【必过毕业设计】平江大桥施工图设计.doc

湖 南 理 工 学 院毕业设计（论文）题目 平江大桥施工图设计 作 者 张 劲 学 号 24060100135 系 别 南湖学院 专 业 土木工程 指导教师 王 光 辉 职 称 导 师 完成时间 二0一0年六月六日 联系客服有惊喜，可调换文档，文档免费编辑等资源借阅热服：2552892066 借阅网/a270745400-doc-m.html请相信我们的诚信目 录1 方案拟订与比选2设计资料及构造布置3主梁的作用效应计算4 预应力钢束的估算及布置5 主梁截面几何特性计算6持久状况截面承载能力极限状态计算7 钢束预应力损失估算8 应力验算9 抗裂性验算10 主梁变形（挠度）计算11 锚固区局部承压计算12 行车道板计算13参考文献第一部分 上部结构设计计算1 方案拟订与比选1.1 设计资料（1）技术指标：汽车荷载：公路-I级桥面宽度：03m栏杆+2m人行道+净-13m行车道+2m人行道+03m栏杆（共176m宽）（2）设计洪水频率：百年一遇 ；（3）通航等级：无 ；1.2 设计方案比选方案的主要标准：1、安全安全标准可从行车安全、通航安全、基础地质条件的安全与施工安全等几个方面考虑。行车安全主要通过桥面设施的布置来实现。如根据公路等级和车流具体情况决定是否需设置中央分隔带、分车带或护栏以保证行车安全。通航安全虽然有通航净空保证，但应注意是否有拖船组成的船队通过，另外桥下水流方向是否与桥梁垂直，如遇到这些情况均应适当加大桥梁跨径。基础的安全一方面应该满足规范中规定的基础埋深与河流的冲刷深度和冰冻深度的关系，另一方面应检查基础附近是否有裂缝、断层、溶洞等不良地质现象存在，由此检查桥梁分孔是否合理。施工期间结构的安全也是应考虑的重要因素，如果设计要求编制施工组织计划，则要注意洪水和飓风对桥梁施工的不利影响，一般要求在洪水来临之前桥墩的施工面要超出设计洪水位。2、功能桥梁的功能包括两个方面：一是跨越障碍（河流、山谷或线路），二是承受/荷载。在比选方案时，应选择传力路线直接、简捷的结构形式，以保证结构受力的合理性。此外，还应考虑非正常运营条件下（如地震、风载）能保证结构功能的实施。在地震区修建桥梁要考虑抗震性能好的桥型。梁式体系比拱失体系好，无铰拱比有铰拱要好，整体式的比组合式的好，扩大基础比桩基础好，低桩比高桩好等。再从突发的因素破坏桥梁后的修复难易考虑，梁式体系比拱式体系易修复。从该方面考虑，小跨能满足的就不做大跨；能用标准设计或通用设计的就优先考虑。3、经济经济性主要从造价、工期及养护维修方面考虑。造价：主要包括材料费、人工费及机具设备费。1)材料费的估价因受价格影响比较大，因暂按材料用量来衡量。用标准设计与通用设计时，可按所附材料查用。考同类体系、同荷载标准、相近跨度的已建桥梁的工程数量。根据参考书中提出的构造尺寸以及经验尺寸，定出总体设计的轮廓尺寸，然后对主要结构的少数控制截面进行粗略的验算。2)人工费和机具设备费的标准各地区有很大差别，可根据概预算定额标准进行估算。工期：工期与造价有很大的关系，桥梁作为线路的一部分，应该要求做到“线路修到那里，桥也通到那里”，以保证机具、材料、人员的输送，线路早日交付运营，可以使国民经济早一天受益。影响工期的因素很多，在资金有保障的前提下，主要受基础工程量的大小、结构形式、施工方法等影响。上下部结构类型多的桥梁，要求特种机具设备的或新体系的工期也长，非就地取材的桥型，不仅造价高，而且工期长；采用脚手施工才工期长，而且有水毁的可能，需要慎重考虑。 养护及维修：桥梁在规定使用期限内经常维修费用的多少需要考虑，混泥土桥的养护和维修费用比刚桥要低得多，当遭受军事或自然因素破坏后的修复，梁式桥比拱式桥方便。4、美观我国基本建设的方针是“经济、适用和在可能条件下注意美观”，大量的公路桥和铁路桥设计时应遵守这一要求，但在特大桥城市桥以及位于风景区的桥梁，应注意选择美观的桥型方案。此外，施工设备及能力和环保也是必须考虑的两个方面。每个比选方案都应初步考虑采用什么施工方法，根据所给的施工设备和现场条件制订施工方案；桥梁设计必须考虑环境保护和可持续发展的要求，包括生态、水、空气、噪声等几个方面全面考虑。1. 鉴于展架桥地质地形情况。该处地势平缓，故比选方案主要采用简支梁桥和连续梁桥形式。根据安全、适用、经济、美观的设计原则，我初步拟定了三个方案。1.2.1 方案一：预应力混凝土简支T型梁桥本桥的横截面采用T型截面（如图11）。防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊，因为该桥的跨度较大，预应力钢筋采用特殊的形式（如图12）布置，这样不仅有利于抗剪，而且在拼装完成后，在桥面上进行张拉，可防止梁上缘开裂。优点：制造简单，整体性好，接头也方便，而且能有效的利用现代高强材料，减少构件截面，与钢筋混凝土相比，能节省钢材，在使用荷载下不出现裂缝等。缺点：预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线形，使桥面铺装加厚等。施工方法：采用预制拼装法（后张法）施工，即先预制T型梁，然后用大型机械吊装的一种施工方法。