桥梁结构设计毕业设计终极版计算书.doc

目录1 引言12工程概况及方案比选22.1工程概况22.1.1 设计标准22.1.2沿线自然地理概况22.1.3水文地质资料22.1.4当地气象情况32.1.5设计依据32.2方案比选32.2.1设计原则32.2.2方案一：预应力混凝土简支空心板桥32.2.3方案二：预应力钢筋混凝土连续梁桥42.2.4方案三：预应力钢筋混凝土刚构连续梁桥42.2.5方案比选结论43上部结构计算53.1 设计资料主要技术指标53.1.1 设计荷载53.1.2 桥面跨径及净宽53.1.3 主要材料53.1.4 施工工艺63.1.5 计算方法及理论63.1.6 设计依据63.2 构造布置及尺寸63.3 板的毛截面几何特性计算83.4 主梁内力计算93.4.1 荷载横向分布系数的计算93.4.2 荷载内力计算153.4.3 内力组合253.5预应力钢筋面积的估算及预应力钢筋布置283.5.1 估算预应力钢筋面积283.5.2 钢束布置293.6 主梁截面截面几何特性计算及束界校核313.6.1截面几何特性计算313.6.2力筋布置位置（束界）的校核333.7持久状况截面承载能力极限状态计算353.7.1 正截面承载力计算353.7.2 斜截面承载能力计算373.8 预应力损失计算393.8.1 力筋与孔道间摩擦引起的应力损失393.8.2锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失413.8.3分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失423.8.4预应力钢筋松弛引起的损失433.8.5 混凝土收缩徐变引起的应力损失433.8.6 永存预应力值453.9短暂状态应力验算453.10持久状况的应力验算463.10.1跨中截面混凝土法向正应力验算463.10.2跨中截面预应力钢筋拉应力验算463.10.3斜截面主应力验算473.11正常使用极限状态计算503.11.1作用短期效应组合正截面抗裂性验算503.11.2作用短期效应组合斜截面抗裂性验算513.12主梁变形(挠度)计算543.12.1荷载短期效应作用下主梁挠度验算543.12.2预加力引起的上拱度计算543.12.3预拱度的设置553.13 铰缝计算553.13.1铰缝的横向分布系数553.13.2 铰缝剪力计算563.13.3 铰缝抗剪强度验算573.14 预制空心板吊环计算573.15 支座计算583.15.1 选定支座的平面尺寸583.15.2 确定支座的厚度593.15.3 验算支座的偏转603.15.4 验算支座的抗滑稳定603.16 行车道板设计613.16.1 计算理论613.16.2 单向板内力计算公式623.16.3 行车道板设计634 下部结构设计计算664.1桥墩盖梁设计计算664.1.1 设计采用数据汇总664.1.2内力计算及配筋694.2桩柱计算984.2.1顺桥向强度裂缝、位移、桩长计算1024.2.2横桥向桩长计算1294.3桥台计算131结 论149谢辞150参考文献1511 引言大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网络，对于加强全国各族人民的团结，发展国民经济，促进文化交流，消灭城乡差别和巩固国防等方面，都有非常重要的作用。特别是我国实行改革开放政策以来，路，桥建设突飞猛进的发展，对创造良好的投资环境，促进地域性的经济腾飞，起到了关键性的作用。同时也成为了好多地方的标志性风景线，无论是跨河大桥、跨线桥、跨海大桥还是高速公路上迂回交叉的各式立交桥，城市内环线建设的各种高架桥，都为我们的生产和生活提供了很大的方便，也都为我们的国家腾飞和发展奠定了更好的基础。本设计就定河公路安国段4标段桥梁结构，综合运用所学理论知识，参考以往工程设计经验及规范要求，通过手算结合电算的形式，对包括方案比选，结构设计，施工图绘制等设计过程作以详细的设计计算说明。2 工程概况及方案比选2.1工程概况2.1.1设计标准公路等级：二级公路，设计时速：60km/h设计荷载：公路一级桥面宽度：净-7米 ，人行道宽0.75米桥面横坡为2%地震烈度：度洪水频率：1/1002.1.2 沿线自然地理概况平原微地区，沿线为度震区。2.1.3 水文资料地质资料低水位176米，设计水位179米。地形里程桩号地面标高设计标高7990185.2651868000185.1581868010183.5631868020181.2941868030178.3251868040176.2561868050175.4211868060175.2001868070175.9081868080176.6921868090179.3501868100182.3201868110184.4501868120186.5501868130186.630186地质地质钻孔资料，详见图纸。