土木工程-桥梁工程-毕业设计-论文稿-40+56+40m.docx

土木工程-桥梁工程-毕业设计-论文稿-40+56+40m目录第一章设计概况(1)第一节设计依据(1)第二节设计资料(1)第三节桥梁选型(3)第四节主梁施工方法及施工阶段划分(6) 第二章主梁细部尺寸拟定及材料选用(8) 第一节细部尺寸拟定(8)第二节材料选用(9)第三章结构内力计算(12)第一节有限元模型的建立(12)第二节恒载内力计算(15)第三节活载内力计算(17)第四节基础沉降引起的内力计算(28)第五节温度荷载引起的内力计算(28)第六节内力组合(29)第四章主梁配筋(33)第一节预应力钢筋数量的估算(33)第二节预应力束筋的布置(39)第五章主梁验算(42)第一节截面几何特性(42)第二节正截面抗弯强度验算(44)第三节斜截面抗弯强度验算(47)第四节斜截面抗剪强度验算(52)第五节正截面抗裂验算(55)第六节斜截面抗裂验算(59)第七节应力验算(76)第八节变形验算(79)结束语(81)致谢(82)参考文献(83)第一章设计概况第一节设计依据新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定铁建设函2005 258号新建时速200250公里客运专线铁路设计暂行规定铁建设 200514 0 号铁路桥涵设计基本规范TB1002.1-2005铁路桥梁施工规范TB10203-2002铁路防雷、电磁兼容机接地工程技术暂行规定铁建设 200790 号客运专线铁路桥涵工程施工技术指南TZ213-2005铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设(2005) 157号及局部修订条文”铁建设20079 0号电气化铁路接触网|型钢柱图通化20081301号铁路工程抗震设计规范GB50111-2006客运专线综合接地技术实施办法铁集成2006220号铁建函2008399号文关于做好客运专线接触网支柱，桥梁通 用参考图实施工作的通知第二节设计资料一、设计荷载(一) 恒载1. 结构自重：按铁路桥涵设计基本规范(TB1002.1)第 4.2.1 采用。2. 二期恒载：轨下枕底道砟厚度为350mm，荷载包括钢轨、道砟、 轨枕、防水层、保护层、人行道栏杆、遮板或声屏障，防护墙，接触 网支柱、电缆槽盖板机竖墙等附属设施自重。有声屏障直线梁按190kN/m、曲线梁按205.9kN/m计算，无声屏障直线梁按163.3kN/m、曲线梁按179.2kN/m计算。3. 基础不均匀沉降：相邻两支点不均匀沉降xO.Olm。（二）活载1. 设计列车竖向荷载采用中-活载；并满足开行双层集装箱的要求。 客运专线采用ZK荷载。2. 列车活载的动力系数应按下列公式计算中-活载 1 +口=1+a6/（30+L） a=4（1-h）式中h为填土厚度（从轨底算起）；L为桥梁跨度，以米计。ZK荷载计算剪力卬1=0.996/（VL-0.2 ） +0.913计算弯矩卬2 = 1.494/（VL任0.2 ） +0.851式中L卬一一加载长度（m）,取平均跨度乘以1.3的扩大系数， 当L卬大于最大跨度时，取最大跨度。（三）附加力1. 温度影响力：铁路桥涵设计基本规范TB10002.1办理。纵向温度荷载按顶板升温5°C考虑。运梁阶段时，按竖 向温度梯度201考虑。2. 桥上列车制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10%计算。但 当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时，制动力或牵引力应按竖 向静活载的7%计算。双线桥采用一线桥的制动力或牵引力。二、主要设计指标（一）梁体变形限制1. 梁体竖向挠度：在中-活载静力作用下，体竖向挠度不大于梁体计算跨度的 1/1200。ZK活载静力作用下，体竖向挠度不大于梁体计算跨度的1/1500。2. 在中-活载静力作用下，梁端竖向折角不应大于3%。，在ZK活 载静力作用下，梁端竖向折角不应大于2%。