悬臂现浇预应力混凝土连续梁桥设计计算书

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要悬臂现浇预应力混凝土连续梁桥设计计算书摘要本设计上部结构采用变高截面混凝土连续箱梁桥，跨径为406840M，横向宽度为12052M，横坡为2，荷载等级为公路级。主梁采用单箱单室，支点处梁高37M，跨中梁高22M。跨中顶板厚度028M，支点处顶板厚度055M，跨中底板厚度03M，腹板厚度03M，翼缘厚度016M,支点底板厚度055M，腹板厚度07M。设计用了桥梁博士，CAD等专业软件，对桥梁的截面尺寸，冲击系数和主梁内力，钢束估算面积和桥面板进行了计算；在此基础上进行了内力组合和钢束估算和布置；然后对桥梁进行了承载能力极限状态和正常使用极限状态安全验算，桥梁的截面强度、刚度和挠度等均满足规范要求最后，绘制了桥梁施工图纸。通过毕业设计，对桥梁专业知识进行了梳理，锻炼了运用专业知识解决实际问题的能力，提高了综合素质，为下一步的学习和工作打下了坚实的基础。关键词预应力钢筋混凝土、变高截面、连续梁桥、桥梁博士、AUTOCADABSTRACTTHEUPPERSTRUCTUREDESIGNADOPTSHIGHSECTIONCONCRETECONTINUOUSBOXGIRDERBRIDGE,THESPANOF406840M,HORIZONTALWIDTHOF12052M,CROSSSLOPEIS2,FORHIGHWAYCLASSLOADLEVELGIRDERWITHSINGLEBOXSINGLEROOM,PIVOTBEAM37MHIGH,ACROSSTHECENTRESILLHEIGHTOF22MACROSSTHEROOFTHICKNESSOF028M,FULCRUMPLACEROOFTHICKNESSOF055M,ACROSSTHEPLATETHICKNESSOF03M,THETHICKNESSOFTHEWEB03M,016MFLANGETHICKNESS,SUPPORTBASEPLATETHICKNESSOF055M,07MWEBTHICKNESSDESIGNWITHTHEBRIDGE,PHD,ANDOTHERPROFESSIONALCADSOFTWARE,THESECTIONSIZEOFTHEBRIDGE,IMPACTCOEFFICIENTANDINTERNALFORCEOFMAINGIRDER,STEELBEAMTOESTIMATEAREAANDBRIDGEPANELWASCALCULATEDONTHEBASISOFTHEINTERNALFORCEOFTHECOMPOSITEANDSTEELBEAMESTIMATESANDLAYOUTTHENTHEBRIDGEBEARINGCAPACITYLIMITSTATEANDSERVICEABILITYLIMITSTATESAFETYCHECK,SECTIONSUCHASSTRENGTH,STIFFNESSANDDEFLECTIONOFTHEBRIDGECANSATISFYTHEREQUIREMENTSOFSPECIFICATIONFINALLY,DRAWTHEBRIDGECONSTRUCTIONDRAWINGSTHROUGHTHEGRADUATIONDESIGN,ANDGENERALIZESTHEPROFESSIONALKNOWLEDGEOFTHEBRIDGE,EXERCISETHEABILITYTOUSEPROFESSIONALKNOWLEDGETOSOLVEPRACTICALPROBLEMS,IMPROVETHECOMPREHENSIVEQUALITY,TOFURTHERSTUDYANDWORKHASLAIDASOLIDFOUNDATIONKEYWORDSPRESTRESSEDREINFORCEDCONCRETEHIGHSECTIONDRCONTINUOUSGIRDERBRIDGEBRIDGE,AUTOCAD目录摘要IABSTRACTII第一章设计资料及参数111设计资料1第二章概述221设计步骤、受力及构造特点2211设计步骤预应力混凝土连续梁挢设计的一般步骤222受力特点3第三章桥型方案比选431桥型比选任务432各种设计桥式特点5321悬臂现浇预应力混凝土连续梁桥5322T形刚构桥7323双塔斜拉桥8第四章截面尺寸拟定941结构构造9411横截面形式9第五章桥博建模1251结构内力的计算12511总体信息12512单元信息12513施工信息14514使用信息15第六章荷载效应和内力组合1761永久作用效应17611一期恒载17612二期恒载1762可