王泽超3×20米箱形连续梁桥毕业设计

摘要I东迹大桥箱型连续梁桥设计摘要本次毕业设计的题目是东迹大桥箱型连续梁桥设计。依据公路桥涵通用设计规范JTGD602004和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD622004对其中三跨采用（202020）的等截面预应力钢筋混凝土连续梁设计，桥宽为24M，首先进行恒载、活载内力计算（其中横向分布系数采用偏载增大系数乘以车辆折减系数）、利用MIDAS软件进行次内力（基础沉降、温差应力）的计算，在此基础上按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合，并绘制弯矩和剪力包络图；其次，该设计按照全预应力构件设计，根据正截面抗裂要求，确定预应力钢筋的数量，按照钢筋束布置构造要求和布置原则进行钢筋束的配置，并依据后张法进行预应力损失和有效预应力的计算；再者，对上部结构进行正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力、正截面抗裂、混凝土法向应力及挠度验算，最后编制了计算书和相关图纸。关键词预应力钢筋混凝土连续梁桥；等截面；设计；计算；验算；ABSTRACTIIEASTBRIDGETRACKBOXCONTINUOUSGIRDERBRIDGEDESIGNABSTRACTTHEGRADUATIONPROJECTISTITLEDEASTTRACKBRIDGEBOXGIRDERCONTINUOUSBRIDGEDESIGNBASEDON“UNIVERSALHIGHWAYBRIDGEDESIGNSPECIFICATIONSJTGD602004“AND“REINFORCEDCONCRETEANDPRESTRESSEDCONCRETEHIGHWAYBRIDGEDESIGNSPECIFICATIONSJTGD622004“ONONEOFTHREECROSSADOPTION202020MSECTIONOFPRESTRESSEDCONCRETE,ETCCONTINUOUSBEAMDESIGN,THEBRIDGEWIDTHOF24M,FIRST,THECONSTANTLOAD,LIVELOADFORCECALCULATIONWHICHUSESPARTIALLOADTRANSVERSEDISTRIBUTIONCOEFFICIENTINCREASESVEHICLEMULTIPLIEDBYTHECOEFFICIENTREDUCTIONFACTOR,THEUSEOFSECONDARYFORCESMIDASSOFTWAREFOUNDATIONSETTLEMENT,THERMALSTRESSISCALCULATEDONTHISBASISBYCARRYINGLIMITSTATEANDSERVICEABILITYLIMITSTATELOADEFFECTCOMBINATIONS,ANDDRAWBENDINGMOMENTANDSHEARENVELOPESECONDLY,THEDESIGNINACCORDANCEWITHTHEWHOLEDESIGNOFPRESTRESSEDMEMBERS,ACCORDINGTOTHEREQUIREMENTSOFNORMALSECTIONCRACK,DETERMINETHENUMBEROFPRESTRESSINGSTEEL,INACCORDANCEWITHCONFIGURATIONTENDONSTENDONSLAYOUTCONSTRUCTIONREQUIREMENTSANDLAYOUTPRINCIPLES,ANDBEBASEDONPOSTTENSIONEDPRESTRESSEDPRESTRESSINGLOSSANDEFFECTIVECOMPUTINGFURTHERMORE,THESTRUCTUREOFTHEUPPERFLEXURALSTRENGTH,SHEARSTRENGTH,NORMALSECTIONCRACK,CONCRETENORMALSTRESSANDDEFLECTIONCHECKING,CALCULATIONSANDFINALPREPARATIONOFTHERELATEDDRAWINGSKEYWORDSPRESTRESSEDCONCRETECONTINUOUSBEAMBRIDGECONSTANTSECTIONDESIGNCOMPUTINGCHECKING；目录III目录第一章绪论1第二章设计说明321设计依据和主要技术指标3211设计依据3212主要技术指标322设计内容4221设计内容4第三章方案比选531桥型设计方案比选5311方案一等截面连续梁桥6312方案二连续刚构桥6313方案三简支箱梁桥7314方案比选832主要材料9321混凝土9322钢材9323桥梁支座9324锚具9第四章桥跨总体布置及结构尺寸拟定1041桥梁结构图示及尺寸10411主梁高度10412截面形式10413箱梁底板厚度及腹板宽度设置1142毛截面几何特性计算13第五章内力效应计算及荷载组合1451主梁分段与施工阶段的划分14目录IV511恒载内力计算14512一期恒载内力计算16513二期恒载内力计算1852汽车荷载作用效应计算20521冲击系数和折减系数20522汽车荷载横向分布系数计算21523汽车荷载效应计算2153温差应力及基础沉降内力计算3054基础沉降计算32541左边支座沉降1CM，计算基础沉降内力。32542左中支座沉降1CM，计算基础沉降内力。