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主桥 全长 80 x100m 预应力 混凝土 连续 公路 计算 施工 方法 法子 17 cad 图纸

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主桥全长460m80m+3x100m+80m预应力混凝土连续梁桥公路-Ⅰ级（计算书、施工方法、17张CAD图纸）,主桥,全长,80,x100m,预应力,混凝土,连续,公路,计算,施工,方法,法子,17,cad,图纸

内容简介：

设计说明一、技术标准1、设计菏载: 汽车荷载：公路-级。 人群荷载：3.5kN.m。2、桥面净宽：2x净7m+1.0m分隔带+2x1.5m人行道。3、航道要求：级。二、设计规范1、公路工程技术标准（1997）。 2、公路桥涵设计通用规范（1989）。 3、公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范（2004） 4、公路桥涵设计通用规范（2004）三、材料1、混凝土 上部结构采用50号混凝土。下部主墩采用40号混凝土，承台采用40号混凝土，桩基采用40号混凝土。2、钢筋 预应力钢筋均采用19715.2的低松弛钢绞线，其标准强度R=1860Mpa，张拉控制应力=0.75=1395Mpa，两端张拉，普通钢筋采用级钢筋。3、锚具本设计选用的锚具为：OVM1519锚具，其锚垫板尺寸为270270160，波纹管的直径为100。四、设计要点主桥采用80m+3x100m+80m预应力混凝土连续梁桥。1、主梁 采用单箱双室变高度预应力混凝土箱梁，梁底曲线采用二次抛物线。箱梁顶板宽18m，底板宽12m，顶板两侧翼缘悬臂长度3.0m；主梁梁高支点6.8m，跨中梁高3.0m。底板厚由30厘米到60厘米变化，箱梁腹板厚由45厘米到60厘米变化，箱梁顶板厚30厘米。2、主墩 采用薄壁空心矩形墩，横桥向宽度12.1m，顺桥向宽度2.5m。承台厚2.8m，群桩基础，桩直径1.6m。 边墩 采用桩柱式，桩直径1.6m。 3、护栏为现浇混凝土，除在伸缩缝处断开外，另在每5米设置一道温度缝。五、施工要点 本桥结构受力复杂，为确保工程质量，有关施工艺和质量检验标准必须严格遵守中华人民共和国交通部颁发的公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）和公路工程质量检评定标准（JTJ07198）的有关要求，对各主要工艺应制定详细的施工方案，并征得监理工程师的同意后再进行施工作业。1、材料（1）混凝土：避免使用早强混凝土，采取有效措施降低混凝土施工温度，以避免过高的水化热及环境温度引起不利的混凝土温度应力。混凝土施工前必须做配合比试验，综合考虑施工工序、工期安排、环境影响等因素，通过试验，保证混凝土强度和抗渗指标，减少混凝土收缩、徐变的不良影响。（2）钢材：普通钢筋、预应力钢材和锚具应按设计要求的技术指标和型号进行采购，并按有关质量检验标准进行严格的检验，遵照施工技术规范及有关要求进行施工。六、其它1、对于防撞护栏与箱梁连接钢筋，在浇筑箱梁时，应注意在相应位置预先埋入板内。2、严格控制桥面铺装层厚，并保证桥面竖曲线、横坡，桥面钢筋网要按设计要求设置。某桥主桥方案比选与施工图设计（图纸部分）姓 名： 学 号： 专 业：桥梁与隧道工程指导老师： 二零零七年六月施工图目录 序号图名图号01 预应力混凝土连续梁桥桥型布置图102斜拉桥桥型布置图203 钢管混凝土拱桥桥型布置图304主梁一般构造图4805主桥预应力钢束布置图（一）5-106主桥预应力钢束布置图（二）5-207主桥预应力钢束布置图（三）5-308主桥预应力钢束布置图（四）5-409主桥预应力钢束大样图（一）6-110主桥预应力钢束大样图（二）6-211主梁普通布置图712盖梁钢筋布置图813主墩一般构造图914单桩钢筋布置图1015泄水管一般构造图1116栏杆及人行道构造图1217主桥上部结构施工流程图13 毕业设计（论文）题目：某桥主桥方案比选与施工图设计 （荷载：公路级； 桥宽：18m）学生姓名： 学 号： 班 级: 专 业： 桥梁与隧道工程指导教师： 2007 年03 月某桥主桥方案比选与施工图设计（荷载：公路级；桥宽：18m） 学生姓名： 学 号 班 级： 所在院(系): 指导教师： 完成日期: 2007.5.28毕业设计(论文)开题报告题目：某桥主桥方案比选与施工图设计 （荷载：公路级；桥宽：18m） 课 题 类 别： 设计 论文 学 生 姓 名 学 号： 班 级： 专业（全称）： 桥梁与隧道工程指 导 教 师： 2007年03月一、 本课题设计（研究）的目的：1. 通过毕业设计培养自己综合运用所学知识，分析和解决实际工程问题，锻炼创造的能力。2. 培养自己分析问题和解决问题的独立工作的能力。3. 提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写计算文件及计算机辅助设计计算等基本技能，使学生了解生产设计的主要内容和要求。4. 掌握设计原则、设计方法、设计步骤。5. 设计正确的设计思想以及严谨负责、事实求是、刻苦钻研、勇于创新的作风，为桥梁建设事业服务。二、 设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：1.桥梁发展概况随着国民经济的发展和经济全球化，各种功能齐全的、造型美观的特大桥梁，如雨后春笋频频建成。桥梁是一种功能性的结构物，人类从未停止过对桥梁美学的追求，很多桥梁被建成令人赏心锐目的艺术品，具有鲜明的时代特征。我国的桥梁建设也得到迅速的发展，不论在建设规模上还是在科技水平上，均已跻身世界行列，这不仅对改善人们的生活水平，改善投资环境，促进经济的腾飞起着关键的作用，而且对促进文化交流、加强民族团结、巩固国防等方面也有着重要的意义。2. 方案比选 简支梁桥适合于中小跨径，尤其是适合于建筑高度受到限制和平原区高速公路上的桥梁，某桥位于株洲市，主桥跨径460m，通航要求三级，所以简支梁不适合，而悬索桥适合于特大跨径桥梁，造价高，460m跨径不适合建悬索桥，所以采用预应力混凝土连续梁桥、钢管混凝土拱桥和斜拉桥三个方案，这三中桥型造型美观，适合城市桥梁建设。1） 预应力混凝土连续梁桥 预应力混凝土连续梁桥以构造受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、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。此外，预应力混凝土连续梁桥具有以下特点：1）混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；2）结构造型灵活，可根据使用要求浇筑成各种形状的结构；3）结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；4）结构的整体性好，刚度较大，变性较小；5）可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产； 6）预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围；7）连续梁内力的分布较合理，其刚度大，对活载产生的动力影响较小。2）斜拉桥近年来，随着结构分析的进步、高强材料的施工方法以及防腐技术的发展极大地促进了大跨斜拉桥的发展，此外由于高强钢材、正交异性板、焊接技术的发展及结构分析的进步，斜拉桥体系更是得到了广泛的应用。斜拉桥具有以下特点：1）鉴于主梁增加了中间的斜索支承，弯矩显著减小，与其他体系的大跨度桥梁比较，混凝土斜拉桥的钢材和混凝土用量均较节省；2）借斜索的预压力可以调整主梁的内力，使之分布均匀合理，获得经济效果，并且能将主梁做成等截面，便于制造和安装；3）斜索的水平分力相当于对混凝土梁施加的预压力，借以提高梁的抗裂性能，并充分发挥了高强材料的特性；4）结构轻巧，适用性强。利用梁、索、塔三者的组合变化成不同体系，可适用不同的地形和地质条件；5）便于悬臂法施工和架设，施工安全可靠。3）钢管混凝土拱桥随着钢管混凝土拱桥的应用推广，我国对钢管混凝土拱桥的研究已取得了相当的成果，钢管混凝土拱桥结构形式丰富多样，桥型美观，它属于刚混凝土组合结构中的一种，主要用于以受压为主的结构，它一方面借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性，同时又利用钢管对核心混凝土的套箍作用，使混凝土处于三向受压状态，从而具有更高的抗压强度和抗变形性能，此外，钢管混凝土拱桥还有以下几方面优点：1）由于钢管混凝土承载能力大，正常使用状态是以应力控制设计，外表不存在混凝土裂缝问题，因而可使主拱圈截面及宽度相对的减小；2）钢管本身相当于混凝土的外摸板，它具有强度高，重量轻，易于吊装或转体的特点，可以先将空管拱肋合龙，再压注管内混凝土，从而大大降低了大跨径拱桥施工难度，省去了支模、拆模等工序，并可适应先进的泵送混凝土工艺。下面将对以上三种方案进行比选，先对各个方案进行截面尺寸拟订，然后介绍其主要参数和施工方法，最后进行综合评价选择最佳方案。预应力混凝土连续梁桥1） 成桥经验资料连续梁的边主跨的比值在0.60.8之间，较其它两种桥式比值要大，支点梁高与跨中梁高比值要小，在2.0左右。 国内预应力连续梁成桥资料 表1桥名跨组合径边主跨比梁高H中H中/LH支H支/ H中珠江三桥80110800.732.71 /40.75.52.04常德大桥84.7312084.70.731/40.06.82.27沙洋汉大桥62.46111+62.40.562.51/44.462.4华北大桥70+100+700.73.31/30.361.822） 尺寸拟定 在预应力混凝土连续梁桥的设计中分跨、主梁高度、横截面形式和主要尺寸的拟定是方案设计中的关键所在。通过以上资料对比，当主桥采用多跨连续梁时，中间部分采用等跨布置，边跨跨径约为中跨跨径的0.60.8倍。当边跨采用主跨径的0.5倍或更小时，则在桥台上要设置拉力支座。当跨径超过60m时，易采用变高梁高度梁， 主梁高度根据统计资料：变高度梁跨中截面h1=（1/301/50）L，变高度支点截面h2=（1/161/25）L， h1/h2=2.03.0，箱型截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位，箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚直至墩顶，以适应受压要求。底板厚度约为梁高1/101/12。跨中底板内需要配置一定数量的钢索和钢筋，跨中底板厚度一般在2530cm。腹板应考虑最小厚度，若腹板内有预应力管道布置时，可采用2530cm。腹板在支点处的最大厚度约为3060cm .（1）上部结构 孔径布置 此桥是一座预应力混凝土连续梁桥，跨径组合为80m+3100m+80m，边中跨比值为0.8，桥下为三级通航，桥总长460m。顺桥尺寸 跨中梁高为3.0m，支点梁高6.8m，梁底按二次抛物线变化。横桥向的尺寸截面纵向为变截面，桥面宽18m,采用单箱双室。顶板厚30cm ,取全桥一致，支点处底板厚60cm，跨中厚为30cm，以方便布置预应力钢筋。纵向上，梁底按二次抛物线变化，腹板在距支点四分之一跨度处以4m阶段直线变化。顶部承托采用1：2的比例，高度分别为30cm60cm；底部采用1：1的比例,高度分别为30cm30cm。（2）下部结构桥墩采用柱式墩，柱式桥墩是目前公路桥梁、桥宽较大的城市桥梁中广泛采用的桥墩形式。这种桥墩既可以减轻墩身重量、节省圬工材料，又比较美观、结构轻巧，桥下通视情况良好，本设计基础采用桩基础。3）施工方案连续梁最成熟的施工方法是挂蓝悬臂浇注的施工方法，为保证施工过程中结构的稳定可靠，采用0号块梁段与桥墩临时固结。第一步：首先从中间三个墩临时固结开始对称悬臂施工。第二步：两边跨合拢，释放墩临时固结措施，形成单悬臂梁。第三步：合拢中跨。 施工流程如下： 拼装模板，施工主墩搭设墩旁托架施工0#架设挂蓝，安装箱梁底模板，安装钢筋，预留张拉管道对称悬臂浇注，养生拆模后张拉预应力钢 筋 合拢边跨合拢中跨 连续梁桥跨中截面 单位：cm 图1 斜拉桥斜拉桥依靠固定于索塔的斜拉索或主缆支承梁跨，梁似多跨弹性支承，梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关，而与拉索或吊索的间距有关，适用于大跨度桥梁，是一种跨越能力极强的桥型。它的缺点是：斜拉桥是高次超静定的组合体系，与其他体系梁桥相比较，包含有较多的设计变量，全桥总的技术经济合理性，不宜简单的由结构体积小，重量轻等概念准确表示出来，是选桥型方案和寻求合理设计带来一定困难。索力调整是斜拉桥主梁受力均匀，以达到经济安全的重要措施。1） 斜拉桥经验数据国内斜拉桥成桥资料表 表2桥名跨度（m）体系梁截面桥宽梁高索面索距塔高辽宁长兴岛83.2+176+83.2支座支承单箱三室101.75双640济南黄河104+220+104悬浮双三角箱19.52.25双853.8上海泖港85+200+85刚构挂梁分离双室122.2双6.544天津永和125+260+125悬浮双三角箱14.52双11.850.5长沙湘江北105+210+105刚构单箱三室30.13.4单852.7武汉长江二180+440+180支座支承双梯形箱29.23双890重庆长江二169+444+169悬浮双主肋242.5双9110郧阳汉江86+414+86地锚单箱四室15.62双8922） 尺寸拟订斜拉桥主梁通常为等高度梁。现代斜拉桥都为密索体系，主梁高度越来越小，在选择梁高时，要考虑以下因素：索间距、主梁承受的压力、横梁跨度、索与梁的锚固要求等。主梁为弹性支承多跨连续梁，梁内弯矩决定于弹性支承位移、索间距及梁的刚度，梁的刚度越大，弯矩越大。主梁承受的拉索水平分压力与桥的跨度有关，一般靠墩塔处压力最大，必要时局部加大截面。密索体系有以下优点：有利于降低梁高；便于悬臂法施工、索力小，使锚固构造简单，且便于换索。混凝土主梁索间距取为610m, 多数取8m。拉索布置为扇形，为此要拟订拉索锚于塔上的间距。根据主梁的受力要求或为了减小索面积，拉索的竖直分力越大越好，因此应尽量减小拉索在上的间距，一般取为1.62.2m，它决定于拉索锚头布置及张拉空间的要求。（1）上部结构桥孔径布置主跨为单塔对称双跨，可以节省一个塔和基础，缩短斜拉索总长，可取的较好的经济效益。跨度为230m230m。顺桥向尺寸梁高为3m，为等高粱。横桥向尺寸截面纵向为等截面，桥面宽18m，采用单箱三室截面形式。本桥为塔梁固结体系。这种结构存在的主要缺点是上部结构重量和活载力都需由支座传给桥墩，需要设置很大吨位的支座，造价较高。横截面图斜拉桥横截面图图2（2）下部结构桥墩为柱式墩，基础采用桩基础。3） 施工方案本桥施工采用悬臂拼装法。钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱桥结构形式多样，跨越能力强，桥型美观，本设计采用中承式，行车道位于拱肋中部，桥面系一部分用吊杆悬挂在拱肋上，一部分用立柱支承在拱肋上。钢管混凝土拱桥的缺点是：钢管和混凝土之间受力不明确，且存在钢管和混凝土之间的脱空现象。1） 斜拉桥经验数据 表3桥名跨径（m）矢跨比拱轴线形（m）拱圈（肋）截面高度（m）管径壁厚（mm）广州丫髻沙大桥3601/4.52.04.0（8.039）75018（20）茅草街大桥3681/51.5434.0（8.0）100018（20，24）南海三山西大桥2001/4.51.33.575010梧州桂江三桥1751/41.3453.375014湖北三峡莲沱大桥1141/51.531200142） 尺寸拟订（1）上部结构桥孔径布置主桥全长460m，80m+300m+80m三跨连续自锚式钢管混凝土拱桥.顺桥向尺寸钢横梁长22m，梁高2m。桥面板由预制形钢筋混凝土桥面板和现浇桥面铺装层构成，预制板全高36cm预制板纵向接缝60cm。横向接缝宽50cm。横桥向尺寸桥面宽18m，横向接缝宽50cm。 拱圈布置 采用中承式双肋悬链线无铰拱，矢跨比1/5，拱轴系数m=2采用四管式拱肋截面，其中外侧、内侧钢管为75018mm，钢管间的横向平联板总厚600mm，钢管中心距离横向2.4m，纵向4.5m，横撑采用“K”字型。（2）下部结构采用高桩承台结构及钻孔桩基础.为了实现主拱拱肋竖转施工，在主拱拱肋与台座间设置了竖转铰。3） 施工方案 拱肋采用转体施工。 3.方案比选表 方案比选表 表4方案一二三桥型名称预应力混凝土连续梁钢管混凝土拱桥斜拉桥1跨径布置（m）80+3100+8080+300+80230+2302截面形式单箱双室箱形截面四管式拱肋截面单箱三室箱形截面3跨中梁高（m）3.0钢横梁2m3.04支点梁高（m）6.83.05上部结构施工方法悬臂浇注法转体施工悬臂拼装法6使用效果属超静定结构，有可靠的强度、刚度、及抗裂性能，伸缩缝小，行车舒适，易养护跨越能力强，但主拱混凝土和钢筋存在脱空现象，桥型美观，抗裂性能好。造型新颖美观，为提高抗风稳定性，要采取复杂的措施7工程量相对与其它二种工程量最小比斜拉桥小工程量最大8养护维修量小较大大9工 期短较短较 长3. 总结通过仔细比较，斜拉桥虽然造型美观，跨越能力强，但养护维修量和工程量大，施工难度大，工期长；钢管混凝土拱桥虽然桥型美观，拱的抗压和抗变形性能好，但主拱混凝土和钢管存在脱空现象，拱圈混凝土和钢管受力不够明确，造价较高；预应力混凝土连续梁桥与钢管混凝土拱桥和斜拉桥相比，其施工方便，养护工程量小，工程量小，造价相对而言较低。所以本设计最终确定选择预应力混凝土连续梁桥方案。三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）： 1.设计的重点： （1） 尺寸拟订； （2）应用计算程序，计算恒载、活载内力并进行荷载组合； （3）主梁的配筋计算；（4）墩台基础计算；（5）预应力损失及有效预应力计算；（6）主梁截面强度计算与验算；（7）施工图的绘制。2.设计难点：（1）主梁的配筋计算；（2）墩台基础计算；（3）主梁截面强度计算与验算。 3.拟采用的途径： （1）参考已有的桥型进行尺寸拟订； （2）通过计算机编写程序进行结构内力计算； （3）通过AutoCAD绘制施工图纸。四、设计（研究）进度计划： 周 次 工作进度安排 1 4 结合毕业实习熟悉、准备资料，方案比较，拟定推荐方案和结构尺寸，交方案比选报告和图纸。3 8 推荐方案上部结构设计计算，电算。8 9 配筋计算。9 10 强度、刚度、稳定性验算，进行中期检查。10 14 绘制施工图。14 15 专题小结。15 专业文献翻译。16 整理资料，汇总成果，准备答辩。17 答辩。五、参考文献： 1 JTJ01-97，公路工程技术标准S. 北京：人民交通出版社，1997. 2 JTJ021-89，公路桥涵设计通用规范S. 北京：人民交通出版社，1989. 3 JTGD62-2004，公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范S. 北京：人民交通出版社，2004. 4 JTGD60-2004，公路桥涵设计通用规范S. 北京：人民交通出版社，2004. 5 颜东煌.桥梁电算M. 湖南：湖南大学出版社，1999. 6 李传习，夏桂云.大跨度桥梁结构计算理论M.人民交通出版社. 7 徐飞，王亚君，万振江.预应力混凝土连续梁桥设计M. 北京：人民交通出版社，2000. 8 陈宝春，郑皆连.钢管混凝土拱桥实例集M. 北京：人民交通出版社，2002. 9 邵旭东，顾安邦.桥梁工程M. 北京：人民交通出版社，2003. 10 叶见曙，李国平.结构设计原理M. 北京：人民交通出版社，2005. 11 A.K.Agrawal,J.N.Yang,W.L.He.Applications of Some Semiactive Control Systems to Benchmark Cable-Stayed BridgeJ.Journal Of Structural Engineering,2003：July，884-894.指导教师意见签名： 月 日教研室（学术小组）意见教研室主任（学术小组长）（签章）：月 日 某桥主桥方案比选与施工图设计摘 要本毕业设计主要是关于预应力混凝土连续梁桥上部结构的设计。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、养护工程量小、抗震能力强等优点而成为最富有竞争力的主要桥型之一。设计过程如下：首先，进行方案比选，拟订主梁主要构造及细部尺寸，本设计采用箱形梁。主梁的高度呈二次抛物线变化，因为二次抛物线近似于连续梁桥弯矩的变化曲线。其次，利用桥梁博士软件分析结构的内力(包括永久作用和可变作用的内力计算)。用于计算的内力组合结果也由桥梁博士计算而得，通过内力组合结果估算出纵向预应力筋的数目，然后再布置预应力钢束。再次，计算预应力损失及二次力，二次内力包括收缩徐变次内力、温度变化次内力。最后，进行截面强度的验算，包括承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算。在正常使用极限状态验算中包括计算截面的混凝土法向应力验算、预应力筋的拉应力验算、截面的主应力计算等等。关键词：预应力混凝土连续梁桥；二次内力；验算THE THIRD BRIDGE OF ZHUZHOU SCHEMECOMPARISION AND CONSTRUCTION DRAWING DESIGNABSTRACTThe graduate design is mainly about the design of superstructure of pre-stressed concrete continuous box Girder Bridge . Pre-stressed concrete continuous Girder Bridge become one of main bridge types of the most full of competition ability because of subjecting to the dint function with the structure good, having the small deformation, few of control joint, going smoothly comfort, protected the amount of engineering small and having the powerfully ability of earthquake proof and so on. The procedure of the design is listed below:The first step as to dimension the structural elements and details of which it is composed, box birder goes as second-parabolic curve, for second-parabolic curve is generally similar to the change of continuous bridges bending moments along. The second step is to use DoctorBridge to analyze internal gross force of the structures (including dead load and lived load), the internal force composition can be done by using the compute results. According to the internal force composite, the evaluated amount of longitudinal tendons can be worked out, then we can distribute the tendons to the bridge.The third step is to calculate the loss of pre-stressing and secondary force due to pre-stressing, first dead loads and temperature, bearing displacement, and so on.The last step is checking the main cross section. the work includes the load-caring capacity ultimate state and the normal service ability ultimate state as well as the main sections being out of shape.Key Words: Pre-stressed concrete continuous girder bridge; Secondary force ; check.