【正文】 事。 接下來的日子基本上都是在設(shè)計(jì)中度過的，遇到的困難可謂空前，首先，有限元法我們只知道皮毛，而我們的設(shè)計(jì)起步就要用到有限元法進(jìn)行單元的劃分來計(jì)算各個(gè)截面的幾何特征，同樣的工作重復(fù)了幾次下來給人的感覺用大學(xué)里最時(shí)髦的話來說就是郁悶的不得了，最終理 智還是戰(zhàn)勝了一切；，這也是我們的設(shè)計(jì)能最終完成的關(guān)鍵一步。設(shè)計(jì)中的種種困難現(xiàn)在都 記憶猶新。xm a x mm/125mm/12021101925 NNI SV ??? ????? ＝?? 因此梁的剪應(yīng)力檢算合 格 。 cm6 2 5 5 ????S 檢算點(diǎn)剪應(yīng)力： 28331 mm/ N??? ????? 折算應(yīng)力： 22222121s2 mm/????????? ??? 因此截面折算應(yīng)力檢算合 格 。 腹板計(jì)算高度邊緣處同時(shí)受到較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力時(shí)，鋼材處于復(fù)雜受力狀態(tài)，故取腹板邊緣為檢算點(diǎn)。2 /215mm/ mmNN ?????? ??? 支 因此截面 應(yīng)力 強(qiáng)度檢驗(yàn)合格。1 /215mm/ mmNN ?????? ??? 中 支點(diǎn) 處 壓應(yīng)力 ： 22 / mmN＝＝支 ?? 2． 抗拉 應(yīng)力檢算 第一體系： 26 3m a x1 mm/ y NM ?? ????? （跨中） ?2? 26 3m a x mm/ y NM ?? ??? （支點(diǎn)） 第二體系： XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 239。 1． 抗壓 應(yīng)力檢算 第一體系： 26 3m a x1 mm/ y NM ?? ????? （跨中） ?2? 26 3m a x mm/ y NM ?? ??? （支點(diǎn)） 第二體系： 239。 m) 合計(jì) (kN m) 活載彎矩 (包括沖擊力 ) (kN 圖 58 求 01 x 時(shí)的荷載位置 lPFm ?? 0 0 0 支點(diǎn) m 0′ 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 6′ 7′ Fm/P 1 2 3 4 5 0 0 0 0 0 小計(jì) l? lPFm ?? 0 0 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 2g=, g=, e= x=, b=25m ∴?????? ?????????? bdbdbdbdbdbdbebg x 65432101 s i ns i ns i ns i ns i ns i nc oss i n8 ????????? bx?sin? = 縱肋跨間的彎矩修正值 (2)M0= ? ?????lPFalQ mmx ?0110 = 2 = g20 PQ?—— 橋面板沿 x 方向單位寬度的水平輪壓。539。339。 039。從圖所示之加載情況中，按下式求支點(diǎn)反力 Fm 32100100 )( ???????????????? ? lylyvPA ）＝（－ 在運(yùn)用上式計(jì)算時(shí)，應(yīng)以集中輪重 P0代替 A0 在節(jié)間 m(m+1)內(nèi)， θ 0地計(jì)算公式為： ? ? ? ? ? ?1010 ??????????? mmmmPA ? ? ????????? ??????????????????????? ?321 5 8 8 9 2 0 3 6 7 lylylym 上式中地 m,是加載節(jié)間支 點(diǎn)編號(hào)中數(shù)值較小的號(hào)數(shù)。 M0=（ 2）縱肋的活載支點(diǎn)彎矩 M0計(jì)算 計(jì)算 作用于寬度 2c 的 后輪荷載所產(chǎn)生的彎矩： 2m a x,0 149 ????????????????? ? lcplM k 2,0 ????????????kM mkN ??? 因?yàn)槠渌麕讉€(gè)輪的集中荷載對(duì) 0 點(diǎn)彎矩影響很小，故 近似取 M0= lclcPlM M00’= 2 [ ()+ ()2] =5號(hào)輪集中荷載產(chǎn)生的彎矩 M0 ?????? ????????????? 3230 )(1 3 )(3 1 7 )(1 8 )2 6 7 ( lylylyPlM v’ VM39。539。339。 039。 m 橫向應(yīng)力： σ =WM = 2 ??= 縱向應(yīng)力： σ 1＝μσ＝ = 截面幾何特 征值的計(jì)算 計(jì)算縱肋有效寬度時(shí)分兩個(gè)階段 ： 第一階段計(jì)算時(shí)認(rèn)為縱肋有一定的長(zhǎng)度，橫肋間距乘一個(gè)系數(shù) 即為縱肋長(zhǎng)度；第二階段計(jì)算時(shí)縱肋相對(duì)橫截面尺寸很長(zhǎng)，故可以認(rèn)為縱肋為無限長(zhǎng)。 車輪與橋面板的接觸面積： A＝ b1 a1=92 52＝ 4784cm2＝ ㎡ 重車的軸重為 200KN,輪重為 100KN 輪壓 :P= ?