鋼混凝土組合連續(xù)梁橋設計計算

第一章設計計算書

1.1概述

1.11設計特點

鋼-混凝土組合連續(xù)梁橋以其結構重量輕，跨越能力大，施工速度快,

造型美觀等優(yōu)點得到廣泛的應用。鋼-混組合結構具有以下特點：1.適應

大跨徑，高橋的快速施工，施工未影響橋下高速路通行。2鋼筋混凝土板

通過剪力連接件（采用圓柱型焊釘）與鋼箱梁組合在一起形成組合結構，

可以充分發(fā)揮鋼材抗拉性能好，混凝土抗壓性能好的特點。3.對連續(xù)梁負

彎矩區(qū)，利用高強鋼材改善受拉區(qū)混凝土板的工作條件。4.自重輕，剛度

大，這種結構的剛度略低于預應力混凝土箱梁，但較全鋼梁大得多。

由結構力學的知識可知：分孔比較合理的連續(xù)梁結構與同跨徑的簡支

梁相比，其跨中截面的彎矩可減少50%左右，而在中支點截面的彎矩增加

量一般要大于跨中彎矩的減少量。對于鋼?混凝土組合梁而言，如果采用

連續(xù)結構，將使得中支點截面承受負彎矩。也就是使鋼筋混凝土橋面板置

于受拉區(qū)，而將鋼樊的下翼緣處于受壓區(qū)，從理論上講這樣的布局并沒有

很好的利用混凝土卻鋼筋的力學特性，鋼筋混凝土板受拉與鋼梁受壓是不

利的。不過，可以通過工程來改進。

鋼-混凝土組合連續(xù)梁的內力分析方法可以分為彈性設計法和塑性設

計法。由于目前國內對于塑性分析法用的不多，且無系統(tǒng)性的總結。因此

本橋涵設計中采用彈性設計分析法確定鋼-混凝土組合連續(xù)梁的內力，并

按相關公路橋涵設計規(guī)范進行內力組合。

彈性分析法是基于一般的結構力學或有限元分析法。用彈性分析時，

須考慮鋼梁下面是否有臨時支撐。有臨時支撐且達到一定的支承密度時，

全部恒載和活載均由組合梁的全斷面承擔。而無臨時支承時，鋼梁自重，

混凝土翼緣板自重均由鋼梁承擔，橋面板二期恒載和活載則由組合斷面承

擔。

在連續(xù)組合梁的負彎矩區(qū)，混凝土翼緣板受拉開裂。因為該區(qū)段的截

面剛度要比正彎矩區(qū)段小一些，所以連續(xù)組合梁在內力分析時，應按照變

截面考慮歐洲規(guī)范（EUROCODENO.4）規(guī)定，在據(jù)支座0?1

51的范圍內（1為梁的跨度），在確定主梁的截面剛度時不應考慮混凝

土翼緣板的存在，但應計入混凝土板中鋼筋的面積。在其余跨中區(qū)段，按

考慮混凝土翼緣板的換算截面確定截面剛度。

對于負彎矩區(qū)混凝土受拉易造成裂縫，一般采用對混凝土施加于應力

的方法。不過，施加預應力會由于混凝土的收縮和徐變及加載令期不可能

太長，預應力損失大半，且操作和構造不太方便。因此，參照國外和蕪湖

長江大橋的經(jīng)驗，本橋在負彎矩處采用高配筋率的混凝土來限制裂縫的寬

度。

本橋梁設計采用懸臂吊裝的施工方法，不設臨時支承。利用MIDAS

軟件基于平面桿系理論計算其內力。第一施工階段主梁均為單一綱截面；

第二階段組合截面的混凝土橋面板均換算為鋼截面，根據(jù)《鋼混結合梁設

計規(guī)定》計算恒載和活載時鋼與混凝土的彈性模量比分別采用15和10,因

此設計將混凝土橋面板換算為不同厚度的鋼板，采用2個數(shù)據(jù)文件分別計

算恒活載效應，再將結果自組合得出各控制截面的剪力和彎矩，然后進行

驗算。

對于連續(xù)組合梁橋，既可以采用工字形鋼梁，也可以采用閉口或開口

箱梁截面；既可以采用等高截面，也可以采用變高截面。鑒于本橋梁設計

