1、目 錄1.緒論32.設(shè)計概述42.1橋孔布置52.2 截面尺寸及擬定5箱梁面板厚度設(shè)置6箱梁腹板寬度設(shè)置73.主梁截面幾何特性計算74.主梁內(nèi)力計算84.1恒載內(nèi)力計算84.1.1一期恒載內(nèi)力9二期恒載內(nèi)力10總恒載內(nèi)力114.2活載內(nèi)力計算12橫向分布系數(shù)的計算12主梁內(nèi)力影響線及加載134.3內(nèi)力組合20承載能力極限狀態(tài)205.第二體系的計算215.1橋面板的局部應(yīng)力計算215.2截面幾何特征值的計算225.3縱橫肋的彎矩計算26活載的彎矩計算26恒載的彎矩計算275.3.3 橫肋彈性變形附加彎矩計算285.4縱肋截面的應(yīng)力計算306.應(yīng)力檢算31小結(jié)33參考文獻34致謝35附錄A36BR

2、IDGE TO THE FUTURE36橋梁走向未來451. 緒 論世界上第一鋼箱梁橋是1850年英國建造的britania鐵橋路橋。該橋架設(shè)在Conway-Britania間的Menai海峽上，跨度142m?？墒怯蓜?chuàng)始人George Stephenson提出的薄避閉口截面形式的橋梁在100年間卻很少再被采用。第2次世界大戰(zhàn)后，在西德，隨著對被炸毀的萊茵河橋修復(fù)工程的展開，在50年代初期接連假設(shè)了若干近代的箱梁橋，打破了Britania橋的跨長記錄。箱梁橋的飛速增加主要是由于下述理由： 由于箱梁橋的抗扭剛度和抗扭強度均較大，適用于曲線橋。直線橋在偏心活荷載作用下，其橫向的荷載分配是良好的。即在

3、單室箱梁橋中，兩個腹板彎曲應(yīng)力相差很少，上下翼緣彎曲應(yīng)力也幾乎相等。 箱梁橋的翼緣寬度要比工形截面板梁橋大的多。因而，薄的翼緣也能很好的抵抗彎曲應(yīng)力。工形板梁橋隨著跨度加大，翼緣板要加厚，且需要高強度鋼，從而連接就困難了。而箱梁因為翼緣薄這就不成其為問題了。一般來講，箱梁和同跨度工形梁橋相比，梁的高度低。且有輕快美感。梁高跨比較小就具有十分是用的價值。 進來，隨著安裝機械大型化，分塊架設(shè)法正在迅速發(fā)展。箱梁適于用分塊架設(shè)安裝，可以提高安裝效率，縮短工期。 從箱梁的結(jié)構(gòu)來看，無論是承受豎直偏心荷載，都能作為一個空間結(jié)構(gòu)來抵抗外力，能發(fā)揮各個桿件的理學(xué)性能，沒有所謂的零桿。箱梁在所有荷載作用下，各

4、桿件按空間結(jié)構(gòu)力分擔(dān)作用力，一個桿件可以起幾種作用。箱梁上翼緣起的作用有：鋼橋面板作用，將車輪荷載傳遞給主梁；在豎直荷載作用下，作為主梁翼緣抵抗彎曲；在偏心荷載作用下，作為閉口薄壁截面抵抗扭轉(zhuǎn)。另一方面，下翼緣除了起、作用外，在水平荷載作用下，還起平縱聯(lián)作用。因而力學(xué)性能好，設(shè)計可達到經(jīng)濟的效果。 箱梁的內(nèi)部作為維修管理用的通道是很和使得不需要特殊的腳手架便可在內(nèi)部進行觀察、油漆和補修。 電纜、水管、煤氣管等附屬設(shè)備容易在箱梁內(nèi)部通過。 箱梁不是密封的，與外面大氣隔絕，不和海邊、河上的濕氣接觸，有利于防止銹蝕。 由于加勁桿、橫聯(lián)、節(jié)點板等幾乎全設(shè)置在內(nèi)部，箱梁外部顯得很平滑。因而維修管理，油漆

5、作業(yè)很容易，灰塵難以滯留，外觀輕巧美觀。 由于梁的高度低，整個結(jié)構(gòu)纖細(xì)，輕快而優(yōu)美。連續(xù)鋼箱梁橋的截面形式很多，一般應(yīng)根據(jù)橋梁的跨徑、寬度、梁高度、支撐形式、總體布置和施工方法等方面綜合確定，合理選擇主梁的截面形式，對減輕橋梁自重、節(jié)約材料、簡化施工和改善截面受力性能是十分重要的。目前連續(xù)鋼箱梁橋的截面形式主要有：板式、肋梁式和箱形截面梁。其中，板式、肋梁式截面構(gòu)造簡單、施工方便，箱形截面具有良好的抗彎和抗剪性能，是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主要截面形式。本設(shè)計采用箱（單廂三室），主要出于以下幾點考慮：首先，箱形截面整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大；其次，抗扭能力強，同時箱形截面能提供較大的頂板翼緣懸臂，底板

