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大桥 施工图 设计

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CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGYCHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题目题目： 药湖大桥施工图设计药湖大桥施工图设计 学生姓名：学生姓名： 艾艾 婷婷 学学 号：号： 200818020105 班班 级级: 桥梁桥梁 0801 专专 业：业： 桥梁工程桥梁工程 指导教师：指导教师： 刘小燕刘小燕 徐小霞徐小霞 邓扬邓扬 2012 年年 6 月月 题目 药湖大桥施工图设计 学生姓名学生姓名： 艾艾 婷婷 学学 号：号： 200818020105 班班 级：级： 桥梁桥梁 0801 所在院所在院(系系): : 土木与建筑学院桥梁系土木与建筑学院桥梁系 指导教师指导教师： 刘小燕刘小燕 徐晓霞徐晓霞 邓杨邓杨 完成日期完成日期: 2012 年年 6 月月 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 土木与建筑 学院 土木工程专业(桥梁工程方向)专业 桥 2008-1 班 题 目 药湖大桥施工图设计 任务起止日期： 2012 年 3 月 5 日 2012 年 6 月 17 日 学 生 姓 名 艾婷 学 号 200818020105 指 导 教 师 刘小燕，徐晓霞，邓扬 教研室主任 年 月 日审查 院 长 年 月 日批准 一、一、毕业设计（论文）任务毕业设计（论文）任务 课题内容课题内容 （一）技术参数要求（一）技术参数要求 1设计荷载：公路级； 2桥面净宽：13m=（0.5m+1.5m+3.5m3+0.5m） 。 3其他的具体要求请见毕业设计指导书。 4.通航等级：无 （二）（二）应用所学的知识完成以下内容应用所学的知识完成以下内容 1. 在熟悉设计任务的前提下，阅读大量文献资料并撰写文献综述； 2. 根据设计任务的要求进行桥型方案比较，通过对比选方案的分析、比较，阐明选择这个设计方案的原因以及采用方案的特点； 3. 说明采用方案的设计思路和进程计划等，并按要求撰写开题报告； 4. 对推荐的设计方案进行纵、横断面设计和平面布置，绘制桥型布置图； 5. 拟定结构各部分尺寸，确定计算简图，按04 桥规进行结构内力计算、钢筋配置及验算等； 6. 按要求编写设计计算说明书； 7. 绘制全桥主要结构的施工图； 8. 根据指导教师的要求阅读并翻译至少一篇英文短文（由老师指定） 。 课题任务要求课题任务要求 1. 毕业设计文件格式和内容应符合长沙理工大学毕业设计撰写规范要求，做到内容完整、排版工整、数据可靠、结构合理。 2. 毕业设计工作均需独立、按进度、全面完成；所有文档一律用计算机进行处理。 3. 计算书内容完整、数据的有效数位合理，图、表、公式、页码有编号，引用的出处有标注，文字通顺，无错别字。 4. 施工图应符合公路桥梁施工图的要求，图框为条形，字体大小合适，投影正确。 5. 上交资料齐全，资料包括毕业设计任务书、指导书、计算书、图纸、外文翻译、含计算书与施工图文档的磁盘等。 6. 设计计算按交通部 2004 版公路桥涵设计通用规范及相关的技术标准进行。 7. 设计方案应按毕业设计任务书中所规定的题目及工程背景进行，方案合理，桥宽、桥长等技术指标应满足工程背景要求。 8. 设计计算前后一致，包括目录与正文一致；计算数据前后一致；设计方案与施工图一致；设计依据与现行规范一致。 9. 设计计算中，学生应对其所采用的电算手段和软件有相当的熟悉程度，能事先对其所用软件是否能满足设计的需要作出准确的判断；设计计算方法应与目前我国公路桥涵设计通用方法保持一致；计算过程完整，计算正确。 10. 设计过程中可参考相关的文献资料，但不能生搬硬套。 11. 通过毕业设计的实践，理论联系实际，独立完成设计，不断提高分析问题和解决问题的能力；学习科研论文的撰写；了解专业动态。 12. 遵守纪律，遵守校纪、校规。严谨负责，实事求是，刻苦钻研，相互协作，勇于创新。 课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸）课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸） （一） 计算说明部分（主要部分） ： 1中英文摘要； 2方案比较； 3 上部结构设计计算书； 4 下部结构设计计算书 （部分同学选作） ； 5程序设计书（部分同学选作） ； 6主要材料数量； 7外文翻译(要求 2000 单词以上)； 8致谢、参考文献、附件等其他部分。 （二） 图纸部分（主要部分） ： 1设计说明(必作)； 2 总体布置图(必作)； 3上部结构一般构造图(必作)； 4上部结构普通钢筋布置图(必作)； 5上部结构预应力钢筋布置图(必作)； 6基础构造图及配筋图(必作)； 7墩台构造及配筋图(必作)； 8桥面铺装钢筋图(选作)； 9栏杆、人行道构造图(选作)； 10伸缩缝布置及构造图(选作)； 11支座构造及布置图(选作)； 12泄水管布置及构造图(选作)； 13齿块钢筋图(选作)； 14锚下加强钢筋布置图(选作)； 15其他施工图(选作)。 具体要求：具体要求：绘制主要的施工图（用 A3 图纸） ，主要由计算机绘图，要求至少绘制 12张图纸，另加 12 张手工绘图（A3 图纸） 。 主要参考文献与主要参考文献与外文翻译文件（由指导教师选定）外文翻译文件（由指导教师选定） 1JTJ 001-97，公路工程技术标准S北京：人民交通出版社，1997 2JTGD62-2004，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 3JTGD60-2004，公路桥涵设计通用规范S北京：人民交通出版社，2004 4JTJ 024-85，公路桥涵地基与基础设计规范S北京：人民交通出版社，1985 5邵旭东桥梁工程M北京：人民交通出版社，2007 6范立础，顾安邦桥梁工程(上、下册)(土木工程专业用)M北京：人民交通出版社，2002 7姚玲森桥梁工程(公路与城市道路工程专业用)M北京：人民交通出版社，2008 8颜东煌，田仲初，李学文桥梁结构电算程序设计 M北京：湖南大学出版社，2002 9李传习，夏桂云大跨度桥梁结构计算理论M北京：人民交通出版社，2002 10周念先桥梁方案比选M北京：人民交通出版社，1997 11王文涛刚构连续组合梁桥M北京：人民交通出版社，1995 12范立础预应力混凝土连续梁桥M北京：人民交通出版社，1999 13林元培斜拉桥M北京：人民交通出版社，2006 14陈宝春钢管混凝土拱桥设计与施工 M北京：人民交通出版社，1999 15严国敏现代悬索桥M北京：人民交通出版社，2002 16邵旭东桥梁设计百问M北京：人民交通出版社，2003 17叶见曙结构设计原理(第二版)M北京：人民交通出版社，2005 18陈忠延土木工程专业毕业设计指南（桥梁工程专业）M北京：人民交通出版社，2002 19Wei-xin Ren，Hong Hao，Xin-Qun ZhuStructuaral Condition Assessment Monitoring and Improvement MBeijing：Science Press，2007. 20American society of civil engineers. Journal of Structural EngineeringJ. American:2003:July. 21易建国桥梁计算实例集混凝土简支梁（板）桥M北京：人民交通出版社，1991 22马尔立公路桥梁墩台设计与施工 M北京：人民交通出版社，1998 23其他参考书：各类设计手册、施工手册和软件使用手册。 24中国期刊网上桥梁专业的期刊论文和硕博士论文。 同组设计者： 无 注：1. 此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。 2. 此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。 3. 此任务书可从教务处网页表格下载区下载 二、毕业设计（论文）工作进度计划表二、毕业设计（论文）工作进度计划表 序号 毕 业 设 计（论 文）工 作 任 务 工 作 进 度 日 程 安 排 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 结合毕业实习熟悉、准备资料,方案比较,拟定推荐方案的结构尺寸,交方案比选(开题)报告和图纸 34 - - 2 专业文献翻译、 推荐方案上部结构设计计算，电算 48 - - - - - 3 配筋计算 8、9 - - 4 强度、刚度、稳定性验算,进行中期检查 9、10 - - 5 绘制上部结构施工图 1013 - - - - 6 下部结构计算， 并绘制下部结构施工图 1415 - - 7 专题小结（部分同学完成） 15 - 8 整理、修改资料，汇总成果，准备答辩 16 - 9 答辩 17 - 10 提交成果 17 - 注：1. 此表由指导教师填写； 2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3. 进度安排请用“-”在相应位置画出。 三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表 时间 第 一 阶 段 第 二 阶 段 第 三 阶 段 内容 组织纪律 完成任务情况 组织纪律 完成任务情况 组织纪律 完成任务情况 检 查 记 录 教师 签字 签字 日期 签字 日期 签字 日期 注：1. 此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。 2. “组织纪律”一档应按长沙理工大学学生学籍管理实施办法精神，根据学生具体执行情况，如实填写。 3. “完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议 4. 对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。 药湖大桥施工图设计 四、学生毕业设计（论文）装袋要求：四、学生毕业设计（论文）装袋要求： 1. 毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页） 。 (1) 封面 (2) 扉 页 (3) 毕业设计（论文）任务书 (4) 中文摘要 (5) 英文摘要 (6) 目录 (7) 正文 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录（公式的推演、图表、程序等） (11) 附件 1：开题报告（文献综述） (12) 附件 2：译文及原文影印件 2. 需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。 3. 修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。 4.毕业设计(论文)成绩评定书一份。 5论文电子文档由各学院收集保存。 学生送交全部文件日期 学生（签名） 指导教师验收（签名） 药湖大桥施工图设计 药湖大桥施工图设计药湖大桥施工图设计 摘摘 要要 根据设计任务书提供的设计资料和要求，进行了药湖大桥施工图设计。本桥采用现行公路桥涵设计规范,恪守“安全、经济、适用、美观”的基本原则，并兼顾了建桥桥位地址地形条件及可持续发展的要求，力求提高行车服务水平，选用等截面连续梁桥桥方案。设计的主要内容有：设计资料、方案设计与比选、上部结构计算，其中内力计算及验算采用 MidasCivil 进行电算。计算结果表明，方案合理，计算结果正确可靠。根据计算结果绘制了施工图，并完成了专业文献的翻译。 关键字：等截面连续梁桥；Midas Civil；桥梁设计；施工图 药湖大桥施工图设计 Construction Drawing Design for YaoHu Bridge ABSTRACT According to the design information and requirements design plan provided, I have done the Construction Drawing Design for YaoHu Bridge. The design of the bridge is based on the present specifications of designing the highway bridge ,considering the geological and topographical conditions, complying with the basic principles of safe, economic, suitable, aesthetic, and taking full account of the sustainable development simultaneously, so as to improve the traffic level of service. Selected variable cross section continuous rigid frame bridge. The main task includes: design data, scheme comparison and design, design and calculation of the superstructure of the recommendation scheme. Structural analyse and Checking the internal force was under the help of the commerical softwares, named as MidasCivil. The calculation results show that the scheme is reasonable, calculation results are correct and reliable. The construction drawing has been conducted according to the result of calculation, and completed professional literature translation . Keywords: Etc of continuous girder bridge for section；Midas Civil；Bridge Design；Construction drawing 药湖大桥施工图设计 目 录 1 桥型方案比选 1.1 设计概况.1 1.1.1 主要技术标准.1 1.1.2 桥梁线形设计.1 1.1.3 设计材料规格.1 1.1.4 支座强迫位移及温度影响.2 1.1.5 设计材料规格.2 1.1.6 基本计算数据.2 1.2 桥型方案.3 1.3 方案比选.5 2 方案设计 2.1 设计特点. .7 2.2 纵、横断面布置.7 2.2.1 孔径布置及单元划分.7 2.2.2 主梁截面细部尺寸拟定.7 2.3 施工方案及施工顺序.9 2.4 毛截面几何特性计算.9 3 上部荷载效应计算 3.1 恒载内力计算. 11 3.1.1 结构计算图式的确定. 11 3.1.2 二期恒载集度计算. 11 3.2 汽车及人群荷载作用效应计算. 12 3.2.1 汽车冲击系数. 12 3.2.2 主梁横向分布效应系数. 13 3.2.3 汽车及人群荷载计算结果. 13 3.3 温度应力及基础沉降内力计算 . 13 3.3.1 温度应力计算. 13 药湖大桥施工图设计 3.4.2 基础沉降内力计算.15 3.4 内力组合. 15 3.4.1 承载能力极限状态效应组合. 16 3.4.2 正常使用极限状态设计组合. 17 4 预应力钢束估算及布置 4.1 一般计算原理.30 4.2 预应力筋估算结果.30 4.3 预应力筋布置原则.33 4.4 调束及预应力筋布置情况.35 4.5 预应力损失计算及有效预应力. 