采用42+60+42米跨度，采用開口的鋼箱梁截面，為保證支點處的整體穩(wěn)定

性，在支點處采用閉口鋼箱梁。

1.1.2設計基本資料

（一）橋梁線性布置

1、平曲線半徑：無平曲線。

2、豎曲線半徑：無豎曲線，縱坡為3%。

（二）主要技術標準

1、設計荷載：公路I級荷載。

2、橋面凈寬：10m。

3、通航要求：無。

（二）主要材料

1、混凝土：混凝土橋面板采用C50混凝土，基樁采用C25混凝土。

3、普通鋼筋：采用符合GB1499—84標準的鋼筋，直徑212mm者采

用H級20MnSi熱軋螺紋鋼；直徑＜12mm者采用I級A3熱軋圓鋼筋。

4、鋼材：鋼箱主梁采用16mn鋼。

7、支座：采用GJZ和GJZF4系列橡膠支座。

8、伸縮縫：采用SSF80A大變位伸縮縫。

9、焊條：對于A3鋼采用T420型焊條，20MnSi鋼采用T500型焊條。

（四）橋面鋪裝

采用8cm防水混凝土。

（五）施工方式

懸臂吊裝施工法。

（六）設計規(guī)范

1、《公路工程技術標準》（JTGB01—2003）

2、《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）

3、《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTGD62-2004）

4、《公路鋼結構及木結構橋涵設計規(guī)范》

（七）支座強迫位移

邊支座：下沉0.5cm。

（八）溫度影響

主梁混凝土橋面板和鋼箱梁溫差15℃o

1.1.3橋型及縱、橫斷面布置

（一）橋型布置及孔徑劃分

該設計為某高速公路的大橋。為縮短工期，提高行車舒適性，綜合分

析比較各類橋型后最終采用鋼-混凝土組合連續(xù)梁橋，跨徑為42+60+42m,

施工方法為懸臂吊裝施工方法。

考慮伸縮縫的設置，實際橋跨長為143.88m,即在橋的兩頭各設6cm

的伸縮縫，橋跨結構的計算簡圖如圖1.1.3—1所示。

伸縮縫計算：溫度變化0.5L；

混凝土收縮:O.1L；

混凝土徐變：0.2L；

伸縮富裕量：0.16L+10；

合計：0.96L+10=0.96x90+10=96.4mm,取120mm,即12cm。

圖中，兩邊孔計算跨徑為4194cm,中孔跨徑為6000cm,

連續(xù)梁兩端至邊支座中心線之間的距離為40cmo

圖—1橋跨結構計算簡圖（單位：cm）

（二）截面型式及截面尺寸擬定

1、截面型式及梁高。

采用變高度箱形截面。跨中和邊梁組合梁高1.5m,高跨比H/L=l/35,

支座處組合梁高3m，高跨比H/L=l/2（）。選用箱形截面主要是出于其突出

的受力和構造特點,這種封閉式的截面抗扭剛度很大，對于彎橋和采用懸

臂施工的橋梁尤為有利。同時，因其頂板和底板都具有比較大的面積，所

以能夠有效地抵抗正負彎矩并滿足配筋要求。箱形截面良好的動力特性以

及它收縮變形數(shù)值較小的特點也受到了人們的重視。

2、橫截面尺寸。

橋面全寬為10m。由于采用懸臂吊裝的施工方法，主梁先鋼廠加工好

再運輸、吊裝就位，因此橫截面布置時應考慮到施工中的吊運能力，將橋

做成一個單箱雙室的組合截面。其中，跨中和邊梁采用開口箱梁截面，底

板寬6.5m,頂板每片寬0.5m;支座處截面采用頂板寬6.9m,底板寬6.5m.

混凝土橋面板采用全面現(xiàn)澆方式，一次現(xiàn)澆完成，厚0.2m.為了施工和構

造方便，且本設計不設預應力鋼筋束，所以不設置承托。下面為示意圖，

單位為mm.

