连续钢构桥毕业设计

南京工程学院毕业设计说明书PAGE28前言毕业设计是教学学计划中的一一个重要环节节，是在完成成学校所有规规定的基础课课、专业基础础课和专业课课后进行的，是是培养学生综综合运用所学学的基础知识识和专业知识识能力的综合合体现。本设设计是在臧华华和张伟老师师的耐心指导导下完成的。毕毕业设计主要要进行了桥梁梁方案的设计计与比较，桥桥梁的结构内内力计算，预预应力筋的配配置设计，截截面应力、挠挠度验算以及及训练了手工工制图和CAD制图的基本本技能和方法法。桥梁的方方案设计与比比较是按照实实用、经济、安安全、美观的的基本原则进进行的，从拟拟订的五个方方案中，选出出三个进行了了详细的技术术经济比较。桥桥梁的结构计计算中，首先先应用桥梁博博士电算程序序进行内力的的计算，然后后，根据电算算结果分析，得得出各控制截截面的内力组组合结果，并并利用组合结结果进行配筋筋、验算。桥桥梁施工方法法的设计是根根据当地的地地形条件，施施工设备和能能力以及工程程的可行性而而进行的。和以往的理论教教学不同，毕毕业设计是要要学生在老师师的指导下，独独立地、系统统地完成一个个工程设计，以以期能掌握一一个工程设计计的全过程，在在巩固已学课课程的基础上上，学会考虑虑问题、分析析问题和解决决问题，并可可以继续学习习到一些新的的专业知识，有有所创新。作作为一名交通通工程方向的的本科生应该该做好这次设设计。通过本次的毕业业设计，我对对桥梁工程设设计的过程及及内容有了一一个初步的了了解。由于知知识水平有限限，在本次设设计中难免会会有不少错误误和不足，恳恳请各位老师师和同学批评评、指正！徐哲2011年5月月第一章方案案比选本章主要根据桥桥址的地形、地地貌、水文地地质条件和技技术标准的要要求，综合考考虑经济与安安全、时间与与空间环境等等方面的因素素，初拟方案案。初拟方案案完成后，通通过初步分析析，将其中明明显竞争性不不大的体系删删去，提出2—3个具有特色色的体系作进进一步分析评评比，这2—3个比选方案案应力求受力力合理，施工工可行。比选选标准主要依依据安全、适适用、经济和和美观，其中中以安全和经经济为重。最最终确定方案案以设计出“安全适用、经经济合理、美美观环保”的桥梁。1.1方案比较较1.1.1实实用性比较本次设计选取第第二、三、四四方案进行比比较。1.预应力混凝凝土连续梁桥桥：伸缩缝少少，结构刚度度大，变性小小，动力性能能好，主梁性性能好，主梁梁变形挠曲线线平缓，行车车平顺，通畅畅，安全，可可满足交通运运输要求，且且施工简单，但但工期长。2.连续刚构桥桥：行车平顺顺，通畅，安安全，可满足足交通运输要要求，施工技技术成熟，易易保证工程质质量，桥下净净空大，可满满足通航要求求，属有推力力体系，对地地基要求比连连续梁高，此此处地势平缓缓，地质条件件不好，跨径径大，墩高小小，温度，混混凝土收缩产产生较大位移移，对桥墩不不利。3.斜拉桥：跨跨度大，行车车性能好，不不用作大量基基础工程，由由于拉锁多点点支撑作用，梁梁高小，可采采用悬臂施工工，不影响通通航，梁可以以预制，可加加快施工速度度。1.1.2安安全性比较1.预应力混凝凝土连续梁桥桥：技术成熟熟，计算简单单，施工方法法简单，质量量好，整体性性好，刚度大大，可保证工工程本身安全全，同时行车车性能良好，可可保证司机正正常行车，满满足交通运输输安全要求。2.连续刚构桥桥：一般做成成薄壁墩，墩墩的刚度小，难难以承受船舶舶撞击，但此此处不通航，对对桥墩有利，因因墩梁固结墩墩处可承受较较大弯矩，梁梁高可做薄，基基础沉降对结结构影响大。3.斜拉桥：拉拉索是柔性体体系，风力作作用下会震动动，会影响桥桥上行车何桥桥本身安全，横横向刚度小，变变性大。1.1.3经经济性比较1.预应力混混凝土连续梁梁桥：施工技技术成熟，方方法简单，易易掌握，需要要的机具少，无无需大型设备备，可充分降降低施工成本本，所用材料料普通，价格格低，成桥后后养护费用少少，需要大型型支座，需较较多预应力钢钢筋，基础施施工复杂。2.连续刚构构：无需支座座，节省大型型支座费用，其其他于连续梁梁基本相同。3.斜拉桥：：需大量拉索索钢丝，预应应力束，主塔塔构造复杂，高高空作业多，成成桥后养护费费用高，基础础施工复杂，还还需减震装置置。1.1.4外外观比较1.预应力混混凝土连续梁梁桥：形式简简单，造型单单一。2.连续刚构构：墩梁固结结作用可降低低梁高，使梁梁看来更纤巧巧。3.斜拉桥：：现代感强，可可通过索塔与与拉索布置形形式获得满意意造型，塔较较高，使桥向向纵向和横向向延伸，比例例协调，均匀匀。1.2方案确定定通过以上的方案案比选，综合合考虑该桥的的经济性、技技术性、施工工可行性及实实用性选择连连续刚构方案案为最后的实实施方案，其其优点如下：：1.桥型美观度度：此种桥型型与周围环境境较吻合，整整个桥型轻盈盈美观，简洁洁而有气势。2.施工方法：：采用悬臂浇浇注施工最为为合理，混凝凝土连续刚构构桥施工期间间抗风能力强强，可不需在在施工期间采采用附加的抗抗风措施，而而混凝土长悬悬臂施工时会会带来抗风引引起的风险。3.经济性指标标：混凝土连连续刚构桥造造价比斜拉桥桥低。第二章结构构设计本章主要介绍当当方案确定以以后，如何进进一步进行结结构设计。结结构设计应包包括上部结构构设计和下部部结构设计。上上部结构设计计的主要内容容有：截面尺尺寸的拟定，内内力计算（包包括横载内力力、活载内力力和附加内力力的计算，内内力组合，内内力包络图的的绘制），配配筋设计，施施工阶段和使使用阶段的应应力验算，最最终承载力极极限状态强度度验算、刚度度验算，预拱拱度设置等。下下部结构设计计的主要内容容为桥墩（台台）的设计计计算。