连续刚构桥工程设计方案

毕业设计报告 1 连续刚构桥工程设计方案 第一章 概述 质条件 图 1 桥址 纵断面 图 要技术指标 桥面净宽： 2 12m （分离式） 设计荷载：公路级 行车速度： 80km/h 桥面横坡： 2% 通航要求：无 温度：最高年平均温度 34，最低年平均温度 计规范及标准 1、公路桥涵设计通用规范（ 60 2、公路桥涵地基与基础 设计规范 （ 63 3、公路桥 涵施工技术规范（ 41 4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ 62 5、公路桥涵圬工设计规范（ 61 毕业设计报告 2 第二章 方案比选 述 桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点，一般要进行多个方案比较。各方案均要求提供桥式布置图，图上必须标明桥跨位置，高程布置，上、下部结构形式及工程数量。对推荐方案，还要提供上、下部结构的结构布置图，以及一些主要的及特殊部位的细节处理图。 设计方案的评价和比较，要全面考虑各项指标，综合分 析每一方案的优缺点，最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。有时，占优势的方案还应吸取其他方案的优点进一步加以改善。 选原则 设计从安全性、技术适用性、施工难度、设计施工周期、经济性、实用性和观赏性等几方面对各比选方案进行评比， 其中 安全性为主要 因素 。 选方案 根据设计任务要求 ,依据现行公路桥梁设计规范 ,综合考虑桥位地质地形条件，拟定了三个比选方案： 方案一：预应力混凝土连续刚构桥 方案二： 上承式钢管混凝土拱桥 方案三： 独塔斜拉桥 在 高墩大跨径桥梁中，与其它结构体系比较，预应力混凝土连续刚构桥常成为最佳的桥型方案。 预应力砼充分发挥了高强材料的特性，具有强度高、刚度大、变形小以及抗裂性能好的优点。 结构伸缩缝数量少，高速行车平顺舒适，维修工作量小，维护简单。 可最大限度的应用平衡悬臂施工法，施工技术成熟，易保证工程质量。 采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩，可以减小水平位移在墩中产生的弯矩，且薄壁墩底承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。 毕业设计报告 3 连续钢构除了保持连续梁的优点外，墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用，减少了墩和基础 的工程量，并改善了结构在水平荷载（例如地震荷载）作用下的受力性能，适用于中等以上跨径的高墩桥梁。 该桥为全预应力混凝土连续刚构桥，跨径分布为 95m+4 170m+95m，桥梁总长870m,边主跨比 桥梁设置单向纵坡，坡度为 1。 主梁采用单箱单室箱形截面，梁高按 设计为双幅桥， 单幅桥位单向双车道，桥面宽 12m，横向布置为 面横坡 2%。 基础采用钻孔灌注桩群桩基础，桩径 中心距 40 混凝 土，为摩擦桩。承台为矩形承台， 厚 4m，两承台尺寸均为 23m 用 桥梁上部采用挂篮悬臂浇注施工，施工时要对称浇注，应注意立模高程的合理设置，准确控制悬浇高程，确保每个工况的设计线形，主梁边中跨合龙高差应控制在 1 施工后的主梁备用预应力束孔处理如下：顶板束预留孔灌浆封填，底板束预留孔留下备用，但不穿预应力束。 箱梁悬浇施工时在底板上的施工孔不封堵，作为箱梁的通气孔。 桥墩采用爬模法施工，两端桥台采用整体现浇。 图 2连续刚构桥总体 布置图 承式钢管混凝土拱桥 拱桥是以受压为主的结构体系，对地基的要求比较高。 毕业设计报告 4 拱上立柱与主梁的弹性连接使结构成为超静定结构，并将主梁上的作用传递到主拱圈上，同时其减跨作用使主梁的高度降低，降低了结构自重。 钢管对混凝土形成了三向受压特性，使混凝土的抗压强度大大提高，作为受压为主的结构，大大的提高了材料的利用率。 该桥为上承式钢管混凝土双连拱，腹孔为连续梁式腹孔；两个拱的矢跨比均采用1/5,计 算跨径 320m，净矢高 64m；拱轴系数取 上 立柱 间距为 10m；拱圈为变高度截面，变高度截面截面高度变化按 律变化， 顶高 脚高 连续梁式腹孔支撑着 T 形主梁，设计为双幅桥， 单幅桥位单向双车道，桥面宽12m。横向布置为 基础采用钻孔灌注桩群桩基础。桩径 中心距 40 混凝土，为摩擦桩。拱座 为大型混凝土实心 拱座 ， 采用 通过缆索吊装施工进 行主拱圈的施工，安装过程应严格控制主拱圈的线形。 待主拱圈合龙后，进行钢管内混凝土灌注。 通过缆索吊装进行主梁拼装。 图 2上承式钢管 混凝土拱 桥总体 布置图 塔双跨斜拉桥 斜拉桥属组合体系桥梁，它的上部结构由主梁、拉索和索塔组成。 斜拉桥是一种桥面体系以主梁受轴力（密索体系）或受弯（稀索体系）为主、2500 2500 25001500333002500 15008540033300250025001001 毕业设计报告 5 支承体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。 斜拉桥是一种高次超静定的组合结构，拉索与主 梁是弹性连接，使主梁的跨径显著减小，从而大大减小了梁内弯矩、梁体尺寸和梁体重力，使桥梁的跨越能力显著增大，是大跨度桥梁所采用的主要形式之一。 