三跨预应力混凝土连续梁桥上部结构设计课程设计.docVIP

西 南 交 通 大 学 本科毕业设计 (35+50+35)m(35+50+35)m 预应力混凝土预应力混凝土 连续梁桥上部结构设计连续梁桥上部结构设计 年年 级：级：20072007 级级 学学 号：号：2007041020070410 姓姓 名：王利强名：王利强 专专 业：土木工程业：土木工程 指导老师：姚昌荣指导老师：姚昌荣 20112011 年年 6 6 月月 院系 土木工程学院 专业 土 木 工 程 年级 2007 级 姓名 王利强 题目 （35+50+35）m 预应力混凝土连续梁桥上部结构设计 指导教师 评 语 指 导 教 师 （签章） 评 阅 人 评 语 评 阅 人 （签章） 成 绩 答辩委员会主任 （签章） 年 月 日 毕业设计任务书 班班 级：土木工程级：土木工程 2007 詹班詹班 学生姓名：王利强学生姓名：王利强 学学 号：号：20070410 发题日期：发题日期：2011 年年 4 月月 完成日期：完成日期：2011 年年 6 月月 题题 目：目：(35+50+35) m 预应力混凝土连续梁桥上部结构设计预应力混凝土连续梁桥上部结构设计 1 1、本论文的目的、意义、本论文的目的、意义 根据教育部指示，毕业设计是高等工科院校本科培养计划中的最后一个教学环 节，目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课，技术基础课及选修专业课程之 后，通过毕业设计这一环节，较为集中和专一地培养学生综合运用所学的基础理论、 基础知识和基本技能，分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同，毕业 设计是要学生在老师的指导下，独立的、系统地完成一个工程设计，以期能掌握一 个工程设计的全过程，在巩固已学课程的基础上，学会考虑问题，分析问题和解决 问题，并可以继续学习到一些新的知识，有所创新。 2 2、设计原始资料、设计原始资料 （1 1）主要技术指标：）主要技术指标： 孔跨布置 ：(35+50+35)m 预应力混凝土连续梁桥； 荷载标准：公路级荷载、人群荷载 3kN/m2、二期恒载 65kN/m； 桥面宽度：车道宽 28.5m+两侧人行道宽 23.25m+中央分隔带 2m=25.5m； 桥面纵坡： 0% 桥面横坡：2%的人字排水坡； 支座强迫位移：基础不均匀沉降按边支座沉降 1cm,中间支座沉降 1.5cm 计； 温差变化：顶板日照温差按新规范温度竖向温度梯度曲线考虑，体系温度按 25，15考虑； 桥轴平面线型：直线； 地震基本烈度：地震动峰值加速度 0.2g,设防烈度为 8 度； 施工方法：考虑经济效益及便于施工，采用满堂支架法； 设计速度：80km/h。 （2 2）材料规格：）材料规格： 箱形梁混凝土：C50； 铺装层混凝土：10cm 厚 C40 防水混凝土铺装； 预应力钢铰线：符合预应力混凝土用钢绞线GB/T5224-2003 的七股钢绞 线，即直径 15.24mm 的高强度低松弛钢绞线，其抗拉强度标准值 1860MPa,张拉控制 应力： 1395MPa； 普通钢筋：受力钢筋采用 HRB335 钢筋；非受力钢筋及定位网采用 R235 钢筋。 （3 3）施工顺序及注意事项：）施工顺序及注意事项： 墩台基础施工：桥墩采用钻孔桩基础。 墩顶现浇主梁并张拉预应力。 桥面铺装，后期工程。 3 3、设计任务、设计任务 （1）桥式方案拟定； （2）结构内力分析； （3）预应力钢筋及普通钢筋设计； （4）主要截面检算； （5）编制设计说明计算书； （6）绘制结构主要施工图：绘制桥梁结构（主梁）主要构造图（立面、平面、 横断面和阶段划分图） ，分阶段预应力钢筋布置图（各个施工阶段预应力布置，包括 纵向立面、平面及各个横断面布置图） ，施工程序图等，总计要求达到 A3 幅面图纸 不少于 16 张或 A2 幅面图纸不少于 8 张，手绘 A2 图纸一张； （7）外文资料翻译，要求选择一篇外文专业科技文献（外文字符不少于 10000 个）翻译和用外文写出本人的毕业设计摘要； （8）毕业设计说明书不少于 15000 个汉字； 4 4、设计依据、设计依据 （1） 公路桥梁设计通用规范JTG D60-2004，简称桥规JTG D60-2004； （2） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004 ，简称 公预规JTG D62-2004； 5 5、设计进度安排、设计进度安排 第一部分 桥式方案拟定 （1 周） 第二部分 结构内力计算 （2 周） 第三部分 预应力钢筋设计 （2 周） 第四部分 主要截面验算 （2 周） 第五部分 编制设计计算说明书 （2 周） 第六部分 绘制结构主要施工图 （1 周） 第七部分 评阅及答辩 （1 周） 备注： 指导教师： 年 月 日 审批人： 年 月 日 摘 要 本设计主要是关于公路预应力混凝土连续梁桥上部结构的设计。设计跨度 (35+50+35)m。与同等跨径的简支梁桥相比，连续梁桥的跨中截面最大正弯矩得以减 小。由于多跨连续梁桥的受力特点，靠近中间支点附近承受较大的负弯矩，而跨中 则承受正弯矩，梁高采用变高度梁，按二次曲线变化。