[论文精品]三跨预应力混凝土连续箱梁桥上部结构设计

东南大学成贤学院毕业设计报告I三跨预应力混凝土连续箱梁桥上部结构设计摘要综合运用所学的专业理论知识，进行三跨预应力混凝土连续箱梁桥上部结构设计，培养整体桥梁结构设计的能力。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，遵照国家设计规范要求和规定，选择合理的结构方案和设计方法，按进度独立完成结构计算，并绘制结构施工图。具体内容包括结构方案和初选截面尺寸；结构设计；荷载计算；用桥梁博士结构设计软件计算内力；结构配筋设计；结构施工图的绘制。本文共八章。第一章是序论。第二章为主梁内力计算。第三章是预应力钢筋计算及布置。第四章是预应力损失有效预应力计算。第五章是主梁截面强度计算及验算。第六章为应力、变形及其他验算。第七章是设计图绘制。第九章是结束语。关键词预应力连续箱梁上部结构东南大学成贤学院毕业设计报告IITHREESPANCONTINUOUSPRESTRESSEDCONCRETEBOXBEAMSUPERSTRUCTUREDESIGNABSTRACTINTEGRATEDUSEOFPROFESSIONALTHEORETICALKNOWLEDGE,ATHREESPANCONTINUOUSPRESTRESSEDCONCRETEBOXBEAMSUPERSTRUCTUREDESIGN,NURTURETHEABILITYTOBRIDGEDESIGNREQUIREMENTSUNDERTHEGUIDANCEOFTEACHERS,REFERENCEHASBEENLEARNEDINTHETEXTBOOKSANDRELATEDINFORMATION,INACCORDANCEWITHNATIONALDESIGNCODEREQUIREMENTSANDREGULATIONS,THESTRUCTUREOFTHEPROGRAMANDCHOOSEARATIONALDESIGNMETHOD,ACCORDINGTOTHEPROGRESSOFSTRUCTURALCALCULATIONSINDEPENDENTLY,ANDTHEMAPPINGOFSTRUCTURALDRAWINGSTOPICSINCLUDESTRUCTUREOFTHEPROGRAMANDTHEPRIMARYSECTIONSIZESTRUCTURALDESIGNLOADCALCULATIONWITHBRIDGESTRUCTURALDESIGNSOFTWARETOCALCULATEINTERNALFORCES,DRSTRUCTURALREINFORCEMENTDESIGNSTRUCTURECONSTRUCTIONMAPPINGTHISTOTALOFNINECHAPTERSTHEFIRSTCHAPTERISONTHEORDERCHAPTERBASEDINTERNALFORCECALCULATIONTHETHIRDCHAPTERISCALCULATED,ANDPRESTRESSEDREINFORCEMENTLAYOUTCHAPTERIVFORTHENETSECTIONANDTHEGEOMETRICCHARACTERISTICSOFTRANSFORMEDSECTIONCALCULATIONSCHAPTERVISTHELOSSOFEFFECTIVEPRESTRESSPRESTRESSEDCALCULATEDCHAPTERVIISTHEMAINBEAMSECTIONSTRENGTHCALCULATIONANDCHECKINGCHAPTERVIIOFTHESTRESS,DEFORMATIONANDOTHERCHECKINGCHAPTERVIIIISTHEDESIGNDRAWINGIXISTHECONCLUSIONKEYWORDPRESTRESSCONTINUOUSBOXBEAMSUPERSTRUCTURE东南大学成贤学院毕业设计报告III目录第一章绪论111设计特点112实例设计基本资料113桥型及纵、横断面布置2131桥型布置及孔径划分2132截面形式及截面尺寸拟定214毛截面几何特性计算4第二章主梁内力计算521恒载内力计算5211单元划分5212恒载集度计算6213恒载内力622活载内力计算7221计算方法723温度及墩台基础沉降次内力计算7231计算方法7232计算结果724内力组合一及内力包络图8241最大、最小弯矩（MMAX、MMIN）组合8242内力包络图11第三章预应力钢筋计算及布置1231计算原则1232计算原理及方法1233配筋计算结果1334钢束布置14341配筋数目的确定14342横截面布置15东南大学成贤学院毕业设计报告IV343立面及平面布置17第四章预应力损失有效预应力计算1941控制应力及有关参数的确定1942摩阻损失S1的计算2043锚具变形、钢束回缩损失S2的计算20431计算参数20432计算方法2144混凝土弹性压缩损失S4损失的计算21441计算公式21442计算结果2145钢束徐舒损失S5的计算2146泥凝土徐变收缩损失S6的计算2147预应力损失组合及有效预应力22第五章主梁截面强度计算及验算2551计算方法2552有关参数的确定25521受压区有效分布宽度的确定25522上下缘钢束角度及其正、余弦2753正截面强度计算及验算27531正截面强度计算与验算27第六章应力、变形及其他验算3261预加应才阶段各找面混凝土法向应力计算与验算32611预加应力阶段的内力效应32612预加应力阶段截面几何特性32613运用桥梁博士软件得到验算结果如下表61（只列举出几个验算结果）3262各单元正常使用阶段应力验算和极限强度验算34第七章设计图绘制3871概述3872总体布置图3873主梁一般构造图39东南大学成贤学院毕业设计报告V74主梁预应力钢束构造图39第八章结束语40致谢40参考文献41东南大学成贤学院毕业设计报告1第一章绪论11设计特点在支架上整体现场浇筑（也称满堂支架现浇）连续梁桥具有悠久的历史，也可以说这种施工方法是最原始、最基本的施工方法。起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，平面及竖曲线线形容易控制，对机具和起动能力要求不高。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亦有应用。预应力混凝土连续梁桥采用支架现浇施工，结构在施工中一次落架，没有体系转换，因此，内力计算原理和方法非常简单按传统的结构力学方法直接计算连续梁结构的恒、活载以及支座沉降和温度次内力，而无需计算恒载徐变二次矩。其计算结果是支承处负弯矩小于按悬臂施工的弯矩值，但桥梁跨中正弯矩大于按悬臂施工的弯矩值，这充分表明连续梁桥的设计计算必须与施工方法密切结合。从够造方面来讲，当采用整体支架施工时，预应力混凝土连续梁可采用等截面（等高度等宽度），也可以采用变截面（变高度等宽度或等高度变宽度）。一般地，等高度梁的适应跨径为4060M；变高度连续梁的适应跨径为40120M,最大也有达到150M者，如德国内卡桥为151M。截面形式都为箱形截面。当采用等高度箱形截面连续梁时，梁的高跨比通常为116125HL；当采用变高度梁时，梁的根部高度1H与跨径之比通常为1112121HL，根部梁高H2与跨中梁高H2之比通常为121522HH。另外，为了获得较合理的恒载内力分布，连续梁的边孔与中孔跨径之比一般为0608。12实例设计基本资料三跨预应力混凝土连续箱梁桥，跨度为30M45MM30M施工方法为整体支架现浇。材料混凝土C40；预应力钢绞线ASTM270K级低松弛钢绞线，公称直径1524MM，标准抗拉强度1860MPA，弹性模量51910MPA。