与悬索桥相比，斜拉桥不需要笨重的锚固装置，抗风性能又优于悬索桥，由调整拉索的预拉力可以调整主梁的内力，使主梁的内力分布更均匀合理。 该桥为独塔不等跨斜拉桥 , 跨径分布为 310m+220m，半漂浮体系。主塔高 226m ；索距取左跨 12m，右跨 8m；拉索为扇形布置的双索面形式。 主梁采用钢箱梁截面形式，梁高为 3m。设计为双幅桥， 单幅桥位单向 双车道，桥面宽 12m。横向布置为 基础采用钻孔灌注桩群桩基础。桩径 中心距 40 混凝土，为摩擦桩。 采用悬臂拼装法施工，施工过程中应控制桥梁的线形。 主塔采用爬模法施工，施工过程应通过测量监控主塔的垂直度，确保在容许的范围内，浇筑量测时应该选择一天温度较低的时候，以免日照温差对主塔产生影响。 挂主索时应准确计算拉索的初始索力，以免施工过程中使结构产生不利的受力或主梁的线形异常。 图 2独 塔斜拉桥 布置图 案比较 毕业设计报告 6 方案比选从该桥桥址的实际地理位置地形环境，结合实用耐久、安全可靠、经济合理、美观 和有利于环保 的设计原则综合考虑。从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。 桥上应保证车辆安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。只有满足了这一基本条件后，才能谈得上对桥梁结构的其他要求，既做到总造价经济，又保证工程质量和使用安全可靠。 现代桥梁设计越来越 强调舒适度，故应控制桥梁的振幅，避免车辆受到过大振动与冲击。整个桥跨结构及各部件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 设计的经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。 一座桥梁，尤其是作为一个城市或地区的标志性建筑的大跨径桥梁更应具有优美的外形，同时应与周围的景致相协调一致。合理优美的结构布局和轮廓是美观的主要因素，而非豪华的装饰。 桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方 法、施工组织设计等全面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。 方案比选时应根据上述原则，对拟定的桥梁比选方案作出综合评估，选出最优的桥梁方案。以下为各比选方案的性能对比表： 表 比选方案 对照表 比选方案 比较项目 预应力砼连续刚构桥 上承式钢管砼拱桥 独塔斜拉桥 跨径布置 9 5 m + 4 1 7 0 m + 9 5 m 2 320m 310m+220m 桥面高程 毕业设计报告 7 受力特点 主要受弯拉和预应力产生的截面主压应力 主拱圈以受压为主，主梁受弯拉 主梁受压为主，主塔受压，斜拉锁受拉 技术及施工适用性 设计可靠成熟，技术先进、难度不大。施工机械化程度高，方法简便，无需大型设备，但施工线性与合拢技术要求较高。 桥梁跨越能力大，抗风稳定性好，技术先进、无需大型设备，只需少量 钢材，节省造价。 由于拉索多点支撑作用，梁高小，可采用悬臂施工，不影响通航，不用作大量基础工程，梁可以预制，可加快施工进度 安全性 一般做成薄壁墩，墩的刚度小 ，难以承受船舶撞击，但此处不通航，对桥墩有利，因墩梁固结墩处可承受较大弯矩，梁身可做薄，基础沉降对结构影响大。 承受的水平推力对基础要求较高，由变形引起的次内力对全桥受力非常不利。拱桥施工阶段是全桥刚度最弱的时候，施工时有一定风险。 结构受地震和风雨荷载的影响大， 且 由于告辞超静定结构，对基础要求高 经济性 无需支座，节省大型支座费用，其他与连续梁基本相同， 养护费用小。 施工技术成熟，方法简单，易掌握，需要的机具少，无需大型设备，所用材料普通，用钢量小 ，节省材料。 需大量拉索钢丝，预应力束，高空作业多，成桥 后养护费用多，基础施工复杂，还需减震装置 实用性 行车平顺，通畅，可满足交通运输要求，桥下净空大，可满足通航要求，属有推力体系，对地基要求高。 行车性能好，视野开阔， 结构刚度较大，抗风性能好 ， 用钢量小，可以就地取材。 跨度大，行车性能好，拉索是柔性体系，风力作用下会震动，会影响桥上行车，横向刚度小，变形大 美观性 结构简洁，比例匀称，高墩细梁，如蜻蜓点水落在河上。但现代感不强。 主拱曲线本身孕育着强烈的美感，柔美的拱轴线与直线型的梁柱结合，具有刚强坚毅的态势。 线感强，可通过索塔与拉索布置形式获得满意 的造型，塔较高，使桥往纵向与横向延伸，比例协调，均匀 设计、施工周期 设计施工难度低、周期短，大约 9个月 设计施工较复杂，周期较长，工期约 12个月。 设计施工 复杂，周期较其他 桥型长 通过对各设计方案在技术及施工适用性，安全性，经济性，实用性，美观性，设 毕业设计报告 8 计、施工周期等几方面的综合对比分析，结合老庄河大桥总体布置的需要，预应力混凝土连续刚构桥优势明显，被确定为最终设计方案。 第三章 预应力混凝土的连续梁桥总体布置 型布置 本设计采用六跨预应力混凝土变截面连续刚构结构，桥梁总长 870m， 桥梁起 始里程桩号为 K 196+止里程桩号为 K 197+面标高为 孔布置 连续梁跨径的布置可采用等跨和不等跨 两种 。采用等跨布置结构简单，模式统一，适于采用顶推法、移动模架法或简支转连续法施工的桥梁，但等跨布置将使边跨内力控制全桥设计，不经济。