【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 50 圖 36 梁跨中截面的剪力影響線 圖 37 梁跨中截面的彎矩影響線 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 51 圖 38 拱腳 Fx 影響線 圖 39 拱腳 Fz 影響線 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 52 圖 310 拱腳 My 影響線 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 53 圖 311 拱跨中截面 Fx 影響線 圖 312 拱跨中截面 。 將單位荷載 P＝ 1 作用在各個(gè)橋面節(jié)點(diǎn)上，求結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力，可求得位移影響線和內(nèi)力影響線。 表 3－ 3 材料特性表 材料 項(xiàng)目 計(jì)算取值 C50 混凝土 容重 γ＝ 彈性模量 E= 104MPa 線膨脹系數(shù) α = 105 泊松比 γ = 混凝土抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 Ra= MPa 混凝土抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 R1= 低松弛高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線 公稱面積 A=140mm3 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fpk=1860MPa 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 彈性模量 Ep= 105MPa 粗鋼筋精軋螺紋鋼 直徑 25mm 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fpk=835MPa 彈性模量 Ep=105MPa 利用 MIDAS 計(jì)算自重作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力： 圖 32 結(jié)構(gòu)自重下 My圖 主梁節(jié)點(diǎn)號(hào)如表 34 表 34 節(jié)點(diǎn) X（ m） Y（ m） Z（ m） 1 0 0 0 2 10 0 0 3 20 0 0 4 30 0 0 5 40 0 0 6 50 0 0 7 60 0 0 8 70 0 0 M I D A S / C iv ilP O S T P R O C ES S O RB EA M D I A G R A M彎矩 y + 005 + 005 + 0002 .5 17 65 e + 00 54 .3 63 04 e + 00 56 .2 08 43 e + 00 58 .0 53 81 e + 00 59 .8 99 20 e + 00 51 .1 74 46 e + 00 61 .3 59 00 e + 00 61 .5 43 54 e + 00 61 .7 28 07 e + 00 6S T : 重力M A X : 33M I N : 27文件 : 初始模 2單位 : k N *m日期 : 06 / 06 / 20 10表示 方向X: Y: 1 .0 00Z: 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 9 80 0 0 10 90 0 0 11 100 0 0 12 110 0 0 13 120 0 0 14 130 0 0 15 140 0 0 16 150 0 0 17 160 0 0 18 170 0 0 19 180 0 0 20 190 0 0 21 200 0 0 22 210 0 0 23 220 0 0 24 230 0 0 25 240 0 0 26 250 0 0 27 260 0 0 28 270 0 0 29 280 0 0 30 290 0 0 31 300 0 0 32 310 0 0 33 320 0 0 34 330 0 0 35 340 0 0 36 350 0 0 37 360 0 0 根據(jù) MIDAS 的計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)在自重作用下，可得出表 35 中的結(jié)果 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 表 35 單元 荷載 位置 剪力 z (kN) 彎矩 y () 1 重力 I[1] 0 0 1 重力 J[2] 2 重力 I[2] 2 重力 J[3] 10912 3 重力 I[3] 3 重力 J[4] 4 重力 I[4] 4 重力 J[5] 5 重力 I[5] 5 重力 J[6] 6 重力 I[6] 6 重力 J[7] 7 重力 I[7] 7 重力 J[8] 8 重力 I[8] 8 重力 J[9] 9 重力 I[9] 9 重力 J[10] 1381838 中支點(diǎn)截面 10 重力 I[10] 中支點(diǎn)截面 10 重力 J[11] 11 重力 I[11] 11 重力 J[12] 12 重力 I[12] 12 重力 J[13] 13 重力 I[13] 13 重力 J[14] 14 重力 I[14] 14 重力 J[15] 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 15 重力 I[15] 15 重力 J[16] 16 重力 I[16] 8836 16 重力 J[17] 17 重力 I[17] 17 重力 J[18] 18 重力 I[18] 18 重力 J[19] 跨中截面 19 重力 I[19] 跨中截面 19 重力 J[20] 表 36 I,J 分別代表單元兩側(cè)。