毕业设计-武西高速ZK35+540中桥施工图设计—2×35m装配式预应力钢筋混凝土简支T梁桥

山东交通学院山东交通学院毕业设计题目：武西高速ZK35+540中桥施工图设计235m装配式预应力钢筋混凝土简支T梁桥院(系)别土木工程学院专 业土木工程班级*学 号 *姓 名 *指导教师*山东交通学院教务处二一三年六月山东交通学院毕业设计(论文)摘 要预应力混凝土梁式桥在我国桥梁建筑上占有重要的地位，在目前，对于中小跨径的永久性桥梁，无论是公路桥梁或者城市桥梁，都在尽量采用预应力混凝土梁式桥，因为这种桥梁具有就地取材，工业化施工，耐久性好，适应性强，整体性好以及美观等多种优点。本设计采用装配式预应力简支T梁结构，其上部结构由主梁、横隔梁、行车道板，桥面部分和支座等组成，显然主梁是桥梁的主要承重构件。其主梁通过横梁和行车道板连接成为整体，使车辆荷载在各主梁之间有良好的横向分布。桥面部分包括桥面铺装、伸缩装置和栏杆等组成，这些构造虽然不是桥梁的主要承重构件，但它们的设计与施工直接关系到桥梁整体的功能与安全，这里在本设计中也给予了详细的说明。本设计中主要计算桥梁的边梁，采用的标准跨径为35m，使用后张法施工工艺制作主梁，荷载等级为I级。在设计中通过主梁内力计算、应力钢筋的布置、主梁截面强度与应力验算等等设计，完美地构造了一座装配式预应力混凝土简支T梁桥，所验算完全符合要求，本设计重点突出了预应力在桥梁中的应用，这也正体现了我国桥梁的发展趋势。关键词：预应力，简支T梁，后张法，应力验算3山东交通学院毕业设计AbstractThe prestressed concrete beam plate bridge occupies my important status in our country bridge construction, in at present, regarding small span permanent bridge, regardless of is the highway bridge or the city bridge, all as far as possible is using the prestressed concrete beam plate bridge, because this kind of bridge has makes use of local materials, the industrialization construction, the durability is good, compatible, integrity good as well as artistic and so on many kinds of merits.This design uses assembly type simple support T beam structure, its superstructure by the king post, septum transversum beam, the lane board, the bridge floor part and the support and so on is composed, the obvious king post is the bridge main carrier. Its king post connects into the whole through the crossbeam and the lane board, enable the vehicles load to have the good traverse between various king posts .Bridge floor part including compositions and so on flooring, expansion and contraction installment and parapet, these structures although is not the bridge main carrier, but their design and the construction relates the bridge whole directly the function and the security, here has also given the detailed explanation in this design.This design of the main bridge edge beam calculation, the standard span of 35 m, use a method construction craft