其中后张法的施工流程为：先浇筑构件混凝土，并在其中预留孔道，待混凝土达到要求强度后，将预应力钢筋穿入预留的孔道内，将千斤顶支承与混凝土构件端部，张拉预应力钢筋，使构件也同时受到反力压缩。待张拉到控制拉力后，即用夹片锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上，使混凝土获得并保持其预压应力。最后，在预留孔道内压注水泥浆。使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体。图1.1预应力混凝土简支T形梁桥立面图（尺寸单位：cm） 图12 （尺寸单位：cm）1.2.2 方案二：（30+60+30）m预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱单室的截面形式及立面图，因为跨度很大（对连续梁桥），在外载和自重作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变截面梁能符合梁的内力分布规律，变截面梁的变化规律采用二次抛物线。优点：结构刚度大，变形小，行车平顺舒适，伸缩缝少，抗震能力强，线条明快简洁，施工工艺相对简单，造价低，后期养护成本不高等。缺点：桥墩处箱梁根部建筑高度较大，桥梁美观欠佳。超静定结构，对地基要求高等。施工方法：采用悬臂浇筑施工，用单悬臂连续的施工程序，这种方法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉预应力筋，移动机具、模板继续施工。方案三：（620）m预应力混凝土空心板桥本桥横断面采用17块中板和2块边板优点： 预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压，不仅充分发挥了高强材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使结构轻型化，因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。 采用空心板截面，减轻了自重，而且能充分利用材料，构件外形简单，制作方便，方便施工，施工工期短，而且桥型流畅美观。缺点：行车不顺，同时桥梁的运营养护成本在后期较高。施工方法：采用预置装配（先张法）的施工方法，先张法预制构件的制作工艺是在浇筑混凝土之前先进行预应力筋的张拉，并将其临时固定在张拉台座上，然后按照支立模板钢筋骨架成型浇筑及振捣混凝土养护及拆除模板的基本施工工艺，待混凝土达到规定强度，逐渐将预应力筋松弛，利用力筋回缩和与混凝土之间的黏结作用，使构件获得预应力。1.3 方案比选表11 方案比选表方案设计方案一设计方案二设计方案三适用性各梁受力相对独立，避免超静定梁的复杂问题，行车较舒适。箱形截面抗扭刚度大，可以保证其强度和稳定性，有效的承担正负弯矩，桥梁的结构刚度大，变形小，行车平稳舒适。空心板截面，减轻了自重，而且能充分利用材料，构件外形简单，制作方便，方便施工，施工工期短。美观性构造简单，线条简洁全桥线条简洁明快，与周围环境协调好，因此，桥型美观全桥线条简洁，但桥孔跨度多，因此显得有些繁缛影响桥型美观续上表施工难易等跨径布置，细部尺寸相同，可以重复利用模板预制，施工较为方便。相对简支梁桥的施工要更复杂。相对于简支T型梁和连续箱形梁施工较简单。经济性等截面形式能大量节约模板，加快建桥进度，简易经济，但不能充分利用截面作用，基础设计量大。连续梁刚度大，变形小，伸缩缝少，能充分利用高强材料的特性，促使结构轻型化，跨越能力强。充分发挥了高强材料的特性，而且提高了混凝的抗裂性，促使结构轻型化。后期养护成本较高通过对比，从受力合理，安全适用，经济美观的角度综合考虑，方案一:预应力混凝土简支T型梁桥为最佳推荐方案。此方案，采用预应力混凝土简支T型梁桥，结构简单，节省材料，经济合理；采用预制装配的施工方法，施工方便，周期短；而且桥型流畅美观。 2设计资料及构造布置2.1 设计资料2.1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径：30m（墩中心距离）主梁全长：29.96m计算跨径：29.00m桥宽：03m栏杆+2m人行道+净-13m行车道+2m人行道+03m栏杆（共176m宽）桥面铺装：铺装层铺设防水混凝土12cm，沥青混凝土6cm。 2.1.2 设计荷载公路I级，结构重要性系数=1.0，均布荷载的标准值为10.5KN/m，集中荷载标准值为316KN. 2.1.3 材料及工艺混凝土：采用C50混凝土，=3.45MPa，抗压强度标准值=32.4MPa，抗压强度设计值=22.4MPa，抗拉强度的标准值=2.65MPa，抗拉强度设计值=1.83MPa。钢筋：预应力钢筋采用ASTMA416-97a标准的低松弛钢绞（17标准型），抗拉强度标准值=1860MPa。抗拉强度设计值=1260MPa，公称直径15.24mm，公称面积140，弹性模量Ep=1.95MPa。