变作用效应1763内力组合18631正常使用极限状态设计组合19第七章横向分布系数及冲击系数计算4471横向分布系数4472冲击系数44第八章预应力束的计算和布置4581预应力配筋原理与方法45811按正常使用极限状态的应力要求计算4582手算各截面预应力钢束估算47821正常使用极限状态设计计算4783预应力钢束的布置50第九章主梁内力、挠度验算及内力组合5391主梁截面内力验算5392主梁挠度验算54921正常使用极限状态挠度验算54第十章桥面板计算72101桥面板内力计算721011单向悬臂板荷载效应计算（以纵向1M宽的板条进行计算721012单向板荷载效应计算731013内力组合计算77第十一章桥面板验算80111箱梁单向板验算80112悬臂板验算81结论82心得体会83参考文献84第一章设计资料及参数11设计资料1标准跨径406840M2桥梁宽度净12M205M防撞护栏，总宽130M3桥梁坡度24设计荷载公路级5环境类别级6设计基准期100年7施工工艺挂篮悬臂现浇分段施工8整体升降温均按20考虑，基础考虑支座强迫位移1CM,其他作用根据设计情况拟定9设计依据1）交通部颁公路桥涵设计通用规范（JTGD602004）2）交通部颁公路工程技术标准（JTGB012003）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（JTGD622004）4）交通部颁公路桥涵地基与基础设计规范（JTGD632007）5）公路桥涵施工技术规范（JTGTF502011）6桥梁工程结构设计原理等教材12设计参数混凝土主梁采用C50混凝土，桥面铺装采用90MMC50混凝土80MM沥青混凝土钢筋1,普通钢筋采用HRB335级热轧钢筋以上各种材料特性参数参见公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD622004和公路桥涵设计通用规范（JTGD602004）2人行道混凝土C203预应力筋采用1524低松弛钢绞线，RY1860MPA4,桥墩钢筋混凝土C305基础混凝土C20第二章概述21设计步骤、受力及构造特点悬臂施工方法分为悬臂浇筑和悬臂拼装。悬臂施工具有很大的优越性不需大量施工机械和临时设备；不影响桥下通航、通车施工受季节、河道水位影响小。因此悬臂施工法在连续梁和连续刚构中得到广泛的应用。211设计步骤预应力混凝土连续梁挢设计的一般步骤参照已有的设计拟定结构几何尺寸和材料类型，模拟实际的施工步骤，计算出恒载及活载内力；根据实际情况确定温度、沉降等荷载，计算其产生的内力，并与恒、活载内力进行正常使用与承载能力组合。这是设计过程中的第一次组合，两种组合的结果分别作为按应力和按承载能力估算钢束的计算内力。估算出各截面的钢束后，按照一定要求将钢束布置好，重新模拟施工过程并考虑预应力的作用，计算恒载内力。由于钢束对截面几何特性的影响，温度、沉降等内力也需重新计算,但其与钢東估算时计算得到的结果差别非常小。各种荷载作用下的内力计算出来后，需进行承载能力组合和正常使用组合，以进行截面强度验算、应力验算和变形验算，这是设计过程中的第二次组合。如各项验算均满足要求且认为合理，则设计通过。如有些截面的有些验算通不过，则需调整钢束甚至修改截面尺寸后重新计算,直到各项验算均通过为止。如上所述，设计过程一般包括两次组合。第一次组合是为了估算钢束。此时钢束还未确定，也就无法考虑预加力的作用。由于预加力对徐变有很大影响，故估算钢束时一般也不考虑收缩徐变的影响。况且，此时用的几何特性都是毛截面几何特性,所以第一次组合的内力不是桥梁的实际受力状态，仅供估束参考。根据估束结果确定钢束数量和几何形状后，考虑预加力和收缩徐变的影响重新计算的内力是当前配束下的受力。如各项验算均通过，那么可作为最终结果。如个别截面不满足，但两次组合结果相差不大，可适当调整钢束后重新计算；如两次组合结果相差较大，则应将第二次组合内力作为估束依据重新估束，再重复进行验算，直到各项验算全部通过且两次组合结果相差不大为止。总之，设计的过程就是一个逐次迭代逐次逼近的过程。有经验的设计人员可能一次就能通过，但对初次设计人员，可能需“迭代”多次，甚至需要修改截面尺寸。预应力混凝土连续梁采用悬臂施工法需在施工中进行体系转换，经过一系列的施工阶段而逐步形成最终的连续梁体系。在各个施工阶段，可能具有不同的静力体系，其中包括安装单元、拆除单元、张拉预应力、移动挂篮等工况。因此计算其恒载内力时必须精确模拟各个施工阶段，反映在结构约束、荷载列向量和总刚矩阵等随施工阶段而发生变化。