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长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 长沙长沙长沙长沙福元路湘江大桥第福元路湘江大桥第福元路湘江大桥第福元路湘江大桥第 1 1 1 1 联联联联方案比选与方案比选与方案比选与方案比选与施工图设计施工图设计施工图设计施工图设计 摘要摘要摘要摘要 本设计为长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 设计过程如下 首先 根据设计任务书提供的设计资料和要求 依据现行的公路桥梁设计规范 综合 考虑桥位的地质 地形条件 经初选后提出了预应力混凝土等截面连续箱梁 预应力混 凝土连续刚构桥两个比选桥型 按 实用 经济 安全 美观 的桥梁设计原则 比较两 个方案的优缺点 主桥选定方案为 3 60m 的三跨预应力混凝土连续梁桥 其次 确定主梁主要构造及细部尺寸 设计采用单箱单室箱梁 桥面宽 17 5m 为 双向四车道 主梁采用满堂支架施工 然后 利用 MIDAS 计算软件分析桥梁主梁的内力 包括恒载和活载的内力计算 和 内力组合结果 根据结果 估算出纵向预应力筋的数目 然后布置预应力钢筋 最后 进行截面强度验算 其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态验算 在正常使用极限状计算截面的混凝土法向应力验算 预应力钢筋中的拉应力验算 截面 的主应力验算 经分析比较及验算表明该设计计算方法正确 内力分布合理 符合设计 任务的要求 关键词关键词关键词关键词 桥梁工程 方案比选 预应力混凝土连续梁桥 验算 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 THETHETHETHE CONSTRUCTIONCONSTRUCTIONCONSTRUCTIONCONSTRUCTION DESIGNDESIGNDESIGNDESIGN OFOFOFOF XIANGJIANGXIANGJIANGXIANGJIANGXIANGJIANG RIVERRIVERRIVERRIVER BRIDGE SBRIDGE SBRIDGE SBRIDGE S FIRSTFIRSTFIRSTFIRST LEAGUELEAGUELEAGUELEAGUE FUYUAN FUYUAN FUYUAN FUYUAN EXPRESSWAYEXPRESSWAYEXPRESSWAYEXPRESSWAY ABSTRACTABSTRACTABSTRACTABSTRACT This designisthe construction design of Xiangjiang River Bridge first league FuYuan Expressway The procedures of the designislisted below First according to the assignment and the present Highway Bridge Specifications and based on the geological and the landform of the bridge site after preliminary selection two schemes are presented namely PC continuous girder bridge and PC continuous t beam type bridge Comparing their characters comprehensively the three acrossed PC continuous girder bridgeistaken as the fianl whose net pathis3 60 m Second quantify the detail size of the main girders In this design we take the form of single box girder with single room The road of the bridge has double direction four lanes The girderwillbe constructed by cantilever hung basket bearing and symmetric equilibrium method Third analyze the internal force of the structures including dead load and living load by means of MIDAS software According to the results the evaluated amount of longitudinal tendons can be worked out and then we can distribute the tendons to the bridge The last stepisto check the main cross section The work includes the checkingof load carrying capacity ultimate state and the normal service ability ultimate