桥梁毕业设计

1、2009级土木工程（道路与桥梁方向）姓名:班级:学号: 指导老师:9目录摘要 2第一章概述 31.1 任务概况 31.2 河床横断面 41.3 工程地质 41.4 构思宗旨 4第二章 方案比选 52.1方案一：预应力钢筋混凝土简支梁 52.2方案二：预应力混凝土连续箱梁 72.3 方案三：预应力混凝土空心板桥9矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。2.4 方案比选表 11第三章总体布置及主梁的设计 63.1设计资料 63.2横断面布置 7 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。3.3 横断面沿跨长的分布 73.4 横隔梁的设置 7第四章主梁的作用效应计算4.1 永久作用效应计算 74.2 可变作用效应计算 74.3 主梁作用

2、效应组合 7第五章预应力钢束的估算及布置 75.1 预应力钢筋截面积估算 75.2 预应力钢筋的布置 75.3 非预应力钢筋截面积估算及布置 7第六章主梁截面几何特性计算 76.1 主梁预制并张拉预应力钢筋 76.2 灌浆封锚，主梁吊装就位 7第七章持久状况截面承载能力极限状态计算 77.1 正截面承载力计算 77.2 斜截面承载力验算 7第八章钢束预应力损失估算 78.1 预应力钢筋张拉（锚下）控制应力二沏 78.2 钢束应力损失 7第九章应力验算 79.1 短暂情况的正应力验算 79.2 持久状况正应力验算 79.3 持久状况下的混凝土主应力验算 7第十章抗裂性验算 710.1作用短期效应

3、组合作用下的正截面抗裂验算 710.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 7第十一章主梁变形（挠度）计算 711.1 荷载短期效应作用下主梁挠度验算 711.2 预加力引起的上拱度计算 711.3 预拱度的设置 7第十二章 锚固区局部承压计算 712.1 局部受压尺寸要求 712.2 局部抗压承载力计算 7第十三章行车道板计算 713.1 悬臂板荷载效应计算 713.2 连续板荷载效应计算 713.3 截面设计、配筋及承载力验算 7第十四章横隔梁计算 714.1 确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 714.2 跨中横隔梁的作用效应影响线 714.3 截面作用效应计算 7参考文献摘 要通过学

4、习基本掌握的桥梁设计的相关内容，为检验学习成果，进行本次毕业设计。 本设计在预选三种桥型结构，采用比较分析法，根据地质条件和跨径等多种因素的条件是选择最有利 的桥型。最终确定设计桥型为预应力钢筋混凝土简支梁。根据桥梁设计规范，和相关指导书展开设计。具体设计内容如下。(1) 桥梁总体布置及主梁结构尺寸设计，(2) 荷载、应力计算及主梁预应力钢束布置，结构验算。通过结构验算等出整个设计满足相关设计规范。并熟悉了桥梁相关过程及知识。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。关键词：混凝土简支梁桥预应力钢束布置应力计算第一章概述1.1、任务概况拟建福州市浦上大桥是福州市为全面实施“东扩南进西拓”城市发展战略、完善路网建设

5、、发展城市经济和交通要道，近期建设的重点工程之一；是福州市 连接金山新区和大学城片区建设的又一主要通道。工程场址位于橘园洲大桥与湾边大桥（拟建）之间，起于金山新区洪湾路。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。技术标准：设计荷载：公路一I级桥面净空：净14+人行道2X1.5米设计洪水频率：100年一遇，最高通航水位：10.109m。有关资料：1）河床横断面：根据附表桩号标高绘制。2）河床地质：共4个钻孔的地质资料。3）水文资料：另行提供4）该地区气温：1月份平均 6C,7月份平均30C。5） 材料：钢材，木材，水泥满足供应，砂砾石就地取材，块片料石运距5 公里。6）施工单位，：省级以上公路工程建设公司。7）桥面