2.1设计资料料2.1.1方案案简述本设计采用主桥桥35+800+35m预应力混凝凝土连续刚构构体系。具体体尺寸为跨中中截面梁高1.5m，为主跨径径的1/53..3；主墩顶梁梁高4.5m，为主跨径径的1/17..7。采用双支支薄壁桥墩，壁壁厚为3m，中心距为7m，桥墩高度度为20m。2.1.2设计计依据1.主要技术指指标A.主跨：800mB.桥面净宽：：净-14+22×1.755m。C.技术标准：：设计荷载为为公路-I级；环境标标准为I类环境；设设计安全等级级为二级。D.相关参数：：体系均匀升升温15℃和降温20℃，同时需考考虑不均匀温温差；人行栏栏杆每侧重量量分别为1.5kNN/m，单侧防撞撞栏为7.0kNN/m，桥面铺装装用8cm厚防水混凝凝土＋8cm厚沥青混凝凝土。2.材料参数a.上部结构混混凝土采用C55，C55混凝土强度度指标：抗压强度设计值值=24.44MPa,抗拉强度设计值值=1.899MPa,弹性模量=3..55×1004Mpa。b.桥面铺装及及下部结构混混凝土采用CC35，C35混凝土强度度指标：抗压强度设计值值=16.11MPa，抗拉强度设计值值=1.522MPa,弹性模量=3..15×1004Mpa。c.预应力钢筋筋采用标准强强度为1860Mppa的低松弛钢绞绞线，张拉控制应应力取为0.75，预预应力筋的锚锚固方式为群群锚，按后张张法施工。强强度指标为：：抗拉强度标准值值=18600Mpa，抗拉强度设计值值=12600Mpa，弹性模量=1..95×1005Mpa。d.普通钢筋采采用HRB4400钢筋。其其强度指标为为：抗拉强度设计值值=330Mppa，弹性模量=2..0×1055Mpa，箍筋及构造钢筋筋采用HRBB335钢筋筋，其强度指指标为抗拉强度设计值值=280Mppa，弹性模量=2..0×1055Mpa。3.设计依据a.JTGDD60-20004《公路路桥涵设计通通用规范》。b.JTGDD62-20004《公路路钢筋混凝土土及预应力混混凝土桥涵设设计规范》。2.2上部构造造主梁细部尺尺寸2.2.1主主梁尺寸拟定定根据已成桥资料料及《梁桥》、《桥桥梁工程》（上上册）手册有有关连续刚构构截面形式及及尺寸的相关关内容，拟订订主梁尺寸如如下：采用单箱单室主主梁截面，箱箱顶宽17.5m，底面宽9.5m。变截面梁墩顶处处梁高与最大大跨径的关系系：梁高为1/17－1/20L，取L/17..7，即=90/17..7=4.55m取4.5m。变截面梁跨中处处梁高与最大大跨径的关系系：梁高为1/50－1/60L，取L/53..3，即=90/53..3=1.55m取1.5m。梁底纵向变化曲曲线可以是抛抛物线、正弦弦曲线、三次次曲线、圆弧弧线及曲线选选，为使线形形圆顺，本设设计采用抛物物线。以跨中中梁底为原点点，曲线方程程为：h=-0.00033333x2支点处顶板板后为40cm，底板后为80cm，腹板后为55cm；跨中和支支座处选择同同样尺寸，顶顶板后为25cm，底板后为32cm，腹板后为40cm。板的厚度度变化均采取取线性变化，顶顶板厚度变化化方程为：y=0.55x+25,,腹板厚度变变化方程为y=0.55x+40，底板厚度度变化方程为为y=1.66x+32((板的厚度变变化方程中单单位均为cm)。共设横隔隔板四道，两两个支点各设设两道，厚度度为80cm，中间留有有人道，尺寸寸为200cmm×200ccm。图2.1跨中中和边支座处处截面图2.2墩顶顶处截面2.2.2截面面特性及单元元重量计算成成果表表2-1单元数数量列表单元号左梁高左面积左单位重右梁高右面积右单位重单元重量11.508.352091.518.7922042821.518.792201.559.2523145131.559.252311.629.7324347441.629.732431.7110.225649951.7110.22561.8310.826952561.8310.82691.9811.328355371.9811.32832.1511.929858182.1511.92982.3512.531461292.3512.53142.5813.2330644102.5813.23302.8313.9347677112.8313.93473.1114.6365712123.1114.63653.4215.4384750133.4215.43843.7516.2404789143.7516.24044.1117425829154.11174254.5017.9447873164.5017.94474.5017.9447492174.5041.31.03E+0034.5041.31.03E+003826184.5017.94474.5017.9447895194.5017.94474.5017.9447895204.5017.94474.5017.9447984214.5041.31.03E+0034.5041.31.03E+003826224.5017.94474.5017.9447492234.5017.94474.1117425873244.11174253.7516.2404829253.7516.24043.4215.4384789263.4215.43843.1114.6365750273.1114.63652.8313.9347712282.8313.93472.5813.2330677292.5813.23302.3512.5314644302.3512.53142.1511.9298612312.1511.92981.9811