state aswellas the main section s being out of shape After calculateing and checking key crossings we can draw the conclusion that the designisup to the assignment and meets the requirements 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 KeyKeyKeyKey wordswordswordswords bridge engineering scheme comparison PC continuous girder bridge checking computation 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 目录 1 方案拟订与比选 1 1 1 设计标准 1 1 2 主要材料 1 1 3 采用规范 2 2 上部尺寸拟定以及内力计算 3 2 1 跨径拟定 3 2 2 截面细部数据拟定 3 2 2 1 箱梁梁高的拟定 3 2 2 2 顶板厚度的拟定 3 2 2 6 横隔板 4 2 3 主要材料 5 2 4 主桥内力计算 5 2 4 1 恒载内力计算 8 2 4 2 活载内力计算 11 2 4 3 温度次内力 17 2 4 4 基础沉降内力 20 2 5 内力组合 24 2 5 1 承载能力极限状态下的效应组合 24 2 5 2 正常使用极限状态组合 28 3 预应力钢束的估算及布置 37 3 1 按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量 37 3 1 1 纵向预应力钢束信息 38 3 1 2 钢束计算结果 38 3 2 预应力钢束的布置 41 3 3 预应力损失计算 42 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 4 截面强度验算 48 4 1 正截面承载力计算 48 5持久状况正常使用极限状态应力验算 54 5 1 正截面抗裂验算 法向拉应力 54 5 2 斜截面抗裂验算 主拉应力 58 6 持久状况构件的压应力验算 63 6 1 正截面混凝土压应力验算 63 6 2 预应力钢筋中的拉应力验算 65 6 3 混凝土的主压应力验算 67 7 挠度验算与预拱度计算 71 7 1 概述 71 7 1 1 荷载短期效应作用下的挠度的计算 71 7 1 2 考虑荷载长期效应影响的挠度值及挠度最大值的验算 71 7 1 3 预拱度的计算和设置 72 7 2 挠度验算 72 7 3 预拱度计算 75 8 施工图设计 77 8 1 概述 77 8 2 总体布置图 77 8 3 主梁一般构造图 77 8 4 主梁预应力钢束构造图 78 9 设计总结 79 参考文献 80 致谢 81 附件 1 1 1 1 开题报告 82 附件 2 2 2 2 译文及原文影印件 92 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 1页 共 108 页 1 方案拟订与比选 福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计为预应力混凝土等截面连续箱梁结 构 设计遵照 安全 适用 经济 美观 的基本原则进行设计 同时应充分考虑建造技 术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求 1 1 设计标准 1 设计荷载 公路 级 2 行车道宽度 14m 桥梁宽度 1 5m 人行道 0 25m 防撞护栏 14m 行车道 0 25m 防 撞护栏 1 5m 人行道 17 5m 3 桥上纵坡为双向横坡 2 0 4 通航等级 无 5 不考虑地震及漂流物撞击作用 6 温度 本桥区最高气温为 39 5 度 最低气温为 9 5 度 年平均气温 20 度 1 2 主要材料 1 混凝土 箱梁 墩身 支座垫石的混凝土采用 C50 混凝土 混凝土弹性计算 模量 E 3 45 4 10Mpa 防撞护栏采用 C30混凝土 2 预应力钢材 预应力锚具技术标准必须符合国标 预应力筋用锚具 夹具和 联结器 GB T14370 1993 产品均须抽样检测 检验标准应符合国标及国 际预应力协会 后张法预应力体系验收和应用建议 FIB 1991 要求 预应 力钢绞线采用 12 7 低松驰预应力钢绞线 其抗拉标准强度MPaR b y 1860 弹性模量 Ey 1 9 105 MPa 技术标准必须符合 GB T5224 1995 3 普通钢筋 普通钢筋必须符合 GB1499 98 和 GB13013 91 标准的规定 其中钢筋直径 D 12mm 全部采用 级钢筋 抗拉标准强度 b g R 340MPa 钢筋 直径 D 12mm 全部采用 级钢筋 抗拉标准强度 b g R 240MPa 4 预应力锚具 所使用的预应力锚具可采用YJM或OVM符合国GB T14370 2000D 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 2页 共 108 页 预应力筋用锚具 夹具和连接器 的锚具及其相应的配套设备 施工时可 采用其他厂家的产品 且外形尺寸与 OVM 锚具相同 5 预应力管道 纵向预应力钢束管道采用 SBG 塑料波纹管 横向预应力钢束管 道则采用 120 和 130 