圖—2邊跨及跨中主梁橫斷構造（單位：mm）

圖L1.3-3支座處主梁橫斷構造（單位：mm）

3、箱梁底板厚度及腹板寬度設置。

（1）箱梁頂?shù)装搴穸仍O置。

懸臂吊裝連續(xù)施工的連續(xù)梁支座處負彎矩較大，需要底板要有一定的

厚度來提供受壓面積。底板除需符合使用階段的受壓要求外，在破壞階段

還宜使中和軸保持在底板以內，并有適當?shù)母辉?。箱梁底板厚度保?/p>

25mm不變。從而將頂板厚度逐漸漸變，從邊跨到支座從20mm變到25mm,

再從支座到跨中由25mm變到20mm.

箱梁頂板厚度變化如圖1.1.3—4所示。

9。0。3000

圖1.1.3—4箱梁頂板厚度變化示意（單位：mm）

（2）腹板寬度設置。

箱梁腹板的主要功用是承受結構的彎曲剪應力與扭轉剪應力所引起

的主拉應力。根據(jù)連續(xù)梁剪力變化規(guī)律，兼顧施工方便性，腹板寬度采用

漸變措施，從邊跨到支座，逐漸變寬，再從支座到跨中逐漸變窄,且邊腹

板最終加寬到16mm，中腹板最終加寬至30mmo

箱梁腹板變化如圖1.1.3—5所示。

in

OJ

圖1.1.3—5箱梁腹板變化小意（單位：mm）

4、橫隔梁（板）設置。

箱梁橫隔板的基本作用是增加截面的橫向剛度，限制畸變應力。在支

承處的橫隔板還擔負著承受和分布較大支承反力的作用。箱形截面由于具

有很大的抗扭剛度，所以橫隔板的布置可以比一般肋式梁橋少一些。為保

證支座處傳力的可靠性，因此在邊永久（臨時）支承處，設一道厚為25mm

的端橫隔梁，中永久支承處為40mm的中橫隔梁，此外在中臨時支承處設

10mm厚的箱內隔板，隔板間距每隔3米設置一道。

橫隔梁設置如圖1.1.3—6所示。

圖1.1.3-6橫隔板設置示意

1.1.4鋼筋混凝土橋面板的設計

本橋梁采用200mm厚的鋼筋混凝土板（容重25KN/m3）,上面設置

80mm厚的防水混凝土（容重21KN/m3）,橋面板按照單向板設置，在橫

橋向設置受力鋼筋0

一、恒載內力計算（以縱向1m寬的板條進行計算）

（一）每延米上的恒載g:

1、混凝土板自重gi=0.02x25xl=5KN/m

2、二期恒載集度為橋面鋪裝與護欄恒載集度之和。

本設計橋面鋪裝采用8cm厚的防水混凝土鋪裝，且鋪裝層寬為10m；

混凝土容重按23kNI計，護欄一側每延米按0.30b??3混凝土計?；炷?/p>

容重按25AN/V計。擔全部二期恒載的四分之一，其值為：

g2=[（0.08）x23+0.301x2x30]=3.4（ZN/m）

合計g=Zg=8.4攵N/m

（二）每米寬板條的恒載內力：

彎矩％=,靖=2_%8.4x3.2?=10.752ZN?m/m

ss88

剪力=,g/=4x8.4x3.2=13.44kN/m

二、活載內力

1、車輛荷載產(chǎn)生的內力

將加重車輪作用于錢縫軸線上，后地產(chǎn)生的作用力為p=140KN,輪

壓分布寬度如圖1.1.4—1所示。由《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）

知:車輛荷載加重車后輪的著地長度a2=0.20m,寬度b2b2=0.60m,則板上荷

載壓力面的邊長為：

at=a2+2H=0.20+2x0.08=0.36m

車輛荷載的計算圖式1.1.4—1

b,=b2+2H=0.60+2x0.08=0.76m

對于幾個靠近的車輪荷載：a=a1+d+人=2.83m

3

荷載位于板的支承處：a=a|+t=0.56m（t為板的厚度）

沖擊系數(shù)為（1+（1）=1.3

作用于每米寬板條的彎矩為:Msp=(\+\i\—I處、=45.34kN?m

-2>

p=P/<2abl)

a

yiy2

單向板剪力計算圖式1.1.4—2

支點處的剪力2=3+(1+N)(AX+&%)=168.384kN

2；))(

A=Ph=^=49.47mA2=("-P(l+Nd67-679=140.74m2

〃，，p----對應于有效工作寬度a和a，處的荷載強度;