6、标高：往金山方向（0+000） 21.481m，往大学城方向（0+207） 20.071m1.2、河床横断面河床横断面桩 号标高（m桩 号标高（m）0+00018.6270+20717.5210+01012.3050+0157.8050+0255.5100+505.8000+755.0890+1004.5580+1255.6230+16111.2580+18313.3901.3、工程地质条件大桥位于江心洲西侧及附近水域，钻孔揭露表明，桥位覆盖层厚4.35.0米，主要为中密细、中砂层。下附基岩全、强分化层均很发育，厚2.33.4米。微风化基岩面变化很大，在6.28.3米间，基岩主要为灰白色中粗粒

7、花岗岩、花岗斑岩，微风化基岩岩质坚硬，呈块状 大块状砌体结构，为主墩桩基良好的持 力层。基础设计时宜采用微风化基岩作为基础持力层，桩端进入微风化基岩一定 深度。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.4、构思宗旨1）符合地区发展规划，满足交通功能需要。2）桥梁构造形式简洁、轻巧。又要保证结构受力合理,3）设计方案力求结构新颖，尽量采用有特色的新结构, 并技术可靠，施工方便。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。第二章方案比选鉴于展架桥地质地形情况。该处地势平缓，故比选方案主要采用简支梁桥和 连续梁桥形式。根据安全、适用、经济、美观的设计原则，我初步拟定了三个方 案。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2.1方案一：（4X 50） m预应

8、力混凝土简支T型梁桥本桥的横截面采用T型截面（如图2 1）。防收缩钢筋采用下密上疏的要求 布置所有钢筋的焊缝均为双面焊，因为该桥的跨度较大，预应力钢筋采用特殊的 形式（如图2 2）布置，这样不仅有利于抗剪，而且在拼装完成后，在桥面上 进行张拉，可防止梁上缘开裂。 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。优点：制造简单，整体性好，接头也方便，而且能有效的利用现代高强材料， 减少构件截面，与钢筋混凝土相比，能节省钢材，在使用荷载下不出现裂缝等。鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。缺点：预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线形，使桥面铺装加厚等。施工方法：采用预制拼装法（后张法）施工，即先预制 T型梁，然后用大型 机械吊装的一种施工方法

9、。其中后张法的施工流程为：先浇筑构件混凝土，并在 其中预留孔道，待混凝土达到要求强度后，将预应力钢筋穿入预留的孔道内， 将 千斤顶支承与混凝土构件端部，张拉预应力钢筋，使构件也同时受到反力压缩。 待张拉到控制拉力后，即用夹片锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上，使混凝土获得并保持其预压应力。最后，在预留孔道内压注水泥浆。，使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体。籟丛妈羥为贍债蛏练淨。cm)图2 1 （尺寸单位：cm）2.2方案二：（60+80+60） m预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱双室（如图2 3）的截面形式因为跨度很大（对连续梁桥）， 在外载和自重作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值

10、来看，支点截面 的负弯矩大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变截面梁能符合梁的内力分布规律， 变截面梁的变化规律采用二次抛物线。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。优点：结构刚度大，变形小，行车平顺舒适，伸缩缝少，抗震能力强，线条 明快简洁，施工工艺相对简单，造价低，后期养护成本不高等。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。缺点：桥墩处箱梁根部建筑高度较大，桥梁美观欠佳。超静定结构，对地基 要求高等。施工方法：采用悬臂浇筑施工，用单悬臂一连续的施工程序，这种方法是在 桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉预应力筋， 移动机具、模板继续施工。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。600SOOCOT立面ldGO图2 3 （尺

11、寸单位：cm）102.3方案三：（10 X 20） m预应力混凝土空心板桥本桥横断面采用9块中板（如图2 4、图25）和2块边板（如图26 图 27）优点：预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压，不仅充分发挥了高强材料 的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使结构轻型化，因而预应力混凝土结构 具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。采用空心板截面，减轻了自重，而且能充分利用材料，构件外形简单，制作 方便，方便施工，施工工期短，而且桥型流畅美观。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。缺点：行车不顺，同时桥梁的运营养护成本在后期较高。施工方法：采用预置装配（先张法）的施工方法，先张法预制构件的制作工

