桥梁工程毕业设计（论文）-2×60米T型刚构及边跨施工支架设计.doc

全套图纸加153893706 260米T型刚构及边跨施工支架设计专业:桥梁工程 学号：学生姓名:XXX 指导老师：摘要本桥采用的是大跨度预应力混凝土T型刚构，跨径为602m，采用悬臂浇筑法，共长120m。在设计过程中，首先列举了3种方案进行比选，根据具体的要求和地质条件，确定了T型刚构这种桥型。初步拟定了桥梁的各个尺寸和参数，以及施工方法悬臂浇筑法，确定施工步骤，划分桥梁单元：0#块，悬臂浇筑段，边跨段，合拢段。通过桥梁博士建模，拟定活荷载，进内力验算和配筋估算，同时选取3个截面，进行手算验算正常使用极限和承载能力极限，并且和桥梁博士的到的结果进行比对。详细模拟施工阶段，设计挂蓝施工进行悬臂浇筑，并分析几个重要施工阶段。依据施工阶段设计钢筋，对钢筋的数量，竖弯，平弯等参数进行设计。将钢束信息输入桥梁博士后利用桥梁博士，对桥梁进行持久状况的承载能力极限验算、正常使用极限抗裂验算、持久状况应力验算和短暂状况应力验算、桥梁整体刚度验算，并且调节钢束参数使得各项验算满足规范要求。完成验算后，计算桥面行车道板，并且对其进行配筋，使得全桥成为三向预应力桥。对边跨支架进行设计，并且验算支架的承载能力和刚度。本次设计参考了很多规范，并且采用桥梁博士进行电算，节约了相当一部分的时间，使得设计具有相当的设计成果和实践性。设计过程中得到指导老师的悉心指导及帮助，使我的设计事半工倍，在此对设计界的前辈及指导老师表示衷心的感谢！由于设计时间仓促，加上本人经验有限，设计中难免会有许多不足或缺点，请大家提出宝贵意见及建议。关键词：T型刚构；桥梁博士；挂蓝施工；边跨支架设计113260 meter T rigid frame and the side span construction support designAbstractThe bridge is used in large span prestressed concrete T type rigid frame, the span is 60 2m, the cantilever casting method, a total length of 120m.In the design process, the 3 schemes are compared and selected, according to the specific requirements and the geological conditions, determine the type of T type rigid frame. The initial formulation of various dimensions and parameters of the bridge, and the construction method - cantilever casting method, determine the construction steps, divided bridge unit: 0# block, the cantilever section, side span closure segment. By Dr. bridge modeling, to live load, internal force and reinforcement calculation in estimating, the 3 section, the hand count checking serviceability limit and ultimate bearing capacity, and compared to results and Dr. bridge. Detailed simulations of the construction phase, the design of cantilever casting construction of hanging basket, and analyzes several important stages of construction. On the basis of the design of reinforced construction stage, the number of bars, vertical bending, bending and other parameters of design. The information of steel beam bridge by Dr. bridge input postdoctoral, permanent status on the bearing capacity of the bridge limit checking, normal use ultimate