2跨25m简支梁桥上部及下部设计本科毕业设计计算书.doc

本科毕业设计2跨25m简支梁桥上部及下部设计2012年6月 本科毕业设计2跨25m简支梁桥上部及下部设计学院（系）： 里仁学院 专 业： 土木工程(道桥) 学生 姓名： 学 号： 081607011034 指导 教师： 答辩 日期： 2012年06月17日 燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：里仁学院 系级教学单位：建筑环化系学号081607011034学生姓名专 业班 级土木工程（道桥）题目题目名称2跨25m简支梁桥上部及下部设计题目性质1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（ ）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）。2.文管类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ）。题目类型1.毕业设计（ ） 2.论文（ ）题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 主要内容1.结构方案的选择与结构布置2.构件截面初步设计3.结构体系在恒载和活载作用下的内力分析4.主梁截面设计及验算5.主梁及墩台截面验算6.下部结构的设计及验算基本要求结构计算书一份，荷载计算，荷载横向分布系数计算，主梁截面计算，主梁截面验算。图纸若干张，总布置图，主梁构造图，墩台构造图，钢筋配筋图等。参考资料公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D60-2004公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ02485 公路桥梁荷载横向分布系数计算周 次第1-2周第3-5周第6-8周第9-11周第12-14周第15-17周应完成的内容准备毕业设计相关资料，拟定初步设计方案。横向分布系数计算，主梁尺寸拟定。梁部结构设计及内力分析验算。两部图纸绘制及下部结构设计。 CAD绘图，输入计算书，并交由指导老师审阅修改。计算书与施工图修改、打印、装订，准备答辩。指导教师：职称： 年 月 日系级教学单位审批： 年 月 日摘要摘要本设计2跨预应力混凝土简支桥梁。桥面净宽14+21.75 m，桥下净空5m，跨径为25m。本设计分为以下几个部分：桥面板的设计，综合各种因素，本桥采用预应力T型简支梁，预应力T型简支梁具有安装重量轻、跨度大等优点，适用于大中跨度桥梁。桥面采用7块宽度为2.5 m，梁高为1.6m，跨度为24.96m的预应力T型梁。作用在桥面上的荷载有结构重力、预加应力、土的重力，混凝土收缩以及徐变影响力，汽车荷载以及其引起的冲击力、离心力，和人群荷载，以及所有车辆引起的土侧压力。基本原理是假定忽略主梁之间横向结构的联系作用，桥面板视为沿横向支撑在主梁上的简支梁。画出最不利位置的影响线，据影响线得到横向分布系数M，取最大的横向分布系数作为主梁的控制设计。桥墩设计，桥墩采用桩柱式。由盖梁柱和灌注桩组成。经过荷载计算与组合后，由极限状态设计法决定配筋。桥台采用双柱式桥台，基础采用钻孔灌注桩。桥梁下部结构设置在地基上，其主要作用是支撑桥跨结构，并且将桥跨结构承受的荷载传到地基中去，以确保上部结构的安全使用。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键词 预应力混凝土；简支T梁；G-M法；桥梁墩台；杠杆原理IAbstractThe design is about a reinforce concrete simply supported gieder bridge, what has five spans.The bridge deck slabs net breadth is 14+21.75 meter ,The clearance under bridge superstructure is 5meter and each span to 25meters.This design is composed of three parts as follows,the design of deck slab.Considering all of the factors,we design the prestressed bridge T-simple beam.The prestressed bridge has mang good qualities,such as it has small weight when installed, it is very simply when construction.And not use so much template.It is suitable for the small bridge.The bridge deck slab is composed of 7 T-simple beams,and the hollow slab is2.5meter wideth,1.6 meter heigh and 24.96 ength.Considering the load is not simple.Theloads that imposedon the bridge are as follows:constructuregravity prestressingsoil gravity,concretestructuresshrinkage and creep that casued influence force,the car load and impact force,trailer load pedestrian load and lateral earth pressure.The basic principle is that we neglect the link effect of the transversal constraction between the main girder.And supposed the bridge deck slab as simply-supported girder that is supported on the main beam.We draw the influence line that which point is the most adverse,from witch we can know the transverse load foundation s sedimentation,to ensure it suit to the require of the standard.The bridges underside structure is installed under the foundation soil,its main use is to support the upside structure and transfer the load from the upside structure to the require of the standard.The bridgesunderside structure is installed under the foundation soil，its main use is to spport the upside structure to the foundation,to ensure the safe use of the upside struction.