuǎn)換。中跨合攏后各梁段內(nèi)力見下表。表 中跨跨合攏階段內(nèi)力表單元 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 單元 剪力 (kN) 彎矩(kN*m)1 0 26 2 4001 27 3 28007 28 4 29 11577305 30 6 31 7 32 8 33 9 34 10 7122 35 11 8805 36 12 96663 37 13 38 14 39 15 40 16 41 17 42 18 43