普通钢筋直径12MM，采用HRB335级，直径12MM，采用R235级。钢绞线符合ASTM41697，公称直径152MM，公称面积140MM2。桥面铺装8CM厚沥青混凝土。支座强迫位移边支座下沉1CM，中支座下沉15MM。温度上下缘温差5。设计荷载公路I级。设计规范公路桥涵通用设计规范、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范东南大学成贤学院毕业设计报告213桥型及纵、横断面布置131桥型布置及孔径划分该实例是作者设计的某立交桥主线桥的一联。为减小建筑高度，适当增大跨径并提高行车舒适性，决定采用预应力混凝土连续箱梁，同时考虑通航要求，孔径为30M45M30M。为了与主线桥其他各联配合，实际桥长为10494M，另外的6CM为预留伸缩缝，桥梁结构计算图示见图11。图11桥梁计算图式（单位CM）图中，2940CM为该联边孔计算跨径。57CM为连续梁梁端至边支座中心线的距离，为经验数值，可参考已有的设计实例确定，或根据估计的端横隔板尺寸及位置拟定，一般取横隔板中心线为支承中心线。132截面形式及截面尺寸拟定1截面形式及梁高采用变高度箱型截面。箱梁根部高度为24M，高跨比为111875HL；跨中最小梁高2H为12M，122HH。选用箱型截面处于这样几点的考虑首先，箱型截面整体性好，结构刚度大；其次，箱梁的顶、底板可提供足够面积来布设预应力钢束以承受正、负弯矩；另外，抗扭能力强，同时箱型截面能提供较大的顶板翼缘悬臂，底板宽度相应较窄，可大幅度减小下部结构工程量采用变高度主要是适应连续梁内力变化的需要。2横截面尺寸每幅桥面全宽为16M，故取单箱双室截面为单幅桥的构造断面。箱梁顶板采用钢筋混凝土。为使顶板横向配筋较为适宜，箱梁腹板净距以不超过5M为宜，顶板翼缘外悬25M，则箱梁底板宽度为11M。考虑布置预应力钢束、普通钢筋及承受轮载的需要，箱梁顶板厚度一般为2025CM左右，本设计取支座处为25CM，跨中取20CM。根据设计经验资料，设置防撞护栏时，箱梁顶板翼缘端部厚度一般为1525CM左右，本设计取支座处为25CM，跨中取20CM。翼缘根部厚度为30CM。腹板尺寸跨中取45CM，支座处取50CM。腹板与顶、底板相接处均做成10CM10CM承托，以利脱模并减弱转角处的应力集中。主梁横截面构造如图12所示。东南大学成贤学院毕业设计报告3支座处截面跨中处截面图12主梁横断面构造东南大学成贤学院毕业设计报告414毛截面几何特性计算运用CAD直接查询到毛截面的几何特性如下所示面域面积442450000000周长622142136边界框X00000160000000Y0000024000000质心X80000000Y12617166惯性矩X88728E13Y3301110470833332惯性积XY44625E14旋转半径X14161127Y86376963注以上单位为MM4。抗扭计算结果如下支座处抗扭0435M3，跨中处抗扭0420M3。东南大学成贤学院毕业设计报告5第二章主梁内力计算鉴于满堂支架施工的连续梁桥不产生恒载徐变二次力，且在配置预应力钢束前尚无法计算预加力产生的次内力，因此，当前情况下的主梁内力计算包括恒载内力计算、活载内力计算、温度次内力计算及支座沉降次内力计算。另外，尽管本例桥梁位于2000M半径的平曲线上，但考虑曲线半径较大，故所有内力均按直桥计算。21恒载内力计算恒载内力包括一期恒载箱梁自重及二期恒载桥面铺装和防撞护栏等桥面系作用下的内力。对于满堂支架现浇等截面连续梁桥，考虑建造过程无体系转换，故恒载内力可按结构力学方法或参考文献10直接计算；对于变截面连续梁桥，则用有限元计算更为方便。