M,為--一對應于荷載合力處的支點截面豎向影響線的豎標值；

/一一板的有效跨徑。

對于本橋面板實際上是一個支承載一系列彈性支承上的兩跨連續(xù)板，

可以根據(jù)一個跨度相同的簡支板在恒載和活載作用下的跨中彎矩進行折

減而得。

由于t/hvl/4：

跨中

Mc”sp=22.67kN?mMc,s_g=+0.5Msg?=5.376kN?m

Qcsg=6.71kNQcsp=84.1725kN

支座M“=-0.7M、0=-7.5246kNmMssn=-31.738kN?m

QKEg=-9.408kNQ沖=一117.8415kNQs

三、荷載組合

對于橋面板設計，一般應考慮五種荷載組合中的組合I（主要荷載組

合），并根據(jù)公路橋涵設計規(guī)范中對相應荷載規(guī)定的荷載安全系數(shù)來求的

計算內力。

按照承載能力極限狀態(tài)進行設計時.，對于恒載和活載產(chǎn)生同號內力的

情況，其計算內力為：

荷載組合IM.=1.2Mcsfi41.4Mcs=38.19kNm

M.=1.2M、、n+1.4M“n=53.459kN-m

Q「L2Qcsg+1.4Qcsp=125.84kN

Q『L2Qssg+1.4Qssp=145.098kN

四、配筋計算

1、設a=30mm采用中16鋼筋，則hO=h-a--=162mm

2

對于跨中截面A(尸世上=0.06328m2

Y°bh；

對于支座截面A。=世*=0.0893m2

2、跨中自=1-)1-2A)=0.066V().55y0=0.5(1+=0.967

支座彳=1-J1-2A)=0.094<0.55%=0.5(1+斤仄)=0.953

則所求鋼筋面積跨中A,,=YMj=896.2mm2

°YoRgho

YsMcj2

支座Ao==1273mm

、YoRgho

3、選擇并布置鋼筋

跨中采用①16@200mm的螺紋鋼筋?；炷帘Ｗo層厚度C=30mm.,

2

Ag=l()()5mmo此項鋼筋布置在橋面板的底部。

實際酉己筋率口二一^二0.62%>日而n=02%可以。

bh°

支座采用①20@200mm的螺紋鋼筋?；炷帘Ｗo層厚度C=30mm.,

A=1344mm2,此項鋼筋布置在橋面板的頂部。

A

實際西己筋率口二」=0.732>110=0.2%,可以。

bh0nli

底部主筋橫向布置為每隔一根上彎一根，彎曲點大約在距離總梁1/4處

4、對于剪力而言：

Qej,Qsj<O.O51VRbho=452kN

Qcj,Qsi-OO41Ribho=165-44kN

采用構造配置箍筋，采用150mm間距08雙支箍筋。

5、縱向鋼筋的設計和布置

縱橋向的鋼筋布置比較簡單。正彎矩區(qū)段內，由于混凝土橋面板受壓,

只需要在混凝土橋面板的底部按照構造的要求配置少量鋼筋即可。采用

A

01O@2OOmm的普通鋼筋，A=393mm2日=0.23%>生向=0.2%,可

bh0

以。

A

對于負彎矩處，可以先根據(jù)國內外的各種經(jīng)驗，采用日===3%的配

bh。

筋率進行配筋，到最后算出負彎矩處主梁的內力后，進行驗算符合要求即

可。

即采用①18@10()mm的螺紋鋼筋配置在距支座0.15L(L為跨度)之

內。

采用構造配置箍筋，采用150mm間距08雙支箍筋，支座附近采用08

間距100mm的箍筋。

6、相對于橫向筋的截面檢算

跨中：R&A&=Rabx=>x=11.989mm

M”二R力x(h0-x/2)=42.64>Mcj=38.19kNm滿足要求。

支座：

R.oA?c?=Rutbx=>x=16.03mm

Mu=Rabx(h0-x/2)=55.55>Msj=53.459kN-m滿足要求。

分布鋼筋

每隔一根鋼筋上彎一根

橋面板鋼筋布置圖式1.1.4—3

1.1.5截面幾何特性計算