12、 艺是在浇筑混凝土之前先进行预应力筋的张拉，并将其临时固定在张拉台座上， 然后按照支立模板一一钢筋骨架成型一一浇筑及振捣混凝土一一养护及拆除模 板的基本施工工艺，待混凝土达到规定强度，逐渐将预应力筋松弛，利用力筋回 缩和与混凝土之间的黏结作用，使构件获得预应力。坛搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。97图26.边板跨中截面（尺寸单位：cm）图27.边板支点截面（尺寸单位:cm）序第一万案第一方案第三方案2.4方案比选表表2 1方案比选表号(4X 50) m 预 应力混凝土简 支T型梁桥(60+70+60 m预应力混凝土连续箱形梁桥(10X 20) m预应力混凝土空心板 桥1桥高(m18.85518.59018

13、.4532桥长(m2002002003最大纵坡()3.413.413.414工艺技术要求各梁受力相对独 立，避免超静定梁 的复杂问题，等跨 径布置，细部尺寸 相同，可以重复利 用模板预制，施工 较为方便。箱形截面抗扭刚度大，可 以保证其强度和稳定性，有效的承担正负弯矩，桥 梁的结构刚度大，变形小,相对简支梁桥的施工 要更复杂。空心板截面，减轻了 自重，而且能充分利 用材料，构件外形简 单，制作方便，方便 施工，施工工期短， 相对于简支T型梁和 连续箱形梁施工较简 单。5使用效果构造简单，线条简 洁，行车较舒适。全桥线条简洁明快，与周 围环境协调好，因此，桥 型美观，行车平稳舒适。全桥线条简洁，

14、但桥孔跨度多，因此显得有些繁缛影响桥型美观6造价及用材等截面形式能大 量节约模板，加快 建桥进度，简易经 济，但不能充分利 用截面作用，基础 设计量大。连续梁刚度大，变形小， 伸缩缝少，能充分利用高 强材料的特性，促使结构轻型化，跨越能力强充分发挥了咼强材料的 特性，而且提高了混凝 的抗裂性，促使结构轻 型化。后期养护成本较 高通过对比，从受力合理，安全适用，经济美观的角度综合考虑，方案一 ：预应力 混凝土简支T型梁桥为最佳推荐方案。此方案，采用预应力混凝土简支T型梁桥, 结构简单，节省材料，经济合理；采用预制装配的施工方法，施工方便，周期短; 而且桥型流畅美观。 蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。第三章

15、总体布置及主梁的设计3.1设计资料3.1.1桥梁跨径及桥宽标准跨径：50m （墩中心距离）主梁全长：49.96m计算跨径：49.00m桥面净空：净一14m+2X1.5m3.1.2 设计荷载公路I级，结构重要性系数r0=1.0，均布荷载的标准值qk为10.5KN/m,集 中荷载标准值为356KN.3.1.3 材料及工艺混凝土：采用C50混凝土，Ec=3.45 X 105 MPa抗压强度标准值fck=32.4MPa 抗压强度设计值fcd =22.4MPa抗拉强度的标准值ftk =2.65MPa抗拉强度设计值 ftd =1.83MPa買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。钢筋：预应力钢筋采用 ASTMA416-97

16、S标准的低松弛钢绞（1X 7标准型），抗拉强度标准值fpk=1860MPa抗拉强度设计值fpd=1260MPa公称直径15.24mm 公称面积140mm2，弹性模量 Ep=1.95X 105MPa綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB40C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的预埋波纹管和夹片锚具。3.1.4设计依据1、 交通部公路工程技术标准JTG B01 032、 交通部公路桥涵设计通用规范JTG D60 20043、 交通部公路砖石及混凝土桥涵设计规范JTJ022 854、 交通都公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设