manufacture girders, load level for I level. In the design of main girder internal force calculation, stress by steel girder layout, strength and stress checking and so on section design, perfectly constructed a fabricated prestressed concrete simply-supported T bridge, checking fully meet the requirements, the design key highlighted in the application of prestressed bridge, it also reflects the development trend of the Bridges in our country.Key word: Pre-stressed， Simple support T beam，Tensioning，Stress checking calculation目录前言.11设计原始资料及桥型方案比选.21.1概述21.2设计标准及采用规范21.3 技术指标21.4 工程地质条件21.5桥梁设计原则31.6桥型比选32. 桥梁的设计计算.72.1 设计资料72.1.1 桥梁跨径及桥宽72.1.2设计荷载72.1.3 材料及工艺72.1.4 设计依据72.1.5施工方法82.2 横截面布置82.2.1主梁间距与主梁片数82.2.2主梁跨中界面主要尺寸拟定82.3 主梁全截面几何特性92.3.1受压翼缘有效宽度92.3.2全截面几何特性的计算9 2.3.3 检验截面效率指标.112.4横截面沿跨长的变化113. 主梁内力计算.123.1恒载内力计算123.1.1恒载集度123.1.2 恒载内力133.2 活载内力计算143.2.1 冲击系数和车道折减系数143.2.2主梁的荷载横向分布系数153.2.3 计算活载内力203.3 主梁内力254. 钢束的估算及其布置.304.1 钢束的估算及其确定按构件正截面抗裂性要求304.2预应力钢筋的布置304.2.1跨中截面预应力钢筋的布置304.2.2锚固面钢束布置314.2.3其他截面钢束位置及倾角计算314.3非预应力钢筋截面积估算及布置345. 主梁截面几何特性计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366.持久状况下截面承载能力极限状态的计算.396.1正截面承载能力的计算396.2斜截面承载力计算396.2.1 斜截面抗剪承载力的计算396.2.2斜截面抗弯承载力407. 钢束预应力损失计算.417.1预应力钢筋张拉(锚下)控制应力417.2钢束预应力损失417.2.1预应力钢束与管道壁间摩擦引起的预应力损失417.2.2锚具变形，刚丝回缩引起的应力损失427.2.3 预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的预应力损失437.2.4钢筋松弛引起的预应力损失447.2.5混凝土收缩引起的预应力损失448. 应力验算. . 478.1短暂状况的正应力验算478.1.1构件在制作,运输及安装等施工阶段478.1.2短暂状况下（预加力阶段）478.2持久状态的正应力验算478.2.1截面混凝土的正应力验算478.2.2持久状况下预应力钢筋的应力验算488.3 持久状况下的混凝土主应力验算488.3.1截面面积距计算488.3.2 主应力计算509. 抗裂性验算.529.1作用短期组合作用下的正截面抗裂验算529.1.1预加力产生的构件抗裂验算边缘的混凝土预压应力的计算529.1.2由荷载产生的构件抗裂验算边缘混凝土的发向拉应力的计算529.1.3正截面混凝土抗裂验算529.2作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算539.2.1主应力计算539.2.2主拉应力的限制值5410主梁变形计算.5510.1 短期荷载作用下主梁挠度验算5510.1.1可变荷载作用引起的挠度5510.1.2考虑长期效应的一期恒载，二期恒载引起的挠度5510.2预加力引起的上拱值计算5510.3预拱度的设置5611.主梁端部的局部承压验算.5711.1 局部承压区的截面尺寸验算5711.2 局部抗压承载力验算5812.横隔梁的计算.6012.1确定作用在跨中横隔梁上的计算荷载6012.2跨中横隔梁的作用效应影响线6012.2.1绘制弯矩影响线6112.2.2.