桥梁的恒载内力由各施工阶段引起的内力迭加而成，显然对不同的施工方法，桥梁的恒载内力是有很大区别的。而活载和温度、沉降等内力在成桥后才发生，作用在最终连续梁体系上，故与施工方法无关。为了保证施工安全和长期正常使用，进行桥梁设计时必须对每个受力阶段计算各种荷载作用下的应力和变形,并进行组合。悬臂施工涉及到非常多的施工工况，且由于体系发生转换而使预加力和徐变产生的次内力的计算变得复杂，故设计时一般必须借助电算才能成。22受力特点采用悬臂施工的连续梁桥，在施工过程中经历了型刚构受力状态，合龙后形成连续梁桥，其恒载产生的内力由各施工阶段产生的内力迭加而成。由于合龙段较短，其产生的内力一般较小，故T型刚构受力状态为主要部分。对悬臂施工连续梁桥，合龙后根部负弯矩很大，而中跨跨中恒载弯矩很小。二期恒载加上以后，根部负弯矩增大，中跨跨中承受相对较小的正弯矩。因此，截面几何尺寸拟定时，应根据以上弯距分布特点，增大主梁根部附近断面的抗弯刚度，提高截面下缘的承压能力。悬臂施工时，浇筑一节段梁体，达到一定强度后张拉此段钢束。梁体自重产生负弯矩，预应力钢束产正弯矩，二者结合使得梁体基本处于偏心受压受力状态，其轴向力非常大，抗剪强度一般不成问题，而最小正应力乂较大，故主拉应力也易满足，所以可不设下弯配索。否则，可微弯纵向束，设置竖向预应力筋。23构造特点231零号块零号块是悬臂浇筑施工的中心块体，又是体系转换的控制块体。梁体的受力经零号块通过支座向墩身传递，零号块受力非常复杂，且一般作为施工机具和材料堆放的临时场地，故其顶板、底板、腹板尺寸都取得较大。零号块已不能处理为一般的杆系，对重要桥梁都要进行零号块空间应力分析。从国内施工来看，零号块时有开裂，故其施工工艺及结构构造是很值得研究的问题。232合龙段合龙段的施工是桥梁施工的重要环节。在合龙段施工过程中，由于温度变化、混凝土早期收缩、已完成结构的收缩徐变、新浇混凝土的水化热，以及结构体系变化和施工荷载等因素，对尚未达到强度的合龙段混凝土有直接影响，故必须重视合龙段的构造措施，使合龙段与两侧梁体保持变形协调，并在施工过程中能传递内力。合龙段的长度在满足施工要求的情况下，应尽量缩短。第三章桥型方案比选31桥型比选任务在方案比较中主要有以下三项任务一是拟定桥梁图式，二是编制方案，三是技术经济比较和最优方案的选定。编制设计方案,通常是从桥梁分孔和拟定桥粱图式开始。对一般跨度的桥梁，依据以往的设计经验，主跨与边跨的比值有一个范围，再由此选定可能实现的桥型图式，鼓励新式桥式的大胆采用。一般选几个通常24个构思好、各具优点、但一时还难以断定孰优孰差的图式,作为进一步详细研究而进行比较的方案。对每一图式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例画在同样大小的桥址断面图上。编制方案中，主要指标包括主要材料普通钢筋、预应力钢筋、砼用量、劳动力数量、全桥总造价分上、下部结构列出。其目的在于为每个桥式提供全面的技术经济指标，以便相互比较，科学的从中选定最佳方案。在编制方案中要拟定结构主要尺寸，并计算主要工程量。有了工程量，采取相应的材料和劳动力定额以扩大单价，就可以确定全桥造价。并且在每个方案中绘制出河床断面及地质分层的立面图和横断面图。设计方案的评价和比较要全面考虑上述各项指标，综合分析每一方案的有缺点，最后选定一个最佳的推荐方案。按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。但当技术因素或是使用性质候特殊要求时就另当别论，注重考虑设计的侧重点。技术高，造价必然会高，个个因素是相互制约的。所以在比较时必须从任务书提出的要求以及地形资料和施工条件，找出所面临的问题的关键所在，分清主次。在方案比较中，除了绘制方案比较图外，还应编写方案比较说明书。其中应阐明编制方案的主要原则，拟定方案的理由，方案比较的综合评述，对于推荐方案的详细说明等。有关拟定结构主要尺寸所作的各种计算资料，以及为估算三材指标和造价等所依据的文件名称，均以附件的形式载入。在对本桥的设计中，选定三种桥式名分别是悬臂现浇预应力混凝土连续梁桥T形刚构桥双塔斜拉桥32各种设计桥式特点321悬臂现浇预应力混凝土连续梁桥构思宗旨1、在40200M的跨径范围内，与其它结构体系比较，常成为最佳的桥型方案。2、预应力砼充分发挥了高强材料的特性，具有可靠强度、刚度以及抗裂性能。3、结构在车辆运营中噪音小，维修工作量小。4、其施工方法已达到相当先进的水平，工期短效益明显。5、伸缩缝少，行车舒适，满足高速行车的要求。再用滑动支座时，连续长度可增大。温度、砼收缩徐变产生的附加内力较小。且全桥有较好的抗震性能。