交通土建毕业设计（论文）-岭阳桥上部结构设计.doc

全套图纸加扣3012250582前言在漫长的古代和中世纪，从事建筑营造活动的工匠，既是建筑师，又是结构工程师。后来，随着建筑功能的大大增加及结构的复杂化，才出现了建筑师与结构工程师的分工。但是，桥梁就有所不同，直到现在，一位桥梁设计师既是建筑师，又是结构工程师。依作者之见，究其原因大概有三条： 桥梁的功能并不复杂，其建筑设计可由结构工程师代替； 桥梁所受荷载较房屋建筑特别大，因而，其造型大多以结构受力合理为重心进行选择，也就是说，桥梁建筑设计与结构设计联系非常紧密； 桥梁建筑设计与施工方法紧密相连，而施工方法与结构受力分析息息相关，这是桥梁工程的显著特点之一。 我国夙有“多桥古国”之称，桥梁建筑，历史悠久。以我国幅员的广阔，河流的密布，几千年来，无时无地不在造桥修桥，桥梁数量之多，形式的多样化，自不待言。随着我国社会的发展与进步和人民的生活水平的日益提高，交通的便利程度和安全性得到了人们的广泛关注，桥梁又是现代交通中不可缺少的组成部分，于此同时，桥梁建设得到了迅猛发展，我国桥梁工程无论在建设规模上，还是在科技水平上，均已跻身世界先进行列，各种功能齐全的桥梁开始频繁的出现在人们的生活中，给人们带来方便的同时很多桥梁也逐渐成为城市的标志性建筑。 本设计为岭阳桥的上部结构设计，主要以相关的规范为依据，并且在设计的过程中，还参考了桥梁工程、基础工程、结构力学、材料力学、公路工程概预算、专业英语等相关的书籍及文献。 设计中考虑了各种尺寸与材料的选用符合规范中对强度、应力、局部承压强度的要求，并且产生在规范容许范围内的变形，使桥梁在正常使用的情况下能够达到安全，稳定和耐久的标准。在可预期偶然荷载下仍能达到基本正常使用的标准，设计时还充分考虑岭阳桥所处区域的地质和水文条件，保证符合规范要求，同时保证因地制宜并且便于施工和维护，并且兼顾桥梁本身的美观性与经济性，既要设计合理，又要起到良好的社会经济效益。1 设计资料及方案比选1.1 地貌及地质概况 本设计处于铁岭东部、懿路向北部的大地构造单元为中朝准地台胶辽台隆的西部边缘，属阴山东西复杂构造带的东沿不分为新华夏系第二个隆起带的相交部位边缘。该地区经过大的构造运动，岩层比较稳定，无不良地质现象。该地区的主要岩层的岩性为震旦系形成的沉积岩，岩石比较坚硬。地下水以大气降水入渗补给为主要补给方式，其次为河流入渗补给，地下水类型为第四系孔隙水。赋存于砾石及卵石层中，该层为主要含水层，且为强透水层。 桥位处地层分述如下： 1、粘土层：黄褐色，湿、硬塑，含少量碎石。 2、粗砂层：黄色，湿，松散状态，级配良好。 3、砾砂层：黄色，松散状态，饱和，含少量土。 4、角砾土层：黄褐色，中密状态，饱和，含少量大颗粒的孤石。 5、卵石土层：红褐白绿色，松散状态中密状态密实状态，饱和，钻进速度慢，钻进困难。 标准冻深为1.3m。1.2 气候及水文资料 铁岭地处中温带亚湿润区季风型大陆性气候，热量充足，年平均光照2600小时左右，四季分明，气候温和，年平均气温7.3，一月平均气温-13.5，最低气温-34.3；七月平均气温24.4，最高气温35.8。年平均降水量675毫米，雨水充沛，雨热同季，无霜期146天左右。 辽河县境西北，柴河、凡河、王河等8条河流向西注入辽河。1.3 方案比选1.3.1 箱形截面 箱形截面具有良好的结构性能，因而在现代各种桥梁中得到广泛应用，在中等跨径、大跨径预应力混凝土桥梁中，采用的箱梁是指薄壁箱型截面梁，其主要优点是： 1、截面抗扭刚度大，结构在施工与使用过程中都具有良好的稳定性； 2、顶板、底板都有较大的混凝土截面积，能有效的抵抗正负弯矩，并满足配筋的要求，以便适应具有正负弯矩的结构，如连续梁、拱桥、刚架桥、斜拉桥等，同时也更加适应主要承受负弯矩的悬臂梁、T型刚构等桥型； 3、能适应现代化的施工要求，例如悬臂施工法、顶推法等，这些施工方法都要求截面具备较厚的底板； 4、承重与传力结构相结合，使各部件共同受力，达到良好的经济效果，同时截面效率高，并适合预应力混凝土结构空间布束，对于宽桥，由于抗扭刚度大，跨中无需设置横隔板就能获得满意的荷载横向分布； 5、适合于修建曲线桥，具有较大适应性； 6、能很好适应布置管线等公共设施； 7、 受力更合理，预应力梁的变形小。1.3.2 简支梁桥简支梁桥对于做桥梁设计的人是最熟悉最基本的，是结构受力和构造最简单的桥型，属于静定结构，在目前中小跨径公路桥梁或城市桥梁中应用广泛。混凝土简支梁按建筑材料分为钢筋混凝土简支梁、预应力混凝土简支梁和部分预应力混凝土简支梁等若干类，这几类桥梁具有工业化施工耐久性好、适应性强、整体性好及形式美观等优点。节省钢材和跨越能力大是预应力混凝土简直梁桥最显著的优点。