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。Key Words Reinforce concrete simply supported gieder bridge bridge pier Gravity abutment cast in-place pile lever principl残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。V目 录摘要I酽锕极額閉镇桧猪訣锥。AbstractII彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。第1章 绪论1謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.1 课题性质1厦礴恳蹒骈時盡继價骚。1.2 研究主要内容1茕桢广鳓鯡选块网羈泪。第2章 桥梁上部结构计算3鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。2.1 设计资料及构造布置3籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。2.1.1 设计资料3預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。2.1.2 横隔梁的设置8渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2.2主梁的作用效应计算8铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2.2.1 永久作用效应计算8擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2.2.2 可变作用效应计算（G-M法）11贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。2.2.3 主梁作用效应组合24坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。2.3 预应力钢束的估算和布置24蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。2.3.1 预应力钢束的估算24買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。2.3.2 预应力钢束的布置26綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。2.4 计算主梁截面几何特性32驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。2.4.1 截面面积及惯性计算32猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。2.4.2 截面净距计算34锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。2.4.3 截面几何特性汇总35構氽頑黉碩饨荠龈话骛。2.5 钢束预应力损失计算38輒峄陽檉簖疖網儂號泶。2.5.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失38尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。2.5.2 由锚具、收缩变形引起的预应力损失39识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。2.5.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失40凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。2.5.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失42恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。2.5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失42鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。2.5.6 预加应力计算及钢束预应力损失汇总44硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。2.6 主梁截面承载力与应力验算47阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。2.6.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算47氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。2.6.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算53釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。2.6.3 持久状况构件的应力验算57怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。2.6.4 短暂状况构件的应力验算62谚辞調担鈧谄动禪泻類。2.7 主梁端部的局部承压验算65嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。2.7.1 局部承压区的截面尺寸验算65熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。2.7.2 局部抗压承载力验算67鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。2.8 主梁变形验算68纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。2.8.1 计算由预加力引起的跨中反拱度68颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。2.8.2 计算由荷载引起的跨中挠度72濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。2.8.3 结构刚度验算73銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。2.8.4 预拱度的设置73挤貼綬电麥结鈺贖哓类。2.9 横隔梁计算73赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。2.9.1 横梁的弯矩计算（用G-M法）73塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。2.9.2 横梁截面配筋与验算76裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。