预应力t型简支梁桥毕业论文

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预应力T型简支梁桥毕业论文目录第1章绪论11.1预应力混凝土的特点及分类11.2预应力混凝土桥梁国内发展现状11.3装配式预应力混凝土T梁桥的特点及应用21.4预应力T型简支梁桥21.5本文的主要工作2第2章桥梁的总布置以及桥梁主要尺寸42.1设计资料42.2主要材料要求：42.3主要结构设计62.4设计规范82.5地质状况82.6主梁间距及断面尺寸拟定102.7主梁跨中截面主要尺寸拟订122.8截面几何特性计算12第3章桥梁结构内力计算173.1概述173.2模型的建立183.3可变作用效应计算303.4桥梁恒载内力计算313.5桥梁活载的内力计算34第4章钢束用量的估算及布置374.1跨中截面钢束的估算和确定374.2跨中截面预应力钢束的布置3984 4.3非预应力钢筋的估算及布置42第5章承载能力极限状态计算435.1跨中截面正截面抗弯承载力计算435.2斜截面承载力验算43第6章主梁截面几何特性计算466.1阶段划分466.2各个阶段截面几何特性46第7章钢束预应力损失计算477.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失477.2混凝土弹性压缩引起的预应力损失487.3应力松弛引起的预应力损失487.4混凝土收缩和徐变引起的预应力损失49第8章连续板荷载效应计算528.1永久作用528.2可变作用538.3截面设计、配筋和承载力验算55第9章有限单元法数值模拟589.1计算模型及相关参数589.2输出相关结果59第10章总结77参考文献78致谢798484 84 第1章绪论1.1预应力混凝土的特点及分类1.1.1预应力混凝土的定义所谓的预应力混凝土，混凝土是钢筋混凝土入应力的内部，并且只是能够加载的值和拉伸应力（汽车和人等）的分布，以产生适当的偏移到某种程度的钢筋混凝土。1.1.2预应力混凝土使用的目的预应力混凝土拉伸性能，以便改进延迟裂纹的发展，高强度钢可以充分利用。1.1.3预应力混凝土的分类根据本说明书中，国家根据λ预应力混凝土的程度分为以下：（1）全预应力混凝土（λ≥1）在短期的效应组合中控制的截面的受拉拉力边缘不应该出现一点拉应力。（2）部分预应力混凝土（1＞λ＞0）拉伸应力在短期效应的组合的控制截面下缘出现拉应力。出现不超过国家明文规范规定的宽度裂缝。分为以下两种：A类：接头控制部分有拉应力，但不允许裂缝B类：构件控制截面受拉边缘拉应力超过一定的限值，有可能出现一小段长度的裂缝。1.2预应力混凝土桥梁国内发展现状近10多年来，我们国家在桥梁的建设方面取到了空前绝后的成就，据报道早在2004年8月以前，我国就共有桥梁30万座，总长1.21万千米。如今更是剧烈的的发展，已经是空前绝后。如今的中国无论是桥梁数量，还是桥梁的专家，或者是造桥的顶尖技术，都位居世界前茅。不论是已经建成的苏通长江大桥或者上海卢浦大桥，还是我们正在修建的港珠澳大桥，都充分显示了中国桥梁技术更接近世界顶尖技术！向世界证明了华夏民族的复兴！高科技高强度的材料被中国儿女广泛利用。高强度混凝土伴随同时还有高强度低松弛钢绞线的出现，极大让构件的截面尺寸变小，把梁体自身重量减轻许多，并且增强了自己承载能力范围，让桥梁在超高受力强度和耐久性好的方向顺利发展。84 指导桥梁建设的规范得到修订。2003年，中国最新版的桥梁设计规范出现在了我们身边，主要有以下几点主要内容被修改：（1）应用极限状态设计方法，以数学理论为基础；（2）桥梁自身梁体耐久性，修改了符号，列出了基本名词术；（3）使用公路和道路I级II级标准的负载，从而避免拖车设计荷载和履带式车辆检查负载;1.3装配式预应力混凝土T梁桥的特点及应用装配式预应力梁桥无论是在公路桥梁或铁路桥梁预应力T梁桥总成是一个非常广泛的利用：它含有一下几个主要的特点：（1）制造结构，技术达到世界领先水平，施工环境安全能够得到保障;（2）使用预制组件可在工厂建设，施工期短，可靠的质量。能够让桥更加耐用持久。（3）当机械提起采用小部分截面，把湿接缝钢桥浇筑连接面板成为一个整体后，使装载重量大大减轻。（4）其制造简单，钢筋配筋能够做成一个钢筋骨架，桥梁整体性能好，钢筋交接也十分方便。（5）此类桥梁大部分都是用跨径为20-50m左右。1.4预应力T型简支梁桥以T型梁为主要承重结构的连续梁桥。桥梁在弯矩荷载下，上上下下的T型。同时因为用了很多世界上先进的材料，高强度的混凝土，和高强度的钢筋和相比之下更轻的材料。所以它比其他桥要更加坚固，更加节约材料，同时最大的限度减轻了自身重量。当混凝土强度满足超过100％的设计强度，由张拉序列来张拉预应力钢筋才允许的。1.5本文的主要工作此文利用荷载横向分布系数方法对标准跨径是30m宽度的预应力混凝土简支T梁桥自身内力进行了验算。支点处采取杠杆法。梁跨采用修正的刚性横梁法。同时参照最新版本的公路桥涵设计通用规范并且还有权威公路钢筋混凝土设计规范等等，84 公路桥梁T型的橡胶支座规格等一系列规范对本桥梁进行了设计验算。除了这个，还采用有限单元法对简支梁桥，进行详细计算。上部是等效梁格代替桥梁上部结构。计算工具是我国常用的桥梁杆系有限元程序：迈达斯。也同时使用手算比较。84 第2章桥梁的总布置以及桥梁主要尺寸2.1设计资料本桥位于雅安市汉源县，桥梁结构形式为3×30+3×30m简支T型梁桥。桥梁起点桩号为K1+292.00，全长192.00m桥面标准宽度为净8.0m+2×1.0m（人行道）。本桥上部结构采用3×30m+3×30m预制预应力混凝土简支T梁，其桥梁桥面连续。另一个方面，下部结构桥墩采用柱式桥墩。桥台采用0#桥台采用U型桥台，6#桥台采用桩柱式桥台。计划荷载:公路－Ⅰ级，人群荷载3.0Kn/㎡。汽车的荷载等级：公路－Ⅰ级人群的荷载：3.0KN/m2桥面的标准宽度：10m0.25m（栏杆）+0.75m（人行道）+8.0m（行车道）+0.75m（人行道）+0.25m（栏杆）桥面的标准横坡：±2%涵洞：1/50地震动峰值加速度：0.15g抗震设防烈度：Ⅶ度2.2主要材料要求：混凝土材料要求：混凝土作为需求量非常大的材料，应该采用市场上很流行的，其强度等级为52.5或者42.5的硅酸盐水泥，所用的细砂子和粗石料和饮用水的技术质量必须符合《公路桥涵施工技术规范》有关的条文规定。混凝土的粗骨料必须使用连续的级配方法，碎石可以使用锤击打碎生产碎石，最大粒径不能超过1.5cm到2cm。混凝土细骨料最适合使用中粗砂，同时不能采用很细很细的砂，与此同时也不能够使用机制砂。混凝土的抗压还有它的抗拉强度以及弹性模量指标应该满足相应强度等级混凝土的要求。84 普通钢筋：设计的普通钢筋一般按照习惯都采用HRB400和HPB300，其使用钢筋抗拉设计强度分别为330MPa和270MPa。主要受力钢筋采用HRB400，其它的部分桥面分布钢筋可以采用HPB300。HPB300钢筋接头可以采用人们常用的高强度光电弧焊，现场施工条件达不到需求，可以采用电弧焊（双面焊缝）；HRB400带肋钢筋直径≥20mm。机械连接是接头最好的连接方法，接头的等级为I级。您可以按照国家明确的规范书《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2003）规定的连接器。骨架钢筋以及人行桥的钢筋必须全部采用机械的连接。接头等级为I级。预应力钢筋：用抗拉强度标准值为fpk=1850MPa作为施工预应力钢绞线。同时。平均直径d=15.1mm松弛高强度钢绞线。预应力钢筋力学性能指标必须大于行业规定的《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5114-2000最低标准。其钢筋张拉控制应力为0.75fpk。预应力钢筋的弹性模量规定为E=1.95x105Mpa。预应力锚具可以参照OMG预应力体系来作为钢筋主要设计，大小有一下几样。比如OVM15-9、OVM15-10型。钢材及焊接：设计所用的钢板除去特殊规定以外来说，应该均采用普通的碳素结构钢Q235q，它的自身分子性能必须符合国家的明确规范《桥梁用结构钢》（GB/T514-2008）的规定。焊接钢材应满足可焊性要求。钢结构焊接材料应按如下要求采用：平时所用于焊接和焊接技术的材料应采用焊接工艺评定结果，然后进行优良的筛选。以此来保证焊缝的物理强度不能低于母体材料，焊缝的技术简单，并且焊接自身变化量非常小。焊接条应该选择最好的低氢型焊条，焊丝也可以采用药芯焊丝。相关材料必须符合相应的国家最低要求。耐久性基本要求：工艺中，师傅们为了提高结构的耐久性，我们所用的混凝土必须满足国家的最低要求：最大水灰比0.5，最小水泥用量为288kg/m3，最大氯离子比例占总体积的0.14%，最大的碱含量不能够大于3kg/m3。混凝土外加剂：行业权威技术员认为拌制混凝土过程中不能够添加太多的混凝土外加剂，如像防水剂和减水剂等等。与此的同是在混凝土拌和中应少添加早强剂，因为它对混凝土强度有损害，所以不能加多。外加剂的掺用标准必须符合国家最低的标准。比如《混凝土外加剂》（GB5076-2008）和《混凝土外加剂应用技术规范》（GB5019-2003）84 的强制规范。外加剂的掺用必须用国家严格的实验为基础，满足国家或者各个省市规定的各项专业技术指标，以此来确保外加剂的掺用绝对不会影响混凝土的强度要求。另外浇筑混凝土温度过低时可以使用混凝土外加剂，外加剂的价格也是非常的便宜，但是不能超出合理范围。2.3主要结构设计2.3.1主梁安装（1）大桥上层建筑施工顺序：开始预制主梁→桥式起重机挑起塔吊→按顺序浇筑横梁→安装湿接缝→桥面表层施工→加入配套设施→沥青摊铺桥面→一次成桥。（2）预制梁采用的是设吊孔穿束兜梁底吊装方法。预制梁在装载运输、同时在塔吊起吊预制梁过程中，必须或者尽量保持梁体的横向稳定。当架设梁体时候施工人员应采用有效方法增加横向临时支撑力。同时抓紧时间焊接横隔板接缝部位钢筋等等，以此来增加并提高梁体的最大受力强度。（3）桥梁架设如果采用架桥机吊装。