100 160 100公路预应力混凝土连续刚构桥.doc

西 南 交 通 大 学本科毕业设计100+160+100m公路预应力混凝土连续刚构桥设计年 级：级学 号：姓 名：专 业：指导老师：2010年6月西南交通大学本科毕业设计 第109页院 系 土木工程系 专 业 年 级 20级 姓 名 题 目 100+160+100m公路预应力混凝土连续刚构桥设计 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日毕业设计任务书班 级 学生姓名 学 号 发题日期：2010年3月1日 完成日期： 6月18日题 目 100+160+100m公路预应力混凝土连续刚构桥设计 1、本设计的目的、意义 经过毕业设计，使学生了解并掌握预应力混凝土连续刚构桥设计的基本过程，掌握预应力混凝土连续刚构桥设计的基本要素，包括桥型的选择，桥跨尺寸的比选，主要结构尺寸的选择，结构受力计算分析，施工方法选择等。 通过本设计，学生应对预应力混凝土连续刚构桥设计有较全面的了解，能独立进行同类型桥梁的计算分析，对预应力混凝土连续刚构桥施工方法有一定的了解。 2、学生应完成的任务 完成跨度为100+160+100m的公路预应力混凝土连续梁桥上部结构设计，具体任务如下： （1）桥式方案比选，拟定桥梁细部结构尺寸； （2）运用有限元软件进行桥梁结构内力分析计算； （3）预应力钢筋的设计； （4）主要截面检算； （5）抗震分析； （6）主要工程数量； （7）总结； （8）编制不少于15000字的设计说明书； （9）绘制不少于16张A3的结构主要施工图。 3、设计各部分内容及时间分配：（共 16 周）第一部分 相关资料的收集 ( 2周)第二部分桥式方案比选，拟定桥梁细部结构尺寸 ( 2周)第三部分运用有限元软件进行桥梁结构内力分析计算 ( 3周)第四部分预应力钢筋估算 ( 2周)第五部分主要截面检算及抗震分析 ( 2周)第六部分编制设计说明书 ( 2周)第七部分绘制结构主要施工图 ( 2周)评阅及答辩 ( 1周)备 注 指导教师： 年 月 日审批人： 年 月 日摘 要本设计的题目是100+160+100m公路预应力混凝土连续刚构桥设计。由题目可知，连续刚构体系适用于高墩大跨的桥梁，因此除了设计桥梁上部结构而外还应该考虑桥墩的设计。首先,进行桥式方案比选，确定桥跨的布置和主要截面形式，确定施工方案。桥梁横截面采用单箱单室，主梁采用变梁高，梁底曲线为二次抛物线，根据经验公式确定中支点处梁高为10.4m，跨中处梁高为4.0m，中墩与主梁结合部设有横隔板，设计桥墩高50m，为双薄壁墩。施工方法采用应用较为广泛的现浇悬臂平衡施工法，挂篮平衡施工，采取先边合拢再中合拢的方式，悬臂施工节段长度为3.54.5m，合拢段长度为2.0m。接下来,运用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥有限元模型，并进行了施工阶段分析以及成桥分析。用 PSC设计估算各个截面的预应力筋用量，并结合内力组合进行了纵向预应力筋设计，按现行规范对桥梁进行了截面验算及变形验算。然后，通过软件计算移动荷载和风荷载等活载作用下桥梁的内力，各项预应力损失和有效预应力，由钢束和混凝土收缩、徐变以及温度、支座沉降等引起的二次内力等，并进行荷载组合、截面强度检算。另外，设计中考虑了“桩土效应”，这使得有限元模型对桥梁施工过程、荷载作用等的模拟更加准确。最后,分别采用反应谱法和时程分析法对桥梁结构进行了抗震分析。 关键词：大跨度 预应力 连续刚构桥 悬臂施工 抗震 AbstractThe topic of this thesis is a design of prestressed concrete continuous rigid frame bridge with spans of 100+160+100m.We knew that the rigid frame system is usually applied to the bridge with high piers and long spans. So in this paper I will design the bridge superstructure and the piers.The first step is choosing the bridge type, determining every spans and the cross-sectional shape of the bridge, and work out construction schemes. The shape of the cross-section is single cell box, and the heights of the beam are