6、寬度相應(yīng)較窄，可大幅度減小下部結(jié)構(gòu)工程量。采用變高度主要是適應(yīng)連續(xù)梁內(nèi)力變化的需要。設(shè)計具體分為以下幾步： 橋式方案的比選及施工方案擬定； 上部結(jié)構(gòu)截面形式及截面尺寸的擬定； 上部結(jié)構(gòu)截面幾何特性計算； 上部結(jié)構(gòu)計算圖式及有限元單元的劃分； 上部結(jié)構(gòu)永久作用效應(yīng)的計算（一期橫載、二期橫載分開計算）； 上部結(jié)構(gòu)可變作用效應(yīng)的計算； 影響線計算及繪制； 影響線加載； 上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合的計算及包絡(luò)圖的繪制； 主梁的各項檢算 承載能力極限狀態(tài)強度計算 正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力計算 說明：本設(shè)計中影響線的繪制是通過spap90來進行檢驗， 通過本次設(shè)計，對以前和專業(yè)知識進行了一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，加深了我的理論知

7、識和水平，但由于時間關(guān)系，設(shè)計中還存在不少問題，懇請各位老師斧正。2. 設(shè)計概述連續(xù)鋼箱梁橋，由于構(gòu)造簡單，預(yù)制和安裝方便，在橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而但這種簡支體系的跨徑超過40-50m時，跨中恒載彎矩和活載彎矩將會迅速增大，致使梁的截面尺寸合自重顯著增加，這樣不但材料耗費大，并且給施工帶來困難。因此，對于向本設(shè)計的較大跨徑的橋梁，就宜采用在內(nèi)力分布方面較為合理的結(jié)構(gòu)體系，本設(shè)計采用連續(xù)鋼箱梁橋,連續(xù)鋼箱梁橋由于跨越能力大、施工方法靈活、適應(yīng)性強、結(jié)構(gòu)剛度大、抗地震能力強、通車平順性好以及造型美觀等特點,目前在世界各地得到廣泛的應(yīng)用。2.1 橋孔布置 本橋為連續(xù)鋼箱梁橋，從已建橋梁實例

8、的統(tǒng)計資料分析，跨徑大于100m的連續(xù)鋼箱梁橋有90%以上是采用變截面梁。因為大跨橋梁在外載荷自重作用下，支點界面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，從絕對值來看，支點截面的負(fù)彎矩大于跨中界面的正彎矩，因此采用變截面梁能負(fù)荷量的內(nèi)力分布規(guī)律，另外變高度梁使梁體外型和諧，節(jié)約材料并贈大橋下凈空。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?？讖綖?5m+45m+35m，實際橋長采用115m，橋梁結(jié)構(gòu)計算圖示見圖2-1。圖2-1 橋梁計算圖示2.2 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)濟比較確定的，應(yīng)考慮經(jīng)濟、梁重、建筑高度以及凈空要求等，在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中還應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)化，提高梁

9、的互換性。橋梁上部結(jié)構(gòu)橫截面采用變截面箱型截面，截面形式為單廂三室，主要出于以下幾點考慮：首先，箱形截面整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大；其次，箱梁的頂、底板可以提供足夠活載變形；另外，抗扭能力強，同時箱形截面能提供較大的頂板翼緣懸臂，底板寬度相應(yīng)較窄，可大幅度減小下部結(jié)構(gòu)工程量。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)計時橋面板不小于10mm。此橋設(shè)計頂班、底板均取14mm。 此橋為6車道，設(shè)計荷載：城A級，橋面較寬，荷載較大，應(yīng)設(shè)計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)計成U形閉口截

10、面，內(nèi)部截面縱肋受到保護，不易生銹板厚可用到6mm?？v肋主要其起加勁作用，其間距與鋼橋面板的厚度相關(guān)，此橋取300mm，底板也要設(shè)縱橫肋，縱肋間距可校頂板縱肋間距大，取400mm；橫肋于頂板位置相同，以組成橫向聯(lián)接系，增加橫向剛度。箱梁設(shè)置一定數(shù)量的橫隔板以增加其整體作用。橫隔板的位置和尺寸由計算而定，一般其間距可達1015m，在跨中和支承處必須設(shè)置橫隔板，此橋邊跨的橫隔板間距為2m。箱梁高度的確定方法：h=l/25。所以此橋的箱高采用2000mm。主梁橫截面構(gòu)造圖如圖2-2：圖2-2 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結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)力時，板曲面的微分方程為 (2