镀锌金属波纹管 6 伸缩缝及支座 伸缩缝及支座都必须符合国家有关标准 并要求伸缩缝供货商 在边跨现浇段施工时提供图纸 以便进行调整 主桥的伸缩缝采用万宝系列 E 240 型 1 3 采用规范 1 公路工程技术标准 JTJ001 88 2 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D60 2004 4 公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024 85 5 公路砖石及混凝土桥涵设计规范 JTG D61 2005 6 公路桥涵施工技术规范 JTG041 89 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 3页 共 108 页 2 上部尺寸拟定以及内力计算 2 1跨径拟定 跟据当地的地质情况 确定该桥全桥共 180m 主跨分孔布置为 3 60m 2 2 截面细部数据拟定 单幅桥宽 17 5m 采用单箱单室截面 桥面设 2 的双向横坡 并有 10cm 厚的沥青 混凝土铺装层 2 2 1 箱梁梁高的拟定 在公路桥中 等截面连续梁桥的高跨比一般为 L 15 L 25 本设计采用 4m 2 2 2 顶板厚度的拟定 箱梁的顶板除了参与主梁抗弯和承受主梁弯曲的拉或压应力外 它还是结构的行车 道板 承受较大的横向内力 因此 它处在一个复杂的空间受力状态 单纯从纵向力分 析 在预应力混凝土连续梁中 由于承压面积较大 顶板纵向压应力一般不受控制设计 确定箱形截面的预板厚度一般考虑两个因素 满足桥面横向弯矩的要求 满足纵向预应 力钢筋的要求 本设计综合考虑预应力钢筋以及普通钢筋的布置已经主跨的跨度 保守的拟定了顶 板厚为 30cm 2 2 3 底板厚度的拟定 纵向负弯矩区受压底板的厚度对改善全桥受力状态 减少徐变下挠十分重要 因而 大跨度连续体系梁桥中 应确保承受负弯矩的内支点区域的箱梁底板有足够的厚度 箱 梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚至墩顶 以适应箱梁下缘受压的要求 墩顶 区域底板不宜过薄 否则压应力过高 由此产生的徐变将使跨中区域梁体下挠度较大 底板厚度与主跨之比宜为 1 140 1 170 本设计底板厚度为 60cm 2 2 4 腹板厚度的拟定 箱梁腹板的主要功能是承受结构的弯曲剪应力和扭转剪应力所引起的主拉应力 墩 顶区域剪力大 因而腹板较厚 跨中区域的腹板较薄 但腹板的最小厚度应考虑钢束管 道布置 钢筋布置和混凝土浇筑的要求 一般地 等高度箱梁可采用直腹板或斜腹板 变高度箱梁宜采用直腹板 对于腹板的最小厚度 一般的设计经验为 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 4页 共 108 页 a 腹板内无预应力束筋管道布置时 其最小厚度可采用tmin 20cm b 腹板内有预应力束筋管道布置 可采用tmin 25 30cm c 腹板内有预应力束筋锚固头时 则采用tmin 35cm 本设计腹板厚度为 60cm 2 2 4 悬臂长度 箱形截面顶板两侧悬臂长度是调节顶板内弯矩的重要因素 当悬臂自由长度增加的 时候 集中活载的荷载纵向分布长度也随着增加 所以对弯矩数值影响不大 但恒载及 人群荷载弯矩随悬臂长度几乎成平方关系增加 因此 悬臂长度取 3 75m 悬臂端部高 取 30cm 桥面板的悬臂长度是调节板内弯矩的重要参数 悬臂板沿横向常变厚 其端 部一般按最小构造要求取值 根据按受力标准确定 一般取 20 60cm 本桥悬臂根部 高取 50cm 2 2 5 梗肋尺寸 梗肋又称为承托 无论从受力角度还是从构造角度分析 它都是箱梁结构的重要组 成部分 在构造方面 梗肋提供了预应力钢筋的布置空间 同时有利于混凝土的浇注以及脱 摸 在受力方面有利于剪力的传递 改善剪力滞后效应的影响 从变刚度的力学概念可 知 设置梗肋能吸收弯矩 有利于底板和顶板厚度的减薄 同时提高截面的抗扭和抗弯 刚度 减小弯扭剪应力和畸变应力 克服应力集中现象 如顶推梁顶推过程中 当支座 不平整时 畸变效应易使箱梁在对角点部位产生裂缝 适当加厚梗肋尺寸可有效地克制 或改善这种裂逢 箱梁顶板梗肋高宽比一般为 1 1 1 4 之间 底板梗肋的高宽比一般取 1 1 1 2 之间 本桥顶板与腹板交接处取 90 30cm 底板与腹板处取 30 30 cm 2 2 6 横隔板 为了约束箱梁的畸变变形 扭转变形和承担传递支反力 一般箱形梁在支座处要布 置横隔板 当支座直接布置在箱梁腹板下时 横隔板以畸变变形和扭转变形为主 其厚 度一般在 0 3 0 6m 之间取值 配筋按构造要求配置 当支座设在横隔板中部时 横隔 板还承担着传递支反力的作用 是重要的受力结构 其厚度和配筋由受力要求确定 厚 度比前者大 一般为 1 0 2 0m 之间 按深梁或一般梁进行抗弯 抗剪配筋 在箱梁内 部设横隔板主要作用是约束截面和畸变和扭转变形 分析表明 对于直线箱梁 其影响 很小 反而增加构造和施工的复杂性 现在倾向于不设 箱梁内的横隔板结构形式通常 用板式结构 为满足施工 维修和通风要求 在横隔板上设置直径一米的过人洞 本设 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 5页 共 108 页 计采用 1 6 米厚的横隔板 2 3 主要材料 桥面铺装为6cm 12cm的C30混凝土做为垫层 上面为6cm的沥青混凝土桥面铺装 箱梁和桥段采用 C50 混凝土 预应力束筋采用 