土木工程本科毕业设计计算书完整版

目录1设计基本资料..........................................................................................................................11.1概况.....................................................................................................................11.2主要技术标准.....................................................................................................11.3主要材料.............................................................................................................11.4施工方式.............................................................................................................21.5设计要点.............................................................................................................21.6其他事项.............................................................................................................22毛截面几何特性计算............................................................................................................32.1基本资料.............................................................................................................32.1.1桥梁跨径及横截面布置...............................................................................32.1.2材料规格.......................................................................................................32.2结构计算简图.....................................................................................................42.3毛截面几何特性计算.........................................................................................52.3.1截面图示.......................................................................................................52.3.2毛截面的几何特性.......................................................................................53内力计算及组合.....................................................................................................................73.1荷载.....................................................................................................................73.1.1结构恒载作用...............................................................................................73.1.2支座不均匀沉降...........................................................................................73.1.3活载...............................................................................................................83.2内力计算.............................................................................................................83.3汽车荷载作用效应计算...................................................................................213.3.1冲击系数和车道折减系数.........................................................................213.3.2计算主梁的荷载横向分布系数.................................................................223.3.3汽车荷载效应内力计算.............................................................................243.4综合考虑温度和基础沉降作用后的内力组合...............................................253.4.1内力组合原理.............................................................................................253.4.2承载能力极限状态组合.............................................................................253.4.3正常使用极限状态内力组合.....................................................................274预应力钢筋的估算与布置.................................................................................................354.1计算原理...........................................................................................................354.2预应力钢筋估算结果.......................................................................................354.3预应力筋布置原则...........................................................................................394.4预应力钢筋的布置...........................................................................................424.5预应力损失计算...............................................................................................425截面强度验算........................................................................................................................475.1基本理论...........................................................................................................475.2计算公式...........................................................................................................476抗裂验算.................................................................................................................................546.1规范要求...........................................................................................................546.1.1正截面抗裂验算.........................................................................................546.1.2斜截面抗裂验算.........................................................................................546.2正截面抗裂验算...............................................................................................546.3斜截面抗裂验算...............................................................................................557持久状况构件的应力验算.................................................................................................607.1计算内容及原理...............................................................................................607.1.1正截面混凝土压应力验算.........................................................................607.1.2预应力钢筋拉应力验算.............................................................................607.1.3混凝土主压应力验算.................................................................................617.2计算结果.............................................................................................................................618变形验算与预拱度计算.....................................................................................................69参考文献.....................................................................................................................................71致谢..............................................................................................................................................721设计基本资料1.1概况虎平大桥施工图设计为预应力混凝土先简支后连续T梁结构该桥是一条高速公路上的一座跨线桥，其下无不良地质构造且地面起伏较平缓；设计时遵循施工过程进行，共分为四个施工阶段预应力钢筋的布置按照承载能力极限状态下的最大最小弯矩构成的包络图进行设计时必须遵照安全适用经济美观的基本原则进行设计同时应充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。1.2主技术准（1）设计荷载：公路I级；（2）桥面宽度：共两幅，每幅宽16m，横坡：2；（3）设计洪水频率：不考虑；（4）地震动参数：不考虑。1.3主材料（1）混凝土：预制T梁、纵横向的湿接缝、封锚、墩顶现浇连续段、桥面现浇层均采用C50混凝土；桩基采用C25混凝土；其余构件采用C30混凝土；（2）预应力钢材：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（JTGD62004）中规定的低松弛钢绞线（17标准型，抗拉强度标准值k0MP，抗拉强度设计值