6、连续梁内力的分布较合理，其刚度搭，对活载产生的动力影响较小。混凝土收缩徐变引起的变形也是最小的。连续梁超载时有可能发生内力重分布，提高梁部结构的承载力。7、除动墩外，连续梁的桥墩及基础尺寸都可以做得小些。尺寸拟定图31预应力混凝土连续梁桥322T形刚构桥连续刚构是墩梁固结的连续结构，它利用高墩的柔度来适应结构由预应力、砼收缩、徐变和温度变化引起的位移，是一种很有竞争潜力的桥型。一、构思宗旨1、桥型新颖简洁轻巧，外形美观，桥净空大，桥下视野开阔。2、因墩与上部结构固结，在大跨度连续结构中减少了安装大型支座和养护上的麻烦，减少了桥墩及基础工程的材料用量，适用于较高桥墩。3、施工体系转换方便，伸缩缝少，行车舒服。4、由于无支座，省掉了施工中体系转换和墩上的临时固结措施。5、此桥型可进一步增大跨径，上部结构不断轻型化且连续长度可增长，由此可进一步简化预应力索类型。二，成桥经验资料表由以下统计质料可以总结如下规律连续刚构的边主跨径比在0506之间，支点梁高为跨中梁高的3倍左右，顶板厚在25CM左右，腹板和底板是沿全桥变化底，腹板跨中为40CM左右，支点处为60100CM之间。三,尺寸拟定图32T形钢构桥323双塔斜拉桥斜拉桥依靠固定于索塔的斜拉索或主缆支承梁跨，梁似多跨弹性支承，梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关，而与拉索或吊索的间距有关，适用于大跨度桥梁，是一种跨越能力极强的桥型。一、构思宗旨1、鉴于主梁增加了中间的斜索支承，弯矩显著减小，与其他体系的大跨度桥梁比较，混凝土斜拉桥的钢材和混凝土用量均较节省；2、借斜索的预压力可以调整主梁的内力，使之分布均匀合理，获得经济效果，并且能将主梁做成等截面，便于制造和安装；3、斜索的水平分力相当于对混凝土梁施加的预压力，借以提高梁的抗裂性能，并充分发挥了高强材料的特性；4、结构轻巧，适用性强。利用梁、索、塔三者的组合变化成不同体系，可适用不同的地形和地质条件；5、建筑高度小，主梁高度一般为跨度的1/401/100，能充分满足桥下净空和美观要求，并能降低引道填土高度；6、竖向刚度及抗扭刚度均较强，抗风稳定性要好的多，用钢量较小以及钢索的锚固装置较简单；7便于悬臂法施工和架设，施工安全可靠。缺点斜拉桥是高次超静定的组合体系，与其他体系梁桥相比较，包含有较多的设计变量，全桥总的技术经济合理性，不宜简单的由结构体积小，重量轻或满应力等概念准确表示出来，是选桥型方案和寻求合理设计带来一定困难。索力调整是斜拉桥主梁受力均匀，以达到经济安全的重要措施。2、尺寸拟订图33双塔斜拉桥第四章截面尺寸拟定41结构构造411横截面形式预应力混凝土连续梁桥的截面形式很多，由一般应根据桥梁的跨径、宽度、梁高、支承形式、总体布置和施工方法等方面综合确定。合理地选择主梁的截面形式对减轻桥梁自重、节约材料、简化施工和改善截面受力性能是十分重要的。目前预应力连续梁桥横截面形式主要有板式、肋梁式和箱形截面。其中，板式、肋梁式截面构造简单、施工方便；箱形截面具有良好的抗弯和抗扭性能，是预应力混凝土连续梁桥的主要截面形式。箱形截面构造灵活，适用于支架现浇、逐孔施工、悬臂施工等多种施工方式。其中单箱单室桥宽小于18M；双箱单室桥宽为20M左右；单箱双室桥宽为25M左右。一般地，等高度箱梁可采用直腹板或斜腹板，变髙度箱梁宜采用直腹板。在连续梁桥中，箱梁底板厚度随负弯矩的增大而逐渐加厚至根部,根部底板厚度一般为根部梁高的1/101/12，以符合施工和运营阶段的受压要求，并在破坏阶段使中性轴尽量保持在底板以内；跨中底板厚度一般为200300MM，以满足跨中正负弯矩变化及板内配置预应力钢筋与普通钢筋的要求。腹板厚度一般考虑两个因素满足桥面横向弯矩的要求；满足布置纵横向预应力钢筋的要求。在配筋混凝土桥面板中，顶板厚度与腹板间距可参考表数据。表41腹板和顶板参考尺寸表箱形截面顶板两侧挑出的悬臂板（翼板长度也是调节顶板内弯矩的重要因素，一般可取悬臂板长度为腹板间距之半。当配置横向预应力筋时，悬臂应尽量外伸。箱梁腹板主要承受截面剪力和主拉应力。在预应力连续梁桥中，弯束对荷载剪力的抵消使得梁内剪应力和主拉应力较小。在变高度连续梁桥中，截面高度变化也可减少主应力值。因此，除上述受力因素外，考虑预应力钢筋布置及混凝土浇筑后的箱梁腹板最小厚度一般为腹板内无预应力朿管道布置时可采用200MM；腹板内有预应力管道布置时可采用250300MM；腹板内有预应力束锚固时采用350MM。在大跨径预应力混凝土连续箱梁中，腹板宽度宜从腹板间距（M）355070頂板厚度MM）180200200250280300跨中向支点逐渐加宽，以承受支点处较大的剪力，一般采用300800MM，也有达到1M左右。