2.1.4 当地气象情况多年平均气温为18，极端最高气温40，极端最低气温-15。2.1.5 设计依据公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ D63-2007）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）公路钢筋混凝上及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D60-2004）公路圬工桥涵设计规范（JTGD6l-2005） 2.2 方案比选2.2.1 设计原则（1）实用性。桥梁必须实用，要有足够的承载力。能保证行车的畅通、舒适和安全。既满足当前的需要，又要考虑今后的发展。要能满足交通运输本身的需要，（2）安全性。桥梁的设计要能满足施工及运营阶段的受力需要，能够保证其耐久性和稳定性以及在特定地区的抗震需求。（3）经济性。在社会主义市场经济体制的今天，经济性是不得不考虑的重要因素。在能够满足桥梁两个方面需求的情况下要尽量考虑是否经济，是否以最少的投入获得最好的效果。（4）美观性。在桥梁设计中应尽量考虑桥梁的美观性。桥梁的外形要优美，要与周围环境相适应。（5）环保性。随着经济的发展，生活水平的不断提高，人们对环境保护提出了更高的要求，在建筑领域，一个工程的建设不能以牺牲环境作代价，在保证顺利施工的前提下要尽量避免对环境的破坏以实现经济的可持续发展。应根据上述原则，对桥梁作出综合评估：2.2.2方案一：预应力混凝土简支空心板桥梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力的桥梁。预应力混凝土梁式桥受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日趋完善和成熟。预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征：（a）混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；（b）结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构；（c）结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；（d）结构的整体性好，刚度较大，变性较小；（e）可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产；（f）预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并明显降低自重所占全部设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力；（g）预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。简支梁：目前我国道路桥梁结构一般考虑简支梁和连续梁结构形式。简支梁受力明确，因温度变化产生的附加力、特殊力的影响小，设计施工易标准化、简单化；但其梁高较大，景观稍差，但是计算比较简单成熟，需要设置伸缩缝其行车条件不如连续梁。2.2.3方案二：预应力钢筋混凝土连续T梁桥连续T梁结构可以有效减少材料的用量，节省工程数量，并改善景观，其结构刚度大，T形梁可在承受与板相同的弯矩的同时还可以有效地减少自身重力从而增加了跨越能力，具有良好的动力特性以及减震降噪作用，使行车平稳舒适，后期的维修养护工作也较少。从城市美学效果来看，连续梁造型轻巧、平整、线路流畅，将给城市争色不少。但连续T梁在预制过程中模板较繁琐，且其对场地运输的要求较高需要有支护措施，对基础沉降要求严格，特别是由于联长较大，梁体与墩台之间的受力十分复杂，加大了设计难度。2.2.4方案三：预应力钢筋混凝土连续箱梁桥箱梁除了具有板桥以及T形梁桥所具有的有以外，最大的优点是抗扭能力大，其抗扭惯性矩较相应T梁截面要大很多，因此在横向偏心荷载作用下，箱梁桥的受力要比T梁均匀得多。且其承受正负弯矩的能力基本相等，适宜做成连续结构，箱梁还可以做成薄壁结构，变高截面，适合于更大的跨径，在预施应力、运输、安装阶段单梁的稳定性要比T梁好得多。然而，箱梁薄壁构件在预制施工阶段比较复杂，质量也比较大，造价较高。所以在比较长的跨径时可以考虑选用这种桥梁形式。2.2.5 方案比选结论 方案比选表 表2-1方案桥型名称方案一方案二方案三预应力混凝土简支空心板桥预应力混凝土连续T梁桥预应力混凝土连续箱梁桥1跨径布置（m）720530350续表2-12截面形式空心板截面T形梁截面变截面单箱单室箱形截面3工艺技术要求集中预制，质量便于控制运输安装方便，施工快速方便，高度机械化，施工作业周期进行，需一整套机械动力设备，施工速度快，占用场地少。