这样不仅使梁体自重得以减 轻，还增加了桥梁的美观效果。 本设计为双向四车道，C40 混凝土防水桥面。桥面组成为：8.5m（车道宽） 2+3.25m（两侧人行道宽）2+2m（中央分隔带）=25.5m；桥轴线为直线，线路纵 坡 0，桥面横坡为 2的人字排水坡；设计荷载标准为：公路级荷载、人群荷 载 3.0kN/m2。 本设计采用国内著名的有限元分析软件桥梁博士 3.2.0 计算,全桥共分 118 个单元，119 个截面，两个施工阶段。因为连续梁的内力与其施工方法密切相关， 本设计采用满堂支架法施工。这种施工方法操作比较简单，相比其他方法从经济效 益上讲也比其他方法更有优势，而且施工质量易得到保证。 计算过程中由于涉及到大量的数字运算，采用手算比较繁琐，并且准确性得不 到保证，因此采用计算机辅助设计。设计中使用了桥梁博士 3.2.0 来计算内力,并且 初步估算配筋量和进行初步验算。但为了提高设计可靠性，最终还会通过以 Excel 电子表格计算、AutoCAD 辅助软件进行手算，使自己的设计能力有较大的提升。 关键词：预应力混凝土连续梁桥关键词：预应力混凝土连续梁桥; ; 桥梁博士桥梁博士 3.2.0;3.2.0; 满堂支架法满堂支架法 ABSTRACT This graduate design is mainly about the design of the superstructure of the road prestressed concrete continuous bridge. The span of the bridge is 35m+50m+35m. Compared with the same span simple-supported beam, the sagging moments of continuous bridge can be minimized, the bending moment close to the middle pier is comparatively negative big and the one of middle span is comparatively positive small. Therefore the height of girder changing in the form of conic makes the self weight light and the appearance well-look. This design is a continuous bridge which has four lanes. The bridge deck is made of C40 water-protected concrete. It consists of 8.5m (the width of road deck) 2 + 3.25m (the width of the sidewalk) 2+2m(medial strip)=25.5m; The axis of this bridge is a straight line, and the grade of deck is 0.0 and the lateral slope of deck is 2% for the drainage. The design load standard is the Road One-Level Load and the crowd load( 2.656kN/m2). This design adopts the domestic famous analytical softwarecalculated by DoctorBridge 3.2.0.The bridge is divided totally into 118 units、119 sections and 2 construction stages. Because of the internal force of the continuous girder bridge relating to the method of construction closely, the method of construction of this design adopts the full scaffold construction method. Compared with other methods, this method is quite easy to construct and has economic superiority and the quantity of this construction also could get the assurance easily. Because this design involving a great deal of numerical calculation, its too tedious to work by hand and the accuracy assuranced hardly. So it restores to CAD. Many bridge specialized