截面幾何特性是計算結構內力、配筋、驗算及變形計算的前泥。

本設計采用MIDAS程序進行結構計算分析。全橋劃分單元時，綜合

考慮結構在施工過程及正常使用階段控制設計的截面位置，使控制截面位

于單元節(jié)點處。設計為懸臂吊裝連續(xù)梁橋，結合施工、使用中結構的受力

特性及預應力筋束布置，將全橋劃分為52個單元、53個節(jié)點。

單元劃分如圖1.1.5所示。

圖1.1.5-1單元劃分示意

截面幾何特性計算結果見表1.1.5。本設計采用三跨連續(xù)梁橋設計，

屬于兩邊對稱結構，所以取一半進行研究設計，另一半采用對稱設計即可。

對于變高度的連續(xù)梁橋，應該驗算跨中截面，鋼梁翼緣板尺寸有變化的部

位，還有支點負彎矩截面的應力。所以本設計對于每一個控制單元都進行

了驗算。

計算截面幾何特性之前必須確定鋼筋混凝土翼板的有效寬度。按照

《鋼橋規(guī)》的規(guī)定：鋼-混凝土組合中混凝土板的計算寬度be采用下列三

種計算寬度中的最小值網(wǎng)：

(1)梁的計算跨徑的1/3。

(2)相鄰兩梁軸線間的距離S.

(3)承托的寬度b(如無承托時，則為鋼梁上翼緣板

的寬度)加12hd

圖1.1.5-2混凝土翼緣板計算寬度

經(jīng)計算采用bel=8.7米,be2=9.6米。在組合梁的彈性設計中，通常是將混

凝土翼緣板面積換算為等效的鋼截面。等效換算的原則是，保持換算前后

單元面積承受的合力大小不變，而且其應變相等。即有如下的計算公式：

=5AAs%=4%/民=5/E,

計算得：ac=昌6=-As=A

Es/nE

nE為鋼材與混凝土的彈性模量之比。

鋼與混凝土的彈性模量之比nE表1.5.1-1

混凝土等級R20R25R30R40R50R60

HE=ES/EC8.087.377.006.366.005.25

本橋設計采用C50混凝土，故小=E、/Ec=6.00.又因為在長期荷載作

用下，混凝土發(fā)生徐變會產(chǎn)生很大的塑性變形。這樣，在計算長期荷載作

用的換算截面幾何特征時，混凝土的彈性模量應以其割線模量來代替。即

有E；=qEJ(￡e+與尸kEc其中8e為混凝土的彈性變形，8p為混凝土的塑性變

形。故按照《鋼橋規(guī)》規(guī)定，在計算結構重力對徐變的影響時，取k=0.4,

即取E[=0.4Ec；計算混凝土收縮對徐變的影響時，取k=0.5，即E[=0.5Ec

為了方便計算，本設計將箱形截面按照面積和形心不變的原則換

算為工字形截面。圖1.1.5-3示：

1.1.5-4組合梁橫截面計算圖式

鋼梁的幾何截面特性

Ysu(重心軸至上

A(截面積)Is(慣性矩)

單元號位置翼緣距離)

(m2)(m4)

(m)

1i0.237681.00460.0448

4i0.237681.00460.0448

4j0.28560.95770.089

5i0.28560.95770.089

8i0.28560.95770.089

8j0.35381.060.227

9i0.35381.060.227

12i0.35381.060.227

12j0.45221.2630.525

13i0.45221.2630.525

15j0.50551.3720.752

18j0.46581.41960.67

19i0.46581.41960.67

19j0.35361.3820.34

22i0.35361.3820.34

22j0.237681.00460.0448

23j0.237681.00460.0448

26j0.237681.00460.0448

組合梁截面的幾何特性：

y(=ysu+hd，x為換算截面重心距混凝土頂板的距離，xg,x3分別為

考慮活載，徐變，溫差，收縮時的x值?？紤]活載，徐變時，n=15,溫差

時,n=7,收縮時,『12.