fpd1260MPa，公称直径15.2mm，公称面积140mm2，弹性模量pE55MPa。p（3）钢材：普通钢筋采用R235、HR335钢筋其标准应符合GB130131991和G14991998的规定。凡钢筋直径≥12mm者均应采用HR335热轧带肋钢凡钢筋直径＜12mm者，采用R235钢，钢板应符合G70088规定的Q235钢板。（4）锚具：采用OVM夹片式群锚，并采用与其配套的千斤顶。（5）预应力管道：采用预埋圆形和扁形塑料波纹管成型。（6支座桥梁支座根据设置部位的不同分别采用GYGYZ4板式橡胶支座，其技术性能应符合《公路板式橡胶支座（JTT493）的要求。（7）伸缩缝：E80型型钢伸缩装置。（8）其它：砂、石、水的质量要求应符合《公路桥梁施工技术规范》JJ0412000的有关规定。1.4施方式先简支后连续的施工方法。1.5设要点施工中严格遵循《公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）和《公路工程质量检验评定标准，并从严控制。1.6其事项其他未尽事项按《公路桥涵施工技术规范》2毛截面几何特性计算2.1基资料2.1.1桥梁跨径及横截面布置桥型布置：530m等截面连续梁桥,横截面图如图2.1；桥面净空：净15m+20.5m防撞护栏设计荷载：公路—I级计算跨径：30m（墩中心距）图2.1单横面图：cm2.1.2材料规格主梁：采用50号混凝土，容重为25kN/m3弹性模量取3.45107kP；桥面铺装：采用厚度为1m的防水混凝土，防水混凝土容重为25kN/m3；防撞护栏：采用30号混凝土，容重为25kN/m3；横隔板横隔梁的刚度直接影响到设计桥梁的整体特性为了减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩在跨中设置一道中横隔梁本设计在桥跨中心四分点支点处各设置一道横隔板且采用同样大小的横隔板，横隔梁厚度为15m，为了便于脱模做成上宽下窄内宽外窄的形式端横隔梁底部与梁底齐平其余横隔梁的底部与马蹄的斜坡低端齐平（即距梁底20m高度。采用50号混凝土，容重为25kN/m3，弹性模量取3.45107kP。2.2结计算图在进行桥梁结构计算时首先应将结构离散所谓结构离散即根据桥梁结构和施工方案划分单元，并对单元和节点进行编号。单元划分的一般原则如下：(1)对于所关心截面设定单元分界线，即编制节点号(2)构件的起点和终点以及变截面的起点和终点编制节点号；(3)不同构件的交点或同一构件的折点处编制节点号；(4)施工分界线设定单元分界线，即编制节点号；(5)当施工分界线的两侧位移不同时应设置两个不同的节点利用主从约束关系考虑该节点处的连接方式；(6)边界或支承处应设置节点；(7)不同号单元的同号节点的坐标可以不同，节点不重合系统形成刚臂；对桥面单元的划分不宜太长或太短应根据施工荷载的设定并考虑活载的计算精度统筹兼顾因为活载的计算是根据桥面单元的划分记录桥面节点处位移影响线进而得到各单元的内力影响线经动态规划加载计算其最值效应。按照以上原则并考虑此次设计的桥梁的结构和施工的方法，将全桥划分为70个单元每跨划分单元一致具体为5（0.522+32.562230.5其中支座节点在第一、二施工阶段的时候为2、14、16、28、30、42、44、56、58、70，在第三、四施工阶段的时候为2、15、29、43、57、70，分散情况如图2.2所示：图2.2构散（：c）2.3毛面几特计算2.3.1截面图示下图b)d为此次设计中的边中梁截面图示并将其尺寸标注如（单位：ma边跨处T梁寸 b：梁处T尺寸c：梁中处T梁尺寸 d中梁处T梁寸图2.31制面寸图2.3.2毛截面的几何特性该几何特性可以通过CA桥梁电算如桥博计算得出经比较二者得出的结果相差不大，此次设计由CAD得出的几何特性见表21：表21毛截面几何特性截面置截积Am2）截面距(m4)中性至底距（）预制梁跨中0.8680.411.29支点1.450.5581.15预制梁跨中1.060.4621.39支点1.630.6421.23成桥梁跨中1.070.4711.40支点1.650.6591.24成桥梁跨中1.160.4861.43支点1.730.6851.273内力计算及组合3.1荷载3.1.1结构恒载作用(1)预制T梁一期结构自重作用荷载集度（1）的计算如下表31：表31一期恒载计算中主梁1{(29.6-22)088[088145(1450.681]/322}/9625264N/m边主梁1{(29.6-22)107[10716371.571.371]/322}/9.657.69N/m横隔板中梁10.6692138N/m边梁1{[（1.614）07/20.50.7).2]0152529.6}5669N/m合计中梁122.641.382398N/m边梁127.390698.38N/m预制T梁边梁一期结构自重作用荷载集度128.038kN/m预制T梁中梁一期结构自重作用荷载集度123.978kN/m(2)成桥后T梁边梁一期结构自重作用荷载集度增量△1=(0.529.60.21.60.50.1531.80.520.1525/29.6=3.032kN/m成桥后T梁中梁一期结构自重作用荷载集度增量△123.0326.064kN/m(3)二期恒载主要是桥面铺装和防撞栏杆引起的荷载。其中桥面铺装自下而上依次为1m的防水层5m的C30砼保护层其中含有构造钢筋重度25kN/m35m的沥青砼路面重度23kN/m3；二期结构自重作用荷载集度2（0.11524+20.325）/6=9.1k/m3.1.2支座不均匀沉降支座不均匀沉降应根据各墩位处地质情况以及基础的布置形式和支座反力大小按《基础工程》以及有关规范的规定来计算，这里假定中间两桥墩相对桥台下沉10mm。在荷载组合中，此项荷载作为SQ2，SQ2中还可包括温度等荷载效应，应根据设计要求来取用。3.1.3活载汽车荷载：公路I级车道荷（由均布荷载qk和集中荷载pk组成k10.5kN/m，pk360k；本设计为四车道，折减系数取0.67。3.2内计算本桥为先简支后连续的连续梁桥施工过程中包含了结构体系的装换所以结构自重内力计算过程必须首先将各施工阶段产生的阶段内力计算出来，然后进行内力叠加。第一施工阶段，结构体系为简支梁结构，自重作用荷载集度为1。第二施工阶段由于两跨间接头较短混凝土重量较小其产生的内力较小且会减小跨中弯矩，故忽略不计。第三施工阶段结构体系装换为连续桥因临时支座间距较小忽略临时支座移除产生的效应，故自重作用荷载仅为翼缘板及横隔梁接头重力，即△1。第四施工阶段，结构体系为连续梁，自重作用荷载为桥梁二期结构自重作用荷载，即2。由以上内容结合桥博软件进行一期恒载内力计算结果如下表3.2示：表32边梁一期恒载内表节点号轴力(N)剪力(N)弯矩(N10.0E+01.1E--1.0E-24.5E-4.7E+2-5.4E+035.6E-3.5E+28.6E+242.7E-3.9E+21.0E+353.4E-2.4E+22.5E+363.2E-1.5E+22.8E+373.0E-5.8E+13.2E+384.2E--4.6E+13.7E+393.2E--1.1E+22.6E+3103.5E--2.0E+22.6E+33.3E--2.9E+21.6E+3123.0E--3.4E+29.4E+2133.5E--4.9E+27.8E+1146.9E--5.1E+2-9.9E+215左6.9E-5.4E+2-1.3E+315右5.0E-5.0E+2-1.3E+3165.2E-5.6E+2-9.1E+2续表3-2175.7E-4.4E+29.0E+0182.1E-3.9E+28.2E+2192.3E-2.4E+21.8E+3201.9E-1.6E+22.1E+3212.1E-9.2E+12.6E+3222.0E--1.8E+02.0E+3236.6E--7.9E+12.0E+3246.5E--1.9E+22.0E+3251.4E--2.7E+21.1E+3262.5E--3.1E+29.3E+2276.7E--4.7E+22.5E2288.6E--5.0E+2-7.1E+229左8.6E-5.3E+2-9.2E+229右1.2E-5.1E+2-9.2E+2301.1E-5.8E+2-6.7E+2311.2E-4.6E+22.6E+2327.8E-3.0E+21.3E+3335.7E-2.6E+21.7E+3343.8E-1.7E+22.9E+3354.8E-8.5E+12.0E+3365.0E--1.1E+12.3E+3374.5E--8.6E+12.0E+3385.3E--1.7E+22.8E+3395.7E--2.6E+21.7E+3406.4E--3.0E+21.3E+3419.2E--4.6E+22.5E+2421.4E--5.9E+2-6.9E+243左1.4E-5.2E+2-9.4E+2续表3-243右1.4E-5.3E+2-9.4E+2445.4E-5.9E+2-7.3E+2451.0E-4.7E+22.4E+2463.0E-3.2E+29.2E+2473.4E-2.7E+21.1E+3481.0E-1.9E+22.0E+3491.3E-8.2E+12.0E+3505.8E--1.4E+12.0E+3512.6E--9.9E+12.6E+3522.6E--1.6E+22.2E+3532.5E--2.4E+21.8E+3544.5E--3.8E+28.6E+2555.7E--4.4E+21.2E+1567.5E--5.7E+2-9.6E+257左7.5E-5.0E+2-1.3E+357右1.7E-5.4E+2-1.3E+3585.0E-5.0E+2-9.4E+2599.3E-4.8E+27.3E+1601.9E-3.2E+29.2E+2611.3E-2.8E+21.6E+3621.9E-1.9E+22.5E+3631.8E-1.1E+22.5E+3641.0E-2.0E+13.6E+3651.9E--5.5E+13.1E+03661.9E--1.5E+22.7E+3671.0E--2.4E+22.4E+3682.2E--3.8E+21.9E+3692.0E--3.4E+28.4E+270 2.2E-1 2.0E+1 -5.4E+0由上述所类表格的数据在软件xl中绘图如下图32所示：-20E03弯-10E03