绘制剪力影响线6212.3 截面作用效应计算6313.行车道板内力计算.6513.1恒载及其内力（以纵向1m宽的板条进行计算）6513.2车辆荷载产生的内力6513.3荷载组合6614. 下部结构的计算.6814.1 设计资料6814.1.1 设计标准及上部构造6814.1.2材料6814.1.3下部结构尺寸6814.1.4 设计依据.6814.2盖梁计算.68 14.2.1上部构造恒载. . .6814.2.2盖梁自重及内力计算6914.2.3活载内力计算：7014.2.4内力计算8214.2.5 盖梁内力计算汇总.87 14.2.6 盖梁各截面的配筋设计及承载力校核.8714.3 桥墩墩柱计算9014.3.1恒载计算9014.3.2活载计算9014.3.3 双柱反力横向分布计算9014.3.4 荷载组合9114.3.5 截面配筋计算及应力验算9214.4钻孔灌注桩计算9414.4.1 资料9414.4.2 荷载计算9414.4.3 桩长计算9514.4.4桩的内力计算（m法）96结论.102致谢.103主要参考文献.104前 言公路桥梁交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。我国从“七五”开始，公路建设进入了高等级公路建设的新阶段，近几年随着公路等级的不断提高，路桥方面知识得到越来越多的应用，同时，各项规范也有了较大的变动，为掌握更多路桥方面知识，我选择了35m装配式预应力混凝土简支T梁设计这一课题。本设计是根据设计任务书的要求和公路桥规的规定，选定装配式预应力T形截面简支梁桥，该类型的梁桥具有受力均匀、稳定，且对于小跨径单跨不产生负弯矩，施工简单且进度迅速等优点。设计内容包括拟定桥梁纵,横断面尺寸、上部结构计算，下部结构计算，施工图绘制,各结构配筋计算，书写计算说明书、编制设计文件这几项任务。在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在施工及使用过程中恒载以及活载的作用力，采用整体的自重荷载集度进行恒载内力的计算。按照新规范车道荷载进行布置活载，并进行了梁的配筋计算，估算了钢绞线的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度，正应力及主应力的验算。下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的墩柱，并分别对盖梁、桥墩和桩基础进行了计算和验算。主要依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D062-2004）,公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 024-85、,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（简称预规）JTG D602004公路桥涵设计通用规范（简称通用规范）在本次设计过程中，结构尺寸的拟定，按照计算所得荷载对部分结构进行配筋计算，让我一度重复计算和验算，还有电脑绘图，从向别人请教学习到自己可以独立出图，学到了不少东西。在指导老师代老师及本组其他组员的帮助下，我顺利完成这次设计。在此，对代老师和同学们表示衷心的感谢。由于公路桥梁工程技术的不断进步，技术标准的不断更新，加之本人能力所限，设计过程中的错误和不足再所难免，敬请各位老师给予批评指正。1设计原始资料及桥型方案比选1.1概述该设计桥梁为武西高速公路上的一段桥梁，设计中心桩号为ZK35+540，该桥处于直线段内，路线纵坡为0%。上部结构采用装配式预应力混凝土简支T梁桥，下部结构采用单排双柱式墩，埋置式桥台,桩基础。1.2设计标准及采用规范1、交通部标准公路工程技术标准(JTG B01-2003)；2、交通部标准公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)；3、交通部标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004); 4、交通部标准公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)；5、公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）1.3 技术指标 (1)设计荷载：公路-级； (2)地震动峰值加速度：0.05g (3)抗风设计标准：运营阶段设计重现期100年，根据具体情况采用；施工阶段设计重现期 20年，根据具体情况采用；设计基准期：100年。1.4 工程地质条件地基土分为五层：第一层：粉砂:黄灰色，湿-饱和，稍密-中密。