2.9.3 横梁剪力效应计算及配筋设计78仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。2.10 行车道板的计算79绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。2.10.1 悬臂板荷载效应计算80骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。2.10.2 连续板荷载效应计算81瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。2.10.3 截面设计，配筋与承载力验算85鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。2.11 支座计算87栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。2.11.1 选定支座平面尺寸87辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。2.11.2 确定支座的厚度87峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。2.11.3 确定支座偏转情况88詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。2.11.4 验算抗滑稳定性89则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。第3章 桥梁下部结构及基础计算90胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。3.1 下部结构及基础布置90鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。3.1.1设计标准及上部构造90稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。3.1.2 水文地质条件90陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。3.1.3 材料90沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。3.1.4 设计依据91钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。3.2 盖梁计算91懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。3.2.1 荷载计算91謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。3.2.2 内力计算104呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。3.2.3 截面配筋设计与承载力校核107莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。3.3 桥墩墩柱设计109麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。3.3.1 荷载计算109納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。3.3.2 截面配筋设计及应力验算112風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。3.4 钻孔桩设计114灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。3.4.1 荷载计算114铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。3.4.2 桩长计算116攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。3.4.3 桩的内力计算（法）117趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。3.4.4 桩身截面配筋与承载力验算119夹覡闾辁駁档驀迁锬減。3.4.5 墩顶纵向水平位移验算120视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。结论123偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。参考文献124緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。致谢125騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。V第1章 绪论第1章 绪论1.1 课题性质本科毕业设计，对于一个即将进入社会的大学生来说是很有意义的，它是从校园理论学习到社会运用的一个过渡阶段。毕业设计是土木工程专业本科培养计划中最后的一个主要教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节，目的是通过毕业设计这一时间较长的教学环节，巩固、深化、拓展所学的基础课程，专业基础课和专业课知识，提高同学综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力，从而提高自己专业技术素质；培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力。疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。和其他教学环节不同，毕业设计要求学生在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。镞锊过润启婭澗骆讕瀘。同时，在完成毕业设计的过程中，还要求我们同时运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还要求我们更好的了解国内外建筑设计的发展现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业方向有更大的造诣。榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。这次的预应力混凝土简支梁桥的设计以后会在我们的工作中常接触到，这就为我们以后的工作奠定了一定基础。这次的设计是我们所学的所有科目的综合体现，也为我们更好的掌握知识提供了机会。邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。1.2 研究主要内容本设计为预应力混凝土简支T梁桥，预应力混凝土桥出现在20世纪30年代，50年代以来不断取得巨大发展，在中、小跨度范围内现已占绝对优势，在大跨度范围内它正在同钢桥展开激烈竞争。它的主要优点是：节省钢材，降低桥梁的材料费用；由于采用预施应力工艺，能使混凝土结构的工地接头安全可靠，因而以往只适应于钢桥架设的各种不要支架的施工方法，现在也能用于这种混凝土桥，从而使其造价明显降低；同钢桥相比，其养护费用较省，行车噪声小；同钢筋混凝土桥相比，其自重和建筑高度较小，其耐久性则因采用高质量的材料及消除了活载所致裂纹而大为改进。