.3283581321.9811.32831.8310.8269553331.8310.82691.7110.2256525341.7110.22561.629.73243499351.629.732431.559.25231474361.559.252311.518.79220451371.518.792201.508.35209428381.508.352091.508.35209417391.508.352091.508.35209417401.508.352091.508.35209417411.508.352091.508.35209417421.508.352091.508.35209417431.508.352091.518.79220428441.518.792201.559.25231451451.559.252311.629.73243474461.629.732431.7110.2256499471.7110.22561.8310.8269525481.8310.82691.9811.3283553491.9811.32832.1511.9298581502.1511.92982.3512.5314612512.3512.53142.5813.2330644522.5813.23302.8313.9347677532.8313.93473.1114.6365712543.1114.63653.4215.4384750553.4215.43843.7516.2404789563.7516.24044.1117425829574.11174254.5017.9447873584.5017.94474.5041.31.03E+003492594.5041.31.03E+0034.5017.9447826604.5017.94474.5017.9447895614.5017.94474.5017.9447895624.5017.94474.5041.31.03E+003984634.5041.31.03E+0034.5017.9447826644.5017.94474.5017.9447492654.5017.94474.1117425873664.11174253.7516.2404829673.7516.24043.4215.4384789683.4215.43843.1114.6365750693.1114.63652.8313.9347712702.8313.93472.5813.2330677712.5813.23302.3512.5314644722.3512.53142.1511.9298612732.1511.92981.9811.3283581741.9811.32831.8310.8269553751.8310.82691.7110.2256525761.7110.22561.629.73243499771.629.732431.559.25231474781.559.252311.518.79220451791.518.792201.508.3520942880547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00381547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00382547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00383547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00384547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00385547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00386547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00387547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00388547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00389547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00390547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00391547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00392547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00393547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00394547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+00395547.51.19E+003547.51.19E+0033.56E+0032.3荷载内力力计算内力计算采用《桥桥梁博士》软软件进行分析析计算。2.3.1建建模及数据的的输入1.单元划分根据施工情况及及构造要求，全全桥共分为95个单元，100个截面。