3355内力组合35551按承载能力极限状态设计35552按正常使用极限状态设计36第六章预应力钢束的估算及布置4061钢束估算40611钢束布置45612钢束布置原则46613主梁净、换算截面几何特性计算4762普通钢筋的布置4963预应力损失及有效预应力计算50631基本理论50632预应力损失计算51633预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失51634后张法锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失53635后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失4L57636后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值4L60637截面预应力损失合计和有效预应力64第七章强度验算66目录V71基本理论66711计算公式66第八章抗裂验算7081抗裂验算公式70811抗裂验算7182持久状况构件的应力验算80821正截面混凝土压应力验算8083预应力筋拉应力验算8284混凝土主压应力验算83第九章挠度验算9191汽车荷载作用下主梁边跨和中跨跨中的最大截面挠度计算91911边跨最大挠度计算92912中跨最大挠度计算9392温度效应作用下主梁边跨和中跨的最大挠度计算93921边跨最大挠度计算93922中跨最大挠度计算9393消除结构自重后长期挠度验算93931边跨的长期挠度值验算94932中跨的长期挠度值验算94结论95致谢96参考文献97第一章绪论1第一章绪论桥梁严格从安全性、适用性、经济性、美观性和有利于环保的原则进行设计，同时还须考虑建造技术的先进性和创新性以及坚持可持续发展的要求。现分述如下。一、使用上的要求设计的桥梁必须满足使用要求。要有足够的承载能力和泄洪能力，车行道和人行道的宽度要保证行人和车辆的安全畅通；既满足当前的要求，又照顾今后的发展，既满足交通运输本身的需要，也要兼顾其它方面的要求；在通航河道上，应满足航运的要求；靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求，考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限，并便于检查和维护。二、经济上的要求桥梁设计应遵循因地制宜、就地取材、方便施工的原则。通过详细周密的技术经济方案比较，使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小，在使用期间养护维修费用最省，并且经久耐用；另外桥梁设计还应满足快速施工的要求，缩短工期。总之，尽可能做到经济上的合理，使建成的桥梁能够带来较大的经济效益和社会效益。三、设计上的要求桥梁设计必须采用新的设计理念和设计方法，在设计中尽可能采用新的桥梁结构形式，采用新材料，新设备，新工艺，使整个桥梁结构及组成桥梁结构的各构件，在生产、运输、起吊、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。四、施工上的要求桥梁结构应便于制造和安装，尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。五、美观上的要求在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具行优美外型，并与周围的景物相协调，但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。衢州学院本科毕业设计论文2在满足以上要求的前提下，尽可能让桥梁具有优美外型，并与周围的景物相协调，提高整体协调美。另外，由于连续梁体系的发展，预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很多不同类型，无论在桥跨布置、梁、墩截面形式，或是在体系上都不断改进。在城市预应力混凝土连续梁中，为充分利用空间，改善交通的分道行驶，甚至已建成不少双层桥面形式。在我国，预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展，然而，想要在本世纪末赶超国际先进水平，就必须解决好下面几个课题1发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。2在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。3充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面，既可节约材料减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。另外，在设计预应力连续梁桥时，技术经济指针也是一个很关键的因素，它是设计方案合理性与经济性的标志。目前，各国都以每平方米桥面的三材混凝土、预应力钢筋、普通钢筋用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。但是，桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复杂的工作，三材指标和造价指标与很多因素有关，例如桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件；施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。同时，一座桥的设计方案完成后，造价指针不能仅仅反应了投资额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。