211单元划分划分单元时，应将支点和桥规（JTJ02385）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点处一也应布置节点。考虑到本例桥跨较小，将每孔计算跨径之8等分作为一个单元，另外，为便于中支点剪力计算，在BS支点两边及边支点以外分别增加06M的小单元即1、10、11及20、21、30单元，全桥共计3O个单元，31个节点，如图21图21单元划分及节点截面对应示意表21节点号截面号对应关系节点号234567891113141516截面AL1/8L1/43L1/8L1/25L1/83L1/47L1/8BL/8L/43L/8L/2表22各节点的总体坐标东南大学成贤学院毕业设计报告6212恒载集度计算计算按单幅桥全宽进行1一期恒载集度（Q1）一期恒载集度包括箱梁及横隔板的集度，也可只考虑箱梁集度而将横隔板作为集中力加在节点本实例将箱梁及横隔板一起处理成分段均布集度作用在相应的单元上，计算公式为Q1IAI25横隔板集度（支承和跨中相邻单元）0（其余单元）式中I单元号；Q1II号单元一期恒载集度；AII号单元的毛截面面积，AI等于该单元两端节点截面积的平均值。按上式计算的各单元一期恒载集度见表22。表23一期恒载集度（KN/M）2二期恒载集度2Q二期恒载集度为桥面铺装集度与防撞护栏集度之和，即2Q桥面铺装集度十防撞护栏集度008152503012254505（KN/M）上式中桥面铺装厚按8CM计，铺装层宽为15M护栏按每10米301M3混凝土计，混凝土容重按25KN/M3计。213恒载内力根据以L的单元划分、各单元节点几何特性及相应的恒载集度，采用参考文献10即可方便地求出一期恒载内力和一、二期恒载内力，其中恒载弯矩分别如图23、图24所示，剪力将在以后的内力组合一并给出。东南大学成贤学院毕业设计报告7图23一期恒载弯矩图22活载内力计算221计算方法活载内力计算方法分手工计算和程序计算，本文主要介绍程序电算。运用桥梁博士会得到各个节点的内力影响线。这里只给出11单元左截面和50单元有截面的内力影响线，如图24及图25所示。图2411单元左截面内力影响线图2550单元右截面内力影响线23温度及墩台基础沉降次内力计算231计算方法温度次内力及墩台基础沉降次内力采用有限元参考文献10计算。其中，计算温度次内力时，温度梯度采用线性变化，具体为箱梁顶、底板相差5墩台基础沉降分别按两种工况考虑，即2号节点下降1CM和11号节点下降15CM。232计算结果1温度次内力温度次内力见表26。东南大学成贤学院毕业设计报告8表26计算截面温度次内力表26只给出半桥的次内力，其余半桥温度次弯矩MT关于L/2截面对称，次剪力QT关于L/2截面反对称。2如图27是用桥梁博士电算的温度次内力计算结果。图27温度次内力图3墩台基础沉降次内力本设计考虑边支座下沉1MM，中支座下沉15MM。沉降次内力见图28。图28支座沉降次内力24内力组合一及内力包络图根据以上内力计算结果，参照桥规JTJ023一85第412条即可进行内力组合。荷载组合方式为组合I恒载汽车；组合II恒载十汽车十温度影响力基础变位影响力；241最大、最小弯矩（MMAX、MMIN）组合1组合方法以上述组合原则为基础，另外具体考虑以下四点L为计及偏载效应，汽车一超20级产生的最大最小弯矩提高115倍后再参与组合；挂车效应在本例中不控制设计，故不予提高。东南大学成贤学院毕业设计报告9（2温度次内力为箱梁顶、底板相差5而求得，因此在考虑最不利内力组合时，如恒载效应MG与汽车一超20级效应MQ，均大于零即均为正弯矩，则温度效应恒取正值；如恒载效应与汽车恒载效应与汽车一20级效应均小于零，温度效应恒取负值；如MG0、MQ0,则温度效应恒取负值。3墩台基础沉降次内力参与组合也应注意取值。