單元號位置X(m)X](m)x2(m)X3(m)y.(m)

1i0.7173460.65840530.5975940.8640051.20046

4i0.7173460.65840530.5975940.8640051.20046

4j0.7405410.7526440.6278440.9572391.1577

5i0.7405410.7526440.6278440.9572391.1577

8I0.7405410.7526440.6278440.9572391.1577

8j0.8602960.9359880.7445961.1405881.26

9i0.8602960.9359880.7445961.1405881.26

12i0.8602960.9359880.7445961.1405881.26

12j1.0657611.250170.9431051.4505881.463

1311.0657611.250170.9431051.4505881.463

15j1.1760611.4365461.0504811.6411461.572

18j1.1859611.3566101.0524881.561211.6196

19i1.1859611.3566101.0524881.561211.6196

19j1.0711551.04939520.9282771.2539951.582

22J1.0711551.04939520.9282771.2539951.582

22j0.7173460.65840530.5975940.8640051.20046

23j0.7173460.65840530.5975940.8640051.20046

26j0.7173460.65840530.5975940.8640051.20046

1。，絡人工。3分別為組合截面考慮活載，徐變，溫差，收縮時的慣性矩。

4444

單元號位置Io(m)Io,(m)Io2(m)I03(m)

1j0.7598440.157315680.2058320.162697

4j0.7598440.157315680.2058320.162697

4j0.8577350.192809250.2520720.214897

5i().8577350.192809250.2520720.214897

8i0.8577350.192809250.2520720.214897

8j1.3084470.354937210.4402460.400399

9i1.3084470.354937210.4402460.400399

12j1.3084470.354937210.4402460.400399

12j2.2675670.71365480.8449590.810034

13i2.2675670.71365480.8449590.810034

15j2.9142510.9869161.1383941.23097

18j2.87290.90215431.0697311.003051

1912.87290.90215431.0697311.003051

19j2.1040920.5562060.6822610.5849

22j2.1040920.5562060.6822610.5849

22j0.7598440.1573160.2058320.162697

23i0.7598440.1573160.2058320.162697

26j0.7598440.1573160.2058320.162697

S°|，S°u，S°I2，S°|3分別為考慮活載，徐變，溫差，收縮時鋼梁重心

軸以上或以下部分換算截面面積對組合梁換算截面重心軸的面積矩，

Ssl鋼梁重心軸以上或以下部分換算截面面積對鋼梁截面重心軸的面積

矩。

Si（m3）Soii（m3）S

單元號位置oSoi2畫）ol3畫）Ssi斯）

1i0.1312090.1277610.1567240.1059490.047287

4i0.1312090.1277610.1567240.1059490.047287

4j0.1547170.1354920.184620.1152750.078755

5i0.1547170.1354920.184620.1152750.078755

8i0.1547170.1354920.184620.1152750.078755

8j0.2131980.1721490.2559070.1572720.133477

9i0.2131980.1721490.2559070.1572720.133477

12i0.3228580.2323910.3945380.2329520.23092

13i0.3228580.2323910.3945380.2329520.23092

15j0.3898210.262350.4808230.2737880.291039

18j0.3654250.2653430.449860.2765250.262725

19i0.3654250.2653430.449860.2765250.262725

19j0.2662320.2319703237430.2290010.13221

22i0.2662320.231970.3237430.2290010.13221

22J0.1312090.1277610.1567240.1059490.047287

23i0.1312090.1277610.1567240.1059490.047287

26j0.1312090.1277610.1567240.1059490.047287

S02，SM，S022，S.23分別為考慮活載，徐變，溫差，收縮時組合梁重心

軸以上或以下部分換算截面面積對組合梁換算截面重心軸的面積矩。

單元號位置S02(n?)So2i(m3)S022(m?)S023(m3)

1i0.1344990.0863240.1464120.141094

4i0.1344990.0863240.1464120.141094

4j0.1577830.1205950.1696540.177675

5i0.1577830.1205950.1696540.177675

8i0.1577830.1205950.1696540.177675

8j0.2182270.1908280.232830.248333

9i0.2182270.1908280.232830.248333

12j0.2182270.1908280.232830.248333

12j0.3271490.3276450.3477070.372334

13i0.3271490.3276450.3477070.372334

15j0.3944020.4223830.4182320.450382

18j0.3719770.3611670.3965770.411231

19i0.3719770.3611670.3965770.411231

22i0.3719770.3611670.3965770.411231

22j0.271290.2056570.2932670.278103

23i0.271290.2056570.2932670.278103

26j0.1344990.0863240.1464120.141094

Ss2，S⑵，S.，Sg分別為考慮活載，徐變，溫差，收縮時組合梁重心軸

以上或以下部分鋼梁截面面積對組合梁換算截面重心軸的面積矩。

3S

單元號位置ss2(m3)Ss2i(m)Ss22(m3)s23畫)