偶见腐殖质。主要矿物成份为石英、长石，厚3.2m，其摩阻力标准值为30KPa；第二层土：细砂:黄-浅灰色，饱和，中密。偶见粘土团块。主要矿物成份为石英、长石。厚2.3m，其摩阻力标准值为35KPa；第三层：粉砂:浅灰色，饱和，中密。偶见粘土团块。主要矿物成份为石英、长石。厚10.20m，其摩阻力标准值为35KPa；第四层：细砂:浅灰色，饱和，密实。偶见螺壳碎片。主要矿物成份为石英、长石，含少量云母。厚9m，其摩阻力标准值为55KPa；第五层: 粘土:棕红色，硬塑-坚硬。见铁锰质浸染及斑点，具油质光泽，局部半成岩。厚4.3m，其摩阻力标准值为90KPa；桥梁的形式可考虑选用梁桥、拱桥、板桥、梁拱组合桥、斜拉桥。由于桥梁总长较小，可选用拱桥、梁桥、板桥作比较。从安全、实用、经济、美观、有利环保等方面进行比较，最终确定桥型。1.5桥梁设计原则（1）实用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并满足使用年限内交通量增长的需要。桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调。桥下净空应满足通航或流放木筏的需要，还应考虑排洪、流水、漂流物、冰塞以及河床冲淤的情况。跨线桥桥下净空应符合被交叉公路、铁路及其它道路等建筑界限的规定。（2）安全与舒适性现代的桥梁设计越来越强调使用的舒适度。桥面的纵横坡应满足行车与规范的的要求，曲线桥应综合考虑原缓曲线、超高曲线、竖曲线变化与行车舒适的关系，尽可能有利于驾驶员行车。整个桥跨结构及各部分构件，在制作、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。（3）经济性综合考虑远景规划、工程造价及将来的养护与维修等费用，同时也要涉及国防方面的效应，比较而定。（4）环保在国家经济实力不断增强的年代，我们应提倡公路工程设计的环保要求，保持工程与周围环境的协调性，尽量做到以最小的破坏来完成的建设，实现“可持续发展”战略。（5）美观公路桥涵既是跨河、江、公路等的构造物，又是人们在生产实践中不断积累经验而建造的艺术品，同时，对人们的视觉有较大的影响，因此，在一些较大的桥梁结构的规划设计中，应结合自然环境，进行适当的景观设计。根据上述原则，综合考虑对桥梁作出评估。1.6桥型比选（1）简支梁桥简支梁桥是梁式桥中应用最早，使用最广泛的一种桥型。它受力简单，在竖直荷载下只产生竖向力，而不产生水平力，梁中只有正弯矩，适用于T型截面这种构造简单的截面形式；体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力，设计计算方便，最易设计成各种标准跨径的装配式结构。由于简支梁是静定结构结构，结构内力不受地基变形的影响，对基础要求较低，能适用于地基较差的桥址，因此较多在工程中被采用。简支梁的设计主要受跨中正弯矩的控制，当跨径增大时，跨中恒载和活载弯矩将急剧的增加，横载所占的比例也不断增大，因而结构承受活载的能力就减小，在较大跨径的桥梁中，桥型显得过于笨重，安装重力过大，给施工带来不少困难，性价比也不算突出；同时简支桥变形过大，伸缩缝多，不利于行车。（2）连续梁桥 连续梁桥具有很多简支梁桥的优点，同时，连续梁在恒载作用下，由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，结构的承载能力比简支梁大，它具有结构刚度大，变形小，动力性能好，主梁变形挠曲线平缓，有利于高速行车。 预应力的引入，使连续梁桥的优点更加突出： 由于能够充分的利用高强度材料，所以构件截面小，自重弯矩占总弯矩的比重大大减小，桥梁的跨越能力得到提高； 全预应力混凝土桥梁在使用荷载的作用下不出现裂缝，全截面参与工作，裂缝的减少能提高结构的耐久性，梁的刚度比通常开裂的钢筋混凝土梁要大，因此预应力混凝土梁可显著减小建筑物的高度，节省材料； 纵横竖三向预应力的应用能够极大地改善结构的整体性。近年来，连续梁桥在各种道路中的广泛采用，设计、施工方法已趋于成熟和完善，同时，各种新兴施工方法的采用，使连续梁的建设更加简便，经济效果更加明显。（3）梁拱组合桥拱桥的静力特点是：在竖直荷载作用下，拱桥的两端不仅产生竖直反力，而且还有水平推力，正是这个水平推力，使拱内产生轴向压力，并大大减小了跨中弯矩，使主拱截面材料强度得到充分的发挥，跨越能力增大。由于拱是主要承受压力的结构，因而，可以充分利用抗拉性能差而抗压裂性能好的圬工材料（石料、混凝土、砖等）来建造拱桥；同时拱桥可以通过选择合理的拱式体系既突出的结构上的线条来达到美的效果。