variational. The curve of the beams bottom is a cubic parabola. According to the experimentalformulas, the height of the beam at the middle fulcrum is 10.4m, and at the middle span is 4.0m, the middle piers are double thin wall piers with height of 50m. Adoptting the cast-in-site cantilever balance method which is widely used today. The main girder is constructed by symmetric cantilever equilibrium.Sides first and middle following is the scheme of closure. The length of each section of cantilever is 3.54.5m, the length of closure section is 2.0 m.Next, present finite element model of the whole bridge, by the MIDAS/CIVIL software, and do the analysis of construction phase and finished phase. Using PSC to estimate the reinforcing steel bars dosage of every cross-section. And design the reinforcing steel bars combine with internal force curve. Then, according to current specifications, check the strength and deformation of the beam.Then, use the software to compute the internal forces which are caused by moving loads, and the loss of prestress, effective prestress. Also compute the secondary internal forces which are caused by concrete shrink and creep, tempreture rise or down and support settlement to check the strength of the beam.Also, in the design, compaction effects have been added, this made the stimulation of loads more real and more accurate.At last, the earthquake response spectrum analysis and transient analysis are added to check the sthengh of the bridge.key words：long span, prestressed, continuous rigid frame bridge, cantilever construction 目 录第1章 绪论101.1预应力混凝土概述101.2预应力混凝土连续刚构桥101.3预应力混凝土连续刚构桥的施工方法13第2章 桥梁总体布置及结构主要尺寸152.1 方案比选152.2 设计依据及基本资料162.3 桥跨布置172.4 上部结构尺寸拟定182.5 下部结构尺寸拟定222.6 特殊节段处理25第3章 桥梁结构内力计算273.1 概述273.2 模型的建立283.3 桥梁恒载内力计算333.4 桥梁活载内力计算37第4章 预应力钢筋设计454.1 预应力筋布置454.2 纵向预应力筋估算464.3 预应力损失及有效预应力计算51第5章 次内力计算及内力组合565.1 预应力次内力565.2 收缩次内力575.3 徐变次内力585.4 温度次内力605.5 基础不均匀沉降次内力655.6 荷载组合67第6章 主要截面验算736.1 强度验算736.2 承载能力极限状态截面验算746.3 正常使用极限状态截面验算756.4 变形验算80第7章 抗震分析817.1 桥梁结构地震反应分析方法817.2 桥梁结构动力特性837.3 连续刚构桥的地震反应谱分析907.4 连续刚构桥的时程分析94第8章 主要工程数量988.1混凝土用量988.2 钢束用量估算998.3 锚具用量估算101结论103致谢104参考文献105第1章 绪论1.1预应力混凝土概述预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争创伤，从西欧迅速发展起来的。