工艺要求较严格，需要的施工设备少，技术先进，占用施工场地少，施工中利用临时墩，采用先简支后连续的方法有，体系转换制作工艺较复杂，施工技术要求严格，所用机械设备较多，需要严格预制和安装的质量4上部结构施工方法先简支安装，后桥面连续先简支后连续法先简支后连续法5下部结构桩柱盖梁，U型扩基桥台，钻孔灌注桩基础桩柱盖梁，U型扩基桥台，钻孔灌注桩基础轻型薄壁桥墩，孔灌注桩基础，U型扩基桥台6使用效果受力简单，建筑高度较低，美观，自重小，但桥面主梁交接处容易发生损害，后期维护较多属超静定结构，有可靠的强度、刚度、及抗裂性能，伸缩缝小，行车舒适，易养护属超静定结构抗扭刚度大，受力性能好，行车舒适，易养护。7工程造价高较高非常高8工 期较短长较长综合考虑结果本设计采用简支板梁桥桥面连续结构3 上部结构计算3.1 设计资料主要技术指标3.1.1 设计荷载公路一级： 人群荷载：3.1.2 桥面跨径及净宽标准跨径：根据该桥的桥下净空及造价的因素，选取标准跨径20m。桥梁全长：考虑到预制梁安装需要和伸缩缝的设置，留4cm伸缩缝，预制梁长19.96m。计算跨径：19.6m 桥面宽度：净-7米 ，人行道宽0.75米3.1.3 主要材料混凝土：主梁采用装配式预应力混凝土结构，混凝土用C50，人行道、栏杆混凝土采用C30，企口缝采用细石混凝土C30；桥面铺装采用C30的沥青混凝土； 预应力钢筋：钢绞线，弹性模量。 锚具：采用与钢绞线配套的XM锚具。 钢筋：直径大于或等于12mm时采用HRB335钢筋；直径小于12mm时采用HPB335钢筋。 泄水管：12铸铁管。 板式橡胶支座：采用氯丁橡胶支座，最大温差为45，尺寸根据计算确定。 钢板：锚具垫板采用Q235钢钢板，伸缩缝处45号铸钢。3.1.4 施工工艺 采用预制装配式施工工艺3.1.5 计算方法及理论(1) 支座处荷载横向分布系数计算：用杠杆原理法。(2) 跨中荷载横向分布系数计算：用铰接板法.3.1.6 设计依据公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ D63-2007）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）公路钢筋混凝上及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）公路圬工桥涵设计规范（JTGD6l-2005）3.2 构造布置及尺寸（1）桥梁横断面：施工方法采用先预制，再吊装。板间采用企口缝混凝土湿接。板厚85cm，预制板宽100cm，全桥横桥向由8块预制板拼装而成，每块预制板中有直径为50cm的空洞，见图3-1.（2）桥面铺装：采用厚度为8cm混凝土垫层，6cm沥青混凝土。（3）桥面采用连续桥面，偏于安全地未计入行车道板的承载力中，采用钢板伸缩缝，钢板通过预埋锚筋锚固在桥面板或桥台上。（4）泄水管采用12mm的铸铁管，每两跨设一泄水孔，且在全桥两侧堆成布置。其纵向间距根据当地降水资料另行计算。图3-1 桥梁横断面图3-2 预制中板图3-3 预制边板图3-4 成桥阶段的截面 3.3 板的毛截面几何特性计算截面几何特性的计算用分块面积法。注意中间圆形空洞为负值。预制中板的截面几何特性计算见表3-1。将预制边板、预制中板、成桥阶段的板的横截面见图3-2、图3-3、图3-4，几何特性汇总于表3-2。 截面几何特性 表3-1分块号1850042.503612505117708.330.630602-112537.50-42187.5-263671.8825.6-352803-262.550-13125-41015.632-6.9-12497.64-2275.67-1664.74-2.442-32.57-23337.75-1963.5042.50-83448.80-306796.160.6-706.86合计512743.1220824.804132770注：表中为重心到梁顶的距离。截面几何特性 表3-2截面跨中中板预制阶段5127220824.8043.14132770边板预制阶段5831.76249312.6342.754472307使用阶段6536.51277801.2042.548109123.4 板的内力计算3.4.1 荷载横向分布系数计算1.支座处的荷载横向分布系数计算两端可按杠杆原理法计算。首先，绘制横向影响线图，在横向线上按最不利荷载不知，如图3-5所示。图3-5 利用杠杆法原理计算荷载横向分布系数（1）1号板： （2）2号板： （影响线为负，故不布载）（3）3号板： （4）4号板： 2. 跨中的荷载横向分布系数计算预制板间采用企口缝连接，所以跨中的荷载横向分布系数按铰接板法计算。