36 5 主梁检验 5.1 基本理论.38 5.2 计算公式.38 6 抗裂验算 6.1公预规要求.43 6.1 计算. 43 6.2.1 正截面抗裂验算. 43 6.2.2 斜截面抗裂验算. 46 7 持久状况构件的应力验算 7.1 正截面混凝土压应力验算. 49 7.2 混凝土主压应力验算. 50 7.3 预应力钢束拉应力验算. 52 8 短暂状态应力验算 8.1 施工阶段法向压应力验算. 54 9 挠度验算 9.1 挠度的计算与验算. 56 9.1.1 预加力引起的上拱度. 56 9.1.2 使用荷载作用下的挠度. 58 9.2 预拱度的设置.58 药湖大桥施工图设计 10 施工图绘制 10.1 概述.59 参考文献.60 总结.61 致谢.62 附件 1 开题报告 附件 2 专业论文原文影印件及译文 药湖大桥施工图设计 - 1 - 1 桥型方案比选 1.1 设计概况 该工程为岳阳县城东西方向上富荣路上的一座公路桥，工程名称为药湖大桥，桥梁全长 340m，本设计是对 200m 的主桥进行设计，要求公路等级为一级。 1.1.1 主要技术指标 (1)桥跨布置：4 50m； (2)设计荷载：公路-级，不计人群荷载； (3)桥面组成：0.5m(护栏)+1.5m(人行道)+10. 5m(机动车道)+0.5m(护栏)=13m；双幅桥 (4)结构重要性系数：1.0； (5)通航水位：无通航要求。 1.1.2 桥梁线形设计 (1)平曲线半径：无平曲线； (2)竖曲线半径：无竖曲线，无桥面纵坡。 1.1.3 设计材料规格 混凝土：主梁采用 C50 混凝土；墩身、承台采用 C40 混凝土；基桩采用 C30 水下混凝土。 预应力钢绞线：采用公预规(JTG-D62 2004)中的 d=15.24mm 钢绞线，公称面积为 140mm2，标准强度 fpk=1860 MPa,弹性模量 Ep=3.6x105 MPa。 普通钢筋：R235、HRB335 钢筋标准应符合 GB 13013-1991 和 GB 1499-1998 的规定。凡钢筋直径12mm 者，均采用 HRB335 热轧带肋钢筋；钢筋直径12mm 者，均采用 R235 热轧带肋钢筋，钢板应符合 GB 700-88 规定的 Q235 钢板。 锚具：预应力锚具采用符合国际后张法预应力混凝土协会 FIP 标准的 I 类锚具，其锚固效率系数大于 95%。 预应力管道：采用预埋圆形塑料波纹管成型。 支座：主桥边跨支座采用 GPZ(II)系列支座。 桥面铺装：采用 8cm 沥青混凝土+4cm 混凝土+1.5%横坡 C40 混凝土三角垫层。 药湖大桥施工图设计 - 2 - 1.1.4 设计计算依据 公路工程技术标准(JTG B01-2003) 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004) (以下均简称为通规) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004) (以下均简称为公预规) 1.1.5 支座强迫位移及温度影响 根据公路桥涵地基与基础设计规范要求，考虑桥主墩及桥台分别下沉 10mm，主梁上下缘温差根据中国气象局统计得到。 1.1.6 基本计算数据 根据公预规中各条规定，混凝土、钢绞线和钢筋的各项基本数据以及在各阶段的限值。如表 1-1 所列。 表表 1-1 基本计算数基本计算数据据 名称 项目 符号 单位 数据 主 梁 混 凝 土 立方体强度 弹性模量 轴心抗压标准强度 轴心抗拉标准强度 轴心抗压设计强度 轴心抗拉设计强度 cuf cE ckf tkf cdf tdf MPa MPa MPa MPa MPa 50 3.45104 32.4 2.65 22.4 1.83 短暂状态 压应力限制 拉应力限制 0.7ckf 1.15 tkf MPa MPa 22.7 3.05 持久状态 压应力限制: 压应力限制 主压应力限制 拉应力限制： 短期效应组合下拉应力限值 短期效应组合下主拉应力限值 长期效应组合拉应力限值 0.5ckf 0.6ckf 0.80stpc 0.4tkf ltpe MPa MPa MPa MPa MPa 16.2 19.4 0.00 1.06 0.00 名称 项目 符号 单位 数据 15.24 钢绞线 标准强度 弹性模量 抗拉设计强度 最大控制应力 con pkf pE pdf 0.75pkf MPa MPa MPa MPa 1860 1.95105 1260 1395 持久状态应力标准荷载组合 0.65pkf MPa 1209 材料 重度 钢筋混凝土 沥青混凝土 钢绞线 1 2 3 kN/m3 kN/m3 kN/m3 25.0 24.0 78.5 钢绞线与混凝土的弹性模量比 Ep 无量纲 5.33 注：分别为钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉强度标准值，本例考虑混凝土强度达到设计强度的 90%时考试张拉预应力钢束，即混凝土强度等级为 C45 时开始张拉钢束。 药湖大桥施工图设计 - 3 - 1.2 桥型方案 通过查阅大量资料，综合各方因素，初步拟定如下两个方案。分别是等截面连续梁桥，变截面连续梁桥。分别综述如下： 方案一、方案一、等截面连续梁等截面连续梁桥桥 全桥孔跨布置为（4 50）= 200m。 主桥体系类型为预应力混凝土连续箱梁桥体系。 此桥型具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点。加上这种桥型的设计施工均较成熟，施工质量和施工工期能得到控制，成桥后养护工作量小。 全桥在 Z3 处设固定支座，其余桥墩处设滑动支座。主梁采用等高度预应力混凝土连续箱梁，单箱单室截面，净宽 11m，分左右两幅桥面，两幅之间分别设 50cm 宽的防撞护栏，桥面全宽 26.5m。梁高 300cm；箱梁顶部结构宽 1300cm，底部结构宽700cm；箱梁外侧悬臂长 300cm，端部厚 20cm，根部厚 60cm；箱梁顶板厚 25cm，底板厚 50cm，腹板厚 60cm。 施工方法为满堂支架连续预应力混凝土连续箱梁桥方案。 下面为该方案的桥跨立面图和主梁横断面图 图 1.1 方案一桥跨立面图（单位： m） 药湖大桥施工图设计 - 4 - 图 1.2 方案一主梁支点横断面图（单位：cm） 方案二、方案二、变截面连续变截面连续梁梁桥桥 主桥孔跨布置为（60+80+60）= 200m。 主桥体系类型为变截面连续连续桥。 特点：全桥连续，无伸缩缝，极好的解决了行车平顺的问题。墩梁固结，减小了跨中弯矩，提高了跨越能力。中间两墩采用柔性墩结合嵌岩桩基础，桥台采用桩柱式整体桥台结合嵌岩桩基础，边跨与桥台固结，温度、徐变等引起的变形量则依靠桥台后的特殊构造和在一定范围内的路面变形来吸收。全桥整洁，美观大方。 主梁采用变高度预应力混凝土连续箱梁，单箱单室。支点处梁高 500cm，跨中和边墩处梁高 250cm；梁底曲线按二次抛物线变化。箱梁顶部结构宽 1300cm，底部结构宽 700cm；箱梁外侧悬臂长 300cm，端部厚 18cm，根部厚 50cm；箱梁顶板厚 30cm，底板厚由 30cm 变厚至 70cm，腹板厚由中支点至跨中分三段变化为 70-40cm。 施工方法为分节段悬臂浇筑施工。 如下为方案二桥型布置图及主梁横断面图。 图 1.3 方案二桥型布置图 (单位：m） 药湖大桥施工图设计 - 5 - 图 1.4 方案二主梁横断面图 （单位：cm） 1.3 方案比选 如上桥型设计方案，均满足设计要求。现分别从经济性、安全性、适用性、美观性等方面进行比较。结果见下表： 表 2-1 方案比较表 450m 等截面连续梁桥 60+80+60m 变截面连续梁桥 适用性 1.单跨 50 米，施工方便。 2.变形小，动力性能好。 3.桥面连续，行车舒适。 1.主跨 80 米，桥下净空大。 2.采用箱形截面减少自重。 3.桥面连续，行车舒适。 安全性 1.等跨等截面，施工简单方便 2.支架施工若处理好地基与支架的稳定性还是蛮安全 1.主跨适中，箱形梁可以预制 2.地基要求高， 且挂篮施工产生负弯矩，内力控制难度大些 经济 工期较短，后期养护费用少 工期较长 技术 施工技术较成熟， 支架预压后现浇混凝土，工程实例多，内力计算简单明确 1.挂篮施工，施工较为复杂，技术难度大些 2.要处理交替出现的正负弯矩，支座处要临时固结，强度要求大 美观 构造简单，线条简明，与周围环境很好相融 构造简单，线条简洁明快，采用变截面线条更柔和 药湖大桥施工图设计 - 6 - 经过系统的分析和比选，本人选用第一种方案（等截面连续梁桥方案） ，因为其整体性最好，施工工艺成熟，采用支架现浇施工，降低造价；桥型简单，线形顺畅，主梁建筑高度小，施工高度也不高，采用支架现浇进行施工最为合适。 药湖大桥施工图设计 - 7 - 2 方案设计 2.1 设计特点 满堂支架现浇连续梁具有悠久的历史，也可以说这种施工方法是最原始最基本的施工方法。其主要特点是桥梁的整体性好，施工方法简便易行，施工质量可靠，平面及竖曲线线形易控制，对机具和起重能力要求不高。随着钢支架的采用及支架构件的标准化和装配化，整体式支架施工又恢复了活力，不仅用于桥墩较低的中、小跨径连续梁桥，而且在长大跨径桥梁中也有应用。 2.2 纵、横断面布置 2.2.1 孔径布置及单元划分 本设计为药湖大桥的主桥部分，孔径布置为 450m。桥梁结构计算图示如下： 图 2.1 桥梁计算图示 （单位：cm） 单元划分是结构计算的起点，根据单元划分应要有特殊位置和长度宜取小等原则，确定梁单元长度为 2m，全桥划分为 100 个单元，共 101 个节点。 2.2.2 主梁截面细部尺寸拟定 （1）主梁截面形式及梁高 本设计采用等高度箱形截面。梁高 H 取 3.0m 高跨比为 H/L=1/16.67。 选用箱形截面出于这样几点考虑：首先，箱形截面整体性好，结构刚度大；其次，箱梁的顶、底板可以提供足够的面积来设置预应力钢束以承受正、负弯矩；另外，抗扭能力强，同时箱形截面能够提供较大的顶板翼缘悬臂，底板宽度较窄，可大幅度减小下部结构工程量。 药湖大桥施工图设计 - 8 - （2）主梁横截面尺寸 桥面全宽 13.0m，故取单箱单室截面为构造断面。 箱梁顶板采用钢筋混凝土， 为满足悬臂端翼缘与箱型顶板部分之比在 1： （2.5-3.0）的合理范围，箱梁腹板外侧距离采用 7.0 为宜，顶板翼缘外悬 3.0m，则箱梁底板宽度为 7.0m。 考虑到布置预应力钢束、普通钢筋及承受轮载的需要，箱梁顶板厚度一般为2025cm 左右，本设计为 25cm。 根据设计经验资料，设置护栏时，箱梁顶板翼缘厚度一般为 1520cm 左右，本设计采用 20cm。支点处翼缘根部厚度为 60cm，跨中翼缘根部厚度为 40cm。 腹板与顶板相接处做成 525cm 的承托，腹板与底板相接处做成 4040cm 的承托，以利脱模并减弱转角处的应力集中。 主梁截面尺寸如图： 图 2.2 主梁截面尺寸图 （单位：cm） 药湖大桥施工图设计 - 9 - （3）箱梁底板厚度设置 为了减轻梁桥自重，使跨中正弯矩和支点负弯矩分布更为合理，因此，底板厚度按“中薄边厚”的一般规律设置。本设计的设置方法为：支座处底板厚 50cm、跨中处底板厚 30cm，其间为线性变化。 （4）腹板宽度设置 同理为了减轻自重，增大跨中处的挖空率，设置方法为：支点处腹板厚 60cm，跨中处腹板厚 40cm，其间为线性变化。 （5）横隔板设置 采用 C30 混凝土，容重为 26kN/m3，弹性模量取 3.45 107 kPa。桥一端设置的横隔板厚度为 0.5m，按每道 47.4KN 计入。 2.3 施工方案及施工顺序 (1)施工方案：采用支架现浇施工。 (2)施工顺序：先支架现浇中间两跨，后支架现浇边跨。 2.4 毛截面几何特性计算 毛截面几何特性是计算结构内力、配筋及变形计算的前提。本设计为等跨径多跨连续梁，故截面几何特性计算只需选取支点到跨中的一个区段进行计算。每隔 2m 选择一个计算截面，如下图所示： 图 2.3 主梁截面分块图 （单位：m） 药湖大桥施工图设计 - 10 - 采用 MidasCivil 软件计算得到主梁截面几何特性表： 表 2-1 主梁各截面的毛截面几何特征 截面号面积(m2)抗扭惯性矩(m4)抗弯惯性矩(m4)形心到上缘距离(m)形心到下缘距离(m)1110.6427.3614.131.361.642210.4827.1813.991.351.653310.3226.9813.851.341.664410.1626.7713.701.331.675510.0126.5113.541.321.68669.8526.2613.371.311.69779.6926.0513.201.301.70889.5225.7213.021.291.71999.3625.4412.831.271.7310109.2025.1212.631.261.7411119.0324.7512.421.241.7612128.8724.4212.201.231.7713138.7024.0111.971.211.79 药湖大桥施工图设计 - 11 - 3 上部荷载效应计算 3.1 恒载内力计算 本设计使用阶段的内力计算及后面的验算均由计算软件来完成。这里的内力计算主要用于配筋估算，因此要计算的内容有：恒载内力、活载内力、温度次内力及基础变位次内力，其中恒载内力计算要分施工过程和成桥状态分别考虑。恒载内力包括一期恒载（箱梁自重）和二期恒载（桥面铺装及附属结构）作用下的内力。 3.1.1 结构计算图式的确定 划分单元时，应将支点和桥规 （JTJ 062-04）规定的验算截面位于单元的节点处，同时在截面构造尺寸变化出也布置节点。由于本桥跨径为 450m，因此，经过综合考虑，本设计的单元划分为每 2m 划分一个单元，这样主梁共划分为 100 个单元。 图 3.1 第一施工阶段计算示意图 图 3.2 第二施工阶段计算示意图 3.1.2 二期恒载集度计算 拟采用 8cm 沥青混凝土+4cm 混凝土，普通防撞栏杆 C25 混凝土。C40 混凝土重度为 25 kN/m3，沥青混凝土重度为 24kN/m3，故桥面铺装每沿米荷载集度为： 防撞栏杆重： q21 =12 kN/m 桥面铺装重： q23 =0.4825+0.96 24 = 35.04 kN/m 合计： q2 = q21+q2 2= 12+35.04=47.04 kN/m 总集度： Q= q2=47.04 kN/m 药湖大桥施工图设计 - 12 - 主梁恒载内力计算结果如下： 图 3.3 支架拆除后弯矩图 图 3.4 施加二期恒载后弯矩图 3.2 汽车及人群荷载作用效应计算 3.2.1 汽车冲击系数 根据软件计算得，本连续梁桥的结构基频为：f=2.68Hz 当 1.5Hzf14Hz 时,u=0.1767lnf-0.0157 则 u=0.1585 药湖大桥施工图设计 - 13 - 3.2.2 主梁横向分布效应系数 本设计采用 1.15 的偏载系数，则横向分布调整系数为： m=3 x 0.78（三车道的横向折减系数） 1.15（偏载系数取经验值） 1.0（大跨径的纵向折减系数） = 2.691 3.2.3 汽车及人群荷载计算结果 图 3.5 汽车荷载弯矩包络图 图 3.6 人群荷载弯矩包络图 药湖大桥施工图设计 - 14 - 3.3 温度应力及基础沉降内力计算 3.3.1 温度应力计算 (1) 年平均温差 由于本设计为连续梁，在整体升温或降温作用下不产生次内力，故不需要计算年平均温差内力。 (2) 梯度温差： 按通规4.3.10 条规定，桥面采用 10cm 沥青混凝土的温差梯度基数：T1=14 ，T2=5.5 ，T3=0 ，竖向日照温差反温差为正温差乘以-0.5。 温差应力按公预规附录 B 计算： （3-1） （3-2） 式中： yA截面内的单元面积； yt单元面积yA内温差梯度平均值，均以正值代入： c混凝土线膨胀系数，0.00001c cE混凝土弹性模量，43.6 10cEMPa cE单元面积yA重心至截面重心轴的距离， 重心轴以上取正值，重心轴以下取负值。 以下为温度应力计算结果： 图 3.7 正向温度梯度弯矩图 药湖大桥施工图设计 - 15 - 图 3.8 反向温度梯度弯矩图 3.3.2 基础沉降内力计算 基础沉降计算时应考虑多种沉降工况，本四跨连续梁桥共 5 个桥墩，不均匀沉降工况按不同的组合方式， 共有 26 种组合。 按 公路桥涵地基与基础设计规范 中建议，考虑桥墩沉降量为 10mm。 