第五章 全桥节段划分
第一节 单元划分
参考文献[9]P235，采用桥梁专用程序桥梁博士Dr. Bridge3.0进行结构计算分析。全桥单元划分时，应综合考虑结构在施工过程及正常使用阶段控制设计的截面位置，使控制截面位于单元节点处。本设计为简支转连续梁桥，结合施工、使用结构的受力特性及预应力束布置，将全桥划分为186个单元、187个节点，每米一个单元。如图5-1所示：
图5-1 单元划分示意（单位m）
第二节 梁单元自重计算
在恒载内力计算之前有必要对本设计的施工过程给与简要介绍，以便进行合理内力计
算。如图5-2，第一施工阶段为预制主梁，待混凝土达到设计强度100%后张拉正弯矩区预应力钢束，再将各跨预制T梁安装就位，形成有临时支座支承的简支梁状态；第二施工阶段首先浇筑第①、②跨及第④、⑤跨连续段接头混凝土，达到设计强度后，张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆；第三施工阶段浇筑第②、③跨及第③、④跨连续段接头混凝土，达到设计强度后，张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆；第四施工阶段拆除全桥的临时支座，主梁支承在永久支座上，完成体系转换，再完成主梁横向接缝，最终形成五跨连续梁；第五施工阶段进行防护栏及桥面铺装施工。由施工过程可知结构恒载是分阶段形成的，主要包括：预制T梁一期恒载集度（g1'），成桥后T梁一期荷载集度（g1），二期恒载集度（g2）。
第一施工阶段
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第二施工阶段
第三施工阶段
第四施工阶段
第五施工阶段
图5-2 施工阶段示意图
一、预制T梁一期恒载集度（g1'）
由预制T梁的构造知横隔板的自重对主梁产生的恒载弯矩可以忽略，因此g1'仅为预制箱梁自重集度，计算公式为：
g1'=Ai' ×25kN/m3
计算结果见表4-1。此恒载集度主要用于主梁简支状态下的施工验算。
单元号 集度 单元号 集度 单元号 集度 1-2 31.16 72-75 31.16 148-152 25.31 3-7 8-26 27-31 32-35 25.31 20.72 25.31 31.16 76-80 81-107 108-112 113-116 25.31 20.72 25.31 31.16 153-156 157-161 162-179 180-184 31.16 25.31 20.72 25.31 表4-1 预制T梁一期恒载集度(kN/m) 36-40 25.31 117-121 25.31 185-186 31.16 41-66 20.72 122-147 20.72 67-71 25.31
二、成桥后T梁一期荷载集度（g1）
预制梁计入每片梁间现浇湿接缝混凝土后的恒载集度即为成桥后T梁一期恒载集度。成桥后忽略横隔梁产生的内力，仅计其产生的支反力，计算公式为：
gli=Ai×25kN/m3
计算结果见表4-2。 单元号 集度 单元号 1-2 35.86 72-75 3-7 30.01 76-80 8-26 25.42 81-107 27-31 30.01 108-112 12
32-35 35.86 113-116 36-40 30.01 117-121 41-66 25.42 122-147 集度 单元号 集度 35.86 148-152 30.01 30.01 153-156 35.86 25.42 157-161 30.01 30.01 162-179 25.42 35.86 180-184 30.01 30.01 185-186 35.86 25.42 67-71 30.01
表4-2 成桥后T梁一期恒载集度(kN/m)
三、二期恒载集度（g2）
二期恒载集度为桥面铺装于护栏恒载集度之和。 本设计桥面铺装采用6cm厚的防水混凝土铺装，之上为9cm厚的沥青混凝土铺装，护栏一侧每延米按0.301m3混凝土计，容重均按24 kN/m3计。因桥梁横断面布置由六片梁组成，按每片梁承担全部二期恒载的六分之一，其值为：
1g2= [(0.15×24×11.5+0.301×1×25)]=8.15kN/m
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第六章 内力计算
第一节 恒载内力的计算
参考文献[9]P236，根据单元划分及相应的恒载集度，采用桥梁博士Dr. Bridge进行恒载内力计算。表6-1、表6-2、表6-3分别给出g'1、g1、g1+g2作用下的梁在第1、4、5施工阶段的恒载内力。
表6-1 g1'在第1施工阶段的恒载内力 节点号 支点1 第一跨1/4 第一跨1/2 第一跨3/4 支点2 第二跨1/4 第二跨1/2 第二跨3/4 支点3
剪力 弯矩 385.5 175.9 10.35 175.9 385.6 207 0 2194 2940 2195 0 3229 20.7 207 458 4254 3229 0 表6-2 g1在第4施工阶段的恒载内力 节点号 支点1 第一跨1/4 第一跨1/2 第一跨3/4 支点2 第二跨1/4
剪力 节点号 第二跨443.41 0 1/2 第二跨195.28 2512.38 3/4 -8.8 3259.8 支点3 弯矩 剪力 20.09 254.31 -238.01 253.7 20.7 弯矩 4567.11 3302.51 -934.09 3316.91 4575.41 第三跨1/4 第三跨-337.6 -942.18 1/2 118.23 2197.92 253.09 3314.72 表6-3 g1+g2在第5施工阶段的恒载内力
节点号 支点1 第一跨剪力 节点号 第二跨544.87 0 1/2 229.34 3071.87 第二跨14
弯矩 剪力 20.42 78.32 弯矩 5107.42 3437.59 1/4 第一跨1/2 第一跨3/4 支点2 3/4 62.84 3821.82 支点3 第三跨1/4 第三跨-505.75 -2042.42 1/2 17.48 2206.84 -401.08 335.4 20.7 -2021.25 3455.25 5122.25 第二跨335.12 3443.25 1/4 注: 弯矩单位为kN·m 剪力单位为kN 第二节 横向分布系数的计算
一、连续梁横向分布系数修正系数（等代刚度法）
（一） 抗弯惯性矩换算系数的计算（CW）
把连续梁的截面看做是不变的，令EI=1,把数据输入结构力学求解器可得结果： 1 边跨简支梁的跨中集中力作用下跨中挠度 （33m）
W=564.07
2 中跨简支梁的跨中集中力作用下跨中挠度 (40m) W=1000
3 连续梁集中力作用在不同位置处其相应的挠度(见计算简图)
1( 1 )2( 2 )3( 3 )4( 4 )5( 5 )6 W1=365.24 W2=360.24 W3=357.5
抗弯惯性矩换算系数CW
CW1=
1000=2.7379 365.241000=2.7759 360.24564.07=1.5778 357.5
CW2=
CW3=
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