普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB400钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋。按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm的预埋波纹管和夹片锚具。2.1.4 设计依据（1）交通部颁公路工程技术标准（JTGB01-2003）简称标准（2）交通部颁公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）简称桥规（3）交通部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）简称公预规2.1.5 基本计算数据见（表2-1） 表2-1 基本数据计算表 名 称项 目符 号单 位数 据混 凝 土立方强度 fcu,kMPa50 弹性模量EcMPa3.45轴心抗压标准强度fckMPa32.40 轴心抗拉标准强度ftkMPa2.65 轴心抗压设计强度fcdMPa22.40 轴心抗拉设计强度ftdMPa1.83 短暂状态容许压应力0.7fckMPa20.72 容许拉应力0.7ftkMPa1.757持久状态标准荷载组合:容许压应力0.5fckMPa16.20 容许主压应力0.6fckMPa19.44短期效应组合:容许拉应力st-0.85pcMPa0 容许主拉应力0.6ftkMPa1.59 s15.2 钢 绞 线标准强度fpkMPa1860 弹性模量EpMPa1.95105抗拉设计强度fpdMPa1260 最大控制应力con0.75fpkMPa1395 持久状态应力:标准状态组合0.65fpkMPa1209 材料重度钢筋混凝土1KN/325.0 沥青混凝土2KN/323.0 钢绞线3KN/378.5 钢束与混凝土的弹性模量比Ep无纲量5.65 注：考虑混凝土强度达到90%时开始张拉预应力钢束。和分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则=29.6MPa， =2.51MPa。2.2 横断面布置 2.2.1 主梁间距与主梁片数 本桥为单幅桥，主梁翼板宽度为250cm，桥宽为17.6m，选用5片主梁和2片边梁，主梁之间的间距为220cm 2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定 图1-1 结构尺寸图（单位cm）1、 主梁高度 预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与跨径之比常在1/14-1/25,当建筑高度不受限制时（本桥不受限制），增大梁高往往是最经济的方案，因为增大梁高可以取得较大的抗弯力臂，还可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土的用量增加不多。终上所述，本桥中取200cm的主梁高度是比较合适的。2、主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯是上翼板受压的强度要求，本桥预制T梁的翼板厚度取用10cm，翼板根部加厚到25cm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度翼板由布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，本桥腹板厚度取用20cm。为了防止在施工和运营中使马蹄部分遭致纵向裂缝，马蹄面积占截面总面积的10%20%比较合适，同时根据公预规9.4.9条对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为58cm，高度为20cm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度为20cm，以减小局部应力。按照以上拟定的外形尺寸，就可绘制出预制梁的跨中截面图（如图1-2）图1-2 跨中截面尺寸图（单位cm） 3、计算截面几何特征 将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性计算见（表2-2） 表2-2 跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积()跨中截面形心至上缘距离（cm）分块面积对上缘净距=（）自身惯距（）=-（cm）对截面形心的惯距（）翼板25005.00125001533.3372.371309354213095075三角承托75017.5131251121659.8726883132699529腹板34009532300013435000-17.63105677814491778下三角380170646007544-92.6332605203268064马蹄116019022040032444.45-112.631471520014747644819063362548302090注：截面形心至上缘距离：4、支点截面几何特性计算表（表2-3） 