（1）计算抗扭矩惯性矩本设计将空心板近似简化成图3-6中虚线所示的薄壁箱型截面来计算。其中 图3-6 空心板等效成箱型截面 （2）计算刚度参数 （3）计算跨中荷载横向分布影响线从文献1的铰接板横向荷载分布影响线计算表（附表）中查表，在与0.01之间按直线内插法求的影响线坐标值、，计算结果列于表3-3中。横向分布影响线表 表 3-3板号单位荷载作用位置（号板中心）1234567810.0012512512512512512512512510000.011911681421221070960890850.009919016814212210709608908520.0012512512512512512512512510000.011681651481271111000920890.0099168165148127111100092089续表 3-330.0012512512512512512512512510010.011421481501371201081000960.009914214815013712010810009640.0012512512512512512512512510010.011221271371431341201111070.0099122127137143134120111107将表中、和之值按一定的比例尺绘于各号板的轴线下方，连接成光滑的曲线后，就得1号、2号、3号、4号的荷载横向分布影响线，如图3-7所示。图3-7 按铰接板法计算荷载横向分布系数（4）计算各块板的横向分布系数按公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）规定沿横向确定最不利荷载位置后，就可以计算跨中荷载横向分布系数，且该设计为双向两车道不须折减。1）1号板：汽车荷载：按两列布置：人群：2）2号板：汽车荷载：按两列布置：人群：3）3号板：汽车荷载：按两列布置：人群：4）4号板：汽车荷载：按两列布置：人群：3. 荷载分布系数汇总（表3-4） 荷载横向分布系数汇总表 表3-4荷载类别1234车辆荷载0.2600.2500.2610.5000.2630.5000.2580.500人群0.2831.3750.25700.23600.2230根据上述结果，可以绘出荷载横向分布系数沿桥跨变化的情况，见图3-8。图3-8 荷载横向分布系数沿桥跨变化图3.4.2 荷载内力计算1荷载内力计算（1）预制板的自重（第一期恒载）（用横截面面积求）中板：边板：（2）桥面板间接头（第二期恒载）中板：边板：（3）栏杆、人行道、桥面铺装（第三期恒载）桥面坡度一盖梁做成斜面坡找平，桥面铺装厚度取为8cm混凝土和5cm沥青混凝土，混凝土的重度取为，沥青混凝土的重度取为人行道每侧重： 栏杆每侧重： 中板：边板：（4）主梁恒载总和（表3-5）恒载内力统计 表 3-5 荷载板第一期恒载第二期恒载第三期恒载总和中板12.8183.5253.15019.493边板14.5801.7636.47522.818（5）主梁恒载内力计算图3-9所示，设为计算截面离左支座的距离，并令，则弯矩和剪力的计算公式分别为： 恒载内力计算结果见表3-6 图 3-9弯矩及剪力影响线截面恒载内力计算 表3-6内 力项 目支点48.0236.01521.0094.97.359.8(kN/m)中板615.520 461.640 269.293 62.808 94.212 125.616 边板700.132 525.099 306.311 71.442 107.163 142.884 (kN/m)中板169.271 126.953 74.057 17.273 25.909 34.545 边板84.659 63.494 37.039 8.639 12.958 17.277 (kN/m)中板110.446 82.835 48.321 11.270 16.905 22.540 边板290.521 217.891 127.104 29.645 44.468 59.290 (kN/m)中板895.237 671.428 391.671 91.351 137.026 182.701 边板1075.31 806.484 470.455 109.726 164.589 219.451 2.活载内力计算采用直接加载求汽车荷载内力及人群荷载内力，计算公式为：，式中 所求截面的弯矩或剪力；汽车荷载的冲击系数；多车道桥涵的汽车荷载折减系数；汽车和人群的跨中荷载横向分布系数；集中荷载作用处的横向分布系数；车道荷载中的均布荷载及人群荷载；车道荷载中的集中荷载；弯矩或剪力影响线的面积；与车道荷载的集中荷载对应的影响线竖标值。由公桥规可知：公路级车道荷载，由均布荷载和组成，计算剪力效应时应乘以1.2的系数。