目 录1 绪论.11.1 工程背景.11.2 预应力混凝土连续梁桥概述 .11.3 方案比选 .21.3.1 预应力混凝土连续梁桥.21.3.2 斜拉桥.51.3.3 钢管混凝土拱桥.71.4 小结 .82 细部尺寸拟定.102.1 上部结构尺寸拟定 .102.1.1 顺桥向尺寸的拟定.102.1.2 横桥向尺寸的拟定.102.2 基本材料的选用 .122.2.1 钢筋.122.2.2 混凝土.132.2.3 锚具.133 上部结构内力计算.143.1 结构计算图 .143.2 截面几何特性计算 .153.3 永久作用内力计算 .163.4 可变作用内力计算 .263.5 次内力计算 .303.5.1 温度次内力计算.303.5.2 支座沉降次内力计算.313.5.3 收缩徐变次内力.333.6 作用效应组合 .353.6.1 正常使用极限状态.353.6.2 承载能力极限状态设计.434 配筋计算.504.1 预应力钢筋估算 .504.1.1 材料性能参数.504.1.2 计算原理.504.1.3 预应力钢筋数量的确定.534.2 预应力钢束的布置 .575 预应力损失及有效应力的计算.595.1 预应力损失的计算 .595.1.1 摩阻损失.595.1.2 锚具变形损失.595.1.3 混凝土的弹性压缩.605.1.4 钢束松弛损失.605.1.5 收缩徐变损失.615.2 预应力损失计算结果 .615.2.1 7 号钢束计算结果.625.2.2 103 号钢束计算结果.676 强度、应力与变形验算.706.1 强度验算.706.1.1 截面抗弯承载力.706.1.2 计算结果.716.2 持久状况应力验算 .756.2.1 正截面抗裂验算（法向拉应力）.756.2.2 斜截面抗裂验算（主拉应力）.776.2.3 使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算.796.2.4 预应力钢筋中的拉应力验算.806.2.5 混凝土的主压应力验算.806 .3 应力验算结果.817 下部结构计算.907.1 单桩构件参数信息 .907.2 单桩承载力设计值计算 .907.3 单桩承载力验算 .907.4 单桩的竖向承载力验算 .917.4.1 桩的极限承载力计算.917.4.2 桩的承载力设计值.928 施工方法.938.1 施工方法的选定 .938.2 施工流程 .938.3 注意事项 .949 施工图设计.969.1 概述 .969.2 总体布置图 .969.3 主梁一般构造图 .979.4 主梁预应力钢束构造图 .97毕业设计总结.98致 谢.99参考文献.100附件 开题报告 英文译文 英文原文 毕业设计（论文）资料附件：外文文献原文及译文学生姓名： 学 号： 班 级: 专 业： 桥梁与隧道工程指导教师： 2007年6月1 绪论1.1 工程背景 近年来，随着株洲市经济建设的迅猛发展，城市中心区域交通日益吃紧。株洲市的交通就成为市民的一块“心病”。交通负荷过重，制约了城市间区域的联系和城市用地开发。增加跨江的通道项目，提高道路设施的通行能力，已成为城市建设的当务之急，新建跨江桥梁迫在眉睫。株洲快速环道某大桥（也称某桥），是该市重点工程，其建成通车，对解决城市中心区域交通拥挤状况作用显著，将为促进株洲和长株潭“金三角”经济发展发挥重要作用。1.2 预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤，预应力混凝土从设计理论、结构形式、结构跨度到施工方法、施工机械都有了飞跃的发展，我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。预应力混凝土连续梁桥以构造受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竟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。此外，预应力混凝土连续梁桥具有以下特点：1）混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；2）结构造型灵活，可根据使用要求浇筑成各种形状的结构；3）结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；4）结构的整体性好，刚度较大，变性较小；5）可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产； 6）预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围；7）连续梁内力的分布较合理，其刚度大，对活载产生的动力影响较小。混凝土收缩徐变引起的变形也是较小的。在我国，预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展，然而，要赶超国际先进水平，就必须解决好下面几个课题：1 发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层迭置又使混凝土质量难以提高。2 在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。3 充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面，既可节约材料减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。另外，在设计预应力连续梁桥时，技术经济指标也是一个很关键的因素，它是设计方案合理性与经济性的标志。目前，各国都以每平方米桥面的三材（混凝土、预应力钢筋、普通钢筋）用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。但是，桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复杂的工作，三材指标和造价指标与很多因素有关，例如：桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件；施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。同时，一座桥的设计方案完成后，造价指针不能仅仅反应了投资额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。总而言之，一座桥的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合各种因素，作分析、判断，得出可行的最佳方案。1.3 方案比选简支梁桥适合于中小跨径，尤其是适合于建筑高度受到限制和平原区高速公路上的桥梁，某桥位于株洲市，主桥跨径460m，通航要求三级，所以简支梁不适合，而悬索桥适合于特大跨径桥梁，造价高，460m跨径不适合建悬索桥，所以采用预应力混凝土连续梁桥、钢管混凝土拱桥和斜拉桥三个方案，这三种桥型造型美观，适合城市桥梁建设。1.3.1 预应力混凝土连续梁桥（1） 成桥经验资料连续梁的边主跨的比值在0.60.8之间，较其它两种桥式比值要大，支点梁高与跨中梁高比值要小，在2.0左右。表1-1 国内预应力连续梁成桥资料桥名跨组合径边主跨比梁高H中H中/LH支H支/ H中珠江三桥80110800.732.71 /40.75.52.04常德大桥84.7312084.70.731/40.06.82.27沙洋汉大桥62.46111+62.40.562.51/44.462.4华北大桥70+100+700.73.31/30.361.82（2） 尺寸拟定 在预应力混凝土连续梁桥的设计中分跨、主梁高度、横截面形式和主要尺寸的拟定是方案设计中的关键所在。通过以上资料对比，当主桥采用多跨连续梁时，中间部分采用等跨布置，边跨跨径约为中跨跨径的0.60.8倍。当边跨采用主跨径的0.5倍或更小时，则在桥台上要设置拉力支座。当跨径超过60m时，易采用变高梁高度梁， 主梁高度根据统计资料：变高度梁跨中截面h1=（1/301/50）L，变高度支点截面h2=（1/161/25）L， h1/h2=2.03.0，箱型截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位，箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚直至墩顶，以适应受压要求。底板厚度约为梁高1/101/12。跨中底板内需要配置一定数量的钢索和钢筋，跨中底板厚度一般在2530cm。腹板应考虑最小厚度，若腹板内有预应力管道布置时，可采用2530cm。腹板在支点处的最大厚度约为3060cm7。上部结构 孔径布置：此桥是一座预应力混凝土连续梁桥，跨径组合为80m+3100m+80m，边中跨比值为0.8，桥下为三级通航，桥总长460m，如图1.1。图1.1 孔径布置顺桥尺寸： 跨中梁高为3.0m，支点梁高6.8m，梁底按二次抛物线变化。横桥向的尺寸：截面纵向为变截面，桥面宽18m,采用单箱双室。顶板厚30cm ,取全桥一致，支点处底板厚60cm，跨中厚为30cm，以方便布置预应力钢筋。纵向上，梁底按二次抛物线变化，腹板在距支点四分之一跨度处以4m阶段直线变化。顶部承托采用1：2的比例，高度分别为30cm60cm；底部采用1：1的比例,高度分别为30cm30cm。下部结构桥墩采用柱式墩，柱式桥墩是目前公路桥梁、桥宽较大的城市桥梁中广泛采用的桥墩形式。这种桥墩既可以减轻墩身重量、节省圬工材料，又比较美观、结构轻巧，桥下通视情况良好，本设计基础采用桩基础。（3）施工方案连续梁最成熟的施工方法是挂蓝悬臂浇注的施工方法，为保证施工过程中结构的稳定可靠，采用0号块梁段与桥墩临时固结。第一步：首先从中间三个墩临时固结开始对称悬臂施工。第二步：两边跨合拢，释放墩临时固结措施，形成单悬臂梁。第三步：合拢中跨。 1.3.2 斜拉桥近年来，随着结构分析的进步、高强材料的施工方法以及防腐技术的发展极大地促进了大跨斜拉桥的发展，此外由于高强钢材、正交异性板、焊接技术的发展及结构分析的进步，斜拉桥体系更是得到了广泛的应用。斜拉桥具有以下特点：1）鉴于主梁增加了中间的斜索支承，弯矩显著减小，与其他体系的大跨度桥梁比较，混凝土斜拉桥的钢材和混凝土用量均较节省；2）借斜索的预压力可以调整主梁的内力，使之分布均匀合理，获得经济效果，并且能将主梁做成等截面，便于制造和安装；3）斜索的水平分力相当于对混凝土梁施加的预压力，借以提高梁的抗裂性能，并充分发挥了高强材料的特性；4）结构轻巧，适用性强。利用梁、索、塔三者的组合变化成不同体系，可适用不同的地形和地质条件；5）便于悬臂法施工和架设，施工安全可靠。它的缺点是：斜拉桥是高次超静定的组合体系，与其他体系梁桥相比较，包含有较多的设计变量，全桥总的技术经济合理性，不宜简单的由结构体积小，重量轻等概念准确表示出来，是选桥型方案和寻求合理设计带来一定困难。索力调整是斜拉桥主梁受力均匀，以达到经济安全的重要措施。（1） 斜拉桥经验数据表1-2 国内斜拉桥成桥资料表 桥名跨度（m）体系梁截面桥宽梁高索面索距塔高辽宁长兴岛83.2+176+83.2支座支承单箱三室101.75双640济南黄河104+220+104悬浮双三角箱19.52.25双853.8上海泖港85+200+85刚构挂梁分离双室122.2双6.544天津永和125+260+125悬浮双三角箱14.52双11.850.5长沙湘江北105+210+105刚构单箱三室30.13.4单852.7武汉长江二180+440+180支座支承双梯形箱29.23双890重庆长江二169+444+169悬浮双主肋242.5双9110郧阳汉江86+414+86地锚单箱四室15.62双892（2） 尺寸拟订斜拉桥主梁通常为等高度梁。现代斜拉桥都为密索体系，主梁高度越来越小，在选择梁高时，要考虑以下因素：索间距、主梁承受的压力、横梁跨度、索与梁的锚固要求等。主梁为弹性支承多跨连续梁，梁内弯矩决定于弹性支承位移、索间距及梁的刚度，梁的刚度越大，弯矩越大。主梁承受的拉索水平分压力与桥的跨度有关，一般靠墩塔处压力最大，必要时局部加大截面。密索体系有以下优点：有利于降低梁高；便于悬臂法施工、索力小，使锚固构造简单，且便于换索。混凝土主梁索间距取为610m, 多数取8m。拉索布置为扇形，为此要拟订拉索锚于塔上的间距。根据主梁的受力要求或为了减小索面积，拉索的竖直分力越大越好，因此应尽量减小拉索在上的间距，一般取为1.62.2m，它决定于拉索锚头布置及张拉空间的要求。上部结构桥孔径布置：主跨为单塔对称双跨，可以节省一个塔和基础，缩短斜拉索总长，可取的较好的经济效益。跨度为230m230m。顺桥向尺寸：梁高为3m，为等高粱。横桥向尺寸：截面纵向为等截面，桥面宽18m，采用单箱三室截面形式。本桥为塔梁固结体系。图1.4 斜拉桥横截面图下部结构桥墩为柱式墩，基础采用桩基础。（3） 施工方案本桥施工采用悬臂拼装法。1.3.3 钢管混凝土拱桥随着钢管混凝土拱桥的应用推广，我国对钢管混凝土拱桥的研究已取得了相当的成果，钢管混凝土拱桥结构形式丰富多样，桥型美观，它属于刚混凝土组合结构中的一种，主要用于以受压为主的结构，它一方面借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性，同时又利用钢管对核心混凝土的套箍作用，使混凝土处于三向受压状态，从而具有更高的抗压强度和抗变形性能，此外，钢管混凝土拱桥还有以下几方面优点：1）由于钢管混凝土承载能力大，正常使用状态是以应力控制设计，外表不存在混凝土裂缝问题，因而可使主拱圈截面及宽度相对的减小；2）钢管本身相当与混凝土的外摸板，它具有强度高，重量轻，易于吊装或转体的特点，可以先将空管拱肋合龙，再压注管内混凝土，从而大大降低了大跨径拱桥施工难度，省去了支模、拆模等工序，并可适应先进的泵送混凝土工艺。钢管混凝土拱桥的缺点是：钢管和混凝土之间受力不明确，且存在钢管和混凝土之间的脱空现象8。 （1） 钢管混凝土拱桥经验数据 表2-2-3 钢管混凝土拱桥成桥资料表桥名跨径（m）矢跨比拱轴线形（m）拱圈（肋）截面高度（m）管径壁厚（mm）广州丫髻沙大桥3601/4.52.04.0（8.039）75018（20）茅草街大桥3681/51.5434.0（8.0）100018（20，24）南海三山西大桥2001/4.51.33.575010梧州桂江三桥1751/41.3453.375014湖北三峡莲沱大桥1141/51.53120014（2） 尺寸拟订上部结构桥孔径布置：主桥全长460m，80m+300m+80m三跨连续自锚式钢管混凝土拱桥。顺桥向尺寸：钢横梁长22m，梁高2m。桥面板由预制形钢筋混凝土桥面板和现浇桥面铺装层构成，预制板全高36cm预制板纵向接缝60cm。横向接缝宽50cm。横桥向尺寸：桥面宽18m，横向接缝宽50cm。 拱圈布置： 采用中承式双肋悬链线无铰拱，矢跨比1/5，拱轴系数m=2采用四管式拱肋截面，其中外侧、内侧钢管为75018mm，钢管间的横向平联板总厚600mm，钢管中心距离横向2.4m，纵向4.5m，横撑采用“K”字型。下部结构采用高桩承台结构及钻孔桩基础.为了实现主拱拱肋竖转施工，在主拱拱肋与台座间设置了竖转铰。（3） 施工方案 拱肋采用转体施工。1.4 小结 根据上节介绍的三种方案绘制表1-4。 表1-4 方案比选表 方案一二三桥型名称预应力混凝土连续梁钢管混凝土拱桥斜拉桥1跨径布置（m）80+3100+8080+300+80230+2302截面形式单箱双室箱形截面四管式拱肋截面单箱三室箱形截面3跨中梁高（m）3.0钢横梁2m3.04支点梁高（m）6.83.05上部结构施工方法悬臂浇注法转体施工悬臂拼装法6使用效果属超静定结构，有可靠的强度、刚度、及抗裂性能，伸缩缝小，行车舒适，易养护跨越能力强，但主拱混凝土和钢筋存在脱空现象，桥型美观，抗裂性能好。造型新颖美观，为提高抗风稳定性，要采取复杂的措施续表 1-4方案一二三桥型名称预应力混凝土连续梁钢管混凝土拱桥斜拉桥7工程量相对与其它二种工程量最小比斜拉桥小工程量最大8养护维修量小较大大9工 期短较短较 长通过仔细比较，斜拉桥虽然造型美观，跨越能力强，但养护维修量和工程量大，施工难度大，工期长；钢管混凝土拱桥虽然桥型美观，拱的抗压和抗变形性能好，但主拱混凝土和钢管存在脱空现象，拱圈混凝土和钢管受力不够明确，造价较高；预应力混凝土连续梁桥与钢管混凝土拱桥和斜拉桥相比，其施工方便，养护工程量小，工程量小，造价相对而言较低。所以本设计最终确定选择预应力混凝土连续梁桥方案。 2 细部尺寸拟定2.1 上部结构尺寸拟定2.1.1 顺桥向尺寸的拟定预应力混凝土连续梁以受力体系来分，有等截面、变截面连续梁桥、桁架连续梁桥，连续-刚构梁桥及V形墩连续梁桥等。其中等截面及变截面是目前我国预应力混凝土连续梁桥采用最多的截面形式。等截面连续梁一般适应以下情况：跨径一般为4060m ,构造简单，施工快捷的连续梁；桥的立面布置以等跨径为宜，也可以不等跨布置，边跨与中跨之比一般为0.6-0.8，高跨比一般为1/151/25；适应于支架施工、逐跨架设施工、移动模架施工及顶推施工等；而变截面梁主要适用于大跨径预应力混凝土连续梁桥，本设计选用变截面预应力混凝土连续梁。梁底立面曲线可采用圆弧线、二次抛物线及折线等，除外形高度变化外，为满足梁内各截面受力要求，还可将截面的底板、顶板和腹板改变厚度。在本设计中梁底立面曲线选用抛物线形，底板采用变厚度。在孔径布置方面，边跨与总跨之比一般为0.50.8，当边跨与中跨之比小于0.3时，边孔桥台支座要做成拉压式，以承受负反力。其跨径布置为80m+100m+100m+100m+80m，边孔与中孔跨径之比为0.8。变高度梁的梁高与最大跨径之比，在跨中截面一般 为1/301/50，支点截面可选用1/151/20，在本设计，跨中截面处梁高为3.0m，支座处梁高为6.8m。2.1.2 横桥向尺寸的拟定预应力混凝土连续梁桥的截面形式很多，一般应根据桥梁的跨径、宽度、梁高、支撑形式、总体布置和施工方法等方面综合确定。合理地选择主梁的截面形式对减轻桥梁自重、节约材料、简化施工和改善截面的受力性能是十分重要的。目前预应力连续梁桥横截面形式主要有板式、肋梁式和箱形截面而箱形截面具有良好的抗弯和抗扭性能，是预应力混凝土连续梁桥的主要截面形式。本设计选用分离式单箱双室的箱形截面。顶板厚与底板厚在连续梁桥中，箱梁顶板厚度为300mm，箱梁底板厚度随负弯矩的增大而逐渐加厚至根部，根部底板厚度一般为根部梁高的1/101/12，以符合施工和运营阶段的要求，并在破坏阶段使中性轴尽量保持在底板以内；跨中底板厚度一般为250300，以满足跨中正负弯矩变化及板内配置预应力钢筋与普通钢筋的要求。在本设计中支座处的底板厚为60cm，跨中处底板厚为30cm，在支座与跨中间按直线形变化，坐标系建在支点梁底，则梁底曲线和底版厚度变化方程见公式2-1和2-2所示，变化规律如图2-1和2-2所示：y=4f/L02(L0-x)x （2-1） y=-2x+6 （2-2） 需要说明的是，箱梁底板距支承30m至支承从30cm加厚至60cm，其余均按30cm设置。 悬臂板长度与腹板厚 箱梁截面顶板两侧挑出的悬臂板（翼板）长度也是调节顶板内弯矩的重要因素，一般可取悬臂板长度为腹板间距之半。当配置横向预应力筋时，悬臂板应尽量外伸。本设计中悬臂板长度取为3.0m。箱梁腹板主要承受截面剪力和主拉应力。在预应力连续梁桥中，弯束对荷载剪力的抵消使梁内剪应力和主拉应力较小；因此，除上述受力因素外，考虑预应力钢筋布置及混凝土浇注后的箱梁腹板最小值，腹板厚度一般为：腹板内无预应力束管道布置时可采用200；腹板内有预应力管道布置时可采用250300；腹板内有预应力束锚固时采用350。在大跨径预应力混凝土连续箱梁中，腹板宽度宜从跨中向支点逐渐加宽，以承受支点处较大剪力，一般采用300800，也有达到1m左右者。本设计中腹板厚度在跨中450，在支座处600，中间腹板宽度为由450到600渐变。箱梁截面尺寸如下图2-3和2-4所示：2.2 基本材料的选用2.2.1 钢筋预应力混凝土桥梁用的钢材就其使用状况可分为非预应力钢材和预应力钢材两大类。前者与钢筋混凝土桥梁的钢材完全一样；目前使用的预应力钢材主要有高强钢丝、钢绞线和高强粗钢筋三大类。按照桥规第2.2.1条规定，预应力混凝土构件中的预应力钢筋宜采用冷拉II级、冷拉III级、冷拉IV级钢筋、冷拉5号钢筋、热处理钢筋（V级钢筋）、冷拔低炭钢丝、碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线。在本设计中，预应力钢筋均采用19715.2的低松弛钢绞线，其标准强度R=1860Mpa，张拉控制应力=0.75=1395Mpa，两端张拉，张拉时混凝土强度要达到80%的设计强度，普通钢筋采用级钢筋。2.2.2 混凝土混凝土的标号是混凝土强度的主要标志。它决定混凝土的其它物理力学性能。选用合适的混凝土标号除根据结构构造特征外，还需与钢材的级别相适应，由于预应力钢材的强度均较高，所以一般均选用较高标号的混凝土。这不仅会减小结构混凝土的用量、减轻自重，且因高标号混凝土比较密致，徐变较小，也有利于减小应力损失。公路钢筋混凝土桥涵设计规范规定：公路桥梁预应力混凝土构件的混凝土标号不宜低于C30，主要承重构件用碳素钢丝、钢绞线的构件不宜低于C40。本设计上部结构采用的混凝土标号为C50，下部结构采用C40。2.2.3 锚具预应力结构成败的关键是混凝土内部必须具有永久存在的预应力。在先张法构件中主要依靠混凝土与预应力钢材间的黏结力来保持和传递这种永存预应力。大量的后张法构件在预制时都是通过采用可靠的锚夹具使结构产生预应力。由于受到自身结构和构造特征的限制，预应力混凝土连续梁桥的绝大多数是采用后张法施工的。因此，选用一种锚固性能良好、成本低廉、使用简便且又与预应力混凝土连续梁桥修建工艺相适应的锚固体系是很重要的。对锚具的基本要求是：锚固可靠，预应力损失小施工方便，成本低廉，机具简单，且与预应力混凝土连续梁梁桥施工工艺相适应。本设计选用的锚具为：OVM1519锚具，其锚垫板尺寸为270270160，波纹管的直径为100。3 上部结构内力计算3.1 结构计算图上部结构采用挂蓝分段浇筑悬臂对称施工，全桥从左到右共划分206个单元，207个截面，结构离散图如图3-1-1。由于桥梁结构的对称，图3-1-2和图3-1-3仅给出了部分单元的详细划分信息5。图3.2 主梁单元结点划分示意图a（单位：m）图3.3 主梁单元结点划分示意图b（单位：m）3.2 截面几何特性计算采用桥梁博士计算，箱梁截面几何特性见表3-1。表3-1 结点截面几何特性表单元号节点号截面面积（m2）截面抗弯惯性矩（m4）截面中性轴高度（m）单元重量（kN）截面高度（m）1113.3818.58421.746963213.3818.58421.7432213.3818.58421.7410403313.3818.58421.7433313.3818.58421.7410403413.3818.58421.7434413.3818.58421.7410403513.3818.58421.7435513.3818.58421.7410403613.3818.58421.7436613.3818.58421.7410403713.3818.58421.7437713.3818.58421.7410403813.3818.58421.7438813.3818.58421.7410403913.3818.58421.7439913.3818.58421.74104031013.3818.58421.743101013.3818.58421.74104031113.3818.58421.743111113.3818.58421.7434831213.401618.59591.743121213.401618.59591.7434931313.425918.63721.753131313.425918.63721.75105031413.522919.0161.763141413.522919.0161.7610603.021513.663719.85991.793.02151513.663719.85991.7910703.081613.846521.15721.833.08161613.846521.15721.839063.161714.03922.65021.883.16171714.03922.65021.889203.251814.257524.54821.943.25181814.257524.54821.949353.361914.519426.91252.013.36 续表 3-1单元号节点号截面面积（m2）截面抗弯惯性矩（m4）截面中性轴高度（m）单元重量（kN）截面高度（m）191914.519426.91252.019573.482014.912430.09842.083.48202014.912430.09842.089893.632115.508534.45432.143.63212115.508534.45432.1410303.82216.133139.62422.213.8222216.133139.62422.2110703.992316.807345.76422.293.99232316.807345.76422.2911204.22417.510152.98252.384.2242417.510152.98252.3811604.422518.267961.53662.484.42252518.267961.53662.4812104.672619.055671.54072.594.67262619.055671.54072.5912704.942719.900883.28632.714.94272719.900883.28632.7113205.232820.777196.94912.845.23282820.777196.94912.848215.532921.3383106.272.925.53292921.3383106.272.9211305.733022.1028120.0313.035.73303022.1028120.0313.03117063122.8992135.5493.156313122.8992135.5493.1512106.283223.7266152.9653.276.28323223.7266152.9653.279386.573324.36167.4033.376.57333324.36167.4033.373176.83424.36167.4033.376.8343424.36167.4033.373176.83524.36167.4033.376.8353524.36167.4033.373176.83624.36167.4033.376.83.3 永久作用内力计算 桥面系荷载缘石，栏杆和护栏重：q1 =33.6kN/m桥面铺装重：q2=180.123=41.4 kN/m合计：q=q1+q2=75kN/m将桥面系荷载作为二期恒载以均布荷载的形式加在主梁上。 