通过连续梁、T型刚构、连续刚构等箱形截面上部结构的比较可见连续刚构体系的技术经济指针较高。因此，从这个角度来看，连续刚构也是未来连续体系的发展方向。总而言之，一座桥的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合各种因素，作分析、判断，得出可行的最佳方案。第二章设计说明3第二章设计说明21设计依据和主要技术指标211设计依据1公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范，JTGD622004人民交通出版社，200492公路桥涵设计通用规范，JTGD602004，人民交通出版社，200493公路桥涵地基与基础设计规范，JTGD632007，人民交通出版社，2007114公路工程技术标准，JTGB012003，人民交通出版社，20042。5公路路线设计规范，JTGD202006，人民交通出版社，2006212主要技术指标1道路等级一级公路。2设计荷载标准公路I级。3设计车速100KM/H。4桥宽半幅桥宽12M,配合整体式路基24M，025栏杆护栏10人行道2非机动车道8桥面净宽15中央分隔带8桥面净宽2非机动车道10人行道025栏杆护栏24M5桥面横坡26地震基本烈度地震动峰值加速度L时，预应力钢筋离张拉端X处考虑反摩擦后的预应力损失2XL，可按下列公式计算DLXX“2“2表614左边支点处锚具变形损失钢束编号XMCONLMPADMPA/MMLMMPEMPAFLM2LMPAT103063315E05619500019272481959799T203063315E05619500019272481959799T303063315E05619500019272481959799平均值20表615边跨1/4处锚具变形损失钢束编号XMCONLMPADMPA/MMLMMPEMPAFLM2LMPAT1517065260008533619500011709852127273T2517065260008533619500011709852127273T3549321770002466619500021781542127273平均值213衢州学院本科毕业设计论文56表616边跨跨中处锚具变形损失钢束编号XMCONLMPADMPA/MMLMMPEMPAFLM2LMPAT1102661873001330961950009375928234T2102661873001330961950009375928234T3108908851000445461950001620679234平均值234表617边跨3/4处锚具变形损失钢束编号XMCONLMPADMPA/MMLMMPEMPAFLM2LMPAT115323647600161826195000850299126T215323647600161826195000850299126T315127680100063846195000135377426平均值26表618左中支点处锚具变形损失钢束编号XMCONLMPADMPA/MMLMMPEMPAFLM2LMPAT12051145070025573619500067640382925T22051145070025573619500067640382925T32016513120008257619500011904012925平均值2925第六章预应力钢束的估算及布置57表619中跨1/4处锚具变形损失钢束编号XMCONLMPADMPA/MMLMMPEMPAFLM2LMPAT12554926880027463619500065270283342857T22554926880027463619500065270283342857T32520147560010074619500010776973342857平均值334表620中跨跨中处锚具变形损失钢束编号XMCONLMPADMPA/MMLMMPEMPAFLM2LMPAT130558519900279266195000647274739T230558519900279266195000647274739T33023674600118376195000994183639平均值39表621各控制截面锚具变形损失的平均值截面2L平均值MPA截面2L平均值MPA左边支点196中跨3/4334左边跨1/4213右中支点2925左边跨跨中234右边跨3/4260左边跨3/4260右边跨跨中234左中支点2925右边跨1/4213中跨1/4334右边支点196中跨跨中39635后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失4L3LPCEP衢州学院本科毕业设计论文58式中PC在先张拉钢筋重心处，由后张拉各批钢筋而产生的混凝土法向应力，MPA；EP预应力钢筋与混凝土弹性模量比；取值为565。采用简化的计算公式3L12EPPCM式中M预应力钢筋束数；PC在计算截面的全部钢筋重心处，由张拉一束预应力钢筋产生的混凝土法向压应力，取各束的平均值。