（3）在合理模型的前提下，减少不必要的结点数目，以缩短计算时间，减少后处理工作量。

杆系单元的划分，应根据结构的构造特点，实际问题的需要以及计算精度的要求来决定。因此，用来划分单元的结点，应在以下位置设置：

（1）各关键控制截面处； （2）构件交接点、转折点； （3）截面突变处； （4）不同材料结合处；

（5）所有支承点（包括永久和临时支承）；

（6）对于由等截面直杆组成的桥梁结构，除梁、柱等构件的自然交结点处必须设置结点外，杆件中间结点的多少，对计算精度并无影响。一般根据验算截面的布置以及求算影响线时单位力作用点的要求，来确定所需的中间结点；

（7）对于变截面杆或曲杆结构，尽量细分，使折线形模型尽可能接近实际曲线结构的受力状态；

（8）施工缝处。 4.1计算模型和施工阶段划分

依照本桥的结构布置，在确定计算模型时，主要应注意以下几点： （1）确定计算模型时，结点和单元的划分主要根据主梁每次施工长度来确定，每一块悬浇箱梁取为一个单元；

（2）主墩单元的多少对结构分析精度影响不大，按一般划分原则进行单元和结点的划分；

（3）墩顶与箱梁中性轴之间以刚臂连接

全桥共分121个结点，120个杆单元，1～102号为主梁单元，103~120为桥墩单元。

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施工阶段的划分应当根据结构的详细施工步骤予以确定的。根据施工步骤，全桥共划分11个施工阶段形成结构体系，施工阶段的分析中须考虑挂篮的移动、混凝土的浇注、预应力筋的张拉以及施工临时荷载的变化等。

4.2 悬臂节段划分

悬臂施工对于箱形截面桥梁，将梁体每2～5米分为一个节段，以挂篮为施工机具进行对称悬臂施工。节段应当划成分批等长度，节段长度可适当逐渐加大，以有利于施工。

表4-1 各悬臂节段长度表

节段 长度(m) 节段 长度(m)

0号块 4.0 9块 1.5

1号块 2.0 10 2.0

2号块 2.0 11块 2.0

3号块 2.0 12块 2.0

4号块 2.0 13块 2.0

5号块 2.0 14块 2.0

6号块 2.0 15块 2.0

7号块 2.0 16块 2.0

8号块 1.5 17号块 2.0

图4-1 悬臂节段划分示意图

同时，应尽可能发挥挂篮的承载能力。先就取桥跨一部分进行说明，0号和1号块采用支架施工，其长度的取值应考虑为2号块的悬臂施工提供足够的作业平台，同时也不应该太大，以免浪费材料，增加主梁自重。本设计0号块长度为4米，1号块2米以满足这些要求,0号段自重1228kN。其他各节段长度（只取一个悬臂长度）如表4-1。

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4.3 材料特性和计算参数

主梁采用55号混凝土，混凝土容重26kN/m3，55号混凝土弹性模量为3.55×104Mpa，线膨胀系数α＝1×10－5，混凝土材料的收缩徐变特性全部按照规范规定取值。

桥墩采用40号混凝土，混凝土容重25kN/m3，40号混凝土弹性模量为3.25×10Mpa，线膨胀系数α＝1×10，混凝土材料的收缩徐变特性全部按照规范规定取值。

预应力采用钢绞线束施加，钢绞线弹性模量取1.95×105MPa，钢绞线采用中交新预应力筋：270K级钢绞线，公称直径15.24mm，公称面积140mm2，抗拉标准强度为1860MPa。 4.4 施工环境和温度模式

(1) 施工环境按野外一般条件湿度。 (2) 温度模式：

? 均匀温差成分：整体升温25℃。

? 不均匀温差成分：箱梁翼板范围内均匀升温5℃ 。 4.5计算模型的建立 4.5.1模型概况

根据桥梁的纵断面布置示意图及横断面的结构尺寸拟定，建立桥梁的计算模型。模型中总共有121个节点及120个单元，根据连续刚构桥墩梁固结的受力特性，桥墩及主梁均采用梁单元模拟。 3.5.2几何模型的的建立

由于本设计中采用C55混凝土材料，主梁截面采用变截面箱梁形式，箱梁底板厚度及桥跨结构下缘曲线均采用1.6次抛物线形式变化。此外，桥墩底部的约束情况可以看作固定端，而主跨结构梁端部位的约束情况则可以看作容许主梁绕Y轴转动并可沿X轴横向移动的情况。根据上述分析，

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4

－5

建模过程如下：

（1）设定操作环境

为了建模和计算的方便，这里将单位体系的长度单位统一定义为m，力与质量的单位统一定义为KN，温度的单位统一定义为℃。

（2）定义材料

根据设计要求，桥跨结构采用C55的混凝土，桥墩结构采用C40的混凝土，预应力钢筋采用270K级钢绞线，普通钢筋为HRB335。

（3）定义截面

这里根据设计拟定的数据，桥墩设为6.4*2.6的矩形截面，而桥跨截面按照之前拟定的参数设定变截面。

图4-2 桥墩的定义

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