主梁自重按=26kN/m3的容重，以主梁自重形式计入永久作用，并在每个支点处设置一道横隔板，按结点荷载计算。由于截面对称，所以关心截面取半桥的每一个结点所在的截面，共104个，整个计算过程采用桥梁博士进行，恒载作用下节点位移、各单元内力以及各支点支座反力如表3-2、3-3、3-4。 表3-2 结构重力作用下结点位移节点号水平位移竖直位移转角位移11.49E-0201.51E-0321.45E-022.69E-031.20E-0331.38E-025.77E-038.76E-0441.29E-028.17E-037.04E-0451.19E-021.00E-025.17E-0461.07E-021.12E-022.30E-0479.34E-031.13E-02-9.84E-0587.96E-031.05E-02-4.37E-0496.57E-038.72E-03-7.78E-04105.18E-035.90E-03-1.10E-03113.93E-032.36E-03-1.26E-03123.84E-031.07E-03-1.32E-03135.54E-031.77E-02-2.20E-03145.19E-032.33E-03-1.86E-03154.77E-03-9.05E-03-1.52E-03164.94E-03-1.38E-02-1.34E-03175.24E-03-1.58E-02-1.23E-03184.47E-03-1.83E-02-7.95E-04195.80E-03-1.54E-02-8.44E-04204.91E-03-1.72E-02-5.70E-04215.92E-03-1.47E-02-5.38E-04225.08E-03-1.56E-02-1.81E-04235.59E-03-1.33E-02-1.61E-04244.67E-03-1.33E-021.14E-04254.70E-03-1.13E-021.27E-04263.74E-03-1.07E-023.44E-04273.05E-03-9.92E-035.54E-04282.20E-03-8.31E-036.79E-04291.86E-03-7.10E-037.10E-04 续表3-2节点号水平位移竖直位移转角位移301.22E-03-5.56E-037.73E-04316.68E-04-3.89E-038.07E-04327.64E-05-2.18E-038.40E-0433-3.47E-04-8.54E-048.60E-0434-5.22E-04-4.23E-048.65E-0435-6.98E-041.03E-058.68E-0436-8.74E-044.45E-048.72E-0437-1.05E-038.83E-048.77E-0438-1.70E-032.17E-038.97E-0439-2.59E-033.93E-039.30E-0440-3.28E-035.73E-039.61E-0441-4.20E-037.65E-031.02E-0342-4.86E-039.55E-031.07E-0343-5.80E-031.17E-021.16E-0344-6.68E-031.52E-021.36E-0345-7.91E-031.88E-021.55E-0346-7.91E-032.10E-021.53E-0347-9.05E-032.50E-021.76E-0348-8.53E-032.67E-021.73E-0349-9.55E-033.13E-022.01E-0350-8.48E-033.24E-021.95E-0351-9.42E-033.76E-022.20E-0352-7.97E-033.79E-021.89E-0353-8.91E-034.27E-021.98E-0354-8.53E-034.60E-021.74E-0355-8.37E-035.13E-021.44E-0356-8.91E-036.15E-021.17E-0357-9.51E-037.39E-028.87E-0458-7.61E-035.56E-02-2.21E-0459-5.86E-037.32E-02-1.32E-0360-6.55E-035.95E-02-1.58E-0361-7.19E-034.79E-02-1.81E-0362-7.17E-034.15E-02-2.05E-0363-6.94E-033.72E-02-2.23E-0364-7.90E-033.18E-02-2.08E-0365-7.01E-032.92E-02-2.18E-0366-7.91E-032.42E-02-1.89E-0367-7.02E-032.33E-02-1.91E-0368-7.99E-031.89E-02-1.59E-0369-7.64E-031.77E-02-1.58E-0370-8.73E-031.41E-02-1.31E-0371-8.88E-031.25E-02-1.29E-03续表3-2节点号水平位移竖直位移转角位移72-1.00E-029.60E-03-1.07E-0373-1.09E-026.87E-03-8.40E-0474-1.18E-025.36E-03-7.23E-0475-1.25E-024.18E-03-6.54E-0476-1.33E-023.01E-03-5.74E-0477-1.41E-022.00E-03-5.25E-0478-1.49E-021.06E-03-4.74E-0479-1.55E-024.18E-04-4.43E-0480-1.57E-021.99E-04-4.34E-0481-1.58E-02-1.60E-05-4.26E-0482-1.60E-02-2.27E-04-4.19E-0483-1.62E-02-4.34E-04-4.10E-0484-1.67E-02-1.07E-03-3.78E-0485-1.73E-02-1.84E-03-3.27E-0486-1.78E-02-2.53E-03-2.75E-0487-1.85E-02-3.06E-03-1.94E-0488-1.90E-02-3.56E-03-1.22E-0489-1.97E-02-3.74E-037.81E-0890-2.04E-02-3.10E-032.33E-0491-2.14E-02-2.30E-034.71E-0492-2.12E-02-2.75E-035.02E-0493-2.22E-02-1.19E-037.91E-0494-2.15E-02-1.88E-038.18E-0495-2.25E-024.34E-041.06E-0396-2.15E-02-8.97E-049.53E-0497-2.24E-021.75E-031.18E-0398-2.12E-021.99E-031.19E-0399-2.22E-025.06E-031.29E-03100-2.18E-027.17E-031.24E-03101-2.16E-021.14E-021.17E-03102-2.21E-022.13E-021.12E-03103-2.26E-023.40E-021.05E-03104-2.07E-021.61E-022.63E-05表3-3 结构重力作用下各单元内力节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)109.64E+031.37E-09208.80E+031.84E+04307.53E+034.29E+04406.26E+036.36E+04504.99E+038.05E+04603.72E+039.36E+04续表3-3节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)78002.46E+031.19E+031.03E+051.08E+0590-82.11.10E+05100-1.35E+031.08E+05110-2.62E+031.02E+05120-3.04E+039.90E+04130-3.47E+039.58E+04140-4.74E+038.35E+0415-2.43E-09-5.33E+036.80E+0416-3.55E-09-6.63E+035.01E+0417-7.60E-09-7.82E+033.20E+0418-4.82E-09-8.93E+031.10E+0419-7.61E-09-1.00E+04-1.27E+0420-6.98E-09-1.12E+04-3.92E+0421-1.44E-08-1.24E+04-6.87E+0422-1.44E-08-1.36E+04-1.01E+0523-1.37E-08-1.48E+04-1.37E+0524-1.45E-08-1.61E+04-1.75E+0525-1.40E-08-1.75E+04-2.17E+0526-1.42E-08-1.89E+04-2.63E+0527-1.52E-08-2.04E+04-3.12E+0528-8.59E-09-2.19E+04-3.65E+0529-8.96E-09-2.28E+04-3.98E+0530-9.04E-09-2.41E+04-4.45E+0531-1.00E-08-2.54E+04-4.95E+0532-1.02E-08-2.68E+04-5.47E+0533-1.04E-08-2.78E+04-5.88E+0534-1.04E-08-2.82E+04-6.02E+05354.01E-082.64E+04-6.16E+05364.01E-082.60E+04-6.03E+05374.04E-082.56E+04-5.90E+05384.15E-082.46E+04-5.52E+05394.17E-082.32E+04-5.04E+05404.21E-082.19E+04-4.59E+05414.14E-082.06E+04-4.17E+05424.10E-081.94E+04-3.77E+05434.23E-081.82E+04-3.39E+05444.15E-081.67E+04-2.95E+05454.15E-081.53E+04-2.55E+05464.10E-081.40E+04-2.19E+05473.93E-081.27E+04-1.85E+05484.00E-081.14E+04-1.55E+05493.98E-081.02E+04-1.28E+05续表3-3节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)503.97E-089.03E+03-1.04E+05514.16E-087.89E+03-8.29E+04524.46E-086.77E+03-6.46E+04534.33E-085.66E+03-4.90E+04544.26E-084.46E+03-3.63E+04554.03E-083.17E+03-2.49E+04564.01E-082.58E+03-1.59E+04574.02E-081.31E+03-1.01E+04584.03E-08882-8.99E+03594.03E-08458-8.32E+03604.01E-08-818-8.85E+03613.85E-08-1.40E+03-1.25E+04623.57E-08-2.70E+03-1.87E+04633.64E-08-3.89E+03-2.70E+04643.28E-08-5.00E+03-3.81E+04652.96E-08-6.12E+03-5.20E+04662.97E-08-7.27E+03-6.88E+04672.95E-08-8.44E+03-8.84E+04682.93E-08-9.66E+03-1.11E+05692.91E-08-1.09E+04-1.37E+05702.94E-08-1.22E+04-1.66E+05712.86E-08-1.36E+04-1.98E+05722.83E-08-1.50E+04-2.34E+05732.73E-08-1.64E+04-2.73E+05742.86E-08-1.76E+04-3.07E+05752.95E-08-1.89E+04-3.43E+05762.92E-08-2.02E+04-3.82E+05773.00E-08-2.15E+04-4.24E+05782.97E-08-2.28E+04-4.68E+05793.09E-08-2.39E+04-5.03E+05803.20E-08-2.42E+04-5.15E+05813.39E-082.55E+04-5.28E+05823.25E-082.51E+04-5.15E+05833.28E-082.48E+04-5.02E+05843.30E-082.37E+04-4.66E+05853.35E-082.24E+04-4.20E+05863.40E-082.10E+04-3.77E+05873.39E-081.98E+04-3.36E+05883.31E-081.85E+04-2.98E+05893.37E-081.73E+04-2.62E+05903.36E-081.59E+04-2.20E+05913.56E-081.45E+04-1.82E+05923.54E-081.31E+04-1.48E+05续表3-3节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)93943.57E-083.59E-081.18E+041.05E+04-1.17E+05-8.90E+04953.57E-089.33E+03-6.41E+04963.50E-088.15E+03-4.23E+04973.93E-087.01E+03-2.34E+04983.76E-085.88E+03-7.24E+03993.66E-084.78E+036.08E+031004.06E-083.58E+031.66E+041013.55E-082.28E+032.54E+041023.55E-081.70E+033.17E+041033.52E-084243.49E+041043.54E-080.1623.51E+04表3-4 各支点的支座反力值节点号方向使用阶段结构重力引起的竖向支反力(kN)1竖直向上9.64E+0335竖直向上5.49E+0481竖直向上5.01E+04127竖直向上5.01E+04173竖直向上5.49E+04207竖直向上9.64E+03根据表3-3的数据可以绘出永久作用力下的内力图如下：结构重力作用下的剪力-4.00E+04-3.00E+04-2.00E+04-1.00E+040.00E+001.00E+042.00E+043.00E+044.00E+04050100150200250节点号剪力值 kN图3.4 结构重力作用下的剪力图 结构重力作用下的弯矩-7.00E+05-6.00E+05-5.00E+05-4.00E+05-3.00E+05-2.00E+05-1.00E+050.00E+001.00E+052.00E+05050100150200250节点号弯矩值 kN.m图3.5 结构重力作用下的弯矩图影响线的绘制选取跨中和支座截面，下面分别绘制了16#、35#、58#、81#、104#五个截面的影响线：截面剪力影响线-8.00E-01-6.00E-01-4.00E-01-2.00E-010.00E+002.00E-014.00E-016.00E-01050100150200250300350400450500桥长（m）剪力值（k）图3.6 16#截面剪力影响线单元弯矩影响线-1.00E+01-5.00E+000.00E+005.00E+001.00E+011.50E+01050100150200250300350400450500桥长（m）弯矩值（k.m）图3.7 16#截面弯矩影响线截面剪力影响线-4.00E-01-2.00E-010.00E+002.00E-014.00E-016.00E-018.00E-011.00E+001.20E+00050100150200250300350400450500桥长（m）剪力值（k）图3.8 35#截面剪力影响线截面弯矩影响线-1.50E+01-1.00E+01-5.00E+000.00E+005.00E+001.00E+01050100150200250300350400450500桥长（m）弯矩值（k.m）图3.9 35#截面弯矩影响线#截面剪力影响线-6.00E-01-4.00E-01-2.00E-010.00E+002.00E-014.00E-016.00E-01050100150200250300350400450500桥长（m）剪力值（k）图3.10 58#截面剪力影响线58#截面弯矩影响线-5.00E+000.00E+005.00E+001.00E+011.50E+01050100150200250300350400450500桥长（m）弯矩值（k.m）图3.11 58#截面弯矩影响线81#截面剪力影响线-4.00E-01-2.00E-010.00E+002.00E-014.00E-016.00E-018.00E-011.00E+001.20E+00050100150200250300350400450500桥长（m）剪力值（kN）图3.12 81#截面剪力影响线81#截面弯矩影响线-1.50E+01-1.00E+01-5.00E+000.00E+005.00E+001.00E+01050100150200250300350400450500桥长（m）弯矩值（k.m）图3.13 81#截面弯矩影响线104#截面剪力影响线-6.00E-01-4.00E-01-2.00E-010.00E+002.00E-014.00E-016.00E-01050100150200250300350400450500桥长（m）剪力值（k）图3.14 104#截面剪力影响线 104#截面弯矩影响线-5.00E+000.00E+005.00E+001.00E+011.50E+01050100150200250300350400450500桥长（m）弯矩值（km）图3.15 104#截面弯矩影响线3.4 可变作用内力计算可变作用（包括汽车，人群等）在桥梁使用阶段所产生的内，很显然，不管采用何种施工方法，这时结构已成为最终体系连续梁桥，因此力学计算图式已十分明确。在本设计中采用的是单箱双室截面，按平面杆系结构计算。连续梁桥为超静定结构，可变作用内力计算以影响线为基础。对于等截面连续梁或按某种规律变化的连续梁可先计算绘制影响线，然后进行影响线加载；如进行手工计算，一般将车辆荷载的最大轮载质量置于影响线的最大竖向坐标处即可求的最大活载内力。 直接在影响线上加载时：式中：主梁最大活载内力；汽车冲击系数汽车荷载折减系数荷载横向分布系数车队各轮载质量；主梁内力影响线坐标。设计荷载：公路级，人群荷载：q=3.5kN/m2,双向四车道，采用单箱双室，考虑四车道进行计算，冲击系数：1+ =1.0。采用桥梁博士计算，经过整理得到人群荷载及汽车荷载作用下各截面的内力，表3-5和3-6给出了每跨的1/4截面、1/2截面、3/4截面和各支点的内力值:9表3-5 人群荷载作用下内力计算表截面最大剪力(kN)最小剪(kN)最大弯(kN.m)最小弯矩(kN.m)1186-55.3008103-73.82.78E+03-1.12E+031652.5-1303.48E+03-2.24E+032428-2082.24E+03-3.53E+0335326-61.71.82E+03-7.74E+0348209-71.81.45E+03-2.30E+0358125-1173.19E+03-2.24E+036880.6-2072.42E+03-2.97E+0381336-73.52.95E+03-8.27E+0394214-85.72.29E+03-2.68E+03104130-1283.50E+03-2.26E+0311485.6-2182.29E+03-2.69E+03127324-68.42.95E+03-8.27E+03140203-80.62.42E+03-2.96E+03150119-1233.18E+03-2.24E+0316074.1-2131.45E+03-2.30E+03173306-20.81.82E+03-7.74E+03184205-28.32.24E+03-3.53E+03 续表3-5截面最大剪力(kN)最小剪(kN)最大弯(kN.m)最小弯矩(kN.m)192126-50.83.48E+03-2.24E+0320073.7-1022.78E+03-1.12E+032070000根据上面表格中的人群荷载内力的数据绘制人群荷载作用下的内力包络图3.16和3.17如下：人群荷载剪力包络图-400-300-200-1000100200300400050100150200250节点号剪力值(kN)图3.16 人群荷载剪力包络图-8000-6000-4000-20000200040006000050100150200250单元号弯矩值(kN.m)图3.17 人群荷载弯矩剪力包络图表3-6 汽车荷载作用下内力截面最大剪力(kN)最小剪(kN)最大弯(kN.m)最小弯矩(kN.m)12.77E+03-6210081.65E+03-1.03E+033.54E+04-1.17E+0416862-1.90E+034.18E+04-2.35E+0424399-2.74E+032.62E+04-3.64E+04353.78E+03-6971.92E+04-6.98E+04 续表3-6截面最大剪力(kN)最小剪(kN)最大弯(kN.m)最小弯矩(kN.m)482.64E+03-8002.19E+04-2.61E+04581.60E+03-1.55E+033.89E+04-2.03E+0468860-2.64E+032.90E+04-3.09E+04813.86E+03-7812.72E+04-7.36E+04942.67E+03-8962.78E+04-2.89E+041041.64E+03-1.62E+034.11E+04-2.04E+04114896-2.72E+032.79E+04-2.90E+041273.78E+03-7412.72E+04-7.36E+041402.60E+03-8592.87E+04-3.08E+041501.56E+03-1.59E+033.89E+04-2.02E+04160816-2.68E+032.22E+04-2.61E+041733.65E+03-2421.92E+04-6.98E+041842.71E+03-4002.59E+04-3.64E+041921.84E+03-8594.15E+04-2.35E+042001.03E+03-1.65E+033.55E+04-1.17E+042070000根据上面表格中的汽车荷载内力的数据绘制汽车荷载的内力包络图如下：汽车荷载剪力包络图-6.00E+03-4.00E+03-2.00E+030.00E+002.00E+034.00E+036.00E+03050100150200250节点号剪力值(kN)图3.18 汽车荷载剪力包络图汽车荷载弯矩包络图-80000-60000-40000-200000200004000060000050100150200250节点号弯矩值(kN.m)图3.19 汽车荷载弯矩包络图3.5 次内力计算3.5.1 温度次内力计算本设计中升温温差20，降温温差20，线膨胀系数=1.0E-05，采用桥梁博士计算内力如表3-5，由于剪力关于跨中反对称，弯矩关于跨中正对称，所以表中只给出了半桥每跨的1/4截面、1/2截面、3/4截面和各支点的内力值。表3-5 温度影响内力表 节点号使用阶段升温温差结构内力使用阶段降温温差结构内力轴力（kN）剪力（kN）弯矩（kN.m）轴力（kN）剪力（kN）弯矩（kN.m）1-6.11E-10-1.9606.11E-101.9608-1.16E-10-1.96-39.31.16E-101.9639.3161.62E-09-1.96-78.6-1.62E-091.9678.6242.01E-09-1.96-118-2.01E-091.9611835-5.22E-081.98-1575.22E-08-1.9815748-5.28E-081.98-1085.28E-08-1.9810858-5.16E-081.98-585.16E-08-1.985868-5.09E-081.98-8.475.09E-08-1.988.4781-4.79E-088.63E-0441.14.79E-08-8.63E-04-41.194-5.49E-088.63E-0441.15.49E-08-8.63E-04-41.1104-5.45E-088.63E-0441.15.45E-08-8.63E-04-41.1 根据表3-5绘制升温温差和降温温差内力图，由于降温温差结构内力与升温温差结构内力大小相同、方向相反，故只给出给出了升温温差结构的内力图，如图3.20和图3.21。 