兰州交通大学毕业设计（论文）
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1/15~1/25之间，标准设计中，高跨比约在1/18~1/19，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3.49m，支点梁高2.89m， 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200～250mm。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1/10～1/12。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30cm按一次线性变化至根部的60cm，支点处为110m，底板宽度为5.74m。 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43cm，顶板宽度为12.1m。 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。
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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，A8～A5号块厚度为40cm，A5～A1号块厚度为 70cm，A0号块厚度为11.5cm，中间采用直线过渡。 六、主梁中点图
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：Ec=3.45×104MPa 轴心抗压强度标准值：fc=32.4MPa 轴心抗拉强度标准值：fct=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。
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（三）、竖向预应力钢筋采用Φ25mm预应力混凝土用螺纹钢筋，抗拉强度标准值fpk=830MPa。
（四）、钢绞线管道采用内径70×19mm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。
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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：ks下核心距：kxI???A?y?I??A?y (3-1)
x (3-2)
s截面效率指标：r?ks?kx（3-3）
h
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
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