架桥机是在桥的运行时间，最好是让在梁筋压力架桥机的重量压在负载梁上，施工单位可根据公司架桥机型号来计算荷载的计算，由国家规定检查后才能建设。2.3.2其他（1）横隔板钢筋骨架的位置，施工时测量人员需要准确放样，尽量给搭接钢筋的顺利焊接及绑扎创造有利而且条件。（2）预制梁端面、预制梁顶与横隔板端面全部必须实行严格的施工检查。与此同时，最好是在浇注T梁后短时间内的进行检查，保证施工安全性。（3）浇筑混凝土桥面上一层必须按顺序清洗，以确保新老混凝土结合良好，重视嵌入式通信预埋件线通风口和流量工程。2.3.3桥面铺装T梁桥：（1）4cm细粒式沥青混凝土AC-14C；（2）防水层；（3）6cm中型式沥青混凝土AC-20C；（4）8cmC50混凝土现浇面层。2.3.4桥面防水层材料桥面防水层使用二次反应防水粘合材料或满足防水材料的下列技术参数，如图表84 2-1:表2-1防水材料特性项目指标试验方法表面褐红色液体JC/T975-2005延长性≥5mmGB/T16777-2005伸长率≥75%GB/T16777-2005低温柔软特性，-25℃±2℃没有断裂纹GB/T16777-2005粘连强度，25℃≥1.00MPa参照JC/T975-2005，拉拔力实验仪，拉伸速率0.1MPa/S剪切强度，25℃≥1.00MPa参照JC/T965-2005，夹角45℃，温度20℃缺水性(25℃)表干≤4hGB/T16777-1997实干≤12hGB/T16777-1997防水性，0.3Mpa30min不渗水GB/T16777-1997耐高温性160±2℃，无流淌和滑动JC/T975-2005反抗冰冻性，-20℃20次不开裂JC408—19912.3.5伸缩缝桥台伸缩缝采用的是80和160装置，其技术相关特征该当满足《公路桥梁伸缩缝装配》（JT/T327-2004）的样板的相干规定。型钢材料一般不小于Q340B钢材强度值，耐候钢是做型钢的最好材料，应且并对型钢进行热浸锌防腐处理，其保护膜厚度不小于0.8mm，纯橡胶是防水所使用橡胶材料。伸缩装置中防尘，绝对不能去使用再生橡胶。安装梁端预留缝的阶段必须在伸缩缝厂方指引下进行安装设置。2.5地质状况2.5.1地形地貌84 桥位区属剥蚀中山地貌，一季节性小溪沟自西向东流过桥位区，溪沟宽在5～15m，水深在0.20～0.50m。桥位区地形总体是呈西高东低，沿线路轴线地面高程1156～1121～1160m，相对高差39m，地势起伏较大。溪沟两侧岸坡均为陡坡地形，自然坡度约在30～35°。拟建桥梁与斜坡坡向呈大角度的斜交。2.5.2地质构造和地震质构结构处汉源向斜倾末端之南西翼，岩层呈单斜状产出，岩层产状为：90°～125°∠17°～22°，上风组为90°∠20°，为坚硬结构面。根据河涌的基岩露头测量统计的两侧，桥位区裂隙小石城结构和发展，主要有两个开发组：Ⅰ组裂隙，其发生是35～40°71～88°，微张开5～10mm时，一般无需填充，蘸上褐色的铁的一些地区，间距0.2～0.5M，延长1.0～2.0M，结合强度低，为刚性结构面升。第Ⅱ组裂隙，其产状为313～318°71～79°，微张，伸张1～5mm，一般无充填，间距为1～1.5m，延伸长度1.0～2.0m，结合程度差，为硬性结构面。按照结构面的组数及其间距，根据经验可以判断岩体的完整水平程度是否完整。2.5.3地层岩性经由地表工程地质测绘及钻探成果表明：桥位区被第四系残坡积粉质粘土（Q4el+dl）覆盖，下伏基岩为三迭系上统须家河组（T3x）砂岩。现将由上至下（从新到老）作为岩土层工程地质基本特征。2.5.4水文地质工程区第四系松散堆积层厚度较小，考察期是在旱季，据钻孔水位简单容易观测，勘察期间钻孔中大部分没有地下水，仅在靠近冲沟位置钻孔中发现少量地下水，水位大致和冲沟地表水位高程一致。但桥位区下伏基岩主要是砂岩，为相对透水层，在雨季桥位区受大气降雨入渗，会存在地下水的。根据采集溪沟水进行了水样分析，成果就如下表2-2：表2-2水样分析成果表项目SO42-Mg2+NH4+OH-总矿化度侵蚀性CO2PH值Cl-指标44.3323.0300432.0207.2225.7784 评价类型按环境类型影响评价（Ⅱ类）按地层透水性评价(B)干湿交替结论微微微微微微微微注表中除了PH值注外，其他测试的指标单位均为毫克每升。2.5.5地震效应和不良地质作用（1）地震效应发出建议抗震设计应当是按照规范《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2006）实行。桥址区未见有断裂经过，按照《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），该桥址区抗震基本烈度为Ⅶ度，地震分组第三组，地震中的动峰值加速度大约为0.15g，桥位区覆盖层主要为含碎石粉质粘土，为中软土，剪切波速经验值为220m/s,基岩剪切波速经验值应大于800m/s，桥位区覆盖层需要小于5m。按《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008），桥位区场地类别属Ⅱ类，调整后特征周期为0.45s。（2）不良地质桥址区不能有不良地质作用。比如滑坡、崩塌、崩塌等。2.6主梁间距及断面尺寸拟定根据前头介绍的桥型选择、桥跨分孔以及想到桥型的美观和桥梁与周围地形的和谐，本桥桥梁结构形式为3×30+3×30m简支T型梁桥。桥梁起点桩号为K1+292.00，全长192.00m桥面标准宽度为净8.0m+2×1.0m（人行道）。本桥主体上部选用3×30m+3×30m预制预应力混凝土简支T梁桥面持续，桥梁下部结构桥墩选用柱式桥墩。桥台采用0#桥台采用U型桥台，6#桥台采用桩柱式桥台。将桥梁设计为六跨连简支T型梁桥，如下图为3×3+30×3预应力T型梁桥的总体布置示意表2-3。84 图2.1T型梁桥的总体布置图主梁之间的间距跟随梁高还有跨径的增大有很大的关系，跨径越大，宽度越宽。同时可以增加翼板的宽度，对提升主梁截面效率指标是非常好的施工方法，所以在安全保证的许可条件下加宽T梁翼板是很好的方法。参照设计单位给的图纸，本设计的主梁翼板宽是2200mm，由于宽度较大，我们为了其桥梁的稳定的整体受力，桥面板采用如今流行时髦的混凝土刚性接头，于是我们知道主梁的截面有2种：预应力、搬运吊装时段的小截面（边梁为2000mm,中梁为1780mm）和运行时段的大截面（2400mm）。净—2m的桥宽选用主梁，如下图所示。84 (a)跨总横跨面(b)支点横断面84 (c)顶平面图2.2T型标准横断面图2.7主梁跨中截面主要尺寸拟订主梁高度：一般情况下，高跨比在1/15~1/25这个范围以内，是比较合适简支梁桥，经济并且划算方案是往往增大梁桥高度，当然也是在在桥梁高度不受局部限制影响才能增加梁桥高度，不能盲目增加梁桥高度。增大梁桥高度好处的原因是因为提高梁体高度不但可以减少节约预应力钢束的消耗需要数量。同时梁体加高对于很多工程而言只是腹板加高，钢材消耗量减少，并且混凝土用量增加得很少，并且混凝土也没有钢材那么贵。综上所述，本设计中取2000mm的主梁高度是非常合理的。这座桥梁预制T梁的翼板的厚度设计使用200mm，预防抵抗翼缘根部碰见非常大的弯矩，根部应加厚加深到300mm以此来保证桥梁的安全。在预应力混凝土梁腹板小，腹板厚度通常由布置在管的预制孔的结构决定，而从梁板本身稳定条件下，腹部厚度不小于1/15的高度，设计取腹板厚度200毫米。马蹄尺寸图纸上可以看出。并且也能从预应力钢束的需要数量确定其大概尺寸。实践经验和大多设计图纸可以了解，总面积的10%~20%是最为符合马蹄所占面积。由图纸知道马蹄宽度为500mm，高度200mm，同时，马蹄与腹板之间的过度，可以减小梁体部分之间应力。2.8截面几何特性计算按照上述资料来拟定尺寸，绘制梁桥的跨中和支点截面图。如图84 (a)中梁A-A(b)中梁B-B(c)中梁C-C图2.3T梁一般构造图一84 (a)边梁A-A(b)边梁B-B(c)边梁C-C图2.4T梁一般构造图二2.8.1受压翼缘板有效宽参照公路的桥规规范,T形截面梁受压翼缘有用的宽度，取下列中的计算出的较小数据简支梁计算跨径的1/3，即l/3=29000/3=9667mm;两梁之间平均间距，从图纸看出中间的边梁为.18000/6=3000mm()=0+12*250+200=3300mm.所以，受压翼缘的有用宽度为=2000mm.2.8.2边梁跨中全截面几何特性84 图2.5T梁一般构造图三表2-3分块数值表格分块名称分块面积分块的面积形心至上缘间隔分块面积的对上缘静矩分块面积地本身惯矩分块面积对截面形心地惯矩cm2cmcm3cm4cmcm4cm4大毛截面（含湿接缝）①470010470001447004610146800②54023.2125153050032.7587100③41023.294202220032.7427600④3100902780009620000-344151600⑤200166.73334044400-110.7245100084 ⑥800190152000266700-13414364800合计8550530050103260325100432560084 第3章桥梁结构内力计算3.1概述现代桥梁结构规模日趋庞大、体系日趋复杂，对结构受力的准确把握非常重要。仿真分析技术是了解桥梁结构在施工、正常运营及极限承载状态下性能的一种重要手段。桥梁结构分析是确定已知条件、确定结构物理力学模型，并应用相似的理论分析进行计算，然后对计算结果进行审核的这样一个复杂的过程。图3-1桥梁结构分析的基本过程84 结构分析中对计算结果的审核和判断包括两个方面：一是对计算结果本身正确性与否的判断；二是计算结果是否满足相应的指标要求，如强度、刚度、稳定等。计算结果正确与否主要与选用的分析模型及分析方法有关，对这些的分析判断是结构分析工作中非常重要的一个环节，绝不可忽略，一般要求分析者具有扎实的力学基础及结构设计理论。目前常用的通用有限元软件均是由国外开发的，主要有ANSYS,ALGOR,MIDAS等等，可以说每个通用软件都有各自的优缺点。