17、计规范JTG D62 20045、 交通部公路桥涵地基与基础设计规范JTJ024 856、交通部公路工程概预算定额7、结构设汁原理、基础工程、桥梁工程等有关教材8、公路设计手册一一梁桥9、公路桥梁标准图10、桥梁计算示例集梁桥11、道路工程制图标准3.1.5 基本计算数据见（表3-1 ）表3-1基本数据计算表名称项目符号单位数据混凝土立方强度f cu,kMPa50弹性模量巳MPa3.45 X 104轴心抗压标准强度f ckMPa32.40轴心抗拉标准强度ftkMPa2.65轴心抗压设计强度f cdMPa22.40轴心抗拉设计强度f tdMPa1.83短暂状态容许压应力0.7fckMPa20.7

18、2容许拉应力0.7f tkMPa1.757持久状态标准何载组合：容许压应力0.5f ckMPa16.20容许主压应 力0.6f ckMPa19.44短期效应组合：容许拉应力t st-0.85 t pcMPa0容许主拉应 力0.6ftkMPa1.59s15.2钢 绞 线标准强度f pkMPa1860弹性模量MPa51.95 X 10抗拉设计强度fpdMPa1260最大控制应力（T con0.75f pkMPa1395持久状态应力：标准状态组合0.65f pkMPa1209材料重 度钢筋混凝土Y 13KN/m25.0沥青混凝土Y 23KN/m23.0钢绞线Y 33KN/m78.5钢束与混凝土的弹性

19、模量比a Ep无纲量5.65注：考虑混凝土强度达到 90%寸开始张拉预应力钢束。fck和ftk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则fck=29.6MPa, ftk=2.51MPa驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦3.2横断面布置3.2.1主梁间距与主梁片数，主梁翼板宽度本桥为双幅桥（两幅桥为独立的桥，因此只计算单幅即可）为250cm 单幅的桥宽为 7m 选用7片主梁。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。322主梁跨中截面主要尺寸拟定1/2 跨中截面45-1609016A90160 別 160901609016090160451/2支点截面横断面图BQ0B0Q严=1ST _35IBr 164.亠1闵0半纵剖面图

20、瞬.夕打*.夕 zrszk jyryvjr jjy w挥jJSf蔑jStjf 老淞卑再 总棗母 疔声対/z1iA-A图3-1结构尺寸图（单位cm）1、主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与跨径之比常在1/14-1/25,当建筑高度不受限制时（本桥不受限制），增大梁高往往是最经济的方案，因为增大梁高可 以取得较大的抗弯力臂，还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，而混凝土的用量增加不多。终上所述，本桥中取230cm的主梁高度是比 较合适的。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。2、主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度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是上翼板受压的强度要求

21、，本桥预制T梁的翼板厚度取用15cm,翼板根部加厚到25cm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小， 腹板厚度翼板由布置预制孔管的 构造决定，同时从腹板本身的条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，本桥腹板厚度取用20cm輒峄陽檉簖疖網儂號泶。为了防止在施工和运营中使马蹄部分遭致纵向裂缝，马蹄面积占截面总面积的1020%比较合适，同时根据公预规949条对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为55cm高度为25cm马蹄与腹板交接处作三角过渡, 高度为15cm 以减小局部应力。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。3-2)按照以上拟定的外形尺寸，就可绘制出预

22、制梁的跨中截面图（如图图3-2 跨中截面尺寸图（单位cm）3、计算截面几何特征将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性计算见（表3-2）表3-2跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积Ai（cm ）跨中截面 形心至上 缘距离yz（ cm）分块面积对 上缘净距s = A yz（cm3）自身惯距ly2(cm )di = ys -yz(cm)对截面形心的惯距/4 1 =It +Ix ( cm )翼板37507.52812570312.575.792154046521610778三角承托50018.3339166.52777.77864.95721097062112484腹板3800110

23、41800011431667-26.71271101214142678下三角262.5200525003281.25-116.7135755713578853马蹄1375217.5299062.571614.58-134.212476694624838560E9687.5806854工 1 =66283353/ S 806854注：截面形心至上缘距离：ys-83.29cmZ A 9687.54、支点截面几何特性计算表（表 3-3）翼板2407.5180004500088.061861095318655953三角承托50018.3339166.52777.77877.23298200529847

