【正文】 ibrium construction.At the basis of the designing section, internal force analysis is done by midas，The amount of the steel bar is estimated and the collocation is done. Then, check whether the carrying capability and deflection of main controlling section can passes its limits. At last, the major amount of the project is estimated. After all the calculation, draw the construction drawing (including bridge span arrangement, construction procedure and so on), do the translation of foreign language. At last make the introduction of my design and sort my text file.Keywords: Continuous Rigid Frame Bridge ； Prestressed Concrete ； Cantilever Construction；Internal Force Analysis；Secondary Force 工程概況預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)梁橋設(shè)計(jì)的一般步驟：參照已有的設(shè)計(jì)和相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式 擬定結(jié)構(gòu)幾何尺寸和材料類型，模擬實(shí)際的施工步驟，計(jì)算恒載和活載內(nèi)力；然后再 根據(jù)實(shí)際情況確定溫度等荷載，計(jì)算其產(chǎn)生的內(nèi)力，并與恒、活載內(nèi)力進(jìn)行正常使用 極限狀態(tài)與承載能力極限狀態(tài)組合。估算出各截面 的鋼束后，按照一定要求將鋼束布置好，重新模擬施工過(guò)程并考慮預(yù)應(yīng)力的作用，計(jì) 算恒載內(nèi)力。各種荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算出來(lái)后，需 進(jìn)行承載能力組合和正常使用組合，以進(jìn)行截面強(qiáng)度驗(yàn)算、應(yīng)力驗(yàn)算，這是設(shè)計(jì)過(guò)程 中的第二次組合。如有些截面的有 些驗(yàn)算通不過(guò)，則需調(diào)整鋼束甚至修改截面尺寸后重新計(jì)算，直到各項(xiàng)驗(yàn)算均通過(guò)為 止。第一次組合是為了估算鋼束。由于預(yù)加力對(duì)徐變有很大影響，故估算鋼束 時(shí)一般也不考慮收縮徐變的影響。根據(jù)估束結(jié)果確定鋼 束數(shù)量和幾何形狀后，考慮預(yù)加力和收縮徐變的影響重新計(jì)算的內(nèi)力是當(dāng)前配束下的 受力。如個(gè)別截面不滿足，但兩次組合結(jié) 果相差不大，可適當(dāng)調(diào)整鋼束后重新計(jì)算。有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員可能一次就能通過(guò)，但對(duì)初次設(shè)計(jì)人員，可能需“迭代”多次，甚至需要修改截面尺寸。在各個(gè)施工階段，可能具有不同的靜力體系， 其中包括安裝單元、拆除單元、張拉預(yù)應(yīng)力、移動(dòng)掛籃等工況。橋梁的恒載內(nèi)力由各施工階段引起的內(nèi)力迭加而成，顯然對(duì)不同的施工方法，橋 梁的恒載內(nèi)力是有很大差別的。為了保證施工安全和長(zhǎng)期正常使用，進(jìn)行橋 梁設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)每一個(gè)受力階段計(jì)算各種荷載作用下的應(yīng)力和變形，并進(jìn)行組合。 采用懸臂施工的連續(xù)梁橋，在施工過(guò)程中經(jīng)歷 T 型剛構(gòu)受力狀態(tài)，合攏后形成連 續(xù)梁橋，其恒載產(chǎn)生的內(nèi)力由各施工階段產(chǎn)生的內(nèi)力迭加而成。對(duì)懸臂施工連續(xù)梁橋，合攏 后根部負(fù)彎矩很大，而中跨跨中恒載彎矩很小。因此，截面幾何尺寸擬定時(shí)，應(yīng)根據(jù)以上彎矩分布 特點(diǎn)，增大主梁根部附近斷面的抗彎剛度，提高截面下緣的承壓能力。梁體自重產(chǎn)生負(fù) 彎矩，預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生正彎矩，二者結(jié)合使得梁體基本處于偏心受壓受力狀態(tài)，其軸 向力非常大，界面尺寸和鋼束配置方式適當(dāng)，抗剪強(qiáng)度一般不成問(wèn)題，而最小正應(yīng)力 又較大，故主拉應(yīng)力也易滿足。梁體的受力經(jīng)零 號(hào)塊通過(guò)支座向墩身傳遞，零號(hào)塊受力非常復(fù)雜，且一般作為施工機(jī)具和材料堆放的 臨時(shí)場(chǎng)地，故其頂板、底板、腹板尺寸都取得較大。從國(guó)內(nèi)施工來(lái)看，零號(hào)塊時(shí)有開(kāi)裂，故其施工工藝及結(jié)構(gòu)構(gòu)造是很值得研究的問(wèn)題。零號(hào)塊內(nèi)橫隔板傳遞荷載較大，通常采用 一片實(shí)體或兩片式剛性橫隔板，中部開(kāi)設(shè)過(guò)人洞。