半个多世纪以来,从理论，材料，工艺到土建工程中的应用,都取得了巨大的发展。尤其是随着部分预应力概念的逐步成熟,突破了混凝土不能受拉与开裂的约束,大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料,而且预应力技术已扩大应用到型钢，砖，石，木等各种结构材料,并用以处理结构设计，施工中用常规技术难以解决的各种疑难问题。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚10年,但发展迅速,应用数量庞大。我国近年来在土木工程投资方面，建设规模方面均居世界前列。在混凝土工程技术，预应力技术应用方面取得了巨大进步。近来二三十年来,我国预应力混凝土桥梁发展很快,无论在桥型，跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展,不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。预应力混凝土桥梁的发展与施工技术的发展是密不可分的,施工技术水平直接影响桥梁的跨径，线型，截面形式等。预应力混凝土连续梁在初期大多采用满布支架法施工,其跨度一般在40以内,且施工周期长,施工用料多。60年代预应力混凝土桥梁引入悬臂施工法以后,预应力连续梁桥得以迅速发展,其跨越能力达200以上,适用范围也不断扩大。悬臂拼装法将大跨桥梁化整为零,施工简便,拼装工期短，速度快,特别对于多跨长联桥(跨度在100以内)是一种效率高而且经济的施工方法。预应力连续梁的施工方法还有顶推法，移动模架法，逐孔架设法等。1.2预应力混凝土连续刚构桥（1）概述连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构，两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式，它具有梁高小，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少接缝少、行车平顺舒适等优点，在30m120m跨度内常是桥型方案比选的优胜者。缺点 有支座；施工时需要墩梁固结，有体系转换；顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度小，也不利于悬臂施工、横向抗风要求。20世纪纪50年代后，由于在预应力混凝土桥梁的施工方法中引入了传统钢桥的悬臂拼装施工法，并针对预应力混凝土桥梁的一些特点，对之加以改进和发展，促使预应力混凝土梁式桥中的悬臂体系得到了迅猛发展，并形成了T型刚构桥。T形刚构桥指的是以T型梁为主要承重结构的梁式桥。在桥上荷载作用产生正弯矩时，梁做成上大下小的T形并在下缘配筋充分利用了混凝土的抗压强度大和钢筋的高抗拉强度进而比矩形梁桥节省了材料，减轻了自重。缺点 缩缝多,行车不舒适；跨中可能产生较大挠度；顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度小，不利于悬臂施工、横向抗风要求。预应力混凝土连续刚构桥在体系上属于连续梁桥。预应力混凝土连续刚构桥既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的特点,又有T 型刚构桥不设支座、施工方便的优点, 且有很大的顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度, 它利用高墩的柔度来适应结构由预应力砼收缩、徐变和温度变化所引起的位移, 能满足特大跨径桥梁的跨越及受力要求。缺点 上部结构连续长度有一定限制,长度再增加时应改为连续刚构与连续梁组合体系；抗撞击能力较弱。（2）预应力混凝土连续刚构桥的特点桥跨结构（主梁）和墩台整体相连的桥梁叫刚构桥。由于二者之间是刚性连接，在竖向荷载作用下，将在主梁端部产生负弯矩，因而将减少跨中正弯矩，跨中截面尺寸也相应减小。刚构桥在竖向荷载作用下，一般都产生水平推力。刚构桥大多做成超静定的结构，故混凝土收缩、温度变化、墩台不均匀沉陷和预应力等因素都会在结构中产生附加内力。刚构桥外形尺寸小，桥下净空大，桥下视野开阔。预应力混凝土刚构桥则常用于高墩大跨桥梁，且具有较好的技术经济性。