使用阶段升温温差结构剪力-3-2-10123050100150200250单元号剪力值(kN) 图3.20 升温温差结构剪力图 使用阶段升温温差结构弯矩-200-150-100-50050100050100150200250单元号弯矩值(kN.m)图3.21 升温温差结构弯矩图 3.5.2 支座沉降次内力计算考虑桥1#支座或6#支座沉降0.02m引起的内力和位移进行计算，采用桥梁博士进行计算，并绘制支座沉降影响的内力图，表3-6给出了全桥每跨的1/4截面、1/2截面、3/4截面和各支点的内力值。表3-6 支座沉降影响内力表 单元号1#支座沉降产生的内力6#支座沉降产生的内力剪力（kN）弯矩(kNm）剪力（kN）弯矩(kNm）1-97.206.9408-97.2-1.94E+036.94139 续表3-6单元号1#支座沉降产生的内力6#支座沉降产生的内力剪力（kN）弯矩(kNm）剪力（kN）弯矩(kNm）24-97.2-5.83E+036.9441635110-7.77E+03-1955548110-5.02E+03-1980.758110-2.27E+03-19-39468110479-19-86881-45.73.23E+0345.7-1.34E+0394-45.72.09E+0345.7-199104-45.794445.7945114-45.7-19845.72.09E+0312719-1.34E+03-1103.23E+0314019-867-11048215019-393-110-2.27E+031601981-110-5.02E+03173-6.9455597.1-7.77E+03184-6.9441697.1-5.83E+03192-6.9427897.1-3.88E+03200-6.9413997.1-1.94E+03201-6.9411897.1-1.65E+032070000 根据表3-6绘制支座沉降内力图，由于对称性，仅绘制1#支座沉降内力图，如图3-6-1和图3-6-2：1#支座沉降剪力图-150-100-50050100150050100150200250单元号剪力值（k）图3.22 1#支座沉降剪力图1#支座沉降弯矩图-10000-8000-6000-4000-2000020004000050100150200250单元号弯矩值（km）图3.23 1#支座沉降弯矩图3.5.3 收缩徐变次内力 预应力混凝土连续梁因混凝土徐变收缩变形，结构受多余约束而导致结构产生次内力，考虑收缩徐变天数1000天引起的内力和位移，采用桥梁博士进行计算，并绘制内力图，表3-7给出了收缩徐变影响的内力值。表3-7 收缩徐变影响内力节点号徐变次内力收缩次内力剪力(kN)弯矩(kN.m)剪力(kN)弯矩(kN.m)10.47600-13480.4769.52-2.68E+03-134160.47619-5.36E+03-134240.47628.5-8.03E+03-13435-0.4838.1-1.07E+0441.148-0.4826.1-9.68E+0341.158-0.4814.1-8.66E+0341.168-0.482.05-7.63E+0341.181-6.95E-05-9.96-6.60E+030.85794-6.95E-05-9.96-6.58E+030.857104-6.95E-05-9.96-6.56E+030.857114-6.95E-05-9.96-6.54E+030.8571270.48-9.96-6.51E+03-46.31400.482.03-7.67E+03-46.31500.4814-8.83E+03-46.31600.4826-9.99E+03-46.3173-0.47538-1.11E+04139184-0.47528.5-8.36E+03139192-0.47519-5.57E+03139200-0.4759.5-2.79E+03139图3.24 使用阶段徐变影响剪力图图3.25 使用阶段徐变影响弯矩图图3.26 使用阶段收缩影响剪力图图3.27 使用阶段收缩影响弯矩图3.6 作用效应组合桥梁结构按极限状态法设计时，分两种极限状态，即正常使用极限状态和承载能力极限状态。对于这两种极限状态，应该按不同的荷载组合系数对荷载效应进行组合。3.6.1 正常使用极限状态 在正常使用极限状态设计中，根据不同的设计要求采用两种组合短期效应组合和长期效应组合。 作用短期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相结合，其效应表达式为公式3-1： （3-1）式中 作用短期效应组合设计值； 第j个可变作用效应频遇值系数，汽车荷载=0.7，人群荷载=1.0，风荷载取0.75，温度梯度作用取0.8，其他作用取1.0。 第j个可变作用效应的频遇值。故作用短期效应组合表达式为Ms=M恒+0.7M汽+M人 +1.0M支座沉降+0.8M温度梯度+1.0M收缩徐变通过桥梁博士进行运算，经过整理得到以下数据，并以此数据绘制得到作用短期效应组合的内力包络图，表3-8给出了半桥内力。表3-8 短期效应组合Ms=M恒+0.7M汽+M人 +1.0M支座沉降+0.8M温度梯度+1.0M收缩徐变节点号Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m） Mmin（kN.m）1001.12E+049.28E+031.37E-091.37E-092001.03E+048.43E+032.13E+041.77E+043008.92E+037.16E+034.97E+044.12E+044007.57E+035.88E+037.41E+046.08E+045006.28E+034.59E+039.44E+047.66E+046004.90E+033.28E+031.10E+058.86E+047003.56E+031.97E+031.22E+059.69E+048002.23E+036491.30E+051.01E+05900900-6671.34E+051.02E+051000-425-1.98E+031.34E+059.86E+041100-1.75E+03-3.30E+031.30E+059.16E+041200-2.19E+03-3.74E+031.27E+058.84E+041300-2.63E+03-4.18E+031.24E+058.48E+041400-3.95E+03-5.53E+031.13E+057.14E+0415-2.43E-09-2.43E-09-4.58E+03-6.17E+039.89E+045.49E+0416-3.55E-09-3.55E-09-5.92E+03-7.53E+038.18E+043.59E+0417-7.60E-09-7.60E-09-7.15E+03-8.76E+036.39E+041.69E+0418-4.82E-09-4.82E-09-8.28E+03-9.92E+034.34E+04-4.89E+0319-7.61E-09-7.61E-09-9.43E+03-1.11E+041.97E+04-2.95E+0420-6.98E-09-6.98E-09-1.06E+04-1.23E+04-6.77E+03-5.69E+0421-1.44E-08-1.44E-08-1.18E+04-1.35E+04-3.64E+04-8.73E+0422-1.44E-08-1.44E-08-1.30E+04-1.48E+04-6.91E+04-1.21E+0523-1.37E-08-1.37E-08-1.43E+04-1.61E+04-1.05E+05-1.57E+0524-1.45E-08-1.45E-08-1.56E+04-1.74E+04-1.44E+05-1.97E+0525-1.40E-08-1.40E-08-1.70E+04-1.88E+04-1.86E+05-2.41E+0526-1.42E-08-1.42E-08-1.84E+04-2.03E+04-2.31E+05-2.88E+0527-1.52E-08-1.52E-08-1.99E+04-2.18E+04-2.80E+05-3.39E+0528-8.59E-09-8.59E-09-2.14E+04-2.33E+04-3.33E+05-3.93E+0529-8.96E-09-8.96E-09-2.23E+04-2.43E+04-3.66E+05-4.28E+0530-9.04E-09-9.04E-09-2.36E+04-2.56E+04-4.12E+05-4.77E+0531-1.00E-08-1.00E-08-2.49E+04-2.70E+04-4.61E+05-5.28E+0532-1.02E-08-1.02E-08-2.63E+04-2.84E+04-5.12E+05-5.83E+0533-1.04E-08-1.04E-08-2.74E+04-2.95E+04-5.52E+05-6.25E+0534-1.04E-08-1.04E-08-2.77E+04-2.98E+04-5.66E+05-6.40E+05354.01E-084.01E-082.81E+042.59E+04-5.80E+05-6.54E+05364.01E-084.01E-082.77E+042.56E+04-5.67E+05-6.41E+05374.04E-084.04E-082.74E+042.52E+04-5.54E+05-6.27E+05384.15E-084.15E-082.63E+042.42E+04-5.17E+05-5.88E+05394.17E-084.17E-082.49E+042.28E+04-4.70E+05-5.38E+05404.21E-084.21E-082.35E+042.15E+04-4.26E+05-4.90E+05414.14E-084.14E-082.22E+042.02E+04-3.84E+05-4.46E+05续表3-8节点号Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m） Mmin（kN.m）424.10E-084.10E-082.09E+041.90E+04-3.43E+05-4.04E+05434.23E-084.23E-081.97E+041.78E+04-3.06E+05-3.64E+05444.15E-084.15E-081.82E+041.63E+04-2.62E+05-3.19E+05454.15E-084.15E-081.67E+041.49E+04-2.22E+05-2.77E+05464.10E-084.10E-081.53E+041.36E+04-1.85E+05-2.38E+05473.93E-083.93E-081.40E+041.22E+04-1.51E+05-2.03E+05484.00E-084.00E-081.27E+041.10E+04-1.21E+05-1.71E+05493.98E-083.98E-081.14E+049.73E+03-9.38E+04-1.43E+05503.97E-083.97E-081.02E+048.52E+03-6.92E+04-1.18E+05514.16E-084.16E-088.99E+037.35E+03-4.71E+04-9.66E+04524.46E-084.46E-087.82E+036.20E+03-2.78E+04-7.80E+04534.33E-084.33E-086.67E+035.06E+03-1.15E+04-6.22E+04544.26E-084.26E-085.43E+033.84E+031.78E+03-4.92E+04554.03E-084.03E-084.08E+032.50E+031.37E+04-3.73E+04564.01E-084.01E-083.45E+031.86E+032.30E+04-2.80E+04574.02E-084.02E-082.12E+035372.90E+04-2.18E+04584.03E-084.03E-081.68E+031133.02E+04-2.06E+04594.03E-084.03E-081.24E+03-3363.07E+04-2.00E+04604.01E-084.01E-08-80.8-1.67E+033.01E+04-2.07E+04613.85E-083.85E-08-710-2.31E+032.61E+04-2.45E+04623.57E-083.57E-08-2.05E+03-3.66E+031.93E+04-3.08E+04633.64E-083.64E-08-3.28E+03-4.89E+031.01E+04-3.93E+04643.28E-083.28E-08-4.41E+03-6.05E+03-1.62E+03-5.05E+04652.96E-082.96E-08-5.56E+03-7.20E+03-1.66E+04-6.46E+04662.97E-082.97E-08-6.74E+03-8.42E+03-3.44E+04-8.14E+04672.95E-082.95E-08-7.94E+03-9.63E+03-5.47E+04-1.02E+05682.93E-082.93E-08-9.17E+03-1.09E+04-7.76E+04-1.25E+05692.91E-082.91E-08-1.05E+04-1.22E+04-1.04E+05-1.52E+05702.94E-082.94E-08-1.18E+04-1.36E+04-1.33E+05-1.83E+05712.86E-082.86E-08-1.31E+04-1.49E+04-1.66E+05-2.16E+05722.83E-082.83E-08-1.45E+04-1.64E+04-2.02E+05-2.54E+05732.73E-082.73E-08-1.60E+04-1.79E+04-2.41E+05-2.95E+05742.86E-082.86E-08-1.72E+04-1.92E+04-2.75E+05-3.31E+05752.95E-082.95E-08-1.84E+04-2.04E+04-3.12E+05-3.69E+05762.92E-082.92E-08-1.97E+04-2.17E+04-3.50E+05-4.10E+05773.00E-083.00E-08-2.10E+04-2.31E+04-3.91E+05-4.53E+05782.97E-082.97E-08-2.24E+04-2.45E+04-4.35E+05-5.00E+05793.09E-083.09E-08-2.34E+04-2.56E+04-4.70E+05-5.36E+05803.20E-083.20E-08-2.38E+04-2.60E+04-4.82E+05-5.49E+05813.39E-083.39E-082.72E+042.51E+04-4.94E+05-5.62E+05823.25E-083.25E-082.68E+042.47E+04-4.81E+05-5.48E+05833.28E-083.28E-082.65E+042.44E+04-4.69E+05-5.35E+05843.30E-083.30E-082.54E+042.33E+04-4.33E+05-4.97E+05续表3-8节点号Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）853.35E-083.35E-082.40E+042.20E+04-3.88E+05-4.49E+05863.40E-083.40E-082.26E+042.06E+04-3.45E+05-4.04E+05873.39E-083.39E-082.13E+041.94E+04-3.04E+05-3.61E+05883.31E-083.31E-082.00E+041.81E+04-2.66E+05-3.21E+05893.37E-083.37E-081.88E+041.69E+04-2.30E+05-2.83E+05903.36E-083.36E-081.73E+041.55E+04-1.89E+05-2.40E+05913.56E-083.56E-081.58E+041.40E+04-1.51E+05-2.00E+05923.54E-083.54E-081.44E+041.27E+04-1.16E+05-1.64E+05933.57E-083.57E-081.30E+041.14E+04-8.46E+04-1.31E+05943.59E-083.59E-081.17E+041.01E+04-5.65E+04-1.02E+05953.57E-083.57E-081.05E+048.87E+03-3.13E+04-7.58E+04963.50E-083.50E-089.26E+037.66E+03-8.97E+03-5.31E+04973.93E-083.93E-088.07E+036.49E+031.10E+04-3.40E+04983.76E-083.76E-086.90E+035.34E+032.81E+04-1.77E+04993.66E-083.66E-085.74E+034.20E+034.22E+04-4.13E+031004.06E-084.06E-084.50E+032.98E+035.33E+046.62E+031013.55E-083.55E-083.15E+031.64E+036.27E+041.57E+041023.55E-083.55E-082.52E+031.00E+036.94E+042.23E+041033.52E-083.52E-081.19E+03-3237.28E+042.57E+041043.54E-083.54E-08752-7477.31E+042.60E+04图3.28 短期效应组合剪力包络图 图3.29 短期效应组合弯矩包络图 作用长期效应组合永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相结合，其效应组合表达式为公式（3-2）所示： （3-2）式中 作用长期效应组合设计值； 第j个可变作用效应准永久值系数，汽车荷载=0.4，人群=0.4，风荷载取0.75，温度梯度作用取0.8，其他作用取1.0。第j个可变作用效应的准永久值。最终的表达式为：Ml= M恒+0.4M汽+0.4M人 +1.0M支座沉降+0.8M温度梯度+1.0M收缩徐变采用桥梁博士进行计算，经过整理得到以下数据，并以次数据绘制得到作用长期效应组合的内力包络图，表3-9给出了半桥内力。（kN）（kN.m）表3-9 长期组合（用于正常使用极限状态计算）Ml= M恒+0.4M汽+0.4M人 +1.0M支座沉降+0.8M温度梯度+1.0M收缩徐变截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）1001.21E+049.06E+031.37E-091.37E-092001.12E+048.21E+032.30E+041.73E+043009.76E+036.93E+035.38E+044.01E+044008.35E+035.66E+038.04E+045.91E+045006.99E+034.33E+031.02E+057.43E+046005.56E+033.00E+031.20E+058.57E+04续表3-9截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）7004.17E+031.65E+031.34E+059.33E+048002.79E+032951.43E+059.71E+049001.41E+03-1.06E+031.47E+059.70E+04100040-2.41E+031.48E+059.32E+041100-1.32E+03-3.77E+031.44E+058.55E+041200-1.78E+03-4.22E+031.42E+058.21E+041300-2.23E+03-4.67E+031.39E+057.83E+041400-3.59E+03-6.08E+031.28E+056.43E+0415-2.43E-09-2.43E-09-4.26E+03-6.77E+031.14E+054.71E+0416-3.55E-09-3.55E-09-5.63E+03-8.18E+039.64E+042.75E+0417-7.60E-09-7.60E-09-6.88E+03-9.43E+037.81E+047.99E+0318-4.82E-09-4.82E-09-8.04E+03-1.06E+045.72E+04-1.44E+0419-7.61E-09-7.61E-09-9.21E+03-1.18E+043.29E+04-3.95E+0420-6.98E-09-6.98E-09-1.04E+04-1.31E+045.77E+03-6.75E+0421-1.44E-08-1.44E-08-1.16E+04-1.43E+04-2.47E+04-9.83E+0422-1.44E-08-1.44E-08-1.29E+04-1.56E+04-5.83E+04-1.32E+0523-1.37E-08-1.37E-08-1.42E+04-1.70E+04-9.46E+04-1.69E+0524-1.45E-08-1.45E-08-1.55E+04-1.84E+04-1.35E+05-2.10E+0525-1.40E-08-1.40E-08-1.69E+04-1.98E+04-1.77E+05-2.55E+0526-1.42E-08-1.42E-08-1.83E+04-2.13E+04-2.23E+05-3.03E+0527-1.52E-08-1.52E-08-1.98E+04-2.29E+04-2.73E+05-3.55E+0528-8.59E-09-8.59E-09-2.13E+04-2.44E+04-3.26E+05-4.12E+0529-8.96E-09-8.96E-09-2.23E+04-2.54E+04-3.59E+05-4.47E+0530-9.04E-09-9.04E-09-2.35E+04-2.68E+04-4.05E+05-4.97E+0531-1.00E-08-1.00E-08-2.49E+04-2.82E+04-4.54E+05-5.50E+0532-1.02E-08-1.02E-08-2.62E+04-2.96E+04-5.05E+05-6.06E+0533-1.04E-08-1.04E-08-2.73E+04-3.07E+04-5.46E+05-6.50E+0534-1.04E-08-1.04E-08-2.76E+04-3.11E+04-5.59E+05-6.65E+05354.01E-084.01E-082.94E+042.57E+04-5.73E+05-6.80E+05364.01E-084.01E-082.91E+042.53E+04-5.60E+05-6.66E+05374.04E-084.04E-082.87E+042.50E+04-5.48E+05-6.52E+05384.15E-084.15E-082.76E+042.39E+04-5.11E+05-6.11E+05394.17E-084.17E-082.61E+042.26E+04-4.64E+05-5.59E+05404.21E-084.21E-082.48E+042.13E+04-4.20E+05-5.10E+05414.14E-084.14E-082.34E+042.00E+04-3.78E+05-4.64E+05424.10E-084.10E-082.21E+041.87E+04-3.38E+05-4.21E+05434.23E-084.23E-082.08E+041.75E+04-3.00E+05-3.80E+05444.15E-084.15E-081.93E+041.61E+04-2.56E+05-3.33E+05454.15E-084.15E-081.78E+041.46E+04-2.15E+05-2.89E+05464.10E-084.10E-081.63E+041.33E+04-1.78E+05-2.49E+05473.93E-083.93E-081.49E+041.20E+04-1.44E+05-2.13E+05484.00E-084.00E-081.36E+041.07E+04-1.14E+05-1.81E+05493.98E-083.98E-081.23E+049.42E+03-8.59E+04-1.51E+05续表3-9截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）503.97E-083.97E-081.10E+048.20E+03-6.07E+04-1.26E+05