1 7 标准型 15 2 1860 GB T 5224 1995 钢绞线 防撞护栏采用 C30混凝土 非预应力钢筋采用 级螺纹钢筋 构 造钢筋采用 级光圆钢筋 2 4 主桥内力计算 本桥设计采用 MidasCivil2010 进行内力和配筋计算 全桥单元划分时 应综合考 虑结构在施工过程和正常使用过程阶段控制设计的截面位置 使控制截面位于单元点 处 一般在以下位置应划分节点 1 施工分界点 边界处及支座处 2 构件的转折点和截面变化点 3 验算或求位移的截面 4 当出现位移不连续时 例如相邻两单元以铰接形式相连 转角不连续 可在 铰接处设置两个节点 利用主从约束考虑该连续方式 本设计总跨径 180m 计算跨径 181 6m 4 个支撑点 梁体被划分为 98 个单元 每 个单元的具体数据详见下图 2 1 图 2 2 表 2 1 表 2 2 图 2 1 单元详细图 一 图 2 2 单元详细图 二 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 6页 共 108 页 表表表表 2 12 12 12 1 单元节点位置坐标单元节点位置坐标单元节点位置坐标单元节点位置坐标 节点x 轴节点x 轴 1 0 85192 205294 30 85396 425498 5455100 6656102 7857104 81058106 91259108 101460110 111661112 121862114 132063116 142264118 152465119 2 162666120 172867120 8 183068122 193269124 203470126 213671128 223872130 234073132 244274134 254475136 264676138 274877140 285078142 295279144 305480146 315681148 325882150 3359 283152 346084154 3560 885156 366286158 376487160 386688162 396889164 407090166 417291168 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 7页 共 108 页 续表续表 2 12 12 12 1 427492170 437693172 447894174 458095176 468296178 478497179 2 488698180 498899180 8 5090 表表 2 22 22 22 2 单元信息表格单元信息表格 单元类型材料截面单元类型材料截面 1梁单元1250梁单元11 2梁单元1251梁单元11 3梁单元1152梁单元11 4梁单元1153梁单元11 5梁单元1154梁单元11 6梁单元1155梁单元11 7梁单元1156梁单元11 8梁单元1157梁单元11 9梁单元1158梁单元11 10梁单元1159梁单元11 11梁单元1160梁单元11 12梁单元1161梁单元11 13梁单元1162梁单元11 14梁单元1163梁单元11 15梁单元1164梁单元11 16梁单元1165梁单元12 17梁单元1166梁单元12 18梁单元1167梁单元11 19梁单元1168梁单元11 20梁单元1169梁单元11 21梁单元1170梁单元11 22梁单元1171梁单元11 23梁单元1172梁单元11 24梁单元1173梁单元11 25梁单元1174梁单元11 26梁单元1175梁单元11 27梁单元1176梁单元11 28梁单元1177梁单元11 29梁单元1178梁单元11 30梁单元1179梁单元11 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 8页 共 108 页 续表续表 2 22 22 22 2 31梁单元1180梁单元11 32梁单元1181梁单元11 33梁单元1282梁单元11 34梁单元1283梁单元11 35梁单元1184梁单元11 36梁单元1185梁单元11 37梁单元1186梁单元11 38梁单元1187梁单元11 39梁单元1188梁单元11 40梁单元1189梁单元11 41梁单元1190梁单元11 42梁单元1191梁单元11 43梁单元1192梁单元11 44梁单元1193梁单元11 45梁单元1194梁单元11 46梁单元1195梁单元11 47梁单元1196梁单元11 48梁单元1197梁单元12 49梁单元1198梁单元12 注 表中截面 1 代表一般截面 截面 2 代表横隔板 2 4 1 恒载内力计算 内力计算和结构施工方法有密切关系 本结构满堂支架现浇施工 主梁恒载内力包 括主梁自重 一期恒载 引起的内力和二期恒载 如桥面铺装 栏杆等 引起的内力 在计算中将桥面铺装 栏杆 灯柱看成是均布荷载作用于全桥 二期自重作用集度的确定 g2 防撞栏集度 桥面铺装集度 1 2 25kN 3 m 1 25 2 m 24kN 3 m 60 kN 3 m 全桥自重效应对称 以下列出左半部分内力表 2 3 表表 2 32 32 32 3 恒载效应内力恒载效应内力 单元荷载位置剪力 kN 弯矩 kN m 1恒荷载I 1 00 2恒荷载I 2 12151 05 355 91 3恒荷载I 3 11261 279009 02 4恒荷载I 4 1067922173 18 5恒荷载I 5 9708 5542560 74 6恒荷载I 6 8738 161007 4 