=.㎡ （包括 30％的沖擊） 板的局部應(yīng)力可以將板看作支承在一系列剛性支點(diǎn)上的彈性板進(jìn)行分析確定，如圖5－ 3 所示。 10. 9 1. 4IJ G QS S S??39。 11. 2 1. 4IJ G QS S S??39。 b1=2g0+2H=60+2 16=92cm。1QS —— 基本可變荷載中平板掛車或履帶車產(chǎn)生的效應(yīng)； 2QS —— 其它可變荷載中溫度影響和基礎(chǔ)變位影響的一種或幾種產(chǎn)生的效應(yīng)； 對(duì)于本橋而言采用荷載組合Ⅰ 進(jìn)行計(jì)算 。1QS —— 基本可變荷載中汽車（包括沖擊力）、人群產(chǎn)生的效應(yīng)； 39。 說明：對(duì)于混凝土連續(xù)梁來說，控制設(shè)計(jì)的常常是彎矩，它影響預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，因此，以下的內(nèi)力組合均是按彎矩來進(jìn)行計(jì)算 . 承載能力極限狀態(tài) 當(dāng)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車（或掛車）荷載產(chǎn)生的效應(yīng)同號(hào)時(shí)： XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 組合Ⅰ： （ 45） 組合Ⅱ： （ 46） 組 合Ⅲ： （ 47） 當(dāng)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車（或掛車）荷載產(chǎn)生的效應(yīng)異號(hào)時(shí)： 組合Ⅰ： （ 48） 組合Ⅱ： （ 49） 組合Ⅲ (410) 其中 , JS —— 截面計(jì)算內(nèi)力； GS —— 永久荷載中結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng) 。對(duì)于這兩種極限狀態(tài)，應(yīng)按照相應(yīng)的荷載組合規(guī)律進(jìn)行內(nèi)力組合。 m） 剪力包絡(luò)圖 計(jì)算 如 下 圖所示 （圖 4— 7） ： （ a）荷載類型、位置 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 （ b） 恒載剪力圖 （ c） 均布荷載作用在左邊跨左 部 時(shí)剪力圖 （ d） 均布荷載作用在右邊跨右 部 時(shí)剪力圖 （ e）均布荷載作用在左邊跨 右部 時(shí)剪力圖 （ f） 均布荷載作用在右邊跨左部時(shí)剪力圖 （ g） 均布荷載作用在中跨左部時(shí)剪力圖 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 （ h） 均布荷載作用在中跨右部時(shí)剪力圖 （ i）剪力包絡(luò)圖 圖 4－ 7 剪力包絡(luò)圖 單位（ kN） 內(nèi)力組合 結(jié)構(gòu)內(nèi)力是荷載效應(yīng)的必然結(jié)果。 ? ?1p i i iS m P y???? ?XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 本設(shè)計(jì)加載的種類有 城－ A 級(jí)。進(jìn)行影響線加載時(shí)，如采用手工計(jì)算，一般將車輛荷載的最大輪載質(zhì)量置于影響線的最大豎向坐標(biāo)處，即可求出最大活載內(nèi)力。 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 44 1 號(hào)梁荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算（尺寸單位： cm） 則 mc0＝ 考慮到箱梁按整體設(shè)計(jì)計(jì)算，故其做為整體等于受力二向分布系數(shù)為： mc＝ 4 mc0＝ 主梁內(nèi)力影響線 及加載 連續(xù)梁橋?yàn)槌o定結(jié)構(gòu)，活載內(nèi)力計(jì)算以影響線為基礎(chǔ)，對(duì)等截面連續(xù)梁橋或截面按某種規(guī)律變化的連續(xù)梁，可用有限元計(jì)算繪制影響線。 按照汽車車輛橫向排列的規(guī)定，兩列汽車橫向位置如圖 4－ 3s 所示。 第二步應(yīng)用主梁內(nèi)力影響線，給 荷載乘以橫向分布系數(shù)。但此時(shí)主梁的橫向也連成了整體，因此荷載在橫向?qū)Ω髌髁旱姆峙溆脵M向分配系數(shù) m考慮，從而把一個(gè)空間結(jié)構(gòu)的力學(xué) 計(jì)算問題轉(zhuǎn)化成平面問題。 m） 圖 43 總荷載內(nèi)力圖 活載內(nèi)力計(jì)算 活載 內(nèi)力由基本可變荷載中的車輛荷載 和人群 產(chǎn)生。 