基础沉降内力计算结果为： 图 3.9 基础沉降弯矩图包络图 3.4 内力组合 为了进行预应力钢束的估算， 在不考虑预加力引起的结构次内力的前提下， 按 通规第 4.1.6 条和第 4.1.7 条规定，根据可能出现的荷载进行第一次内力组合。 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： 药湖大桥施工图设计 - 16 - （1）只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应组合。当结构或结构构件需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。 （2） 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。 （3）施工阶段作用效应的组合，应按计算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。 （4）多个偶然作用不同时参与组合。 根据以上的内力计算结果，参照桥规（JTJ023-04）第 4.1.2 条即可进行内力组合。 3.4.1 按承载能力极限状态设计 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：基本组合和偶然组合，由于本设计不考虑偶然作用的影响，故只采用基本组合。 永久作用的设计值效应和可变作用设计值效应组合，其效应组合表达式为： ()001111mmSSSSGi GikQj QjkudQQ kcii （4-3） 式中： udS承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值； 0结构重要性系数，安全等级一级、二级、三级分别为 1.1、1.0、0.9； Gi 第 i 个永久作用效应的分项系数； GikS 第 i 个永久作用效应的标准值和设计值； 1Q 汽车荷载效应的分项系数，取 1.4； 1Q kS汽车荷载效应的标准值和设计值； Qj 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，风荷载的为 1.1； QjkS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和设计值； c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； 根据通规第 4.1.6 条规定，各种作用的分项系数取值如下： 结构重要性系数01.0 恒载作用效应的分项系数11.2G(对结构承载力不利） ，或11.0G(对结构承载力有利) 基础变位作用效应的分项系数20.5G 药湖大桥施工图设计 - 17 - 汽车荷载效应的分项系数11.4Q 温度作用效应的分项系数21.4Q 其他可变作用效应的组合系数0.8c 则承载能力极限状态组合为： 对结构承载力不利时 012121.0(1.20.51.40.8 1.4)udGGQQSSSSS 对结构承载力有利时 012121.0(1.00.51.40.8 1.4)udGGQQSSSSS 3.4.2 按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。 1 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组合，其效应组合表达式为： 111mnsdGikjQjkijSSS （3-4） 式中： sdS作用短期效应组合设计值； 1j第 j 个可变作用效应的频遇值系数； 1jQjkS 第 j 个可变作用效应的频遇值。 根据通规第 4.1.7 条规定，各种作用的分项系数取值如下： 汽车荷载（不计冲击力）效应的频遇值系数110.7 温度作用效应的频遇值系数120.8 则作用短期效应组合为： 12120.70.8sdGGQQSSSSS （3-5） 2 作用长期效应组合 永久作用标准值效应与可变作用永久值组合，其效应组合表达式为： 药湖大桥施工图设计 - 18 - 211)mnldGikjQjkijSSS （3-6） 式中： ldS作用短期效应组合设计值； 2 j第 j 个可变作用效应的准永久值系数； 2 jQjkS 第 j 个可变作用效应的准永久值。 根据通规第 4.1.7 条规定，各种作用的分项系数取值如下： 汽车荷载（不计冲击力）效应的频遇值系数210.4 温度作用效应的频遇值系数220.8 则作用短期效应组合为： 12120.40.8ldGGQQSSSSS 3.4.3 计算结果 根据上述的组合要求，进行承载能力极限状态内力组合和正常使用极限状态内力组合以及弹性应力验算组合。其结果如下： 表 3.1 内力组合表 承载能力极限状态 1.2 恒载 1.4 汽车荷载 0.98 人群荷载 0.5 支座沉降 0.98 梯度升温 承载能力极限状态 1.2 恒载 1.4 汽车荷载 0.98 人群荷载 0.5 支座沉降 0.98 梯度降温 正常使用短期组合 1.0 恒载 0.61 汽车荷载 1.0 人群荷载 1.0 支座沉降 0.8 梯度升温 正常使用短期组合 1.0 恒载 0.61 汽车荷载 1.0 人群荷载 1.0 支座沉降 0.8 梯度降温 正常使用长期组合 1.0 恒载 0.35 汽车荷载 0.4 人群荷载 1.0 支座沉降 0.8 梯度升温 正常使用长期组合 1.0 恒载 0.35 汽车荷载 0.4 人群荷载 1.0 支座沉降 0.8 梯度降温 结果图形展示： 药湖大桥施工图设计 - 19 - 图 3.10 承载能力状态组合弯矩包络图 图 3.11 承载能力状态组合剪力包络图 药湖大桥施工图设计 - 20 - 图 3.12 正常使用极限状态短期效应组合弯矩包络图 图 3.13 正常使用极限状态短期效应组合剪力包络图 药湖大桥施工图设计 - 21 - 图 3.14 正常使用极限状态长期效应组合弯矩包络图 图 3.15 正常使用极限状态长期效应组合剪力包络图 结果表格展示： 表表 3-2 承载能力极限状态组合内力承载能力极限状态组合内力 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 1 基本组合 -7201.09 -9308.79 0 0 2 基本组合 -6490.65 -8435.77 18816.02 12136.22 3 基本组合 -5739.72 -7567.18 35766.08 22850.64 4 基本组合 -4939.21 -6703.19 50851.81 32143.25 5 基本组合 -4134.95 -5843.93 64075.94 40014.05 6 基本组合 -3327.12 -4989.54 75442.31 46463.04 7 基本组合 -2515.94 -4140.15 84955.81 51490.22 8 基本组合 -1701.6 -3295.86 92622.47 55095.6 9 基本组合 -884.34 -2456.79 98449.39 57279.16 10 基本组合 -64.37 -1623.03 102444.73 58040.92 药湖大桥施工图设计 - 22 - 续续表表 3-2 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 12 基本组合 1582.73 28.18 104979.01 55299.02 13 基本组合 2409.37 845.47 103539.77 51795.35 14 基本组合 3237.71 1657.14 100312.68 46869.88 15 基本组合 4067.43 2463.06 95356.6 40566.28 16 基本组合 4898.31 3263.25 88641.28 32840.87 17 基本组合 5730.06 4057.67 80182.56 23693.66 18 基本组合 6562.38 4846.29 69997.36 13124.63 19 基本组合 7394.98 5629.08 58103.72 1133.8 20 基本组合 8227.53 6406.04 44520.75 -12278.84 21 基本组合 9059.73 7177.16 29280.35 -27124.98 22 基本组合 9891.24 7942.44 12806.18 -43806.98 23 基本组合 10721.71 8701.88 -4744.06 -62460.15 24 基本组合 11550.81 9455.53 -23419.14 -83012.22 25 基本组合 12378.19 10203.39 -43253.55 -105404.15 26 基本组合 -8882.53 -12561.31 -62905.15 -131106.53 27 基本组合 -8173.02 -11722.15 -45244.54 -109736.79 28 基本组合 -7460.91 -10880.89 -27405.14 -90204.91 29 基本组合 -6745.98 -10038.18 -10746.01 -72548.25 30 基本组合 -5982.73 -9194.65 4719.68 -56780.8 31 基本组合 -5198.07 -8350.91 19022.83 -42925.67 32 基本组合 -4406.99 -7507.55 32207.09 -30949.07 33 基本组合 -3609.77 -6665.13 43665.94 -20394.49 34 基本组合 -2806.71 -5824.2 53383.19 -11261.72 35 基本组合 -1998.12 -4985.27 61345.64 -3550.76 36 基本组合 -1184.33 -4148.85 67542.91 2738.39 37 基本组合 -365.72 -3315.42 72010.29 7605.74 38 基本组合 457.35 -2485.43 74834.7 11015.25 39 基本组合 1284.47 -1659.31 75879.58 12593.47 40 基本组合 2115.21 -837.49 75191.53 12226.84 41 基本组合 2949.12 -20.35 72728.41 10377.12 42 基本组合 3785.74 791.75 68496.66 7105.59 43 基本组合 4624.57 1598.45 62505.5 2412.24 44 基本组合 5465.11 2399.44 54766.95 -3702.91 45 基本组合 6306.83 3194.41 45295.82 -11239.86 46 基本组合 7149.15 3983.07 34129.9 -20218.79 47 基本组合 7991.51 4764.86 21853.09 -31203.14 48 基本组合 8833.31 5482.34 8339.91 -44044.24 49 基本组合 9673.93 6196.91 -6364.59 -58761.1 50 基本组合 10512.71 6908.8 -22016.45 -75329.81 51 基本组合 -7872.36 -11096.69 -37611.52 -93713.26 52 基本组合 -7162.92 -10260.39 -22014.1 -75330.17 药湖大桥施工图设计 - 23 - 续续表表 3-2 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 53 基本组合 -6451.04 -9421.6 -6360.46 -58759.76 54 基本组合 -5736.47 -8580.98 8346.26 -44041.35 55 基本组合 -5018.98 -7739.17 21861.77 -31198.84 56 基本组合 -4237.09 -6896.81 34140.44 -20212.62 57 基本组合 -3448.42 -6054.48 45308.1 -11231.73 58 基本组合 -2653.44 -5212.76 54780.94 -3692.81 59 基本组合 -1852.44 -4372.21 62521.19 2424.31 60 基本组合 -1045.73 -3533.37 68514.02 7119.61 61 基本组合 -233.62 -2696.75 72747.42 10393.11 62 基本组合 583.53 -1862.84 75212.16 12244.8 63 基本组合 1405.36 -1032.1 75901.82 12615.03 64 基本组合 2231.47 -204.99 74812.78 10995.1 65 基本组合 3061.46 618.07 71989.98 7587.56 66 基本组合 3894.89 1436.68 67524.22 2722.19 67 基本组合 4731.31 2250.46 61328.6 -3564.99 68 基本组合 5570.23 3059.04 53367.81 -11273.99 69 基本组合 6411.16 3862.09 43652.26 -20404.78 70 基本组合 7253.57 4659.3 32195.11 -30957.39 71 基本组合 8096.93 5450.37 19012.59 -42932.02 72 基本组合 8940.66 6235.03 4711.28 -56785.27 73 基本组合 9784.19 6998.18 -10752.14 -72551.25 74 基本组合 10626.89 7713.11 -27409.01 -90206.41 75 基本组合 11468.15 8425.22 -45246.28 -109736.63 76 基本组合 -10102.25 -14015.77 -62904.34 -131104.6 77 基本组合 -9392.82 -13190.49 -43251.28 -105404.65 78 基本组合 -8644.95 -12363.11 -23414.85 -83010.99 79 基本组合 -7891.3 -11534.01 -4737.64 -62457.29 80 基本组合 -7131.85 -10703.52 12814.93 -43802.73 81 基本组合 -6366.56 -9872.02 29290.95 -27118.87 82 基本组合 -5595.44 -9039.82 44533.17 -12270.86 83 基本组合 -4818.47 -8207.26 58117.94 1143.66 84 基本组合 -4035.67 -7374.66 70013.36 13136.37 85 基本组合 -3247.04 -6542.33 80200.32 23707.28 86 基本组合 -2452.62 -5710.58 88660.79 32856.37 87 基本组合 -1652.42 -4879.7 95377.84 40583.66 88 基本组合 -846.49 -4049.98 100335.63 46889.14 89 基本组合 -34.89 -3221.7 103519.42 51772.81 90 基本组合 782.41 -2395.06 104960.35 55278.35 91 基本组合 1605.27 -1570.4 104600.86 57362.09 92 基本组合 2433.62 -747.96 102429.47 58024.01 93 基本组合 3267.37 72.01 98435.81 57264.13 药湖大桥施工图设计 - 24 - 续表续表 3-2 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 94 基本组合 4106.44 889.28 92610.6 55082.44 95 基本组合 4950.73 1703.61 84945.64 51478.95 96 基本组合 5800.13 2514.8 75433.83 46453.64 97 