24、83腹板380011041800011431667-14.4479235212224018下三角262.5200525003281.25-104.4428632752866556马蹄1375217.5299062.571614.58-121.9420445375205169908337.5Z 1 =57248299表2-3支点截面几何特性计算表注：截面形心至上缘距离：ys796729二96.56cmZ A 8337.55、检验跨中截面效率指标p （希望p在0.5以上）上核心距：为 I66283353ks46.64送 Ayx 9687.5023083.29)下核心距：Z Ikx82.15x x

25、a ys截面效率指标： 邑仝=46.64 825 =0.56 0.5h230表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。2.3横断面沿跨长的分布本桥主梁采用等高形式，横断面的T梁宽度沿跨长不变，梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力， 也为布置锚具的需要，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六分点附近（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。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。2.4横隔梁的设置在荷载作用下的主梁弯矩横向分布，当该处有横隔梁时比较均匀，否则在直接荷载作用下的主梁弯矩较大，为减少对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在

26、跨中设置一道中横隔梁，当跨度较大时，应设置较多的横隔梁。本桥在桥跨中点、 三分点、六分点和支点处设置七道横隔梁，其间距为8m端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部260mm下部为240mm中横隔梁高度为2050mm厚度为上 部180mm下部160mm横隔梁的布置见（图 3 1）凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。第四章 主梁的作用效应计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，可分别求得各主梁控制截面（一般取 跨中截面、L/4截面和支点截面）的永久作用效应，并通过可变作用下的梁桥荷 载横向分布系数和纵向内力影响线， 求得可变荷载的作用效应，最后再进行主梁作用效应组合恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦4.1永久作用效应计算4 .1

27、.1永久作用集度1 、预制梁自重(1) 跨中截面段主梁的自重(六分点截面至跨中截面，长 13mGy = 0.83375 X 25 X 16= 333.5 (KN(2) 马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重(长 5mG(2)(1.443625+0.83375) X 5X 25/2=142.34(KN)(3) 支点段梁的自重(1.98m)G(3)= 1.443625 X 25X 1.98 = 71.46 (KN(4 )中主梁的横隔梁中横隔梁体积：0.17 X( 1.9 X 0.7-0.5 X 0.1 X 0.5-0.5 X 0.0.15 X 0.175) = 0.2196(m3)鯊腎鑰诎漣鉀沩懼統庫。端横

28、隔梁体积：0.25 X( 2.15 X 0.525-0.5 X 0.065 X 0.325) = 0.2795 ( m3)故半跨内横梁重力为：G(4)=( 2.5 X 0.2196+1 X 0.2795) X 25=20.71(KN)(5 )预制梁永久作用集度g1 =( 333.5+142.34+71.46+20.71) /20.48 = 27.73 (KN/m)2、二期永久作用(1) 中主梁现浇部分横隔梁：一片中横隔梁体积(现浇)0.17X 0.45 X 1.9=0.14535( m3 )一片端横隔梁体积(现浇)0.25 X 0.45 X 2.15=0.241875 ( m3)故：g(5)=

29、 (5X 0.14535+2 X 0.241875) X 25/49.96=0.739 (KN/m)(2) 铺装8cm混凝土铺装0.08 X 14 X 25=28.00 ( KN/rr)5cm沥青铺装0.05X 14X 23=16.10 (KN/m若将桥面铺装均摊给4片(中主梁)+2片(边主梁)G(6)= (28+16.10)/7=6.30 ( KN/m(3) 栏杆一侧人行栏：1.52KN/m一侧防撞栏：4.99KN/m若将两侧防撞栏均摊给7片梁G(7)= (1.52+4.99 ) X 2/7=1.86(KN/m)(4) 中主梁二期永久作用集度g2 =3.38+0.76+6.30+1.86=1

30、2.30(KN/m3.1.2永久作用效应如图3 1所示，设x为计算截面离左支座的距离，并令 a =X/L 主梁弯矩和剪力的计算公式：2M .=0.5 X a (1- a ) L g(4 1)Q.“e=0.5 X( 1-2 a ) Lg(42 )永久作用计算表(表4 1)表4 1主梁永久作用效应跨中截面|/4截面N7锚固点作用效应截面(a =0.5 )(a =0.25)(a =0.03704)支点截面(G =0)期弯矩(KN m)8322.476241.851187.380.00剪力(KIN0.00339.69629.06679.39期弯矩(KN m)2338.541753.90333.610.