拱桥也存在许多不足之处：由于拱式结构是一种推力结构，支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力，因而修建拱桥要求有良好的地基；对于多孔连续拱，为防止其中一孔破坏而影响全桥，还应采取特殊的措施，或设置单向推力墩以承受不平衡的推力；在平原地区修建拱桥，由于建筑物高度较大，使桥两头的接线工程较大，亦使桥面坡度加大，对行车不利。在拱式桥跨结构中，将梁和拱两种基本结构组合起来，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合作用，达到节省材料的目的。拱式组合体系桥一般可分为有推力和无推力两种类型。无推力拱式组合体系桥（也称系杆拱桥）是外部静定结构，兼有拱桥的较大的跨越能力和简支梁桥的对地基适应能力强的两大特点，故使用较多。同时，拱式组合体系桥梁的施工自由度很大，施工方法很多，比较容易控制。 目前，我国高速公路路网中的桥梁结构一般考虑简支梁和连续梁结构体系。简支梁受力明确，因温度升降，支座变位而产生的附加力较小，设计施工简便，但是，对于跨径比较大的桥，往往需要较大的梁高才能满足承载要求，同时，大跨径简支桥挠度较大，不利于行车。连续梁桥与简支梁桥相比，可以降低梁高，节省材料数量，有利于桥下净空；同时，连续梁桥结构刚度大，具有良好的动力性能及稳定性，有利于行车，后期养护维修费用也较小。但连续梁桥对基础沉降要求严格，因温度升降而产生的次内力，使得桥梁与墩台间的受力比较复杂，给设计带来了一定的困难。经以上综合考虑，选择预应力混凝土连续梁方案、预应力混凝土简支梁方案、梁拱组合方案，进行比选。图 1.1 各种桥型简图表1.1 桥型方案比选表 方案比选比较项目第一方案第二方案第三方案主跨桥型预应力混凝土连续梁桥预应力混凝土简支梁桥梁拱组合桥主桥跨结构特点预应力混凝土连续梁桥具有简支梁桥的所有特点外，还具有跨径大，梁体高度小，结构造型优美，连续梁桥在支座处产生负弯矩，能对跨中弯矩起到卸载作用，大大增加桥梁的跨径；结构刚度强，整体性好，设计和施工日益完善。简支梁桥在垂直荷载作用下，支座仅产生垂直反力，而无水平推力。结构整体性较好，刚度较大，采用装配式施工可以加快建桥速度，缩短工期，简支梁桥跨径较小，且梁高较大，梁端连接处伸缩缝的设置不利于行车平稳。在软土地基上建造拱桥，存在水平推力过大而影响桥台的稳定性问题，梁拱组合的应用能够解决这个问题，加劲纵梁的使用，能够按梁桥的计算体系（弯矩包络图）来进行设计，从而使桥梁结构轻型化，提高跨越能力。建筑造型侧面上看，线条明晰，与当地的地形结合较好，协调性强。跨径较小，线条明晰，外形简洁、单调，与周围环境协调较差。跨径较大，线条优美大方，与周围景观和谐，给线路增添不少美色。养护与维修较小较大较大设计技术水平设计经验丰富，国内修建不少同类型桥梁，技术水平日益完善。结构简单，技术水平要求较低，应用实例很多，国内水平先进。工程实际应用较少，经验有所欠缺，设计技术难度较大。施工技术满堂支架法，结构体系不发生转换，不引起恒载徐变二次应力，预应力筋可一次施工完毕，难度一般。预制结构构件，张拉完毕，运送至施工现场安装，用混凝土现浇连接，施工技术简单，制作方便，快捷。转体施工，在建筑物周围制作、拼装，对桥梁周围的影响较小，是近年来新兴的施工方法，难度较大。工期较短较短较长由上面的比较并结合桥梁设计原则、技术特点，选择第一、二设计方案比选择第三设计方案更好，从跨径及景观协调性来看，第一方案比第二方案好，同时考虑工期、造价及本桥地形特点，确定第二方案（预应力混凝土简支梁桥）为最优方案。2.桥梁的设计计算2.1 设计资料2.1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径：35m（墩中心距离）桥梁全长：70m主梁全长：34.96m（主梁预制长度）计算跨径：33.66m（支座中心线距离）桥面净空：净223.5+21m2.1.2设计荷载汽车荷载按公路-I级；人群荷载为3.0KN/；结构重要性系数取1.02.1.3 材料及工艺预应力钢束采用ASTM A416-97a标准的低松弛钢绞线，每束由7股组成。抗拉强度标准值,抗拉强度设计值,公称直径15.24mm，公称面积140,弹性模量，锚具采用夹片式群锚。非预应力钢筋：HRB400级钢筋，抗拉强度标准。抗拉强度设计值。直径d12mm者，一律采用HRB335级钢筋，抗拉强度标准，抗拉强度设计值。钢筋弹性模量均为混凝土：主梁采用C50，抗拉强度标准值，抗压强度设计值；抗拉强度标准值，抗拉强度设计值。钢筋混凝土：沥青混凝土：钢绞线：每侧栏杆、人行道重量的作用力分别是1.52KN/m和3.6KN/m。2.1.4 设计依据交通部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004），简称“公预规”。