cracking, permanent condition stress calculation and transient stress checking, whole bridge stiffness checking and adjusting the parameters, the calculation of steel beam which can meet the requirements of specification. Finished checking, calculation of bridge deck, and the reinforcements of the whole bridge, become the three prestressed bridge. On the side span frame design, and checking computation of bearing capacity and stiffness of the frame.The design reference to a lot of specification, and using Dr. bridge computing, saves a considerable part of the time, which makes the design of considerable design results and practical. Get the guidance teachers and help in the design process, the design of my half times, the design industry veterans and guidance teachers expressed heartfelt thanks!Due to the design of the haste, with my limited experience, the design will inevitably have many disadvantages, please put forward valuable opinions and suggestions.Keywords: T type rigid frame; bridge; the construction of hanging basket of side span support design目录摘要IAbstractII第一章、桥型方案比选11.1设计资料11.2初步设计方案11.3桥梁设计原则11.4桥型方案21.4.1预应力混凝土T型刚构21.4.2预应力混凝土简支T梁31.4.3斜拉桥41.5地质条件41.6方案比选51.7预应力混凝土T型刚构详细尺寸6第二章、桥梁单元划分与模型建立82.1桥梁的单元划分82.2桥梁的初步施工模拟92.3桥梁博士信息输入92.3.1 车道荷载计算92.3.2 人群荷载标准值计算92.3.3 冲击系数计算92.3.4荷载横向分布系数计算102.3.5 温度变化102.3.6 二期恒载112.4桥梁博士信息输入11第三章、内力组合计算123.1作用组合概况123.2承载能力极限状态设计组合133.2.1基本效应组合133.2.2偶然效应组合143.3正常使用极限状态设计153.3.1长期效应组合153.3.2短期效应组合153.4桥梁博士各组合效应153.4.1基本组合桥梁博士组合输出图形153.4.2长期组合桥梁博士组合输出图形163.4.3短期组合桥梁博士组合输出图形173.4.4桥梁博士数据导出173.5手算验算内力组合183.5.1验算8号截面183.5.2验算14号截面183.5.3验算20号截面193.5.4手算结果和桥梁博士结果对照比较20第四章、截面配筋估算214.1 预应力钢筋的计算原则214.2按照正常使用极限状态下的应力要求计算214.2.1截面上下缘均配筋时214.2.2当截面只在下缘布置力筋时234.2.3当截面只在上缘布置配筋时：234.2.4上下缘预应力配筋的判别条件244.3按承载能力极限要求计算254.4手算预应力钢束配筋估算254.4.1计算8号截面配筋254.4.2计算14号截面配筋274.4.3计算20号截面配筋28第五章、施工阶段模拟305.1施工方案拟定305.1.1拟定施工方案305.1.2挂篮特点305.2施工阶段划分305.2.1基础，桥墩和0#块施工315.2.2悬臂挂篮施工315.2.3边跨现浇段施工315.2.4边跨合拢施工315.3挂蓝施工模拟315.4主要施工阶段及其内力图325.4.1桥墩与0#块325.4.2最大悬臂段浇筑完成325.4.3边跨现浇段完成时335.4.4完成边跨合拢时34第六章、预应力钢束356.1钢束的配束原理356.2钢束立面图，平面图，断面图366.3预应力钢束参数计算386.4钢束数量表406.5预应力损失及有效预应力计算416.5.1 