（二）设计安全系数按照铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB1002.1-2005）1 规定具体见表 1-1。表1-1设计安全系数项目检算条件控制条件设计安全系数强度安全系数运营荷载下（主力）KZ2.2运营荷载下（主+附）KZ1.98安装荷载下K>1.8抗裂安全系数运营荷载下Kf>1.2安装荷载下Kf>1.1第三节桥梁选型、概述桥梁是跨越河流，峡谷或其他交通线路时通济利涉的建筑物。它 随着交通功能的需要和经济与科学技术的发展，在力学规律和美学法 则支配下，通过精心设计和精心施工而成，是人文科学，工程技术和 艺术三位一体的产物。优秀的桥梁建筑不仅体现出人类智慧和伟大的 创造力，而且往往成为时代的象征，审美的对象和文化的遗产。18世纪铁的生产和铸造，为桥梁提供了新的建造材料。但铸铁抗 冲击性能差,抗拉性能也低易断裂，并非良好的造桥材料。19世纪50 年代以后，随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展，钢材成为重要 的造桥材料。钢的抗拉强度大，抗冲击性能好，尤其是19世纪70年 代出现钢板和矩形轧制断面钢材，为桥梁的部件在厂内组装创造了条 件，使钢材应用日益广泛。18世纪初，发明了用石灰、粘土、赤铁矿混合煅烧而成的水泥。 19世纪50年代，开始采用在混凝土中放置钢筋以弥补水泥抗拉性能 差的缺点。此后，于19世纪70年代建成了钢筋混凝土桥。近代桥梁建造，促进了桥梁科学理论的兴起和发展。1857年由圣 沃南在前人对拱的理论、静力学和材料力学研究的基础上，提出了较 完整的梁理论和扭转理论。这个时期连续梁和悬臂梁的理论也建立起 来。桥梁桁架分析（如华伦桁架和豪氏桁架的分析方法）也得到解决。 19世纪70年代后经德国人K.库尔曼、英国人W.J.M兰金和J.C.麦克 斯韦等人的努力，结构力学获得很大的发展，能够对桥梁各构件在荷载作 用下发生的应力进行分析。这些理论的发展，推动了桁架、连续梁和 悬臂梁的发展。19世纪末，弹性拱理论已较完善，促进了拱桥发展。 20世纪20年代土力学的兴起，推动了桥梁基础的理论研究。二、方案比选由于拱桥对基础的要求比较高，及使用斜拉桥的跨径比较大，在 此可考虑的桥型有预应力混凝土简支梁桥，预应力混凝土连续梁桥， T形刚构。（1）预应力混凝土简支梁桥，是梁式桥中应用最早，使用最广泛 的一种桥型。它受力简单，梁中只有正弯矩，适用T形截面梁这种构 造简单的截面形式，体系温变，混凝土收缩徐变，张拉预应力等均不 会在梁中产生附加内力，设计计算方便，最容易设计成各种标准跨径 的装配式结构。常用的经济合理跨径在20m以下，目前我国预应力混 凝土简支梁的标准跨径在40m以下。20世纪50年代，我国在修建大 量小跨径钢筋混凝土梁桥的同时，开始对预应力混凝土桥梁进行了研 究和试验，于1956年在公路上建成了第一座跨径20m的预应力混凝 土梁桥。随后，预应力混凝土简支梁在公路上获得广泛采用，并提出了装配式预应力混凝土简支梁桥的系列标准设计，最大跨径 达40m。1970年，河南省建成了跨径达52m的鱼腹形预应力混凝土 简支梁桥。1976年建成的洛阳黄河公路大桥，跨径为50m，全长达 3000m，是我国目前最长的公路桥。1985年在浙江省建成了跨径 60m的预应力混凝土简支梁桥。（2）连续梁桥连续梁桥是一种古老的结构体系、它具有变形小、结构刚度好、 抗震能力强等优点。我国预应力混凝土连续梁桥在上世纪70年代首次应用于城市桥梁 工程，几十年来，发展极为迅速，己成为我国预应力混凝土大跨径桥 梁的主要桥型之一，并己掌握各种先进的施工方法，如采用悬臂浇筑 的兰州黄河大桥，沙阳汉江桥等;采用顶推法施工的包头黄河大桥、柳 州柳江大桥:采用大型块件浮吊拼装的容奇大桥、沙口大桥以及采用移 动模架法，由我国有关单位承担施工任务的伊拉克摩萨尔四号桥、科 威特巴比延河桥。我国预应力混凝土连续梁桥常采用的施工方法主要采用平衡悬臂 浇筑（拼装）法;在各主墩上按“T”构用挂篮分段对称悬臂浇筑（装）在落 地支架上浇筑边跨现浇段。在吊架上浇筑跨中合拢段。