1i0.0430140.0419380.0406560.0452

4i0.0430140.0419380.0406560.0452

4j0.0738940.0741130.0715460.076838

5j0.0738940.0741130.0715460.076838

5j0.1307140.132110.1280140.134424

8i0.1307140.132110.1280140.134424

8j0.2261510.228470.2228330.230804

9i0.2261510.228470.2228330.230804

12i0.2261510.228470.2228330.230804

15i0.2859010.2901920.2823290.290612

18j0.2577330.2611210.2539260.262995

19j0.2577330.2611210.2539260.262995

2210.1548440.1543110.1509340.158449

22j0.1548440.1543110.1509340.158449

23i0.1548440.1543110.1509340.158449

26j0.0430140.0419380.0406560.0452

Soc，S℃1,S℃,S心分別為考慮活載，徐變，溫差，收縮時翼板混凝土換

算截面對組合梁換算截面重心軸的面積矩。

3SS

S0cl(m)oc2(m3)oc3(m3)

單元號位置Soc畫）

1i0.1148260.0693660.1322180.118421

4i0.1148260.069366().1322180.118421

4j0.1191410.0809270.1402560.132872

5i0.1191410.0809270.1402560.132872

8i0.1191410.0809270.1402560.132872

8j0.1414150.1036630.1712780.161291

9i0.1414150.1036630.1712780.161291

12i0.1414150.1036630.1712780.161291

12j0.1796320.1426210.2240250.209989

13i0.1796320.1426210.2240250.209989

15j0.2001470.1657320.2525560.238878

18j0.2019890.155820.253090.226488

19i0.2019890.155820.253090.226488

22i0.2019890.155820.253090.226488

22j0.1806350.1177250.2200850.178869

23j0.1806350.1177250.2200850.178869

26j0.1148260.0693660.1322180.118421

SW，S°UJ,S?SQ3U為考慮活載，徐變，溫差，收縮1-1截面以外

部分換算截面對組合梁換算截面重心軸的面積矩。

Soi-1（m3）Sc31-I（m3）

單元號位置Soii-：加）So21-1畫）

1i0.0963060.0581780.11089230.097205

4I0.0963060.0581780.11089230.097205

4j0.0796830.0541260.093805240.081254

5i0.0796830.0541260.093805240.081254

8]0.0796830.0541260.093805240.081254

8j0.0707080.0518310.08563990.072548

9j0.0707080.0518310.08563990.072548

12i0.0707080.0518310.08563990.072548

12j0.0592980.047080.0739523590.062548

13j0.0592980.047080.0739523590.062548

15j0.0516510.0426780.0651758440.054854

18j0.0727590.0561290.0911670.075436

19j0.0727590.0561290.0911670.075436

22i0.0727590.0561290.0911670.075436

22j0.1081870.0705080.1318143660.11256

23i0.1081870.0705080.1318143660.11256

26j0.0963060.0581780.11089230.10452

S,S1,S「S|2,斗為考慮活載，徐變，溫差，收縮時上翼緣板對組合梁

換算截面重心軸的面積矩。

單元號位置S(m3)3333

S[(m)SH(m)S12(m)S13(m)

10.0298380.021220.0194820.0176280.022345

4i0.0298380.021220.0194820.0176280.022345

4j0.0583780.0450010.0457470.0380590.060548

5i0.0583780.0450010.0457470.0380590.060548

8i0.0583780.0450010.0457470.0380590.060548

8j0.1073130.0868830.09466260.0750470.092415

9j0.1073130.0868830.09466260.0750470.092415

12j0.1073130.0868830.09466260.0750470.092415

12j0.1855060.156260.1836030.1380730.16254

13j0.1855060.156260.1836030.1380730.16254

15j0.2345140.2007140.2456480.1790520.21546

18j0.2076460.1731710.1983520.1534750.18654

19i0.2076460.1731710.1983520.1534750.18654

22j0.2076460.1731710.1983520.1534750.18654

22j0.1175750.0909080.0909080.078650.10452

23i0.1175750.0909080.0909080.078650.10452

26J0.0298380.021220.0194820.0176280.022345

單元號位置4S

Ysr(m)Ysi(m)Lr(m)sr面）Sor(n?)