所以，连续梁跨径布置一般以采用不等跨形式，边跨与中跨跨径之比一般为 这样可使中跨跨中弯矩不致产生异号弯矩。 本设计推荐方案根据任务书要求以及桥址地形、地质与水文条件，通航要求等确定为 9 5 m + 1 7 0 m 4 + 9 5 m 的形式，边跨与中跨之比为 105024502702050 10501050 1050400图 3连续刚构 总体布置图 梁上部结构尺寸拟定 据规范，梁高为 1/16 1/20L，取 1/m。 据规范，梁高取 根据规范 ， 选用 2. 横桥向的尺寸拟定 单幅桥宽为 12m，设计为双向分离式桥梁，桥面布置为 梁采用单箱单室，细部尺寸拟定如下图： 毕业设计报告 9 1 2 0 6 0 1 2 0 6 090065 65182 . 0 %1 2 0 06 5 0421 7 5 3 5 01 7 5 3 5 0352 7 530150501202 7 5828图 3顶截面（单位 : 3206 0 3 03 0 3 012004224827540303018275 6506 0 3 03 0 3 0图 3中截面（单位 : （ 1）底板厚度：本桥截面纵向为变截面，支点处底板厚取 120中厚为 35底按 （ 2）顶板厚度：考虑桥面板横向弯矩的受力要求和布置纵向预应力筋的构造要求，取顶板厚 30全桥顶板厚相同。 （ 3）悬臂尺寸：顶板两侧悬臂板长度一般取 2 5m，且悬臂端厚度不小于 10桥悬臂板取 臂端部厚度 18臂根部厚度 60 （ 4）腹板厚度：腹板在支点处为满足剪力增加的需求需加厚，取 65板在跨中处承受剪力较小，厚度可 适当减薄，取 40 （ 5）横隔板：一般设置于支承处以承担和分布很大的支承反力。本桥共设 22道横隔板，两桥台支点各 1道和五墩顶支点各 4道。墩支点处四个横隔板对称设置，厚度依次为 1250025支点处横隔板厚 150隔板与箱梁连接处均设有承托。 （ 6）桥面铺装：根据规范要求，选用 840号防水混凝土，上加 9业设计报告 10 混凝土磨耗层。共计 17 桥面铺装：根据桥梁工程选用 8 9磨耗层， 共计 17 桥面横坡：根据规范规定为 取 2%,该坡度由箱梁形状控制。 梁下部结构尺寸拟定 主墩采用薄壁空心墩，桥墩宽度为 12m，顺桥向壁厚为 桥向壁厚为 桥向宽度取与梁底同宽 高分别为 据给出的地质条件，认为地质条件一般，基础采用钻孔灌注桩基础。桥向宽 为 1 0 .5 m + 2 m + 1 0 .5 m，厚 24根桩的桩径 间距 桥使用材料 箱梁采用 身和基础采用 表 凝土 材料特性 强度等级 弹性模量 (容重 (kN/ 线膨胀系数 f f f f 4500 40 32500 表 应力 钢绞线材料特性 预应力钢绞线 弹性模量 (张拉控制应力 (孔道磨阻系数 孔道偏差系数 钢绞线松弛系数 一端锚固回缩值 (m) 底板束 9 195000 1395 板束 12 195000 1395 板束 27 195000 1395 预应力钢筋：直径 12螺纹钢筋，直径 12光圆钢筋。带肋钢筋应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 2007 的规定、光圆钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 2007的规定。 3、 锚具 顶板束采用 板束采用 板束采用 个锚具的回缩为 6向预应力筋采用精扎螺纹钢筋，采用扁锚。横向预应力筋采用 钢绞线， 采用扁锚。 所有钢绞线均符合 技术标准。 4. 预应力管道 采用钢波纹 圆、扁管成型； 毕业设计报告 11 伸缩缝采用 桥共 2 道。 单向活动和双向活动盆式支座。 界面几何特性计算 在工程设计中，主梁几何特性多采用分块数值求和法进行，其计算式为 全截面面积：全截面重心至梁顶的距离： 式中 分块面积； 分块面积的重心至梁顶边的距离。 主梁跨中（ I I）截面的全截面几何特性如表 13示。根据图 13知变化点处的截面几何尺寸与跨中截面相同，故几何特性也相同，为 2 3 38 7 6 0 0 0 m m 4 7 6 1 8 0 1 0 m mi i i S A y ； ； 945 4 4 m m 3 0 1 . 3 4 8 1 0 m mu i x A I I I ； 。 式中 分块面积 心）轴的惯性矩。 现将 几个 关键截面的 毛截面几何特性列表 表 界面几何特性 截面名称 面积 长（内） 周长（外） 墩顶断面 、活载、预应力、混凝土收缩、徐变、支座强迫位移、温度变化等作用的计算。横向按框架和简支板考虑固端影响的模式进行计算，按其最不利内力控制截面设计。主桥合扰在夜间温度较低时进行，合扰顺序为先边跨再次边跨最后 中跨 合拢。下部结构按最不利荷载组合进行设计，支座沉降 1、 3、 5号 墩 按 12、 4墩按 桥结构单元的划分 分单元原则 全桥按平面杆系结构进行分析，考虑梁的跨径、截面变化、施工方法、预应力布置等因素，按照杆系程序分析原理，遵循结构离散化的原则，在适当位置划分节点： 1. 杆件的起点和终点及边界支承处； 2. 杆件的转折点和截面的变化点； 3. 施工分界线处和预应力锚固点； 4. 单元长度过大时，应适当细分； 5. 需验算的截面处； 6. 位移不连续，需进行主从约束时。 图 4构离散模拟图 梁具体单元划分 桥梁 总 长 870 米，共分为 386 个单元，每一个施工节段自成一个单元，另外，在墩顶、跨中和一些构造变化位置相应增设了几个单元，这样便于模拟施工过程， 毕业设计报告 13 而且这些截面正是需要验算的截面。 