全桥按以下顺 序进行施工：仃”构对称悬臂浇筑（拼装）一边跨合拢一中跨合拢，在悬 臂浇筑节段前还要将主梁与桥墩临时固结，待跨中合拢施加预应力后， 再去掉墩顶临时固结，使主梁支撑于支座之上，此时，结构体系己经 发生转变。由此可见，预应力混凝土连续梁桥的施工过程比较复杂， 不但要经历“T”型刚构悬臂浇筑阶段形成主梁的过程，还要经历体系 转换的过程，即由对称的单“T”静定结构转变为超静定结构，当然， 可以通过理论计算得到各施工阶段的理论立模标高值和内力值，但是， 由于混凝土桥梁除了本身材料是非均匀质材料和材料特性不稳定外， 它还要有温度、湿度、时间的因素的影响，而且，悬臂施工过程中各 节段混凝土相互影响，而且这种相互影响又存在差异，由此，这些影 响因素必然造成各节段的内力和位移随着混凝土浇筑过程的变化而偏 离设计值，从而导致全桥合拢的困难，桥梁线形及内力状态与设计要 求不符，给桥梁施工安全、夕卜形、可靠性、行车条件和经济性等方面 带来不同程度的影响，因此，施工控制就成了施工过程中不可缺少的 组成部分。连续梁在恒载作用下，由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩 显著减小，其弯矩图形与同跨悬臂梁相差不大。如悬臂梁的悬臂长度 恰好与连续梁的弯矩零点位置相对应，弯矩图就完全一样。连续梁在 活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩，对跨中正弯矩仍有卸载作 用，其弯矩分布要比悬臂梁合理。预应力混凝土连续梁的应用十分广 泛，尤其悬臂施工法，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。连续梁的突出优点就是结构刚度大，变形小，动力性能好，主梁变形 挠曲线平缓，有利于高速行车。(3) T形刚构T形刚构是一种墩梁固结，具有悬臂受力特点的梁式桥。悬臂梁桥在力学性能上优于简支梁，可适用于更大跨径的桥型方案，但是悬臂 中同时存在正负弯矩区段，通常采用箱型截面梁，起构造复杂，跨径 较大时，桥体重力过大，不易装配化施工，而往往要在费用昂贵的支 架上浇筑。钢筋混凝土悬臂梁，还因支点负弯矩区段的存在，不可不 免的在梁顶产生裂缝，桥面虽有防护措施，但常因雨水侵蚀而降低使 用年限。预应力混凝土悬臂梁桥虽无此患，并可采用节段悬臂施工， 可它同连续梁一样，支点因是简单支承，施工时必须采用临时固定措 施。但与连续梁相比，跨中要增加悬臂与挂梁间的牛腿、伸缩缝构造； 在使用时，行车又不及连续梁平顺，除了是静定结构这个特点外，别 的优点不多，因而也较少采用。60年代中，我国首次采用了先进的悬臂施工方法，建成了第一座 T形刚构桥，围殴我国修建大跨径预应力桥梁提供了成功的经验，开拓 了发展前景。迄今已修建了 20多座大中跨径的预应力混凝土 T形刚构 桥，1971年建成的福建省乌龙江公路大桥，主跨径为 3 x144m; 1980年建成的重庆长江公路大桥，共8孔，总长1000m，最大跨径 达 174m。由于悬臂梁承受负弯矩，T形刚构桥几乎都是预应力混凝土结构。 带铰的T形刚构桥，它的上部结构全部是悬臂部分，相邻两悬臂通过 剪力铰相连接。带铰的T形刚构桥由日照温差，混凝土收缩徐变和基 础不均匀沉降等因素的影响，剪力铰两侧悬臂的挠度不会相同，必然 产生附加力。这些挠度和附加力事先难以估计，又不易采取适当措施 加以清除或调整。其次，中间铰结构复杂，用钢量和费用也将增加。 此外，在运营中发现，铰处往往因下挠形成折角，导致车辆跳动，且 剪力铰也已损坏。带挂孔的T形刚构是静定结构，其主要缺点是桥面 上伸缩缝增多，对于高速行车不利。钢筋混凝土 T形刚构常用跨径在 4050m左右，预应力混凝土 T形刚构常用跨径在60200m左右。 在结构刚度，变形，动力性能方面，T形刚构都不如连续梁桥。结合上述各种桥型的优缺点，应选用预应力混凝土连续梁桥。立面布置图 48至*心|M4_一第四节主梁施工方法及施工阶段划分一、施工方法本桥采用挂篮悬臂施工的方法。主要施工步骤如下：1. 在墩身施工完毕后，安装墩旁支架并对其预压重；2. 