按预应力混凝土构件设计此梁。2.1.5施工方法采用后张法施工，预制主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，刚绞线采用TD双作用千斤顶两端同时张拉,最后施工沥青桥面铺装层。2.2 横截面布置2.2.1主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效，放在许可条件下应适当加宽T梁翼板。本设计主梁翼板宽度为2000mm，由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头。净14+21m的桥宽采用八片主梁,如图2.1。图2.1 结构尺寸图 （尺寸单位：mm）2.2.2主梁跨中界面主要尺寸拟定（1）主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/151/25，标准设计中高跨比在1/181/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。本设计取用2100mm的主梁高度是比较合适的。（2）主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。本设计预制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本设计腹板厚度取200mm。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的10%20%为合适。本设计考虑到主梁需要钢束，将钢束按一层布置，一层排三束，同时还根据公预规对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为550mm，高度为250mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度为150mm，以减少局部应力。 2.3 主梁全截面几何特性2.3.1受压翼缘有效宽度取下列三者最小者。（1）简支梁计算跨径的L/3=33660/3=11220mm；(2)相邻两梁的平均间距，对于中梁为2000mm；(3)（），式中b为梁腹板宽度，为承托长度，这里=0，为受压区翼缘的悬出板的厚度，可取跨中截面翼缘板厚度的平均值，9001507001002900189，所以（）=200+20+12189=2468mm；所以，受压翼缘有效宽度=2000mm2.3.2全截面几何特性的计算在工程设计中，主梁几何特性多采用分块数值求和法进行，其计算式为全截面面积：A=全截面重心至梁顶的距离：式中 分块面积分块面积的重心至梁顶的距离。主梁跨中截面的全截面几何特性如表2.1所示，根据图2.2，可知变化点的截面几何尺寸与跨中截面相同，故几何特性也相同，为A=873750；图2.2：跨中截面尺寸图（单位：mm）表2.1 主梁跨中截面的全截面几何特性129001502700007520250719139.5790.5062700100=700001831281061126.1320.03931850200370000925342250-1316.350105.5274175150=26250180047250-100626.5660.0335250550=1375001975271562.5-1181191.7800.716合计A=873750=794=2100-794=1306=694122.5390.407106.821I=497.2282.3.3检验截面效率指标上核心距下核心距界面效率指标满足要求。2.4横截面沿跨长的变化如图2.1所示，本设计主梁采用等高度形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分为配合钢束弯起而从六分点开始和支点逐渐抬高。梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也因布置锚具的需要，在距梁端一倍梁高范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。马蹄部分为配合钢束弯起而从六分点附近开始向支点逐渐抬高，在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开始变化。3. 主梁内力计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活载作用下的梁桥荷载横向分布计算,分别求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分点、变化点截面和支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行内力组合.3.1 恒载内力计算3.1.1恒载集度为简化起见，将横隔梁，铺装层，人行道和栏杆等荷重均匀分摊给各主梁承受。