水龙互通主线右幅（63m+114m+114m+63m）连续刚构施工控制计算

桥面形式：双幅，上下游分离，每幅单室单箱。
结构重要性系数：1.1
3.基本计算数据
根据《公预规》中各条规定，混凝土、钢绞线、预应力粗钢筋及普通钢筋的各项基本数据以及在各阶段的限值，已经嵌套在现行的商用桥梁结构计算软件中，故在此不赘述。
三、主梁恒载作用效应计算
主梁一期恒载包括主梁结构自重和预应力钢筋的预加力。
（一）.设计特点
本桥上部结构为四跨预应力混凝土连续梁桥，采用分段悬臂浇筑的方式施工。由于悬臂施工涉及很多施工工况，且由于体系发生转换使预加力和徐变产生的次内力计算变得非常复杂，故施工控制计算必须借助电算才能完成。
（二）.主梁自重和施工荷载作用效应计算
１.结构单元划分
结构自重效应计算采用平面杆系有限元程序计算，单元划分依据与箱梁节段划分一致，即每个施工节段自然划分为一个单元，另外在支座和截面构造变化的位置相应地增设单元（构造变化处的节段长度可设为10-7m）的原则，桥梁上部共划分为104个单元和105个截面，请参看附件１《水龙互通（63+114+114+63）刚构单元信息一览表》和《第33施工阶段结构图》。
2.施工挂篮和吊篮的模拟
施工挂篮和吊篮用移动荷载模拟，系统给出的移动荷载定义是对一组固定间距节点集中力进行编组，然后使用坐标输入的方法施加到结构上。
3.施工阶段的划分
桥梁施工控制计算方法是用计算机精确模拟施工过程，计算出各施工过程结构中各截面应力和单元变形，指导调整施工方法，以保证设计目标的实现。
悬臂施工梁桥的施工控制重点为：主梁每一节段的立模标高、合拢前两端的相对偏差、运营使用阶段的绕度变化等桥梁结构的线形控制。
4.施工阶段的模拟及输入方法
①单元信息、钢束信息输入。
②０号段和边跨现浇段安装。
③节段的安装。
④挂篮、吊篮的模拟。
全局移动荷载定义
编组序号 X距离 荷载值
1 0.000 -680.000
1 4.560 30.000
2 -4.560 30.000
2 0.000 -680.000
3 0.000 -680.000
3 4.560 30.000
4 -4.560 30.000
4 0.000 -680.000
表中１～６组移动荷载为挂篮，７～８组移动荷载为吊篮；
7.施工阶段结构效应。为节约篇幅，这里仅列出了第33施工阶段结构效应，施工控制所需的其他阶段内力值见附件《1-6阶段施工内力》。因此类结构预先都在各单元设置了应力测量装置，计算结果可以随时与实际数值对照。
第33施工阶段结构累积效应
单元号 节点号 轴力 剪力 弯矩 单元号 节点号 轴力 剪力 弯矩
1 1 4.49E+03 -1.13E+02 -6.19E+03 53 53 -2.07E+02 1.03E+04 -5.13E+05
1 2 2.16E+04 2.61E+03 -2.87E+04 53 54 2.88E+02 -3.56E+03 -4.94E+05
2 2 2.16E+04 2.67E+03 -2.87E+04 54 54 1.65E+05 4.63E+04 -4.94E+05
2 3 2.73E+04 -3.39E+03 -2.10E+04 54 55 1.61E+05 -3.43E+04 -3.91E+05
3 3 2.73E+04 3.39E+03 -2.10E+04 55 55 1.43E+05 3.96E+04 -4.19E+05
3 4 2.73E+04 -3.39E+03 -2.54E+04 55 56 1.47E+05 -2.22E+04 -3.59E+05
4 4 2.73E+04 3.39E+03 -2.54E+04 56 56 1.29E+05 2.69E+04 -3.85E+05
4 5 2.78E+04 -2.86E+03 -2.08E+04 56 57 1.29E+05 -2.48E+04 -3.05E+05
四．主梁活载作用效应计算
１．冲击系数和车道折减系数
冲击系数由计算程序自带；车道折减系数直接查《通规》即得。
２．增大系数
按照昭旭东等编著的《桥梁设计与计算》第一篇和第二篇所述计算方法，分别将梁的中跨和边跨等分为10等分，边跨分段长度为6.25m, 中跨分段长度为11.4m。依公式：
(3-1)计算各截面的抗扭惯性矩。
式中：Ｆ—箱形截面中心线围成的面积
ds—围绕箱形截面分块矩形的宽度
—悬臂板分块矩形的厚度
—悬臂板分块矩形的宽度
依 （３—２）计算边跨跨中扭转角。
依 （３—３）计算边跨跨中扭转角。