安装0号块节段施工模板，进行混凝土施工；3.0号块施工完成后，安装悬臂施工挂篮，对称向两侧进行悬臂挂 篮施工；4.施工合拢，先边跨合拢，再中跨合拢。二、施工阶段的划分1. (1)在中墩旁托架上设置临时支座，安装中墩支座。安装中墩0号节段施工模板，绑扎钢筋，浇注混凝土。(3)混凝土强度达到90%及不少于5天龄期后，张拉预应力索。2. (1)在0梁段上对称架设挂篮，每个挂篮连同模板按120吨考虑。(2) 对称浇筑1号梁段。(3) 混凝土强度达到90%及不少于5天龄期后，张拉预应力索。(4) 适安装边跨直线段施工支架，并对支架进行堆载预压，安装边 墩支座。3. (1)往两端移动挂篮。(2) 对称浇筑2号梁段。(3) 混凝土强度达到90%及不少于5天龄期后，张拉预应力索。4. (1)按前步骤依次浇筑315号梁段。(2) 混凝土强度达到90%及不少于5天龄期后，张拉预应力索。(3) 适时安装边跨直线段施工模板，绑扎钢筋，浇注混凝土。(4)混凝土强度达到90%及不少于5天龄期后，张拉预应力索。5. (1)拆除中跨和边跨挂篮。(2) 对称施加边合拢节段重373.0KN (每端)。(3) 对称安装边、中跨合拢吊架和边跨合拢段撑架，合拢吊架及施 工荷载按300KN (每端)计算。(4) 临时张拉边跨钢束。6. (1)安装边跨合拢段施工模板，绑扎钢筋。边浇注混凝土边拆除 边合拢节段 373.0KN (每端)。(2) 混凝土强度达到90%及不少于5天龄期后，解除边跨直线段 水平约束，张拉边跨合拢段钢筋。(3) 张拉边合拢段横向预应力钢束以及竖向预应力筋。7. (1)拆除边跨合拢吊架及边跨直线施工支架。(2) 拆除中墩临时支座及墩旁托架。(3) 对称施工中跨合拢段节段重587.4KN。(4) 安装中跨合拢段撑架。(5) 临时张拉中跨钢束8. (1)安装中跨合拢段施工模板，绑扎钢筋，边浇注混凝土边同步 拆除中跨合拢段节段重587.4KN (每端)。(2)混凝土强度达到90%及不少于5天龄期后，张拉中跨合拢钢 束。张拉中跨合拢段横向预应力钢束以及竖向预应力钢束。9. 拆除中跨合拢吊架。10. (1)待引桥施工完成后进行全桥附属工程施工。(2)成桥，竣工验收。第二章主梁细部尺寸拟定及材料选用第一节细部尺寸拟定一、截面形式铁路桥连续梁多采用箱形截面，本桥采用单箱单室截面。二、主梁梁高与立面特点连续梁的立面以采用变高度为宜，连续梁在恒活载作用下，支点截面得出现较大的负弯矩，采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布 规律。同时，采用悬臂法施工的连续梁，变高度梁又与施工的内力状态吻合，另外，变高度梁使梁体 外形和谐，节省材料并增大桥下净空。因此，本桥主梁采用变高度， 梁高沿纵向按一次线性变化。（1）主梁高度预应力混凝土连续梁桥的主梁高度与起跨径之比通常在 1/151/25之间，标准设计中，高跨比约在1/181/19，当建筑高度 不受限制时，增大梁高是比较经济的方案。可以节省预应力钢束布置 用量，加大梁高只是腹板加厚，增大混凝土用量有限。根据桥下通车 线路情况，并且为达到美观的效果，本桥采用中支点梁高3.59m，支 点梁高2.6m，三、底板厚度对于箱形梁跨中底板厚度，连续梁在跨中截面主要承受正弯矩， 对预应力混凝土连续梁，底板中需配一定数量的预应力束筋与普通辅 助钢筋，底板厚度一般为200250mm。连续梁墩顶处截面，随着负 弯矩的增大，底板厚度也逐步增大，以适应受压的要求，一般墩顶处 底板厚度约为梁高的1/101/12。此外，底板除承受自身荷载外，还 承受一定的施工荷载，悬臂法施工箱梁时，底板还承受挂蓝底模梁后 吊点的反力。考虑以上因素，本桥底板由跨中的36cm按一次线性变 化至根部的55cm,支点处为110m，底板宽度为3.8m。四、顶板厚度确定顶板厚度主要考虑两个因素：桥面板横向弯矩的受力要求以 及布置预应力束和横向受力钢筋的构造要求。本桥中顶板厚度除梁端 附近采用69cm，支点附近采用89cm ,其它均为34cm，顶板宽度为 7.5m。