514.16E-084.16E-089.79E+036.99E+03-3.75E+04-1.04E+05524.46E-084.46E-088.59E+035.83E+03-1.73E+04-8.57E+04534.33E-084.33E-087.40E+034.65E+03-186-6.99E+04544.26E-084.26E-086.12E+033.42E+031.37E+04-5.68E+04554.03E-084.03E-084.73E+032.04E+032.63E+04-4.49E+04564.01E-084.01E-084.05E+031.37E+033.61E+04-3.55E+04574.02E-084.02E-082.69E+031.284.24E+04-2.92E+04584.03E-084.03E-082.24E+03-4224.38E+04-2.80E+04594.03E-084.03E-081.78E+03-8934.42E+04-2.75E+04604.01E-084.01E-08425-2.27E+034.37E+04-2.86E+04613.85E-083.85E-08-239-2.95E+033.96E+04-3.27E+04623.57E-083.57E-08-1.61E+03-4.35E+033.25E+04-3.94E+04633.64E-083.64E-08-2.86E+03-5.60E+032.29E+04-4.81E+04643.28E-083.28E-08-4.02E+03-6.81E+031.07E+04-5.96E+04652.96E-082.96E-08-5.20E+03-7.99E+03-4.95E+03-7.39E+04662.97E-082.97E-08-6.39E+03-9.26E+03-2.35E+04-9.09E+04672.95E-082.95E-08-7.61E+03-1.05E+04-4.43E+04-1.12E+05682.93E-082.93E-08-8.87E+03-1.18E+04-6.75E+04-1.37E+05692.91E-082.91E-08-1.02E+04-1.31E+04-9.38E+04-1.64E+05702.94E-082.94E-08-1.15E+04-1.46E+04-1.24E+05-1.96E+05712.86E-082.86E-08-1.28E+04-1.60E+04-1.57E+05-2.31E+05722.83E-082.83E-08-1.42E+04-1.75E+04-1.93E+05-2.70E+05732.73E-082.73E-08-1.57E+04-1.90E+04-2.32E+05-3.12E+05742.86E-082.86E-08-1.69E+04-2.03E+04-2.67E+05-3.49E+05752.95E-082.95E-08-1.82E+04-2.16E+04-3.03E+05-3.89E+05762.92E-082.92E-08-1.94E+04-2.30E+04-3.41E+05-4.31E+05773.00E-083.00E-08-2.08E+04-2.44E+04-3.82E+05-4.76E+05782.97E-082.97E-08-2.21E+04-2.58E+04-4.26E+05-5.25E+05793.09E-083.09E-08-2.32E+04-2.69E+04-4.60E+05-5.63E+05803.20E-083.20E-08-2.35E+04-2.73E+04-4.72E+05-5.76E+05813.39E-083.39E-082.86E+042.48E+04-4.84E+05-5.89E+05823.25E-083.25E-082.82E+042.45E+04-4.72E+05-5.75E+05833.28E-083.28E-082.78E+042.41E+04-4.59E+05-5.62E+05843.30E-083.30E-082.67E+042.30E+04-4.24E+05-5.22E+05853.35E-083.35E-082.52E+042.17E+04-3.79E+05-4.72E+05863.40E-083.40E-082.38E+042.04E+04-3.36E+05-4.25E+05873.39E-083.39E-082.25E+041.91E+04-2.96E+05-3.81E+05883.31E-083.31E-082.12E+041.78E+04-2.58E+05-3.39E+05893.37E-083.37E-081.99E+041.66E+04-2.22E+05-3.00E+05903.36E-083.36E-081.83E+041.52E+04-1.80E+05-2.55E+05913.56E-083.56E-081.69E+041.38E+04-1.42E+05-2.14E+05923.54E-083.54E-081.54E+041.24E+04-1.07E+05-1.76E+05续表3-9截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）933.57E-083.57E-081.40E+041.11E+04-7.51E+04-1.43E+05943.59E-083.59E-081.27E+049.80E+03-4.68E+04-1.12E+05953.57E-083.57E-081.14E+048.53E+03-2.12E+04-8.52E+04963.50E-083.50E-081.01E+047.31E+031.62E+03-6.18E+04973.93E-083.93E-088.88E+036.10E+032.25E+04-4.26E+04983.76E-083.76E-087.67E+034.94E+034.04E+04-2.61E+04993.66E-083.66E-086.49E+033.76E+035.51E+04-1.24E+041004.06E-084.06E-085.21E+032.53E+036.67E+04-1.52E+031013.55E-083.55E-083.82E+031.15E+037.65E+047.75E+031023.55E-083.55E-083.14E+034788.35E+041.45E+041033.52E-083.52E-081.77E+03-8898.71E+041.82E+041043.54E-083.54E-081.32E+03-1.31E+038.75E+041.86E+04图3.30 长期效应组合剪力包络图图3.31 长期效应组合弯矩包络图3.6.2 承载能力极限状态设计永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合的表达式为3-3和3-4： r0Sud= r0(+rQ1SQ1K+C) (3-3) r0Sud= r0(+SQ1d+C) (3-4)式中： Sud承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值； r0结构重要性系数； rGi第i个永久作用效应的分项系数； SGik，SGid第i个永久作用效应的标准值和设计值； rQ1汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数，取1.4 SQik，SQid汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值； rQj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j个可变作用效应分项系数，取1.4，风荷载的分项系数取1.1； SQjk，SQjd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j个可变作用效应的标准值和设计值； 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。采用桥梁博士计算，经过整理得到以下数据，并以次数据绘制得到承载能力极限状态的内力包络图。表3-10 基本组合（用于承载能力极限状态计算）1.1Sud =1.1（1.2M恒+1.4M汽+0.84M人+0.84M支座沉降+0.84M温度梯度+0.84M收缩徐变）截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）1001.76E+049.54E+031.81E-091.51E-092001.63E+048.61E+033.31E+041.83E+043001.43E+047.19E+037.76E+044.22E+044001.23E+045.78E+031.16E+056.19E+0450-1.12E-101.04E+044.27E+031.48E+057.74E+046008.43E+032.73E+031.74E+058.87E+047006.51E+031.17E+031.94E+059.58E+04续表3-10截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）8004.59E+03-4172.08E+059.88E+049002.71E+03-2.01E+032.15E+059.75E+0410001.10E+03-3.87E+032.17E+059.21E+041100-496-5.73E+032.13E+058.25E+041200-1.03E+03-6.33E+032.10E+057.83E+041300-1.55E+03-6.96E+032.06E+057.37E+04140-1.07E-10-3.14E+03-8.93E+031.92E+055.71E+0415-2.67E-09-3.20E-09-3.95E+03-9.92E+031.72E+053.70E+0416-3.90E-09-4.68E-09-5.53E+03-1.19E+041.49E+051.42E+0417-8.35E-09-1.00E-08-6.97E+03-1.36E+041.24E+05-8.25E+0318-5.30E-09-6.36E-09-8.30E+03-1.52E+049.54E+04-3.39E+0419-8.37E-09-1.00E-08-9.63E+03-1.68E+046.49E+04-6.53E+0420-7.67E-09-9.21E-09-1.10E+04-1.86E+043.36E+04-1.03E+0521-1.58E-08-1.90E-08-1.24E+04-2.02E+04-1.82E+03-1.44E+0522-1.58E-08-1.89E-08-1.38E+04-2.21E+04-4.06E+04-1.90E+0523-1.50E-08-1.80E-08-1.52E+04-2.39E+04-8.23E+04-2.40E+0524-1.60E-08-1.92E-08-1.67E+04-2.58E+04-1.28E+05-2.95E+0525-1.54E-08-1.85E-08-1.83E+04-2.78E+04-1.77E+05-3.55E+0526-1.56E-08-1.88E-08-1.99E+04-2.98E+04-2.29E+05-4.21E+0527-1.68E-08-2.01E-08-2.15E+04-3.20E+04-2.85E+05-4.91E+0528-9.45E-09-1.13E-08-2.33E+04-3.41E+04-3.45E+05-5.68E+0529-9.85E-09-1.18E-08-2.43E+04-3.54E+04-3.81E+05-6.16E+0530-9.95E-09-1.19E-08-2.57E+04-3.72E+04-4.32E+05-6.84E+0531-1.10E-08-1.32E-08-2.72E+04-3.92E+04-4.85E+05-7.56E+0532-1.12E-08-1.34E-08-2.87E+04-4.11E+04-5.42E+05-8.32E+0533-1.14E-08-1.37E-08-2.98E+04-4.26E+04-5.86E+05-8.92E+0534-1.15E-08-1.37E-08-3.02E+04-4.31E+04-6.01E+05-9.13E+05355.29E-084.41E-084.10E+042.77E+04-6.16E+05-9.33E+05365.29E-084.41E-084.05E+042.74E+04-6.02E+05-9.14E+05375.33E-084.44E-084.00E+042.70E+04-5.88E+05-8.95E+05385.48E-084.57E-083.85E+042.58E+04-5.49E+05-8.39E+05395.51E-084.59E-083.66E+042.43E+04-4.98E+05-7.68E+05405.56E-084.63E-083.47E+042.28E+04-4.50E+05-7.01E+05415.46E-084.55E-083.28E+042.14E+04-4.04E+05-6.38E+05425.41E-084.51E-083.10E+042.01E+04-3.60E+05-5.78E+05435.59E-084.66E-082.93E+041.87E+04-3.17E+05-5.23E+05445.48E-084.56E-082.72E+041.71E+04-2.68E+05-4.58E+05455.48E-084.56E-082.51E+041.55E+04-2.22E+05-3.98E+05465.41E-084.51E-082.32E+041.41E+04-1.81E+05-3.44E+05475.18E-084.32E-082.13E+041.26E+04-1.42E+05-2.95E+05485.29E-084.40E-081.94E+041.12E+04-1.08E+05-2.50E+05495.25E-084.38E-081.76E+049.70E+03-7.65E+04-2.10E+05505.24E-084.37E-081.59E+048.31E+03-4.75E+04-1.76E+05续表3-10截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）515.50E-084.58E-081.42E+046.92E+03-1.99E+04-1.47E+05525.88E-084.90E-081.26E+045.61E+034.46E+03-1.23E+05535.71E-084.76E-081.09E+044.24E+032.49E+04-1.02E+05545.62E-084.69E-089.19E+032.84E+034.15E+04-8.49E+04555.32E-084.43E-087.28E+031.24E+035.66E+04-6.92E+04565.29E-084.41E-086.32E+034156.84E+04-5.68E+04575.31E-084.42E-084.44E+03-1.18E+037.61E+04-4.85E+04585.32E-084.43E-083.82E+03-1.64E+037.79E+04-4.70E+04595.32E-084.43E-083.21E+03-2.21E+037.82E+04-4.66E+04605.30E-084.41E-081.53E+03-4.00E+037.80E+04-4.88E+04615.08E-084.23E-08718-4.98E+037.33E+04-5.51E+04624.71E-083.93E-08-866-6.91E+036.47E+04-6.47E+04634.80E-084.00E-08-2.30E+03-8.59E+035.31E+04-7.68E+04644.33E-083.61E-08-3.64E+03-1.03E+043.89E+04-9.27E+04653.91E-083.26E-08-4.98E+03-1.19E+042.02E+04-1.12E+05663.93E-083.27E-08-6.34E+03-1.36E+04-1.79E+03-1.35E+05673.90E-083.25E-08-7.73E+03-1.53E+04-2.60E+04-1.64E+05683.86E-083.22E-08-9.15E+03-1.72E+04-5.22E+04-1.98E+05693.84E-083.20E-08-1.06E+04-1.89E+04-8.21E+04-2.36E+05703.89E-083.24E-08-1.21E+04-2.09E+04-1.16E+05-2.80E+05713.78E-083.15E-08-1.36E+04-2.28E+04-1.53E+05-3.28E+05723.74E-083.12E-08-1.51E+04-2.49E+04-1.94E+05-3.81E+05733.60E-083.00E-08-1.68E+04-2.70E+04-2.38E+05-4.40E+05743.77E-083.14E-08-1.81E+04-2.87E+04-2.77E+05-4.91E+05753.89E-083.25E-08-1.95E+04-3.05E+04-3.16E+05-5.45E+05763.86E-083.21E-08-2.09E+04-3.23E+04-3.58E+05-6.03E+05773.96E-083.30E-08-2.23E+04-3.43E+04-4.03E+05-6.65E+05783.93E-083.27E-08-2.38E+04-3.62E+04-4.50E+05-7.31E+05794.08E-083.40E-08-2.50E+04-3.77E+04-4.87E+05-7.84E+05804.23E-083.52E-08-2.54E+04-3.82E+04-5.00E+05-8.02E+05814.47E-083.72E-084.00E+042.67E+04-5.13E+05-8.20E+05824.29E-083.58E-083.94E+042.63E+04-5.00E+05-8.01E+05834.32E-083.60E-083.89E+042.59E+04-4.86E+05-7.82E+05844.36E-083.63E-083.74E+042.48E+04-4.48E+05-7.28E+05854.42E-083.69E-083.54E+042.33E+04-3.99E+05-6.59E+05864.48E-083.74E-083.35E+042.18E+04-3.53E+05-5.95E+05874.47E-083.73E-083.17E+042.04E+04-3.09E+05-5.34E+05884.37E-083.64E-082.99E+041.90E+04-2.68E+05-4.77E+05894.45E-083.71E-082.81E+041.77E+04-2.28E+05-4.23E+05904.43E-083.70E-082.60E+041.61E+04-1.81E+05-3.61E+05914.71E-083.92E-082.40E+041.45E+04-1.38E+05-3.05E+05924.68E-083.90E-082.20E+041.30E+04-9.92E+04-2.53E+05934.72E-083.93E-082.01E+041.16E+04-6.29E+04-2.07E+05续表3-10截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）954.72E-083.93E-081.65E+048.67E+03-2.01E+03-1.28E+05964.62E-083.85E-081.48E+047.28E+032.42E+04-9.62E+04975.19E-084.32E-081.31E+045.89E+034.89E+04-7.06E+04984.96E-084.13E-081.14E+044.58E+037.04E+04-4.85E+04994.83E-084.02E-089.80E+033.21E+038.93E+04-3.14E+041005.36E-084.46E-088.06E+031.81E+031.05E+05-1.90E+041014.68E-083.90E-086.15E+032161.19E+05-8.31E+031024.69E-083.91E-085.18E+03-6101.29E+05-3241034.65E-083.88E-083.31E+03-2.20E+031.34E+054.19E+031044.67E-083.89E-082.69E+03-2.67E+031.34E+054.76E+031054.69E-083.91E-082.16E+03-3.33E+031.34E+054.18E+031064.69E-083.91E-08586-5.21E+031.29E+05-3251074.47E-083.72E-08-224-6.20E+031.20E+05-8.32E+031084.10E-083.41E-08-1.81E+03-8.13E+031.06E+05-1.90E+041094.16E-083.47E-08-3.24E+03-9.81E+038.88E+04-3.14E+041103.69E-083.08E-08-4.58E+03-1.15E+047.05E+04-4.85E+041113.30E-082.75E-08-5.92E+03-1.31E+044.88E+04-7.07E+041123.34E-082.78E-08-7.28E+03-1.49E+042.40E+04-9.62E+041133.26E-082.72E-08-8.67E+03-1.65E+04-2.41E+03-1.28E+051143.23E-082.69E-08-1.01E+04-1.84E+04-3.08E+04-1.65E+051153.21E-082.68E-08-1.16E+04-2.01E+04-6.29E+04-2.07E+051163.19E-082.66E-08-1.30E+04-2.21E+04-9.91E+04-2.53E+051173.12E-082.60E-08-1.45E+04-2.40E+04-1.38E+05-3.05E+051183.12E-082.60E-08-1.61E+04-2.61E+04-1.81E+05-3.61E+051192.88E-082.40E-08-1.77E+04-2.83E+04-2.27E+05-4.23E+051202.81E-082.35E-08-1.90E+04-3.00E+04-2.68E+05-4.77E+051212.96E-082.47E-08-2.04E+04-3.17E+04-3.09E+05-5.34E+051222.92E-082.44E-08-2.18E+04-3.35E+04-3.53E+05-5.95E+051232.96E-082.47E-08-2.33E+04-3.55E+04-3.99E+05-6.59E+051242.90E-082.42E-08-2.48E+04-3.75E+04-4.48E+05-7.28E+051252.93E-082.44E-08-2.59E+04-3.90E+04-4.86E+05-7.82E+051262.89E-082.41E-08-2.63E+04-3.94E+04-5.00E+05-8.01E+051272.93E-082.44E-083.87E+042.58E+04-5.13E+05-8.20E+051282.90E-082.41E-083.82E+042.54E+04-5.00E+05-8.02E+051292.98E-082.49E-083.77E+042.50E+04-4.87E+05-7.84E+051302.90E-082.42E-083.62E+042.38E+04-4.50E+05-7.31E+051312.93E-082.44E-083.42E+042.23E+04-4.03E+05-6.65E+051322.94E-082.45E-083.23E+042.09E+04-3.58E+05-6.03E+051332.85E-082.38E-083.05E+041.95E+04-3.16E+05-5.45E+051342.98E-082.48E-082.87E+041.81E+04-2.77E+05-4.90E+051352.85E-082.38E-082.69E+041.68E+04-2.38E+05-4.40E+051362.89E-082.41E-082.48E+041.52E+04-1.94E+05-3.81E+051373.08E-082.57E-082.28E+041.36E+04-1.53E+05-3.28E+05续表3-10截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）1383.15E-082.62E-082.08E+041.21