1.3.3 方案比选结果 通过对简支梁桥和箱型截面的有点比较，本着经济、安全、适用、美观的比选原则，又考虑本工程所处的水文地质条件以及未来使用条件，本设计最终采用预应力简支箱梁。2 设计要点和材料及工艺2.1 设计要点2.1.1 桥梁的总体布置 采用装配式预应力混凝土箱型梁的结构形式。2.1.2 结构尺寸上部箱型中心梁高1.60m，预制梁宽度2.4m，现浇湿接缝宽为0.60m，伸缩缝为40mm。2.1.3 箱梁设计及施工要点 箱梁采用预制场预制，龙门架出坑，架桥机架设安装。主要施工顺序：预制箱主梁并存梁一个月主梁出坑及架设现浇纵向湿接头张拉预应力钢束更换支座浇筑横向横隔板浇筑横向湿接缝安装防撞墙桥面的铺装成桥。2.1.4 横隔梁的设置 随跨径每隔7.5m设置，并在永久支撑处设置厚为20cm横隔梁，在临时支撑处设置厚为10cm箱内隔板。2.2 材料及工艺2.2.1 混凝土 主梁采用C50混凝土，横隔梁采用C50混凝土，桥面铺装混凝土垫层采用C20。2.2.2 预应力钢绞线 本设计采用低松弛高强度预应力钢绞线，其截面积为，标准强度为，弹性模量为。2.2.3 普通钢筋 在本设计中，当取直径大于等于12mm的钢筋时，采用HRB335型钢筋（又称级热轧螺纹钢）；当取直径小于12mm的钢筋时，采用R235（又称级A3热轧圆钢筋）。2.2.4 钢板 锚垫板等预埋钢板采用低碳钢。2.2.5 锚具 预制箱梁采用OVM型锚具及其配套设备，箱梁接头顶板钢束采用BM15型锚具及其配套设备。2.2.6 预应力管道 采用钢波纹管，圆管成型。2.2.7 支座 采用GYZF系列橡胶支座。2.2.8 伸缩缝 在本设计中，1、5号桥台设置XF11-60型伸缩缝，2、3、4号桥处设置40mm伸缩缝，均设置橡胶板式伸缩缝装置。2.2.9 焊条 对于R235（级A3热轧圆钢筋）采用T420型焊条，对于HRB335型钢筋（级热轧螺纹钢）采用T500型焊条。2.2.10 施工方法 采用预制装配式，后张法施工工艺制作主梁，预制时预留孔道采用内径55mm，外径60mm的预埋波纹管成型。3 桥梁平纵横设计和桥面布置及附属设施选择3.1 桥梁平纵横设计3.1.1 平面设计桥平面线形为直线型，设计车速为100km/h高速公路。3.1.2 纵断面设计 桥梁的总跨径为428.8m=115.2m，分四孔。桥道标高5.5m，桥上和桥头引道的纵坡为2，计算跨径为29.16m，主梁长度29.96m，桥端距支座为0.4m。3.1.3 横断面设计 （1）桥面宽度为23.751.00+3.50=12.00m。其中车道宽度为23.75=7.5m，左路肩为1.00m，右路肩为3.50m。 （2）桥跨结构横断面布置 图3-1 桥梁横断面布置图（单位尺寸：cm）Fig.3-1 Bridge cross section chart (size:cm)（3）跨中及端部截面图3-2 跨中及端部截面尺寸图（尺寸单位：cm）Figure 3-2 in the end and cross-section size chart (size:cm)3.2 桥面布置及附属设施选择3.2.1 主梁布置 本设计岭阳桥，采用分离式的主梁布置，上、下行的交通完全分离，为了减少行车干扰，提高车速，并不设置人行道和人行道护栏。3.2.2 桥面铺装 本设计桥面铺装采用双层式沥青混凝土，下层取为4cm的中粒式混凝土整平层，表面层取用厚度为6cm的改性沥青混凝土，因此，桥面铺装总厚度为10cm。3.2.3 纵横坡 在本设计中，为了有利于雨水迅速排出，保护了行车道板，延长桥梁使用寿命，故在桥面设置纵坡和横坡，以防止或减少对铺装层的渗透，桥面纵坡做成双向纵坡，取用2；桥面横坡可采用不等厚的铺装层，取用1.5。3.2.4 防水层的设置 本设计为更好的防水，在行车道板铺装层下边，铺设1cm厚度的AC-10沥青混凝土。3.2.5 排水设施的设置 本设计在桥面行车道边缘处，距缘石12cm，沿行车道交错排列安装泄水管，最大间距不宜超过20m，应隔8m设置一个排水管；在桥梁伸缩缝上游和凹型竖曲线的最低点及前后3-5m处也应各设置一个泄水管。3.2.6 桥面伸缩缝 本设计中采用橡胶板式伸缩缝装置，但在1、5号桥台设置XF11-60型伸缩缝装置。3.2.7 护栏的选择 本设计采用组合式护栏。4 主梁毛截面几何特性计算4.1 计算截面几何特性，采用分块法。 矩形自身惯性矩：； 三角形自身惯性矩：； 毛截面面积：； 各分块面积对上缘的面积距：； 毛截面重心至梁上缘的距离：； 毛截面惯性矩移轴公式：。