31、00剪力(KIN0.00119.93222.08239.85弯矩(KN m)10661.017995.751520.990.00剪力(KIN0.00459.62851.14919.24490 J Al图4 1永久作用计算图示4.2可变作用效应计算4.2.1冲击系数和车道折减系数按桥规432条规定，结构的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：硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。二但二斗彳碎1。6628十9他）21 : mc2 492468.78其中:mc0.96875 25 1039.81= 2468.78( KN/rr)根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数

32、为：J =0.1767 In f -0.0157 =0.106按桥规431条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道应折 减22%，但折减不得小于两车道布截的计算结果。本桥按三车道设计。因此在 计算可变作用效应时需进行车道折减。阌擻輳嬪諫迁择植秘騖。4.2.2计算主梁的荷载横向分布系数1、跨中的荷载横向分布系数mc如前所述，本桥桥跨内设五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重的长宽比为：L/9.00=2.8 2B 17.5所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数mc(1)计算主梁抗扭惯距可近似按下式计算：m(43)3It= Cibitzi生 式中：G=0.4E; L=49.

33、00m ; Z IT =7X 0.01267293=0.08871051 m4 ; q =7.5m ;式中：bj、tz相应为单个矩形截面的宽度和高度Ci矩形截面抗扭刚度系数m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：,23055 勺0“00 =17.2( cm)230马蹄部分的换算平均厚度：40+25t3=32.5( cm)2图3 2示出了 lT的计算图示，It的计算见表42(2)计算抗扭修正系数1对于本桥，主梁的间距相同，并将主梁近似看成等截面，则得:1gl2z i1 +12E ai2lii(4 4)tiia2 =5.0m ；a3=2.5m ；a=0.0m ；a5=-

34、2.5m ；a6=-5.0m ；a?二-7.5m h =0.66283353 m4.氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。计算得：- =0.96（3）按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖标ate6寸 2 att =4式中：7n =7; 、at2 =2 (7.52 5.02 2.52) =175(m2)t A计算所得tj值见（表4 3）图42 |T计算图示（尺寸单位：cm）表42 It计算表分块名称bi ( cmtz( cm)ci (cm)mIT =G bt； (X 103 m4)翼缘板25017.214.53491/34.24037腹板180.3209.0150.31004.47144马蹄5532.51.692

35、30.20983.9611212.67293表4 3 tj值梁号nt2nt3%nt5%nt710.45140.34860.24570.1429-0.04-0.0629-0.165720.34860.280.21140.14290.07430.0057-0.062930.14290.14290.14290.14290.14290.14290.1429（4）计算荷载横向分布系数1号梁的横向影响线和最不利布载图式如图43所示可变作用（汽车公路一I级）1四车道：mcq= X (0.4103+0.3362+0.2827+0.2087+0.1552+0.0811+0.0277-0.0464)2X 0.67

36、=0.4876釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。1 三车道：mcq= X (0.4103+0.3362+0.2827+0.2087+0.1552+0.0811) X 0.78=0.5749q 2怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。1两车道： mcq= X（ 0.4103+0.3362+0.2827+0.2087） =0.6190q 2故取可变作用（汽车）的横向分布系数为： mcq =0.6190可变作用（人群）：mcr =0.46892、支点截面的荷载横向分布系数m如图44所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布系数并进行布载，1号梁可变作用的横向分布系数计算如下：50190130ISO130 1SQ1301B01谜卷1 1