它的缺点是：自重要比钢桥大，施工工艺有时比钢桥复杂,工期较长。但这些缺点属次要问题,且仍在不断得到克服。因此，在50年代以来所出现的一些新型桥梁之中，它的适用范围最广，其发展仍方兴未艾。嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。本设计为225 m预应力混凝土简支T梁桥，桥梁总长为50 m，桥面宽度为净14+21.75 m，活荷载为公路一级荷载，预应力钢束采用钢绞线，17标准型。恒载为结构自重和桥面铺装及栏杆的自重，桥下净空为5 m。要求完成主梁截面的设计、主梁及横隔梁内力计算、支座设计及下部结构设计。该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。126第2章 桥梁上部结构计算第2章 桥梁上部结构计算2.1 设计资料及构造布置2.1.1 设计资料1桥梁跨径桥宽标准跨径：25m（墩中心距离）主梁全长：24.96m计算跨径：24.00m桥面净空：净14m+21.75m=17.5m2设计荷载公路-级，人群荷载，每侧人行柱、防撞栏重力作用分别为和。3材料及工艺混凝土：主梁采用C50，栏杆及桥面铺装采用C30。预应力钢筋采用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）的12.7钢绞线，每束7根，全梁配6束，=1860Mpa。劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋。按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm、外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具。4设计依据（1）交通部颁公路工程技术标准（JTG B012003），简称标准；（2）交通部颁公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004），简称桥规（3）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。臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。5基本计算数据(见表2-1)表2-1 基本计算数据名称项目符号单位数据混凝土立方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短暂状态容许压应力容许拉应力持久状态标准荷载组合容许压应力容许主压应力短期效应组合容许拉应力容许主拉应力钢绞线标准强度弹性模量抗拉设计强度最大控制应力持久状态应力标准荷载组合料重度钢筋混凝土沥青混凝土钢绞线钢筋与混凝土的弹性模量比无量纲2.1.2 横截面布置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，故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。由于本设计桥面净空为17.5m,主梁翼板宽度为2500mm，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，因此主梁的工作截面有两种：预施应力、运输、吊装阶段的小截面(bi=1600mm)和运营阶段的大截面(bi=2500mm)。净14m+21.75m的桥宽选用七片主梁，如图2.1所示。鰻順褛悦漚縫冁屜鸭骞。图2.1 结构尺寸图（尺寸单位：mm）2主梁跨中截面主要尺寸拟定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，标准设计中高跨比约在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，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计取用1600mm的主梁高度是比较合适的。穑釓虚绺滟鳗絲懷紓泺。2) 主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决与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。隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板的厚度一般由布置孔管的构造决定，同时从腹板本身稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本设计腹板厚度取200mm。浹繢腻叢着駕骠構砀湊。马蹄尺寸基本由布置预应力钢筋束的需要确定，设计表明，马蹄面积占截面总面积的为合适。本设计将钢束按二层布置，一层最多排三束，同时还根据公预规9.4.9条对钢束净距的要求，初拟马蹄宽度为550mm，高度250mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度150mm，以减小局部应力。鈀燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。按照以上拟订的外形尺寸，就可绘出预制梁跨中截面图（见图2.2）。图2.2 跨中截面尺寸图（单位mm）3) 计算截面几何特性将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算见表2-2。表2-2 跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积/cm分块面积形心至上缘距离/cm分块面积对上缘静距/cm3分块面积的自身惯矩/cm4=-/cm分块面积对截面形心的惯矩 /cm4=+/cm4(1)(2)(3)=(1)(2)(4)(5)(6)=(1)(5)(7)=(4)(6)大毛截面翼板37507.52812570312.547.318393385.48463698腹板2400751800002880000-20.19978326.63858327三角托50018.3339166.52777.77836.38665395668173下三角262.5130341253281.25-75.1914840531487334马蹄1375147.5202812.571614.58-92.691183224.6118848398287.545422926362371小毛截面翼板24007.5180004500056.5176641127709112三角托50018.3339166.52777.77845.6810433311046109腹板2400751800002880000-10.992898723169872下三角262.5130341253281.25-65.9911431031146384马蹄1375147.5202812.571614.58-83.49958454896561636937.544410422727640注：大毛截面形心至上缘距离： 小毛截面形心至上缘距离： 4) 检验截面效率指标 (希望在0.5以上)上核心距：下核心距：截面效率指标：表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。2.1.3 横截面延跨长的变化如图1.1所示，本设计主梁采用等高形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变。梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大局部应力，也为布置锚具的需要，在距梁端1980mm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四分点附近（第一道横隔梁处）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。惬執缉蘿绅颀阳灣熗鍵。2.1.2 横隔梁的设置模型试验结果表明，在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当该处有横隔梁时比较均匀，否则直线在荷载作用下的主梁弯矩很大。为减小对主梁设计起主要作用的跨中弯矩，在跨中设计一道中横隔梁；当跨度较大时，应设置较多横隔梁。本设计在桥梁中点和四分点，支点处设置五道横隔梁，其间距为6.0m。端横隔梁的高度与主梁高度相同，厚度为上部260mm，下部240mm；中横隔梁高度为1450mm，厚度为上部180mm，下部160mm，详见图2.1所示。贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。2.2主梁的作用效应计算根据上述梁跨结构纵横截面的布置，并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得各主梁控制截面（一般去跨中、四分点和支点截面）的永久作用和最大可变作用效应，然后再进行主梁作用效应组合。本设计以边主梁作用效应计算为例。嚌鲭级厨胀鑲铟礦毁蕲。2.2.1 永久作用效应计算1永久作用集度(1) 预制梁自重跨中截面段主梁自重（四分点截面至跨中截面，长6.0m）马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重（长4.5m） 支点段梁的自重（长1.98m）边主梁的横隔梁中横隔梁体积：端横隔梁体积：故半跨内横梁重力为:预制梁永久作用集度(2) 二期永久作用现浇T梁翼板集度边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：一片端横隔梁（现浇部分）体积：一片边梁现浇部分横隔梁载荷集度：铺装8cm混凝土铺装：7cm沥青铺装：若将桥面铺装均摊给七片主梁，则：栏杆一侧人行栏： 1.52kN/m一侧防撞栏：若两侧人行栏、防撞栏均摊给七片主梁，则：边梁二期永久作用集度2.永久作用效应如图1.4所示，设为计算截面离左支座的距离，并令。主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： (2-1) (2-2)图2.3 永久作用效应计算图永久作用计算见表2-3。表2-3 1号梁永久作用效应作用效应跨中四分点支点一期弯矩1527.841145.880剪力 /kN0127.32254.64二期弯矩 /kN940.32705.240剪力078.36156.72弯矩2468.161851.120剪力 /kN0205.68411.362.2.2 可变作用效应计算（G-M法）1冲击系数和车道折减系数按桥规4.3.2条规定，结构冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频。简支梁桥的基频可采用下列公式估算：其中：根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：按桥规4.3.1条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道22%，四车道折减33%，但折减后不得小用两行车队布载的计算结构。本设计按四车道设计，在计算可变作用效应时需进行车道折减。薊镔竖牍熒浹醬籬铃騫。2计算主梁的荷载横向分布系数计算主梁抗扭惯性矩对于T形梁截面，抗扭惯性矩可近似的按下式计算： （2-3）式中：，相应为单个矩形截面的宽度和高度；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。对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：马蹄部分的换算平均厚度：图2.4示出了的计算图示，的计算见表2-4。图2.4 计算图示（单位mm）表2-4 计算表分块名称bi /cmti /cm /m4翼缘板25017.20.06884.24037腹板110.3200.18130.29532.60572马蹄5532.50.5909020983.9611210.80721单位宽度抗弯及抗扭惯矩：横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度计算（如图2.5）图 2.5 计算图示横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即： 根据土木工程手册比值表，求的=0.798，所以： 求横隔梁截面重心位置：横梁的抗弯和抗扭惯矩和：表2-5 矩形截面抗扭刚度系数C表 t/b10.90.80.70.60.5c0.1410.1550.1710.1890.2090.229t/b0.40.30.20.10.1c0.250.270.2910.3121/3根据表2-5，查表可得取。根据表1-5，查表可得取。故：单位抗弯及抗扭惯矩和： 计算抗弯参数和抗扭参数式中：桥宽的一半计算跨径。 按公预规3.1.6条，取，则：计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知，查G-M图表可得表2-6中数值。表2-6 G-M法计算表梁位荷载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-BK000.450.701.001.261.401.261.000.700.45B/41.341.411.401.411.261.000.640.300.00B/22.252.091.851.471.020.500.13-0.28-0.653B/43.82.912.081.350.730.28-0.20-0.50-0.85B5.43.802.251.200.45-0.10-0.52-0.80-1.25K100.830.901.001.121.181.121.000.900.83B/41.071.131.171.201.100.950.810.710.61B/21.401.451.321.161.000.800.660.550.473B/41.901.701.421.130.870.720.550.450.40B2.301.801.421.080.820.660.500.400.32用内插法求各梁位处横向分布影响线坐标值（图2.6）图 2.6 横向分布影响线计算图示 （单位mm）1号，7号梁：2号，6号梁：3号，5号梁：4号梁：（系梁位在0点的K值）列表计算各梁的横向分布影响线坐标值（表2-7）绘制横向分布影响线图（图2.7），求横向分布系数。按照桥规4.3.1条和4.3.5条规定：汽车荷载距人行道边缘距离不小于 0.5m,人群荷载取3KN/m。齡践砚语蜗铸转絹攤濼。