4.2 主梁跨中毛截面的几何特性计算图4-1 跨中截面尺寸（尺寸单位：cm）Figure 4-1 cross-section size chart (size unit: cm) 表4-1 跨中截面几何特性计算表Table 4-1 Cross-sectional geometric properties in the calculation table分块名称分块面积A分块面积形心至上缘距离y分块面积对上缘静矩S= A y分块面积的自身惯性矩Id=y- y分块面积对截面的形心惯性矩I= AdI= I+ Icm2cmcm3cm4cmcm4cm4大毛截面（含湿接缝）顶板2400.0049600.0012800.0060.128674594.568687394.56承托384.0010.674097.281365.3353.451097050.561098415.89腹板3964.0077297528.006132168.00-12.88641015.966773183.96底板1295.39152.94198116.9520965.38-88.8210219321.8710240287.257943.39509342.2326799281.66小毛截面（不含湿接缝）顶板1920.0047680.0010240.0063.997861862.597872102.59承托384.0010.674097.281365.3357.991291330.601292695.93腹板3964.0077297528.006132168.00-9.01313679.916445847.91底板1295.39152.94198116.9520965.38-84.959347896.519368785.217463.39507416.1124979431.6大毛截面形心至上缘距离y=（ S）/（ A）64.12小毛截面形心至上缘距离y=（ S）/（ A）67.99 大毛截面计算： 截面重心至梁下边缘的距离： 上核心距： 下核心距： 截面效率指标： 小毛截面计算： 截面重心至梁下边缘的距离： 上核心距： 下核心距： 截面效率指标： 所以，初拟的截面合理。5 主梁的内力计算5.1 恒载内力的计算5.1.1 一期恒载 （1）跨中截面段主梁的自重（跨中截面至变截面，长0.529.16-1.5=13.08m） 对于边主梁： 对于中主梁： （2）底板加厚和腹板变宽段主梁的自重近似计算（长为1.5m） 主梁端部面积： 对于边主梁： 对于中主梁： （3）支点段主梁的自重（长为0.4m） 对于边主梁： 对于中主梁： （4）横隔梁的自重 对于边主梁： 对于中主梁： 因此，主梁的一期恒载为： 对于边主梁： 对于中主梁：5.1.2 二期恒载 （1）湿接缝的自重 对于边主梁： 对于中主梁： （2）现浇横隔梁的自重 对于边主梁： 对于中主梁： （3）桥面铺装的自重 （4）护栏（采用组合式护栏），单侧防护栏线荷载取8.6kN/m。 因此，主梁的二期恒载为： 对于边主梁： 对于中主梁： 5.1.3 恒载内力作用效应 设x为计算截面离左支座的距离，并令 。 图5-1 控制界面恒载计算图示Figure 5-1 shows the control interface dead load calculation 所以，边主梁（1号梁）和中主梁（2号梁）的恒载内力计算如下表： 表5-1 1号梁和2号梁永久作用效应计算表Table 5-1 the 1st and the 2nd Girder permanent action effects calculation table计算数据计算跨径l=29.16m=2916mm项目（）跨中四分点变化点支点跨中四分点变化点支点0.50.250.0500.50.250.050边主梁1号梁一期恒载20.052131.081598.31408.9400146.16263.10292.33二期恒载1.00106.2979.7220.19007.2913.1214.5810.571123.47842.60213.460077.06138.70154.11总恒载31.623360.842520.63642.5900230.51414.92461.02中主梁1号梁一期恒载20.232150.211612.66408.5400147.48265.46294.95二期恒载2.00212.58159.4340.390014.5826.2429.1610.571123.47824.60213.460077.06138.70154.11总恒载32.803486.262614.69662.3900239.12421.40478.225.2 活载内力计算5.2.1 冲击系数和车道折减系数的确定 简支梁桥的基数计算： ，其中 。 故， 由桥规知，汽车冲击系数：。