7恒荷载I 7 7767 6577513 15 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 9页 共 108 页 续表续表 2 32 32 32 3 8恒荷载I 8 6797 292078 01 9恒荷载I 9 5826 75104701 96 10恒荷载I 10 4856 3115385 02 11恒荷载I 11 3885 85124127 18 12恒荷载I 12 2915 4130928 43 13恒荷载I 13 1944 95135788 79 14恒荷载I 14 974 5138708 24 15恒荷载I 15 4 05139686 8 16恒荷载I 16 966 4138724 46 17恒荷载I 17 1936 85135821 21 18恒荷载I 18 2907 3130977 07 19恒荷载I 19 3877 75124192 02 20恒荷载I 20 4848 2115466 08 21恒荷载I 21 5818 65104799 24 22恒荷载I 22 6789 192191 49 23恒荷载I 23 7759 5577642 85 24恒荷载I 24 873061153 3 25恒荷载I 25 9700 4542722 86 26恒荷载I 26 10670 922351 52 27恒荷载I 27 11641 3539 27 28恒荷载I 28 12611 8 24213 87 29恒荷载I 29 13582 25 50407 92 30恒荷载I 30 14552 7 78542 86 31恒荷载I 31 15523 15 108618 7 32恒荷载I 32 16493 6 140635 45 33恒荷载I 33 17075 87 160777 13 34恒荷载I 34 15058 35 174793 73 35恒荷载I 35 14168 57 163102 96 36恒荷载I 36 13586 3 146450 04 37恒荷载I 37 12615 85 120247 89 38恒荷载I 38 11645 4 95986 64 39恒荷载I 39 10674 95 73666 29 40恒荷载I 40 9704 5 53286 84 41恒荷载I 41 8734 05 34848 29 42恒荷载I 42 7763 6 18350 64 43恒荷载I 43 6793 15 3793 89 44恒荷载I 44 5822 78821 96 45恒荷载I 45 4852 2519496 91 46恒荷载I 46 3881 828230 96 47恒荷载I 47 2911 3535024 11 48恒荷载I 48 1940 939876 36 49恒荷载I 49 970 4542787 71 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 10页 共 108 页 续表续表 2 32 32 32 3 50恒荷载I 50 043758 16 51恒荷载I 51 970 4542787 71 52恒荷载I 52 1940 939876 36 53恒荷载I 53 2911 3535024 11 54恒荷载I 54 3881 828230 96 55恒荷载I 55 4852 2519496 91 56恒荷载I 56 5822 78821 96 57恒荷载I 57 6793 15 3793 89 58恒荷载I 58 7763 6 18350 64 59恒荷载I 59 8734 05 34848 29 60恒荷载I 60 9704 5 53286 84 61恒荷载I 61 10674 95 73666 29 62恒荷载I 62 11645 4 95986 64 63恒荷载I 63 12615 85 120247 89 64恒荷载I 64 13586 3 146450 04 65恒荷载I 65 14168 57 163102 96 66恒荷载I 66 17965 65 174793 73 67恒荷载I 67 17075 87 160777 13 68恒荷载I 68 16493 6 140635 45 69恒荷载I 69 15523 15 108618 7 70恒荷载I 70 14552 7 78542 86 71恒荷载I 71 13582 25 50407 92 72恒荷载I 72 12611 8 24213 87 73恒荷载I 73 11641 3539 27 74恒荷载I 74 10670 922351 52 75恒荷载I 75 9700 4542722 86 76恒荷载I 76 873061153 3 77恒荷载I 77 7759 5577642 85 78恒荷载I 78 6789 192191 49 79恒荷载I 79 5818 65104799 24 80恒荷载I 80 4848 2115466 08 81恒荷载I 81 3877 75124192 02 82恒荷载I 82 2907 3130977 07 83恒荷载I 83 1936 85135821 21 84恒荷载I 84 966 4138724 46 85恒荷载I 85 4 05139686 8 86恒荷载I 86 974 5138708 24 87恒荷载I 87 1944 95135788 79 88恒荷载I 88 2915 4130928 43 89恒荷载I 89 3885 85124127 18 90恒荷载I 90 4856 3115385 02 91恒荷载I 91 