1PPPNPCNNNNNEYMAIPECONL6PPEPLSPEPNAAAPEPPNPNPAYEN表622左边支点处由混凝土弹性压缩引起的应力损失束号M11LMPA2LMPAPA2M310KNPN（）PCMPA3LMPAT120631959799001520925432545T220631959799001520925432545T320631959799001520925432545平均值25表623边跨1/4处由混凝土弹性压缩引起的应力损失束号M11LMPA2LMPAPA2M310KNPN（）PCMPA3LMPAT1217065262127273003548825211083T2217065262127273003548825211025T3249321772127273003548825211093平均值1067第六章预应力钢束的估算及布置59表624边跨跨中处由混凝土弹性压缩引起的应力损失束号M11LMPA2LMPAPA2M310KNPN（）PCMPA3LMPAT122661873234003548825211076T222661873234003548825211021T328908851234003548825211059平均值1052表625边跨3/4处由混凝土弹性压缩引起的应力损失束号M11LMPA2LMPAPA2M310KNPN（）PCMPA3LMPAT12323647626001520925251333T22323647626001520925251423T32127680126001520925251467平均值1408表626左中支点处由混凝土弹性压缩引起的应力损失束号M11LMPA2LMPAPA2M310KNPN（）PCMPA3LMPAT1251145072925003548825221153T2251145072925003548825221142T3216513122925003548825221149平均值1148表627中跨1/4处由混凝土弹性压缩引起的应力损失束号M11LMPA2LMPAPA2M310KNPN（）PCMPA3LMPAT1254926883342857003548825523764T2254926883342857003548825523323T322014756334285700354882552304平均值3376衢州学院本科毕业设计论文60表628跨中处由混凝土弹性压缩引起的应力损失束号M11LMPA2LMPAPA2M310KNPN（）PCMPA3LMPAT125585199390015209252822T225585199390015209252813T32236746390015209252824平均值820表629各控制截面由混凝土弹性压缩引起的应力损失的平均值截面3L平均值MPA截面3L平均值MPA左边支点2545中跨3/43376左边跨1/41067右中支点1148左边跨跨中1052右边跨3/41408左边跨3/41408右边跨跨中1052左中支点1148右边跨1/41067中跨1/43376右边支点2545中跨跨中820636后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值4L4LPEPKPEF260520式中张拉系数，一次张拉时，10，超张拉时，09，取10；钢筋松弛系数，I级松弛普通松弛，10，II级松弛低松弛，03，取03；PE传力锚固时的钢筋应力，对后张法构件PECON1L2L3L。表630左边支点处由钢筋松弛引起的预应力松弛束号1L2L3LPE4LT1103063196025451349324745T2103063196025451349324745T3103063196025451349324745平均值4745第六章预应力钢束的估算及布置61表631边跨1/4处由钢筋松弛引起的预应力松弛束号1L2L3LPE4LT110317065212710831192242622T210317065212710251192822629T31032127212710931341524630平均值3294表632边跨跨中处由钢筋松弛引起的预应力松弛束号1L2L3LPE4LT110326619234010761094651512T210326619234010211095201517T31038909234010591271923648平均值2226表633边跨3/4处由钢筋松弛引起的预应力松弛束号1L2L3LPE4LT11033236526001333103202883T21033236526001423103112875T310312768260014671226653052平均值1603表634左中支点处由钢筋松弛引起的预应力松弛束号1L2L3LPE4LT1103511452925115384277617T2103511452925114284288616T310316513292511491189132584平均值451衢州学院本科毕业设计论文62表635中跨1/4处由钢筋松弛引起的预应力松弛束号1L2L3LPE4LT11035492733433764774661009T2103549273343332377907986T31033343334330401297744003平均值669表636中跨跨中处由钢筋松弛引起的预应力松弛束号1L2L3LPE4LT110355852390082278926932T210355852390081378935931T31032367539008241111011687平均值059表637各控制截面由钢筋松弛引起的预应力损失的平均值截面4L平均值MPA截面4L平均值MPA左边支点4745中跨3/4669左边跨1/43294右中支点451左边跨跨中2226右边跨3/41603左边跨3/41603右边跨跨中2226左中支点451右边跨1/43294中跨1/4669右边支点4745中跨跨中059后张法由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失5L5LPSPCEPCSPTTTTET151,9000（5“LPSPCEPCSPTTTTET00151,90（AAASPAAASP第六章预应力钢束的估算及布置63221IEPS22,1IEPSPPSSPSPSAEAEEAAPPSSPSPSAEAEEAA式中5L、5“L构件受拉、受压全部纵向钢筋截面重心处由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失；PC、PC构件受拉、受压全部纵向钢筋截面重心处由预习应力产生的混凝土法向应力；I截面回转半径，AII/2，后张法采用净截面特性2PSE、2PSE构件受拉区、受压区纵向普通钢筋截面重心至构件截面重心的距离；,0TTCS预应力钢筋传力锚固龄期为0T，计算考虑的龄期为T时的混凝土收缩、徐变，其终极值可按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004中表627取用；,0TT（加载龄期为0T，计算考虑的龄期为T时的徐变系数，可按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004中表627取用设混凝土传力锚固龄期及加载龄期均为7D，计算时间T,桥梁所处环境的年平均相对湿度为80，各截面的理论厚度H2A/，A为构件截面面积，为构件与大气接触的周边长度。则厚度H为621MM。据厚度查表并内插得300,10015,188CSTTTT。衢州学院本科毕业设计论文64表638各控制截面由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失计算见表637截面预应力损失合计和有效预应力对于后张法预应力传力锚固时的损失第一批6L12LL3L传力锚固时的损失第二批7L4L5L各截面的预应力损失和有效预应力见表截面位置PCMPAMPAPSMPA5LMPA左边支点30700045106113左边跨1/4116300054322207左边跨跨中129100054365216左边跨3/4116300068322197左中支点35700071169109中跨1/4127400068377201中跨跨中129100054365216中跨3/4127400068377201右中支点35700071169109右边跨3/4116300068322197右边跨跨中129100054365216右边跨1/4116300054322207右边支点30700045106113第六章预应力钢束的估算及布置65表639各截面预应力损失，有效预应力。项目预加应力阶段6L12LL3L使用阶段7L4L5L钢束有效预应力MPA截面1L2L3L6L4L5L7L预加应力阶段P使用阶段P左边支点0631962545456847451132016065134932118867左边跨1/413022131067162173294206702396412328399319左边跨跨中177462341052211382226216102383611836294526左边跨3/42583261408298381603196802128310966288379左中支点396292511484367345110870113219582784506中跨1/4433333433765004666920110207798945468675中跨跨中4513398249850592161021551896568099中跨3/4433333433765004666920110207798945468675右中支点396292511484367345110870113219582784506右边跨3/42583261408298381603196802128310966288379右边跨跨中177462341052211382226216102383611836294526右边跨1/413022131067162173294206702396412328399319右边支点0631962545456847451132016065134932118867注表中PCON6L，PCON6L7L。衢州学院本科毕业设计论文66第七章强度验算71基本理论预应力混凝土受弯构件截面强度的验算原则基本上与普通钢筋混凝土受弯构件相同；内容包括两大类，即正截面强度验算和斜截面强度验算。受拉区混凝土开裂退出工作，假定受压区的混凝土应力按矩形分布，预应力钢筋和非预应力钢筋分别达到各自的抗拉设计强度PDF和SDF；受压区混凝土应力达到设计抗压强度CDF，非预应力混凝土钢筋达到其设计抗压强度SDF。受压区布有预应力钢筋PA时，其应力PC却远远达不到设计抗压强度PDF，这就是预应力混凝土与普通混凝土构件的唯一区别。711计算公式根据上述基本原理，给出承载能力极限状态下，预应力混凝土连续梁上、下缘均不预应力钢筋的正截面强度计算公式；有关斜截面抗剪强度，因现行桥梁设计规范尚无连续梁的计算公式，将通过主应力验算控制。根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第515条，桥梁构件的承载能力极限状态计算，应采用下列表达式0,DDSRRRFA式中0R桥梁结构的重要性系数，按公路桥涵的设计安全等级，一级、二级、三级分别取用11、10、09；S作用或荷载效应其中汽车荷载应计入冲击系数的组合设计值，当进行预应力混凝土连续梁桥等超静定结构的承载能力极限状态计算时。公式中的作用或荷载效应项应改为0PPSS，其中PS为预应力扣除全部预应力损失引起的次效应；P为预应力分项系数，当预应力效应对结构有利时，取P10；对结构不利时，取P12；R构件承载能力设计值；R构件承载力函数；DF材料强度设计值第七章强度验算67DA几何参数设计值，当无可靠数据时，可采用几何参数标准值KA，即设计文件规定值。