预应力损失计算416.5.2由预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失416.5.3由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值引起的应力损失416.5.4由混凝土弹性压缩引起的应力损失426.5.5由钢筋松弛引起的预应力损失终极值436.5.6由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失436.5.7 截面预应力损失合计和有效预应力446.6预应力钢束布置原则45第7章 截面强度验算467.1持久状况承载能力极限状态承载力验算467.1.1一般规定467.1.2正截面抗弯承载力验算467.1.3承载能力极限承载力验算结果487.1.4承载能力极限状态总结497.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算497.2.1一般规定497.2.2正截面抗裂验算497.2.3正截面抗裂验算结果表507.2.4斜截面抗裂验算527.2.5斜截面抗裂验算结果547.2.6抗裂验算总结567.3持久状况构件的应力验算567.3.1 一般规定567.3.2正截面混凝土压应力验算567.3.3正截面验算结果567.3.4斜截面混凝土压应力验算587.3.5斜截面验算结果597.3.6预应力钢筋验算617.3.7预应力钢筋验算结果627.3.8持久状况构件应力验算总结637.4短暂状况构件的应力验算637.4.1预加应力阶段的应力验算637.4.2关键施工阶段短暂状况的应力验算647.4.3关键施工阶段应力验算结果657.4.4短暂状况下验算总结757.5主梁挠度验算757.5.1主梁挠度验算原理757.5.2主梁挠度位移值767.5.3手算挠度验算77第八章、行车道版的计算788.1悬臂板与简支部分恒载计算788.2简支板活载计算798.2.1有效分布宽度798.2.2简支板活载808.2.3简支板荷载调整818.3悬臂端荷载818.4作用效应组合828.5截面设计、配筋与承载力验算82第九章、边跨支架验算849.1计算依据及材料参数取值849.1.1计算依据及规范849.1.2主要材料特征849.2荷载集度计算及组合系数取值849.2.1主梁梁体荷载集度计算849.2.2施工荷载集度取值859.2.3荷载组合类型及组合系数选取859.3模板及支撑承载力验算869.3.1翼板模板承载力验算869.3.2腹板模板承载力验算889.3.3底板模板承载力验算919.4横向分配梁16工钢承载力验算939.5贝雷片承载力验算949.5.1翼板贝雷架验算 (1#、2#、3#、16#、17#、18#)959.5.2腹板贝雷架验算 (4#、5#、6#、13#、14#、15#)969.5.3底板贝雷架验算 (7#、8#、9#、10#、11#、12#)969.6钢管立柱顶部主横梁验算979.7钢管立柱验算999.8基础及地基承载力验算99结束语100参考文献101致谢102实习报告103全套图纸加153893706第一章、桥型方案比选1.1设计资料（1）道路等级：二级公路；（2）设计车速：80km/h；（3）设计荷载：公路-级，汽车荷载，人群荷载3.5KN/m；（4）设计车道：双车道；（5）地震防设烈度：7度。1.2初步设计方案根据当地实际地形，参考当地地质条件，初步拟定3种主桥部分的方案：（1）预应力混凝土T型刚构；（2）预应力混凝土简支T梁；（3）斜拉桥。1.3桥梁设计原则桥梁设计必须遵照“安全、功能、经济、美观”的基本原则，从多方面比选，最终确定桥梁形式。1实用性和安全性：桥梁必须使用和安全，拥有足够的承载能力，桥梁的各个部分在生产，运输，安装和使用过程中均应有足够的强度、刚度和稳定性，保证行车和人群的安全、畅通、舒适，并且满足将来交通量增长的需求，安全性要求桥梁选择合适的桥址，能够抵抗自然灾害如地震，还要考虑到行车安全，如合理的坡度，护，冰雪等恶劣天气的抗滑要求，航河上的桥梁和桥下满足泄洪，通航，保证使用年限，便于检查与维修。2经济性与安全性设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。3.美观性现代桥桥梁尽可能的具有优美的外形。与周围环境协调，城市和旅游地区要注意环保，更多的考虑建筑艺术。1.4桥型方案1.4.1预应力混凝土T型刚构（1）预应力混凝土T型刚构是一种较为独特的桥梁结构形式，即具有刚构的特性，也兼备简支梁的性能，在车辆动荷载和个别情况下人群动荷载，风荷载和地面震动下，桥梁结构产生的震动会增大内力，因其结构疲劳损伤，甚至会引起变形，是桥梁破坏，而与盈利混凝土T型刚构在动力特性方面与连续刚构和简支梁，其抗震性能，车震性能等具有自身的特点。