E+04-1.16E+05-2.80E+051393.12E-082.60E-081.89E+041.06E+04-8.22E+04-2.36E+051403.14E-082.62E-081.71E+049.18E+03-5.26E+04-1.98E+051413.05E-082.54E-081.53E+047.76E+03-2.56E+04-1.64E+051423.05E-082.54E-081.36E+046.34E+03-1.58E+03-1.35E+051433.60E-083.00E-081.19E+044.95E+032.03E+04-1.12E+051443.36E-082.80E-081.02E+043.64E+033.88E+04-9.27E+041453.24E-082.70E-088.58E+032.27E+035.35E+04-7.68E+041463.75E-083.13E-086.84E+038716.43E+04-6.47E+041473.08E-082.57E-084.93E+03-7287.26E+04-5.51E+041483.09E-082.58E-083.96E+03-1.55E+037.75E+04-4.88E+041493.07E-082.56E-082.19E+03-3.25E+037.84E+04-4.66E+041503.07E-082.56E-081.66E+03-3.81E+037.79E+04-4.70E+041513.09E-082.58E-081.14E+03-4.46E+037.59E+04-4.85E+041523.09E-082.58E-08-441-6.35E+036.88E+04-5.68E+041532.40E-082.00E-08-1.25E+03-7.33E+035.72E+04-6.92E+041542.83E-082.35E-08-2.84E+03-9.26E+034.17E+04-8.49E+041552.06E-081.72E-08-4.27E+03-1.09E+042.44E+04-1.02E+051561.83E-081.53E-08-5.61E+03-1.26E+044.55E+03-1.23E+051571.55E-081.29E-08-6.95E+03-1.43E+04-2.00E+04-1.48E+051581.54E-081.29E-08-8.31E+03-1.60E+04-4.77E+04-1.76E+051595.76E-094.80E-09-9.70E+03-1.77E+04-7.70E+04-2.10E+051605.76E-094.80E-09-1.11E+04-1.95E+04-1.08E+05-2.50E+051617.64E-096.37E-09-1.26E+04-2.13E+04-1.43E+05-2.95E+051628.21E-096.85E-09-1.40E+04-2.32E+04-1.81E+05-3.44E+051637.66E-096.38E-09-1.56E+04-2.51E+04-2.22E+05-3.99E+051648.74E-097.28E-09-1.71E+04-2.72E+04-2.68E+05-4.58E+051651.04E-088.69E-09-1.87E+04-2.94E+04-3.17E+05-5.23E+051661.04E-088.65E-09-2.01E+04-3.11E+04-3.60E+05-5.78E+051671.29E-081.08E-08-2.14E+04-3.29E+04-4.05E+05-6.38E+051689.97E-098.31E-09-2.29E+04-3.47E+04-4.50E+05-7.01E+051691.23E-081.03E-08-2.43E+04-3.67E+04-4.98E+05-7.68E+051701.16E-089.67E-09-2.58E+04-3.86E+04-5.49E+05-8.39E+051711.12E-089.33E-09-2.70E+04-4.01E+04-5.89E+05-8.95E+051721.27E-081.06E-08-2.74E+04-4.06E+04-6.02E+05-9.14E+051731.09E-089.10E-094.37E+043.06E+04-6.16E+05-9.33E+051741.18E-089.82E-094.31E+043.02E+04-6.01E+05-9.13E+051751.28E-081.06E-084.26E+042.98E+04-5.86E+05-8.92E+051761.19E-089.88E-094.11E+042.87E+04-5.42E+05-8.32E+051771.09E-089.07E-093.91E+042.72E+04-4.85E+05-7.56E+051789.68E-098.07E-093.72E+042.57E+04-4.32E+05-6.84E+051791.37E-091.15E-093.54E+042.43E+04-3.81E+05-6.16E+051806.68E-105.57E-103.40E+042.33E+04-3.45E+05-5.68E+05续表3-10截面Nmax（kN）Nmin（kN）Qmax（kN）Qmin（kN）Mmax（kN.m）Mmin（kN.m）181-5.79E-10-6.94E-103.19E+042.16E+04-2.85E+05-4.91E+05182-1.71E-09-2.05E-092.98E+041.99E+04-2.29E+05-4.21E+051839.35E-107.79E-102.77E+041.83E+04-1.76E+05-3.55E+051847.89E-106.58E-102.58E+041.67E+04-1.28E+05-2.95E+051853.87E-093.23E-092.39E+041.52E+04-8.24E+04-2.40E+051864.93E-094.11E-092.20E+041.38E+04-4.07E+04-1.90E+051871.98E-091.65E-092.02E+041.24E+04-1.49E+03-1.44E+051881.52E-091.27E-091.85E+041.10E+043.35E+04-1.03E+051894.06E-093.39E-091.68E+049.63E+036.49E+04-6.53E+041904.82E-094.01E-091.52E+048.28E+039.54E+04-3.38E+041911.34E-091.12E-091.35E+046.99E+031.24E+05-8.25E+031926.25E-095.21E-091.18E+045.54E+031.48E+051.42E+041931.89E-101.58E-109.85E+033.94E+031.72E+053.70E+041942.69E-102.24E-108.87E+033.11E+031.92E+055.71E+04195-1.82E-10-2.19E-106.98E+031.51E+032.06E+057.37E+04196006.36E+031.05E+032.10E+057.83E+04197005.73E+034762.12E+058.25E+04198003.87E+03-1.14E+032.17E+059.21E+041991.31E-101.09E-102.01E+03-2.77E+032.16E+059.75E+0420000416-4.59E+032.08E+059.88E+0420100-1.15E+03-6.52E+031.94E+059.58E+042021.10E-100-2.72E+03-8.47E+031.74E+058.87E+0420300-4.27E+03-1.04E+041.48E+057.74E+0420400-5.78E+03-1.24E+041.16E+056.19E+0420500-7.20E+03-1.44E+047.78E+044.22E+0420600-8.60E+03-1.64E+043.32E+041.83E+04207000000 图3.32 承载能力极限状态剪力包络图 图3.33 承载能力极限状态弯矩包络图4 配筋计算按全预应力混凝土设计预应力混凝土箱形梁。4.1 预应力钢筋估算根据预规（JTG D62-2004）规定，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，因此，预应力筋的数量可从这二个方面综合考虑3。4.1.1 材料性能参数 （1）混凝土等级为C50，主要强度指标为：强度标准值 fck=32.4MPa,ftk=2.65MPa强度设计值 fcd=22.4MPa,ftd=1.83MPa弹性模量 Ec=3.45104MPa（2）预应力钢筋采用19j15.2的钢绞线，其强度指标为： 抗拉强度标准值 fpk=1860MPa 抗拉强度标准值 fpd=1260MPa 弹性模量 Ep=1.95105MPa 相对界限受压区高度 b=0.4,pb=0.2563（3）箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 fsk=335MPa 抗拉强度设计值 fsd=280MPa 弹性模量 Es=2.0105MPa4.1.2 计算原理预应力混凝土梁在预加力和使用荷载作用下的应力状态应满足的基本条件是：截面上、下缘均不出现拉应力，该条件可表示为： (4-1) (4-2)可将上面的式子改写为： （4-3） （4-4）式中： 、分别表示预应力筋在截面上、下缘产生的应力；、分别为截面上、下缘的抗弯模量（可按毛截面考虑）；、表示荷载最不利组合时的计算截面内力（自带符号）；（1） 截面上、下缘均配置预应力筋由预应力钢筋及在截面上、下缘产生的应力分别为： （4-5） （4-6） 由 (4-7) (4-8)将式（4-7）、（4-8）分别代入式（4-5）、（4-6），联立方程式后解得： （4-9） （4-10）式中：、分别表示截面上、下缘的预应力钢筋重心距截面重心的距离；A混凝土截面的毛截面积；、分别表示截面上、下缘预应力筋的数目；、分别表示截面上、下缘 核心距；每束（股）预应力筋的截面积；预应力筋的永存应力，估算预应力筋的数目时可取，其中 为预应力钢筋的标准强度。将式（4-3）、（4-4）分别代入式（4-9）、（4-10）中，则按截面上、下缘不出现拉应力来控制所需的预应力筋数目，显然该值为截面的最小配筋值，分别记为NS、NX,则有： （4-11） （4-12）（2） 只在截面下缘配置预应力筋时由下缘预应力钢筋在截面上、下缘产生的应力分别为： (4-13) (4-14)将式（4-8）代入式（4-11）、（4-12）分别解得 （4-15） （4-16）由截面下缘不出现拉应力来控制，下缘所配预应力筋数目的计算公式为： （4-17）（3）只在截面上缘配置预应力筋时由上缘预应力钢筋在截面上、下缘产生的应力分别为： (4-18) (4-19)将式（4-7）代入式（4-15）、（4-16）分别解得 （4-20） （4-21）由截面上缘不出现拉应力来控制，上缘所配预应力筋数目的计算公式为： （4-22）（4） 截面上、下缘配置预应力筋的判别条件：由于预应力混凝土受弯构件截面配筋的位置不仅与截面承受的弯矩有关，还受截面几何特性的影响。因此，在编制截面预应力筋估索程序时，不应认为只有当截面承受正、负弯矩共同作用时才在上、下缘配筋，而应以式（4-9）、（4-10）为依据，推导出上、下缘配筋的判别条件。对于式（4-9）来说，令，则可得出只在下缘布筋的条件： （4-23）对于式（4-10）来说，令，则可得出只在上缘布筋的条件： （4-24）若式（4-19）、（4-20）均不满足，则应在截面上、下缘同时布置预应力钢筋。4.1.3 预应力钢筋数量的确定首先根据各截面正截面抗裂性要求,确定预应力钢筋数量.为满足抗裂性要求,所需的有效预加力为 (4-25)拟采用j15.2钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积Ap1=139mm2,抗拉强度标准值fpk=1860MPa,张拉控制应力取con=0.75fpk=0.751860=1395MPa,预应力损失按张拉控制应力的25%估算。得到所须的预应力钢铰线的根数： (4-26) 采用19j15.2预应力钢筋束，采用OVM15-19型锚具，供给的预应力筋截面面积为Ap139mm2，采用100的金属波纹管成孔，预留管道直径为140mm 。具体计算结果如下表4-1-1所示：表4-1 配筋面积估算结果截面承载极限状态正常使用状态上缘实配钢束数下缘实配钢束数上缘m2下缘m2上缘m2下缘m21001.00E-041.00E-04019209.79E-0308.40E-03019302.31E-0201.96E-02022403.49E-0202.92E-02026504.48E-0203.71E-02033605.29E-0204.35E-02037705.91E-0204.82E-02040806.34E-0205.13E-02040906.58E-0205.28E-020401006.64E-0205.27E-020401106.50E-0205.10E-020361206.41E-0205.01E-020361306.28E-0204.90E-022361405.79E-0204.43E-024291505.09E-0203.81E-026291604.26E-0203.07E-02922172.24E-033.42E-0202.34E-021222188.96E-032.54E-024.70E-031.60E-021211191.67E-021.66E-021.21E-028.30E-031911202.54E-028.18E-031.96E-023.00E-04198213.43E-0202.85E-020250224.32E-0203.74E-020250235.21E-0204.62E-020320246.10E-0205.50E-020320256.97E-0206.35E-020400267.83E-0207.18E-020400278.67E-0207.99E-020430289.47E-0208.77E-020430299.94E-0209.23E-020460300.105509.83E-020460310.111400.10410490 续表4-1截面承载极限状态正常使用状态上缘实配钢束数下缘实配钢束数上缘m2下缘m2上缘m2下缘m2320.117200.10980490330.121300.11390490340.124300.11660490350.127200.11930490360.124400.11680490370.121700.11430490380.118100.11070490390.113200.10590490400.108100.1010460410.10309.60E-020460429.78E-0209.10E-020460439.24E-0208.59E-020460448.56E-0207.95E-020400457.87E-0207.29E-020400467.16E-0206.64E-020320476.46E-0205.97E-020320485.75E-0205.32E-020250495.06E-0204.67E-020250504.41E-0204.04E-0201912513.84E-0203.45E-0201912523.32E-021.17E-032.89E-0201220532.84E-026.79E-032.38E-0201220542.42E-021.17E-021.99E-023.20E-03928552.02E-021.64E-021.64E-027.30E-03636561.68E-022.02E-021.34E-021.07E-02444571.44E-022.27E-021.13E-021.28E-02244581.40E-022.32E-021.08E-021.32E-02044591.39E-022.33E-021.06E-021.34E-02244601.44E-022.30E-021.08E-021.31E-02444611.60E-022.13E-021.20E-021.15E-02636621.83E-021.82E-021.38E-029.00E-03928632.12E-021.45E-021.61E-025.70E-031220642.49E-021.03E-021.91E-021.90E-031220652.91E-025.11E-032.31E-0201912663.37E-0202.79E-0201912673.92E-0203.32E-020250684.51E-0203.89E-020250695.13E-0204.49E-020320705.77E-0205.09E-020320716.42E-0205.71E-020400续表4-1截面承载极限状态正常使用状态上缘实配钢束数下缘实配钢束数上缘m2下缘m2上缘m2下缘m2727.07E-0206.34E-020400737.72E-0206.96E-020430748.23E-0207.45E-020430758.74E-0207.95E-020460769.24E-0208.44E-020460779.74E-0208.93E-020490780.102309.41E-020490790.105909.77E-020490800.108400.10490810.11100.10240490820.108409.99E-020490830.105709.76E-020490840.101809.37E-020490859.65E-0208.85E-020490869.11E-0208.32E-020460878.56E-0207.78E-020460887.99E-0207.23E-020430897.42E-0206.68E-020430906.69E-0205.98E-020400915.95E-0205.28E-020400925.21E-0204.57E-020320934.47E-0203.86E-020320943.74E-0203.16E-020250953.04E-0202.48E-020250962.38E-025.88E-031.82E-0201912971.81E-021.25E-021.32E-025.50E-031912981.29E-021.87E-028.60E-031.11E-021220998.60E-032.46E-024.50E-031.60E-0212201005.34E-032.99E-021.00E-032.02E-029281012.39E-033.47E-0202.41E-026361029.45E-053.84E-0202.71E-0244410304.02E-0202.87E-0224410404.05E-0202.88E-02044主梁纵向预应力筋的估算是预应力混凝土连续梁桥设计的一个重要环节。对于连续梁体系，或凡是预应力混凝土超静定结构，在初步计算预应力筋数量时，必须计及各项次内力的影响。然而一次内力项的计算恰与预应力筋的数量与布置有关。因此，在初步估算预应力时，只能以预估值来考虑，工程上将结构最大控制设计弯矩值增大2030来进行初估计算。次内力项的计算也与结构施工方法、结构转换体系的顺序有关。所以，此项估算是非常粗略的。一般地，逐段架设法的结构次内力值均较小，悬臂施工法的结构次内力值较大，不对称结构影响更大。由于次内力项的影响，连续梁体系支点负弯矩值减小，在预估预应力筋数量时不必增加总弯矩值，跨中正弯矩值则要加大，应考虑增加总弯矩值来预估力筋数量。需要指出的是，悬臂施工的连续梁施工阶段的内力与成桥内力差别较大，故按一次成桥估出的结果并不能满足施工需要。4.2 预应力钢束的布置根据桥梁博士的估算结果，确定梁内各截面所配预应力筋的实际数目，然后将预应力钢束合理的布置到每一个截面。然后，通过桥梁博士对布预应力筋后的全桥进行成桥检算，检查成桥是否能通过应力检算。若成桥不能通过应力检算，则应调整预应力筋的数目，改变预应力筋在梁体内的布置，再进行检算，如此反复只到通过成桥检算为止。经过多次反复检算后，最终确定预应力筋在梁体内的布置，其具体的布置见预应力筋的布置图，图4.1和4.2给出了2#、3#、4#支点截面以及全桥跨中截面钢束布置。预应力钢束在箱梁内的布置应遵循以下原则： 为避免梁体产生横向弯曲，预应力筋应在截面上对称布置，各施工阶段都要满足对称布置的原则； 为满足布置、锚固等需要，预应力筋在梁体内可以平弯和竖弯，但要避免平弯和竖弯的叠加，且平弯和竖弯（不包括抗剪因素）的角度不宜大于20,半径不能小于4m,常常取大于8m的数值，为了简化构造和减少预应力损失，应尽量减少或避免平弯，避免使用多次反向曲率变化的连续束； 现阶段有取消为抗剪而弯索的趋势，弯索应尽量布置在腹板及梗胁内，锚固在截面中性轴附近，尽量以S型曲线锚固，以消除锚固点产生的横向力； 顶、底板的预应力筋应适量集中布置在腹板及梗胁等混凝土较厚的位置，而不宜采用均匀分散的布置方式，底板索一般都平行于底板布置； 为防止中间支点处因偏心距较大的锚固力作用而导致梁下缘开裂，通常在梁上、下缘布置几束直线通长束； 若预应力钢筋数量较多而不得不在板的中部布筋时，应尽量避开横向正弯矩较大区域，应满足构造要求； 力筋较多时可分层布置，先锚固或弯起靠近腹板中部的力筋，尽量使管道上下对齐，以便浇筑和振捣，不宜采用梅花型布置，特别当管道间距较小时； 预应力筋的布置应满足桥涵设计规范中预应力管道和钢筋构造的要求； 为了便于计算，应尽量减少预应力钢筋的类型。 图4.1 2#、3#、4#支点截面钢束布置 单位：cm 图4.2 全桥跨中钢束布置 单位:cm5 预应力损失及有效应力的计算根据桥规（JTG D62-2004）第6.2.1条规定，预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算中，应考虑由下列因素引起的预应力损失：预应力钢筋与管道壁之间的摩擦 l4锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 l2预应力钢筋与台座之间的温差 l3混凝土的弹性压缩 l4预应力钢筋的应力松弛 l5混凝土的收缩和徐变 l65.1 预应力损失的计算5.1.1 摩阻损失预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失可按下式计算： (5-1)con张拉钢筋时锚下的控制应力（=0.75）,预应力钢筋与管道壁的摩擦系数，对金属波纹管，取0.2从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和，以rad计，k管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0015x从张拉端至计算截面的管道长度,以米计。5.1.2 锚具变形损失由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失，可按下式计算： (5-2)Dl锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值；统一取6mm.L预应力钢筋的有效长度；EP预应力钢筋的弹性模量。5.1.3 混凝土的弹性压缩后张预应力砼构件的预应力钢筋采用分批张拉时，先张拉的钢筋由于张拉后批钢筋所产生的砼弹性压缩引起的应力损失，可按下式计算 (5-3)在先张拉钢筋重心处，由后张拉各批钢筋而产生的混凝土法向应力；预应力钢筋与混凝土弹性模量比。若逐一计算的值则甚为繁琐，可采用下列近似计算公式 (5-4)N计算截面的分批张拉的钢束批数.钢束重心处混凝土法向应力： 式中M1为自重弯矩。注意此时计算Np时应考虑摩阻损失、锚具变形及钢筋回缩的影响。预应力损失产生时，预应力孔道还没压浆，截面特性取静截面特性。5.1.4 钢束松弛损失钢束松弛（徐变）引起的应力损失（）此项应力损失可根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004 表6.2.6 条的规定，按下列公式计算。对于钢丝、钢绞线，本设计中采用=（MPa） （5-5）式中：张拉系数，一次张拉时，=1.0；超张拉时，=0.9； 钢筋松弛系数，I级松弛（普通松弛），=1.0；II级松弛（低松弛），=0.3；传力锚固时的钢筋应力，对后张法构件 =-；对先张法构件，=-。5.1.5 收缩徐变损失由混凝土收缩和徐变引起的预应力钢筋应力损失 （5-6） （5-7） （5-8） （5-9）式中：、构件受拉、受压全部纵向钢筋截面重心处由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失；、构件受拉、受压全部纵向钢筋截面重心处由预习应力产生的混凝土法向应力；、构件受拉区、受压区纵向普通钢筋截面重心至构件截面重心的距离；i截面回转半径，i2=I/A,后张法采用净截面特性； 预应力钢筋传力锚固龄期为，计算考虑的龄期为t时的混凝土收缩、徐变，其终极值可按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004 中表6.2.7取用；加载龄期为，计算考虑的龄期为t时的徐变系数，可按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004 中表6.2.7取用.5.2 预应力损失计算结果对每一束、每一施工阶段计算钢束沿程的预应力损失，进而得到个钢束在各阶段的应力沿程分布。