若施工中存在體系轉(zhuǎn)換，則按最終體系計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)恒載 產(chǎn)生的內(nèi)力和變形，就不同于按各階段的體系計(jì)算得到的恒載內(nèi)力和變形的疊加值。 主梁的自重內(nèi)力計(jì)算方法可分為兩類： (1)在施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換的，可按荷載集度乘主梁內(nèi)力影響線面積計(jì)算； (2)在施工過(guò)程中有結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)該分階段計(jì)算內(nèi)力。 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋恒載內(nèi)力計(jì)算與所采 用的施工方法有著直接的關(guān)系。設(shè)計(jì)內(nèi)力是強(qiáng)度驗(yàn)算及配筋設(shè)計(jì)的依據(jù)。拱采用建模助手直接生成，分割數(shù)量為 18，吊桿采用受拉構(gòu)件，共設(shè) 19 根。而活載，溫度，支座沉降等內(nèi)力發(fā)生在成橋之后，與施工方法無(wú)關(guān)。在各個(gè)施工階段可能具有不同的靜力體系，在計(jì)算恒載內(nèi)力時(shí)要精確模擬施工過(guò)程，反映在結(jié)構(gòu)約束，荷載列陣及總體剛度矩陣等隨施工階段發(fā)生變化。設(shè)計(jì)是一個(gè)逐次迭代逐次逼近的過(guò)程（表 32 荷載組合系數(shù)）。如各項(xiàng)驗(yàn)算都通過(guò)，則作為最終結(jié)果。況且，此時(shí)用的幾何特性是毛截面特性，所以第一次組合的內(nèi)力不是橋梁的實(shí)際受力狀態(tài)，僅供估筋參考。此時(shí)鋼束數(shù)還未確定，預(yù)應(yīng)力也就無(wú)法考慮。 《 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)對(duì)荷載的分類（表 31 荷載分類）： 表 31 《鐵路橋規(guī)》荷載分類 荷載分類 荷載名稱 主力 恒載 結(jié)構(gòu)自重 預(yù)加應(yīng)力 砼收縮和徐變的影響 土壓力 靜水壓力及浮力 基礎(chǔ)變位的影響 活載 列車豎向靜活載 離心力 列車豎向動(dòng)力作用 列車活載所產(chǎn)生的土壓力 人行道荷載 附加力 制動(dòng)力或牽引力 風(fēng)力 列車橫向搖擺力 流水壓力 冰壓力 溫度變化的影響 凍脹力 特殊荷載 地震力 船只或排劃的撞擊力 施工荷載 設(shè)計(jì)中要進(jìn)行兩次荷載組合。 圖 26 拱肋截面（單位 cm） 吊桿順橋向間距 10m，全橋共設(shè) l7 組雙吊桿。拱肋為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，采用等高度啞鈴形截面，截面高度 3． 1m。主梁于各吊桿處共設(shè) 17 道吊點(diǎn)橫梁，吊點(diǎn)梁高分 ， ，橫梁厚 。腹板采用直腹板，腹板厚分 0． 40m、 0． 55m、 0． 70m三種，中支點(diǎn)處 局部腹板厚 1． 30m，邊支點(diǎn)處局部腹板厚 0． 85m。 主梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，采用單箱雙室變高度箱形截面，跨中及邊支點(diǎn)處梁高 4． 5m，中支點(diǎn)處梁高 10． 0m，梁高按圓曲線變化。 上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定 主梁構(gòu)造 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，參考《京滬高鐵鎮(zhèn)江京杭運(yùn)河特大橋主橋連續(xù)梁拱設(shè)計(jì)》。同時(shí)，由于梁拱的共同作用，連續(xù)梁拱組合結(jié)構(gòu)具有較大的豎向剛度和良好的動(dòng)力性能。本橋?yàn)閯傂赃B續(xù)梁柔性拱組合結(jié)構(gòu)，梁體自重由主梁承擔(dān)，二期恒載及活載由梁，拱共同承擔(dān)，主梁為本橋主要承重結(jié)構(gòu)。 圖 22 連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)方案（單位 mm） 連續(xù)梁拱組合橋梁 連續(xù)梁拱組合橋梁（ 90m+180m+90m） 該方案是綜合上述兩方案的另一種方案。二次拋物線的變化規(guī)律與連續(xù)梁的彎矩變化規(guī)律基本相近，故為常用。從絕對(duì)值來(lái)看，支點(diǎn)負(fù)彎矩遠(yuǎn)大于跨中正彎矩。