连续刚构体系另一个特点是抗震性能好, 水平地震力可均摊到各个墩上来承担, 而连续梁则需要设置制动墩或是采用价格较昂贵的专用抗震支座。墩梁固结又便于采用悬臂施工方法, 取消了连续梁在施工转换体系时所采用的墩上临时固结措施。连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面:构造上一般有2 个以上主墩采用墩梁固结, 要求主墩有一定的柔度形成摆动支撑体系。因此, 常在大跨径高墩桥梁结构中采用。墩梁固结有利于悬臂施工, 同时避免了更换支座, 省去了连续梁施工在体系转换时采用的临时固结措施。省去了大跨连续梁的支座, 无需巨型支座的设计, 节省制造、养护和更换支座的费用。受力方面, 上部结构仍保持了连续梁的特点, 但计入因桥墩受力及混凝土收缩、徐变及温度变化引起的弹塑性变形对上部结构的影响, 桥墩需要有一定的柔度, 使所受弯矩有所减小, 而在墩梁结合处仍有刚架受力性质。 抗震性能良好, 水平地震力可均摊给各个墩来承受, 不像连续梁需设置制动墩, 或采用昂贵的专用抗震支座。边跨桥墩较矮, 相对刚度较大时, 为适应上部结构位移的需要, 墩梁可做成铰接或在墩顶设置支座。伸缩缝位置在连续梁的两端, 可置于桥台处, 长桥也可设置在铰接处。为保证结构的横向稳定性, 桥台处需设置控制水平位移的挡块。（3）预应力混凝土连续刚构桥发展趋势表1-1 国内外大跨径刚构桥（L>240m）桥名国家跨径（m）年份重庆高家花园大桥中国140+240+1401997虎门大桥辅航道桥中国150+270+1501997Confederation 桥加拿大165+43×250+1651997Stolma 桥挪威94+301+721998Raftsundet桥挪威86+202+298+1251998重庆黄花园大桥中国137+3×250+1371999贵州六广河大桥中国145.1+240+145.12000泸州长江二桥中国145+252+54.82007从上表可以看出，近几十年来的桥梁结构逐步向轻巧、纤细方面发展, 但桥的载重、跨长却不断增加。连续刚构桥有以上所叙述的优点, 那么其投资比斜拉桥、悬索桥同等跨径下要低, 在高墩结构中也比一直以来最便宜的简支梁桥在同等条件下投资偏低或是相同。随着桥梁施工技术水平的提高, 对混凝土收缩、徐变和温度变化等因素引起的附加内力研究的深入和问题的不断解决, 大跨径预应力混凝土连续刚构桥已成为目前主要采用的桥梁结构体系之一。从以上论述可以总结出大跨径连续刚构的发展趋势有以下几点: 跨径可进一步增大。我国正处于修建连续刚构桥的热潮, 跨径280 m 的奉节长江大桥已经建成; 珠海跨伶仃洋特大桥已有318 m 跨横门东航道的连续刚构方案, 可以预见跨径在300 m以上的连续刚构不久的将来会在中国出现。上部结构不断轻型化。桥梁上部结构的轻型化可以减轻上部结构的自重, 减少材料用量, 也可以降低挂蓝的要求, 从而降低工程造价。由于采用大吨位锚具、高强砼和轻质混凝土, 上部结构不断轻型, 这也是连续刚构桥的发展方向。 简化预应力束类型。我国预应力混凝土连续刚构桥设计中,已有相当多的桥梁取消了弯起束和连续束, 用竖向预应力和纵向预应力承担主拉应力, 极大的方便了施工, 不仅简化了预应力结构体系, 而且受到施工单位的欢迎。 取消边跨合龙段落地支架。采用合适的边跨与主跨比,在导梁上直接合龙边跨, 或与引桥的悬臂相连接实现边跨合龙段的现浇, 在高墩的条件下取消边跨合龙段的落地支架, 除带来一定的经济效益外还可方便施工。上部结构连续长度增长, 以适应高速行车的需要。国外产生了“ 少用和不用伸缩缝是最好的伸缩缝”的新观点, 于是国外桥梁设计中最大限度增加上部结构的连续长度。我国在连续刚构桥设计中亦有加大连续长度的趋势。1.3预应力混凝土连续刚构桥的施工方法大跨径预应力混凝土连续刚构桥的施工多采用悬臂施工法，悬臂施工法是在已建成的桥墩上，沿桥梁跨径方向对称逐段施工的方法。它不仅在施工期间不影响桥下通航或行车，同时密切配合设计和施工的要求，充分利用了预应力混凝土承受负弯矩能力强的特点，将跨中正弯矩转移为支点负弯矩，提高了桥梁的跨越能力。对采用悬臂法进行桥梁结构施工，总的施工顺序是：墩顶0#块的浇筑；悬臂节段的预制安装或挂篮现浇；各桥跨间的合拢段施工及相应的施工结构体系转换；桥面系施工。要实现悬臂施工，在施工过程中必须保证墩与梁固结，尤其在连续梁桥和悬臂梁桥施工中要采取临时墩梁固结措施。另外采用悬臂施工法，很有可能出现施工期的体系转换问题。如对于三跨预应力混凝土连续梁桥，采用悬臂施工时，结构的受力状态呈型刚构，边跨合拢就位、更换支座后呈单悬臂梁，跨中合拢后呈连续梁的受力状态。结构上的预应力配置必须与施工受力相一致。悬臂施工法通常分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。