例如，由表27知，当2号节点下沉1CM时，3号节点（L1/8截面产生的次弯矩为2112KNM,29号节点关于全桥与3号节点对称，即另一边孔L1/8截面的次弯矩为941KNM，则当进行L1/8截面MMAX组合时，应取941KNM参与计算，进行MMIN组合时，应取2112KNM参与计算。4前述各种内力计算中，均将中间支承11号、21号节点处作为理论铰点支承，而实际工程为有一定面积的支座支承，因此，桥规JTJ02385第232条规定，应对理论计算的负弯矩值进行折减。但折减后的弯矩不得小于荷载支点弯矩的09倍。2、使用阶段承载极限组合I输出结果这里只列出18单元的表26使用阶段承载能力极限状态内力组合I结果东南大学成贤学院毕业设计报告10东南大学成贤学院毕业设计报告11242内力包络图根据弯矩、剪力组合结果即可绘制包络图。具体绘制时，一般有两种表达方式一种是分别绘制组合、的包络图另一种在组合、中挑选最大、最小值绘制包络图。作为配筋计算，一般采用后一种方式绘制包络图。本实例也采用后一种方式，弯矩包络图如图26所示，剪力包络图见图27。图26弯矩包络图图27剪力包络图东南大学成贤学院毕业设计报告12第三章预应力钢筋计算及布置31计算原则在预应力混凝土连续梁中，预应力钢筋共计有三种，分别为纵向、横向和竖向预应力筋。其中纵向预应力筋根据上一节的弯矩包络图计算并布置，横向预应力筋根据单位宽度桥面板计算并布置，如计算配筋仅需设置普通钢筋，则可不设置横向预应力筋竖向预应力筋根据主梁主应力计算与验算结果设置，如果在使用荷载作用下计算的混凝土主拉应力Z105R1B组合或Z1055R1B（组合或）时，仅按构造要求设置非预应力箍筋，否则按下式计算设置非预应力箍筋。KS1GKGKZRAB（31）式中KS箍筋间距；系数，组合I时取10,组合II,III时取11；GKR普通箍筋的抗拉设计强度；GKA同一截面箍筋的总截面面积，GKAGKNGKA,GKN为箍筋肢数，GKA为箍筋单胶截面面积；B主梁腹板宽度。如果按式31计算的箍筋间距过小小于5CM或箍筋单肢截面积过大直径大于12MM，则会给施工造成困难，这时应考虑按下式计算设置竖向预应力筋1ZGKYKYKYKNRABS32式32的符号意义与式31类似，即将式（32中的下标Y理解为预应力筋，式31中的下标G为普遍钢筋。按式32计算设置竖向预应力筋后，普通箍筋可按构造要求设置。本节主要解决纵向预应力钢筋的计算与布置问题。32计算原理及方法按梁在施工和使用阶段截面上、下缘均不出现拉应力，且上、下缘混凝土均不被压碎的应力条件计算预应力钢筋数量。东南大学成贤学院毕业设计报告1333配筋计算结果运用桥梁博士软件计算得到配筋结果如下图3334图33承载能力极限状态结构配筋面积图表31使用阶段结构配筋汇总图34正常使用极限状态结构配筋面积图东南大学成贤学院毕业设计报告14配筋计算结果分析与说明上述配筋分别按成桥弯矩包络图和施工一期恒载弯矩计算。由计算结果可见，各截面按一期恒载弯矩配筋均在按弯矩包络图配筋范围之内，因此，可初步确定按成桥使用状态一次配筋，无需按施工状态一期恒载作用先期配筋。计算中每束按715钢绞线考虑，每束面积为9798104M2，强度为1500MPA,钢束的永存应力按05RYB即750MPA估计混凝土为40号，弯压应力按05RAB即14MPA取值。计算结果中的符号意义如下NSMAXMIN上缘最大最小配束数；NXMAXMIN下缘最大最小配束数；NSS1SY上缘混凝土拉压应力控制的上缘配束数；NSX1XY下缘混凝土拉压应力控制的上缘配束数；NXX1XY下缘混凝土拉压应力控制的下缘配束数；NXS1SY上缘混凝土拉压应力控制的下缘配束数。34钢束布置341配筋数目的确定各截而配筋计算结果均有四个数值，这四个数值构成了预应力钢束数目的取值范围。为便于钢束布置，应进一步从该范围确定配束数目。