software are applied, such as DoctorBridge 3.2.0 applied in calculation of internal forces. and the initial estimate amount of reinforcing steel and initial checking. However, in order to improve design reliability, this will eventually be calculated by the Excel, AutoCAD and other auxiliary software by hand, developing design capabilities with a great improvement at the same time. Key word: Prestressed Concrete Continuous Bridge, DoctorBridge 3.2.0 , Full Scaffold Construction 目录 第 1 章 绪论.1 1.1概述.1 1.2连续梁桥受力的特点.1 1.3预应力混凝土连续梁桥在我国的发展.1 1.4本桥设计施工方法.2 1.5毕业设计的目的与意义.3 1.5.1毕业设计目的 .3 1.5.2毕业设计意义 .3 1.5.3毕业设计的主要内容 .3 第 2 章 桥跨总体布置及主要结构尺寸.5 2.1桥跨总体布置.5 2.1.1设计概述 .5 2.1.2桥梁结构计算图示 .5 2.1.3桥跨总体布置 .6 2.2尺寸拟定.8 2.2.1变截面箱梁形式 .8 2.2.2主梁高度 .8 2.2.3顶底板厚度 .8 2.2.4腹板厚度 .8 2.2.5悬臂板布置 .9 2.2.6箱梁内外承托布置 .9 2.3单元划分11 2.4毛截面几何特性计算12 第 3 章 主梁内力计算13 3.1内力计算方法13 3.2恒载内力计算14 3.3数据准备14 3.3.1恒载计算结果 15 3.4活载内力计算26 3.4.1计算方法 26 3.4.2车道横向折减 26 3.4.3冲击系数的计算 26 3.4.4计算结果 27 3.5墩台基础沉降次内力计算35 3.5.1设计方法 35 3.5.2计算结果 35 3.6温度作用效应引起次内力计算43 3.6.1温度对连续梁结构的影响 43 3.6.2温度应力的构成 44 3.6.3计算方法 44 3.6.4计算结果 44 3.7内力组合48 3.7.1承载能力极限状态组合 48 3.7.2正常使用短期效应组合 52 3.7.3正常使用标准组合 55 第 4 章 预应力钢筋计算及布置60 4.1预应力钢束的估算60 4.1.1计算原理 60 4.1.2预应力钢束估算 63 4.1.3钢筋估束结果 68 4.2纵向预应力钢束的布置68 4.2.1纵向预应力钢束受力特点 68 4.2.2纵向预应力钢束布置原则 69 4.2.3本桥预应力钢束布置 70 4.3竖向与横向预应力钢筋的设置原则73 4.3.1竖向预应力钢筋 73 4.3.2横向预应力钢筋 73 第 5 章 净截面及换算截面几何特性计算74 5.1净截面几何特性计算74 5.2换算截面几何特性计算74 第 6 章 预应力损失及有效预应力计算75 6.1预应力钢筋与管道之间摩擦引起的预应力损失75 6.2锚具变形、钢束回缩和接缝压缩引起的应力损失76 6.3混凝土弹性压缩引起的应力损失76 6.4预应力钢筋的应力松弛引起的损失76 6.5混凝土收缩和徐变引起的应力损失77 6.6有效预应力计算78 第 7 章 预加力产生的次内力及内力组合81 7.1原理81 7.2计算方法82 7.2.1等效荷载法 82 7.2.2有限元法 82 7.3内力极限组合87 第 8 章 主梁截面强度计算与验算91 8.1计算方法91 8.2正截面强度计算与验算91 第 9 章 应力及变形验算93 9.1混凝土主拉与主压应力验算93 9.1.1主拉应力验算 93 9.1.2主压应力验算 93 9.2混凝土最大压应力验算95 9.3混凝土最小正应力验算96 9.4正常使用阶段受拉区预应力的最大拉应力验算97 9.5刚度验算98 总 结99 致 谢.103 参考文献104 附 录 （毕业设计报告）105 第 1 章 绪论 1.1 概述 预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、 造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。 随着预应力技术的发展和不断完善，尤其是悬臂、顶推等先进施工方法的出现， 更使预应力混凝土连续梁桥如虎添翼而活跃在整个桥梁工程领域。无论是城市桥梁、 高架道路、山区高架栈桥，还是跨越江河湖滨的大桥，预应力混凝土连续梁桥都以 它独特的魅力，而取代其他桥型成为优胜方案。 从国内外已建成的钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁桥的修建总数来看， 预应力混凝土连续梁桥已远远超过半数，充分表现出预应力混凝土连续梁桥的强大 生命。 