并按桥规规定，在车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道时：需折减22%，四车道时，需折减33%，但是，在进行折减后必须不能小于两车道行车布载时的计算结果。5.2.2 荷载横向分布系数计算 本设计桥分为两幅，由结构对称性，知：只需计算1、2号梁即可。在端部和跨中分别采用杠杆原理法和修正的刚性横梁法计算横向分布系数。 （1）杠杆原理法计算梁端部荷载横向分布系数 图5-2 梁端横截面图示（尺寸单位：cm）Figure 5-2 illustrates the beam end cross-section (dimensions: cm) 1）对于1号梁：梁的荷载反力影响线 图5-3 1号梁荷载分布影响线及最不利位置（尺寸单位：cm）Figure 3-3 Distribution of beam No. 1 line and the most unfavorable load (size : cm) 则，横向分布系数2）对于2号梁：梁的荷载反力影响线 图5-4 2号梁荷载分布影响线及最不利位置（尺寸单位：cm）Figure 2-5 Distribution of beam No. 2 line and the most unfavorable load(size: cm) 则，横向分布系数 （2）修正的刚性横梁法计算跨中截面荷载横向分布系数 1）计算主梁抗弯惯性矩 由前面计算知： 2）计算主梁截面抗扭惯性矩 由于在本设计中，截面采用薄壁箱型截面。因此，抗扭截面分为两部分：两边悬出的开口部分和闭口薄壁部分。故 ： 截面转换： 图5-5 截面转换图示（尺寸单位：cm）Figure 3-5 section conversion diagram (size: cm)所以 ： 抗扭修正系数 ： 3）按修正的刚性横梁法计算横向影响线坐标值 式中 n=4， 。因此，计算所得的值列于下表：表5-2 值表Table 5-2 table 梁号e4.51.5-1.5-4.51号梁4.50.38820.29610.20400.11192号梁1.50.29610.26540.23470.2040计算荷载横向分布系数对于1号梁，横向影响线和最不利布置如图所示： 图5-6 1号梁的分布影响线及最不利荷载图式（尺寸单位：cm）Figure 5-6 Distribution of beam No. 1 line and the most unfavorable load schema (size: cm)故，三车道： 两车道： 对于2号梁，横向影响线和最不利布置如图所示： 图5-7 2号梁的横向分布影响线和最不利荷载图式（尺寸单位：cm）Figure 3-7 2 Distribution of the horizontal beam lines and the most unfavorable load schema (size unit: cm)故，三车道： 两车道： 综上，1、2号梁横向分布系数如下表：表5-3 1、2号梁横向分布系数表 Table 5-3 1、2 beam transverse distribution coefficient table 类别1号梁2号梁跨中支点跨中支点取值0.64860.79400.60100.96705.2.3 车道荷载的取值 本设计为高速公路，故汽车荷载等级为公路-级。故，车道荷载的均布荷载标准值：，集中荷载标准值，有直线内插求得：。在计算弯矩时，取 ，计算剪力时，取 。5.2.4 活载的内力计算本设计中，在可接受的范围内，为了计算的合理性和方便性，可以对横向分布系数的取值作以下考虑：支点处的横向分布系数取；从支点至第一横隔梁段，横向分布系数从直线过渡到；其余梁段均取，具体变化如下： 图5-8 横向分布系数变化图示Figure 5-8 horizontal distribution coefficient variation diagram (1)跨中截面的最大弯矩和最大剪力 图5-9 跨中截面影响线图示Figure 5-9 cross section influence line diagram 可变作用（汽车）标准效应： 1号梁： 2号梁： 可变作用（汽车）冲击效应： 1号梁： 2号梁： （2）四分点截面的最大弯矩和最大剪力 图5-10 四分点截面影响线图示Figure 5-10 four point section influence line diagram 可变作用（汽车）标准效应： 1号梁： 2号梁： 可变作用（汽车）冲击效应： 1号梁： 2号梁： （3）变化点截面的最大弯矩和最大剪力 图5-11 变化点截面影响线图示Figure 5-11 change point section