5826 75104701 96 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 11页 共 108 页 续表续表 2 32 32 32 3 92恒荷载I 92 6797 292078 01 93恒荷载I 93 7767 6577513 15 94恒荷载I 94 8738 161007 4 95恒荷载I 95 9708 5542560 74 96恒荷载I 96 1067922173 18 97恒荷载I 97 11261 279009 02 98恒荷载I 98 889 78 355 91 图 2 3 恒载作用下的弯矩图 图 2 4 恒载作用下的剪力图 2 4 2 活载内力计算 本设计有人行道 故还需考虑人群荷载的作用 2 4 2 1 冲击系数和车道折减系数 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 12页 共 108 页 汽车冲击系数按以下方法计算 适用于连续梁 根据 通规 4 3 2 中的规定 适用于连续梁的结构基频计算公式如下 1 2 13 616 2 c c EI f lm 2 1 2 2 23 651 2 c c EI f lm 2 2 式中 1f 2f 基频 Hz 计算连续梁冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时 采用1f 计算连续梁冲击力引起的负弯矩效应时 采用2f l 计算跨径 m E 混凝土弹性模量 Pa c I 梁跨中截面惯性矩 4 m c m 结构跨中处的单位长度质量 kg m 当换算为重力计算时 其单 位应为 22 Nsm c mG g G 结构跨中处每延米结构重力 N m g 重力加速度 2 9 81 gm s 2 4 2 2 移动荷载计算 汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成 桥梁结构整体计算时采用车道荷载 车道荷 载由均布荷载和集中荷载组成 计算汽车荷载内力时 将均布荷载标准值满布于使结构 产生最不利效应的同号影响线上 集中荷载标准值作用于相应影响线中一个最大影响线 峰值处 车道折减系数 汽车荷载三车道加载时的车道折减系数为 0 78 每幅 3 列车 纵向折减系数 考虑到计算跨径L0 150m 查规范得纵向折减系数为 0 97 横向分布系数 采用平面结构程序进行总体计算时 汽车荷载的偏载增大系数取 1 15 根据经验公式 横向分布系数 1 15 车道数 横向折减系数 纵向折减系数 1 15 3 0 97 0 78 2 61 通过计算得出如下影响线 节点 2 边跨支座 节点 18 边跨跨中 节点 34 中 跨支座 节点 50 中跨跨中 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 13页 共 108 页 图节点 2 处弯矩影响线 图节点 18 处弯矩影响线 图节点 34 处弯矩影响线 图节点 50 处弯矩影响线 由此计算出移动荷载作用下的内力 表表 2 42 42 42 4 移动荷载作用的最值表移动荷载作用的最值表 单元位置 剪力最大值 kN 弯矩最大值 kN m 剪力最小值 kN 弯矩最小值 kN m 1I 1 0000 2I 2 196 920 2126 03 914 64 3I 3 197 131509 17 2079 52 982 76 4I 4 198 273681 47 2010 28 1084 94 5I 5 207 397058 31 1897 13 1255 24 6I 6 266 6610131 26 1786 83 1425 54 7I 7 328 4112901 52 1679 44 1595 84 8I 8 392 5515370 79 1575 03 1952 12 9I 9 45917541 25 1473 65 2340 32 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 14页 共 108 页 续表续表 2 42 42 42 4 10I 10 527 6519415 59 1375 36 2728 53 11I 11 598 4220996 94 1280 2 3116 73 12I 12 671 2122288 95 1188 21 3504 93 13I 13 745 923295 75 1099 44 3893 13 14I 14 822 3824021 94 1013 93 4281 33 15I 15 900 5624472 63 931 71 4669 53 16I 16 980 3124653 38 852 8 5057 73 17I 17 1061 5124570 26 777 24 5445 93 18I 18 1144 0324229 84 705 04 5834 13 19I 19 1227 7623639 14 636 23 6222 34 20I 20 1312 5622805 68 570 82 6610 54 21I 21 1398 2921737 48 508 82 6998 74 22I 22 1484 8220443 03 450 23 7386 94 23I 23 1572 0118931 29 395 07 7775 14 24I 24 1659 717211 74 343 33 8163 34 25I 25 1747 7615294 32 295 8551 54 26I 26 