1.2 连续梁桥受力的特点 连续梁内力的分布比同等跨度的简支梁要合理。连续梁和简支梁绝对正负弯矩 差两者相等，但由于连续梁支座处存在负弯矩，这使得连续梁跨中最大正弯矩比简 支梁小得多，跨中最大挠度仅为同等跨度简支梁的 40%左右。因此，不论从刚度方 面还是从强度方面来说，连续梁都可以采用比简支梁要小的跨中梁高，而支点负弯 矩还可以通过调整跨径之比来适当降低。 预应力混凝土连续梁的主要缺点是预应力钢筋的布置难于发挥预加力的优点。 在梁的大部分截面内既有正弯矩，也有负弯矩，这就迫使预应力合力的偏心靠近截 面形心轴，从而降低了预加力的作用，并且还影响到梁的极限承载能力。 连续梁等超静定结构，由于构件的变形受到约束，则在梁体内部产生二次力矩， 如预应力的次内力，混凝土的收缩徐变次内力，温度次内力，支座沉降次内力等。 因此在设计预应力混凝土连续梁桥时要考虑这些因素的影响。 1.3 预应力混凝土连续梁桥在我国的发展 我国修建预应力混凝土连续体系梁桥最早在铁路部门，1996 年在成昆线用悬臂 拼装法建成国内第一座预应力混凝土铰接连续梁桥旧庄河桥，跨度(24+48+24) m。第一座预应力混凝土连续梁桥是 1975 年建成的北京枢纽东北环线通惠河桥，跨 度 (26.7+40.7+26.7)m。1979 年 9 月建成兰州黄河桥(47+370+47)m 为悬臂浇筑的分 离式双室箱梁桥，进一步推动了预应力混凝土连续梁的修建和发展。此后，相继建 成湖北沙洋汉江公路桥，云南怒江桥，台州灵江桥等一大批特大跨公路连续梁桥。 目前我国最大跨度的预应力混凝土连续梁桥为江苏南京第二长江大桥的北汊桥，主 跨 165m。另外，预应力混凝土连续梁桥在铁路部门也得到了广泛的运用，兴建了大 批大跨径连续梁桥。 1.4 本桥设计施工方法 本毕业设计主要是关于双向四车道公路预应力混凝土连续梁桥上部结构的设计。 设计跨度 (35+50+35)m，设计时速 80km/h，C40 混凝土防水桥面。设计采用国内著 名的桥梁设计专业有限元软件桥梁博士 3.2.0。 由于桥面比较宽，梁体采用单箱四室截面，全梁共分 118 个梁段。顶板沿梁长 不变，底板、腹板厚度均发生变化。 由于多跨连续梁桥的受力特点，靠近中间支点附近承受较大的负弯矩，而跨中 则承受正弯矩，则梁高采用变高度梁，按二次曲线变化。这样不仅使梁体自重得以 减轻，还增加了桥梁的美观效果。 因为连续梁的内力与其施工方法密切相关，本设计采用满堂支架现浇施工，这 种施工方法是最原始、最基本的施工方法。这种方法具有如下的特点： (1) 桥梁的整体性好，施工方法简便易行，施工质量可靠，平面及竖曲线线形 容易控制，对机具和超重能力要求不高。随着钢支架的采用及支架构件的标准化和 装配化，整体式支架施工又恢复了活力，不仅用于桥墩较低的中、小跨径连续梁桥， 而且在长大跨径桥梁中亦有应用。 (2)预应力混凝土连续梁桥采用支架现浇施工，结构在施工过程中一次落架，因 此，内力计算原理和方法非常简单。 (3)从构造方面来讲，当采用整体支架施工时，预应力混凝土连续梁桥可采用等 截面，也可采用变截面。截面形式大都为箱形截面。为了获得比较合理的恒载内力 分布，连续梁的边孔与中孔跨径之比一般为 0.60.8。 满堂支架现浇施工法也存在一些问题，在设计和施工过程中要特别地注意： (1)采用满堂支架现浇施工法会采用很多临时设备； (2)还要考虑到桥下通航、通车，受季节、河道水位的影响。 1.5 毕业设计的目的与意义 1.5.1毕业设计目的 毕业设计是高等工科院校本科培养计划中的最后一个教学环节，是对四年所学 知识的总结与运用。 (1)运用学过的基础理论和专业知识，结合工程实际，参考国家有关规范、标准、 工程设计图集及其他参考资料，独立地完成预应力混凝土连续梁桥上部结构的设计； (2)同时初步掌握桥梁设计的步骤、方法，培养分析问题、解决问题的能力，为 以后的继续学习和工作奠定基础。 1.5.2毕业设计意义 (1)在老师的指导下，独立完成一座三跨公路预应力混凝土连续梁桥上部结构的 设计，基本掌握该工程设计的全过程，巩固已学知识。 (2)增强考虑问题、分析问题和解决问题的能力，其实践性和综合性无以取代， 为以后无论是继续学习还是参加工作都打下了良好的基础。 (3)由于预应力混凝土连续梁桥为超静定结构，手算工作量较大，且准确性难以 保证，所以采用了专业桥梁有限元分析软件桥梁博士 3.2.0 进行内力计算，并以 AutoCAD, Excel 等进行辅助设计计算，最终再以纯手算，与电算进行比较。这样不 仅提高了效率，而且准确度也得以提高，同时也更加熟练了计算机辅助设计软件， 使自己的能力得以提高。 1.5.3毕业设计的主要内容 由于时间有限且个人能力有限，未对混凝土连续梁桥进行全面设计。此次设计 主要的内容包括： （1）预应力混凝土连续梁桥的构造尺寸、结构形式及其结构静力计算，包括计 算恒载内力、活载内力、温度次内力、支座沉降引起的次内力等，并进行截面的作 用效应组合； （2）纵向预应力钢筋的估算，布置，调整，优化； （3）纵向预应力损失计算； （4）预加力产生的次内力计算； （5）主梁截面强度计算与验算； （6）应力变形及其它验算。 