37、r1iriir1r i谓梁图43跨中的横向分布系数mc的计算图示（尺寸单位：cm）140002500250025QU _ 丨 _ 工500；IIp25g . : H500woo： I汽车1号睪可变作用j18001300 L 1800 jt |1JiJ；3号梁81SOO!*1800130Q. |01800taoo支点的横向分布系数mq =0.5 X 0.6=0.34号梁mo计算图示（尺寸单位：cm）可变作用(人群)：mor =1.173、横向分布系数汇总(见表44)表44 1号梁可变作用横向分布系数可变作用类别mcm公路一I级0.61900.3人群0.46891.173.2.3车道荷载的取值根据

38、桥规4.3.1条，公路一I级的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk为：qk =10.5KN/m计算弯矩时 pk= 360 180 (49 - 5) 180 =356 KNIL 50 -5计算剪力时 pk =356X 1.2=427.2KN3.2.4计算可变作用效应在可变作用效应计算中，本桥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m0，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从m0直线过渡到mc, 其余梁段均取mc。谚辞調担鈧谄动禪泻類。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45示出跨中截面作用效应计算图示，计算公式为：嘰觐詿缧铴

39、嗫偽純铪锩。S=mqQ mpky(45)式中：S所求截面汽车标准荷载的弯矩和剪力qk车道均布荷载标准值Pk车道集中荷载标准值门一一影响线上同号区段的面积y 影响线上最大坐标值可变作用（汽车）标准效应Mmax =0.5 X 0.6190 X 10.5 X 12.25 X 49-0.3190 X 8 X 10.5 X 1.083+0.6190 X 356 X 12.25熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。=4660.91KN mVmax =0.5 X 0.6190 X 10.5 X 0.5 X 24.5+0.5 X 0.3190 X 8X 10.5 X 0.0556+ 鶼渍 螻偉阅劍鲰腎邏蘞。0.6190 X

40、427.2 X 0.5=171.28KN可变作用（汽车）冲击效应M =4660.91 X 0.191=890.23KN/mV =171.28 X 0.19仁32.71KN图45跨中截面计算图示（尺寸单位： m2、求L/4截面的最大弯矩和最大剪力图4 6为L/4截面作用效应的计算图示匚11 -1J12A4 90尿 - aXL J 11 I 11 L L11 J J 1111 r j i I l L L 1 1 r 1 1 m 1 1 1 i图46 L/4截面作用效应计算图（尺寸单位： m可变作用（汽车）标准效应M max =0.5 X 0.6190 X 10.5 X 7.3125 X 49-0.

41、5 x（ 1.625+0.5416 ） X 0.3190 X 8X 10.5+0.6190 X 356X 7.3125=2746.8097KN/m纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。Vmax =0.5 X 0.619 X 10.5 X 36.75-0.5 X 0.3190 X 8 X 10.5 X 0.0556+0.6190 X 427.2 X 0.75=310.3066KN颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。可变作用（汽车）冲击效应M =2746.8097 X 0.19仁524.6407KN/mV =310.3066 X 0.191=59.2686KN3、求支点截面的最大剪力图47示出支点截面最大剪力计算图式图47支点

42、截面计算图式（尺寸单位： m可变作用（汽车）效应Vmax =0.5 X 10.5 X 0.6190 X 1 X 49-0.5 X 10.5 X 0.3190 X 6X（ 0.9444+0.0556 ） +427.2 X 0.8333 X 0.6190=369.5444KN可变作用（汽车）冲击效应V =369.5444 X 0.19仁70.5830KN可变作用（人群）效应Vmax =0.5 X 3.45 X 0.4689 X 1 X 49-0.5 X 3.45 X 0.7011 X 8X（ 0.9444+0.0556 ） =29.9586KN可变作用（人群）冲击效应V =29.9586 X 0.