1836 0213189 48 250 09 8939 74 27I 27 1924 3210916 86 208 57 9337 36 28I 28 2012 528804 55 170 43 10085 17 29I 29 2100 446968 44 135 66 11295 1 30I 30 2187 925372 24 104 23 12914 8 31I 31 2274 783987 86 76 11 14900 18 32I 32 2360 853209 49 59 88 17307 85 33I 33 2412 033221 53 59 44 19613 11 34I 34 311 653255 57 2378 66 21223 16 35I 35 311 763039 04 2341 81 20167 36I 36 312 382763 4 2285 57 18677 36 37I 37 314 713744 33 2191 15 16462 81 38I 38 318 765005 28 2096 1 14607 32 39I 39 324 646455 72 2000 73 13131 03 40I 40 348 188083 06 1905 33 12035 22 41I 41 398 499930 25 1810 17 11379 64 42I 42 452 5411925 58 1715 51 11099 37 43I 43 510 2413710 16 1621 62 10819 14 44I 44 571 4615274 96 1528 75 10538 92 45I 45 636 0916612 2 1437 13 10258 69 46I 46 704 0117715 29 1346 99 9978 46 47I 47 775 0718578 84 1258 57 9698 24 48I 48 849 1319198 65 1172 06 9418 01 49I 49 926 0319571 74 1087 67 9137 78 50I 50 1005 619696 3 1005 6 8857 56 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 15页 共 108 页 续表续表 2 42 42 42 4 51I 51 1087 6719571 74 926 03 9137 78 52I 52 1172 0619198 65 849 13 9418 01 53I 53 1258 5718578 84 775 07 9698 24 54I 54 1346 9917715 29 704 01 9978 46 55I 55 1437 1316612 2 636 09 10258 69 56I 56 1528 7515274 96 571 46 10538 92 57I 57 1621 6213710 16 510 24 10819 14 58I 58 1715 5111925 58 452 54 11099 37 59I 59 1810 179930 25 398 49 11379 64 60I 60 1905 338083 06 348 18 12035 22 61I 61 2000 736455 72 324 64 13131 03 62I 62 2096 15005 28 318 76 14607 32 63I 63 2191 153744 33 314 71 16462 82 64I 64 2285 572763 4 312 38 18677 36 65I 65 2341 83039 04 311 76 20167 66I 66 59 353255 57 2445 8 21223 16 67I 67 59 443221 53 2412 03 19613 11 68I 68 59 883209 49 2360 85 17307 85 69I 69 76 113987 86 2274 78 14900 18 70I 70 104 235372 24 2187 92 12914 81 71I 71 135 666968 44 2100 44 11295 11 72I 72 170 438804 55 2012 52 10085 17 73I 73 208 5710916 86 1924 32 9337 36 74I 74 250 0913189 48 1836 02 8939 74 75I 75 29515294 32 1747 76 8551 54 76I 76 343 3317211 74 1659 7 8163 34 77I 77 395 0718931 29 1572 01 7775 14 78I 78 450 2320443 02 1484 82 7386 94 79I 79 508 8221737 48 1398 29 6998 74 80I 80 570 8222805 68 1312 56 6610 54 81I 81 636 2323639 14 1227 76 6222 34 82I 82 705 0424229 84 1144 03 5834 13 83I 83 777 2424570 26 1061 51 5445 93 84I 84 852 824653 38 980 31 5057 73 85I 85 931 7124472 63 900 56 4669 53 86I 86 1013 9324021 94 822 38 4281 33 87I 