依 计算增大系数。计算均利用电子表格的函数动能进行，计算结果见附件。《增大系数和偏载系数计算表》。
增大系数计算表
截面号 箱梁高度 底板厚度 顶板厚度 腹板厚度 抗扭惯矩 扭转角 车队数n 偏心距 挠度 §
边跨 2.00136E-08 2 4.625 1.48E-06 2.48
0 2.8 0.85 0.9 3.45 30.83276 2.00136E-08 3 3.07 1.48E-06 3.48
1 2.8 0.24 0.3 0.45 21.65461 2.00136E-08 4 1.52 1.48E-06 4.32
2 2.856 0.25 0.3 0.45 22.83726 　 　 　 　 　
3 2.985 0.27 0.3 0.45 25.59046 　 　 　 　 　
4 3.222 0.3 0.3 0.491 31.26799 　 　 　 　 　
5 3.598 0.36 0.3 0.7 42.14944 　 　 　 　 　
6 3.99 0.42 0.3 0.7 53.74664 　 　 　 　 　
7 4.602 0.51 0.3 0.7 73.88766 　 　 　 　 　
8 5.172 0.59 0.3 0.7 94.46297 　 　 　 　 　
9 5.948 0.72 0.3 0.7 125.3983 　 　 　 　 　
10 6.5 0.8 0.3 0.7 148.9187 　 　 　 　 　
中跨 2.32398E-08 　 　 　 　
11 5.324 0.68 0.3 0.7 101.3776 2.32398E-08 2 4.625 5.31E-06 2.16
12 4.589 0.51 0.3 0.7 73.43569 2.32398E-08 3 3.07 5.31E-06 3.16
13 3.417 0.33 0.3 0.7 37.17511 2.32398E-08 4 1.52 5.31E-06 4.1
14 2.944 0.26 0.3 0.45 24.7039 　 　 　 　 　
15 2.8 0.24 0.3 0.45 21.65461 　 　 　 　 　
偏安全取边跨４车道增大系数 车道折减系数为0.67得偏载系数为2.89（大于2车道时的偏载系数）,输入程序计算活载作用效应。
附件《荷载组合内力》列出了使用阶段的计算结果。限于篇幅这里不再赘述。因为使用阶段的内力效应与施工过程关联不十分密切，在此不单列。
计算结果表明,使用阶段的活载效应,相对施工过程的施工荷载和静载效应较小;因此，施工过程的结构效应计算显得尤为重要。
（四）预拱度计算
按照文献②第二篇第三章梁式桥悬臂法施工时的挠度计算和预拱度设置计算方法，第三十三阶段为悬臂施工过程、合龙后的二次预应力及二期恒载施加后结构的累积变形；使用阶段的徐变和汽车荷载的作用另外计算；因桥墩高度为74m～76m，故单独计算了高桥墩的压缩变形，因该变形影响边跨的合龙。详见《主梁预拱度计算表》。
预拱度计算表
节点号 水平位移(m) 竖向位移(m) 转角位移(rad) 成桥后墩柱变形(cm) 活载挠度(cm) 预拱度（cm) 备注
1 2.14E-03 -2.27E-04 4.58E-04 　 -0.02 0.00 　
2 2.13E-03 0.00E+00 4.49E-04 　 -0.02 0.00 　
3 2.10E-03 4.28E-04 4.09E-04 　 -0.03 0.00 　
4 2.04E-03 4.27E-04 4.03E-04 　 -0.16 0.00 　
5 1.83E-03 1.27E-03 2.76E-04 　 -0.27 0.00 　
6 7.96E-03 -1.01E-01 2.97E-03 　 -0.39 10.30 　
7 7.51E-03 -9.80E-02 2.96E-03 -1.97 -0.6 12.07 　
8 6.97E-03 -9.11E-02 3.04E-03 -1.97 -0.76 11.46 　
9 6.34E-03 -8.28E-02 3.07E-03 -1.97 -0.86 10.68 　
10 5.79E-03 -7.24E-02 3.01E-03 -1.97 -0.91 9.67 　
结语
通过上述计算，我们对主梁的施工过程有了一个详细的了解，对施工方案的调整也有了理论依据。为保证施工过程安全和成桥后的放心使用奠定了基础。

参考文献： ①邹毅松 王银辉 向中富编著《连续梁桥》
②邵旭东 程翔云 李立峰编著《桥梁设计与计算》
③贺拴海编著《桥梁结构理论与计算方法》