具体确定方法如下1当截面上、下缘均需配筋时，上缘配筋取NSMIN，下缘配筋NXMIN；2当截面仅需下缘配筋时，配筋数为NXX1；3当截面仅需上缘配筋时，配筋数为NSS1。将该方法确定的数值按小数点后四舍五人，然后取整作为最终配筋计算值由于某些因素的不定性如配筋计算中钢束有效预应力的取值等及预加力产生的次内力尚无法计入，因此可将最终配筋计算值适当增大作为实际采用值，并根据截面构造特点将实际采用值分配于顶、底板及梁肋腹板，详见表32。东南大学成贤学院毕业设计报告15表32钢束计算、实取一览表342横截面布置满堂支架施工的预应力混凝土连续梁桥，绝大多数预应力钢束的穿束、张拉锚固等均需在箱梁内作业，而本实例梁高较底，工作空间较小，因此，配筋控制截面钢束最多的截面布置钢束时充分考虑这一特点，尽量靠近腹板采用分散布置分散锚固顶、底板束，钢束水平间距稍大一些，且不设平弯，以便布设齿板，方便施工。布置边、中孔正弯矩肋束腹板束时，将钢束置于梁肋截面中心线，且将来直接竖弯锚固于梁顶中支点负弯矩钢束按图34布置，具体内含是两边肋钢束距梁肋外侧L5CM,以便肋束伸过腹板加厚段后置于梁肋中心，且均设齿板锚固于腹板内侧，而中肋钢束伸过腹板加厚段后应有足够的保护层，且均对称设齿板锚固于中肋两侧。各配筋控制截面的钢束布置分别见图34图37。东南大学成贤学院毕业设计报告16图34中支点B,C截面钢束布置单位CM图35边孔L1/4截面钢束布置单位CM图36全桥跨中L/2截面钢束布置单位CM图37边孔锚固面钢束布置单位CM东南大学成贤学院毕业设计报告17343立面及平面布置综合考虑表32及图34图37，并注意到主梁的构造特点，可进行预应力钢束的立面及平面布置，分别如图38图310所示。预应力钢束立面及平面布置的重点在于确定各钢束锚固点、弯起点、弯终点的位置以及弯起角度和弯起半径的大小，这些内容和方法在结构设计原理教材中已有详细介绍，不再重述。以下简要说明本实例的立面及平面布置要点。在图38中，正弯矩钢束均以25弯起角上弯，并锚固于梁顶腹板中心，弯起半径为5375M，两起弯点之间的钢束按平行于顶板布置负弯矩钢束均以13下弯，同时考虑锚固于腹板侧面的齿板外，还应设置平弯,N1一N4的平弯角度分别为01705、03423、04927及O6431，下弯半径为84M。在图39中，由于受梁高即工作空间限制N1、N2、N21、N5及N6采用一端布置为死锚也称固端锚而在另一端张拉锚固；N3、N31及N4采用两端张拉锚固工作空间相对较大，均锚于顶板下缘的齿板，下弯角度为10弯起半径取688M。全部顶板束关于11号支点均为不对称布置，通长束TI下弯角度为131391，下弯半径为225M。在图310中，正弯矩底板束均采用两端张拉锚固。其中，边孔束玩一端锚于梁端锚固面全部BI，另一端分批锚于底板上的齿板，端锚固面钢束弯起角为11弯起半径938M端锚固点距梁底5138CM。中孔束执关于全桥跨中对称布置，锚于底板上的齿板。齿板锚固束均以10弯起，起弯半径为688M。东南大学成贤学院毕业设计报告18图38图310立面及平面布置东南大学成贤学院毕业设计报告19第四章预应力损失有效预应力计算预应力损失及有效预应力计算对于具体的桥梁构造型式和配筋情况，相应的预应力损失计算有一定的特性，现分别在各项预应力损失计算中作以简要介绍。41控制应力及有关参数的确定1控制应力07515001125KMPA2其他参数管道偏差系数0003K摩阻系数035图41平曲线影响角1计算图式图42底板曲线影响角2计算图式东南大学成贤学院毕业设计报告20根据本章第三节的配筋特点，底板各截面钢束弯曲影响角由三部分组成第一部分为平曲线2000M半径对应的圆心角1，如图51所示，12ARCSIN2AR；第二部分为底板曲线斜率对应的夹角2，如图42所示，2可按下面的方法求得由梁底曲线方程24FYLXXL可得梁底任一截面的斜率242FYLXL24124382438X32502104382X进而可得32ARCTANARCTAN2502104382YX43按式43计算的各截面2值见表41。