11、-1)： (2-1)式中：（x,y）正交異性板的中間面內(nèi)各點在z方向的撓度（mm）；P (x,y) 垂直板面的分布荷載（MPa）;板在x方向的抗彎剛度（）;板在y方向的抗彎剛度（）; H正交異性板的有效抗彎剛度（）; E鋼材的彈性模量（）; t,a橫肋的間距及縱肋的間距(mm)，箱梁面板厚度設(shè)置整體支架施工的連續(xù)梁橋，中撐處負(fù)彎矩比較大，箱梁底板厚度需要適當(dāng)?shù)募雍瘢蕴峁┍匾氖軌好娣e；同時，跨中正彎矩比較大，應(yīng)避免該區(qū)底板過厚而增加恒載彎矩，支點處板面厚度20cm， 中孔其余部分底板厚度均按14cm設(shè)置，按上述思路設(shè)置的底板厚度如圖2-4圖2-4 箱梁面板加厚示意圖（單位：mm）箱梁腹板寬度

12、設(shè)置圖2-5 箱梁腹板構(gòu)造示意圖（單位：mm）3 主梁截面幾何特性計算截面幾何特征的計算是結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算、以及撓度計算的前提。以往的設(shè)計大都通過手工計算來完成，其方法雖然簡單但計算工作量很大，如果將這項工作編程通過計算機來完成，不僅可以把設(shè)計者從繁重的簡單計算中解放出來，而且有助于設(shè)計者習(xí)慣于編程，同時也便于正確地應(yīng)用或檢驗現(xiàn)有的一些橋梁設(shè)計軟件。毛截面幾何特征的計算方法有很多種，常用的有節(jié)線法、分塊面積法等，可以根據(jù)截面類型選用具體的計算方法。本設(shè)計采用分塊面積法。本設(shè)計所用的截面比較復(fù)雜，所以變成計算的優(yōu)點尤為明顯，截面幾何特征計算采用分塊面積法。本橋為恒截面，截面特性相同，截面規(guī)則，截面特

13、性可運用Excel來進行計算比較簡單。截面特性計算結(jié)果見下表3-1：表3-1 截面幾何特性計算結(jié)果b(cm)h(cm)A(cm²)Ixc()y(cm)Ix()I（）頂板N112501.41750285.833371.55468960392.28960392.2頂板肋1N51.21518337.563.354672585.99614290343.9846頂板肋2N50.815.612.48253.094463.054649872.109011895140.142頂板肋3N49190.7557.454629710.029551128981.123腹板N31.4197.2276.08894

14、679.627.74541107207.952214415.9腹板上肋N8151.2182.1622.25468916.96998117833.93996腹板中肋N8151.2182.1627.745413858.6899827717.37996腹板下肋N8151.2182.16-77.7454108800.41217600.82底板肋1N70.815.612.48253.0944-118.545175634.68245269040.473底板肋2N69190.75-110.245109387.1843281615.52底板肋N26751.4945154.35-127.04515252958.

15、6615252958.66SUM3086.0438556040.142*SUM6172.0877112080.284 主梁內(nèi)力計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算比較復(fù)雜，目前情況下的主梁內(nèi)力計算主要包括以下幾個方面：恒載內(nèi)力計算、活載內(nèi)力計算、溫度次內(nèi)力計算及支座沉降次內(nèi)力計算。本設(shè)計主要考慮恒載內(nèi)力計算（一期恒載，二期恒載）、活載內(nèi)力計算，不考慮溫度次內(nèi)力計算和支座沉降次內(nèi)力計算。利用結(jié)構(gòu)力學(xué)（力法原理）可計算出等截面連續(xù)梁在恒載、活載等作用下的內(nèi)力。4.1 恒載內(nèi)力計算主梁恒載內(nèi)力包括主梁自重（前期恒載或一期恒載）引起的主梁自重內(nèi)力SG1和后期恒載（如橋面鋪裝、人行道

16、、燈柱和防護攔等橋面系）引起的主梁后期恒載內(nèi)力SG2,總稱為主梁恒載內(nèi)力。主梁自重是在結(jié)構(gòu)逐步形成的過程中作用于橋上的，因而它的計算于施工方法有密切的關(guān)系。特別是在大、中跨預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定梁橋的施工中不斷有體系轉(zhuǎn)換過程，在計算主梁自重內(nèi)力時必須分階段進行，有一定的復(fù)雜性。而后期恒載作用于橋上時，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)力影響線進行計算。隨著預(yù)應(yīng)力工藝、懸臂施工方法等的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土兩瞧的施工方法得到不斷創(chuàng)新和發(fā)展。主梁自重內(nèi)力計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。本設(shè)計施工方法為滿堂支架法，對于滿堂支架建造過