在合攏段施工過(guò)程中，由于溫度變化、混凝土早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)的收縮徐變、新澆混凝土的水化熱，以及結(jié)構(gòu)體系變化和施工荷載等因素，對(duì)尚未達(dá)到強(qiáng)度的合攏段混凝土有直接影響，故必須重視合攏段的 構(gòu)造措施，使合攏段與兩側(cè)梁體保持變形協(xié)調(diào)，并在施工過(guò)程中能傳遞內(nèi)力。本設(shè)計(jì)中、邊跨均取 3m。合攏段施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)合攏段應(yīng)采用早強(qiáng)、高強(qiáng)、少收縮混凝土； (2)合攏段混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)選在一天中溫度較低時(shí)，并使混凝土澆筑后溫度開(kāi)始緩 慢上升為宜；(3)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。 材料規(guī)格(1) 混凝土：梁體為 50 號(hào)混凝土，墩身為 40 號(hào)混凝土； (2) 橋面鋪裝：10cm 厚 C40 防水混凝土；欄桿：C30 混凝土； （3）預(yù)應(yīng)力鋼筋及錨具：主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線( 公稱斷面面積為 )， frk =1860MPa。 (4) 普通鋼筋：采用 HRB335(d=650)， f 39。 主梁設(shè)計(jì) 總體布置連續(xù)剛構(gòu)橋有做成三跨或者四跨一聯(lián)的，也有做成多跨一聯(lián)的。需要進(jìn)行綜合分析比較才能選出最優(yōu)方案。從美學(xué)上看，偶數(shù)跨橋孔由于有矗立于河 中央的橋墩，給人以呆板的感覺(jué)；然而，如果采用從中間向兩側(cè)逐跨減小的布置，則 既突出了中央大孔，又形成漸變的美學(xué)效果，所以常常為設(shè)計(jì)者所用。但是若采用懸臂施工法，則還需要邊跨現(xiàn)較段的長(zhǎng)度。 截面形式 （1）立截面 從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)的受力特點(diǎn)來(lái)分析，連續(xù)剛構(gòu)的立面應(yīng)采取變高度布置為宜；在恒、活載作用下，支點(diǎn)截面將出現(xiàn)很大的負(fù)彎矩，從絕對(duì)值來(lái)看，支點(diǎn)截面 的負(fù)彎矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變高度梁能較好地符合梁的內(nèi)力分 布規(guī)律，另外，變高度梁使梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空。等高度梁的缺點(diǎn)是：在支點(diǎn)上不能利用增加梁高而只能增加預(yù)應(yīng)力束筋用量來(lái)抵抗較大的負(fù)彎矩，材料用量多，但是其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單、線形簡(jiǎn)潔美觀、預(yù)制定型、 施工方便。當(dāng)橫截面的核心距較大時(shí)，軸向壓力的偏心可以愈大，也就是預(yù)應(yīng)力鋼筋合力的 力臂愈大，可以充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用。此外，箱形 截面這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大，對(duì)于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利；同 時(shí)，因其都具有較大的面積，所以能夠有效地抵抗正負(fù)彎矩，并滿足配筋要求；箱形 截面具有良好的動(dòng)力特性；再者它收縮變形數(shù)值較小，因而也受到了工程人員的親睞。常見(jiàn)的箱形截面形式有：?jiǎn)蜗鋯问摇蜗潆p室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室 等等。單箱單室和單箱 雙室比較，兩者對(duì)截面底板的尺寸影響都不大，對(duì)腹板的影響也不致改變對(duì)方案的取 舍；但是，由橫架分析可知：兩者對(duì)頂板厚度的影響顯著不同，雙室式頂板的正負(fù)彎 矩一般比單室式分別減少 70%和 50%。本設(shè)計(jì)是一座公路預(yù)應(yīng)力混凝 土連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋，橋面寬為11m，屬中等跨度截面，故采用的橫截面形式為單箱 單室。當(dāng)建 筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃黾痈拱甯叨龋?而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。(4) 細(xì)部尺寸① 頂板、底板 箱形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。在設(shè)計(jì)中，一般情況下，頂板厚度通常不變，底板厚度 變化時(shí)，采用直線線性變化，從而形成一厚度變化的曲線。箱梁底板厚度:在連續(xù)箱梁中，底板厚度隨箱梁負(fù)彎矩的增大而逐漸加厚至墩頂， 以適應(yīng)受壓要求。支座處底板厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可取 1/10～1/12 梁高。箱梁頂板厚度:確定箱形截面頂板厚度一般要顧及兩個(gè)因素：滿足橋面板橫向彎 矩的要求，滿足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的要求。② 腹板和其它細(xì)部結(jié)構(gòu) 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。