悬臂浇筑是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后张拉预应力束，移动机具模板（挂篮）继续悬臂施工。悬臂拼装是用吊机将预制块件在桥墩两侧对称起吊、安装就位后，张拉预应力束，使悬臂不断接长，直至合拢。综上所述，采用悬臂施工的主要特点为：（1）从桥墩处开始向两侧对称分节段悬臂施工，桥梁在施工过程中承受负弯矩，桥墩也要承担不平衡弯矩；（2）非墩梁固结的预应力混凝土梁桥，采用悬臂施工时应采取措施，使墩、梁临时固结，因而在施工过程中应进行结构体系转换。对于带挂梁的T型刚构桥，主梁在施工中的受力状态与在运营荷载作用下的受力状态基本一致，结构的体系没有改变；（3）采用悬臂施工法的机具设备较多，就挂篮而言，也有桁架式、斜拉式等多种型式，可根据实际情况合理选用；（4）悬臂浇筑法施工简便、结构整体性好，施工中可不断调整标高，常用于跨径大于100m的桥梁。悬臂拼装法施工速度快，桥梁上、下部结构可平行作业，但施工精度要求较高，可在跨径100m以下的大桥中选用。（5）悬臂施工法可不用或少用支架，施工不影响通航或桥下交通，适合于跨越深水、山谷、海洋等处，并适用于变截面预应力混凝土梁桥。第2章 桥梁总体布置及结构主要尺寸2.1 方案比选 随着桥梁理论的不断成熟，在桥梁设计中要求桥的适用性强、舒适安全、建桥费用经济、科技含量高。对建在城市中的桥梁还特别注重美观大方。由此，对于一定的建桥条件，根据侧重点的不同可能会做出基于基本要求的多种不同设计方案，只有通过技术经济等方面的综合比较才能科学地得出完美的设计方案。根据本设计中提到的地形、地质、地貌条件，以及桥跨设计总长360m，可以初步选定几种适用的桥型，预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土T型刚构桥、预应力混凝土连续刚构桥。（1）预应力混凝土连续梁桥的应用非常广泛。尤其是悬臂施工法、顶推法、逐跨施工法在连续梁桥中的应用，这种充分应用预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化，从而提高了施工质量，降低了施工费用。连续梁的突出优点是：结构刚度大，变形小，动力性能好，主梁变形挠曲线平缓，有利于高速行车。两跨连续梁内力的分布要比同跨的简支梁合理，虽然绝对最大弯矩都是ql2/8，但是连续梁跨中最大弯矩只有简支梁的56%，跨中最大挠度仅为简支梁的40%。因此，不论从刚度方面还是从强度方面来说，连续梁都可以采用比简支梁要小的跨中梁高，更加经济实用。但是，连续梁桥有支座，需要定期更换；施工时需要墩梁固结，有体系转换；顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度小，也不利于悬臂施工、横向抗风要求。（2）T型刚构桥在计算上比连续梁方便。它以T型梁为主要承重结构，在桥上荷载作用产生正弯矩时，梁做成上大下小的T形并在下缘配筋充分利用了混凝土的抗压强度大和钢筋的高抗拉强度进而比矩形梁桥节省了材料，减轻了自重。上部结构利用悬臂浇筑和悬臂拼装的施工方法，不影响通航和桥下交通。桥型美观 、宏伟、轻型，适用于大跨悬臂平衡施工，可无支架跨越深水急流，避免下部施工困难或中断航运，也不需要体系转换，施工简便。但是此类型的桥抗弯刚度差，徐变挠度大不易控制，不利于高速行车。由于铰的存在，导致跳车，舒适性不好，另外，剪力铰位置易发生破坏，还有其刚度和稳定性都不如连续梁或连续刚构，现在已基本被连续梁或连续刚构取代。（3）连续刚构桥继承了连续梁桥以及T型刚构桥的优点。首先，墩梁固结，不需要定期更换支座；跨中梁高减小，大大减轻了自重，节省了工程造价。其次，伸缩缝少，行车平顺舒适；跨越能力大，可做成三跨或者四跨一联的，也可以多跨一联的。另外，主梁外观呈曲线形，纤细优美，比例匀称，得体大方；墩具有柔性，很好地适应温度、风荷载、地震等引起的变形，具有很强的抗震性能。因此，在大跨高墩的桥梁中是优先选用的类型。综上所述，决定选用预应力砼连续刚构桥作为设计桥型。安全性 连续刚构桥结构整体性能好，有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度，能很好的满足较大跨径桥梁的受力要求；由于桥墩常做成双薄壁柔性墩，纵桥向柔度较大，能够适应各种因素引起的变形，抗震性能优越。适用性 连续刚构桥采用悬臂对称施工，混凝土收缩徐变小，伸缩缝少，便于行车；桥墩一般较高，便于桥下通航、泄洪以及行人通行。经济性 该桥型墩梁固结，无需定期更换支座，节省养护费用；采用变梁高大大减少了混凝土的用量，节省工程造价，减少工期；墩能够适应地震作用引起的变形，无需采用昂贵的专用抗震支座。外观 该桥型主梁呈抛物线形，采用变梁高，视觉上给人以纤巧大方、匀称美观的感觉，与周围的山水景物相得益彰、和谐得体。