17、程沒有體系轉(zhuǎn)換，故恒載內(nèi)力可按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算，此設(shè)計采用有限元法計算。一期集度計算：=1.2×78.5=94.2kN/m （為均布荷載集度）一期恒載集度；4.1.1一期恒載內(nèi)力一期荷載內(nèi)力由力法計算得出，其結(jié)果為下圖所示（圖41）：（a） 結(jié)構(gòu)體系 單位（m）（b）剪力圖 單位（kN）（c）彎矩圖 單位（kN·m）圖4-1 一期荷載內(nèi)力圖4.1.2二期恒載內(nèi)力二期恒載集度計算：=橋面鋪裝集度+防撞護欄集度 =（0.0.8×21+0.08×23）×25+0.27×4×25 = 111.8 （kN/m）式中，A截面面積；0.0

18、8分別為鋪裝瀝青混凝土厚度和鋼筋混凝土面板鋪裝厚度；0.27表示護欄按每10m為0.27m3混凝土計。二期荷載內(nèi)力由力法計算得出，其結(jié)果為下圖所示（圖42）：（a）結(jié)構(gòu)體系 單位（m）（b）剪力圖 單位（kN）（c）彎矩圖 單位（kN·m）圖4-2 二期荷載內(nèi)力圖4.1.3總恒載內(nèi)力總的恒載集度計算：=+=94.2+111.8 =206（kN/m）總的恒載(包括一期恒載和二期恒載)內(nèi)力由力法計算得出，其大小如下圖所示（圖43）（a）結(jié)構(gòu)體系 單位（m）（b）剪力圖 單位（kN）（c）彎矩圖 單位（kN·m）圖4-3 總荷載內(nèi)力圖4.2 活載內(nèi)力計算活載內(nèi)力由基本可變荷載中的

19、車輛荷載和人群產(chǎn)生。在使用階段，結(jié)構(gòu)以成為最終體系，其縱向的力學(xué)計算圖式是明確的。但此時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，從而把一個空間結(jié)構(gòu)的力學(xué)計算問題轉(zhuǎn)化成平面問題。主梁活載內(nèi)力計算分為兩步：第一步求某一主梁的橫向分布系數(shù)mi;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)。4.2.1橫向分布系數(shù)的計算本梁為單箱三室，有四片腹板組成，可劃分為四個單元，每片腹板作為一個主梁，求主梁的橫向分布系數(shù)m。按照汽車車輛橫向排列的規(guī)定，兩列汽車橫向位置如圖43s所示。邊輪離緣石不小于0.5m，因此，它離號梁的距離為5.75-1=4.75m，八個輪壓的合力R=

20、4P,它的位置離邊輪為6.85-1=5.85m,即距號梁的距離為6.85-5.75=1.1m,其合力R的影響線縱標(biāo)，可用1和4之間的線性內(nèi)插求得。圖4-4 1號梁荷載橫向分布系數(shù)計算（尺寸單位：cm）則mc00.626考慮到箱梁按整體設(shè)計計算，故其做為整體等于受力二向分布系數(shù)為：mc4×mc02.514.2.2主梁內(nèi)力影響線及加載連續(xù)梁橋為超靜定結(jié)構(gòu)，活載內(nèi)力計算以影響線為基礎(chǔ)，對等截面連續(xù)梁橋或截面按某種規(guī)律變化的連續(xù)梁，可用有限元計算繪制影響線。也可用結(jié)構(gòu)矩陣程序進行計算繪制。進行影響線加載時，如采用手工計算，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

21、載內(nèi)力。當(dāng)直接在內(nèi)力影響線上加載時 (4-1)式中，主梁最大活載內(nèi)力；汽車荷載沖擊系數(shù)，對于本次設(shè)計取=1.3；汽車荷載折減系數(shù)；荷載橫向分布系數(shù)；車隊各輪載質(zhì)量；主梁內(nèi)力影響線中縱坐標(biāo)。本設(shè)計加載的種類有城A級。上部結(jié)構(gòu)可變作用效應(yīng)組合的計算：均布荷載：q4mcq 4×2.51×0.55×1×10 56.1kN/m集中荷載：P=4mcp =4×2.55×0.55×1×300 =925.65 kN/m主梁內(nèi)力影響線及加載如下圖所示（圖45）：（a）主梁布置圖 單位（m）（b）B截面彎矩最不利位置影響線加載圖（c）C