梗腋（承托的形式和尺寸也是箱梁细部构造内容之一。梗腋提髙了截面的抗扭刚度和抗弯刚度，减少了扭转剪应力和畸变应力。桥面板支点刚度加大后，可以吸收负弯矩，从而减少了桥面板的跨中正弯矩。此外,梗腋使力线过渡比较平缓，减小了次应力。从构造上考虑，利用梗腋所提供的空间便于布置纵向预应力筋和横向预应力筋，同时也为减薄底板和顶板的厚度提供了构造上的保证。加腋有竖加腋和水平加腋两种。在顶板和腹板交接处若设置竖向加腋,则可加大腹板的刚度，对腹板受力有利，使腹板剪应力控制截面下移，错开了横向弯曲应力高峰，并有利于竖弯束的布置，但使预应力束的合力位置降低。反之，水平加腋对纵向束布置有利，加大了预应力合力偏心，佢对腹板受力和竖弯束布置不利。值得指出的是，为了合理确定箱梁截面的细部尺寸，除按上述一般规律选取外，还应参考国内外已建成桥梁有关统计资料，并注意在建桥材料、施工技术等方面的差异综合设计取箱梁为单箱单室，变高箱梁采用直腹板，底板厚度取300MM,顶板厚度取280MM，取腹板间距70M。腹板采用跨中300MM，支点700MM图41中支点截面图42边支点截面图43跨中截面第五章桥博建模51结构内力的计算计算用桥梁博士V303511总体信息相对湿度08，用中交04规范图51总体信息512单元信息本设计的单元划分，每一个施工节段自然划分为一个单元。这样便于模拟施工，而且这些截面正式需要验算的截面，另外再支座和一些构造变化处相应增设了几个单元，这样全桥从左到右顺序划分了45个单元，46个截面（节点）。节点号与对应控制截面对应如下图52跨中截面图53支点截面表51支座单元节点结构离散图图54结构离散图半桥各个节点坐标1（0,0）；2（045,0）；3（3,0）；4（5,0）；5（7,0）；6（10,0）7（14,0）；8（18,0）；9（23,0）；10（28,0）；11（33,0）；12（39,0）13（395,0）；14（40,0）；15（405,0）；16（41,0）；17（47,0）；18（52,0）19（57,0）；20（62,0）；21（71,0）；22（75,0）；23（78,0）；513施工信息阶段划分按照悬臂现浇实际施工工序，分阶段如下节点号1143346截面支座1支座2支座3支座4图55施工阶段图表52阶段施工单元阶段工作参与单元10号块浇筑141734372悬臂阶段挂篮施工5101722242936413边跨直线段支架浇筑1343454边跨合拢段施工5425中跨合拢段施工236桥面铺装145514使用信息根据设计资料，整体升温降温均为20C。收缩徐变天数为10000天。本桥梁为连续梁桥，只计算由梯度温度引起的次内力。本桥桥面铺装采用9CM沥青混凝土SBS改性沥青涂膜防水层7CMC50混凝土。根据桥规4310，有下表表53竖向日照正温差计算的温度基数结构类型T1（C）T2（C）混凝土铺装层256750MM沥青混凝土铺装层2067100MM沥青混凝土铺装层1455所以取152C，574C。1T2T图56梯度温度第六章荷载效应和内力组合61永久作用效应包括结构自重内力，即一期恒载、二期恒载。611一期恒载在用桥博进行受力分析，自动考虑箱梁自重。612二期恒载桥面铺装采用9CM沥青混凝土SBS改性沥青涂膜防水层8CMC50混凝土。所以MKNG/648152012409612026162可变作用效应活载内力的计算分为两步，第一步求出主梁最不利荷载横向分布系数M，第二步用主梁内力影响线，将荷载乘以横向分布，确定车辆最不利位置，IPM相应求得最大活载内力。根据桥规第43条，公路I级车道荷载均布荷载为，KNQK/510集中荷载为360计算剪力效应时，根据KPMKN/MPK43261规范要求，对汽车荷载还必须考虑冲击力的影响，因此主梁活载内力计算公式如下）（）（汽JKIWQYP1SRQ人式中所求截面汽车、人群标准荷载的弯矩、剪力；人汽，（1）汽车荷载冲击系数，取1092；沿桥纵向荷载位置对应的横向分布系数；IM汽车荷载横向折减系数，取067Y影响线上最大影响线峰值车道均布荷载标准值，；QK105KN/MQK使结构产生最不利效应的同号影响线面积；JW车道集中荷载标准值，；PK36PK63内力组合631承载能力极限状态设计组合（1）基本组合基本作用永久作用的设计值效应,可变作用设计值效应组合，其表达式为；SRRSRQJKN2JCQ1KGIKM1I0UD（式中承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；UDS结构重要性系数，按规范规