第 2 章 桥跨总体布置及主要结构尺寸 2.1 桥跨总体布置 2.1.1设计概述 该双向四车道公路预应力混凝土连续梁桥按一级公路桥梁标准设计，主桥 采用 (35+50+35)m 的预应力连续梁桥。设计时速 80km/h。桥面宽度 25.5m，C40 混凝土防水桥面，桥面纵坡 0，行车道桥面横坡为 2的人字排水 坡，人行道采用 1单向排水坡。 2.1.2桥梁结构计算图示 为了与主线桥其它各联相配合，桥长为 119.94m，桥梁的结构计算图式见图 2-1 所示。 图图 2-12-1 桥梁结构计算图示（单位桥梁结构计算图示（单位:cm:cm） 2.1.3桥跨总体布置 图图 2-22-2 桥跨总体布置立面图桥跨总体布置立面图( (单位单位:cm):cm) 图图 2-32-3 桥跨总体布置平面图桥跨总体布置平面图( (单位单位:cm):cm) 图图 2-42-4 桥跨总体布置横断面图桥跨总体布置横断面图( (单位单位:cm):cm) 2.2 尺寸拟定 2.2.1变截面箱梁形式 满堂支架现浇混凝土连续梁桥绝大多数是选用变截面箱梁。连续梁在外载和自 重作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，采用变截面梁能符合梁的受力规律。箱 梁截面能减轻自重，闭口截面的抗弯和抗扭刚度比较大，而且有顶板和底板，可以 在跨中或支座部位有效抵抗正负弯矩，特别适合大跨径桥梁。 箱梁在横截面的布置形式，主要与桥宽，桥面荷载等有关；外侧腹板可布置为 直腹板，斜腹板等。考虑到公路级的荷载很大，桥面比较宽，故本设计采用单 箱四室直腹板截面。 2.2.2主梁高度 公路桥变截面连续梁桥的中支点梁高 H中与中跨跨度 L中之比取 1/121/21，本 次设计取 2.8m, 高跨比为 1/17.8；边支点梁高 H边与中支点梁高 H中之比取 1/1.51/2.2，本次设计取 1.5m，为箱梁中支点的 1/1.871。 2.2.3顶底板厚度 预应力混凝土连续梁除了梁高变化外，箱梁的顶板，腹板，底板也应变厚，以 满足梁内各截面的不同受力要求。 箱形梁的顶板与底板除承受法向荷载外，还要承受轴向拉压荷载。顶板的法向 荷载有桥面活载和施工荷载。轴向荷载是桥跨方向上恒活转换过来的轴向力，以及 纵横向预应力。顶底板除了构造要求决定厚度外，还要有足够的厚度承受恒载和活 载产生的横向弯矩和剪力。 对于公路桥，桥面宽度和腹板间距一般变化不大，一般顶板厚度在 2025cm 之 间。考虑到以上因素，支点底板 30cm，跨中底板取 20cm，板厚按直线变化，顶板沿 梁长通常是 22cm。 2.2.4腹板厚度 腹板联系着顶板与底板，对箱梁的横向受力有着重要的影响。当腹板处桥面板 的最小弯矩与桥面板跨中的最大弯矩绝对值相差不大时，桥面板设计最为合理。因 此，桥面的正负弯矩平衡不仅受到腹板数和腹板间距的影响，而且也受腹板在支点 和跨中的厚度有关。 （1）腹板主要承受竖向剪应力和扭转剪应力，因此腹板的设置首先要满足最小 抗剪厚度的要求。 （2）考虑到钢筋锚固构造要求及局部应力分散的要求，腹板厚度要满足最小构 造要求。腹板上要设置通风孔，以缩小箱梁内外温差。 2.2.5悬臂板布置 桥面板的悬臂长度是调整板内弯矩的重要参数，悬臂板沿横向常为变厚，其端 部按最小构造要求取值，厚约为 30cm。 考虑到桥面布置，悬臂板主要用于承担人群荷载。故只需悬臂板根部满足抗剪 和抗弯要求即可，当布置有横向预应力或是采用加劲肋时，宜尽量外伸，美学效果 要好些，本次设计取 2.5m。 2.2.6箱梁内外承托布置 在箱梁的顶板，底板与腹板相交处需要设置 2020cm 承托，这不仅是受力的需 要，也是构造的需要。 在构造方面，承托提供了预应力钢筋的布置空间，同时有利于混凝土的浇筑与 脱模；在受力方面，有利于剪力的传递，可以吸收弯矩，同时可以提高截面的抗扭 和抗弯刚度；克服应力集中现象。 图图 2-6 箱形截面横断面布置图（单位：箱形截面横断面布置图（单位：cm） 2.3 单元划分 图图 2-72-7 左半跨主梁单元划分示意图（单位：左半跨主梁单元划分示意图（单位：cmcm） 图图 2-82-8 右半跨主梁单元划分示意图（单位：右半跨主梁单元划分示意图（单位：cmcm） 2.4 毛截面几何特性计算 毛截面几何特性计算是结构内力计算、配筋计算及挠度计算的前提。计各个关 键截面的几何特性计算经整理得如表 2-1 所示： 表表 2-12-1 关键位置处毛截面特性值关键位置处毛截面特性值 端部 1/4L11/2L13/4L1 根部 1/4L1/2L 中性轴距顶端 （m） 0.73570.67090.73260.98221.40210.84390.6709 中性轴距底端 （m） 0.76430.82910.89341.09881.39790.99010.8291 梁高(m) 1.51.51.6262.0812.81.8341.5 面积(m2) 14.34 12.34 12.72 14.57 17.93 13.52 12.34 抗弯惯性矩 (m4) 4.81354.30965.281810.077422.06077.22914.3096 说明：L1 为边跨长度，L 为中跨长度。 第 3 章 主梁内力计算 3.1 内力计算方法 对于预应力混凝土连续梁桥，当截面的几何尺寸和材料，施工方法确定之后， 可根据施工阶段计算出恒载与活载内力。