22、截面彎矩最不利位置影響線加載圖（d）D截面彎矩最不利位置影響加載圖（e）A截面剪力最不利位置影響線加載（f）C截面剪力最不利位置影響線加載（g）B左截面剪力最不利位置影響線加載（h）B右截面剪力最不利位置影響線加載（i）D截面剪力最不利位置影響線加載圖45 彎矩、剪力最不利位置影響線加載彎矩包絡(luò)圖計算如下圖所示（圖46）：（a）梁的受力類型、位置（b）恒載彎矩圖（c）集中荷載作用在左邊跨夸中時梁彎矩圖（d）集中荷載作用在中跨夸中時梁彎矩圖（e）集中荷載作用在右邊跨夸中時梁彎矩圖（f）均布荷載作用在左邊跨時梁彎矩圖（g）均布荷載作用在中跨時梁彎矩圖（h）均布荷載作用在右邊跨時梁彎矩圖（i） 彎矩

23、包絡(luò)圖圖46 彎矩包絡(luò)圖 單位（kN·m）剪力包絡(luò)圖計算如下圖所示（圖47）：（a）荷載類型、位置（b） 恒載剪力圖（c） 均布荷載作用在左邊跨左部時剪力圖（d） 均布荷載作用在右邊跨右部時剪力圖（e）均布荷載作用在左邊跨右部時剪力圖（f） 均布荷載作用在右邊跨左部時剪力圖（g） 均布荷載作用在中跨左部時剪力圖（h） 均布荷載作用在中跨右部時剪力圖（i）剪力包絡(luò)圖圖47 剪力包絡(luò)圖 單位（kN）4.3 內(nèi)力組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力是荷載效應(yīng)的必然結(jié)果。橋梁結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時，有正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)兩種設(shè)計方法。對于這兩種極限狀態(tài)，應(yīng)按照相應(yīng)的荷載組合規(guī)律進行內(nèi)力組合。對于預(yù)應(yīng)力混

24、凝土連續(xù)梁橋，同一截面因不同荷載作用所產(chǎn)生的內(nèi)力可能同號，也可能異號，所以要考慮不同的荷載安全系數(shù)進行內(nèi)力組合。說明：對于混凝土連續(xù)梁來說，控制設(shè)計的常常是彎矩，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行計算.4.3.1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)同號時：組合： （4-5） 組合： （4-6） 組合：（4-7）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)異號時：組合： （4-8） 組合：（4-9） 組合(4-10)其中,截面計算內(nèi)力；永久荷載中結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng);基本可變荷載中汽車（包括沖擊力）、人群產(chǎn)生的效應(yīng)；基本可變荷載中平板掛

25、車或履帶車產(chǎn)生的效應(yīng)；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)；對于本橋而言采用荷載組合進行計算。5. 第二體系的計算5.1 橋面板的局部應(yīng)力計算 由橋規(guī)可查得車輪的荷載分布寬度見下圖所示（圖51）：圖5-1 板上的輪重分布 單位（mm）a2=20cm, b2=2g0=60cm; b1=2g0+2H=60+2×16=92cm; a1= a2+2H=20+2×16=52cm;車輪與橋面板的接觸面積： Ab1×a1=92×524784cm20.4784重車的軸重為200KN,輪重為100KN輪壓:P=271.7kN. （包括30的沖擊）板的

26、局部應(yīng)力可以將板看作支承在一系列剛性支點上的彈性板進行分析確定，如圖53所示。圖5-2 連續(xù)板上的局部荷載由公路設(shè)計手冊橋涵基本資料下冊查的影響線的面積：A0.0536L12=-0.0536×0.32=-4.824×10-3因此在支點處引起的彎矩為： M=2×A×p×L =2×(-4.824×10-3)×271.7×0.3 =0.786kN·m橫向應(yīng)力：=24.06MPa縱向應(yīng)力：1×0.3×24.06=7.22MPa5.2 截面幾何特征值的計算計算縱肋有效寬度時分兩個階段：

27、第一階段計算時認(rèn)為縱肋有一定的長度，橫肋間距乘一個系數(shù)即為縱肋長度；第二階段計算時縱肋相對橫截面尺寸很長，故可以認(rèn)為縱肋為無限長。（）第一階段計算時的縱肋有效寬度縱肋的長度計算：10.7 =0.7×2=1.4m查表得： 查表得：縱肋有效寬度 縱肋橫截面第一階段的幾何尺寸如下圖所示（圖53）：計算第一階段縱肋橫截面幾何特征值：圖5-3 縱肋的幾何尺寸 尺寸單位：m中性軸的位置：()第二階段計算時的縱肋有效寬度：因為縱肋有效跨度很大，故近似的采用 查表得：0時有效寬度：縱肋橫截面第二階段的幾何尺寸如下圖所示（圖54）：計算第二階段縱肋橫截面幾何特征值：圖5-4 柔性支承縱肋截面 尺寸單位