桥梁博士将钢束等分成30等份，计算出钢束在此31个节点上的应力。下面给出了7号和103号钢束预应力损失计算结果，表5-1至表5-6给出了顶板7号钢束在几个主要阶段的计算结果，表5-7至表5-9给出了全桥跨中底版103号钢束在几个主要阶段的计算结果。5.2.1 7号钢束计算结果1. 张拉方式：两端张拉2. 成孔方式：预埋波纹管成型3. 钢束材料类型：19715.2的低松弛钢绞线4. 钢束截面面积（mm*mm）：69695. 张拉控制应力：1395Mpa6. 通过单元号：19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 表5-1 张拉阶段各项预应力损失及有效预应力节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力10-2260-0.07-20.2-3.84-11402-40.5-1450-6.22-20.2-5.18-11803-77.9-70.50-8.81-20.2-6.8-12104-11300-10.1-20.2-7.28-12405-14600-10.3-20.2-7.3-12106-14900-10.2-20.2-6.79-12107-15200-10.1-20.2-6.49-12108-15400-9.95-20.2-5.98-12009-15700-9.81-20.2-6.73-120010-16000-9.65-20.2-6.36-120011-16200-9.48-20.2-5.67-120012-16500-9.3-20.2-5.53-120013-16800-9.09-20.2-5.27-119014-17000-8.88-20.2-4.09-119015-17300-8.68-20.2-4.06-119016-17600-8.56-20.2-4.16-119017-17300-8.68-20.2-4.06-119018-17000-8.88-20.2-4.09-119019-16800-9.09-20.2-4.95-119020-16500-9.3-20.2-5.62-119021-16200-9.49-20.2-5.78-120022-16000-9.65-20.2-6.07-120023-15700-9.81-20.2-6.31-120024-15400-9.95-20.2-6.36-120025-15200-10.1-20.2-6.65-121026-14900-10.2-20.2-6.92-121027-14600-10.3-20.2-7.29-1210 续表5-1节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力28-11300-10.1-20.2-7.31-124029-77.9-70.50-8.81-20.2-6.79-121030-40.5-1450-6.22-20.2-5.17-1180310-2260-2.07-20.2-3.84-1140表5-2最大悬臂施工阶段预应力损失及有效预应力节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力00001.350-0.134-11002000-0.3150-0.471-11203000-1.660-0.727-11604000-2.520-0.867-12005000-2.810-0.862-11706000-2.920-0.837-11707000-30-0.808-11708000-3.060-0.77-11709000-3.090-0.889-117010000-3.10-0.846-117011000-3.090-0.78-117012000-3.080-0.769-117013000-3.040-0.757-117014000-2.990-0.606-117015000-2.920-0.608-117016000-2.810-0.621-117017000-2.920-0.608-117018000-2.990-0.606-117019000-3.040-0.651-117020000-3.080-0.782-117021000-3.10-0.769-117022000-3.10-0.803-117023000-3.090-0.826-117024000-3.060-0.827-117025000-30-0.83-117026000-2.920-0.859-117027000-2.810-0.863-117028000-2.520-0.868-120029000-1.680-0.725-116030000-0.3510-0.471-1130310001.350-0.136-1100表5-3边跨合龙施工阶段预应力损失及有效预应力节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力10004.37E-030-0.0612-11002000-1.77E-030-0.0988-11303000-2.78E-030-0.117-11604000-1.34E-030-0.206-120050007.05E-040-0.189-117060002.53E-030-0.245-117070004.14E-030-0.22-117080005.50E-030-0.257-117090006.80E-030-0.274-1160100007.68E-030-0.23-1160110008.50E-030-0.173-1160120009.18E-030-0.147-1160130009.72E-030-0.118-1160140001.01E-020-0.0551-1160150005.23E-030-0.346-1160160007.24E-040-0.44-1160170000.00E+000-0.499-1160180000.00E+000-0.514-1160190000.00E+000-0.571-1160200000.00E+000-0.641-1160210000.00E+000-0.67-1160220000.00E+000-0.741-1160230000.00E+000-0.752-1160240000.00E+000-0.758-1160250000.00E+000-0.718-1160260000.00E+000-0.745-1160270000.00E+000-0.694-1170280000.00E+000-0.718-1200290000.00E+000-0.627-1160300000.00E+000-0.601-1130310000.00E+000-0.534-1090表5-4中跨合龙施工阶段预应力损失及有效预应力节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力10002.03E+0105.92-112020001.51E+0104.64-115030001.63E+0104.17-118040001.50E+0104.17-122050001.68E+0104.56-119060001.90E+0104.78-119070002.10E+0105.08-119080002.28E+0105.24-1190 续表5-4节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力90002.44E+0105.93-1190100002.57E+0106.24-1190110002.69E+0106.39-1200120002.79E+0106.66-1200130002.88E+0106.96-1200140002.94E+0106.25-1200150002.38E+0105.39-1190160001.83E+0104.31-1180170001.26E+0103.02-1180180001.10E+0102.78-1180190001.00E+0102.65-1180200009.30E+0002.45-1170210008.29E+0002.18-1170220007.14E+0001.99-1170230005.87E+0001.71-1170240004.50E+0001.23-1170250003.02E+0000.955-1170260001.44E+0000.56-117027000-2.53E-0100.276-117028000-9.42E-010-0.047-1190290003.17E+0001.03-1170300007.91E+0002.58-1140310002.21E+0306.51-1120表5-5桥面铺装施工阶段预应力损失及有效预应力节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力1000-2.21E+010-6.72-10902000-2.88E+010-10.5-11103000-3.32E+010-12.2-11404000-3.56E+010-13.2-11705000-3.59E+010-12.4-11406000-3.55E+010-11.4-11407000-3.50E+010-10.6-11508000-3.45E+010-9.7-11509000-3.40E+010-10.5-115010000-3.33E+010-9.65-115011000-3.27E+010-8.72-116012000-3.21E+010-8.28-116013000-3.14E+010-7.86-116014000-3.07E+010-6.45-116015000-2.26E+010-5.1-116016000-1.06E+010-2.05-1170 续表5-5节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力17000-1.10E+010-3.18-116018000-1.12E+010-3.45-116019000-1.14E+010-3.88-116020000-1.16E+010-4.46-116021000-1.18E+010-4.81-116022000-1.20E+010-5.21-115023000-1.21E+010-5.63-115024000-1.22E+010-5.85-115025000-1.24E+010-6.08-115026000-1.24E+010-6.55-115027000-1.25E+010-6.85-115028000-1.28E+010-7.34-117029000-1.43E+010-7.05-114030000-1.76E+010-7.33-111031000-2.32E+010-6.47-1090表5-6正常使用阶段预应力损失及有效预应力节点松弛损失收缩徐变损失永存预应力10-27.2-106620-33.9-107330-35.93-110140-42.57-112450-40.25-109960-41.98-110070-39.18-110780-40.32-110990-43.02-1105100-39.38-1112110-35.13-1121120-33.1-1124130-31.42-1127140-26.11-1136150-24.68-1138160-21.99-1146170-24.29-1138180-25.33-1137190-28.18-1132200-31.96-1126210-33.88-1123220-36.19-1119230-38.59-1114240-39.4-1112 续表5-6节点松弛损失收缩徐变损失永存预应力250-36.81-1114260-38.82-1109270-35.96-1110280-37.48-1137290-31.8-1112300-31.51-1080310-27.12-10675.2.2 103号钢束计算结果1. 张拉方式：两端张拉2. 成孔方式：预埋波纹管成型3. 钢束材料类型：19715.2的低松弛钢绞线4. 钢束截面面积（mm*mm）：159595. 张拉控制应力：1395Mpa6. 通过单元号：94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114表5-7中跨合龙施工阶段预应力损失及有效预应力节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力10-72.60-7.66E-04-20.25.99-13102-2.33-680-7.66E-04-20.26.13-13103-6.87-58.90-7.63E-04-20.27.6-13204-9.18-54.20-7.56E-04-20.27.68-13205-13.7-45.20-7.27E-04-20.26.19-13206-18.1-36.40-6.88E-04-20.26.86-13307-20.4-31.80-6.39E-04-20.26.59-13308-24.9-22.90-5.82E-04-20.2-1.75-13309-29.3-13.90-5.20E-04-20.2-1.74-133010-31.6-9.40-4.52E-04-20.2-1.44-133011-36.300-3.77E-04-20.2-4.66-133012-4100-2.99E-04-20.2-14.5-132013-43.300-2.16E-04-20.2-14.2-132014-50.300-1.29E-04-20.2-17.7-131015-52.500-3.76E-05-20.2-18.3-130016-54.7005.50E-05-20.2-29.8-129017-52.5001.46E-04-20.2-18.4-130018-50.3002.33E-04-20.2-17.8-131019-42003.22E-04-20.214.2-132020-39.8004.11E-04-20.2-14.5-132021-37.5004.90E-04-20.2-4.71-1330 续表5-7节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力22-35.3-4.5305.65E-04-20.2-4.86-133023-29.3-16.406.36E-04-20.2-1.72-133024-24.9-25.307.02E-04-20.2-1.68-132025-22.6-29.907.63E-04-20.2-1.92-132026-18.1-38.908.16E-04-20.26.8-132027-13.7-47.708.59E-04-20.26.19-132028-11.4-52.308.92E-04-20.26.58-132029-6.87-61.309.01E-04-20.27.61-131030-2.33-70.409.06E-04-20.26.14-1310310-75.109.09E-04-20.26.01-1310表5-8桥面铺装施工阶段预应力损失及有效预应力节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力1000-13.3-13.8-2.32-12802000-14.1-13.8-0.86-12803000-15-13.8-2.43-12904000-16-13.8-2.96-12905000-16.7-13.8-4.44-12906000-17.3-13.8-4.33-12907000-17.9-13.8-4.72-12908000-18.4-13.8-10.7-12909000-19-13.8-11.2-129010000-19.6-13.8-11.2-129011000-20.3-13.8-14.1-129012000-20.9-13.8-21.8-126013000-21.3-13.8-21.6-126014000-21.5-13.8-24.7-125015000-21.7-13.8-25.1-124016000-21.9-13.8-37.1-122017000-21.8-13.8-25.2-124018000-21.7-13.8-24.8-125019000-21.6-13.8-21.7-126020000-21.3-13.8-22-126021000-20.8-13.8-14.3-128022000-20.2-13.8-14.3-128023000-19.7-13.8-11.5-128024000-19.2-13.8-11-128025000-18.7-13.8-11-128026000-18.2-13.8-4.77-128027000-17.6-13.8-4.72-128028000-16.9-13.8-4.17-1280 续表5-8节点sigma-s1sigma-s2sigma-s3sigma-s4sigma-s5sigma-s6有效预应力29000-16-13.8-2.85-128030000-15.1-13.8-3.23-128031000-14.3-13.8-2.76-1270表5-9使用阶段阶段预应力损失及有效预应力节点松弛损失收缩徐变损失永存预应力1-0.9178-18.93-12592-0.9178-21.36-12583-0.9178-18.44-12664-0.9178-19.63-12665-0.9178-23.57-12636-0.9178-20-12717-0.9178-19.72-12728-0.9178-36.35-12459-0.9178-36.95-124810-0.9178-35.74-125111-0.9178-43.76-124112-0.9178-66.67-119513-0.9178-65.31-119514-0.9178-74.45-119515-0.9178-75.52-116716-0.9178-107.5-110917-0.9178-75.81-116618-0.9178-74.75-117119-0.9178-65.54-119520-0.9178-66.99-119621-0.9178-44.21-123922-0.9178-45.22-123623-0.9178-37.36-124424-0.9178-36.65-124125-0.9178-37.79-123826-0.9178-20.71-126627-0.9178-24.09-125828-0.9178-21.94-126029-0.9178-19.02-126230-0.9178-21.86-125331-0.9178-19.57-12546 强度、应力与变形验算本章内容为：先进行破坏阶段（即承载能力极限状态下）的截面强度验算，再进行正常使用极限状态下的截面应力验算。6.1强度验算在承载能力极限状态下，预应力混凝土梁沿着正截面和斜截面都有可能破坏，本设计只验算正截面的强度，斜截面强度忽略不计。6.1.1 截面抗弯承载力翼缘位于受压区的T形截面或I形截面受弯构件，箱形截面受弯构件的正截面承载能力可参照T形截面计算，由于本设计未考虑普通钢筋，故其正截面抗弯承载能力按下列规定进行计算时也不考虑普通钢筋的影响，所以有：1 当符合下列条件时 （6-1）应以宽度为的矩形截面按下面公式计算正截面抗弯承载力： （6-2）混凝土受压区高度应按下式计算： （6-3）截面受压区高度应符合下列要求： （6-4）当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋，且预应力钢筋受压即（）为正时 （6-5）当受压区仅配纵向普通钢筋或配普通钢筋和预应力钢筋，且预应力钢筋受拉即（）为负时 （6-6）2 当不符合公式（6-1）的条件时，计算中应考虑截面腹板受压的作用，其正截面抗弯承载力应按下列规定计算： （6-7）此时，受压区高度应按下列公式计算，应应符合（6-4）、（6-5）、（6-6）的要求。 （6-8）式中 桥梁结构的重要性系数，按预规JTG D62-2004第5.1.5条的规定采用，本设计为二级，取=1.0； 弯矩组合设计值； 混凝土轴心抗压强度设计值，按预规JTG D62-2004表3.1.4采用； 纵向预应力钢筋的抗拉强度设计值，按预规JTG D62-2004表3.2.3-2采用； 受拉区纵向预应力钢筋的截面面积； 矩形截面宽度或T形截面腹板宽度，本设计应为箱形截面腹板总宽度； 截面有效高度，此处为截面全高； 、受拉区、受压区普通钢筋和预应力钢筋的合力点至受拉区边缘、受压区边缘的距离； 受压区普通钢筋合力点至受压区边缘的距离； T形或I形截面受压翼缘厚度； T形或I形截面受压翼缘的有效宽度，按预规JTG D62-2004第4.2.2的规定采用。6.1.2 计算结果 根据承载极限状态组合结果，判断截面的受力类型，然后根据上面的相应公式验算其强度是否满足。表6-1给出了各跨1/4截面、1/2截面、3/4截面、以及支点截面的极限强度验算结果，其他个截面可采用同样的方法验算，结果从略。 表6-1承载极限状态强度验算8内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj8.93E+047.44E+047.44E+048.93E+04Qj2.61E+032.02E+034.52E+031.53E+03Mj1.38E+051.47E+052.48E+051.17E+05受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力1.66E+051.66E+058.43E+041.66E+05是否满足是是是是16内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj8.93E+047.44E+048.93E+047.44E+04Qj-4.07E+03-3.54E+03-5.85E+03-4.62E+03Mj1.25E+051.17E+052.16E+057.63E+04受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力1.82E+051.82E+051.14E+051.87E+05是否满足是是是是24内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj8.93E+047.44E+047.44E+048.93E+04Qj-1.66E+04-1.40E+04-1.43E+04-1.86E+04Mj-6.16E+04-4.96E+041.56E+04-1.34E+05受力性质上拉偏压上拉偏压下拉偏压上拉偏压极限抗力2.88E+052.91E+054.15E+052.09E+05是否满足是是是是35内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj6.14E+045.11E+045.11E+046.14E+04Qj2.48E+032.12E+039137.97E+03Mj-4.90E+05-4.05E+05-3.43E+05-6.22E+05受力性质上拉偏压上拉偏压上拉偏压上拉偏压极限抗力1.21E+051.21E+051.39E+059.88E+04是否满足是是是是48内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj6.14E+045.11E+045.11E+046.14E+04Qj1.46E+041.22E+041.43E+041.65E+04Mj-9.14E+037.54E+038.51E+04-6.55E+04受力性质上拉偏压下拉偏压下拉偏压上拉偏压极限抗力3.36E+053.81E+051.51E+052.00E+05是否满足是是是是58内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj6.14E+045.11E+045.11E+046.14E+04Qj6776152.08E+03129Mj1.39E+051.32E+052.27E+051.04E+05受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力1.66E+051.00E+056.68E+041.66E+05是否满足是是是是 