MIDAS/CIVIL是主要为土木计算结构而发明。国内企业能够准确的分析和设计，以弥补目前的土木结构的分析，设计软件市场的空白，发展“土木结构的具体分析和优化设计好的软件。”并且在学校李老师也曾教导过一段时间。故本设计采用MIDAS/CIVIL来进行建模分析。3.2模型的建立建立桥梁模型之前，首先要充分理解结构和作用的荷载，而且设法理解结构在荷载作用下的结构行为。事前对要分析的结构行为有一个很强的求知欲，要以较深厚的较丰富的工程实践和课本理论为基础。在MIDAS/CIVIL中，模型的创建能够大致归纳为节点和单元的建立，定义材料、截面，添加边界条件，施加静力、添加预应力束，定义施工阶段等步骤。在建立节点和单元之前，需要将结构划分为若干个节段。3.2.1节点的建立（1）截面的适当简化本例根据给定的设计图纸，先对截面细部进行适当的简化，简化前后对比。84 图3.1T梁的一般构造图（立面）图3.2T梁的一般构造图（底平面）84 图3.3T梁一般构造(侧平面)因为图纸已经划分好了节段，只需在细部进行适当的调整，于是在Civil中建立节点。打开civil，在右下角位置选定力和长度的单位。如图：(a)迈达斯civil长度设定位置(b)输入节点位置图3.4迈达斯节点截面84 然后成为输入下一个节点表3-1部分节点坐标坐标数XYZ10.0000000.0000000.00000020.5100000.0000000.00000032.1100000.0000000.00000042.7100000.0000000.00000053.3100000.0000000.00000063.9100000.0000000.00000074.5100000.0000000.00000085.1100000.0000000.00000095.7100000.0000000.000000106.4350000.0000000.000000117.7600000.0000000.000000128.7885710.0000000.000000139.8171430.0000000.0000001410.8457130.0000000.0000001511.8742860.0000000.0000001612.9028570.0000000.0000001713.9314290.0000000.0000001814.9600000.0000000.0000001915.9885710.0000000.0000002017.0171430.0000000.0000002118.0457130.0000000.0000002219.0742860.0000000.0000002320.1028560.0000000.0000002421.1314290.0000000.0000002522.1600000.0000000.00000084 2623.4850000.0000000.0000002724.8100000.0000000.0000002825.4100000.0000000.0000002926.0100000.0000000.0000003026.6100000.0000000.0000003127.2100000.0000000.0000003227.8100000.0000000.0000003328.4100000.0000000.0000003429.4100000.0000000.0000003529.9200000.0000000.000000360.0000002.0000000.000000370.5100002.0000000.000000381.5100002.0000000.000000392.1100002.0000000.000000402.7100002.0000000.000000413.3100002.0000000.000000423.9100002.0000000.000000434.5100002.0000000.000000445.1100002.0000000.000000456.4350002.0000000.000000467.7600002.0000000.000000478.7885712.0000000.000000489.8171432.0000000.0000004910.8457142.0000000.0000005011.8742862.0000000.000000因为设置的节点很多，此大桥有1600多个，故只列了一部分数据。3.2.2材料84 本桥梁计划中，主梁按照图纸采纳C55级混凝土，墩身按照图纸标准用C40混凝土，承台还有桩基础采用C30的混凝土；预应力束采纳1860标准钢绞线。压强度用符号表示。施工过程中要检查实际结构构件制作、养护和受力情况。还有试件强度和实际构件强度悬差得是不是太多，达到合理程度。由材料知道立方体抗压强度标准值和安全取轴心抗压强度标准值之间的公式按下式获得：其中：为柱体强度比立方强度混比值，混凝土强度等级小于C50取=0.76。式中：C80取=0.82。为高强度混凝土的脆性折减系数，当混凝土强度等级不大于C40及以下强度取=1.00。如果混凝土强度为C80，则脆性系数取=0.87，在两者中间强度的混凝土均可以依照线性内插取值。系数0.88为部分考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的相对折减系数。但是在实际工程中考虑一定的安全备案，一般来说，常采纳混凝土的轴心抗压强度设计值，参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（D62-2004），各种材料的基本特性数据见表3-1。表3-1各材料特性值原料弹性模量（MPa）线膨胀系数1/[C]容重kN/m^3轴心抗压强度标准值（MPa）轴心抗压强度计划值（MPa）C553.55×1.0×2535.3524.4C403.25×1.0×2526.818.4C303.00×1.0×2520.113.8Strand18601.95×1.2×78.5　　注：当计算现浇的钢筋混凝土轴心受到的压力强度和偏心受压的构件时，假设截面的半径的两倍或者长边不大于300mm，表中的数据应该按照规范系数0.8相乘；当构件能够明确保证施工质量时候，可不受此限。3.2.3截面的定义以及边界条件的添加84 截面的定义通常有两种方法：一是，在MIDAS/CIVIL中设计截面的部分，通过直接输入数据来加以定义，此种方法适用于平坡或对称的双坡截面，单坡的截面将无法定义；二是，通过导入DXF文件计算器计算部性质来设计接口，这种方法被广泛使用，无论横截面的形式，可以使用这种方法，但应注意的是，以确保该进口部分中，在封闭的变截面线数相同，变截面两端的截面线段等等两端应该是一对一。图3.5迈达斯截面数据截图1设计截面PSCIT梁跨中0.83200.38710.36020.01650.41310.11651.00001.00000.72031.27971.32470.05248.23340.00002设计截面PSCIT梁支点1.28020.54960.81570.08060.51330.13271.00001.00000.80191.19810.71780.07287.83800.00003变截面PSCI支点变跨中1.28020.54960.81570.08060.51330.13271.00001.00000.80191.19810.71780.07287.83800.00004变截面PSCI跨中变支点0.83200.38710.36020.01650.41310.11651.00001.00000.72031.27971.32470.05248.23340.00005设计截面PSCM横隔梁0.32970.27630.27480.00380.08270.00100.09500.09500.86750.86750.37630.00453.85000.00006设计截面PSCM桥面板10.19200.16000.16100.00150.00040.02300.60000.60000.08000.08000.00320.18002.72000.000084 7设计截面PSCM桥面板20.42400.35340.35540.00350.00090.24811.32501.32500.08000.08000.00320.87785.62000.00008设计截面PSCM桥面板30.32910.27430.27590.00270.00070.11611.02861.02860.08000.08000.00320.52904.43430.00009设计截面PSCM桥面板40.16460.13720.13800.00130.00040.01450.51430.51430.08000.08000.00320.13222.37710.000010设计截面PSCM桥面板50.16000.13340.13410.00120.00030.01330.50000.50000.08000.08000.00320.12502.32000.000011设计截面PSCM桥面板60.08160.06810.06840.00060.00020.00180.25500.25500.08000.08000.00320.03251.34000.000012设计截面PSCM盖梁支点1.98001.65161.65800.39910.13370.79861.10001.10000.45000.45000.10130.60506.20000.000013设计截面PSCM盖梁跨中3.96003.30613.30862.17271.06921.59721.10001.10000.90000.90000.40500.60508.00000.000014变截面PSCM盖梁支点到跨中1.98001.65161.65800.39910.13370.79861.10001.10000.45000.45000.10130.60506.20000.000015变截面PSCM盖梁跨中到支点3.96003.30613.30862.17271.06921.59721.10001.10000.90000.90000.40500.60508.00000.000016数据库/用户SR1.8m桥墩2.54472.29022.29021.03060.51530.51530.90000.90000.90000.90000.27000.27005.65490.000017数据库/用户SR2.0m桥墩3.14162.82742.82741.57080.78540.78541.00001.00001.00001.00000.33330.33336.28320.000018数据库/用户SR2.0m桩基3.14162.82742.82741.57080.78540.78541.00001.00001.00001.00000.33330.33336.28320.000019数据库/用户SR2.2m桩基3.80133.42123.42122.29981.14991.14991.10001.10001.10001.10000.40330.40336.91150.000020设计截面PSCM1.6*1.4系梁2.24001.87121.87010.70230.47790.36590.70000.70000.80000.80000.32000.24506.00000.000084 