influence line diagram 可变作用（汽车）标准作用： 1号梁： 2号梁： 可变作用（汽车）冲击效应： 1号梁： 2号梁： （4） 支点截面的最大剪力（弯矩为0） 图5-12 支点截面影响线图示Figure 5-12 pivot section of the pivot section 可变作用（汽车）标准效应：1号梁： 2号梁： 可变作用（汽车）冲击效应： 1号梁： 2号梁：5.3 主梁作用效应组合 表5-4 边梁（1号梁）作用效应组合表Table 5-4 the action effect combination of side beam (1)序号荷载类别跨中截面四分点截面变化点截面支点截面（kN/m)(kN)（kN/m)(kN)（kN/m)(kN)(kN)一期永久荷载2131.0801598.31146.16408.94263.10292.33二期永久荷载106.29079.727.2920.1913.1214.581123.470842.6077.06213.46138.70154.11总永久荷载3360.8402520.63230.51642.59414.92461.02可变作用公路-级荷载2031.89132.481532.79217.65394.15299.60367.98可变作用冲击效应471.4030.73355.6150.5091.4469.5185.37标准组合=+5864.13163.214409.03498.671128.18784.03914.37短期组合=+0.74783.1692.743593.58382.88918.50624.64718.61极限组合=1.2+1.4(+)7537.61228.495668.52652.031450.931014.661187.91 表5-5 中梁（2号梁）作用效应组合表Table 5-5 the action effect combination of center sill beam (2)序号荷载类别跨中截面四分点截面变化点截面支点截面（kN/m)(kN)（kN/m)(kN)（kN/m)(kN)(kN)一期永久荷载2150.2101612.66147.48408.54265.46294.95二期永久荷载212.580159.4314.5840.3926.2429.161123.470842.6077.06213.46138.70154.11总永久荷载3486.2702614.69239.12662.39421.40478.22可变作用公路-级荷载1882.77122.761434.64202.17378.14286.47428.85可变作用冲击效应436.8128.48332.8446.9087.7366.4699.49标准组合=+5805.84151.244382.17488.191085.26774.331006.56短期组合=+0.74804.1985.933618.94380.64887.09621.93778.42极限组合=1.2+1.4(+)7430.91211.745612.10635.641399.09999.781313.54 综上考虑，以边主梁（1号梁）为标准进行配筋计算。6 预应力钢束的估算及其布置在预应力混凝土桥梁设计时，应满足结构在正常使用极限状态下的应力要求和承载能力极限状态的强度要求。本设计以跨中截面在各种作用效应组合下，按以上强度要求对主梁所需要的钢束数进行估算，并以这些估算的钢束数确定主梁的预应力钢束的配束数。6.1 跨中截面钢束的估算及确定6.1.1 按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 其中：取持久状况使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值，； 为与荷载有关的经验系数，对于公路-级，取用； 为一股钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积为1.40，故 。 在跨中大截面几何特性计算中算出成桥后跨中截面，初估，则。 因此，按正常使用极限状态的应力要求估计钢束数为： 6.1.2 按承载能力极限状态估算钢束数 其中：取承载力极限状态的跨中最大弯矩，； 为一经验系数，一般采用0.75-0.77，本设计取值0.76； 为预应力钢绞线的设计强度，取为1260MPa 。 因此，按承载能力极限状态估算钢束数为： 根据以上两种极限状态的计算，取钢绞线n=7束，截面积为。6.2预应力钢筋的布置6.2.1 跨中截面及锚固段钢束布置 （1） 对于跨中截面的钢束布置，以预留管道构造要求为前提，尽量让钢束群重心的偏心距较大些，本设计中，预应力孔道采用内径55mm、外径60mm的预埋铁皮波纹管成孔。