（2）方案布置：竹桥选用2*60T型刚构结构，副孔为40m预应力混凝土简支梁桥，桥面连续。分四联，桥面纵坡2.5%，桥面行车道横向纵坡1.5%，人行道横坡1.0%主桥T型刚构为变截面三向预应力的单箱单室断面，T型刚构根部梁高4.2m，边支点梁高2.1m，梁底按二次抛物线变化，梁顶板宽11m，底板宽4m，顶板厚25cm，腹板厚由0#块-4#块由60cm渐变为40cm，5#块-13#块为40cm，14#块渐变为60cm。示意如图1-1，图1-2所示：图1-1 T型刚构总体布置图图1-2 T型刚构横断面图1.4.2预应力混凝土简支T梁（1）简支T梁结构在垂直恒载作用下，起支座产生竖直反力，而无水平推力，且能够承受较大的负弯矩，预应力混凝土梁桥受力明确，计算简单。混凝土简支梁桥有受力明确、构造简单、施工方便等优点，是中小跨径桥梁应用最广泛的桥型。装配式简支梁桥具有建桥速度快、工期短、模板支架少等优点而广泛应用。其主梁截面形式有 T梁和箱梁。装配式 T梁桥是使用最为普遍的结构形式，其优点是制造简单、整体性好、接头方便。其构造布置是在给定桥的设计宽度条件下选择主梁截面形式，确定主梁间距（片数）和桥跨结构所需的横隔梁数量，进而确定各构造部分的细部尺寸。（2）方案布置：桥孔布置4*30m，桥面宽12m，桥梁全长120m，简支梁桥主梁尺寸根据经验选取，预应力混凝土简支梁桥20mL50m，主梁间距 1.8m2.5m。主梁高度在（1/251/14)L,主梁肋宽度 0.18m0.20m。主梁梁高若不受高度限制选用高一些的梁可以节省配筋，一般而言合理的梁高与荷载大小、主梁片数、跨径大小等因素有关。主梁肋宽必须满足截面抗剪、抗主拉应力强度要求，同时应考虑梁肋稳定性。目前肋宽常用 15cm18cm，当主梁间距小于 2m时梁肋为全长等桥梁结构：采用分离式结构，上部采用预应力混凝土T型主梁下部结构采用单排双柱式桥墩。结构示意如图1-3图1-4所示图1-3 预应力混凝土简支T梁布置图图1-4 预应力混凝土简支T梁横断面图1.4.3斜拉桥（1）斜拉桥式中桥面体秀为主梁边走献礼或受弯为主，支撑体系以拉索收啦和索塔受压为主的桥梁，桥跨是依靠固定在索塔的斜拉索支撑梁跨，拉锁相当于弹性支撑，使主梁跨径减小，从而大大减小了梁内弯矩梁体尺寸和梁体重力，使得桥梁跨越内力加大。（2）采用60+60m=120，预应力混凝土箱形截面，桥长120m，桥面总宽12m，行车道板宽1.25m。如图1-5，图1-6所示图1-5 斜拉桥布置图图1-6 斜拉桥横断面1.5地质条件本桥河内地质条件依次为：10cm淤泥，20cm细沙，25cm粗砂，10cm园砾土，15cm全风化砂岩，15cm强风化砂岩，20cm弱风化砂岩。故而桩基础更加适合。1.6方案比选表1-1 桥型方案比选表预应力混凝土T型刚构预应力混凝土简支T梁斜拉桥跨径2*60m4*30m2*60m横截面单箱单室T梁单箱单室优点悬臂施工，上部为箱梁，与桥墩固结形成整体，桥型美观，适合大跨度悬臂施工，可以无支架跨越深水激流，避免下部施工困难，或中断航运，也不需要体系转换，施工简便，养护量较小，工期较短。桥梁属于静定结构，适用中小跨度，结构简单，架设方便，减低工期，适宜设计。斜拉桥跨径较大。基础施工量较少，可以用悬臂预制拼装，节约工期，缺点施工难度较大，投资角度，需要较高的精度和控制，全桥伸缩缝道为桥孔两端，行车舒适度较差，顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度小，难以满足特大跨度，对于悬臂施工和横向抗风要求但是跨径不宜过大，预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线型，使得桥面铺装加厚。设计与施工方案均不是十分成熟，耐久性不是特别好，跨径较大，外形较好，但是养护量较大。综上：方案一较其他方案较好，工期短，虽然施工难度较大，但是更加适合大跨度，大跨径，且后期养护量较小，依据当地地质情况和设计要求，以及实际情况，方案一更加时候。故选取方案一。1.7预应力混凝土T型刚构详细尺寸如图1-7、图1-8、图1-9、图1-10所示图1-8预应力混凝土T型刚构平面图图6-2 钢束总体平面图6-1 钢束总体立面图图图6-2 钢束总体平面图6-1 钢束总体立面图图图1-7预应力混凝土T型刚构立面图图6-2 钢束总体平面图6-1 钢束总体立面图图 图1-9预应力混凝土T型刚构断面图（1）图1-10 预应力混凝土T型刚构断面图（2）第二章、桥梁单元划分与模型建立2.1桥梁的单元划分根据设计资料和设计参数，将对称的两跨602的T型刚构桥划分为15个单元，分别如图2-1所示为：0#15#单元图2-1 主梁单元划分示意图其中0#单元0#块，长度为9/2=4.5m；1#-13#为悬臂现浇段，长度为63.5m+64m；14#单元为边跨合拢段，长度为2m；15#单元为边跨现浇段，长度为8.5m。