2. 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時(shí)，采用 250—300mm。4. 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，采用 300—600mm，甚至可達(dá)到 1m 左右。梗腋: 在頂板和腹板接頭處須設(shè)置梗腋。此外，梗腋使力線過(guò)渡比較平緩，減弱了應(yīng) 力的集中程度。橫隔梁：可以提高橋梁的整體性，使橫向分布性能更好，同時(shí)還可以限制畸變； 支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。另外由于中間橫隔梁的尺寸及對(duì)內(nèi)力的影響較小，在內(nèi)力計(jì)算中也可不作考慮。 橋臺(tái)采用樁柱式橋臺(tái)。 主梁節(jié)段劃分及施工步驟 結(jié)構(gòu)離散化是一個(gè)十分重要的步驟，將完整的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段，離散成許多的單元， 計(jì)算這些單元的內(nèi)力以便進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)計(jì)算。但是考慮到實(shí)際施工的要求，一般以一個(gè)施工節(jié)段作為一個(gè)單元比較合 理。在本設(shè)計(jì)的過(guò)程中，主梁劃分為 68個(gè)單元，具體劃分見(jiàn)圖紙。模型中節(jié)點(diǎn)總數(shù)79個(gè)(節(jié)點(diǎn)號(hào)1to69,70to71,72to73,74to75,76to77,78,79),梁?jiǎn)卧倲?shù)72個(gè)（兩單元號(hào)1to68,69,70,71,72）,見(jiàn)下圖： 主要材料 混凝土材料梁體（C50）:混凝土容重：γ=25kN/m3 ；彈性模量：E=104MPa； 線膨脹系數(shù)：α=10－5； 抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值： fck =； 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值： ftk ＝；墩身（C40）:混凝土容重：γ=25kN/m3 ；彈性模量：E=104MPa； 線膨脹系數(shù):α＝10－5； 抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值： fck =； 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值： ftk ＝ 鋼筋 預(yù)應(yīng)力鋼筋及錨具：主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線( 公稱斷面面積為 )， frk =1860MPa。 普通鋼筋：采用 HRB335(d=650)， f 39。(2) 使用范圍 系統(tǒng)能考慮的恒載有：自重、混凝土收縮、徐變、溫度變化、二期恒載、施工臨時(shí)荷載及其它外加荷載；能輸出如下結(jié)果：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖、各階段恒載內(nèi)力圖、位移圖、 內(nèi)力包絡(luò)圖。(4) 注意事項(xiàng)由于 midas 是一個(gè)以圖層分塊的軟件，因此在導(dǎo)入文件時(shí)，一定要注意對(duì)塊的分 層。 、分段原則和分段由于吊裝的限制，塊斷重量要控制在 200t 以內(nèi)，因此分段時(shí)要控制塊段的質(zhì)量， 本設(shè)計(jì)中,最大為 ，最小為 3m(其中中、邊跨合攏段均為 3 m)。有時(shí)，施工方案將決定一種結(jié)構(gòu)方案是否能夠成立。在橋梁的設(shè)計(jì)初期，施工方案、施工順序及施工機(jī)具等必須事先確 定下來(lái)。(2) 施工順序：對(duì)懸臂施工的連續(xù)剛構(gòu)，特別是多跨一聯(lián)的連續(xù)梁，施工順序 的確定是至關(guān)重要的。(3) 掛籃的形式、自重和承載能力。掛籃重取 600kN,其簡(jiǎn) 化為一集中荷載和一彎矩作用。 從目前國(guó)內(nèi)施工水平來(lái)看，掛籃承載力不宜超過(guò) 1200kN，節(jié)段長(zhǎng)度不宜超過(guò) 5m。 3）梁段不宜過(guò)短，應(yīng)滿足預(yù)應(yīng)力管道彎曲半徑和最小直線段的要求。其中最大梁段重為 。 主要計(jì)算結(jié)果 、應(yīng)力圖施工階段內(nèi)力圖 最大懸臂內(nèi)力圖 成橋階段內(nèi)力圖 最大懸臂位移 成橋階段位移 最大懸臂應(yīng)力圖 成橋階段應(yīng)力圖、應(yīng)力分析結(jié)果成橋階段內(nèi)力分析結(jié)果單元荷載位置軸向 (kN)剪力y (kN)剪力z (kN)扭矩 (kN*m)彎矩y (kN*m)彎矩z (kN*m)1cLCB16I[1]01cLCB16J[2]2cLCB16I[2]2cLCB16J[3]3cLCB16I[3]3cLCB16J[4]4cLCB16I[4]4cLCB16J[5]2845cLCB16I[5]5cLCB16J[6]6cLCB16I[6]6cLCB16J[7]7cLCB16I[7]7cLCB16J[8]8cLCB16I[8]08cLCB16J[9]09cLCB16I[9]09cLCB16J[10]010cLCB16I[10]10cLCB16J[11]11cLCB16I[11]11cLCB16J[12]12cLCB16I[12]12cLCB16J[13]13cLCB16I[13]13cLCB16J[14]14cLCB16I[14]14cLCB16J[15]15cLCB16I[15]15cLCB16J[16]16cLCB16I[16]16cLCB16J[17]17cLCB16I[17]17cLCB16J[18]