根据公预规规定，管道至梁底和梁侧净距不小于30mm及管道直径的；水平净距不小于40mm，且不应小于管道直径的0.6倍；在竖直方向管道可重叠。根据以上规定，跨中截面的钢束群细部构造如图所示： 图6-1 跨中截面钢束群布置图示（尺寸单位：cm）Figure 6-1 cross section steel beam layout diagram (dimensions: cm) 由此，可直接得出钢束群重心至梁底距离为：。 （2）由于在主梁预制时为小毛截面，如果预应力钢束在预制时，在上缘有可能会出现，。考虑到这个原因，本设计预制梁时在梁端锚固号预应力钢束，号钢束在成桥后锚固在梁底部。 对于锚固端截面，通常钢束布置考虑下述两个方面：一，钢束尽可能靠近截面，使；二，为了锚固端钢束布置满足，锚固端布置应遵循，锚固端截面所布置的钢束如图所示： 图6-2 锚固端截面钢束群布置图示（尺寸单位：cm）Figure 6-2 anchorage section steel beam layout diagram (dimensions: cm) 由此，可直接得出钢束取重心至梁底距离为： 为了验算锚固端布置是否合理，则需计算锚固端截面几何特性。锚固端（含湿接缝）截面特性计算如下表：表6-1 固端（含湿接缝）截面特性计算表Table 6-1 fixed end (including wet joint) surface section properties calculation分块名称分块面积A分块面积形心至上缘距离y分块面积对上缘静矩S= A y分块面积的自身惯性矩Id=y- y分块面积对截面的形心惯性矩I= AdI= I+ Icm2cmcm3cm4cmcm4cm4顶板2400.004.009600.0012800.0066.5910642147.4410654947.44承托384.0010.674097.281365.3359,921378716.061380081.39腹板6144.0072.00442368.008388608.00-1.4112214.898400822.89底板2254.68147.83333309.34108224.64-77.2413451460.5613559685.2011182.68789374.6233995536.92 其中，为截面形心至上缘的距离，则： 故截面的上核心距： 截面的下核心距： 所以： 则：，说明钢束群重心处于截面的核心范围内，既满足要求。6.2.2 钢束起弯角和线形的确定 在确定钢束的起弯角时，既要照顾到由起弯产生足够的，又要考虑到所引起的不宜过大。本设计预应力钢筋在跨中分为三排，N7起弯角取，其余起弯角度都取；N7的弯曲半径取1000cm，N3(N6)和N2(N5)弯起半径取3000cm，N1(N4)弯起半径取5500cm。钢束线形采用直线段中接圆弧曲线段（不设缓和曲线）的弯曲方式。6.2.3 钢束的计算：以N3为例 图6-3 N3钢束布置图示（尺寸单位：cm）Figure 6-3 N3 steel beam layout icon (dimensions: cm) （1）钢束各控制点位置的确定 1）导线点距锚固点水平距离为： 2）弯起点至导线点的水平距离为： 所以，弯起点至锚固点的水平距离为： 则，弯起点至跨中截面的水平距离为： 3）由圆弧切线的性质，图中弯止点沿切线方向至导线点的距离等于弯起点至导线点的距离，所以弯止点至导线点的水平距离为： 则弯起点至跨中截面的水平距离为： 同理，可计算N1(N4)，N2(N5)，N7的控制点位置，将各控制系数汇总于下表： 表6-2 控制点位置汇总表 Table 6-2 control point position summary table 钢束号升高值c(cm)弯起角度弯起半径R(cm)支点至锚固点水平距离d(cm)弯起点距离跨中截面水平距离弯止点距离跨中截面水平距离（cm）N1(N4)123.00855007.71223.21988.66N2(N5)808300013.76703.991121.51N3(N6)378300019.801009.951427.47N754100024.651376.581446.33 （2）各截面钢束位置及其倾角计算 计算钢束上任一点离梁底距离及该点处钢束的倾角，为钢束弯起前钢束重心到梁底的距离，为点计算截面处钢束位置的升高值。 计算时，首先应判断出i点所在处的区段，然后计算及，即： 当时，i点处于直线段还未弯起，故，=0； 当时，i点位于圆弧弯曲段，及的计算如下： ， 当时，i点位于靠近锚固端的直线段，此时，则 。