- 选题背景和意义：
随着我国城市化进程的不断深入和人们交通出行需求的日益增长，大力发展城市轨道交通成为了解决交通拥堵问题的主要措施之一。用于轨道交通的预应力混凝土桥梁，其截面形式主要有T型、箱型、槽型和U型等。由于U型梁的显著优点，其在城市轨道交通桥梁中的应用日益广泛，U型梁凭借降噪效果好、有效建筑高度低、截面利用率高、可防止车辆落轨和倾覆下落等优越性能，近年在轨道交通工程中得到广泛应用，仅南京市目前就有3条地铁线路采用了简支U型梁，包括南京地铁S1号线、南京地铁2号线东延线和南京地铁S6号线。
预应力混凝土槽形梁是一种下承式结构，由底板、腹板、端横梁等部分组成。与传统的混凝土梁截面（如箱梁、T梁等）相比，下承式U型梁具有以下优点：
（1）建筑高度小：采用U型梁可以显著减少梁底至轨面的距离，增加桥下净空，减小线路纵坡，缩短引线长度，降低车站区间建筑高度，减小工程量（图4）。例如，某30m跨径U梁的建筑高度为0.7m左右，而传统箱梁高度大约为2m。
（2）环境干扰小：U型梁的两则腹板既是承载结构，又可以起到声屏障和线路挡板的功能，降噪效果好，提高列车行驶时的安全性，同时梁体视觉效果好，对环境景观影响小。
（3）建造成本低：就30m跨径来说，U型梁的截面积可较箱型梁减少25%，减少钢筋和混凝土用量，降低了结构自重，同时也方便了运架施工。
本设计的主要工程背景为南京地铁S1号线简支U型梁。
为了完成本次毕业设计，我需要去查阅大量的资料，了解梁桥设计方法原理，同时学习相关建模软件、图纸绘制等等，无论是对升学，还是未来从事相关工作都有很深远的意义。
- 课题关键问题及难点：
2.1设计内容
本设计要求对30m跨径的简支后张法城市轨道交通U型梁进行设计和参数分析，包括主梁结构的配筋设计、验算、参数分析和图纸绘制。具体内容如下：
（1）建立U型梁有限元分析模型；
（2）计算荷载内力，并推算预应力束的数量与布置位置；
（3）按照容许应力法进行结构验算；
（4）对截面几何参数和预应力配束等优化设计。
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