（1）第一期恒载:主梁: 横隔梁：边主梁：中主梁:=（2）第二期恒载现浇湿接缝：边主梁：中主梁： 一侧栏杆：1.52kN/m; 一侧人行道：3.60kN/m 桥面铺装：（为2cm沥青混凝土：重度为23和6 12cm的C30混凝土垫层：重度为24）则得恒载集度汇总表：表3.1恒载集度汇总表梁号一期恒载二期恒载恒载总和边主梁21.286.2127.49中主梁22.226.5028.723.1.2 恒载内力图3.1 恒载计算图如图3.1所示，设x为计算截面离作支座的距离，并令，则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：(3.1)(3.2)恒载内力计算表表3.2 恒载内力计算表计算数据l=33.66m项目跨中四分点变化点四分点变化点支点0.5000.2500.1250.2500.1250边主梁第一期恒载21.283013.772260.331318.52179.07268.61358.14第二期恒载现浇湿接缝0.2941.0730.8017.972.443.664.88桥面及栏杆5.92839.42628.81366.8149.8274.7299.64汇总27.493893.262919.941703.30231.33346.99462.66中主梁第一期恒载22.223146.902360.171376.77186.98280.47373.96第二期恒载现浇湿接缝0.5882.1561.6135.934.887.339.76桥面及栏杆5.92838.42628.81366.8149.8274.7299.64汇总28.724067.453050.591779.51241.68362.52483.363.2 活载内力计算3.2.1 冲击系数和车道折减系数冲击系数可按下式计算:当f14Hz时 =0.45式中 f结构基频简支梁桥结构基频可按下式计算：(3.3)式中： 结构的计算跨径 E 结构材料的弹性模量 结构跨中截面的截面惯矩 结构跨中处的单位长度质量（） 结构跨中处延米结构重力g 重力加速度 g=本设计中:l=33.66m，=497.22810=0.497228 E=3.4510 对于边主梁： 则相应的；（） 对于中主梁： 则相应的；（）车道折减系数按下表取值：表3.3车道折减系数表横向布置设计车道数2345678横向折减系数1.000.780.670.600.550.520.50对于四车道折减33%但折减值不小于两队车布载的计算结果。3.2.2主梁的荷载横向分布系数(1)跨中的荷载横向分布系数本设计中桥跨内设有七道横隔梁,具有可靠的横向联结且承重结构的长宽比为L/B=33.66/（82.0）=2.102 所以可按修正的刚性横隔梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数 计算主梁抗扭惯矩可近似按下式计算（3.4）式中相应为单位矩形截面的宽度和高度 为矩形截面抗扭刚度系数 梁截面划分成单个矩形截面的个数对于跨中翼缘板的换算平均厚度=。马蹄部分cm图3.2的计算图(尺寸单位:mm)的计算结果见下表3.4的计算表分块名称（cm）（cm）（cm）翼缘板20018.90.09450.3334.501腹板158.6200.1260.3073.900马蹄5532.50.5910.2113.98412.380计算抗扭修正系数对于本设计主梁的间距相同，将主梁看成近似等截面，则得：（3.5）式中：G =0.425E L =33.66m 计算得：=0.994 按修正的刚性横梁法计算横向影响线坐标值（3.6）式中：n = 8 = 2 ( ) =168 计算所得值见下表。表3.5 值编号10.41490.33210.24930.16640.08360.00075-0.0821-0.164920.33210.27290.21380.15460.09540.0363-0.0229-0.082130.24930.21380.17830.14280.10730.07180.0363-0.0007540.16640.15460.14280.13090.11910.10730.09540.0836计算荷载横向分布系数梁的横向影响线和最不利荷载图式如图3.3所示图3.3：跨中的横向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）1号梁 汽车荷载四车道 =0.5（0.3942+0.3197+0.2658+0.1913+0.1375+0.0629+0.0091-0.0655）0.67=0.4405三车道=0.5（0.3942+0.3197+0.2658+0.1913+0.1375+0.0629）0.78=0.5348二车道=0.5（0.3942+0.3197+0.2658+0.1913）1=0.5855人群荷载 =43042号梁汽车荷载四车道 =0.5（0.3173+0.2641+0.2256+0.1724+0.1340+0.0807+0.0423-0.0110）0.67=0.4105三车道=0.5（0.3173+0.2641+0.2256+0.1724+0.1340+0.0807）0.78=0.4657二车道=0.5（0.3173+0.2641+0.2256+0.1724）1=0.4897人群荷载 =34223号梁汽车荷载四车道 =0.5（0.2404+0.2082+0.1850+0.1529+0.1297+0.0975+0.0743+0.0421）0.67=0.3786三车道=0.5（0.2404+0.2082+0.1850+0.1529+0.1297+0.0975）0.78=0.3953二车道=0.5（0.2404+0.2082+0.1850+0.1529）1=0.3933人群荷载 =0.25604号梁汽车荷载四车道 =0.5（0.1605+0.1393+0.1240+0.1029+0.0876+0.0664+0.0571+0.0299）0.67=0.2572三车道=0.5（0.1605+0.1393+0.1240+0.1029+0.0876+0.0664）0.78=0.2655二车道=0.5（0.1605+0.1393+0.1240+0.1029）1=0.2634人群荷载 =0.1708(2）支点的荷载横向分布系数图3.4：支点的横向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）如图3.4所示 ，按杠杆原理法绘制荷载横向影响线并进行布载则活载横向分布系数计算如下1号梁 0.50.75=0.375 1.18752号梁 0.5（1.0+0.1）=0.55 03号梁 0.5（0.1+1.0+0.35）=0.725 04号梁 0.5（0.1+1.0+0.35）=0.725 0表3.6 横向分布系数汇总表 荷载类别1号梁2号梁3号梁4号梁汽车0.58550.3750.48970.550.39530.7250.26550.725人群0.43041.18750.343200.256000.170803.2.3 计算活载内力在活载内力计算中，本算例对于横向分布系数的取值作如下考虑，支点处横向分布系数取，从支点至第一根横隔梁，横向分布系数从直线过渡到，其余梁段取。 计算各个截面最大弯矩和最大剪力采用采用直接加载法求活载内力，计算公式为：(3.7) 式中：S所求截面汽车（人群）标准荷载的弯矩或剪力；汽车荷载的冲击系数；对人群荷载不计冲击影响；;对于所计算主梁的横向分布系数；车道荷载的均布荷载标准值，对于公路-I级为；车道荷载的集中荷载标准值； 计算弯矩时：;计算剪力时：影响线上同号区段的面积；影响线上最大坐标值；本算例计算活载内力时以1号梁为例，同理，计算其他主梁活载内力。(1)求跨中截面的最大弯矩和最大剪力图3.5：跨中截面可变荷载计算图式（尺寸单位：mm）对于汽车荷载:(0.533.668.41510.5+294.648.415)0.58551.202=2791.47KN.m；=(0.50.533.660.510.5+353.5680.5)0.58551.202=155.51KN对于人群荷载q=1.153=3.45 KN/M0.43043.450.533.668.415=210.30KN.M0.43043.450.50.533.660.5=6.24KN(2)求四分点截面的最大弯矩和最大剪力:图3.6：四分点截面可变荷载计算图式（尺寸单位：mm）对于汽车荷载:(0.533.666.31110.5+294.646.311)0.58551.202=2093.52KN.m；=(0.50.7533.660.7510.5+353.5680.75)0.58551.202=256.58KN对于人群荷载q=1.153=3.45 KN/M0.43043.450.533.666.311=157.71KN.M0.43043.450.50.7533.660.75=14.05KN(3)变化点截面的最大弯矩和最大剪力图3.7：变化点截面可变荷载计算图式（尺寸单位：mm）对于汽车荷载: (0.533.663.68210.5+294.643.682)0.53291.202=1111.69KN.m；=(0.50.87533.660.87510.5+353.5680.875)0.5