21设计截面PSCM1.8*1.6系梁2.88002.40572.40451.16300.77760.61440.80000.80000.90000.90000.40500.32006.80000.000022设计截面PSCM1.4*1.2中系梁1.68001.40351.40250.39400.27440.20160.60000.60000.70000.70000.24500.18005.20000.000023设计截面PSCM1.6*1.4中系梁2.24001.87121.87010.70230.47790.36590.70000.70000.80000.80000.32000.24506.00000.0000图3.6迈达斯截面数据边界条件是桥梁模型中很重要的一个环节，边界件条不同会导致整个体系构成不同，因而计算结果也就不同甚至是错误的。刚构桥较为特殊的是中墩与主梁采用固结的形式，只需将主梁节点与墩的节点用“一般连接”中的“刚性”加以连接即可。边支座则设为活动支座，满堂支架的部分应模拟为临时支座，单支座要注意约束转动轴。。对于通跨径的简支梁的荷载，由于其力学效应与悬臂梁桥锚固孔跨中的荷载，故也可以视为具体情况按窄桥或者宽桥的条件用偏心压力法或者GM法计算其横向分布系数m。84 然而，对于连续体系中的连续梁跨，情况与简支梁不同。结构纵向刚度和横向刚度之间的关系是影响跨中荷载横向分布的规律。因此，我们可以参考一个非纵向刚度简支系统来近似校正系数C的考虑引起的横向分布系统的负载带来不同的影响。如果以跨中扰度带来表示刚度特征，则系数C可以计算，图3.7迈达斯边界条件表中Dx、Dy、Dz分别代表约束在x、y、z方向上的平行移动；Rx、Ry、Rz分别代表管制绕x、y、z轴的转动。3.2.4静力荷载的添加恒载荷包括主梁的重量（前期荷载）所引起的内力的一期荷载与后梁恒载（如桥面铺装，人行道等）的重量造成二期恒载之和。（1）自重自重一般构成为桥梁自身混凝土钢筋的重量，可以在迈达斯里面设置。84 图3.8树形单元（2）二期横载桥面铺装层宽10m。从下面到上面层次为8cm厚的C40混凝土调平层，然后是防水层，最后为沥青混凝土桥面铺装层，混凝土和沥青混凝土容重按照规范分别取25kN/m^3，23kN/m^3。另外在桥面两边还应该设有混凝土防撞栏。因此，二期横载集度为桥面铺装集度与防撞护拦集度之和，即：=+=（25×10×0.08+23×10×0.10）+25×（0.3147+0.4564）=70.88kN/m预制T梁一期自重变化点右截面至跨中截面主梁的自重（11.1m）：过渡区梁重（2.4m）支点段梁重（1m）边主梁的横隔梁84 中横隔梁体积：端横隔梁体积：故半跨内横隔梁重力为：预制梁永久作用集度：二期永久作用：现浇T梁翼板集度：边梁现浇部分横隔梁：一片中横隔梁（现浇部分）体积：一片端横隔梁（现浇部分）体积：故：铺装：10cm的沥青混凝土铺装：8cm水泥混凝土的铺装：若将桥面的铺装均摊给各个主梁。则：栏杆：一侧的刚性护栏：4.99若将两侧刚性护栏均摊给主梁，则：边梁二期永久作用强度：84 3.2.5永久作用效应如图3.8所示，设x计算从左边支座到截面的长度，并假设。主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：图3.8永久作用效应值3.3可变作用效应计算3.3.1冲击系数和车道折减系数众所周知，结构的冲击系数跟结构的基频关系十分紧密，所以计算结构的基本频率是很有帮助了解冲击系数的。简质梁的基频可以采用网上权威公式估算：根据本桥的基频，能够得出此桥梁荷载的冲击系数为：3.3.2主梁荷载横向分布系数的计算84 跨中的荷载横向分布系数m本设计桥跨内设横隔梁，等效梁格代替梁桥上不，横隔梁承重结构的长度与宽度之比是：计算主梁抗扭惯矩(=)对于跨中截面，平均厚度的转换数据为：25厘米马蹄部分的换算平均厚度：3.3.3完成模型模型承台底端模拟为固定支座，边支座模拟为活动支座。最终桥梁模型如图所示：图3.9桥梁迈达斯整体模型3.4桥梁恒载内力计算表3-4边跨合拢阶段内力数据位置轴向（kN）剪力-z（kZ）弯矩-y（kN·m）备注边跨1/4-12.14253.136525.5边跨合拢阶段-31.94253.236615.5边跨合拢阶段边跨1/2-426.312859.3172144.3边跨合拢阶段84 501.412862.0173244.3边跨合拢阶段边跨3/4-1616.523817.5-620489.1边跨合拢阶段-1733.523808.4-620588.1边跨合拢阶段中支点89.5-21707.1-1166650.2边跨合拢阶段89.5-21707.1-1166650.2边跨合拢阶段中跨1/4-681.7-13425.4-243433.0边跨合拢阶段-605.7-13429.0-243421.0边跨合拢阶段通个内力图和数据可以看出在边合拢阶段。图3.10梁单元应力（psc）图（单位：kN·m）通个内力图和数据可以看出在中合拢阶段，主梁最大负弯矩为1266410kN·m，发生在墩顶；从桥墩顶部开始负弯矩开始下降为一个抛物线线性递减，并且在边缘地区出现少量正弯矩；最大正弯矩为102464kN·m，发生于中跨现浇区段。3.4.1成桥阶段内力计算梁体浇筑完毕后，还应铺设桥面铺装，以及增设栏杆、防撞栏、照明设施、排水系统等，这些设施的自重也作为恒载施加在梁体上。如图3-11为成桥后的弯矩图84 图3.11梁单元应力图图3.12梁单元应力图84 表3-5成桥阶段内力数据单元轴向（kN）剪力-z（kN）弯矩-y（kN·m）阶段边跨1/4-12.03850.632438.2二期-31.63850.732438.2二期边跨1/2-553.1514213.0-189258二期-470.614209.9-189258二期边跨3/4-1812.526917.15-691830.2二期-1956.426907.15-691830.2二期中支点-129.1-12926.2-1360075.5二期-129.1-12926.2-1360075.5二期中跨1/4-1268.8-17586.7-274545.1二期-1367.5-19612-274547.8二期中跨1/2-478.8075876.5二期-478.8075876.5二期3.5桥梁活载的内力计算3.5.1活载内力计算活载内力计算为使用桥梁的阶段时候产生的桥梁结构内力。桥梁的路面标准活载为：公路-Ⅰ级。（1）横向分布系数的考虑荷载横向分布系数m，在桥梁设计中，平时所说的，用载荷分布系数和轴重的相乘来获得一个固定值。固定值除以轴重就是横向分布系数。（2）荷载取值本桥设计的荷载是公路Ⅰ级的车辆荷载。根据国家明文规范，其公路的平均布的荷载标准值是10.4kN/m，集中荷载取值应该按找上规定取值，当桥梁跨径84 不大于4米时，Pk=180kN，当它大于50米的时候，=360kN。当我们算剪力效应必须乘以系数1.2。图3-13桥梁跨中剪力图（单位：kN）图3-14活载作用下的梁单元内力图（单位kN·m）表3-6弯矩剪力的数据表截面轴向(kN)剪力-z(kN)弯矩-y(kN·m)84 边跨1/4-2.1-851.6-5240.82.261.3.312520.4边跨1/2-43.1-385.9-46811.613.951531.925681.8边跨3/4-108.4-127.4-15776.39.41562.410170.5中支点-68.4-2508.9-33611.940.72964.66098.8中跨1/4-189.0-1400.2-10227.985.5249.114038.6中跨1/2-142.3-757.8-2466.078.3805.321730.9通过活载弯矩图和数据表可以看出。本设计的活载在主梁处产生最大的负弯矩，其值为47168.9kN·m，最小弯矩分布于各跨的跨中周围，最大值为23829.4kN·m。从内力图以及数据可以看出，最不利荷载使最大悬臂阶段的梁体产生了剪力Fy，最大为904.8kN，出现在左墩墩身上，但数值相对较小，不足以影响施工，因此施工过程是安全的。84 第4章钢束用量的估算及布置4.1跨中截面钢束的估算和确定首先按构图纸来正确估算预应力钢筋的数量，参照图纸。如图。(a)钢筋竖弯大样图(b)N1竖弯大样84 (c)N2竖弯大样(d)N3竖弯大样(e)N2、N3竖弯大样84 (f)一片主梁钢筋需求量表图4.1T梁预应力钢束布置图对于预应力构件，根据跨中截面抗裂要求。本桥使用三根钢束。分别命名为N1、N2、N3。这三根钢束开始平弯。设，则W=I/=422.507采用3束8钢绞线，同时预应力钢筋的截面积=3*8*140=3360.应该使夹片式群锚。