五、腹板厚度腹板的最小厚度要满足结构构造及施工中浇注混凝土的要求，一 般经验为：1. 腹板内无预应力束筋管道布置时为0.2m。2. 腹板内有预应力束筋管道布置时为0.25-0.3m。3. 腹板内有预应力束筋锚头时为0.38m。根据以上要求本桥腹板采用变厚度，A8A5号块厚度为40cm , A5A1号块厚度为40cm , A0号块厚度为65cm，中间采用直线过 渡。六、主梁中点图616115162292603801841823619034750115523206020606130653049151440150502830301607630353530653593715750第二节材料选用一、混凝土梁体采用C50耐久混凝土 ,材料参数为:弹性模量：c E =3.45x410MPa轴心抗压强度标准值：c f =32.4MPa轴心抗拉强度 标准值：ct f =2.65MPa 二.钢材（一）、纵向预应力钢筋采用抗拉强度标准值为1860MPa的高强低 松弛钢绞线。（二）、横向预应力钢筋采用抗拉强度标准值为 1860MPa的高强低松弛钢绞线。（三）、竖向预应力钢筋采用25mm预应力混凝土用螺纹钢筋，抗拉强度标准值f pk =830MPa。（四）、钢绞线管道采用内径70x19mm塑料波纹管，螺纹钢筋 管道采用内径35mm铁皮管。（五）、锚具采用夹片式锚具。第三章结构内力计算第一节有限元模型的建立一、单元划分本设计采用Midas软件进行主梁结构内力计算，采用杆系单元进 行结构离散。划分单元的节点应该是连续梁结构的支承点、转折点、 汇交点、集中荷载作用点等位置。本设计采用挂篮悬臂施工法，将整 座桥划分为65个节点，64个单元。2、47和64节点处为活动支座， 19节点处为固定支座。整体坐标系以1号节点所在截面的形心为原点， x轴沿跨径方向，y轴竖直向上。单元划分和结点编号如图3-1所示。图3-1有限元模型二、截面几何特性（一）计算方法截面几何特性利用midas中的设计截面，输入所对应的截面的数 值，然后再修改偏心为中-上部，选择显示截面特性，得出对应的面积， 惯性矩，上下边缘离质心的距离。根据这些数据计算出对应截面的上 毛截面几何特性计算毛截面几何特性是结构内力、配束及变形计算的前提。本桥采用 MIDAS自带的截面特性值计算器来进行毛截面几何特性计算。1、截 面效率指标r计算原理上核心距：s xIk A y芸昼（3-1）下核心距：xsI k A y昼（3-2）截面效率指标：s xk k h + 二r（3-3）2、截面几何特性计算结果本设计主梁截面变化不大，因此可根据上述方法计算出截面几何 特性，其结果如下表3-1所示。表3-1截面几何特性计算结果截面位置面积（m2）Iy（m4）y上（m）y下（m）W上（m3）W(m3 )k上(m )k下(m)1 15.1386 96.038 2.77 2.818 32.763 32.205 1.421 1.4462 15.1386 96.038 2.77 2.818 32.763 32.205 1.421 1.4463 15.1386 96.038 2.77 2.818 32.763 32.205 1.421 1.4464 13.4138 93.334 2.35 3.238 26.389 19.152 1.355 1.8665 8.8860 77.811 2.35 3.238 26.389 19.152 1.355 1.8666 8.8860 77.811 2.35 3.238 26.389 19.152 1.355 1.8667 8.8860 77.811 2.35 3.238 26.389 19.152 1.355 1.8668 8.8860 77.811 2.35 3.238 26.389 19.152 1.355 1.8669 8.9398 78.006 2.35 3.238 26.389 19.152 1.355 1.86610 9.1057 78.595 2.36 3.245 26.542 19.369 1.365 1.87011 10.6748 87.465 2.41 3.267 27.108 19.997 1.393 1.88912 