28、：（m）中性軸位置：彈性支承影響下橫肋的有效寬度：有效寬度b*=b=4.5m， 查表得橫肋的幾何尺寸如下圖所示（圖55）：圖5-5 柔性支承橫肋 尺寸單位：（m）橫肋截面的幾何特性有中性軸位置： 抗彎剛度系數(shù)：0.015.3 縱橫肋的彎矩計算活載的彎矩計算活載布置如下圖所示（圖56）圖5-6 求縱肋跨中m時的汽車荷載根據(jù)活載布置圖計算縱橫肋的彎矩：（1）縱肋跨中彎矩計算后輪：查表得： 5號輪的輪胎寬度： B=0.92 查表得： 由寬度為2C的4號輪荷載所產(chǎn)生的彎矩為：M0-0=49.4×2××(0.2/2)+0.1057×(0.2/2)2=19.45kN

29、/m5號輪集中荷載產(chǎn)生的彎矩M00.0192273×0.183×(0.2/2)+0.317×(0.2/2)20.134×(0.2/2)3×39.52×2 =0.023kN.m因為其他幾個輪之一對00跨中的彎矩影響很小，所以只考慮寬度為2c的重車的4號輪對縱肋夸中所產(chǎn)生的彎矩。M0=19.45kN.m/肋（2）縱肋的活載支點彎矩M0計算計算作用于寬度2c的后輪荷載所產(chǎn)生的彎矩： 因為其他幾個輪的集中荷載對0點彎矩影響很小，故近似取M0=-8.25kN·m恒載的彎矩計算已知：橋面板厚14mm，鋼板重量：Q0.014×2

30、5×115×7.85=3159.63kN公路橋面鋪裝重 12827kN/m恒載的跨中彎矩： 恒載支點彎矩： 橫肋彈性變形附加彎矩計算（1）縱肋彎矩計算首先，假定橫肋為剛性支承。從圖所示之加載情況中，按下式求支點反力Fm在運用上式計算時，應(yīng)以集中輪重P0代替A0在節(jié)間m-(m+1)內(nèi)，0地計算公式為： 上式中地m,是加載節(jié)間支點編號中數(shù)值較小的號數(shù)。根據(jù)下（圖57）圖之加載情況，計算支點反力的影響線縱矩，計算過程如下表所示（表51）：圖5-7 尺寸單位：（m）表5-1 的計算支點m001234567Fm/P10.00100.00010.00000.00000.00000.00

31、000.00000.00002-0.0048-0.00030.00010.00000.00000.00000.00000.000030.05450.0039-0.00100.0003-0.00010.00000.00000.000040.6005-0.20340.0545-0.01460.0039-0.00100.00030.00035-0.00480.01810.01800.97920.0931-0.02470.00660.0066小計0.6463-0.18150.07150.96490.0969-0.02570.00690.00690.04468-0.03674-0.010150.0012

32、20.001550.00009-0.00007-0.000020.028880.00667-0.000730.001180.00015000支點m01234567Fm/P10.0010-0.00380.0143-0.05330.20690.9217-0.11460.03072-0.00480.0180-0.06730.97920.0931-0.46770.1253-0.033630.0545-0.20340.60050.6005-0.20340.0545-0.01460.003940.6005-0.20340.0545-0.01460.0039-0.00100.0003-0.000150.00

33、13-0.00030.000100000小計0.6525-0.39290.60211.51180.10060.5075-0.00370.00100.04468-0.03674-0.010150.001220.001550.00009-0.00007-0.000020.029150.01443-0.006110.001840.000160.0000500考慮橫肋撓度后地修正彎矩在單一荷載（群）P地作用下，彈性支承連續(xù)梁上任意一點i因支點垂直變位而產(chǎn)生地附加彎矩Mt為：式中 Mt由于橫梁的撓曲在每根縱肋上引起的附加彎矩; 橋面板沿x方向單位寬度的水平輪壓。 在用上式計算Mt時必須先計算出Qix/Q

34、0。圖5-8 求時的荷載位置 2g=0.8m, g=0.4m, e=0.9m x=12.6m, b=25m =0.358 縱肋跨間的彎矩修正值(2) M0= =162.5×2×0.3×0.358×0.0358×0.7 =0.875kN·m(2) 因橫梁的變形所引起的支點彎矩修正值M0,一般是減小支點彎矩,所以,橫梁變形的影響通常是略去不計.表5-2 縱橫肋的彎矩匯總部 位恒載彎矩(kN·m)活載彎矩(包括沖擊力)(kN·m)橫肋彈性彎矩的附加彎矩(kN·m)合計(kN·m)()縱肋跨中1.319