定结构设计安全等级取10；0R第I个永久作用效应分项系数，按表416的规定采用；G第I个永久作用效应的标准值和设计值；IDIKS、汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力的分项系数，取14；Q1R汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力的标准值和设计值；GDK、在作用效应组合中除汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力、风荷QJR载外的其他第J个可变作用效应的分项系数，取14；在作用效应组合中除汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力GJDJKS、外的其他第J个可变作用效应标准值,设计值；在作用效应组合中除汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力外的其C他可变作用效应的组合系数，永久作用与汽车荷载和人群荷载或其他一种可变作用组合时，人群荷载或其他一种可变作用的组合系数取080；当除汽车荷载含汽车冲击力、离心力外尚有两种其C他可变作用参与组合时，组合系数取070；尚有三种可变作用C参与组合时，组合系数取060；有四种及多于四种的可变C作用参与组合时，取050。632正常使用极限状态设计组合（1）短期效应组合永久作用标准值效应和可变作用频遇值效应相组合，其表达式为QJKN1JMIGIKSDSS式中作用短期效应组合设计值；SDS第J个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载不计冲击力1107，风荷载075，温度梯度08，其他作用1011；第I个永久作用的标准值；GKS第J个可变作用效应的频遇值。QJ（2）长期期效应组合永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相结合，其表达式为QJKN1J2MIGIKLDSS式中作用短期效应组合设计值；LDS第J个可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载不计冲2击力07，温度梯度08，其他作用10；222第I个永久作用的标准值；GKS第J个可变作用效应的准永久值。Q第七章横向分布系数和冲击系数计算71横向分布系数汽车荷载效应对于整体箱梁，其分布系数就是其所承受的汽车总列数，考虑横向折减，偏载厚的修正值。横向分布系数偏载系数车道数横向折减系数纵向折减系数因为桥面板宽度13M，故车道为2，横向折减系,10，纵向折减系数10所以横向分布系数1152112372冲击系数连续梁的结构基频F,F。12L63CMEI2L6513CMEI式中L结构的计算跨径（M）E结构材料的弹性模量（N/M2IC结构跨中截面的截面惯性矩（M4）MC结构跨中处的单位长度质量（KG/M）G结构跨中处延米结构重力（N/M）G重力加速度，G981（M/S2）其中L68M,E34510MPA,MA/G67626000/1017576KG/M4C则有F053HZ12L63CMEI268311756034F0923HZ2L5CI250另有基本计算公式当F14HZ时，U045。由以上可得，UU00512因此，计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，冲击系数U005计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时，冲击系数U00512第八章预应力束的计算和布置81预应力配筋原理与方法根据桥规（JTJ02385），预应力混凝土连续梁桥应满足使用荷载下应力要求和承载能力极限状态下正截面强度要求，因此预应力钢筋数量可以从这两个方面综合确定。811按正常使用极限状态的应力要求计算预应力混凝土梁在预加力和使用荷载作用下的应力状态应满足的基本条件是截面上、下缘均不产生拉应力，且上、下缘的混凝土均不被压碎，条件如下MIN0PMW上上AX5CKPF上上MAX0P下下IN5PCKMFW下下式中MMAX、MMIN荷载最不利组合时的计算截面内力，当为正弯矩时取正值；当为负弯矩时取负值，且按代数值取大小。由预应力在截面产生的应力；PW截面抗弯模量；混凝土轴心抗压标准强度，324MPACKFCKF根据截面受力情况，配筋有三种形式截面上下缘均布置力筋以抵抗正、负弯矩；仅在截面下缘布筋以抵抗正弯矩或仅在上缘布置力筋抵抗负弯矩。