表2-3 支点截面几何特性计算表 分块名称分块面积（）分块面积形心至上缘距离（）分块面积对上缘静矩（）分块面积的自身惯矩（）（）分块面积对截面形心的惯矩（）（）翼板25005.001250019600.3383.571745986217479462三角承托46515.57207.52677.6373.0724827402485418腹板10150112.5114187549907166-23.93581234555719511131151161582.575684391注：截面形心至上缘距离: 5、检验跨中截面效率指标（希望在0.5以上）上核心距：下核心距：截面效率指标：0.5表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。2.3 横断面沿跨长的分布 本桥主梁采用等高形式，横断面的T梁宽度沿跨长不变，梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也为布置锚具的需要，距梁端200cm范围内将腹板加厚到与马蹄同宽，马蹄部分为配合钢束弯起而从六分点附近（第一道横隔梁处）开始向支点逐渐抬高，在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开始变化。马蹄在纵断面的变化情况见(图21)。图2-12.4 横隔梁的设置 在荷载作用下的主梁弯矩横向分布，当该处有横隔梁时比较均匀，否则在直接荷载作用下的主梁弯矩较大，为减少对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道中横隔梁，当跨度较大时，应设置较多的横隔梁。本桥在桥跨中点、三分点、六分点和支点处设置七道横隔梁，其间距为5m。端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部26cm，下部为24cm。中横隔梁高度为180cm，厚度为上部18cm，下部16cm。横隔梁的布置见（图21）图21横隔梁的布置3主梁的作用效应计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，可分别求得各主梁控制截面（一般取跨中截面、L/4截面和支点截面）的永久作用效应，并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布系数和纵向内力影响线，求得可变荷载的作用效应，最后再进行主梁作用效应组合。3.1 永久作用效应计算 3.1.1 永久作用集度 1、预制梁自重 （1）跨中截面段主梁的自重（六分点截面至跨中截面，长10m）0.819017.610144.144（KN）(2) 马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重（长5m） (1.3115+0.8190) 517.6/2=93.742KN)(3) 支点段梁的自重（1.98m） 1.315517.61.9845.84（KN）(4) 中主梁的横隔梁中横隔梁体积：0.17（1.70.7-5-9）0.1927（）端横隔梁体积： 0.25（1.90.51-0.50.310. 093）0.2386（）故半跨内横梁重力为： （2.50.1927+10.2386）17.6=12.68(KN)(5) 预制梁永久作用集度（144.144+93.742+45.84+12.68）/14.9816.73（KN/m）2、二期永久作用 (1) 中主梁现浇部分横隔梁： 一片中横隔梁体积（现浇） 0.170.901.7=0.2601（） 一片端横隔梁体积（现浇） 0.250.9251.9=0.439（） 故： =（51.3005+20.439）17.6/29.96=1.28（kN/m） (2) 铺装 12cm混凝土铺装 0.1217.625=52.8（KN/m） 6cm沥青铺装 0.0617.621=22.18（KN/m） 若将桥面铺装均摊给5片（中主梁）+2片（边主梁） =（52.8+22.18）/7=10.71（kN/m） (3)栏杆 一侧防撞栏： （1.20.3+0.20.15）17.6=6.864kN/m 若将两侧防撞栏均摊给7片梁 =6.8642/7=1.96(kN/m) (3)中主梁二期永久作用集度 =1.28+10.71+1.96=13.95(kN/m）3、永久作用效应 如图31所示， 设x为计算截面离左支座的距离，并令=X/L 主梁弯矩和剪力的计算公式：=0.5(1-)g=0.5（1-2）Lg永久作用计算表（表31） 图31 永久作用计算图示 表31 主梁永久作用效应作用效应跨中截面（=0.5）L/4截面(=0.25)支点截面(=0)一期弯矩（KNm）1758.741319.060.00剪力（KN）0.00121.29242.59二期弯矩（KNm）1466.491099.870.00剪力（KN）0.00101.14202.28弯矩（KNm）3225.232418.930.00剪力（KN）0.00222.43444.873.2 可变作用效应计算3.2.1 冲击系数和车道折减系数按桥规4.3.2条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频。