13i1.32260911.1880.6114660.2644820.26256

15j1.47833871.33310.7765110.297360.29840

18j1.55896441.4280.853260.482860.324244

1.2主梁內力計算

1.2.1恒載內力計算

在恒載內力計算之前對本設計施工過程給予簡要介紹，以便合理進行

內力計算。第一施工階段為架設鋼梁；第二施工階段為鋪設鋼筋網(wǎng)，并進

行全面現(xiàn)澆混凝土澆筑；第三施工階段拆除全橋的臨時支座，主梁支承在

永久支座上，完成體系轉換，再完成主梁橫向接縫，最終形成三跨連續(xù)梁;

第四施工階段進行防護欄及橋面鋪裝施工。

對于鋼梁下面不設支承的組合梁，施工階段的全部荷載由鋼梁來承

擔，此時的一期恒載包括鋼梁，聯(lián)系梁，澆筑的混凝土和模板重量等;二

期恒載包括橋面鋪裝，欄桿重量應由組合梁來承擔。

針對本設計橫斷面的具體構造特點及平面桿系有限元程序計算分析

的特點，將空間橋跨結構簡化為平面結構進行計算，在活載計算時將采用

荷載橫向分布這一實用計算方法。

（一）恒載集度計算

1、鋼箱梁一期恒載集度（g；）。

由鋼箱梁構造知橫隔梁均位于支承處，橫隔梁自重對于主梁不產(chǎn)生恒

載彎矩，因此計算中將橫隔梁作為集中力作用在支承節(jié)點上。那么g;僅為

鋼箱梁自重集度，計算公式為：

式中：i—單元號；

心——鋼箱梁i號單元一期恒載集度；

A；——箱梁i號單元截面面積；截面變化的單元，A；為該單元兩端

節(jié)點截面積的平均值。

按上式計算預制鋼，箱梁各單元一期恒載集度見表121—1。此恒載

集度主要用于主梁的施工驗算。

箱梁一期恒載集度(kN/m)表1.2.1—1

單元號12345

集度

40.2849.22562.0671.1575.29

(KN/m)

單元號6-7891011

集度

78.4476.0372.9563.07545.54

(KN/m)

2、模板重力按照g2=lKN/m進行計算。

3、二期恒載集度(g3)o

二期恒載集度為橋面鋪裝與護欄恒載集度之和。

本設計橋面鋪裝采用8cm厚的防水混凝土鋪裝，且鋪裝層寬為10m；

混凝土容重按23ZN/加計，護欄一側每延米按0.301環(huán)混凝土計?；炷?/p>

容重按25可/〃/計。因橋梁橫斷面布置由四片箱梁組成，按每片箱梁承

擔全部二期恒載的四分之一其值為：

：(

kNmov=Mgi+'+Mqch_yG<I.3[CTJ

g?=[（0.08x10）x23+0.301x2x30]=34（^//n）

（二）計算結果

根據(jù)單元劃分及相應的恒載集度，采用MIDAS軟件進行恒載內力計

算。

計算結果見表1.2.1—2?表1.2.1—7。

表1.2.1—2

單元號荷載類型位置剪力（kN）彎矩（kN?m）

1一期恒載i-1069.070.00

4一期恒載i-230.455874.32

4一期恒載j-121.307186.53

5一期恒載i-121.307186.53

8一期恒載i770.423452.48

8一期恒載j880.092696.65

9一期恒載i879.992696.65

12一期恒載i1650.34-132345.8

12一期恒載j1958.19-14244.()4

13一期恒載i1958.19.14244.04

15一期恒載j-2642.58-27708.76

18一期恒載j-2063.65-13599.96

19一期恒載i-2063.69-13599.96

19一期恒載j-1985.42-10548.3

22一期恒載i-976.174132.48

22一期恒載j-979.174553.73

23一期恒載i-978.694553.73

26一期恒載