见表2-1.表2-1 主孔箱梁各截面参数表截面号X（cm）Y（cm）各截面（cm）顶板上缘底板上缘底板下缘中心梁高腹板厚度底板厚度05890413.6253.6203.6210.060.050.015150408.4223.4198.4210.040.025.024950407.7222.7197.7210.040.025.034550409.6221.5196.3213.440.025.244150411.4218.1192.1219.340.026.053750413.0212.3185.1227.940.027.263350414.4204.2175.3239.140.029.072950415.6193.9162.7253.040.031.282550416.7181.2147.2269.540.033.992200417.6168.2131.4286.140.036.7101850418.3153.4113.5304.840.039.9111500418.9136.993.4325.544.843.5121150419.3118.671.2348.249.747.413800419.798.546.8372.954.551.714450419.976.720.3399.659.456.4150420.060.00.0420.060.060.02.2桥梁的初步施工模拟根据桥型和设计要求，初步将施工阶段划分为5个阶段：1.桥墩及0#块的浇筑；2.悬臂现浇段的浇筑；3.边跨现浇段的浇筑；4.边跨合拢段的浇筑；5.二期恒载及温度变化与收缩徐变。2.3桥梁博士信息输入2.3.1 车道荷载计算如图2-2所示为车道荷载计算图式。图2-2车道荷载示意图根据公路桥涵设计通用规范4.31.规定，公路-I 级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5KN/m。集中荷载标准值按以下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5m时，Pk=180KN；桥梁计算跨径等于或大于 50m时，Pk=360KN；当桥梁计算跨径在 5m50m 之间时，Pk值采用直线内插法计算。该桥为602 m大跨度预应力T型刚构，计算跨径为60m。且为公路-级故 Pk =3600.75=270KN, qk=10.50.75=7.87KN/m2.3.2 人群荷载标准值计算根据公路桥涵设计通用规范4.3.5.规定，当桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为 3.0KN/；当桥梁计算跨径等于或大于150m时，人群荷载标准值为3.5KN/；当桥梁计算跨径在50m150m之间时，可以由线性内插法求得人群荷载标准值；对于跨径不相等的连续梁桥，以最大计算跨径作为计算跨径进行计算；当有专用人行桥梁时，对于本桥，取人群荷载qr=3.5KN/m2.3.3 冲击系数计算根据 公路桥函设计通用规范4.3.2-5 规定，冲击系数 可按下式计算：当 f 1.5Hz 时 =0.05当 1.5Hz f 14Hz 时 =0.176 ln f -0.0157当 14Hzf 时 =0.45其中：f 结构基频 根据公路桥函数设计通用规范可知连续梁桥的基频为： 其中： l结构计算跨径（m） E 结构材料弹性模量（N/)。Ic 结构跨中截面惯性矩（m）。mc 结构跨中处单位长度质量。102102计算连续梁桥的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时采用 f1 ；计算连续梁桥引起的负弯矩效应时采用 f 2 。 E=3.451010KN/m2, IC =8.09m4 , mC =19897.95kg/m, l0=60m, Ac=7.5m2 , 可以得到：f1=2.256， f2 =3.918。冲击系数：1=0.128，2=0.2256。2.3.4荷载横向分布系数计算 对于大跨度桥梁，依据公路桥函数设计通用规范可以知道，横向分布系数：其中：n 车道数，为2 车道折减系数，为1C偏载系数，为1.15故横向分布系数=2.32.3.5 温度变化计算桥梁结构由于梯度温度引起的效应时，可采用图 所示竖向温度梯度曲线，其桥面面板表面最高温度 T1 规定见图2-3对于混凝土结构当梁高 H 小于 400mm 时，图中 A=H 100 (mm)；梁高 H 等于或大于 400mm 时，A=300mm。图示中的 t 为混凝土桥面板的厚度（mm）故正温度：T1=14，T2=5.5 负温度：T1=-7，T2=-2.75年平均温度变化为25图2-3 竖向温度梯度（mm）2.3.6 二期恒载二期恒载包括人行道，栏杆，铺装层重量。