二 期荷載內(nèi)力 由力法計(jì)算得出，其結(jié)果為下圖所示（圖 4－ 2）： （ a）結(jié)構(gòu)體系 單位（ m） （ b）剪力圖 單位（ kN） XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 （ c）彎矩圖 單位（ kN 一期集度計(jì)算： ?? Aq = =（為均布荷載集度） 1q —— 一期恒載集度； 一期恒載內(nèi)力 一期荷載內(nèi)力 由力法計(jì)算得出，其結(jié)果為下圖所示（圖 4－ 1）： （ a） 結(jié)構(gòu)體系 單位（ m） （ b）剪力圖 單位（ kN） XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 （ c）彎矩圖 單位（ kN主梁自重內(nèi)力計(jì)算方法可歸為兩大類： 1：在施工過程中結(jié)構(gòu)不發(fā) 生體系轉(zhuǎn)換； 2：在施工過程中結(jié)構(gòu)發(fā)生體系轉(zhuǎn)換。而后期恒載作用于橋上時(shí)，主梁結(jié)構(gòu)已形成最終體系，這部分內(nèi)力可直接應(yīng)用結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響線進(jìn)行計(jì)算。 主梁自重是在結(jié)構(gòu)逐步形成的過程中作用于橋上的，因而它的計(jì)XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 算于施工方法有密切的關(guān)系。 利用結(jié)構(gòu)力學(xué)（ 力法原理 ） 可計(jì)算出等 截面 連續(xù)梁在恒載、活載等作用下的內(nèi)力。) Ixc( 4cm ) y(cm) Ix( 4cm ) I（ 4cm ） 頂板 N1 1250 1750 頂板 肋1N5 15 18 頂板 肋2N5 頂板 肋3N4 9 1 9 腹板 N3 腹板上 肋N8 15 18 腹板中 肋N8 15 18 腹板下 肋N8 15 18 底板 肋1N7 底板 肋2N6 9 1 9 底板 肋 N2 675 945 SUM 2*SUM 4 主梁內(nèi)力計(jì)算 鑒于滿堂支架施工的連續(xù)梁橋產(chǎn)生的恒載徐變二次力的計(jì)算比較復(fù)雜，目前情況下的主梁內(nèi)力計(jì)算主要包括以下幾個(gè)方面：恒載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算、溫度次內(nèi)力計(jì)算及支座沉降次內(nèi)力計(jì)算。 本橋?yàn)楹憬孛?， 截面特性相同，截面規(guī)則，截面特性可 運(yùn)用 Excel 來進(jìn)行計(jì)算 比較簡(jiǎn)單 。本設(shè)計(jì)采用分塊面積法。以往的設(shè)計(jì)大都通過手工計(jì)算來完成，其方法雖然簡(jiǎn)單但計(jì)算工作量很大，如果將這項(xiàng)工作編程通過計(jì)算機(jī)來完成，不僅可以把設(shè)計(jì)者從繁重的簡(jiǎn)單計(jì)算中解放出來，而且 有助于設(shè)計(jì)者習(xí)慣于編程，同時(shí)也便于正確地應(yīng)用或檢驗(yàn)現(xiàn)有的一些橋梁設(shè)計(jì)軟件。 E—— 鋼材的彈性模量（ mmN/ ） 。 aEID yy ? —— 板在 y 方向的抗彎剛度（ mmNmm /2 ） 。 主梁橫截面構(gòu)造圖如圖 22： 設(shè)計(jì)標(biāo)高8cm瀝青混凝土8 cm 鋼 筋混凝土面板% % 圖 22 主梁橫截面構(gòu)造圖（單位： cm） 箱梁板面曲線方程 當(dāng)按正交異性板分析第Ⅱ結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)力時(shí)， 板曲面的微分方程為 (21)： ),(2 4422444 yxpyDyxHxD yx ?????? ???? ??? (21) 式中 ： ω（ x,y） —— 正交異性板的中間面內(nèi)各點(diǎn)在 z方向的撓度（ mm）； P (x,y) —— 垂直板面的分布荷載（ MPa） 。 箱梁高度的確定方法： h=l/25。 箱梁設(shè)置一定數(shù)量的橫隔板以增加其整體作用。 此橋?yàn)?6 車道，設(shè)計(jì)荷載：城－ A 級(jí)，橋面較寬，荷載較大，應(yīng)設(shè)計(jì)成單箱多室箱梁橋合適，此橋采用單箱三室箱梁截面， 此橋設(shè)計(jì)成 U形閉口截面，內(nèi)部截面縱肋受到保護(hù)，不易生銹板厚可用到 6mm。 箱形截 面主要有頂板、底板、腹板與加勁構(gòu)件組成 鋼橋面板若僅考慮強(qiáng)度，則其厚度只需 6mm 左右，但薄板的剛度過小，在活載作用下自身變形過大，因此設(shè)計(jì)時(shí)橋面板不小于 10mm。 圖 21 橋梁計(jì)算圖示 截面尺寸及擬定 截面形式及梁高 主梁高度通常是通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定的，應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)、梁重、建筑高度以及凈空要求等，在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)化，提高梁 的 互換性。在跨徑布置上，為了減少便跨跨中正彎矩，宜采用不等跨不止，這樣便于施工。 橋 孔布置 本橋?yàn)檫B續(xù)鋼箱梁橋，從已建橋梁實(shí)例的統(tǒng)計(jì)資料分析，跨徑大于 100m 的連