盡管變截面在構(gòu)造和施工上要復(fù)雜一些，但其外形流暢，節(jié)省材料并可增大橋下凈空，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 是較大跨度梁橋的優(yōu)選方案。相比之下，由于拱的受力特性，其跨越能力比梁要大。如果形狀設(shè)計(jì)合理，拱主要承受壓力，而彎矩，剪力較小。為改變這種狀況，可以利用矢跨比與推力成反比的關(guān)系，在相鄰兩孔中大跨用用較陡的拱，小跨用較坦的拱。橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 第 2 章 方案比選 方案比選 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本橋?yàn)?大跨度鐵路橋梁設(shè)計(jì)（ 90+180+90m） 。 (3)由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱橋?yàn)槌o定結(jié)構(gòu)，手算工作量較大，且準(zhǔn)確性難以保證，所以采用了有限元分析軟件 MIDAS 進(jìn)行，這樣不僅提高了效率，而且準(zhǔn)確度也得以提高。 畢業(yè)設(shè)計(jì)意義 (1)在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成一座三跨雙線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，基本掌握該工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程，鞏固已學(xué)知識(shí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等工科院校本科培養(yǎng)計(jì)劃中的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)四年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)與運(yùn)用。以上的工程實(shí)踐是不改變連續(xù)剛構(gòu)的橋梁形式，除了對(duì)混凝土梁段施加強(qiáng)大的預(yù)應(yīng)力以外，某些橋梁還通過(guò)降低部分節(jié)段的重量來(lái)增大主跨跨越能力。 1999年挪威建成的 Stolma公路橋主跨跨徑達(dá) 301m，居同類橋型的世界前列，其跨中 182 m采用輕質(zhì)混凝土。其跨越能力較 T型剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋大，已成為主跨 120～ 300m范圍內(nèi)的首選。采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁與鋼管混凝土拱肋組合形成的連續(xù)梁拱組合橋，具有較大的豎向剛度和良好的動(dòng)力性能，特別適合高標(biāo)準(zhǔn)鐵路建設(shè)的需要。其結(jié)構(gòu)外形輕巧，豎向剛度大，因而比 較適用于承受較大豎向荷載的大跨度鐵路橋梁。 關(guān)鍵詞 ： 預(yù)應(yīng)力混凝土，連續(xù)梁拱組合橋，變截面箱形梁畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 Abstract The Design of long span girderarch bination railway bridge (90+180+90m) is finished in this paper. The super structure of this bridge is arch section is steel tube filled with concrete. This paper focuses on the design and calculation process of the ,are pared and the best one is , an general structure design is , the calculation of the internal force and reinforcing bar of the superstructure is performed. Finally,the strenrth and the defuection are cheeked. The main parts of the design are as the follows,the parison of several bridge types,the arrangement of the bridge types,the selection of the structutedimensions,the calculation of the internal force of dead load,the calculation of the internal force of movable load,the bination of loads,the arrangement of prestressed tendons,the calculation of the prestressed tendon loss,the check of the section strength,the check of the section stress and deflection. Key words： Prestressed conctete， lo