简支桥梁基频可采用下列公式计算式中 结构的计算跨径（m）；结构材料的弹性模量（），（由公桥规查表得）；结构跨中截面的截面惯矩（）；结构跨中处的单位长度质量（），当换算为重力计算时，其单位应为（）；结构跨中处延米结构重力（）；重力加速度，（）。根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）中第4.3.2条之5，当时冲击系数可按下式计算：所有冲击系数当计算简支梁各截面的最大弯矩和跨中最大剪力时，可以近似取用不变的跨中横向分布系数；对于支点截面的剪力或靠近支点截面的剪力，尚须计入由于荷载横向分布系数在梁端区段内放生变化所产生的影响。1、2、3、4号梁的荷载组合计算列于表 3-7、3-8、3-9、3-101号梁各截面的弯矩和剪力（1）跨中截面（图3-10）图 3-10 跨中截面内力计算图式1）弯矩：跨中截面弯矩影响线面积： 2）剪力：跨中剪力截面影响线面积：（2）截面（图3-11）图 3-11 截面内力计算图式1）弯矩：截面弯矩影响线面积： 2）剪力：截面剪力影响线面积：（3）截面（图3-12）图3-12 截面内力计算图式1）弯矩：截面弯矩影响线面积： 2）剪力：截面剪力影响线面积：（3）支点截面（图3-13）图3-13 支点截面内力计算图式支点截面剪力影响线面积： 2号梁各截面的弯矩和剪力（1）跨中截面1）弯矩：跨中截面弯矩影响线面积： 2）剪力：跨中剪力截面影响线面积：（2）截面1）弯矩：截面弯矩影响线面积： 2）剪力：截面剪力影响线面积：（3）截面1）弯矩：截面弯矩影响线面积： 2）剪力：截面剪力影响线面积：（3）支点截面（图3-13）支点截面剪力影响线面积： 3号梁各截面的弯矩和剪力（1）跨中截面1）弯矩：跨中截面弯矩影响线面积： 2）剪力：跨中剪力截面影响线面积：（2）截面1）弯矩：截面弯矩影响线面积： 2）剪力：截面剪力影响线面积：（3）截面1）弯矩：截面弯矩影响线面积： 2）剪力：截面剪力影响线面积：（3）支点截面（图3-13）支点截面剪力影响线面积： 4号梁各截面的弯矩和剪力（1）跨中截面1）弯矩：跨中截面弯矩影响线面积： 2）剪力：跨中剪力截面影响线面积：（2）截面1）弯矩：截面弯矩影响线面积： 2）剪力：截面剪力影响线面积：（3）截面1）弯矩：截面弯矩影响线面积： 2）剪力：截面剪力影响线面积：（3）支点截面（图3-13）支点截面剪力影响线面积： 3.4.3 内力组合主梁作用效应组合值 表 3-7序号荷载类别弯矩剪力L/8L/4L/2梁端L/8L/4(1)恒 载470.46806.481075.31219.45164.59109.73(2)汽车荷载170.32 295.95 394.60 88.97 76.53 64.28 (3)人群荷载13.3722.9330.5811.764.783.51(4)1.2恒载564.55 967.78 1290.37 263.34 197.51 131.68 (5)1.4汽车荷载238.45 414.33 552.44 124.56 107.14 89.99 (6)0.81.4人群荷载14.97 25.68 34.25 13.17 5.35 3.93 (7)承载能力极限基本组合 （4+5+6）817.97 1407.79 1877.06 401.07 310.00 225.60 (8)0.7汽车荷载/1.2198.53 171.21 228.28 51.47 44.27 37.19 (9)0.4汽车荷载/1.2156.30 97.83 130.45 29.41 25.30 21.25 (10)0.4人群荷载5.35 9.17 12.23 4.70 1.91 1.40 (11)正常极限设计值短期组合 （1+8+3） 582.36 1000.62 1334.17 282.68 213.64 150.43 续表 3-7(12)正常极限设计值长期组合 （1+9+10） 532.11 913.49 1217.99 253.57 191.80 132.38 控制设计的计算内力817.97 1407.79 1877.06 401.07 310.00 225.60注：支座处弯矩为零。主梁作用效应组合值 表 3-8序号荷载类别弯矩 剪力L/8L/4L/2梁端L/8L/4(1)恒 载391.67671.43895.24182.7137.0391.35(2)汽车荷载228.96 297.09 396.11 159.30 105.23 64.53 (3)人群荷载12.1520.8227.7711.764.343.19(4)1.2恒载470.00 805.72 1074.29 219.24 164.44 109.62 (5)1.4汽车荷载320.54 415.93 554.55 223.02 147.32 90.34 (6)0.81.4人群荷载13.61 23.32 31.10 13.17 4.86 3.57 (7)承载能力极限基本组合 （4+5+6）804.16 1244.96 1659.94 455.43 316.62 203.53 (8)0.7汽车荷载/1.21132.46 171.87 229.15 92.16 60.88 37.33 (9)0.4汽车荷载/1.2175.69 98.21 130.95 52.66 34.79 21.33 (10)0.4人群荷载4.86 8.33 11.11 4.70 1.74 1.28 (11)正常极限设计值短期组合 （1+8+3）536.28 864.12 1152.16 286.62 202.25 131.87 (12)正常极限设计值长期组合 （1+9+10）472.22 777.97 1037.29 240.07 173.55 113.96 控制设计的计算内力804.16 1244.96 1659.94 455.43 316.62 203.53注：支座处弯矩为零。主梁作用效应组合值 表 3-9序号荷载类别弯矩 剪力L/8L/4L/2梁端L/8L/4(1)恒 载391.67671.43895.24182.7137.0391.35(2)汽车荷载229.82 299.36 399.15 159.44 105.60 65.03 (3)人群荷载11.1619.1228.424.013.992.93(4)1.2恒载470.00 805.72 1074.29 219.24 164.44 109.62 续表 3-9(5)1.4汽车荷载321.75 419.10 558.81 223.22 147.84 91.04 (6)0.81.4人群荷载12.50 21.41 31.83 4.49 4.47 3.28 (7)承载能力极限基本组合 （4+5+6）804.25 1246.23 1664.93 446.95 316.74 203.94 (8)0.7汽车荷载/1.21132.95 173.18 230.91 92.24 61.09 37.62 (9)0.4汽车荷载/1.2175.97 98.96 131.95 52.71 34.91 21.50 (10)0.4人群荷载4.46 7.65 11.37 1.60 1.60 1.17 (11)正常极限设计值短期组合 （1+8+3）535.78 863.73 1154.57 278.95 202.11 131.90 (12)正常极限设计值长期组合 （1+9+10）472.11 778.04 1038.56 237.01 173.54 114.02 控制设计的计算内力804.25 1246.23 1664.93 446.95 316.74 203.94注：支座处弯矩为零。主梁作用效应组合值 表 3-10序号荷载类别弯矩 剪力L/8L/4L/2梁端L/8L/4(1)恒 载391.67671.43895.24182.7137.0391.35(2)汽车荷载227.43 293.67 391.56 159.08 104.56 63.79 (3)人群荷载10.5518.0726.853.793.772.77(4)1.2恒载470.00 805.72 1074.29 219.24 164.44 109.62 (5)1.4汽车荷载318.40 411.14 548.18 222.71 146.38 89.31 (6)0.81.4人群荷载11.82 20.24 30.07 4.24 4.22 3.10 (7)承载能力极限基本组合 （4+5+6）800.22 1237.09 1652.54 446.20 315.04 202.03 (8)0.7汽车荷载/1.21131.57 169.89 226.52 92.03 60.49 36.90 (9)0.4汽车荷载/1.2175.18 97.08 129.44 52.59 34.57 21.09 (10)0.4人群荷载4.22 7.23 10.74 1.52 1.51 1.11 (11)正常极限设计值短期组合 （1+8+3）533.79 859.39 1148.61 278.52 201.29 131.02 (12)正常极限设计值长期组合 （1+9+10）471.07 775.74 1035.42 236.80 173.10 113.55 控制设计的计算内力800.22 1237.09 1652.54 446.20 315.04 202.03注：支座处弯矩为零。3.主梁内力组合15号板的控制内力列于表3-11中。