桥施工节段划分 梁划分施工分段原则 量利用伸缩缝或沉降缝、在平面上有变化处以及留茬而不影响质量处。 便于施工组织节奏流畅，使施工均衡。 主导施工为主形成工艺组合。工艺组合数应等于或小于施工段数。 足够的工作面。 工分段划分 全桥整体采用悬臂节段浇筑施工法，两端桥台附近单元使用整体支架现浇法。 27 35单元、 82 90 单元、 137 145单元、 192 200单元和 247 255单元为0 号块，以后每 向外悬出一块即为一个施工阶段，分别为 1 22 号块，两端的 1、 2和 280、 281单元为边跨整体现浇段，单元 3、 4和 278、 289为边跨合拢节段，单元58、 59和 223、 224为次边跨合拢节段，单元 113、 114和 168、 169为中跨合拢节段。共 29个 施工阶段，施工阶段步骤 列表 如下： 表 悬臂节段 浇筑施工法 施工流程 施工阶段 主要工作 持续时间（天） 图 例 1 施工桥墩 330 2 施工零号块 30 323 施工 1号块 21号块 21毕业设计报告 14 24 施工 22号块及现 浇段 12 25 边跨张拉及次边跨配 重 30 26 次边跨张拉及中跨配 重 30 27 中跨张拉 2 28 二期恒载 10000 29 收缩节段 10000 载、 活载内力计算 载内力计算 恒载内力 主要为一期恒载 的内力 和二期恒载的内力 叠加， 其弯矩、剪力及轴力如图所示： 毕业设计报告 15 图 4成桥 阶段弯矩图 图 4成桥阶段 剪力图图 4成桥阶段 轴力图 臂浇筑阶段内力 浇筑 0 号块，拼装挂蓝，悬臂浇注各箱梁梁段并张拉相应顶板纵向 预应力束，悬臂浇注结束时全桥的恒载内力 : 毕业设计报告 16 图 4最大悬臂阶段 弯矩图 图 4最大悬臂阶段 剪力图 图 4最大悬臂阶段 轴力图 跨合龙阶段内力 安装排架并按施工要求进行预压，现浇边跨等高粱段，达到强度要求后，浇注边跨合龙段，张拉边跨底板纵向预应力束。此时全桥恒载内力： 毕业设计报告 17 图 4边跨合拢阶段 弯矩图 图 4边跨合拢阶段 剪力图 图 4边跨合拢阶段 轴力图 边跨合龙阶段内力 拼装次边跨合龙吊架，焊接合龙段骨架，绑扎合龙段钢筋，浇注次边跨合 龙段，张拉次边跨底板纵向预应力束。此时全桥恒载内力： 毕业设计报告 18 图 4次边跨合拢阶段 弯矩图 图 4次边跨合拢阶段 剪力图 图 4次边跨合拢阶段 轴力图 跨合龙阶段内力 拼装中跨合龙吊架，焊接合龙段骨架，绑扎合龙段钢筋，浇注中跨合龙段，张拉中跨底板纵向预应力束。中跨合龙完成后的全桥恒载内力： 毕业设计报告 19 图 4中跨合拢阶段 弯矩图 图 4中跨合拢阶段 剪力图 图 4中跨合拢阶段 轴力图 载内力计算 1. 影响线的计算 毕业设计报告 20 将单位荷载 P=1 作用在各桥面的节点上，求得结构的变形及内力，可得位移影响线和内力影响线。 2. 活载因子的计算 1）冲击系数 桥梁结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建筑材料等动力特性内容，它直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关系。不管桥梁的建筑材料、结构类型是否有差别，也不管结构尺寸与跨径是否有差别，只要桥梁结构的基频相同，在同样条件的汽车荷载下，就能得到基本相同的冲击系数。 桥梁的自振频率（基频）宜采用有限元方法计算，对于连续梁结构，当无更精确方法计算时，也可采用下列公式估算： 2 l 结构的计算跨径（ m）； E 结构材料的弹性模量（ N/m2）； 结构跨中截面的截面惯矩（ m4）； 结构跨中处的单位长度质量（ kg/m），当换算为重力计算时，其单位应为（ 2）； G 结构跨中处延米结构重力（ N/m）； g 重力加速度， g=m/s2) 计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用 1f ；计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时，采用 2f 。 值可按下式计算：当 = 当 14 = 当 14 = 根据规范，计算的结构基频 f=击系数 = 2）车道折减系数 桥梁横向布置 车道数 大于 2 时 ，应考虑 计算荷载效应 的横向折减，但折减后的效应不得 小于 两设计车道 的 荷载效应。 本桥单幅 桥面净宽 12m， 车辆单向行驶， 根据规范， 应 设置 3车道 /幅 ，横向折减系数为 当 桥梁计 算跨径大于等于 150应考虑计算荷载效应的纵向折减。当 为 多跨 毕业设计报告 21 连续结构时，整个结构均应按 最大 的计算跨径考虑荷载效应的纵向折减。本桥 最大计算跨径为 170m， 根据 规范， 纵向 折减系数取 3. 车道荷载 汽车荷载是由车道荷载和车辆荷载组成的。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。公路 I 级车道荷载的均布荷载标准值为 m,集中荷载标准值为60算剪力效应 时， 以 车道荷载的均布荷载应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中最大 影响线峰值处。 