基本组合 6654.52 3322.62 64069.16 40006.53 98 基本组合 7513.78 4126.89 50846.72 32137.61 99 基本组合 8377.77 4927.4 35762.69 22846.88 100 基本组合 9246.35 5678.28 18814.32 12134.34 表表 3-3 正常使用极限状态短期效应组合内力正常使用极限状态短期效应组合内力 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 1 短期组合 -6006.74 -6819.5 0 0 2 短期组合 -5415.47 -6154.43 14072.33 10135.86 3 短期组合 -4806.47 -5491.47 26760.23 19086.89 4 短期组合 -4175.78 -4830.66 38064.4 26853.07 5 短期组合 -3543.29 -4172.09 47986.02 33434.41 6 短期组合 -2909.08 -3515.79 56526.77 38830.92 7 短期组合 -2273.25 -2861.83 63688.76 43042.58 8 短期组合 -1635.88 -2210.26 69474.61 46069.41 9 短期组合 -997.08 -1561.11 73887.4 47911.39 10 短期组合 -356.94 -914.43 76930.68 48568.53 11 短期组合 284.43 -270.26 78608.47 48040.84 12 短期组合 926.92 371.37 78925.29 46328.3 13 短期组合 1570.42 1010.44 77886.11 43430.92 14 短期组合 2214.8 1646.92 75496.37 39348.71 15 短期组合 2859.93 2280.76 71799.08 34118.05 16 短期组合 3505.7 2911.97 66763.65 27702.55 17 短期组合 4151.99 3540.55 60396.96 20102.22 18 短期组合 4798.65 4166.48 52706.35 11317.04 19 短期组合 5445.56 4789.76 43699.64 1347.02 20 短期组合 6092.56 5410.39 33385.13 -9807.83 21 短期组合 6739.52 6028.38 21777.13 -22153.07 22 短期组合 7386.28 6643.73 9075.74 -35879.56 23 短期组合 8032.7 7256.45 -4645.14 -51051.48 24 短期组合 8678.6 7866.56 -19409.59 -67634.55 25 短期组合 9323.84 8474.09 -35234.98 -85600.76 26 短期组合 -7393.71 -9491.23 -51541.03 -105586.12 27 短期组合 -6802.88 -8840.82 -37061.24 -88502.76 28 短期组合 -6210.82 -8189.6 -23061.91 -72801.59 29 短期组合 -5617.43 -7537.86 -10131.17 -58500.33 30 短期组合 -5002.95 -6885.9 1725.84 -45605.63 药湖大桥施工图设计 - 25 - 续续表表 3-3 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 31 短期组合 -4379.04 -6233.97 12573.89 -34128.45 32 短期组合 -3752.22 -5582.35 22585.63 -24052.75 33 短期组合 -3122.59 -4931.27 31273.92 -15161.99 34 短期组合 -2490.27 -4280.99 38631.73 -7456.08 35 短期组合 -1855.4 -3631.74 44653.33 -935 36 短期组合 -1218.13 -2983.72 49334.22 4401.23 37 短期组合 -578.6 -2337.17 52756.85 8552.63 38 短期组合 63.03 -1692.26 55102.55 11447.13 39 短期组合 706.57 -1049.19 56101.32 12337.83 40 短期组合 1351.83 -408.16 55790.82 11834.21 41 短期组合 1998.64 230.7 54135.32 10119.16 42 短期组合 2646.78 867.2 51137.61 7219.27 43 短期组合 3296.03 1501.21 46801.69 3134.54 44 短期组合 3946.18 2132.59 41132.77 -2135.03 45 短期组合 4596.97 2761.22 34137.29 -8589.44 46 短期组合 5248.18 3386.97 25832.45 -16238.25 47 短期组合 5899.53 4009.6 16494.41 -25348.74 48 短期组合 6550.76 4604.21 6062.69 -35850.39 49 短期组合 7201.6 5197.43 -5442.38 -47752.21 50 短期组合 7851.76 5789.38 -17915.94 -61042.87 51 短期组合 -6587.61 -8294.97 -30923.9 -75704.66 52 短期组合 -5996.81 -7645.8 -17914.22 -61042.33 53 短期组合 -5404.86 -6995.64 -5439.19 -47750.24 54 短期组合 -4811.64 -6344.8 6067.56 -35847.07 55 短期组合 -4217.03 -5693.57 16501 -25344.13 56 短期组合 -3594.35 -5042.21 25840.56 -16232.12 57 短期组合 -2968.6 -4391.01 34146.84 -8581.76 58 短期组合 -2339.97 -3740.21 41143.76 -2125.79 59 短期组合 -1708.59 -3090.06 46814.1 3145.33 60 短期组合 -1074.57 -2440.81 51151.44 7231.62 61 短期组合 -438.06 -1792.67 54150.56 10133.06 62 短期组合 200.79 -1145.86 55807.46 11849.67 63 短期组合 841.84 -500.59 56119.35 12355.55 64 短期组合 1484.9 142.95 55084.67 11430.02 65 短期组合 2129.81 784.56 52740.35 8537.07 66 短期组合 2776.37 1424.09 49319.13 4387.23 67 短期组合 3424.38 2061.36 44639.64 -947.45 68 短期组合 4073.63 2696.23 38619.46 -7466.97 69 短期组合 4723.91 3328.54 31263.08 -15171.32 70 短期组合 5374.98 3958.17 22576.22 -24060.52 71 短期组合 6026.6 4584.99 12565.93 -34134.66 药湖大桥施工图设计 - 26 - 续续表表 3-3 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 72 短期组合 6678.53 5208.89 1719.38 -45610.33 73 短期组合 7330.49 5823.33 -10135.94 -58503.71 74 短期组合 7982.22 6416.72 -23064.99 -72803.63 75 短期组合 8633.44 7008.78 -37062.68 -88503.39 76 短期组合 -8403.19 -10631.37 -51540.66 -105585.3 77 短期组合 -7812.41 -9986.96 -35233.28 -85600.29 78 短期组合 -7204.89 -9341.72 -19406.32 -67632.64 79 短期组合 -6594.77 -8695.81 -4640.24 -51048.17 80 短期组合 -5982.05 -8049.4 9082.37 -35874.97 81 短期组合 -5366.7 -7402.63 21785.26 -22146.97 82 短期组合 -4748.71 -6755.67 33394.75 -9800.22 83 短期组合 -4128.07 -6108.66 43710.73 1356.15 84 短期组合 -3504.79 -5461.76 52718.91 11327.68 85 短期组合 -2878.86 -4815.09 60410.98 20114.38 86 短期组合 -2250.28 -4168.81 66779.13 27716.23 87 短期组合 -1619.06 -3523.04 71816 34133.24 88 短期组合 -985.21 -2877.91 75514.73 39365.41 89 短期组合 -348.76 -2233.55 77868.93 43412.74 90 短期组合 290.31 -1590.05 78909.54 46311.63 91 短期组合 931.94 -947.56 78594.16 48025.68 92 短期组合 1576.11 -306.19 76917.79 48554.9 93 短期组合 2222.79 333.95 73875.95 47899.27 94 短期组合 2871.94 972.75 69464.59 46058.8 95 短期组合 3523.51 1610.12 63680.17 43033.49 96 短期组合 4177.47 2245.95 56519.61 38823.34 97 短期组合 4833.77 2880.16 47980.3 33428.35 98 短期组合 5492.34 3512.65 38060.1 26848.53 99 短期组合 6153.14 4143.34 26757.36 19083.86 100 短期组合 6816.11 4752.32 14070.9 10134.35 表表 3-4 正常使用极限状态长期效应组合内力正常使用极限状态长期效应组合内力 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 1 长期组合 -6054.65 -6313.09 0 0 2 长期组合 -5463.84 -5681.08 13200.73 10224.09 3 长期组合 -4862.95 -5050.23 25104.62 19263.34 4 长期组合 -4249.72 -4420.56 35712.08 27117.76 5 长期组合 -3635.52 -3792.11 45023.78 33787.33 6 长期组合 -3020.38 -3164.91 53040.67 39272.06 7 长期组合 -2404.36 -2539 59763.98 43571.95 8 长期组合 -1787.52 -1914.4 65195.19 46687 药湖大桥施工图设计 - 27 - 续续表表 3-4 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 9 长期组合 -1169.9 -1291.13 69336.06 48617.21 10 长期组合 -551.57 -669.23 72188.61 49362.59 11 长期组合 67.41 -48.72 73755.17 48923.12 12 长期组合 686.99 570.39 74038.29 47298.81 13 长期组合 1307.1 1188.08 73040.82 44489.66 14 长期组合 1927.67 1804.34 70765.87 40495.67 15 长期组合 2548.63 2419.13 67253.62 35353.25 16 长期组合 3169.91 3032.46 62470.99 29025.98 17 长期组合 3791.44 3644.33 56421.9 21513.87 18 长期组合 4413.15 4254.72 49110.56 12816.92 19 长期组合 5034.96 4863.63 40541.43 2935.13 20 长期组合 5656.8 5471.07 30719.26 -8131.5 21 长期组合 6278.57 6077.03 19652.07 -20385.99 22 长期组合 6900.2 6681.51 7449.36 -33932.56 23 长期组合 7521.61 7284.51 -5848.28 -48806.24 24 长期组合 8142.69 7886.06 -20253.75 -64988.32 25 长期组合 8763.38 8486.15 -35776.24 -82463.51 26 长期组合 -7455.25 -8915.63 -52083.58 -101595.83 27 长期组合 -6864.69 -8292.01 -37588.14 -85083.47 28 长期组合 -6273.45 -7667.9 -23878.01 -69863.7 29 长期组合 -5681.48 -7043.46 -11289.7 -55946.18 30 长期组合 -5077.5 -6418.85 173.66 -43334.56 31 长期组合 -4468.17 -5794.22 10576.42 -32034.82 32 长期组合 -3857.22 -5169.73 20102.51 -22038.19 33 长期组合 -3244.7 -4545.51 28366.62 -13226.46 34 长期组合 -2630.7 -3921.7 35364.71 -5599.57 35 长期组合 -2015.28 -3298.42 41093.53 842.48 36 长期组合 -1398.53 -2675.81 45550.5 6099.69 37 长期组合 -780.55 -2053.99 48819.47 10172.06 38 长期组合 -161.41 -1433.06 51082.68 12987.54 39 长期组合 458.77 -813.14 52070.48 13799.21 40 长期组合 1079.9 -194.32 51820 13321.94 41 长期组合 1701.85 423.29 50295.21 11644.63 42 长期组合 2324.52 1039.61 47497.71 8782.49 43 长期组合 2947.78 1654.55 43429.79 4735.5 44 长期组合 3571.51 2268.03 38094.43 -496.32 45 长期组合 4195.56 2879.98 31495.3 -6912.99 46 长期组合 4819.81 3490.33 23641.99 -14519.71 47 长期组合 5444.1 4098.93 14685.5 -23462.43 48 长期组合 6068.28 4691.56 4593.06 -33702.62 49 长期组合 6692.21 5283.44 -6623.93 -45245.22 药湖大桥施工图设计 - 28 - 续续表表 3-4 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 50 长期组合 7315.71 5874.62 -18905.27 -58084.03 51 长期组合 -6672.58 -7732.67 -32002.44 -72209.42 52 长期组合 -6082.03 -7109.76 -18903.66 -58083.1 53 长期组合 -5490.85 -6486.26 -6620.86 -45242.84 54 长期组合 -4898.98 -5862.33 4597.71 -33698.84 55 长期组合 -4306.35 -5238.14 14691.75 -23457.28 56 长期组合 -3697.72 -4613.85 23649.73 -14513.08 57 长期组合 -3087.37 -3989.61 31504.49 -6904.84 58 长期组合 -2475.41 -3365.55 38105.07 -486.67 59 长期组合 -1861.93 -2741.82 43441.87 4746.67 60 长期组合 -1246.99 -2118.56 47511.23 8795.16 61 长期组合 -630.67 -1495.89 50310.15 11658.82 62 长期组合 -13.05 -873.94 51836.37 13337.64 63 长期组合 605.76 -252.81 52088.27 13816.83 64 长期组合 1225.69 367.37 51064.97 12970.27 65 长期组合 1846.61 986.5 48803.18 10156.3 66 长期组合 2468.44 1604.49 45535.64 6085.44 67 长期组合 3091.05 2221.24 41080.1 829.75 68 长期组合 3714.32 2836.65 35352.72 -5610.79 69 长期组合 4338.13 3450.65 28356.06 -13236.17 70 长期组合 4962.35 4063.17 20093.4 -22046.38 71 长期组合 5586.85 4674.12 10568.76 -32041.5 72 长期组合 6211.47 5283.44 167.48 -43339.76 73 长期组合 6836.08 5887.4 -11294.3 -55949.99 74 长期组合 7460.52 6479.37 -23881.01 -69866.11 75 长期组合 8084.63 7070.61 -37589.59 -85084.46 76 长期组合 -8415.02 -10046.68 -52083.37 -101595.36 77 长期组合 -7824.48 -9426.49 -35774.66 -82462.61 78 长期组合 -7224.39 -8805.81 -20250.64 -64985.97 79 长期组合 -6622.84 -8184.72 -5843.62 -48802.47 80 长期组合 -6019.83 -7563.32 7455.63 -33927.42 81 长期组合 -5415.35 -6941.69 19659.82 -20379.37 82 长期组合 -4809.39 -6319.91 30728.48 -8123.39 83 长期组合 -4201.95 -5698.08 40552.13 2944.73 84 长期组合 -3593.04 -5076.26 49122.72 12828.01 85 长期组合 -2982.64 -4454.55 56435.52 21526.44 86 长期组合 -2370.78 -3833.02 62486.06 29040.04 87 长期组合 -1757.44 -3211.74 67270.15 35368.8 88 长期组合 -1142.65 -2590.78 70783.85 40512.71 89 长期组合 -526.41 -1970.23 73023.51 44471.79 90 长期组合 91.28 -1350.12 74022.42 47282.43 药湖大桥施工图设计 - 29 - 续续表表 3-4 单元 组合 剪力-z (kN) 弯矩-y (kN*m) 最大 最小 最大 最小 91 长期组合 710.39 -730.54 73740.74 48908.23 92 长期组合 1330.91 -111.55 72175.63 49349.18 93 长期组合 1952.81 506.78 69324.51 48605.3 94 长期组合 2576.07 1124.39 65185.09 46676.58 95 长期组合 3200.67 1741.24 59755.32 43563.02 96 长期组合 3826.58 2357.25 53033.46 39264.61 97 长期组合 4453.78 2972.39 45018.01 33781.37 98 长期组合 5082.23 3586.6 35707.75 27113.29 99 长期组合 5711.9 4199.83 25101.73 19260.37 100 长期组合 6342.76 4800.71 13199.29 10222.6 药湖大桥施工图设计 - 30 - 4 预应力钢束估算及布置 4.1 一般计算原理 本桥采用后张法预应力混凝土箱梁构造形式。设计时应满足不同设计状况下规范规定的控制条件要求，例如承载力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。在这些控制条件中，最重要的是满足结构在正常使用极限状态下的使用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时具有一定的安全储备。因此，预应力混凝土桥梁设计时，一般情况下，首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量，在由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量。本桥以全预应力混凝土构件设计，按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。 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 /10.85()spepMWNeAW （4-1） 拟采用 s15.24 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，最大张拉控制应力取 con=0.75fpk=0.75 1860=1395 MPa，预应力损失按张拉控制应力的 20%估算。得到所须的预应力钢铰线的根数： ()pepconspNnA （4-2） 4.2 预应力筋估算结果 预应力钢筋采用 ASTM A416-97a 标准的低松弛钢绞线（1 7 标准型） ，抗拉强度标准值1860pkfMPa，抗拉强度设计值1260pdfMPa，公称直径 15.2mm，公称面积139mm2，弹性模量51095. 1pEMPa。本设计选用 25 根钢绞线为一束，则每束钢绞线面积为 2660 mm2，锚下张拉控制应力139575. 0pkconfMPa；锚具采用 OVM 夹片式群锚（OVM15-25） 。 根据 MidasCivil 计算所得的预应力束数估算结果见表 5-1。 药湖大桥施工图设计 - 31 - 表表 4-1 正常使用极限状态下的配筋面积估算正常使用极限状态下的配筋面积估算 m2 单元 底板 顶板 钢束重心到截面形心距离 (m) 钢束面积(m2) 钢束数量(束) 钢束重心到截面形心距离 (m) 钢束面积(m2) 钢束数量(束) 1 0.5939 0 0 0.7894 0.005 2 2 0.6504 0.0031 1 0.9874 0.002 1 3 0.643 0.0102 4 1.1859 0.0149 6 4 0.5926 0.0165 6 0.1215 0 0 5 0.4331 0.022 8 0.1225 0 0 6 0.3772 0.0266 10 0.124 0 0 7 0.3756 0.0304 11 0.1263 0 0 8 0.3734 0.0336 13 0.1292 0 0 9 0.3806 0.036 14 0.1228 0 0 10 0.377 0.0375 14 0.1272 0 0 11 0.3826 0.0383 14 0.1224 0 0 12 0.3774 0.0384 14 0.1285 0 0 13 0.3814 0.0377 14 0.1255 0 0 14 0.3644 0.0363 14 0.1435 0 0 15 0.3628 0.0343 13 0.144 0 0 16 0.37 0.0316 12 0.1357 0 0 17 0.3663 0.0282 11 0.1385 0 0 18 0.3716 0.0241 9 0.1323 0 0 19 0.3601 0.0192 7 0.1399 0 0 20 0.3637 0.0136 5 0.1363 0.0041 2 21 0.367 0.0077 3 0.1334 0.0093 3 22 0.4876 0.0021 1 0.1339 0.0158 6 23 0.6775 0 0 0.5661 0.0233 9 24 0.7517 0 0 0.7212 0.0316 12 25 0.6065 0 0 0.7691 0.0407 15 26 0.1475 0 0 0.7756 0.0513 19 27 0.6095 0 0 0.7663 0.0423 16 28 0.7621 0 0 0.6705 0.0341 13 29 0.6945 0 0 0.1343 0.0267 10 30 0.5059 0 0 0.1306 0.0202 8 31 0.3735 0.0042 2 0.1287 0.0146 5 32 0.3698 0.0089 3 0.1302 0.0098 4 33 0.3734 0.0133 5 0.1292 0.0059 2 34 0.3806 0.0173 7 0.1228 0.0028 1 35 0.377 0.0205 8 0.1272 0.0003 0 36 0.3826 0.0229 9 0.1224 0 0 37 0.3774 0.0247 9 0.1285 0 0 药湖大桥施工图设计 - 32 - 续续表表 4-1 单元 底板 顶板 钢束重心到截面形心距离 (m) 钢束面积(m2) 钢束数量(束) 钢束重心到截面形心距离 (m) 钢束面积(m2) 钢束数量(束) 38 0.3814 0.0257 10 0.1255 0 0 39 0.3644 0.0261 10 0.1435 0 0 40 0.3628 0.0259 10 0.144 0 0 41 0.37 0.0249 9 0.1357 0 0 42 0.3663 0.0232 9 0.1385 0 0 43 0.3716 0.0207 8 0.1323 0 0 44 0.3601 0.0175 7 0.1399 0.0013 0 45 0.3637 0.0136 5 0.1363 0.0039 1 46 0.367 0.0091 3 0.1334 0.0072 3 47 0.4876 0.005 2 0.1339 0.0119 4 48 0.6778 0 0 0.4048 0.0175 7 49 0.7517 0 0 0.7212 0.0239 9 50 0.6065 0 0 0.7691 0.0311 12 51 0.1475 0 0 0.7761 0.0392 15 52 0.6073 0 0 0.7683 0.0311 12 53 0.7555 0 0 0.6726 0.0239 9 54 0.6835 0 0 0.134 0.0175 7 55 0.4912 0.005 2 0.1303 0.0119 4 56 0.3717 0.0092 3 0.1287 0.0071 3 57 0.3698 0.0137 5 0.1302 0.0039 1 58 0.3734 0.0177 7 0.1292 0.0012 0 59 0.3806 0.0209 8 0.1228 0 0 60 0.377 0.0233 9 0.1272 0 0 61 0.3826 0.025 9 0.1224 0 0 62 0.3774 0.0259 10 0.1285 0 0 63 0.3814 0.0262 10 0.1255 0 0 64 0.3644 0.0257 10 0.1435 0 0 65 0.3628 0.0246 9 0.144 0 0 66 0.37 0.0228 9 0.1357 0 0 67 0.3663 0.0203 8 0.1385 0.0004 0 68 0.3716 0.0171 6 0.1323 0.0029 1 69 0.3601 0.0132 5 0.1399 0.006 2 70 0.3637 0.0088 3 0.1363 0.0099 4 71 0.367 0.0042 2 0.1334 0.0146 5 72 0.4876 0 0 0.1339 0.0203 8 73 0.6775 0 0 0.5661 0.0268 10 74 0.7517 0 0 0.7212 0.0341 13 75 0.6065 0 0 0.7691 0.0423 16 76 0.1475 0 0 0.7761 0.0513 19 药湖大桥施工图设计 - 33 - 续表续表 4-1 单元 底板 顶板 钢束重心到截面形心距离 (m) 钢束面积(m2) 钢束数量(束) 钢束重心到截面形心距离 (m) 钢束面积(m2) 钢束数量(束) 77 0.6073 0 0 0.7683 0.0407 15 78 0.7555 0 0 0.6726 0.0315 12 79 0.6835 0 0 0.134 0.0232 9 80 0.4912 0.0021 1 0.1303 0.0158 6 81 0.3717 0.0078 3 0.1287 0.0092 3 82 0.3698 0.0138 5 0.1302 0.004 2 83 0.3734 0.0194 7 0.1292 0 0 84 0.3806 0.0242 9 0.1228 0 0 85 0.377 0.0284 11 0.1272 0 0 86 0.3826 0.0318 12 0.1224 0 0 87 0.3774 0.0344 13 0.1285 0 0 88 0.3814 0.0364 14 0.1255 0 0 89 0.3644 0.0377 14 0.1435 0 0 90 0.3628 0.0383 14 0.144 0 0 91 0.37 0.0382 14 0.1357 0 0 92 0.3663 0.0374 14 0.1385 0 0 93 0.3716 0.0358 13 0.1323 0 0 94 0.366 0.0335 13 0.137 0 0 95 0.3696 0.0303 11 0.1326 0 0 96 0.3725 0.0265 10 0.1291 0 0 97 0.4759 0.0219 8 0.1263 0 0 98 0.6409 0.0165 6 0.1242 0 0 99 0.6795 0.0104 4 1.1882 0.0147 6 100 0.6679 0.003 1 0.9756 0.0016 1 4.3 预应力筋布置原则 连续梁预应力筋束的配置除满足 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）构造要求外，还应考虑以下原则： （1）应选择适当的预应力束筋的型式与锚具型式，对不同跨径的梁桥结构，要选用预加力大小恰当的预应力束筋，以达到合理的布置型式。避免造成因预应力束筋与锚具型式选择不当，而使结构构造尺寸加大。当预应力束筋选择过大，每束的预加力 药湖大桥施工图设计 - 34 - 不大，造成大跨结构中布束过多，而构造尺寸限制布置不下时，则要求增大截面。反之，在跨径不大的结构中，如选择预加力很大的单根束筋，也可能使结构受力过于集中而不利。 （2） 预应力束筋的布置要考虑施工的方便， 也不能像钢筋混凝土结构中任意切断钢筋那样去切断预应力束筋，而导致在结构中布置过多的锚具。