11.0145 88.763 2.49 3.308 28.033 21.118 1.444 1.91613 11.0145 88.763 2.54 3.335 28.681 21.904 1.478 1.93614 11.4424 90.398 2.60 3.361 29.302 22.685 1.512 1.95315 11.9644 92.390 2.74 3.43 30.965 24.781 1.600 1.99916 12.1040 91.694 2.92 3.466 34.107 28.764 1.588 1.88317 16.5196 104.24 3.09 3.560 36.389 31.58 1.680 1.93618 18.0174 106.02 3.27 3.662 38.994 34.89 1.783 1.99319 18.0174 106.02 3.46 3.763 41.547 38.22 1.882 2.04520 18.0174 106.02 3.65 3.873 46.647 43.99 1.864 1.97721 16.5196 104.24 3.85 4.002 50.064 48.23 1.964 2.03922 12.1040 91.694 4.08 4.137 53.908 53.25 2.076 2.10223 11.9644 92.390 4.31 4.283 58.184 58.61 2.190 2.17424 11.4424 90.398 4.58 4.435 62.836 64.93 2.316 2.24225 11.0145 88.763 4.79 4.568 66.763 70.00 2.414 2.30226 11.0145 88.763 4.82 4.767 87.183 88.17 2.250 2.22527 10.6748 87.465 4.82 4.767 87.183 88.17 2.250 2.22528 9.1057 78.595 4.82 4.767 87.183 88.17 2.250 2.22529 8.9398 78.006 4.82 4.767 87.183 88.17 2.250 2.22530 8.8860 77.811 4.82 4.767 87.183 88.17 2.250 2.22531 13.4138 93.334 4.79 4.568 66.763 70.00 2.414 2.30232 15.1386 96.038 4.58 4.435 62.836 64.93 2.316 2.24233 15.1386 96.038 4.31 4.283 58.184 58.61 2.190 2.17434 15.1386 96.038 4.08 4.137 53.908 53.25 2.076 2.10235 8.8860 77.811 3.85 4.002 50.064 48.23 1.964 2.03936 8.8860 77.811 3.65 3.873 46.647 43.99 1.864 1.97737 8.9398 78.006 3.46 3.763 41.547 38.22 1.882 2.04538 9.1057 78.595 3.27 3.662 38.99 34.89 1.783 1.99339 10.6748 87.465 3.09 3.56 36.389 31.58 1.680 1.93640 11.0145 88.763 2.92 3.466 34.107 28.76 1.588 1.88341 11.0145 88.763 2.74 3.43 30.965 24.78 1.600 1.99942 11.4424 90.398 2.60 3.361 29.302 22.68 1.512 1.95343 11.9644 92.390 2.54 3.335 28.681 21.90 1.478 1.93644 12.1040 91.694 2.49 3.308 28.033 21.11 1.444 1.91645 