高速铁路(60+108+60)m预应力混凝土连续梁桥设计 - 图文 (6)

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第11页 第3章 结构内力计算

3.1 恒载内力计算

预应力混凝土连续梁桥恒载内力计算与所采用的施工方法有着直接的关系。主梁恒载内力，包括自重引起的主梁自重（一期恒载）内力和二期恒载（如铺装、栏杆等）引起的主梁后期恒载内力。本设计采用 midas 桥梁计算程序计算恒载内力。

3.1.1 材料特性

(1) C55 级混凝土： 弹性模量：Ec＝36000MPa；

轴心抗压强度极限值：fc＝37.0MPa； 轴心抗拉强度极限值：fct＝3.3Pa； 轴心抗压强度标准值：fck＝35.5MPa； 轴心抗拉强度标准值：ftk＝2.74MPa； 容重：26.5kN/m (2) C50 级混凝土： 弹性模量：Ec＝35500MPa；

轴心抗压强度设计值：fc＝33.5MPa； 轴心抗拉强度设计值：fct＝3.10MPa； 轴心抗压强度标准值：fck＝32.4MPa； 轴心抗拉强度标准值：ftk＝2.65MPa； 容重：26kN/m (3) 钢绞线：

弹性模量：Ep＝195000MPa；

轴心抗拉强度标准值：fpk＝1860MPa； 张拉控制应力：σcon＝0.715 fpk＝1330MPa； (4) 普通钢筋

受力主钢筋用HRB335 钢筋(?12～28)，fpk=335MPa；非受力钢筋用Q235 钢筋

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第12页 (?8～20)，fpk =235MPa。

3.1.2 单元特性

全桥共分22 个截面类型，悬臂施工阶段梁段单元长度分别为3m、3.5m 和4m，中间合拢段长2m。各截面和单元特性见表2-1和表2-2。

3.1.3 施工荷载

施工荷载考虑在施工过程的设备、机具、临时放置的材料、施工人员等的最大可能的重力标准值之和作为构件上的总活荷载。计算时还要与构件自重进行组合。本设计中简化为作用于挂篮锚固点的一对集中力。集中力大小根据各施工阶段的混凝土重量、挂篮自重、钢筋网重量等计算得到，并适当考虑由于各梁段长度不同而导致的荷载重心位置的变化。

本设计中的施工荷载的取值：挂篮、机具、人群等施工荷载按800kN 计。当施工梁段达到一定强度后，挂篮前移开始浇筑下一梁段。此时作用于先前两个锚固点的施工荷载应解除，在midas中即使钝化前一阶段的挂篮荷载，并在新的锚固位置上施加施工荷载。

3.1.4 二期恒载

本设计高速铁路桥梁为无砟轨道，二期恒载主要有钢轨、轨枕、扣件、垫板、防水层、保护层、电缆槽、人行道栏杆、接触网支架。二期恒载的设计值为110kN/m。

3.1.5 计算模型

悬臂现浇法不同施工阶段对应不同计算模型，由于涉及结构体系转换，支座条件也会相应发生改变，具体参看 midas 程序。运营阶段计算模型如图 3-2 所示。

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第13页

图3-1 计算模型图

3.1.6 恒载计算结果

表3-1 恒载计算结果

阶段 最大悬臂 弯矩 剪力 单元 kN?m kN 1 0.00 -97.36 2 -182.52 -154.68 3 -322.05 -998.01 4 429.44 454.16 5 0.00 0 6 0.00 0 7 -2522.11 2011.64 8 -13105.88 3281.6 9 -28807.24 4570.31 10 -49721.71 5883.59 11 -76122.96 7344.01 12 -104302.34 8748.63 13 -137497.57 10201.95 14 -175894.65 11709.12 15 -219701.51 13273.49 16 -269285.63 15030.91 17 -317006.32 16695.09 18 -369866.00 18428.93 19 -428089.91 20237.74 20 -480880.96 21914.35 21 -526002.16 -3283.33 22 -522660.38 -58.45 中跨合拢 弯矩 剪力 kN?m kN 0.00 0 -256.60 -2737.22 1539.72 -2049.41 5953.80 -585.62 6303.13 -345.92 6355.79 293.25 1130.20 2320.11 -10717.97 3605.27 -27741.12 4907.38 -50026.53 6231.17 -77831.70 7697.4 -107253.03 9104.01 -141695.10 10557.86 -181339.82 12064.88 -226394.31 13628.91 -277226.08 15386.38 -326016.17 17050.39 -379945.26 18784.04 -439238.57 20592.66 -492920.79 22270.82 -538754.92 23563.31 -589106.42 -26814.27 运营阶段 弯矩 剪力 kN?m kN 0.00 0 -287.54 -3773.51 2255.06 -3001.61 9333.75 -1154.46 10078.78 -832.27 10884.14 26.91 7343.93 1743.8 -3078.86 3468.95 -20436.60 5210.93 -44816.55 6973.91 -76476.21 8880.07 -110713.90 10670.85 -151319.71 12508.42 -198475.55 14398.8 -252388.57 16344.43 -313426.34 18486.22 -372036.93 20477.62 -436776.40 22538.19 -507869.97 24673.25 -572141.90 26644.18 -626942.76 28156.68 -686700.98 -32003.94

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图3-2 最大悬臂阶段恒载弯矩图

图3-3 最大悬臂阶段恒载剪力图

图3-4 跨中合拢阶段恒载弯矩图

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图3-5 跨中合拢阶段恒载剪力图

图3-6 运营阶段恒载弯矩图

图3-7 运营阶段恒载剪力图

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