由于每根束筋都是一巨大的集中力，这样锚下应力区受力较复杂，因而必须在构造上加以保证，为此常导致结构构造复杂，而使施工不便。 （3）预应力束筋的布置，既要符合结构受力的要求，又要注意在超静定结构体系中避免引起过大的结构次内力。 （4）预应力束筋配置，应考虑材料经济指标的先进性，这往往与桥梁体系、构造尺寸、施工方法的选择都有密切关系。 （5） 预应力束筋应避免使用多次反向曲率的连续束， 因为这会引起很大的摩阻损失，降低预应力束筋的效益。 （6）预应力束筋的布置，不但要考虑结构在使用阶段的弹性受力状态的需要，而且也要考虑到结构在破坏阶段时的需要。 钢束布置时，应注意以下几点： （1） 应满足构造要求。 如孔道中心最小距离， 锚孔中心最小距离，最小曲线半径，最小扩孔长度等。 （2）注意钢束平、竖弯曲线的配合及钢束之间的空间位置。钢束一般应尽量早的平弯，在锚固前竖弯。特别应注意竖弯段上、下层钢束不要冲突，还应满足孔道净距的要求。 （3） 钢束应尽量靠近腹板布置。 这样可使预应力以较短的传力路线分布在全截面上，有利于降低预应力传递过程中局部应力的不利影响；能减小钢束的平弯长度；能减小横向内力；能充分利用梗腋布束，有利于截面的轻型化。 （4）尽量以 S 型曲线锚固于设计位置，以消除锚固点产生的横向力。 （5）钢束的线形种类尽量减少，以便于计算和施工。 （6）尽量加大曲线半径，以便于穿束和压浆。 （7）分层布束时，应使管道上下对齐，这样有利于混凝土的浇筑和振捣，不可采用梅花形布置。 药湖大桥施工图设计 - 35 - （8）顶板束的布置还应遵循以下原则： a.钢束尽量靠截面上缘布置，以极大发挥其力学效应； b.分层布束时应使长束布置在上层，短束布置在下层。首先，因为先锚固短束，后锚固长束，只有这样布置才不会发生干扰；其次，长束通过的梁段多，放在顶层能充分发挥其力学效应；再次，较长束在施工中管道出现质量问题的机率较高，放在顶层处理比较容易些。 4.4 调束以及预应力钢束布置情况 由表 5-1 可初步估算出各个截面所需预应力筋束的数目，结合本设计所采用的一次成桥施工方法，经过反复验算，最终可确定实际预应力钢束束数，边跨和中跨的预应力钢筋的布置情况一样，左右两边跨的预应力筋布置相同。取中跨跨中截面，主墩支点截面为例见下图 4.1 和图 4.2。 张拉控制应力均为 1395MPa，经过多次 MidasCivil 调束验算合格后，最终调束结果见钢束示意简图 4.22： 图 4.1 中跨跨中截面钢束布置图 药湖大桥施工图设计 - 36 - 图 4.2 主墩支点截面钢束布置图 4.5 预应力损失计算及有效预应力 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （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： (1) 预应力钢筋与管道壁之间的摩擦 1l (2) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 2l (3) 混凝土的弹性压缩 4l (4) 预应力钢筋的应力松弛 5l (5) 混凝土的收缩和徐变 6l 说明：从计算概念上，每根预应力束在每个截面的预应力损失都不一样，但是由于本设计是毕业设计教学环节，时间有限，所以进行一定的简化，假定预应力束在每个截面的损失相等。 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）规定，钢绞线的张拉控制应力 con取 0.75pkf。 药湖大桥施工图设计 - 37 - 即：con=0.751860=1395MPa 管道偏差系数 0066.0k 摩阻系数 u = 0.3 根据上述各项预应力损失计算结果， 可按施工和使用阶段对预应力损失进行组合，进而可得相应阶段的有效预应力。通过 Midas civil 计算出结果，现将底板 5#在第 3 施工阶段预应力损失列于表 6-1 表表 6-1 N N4 4 号钢束张拉阶段预应力损失号钢束张拉阶段预应力损失 (MPa) 单元 摩擦损失/锚具变形损失 弹性变形损失 徐变/收缩损失 钢束松弛损失 有效预应力 26 205.0 -8.2 -83.5 -26.0 1072.3 27 186.6 -6.4 -84.7 -28.2 1089.0 28 168.4 -4.5 -87.3 -30.5 1104.3 29 150.5 -2.5 -91.3 -32.8 1118.0 30 132.8 -0.3 -96.9 -35.2 1129.8 31 115.3 4.6 -100.4 -37.5 1146.4 32 106.9 5.7 -111.2 -38.7 1143.9 33 138.4 6.6 -119.3 -34.4 1109.5 34 169.7 7.1 -123.4 -30.4 1078.7 35 199.9 7.1 -123.1 -26.6 1052.5 36 215.6 6.9 -121.1 -24.7 1040.6 37 231.1 6.7 -119.1 -22.8 1028.7 38 246.3 6.6 -117.1 -21.1 1017.0 39 246.3 6.6 -116.5 -21.1 1017.7 40 231.1 6.1 -112.2 -22.8 1035.0 41 215.6 5.7 -108.3 -24.7 1052.3 42 199.9 5.4 -104.6 -26.6 1069.4 43 169.7 4.9 -100.1 -30.4 1099.7 44 138.4 4.2 -93.4 -34.4 1133.0 45 106.9 3.4 -85.7 -38.7 1167.0 46 115.3 2.8 -82.4 -37.5 1162.6 47 132.8 2.6 -80.6 -35.2 1149.0 48 150.5 2.7 -82.6 -32.8 1131.8 49 168.4 3.2 -87.9 -30.5 1111.3 50 186.6 4.0 -96.5 -28.2 1087.7 药湖大桥施工图设计 - 38 - 5 主梁检验 5.1 基本理论 预应力混凝土受弯构件截面强度的验算内容包括两大类，即正截面强度验算和斜截面强度验算。其验算原则基本上与普通钢筋混凝土受弯构件相同，当预应力钢筋的配筋率的配置适当时，受拉区混凝土开裂退出工作，预应力筋和非预应力筋分别达到各自的抗拉设计强度pdf和sdf； 受压区混凝土应力达到抗压设计强度cdf， 非预应力钢筋达到其抗压设计强度cdf ，并假定受压区混凝土应力按矩形分布。但受压区布有预应力钢筋pA时，其应力pc却达不到抗压设计强度。 5.2 计算公式 根据上述基本原理，给出承载能力极限状态下，预应力混凝土连续梁上、下缘均布置预应力钢筋的正截面强度计算公式；有关斜截面抗剪强度，因现行桥梁设计规范尚无连续梁桥的计算公式，将通过主应力来验算控制。 根据 公预规 第 5.1.5 条桥梁构件的承载能力极限状态计算， 应采用下列表达式： ),(0ddafRRRS （5-1） 式中：0桥梁结构的重要性系数，按公路桥涵的设计安全等级，一级、二级、三级分别取用 1.1、1.0、0.9；桥梁的抗震设计不考虑结构的重要性系数； S作用（或荷载）效应（其中汽车荷载效应计入冲击系数）的组合设计值，当进行预应力连续梁等超静定结构的承载能力极限状态计算 时，公式中的作用（或荷载）效应项应改为0ppSS，其中pS为预应力（扣除全部预应力损失）引起的次效应；p为预应力分项系数，当预应力效应对结构有利时，取1.0p；对结构不利时，取1.2p； R构件承载能力设计值； (*)R构件承载力函数； df材料强度设计值； 药湖大桥施工图设计 - 39 - da几何参数设计值，当无可靠数据时，可采用几何参数标准值，即设计文件规定值。 根据公预规 （JTG D62-2004）第 5.2.3 条，翼缘位于受压区的箱形截面受弯构件，其正截面抗弯承载力计算应符合下列规定。 当符合下列条件时： pppdssdffcdppdnsdAfAfhbfAfAf)(0 （5-2） 按式（9-3）和式（9-4）计算正截面抗弯承载力： )()()()2(00000ppppdsssdcddahAfahAfxhbxfM （5-3） pppdssdcdppdssdAfAfbxfAfAf)(0 （5-4） 当不符合上述条件时，计算中应考虑截面腹板受压作用，正截面抗弯承载力应按下列规定计算： )()()()2()()2(000000ppppdsssdfffcddahAfahAfhhhbbxhbxfM （5-5） 受压区高度 x 应按下式计算： pppdssdffcdppdssdAfAfhbbbxfAfAf)()(0 （5-6） 以上各式中：0桥梁结构的重要性系数，按公预规第 5.1.5 条的规定采用； 0M弯矩组合设计值； cdf混凝土轴心抗压强度设计值，按公预规第 3.1.4 条的规定采用； sdsdff、纵向普通钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值，按公预规表 3.2.3-1 采用； pdpdff、纵向预应力钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值，按公 预规表 3.2.3-2 采用； ssAA、受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积； pPAA、受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积； b矩形截面宽度或 T 形截面腹板宽度； 0h截面有效高度， ，此处为截面全高； 药湖大桥施工图设计 - 40 - aa、受拉区、受压区普通钢筋和预应力钢筋的合力点至受拉区、受压区边缘的距离； 根据承载能力极限状态组合的结果，采用基本组合。由 Midas Civil 软件计算的各控制截面强度验算结果如下表 9-1 所示。 表表 5-1 正截面正截面抗弯抗弯强度验算强度验算 节点号 内力属性 Mj(KNm) 极限抗力 受力类型 受压区高度是否满足 最小配筋率是否满足 (KNm) 1 最大弯矩 -2.00E-04 1.09E+05 上拉偏压 是 是 最小弯矩 -3.00E-04 1.09E+05 上拉偏压 是 是 3 最大弯矩 4.36E+04 9.82E+04 下拉偏压 是 是 最小弯矩 2.64E+04 9.82E+04 下拉偏压 是 是 5 最大弯矩 7.88E+04 1.20E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 4.75E+04 1.20E+05 下拉偏压 是 是 7 最大弯矩 1.06E+05 1.45E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.34E+04 1.45E+05 下拉偏压 是 是 9 最大弯矩 1.25E+05 1.53E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.41E+04 1.53E+05 下拉偏压 是 是 11 最大弯矩 1.36E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.99E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 13 最大弯矩 1.40E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 8.09E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 15 最大弯矩 1.37E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.73E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 17 最大弯矩 1.26E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.89E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 19 最大弯矩 1.09E+05 1.49E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 5.58E+04 1.49E+05 下拉偏压 是 是 21 最大弯矩 8.46E+04 1.64E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 3.76E+04 1.64E+05 下拉偏压 是 是 23 最大弯矩 5.59E+04 1.48E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 1.16E+04 1.48E+05 下拉偏压 是 是 25 最大弯矩 2.74E+04 9.00E+04 下拉偏压 是 是 最小弯矩 -2.66E+04 1.42E+05 上拉偏压 是 是 27 最大弯矩 2.75E+04 9.00E+04 下拉偏压 是 是 最小弯矩 -2.85E+04 1.43E+05 上拉偏压 是 是 29 最大弯矩 5.57E+04 1.51E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 9.05E+03 1.51E+05 下拉偏压 是 是 31 最大弯矩 8.45E+04 1.32E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 3.40E+04 1.32E+05 下拉偏压 是 是 药湖大桥施工图设计 - 41 - 续表续表 5-1 节点号 内力属性 Mj(KNm) 极限抗力 受力类型 受压区高度是否满足 最小配筋率是否满足 (KNm) 33 最大弯矩 1.09E+05 1.49E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 5.14E+04 1.49E+05 下拉偏压 是 是 35 最大弯矩 1.26E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.37E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 37 最大弯矩 1.35E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.12E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 39 最大弯矩 1.38E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.34E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 41 最大弯矩 1.34E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.91E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 43 最大弯矩 1.22E+05 1.53E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.00E+04 1.53E+05 下拉偏压 是 是 45 最大弯矩 1.04E+05 1.42E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 4.60E+04 1.42E+05 下拉偏压 是 是 47 最大弯矩 7.83E+04 1.56E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 2.62E+04 1.56E+05 下拉偏压 是 是 49 最大弯矩 4.77E+04 9.53E+04 下拉偏压 是 是 最小弯矩 -7.26E+02 1.33E+05 上拉偏压 是 是 51 最大弯矩 1.36E+04 