边梁一期恒载弯矩图节点号1 5 91317212529333741454953576165691.0+3 弯矩值 2.0+33.0+34.0+3一期恒载剪力图1.0+3剪 5.0+2力0.0+0值-50E02-10E03

剪力15913172125293337414549535761656973节点号图32边一恒剪及弯图表33边梁二期恒载表节点号轴力(N)剪力(N)弯矩(N10.0E+0-2.3E-1.4E-22.4E-1.0E+2-1.5E+032.3E-1.7E+22.6E+243.0E-9.9E+14.7E+252.6E-5.2E+16.7E+262.6E-2.2E+17.1E+272.6E--5.4E+08.3E+283.8E--4.8E+17.2E+293.0E--7.8E+16.1E+2103.8E--9.8E+14.8E+2113.8E--1.6E+21.2E+2122.4E--1.1E+2-3.8E+2续表3-3133.8E--1.4E+2-7.2E+2141.2E--2.4E+2-1.1E+315左1.2E-2.9E+2-1.3E+315右3.4E-2.1E+2-1.3E+3162.3E-1.8E+2-1.3E+3172.5E-1.5E+2-7.4E+2181.6E-1.2E+2-4.7E+2199.0E-1.0E+2-9.2E+1201.6E-7.4E+11.2E+2211.4E-4.4E+12.4E+2221.4E-6.5E+03.4E+2231.6E--2.3E+13.4E+2241.4E--5.3E+12.2E+2251.4E--8.9E+15.9E+1261.8E--1.2E+2-2.5E+2271.2E--1.5E+2-5.2E+2283.4E--1.5E+2-8.5E+229左3.4E-1.1E+2-9.4E+229右1.2E-1.1E+2-9.4E+2303.4E-1.8E+2-8.0E+2312.9E-1.5E+2-4.7E+2322.7E-1.2E+2-2.0E+2332.5E-9.3E+11.3E+2342.5E-6.3E+13.3E+2351.9E-3.3E+14.0E+2361.2E--3.6E+04.4E+2371.9E--3.4E+14.0E+2381.9E--6.4E+13.3E+2表3-3392.5E--9.0E+11.3E+2402.2E--1.2E+2-2.0E+2412.3E--1.5E+2-4.7E+2423.4E--1.5E+2-8.1E+243左3.4E-1.1E+2-9.5E+243右0.0E+01.1E+2-9.5E+2440.0E+01.8E+2-8.6E+2456.5E-1.5E+2-5.2E+2466.2E-1.2E+2-2.5E+2474.5E-8.4E+15.9E+1480.0E+05.4E+12.3E+2494.5E-2.4E+13.5E+2500.0E+0-1.3E+13.4E+2514.5E--4.3E+12.5E+2524.5E--7.3E+11.3E+2536.2E--1.7E+2-9.7E+1548.8E--1.2E+2-4.5E+2551.2E--1.5E+2-7.1E+2560.0E+0-1.5E+2-1.3E+357左0.0E+02.1E+2-1.2E+357右3.4E-2.9E+2-1.2E+3581.2E-2.6E+2-1.1E+3593.6E-1.3E+2-7.1E+2602.7E-1.0E+2-3.8E+2613.8E-1.9E+21.0E+2623.8E-9.6E+14.6E+2633.4E-7.6E+16.8E+2643.8E-3.9E+17.8E+2续表3-3653.4E-5.1E+08.9E+2663.4E--2.1E+17.8E+2674.9E--5.8E+16.4E+2683.1E--9.6E+14.6E+2696.7E--1.7E+22.5E+2703.4E-5.0E+0-1.5E+0由上面所列表格的数据在软件xl中绘出对应的图如下33所示：边梁二期恒载弯矩图1.0+35.0+2弯 0.0+0矩-50E02值kNm-10E03-15E03