同时，70金属波纹管成孔。4.2跨中截面预应力钢束的布置参考已经有了的设计图纸，对截面的预应力钢筋进行开始布置如下图所示。84 (a)梁体侧面钢束图一(b)梁体侧面钢束图二(c)梁体侧面钢束图三图4.2梁端锚口详图84 图4.3钢束平弯大样图84 4.3非预应力钢筋的估算及布置如果钢筋内力点到截面的距离a=90mm,则有=h-a=2000-90=1910mm假如设定它为一类T梁，用公式来计算受压区高度x即X=100mm<用正截面承载能力的非预应力钢筋的面积为=3462；采用5根直径为27mm的HRB400钢筋。钢筋的面积为=3685。如下图所示，中间距离40mm.间隔的距离为60mm。图4.4正截面梁体布置图84 第5章承载能力极限状态计算5.1跨中截面正截面抗弯承载力计算计算混凝土的授到重力高度x：由得说明确实是第一类T形截面。钢绞线到底边距离距离，将代入下列公式计算出跨中截面的抗弯承载力：计算结果表明，跨中截面正截面抗弯承载力满足要求。5.2斜截面承载力验算5.2.1斜截面抗剪承载力验算本设计以截面进行抗剪力计算重查一次主梁的截面尺寸长度T形截面梁开始计算截面抗剪力的计算时候，它的84 截面尺寸应符合《公预规》5.2.9条规定，即：式中：——经内力组合后支点截面上的最大剪力——1/4截面的腹板厚度（mm），——1/4截面的有效高度（mm），即——混凝土强度等级（Mpa）253mm=2000-250=1750mm上式右边所以本设计主梁的T形截面尺寸符合要求。验算是否需要进行斜截面抗剪承载力计算。当满足一下公式的时候，抗剪承载力的计算就不用进行。式中：——混凝土抗拉性能计划强度（Mpa）——预应力的提高系数，一般取1.25对于1/4截面：因此本设计需要进行斜截面抗剪承载力计算。抗剪承载力计算我们可以按照下公式计算主梁斜截面抗剪承载力≤式中：——剪力最大设计值84 ——混凝土与箍筋共同的抗剪承载力，计算式为——是预应弯起钢束的剪承载力（KN）下式可以作为计算公式。箍筋按照设计用HRB400钢筋，钢筋的间距设计为200mm,则说说明梁段剪切强度满足要求，也表明这些箍筋的配置是经济安全的的。84 第6章主梁截面几何特性计算6.1阶段划分预应力混凝土T梁主要截面的自身条件根据有差别的受力阶段分别估算。下面是T梁从生产到运送使用阶段（1）主梁预制并张拉预应力钢筋。扣除预应力管的关系，普通钢材换算截面几何性质，该阶段顶板宽为2100mm;(2）灌浆封锚。把梁体侧面几何特性为加入普通钢筋计算，换算其截面数据值，该阶段顶板宽为2100mm;(3）二期恒载以及活载的作用。此时全截面工作，顶板宽为2400mm。6.2各个阶段截面几何特性表6-1各个控制截面不同阶段的截面几何特性汇总表84 第7章钢束预应力损失计算7.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失按公路桥规规定式中：——张拉钢束时锚下的控制应力；对于张拉控制力为μ——管道壁与钢束之间摩擦的系数值θ——张拉到计算管道夹角总大小k——为钢筋摩擦系数，适当取k=0.0015；x——张拉到截面距离（m）；表7-1跨中截面各钢束摩擦应力损失值钢束号(m)(MPa)N160.10514.6950.0430.04258.59N213.40.23414.7370.06900.06793.4784 N313.40.23414.7790.06900.06793.47平均值81.84表7-2控制应力平均数据截面跨中截面1/4截面支点截面平均值（Mpa）81.8440.260.67.2混凝土弹性压缩引起的预应力损失混凝土压缩应力计算的弹性丧失需要采取的横截面的计算的控制。为简支梁的横截面的平均值被计算，而其作为预应力损失平均值。—全部预应力钢筋的合力在其作用点（全部预应力钢筋中心）处所产生的混凝土正应力，,截面特性按第一阶段取用。其中=（1395-40.26-47.7）3360=4391.65KN=所以=1/3*5.82*16.56=32.13Mpa84 7.3应力松弛引起的预应力损失计算钢绞线由应力损失的大小，：式中：——张拉系数，本设计采用一次张拉，=1.0——钢筋宽松系数——传力锚固时的钢筋应力Mpa所以，=39.20Mpa7.4混凝土收缩和徐变引起的预应力损失有网络查找书籍并找到计算混凝土收缩和徐变引起的预应力损失公式式中：——全部钢束重心处由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值——钢束锚固时，全部钢束重心处由预加应力（扣除相应阶段的应力损失）产生的混凝土法向应力，并根据张拉受力情况，考虑主梁重力的影响——配筋率A——本设计为钢束锚固时相应的净截面面积——本设计即为钢束群至截面净轴的距离i——截面回转半径，本设计为84 ——为加载龄期、同时计算龄期为t时混凝土徐变系数,——加载龄期为、计算龄期为t时收缩应变构件厚度的计算公式为：式中：A——主梁混凝土截面面积u——与大气接触的截面周边长度对于混凝土毛截面，四分点与跨中截面上述数据完全相同，即：故：收缩和徐变一般在自然环境下完成，此时混凝土加载龄期为。对于二期恒载的加载龄期。查表6.27知相应的徐变系数的终极值为1.70,1.26。混凝土收缩徐变终极值大小为。跨中截面=4.57+17.11-8.26-2.79=10.63Mpa1/4截面，84 =4.55+11.63-6.78-2.40=7.0Mpa所以，=1/2（10.63+7）=8.81Mpa=(3360+3695)/1028*=0.00686=5.65跨中截面，1/4截面=0.5（1302.9+1213.9）=1258.4mm=1028*=0.5(473.2+465.5)*=469.4*表7-3预应力损失平均值84 第8章连续板荷载效应计算8.1永久作用主梁架设完毕时桥面板可看成80cm长的单向板，其根部一期作用效应为：弯矩：剪力：成桥后计算弯矩时，，但不应大于；本设计。计算剪力时；本设计。式中：——板的计算跨径——板的净跨径——板的厚度——梁肋宽度计算图式见下图。图8.1简支板二期作用计算简图84 ，是二期永久作用，于是得到简支板跨中二期永久作用弯矩及支点二期永久作用剪力为：总永久作用效应综上所述，支点断面永久作用弯矩为：支点断面永久作用剪力为：跨中断面永久作用弯矩为：8.2可变作用观看规范，桥梁结构局部加载时，汽车荷载采用车辆荷载。车轮跟桥面接触宽度及长度一般是：=0.2m，=0.6m荷载分布宽度：车轮在板的跨径中部时垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度：，取a=1.60m，求两车轮分布宽度a=1.6+1.4=3.0m，轴距a=.车轮在板的支承处时有效宽度是：车轮在板的支承附近，距支点距离为时有效宽度是：的分布见下图84 图8.2梁的计算图汽车弯矩可变作用：计算支点剪力时，必须靠近边缘，其支点剪力的计算公式为：84 其中：代入上式，得到从上面可以看出，连续的效应：支点断面可变作用弯矩为：支点断面可变作用剪力为：跨中断面可变作用弯矩为：8.3截面设计、配筋和承载力验算依照最差承载力；。其高度为h=30cm，净保护层a=3cm。若选用钢筋，则有效高度为：按《公预规》5.2.2条：84 断面的弯矩；。其高度为h=20cm，净保护层a=3cm。使用钢筋，其高度：按《公预规》5.2.2条：查附表1-7有关板宽1m内钢筋截面与距离表，当选用钢筋时，需要钢筋间距为20cm，此时所提供的钢筋面积为：依照图纸，配筋均为@180mm。下图为配筋图。84 图8.3配筋图84 第9章有限单元法数值模拟9.1计算模型及相关参数9.1.1T梁施工阶段简支T梁施工阶段共划分为3个。各阶段工作内容见下表表9-1简支T梁施工阶段划分说明施工阶段施工天数工作内容说明110预制T梁，张拉正弯矩预应力束并灌浆260现浇湿接缝横隔梁、桥面铺装及防撞护栏33650考虑徐变9.1.2结构离散图图9.1简支T梁计算模型9.1.3T梁横断面84 (a)边梁横截面一(b)边梁横截面二图9.2边梁横截面9.1.4预应力钢绞线φs15.2配置情况表9-2钢束配置结构及位置N1N2N3简支边梁8889.2输出相关结果9.2.1施工阶段应力验算依照目前规范规定。控制钢丝的应力值σcon≤0.75fpk，可以计算出0.75fpk＝1395Mpa下表所列为各施工阶段混凝土的最大、最小正应力。表9-3第一施工阶段混凝土应力表单元号节点号应力上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小正应力正应力正应力正应力11应力-0.0447-0.0457-0.0157-0.015784 容许值20.62-3.0520.72-3.05是否满足是是是是22应力1.331.437.067.06容许值20.62-3.0520.72-3.05是否满足是是是是33应力1.351.317.27.2容许值20.42-3.0520.72-3.05是否满足是是是是44应力1.121.229.169.16容许值20.62-3.0520.72-3.05是否满足是是是是55应力1.161.2610.910.9容许值20.62-3.0520.72-3.05是否满足是是是是66应力1.151.0511.411.4容许值20.42-3.0520.72-3.05是否满足是是是是77应力0.8710.87211.811.8容许值20.42-3.2520.72-3.05是否满足是是是是88应力0.6350.72512.112.1容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是99应力0.5710.58112.412.4容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1010应力0.4790.47912.612.6容许值20.72-3.1520.72-3.05是否满足是是是是84 