然后根据实际情况确定温度，沉降等作用， 计算其产生的内力。然后根据规范对各项内力进行组合。 公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004 对作用的分类（表 3-1 作用分类）： 表表 3-13-1 作作 用用 分分 类类 作用分类作用名称 结构重力（包括结构附加重力） 预加力 土的重力 土侧压力 混凝土收缩及徐变作用 水的浮力 永久作用 基础变位作用 汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力 风荷载 流水压力 冰压力 温度（均匀温度和梯度温度）作用 可变作用 支座摩阻力 地震作用 船舶或漂流物的撞击作用偶然作用 汽车撞击作用 设计中要进行两次荷载组合。 第一次荷载组合是为了估算预应力钢束。此时钢束数还未确定，预应力也就无 法考虑。由于预应力对混凝土的徐变有很大的影响，故估算钢筋时也不考虑收缩徐 变的影响。况且，此时用的几何特性是毛截面特性，所以第一次组合的内力不是桥 梁的实际受力状态，仅供估筋参考。 第二次荷载组合是根据估束结果确定钢筋的数量和几何特性后，考虑预加力和 收缩徐变的影响重新计算的内力。如各项验算都通过，则作为最终结果。如不满足， 则调整钢束甚至修改截面后进行验算直到全部截面都通过验算。设计是一个逐次迭 代逐次逼近的过程 连续梁满堂支架施工中不会进行体系转换，直接按照结构力学的方法进行计算。 3.2 恒载内力计算 预应力混凝土连续梁桥恒载内力计算与所采用的施工方法有着直接的关系。主 梁恒载内力，包括自重引起的主梁自重（一期恒载）内力和二期恒载（如铺装、栏 杆等）引起的主梁后期恒载内力。 3.3 数据准备 恒载内力计算采用桥梁博士 3.2.0 建模型计算。模型示意图如下图所示： 图图 3-13-1 桥梁博士桥梁博士 3.2.03.2.0 建模示意图（单位：建模示意图（单位：cmcm） 混凝土及钢筋材料特性见表 3-2 。 表表 3-23-2 材料特性表材料特性表 材料项目计算取值 容重 =26kN/m3 弹性模量 Ec=3.45104MPa 线膨胀系数=1.0105 泊松比=0.2 混凝土抗压标准强度fck=32.4MPa C50 混凝土 混凝土抗拉标准强度ftk=2.65MPa C40 混凝土容重 =25kN/m3 公称面积A=140mm2 抗拉强度标准值fpk=1860MPa 低松弛高强度 预应力钢绞线 弹性模量 Ep=1.95105MPa 抗拉强度标准值fsk=335MPa普通钢筋 HRB335弹性模量 Es=2.0105MPa 预应力束管道：连续梁纵、横向采用金属波纹管成孔。 锚具：采用YMYM系列锚具。 3.3.1恒载计算结果 表表 3-33-3 一期恒载计算结果一期恒载计算结果 单元号节点号剪力（kN）弯矩(kNm)竖向位移(m)转角位移 13880.00.00.0000-0.0011 1 2-3660.01920.0 23660.01920.0 -0.0005-0.0011 2 3-3250.05380.0 33250.05380.0 -0.0016-0.0010 3 4-2860.08430.0 42860.08430.0 -0.0026-0.0010 4 5-2490.011100.0 52490.011100.0 -0.0036-0.0009 5 6-2090.013600.0 62090.013600.0 -0.0045-0.0008 6 7-1720.015500.0 71720.015500.0 -0.0053-0.0007 7 8-1360.017100.0 81360.017100.0 -0.0060-0.0006 8 9-994.018200.0 9994.018200.0 -0.0065-0.0005 9 10-629.019000.0-0.0070-0.0004 单元号节点号剪力（kN）弯矩(kNm)竖向位移(m)转角位移 10629.019000.0 10 11-337.019400.0 11337.019400.0 -0.0072-0.0003 11 12212.019500.0 12-212.019500.0 -0.0075-0.0001 12 13578.019100.0 13-578.019100.0 -0.00750.0000 13 14944.018400.0 14-944.018400.0 -0.00740.0002 14 151310.017200.0 15-1310.017200.0 -0.00720.0003 15 161790.015200.0 16-1790.015200.0 -0.00670.0004 16 172160.013200.0 17-2160.013200.0 -0.00630.0005 17 182530.010900.0 18-2530.010900.0 -0.00570.0006 18 193140.06360.0 19-3140.06360.0 -0.00480.0006 19 203520.03030.0 20-3520.03030.0 -0.00410.0007 20 213910.0-683.0 21-3910.0-683.0 -0.00350.0007 21 224300.0-4790.0 22-4300.0-4790.0 -0.00280.0007 22 234700.0-9290.0 23-4700.0-9290.0 -0.00220.0006 23 245110.0-14200.0 24-5110.0-14200.0 -0.00160.0006 24 255520.0-19500.0 25-5520.0-19500.0 -0.00100.0005 25 265940.0-25200.0 26-5940.0-25200.0 -0.00050.0005 26 276360.0-31400.0 27-6360.0-31400.0 -0.00010.0004 27 286800.0-38000.0 28-6800.0-38000.0 0.00030.0003 28 297250.0-45000.0 29-7250.0-45000.0 0.00050.0002 29 307700.0-52500.0 3030-7700.0-52500.0 0.00070.0001 单元号节点号剪力（kN）弯矩(kNm)竖向位移(m)转角位移 318170.0-60400.0 31-8170.0-60400.0 0.00070.0000 31 328650.0-68800.0 32-8650.0-68800.0 0.0007-0.0001 32 339140.0-77700.0 33-9140.0-77700.0 0.0005-0.0002 33 349640.0-87100.0 34-9640.0-87100.0 0.0002-0.0003 34 359950.0-93000.0 3510300.0-93000.0 0.0000-0.0004 35 36-9980.0-86900.0 369980.0-86900.0 -0.0003-0.0005 36 37-9520.0-78100.0 379520.0-78100.0 -0.0007-0.0006 37 38-9030.0-68800.0 389030.0-68800.0 -0.0014-0.0007 38 39-8550.0-60000.0 398550.0-60000.0 -0.0021-0.0008 39 40-8080.0-51700.0 408080.0-51700.0 -0.0030-0.0009 40 41-7630.0-43900.0 417630.0-43900.0 -0.0039-0.0010 41 42-7180.0-36500.0 427180.0-36500.0 -0.0050-0.0011 42 43-6740.0-29500.0 436740.0-29500.0 -0.0061-0.0012 43 44-6310.0-23000.0 446310.0-23000.0 -0.0073-0.0013 44 45-5890.0-16900.0 455890.0-16900.0 -0.0086-0.0013 45 46-5480.0-11200.0 465480.0-11200.0 -0.0100-0.0014 46 47-5080.0-5910.0 475080.0-5910.0 -0.0113-0.0014 47 48-4680.0-1040.0 484680.0-1040.0 -0.0127-0.0014 48 49-4090.05540.0 494090.05540.0 -0.0148-0.0014 49 50-3700.09430.0 503700.09430.0 -0.0162-0.0014 50 51-3320.012900.0-0.0175-0.0013 单元号节点号剪力（kN）弯矩(kNm)竖向位移(m)转角位移 513320.012900.0 51 52-2940.016100.0 522940.016100.0 -0.0187-0.0012 52 53-2570.018800.0 532570.018800.0 -0.0199-0.0011 53 54-2200.021200.0 542200.021200.0 -0.0210-0.0010 54 55-1830.023200.0 551830.023200.0 -0.0219-0.0009 55 56-1460.024900.0 561460.024900.0 -0.0227-0.0007 56 57-1100.026200.0 571100.026200.0 -0.0233-0.0005 57 58-731.027100.0 58731.027100.0 -0.0238-0.0004 58 59-365.027600.0 59365.027600.0 -0.0240-0.0002 59 600.027800.0-0.02410.0000 表表 3 34 4 二期恒载计算结果二期恒载计算结果 单元号节点号剪力（kN）弯矩(kNm)竖向位移(m)转角位移 1667.00.00.0000-0.0002 1 2-634.0332.0 2634.0332.0 -0.0001-0.0002 2 3-569.0934.0 3569.0934.0 -0.0003-0.0002 3 