（1）其中人行道为高20cm，宽2.5m，容重26KN/m2；（2）栏杆中2KN/m；（3）铺装层为3cm沥青混凝土面层（容重23KN/m）,8cm40#防水混凝土（容重26KN/m）。故二期恒载为：g=0.02262.5+（0.0323+0.0826）11+12=33.77KN/m2.4桥梁博士信息输入1.单元性质：预应力混凝土构件；桥面单元；截面材料类型为中交新混凝土C50混凝土；自重系数为1.04；加载龄期为28天。22.其他静荷载：收缩徐变天数1000天，升温温差 25，降温温差 25。 3.不均匀沉降：边跨支点处下沉0.002m4.使用荷载描述：汽车荷载：公路级，车道荷载 ；挂车荷载：不计挂车荷载 ；人行荷载：3.5 KN / m；桥面描述：满人总宽度12m，人行道宽度 2.5m ；无特殊荷载，无铁路荷载 ；横向分布调整系数：汽车荷载2.3，人群荷载1，其余默认值；自设冲击系数=0.128，连续梁负弯矩冲击系数=0.256；桥梁特征计算跨径为 60m。 第三章、内力组合计算3.1作用组合概况根据公路桥涵设计通用规范 4.1.1.规定作用分类：公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类。结构重力、收缩徐变荷载、变位等为永久作用；温度荷载、汽车荷载、人群荷载、升温温差、降温温差等为可变作用。地震作用、撞击作用等为偶然作用。4.1.2.公路桥涵设计时，对不同作用采用不同的代表值。 （1）永久作用采用标准值作为代表值；（2）可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载能力极限状态设计按弹性阶段计算结构强度时，应采用标准值作为可变作用的代表值；正常使用极限状态按短期效应组合设计时，应采用频遇值作为可变作用代表值，按长期效应组合设计时，应采用准永久值作为可变作用代表值。（3）偶然作用取其标准值作为代表值。 4.1.3.作用代表值按下列规定取用：（1）永久作用的标准值，对于结构自重可以按结构构件设计尺寸与材料重力密度计算确定；（2）可变作用标准值按公路桥涵设计通用规范规定采用；可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数1 ，可变作用准永久值为可变终于标准值乘以准永久值系数 2 ；（3）偶然作用应根据调查、实验资料，结合工程经验确定其标准值。4.1.4.作用设计值规定为作用标准值乘以相应的作用分项系数。 4.1.5.公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，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：（1）只有在结构上可能同时出现的作用，才能进行其效应的组合。当结构或结构构件需要做不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。（20当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与组合。实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小的作用，按图3-1-1 规定不考虑其作用效应组合。（3）施工阶段作用效应的组合，应按设计需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑。组合式桥梁，当把底梁作为施工支撑时，作用效应应宜分两个阶段组合，底梁受荷为第一阶段，组合梁受荷为第二阶段。（4）多个偶然作用不同时参与组合。 图3-1-1 可变作用不同时组合表3.2承载能力极限状态设计组合 根据公路桥涵设计通用规范4.1.6 规定公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合3.2.1基本效应组合永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：或式中：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，按本规范表1.0.9规定的结构设计安全等级采用，对应于设计安全。等级一级、二级和三级分别取1.1、1.0和0.9；第 i 个永久作用效应的分项系数，应按图3-1-2的规定采用； 、第 i 个永久作用效应的标准值和设计值； 汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数，取1.4。