续表6-168内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj6.14E+045.11E+045.11E+046.14E+04Qj-1.32E+04-1.10E+04-1.30E+04-1.49E+04Mj2.39E+043.74E+041.24E+05-3.57E+04受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力3.43E+052.99E+051.87E+052.68E+05是否满足是是是是81内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj6.29E+045.24E+045.24E+046.29E+04Qj3.31E+042.76E+042.62E+043.75E+04Mj-4.37E+05-3.45E+05-2.60E+05-5.67E+05受力性质上拉偏压上拉偏压上拉偏压上拉偏压极限抗力1.35E+051.41E+051.52E+051.09E+05是否满足是是是是94内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj6.29E+045.24E+045.24E+046.29E+04Qj1.38E+041.15E+041.35E+041.57E+04Mj3.54E+044.86E+041.34E+05-1.93E+04受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力3.19E+052.77E+059.41E+043.20E+05是否满足是是是是104内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj6.29E+045.24E+046.29E+045.24E+04Qj-90.2-77.51.11E+03-487Mj1.64E+051.56E+052.57E+051.29E+05受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力9.89E+049.01E+047.09E+041.03E+05是否满足是是是是114内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj6.29E+045.24E+045.24E+046.29E+04Qj-1.40E+04-1.17E+04-1.13E+04-1.59E+04Mj3.11E+044.48E+041.30E+05-2.38E+04受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力3.29E+052.85E+051.00E+053.08E+05是否满足是是是是127内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj5.66E+044.72E+044.72E+045.66E+04Qj3.37E+042.80E+042.70E+043.89E+04Mj-4.46E+05-3.53E+05-2.68E+05-5.77E+05受力性质上拉偏压上拉偏压上拉偏压上拉偏压极限抗力1.22E+051.27E+051.52E+059.80E+04是否满足是是是是 续表6-1140内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj5.66E+044.72E+044.72E+045.66E+04Qj1.33E+041.10E+041.30E+041.50E+04Mj2.33E+043.67E+041.23E+05-3.64E+04受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力3.40E+052.94E+051.52E+052.60E+05是否满足是是是是150内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj5.66E+044.72E+044.72E+045.66E+04Qj-642-584363-94.3Mj1.42E+051.34E+052.29E+051.07E+05受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力1.02E+059.31E+046.19E+041.66E+05是否满足是是是是160内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj5.66E+044.72E+044.72E+045.66E+04Qj-1.46E+04-1.22E+04-1.19E+04-1.64E+04Mj-7.87E+038.42E+038.64E+04-6.44E+04受力性质上拉偏压下拉偏压下拉偏压上拉偏压极限抗力3.37E+053.76E+057.68E+042.00E+05是否满足是是是是173内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj8.59E+047.16E+047.16E+048.59E+04Qj6.70E+045.60E+045.54E+047.12E+04Mj-4.92E+05-4.07E+05-3.44E+05-6.24E+05受力性质上拉偏压上拉偏压上拉偏压上拉偏压极限抗力1.50E+051.50E+051.50E+051.30E+05是否满足是是是是184内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj8.59E+047.16E+047.16E+048.59E+04Qj1.66E+041.40E+041.43E+041.85E+04Mj-6.19E+04-4.93E+041.61E+04-1.34E+05受力性质上拉偏压上拉偏压下拉偏压上拉偏压极限抗力2.84E+052.88E+054.12E+052.02E+05是否满足是是是是192内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj8.59E+047.16E+048.59E+047.16E+04Qj4.03E+033.51E+035.76E+034.58E+03Mj1.28E+051.20E+052.20E+057.97E+04受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力1.82E+051.46E+051.09E+051.82E+05是否满足是是是是 续表6-1200内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj8.59E+047.16E+047.16E+048.59E+04Qj4.54E+033.93E+033.76E+035.62E+03Mj1.42E+051.52E+052.54E+051.22E+05受力性质下拉偏压下拉偏压下拉偏压下拉偏压极限抗力1.66E+051.66E+058.05E+041.66E+05是否满足是是是是6.2 持久状况应力验算预应力混凝土连续梁在各个受力阶段均有其不同受力特点。从一开始施加预应力，其预应力钢筋和混凝土就开始处于高应力下。为保证构件在各个阶段的安全，除了要进行强度验算外，还必须对其施工和使用阶段的应力情况分别进行验算。6.2.1 正截面抗裂验算（法向拉应力） 正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列要求： 1）全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 预制构件 （6-9） 分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件 （6-10） 2）A类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 （6-11） 但在荷载长期效应组合下 （6-12） 斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列要求： 1）全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 预制构件 （6-13） 现场浇筑（包括预制拼装）构件 （6-14） 2）A类和B类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 预制构件 （6-15） 现场浇筑（包括预制拼装）构件 （6-16）式中 在作用（或荷载）短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，按公式（6-9）计算； 在荷载长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，按公式（6-10）计算； 扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压力，按预规JTG D62-2004第6.1.5条规定计算； 由作用（或荷载）短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力，按预规JTG D62-2004第6.3.3条规定计算； 混凝土的抗拉强度标准值，按预规JTG D62-2004表3.1.3采用。 受弯构件由作用（或荷载）产生的截面抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，应按下列公式计算： （6-17） （6-18）式中 按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值； 按荷载长期效应组合计算的弯矩值，在组合的活荷载弯矩中，仅考虑汽车、人群等直接作用于构件的荷载产生的弯矩值。注：后张法构件在计算预施应力阶段由构件自重产生的拉应力时，公式（6-17）、（6-18）中的可改用，为构件净截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。正截面抗裂验算采用桥梁博士计算，结果见6.3节应力验算，表6-3-1只至表6-3-4给出了主要施工阶段35号截面的验算结果，表6-3-7至表6-3-9给出了35号截面使用阶段验算结。其他个截面可采用同样的方法验算，结果从略。下面取跨中截面104节点处进行手算：全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下，分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件： 其中 20.25Mpa受弯构件由作用（或荷载）产生的截面抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，按下面公式计算： 15.4Mpa 故正截面抗裂满足要求。6.2.2 斜截面抗裂验算（主拉应力） 斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列要求： 全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 预制构件 （6-19） 现场浇筑（包括预制拼装）构件 （6-20） 式中 由作用（或荷载）短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力，按（6-21）计算； 混凝土的抗拉强度标准值，按预规JTG D62-2004表3.1.3采用。 预应力混凝土受弯构件由作用（或荷载）短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力和主压应力，应按下列公式计算； （6-21） （6-22） （6-23） （6-24） （6-25） （6-26）式中 在计算主应力点，由预加力和作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩 产生的混凝土法向应力； 由竖向预应力钢筋的预加力产生的混凝土竖向压应力； 在计算主应力点，由预应力弯起钢筋的预加力和按作用（或荷载）短期效应组合计算的剪力产生的混凝土剪应力；当计算截面作用有扭矩时，尚应计入由扭矩引起的剪应力；对后张预应力混凝土超静定结构，在计算剪应力时，尚宜考虑预加力引起的次剪力； 在计算主应力点，由扣除全部预应力损失后的纵向预加力产生的混凝土法向预压应力；-是由预加力在后张法预应力混凝土连续梁等超静定结构中产生的次弯矩；epn净截面重心至计算纤维处的距离； 换算截面重心轴至计算主应力点的距离； 在同一截面上竖向预应力钢筋的肢数； ypn、ypn受拉区、受压区预应力钢筋合力点至净截面重心轴的距离； -纵向预应力钢筋扣除全部预应力损失后的有效预应力、竖向预应力钢筋、纵向预应力弯起钢筋扣除全部预应力损失后的有效预应力；AP、AP受拉区、受压区预应力钢筋的截面面积； 单肢竖向预应力钢筋的截面面积； 竖向预应力钢筋的间距； 计算主应力点处构件腹板的宽度； 计算截面上同一弯起平面内预应力弯起钢筋的截面面积；、计算主应力点以上（或以下）部分换算截面面积对换算截面重心轴、净截面面积对净截面重心轴的面积矩； 计算截面上预应力弯起钢筋的切线与构件纵轴线的夹角。斜截面抗裂验算结果见6.3节应力验算，表6-3-1只至表6-3-4给出了主要施工阶段35号截面的验算结果，表6-3-7至表6-3-9给出了35号截面使用阶段验算结果。其他个截面可采用同样的方法验算，结果从略。6.2.3 使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算受压区混凝土的最大压应力 （6-27） （6-28） 式中 由预加力产生的混凝土法向拉应力，按（6-25）计算 ； 混凝土法向压应力； MK按荷载标准值组合计算的弯矩值； 注：后张法构件在计算预施应力阶段由构件自重产生的法向拉（压）应力时，W0可改用表6-3-7至表6-3-9给出了35号截面使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算结果。其他个截面可采用同样的方法验算，结果从略。下面取跨中截面104节点处进行手算：-0.332Mpa7.14Mpa 故满足要求。6.2.4 预应力钢筋中的拉应力验算 (6-29) （6-30）式中 预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；受拉区预应力钢筋扣除全部预应力损失后的有效应力；混凝土法向拉应力，按（6-28）计算；预应力钢筋应力。表6-3-5给出了8号钢束各项荷载应力结果，将使用荷载应力与恒载下应力进行组合，即可进行钢束应力验算，如表6-3-6。其他个截面可采用同样的方法验算，结果从略。下面取45号钢束在跨中截面104截面处进行手算：故满足要求。6.2.5 混凝土的主压应力验算预应力混凝土受弯构件由荷载标准值和预加力产生的混凝土主压应力pe按（6-21）计算，但公式（6-22）、（6-24）MS和VS应分别以MK、VK代替。MK、VK为按荷载标准值组合计算的弯矩值和剪力值。混凝土的主压应力应符合下式规定： （6-31）表6-3-7至表6-3-9给出了使用阶段混凝土主压应力的验算结果，其他各截面可采用同样的方法验算，结果从略。下面取跨中截面104节点进行手算： 故满足要求。6 .3 应力验算结果表6-2 35号截面最大悬臂施工阶段应力验算点号应力最大压应力最小拉应力最大剪应力最小剪应力最大主压应力最大主拉应力1（6.8）法向正应力8.098.098.098.098.098.09竖向正应力000000剪应力000000主压应力8.098.098.098.098.098.09主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是2（5.1）法向正应力7.417.417.417.417.417.41竖向正应力000000剪应力000000主压应力7.417.417.417.417.417.41主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是3（3.4）法向正应力6.746.746.746.746.746.74竖向正应力000000剪应力000000主压应力6.746.746.746.746.746.74主拉应力000000容许值22.722.722.722.722.722.7是否满足是是是是是是4（1.7）法向正应力6.076.076.076.076.076.07竖向正应力000000剪应力000000主压应力6.076.076.076.076.076.07主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是 续表6-2点号应力最大压应力最小拉应力最大剪应力最小剪应力最大主压应力最大主拉应力5（0.0）法向正应力5.395.395.395.395.395.39竖向正应力000000剪应力000000主压应力5.395.395.395.395.395.39主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是表6-3 35号截面边跨合龙施工阶段应力验算点号应力最大压应力最小拉应力最大剪应力最小剪应力最大主压应力最大主拉应力1（6.8）法向正应力8.038.038.038.038.038.03竖向正应力000000剪应力000000主压应力8.038.038.038.038.038.03主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是2（5.1）法向正应力7.387.387.387.387.387.38竖向正应力000000剪应力0.02480.02480.02480.02480.02480.0248主压应力7.387.387.387.387.387.38主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是3（3.4）法向正应力6.726.726.726.726.726.72竖向正应力000000剪应力0.02690.02690.02690.02690.02690.0269主压应力6.726.726.726.726.726.72主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是4（1.7）法向正应力6.076.076.076.076.076.07竖向正应力000000剪应力0.02450.02450.02450.02450.02450.0245主压应力6.076.076.076.076.076.07主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是 续表6-3点号应力最大压应力最小拉应力最大剪应力最小剪应力最大主压应力最大主拉应力5（0.0）法向正应力5.415.415.415.415.415.41竖向正应力000000剪应力000000主压应力5.415.415.415.415.415.41主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是表6-4 35号截面中跨合龙施工阶段应力验算点号应力最大压应力最小拉应力最大剪应力最小剪应力最大主压应力最大主拉应力1（6.8）法向正应力4.814.814.814.814.814.81竖向正应力000000剪应力000000主压应力4.814.814.814.814.814.81主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是2（5.1）法向正应力4.824.824.824.824.824.82竖向正应力000000剪应力2.032.032.032.032.032.03主压应力5.565.565.565.565.565.56主拉应力-0.744-0.744-0.744-0.744-0.744-0.744容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是3（3.4）法向正应力4.824.824.824.824.824.82竖向正应力000000剪应力2.212.212.212.212.212.21主压应力5.685.685.685.685.685.68主拉应力-0.86-0.86-0.86-0.86-0.86-0.86容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是4（1.7）法向正应力4.834.834.834.834.834.83竖向正应力000000剪应力2.012.012.012.012.012.01主压应力5.565.565.565.565.565.56主拉应力-0.727-0.727-0.727-0.727-0.727-0.727容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是 续表6-4点号应力最大压应力最小拉应力最大剪应力最小剪应力最大主压应力最大主拉应力5（0.0）法向正应力4.484.484.484.484.484.48竖向正应力000000剪应力000000主压应力4.484.484.484.484.484.48主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是表6-5 35号截面桥面铺装施工阶段应力验算点号应力最大压应力最小拉应力最大剪应力最小剪应力最大主压应力最大主拉应力1（6.8）法向正应力6.576.576.576.576.576.57竖向正应力000000剪应力000000主压应力6.576.576.576.576.576.57主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是2（5.1）法向正应力6.666.666.666.666.666.66竖向正应力000000剪应力2.332.332.332.332.332.33主压应力7.47.47.47.47.47.4主拉应力-0.735-0.735-0.735-0.735-0.735-0.735容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是3（3.4）法向正应力6.766.766.766.766.766.76竖向正应力000000剪应力2.532.532.532.532.532.53主压应力7.67.67.67.67.67.6主拉应力-0.845-0.845-0.845-0.845-0.845-0.845容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是4（1.7）法向正应力6.856.856.856.856.856.85竖向正应力000000剪应力2.32.32.32.32.32.3主压应力7.557.557.557.557.557.55主拉应力-0.703-0.703-0.703-0.703-0.703-0.703容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是 续表6-5点号应力最大压应力最小拉应力最大剪应力最小剪应力最大主压应力最大主拉应力5（0.0）法向正应力6.946.946.946.946.946.94竖向正应力000000剪应力000000主压应力6.946.946.946.946.946.94主拉应力000000容许值22.7-3.050000是否满足是是是是是是表6-6 7号钢束使用阶段各项荷载应力点号升温温差降温温差汽车MaxM汽车MinM汽车MaxQ汽车MinQ11.72E-02-1.72E-02-6.9145.133-5.244-0.83053-1.71E-021.71E-025.708-5.1231.1013.3315-2.47E-022.47E-026.634-7.4272.1532.0147-2.36E-022.36E-025.114-7.3222.922-0.94759-2.22E-022.22E-023.873-7.33-2.9893.00111-2.07E-022.07E-022.915-7.366-2.1260.485913-1.91E-021.91E-022.435-7.424-5.0522.28815-1.76E-021.76E-022.162-7.4610.2405-3.79617-1.76E-021.76E-022.058-7.4010.2371-3.8219-1.91E-021.91E-022.076-7.2432.022-4.95321-2.06E-022.06E-022.421-7.028-3.2111.07923-2.22E-022.22E-023.081-6.774-2.7321.64725-2.35E-022.35E-023.838-6.4640.8892-0.992727-2.46E-022.46E-024.828-6.1331.6030.741529-1.71E-021.71E-024.018-3.9111.182.445311.71E-02-1.71E-02-5.154.018-3.393-1.626点号人群MinM人群MaxQ人群MinQ人群MaxM1#支座变位5#支座变位10.4903-0.36760.2715-0.58840.8494-0.060653-0.4894-0.15990.15490.4877-0.84780.060545-0.7111-0.06068-0.090950.5659-1.2230.087367-0.71250.1344-0.41890.4383-1.1660.083259-0.7331-0.62160.22860.3889-1.0980.078