16.5196 104.24 2.41 3.267 27.108 19.99 1.393 1.88946 18.0174 106.02 2.36 3.245 26.542 19.36 1.365 1.87047 18.0174 106.02 2.35 3.238 26.389 19.15 1.355 1.86648 18.0174 106.02 2.35 3.238 26.389 19.15 1.355 1.86649 16.5196 104.24 2.35 3.238 26.389 19.15 1.355 1.86650 12.1040 91.694 2.36 3.245 26.542 19.36 1.365 1.87051 11.9644 92.390 2.41 3.267 27.108 19.99 1.393 1.88952 11.4424 90.398 2.49 3.308 28.033 21.11 1.444 1.91653 11.0145 88.763 2.54 3.335 28.681 21.90 1.478 1.93654 11.0145 88.763 2.60 3.361 29.30 22.68 1.512 1.95355 10.6748 87.465 2.74 3.43 30.96 24.78 1.600 1.99956 9.1057 78.595 2.92 3.466 34.10 28.76 1.588 1.88357 8.9398 78.006 3.09 3.56 36.38 31.58 1.680 1.93658 8.8860 77.811 3.27 3.662 38.99 34.89 1.783 1.99359 8.8860 77.811 3.46 3.763 41.54 38.22 1.882 2.04560 8.8860 77.811 3.65 3.873 46.64 43.99 1.864 1.97761 8.8860 77.811 3.85 4.002 50.06 48.23 1.964 2.03962 13.4138 93.334 4.08 4.137 53.90 53.25 2.076 2.10263 15.1386 96.038 4.31 4.283 58.18 58.61 2.190 2.17464 15.1386 96.038 4.58 4.435 62.83 64.93 2.316 2.24265 15.1386 96.038 4.79 4.568 66.76 70.00 2.414 2.302 由上可 知，梁跨中截面r>0.5，因此主梁跨中初拟截面是合理的。第二节恒载内力计算一、计算方法本桥恒载内力计算采用midas软件自己提供的有限元方法计算， 由于不同的施工方法所计算出来的恒载内力会不一样，所以计算时必 须考虑施工过程。施工过程：1、墩梁临时固结，双对称悬臂法施工至最大悬臂状态；2、现浇边跨梁段，与悬臂段合拢，拆除支架；3、体系装换，拆除临时固结加中支座；4、现浇中跨合拢梁段；5、桥面铺装。二控制截面的选定由桥梁的对称性，本桥主梁控制截面见表3-2 :表3-2控制截面控制截面左边支点L1/4 L1/2 3L1/4中支点（左）中支点（右）L2/4 L2/2截面编号 2 7 10 13 18 20 26 33单元编号1 I 6 I 9 I 12 I 17 I 19 I 25 I 32 I 三、恒载内力计算1、一期恒载：结构自重，按铁路桥涵设计基本规范（TB1002.1-2005 ），梁体容重 Y = 26.5kN/3m进行计算；2、二期恒载：双线桥面二期恒载（包括钢轨、扣件、垫板、枕木、 道碴、防水层、保护层、电缆槽、挡碴墙、人行道栏杆、接触网支架、 人行道板等）按有碴桥面考虑，二期恒载q = 190kN/m。3、一期恒载内力计算与施工过程有关系，因此施工过程分段图 （已叠加）见下图：1）双对称悬臂法施工至最大悬臂状态时弯矩图，见图3-2。图3-2双对称悬臂法施工至最大悬臂状态时弯矩图2）现浇边跨梁段，与悬臂段合拢后时弯矩图，见图3-3。