简支梁桥的基频可采用下列公式估算： (Hz)其中： （kN/m）根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：0.299按桥规4.3.1条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，四车道应折减0.67，但折减不得小于两车道布截的计算结果。本桥按四车道设计。因此在计算可变作用效应时需进行车道折减。2计算主梁的荷载横向分布系数（G-M法）（1）跨中的荷载横向分布系数本设计中桥跨内设有7道横隔梁,具有可靠的横向联结且承重结构的长宽比为L/B=29/17.6=1.652，按比拟正交异性板法（G-M法）来绘制横向影响线和计算横向分布系数。 主梁的抗弯惯矩主梁的比拟单宽抗弯惯矩1Jx=Ix/b=483105/250=1.932105cm4/cm 横隔梁抗弯惯矩每根中横隔梁的尺寸如图2.8所示，确定翼板的有效作用宽度，横隔梁的长度取为两根边主梁的轴线距离，即c=1/2(4.96-0.16)=2.4mh=180cmb=16cmc/l=2.4/15.05=0.159查表得：c/l=0.159时，0.853 =0.8532.4=2.05m图2.8 横隔梁截面图再求横隔梁截面重心位置：ay=40.07cm故横隔梁抗弯惯矩为：Iy=2003.1104cm4横隔梁比拟单宽抗弯惯矩为：=2003.01/496=4039cm4/cm 主梁和横隔梁的抗扭惯矩a)对于主梁梁肋：主梁翼板的平均厚度h=12.5cm t/b=20/187.5=0.106 查得c=0.312则 ITx=0.312(200-12.5) 203=468103cm4 ITx=0.316(180-10) 103=53.72103cm4b)横隔梁梁肋t/b=16/170=0.094查得 c=0.316则ITx=0.316(180-10) 103=53.72103cm4故：JTX+JTY=2313.6cm4/cm计算参数和=0.798 式中B为桥梁承重结构的半宽，即B=8.8m=0.05631 计算各主梁横向影响线坐标已知=0.798，查桥梁工程附录“G-M法”计算图表可得影响系数K1和K0值，如表2.4。表2.4 影响系数K1和K0的值梁位荷载位置校核B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B00.580.460.891.781.51.780.890.460.588.32B/81.561.750.860.650.450.357.89B/21.361.731.751.400.940.640.440.340.258.133B/61.200.730.420.36B3.612.51.600.880.550.32-0.25-0.2-0.158.630-1.050.25-0.47.55B/400.451.752.11.751.150.5-0.15-0.458.11B/21.62.052.251.751.050.50.15-0.2-0.47.343B/44.883.222.031.00.3-0.05-0.25-0.3-0.257.42B0.06-0.211.50-0.66-0.61-0.46-0.210.067.08校核公式：用内插法求实际梁位处的K1和K0值，实际梁位与表列梁位的关系见图2.9因此，对于号梁：92.5/220=0.42KB+0.58K3B/4 对于2号梁：66/220=0.27K3B/4+0.73KB/2对于3号梁: K=KB/4+(KB/2-KB/4) 30/220=0.14KB/2+0.86KB/4对于4号梁：0/220=K0这里是指表列梁位在0点的K值图2.9 实际梁位与表列梁位关系图现将7号梁的横向影响线坐标值列表计算见表2.5表2.5 横向影响线坐标值表梁号算式荷载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B12.9662.3551.6931.0660.6530.3780.1040.0490.1792.8561.7791.8070.58-0.103-0.285-0.338-0.262-0.12-0.11-0.5760.114-0.486-0.551-0.0930.2340.2130.213()-0.026-0.1370.027-0.1150.1310.0220.0560.0510.0142.831.6421.8340.4650.028-0.263-0.282-0.211-0.10611=Ka/70.4040.2350.2620.0660.004-0.038-0.04-0.03-0.01521.6681.871.7531.3460.8830.5810.4180.310.2372