1111应力0.4390.43912.712.7容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1212应力0.3820.38212.812.8容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1313应力0.3580.35812.812.8容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1414应力0.3780.37812.712.7容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1515应力0.410.4112.712.7容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1616应力0.3870.38712.712.7容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1717应力0.3770.37712.812.8容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1818应力0.4120.41212.812.8容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1919应力0.4780.47812.612.6容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2020应力0.5390.53912.512.5容许值20.72-3.0520.72-3.0584 是否满足是是是是2121应力0.6550.65512.312.3容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2222应力0.8120.81211.911.9容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2323应力0.9630.96311.611.6容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2424应力1.151.1511.211.2容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2525应力1.371.3710.710.7容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2626应力1.331.338.998.99容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2727应力1.431.437.027.02容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2828应力1.571.576.916.91容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是第二阶段混凝土应力84 单元号节点号应力上援最大上援最小下援最大下援最小正应力正应力正应力正应力11应力-0.0573-0.0573-0.0323-0.0323容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是22应力1.431.436.956.95容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是33应力1.561.566.636.63容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是44应力1.771.777.927.92容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是55应力2.082.089.059.05容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是66应力2.082.089.089.08容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是77应力2.12.19.099.09容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是88应力2.132.139.059.05容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是99应力2.132.139.099.09容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是84 1010应力2.152.159.079.07容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1111应力2.192.198.948.94容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1212应力2.212.218.938.93容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1313应力2.242.248.878.87容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1414应力2.292.298.738.73容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1515应力2.332.338.638.63容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1616应力2.32.38.728.72容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1717应力2.262.268.858.85容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1818应力2.242.248.898.89容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1919应力2.232.238.98.9容许值20.72-3.0520.72-3.0584 是否满足是是是是2020应力2.22.299容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2121应力2.192.198.988.98容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2222应力2.22.28.918.91容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2323应力2.192.198.928.92容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2424应力2.182.188.898.89容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2525应力2.192.198.868.86容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2626应力1.891.897.767.76容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2727应力1.691.696.466.46容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2828应力1.571.576.836.83容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是84 第三阶段混凝土应力单元号节点数应力上元最大上元最小下元最大下元最小正应力正应力正应力正应力11应力-0.209-0.209-0.838-0.838容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是22应力1.461.465.75.7容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是33应力1.61.65.225.22容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是44应力1.811.815.995.99容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是55应力2.12.16.646.64容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是66应力2.152.156.556.55容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是77应力2.22.26.466.46容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是88应力2.252.256.356.35容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是84 