1 5 9131721252933374145495357616569 弯矩节点号二期恒载剪力图3.0+22.0+2剪1.0+2力0.0+0值-10E02kN-20E02-30E02

剪力15 913172125293337414549535761656973节点号图33边二恒剪及弯图表34中梁一期恒载内表节点号轴力(N)剪力(N)弯矩(N10.0E+03.2E--1.9E-21.7E-5.3E+2-5.8E+032.6E-4.0E+29.7E+243.4E-3.4E+21.6E+3续表3-452.1E-2.7E+22.5E+362.1E-1.8E+22.7E+372.3E-4.6E+13.9E+382.9E--7.4E+13.1E+392.6E--1.2E+22.3E+3102.6E--2.1E+22.5E+3112.0E--3.2E+21.8E+3123.1E--4.7E+25.9E+2131.0E--5.3E+2-3.1E+2143.1E--6.6E+2-1.0E+315左3.1E-6.9E+2-1.3E+315右3.7E-6.1E+2-1.3E+3164.6E-5.8E+2-1.2E+3175.4E-4.5E+2-4.6E+2186.9E-4.9E+24.7E+2195.3E-2.2E+21.9E+3205.6E-1.3E+22.7E+3215.9E-1.4E+22.6E+3225.4E--7.8E+02.4E+3235.4E--8.6E+12.2E+3244.7E--1.6E+22.1E+3255.6E--2.7E+21.9E+3266.6E--3.2E+26.0E+2274.5E--4.8E+2-1.9E+2282.3E--5.1E+2-1.3E+329左2.3E-6.4E+2-1.2E+329右3.4E-6.7E+2-1.2E+3305.1E-5.4E+2-1.2E+3续表3-4317.7E-4.2E+2-1.5E+2327.8E-3.5E+27.1E+2337.5E-2.9E+21.9E+3348.9E-1.9E+22.4E+3358.8E-1.0E+22.9E+3369.6E--2.9E+12.4E+3379.8E--1.0E+22.9E+3387.7E--1.9E+22.4E+3396.6E--3.0E+21.9E+3407.0E--3.5E+27.1E+2415.7E--4.2E+2-1.5E+2421.9E--5.4E+2-1.2E+343左1.9E-6.7E+2-1.2E+343右1.8E-6.4E+2-1.2E+3449.2E-5.1E+2-1.3E+3451.7E-4.8E+2-1.9E+2461.7E-3.2E+26.0E+2471.5E-2.5E+21.9E+3481.1E-1.6E+22.1E+3491.6E-8.6E+12.2E+3501.1E--3.3E+12.4E+3511.3E--1.4E+22.6E+3521.7E--1.3E+22.7E+3531.6E--3.4E+21.9E+3541.9E--4.9E+24.7E+2551.2E--4.5E+2-4.6E+2561.8E--6.8E+2-1.2E+357左1.8E-6.1E+2-1.3E+3续表3-457右9.1E-6.9E+2-1.3E+3581.8E-6.6E+2-1.0E+3597.4E-5.3E+2-3.1E+2601.1E-4.7E+25.9E+2611.8E-3.0E+21.8E+3621.0E-2.1E+22.5E+3631.0E-1.2E+22.3E+3649.3E-3.7E+13.1E+3651.5E--4.6E+13.9E+3661.7E--1.8E+22.7E+3679.5E--2.9E+22.5E+3681.2E--3.4E+21.6E+3699.9E--4.0E+29.7E+270-3.7E-2.1E+1-5.8E+0由上面所列表格的数据在软件xl中绘出对应的图如下34所示：中梁一期恒载弯矩图4.0+3弯3.0+3矩2.0+31.0+3值 0.0+0 弯矩kNm-10E03-20E03-30E03

1 5 9131721252933374145495357616569节点号中梁一期恒载剪力图1.0+3剪5.0+2力0.0+0值-50E02-10E03

剪力15 913172125293337414549535761656973节点号图34中一恒剪和弯图表35中梁二期恒载内表节点号轴力(N)剪力(N)弯矩(N10.0E+03.9E--3.0E-2-3.9E-1.7E+2-1.6E+03-2.7E-1.9E+23.4E+24-2.6E-21.0E+25.2E+25-2.6E-6.2E+18.0E+26-2.2E-2.9E+11.1E+37-2.4E--6.5E+01.4E+38-2.6E--5.5E+19.5E+29-3.7E--9.8E+17.2E+210-2.6E--1.6E+25.1E+211-3.7E--1.5E+21.2E+212-2.5E-2-2.8E+2-4.7E+213-1.2E--2.6E+2-8.0E+214-5.6E--2.7E+2-1.1E+315左-5.6E-2.4E+2-1.6E+315右-5.6E-2.8E+2-1.6E+316-4.9E-2.8E+2-1.3E+317-4.6E-2.0E+2-9.0E+218-4.8E-1.2E+2-5.9E+219-4.2E-1.5E+2-1.8E+220-3.4E-9.1E+11.1E+221-4.9E-5.8E+13.3E+222-4.2E-5.6E+04.5E+223-3.7E--2.6E+14.6E+224-3.7E--6.8E+12.8E+225-4.2E--1.4E+28.3E+126-4.2E--1.6E+2-3.4E+2续表3527-3.4E--1.5E+-6.5E+228-3.4E--2.6E+2-1.6E+329左-3.4E-2.3E+2-1.8E+329右0.0E+02.6E+2-1.8E+330-3.4E-2.5E+2-1.6E+331-3.2E-1.7E+2-6.3E+232-4.5E-1.9E+2-2.7E+233-5.0E-1.3E+21.6E+234-4.5E-7.5E+14.4E+235-4.5E-4.2E+15.3E+236-4.5E--6.5E+06.5E+237-4.5E--4.2E+15.3E+238-4.5E--7.5E+14.4E+239-4.9E--1.7E+21.6E+240-3.8E--1.9E+2-2.7E+241-3.4E--1.7E+2-6.3E+242-3.4E--2.9E+2-1.6E+343左-3.4E-2.6E+2-1.8E+343右-3.4E-2.3E+2-1.8E+344-3.4E-2.3E+2-1.6E+345-4.0E-1.5E+2-6.5E+246-5.0E-1.6E+2-3.4E+247-5.0E-1.0E+28.3E+148-5.0E-6.8E+12.8E+249-5.0E-2.6E+14.6E250-5.6E--1.6E+14.5E+251-5.6E--5.8E+13.3E+252 -5.6E-2 -9.1E+1 1.1E+2续表3-553-5.1E--1.9E+2-1.8E+254-4.2E--1.2E+2-5.9E+255-6.7E--2.0E+2-9.0E+256-7.8E--2.1E+2-1.3E+357左-7.8E-2.8E+2-1.6E+357右0.0E+02.4E+2-1.6E+358-4.5E-2.4E+2-1.1E+359-3.4E-2.6E+2-8.0E+260-4.9E-2.8E+2-4.7E+261-4.9E-1.1E+21.2E+262-4.5E-1.6E+25.1E+263-4.5E-9.8E+17.2E+264-4.5E-4.6E+19.5E+265-4.5E-6.5E+01.4E+366-4.5E--2.9E+11.1E+367-5.0E--7.1E+18.0E+268-5.5E--1.0E+25.2E+269-3.4E--1.9E+23.4E+2700.0E+07.5E+0-1.6E+0由上面所列表格的数据在软件xl中绘出对应的图如下35所示：中梁二期恒载弯矩图1.0+31.0+3弯5.0+2矩0.0+0值-50E02mkN-10E03m-15E03-20E03