控制内力计算 表 3-11梁号荷载类别弯矩剪力L/8L/4L/2梁端L/8L/41号正常极限设计值 短期组合582.361000.621334.17282.68213.64150.43正常极限设计值 长期组合532.11913.491217.99253.57191.80132.38承载能力极限设计值基本组合817.971407.791877.06401.07310.00225.602号正常极限设计值 短期组合536.28864.121152.16286.62202.25131.87正常极限设计值 长期组合472.22777.971037.29240.07173.55113.96承载能力极限设计值基本组合804.161244.961659.94455.43316.62203.533号正常极限设计值 短期组合535.78863.731154.57278.95202.11131.90正常极限设计值 长期组合472.11778.041038.56237.01173.54114.02承载能力极限设计值基本组合804.251246.231664.93446.95316.74203.944号正常极限设计值 短期组合533.79859.391148.61278.52201.29131.02正常极限设计值 长期组合471.07775.741035.42236.80173.10113.55承载能力极限设计值基本组合800.221237.091652.54446.20315.04202.03控制设计的计算内力817.971407.791877.06455.43316.74225.603.5预应力钢筋面积的估算及预应力钢筋布置3.5.1 估算预应力钢筋面积按构件正截面抗裂性要求估算预应力刚劲数量，根据跨中截面抗裂性的要求，可得跨中截面所需的有效预加力为：式中 使用阶段预应力钢筋永存应力的合力； 按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值；构件混凝土全截面面积；构件全截面对抗裂验算边缘弹性抵抗矩；预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离。式中为荷载短期效应弯矩组合值，有表3-11可知。设预应力钢筋截面重心距截面下缘为，则预应力钢筋的合力作用点到截面重心轴的距离为；钢筋估算时截面性质近似取用全截面的性质来计算，由表3-2知，全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为；所以有效预加力合力为：根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）6.1.3 预应力混凝土构件，预应力钢筋的张拉控制应力值应符合以下规定：钢丝、钢绞线的张拉控制应力值，其中预应力钢筋抗拉强度标准值，所以预应力钢筋的张拉控制应力，预应力损失按张拉控制应力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为采用4束钢绞线，公称直径为，公称截面积为，预应力钢筋的截面积为。采用夹片式群锚。3.5.2 钢束布置1.跨中截面钢束的布置（图3-14）根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）9.4.9 后张法预应力混凝土构件，其预应力钢筋管道的设置应符合下列规定：（1）直线管道的净距不应小于40mm，且不宜小于管道直径的0.6倍；对于预埋的金属或塑料波纹管和铁皮管，在竖直方向可将两管道叠置。（2）曲线形预应力钢筋管道在曲线平面内相邻管道间的最小净距应按本规范9.4.8条第一款计算，其中和r分别为相邻两管道曲线半径较大的一根预应力钢筋的张拉力设计值和曲线半径，为相邻两曲线管道外缘在曲线平面内净距。当上述计算结果小于其相应直线管道外缘间净距时，应取用直线管道最小外缘间净距。曲线形预应力钢筋管道在曲线平面外相邻外缘间的最小净距，应按本规范第9.4.8条第二款计算，其中为相邻两曲线管道外缘在曲线平面外净距。（3）管道内径的截面面积不应小于两倍预应力钢筋截面面积。（4）按计算需要设置预拱度时，预留管道也应同时起拱。对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置2.锚固面预应力钢筋布置（图3-15）最小保护层厚度40mm图 3-14 跨中截面预应力钢筋配置图 图 3-15 支座截面预应力钢筋配置图全部4束均锚于梁端；同时，为了减小支点和锚固面上预应力的偏心距和避免过大的局部集中应力，将预应力钢筋尽量布置的分散和均匀一些。3.截面预应力钢筋布置。预应力钢筋布置于表3-12中。各钢筋束弯曲控制要素表 表3-12 钢束号升高值c（cm）（）（cm）支点至锚固点的距离d（cm）起弯点K至跨中线水平距离670.984844100.1736765.88222.260.99036170.139285.98902.1注：表中单位为cm。各截面预应力钢筋位置及其倾角计算（表3-13）各截面预应力钢筋位置及其倾角计算表 表3-13计算 截面钢束 编号(cm)R(cm)a(cm)(cm)跨中 截面 1-2为负值尚未弯起0010883-488平均倾角001钢束截面重心8续表 3-