.4862.3662.1911.5480.8480.3520.042-0.227-0.360.8180.4960.4380.202-0.035-0.229-0.376-0.083-0.123()0.1940.1180.1040.048-0.008-0.054-0.089-0.020.0292.682.4842.2951.5960.840.298-0.047-0.247-0.33121=Ka/70.3830.3550.3280.2280.120.043-0.007-0.035-0.04730.9641.2831.4321.5381.6370.8290.6210.4350.3360.2240.6741.822.2561.6521.0590.451-0.157-0.443-0.74-0.6090.3880.7180.0150.23-0.17-0.2780.107()-0.176-0.1450.0920.1700.0040.055-0.04-0.0660.0250.0480.5291.9122.4261.6561.1140.411-0.223-0.41831=Ka/70.0070.0760.2730.3470.2370.1590.059-0.032-0.064K=K100.580.460.891.781.51.780.890.460.58K0=K00-51.802.201.801.050.25-0.4K1=K00-0.18-20.70.020.16-0.21-0.18()-0.043-0.05-0.380.0050.1660.0050.038-0.05-0.043-0.4430.21.0881.8052.3661.8051.0880.2-0.44341=Ka/7-0.0630.0290.1550.2580.3380.2580.1550.029-0.063计算各梁的荷载横向分布系数首先用表2.5计算所得的荷载横向影响线坐标值绘制横向影响线图，如图2.10所示（图中带小圈点的坐标都是表列各荷载点的数值）。图2.10 跨中截面荷载横向分布系数在影响线上按横向最不利位置布置荷载后，就可按相对应的影响线坐标值求得主梁的荷载横向分布系数：1号梁 车道：1/2（0.242+0.245+0.129+0.035-0.034）=0.309人群：0.3042号梁 车道 ：1/2（0.348+0.317+0.26+0.174+0.113+0.05）= 0.631人群：0.3663号梁 车道 ：1/2（0.129+0.280+0.323+0.292+0.23+0.166）=0.71 人群：0.0484号梁 车道 ：1/2（0.063+0.164+0.225+0.298+0.331+0.265）=0.673 人群：-0.009（2）支点处截面的横向分布系数（按杠杆原理法计算横向分布系数）图2.11 支点截面横向分布系数（尺寸单位cm）1号梁 车道：1/2（1+0.4）=0.7 人群：1.052号梁 车道 ：1/2（1+0.28）=0.64人群：-0.053号梁 车道 ：1/2（1+0.34+0.48）=0.91人群：04号梁 车道 ：1/2（1+0.28+0.48）=0.88人群：03活载内力计算在活载内力计算中，本设计对横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁活载弯矩时，均采用全跨统一的横向分布系数mc（即跨中横向分布系数），鉴于跨中剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部，故也按不变化的mc来计算。求支点、四分点截面活载剪力时，由于主梁的荷重集中在支点附近而应考虑支承条件的影响，按影响分布系数沿桥跨变化曲线取值，即从支点到L/4之间,横向分布系数用mo 和mc之间值直线插入，其余区段均取mc。图2.12车道荷载的影响线加载图（尺寸单位：m）(1) 跨中截面的计算计算车道荷载的跨中弯矩对于公路级，车道荷载的均布荷载标准值为：；集中荷载标准值PK计算 计算弯矩效应时：Pk=180+(360-180)/(50-5)(29-5)=276kN 计算剪力效应时：Pk= 1.2276=331.2kN跨中弯矩和跨中剪力采用公式和进行计算，结果见表2.6表2.6梁号截面荷载类型qk（KN/m）Pk（KN）1+mc或yS（KNm或KN）SiS1号梁Ml/2公路-级10.52761.2990.309105.13296.94835.21y=7.25538.27Ql/2公路-级10.5331.21.2990.3093.6310.2554.80.544.552号梁Ml/2公路-级10.52761.2990.631105.13606.021704.57y=7.251098.55Ql/2公路-级10.5331.21.2990.6313.6320.93111.840.590.913号梁Ml/2公路-级10.52761.2990.71105.13606.021704.57y=7.251098.55Ql/2公路-级10.5331.21.2990.713.6521.04111.950.590.910.590.914号梁Ml/2公路-级10.52761.2990.71105.13646.861819.45y=7.251172.59Ql/2公路-级10.5331.21.2990.713.6522.34119.380.597.04（2）支点截面的计算计算支点截面车道荷载的最大剪力将集中荷载靠支点布置，考虑横向分布的变化，附加三角形荷载重心处的影响线竖标值为=0.91，故计算支点截面车道荷载的最大剪力按公式计算，结果见表2-7。