35、.450.87521.625()縱肋支點-2.6-8.25010.855.4 縱肋截面的應(yīng)力計算 () 跨中截面的彎曲應(yīng)力:（）支點截面的彎曲應(yīng)力6 應(yīng)力檢算 應(yīng)力檢算主要是對梁的控制截面的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、折算應(yīng)力、剪應(yīng)力的檢算，由于本橋為連續(xù)鋼箱梁橋，故梁的穩(wěn)定性一定能達到要求，不必再對箱梁的穩(wěn)定性進行檢算。1抗壓應(yīng)力檢算第一體系：（跨中）（支點）第二體系：總壓應(yīng)力：跨中處壓應(yīng)力：支點處壓應(yīng)力：2抗拉應(yīng)力檢算第一體系：（跨中）（支點）第二體系：總拉應(yīng)力：跨中處拉應(yīng)力：支點處拉應(yīng)力：因此截面應(yīng)力強度檢驗合格。3折算應(yīng)力驗算最大拉應(yīng)力和最大剪應(yīng)力都出現(xiàn)在支點處，故折算應(yīng)力檢算應(yīng)取支點處截面作為控

36、制界面進行檢算。腹板計算高度邊緣處同時受到較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力時，鋼材處于復(fù)雜受力狀態(tài)，故取腹板邊緣為檢算點。檢算點正應(yīng)力：面積矩：檢算點剪應(yīng)力：折算應(yīng)力：因此截面折算應(yīng)力檢算合格。4支座處剪應(yīng)力驗算面積矩：剪應(yīng)力：因此梁的剪應(yīng)力檢算合格。小結(jié)在X老師的辛勤指導(dǎo)下，通過近半個學(xué)期緊鑼密鼓的設(shè)計，我的畢業(yè)設(shè)計終于按預(yù)期的結(jié)果圓滿完成了，這為我的大學(xué)生活畫上了一個完美的句號。設(shè)計中的種種困難現(xiàn)在都記憶猶新。我們剛剛拿到設(shè)計任務(wù)書時，我們一個組的每個同學(xué)都是一臉的茫然，不知道因該從何開始以致剛開始的那段日子我們都沒有任何的進展，在藺老師的指導(dǎo)下，我們終于了解了設(shè)計的基本內(nèi)涵以及設(shè)計的基本程序，為我們

37、的設(shè)計邁開了前進的步伐，這是我們設(shè)計能夠順利完成的最關(guān)鍵的一步。接下來的日子基本上都是在設(shè)計中度過的，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)計起步就要用到有限元法進行單元的劃分來計算各個截面的幾何特征，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)計能最終完成的關(guān)鍵一步。在交上這本厚厚的設(shè)計論文時，我們真是感慨萬分了啊，回想這一路走來的設(shè)計歷程，使我感覺到自己的知識一下豐富了了許多，最重要的是學(xué)會了如何去從容地面對所遇到的困難，冷靜地思考是最重要的，其次就是要多問多跟別的同學(xué)甚至是老師交流，要學(xué)會勇敢的暴

38、露自己的問題和缺點，這樣才能使自己不斷的完善。我堅信這次的畢業(yè)設(shè)計所給我的啟示能幫助我在以后的學(xué)習(xí)或者工作生活中完美地完成每一件事。參考文獻1 公路橋梁電算程序 人民交通出版社2 JTJ023-89，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范S.人民交通出版社3 李廉琨. 結(jié)構(gòu)力學(xué)(上)M.北京：高等教育出版社，1996.54 姚玲森. 橋梁工程M中國鐵道出版社，1994.65 黃棠、王效通. 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(上冊)M.中國鐵道出版社，1999.96 JTGB012003，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)7 CJJ37-90，城市道路設(shè)計規(guī)范8 JTJ021-89，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范S.人民交通出版社，1989

39、.89 CJJ77-98,城市橋梁設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)10 JTJ11-93，城市橋梁設(shè)計準(zhǔn)則11 橋梁施工及組織管理人民交通出版社12 范立礎(chǔ). 橋梁工程（上、下冊）M.人民交通出版社，199013 JTJ041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范14 周遠隸、徐君蘭鋼橋15 郭向榮、陳政清. 土木工程專業(yè)英語S.北京：中國鐵道出版社，2001.916 徐光輝、胡明義. 公路橋涵設(shè)計手冊-梁橋M.北京：人民交通出版社，1996致謝歷時兩個月的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，我感覺到從未有過的輕松。欣喜之余,各種困難歷歷在目,遇到困難時的沮喪,解決后的狂喜,挫敗感、成就感交織交替,在此過程中煅煉了處理事物的能力，受益頗多