表41各截面计算结果顶板各截面钢束弯曲影响角仅由1和2两部分组成。42摩阻损失的计算为了方便计算S1，根据全桥预应力钢束布置情况，可将钢束分为七类，即边孔底板正弯矩B类，边孔正弯矩肋束B类、中支点负弯矩肋束N类、中支点负弯矩顶板束N类、中孔正弯矩肋束A类、中孔正弯矩底板束S类和全桥通长束T类。运用电算得到的电算结果见表52。43锚具变形、钢束回缩损失的计算431计算参数5LMM51910EYMPA东南大学成贤学院毕业设计报告21432计算方法与计算S1相似，分别按七类钢束计算，最后计算S2平均值。计算过程中考虑反向摩阻影响。计算结果见表42。44混凝土弹性压缩损失损失的计算441计算公式04112SYNMNM（44）式中M钢束张拉批数；YNYN541957583310YHEE；01N一钢束形心处由该预加力产生的混凝土的正应力，如计人一期恒载影响则可按下式计算2101YYYJGNYJSJJNNEMEAII（45）式中YN扣除1S、2S后的有效预加力，12,YYKSSJNAA应计弯起角度影响；JA混凝土净面积；YJE一钢束重心至混凝上净截面形心之距离；JI混凝土净面积惯矩；1GM一起恒载产生的弯矩。442计算结果运用桥梁博士进行电算得到的计算结果见表42。45钢束徐舒损失的计算按超张拉考虑，则50045004511255063SKMPA计算结果见表42。46泥凝土徐变收缩损失的计算运用桥梁博士进行电算得到的计算结果见表42。东南大学成贤学院毕业设计报告2247预应力损失组合及有效预应力可按施工和使用阶段对预应力损失进行组合，进而可得相应阶段有效的预应力，详见表42。这里限于篇幅限制，仅仅列出几束钢筋各项预应力损失及有效预应力。表45各项预应力损失及有效预应力3钢束第一施工阶段各项预应力损失及有效预应力东南大学成贤学院毕业设计报告2318钢束第一施工阶段各项预应力损失及有效预应力东南大学成贤学院毕业设计报告2436钢束第一施工阶段各项预应力损失及有效预应力东南大学成贤学院毕业设计报告25第五章主梁截面强度计算及验算51计算方法预应力混凝土连续梁桥的主梁作为受弯构件，其强度包括两大类，即正截面强度和斜截面强度。有关资料表明，变高度预应力混凝土梁的斜截面强度一般不控制设计，而且现行桥规JTJ02385也未推荐适当的计算公式，故本设计不作斜截面强度的计算与验算，斜截面的安全情况由主应力来控制。因此，这里主要考虑正截面强度的计算与验算。正截面强度计算与验算的基本原理和公式具体可依据桥规JTJ02385第516条、第517条和518条进行。52有关参数的确定521受压区有效分布宽度的确定我国公路桥梁设计规范仅对T型简支梁桥采用翼缘有效分布宽度的方法考虑其剪力滞效应。连续箱梁桥在对称荷载作用下的纵向弯曲同样也存在剪力滞现象，而T梁翼缘有效分布宽度的计算方法不能直接用于箱梁结构。因此，本实例参照英国桥梁设计规范BS5400考虑剪力滞效应来确定箱梁顶、底板的有效宽度。1计算图示如图51所示悬臂板B27M内顶底板B53/2265M另外根据恒载弯矩图，可确定等代简支梁的跨径为L边294一13231617ML中451125075X221M图51有效分布宽度计算图示东南大学成贤学院毕业设计报告262箱梁有效宽度EB以边孔跨中截面为例。悬臂板27B/27/16170167BL根据BS5400016701508202015073082解得001700908207894005则悬臂板的有效宽度EB悬为08508507894271812EBBM悬箱内板265B265116170164BL0164015408202015073082可得0795则箱内顶板的有效宽度BE顶为07952652106EBBM顶顶板总的有效宽度BE为218124210612065EBM类似地方法，可确定边孔四分点，中孔跨中，中孔四分点和边支点处的箱梁顶板有效宽度，以及内支点处箱梁底板的有效宽度，详见表52。