图 4车道荷载 弯矩包络图 图 4车道荷载 剪力包络图 毕业设计报告 22 图 4车道荷载 轴力包络图 他因素引起的内力计算 度引起的内力计算 计算 桥梁结构因 均匀 温度作用引起 外加变形 或约束变形时，应从受到约束时的结构温度开始，考虑最高和最低有效温度的作用效应。 图 4整体升温效应 弯矩图 毕业设计报告 23 图 4整体升温效应 剪力图 图 4整体升温效应 轴力图 图 4整体降温效应 弯矩图 毕业设计报告 24 图 4整体降温效应 剪力图 图 4整体降温效应 轴力图 座沉降引起的内力计算 图 4支座沉降效应 弯矩包络图 毕业设计报告 25 图 4支座沉降效应 剪力包络图 图 4支座沉降效应 轴力包络图 缩 、徐变引起的内力计算 图 4收缩效应 弯矩图 毕业设计报告 26 图 4收缩效应 剪力图 图 4收缩效应 轴力图 图 4徐变效应 弯矩图 毕业设计报告 27 图 4徐变效应 剪力图 图 4徐变效应 轴力图 力组合 根据我国现行公路桥涵设计规范 ，应进行 正常使用极限状态的内 力组合和承载能力极限状态的内力组合。 常使用极限状态的内力组合 组合 I 作用短期效应组合 : 111d G i k j Q j S组合 作用长期效应组合 : 211d G i k j Q j S式中 : 作用短期效应组合设计值； 毕业设计报告 28 第 1j 第 车荷载（不计冲击力） 1=群荷载 1=荷载 1=度梯度作用 1=他作用 1= 1第 汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心 力）的标准值； 作用长期效应组合设计值； 2j 第 车荷载（不计冲击力） 2=群荷载 2=荷载 2=度梯度作用 2=他作用 2= 2第 载能力极限状态的内力组合 组合 基本组合 : 0 0 1 112()d G i G i k Q Q k c Q j Q j S S 或 0 0 112()d G i d Q d c Q j S S 式中 : 承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值； 0 结构重要性系数，按公路桥涵 设计 通用 规 范 2004 表 定的结构设计安全等级采用，对应于设计安全等级一级、二级和三级分别取 第 i 个永久作用效应的分项系数，应按公路桥涵 设计 通用 规 范2004 表 第 第 汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数，取 某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载效应时，则该作用取代汽车荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专为承受某作用而设置的结构或装置，设计 时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载，其分项系数也与汽车荷载取同值； 汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值； 汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的设计值； 在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第 风荷载的分项系数取 毕业设计报告 29 在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他第 在作用效应组合 中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他第 C 在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他可变作用效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载（或其他一种可变作用）组合时，人群荷载（或其他一种可变作用）的组合系数取 c=除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外尚有两种其他可变作用参与组合时，其组合系数取 c=有三种可变作用参与组合时，其组合系数取 c=有四种及多于四种的可变作用参与组合时，取 c= 要荷载组合 根据结构各部分对强度、刚度、稳定性的验算需要 , 表 荷载组合表 荷载组合 类 型 说 明 1 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 ) 2 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+3 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+4 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+5 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+6 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+7 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+8 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+9 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+10 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+11 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 ) 毕业设计报告 30 12 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+13 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+14 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+15 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+ 16 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+17 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+18 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+19 承载能力 荷载 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+20 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 ) 21 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+22 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+23 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+24 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+25 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+26 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+27 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+28 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+29 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+ +30 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+31 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+32 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+ 毕业设计报告 31 33 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+34 使用性能 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+35 弹性阶段 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+36 弹性阶段 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+37 弹性阶段 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+38 弹性阶段 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+39 弹性阶段 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+40 弹性阶段 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+41 弹性阶段 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+42 弹性阶段 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+43 弹性阶段 荷载 )+束一次 )+束二次 )+变二次 )+缩二次 )+44 包络 承载能力包络 45 包络 使用性能包络 46 包络 弹性阶段包络 毕业设计报告 32 第五章 预应力钢束的估算与布置 束面积估算 根据公路 钢筋混凝土及预应力混凝土 桥涵 设计规范 （ 62定，预应力梁应满足弹性阶段（即使用阶段）的应力要求和塑性阶段（即承载能力极限状态）的正截面强度要求。 计算时满足正截面强度要求 预应力梁到达受弯的极限状态时，