上、下缘配筋的判别条件预应力混凝土受弯构件截面配筋的数量不仅与截面承受的弯矩有关，且还需考虑截面几何特性的影响。配筋判别条件为当N0，只在下缘布置钢筋KKEKKE上上Y下上下下Y下下下当N0,只在下缘布置钢筋KKEKKE下上上下上下下上上若式均不满足，则应在截面上下缘同时布置预应力筋。1截面上、下缘均布置力筋由力筋N及N在截面上、下缘产生的应力为上下PPPENEAWA上上上下下下上上上，PPP上上上下下下下下下由NNF,NNF,则有上上Y下下YN,上）（）（下上下上下下上下下上下上EKKFAEYN下）（）（下上下上上上下上上上上下FYY式中，F每束股预应力筋的面积；YE预应力力筋重心离开截面重心的距离；K截面的核心距；A混凝土截面面积，取有效截面计算。预应力钢筋的永存应力。估算力筋数量时可取（0506）YYR，BY其中R为预应力钢筋的标准强度。BY上下缘不出现拉应力，最小配筋值为NSMIN）（）（）（）下上下上下下上下下上下上EKKMMAX/WIN/FAEWMYNSAX）（）（）（）下上下上上上下上上上上下EIN/AXFEY2只在截面下缘布置预应力筋由下缘预应力钢筋在截面上、下缘产生的应力分别为上Y上下下下WENA下Y下下下下WENA则有N,上下下下上EKFYN下）（下上上下FAYY上缘不出现拉应力时截面下缘布筋NXSLNXSL下上下上）EKMIN/FWMY3仅在上缘布置预应力钢筋有上缘预应力钢筋在截面上下缘产生的应力分别为上Y上上上上WENA下Y；下上上上则有N,上上下下上EKFYN下）（上下上下FAYY上缘不出现拉应力时上缘布置钢筋NSSLNSSL上下下上）EKMIN/FWMY82手算各截面预应力钢束估算821正常使用极限状态设计计算（1）跨中截面预应力钢束估算（23号截面）由桥梁博士可知，即为23号节点，计算可得各截面几何特性；，下上42M185I30261YM89740Y736A则；，；，下下上上下下上上AWK56,3WK72Y/15I3又由前面计算可得26YWMINMAX104F2061E0794M18940E9MPA85MPA35N2N7；，；，下上代入前述公式可得254106591302EK386MINAX）（）（）（）（下上下下所以只需在下缘进行布筋。所需钢筋数量。；）（）（下上下下下下下上下上下下下下下上7842061595736109314067EKWMFANX021206858539746109314067EF30261508576419301467EKWMFANX751206839109314067EFMINWYXMAXWYS6MAXYXL66INYSL则此时仅在下缘布置钢筋数量为计算其钢筋面2163NXXL（积为又桥梁博士计算得到所需钢筋面积为，2MA。790M（2）5号截面预应力钢束估算由桥梁博士可知，即为5号节点，计算可得各截面几何特性43518M3Y9076，下上则；，；，下下上上下下上上0MAWK51,78AWK72YI4/15YI3又由前面计算可得26YWMINMAX104F2061E079418940E93MPA85MPA356KNKN；，；，下上代入前述公式可得）（）（）（）（）（）（）（）（上上下上下上下下08659106EK2826MIN7AX6IN7MAX所以此时应在上、下缘同时布筋。所需钢筋数量48EKEKMEWMFANX29SMINMAXYMINAXINYIN；）（）（）（）（；）（）（）（）（下上下上上上下上上下上下下上下上下下上下下上下上W则此时在上缘布置钢筋数量为计算其钢筋面427NSMIN（积为在下缘布置钢筋数量为计算其钢筋面积为；2580A，1XI又桥梁博士计算得到所需钢筋面积为；M61。，2201M（3）中支点截面由桥梁博士可知，即为14号节点，计算可得各截面几何特性4328152YM58491Y965A，下上则；，；，下下上上下下上上07MAWK76/WKI2I33又由前面计算可得26YWMINMAX104F152E489105891E93MPA856MPA34NN；，；，下上代入前述公式可得88MINAX105671401）（）（）上上下上EK满足只在上缘配筋条件上缘不出现拉应力时截面上缘预应力筋数量7048174/09314065/Y（上上上下EKFANSYSL下缘不出现拉应力时截面上缘预应力筋数量1428176930145K上上上下EFSYYXL上缘不被压碎时截面上缘预应力筋数量75402E7A上下下上YYSFN下缘不被压碎时截面上缘预应力筋数量3048175266YXYFS所以7045N取N360根A504002M83预应力钢束的布置连续梁预应力钢束的配置不仅要满足桥规TB10002399构造要求，还应考虑以下原则1应选择适当的预应力束的型式与锚具型式，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，以达到合理的布置型式。