根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第523条，翼缘位于受压的T形截面受弯构件，其正截面抗弯承载力计算应符合下列规定。当符合下列条件时0SDSPDPCDFFSDSPDPPFAFAFBHFAFA按下列公式计算正截面抗弯承载力。000002DCDSDSSPDPPSXMFBXHFAHAFAHA0SDSPDPCDSDSPDPPFAFAFBXFAFA当不符合上列条件时，计算中应考虑截面腹板受压作用，正截面抗弯承载力应按下列公式计算00000022FDCDFFSDSSPDPPPHXMFBXHBBHHFAHAFAHA此时，受压区高度X应按下列公式计算0SDSPDPCDFFSDSPDPPFAFAFBXBBHFAFA且应符合下列要求0BXH当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋，且预应力钢筋受压即0PDPF为正时，2XA；当受压区仅配纵向普通钢筋或配预应力钢筋，且预应力钢筋受拉即0PDPF为负时，2SXA；DM弯矩组合设计值；CDF混凝土轴心抗压强度设计值，按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第314条的规定采用；SDF、SDF纵向普通钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值；衢州学院本科毕业设计论文68PDF、PDF纵向预应力钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值；SA、SA受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积；PA、PA受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积；B矩形截面宽度或T形截面腹板宽度；0H截面有效高度；A受拉区普通钢筋和预应力钢筋的合力点至受拉区边缘的距离；SA、PA受压区普通钢筋合力点、预应力钢筋合力点至受压区边缘的距离；0P受压区预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时预应力钢筋的应力；FHT形或I形截面受压翼缘厚度；FBT形或I形截面受压翼缘的有效宽度，按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第422条的规定采用；注当桥梁为预应力混凝土连续梁桥等超静定结构时，上式中的DM应改用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第515条的规定进行作用或荷载效应组合。以边跨跨中截面计算为例224,1260,CDPDPFMPAFMPAA38087310M3由于是箱形截面受弯构件，依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第423条计算得04150818780,818522380,780,301502IIIILBLMBMB得查公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004图4232得/0MIIBB098求得/MIB076，FB20760318MFH015M计算受压区高度X017M，结构抗力PM64003KNM第七章强度验算69表71截面强度验算节点号受力类型内力属性MJKNORKNM极限抗力KNORKNM下拉受弯MMAX03000左边支点下拉受弯MMIN03000下拉受弯MMAX40625800左边跨1/4下拉受弯MMIN16905800下拉受弯MMAX48256400左边跨跨中下拉受弯MMIN17876400下拉受弯MMAX26734317左边跨3/4上拉受弯MMIN2374317上拉受弯MMAX12467012左中支点上拉受弯MMIN31507012下拉受弯MMAX23054500中跨1/4上拉受弯MMIN2434500下拉受弯MMAX35795100中跨跨中下拉受弯MMIN10315100上拉受弯MMAX2434500中跨3/4下拉受弯MMIN23054500上拉受弯MMAX31507012右中支点上拉受弯MMIN12467012上拉受弯MMAX2374317右边跨3/4下拉受弯MMIN26734317下拉受弯MMAX17876400右边跨跨中下拉受弯MMIN48256400下拉受弯MMAX16905800右边跨1/4下拉受弯MMIN40625800下拉受弯MMAX03000右边支点下拉受弯MMIN03000同理可计算其余控制截面的结构抗力，计算结果见表71。由表中可以看出控制截面的计算结果全部符合规范要求。衢州学院本科毕业设计论文70第八章抗裂验算81抗裂验算公式公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3第631规定，预应力混凝土受弯构件应按下列规定进行正截面和斜截面抗裂验算。1正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列要求。斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力TP进行验算，并应符合下列要求1全预应力混凝土构件，在作用或荷载短期效应组合下预制构件06STTKF现场浇筑包括预制拼装构件04STTKF2A类和B类预应力混凝土构件，在作用或荷载短期效应组合下预制构件07STTKF现场浇筑包括预制拼装构件05STTKF式中ST在作用或荷载短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，按公式8221计算；LT在荷载长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，按公式8222计算；PC扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压力，按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第615条规定计算；TP由作用或荷载短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力，按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第633条规定计算；TKF混凝土的抗拉强度标准值，按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004表313采用。C50时，取TKF265MPA第八章抗裂验算71811抗裂验算1正截面抗裂验算受弯构件由作用或荷载产生的截面抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，应按下列公式计算0SSTMW0LLTMW式中SM按作用或荷载短期效应组合计算的弯矩值；LM按荷载长期效应组合计算的弯矩值，在组合的活荷载弯矩中，仅考虑汽车、人群等直接作用于构件的荷载产生的弯矩值。注后张法构件在计算预施应力阶段由构件自重产生的拉应力时，公式中的0W可改用NW，NW为构件净截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。计算由预应力产生的混凝土引起的法向压应力PC见公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第6154条2PPPNPPCNNNNNNNEMYYAII式中NA净截面面积；PN后张法构件的预应力钢筋和普通钢筋的合力；NI净截面惯性矩；PNE净截面重心至预应力钢筋和普通钢筋合理点的距离；2PM由预应力PN在后张法预应力混凝土连续梁等超静定结构中产生的次弯矩，由于本例是支架现浇一次成型，所以不考虑次弯矩；NY净截面重心至计算纤维处的距离。衢州学院本科毕业设计论文72表81混凝土法向压应力PC计算表表82抗裂验算计算表截面SMKNMNULLNW3MSTMPA085PCMPA085STPCMPA左边支点0026000184184左边跨1/426530221206444762左边跨跨中311902114854151070左边跨3/41591022723275448左中支点1358026522101623中跨1/41257022571232339中跨跨中21950211045238807中跨3/41257022571232339右中支点1358026522101623右边跨1/41591022723275448右边跨跨中311902114854151070右边跨3/426530221206444762右边支点0026000184184截面NP106NANM2EPNMINM4MP2103KNMYNMPCMPA左边支点180112008017000065217左边跨1/4180097051015019069522左边跨跨中180096057014041070488左边跨3/4180097051015063069324左中支点105112028017085065119中跨1/4180097057015085069273中跨跨中180096057014085070280中跨3/4180097057015085069273右中支点105112028017085065119右边跨3/4180097051015063069324右边跨跨中180096057014041070488右边跨1/4180097051015019069522右边支点180112008017000065217第八章抗裂验算732斜截面抗裂验算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3JTGD622004第633条规定，预应力混凝土受弯构件由作用或荷载短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力TP和主压应力CP，应按下列公式计算2222TPCXCYCXCYCPM00SCXPCMYI06PCPVCYVNABS00SINPEPBPNSNASVSBIBINULLNNPNNPNPNPPTPCYIMYIENAN2或PEPPNPEPPNPNPAYAYEN式中CX在计算主应力点，由预加力和按作用或荷载短期效应组合计算的弯矩SM产生的混凝土法向应力；CY由竖向预应力钢筋的预加力产生的混凝土竖向压应力；在计算主应力点，由预应力弯起钢筋的预加力和按作用或荷载短期效应组合计算的剪力SV产生的混凝土剪应力；当计算截面作用有扭矩时，尚应计入由扭矩引起的剪应力；对后张预应力混凝土超静定结构，在计算剪应力时，尚宜考虑预加力引起的次剪力；PC在计算主应力点，由扣除全部预应力损失后的纵向预加力产生的混凝土法向预加应力；0Y换算截面重心轴至计算主应力点的距离；N在同一截面上竖向预应力钢筋的肢数；PE、PE竖向预应力钢筋、纵向预应力弯起钢筋扣除全部预应力损失后的有效预应力；衢州学院本科毕业设计论文74PVA单肢竖向预应力钢筋的截面面积；VS竖向预应力钢筋的间距；B计算主应力点处构件腹板的宽度；PBA计算截面上同一弯起平面内预应力弯起钢筋的截面面积；0S、NS计算主应力点以上或以下部分换算截面面积对换算截面重心轴、净截面面积对净截面重心轴的面积矩；P计算截面上预应力弯起钢筋的切线与构件纵轴线的夹角。