40、。首先感謝的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷，這是我們小組每個成員能順利完成設(shè)計的關(guān)鍵因素。感謝各位小組成員的鼎力相助。本次畢業(yè)設(shè)得到了學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)老師的高度重視以及同學(xué)的幫助和通力協(xié)作，尤其是指導(dǎo)藺老師的指導(dǎo)和幫助。在這兩個多月設(shè)計期間，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)密切關(guān)注我們的畢業(yè)設(shè)計的進度與質(zhì)量，許多老師花費了大量的時間及精力，親歷監(jiān)督和指導(dǎo)。我們的指導(dǎo)老師段老師不辭辛苦，幫著查找提供設(shè)計資料，答疑解惑。藺老師對學(xué)生要求嚴(yán)格，考勤到位，對自己同樣要求嚴(yán)格，每天都按時到設(shè)計室，了解我們的設(shè)計進度，輔導(dǎo)設(shè)計內(nèi)容，為我們提出設(shè)計的方法，并指出了我們設(shè)計中的許多不足。在本次設(shè)計中還得到了學(xué)校和土木工程學(xué)院的許多老師和同學(xué)的幫助和支持

41、。可以說老師和同學(xué)的幫助是我們設(shè)計得以順利完成的有力保障。為此，在設(shè)計完成之際，我忠心感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和老師的指導(dǎo)和幫助。經(jīng)過緊張的策劃和設(shè)計，我從設(shè)計中受益非淺。但因能力有限，錯誤和不足在所難免，懇請老師賜教和指正，我一定會全力改進，在以后工作中不斷完善。經(jīng)過四年美好的大學(xué)生活，我對交大的感情與日俱增，在即將畢業(yè)離校之際，深感留戀，忠心感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和老師的悉心培育，使我不斷成長、成熟。在今后的工作中我一定努力工作，為校爭光。附錄ABridge to the FutureThe Chao Phraya River Bridge is designed to accommodate marine t

42、raffic. The 500 m main span will provid 50.5 m of vertical clearance, and the two towers will be situated away from the main navigation channel.The final component of Thailand's new Outer Bangkok Ring Road, the eight-lane cable-stayed Chao Phraya River Bridge, will not only alleviate Bangkok'

43、;s notoriously heavy traffic but also contribute a new architectural symbol to the capital city. By Ruchu Hsu, RE.The bridge will carry four lanes of traffic in each direction. The upper portion of each tower will have an enclosed chamber for cable anchors, a 1.5 m square opening at the bottom provi

44、ding easy access for maintenance and inspection.For the past 20 years, Thailand's capital, Bangkok, has been constructing expressways to lleviate traffic congestion. Among the major expressway projects in the capital is the Outer Bangkok Ring Road, a 170 km long highway encircling the city. The

45、road is nearly complete; only the eastern half of the southern leg-the Southern Outer Bangkok Ring Road, or S-OBRR-remains to be constructed. Scheduled for completion in 2007, the 21 km elevated viaduct will incorporate four major interchanges and a cable-stayed bridge over the Chao Phraya River. Wi

46、th a main span of 500 m and two side spans of 220.5 m, the Chao Phraya River Bridge will be the longest in Thailand.In 1996 the Department of Highways retained a joint venture team of consultants to design the S-OBRR. The design team included Asian Engineering Consultants (AEC), Thai Engineering Con

47、sultants (TEC), and Siam General Engineering Consultants, all of Bangkok; Oriental Consultants, of Tokyo; and Parsons Brinckerhoff (PB), of New York City. Once the joint venture was formed, designers began a feasibility study of the Chao Phraya River crossing and set about determining the most suita

48、ble type of crossing. Tunnels and cable-stayed bridges were developed and evaluated. Eventually, however, it became clear that a bridge would be more economical, would not interrupt marine traffic, and would best lend itself to the highway interchange.In 1999 engineers began to design the S-OBRR. Th

49、e Chao Phraya River Bridge design was led by PB and supported by AEC and TEC. Conceptual and preliminary designs were pre-pared by PB'S New York staff, and Thai engineers working in Bangkok with the author completed the subsequent final design. The engineers established four design goals. They w

50、anted a bridge that would (1) be long lasting and easily maintained, (2) enhance the city architecturally, (3) be economical and incorporate the maximum amount of localmaterial, and (4) not disrupt marine traffic theChao Phraya River during construction. Superstructure true that will carry four traf

51、fic lanes in each direction and provide 50.5 m of vertical clearance for marine traffic. The bridge's two A-shaped towers will straddle the 500 m main span and will stand as stylized representations of the traditional Thai greeting, the hands steep led together. The superstructure is a steel fra

52、me composite with a concrete deck. Stay cables spaced at 12 m intervals along the edge girders are designed to carry the superstructure load. Three anchor piers on each side will provide stability. The bridge features a symmetrical profile and slopes no more than 3 percent. The bridge was designed for 208 KN loads from trucks-loads 30 percent higher than those set forth by the American Association of State Highway and Transportation Officials in the 16th edition of its