因此，各截面钢束位置及其倾角计算值详见表如下： 表6-3 各截面钢束计算值表Table 6-3 each section steel beam calculation value table 计算截面钢束编号(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)跨中截面N1(N4)223.21765.45为负值，未弯起0021N2(N5)703.99417.52为负值，未弯起0014N3(N6)1009.95417.52为负值，未弯起007N71306.7367.76为负值，未弯起007四分点截面cmN1(N4)223.21765.455.27623.3144.31N2(N5)703.99417.520.4780.1014.10N3(N6)1009.95417.52为负值，未弯起007N71306.7367.76为负值，未弯起007变化点截面cmN1(N4)223.21765.45894.41115.41N2(N5)703.99417.52855.4169.41N3(N6)1009.95417.525.70214.8421.84N71306.7367.760.0730.0017.001续表6-3 各截面钢束计算值表Table 6-3 each section steel beam calculation value table支点截面 cmN1(N4)223.21765.458119.47140.47N2(N5)703.99417.52876.4990.49N3(N6)1009.95417.52833.4940.49N71306.7367.7643.2510.25 （3）钢束长度的计算1）一根钢束的长度为直线段长度、曲线段长度与两段工作长度之和，工作长度取（270cm）。因此，钢束长度计算表如下：表6-4 钢束长度计算表Table 6-4 steel beam length calculation table 钢束号弯起半径R(cm)钢束弯起角曲线长度（cm)直线长度直线长度有效长度（cm）钢束预留长度（cm）钢束长度L(cm)N1(N4)55008767.94223.21481.742949.782703089.78N2(N5)30008418.88703.99353.692953.122703093.12N3(N6)30008418.881009.9550.822959.302703099.30N71000469.811376.5836.412965.602703105.60 其中，为半跨长度与弯止点到跨中距离之差加上25cm。2）钢束平弯对钢束长度计算的影响由钢束的构造知，N1(N4)、N2(N5)、N3(N6)会在水平方向有一定的位移，为了实现这种布置方式，均需向腹板两侧方向平弯，为了便于施工中布置预应力管道，每组采用相同的平弯形式，即N1(N4)、N2(N5)、N3(N6)分别相同布置。计算钢束水平位移（以向两侧方向为正）：对于N1(N4)：对于N2(N5)：对于N3(N6)：其中，为腹板与竖直方向的夹角（跨中截面），则。 图6-4 钢束平弯位置布置图示（尺寸单位：cm）Figure 6-4 steel flat curved beam position arrangement graphic (dimensions: cm)钢束的弯曲都在四分点截面至跨中截面内完成，平弯的尺寸如上图所示，对于N1(N4)的水平位置相对于N2(N5)、N3(N6)较大，故弯曲半径取R=800cm，N2(N5)取R=1000cm，N3(N6)取R=2000cm。所以，N1(N4)弯曲角为： N2(N5)弯曲角为： N3(N6)弯曲角为： N7只有竖弯，故： 。7 非预应力钢筋截面面积估算及布置7.1 受力普通钢筋 对于普通受力钢筋数量的估算，正常按极限承载力计算确定。当预应力钢筋数量确定后，非预应力受力普通钢筋也能相对确定下来。7.1.1 翼缘板的有效宽度：依据公路桥规（JTD D62），确定箱型截面翼缘板的有效宽度。对于中部梁段的跨中截面： ，（计算跨径） 其中，为腹板两侧上、下各翼缘的有效宽度，i=1,2,3 为腹板两侧上、下各翼缘的实际宽度，i=1,2,3 为有关中部梁段翼缘有效宽度的计算系数。 由于， ， 则由曲线图，可取，因此， 故，箱梁截面等效T梁时，上部翼缘有效宽度为： 对于受压区翼缘悬出板的厚度，可取跨中截面上部翼缘板厚度的平均值，即： 7.1.2 判断截面类型 假设预应力钢筋和非预应力钢筋的合力点到截面底边的距离，则截面有效高度。则： 所以，该截面为第一类T型截面。7.1.3 根据正截面承载力计算需要的非预应力钢筋截面面积 令受压高度为x