弯矩1 5 9131721252933374145495357616569节点号中梁二期恒载剪力图4.0+2剪 2.0+2力值 0.0+0kN-20E02-40E02

剪力15 913172125293337414549535761656973节点号图35中二恒剪和弯图3.3汽荷载用应计算3.3.1冲击系数和车道折减系数(1)汽车冲击系数按照下法计算此方法仅适用于连续梁根据《桥规》4.3.2中的规定，适用于连续梁的结构基频计算公式如下：113.616/(2l2)[（Ec/mc0]13.616/(23.143030)×（3.4510100.486/(116251000/9.81)0.]5.73Hz223.651/(2l2)[（Ec/mc）0.5]9.96Hz其中：mcG/1.16251000/9.81=2956.17k/m由于冲击系数0.1767㏑0.0157(适用于1.5Hz<f14H)则：10.17671.7457-0.01570.29320.17672.29860.01570.390用于正弯矩效应和剪力效应：1+110.2931.293用于负弯矩效应：1+210.3901.390(2)车道折减系数：根据《桥规》表4.3.14中的规定，四车道的横向折减系数为ε0.673.3.2计算主梁的荷载横向分布系数本此设计中各跨大致相同，两边跨取计算跨径129.0m,中间三跨为230m。又因每片T梁仅在支点附近很小区域内腹板和底板尺寸有所改变但仍然可以近似的按照等截面梁来考虑对于等跨等截面连续梁桥等效荷载简支梁抗弯惯性矩换算系数为边跨1.432中跨为1.860而抗扭惯性矩换算系数相同为1边跨跨中的荷载横向分布系数。本次设计时候跨内设置有强大的横隔梁具有可靠的横向联系且承重结构的长宽比为：l/b28.95/16=1.82但是接近2故可以采用偏心压力法计算荷载的横向分布系数和荷载横向分布影响线。(1)按照刚性横隔梁法计算横向影响线竖标值11/6+42.25/18.30.5238161/642.25/18.3=0.1904绘出横向分布影响线按照最不利情况布载并据此求出对应各荷载点的影响竖标，如下图示（横向比例尺1：1；竖向比例尺：1000：1；横向单位：m图36横分系计示例图由图可知：ηq10.5238ηq20.4524ηq30.810ηq40.2821ηq502106ηq60.18。则可以计算荷载横向分布系数mq如下：三车道mcq1/2ηq0.5（0.52380.45240.38100.28210.21060.18）×0.780.7651。二车道：mcq1/ηq0.5×（0.52380.4524+0.38100.2821）0.8200。故一号梁的荷载横向分布系数取0.8200。(2)同理可计算2号梁的荷载横向分布系数：η221/6+3.9×3.9/18.0.2953；η251/6-3.9×3.9/18.0.0381；由图知：η10.3975ηq20.3382η30.2953ηq40.2360η50.1931ηq60.1337ηq70.0909ηq80.031。四车道：mcq1/q0.5(0.3750.33820.29530.23600.19310.13370.09090.0315）0.670.5749。三车道：mcq1/ηq0.6216。二车道：mcq1/ηq0.6335。故取二车道的0.6335。(3)同理计算三号梁的荷载横向分布系数：331/6+1.31.3/18.30.1809；341/61.31.3/18.30.0239；q10.5251 η20.4164 ηq30.3379 η40.2292 ηq50.1507 η60.0420。三车道：mcq1/ηq0.5（0.52510.41640.33790.22920.15070.04200.780.6635二车道：mcq1/ηq0.5（0.52510.41640.33790.2292）0.7543。由于没有考虑修正系数所以各跨的各梁的横向分布系数均与边跨的一样。现将以上计算数据整合后列入下表3.3.2中所示：表37跨中荷载横向分系数cq项目梁号一号二号三号荷载横向分布系数cq四车道无0.79无三车道0.610.260.65二车道 0.20 0.35 0.53(4)支点的荷载横向分布系数一号梁：mq0.5×（1.19230.5）0.8462；二号梁：mq0.5×(0.50.307710.1923)0.8077；三号梁：mq0.5×(0.6230.1540.8077)0.8077。(5)荷载横向分布系数取值根据以上结论，可知：五跨连续梁的一号梁的荷载横向分布系数大于其他的梁段的为了简化连续梁的汽车荷载效应内力的计算偏安全的全桥统一取用一号主梁的荷载横向分布系数即跨中的荷载横向分布系数mcq0.820mq0.8462考虑到荷载横向分布系数在第一根横隔梁处取0.820，在支点处取0.8462，期间按照直线依次变化，其余部分均取0.820。3.3.3汽车荷载效应内力计算(1)计算原理：主梁汽车荷载效应横向分布系数确定后将汽车荷载效应乘以相应的横向分布系数后在主梁内力影响线上最不利布载可求得主梁最大汽车荷载效应内力计算公式为：Sp(1+ξmPkiqkωi查表可以得出各个截面的弯矩影响线剪力影响线根据最不利荷载布置原则在各个截面的内力影响线上按《桥规规定的不再要求布载可求得汽车在各个截面的最大弯矩最小弯矩最大剪力最小剪力再考虑车道荷载折减系数和横向分布系数后，可得到荷载效应内力。(2)跨中截面的汽车荷载效应内力计算根《桥规公路Ⅰ级的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk为：qk10.5K/m计算弯矩时： Pk（30180（505（305180280KN计算剪力时Pk336KN现将根据以上原理运用于桥博中所得数据整合后得出图像如下图37、38所示：边梁活载弯矩包络图2.00E+031.50E+03弯1.00E+03矩 5.00E+020.00E+00