8.51E+04 下拉偏压 是 是 最小弯矩 -3.50E+04 1.51E+05 上拉偏压 是 是 53 最大弯矩 4.78E+04 9.53E+04 下拉偏压 是 是 最小弯矩 -6.90E+02 1.33E+05 上拉偏压 是 是 55 最大弯矩 7.85E+04 1.56E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 2.63E+04 1.56E+05 下拉偏压 是 是 57 最大弯矩 1.04E+05 1.45E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 4.61E+04 1.45E+05 下拉偏压 是 是 59 最大弯矩 1.22E+05 1.53E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.01E+04 1.53E+05 下拉偏压 是 是 61 最大弯矩 1.34E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.92E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 63 最大弯矩 1.38E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.33E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 65 最大弯矩 1.35E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.10E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 67 最大弯矩 1.25E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.35E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 69 最大弯矩 1.08E+05 1.49E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 5.11E+04 1.49E+05 下拉偏压 是 是 药湖大桥施工图设计 - 42 - 续表续表 5-1 节点号 内力属性 Mj(KNm) 极限抗力 受力类型 受压区高度是否满足 最小配筋率是否满足 (KNm) 71 最大弯矩 8.41E+04 1.63E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 3.38E+04 1.63E+05 下拉偏压 是 是 73 最大弯矩 5.55E+04 1.06E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 8.77E+03 1.06E+05 下拉偏压 是 是 75 最大弯矩 2.73E+04 9.00E+04 下拉偏压 是 是 最小弯矩 -2.87E+04 1.43E+05 上拉偏压 是 是 77 最大弯矩 2.73E+04 9.00E+04 下拉偏压 是 是 最小弯矩 -2.67E+04 1.42E+05 上拉偏压 是 是 79 最大弯矩 5.59E+04 1.47E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 1.15E+04 1.47E+05 下拉偏压 是 是 81 最大弯矩 8.47E+04 1.32E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 3.76E+04 1.32E+05 下拉偏压 是 是 83 最大弯矩 1.09E+05 1.49E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 5.58E+04 1.49E+05 下拉偏压 是 是 85 最大弯矩 1.26E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.90E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 87 最大弯矩 1.37E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.73E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 89 最大弯矩 1.40E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 8.08E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 91 最大弯矩 1.36E+05 1.55E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.97E+04 1.55E+05 下拉偏压 是 是 93 最大弯矩 1.24E+05 1.53E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 7.39E+04 1.53E+05 下拉偏压 是 是 95 最大弯矩 1.05E+05 1.42E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 6.31E+04 1.42E+05 下拉偏压 是 是 97 最大弯矩 7.86E+04 1.20E+05 下拉偏压 是 是 最小弯矩 4.73E+04 1.20E+05 下拉偏压 是 是 99 最大弯矩 4.35E+04 9.82E+04 下拉偏压 是 是 最小弯矩 2.64E+04 9.82E+04 下拉偏压 是 是 由以上表格数据可知，强度符合要求。 药湖大桥施工图设计 - 43 - 6 抗裂验算 6.1公预规要求 根据公预规第 6.3.1 条规定，预应力混凝土受弯构件应按下列规定进行正截面和斜截面抗裂验算 （1）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。 全预应力混凝土构件，在作用短期效应组合下： 分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件 08 . 0pcst （2） 斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算， 并应符合下列规定： 全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下： 预制构件分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件tktpf4 . 0 上两式中：st在作用短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力； pc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 应力； tp由作用短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力； tkf混凝土的抗拉设计强度标准值，采用 C50 时2.65Mpa 6.2 计算 6.2.1 正截面抗裂验算 在短期效应组合下的梁底拉应力验算参见公预规式（6.3.2-1） ： 0WMsst （6-1） 式中： sM按作用短期效应组合计算的弯矩值； 0W构件净截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。 计算由预加力产生的混凝土引起的法向压应力pc计算，参见公预规式（6.1.5-4） ： 药湖大桥施工图设计 - 44 - nnpnnpnpnppcyIMyIeNAN2 （6-2） 式中： nA净截面面积，见表 5-1； pN后张法构件的预应力钢筋和普通钢筋的合力，按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG_D62-2004)式（6.1.6-1） 、式（6.1.6-3）计算； nI净截面惯性矩，见表 5-1； pne净截面重心至预应力钢筋和普通钢筋合力点的距离，按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG_D62-2004)式 （6.1.6-2） 、式（6.1.6-4）计算； 2pM由预应力pN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；由于本例是一次现浇成型，所以不考虑次弯矩； ny净截面重心至计算纤维处的距离，参见表 6-1。 表表 6-1 正常抗裂验算正常抗裂验算- -正应力验算正应力验算 Mpa 单元 最小正应力 容许 是否 单元 最小正应力 容许 是否 拉应力 满足 拉应力 满足 1 1.72 0 是 51 1.96 0 是 2 2.29 0 是 52 2.88 0 是 3 2.73 0 是 53 3.61 0 是 4 3.03 0 是 54 4.16 0 是 5 3.2 0 是 55 4.41 0 是 6 3.26 0 是 56 1.84 0 是 7 3.21 0 是 57 1.91 0 是 8 3.2 0 是 58 2.02 0 是 9 3.34 0 是 59 2.29 0 是 10 2.75 0 是 60 2.69 0 是 11 2.19 0 是 61 2.83 0 是 12 1.79 0 是 62 2.35 0 是 13 1.54 0 是 63 2.01 0 是 14 1.66 0 是 64 2.02 0 是 15 2.03 0 是 65 2.27 0 是 16 2.54 0 是 66 2.64 0 是 17 2.93 0 是 67 2.71 0 是 18 2.49 0 是 68 2.29 0 是 药湖大桥施工图设计 - 45 - 续表续表 6-1 单元 最小正应力 容许 是否 单元 最小正应力 容许 是否 拉应力 满足 拉应力 满足 19 2.18 0 是 69 2 0 是 20 2.02 0 是 70 1.86 0 是 21 4.17 0 是 71 3.9 0 是 22 4.21 0 是 72 3.89 0 是 23 4.19 0 是 73 4.01 0 是 24 3.61 0 是 74 3.75 0 是 25 2.85 0 是 75 3.09 0 是 26 2.28 0 是 76 1.85 0 是 27 3.1 0 是 77 2.84 0 是 28 3.76 0 是 78 3.6 0 是 29 3.96 0 是 79 4.19 0 是 30 3.83 0 是 80 4.16 0 是 31 1.78 0 是 81 1.9 0 是 32 1.87 0 是 82 2.02 0 是 33 2.02 0 是 83 2.17 0 是 34 2.3 0 是 84 2.48 0 是 35 2.71 0 是 85 2.92 0 是 36 2.55 0 是 86 2.46 0 是 37 2.19 0 是 87 1.96 0 是 38 1.95 0 是 88 1.61 0 是 39 2.08 0 是 89 1.6 0 是 40 2.42 0 是 90 1.86 0 是 41 2.92 0 是 91 2.27 0 是 42 2.69 0 是 92 2.84 0 是 43 2.29 0 是 93 3.33 0 是 44 2.02 0 是 94 3.19 0 是 45 1.91 0 是 95 3.2 0 是 46 4.47 0 是 96 3.25 0 是 47 4.47 0 是 97 3.2 0 是 48 4.16 0 是 98 3.02 0 是 49 3.61 0 是 99 2.72 0 是 50 2.88 0 是 100 2.29 0 是 注：应力值正为压应力，负为拉应力。 药湖大桥施工图设计 - 46 - 6.2.2 斜截面抗裂验算 根据公预规第 6.3.3 条规定，预应力混凝土受弯构件由作用短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力tp和主压应力cp，应按下列公式计算： 22c22cycxcycxptp和 （6-3） 00IyMspccx svpvpccybAn 6 . 0 nnppbpesbISAbISVsin00 式中：cx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sM 产生的混凝土法向应力； cy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sV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； pc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； 2pM是由预加力pN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； pne净截面重心至计算纤维处的距离； 0y换算截面重心轴至计算主应力点的距离； n在同一截面上竖向预应力钢筋的肢数； pny、pny受拉区、 受压区预应力钢筋合力点至净截面重心轴的距离； pe纵向预应力钢筋扣除全部预应力损失后的有效预应力 pe、pe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； pvA单肢竖向预应力钢筋的截面面积； 药湖大桥施工图设计 - 47 - vs竖向预应力钢筋的间距； b计算主应力点处构件腹板的宽度； pbA计算截面上同一弯起平面内预应力弯起钢筋的截面面积； 0S、nS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； p计算截面上预应力弯起钢筋的切线与构件纵轴线的夹角。 