当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载效应时，则该作用取代汽车 荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载，其分项系数也与汽车荷载取同值； 、汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的标准值和设计值；在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取1.4，但风荷载的分系数取 1.1 ； 、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 在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时，人群荷载 (或其他一种可变作用)的组合系数取c0.80；当除汽车荷载 (含汽车冲击力、离心力)外尚有两种其他可变作用参与组合时，其组合系数取c0.70；尚有三种可变作用参与组合时，其组合系数取c0.60；尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时，取c0.50。设计弯桥时，当离心力与制动力同时参与组合时，制动力标准值或设计值按70取用。 图3-1-2 永久作用效应的分项系数3.2.2偶然效应组合本次组合暂不考虑偶然组合3.3正常使用极限状态设计公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合：3.3.1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组合，其效应组合表达式为：式中：作用长期效应组合设计值； 第 j 个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载(不计冲击力)2 0.4人群荷载20.4，风荷载20.75，温度梯度作用20.8，其他作用2 1.0 第 j 个可变作用效应的频遇值3.3.2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组合，其效应组合表达式为：式中：作用短期效应组合设计值； 第 j 个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载(不计冲击力)1 0.7人群荷载11.0，风荷载10.75，温度梯度作10.8，其他作用1 1.0 第 j 个可变作用效应的频遇值3.4桥梁博士各组合效应3.4.1基本组合桥梁博士组合输出图形最大弯矩图最小弯矩图弯矩包络图剪力包络图3.4.2长期组合桥梁博士组合输出图形最大弯矩图最小弯矩图弯矩包络图剪力包络图3.4.3短期组合桥梁博士组合输出图形最大弯矩图最小弯矩图弯矩包络图剪力包络图3.4.4桥梁博士数据导出表3-1 桥梁博士内力组合结果表8号截面14号截面20号截面基本组合最大值43500-21400-200000基本组合最小值17500-55900-305000长期组合最大值27800-28800-204000长期组合最小值19100-43600-232000短期组合最大值31000-27100-204000短期组合最小值18700-44800-2400003.5手算验算内力组合根据要求，选取3个截面进行手算验算内力组合，故选取8、14、20号截面进行验算。分别代表1/4截面、跨中界面、墩顶截面。本桥的重要性系数=1.03.5.1验算8号截面根据桥梁博士，导出8号截面单项荷载效应值。结构重力： M1=21300KNm； 汽车荷载： M2max= 8870 KNm ，M2min= -1050 KNm ；人群荷载： M3max= 865 KNm ， M3min= -134 KNm ；变位弯矩： M4max= -133 KNm ，M4min= -31 KNm ；非线性温度荷载： M5max= 2830 KNm ，M5min= -1420 KNm ；温度变化影响： 升温 M6升= 480 KNm ，降温M6降= -480 KNm 。对以上单项荷载进行组合，取最不利的最大最小弯矩。基本组合：Mmax=1.2M1+1.4（1+）M2max+M4max+M4min+1.40.7(M3max+M5max+M6升)=43659.004 KNmMmin=1.2M1+1.4（1+）M2min+M4max+M4min+1.40.7(M3min+M5min+M6降)=17484.52 KNm长期组合：Mmax=1.0M1+0.4M2max+0.4M3max+0.8(M5max+M6升)=27938 KNmMmin=1.0M1+0.4M2min+0.4M3min+0.8(M5min+M6降)=19210.4 KNm短期组合：Mmax=1.0M1+0.7M2max+1.0M3max+0.8(M5max+M6升)=31118 KNmMmin=1.0M1+0.7M2min+1.0M3min+0.8(M5min+M6降)=18720.92 KNm3.5.2验算14号截面根据桥梁博士，导出14号截面单项荷载效应值。