99应力2.282.286.316.31容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1010应力2.322.326.236.23容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1111应力2.382.386.076.07容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1212应力2.412.416.026.02容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1313应力2.442.445.955.95容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1414应力2.492.495.825.82容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1515应力2.532.535.755.75容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1616应力2.52.55.825.82容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1717应力2.462.465.945.94容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是1818应力2.432.4366容许值20.72-3.0520.72-3.0584 是否满足是是是是1919应力2.412.416.056.05容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2020应力2.362.366.186.18容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2121应力2.332.336.236.23容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2222应力2.312.316.256.25容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2323应力2.272.276.346.34容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2424应力2.232.236.416.41容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2525应力2.22.26.556.55容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2626应力1.921.925.945.94容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2727应力1.711.715.125.12容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是2828应力1.631.635.725.7284 容许值20.72-3.0520.72-3.05是否满足是是是是9.2.2正常使用阶段极限状态应力验算（抗裂性验算）图9.3模型应力图表9-4极限应力验算表A、短期效应组合应力验算单元号节点号应力上缘最小正应力MPa下缘最小正应力MPa斜截面最大主拉应力MPa11应力值-1.32-1.24-1.46容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是22应力值0.2985.3-0.257容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是33应力值0.4424.3-0.201容许值-1.85-1.85-1.85是是是84 是否满足要求44应力值0.6894.34-0.199容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是55应力值1.014.3-0.266容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是66应力值1.053.67-0.254容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是77应力值1.113.1-0.245容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是88应力值1.162.55-0.186容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是99应力值1.192.14-0.167容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是1010应力值1.241.75-0.158容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是84 1111应力值1.31.37-0.145容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是1212应力值1.331.17-0.106容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是1313应力值1.370.952-0.0987容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是1414应力值1.420.733-0.092容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是1515应力值1.450.602-0.0514容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是1616应力值1.420.726-0.0867容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是1717应力值1.380.939-0.092容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是1818应力值1.361.14-0.097484 容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是1919应力值1.331.34-0.135容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是2020应力值1.281.7-0.153容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是2121应力值1.252.06-0.161容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是2222应力值1.232.45-0.176容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是2323应力值1.182.99-0.231容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是2424应力值1.143.53-0.238容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是2525应力值1.114.21-0.25容许值-1.85-1.85-1.8584 是否满足要求是是是2626应力值0.7934.29-0.184容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是2727应力值0.5514.2-0.191容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是2828应力值0.4755.32-0.521容许值-1.85-1.85-1.85是否满足要求是是是图9.4上下缘混凝土最大最小应力图表9-5长期效应组合应力验算B、长期效应组合应力验算单元号节点号应力上缘最小正应力MPa下缘最小正应力MPa斜截面最大主拉应力MPa22应力值1.435.70(0.09)容许值0.000.00(1.85)84 是否满足要求是是是33应力值1.574.92(0.07)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是44应力值1.795.27(0.06)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是55应力值2.085.50(0.08)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是66应力值2.125.10(0.08)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是77应力值2.174.74(0.08)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是88应力值2.234.38(0.05)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是99应力值2.264.12(0.05)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1010应力值2.303.87(0.05)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1111应力值2.363.58(0.05)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1212应力值2.393.45(0.03)84 