表表 6-2 斜截面抗裂斜截面抗裂验算验算- -最大主拉最大主拉应力验算应力验算 Mpa 单元 最大 容许 是否 单元 最大 容许 是否 主拉应力 主拉应力 满足 主拉应力 主拉应力 满足 1 -0.481 -1.06 是 51 -0.449 -1.06 是 2 -0.349 -1.06 是 52 -0.328 -1.06 是 3 -0.236 -1.06 是 53 -0.224 -1.06 是 4 -0.142 -1.06 是 54 -0.14 -1.06 是 5 -0.071 -1.06 是 55 -0.075 -1.06 是 6 -0.023 -1.06 是 56 -0.042 -1.06 是 7 -0.038 -1.06 是 57 -0.029 -1.06 是 8 -0.03 -1.06 是 58 -0.054 -1.06 是 9 -0.085 -1.06 是 59 -0.127 -1.06 是 10 -0.16 -1.06 是 60 -0.217 -1.06 是 11 -0.101 -1.06 是 61 -0.143 -1.06 是 12 -0.041 -1.06 是 62 -0.073 -1.06 是 13 -0.056 -1.06 是 63 -0.032 -1.06 是 14 -0.029 -1.06 是 64 -0.055 -1.06 是 15 -0.076 -1.06 是 65 -0.053 -1.06 是 16 -0.142 -1.06 是 66 -0.118 -1.06 是 17 -0.209 -1.06 是 67 -0.191 -1.06 是 18 -0.125 -1.06 是 68 -0.11 -1.06 是 19 -0.056 -1.06 是 69 -0.045 -1.06 是 20 -0.022 -1.06 是 70 -0.038 -1.06 是 21 -0.032 -1.06 是 71 -0.025 -1.06 是 22 -0.074 -1.06 是 72 -0.066 -1.06 是 23 -0.133 -1.06 是 73 -0.126 -1.06 是 24 -0.209 -1.06 是 74 -0.204 -1.06 是 25 -0.301 -1.06 是 75 -0.297 -1.06 是 26 -0.409 -1.06 是 76 -0.42 -1.06 是 27 -0.3 -1.06 是 77 -0.305 -1.06 是 28 -0.206 -1.06 是 78 -0.212 -1.06 是 药湖大桥施工图设计 - 48 - 续表续表 6-2 单元 最大 容许 是否 单元 最大 容许 是否 主拉应力 主拉应力 满足 主拉应力 主拉应力 满足 29 -0.128 -1.06 是 79 -0.135 -1.06 是 30 -0.067 -1.06 是 80 -0.075 -1.06 是 31 -0.037 -1.06 是 81 -0.044 -1.06 是 32 -0.036 -1.06 是 82 -0.021 -1.06 是 33 -0.045 -1.06 是 83 -0.056 -1.06 是 34 -0.109 -1.06 是 84 -0.123 -1.06 是 35 -0.187 -1.06 是 85 -0.204 -1.06 是 36 -0.115 -1.06 是 86 -0.138 -1.06 是 37 -0.052 -1.06 是 87 -0.074 -1.06 是 38 -0.053 -1.06 是 88 -0.029 -1.06 是 39 -0.033 -1.06 是 89 -0.059 -1.06 是 40 -0.075 -1.06 是 90 -0.041 -1.06 是 41 -0.147 -1.06 是 91 -0.101 -1.06 是 42 -0.221 -1.06 是 92 -0.161 -1.06 是 43 -0.129 -1.06 是 93 -0.085 -1.06 是 44 -0.054 -1.06 是 94 -0.029 -1.06 是 45 -0.03 -1.06 是 95 -0.04 -1.06 是 46 -0.03 -1.06 是 96 -0.022 -1.06 是 47 -0.074 -1.06 是 97 -0.069 -1.06 是 48 -0.138 -1.06 是 98 -0.14 -1.06 是 49 -0.222 -1.06 是 99 -0.232 -1.06 是 50 -0.324 -1.06 是 100 -0.345 -1.06 是 注：应力值正为压应力，负为拉应力 由于 MidasCivil 软件抗裂验算使用的是正常使用极限状态下的短期效应组合，则 由以上表格数据可知，应力符合要求。 药湖大桥施工图设计 - 49 - 7 持久状况构件的应力验算 7.1 正截面混凝土压应力验算 根据公预规第 7.1.5 条规定，使用阶段正截面压应力应按符合下列要求： MPafckptkc20.1165.0 （7-1） 式中： kc由作用标准值产生的混凝土的法向压应力，00yIMkkc， 见 公预规 式 （7.1.3-1） ； pt由预应力产生的法向拉应力，nnpnnpnpnpptyIMyIeNAN2，见公预规式（6.1.5-4） ； 正截面混凝土压应力验算的计算见下表。 表表 7-1 正截面混凝土压应力验算正截面混凝土压应力验算表表 Mpa 单元 最大 容许 是否 单元 最大 容许 是否 压应力 压应力 满足 压应力 压应力 满足 1 7.42 16.2 是 51 10.89 16.2 是 2 8.4 16.2 是 52 11.63 16.2 是 3 9.21 16.2 是 53 12.29 16.2 是 4 9.87 16.2 是 54 12.83 16.2 是 5 10.38 16.2 是 55 13.23 16.2 是 6 10.73 16.2 是 56 10.58 16.2 是 7 10.95 16.2 是 57 10.75 16.2 是 8 11.19 16.2 是 58 10.94 16.2 是 9 11.54 16.2 是 59 11.27 16.2 是 10 11.99 16.2 是 60 11.7 16.2 是 11 12.41 16.2 是 61 12.13 16.2 是 12 12.7 16.2 是 62 12.42 16.2 是 13 12.87 16.2 是 63 12.6 16.2 是 14 12.9 16.2 是 64 12.63 16.2 是 15 12.7 16.2 是 65 12.44 16.2 是 16 12.37 16.2 是 66 12.15 16.2 是 17 11.93 16.2 是 67 11.74 16.2 是 18 11.47 16.2 是 68 11.32 16.2 是 19 11.13 16.2 是 69 10.99 16.2 是 20 10.92 16.2 是 70 10.79 16.2 是 21 13.7 16.2 是 71 13.68 16.2 是 22 13.41 16.2 是 72 13.46 16.2 是 23 13.01 16.2 是 73 13.12 16.2 是 24 12.48 16.2 是 74 12.68 16.2 是 药湖大桥施工图设计 - 50 - 表表 7-1 单元 最大 容许 是否 单元 最大 容许 是否 压应力 压应力 满足 压应力 压应力 满足 25 11.82 16.2 是 75 12.11 16.2 是 26 11.51 16.2 是 76 11.08 16.2 是 27 12.11 16.2 是 77 11.81 16.2 是 28 12.68 16.2 是 78 12.47 16.2 是 29 13.13 16.2 是 79 13 16.2 是 30 13.46 16.2 是 80 13.4 16.2 是 31 10.63 16.2 是 81 10.74 16.2 是 32 10.8 16.2 是 82 10.92 16.2 是 33 11 16.2 是 83 11.12 16.2 是 34 11.32 16.2 是 84 11.46 16.2 是 35 11.74 16.2 是 85 11.91 16.2 是 36 12.13 16.2 是 86 12.35 16.2 是 37 12.42 16.2 是 87 12.66 16.2 是 38 12.6 16.2 是 88 12.85 16.2 是 39 12.64 16.2 是 89 12.91 16.2 是 40 12.46 16.2 是 90 12.73 16.2 是 41 12.15 16.2 是 91 12.43 16.2 是 42 11.72 16.2 是 92 12 16.2 是 43 11.28 16.2 是 93 11.55 16.2 是 44 10.95 16.2 是 94 11.19 16.2 是 45 10.75 16.2 是 95 10.95 16.2 是 46 13.51 16.2 是 96 10.73 16.2 是 47 13.24 16.2 是 97 10.37 16.2 是 48 12.83 16.2 是 98 9.87 16.2 是 49 12.29 16.2 是 99 9.22 16.2 是 50 11.63 16.2 是 100 8.4 16.2 是 7.2 混凝土主压应力验算 根据公预规第 7.1.6 条规定，使用阶段斜截面混凝土主压应力应按符合下列要求： MPafckcp44.196.0 （7-2） 作用短期效应组合和预加力产生的混凝土主压应力cp应公预规第 7.1.6 条规定公式计算，计算结果见下表。 药湖大桥施工图设计 - 51 - 表表 7-2 斜斜截面混凝土截面混凝土主主压应力验算压应力验算表表 Mpa 单元 最大 容许 是否 单元 最大 容许 是否 主压应力 压应力 满足 主压应力 压应力 满足 1 7.43 19.44 是 51 10.89 19.44 是 2 8.4 19.44 是 52 11.63 19.44 是 3 9.21 19.44 是 53 12.29 19.44 是 4 9.87 19.44 是 54 12.83 19.44 是 5 10.38 19.44 是 55 13.23 19.44 是 6 10.73 19.44 是 56 10.58 19.44 是 7 10.95 19.44 是 57 10.75 19.44 是 8 11.19 19.44 是 58 10.94 19.44 是 9 11.54 19.44 是 59 11.27 19.44 是 10 11.99 19.44 是 60 11.7 19.44 是 11 12.41 19.44 是 61 12.13 19.44 是 12 12.7 19.44 是 62 12.42 19.44 是 13 12.87 19.44 是 63 12.6 19.44 是 14 12.9 19.44 是 64 12.63 19.44 是 15 12.7 19.44 是 65 12.44 19.44 是 16 12.37 19.44 是 66 12.15 19.44 是 17 11.93 19.44 是 67 11.74 19.44 是 18 11.47 19.44 是 68 11.32 19.44 是 19 11.13 19.44 是 69 10.99 19.44 是 20 10.92 19.44 是 70 10.79 19.44 是 21 13.7 19.44 是 71 13.68 19.44 是 22 13.41 19.44 是 72 13.46 19.44 是 23 13.01 19.44 是 73 13.12 19.44 是 24 12.48 19.44 是 74 12.68 19.44 是 25 11.82 19.44 是 75 12.11 19.44 是 26 11.51 19.44 是 76 11.08 19.44 是 27 12.11 19.44 是 77 11.81 19.44 是 28 12.68 19.44 是 78 12.47 19.44 是 29 13.13 19.44 是 79 13 19.44 是 30 13.46 19.44 是 80 13.4 19.44 是 31 10.63 19.44 是 81 10.74 19.44 是 32 10.8 19.44 是 82 10.92 19.44 是 33 11 19.44 是 83 11.12 19.44 是 34 11.32 19.44 是 84 11.46 19.44 是 35 11.74 19.44 是 85 11.91 19.44 是 36 12.13 19.44 是 86 12.35 19.44 是 37 12.42 19.44 是 87 12.66 19.44 是 38 12.6 19.44 是 88 12.85 19.44 是 39 12.64 19.44 是 89 12.91 19.44 是 40 12.46 19.44 是 90 12.73 19.44 是 药湖大桥施工图设计 - 52 - 续表续表 7-2 单元 最大 容许 是否 单元 最大 容许 是否 主压应力 压应力 满足 主压应力 压应力 满足 41 12.15 19.44 是 91 12.43 19.44 是 42 11.72 19.44 是 92 12 19.44 是 43 11.28 19.44 是 93 11.55 19.44 是 44 10.95 19.44 是 94 11.19 19.44 是 45 10.75 19.44 是 95 10.95 19.44 是 46 13.51 19.44 是 96 10.73 19.44 是 47 13.24 19.44 是 97 10.37 19.44 是 48 12.83 19.44 是 98 9.87 19.44 是 49 12.29 19.44 是 99 9.22 19.44 是 50 11.63 19.44 是 100 8.4 19.44 是 注：应力值正为压应力，负为拉应力 由以上表格数据可知，应力符合要求。 7.3 预应力钢筋拉应力验算 根据公预规第 7.1.5 条规定，使用阶段预应力混凝土受弯构件预应力钢筋的拉应力应按符合下列规定： 对钢绞线、钢丝，未开裂构件： MPafpkppe120965.0 （7-3） 在 MidasCivil 软件中将自动计算预应力筋到拉应力，见下表。 预应力筋拉应力验算的计算见下表，由以下表格数据可知，应力符合要求。 表表 7-3 预应力筋拉应力验算预应力筋拉应力验算 Mpa 钢束 施工阶段 使用阶段 施工阶段 使用阶段 是否满足 预应力筋应力 预应力筋应力 容许应力 容许应力 K1-B 1190 1185.6 1395 1209 是 K1-W1 1190 1172.3 1395 1209 是 K1-W2 1190 1175.1 1395 1209 是 K1-W3 1190 1177.6 1395 1209 是 K1-W4 1190 1179 1395 1209 是 K2-B 1190 1184.2 1395 1209 是 K2-W1 1190 1171.4 1395 1209 是 K2-W2 1190 1174.1 1395 1209 是 K2-W3 1190 1176.3 1395 1209 是 药湖大桥施工图设计 - 53 - 续表续表 7-3 钢束 施工阶段 使用阶段 施工阶段 使用阶段 是否满足 预应力筋应力 预应力筋应力 容许应力 容许应力 K2-W4 1190 1177.5 1395 1209 是 K3-B 1190 1184.6 1395 1209 是 K3-W1 1190 1171.8 1395 1209 是 K3-W2 1190 1174.4 1395 1209 是 K3-W3 1190 1176.7 1395 1209 是 K3-W4 1190 1177.9 1395 1209 是 K4-B 1190 1186 1395 1209 是 K4-W1 1190 1172.6 1395 1209 是 K4-W2 1190 1175.5 1395 1209 是 K4-W3 1190 1178 1395 1209 是 K4-W4 1190 1179.4 1395 1209 是 Z1-T 1187.9 1173.2 1395 1209 是 Z2-T 1187.9 1119.5 1395 1209 是 Z3-T 1187.9 1173.2 1395 1209 是 药湖大桥施工图设计 - 54 - 8 短暂状态应力验算 8.1 施工阶段法相压应力验算 此阶段指初始预加力与主梁自重力共同作用的阶段，验算混凝土截面下缘的最大压应力和上缘到最大拉应力。 根据公预规第 7.2.8 条规定，施工阶段正截面应力验算应符合下列要求： （8-1） （8-2） 式中：ttccct、按短暂状况计算时截面预压区、预拉区边缘混凝土的法向应力拉应力按下式计算： cktkff、与构件制作、运输、安装各施工阶段混凝土立方体抗压强度相应的抗压强度、抗拉强度标准值。 本设计在混凝土强度达到 C45 时张拉预应力钢束， 则=29.6MPa ， =2.51MPa 。 在各个施工阶段中， 拆除支架阶段最不利， 故取支架拆除阶段验算， 见下表。 表表 8-1 短暂状态应力验算短暂状态应力验算 Mpa 单元 最大应力 容许应力 是否满足 单元 最大应力 容许应力 是否满足 1 7.037 18.144 是 51 8.078 18.144 是 2 6.946 18.144 是 52 8.466 18.144 是 3 7 18.144 是 53 8.715 18.144 是 4 7.202 18.144 是 54 8.829 18.144 是 5 7.55 18.144 是 55 8.815 18.144 是 6 8.048 18.144 是 56 6.787 18.144 是 7 8.598 18.144 是 57 7.351 18.144 是 8 8.74 18.144 是 58 7.498 18.144 是 9 8.639 18.144 是 59 7.38 18.144 是 10 8.325 18.144 是 60 7.027 18.144 是 11 8.053 18.144 是 61 6.702 18.144 是 12 7.908 18.144 是 62 6.497 18.144 是 13 7.892 18.144 是 63 6.414 18.144 是 14 8.25 18.144 是 64 6.699 18.144 是 15 8.393 18.144 是 65 6.847 18.144 是 16 8.656 18.