43、191=5.7221KN3.3主梁作用效应组合按桥规4.1.6 4.1.8条规定，将主梁的作用效应组合汇总。见（表 45）表45主梁作用效应组合序号何载类别跨中截面四分点截面支点截面MmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmax（KN m）KN（KN m）KN（KN m）KN第一期永久作用8322.470.006241.85339.690.00679.39第二期永久作用2338.540.001753.90119.930.00239.85总永久作用+10661.010.007995.75459.620.00919.24可变作用（汽车）公路-I级4660.91171.282746.81310.3

44、10.00369.54可变作用(汽车)冲击890.2332.7524.6459.270.0070.58持久状态的应力计算 的可变作用标准值组 合=(4) +5551.14203.983271.45369.580.00440.12正常使用极限状态短期效应组合=3) +0.7X13923.65119.909918.52676.830.001177.92正常使用极限状态长期效应组合=3 +0.4X9442.3671.597080.13525.870.00966.12承载能力极限状态计 算的基本组合=1.2 X + 1.4 X( +(5)15802.98298.4111845.43984.020.00

45、1611.07第五章预应力钢束的估算及布置5.1预应力钢筋截面积估算按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。因为本桥对拉应力做了一定得限制并不允许开裂，因此属于 A类部分构件， 所以根据跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效预加力为：濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。Npe(5 1)Ms/W-0.7ftk1ep(-)A W式中的Ms为正常使用极限状态按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值, 由表 35 查的：Ms=13923.65 kN m设预应力钢筋截面重心距截面下缘为 ap=150mm则预应力钢筋的合力作用点到截面重心轴的距离为ep =yb-ap =1317.1mm钢筋估算时，截面性质近似取用

46、全截面的性质来计算，由表22可得跨中截面全截面面积 A=968750mm全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为 W = I /yb =662.83353 X 1。9/1461.3=453.6 X 106mrm;所以有效预加力合力为銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼N 芒 Ms/W .7ftk =13923.65 X106 / 453.6 汇16 0.7X 2.65 =7.3272479 X 106N pe.(丄岂)(11317.1 )a W968750453.6 106预应力钢筋的张拉控制应力为 -con=0.75 fpk =0.75 X 1860=1395MPa预应力损失按张拉控制应力的20%古算，则可得需要

47、预应力钢筋的面积为 挤貼綬电麥结鈺贖哓 类。ApNpe(1 - 0.2)；con7.3272479 106(1-0.2) 13952=6566mm采用4束12 15.24钢绞线，预应力钢筋的截面积为Ap=4 X 12 X140=6720mm采用夹片式群锚， 70金属波纹管成孔。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。5.2预应力钢筋的布置5.2.1跨中截面预应力钢筋的布置后张法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置应符合 公路桥规中的有关构造要求。参考已有的设计图纸并按公路桥规中的构造要求，对跨中截面 的预应力钢筋进行初步布置。（如图5 1）塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。，由一甲，a）b）c）裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。图4

48、1端部及跨中预应力钢筋布置图（尺寸单位：cm）a）预制梁端部；b）钢束在端部的锚固位置；c）跨中截面钢束布置4.2.2锚固面钢束布置为使施工方便，全部4束预应力钢筋均锚于梁端（图5 1a、b）。这样布置 符合均匀分散的原则，不仅能满足张拉的要求，而且N1、N2在梁端均弯起较高， 可以提供较大的预剪力。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。4.2.3其它截面钢束位置及倾角计算1、钢束弯起形状、弯起角B及其弯曲半径采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用 于锚垫板，N1、N2 N3和N4弯起角B均取为入=8 ;各钢束的弯曲半径为：RN1 =80000mm RN2=60000mm RN3=40000mmRN3 =20000mm 绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。2、钢束各控制点位置的确定以N3号钢束为例，其弯起布置如图52所示。由Ld二c cot：。确定导线点距锚固点的水平距离Ld = c cot J。=50 cot 8 =355.8cm中舟母图52曲线预应力钢筋计算图(尺寸单位：cm)由Lb2二R tan卫确定弯起点至导线点的水平距离2 0 -Lb2 二 R tan一 = 4000 tan4 =279.71cm2所以弯起点到锚固点的水平距离为Lw 二 Ld Lb2 =355.8+279.71=635.51cm则弯起点至跨中截面的水平