容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1313应力值2.433.29(0.03)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1414应力值2.473.12(0.03)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1515应力值2.513.01(0.01)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1616应力值2.483.11(0.03)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1717应力值2.443.28(0.03)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1818应力值2.413.42(0.03)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是1919应力值2.393.56(0.04)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是2020应力值2.343.82(0.05)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是2121应力值2.314.05(0.05)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是84 2222应力值2.294.28(0.05)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是2323应力值2.244.62(0.07)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是2424应力值2.204.97(0.07)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是2525应力值2.185.41(0.07)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是2626应力值1.895.23(0.05)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是2727应力值1.684.82(0.06)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是2828应力值1.605.72(0.29)容许值0.000.00(1.85)是否满足要求是是是图9.5标准值效应组合下混凝土截面上下缘最大正应力图84 图9.6标准值效应组合下混凝土截面最大主压应力图表9-6组合应力计算表C、标准组合（持久状况下）应力验算单元号节点号应力上缘最大正应力MPa下缘最大正应力MPa最大主压应力MPa11应力值2.560.1622.56容许值16.216.219.4是否满足要求是是是22应力值4.236.886.88容许值16.216.219.4是否满足要求是是是33应力值4.856.396.39容许值16.216.219.4是否满足要求是是是44应力值5.577.167.16容许值16.216.219.4是否满足要求是是是55应力值6.317.717.71容许值16.216.219.4是是是84 是否满足要求66应力值6.797.617.61容许值16.216.219.4是否满足要求是是是77应力值7.237.517.51容许值16.216.219.4是否满足要求是是是88应力值7.657.397.65容许值16.216.219.4是否满足要求是是是99应力值7.997.347.99容许值16.216.219.4是否满足要求是是是1010应力值8.287.258.28容许值16.216.219.4是否满足要求是是是1111应力值8.537.088.53容许值16.216.219.4是否满足要求是是是1212应力值8.697.038.69容许值16.216.219.4是否满足要求是是是84 1313应力值8.846.948.84容许值16.216.219.4是否满足要求是是是1414应力值8.976.818.97容许值16.216.219.4是否满足要求是是是1515应力值9.056.729.05容许值16.216.219.4是否满足要求是是是1616应力值8.986.88.98容许值16.216.219.4是否满足要求是是是1717应力值8.866.938.86容许值16.216.219.4是否满足要求是是是1818应力值8.7278.72容许值16.216.219.4是否满足要求是是是1919应力值8.567.058.56容许值16.216.219.4是否满足要求是是是2020应力值8.327.28.3284 容许值16.216.219.4是否满足要求是是是2121应力值8.047.268.04容许值16.216.219.4是否满足要求是是是2222应力值7.717.287.71容许值16.216.219.4是否满足要求是是是2323应力值7.37.387.38容许值16.216.219.4是否满足要求是是是2424应力值6.877.467.46容许值16.216.219.4是否满足要求是是是2525应力值6.47.67.6容许值16.216.219.4是否满足要求是是是2626应力值5.677.127.12容许值16.216.219.4是否满足要求是是是2727应力值4.966.286.28容许值16.216.219.484 是否满足要求是是是2828应力值4.46.96.9容许值16.216.219.4是否满足要求是是是84 第10章总结从上组合下桥面迈达斯和桥博的分析结果，支座反力与理论计算符合基本较好。由上表知：加载后标准梁支座反力，为1020KN，理论计算反力为1000.7KN，这里有限元计算值较理论计算值偏大，原因是理论计算时没有考虑普通受力钢筋的影响，所以理论计算值偏小。另外承载能力极限状态跨中弯矩值与理论计算符合也较好。软件计算弯矩荷载效应最大值为9980KN.M,抗力大小为10200KN.M;实际理论计算弯矩荷载效应最大值为10078KN.M,抗力大小为10102KN.M。理论计算抗力偏小是因为理论没有考虑普通钢筋的作用。理论计算弯矩荷载效应偏大可能是没有考虑混凝土收缩徐变的作用以及温度作用的影响。其他各项应力大小与理论计算也较为接近，各个单元的应力大小均小于规范的限制值,可见madas可以用来作为桥梁结构分析以及理论计算的一个参考，辅助以相应的软件分析及结构的局部试验研究，才能较为真实可靠反映强梁结构的受力形态与稳定性能。由于梁体结构简单，预应力T梁完全可以手算和画出适当的通用图集，广泛的利用，从而把设计与施工过程让容易熟悉，并且提高单位业绩生产效率。本桥梁的上部结构为桥面持续，其整体结构设计简单，用材料少，技术要求比其他工程稍微低点，单位施工操作也很方便。但是很多桥面部分使用的是普通钢筋，偶尔会开裂。因此更大跨径的多跨梁桥建议采用先简支后结构连续的形式。84 参考文献[1]中华人民共和国行业标准.公路桥涵施工技术规范[S]（JTGJ024-85）.北京：人民交通出版社，2000.[2]中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]（JTGD62-2004）.北京：人民交通出版社，2004.[3]姚玲森.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，1995.[4]沈蒲生.梁兴文.混凝土结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2005[7]葛俊颖.桥梁工程(上)[M].北京：中国铁道出版社，2007.[5]WojciechRadomski..Bridgerehabilitation.ImperialCollegePress.2002.[6]P.J.Barr，M.ASCE.Live-LoadAnalysisofaCurvedI-GirderBridge[J].JournalofBridgeEngineering，Volume11，Number22007:477-480[7]H.Beushausen，M.G.Alexander.Bondstrengthdevelopmentbetweenconcretesofdifferentages[J].MagazineofConcreteResearch，Volume60Numeber12008[8]中华人民共和国交通部标准.公路圬工桥涵设计规范(JTGD61-2005).人民交通出版社,2005[9]中华人民共和国交通部标准.公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86).人民交通出版社,1986[10]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(JTJ02485).人民交通出版社,1985.84 致谢本论文在选题还有在研究过程中都得到了曾晓茜老师的悉心指导。曾老师多次询问研究的进程，并为我指点迷津，帮助我解决。曾老师一丝不苟和一心为学生的工作作风，还有严谨的治学态度，有效的教导，诲人不倦的高尚品德让我影响深远。老师的行为不仅使我建立了远大的目标，同时掌握了国内基本的研究方法，还让我真真正正的明白了许多为人处世的道理。在此，我谨向老师表示崇高的敬意还有衷心的感谢！另外，还要感谢西南交通大学希望学院其他的各位老师﹑同学。特别要感谢李世伟老师，曾晓茜老师对我迈达斯软件应用的指导。在此祝愿所有的人身体健康，事业有成，前途似锦！最后，我要感谢我的父母对我无私而一如既往的支持。84