4-504.01470.0 4504.01470.0 -0.0005-0.0002 4 5-439.01940.0 5439.01940.0 -0.0006-0.0002 5 6-368.02380.0 6368.0 2380.0 -0.0008-0.0001 6 7-303.0 2720.0 7303.0 2720.0 -0.0009 -0.0001 7 8-238.0 2990.0 8238.0 2990.0 -0.0010 -0.0001 8 9-173.0 3190.0 9173.0 3190.0 -0.0011 -0.0001 9 10-108.0 3340.0 1010108.0 3340.0 -0.0012 -0.0001 单元号节点号剪力（kN）弯矩(kNm)竖向位移(m)转角位移 11-56.4 3400.0 1156.4 3400.0 -0.0013 0.0000 11 1241.1 3410.0 12-41.1 3410.0 -0.0013 0.0000 12 13106.0 3340.0 13-106.0 3340.0 -0.0013 0.0000 13 14171.0 3200.0 14-171.0 3200.0 -0.0013 0.0000 14 15236.0 3000.0 15-236.0 3000.0 -0.0013 0.0000 15 16321.0 2640.0 16-321.0 2640.0 -0.0012 0.0001 16 17386.0 2280.0 17-386.0 2280.0 -0.0011 0.0001 17 18451.0 1860.0 18-451.0 1860.0 -0.0010 0.0001 18 19555.0 1060.0 19-555.0 1060.0 -0.0008 0.0001 19 20620.0 473.0 20-620.0 473.0 -0.0007 0.0001 20 21685.0 -180.0 21-685.0 -180.0 -0.0006 0.0001 21 22750.0 -897.0 22-750.0 -897.0 -0.0005 0.0001 22 23815.0 -1680.0 23-815.0 -1680.0 -0.0004 0.0001 23 24880.0 -2530.0 24-880.0 -2530.0 -0.0003 0.0001 24 25945.0 -3440.0 25-945.0 -3440.0 -0.0002 0.0001 25 261010.0 -4420.0 26-1010.0 -4420.0 -0.0001 0.0001 26 271070.0 -5460.0 27-1070.0 -5460.0 0.0000 0.0001 27 281140.0 -6560.0 28-1140.0 -6560.0 0.0000 0.0001 28 291200.0 -7740.0 29-1200.0 -7740.0 0.0001 0.0000 29 301270.0 -8970.0 30-1270.0 -8970.0 0.0001 0.0000 30 311330.0 -10300.0 0.0001 0.0000 单元号节点号剪力（kN）弯矩(kNm)竖向位移(m)转角位移 31-1330.0 -10300.0 31 321400.0 -11600.0 32-1400.0 -11600.0 0.0001 0.0000 32 331460.0 -13100.0 33-1460.0 -13100.0 0.0001 0.0000 33 341530.0 -14600.0 34-1530.0 -14600.0 0.0000 -0.0001 34 351570.0 -15500.0 351630.0 -15500.0 0.0000 -0.0001 35 36-1590.0 -14500.0 361590.0 -14500.0 0.0000 -0.0001 36 37-1530.0 -13100.0 371530.0 -13100.0 -0.0001 -0.0001 37 38-1460.0 -11600.0 381460.0 -11600.0 -0.0002 -0.0001 38 39-1400.0 -10200.0 391400.0 -10200.0 -0.0004 -0.0001 39 40-1330.0 -8850.0 401330.0 -8850.0 -0.0005 -0.0002 40 41-1270.0 -7550.0 411270.0 -7550.0 -0.0007 -0.0002 41 42-1200.0 -6310.0 421200.0 -6310.0 -0.0008 -0.0002 42 43-1140.0 -5140.0 431140.0 -5140.0 -0.0010 -0.0002 43 44-1070.0 -4040.0 441070.0 -4040.0 -0.0012 -0.0002 44 45-1010.0 -3000.0 451010.0 -3000.0 -0.0015 -0.0002 45 46-943.0 -2020.0 46943.0 -20