最大弯矩 最小弯矩值-5.00E+02kNm-1.00E+03-1.50E+03-2.00E+03

1 611162126313641465156616671节点号图37边活弯包图中梁活载弯矩包络图3.0+3弯2.0+3矩1.0+3值0.0+0

最大弯矩最小弯矩kNm-10E03-20E03

159131721252933374145495357616569节点号图38中活弯包图3.4综考虑度基础沉作用内力组合3.4.1内力组合原理公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计：(1)只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应组合。当结构或结构构件需做不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合；(2)当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与组合；(3)施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑；(4)多个偶然作用不同时参与组合。根据以上的内力计算结果，参照桥规（JJ02304）第4.1.2条即可进行内力组合。3.4.2承载能力极限状态组合公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时应采用以下两种作用效应组合基本组合和偶然组合由于本设计不考虑偶然作用的影响故只采用基本组合基本组合是永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：m n0Sud0(iSikQ1SQkcjSjk)i1

j2

341)m n0Sud0(SidSdcSjd)或式中：

i1

j2

342)Sud：承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；0：结构重要性系数，按《通规》JTGD602004表1.0.9规定的结构设计安全等级采用，对应于设计安全等级一级、二级和三级分别取1.1、1.0和0.9；Gi：第i个永久作用效应的分项系数，应按《通规》JTGD602004表4.1.6的规定采用；SGik、SGid：第i个永久作用效应的标准值和设计值；Q1：汽车荷载效应（含车冲击力、离心力）分项系数，取Q11.4。当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载效应时则该作用取代汽车荷载其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；SQ1k、SQ1d：汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值；Qj在作用效应组合中除汽车荷载效（含汽车冲击力离心力风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取Qj1.4，但风荷载的分项系数取Qj1.1；SQjk、SQjd：在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他第j个可变作用效应的标准值和设计值；c在作用效应组合中除汽车荷载效（含汽车冲击力离心力外其他可变作用效应的组合系数当永久作用与汽车荷载和人群荷（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c0.80；当除汽车荷载效应（含汽车冲击力离心力外尚有两种其他可变 作用参与组合时，其组合系数取c0.70尚有三种可变作用参与组合时其组合系数c0.60尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时，取c0.50。3.4.3正常使用极限状态内力组合公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时应根据不同的设计要求采用以下两种效应组合：(1)作用短期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用频率值效应相组合，其效应组合表达式为：m nSsdSGik1jSQjki1

j1

（343）式中:Ssd：作用短期效应组合设计值；1j：第j个可变作用效应的频率值系数，汽车荷载（不计冲击力）10.7，人群荷载11.0，风荷载10.75，温度梯度作10.8，其他作11.0；1jSQjk：第j个可变作用效应的频率值。作用短期效应组合M