图3-3现浇边跨梁段，与悬臂段合拢后时弯矩图3）体系装换，拆除临时固结加中支座时弯矩图，见图3-4。图3-4体系装换，拆除临时固结加中支座时弯矩图 4）现浇中跨合拢梁段时弯矩图，见图3-5。图3-5现浇中跨合拢梁段时弯矩图5）-期恒载所产生的弯矩、剪力图，见图3-6和3-7，及所对应控 制截面的内力值，见表3-3。图3-6 期恒载所产生的弯矩图图3-7 一期恒载所产生的剪力图表3-3 一期恒载作用下各控制截面内力值截面位置单元编号剪力(kN)弯矩(kN m)1 号支座右 I3 -2783.46 1530.90/4 I7 -306.89 12376.99L1/2 I10 1510.95 7837.83L1/4 I13 3729.09 -12854.533L12 号支座左 I18 6048.78 -48678.172 号支座右 I20 -6562.54 -47273.84L/4 I26 -3087.09 5918.362L/2 I33 50.56 24710.8723L/4 I40 3069 6117.742图3-8二期恒载所产生的弯矩图 小111!114、二期恒载所产生的弯矩、剪力图，见图3-8和3-9，及所对应 控制截面的内力值，见表3-4I .fi祯111 fl!皿如l| 叫】ui喂邮呻一图3-9二期恒载所产生的剪力图表3-4二期恒载作用下各控制截面内力值截面位置单元编号剪力(kN)弯矩(kN m)1 号支座右 I3 -1772.43 974.84L/4 I7 -356.09 8906.71 1/2 I10 1162.35 5682.15L13L/4 I13 2682.05 -9702.40 12 号支座左 I18 4051.07 -33945.302 号支座右 I20 -4433.13 -33638.75/4 I26 -2305.68 4107.91L2/2 I33 30.76 18094.24L2第三节活载内力计算一、设计列车荷载(一)设计列车荷载中-活载：根据铁路桥涵设计基本规范(TB1002.1-2005)设 计加载时，标准活载计算图式可任截取。£网m oin mi、轴康为推位：U怡腰掌仕；r图4-10中-活载图示(二)动力系数计算列车活载的动力系数根据铁路桥涵设计基本规范 (TB1002.1-2005)。采用公式：1 + M=1+a630L ?+ ? (3-1)式中：a=4( 1-h )2,其中，h为轨底到梁顶道碴厚度取 h=0.7;L为桥梁跨度，以米计。对边跨计算得1+口=1.131，对中跨计算得1 +口=1.088;为计算 方便偏安全取边跨动力系数1+p=1.131作为全桥冲击系数。(三) 车道折减计算根据铁路桥涵设计基本规范(TB1002.1-2005 )，同时承受 多线列车活载的桥跨结构和墩台，其列车竖向活载对主要杆件双线应 为两线列车活载总和的90%，且各线均假定采用同样情况的最不利列 车活载。(四)活载系数计算由以上规定，计算活载内力时先采用中-活载单车道往返加载。由 影响线确定最不利加载位置，并计算内力值M单。再考虑双线折减 和冲击系数得最终内力值 M = M单x ( 1 + p ) x90%x2 = 1.131x0.9x2 M单=2.0358M单。(五)偏载系数计算 对于双线桥考虑偏载的影响，以乘以偏载系数6的方法计算。计算公式：m线M M x=;康康F =? (3-2)式中：M 6、F 6 为考虑偏载后的弯矩值和剪力值；弯矩偏载系数6m =1.15;剪力偏载系数6F =1.05。二、活载内力影响线及加载图式(一)边支座截面I 2 1.剪力影响线，见图3-11|_，- ni n irrnfti i 町二皿二H：i.f BT图3-11剪力影响线2.正剪力最不利布载，见图3-12图3-12正剪力最不利布载图3.负剪力最不利布载，见图3-13图3-13负剪力最不利布载图（二）1/4边跨截面I81.弯矩影响线，见图3-14牌 hJJUIL 11U 111 III 11 11 I HTi-i- »rTTfwrml I I II Illi ITI itit侦魂 fni ii nn 图3-14弯矩影响线2 .正弯矩最不利布载，见图3-15