2.2 设计依据及基本资料2.2.1 主要技术指标（1）孔跨布置：100+160+100m公路预应力混凝土连续刚构桥；（2）桥梁等级：高速公路桥梁；（3）汽车荷载等级：公路I级，设计时速120km/h；（4）桥面宽度：六车道，上下行分为两幅，每幅宽13.5m，即（0.5m栏杆+3×4.0m车行道+1.0m栏杆），两幅净距1.0m；（5）桥面坡度：不设纵坡，横坡为±2.0%；（6）支座沉降：按1cm考虑；（7）温度荷载：整体升降温20oC；（8）施工方法：主梁采用悬臂浇注分段对称平衡施工,中跨及边跨合拢段采用吊模浇注，挂篮自重、施工荷载控制在370吨以内，挂篮自重按120吨计；（9）桥轴平面线型：直线。（10）地震烈度：基本烈度度，按度设防。2.2.2 主要材料（1）混凝土：梁体为C55混凝土，墩身为C40混凝土，承台及桩C30；（2）钢 材：纵向和横向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，其单根公称直径为15.24（面积为140 mm2），标准强度为fpk=1860Mpa；竖向预应力筋为JL32精扎螺纹钢筋，标准强度为785MPa，普通钢筋采用R235、HRB335级钢筋；（3）锚具：纵向预应力采用OVM15型锚具，预应力管道均按金属波纹管成孔设计。2.2.3 设计依据（1）中华人民共和国交通部标准，公路桥涵设计通用规范，JTG D60-2004；（2）中华人民共和国交通部标准，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范，JTG D62-2004；（3）中华人民共和国交通部标准，公路桥涵地基与基础设计规范，JTG D63-2007；（4）中华人民共和国交通部标准，公路桥梁抗风设计规范，JTG/T D60-01-2004；（5）中华人民共和国交通部标准，公路桥梁抗震设计规则，JTG/T B02-01-2008。2.3 桥跨布置2.3.1 桥跨分孔对于一座较长的桥梁，应当分成若干孔。孔径划分的大小，不仅影响使用效果和施工等，而且在很大程度上影响桥梁的总造价。一般应满足以下要求：（1）对于通航河流，在分孔时首先应满足桥下的通航要求。桥梁的通航孔应布置在航行最方便的河域。对于变迁性河流，根据具体条件，应多设几个通航孔。（2）对于平原区宽阔河流上的桥梁，通常在主河槽部分按需要布置较大的通航孔，而在两侧浅滩部分按经济跨径进行分孔。（3）当在山区的深谷、水深流急的江河以及水库上修建时，为了减少中间墩，应加大跨径。条件允许时，甚至还可以采用特大跨径的弹孔跨越。（4）对于采用连续体系的多孔桥梁，应从结构的受力特性考虑，使边孔与中孔的跨中弯矩接近相等，合理地确定相邻跨之间的比例。（5）对于河流中存在不利的地段，例如岩石破碎带、裂隙、溶洞等，在布孔时，为了使桥基避开这些区段可以适当加大跨径。连续梁桥可以做成三跨或者四跨一联的，也可以做成多跨一联的，一般不超过六跨。每联跨数太多，联长就要加大，受温度变化及混凝土收缩徐变等影响产生的纵向变形也就越大，使伸缩缝及活动支座的构造复杂，对桥梁的墩台也不利；每联长度太短，则使伸缩缝的数目加多，不利于高速行车。建桥处的地形、地质与水文条件，以及通航要求等对孔跨分布常常起决定性的作用；此外，还要结合墩台、基础及支座的构造，综合分析比较才能选出最优方案。从梁内弯矩的分布情况来看，对于每联三跨以上的连续梁，等跨时边跨的跨中弯矩大于中间跨的跨中弯矩，故常用缩短边跨的办法来调整弯矩的分布，边跨与中跨的比值可在0.70.5之间，甚至可以选取0.3。对于三跨连续梁，边跨与中跨的比值多用0.60.67；对于多跨连续梁，该比值可增大到0.8，当采用悬臂施工时宜取0.50.6。当边跨与中跨之比小于0.3时，端支座上将有较大的负反力（即拉力）出现，对此种支座要做特殊处理，例如在桥台上设置构造复杂的拉力支座，或采用在边跨末端严重的办法来消除负反力。根据以上叙述，本设计桥梁总长360m，确定桥跨为100+160+100m，边跨与中跨之比为0.625。2.3.2 总体布置 根据前面介绍的桥型选择、桥跨分孔以及考虑到桥型的美观和桥梁与周围地形地貌的和谐，将桥梁设计为三跨连续刚构桥，如下图为100+160+100m预应力砼连续刚构桥的总体布置示意图。图2-1桥跨总体布置图（单位：cm）2.4 上部结构尺寸拟定2.4.1 截面形式的选择截面的拟定需要考虑多种因素的影响，以便选出最适合的截面形式，例如，应尽量节省材料，做到受力合理，另外还应考虑外形线条的美观。以简支梁为例（梁截面为矩形），在受到竖向均布荷载作用时，跨中弯矩最大，根据材料力学的相关知识可知，最大的正应力出现在跨中截面。该截面上，以中性轴Z轴为分界，上侧为压应力，下侧为拉应力，并且某点应力大小与它到中性轴的距离成正比。如下示意图：