结构重力： M1=-37900KNm； 汽车荷载： M2max= 5000 KNm ，M2min= -3020 KNm ；人群荷载： M3max= 381KNm ， M3min= -417 KNm ；变位弯矩： M4max= -350 KNm ，M4min= -81.3 KNm ；非线性温度荷载： M5max= 7420 KNm ，M5min= -3710 KNm ；温度变化影响： 升温 M6升= 985KNm ，降温M6降= -985 KNm 。对以上单项荷载进行组合，取最不利的最大最小弯矩。基本组合：Mmax=1.2M1+1.4（1+）M2max+M4max+M4min+1.40.7(M3max+M5max+M6升)=-21393.72KNmMmin=1.2M1+1.4（1+）M2min+M4max+M4min+1.40.7(M3min+M5min+M6降)=-55690.244KNm长期组合：Mmax=1.0M1+0.4M2max+0.4M3max+0.8(M5max+M6升)=-28826.6KNmMmin=1.0M1+0.4M2min+0.4M3min+0.8(M5min+M6降)=-43229.8KNm短期组合：Mmax=1.0M1+0.7M2max+1.0M3max+0.8(M5max+M6升)=-27098KNmMmin=1.0M1+0.7M2min+1.0M3min+0.8(M5min+M6降)=-44654.592 KNm3.5.3验算20号截面根据桥梁博士，导出20号截面单项荷载效应值。结构重力： M1=-215000KNm； 汽车荷载： M2max= 0 KNm ，M2min= -21000 KNm ；人群荷载： M3max= 0KNm ， M3min= -2950KNm ；变位弯矩： M4max= -128 KNm ，M4min= -552 KNm ；非线性温度荷载： M5max= 11700KNm ，M5min= -5860 KNm ；温度变化影响： 升温 M6升= 1560KNm ，降温M6降= -1560KNm 。对以上单项荷载进行组合，取最不利的最大最小弯矩。基本组合：Mmax=1.2M1+1.4（1+）M2max+M4max+M4min+1.40.7(M3max+M5max+M6升)=-202005.2KNmMmin=1.2M1+1.4（1+）M2min+M4max+M4min+1.40.7(M3min+M5min+M6降)=-304875.24KNm长期组合：Mmax=1.0M1+0.4M2max+0.4M3max+0.8(M5max+M6升)=-204080KNmMmin=1.0M1+0.4M2min+0.4M3min+0.8(M5min+M6降)=-230828KNm短期组合：Mmax=1.0M1+0.7M2max+1.0M3max+0.8(M5max+M6升)=-204080KNmMmin=1.0M1+0.7M2min+1.0M3min+0.8(M5min+M6降)=-242214.2 KNm3.5.4手算结果和桥梁博士结果对照比较手算结果和桥梁博士结果对照见下表3-2表3-2 手算验算与桥梁博士结果对照表截面号8号截面14号截面20号截面基本组合对照表基本组合max43659.00-21393.72-202005.20基本组合min17484.52-55690.24-304875.24桥博结果max43500.00-21400.00-200000.00桥博结果min17500.00-55900.00-305000.00偏差max0.37%-0.03%1.00%偏差min-0.09%-0.38%-0.04%短期组合对照表短期组合max31118.00-27098.00-204080.00长期组合min18720.92-44654.59-242214.32桥博结果max31000.00-27100.00-204000.00桥博结果min18700.00-44800.00-240000.00偏差max0.38%-0.01%0.04%偏差min0.11%-0.32%0.92%长期组合对照表长期组合max27938.00-28826.60-204080.00长期组合min19210.40-43227.80-230828.00桥博结果max27800.00-28800.00-204000.00桥博结果min19100.00-43600.00-232000.00偏差max0.50%0.09%0.04%偏差min0.58%-0.85%-0.51%根据以上表格，可以得出，手算验算和桥博电算相差不超过5%，故手算验算正确通过。第四章、截面配筋估算4.1 预应力钢筋的计算原则公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计预规(JTG D62-2004)中明确规定：预应力钢筋混凝土