东南大学成贤学院毕业设计报告27表52箱梁特征截面有效分布宽度汇总单位M边孔边支点截面1/4L截面1/2L截面IEB151911291207中孔内支点截面/4L截面/2L截面IEB83441232813157计算正截面强度时，应按表52确定的有效宽度进行计算。特征截面之间可按表52采用内插法确定有效宽度。对于本示例，为简化计算且偏安全考虑，取顶板有效宽度为11M，底板有效宽度为8344M。522上下缘钢束角度及其正、余弦为方便强度及应力计算，需确定各截面钢束的正、余弦及考虑角度影响的钢束面积，见表53。53正截面强度计算及验算631正截面强度计算与验算将基本数据及计算结果列于表54中由表54可看出，各截面承载力MP均大于相应的计算弯矩MJ即内力组合二中的MMAX或MMIN,故全桥正截面强度验算满足规范要求。东南大学成贤学院毕业设计报告28表53钢束角度及其正弦余弦东南大学成贤学院毕业设计报告29东南大学成贤学院毕业设计报告30表54正截面强度验算表东南大学成贤学院毕业设计报告31东南大学成贤学院毕业设计报告32第六章应力、变形及其他验算61预加应才阶段各找面混凝土法向应力计算与验算611预加应力阶段的内力效应满堂支架现浇连续梁桥在施工阶段的截面内力效应有一期恒载箱梁自重产生的内力效应，一期有效预加力1YN及相应的次内力产生的效应。612预加应力阶段截面几何特性均采用净截面几何特性613运用桥梁博士软件得到验算结果如下表61（只列举出几个验算结果）表61单元第一施工阶段应力验算1单元第1施工阶段左截面应力验算东南大学成贤学院毕业设计报告3318单元第1施工阶段左截面应力验算东南大学成贤学院毕业设计报告3462各单元正常使用阶段应力验算和极限强度验算运用桥梁博士软件得到各单元的验算结果如下表62（只列举出几个验算结果）表62单元荷载组合应力验算6单元右截面荷载组合应力验算东南大学成贤学院毕业设计报告3532单元右截面荷载组合应力验算东南大学成贤学院毕业设计报告36东南大学成贤学院毕业设计报告371单元承载能力极限状态强度验算右截面22单元承载能力极限状态强度验算右截面40单元承载能力极限状态强度验算右截面东南大学成贤学院毕业设计报告38第七章设计图绘制71概述桥梁设计图是以上各节设计计算结果的翔实工程描述。设计图的绘制应符合中华人民共和国交通部主编的国家标准道路工程制图标准GB50162一92。桥梁设计图依工程规模的大小及重要程度可分为一阶段设计和两阶段设计。其中，将初步设计与施工图设计两者合并进行的称为一阶段设计两者分开进行设计者称为两阶段设计。一阶段设计与两阶段设计中的施工图设计内容基本相同，主要包括设计说明、材料数量汇总表、桥型总体布置图、上下部结构一般构造图、上下部结构钢筋构造图含预应力筋构造及普通钢筋构造、伸缩缝布置与构造图及支座布置图、护栏、人行道、照明设施等，另外尚有反映不同桥型特点的其他构造。桥梁设计图中的设计说明主要包括设计依据、标准、规范，桥梁主要技术指标如桥宽、孔径、结构形式及设计荷载等，主要建桥材料包括种类及强度级别，所采用的施工方法及施工中应注意的问题等。对于采用满堂支架现浇施工的连续梁桥，应特别说明设计预拱度的内涵，并提请施工单位注意支架的变形观测、取值及处理力一案如支架预压或设置支架变形预抛高等。材料数量汇总表是全桥设计图中各材料明细表的统计集成，主要用于编制概预算及材料采购。设计材料数量汇总表头时，应注意将上、下部材料分开，同时将混凝土和钢筋材按不同标号和强度等级统计，各种材料的统计单位应