图2.13 支点剪力计算图式（尺寸单位：m） 表2-7梁号截面荷载类型qk（KN/m）Pk（KN）1+m0mc或yS（KNm或KN）SiS1号梁Q0公路-级10.5331.21.2990.70.30914.5 40.96147.871106.9112号梁Q0公路-级10.5331.21.2990.640.63114.583.59301.781218.193号梁Q0公路-级10.5331.21.2990.910.7114.594.09339.711245.624号梁Q0公路-级10.5331.21.2990.880.67314.589.22322.121232.12（3）l/4截面的计算 鉴于跨中剪力影响线的较大竖标值位于跨中部分，故全跨采用跨中荷载横向分布系数来计算。则汽车荷载的加载值按公式和计算，结果见表2.8。四分点弯矩影响线面积为1/23/16ll=78.84m2，剪力影响线面积为1/23/43/4l=8.16m2。图2.17 L/4截面车道荷载的影响线加载图（尺寸单位：m） 表2-8梁号截面荷载类型qk（KN/m）Pk（KN）1+mc或yS（KNm或KN）SiS1号梁Ml/4公路-级10.52761.2990.30978.84222.68828.51y=8.16605.38Ql/4公路-级10.5331.21.2990.30978.84222.68949.688.16727.002号梁Ml/4公路-级10.52761.2990.63178.84454.471690.91y=8.161236.44Ql/4公路-级10.5331.21.2990.63178.84454.471938.198.161483.723号梁Ml/4公路-级10.52761.2990.7178.84511.591903.66y=8.161391.83Ql/4公路-级10.5331.21.2990.7178.84511.592181.798.161670.24号梁Ml/4公路-级10.52761.2990.67378.84485.11804.87y=8.161319.77Ql/4公路-级10.5331.21.2990.67378.84485.12068.828.161583.724主梁内力组合按承载能力极限状态设计时，永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，效应组合的表达式为： （2-9）式中 承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；结构重要性系数；第i个永久作用效应的分项系数，该设计取1.2；第i个永久作用效应的标准值和设计值；汽车荷载效应的分项系数，取1.4；汽车荷载效应的标准值；在作用效应组合中除汽车荷载效应、风荷载外的其他第 j个可变作用效应的分项系数，取1.4；在作用效应组合中除汽车荷载效应外的其他第j 个可变作用效应的标准值； 在作用效应组合中除汽车荷载效应外的其他可变作用效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载组合时，人群荷载的组合系数取0.80。公路桥涵结构设计的钢筋混凝土及预应力混凝土梁，需要确定主梁沿桥跨方向各个截面的计算内力，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计计算。四片主梁的内力组合值见表2-7、2-8、2-9、2-10所示。表2-7 1号梁作用效应组合值截面内力名称荷载内力值跨中截面/4截面支点截面恒载标准值G11758.740.01319.06121.29242.59人群荷载标准值Q20.00.00.00.00.0公路级汽车荷载标准值（不计冲击系数）606.98 39.83 602.11 690.17 107.46公路级汽车荷载标准值（计冲击系数，=0.376）835.2154.8828.51949.68147.87持久状态的应力计算的可变作用标准值组合（汽+人）835.2154.8828.51949.68147.87承载能力极限状态计算的基本组合3607.76 84.39 3017.07 1622.61 547.94 正常使用极限状态按短期效应组合计算的可变设计值2183.63 27.88 1740.54 604.41317.81正常使用极限状态按长期效应组合计算的可变设计值2001.53 15.93 1559.90 397.36 285.57 注：（）表中单位：M（KNm）；（）； （）表内数值：栏中汽车荷载考虑冲击系数；