计算混凝土主拉应力时应选择跨径中最不利截面，对该截面的重心处和宽度急剧改变处进行验算，包括换算形心轴OO，上梗肋AA，下梗肋BB，净轴NN。图81箱梁轴心图1第八章抗裂验算75表83OO的计算表截面SVKN0S3M0I4MPEMPAPBA2MSINPNS3MNI4MBMMPA左边支点750041017118867000320132031016050087左边跨1/438303301499319000270057024014030123左边跨跨中2300330149452600024013030131左边跨3/457603301488379000270057024014030241左中支点9090410178450600031016050333中跨1/476703301468675000270057024014000113中跨跨中1440330146809900024013030082中跨3/476703301468675000270057024014000113右中支点9090410178450600031016050333右边跨3/457603301488379000270057024014030241右边跨跨中2300330149452600024013030131右边跨1/438303301499319000270057024014030123右边支点750041017118867000320132031016050087衢州学院本科毕业设计论文76表84各截面值汇总MPA截面AANNOOBB左边支点10109087018左边跨1/4139128123012左边跨跨中151136131025左边跨3/4261247241048左中支点353337333125中跨1/4131136113027中跨跨中102089082012中跨3/4131136113027右中支点353337333125右边跨1/4261247241048右边跨跨中151136131025右边跨3/4139128123012右边支点10109087018表85OO的CX计算表截面PCMPASMKNMNULL0YM40IMCXMPA左边支点217000000017217左边跨1/4522265300000015522左边跨跨中488311900000014488左边跨3/4324159100000015324左中支点119135800000017119中跨1/4273125700000015273中跨跨中280219500000014280中跨3/4273125700000015273右中支点119135800000017119右边跨1/4324159100000015324右边跨跨中488311900000014488右边跨3/4522265300000015522右边支点217000000017217第八章抗裂验算77表86AA的CX计算表截面PCMPASMKNMNULL0YM40IMCXMPA左边支点217000137017217左边跨1/4522265300134015759左边跨跨中488311900128014773左边跨3/4324159100133015465左中支点119135800136017010中跨1/4273125700133015384中跨跨中280219500127014479中跨3/4273125700133015384右中支点119135800136017010右边跨1/4324159100133015465右边跨跨中488311900128014773右边跨3/4522265300134015759右边支点217000137017217表87NN的CX计算表截面PCMPASMKNMNULL0YM40IMCXMPA左边支点217000000017217左边跨1/4522265300001015524左边跨跨中488311900002014492左边跨3/4324159100000015324左中支点119135800001017118中跨1/4273125700000015273中跨跨中280219500001014282中跨3/4273125700000015273右中支点119135800001017118右边跨1/4324159100000015324右边跨跨中488311900002014492右边跨3/4522265300001015524右边支点217000000017217衢州学院本科毕业设计论文78表88BB的CX计算表截面PCMPASMKNMNULL0YM40IMCXMPA左边支点217000127017217左边跨1/4522265300130015752左边跨跨中488311900136014791左边跨3/4324159100131015463左中支点119135800128017017中跨1/4273125700131015383中跨跨中280219500137014495中跨3/4273125700131015383右中支点119135800128017017右边跨1/4324159100131015463右边跨跨中488311900136014791右边跨3/4522265300130015752右边支点217000127017217表89各截面CX值汇总MPA截面AANNOOBB左边支点217217217217左边跨1/4759524522752左边跨跨中773492488791左边跨3/4465324324463左中支点010118119017中跨1/4384273273383