87 1099 4423295 75 745 9 3893 13 88I 88 1188 2122288 96 671 21 3504 93 89I 89 1280 220996 94 598 42 3116 73 90I 90 1375 3619415 59 527 65 2728 52 91I 91 1473 6517541 25 459 2340 32 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 16页 共 108 页 续表续表 2 42 42 42 4 92I 92 1575 0315370 79 392 55 1952 12 93I 93 1679 4412901 52 328 41 1595 84 94I 94 1786 8310131 26 266 66 1425 54 95I 95 1897 137058 31 207 39 1255 24 96I 96 2010 283681 47 198 27 1084 94 97I 97 2079 521509 17 197 13 982 76 98I 98 00 1279 96 914 64 图 2 5 移动荷载作用下的弯矩包络图 图 2 6 移动荷载作用下的剪力包络图 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 17页 共 108 页 2 4 3 温度次内力 查规范可知 长沙地处温热地区 桥梁设计中通常温度分沿梁高线性变化和非线性变化 在线性温差变化情况下 梁 式结构将产生挠曲变形 且梁再变形后仍然服从平截面假定 在连续梁结构中 它不但 引起结构的位移 且由于多余约束的影响 从而产生结构温度次内力 在成桥阶段 考 虑桥梁在温度荷载作用下产生的内力 表表 2 52 52 52 5 公路桥梁结构的有效温度标准值 公路桥梁结构的有效温度标准值 0 0 0 0C C C C 气温分区钢桥面板钢桥混凝土桥面钢桥混凝土 石桥 最高最低最高最低最高最低 严寒地区46 4339 3234 23 寒冷地区46 2139 1534 10 温热地区46 9 3 39 6 1 34 3 0 按 通规 4 3 10 条规定 桥面采用 10cm 厚沥青混凝土 温差基数用直线插入法 确定如下 图 2 7 竖向梯度温度注 单位 毫米 由 通规 表 4 3 10 3中查得混凝土铺装竖向温差计算的温度基数 1 14TC o 2 5 5TC o 3 0T 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 18页 共 108 页 图 2 8 温度梯度作用下的弯矩图 图 2 9 温度梯度作用下的剪力图 表表 2 62 62 62 6 温度梯度作用下内力温度梯度作用下内力 单元单元荷载荷载位置位置剪力剪力 z kN z kN z kN z kN 弯矩弯矩 y kN m y kN m y kN m y kN m 1温度梯度I 1 00 2温度梯度I 2 6400 3温度梯度I 3 640512 4温度梯度I 4 6401279 99 5温度梯度I 5 6402559 98 6温度梯度I 6 6403839 98 7温度梯度I 7 6405119 97 8温度梯度I 8 6406399 96 9温度梯度I 9 6407679 95 10温度梯度I 10 6408959 95 11温度梯度I 11 64010239 94 12温度梯度I 12 64011519 93 13温度梯度I 13 64012799 92 14温度梯度I 14 64014079 92 15温度梯度I 15 64015359 91 16温度梯度I 16 64016639 9 17温度梯度I 17 64017919 89 18温度梯度I 18 64019199 88 长沙福元路湘江大桥第 1 联方案比选与施工图设计 第 19页 共 108 页 续表续表 2 62 62 62 6 19温度梯度I 19 64020479 88 20温度梯度I 20 64021759 87 21温度梯度I 21 64023039 86 22温度梯度I 22 64024319 85 23温度梯度I 23 64025599 85 24温度梯度I 24 64026879 84 25温度梯度I 25 64028159 83 26温度梯度I 26 64029439 82 27温度梯度I 27 64030719 82 28温度梯度I 28 64031999 81 29温度梯度I 29 64033279 8 30温度梯度I 30 64034559 79 31温度梯度I 31 64035839 79 32温度梯度I 32 64037119 78 33温度梯度I 33 64037887 77 34温度梯度I 34 038399 77 35温度梯度I 35 038399 77 36温度梯度I 36 038399 77 37温度梯度I 37 038399 77 38温度梯度I 38 038399 77 39温度梯度I 39 038399 77 40温度梯度I 40 038399 77 41温度梯度I 41 038399 77 42温度梯度I 42 038399 77 43温度梯度I 43 038399 77 44温度梯度I 44 038399 77 45温度梯度I 45 038399 77 46温度梯度I 46 038399 77 47温度梯度I 47 038399 77 48温度梯度I 48 038399 77 49温度梯度I 49 0383