2应力束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，而导致在结构中布置过多的锚具。3预应力束的布置，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。4预应力束应避免合用多次反向曲率的连续束，因为这会引起很大的摩阻损失，降低预应力束的效益。5预应力束的布置，不但要考虑结构在使用阶段的弹性力状态的需要，而且也要考虑到结构在破坏阶段时的需要。6预应力筋应尽量对称布置7应留有一定数量的备用管道，一般占总数的1。8锚具的最小间距的要求。图81图82第九章主梁内力、挠度验算及内力组合91主梁截面内力验算预应力混凝土主梁从预加力开始到受荷载破坏，需要经受预加应力、使用荷载作用、裂缝出现和破坏四个阶段。为了保证主梁手里可靠并予以控制，应对控制截面进行各阶段的验算。在承载能力极限状态下，预应力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破坏。下面验算这两类截面承载力。本设计中只需验算正截面。（1）确定混凝土受压高度根据公预规523规定，当成立时，中性轴在翼缘板内，FCDPHBF否则在腹板内。则中性轴在翼缘板内，；FCDP/AFX中性轴在腹板内，；0BFCDBFH式中梁的有效高度；0H预应力受压区高度界限系数，按公预规表521采用，对于BC50混凝土和钢绞线040；B（2）验算正截面承载力由公预规522条规定，正截面承载力按下式计算中性轴在翼缘板内时2XHBFMR0CD0中性轴在腹板内时2XHBFFR0CDF0FFCD0（3）验算最小配筋率由公预规9112条规定，预应力混凝土受弯构件最小配筋率应满足下列条件1/MCRUD式中受弯构件正截面开裂弯矩值；CR受弯构件正截面抗弯承载力设计值；UD又NXPPC00TKPCCRWMANW2SRRFM，式中扣除全部预应力损失预应力筋在构件抗裂边缘产生的混凝土预压应力。PC全截面换算截面重心轴以上（或以下）部分截面对重心轴的面积矩；0S换算截面抗裂边缘的弹性抵抗矩；W92主梁挠度验算921正常使用极限状态挠度验算（1）钢筋混凝土构件；，0TKCRR02SCR2SCR0MFB1MB式中R构件受拉区混凝土塑性影响系数；全截面换算截面惯性矩；0I开裂截面换算截面惯性矩；CR混凝土轴心抗拉强度标准值；TKF开裂截面抗弯刚度，CRB；CRCRIEB开裂弯矩RMB开裂构件等效截面抗弯刚度；全截面抗弯刚度，0；0C0I95EB（2）预应力混凝土构件全预应力混凝土和A类预应力混凝土构件；0C0I95允许开裂的B类预应力混凝土构件在开裂弯矩作用下CRM；0C0I95EB在开裂作用下RS；RR又；00TKPCCR/W2SF，）（式中扣除全部预应力损失预应力钢筋和普通钢筋合力PON在构件抗裂PC边缘产生的混凝土预压应力，先张法构件和后张法构件按公预规6151计算。但是后张法构件采用净截面，该式中PON与本规范第644条同样办理；换算截面抗裂边缘的弹性抵抗矩。0W全截面换算截面重心轴以上（或以下）部分面积对重心轴的面积矩；S各项计算、验算结果见以下桥梁博士导出报表。表91正常使用短期短期效应组合主截面应力表上缘正应力下缘正应力最大主应力单元号节点号应力最大最小最大最小主压应力主拉应力应力属性1920109195129195961E02容许值1620162019415911是否满足要求是是是是是是应力属性197912E022851912850589容许值1620162019415922是否满足要求是是是是是是应力属性2440515373525370462容许值1620162019415933是否满足要求是是是是是是应力属性26102145863575860333容许值1620162019415944是否满足要求是是是是是是应力属性421146283636280294容许值1620162019415955是否满足要求是是是是是是应力属性528159807485807022容许值1620162019415966是否满足要求是是是是是是应力属性6432048925538920245容许值1620162019415977是否满足要求是是是是是是应力属性7682629886619880242容许值1620162019415988是否满足要求是是是是是是应