MGK0.7M1KMQ2K

V

GK0.1KQ2K(2)作用长期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：Sld

m nSGik2jSQjki1

j1

（344）式中：Sld：作用长期效应组合设计值；2j：第j个可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载（不计冲击力）20.4，人群荷载20.4，风荷20.75，温度梯度作20.8，其他作21.0；2jSQjk：第j个可变作用效应的准永久值。由以上原理结合桥博计算得到数据如下表所示：表39边梁承载能力极状态组合节点号属性最大剪力(N)最小剪力(N)属性最大弯矩(N最小弯矩(N1剪力00弯矩002剪力21328弯矩-7.9-143剪力-42-1.4E+3弯矩2.0E+39054剪力-35-87弯矩3.6E+31.2E+35剪力-13-69弯矩6.4E+32.2E+36剪力598-42弯矩6.9E+32.3E+37剪力213-21弯矩7.7E+32.7E+38剪力376-14弯矩7.1E+32.4E+39剪力579683弯矩6.0E+31.8E+310剪力749209弯矩5.4E+31.4E+311剪力940347弯矩4.2E+335912剪力1.0E+3533弯矩1.3E+3-1.4E+313剪力1.5E+3635弯矩-13-3.0E+314剪力1.9E+3754弯矩-1.1E+3-6.4E+315剪力1.1E+3809弯矩-2.0E+3-6.7E+316剪力-67-1.5E+3弯矩-1.6E+3-6.7E+317剪力-59-1.4E+3弯矩-39-4.2E+318剪力-45-1.9E+3弯矩1.7E+3-2.7E+319剪力-28-88弯矩3.9E+3-7420剪力-963-67弯矩4.2E+313821剪力526-45弯矩5.3E+375122剪力203-32弯矩5.3E+31.1E+323剪力401-19弯矩5.8E+31.2E+324剪力573295弯矩5.1E+361425剪力755174弯矩3.1E+3-57626剪力1.1E+3345弯矩1.5E+3-1.6E+327剪力1.7E+3449弯矩464-3.6E+328剪力1.5E+3572弯矩-83-5.2E+329剪力1.3E+3630弯矩-1.3E+03-5.1E+330剪力-64-1.1E+3弯矩-77-5.3E+331剪力-46-1.0E+3弯矩576-2.8E+332剪力-32-1.5E+3弯矩2.1E+3-1.1E+333剪力-29-89弯矩4.6E+320634剪力-666-67弯矩5.4E+398035剪力819-44弯矩6.7E+31.9E+336剪力232-21弯矩6.0E+31.6E+337剪力435-814弯矩6.7E+31.9E+338剪力607672弯矩5.2E+3982续表3-939剪力788212弯矩4.2E+320840剪力1.5E+3391弯矩1.7E+3-1.2E+341剪力1.0E+3495弯矩531-2.8E+342剪力1.8E+3618弯矩-87-5.4E+343剪力1.6E+3675弯矩-1.9E+3-5.3E+344剪力-69-1.8E+3弯矩-81-5.5E+345剪力-40-1.7E+3弯矩434-3.8E+346剪力-37-1.2E+3弯矩1.4E+3-1.8E+347剪力-29-70弯矩3.2E+3-65548剪力-383-56弯矩5.2E+362649剪力110-44弯矩5.8E+31.5E+350剪力261-22弯矩5.3E+31.7E+351剪力466-551弯矩5.4E+382952剪力638938弯矩4.2E+323753剪力817240弯矩3.7E+3-6554剪力1.8E+3420弯矩1.7E+3-2.3E+355剪力1.3E+525弯矩-38-4.6E+356剪力1.1E+3649弯矩-1.7E+3-6.9E+357剪力1.9E+3705弯矩-2.2E+3-6.0E+358剪力-74-1.6E+3弯矩-1.2E+3-6.6E+359剪力-68-1.4E+3弯矩-13-3.6E+360剪力-54-1.9E+3弯矩1.2E+3-1.1E+361剪力-36-97弯矩4.3E+314562剪力-22-74弯矩5.3E+31.5E+363剪力-709-52弯矩6.7E+32.8E+364剪力734-44弯矩7.2E+32.4E+365剪力257-29弯矩7.7E+32.7E+366剪力429-565弯矩6.8E+32.3E+367剪力606979弯矩6.2E+32.2E+368剪力874306弯矩3.5E+31.2E+369剪力1.3E+3412弯矩2.9E+395870剪力1.2E+3544弯矩-7.9-1471剪力00弯矩00由上表39得出相应图像图下：边梁承载能力极限状态弯矩包络图弯矩值kNm

1.+45.+30.+0-5E03-1E04

159131721252933374145495357616569节点号

最大弯矩最小弯矩边梁承载能力状态剪力包络图2.+3剪力值kN1.剪力值kN0.+0-1E03-2E03

159131721252933374145495357616569节点号

最大剪力最小剪力图39边承能极状态合力弯包图由桥博计算得出数据后经整合得到边梁正常使用极限状态剪力及弯矩包络图如下：边梁正常使用极限状态剪力包络图2.+31.+3剪力值kN5.+剪力值kN0.+0-5E02-1E03-2E03