表2-7 各梁的横向分布影响线坐标值梁号计算式何载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B一号2.0721.7431.4201.1090.8490.6940.5290.4290.3664.4883.2932015.1.2860.6100.177-0.338-0.629-1.028-2.416-1.550-0.733-0.1770.2390.5780.8661.0581.393续表2-7梁号计算式何载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B-0.420-0.270-0.128-0.0310.0420.1010.1510.1840.2424.0683.023200261.2550.6510.217-0.187-0.445-0.7850.5810.4320.2890.1790.0930.031-0.027-0.064-0.112二号1.5451.5231.3491.1510.9620.7770.6280.5210.4502.7002.3281.9171.4350.9360.4360.034-0.344-0.711-1.155-0.805-0.568-0.2840.0260.3410.5940.8651.161-0.201-0.140-0.099-0.0490.0050.0590.1030.1500.2022.4992.1881.8181.3860.9400.4950.138-0.193-0.5090.3570.3130.2600.1980.1340.0710.020-0.028-0.073三号1.1161.1751.1911.1941.0860.9290.7890.6880.5901.4671.5051.4631.4181.2260.9300.5690.219-0.091-0.351-0.330-0.272-0.224-0.140-0.0010.2200.4690.681-0.061-0.057-0.047-0.039-0.0240.0000.0380.0920.1191.4061.4481.4161.3791.2020.9300.6070.3000.0280.2010.2070.2020.1970.1720.1330.0870.0430.004四号0.8300.9001.0001.1201.1801.1201.0000.9000.8300.4500.7001.0001.2601.4001.2601.0000.7000.4500.3800.2000.000-0.140-0.220-0.1400.0000.2000.3800.0660.0350.000-0.024-0.038-0.0240.0000.0350.0660.5160.7351.0001.2361.3621.2361.0000.7350.5160.0740.1050.1430.1770.1950.1770.1430.1050.074各梁横向分布系数：公路-级：图2.7 (单位 cm)各梁的横向分布计算：一号梁：四车道：三车道：二车道：二号梁：四车道：三车道：二车道：三号梁：四车道：三车道：二车道：四号梁：四车道：三车道：二车道：取：人群荷载横向分布系数：支点截面的荷载横向分布系数如图2.7所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载，1号梁可变作用的横向分布系数可计算如下：图2.8 支点横向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）横向分布系数汇总(见表2-8)表2-8各梁可变作用横向分布系数汇总梁号一号二号三号四号可变作用类别公路-级人群荷载公路-级人群荷载公路-级人群荷载公路-级人群荷载0.5670.5250.4960.6610.4430.2030.4250.0860.31.170.82/0.88/0.88/3.车道荷载取值根据桥规4.3.1条，公路-级的均布荷载标准值和集中荷载标准值为：计算弯矩时：计算剪力时： 4.计算可变作用效应在可变作用效应计算中，本设计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，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从直线过渡到，其余梁段均取。绅薮疮颧訝标販繯轅赛。（1）求跨中截面的最大弯矩和最大剪力计算跨中截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求可变作用效应，图2.9示出跨中截面的作用效应计算图式，计算公式为：饪箩狞屬诺釙诬苧径凛。图2.9 跨中截面作用效应计算图示 (2-4)式中：S所求截面汽车（人群）标准荷载的弯矩或剪力；车道均布荷载标准值；车道集中荷载标准值：影响线上同号区段的面积影响线上最大坐标值。可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应：（2）求四分点截面的最大弯矩和最大剪力，图2.10为四分点截面作用效应的计算图示。图2.10 四分点截面作用效应计算图示可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）标准效应：（3） 求支点截面的最大剪力，图2.11示出支点截面最大剪力计算图示。图2.11 支点截面作用效应计算图示可变作用（汽车）效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应：2.2.3 主梁作用效应组合本设计按桥规4.1.64.1.8条规定，根据可能同时出现的作用效应选择了三种最不利效应组合：短期效应组合、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表2-9。烴毙潜籬賢擔視蠶贲粵。表2-9 主梁作用效应组合序号荷载类别跨中截面四分点截面支点MmaxVmaxMmaxVmaxVmax/KNm/KN/KNm/KN/KN第一期永久作用1527.84401145.88127.32254.64第二期永久作用940.320705.2478.36156.72总永久作用=+2468.1601851.12205.68411.36可变作用（汽车）公路-级1291.15104.25957.85170.12196.67可变作用（汽车）冲击374.4330.23277.7849.3356.16可变作用（人群）143.765.99111.1612.7828.41标准组合=+4277.5140.473197.91437.91692.6短期组合=+0.7+3515.7378.972632.78337.54577.44极限组合=1.2+1.4(+)+1.125466.12194.984075.58568.36879.412.3 预应力钢束的估算和布置2.3.1 预应力钢束的估算根据公预规规定，预应力梁应满足正常使用极限状态的应力要求和承载能力极限状态的强度要求。以下就跨中截面在各种作用效应组合下，分别按照上述要求对主梁所需的钢束数进行估算，并且按这些估算的钢束数的多少确定主梁的配束。鋝岂涛軌跃轮莳講嫗键。1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 对于简支梁带马蹄的T形截面，当截面混凝土不出现拉应力控制时，则得到钢束数的估算公式： (2-5)式中：持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值，按表2-9取用；与荷载有关的经验系数，对于公路-级，取0.5一股钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积是，故已计算出成桥后跨中截面初估，则钢束偏心距为。一号梁： 2按承载能力极限状态估算钢束数根据极限状态的应力计算图式，受压区混凝土达到极限强度，应力图式呈矩形，同时预应力钢束也达到设计强度，则钢束数