159131721252933374145495357616569节点号

最大剪力最小剪力边梁正常使用极限状态弯矩包络图6.+34.+3弯矩弯矩值kNm0.+0-2E03-4E03-6E03

159131721252933374145495357616569节点号

最大弯矩最小弯矩图310边正使极状态力弯包图表31中梁承载能力极状态组合节点号属性最大剪力(N)最小剪力(N)属性最大弯矩(N最小弯矩(N1剪力0-49弯矩002剪力543302弯矩-7.4-253剪力-47-1.8E+3弯矩2.1E+39034剪力-37-1.0E+3弯矩4.5E+31.2E+35剪力-18-86弯矩7.8E+32.4E+36剪力125-56弯矩8.2E+33.2E+37剪力304-38弯矩8.3E+33.2E+38剪力503-13弯矩8.2E+32.2E+39剪力776642弯矩7.5E+32.1E+310剪力982229弯矩6.1E+31.0E+311剪力1.9E+3384弯矩4.5E+3-2812剪力1.0E+3617弯矩1.2E+3-2.0E+313剪力1.6E+3734弯矩-62-4.0E+314剪力1.3E+3864弯矩-2.7E+3-7.4E+315剪力1.7E+3947弯矩-2.4E+3-8.3E+316剪力-79-1.0E+3弯矩-2.4E+3-7.2E+317剪力-54-1.4E+3弯矩-84-5.9E+318剪力-45-1.6E+3弯矩967-3.8E+319剪力-33-1.1E+3弯矩3.4E+3-1.7E+320剪力-807-83弯矩5.6E+3-2521剪力934-62弯矩6.1E+355622剪力275-45弯矩6.8E+31.4E+323剪力539-18弯矩6.9E+389024剪力7506.8弯矩5.2E+37625剪力961172弯矩4.9E+3-4226剪力1.8E+3401弯矩1.5E+3-2.2E+327剪力1.5E+3498弯矩79-3.7E+3续表328剪力1.5E+3619弯矩-1.7E+3-6.0E+329剪力1.6E+3703弯矩-1.3E+-6.8E+330剪力-77-1.5E+3弯矩-1.4E+3-6.0E+331剪力-53-1.9E+3弯矩175-3.7E+332剪力-45-1.2E+3弯矩1.4E+3-1.5E+333剪力-21-1.7E+3弯矩4.9E+3-1234剪力-462-78弯矩6.2E+379335剪力127-57弯矩6.8E+31.2E+336剪力308-30弯矩7.5E+31.7E+337剪力578-17弯矩6.7E+31.2E+338剪力789479弯矩6.1E+379339剪力1.0E+3214弯矩4.7E+3-1340剪力1.2E+3457弯矩1.1E+3-1.6E+341剪力1.9E+3554弯矩139-3.8E+342剪力1.9E+3675弯矩-1.7E+3-6.1E343剪力1.1E+3759弯矩-1.7E+3-6.9E+344剪力-69-1.1E+3弯矩-1.1E+3-6.1E+345剪力-54-1.5E+3弯矩538-3.8E+346剪力-48-1.8E+3弯矩1.3E+3-2.3E+347剪力-23-1.3E+3弯矩4.9E+3-4448剪力-124-71弯矩5.2E+339049剪力160-51弯矩6.9E+392050剪力340-33弯矩6.8E+31.8E+351剪力615-962弯矩6.1E+361852剪力825796弯矩5.6E+3-1753剪力1.4E+3247弯矩3.4E+3-1.7E+354剪力1.6E+3495弯矩954-3.6E+355剪力1.3E+3593弯矩-82-5.6E+3续表356剪力1.3E+3715弯矩-2.4E+3-7.8E+357剪力1.5E+3799弯矩-2.4E+3-8.9E+358剪力-97-1.2E+3弯矩-2.7E+3-7.0E+359剪力-74-1.6E+3弯矩-60-4.7E+360剪力-69-1.9E+3弯矩1.5E3-2.8E+361剪力-42-1.5E+3弯矩4.5E+3-1262剪力-29-98弯矩6.2E+31.0E+363剪力-671-72弯矩7.5E+32.9E+364剪力105-56弯矩8.2E+32.9E+365剪力347-31弯矩8.3E+33.7E+366剪力554-10弯矩8.2E+33.7E+367剪力768569弯矩7.8E+32.7E+368剪力1.0E+3322弯矩4.5E+31.5E+369剪力1.8E+3461弯矩2.1E+392370剪力1.0E+3583弯矩-7.4-2371剪力0-49弯矩00由以上图示绘制图像如下所示：中梁承载能力极限状态剪力包络图3.+32.+3剪力kN1.剪力kN0.+0-1E03-2E03-3E03

159131721252933374145495357616569节点号

最大剪力最小剪力1.+45.+30.+0弯矩值kN弯矩值kNm-1E04

中梁承载能力极限状态弯矩包络图159131721252933374145495357616569节点号

最大弯矩最小弯矩图31梁载力剪力弯包图由桥博计算的到的中梁正常使用极限状态剪力及弯矩数值经整合后绘出图如下所示：中梁正常使用剪力包络图2.+31.+3剪力值kN5.+剪力值kN0.+0-5E02-1E03-2E03

159131721252933374145495357616569节点号

最大剪力最小剪力中梁正常使用极限弯矩包络图6.+34.+3弯矩值km2.弯矩值km0.+0-2E03-4E03-6E03

159131721252933374145495357616569节点号

最大弯矩最小弯矩图312中正使极状态力弯包图4预应力钢筋的估算与布置4.1计原理根据各截面正截面抗裂性要求确定预应力钢筋数量为满足抗裂性要求所需的有效预加力为Npe

Ms/W0.8(1ep)A W

41)拟采用φs15.2钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积Ap1139mm2，抗拉强度标准值fpk1860MP张拉控制应力取σcn0.75fpk0.7518601395MPa预应力损失按张拉控制应力的20%估算。得到所须的预应力钢铰线的根数：np

N)An s p

42)4.2预力钢估结果预应力钢筋采用ASTMA41697a标准的低松弛钢绞线（17标准型，抗拉强度标准值fpk

0MPa，抗拉强度设计值fpd

0MPa，公称直径15.2mm，公称面积139mm2弹性模量Ep

505

MP锚下张拉控制应力

con

0.5fpk

MPa根据桥梁博士程序计算所得的预应力束数估算结果见表421、422。表41承载力极限状态边梁配面估算 单位：2节点号配筋上缘最小下缘最小上缘最大下缘最大1000.00.024.1E-00.30.0309.6E-0.07.0401.7E-0.0126续表41502.1E-0.0194603.5E-0.0225703.3E-0.0238803.5E-0.0232903.2E-0.02151002.3E-0.01811101.0E-0.0128128.8E-6.8E-6.34.8131.6E-01260.0142.8E-02130.0153.7E-02410.0163.5E-02180.0171.9E-01420.0181.3E-5.0E-8.13.7193.1E-1.1E-2.41082002.1E-0.01512102.8E-0.01772202.2E-0.01872302.5E-0.01822402.5E-0.0160252.4E-1.0E-0.2121267.5E-8.0E-5.05.9271.0E-2.5E-1001.5282.6E-01690.0292.6E-01900.0302.6E-01690.0311.7E-2.5E-9.81.8326.6E-8.2E-4.56.4续表413301.1E-0.01303402.0E-0.01713502.3E-0.01953602.3E-0.02023702.3E-0.01953802.8E-0.01703901.0E-0.0128406.7E-8.3E-4.56.2411.6E-2.4E-9.71.7422.7E-01690.0432.7E-01900.0442.7E-01700.0451.2E-1.2E-1021.4467.3E-8.4E-5.15.8472.9E-1.0E-0.21224802.5E-0.01614902.5E-0.01825002.2E-0.01875102.8E-0.01775202.1E-0.0151532.7E-1.0E-2.1107541.6E-5.6E-7.63.7551.1E-01360.0562.