具具体划分情况况如下：图2.3计算简简图图2.4全桥立立面模型2.全桥施工阶阶段划分为了方便全桥施施工，特用《桥桥梁博士》软软件计算出了了全桥上部结结构控制截面面的几何特性性，具体情况况如下：表2-2控制截截面几何信息息节点（）()()Y()5（边跨1/44L）3.45e04410.24.27`0.948（边跨3/88L）3.45e04411.98.111.1510（边跨L//2）3.45e04413.213.31.3616（根部）3.45e04417.957.62.2623（根部）3.45e04417.957.62.2630（中跨1//4L）3.45e04412.510.31.2535（中跨3//8L）3.45e0449.733.630.89941（中跨1//2L）3.45e0448.242.730.8863.施工过程模模拟此桥采用悬臂施施工法模拟如如下：0号块采用现浇浇，其余号梁梁段采用挂篮篮施工，然后后悬臂现浇边边跨及中跨，最最后合拢中跨跨。本次设计计为简单起见见，全桥共分分3个施工阶段段，第一施工工阶段为主梁梁的浇筑阶段段，第二阶段段为铺装阶段段，第三阶段段为随后的养养护及运营阶阶段。中跨合合拢后进行桥桥面铺装施工工，在全桥范范围内加向下下均布力每延延米-58.77。横隔板在全桥截截面计算中已已经计入，故故此处不必重重复计算，人行栏杆q1==1.5,防撞栏q2=77.0，桥面铺装层q33=(0.008*25++0.08**21)*117.5=664.4,施工阶段q=558.7。2.3.2计算算结果及数据据处理所有数据输完并并检查无误后后，进入结构构计算模块，输输出单元截面面内力如下表表所示：1.恒载内力表2-3控控制截面结构构重力结构内内力表节点517900-354816500-982108940-238016-722001630023-20500006490030-496007000351760029704133400-37.9表2-4控控制截面第一一阶段永久荷荷载结构内力力表节点51040034287590-132010-5960-257016-57400720023-11900001040030-26700513035535023604116500-251表2-5控控制截面第二二阶段永久荷荷载结构内力力表节点5278056818003811030467316-13600-155023-32800254030-8700152035142079041535002.活载内力为了适应新规范范，本设计汽汽车荷载和人人群荷载所产产生的截面内内力均采用手手工加载。a.根据《通用用规范》（JTGDD60—2004）取计算活活载所需的参参数。a)冲击系数：：基频：Hz（当计算冲冲击里引起的的正弯矩效应应和剪力效应应时用）Hz（当计算冲冲击力引起的的负弯矩效应应时用）b)汽车荷载的的局部加载在在箱梁悬臂板板上的冲击系系数采用1.3c)结构的安全全等级为二级级其重要性系系数取1.0。d)人群荷载标标准值3.5b.根据影响线线求得活载内内力a)内力影响线线图2.6边边跨1/4L截面内力影影响线图2.7边边跨3/8L截面内力影影响线图2.8边边跨1/2L截面内力影影响线图2.9墩顶截截面内力影响响线图2.10中跨1/4L截面内力影影响线图2.11中跨3/8L截面内力影影响线图2.12跨中截面内内力影响线b)汽车活载作作用下结构内内力表表2-6控控制截面汽车车结构内力表表节点51760-2081330-3941078617.51600230030617-4.3351620-35.4412530-243表2-7控控制截面汽车车结构内力表表节点50080010-689-297160023-978070230-319048235-4941884100表2-8控控制截面汽车车结构内力表表节点51610235812101011075149.216043223-542078630-790631351220475412140248表2-9控控制截面汽车车结构内力表表节点51510-25181.18-40610566-4881600230030596-23.9351490-99412140-290表2-10控制截面汽汽车结构内力力表节点M5008001000160023-848057330-302044735112342412190-216c)人群活载作作用下结构内内力表表2-11控制截面人人群结构内力力表节点52354.788154-31.11062.6-16.2160023003070.9-13.3521828.941450-6.95表2-12控制截面人人群结构内力力表节点50080010-85.4-40.2160023-2410-20130-589-10235-96.737.44100表2-13控制截面人人群结构内力力表节点514718.3886.36.141042.82.361603.3523-2410-2013052.81.9135-16.674.64122527.3表2-14控制截面人人群结构内力力表节点587.9-13.5867.4-38.110-65.9-58.8160023003037.1-1.1835138-8.2141225-34.4表2-15控制截面人人群结构内力力表节点5008001000160023-2410-20130-518-1163512166.341450-7.113.次内力计算算a.支座沉降次次内力计算方方法及结果在桥梁设计中，支支座沉降工况况的选取是应应慎重考虑的的问题。一般般应综合考虑虑桥址处的地地质、水文等等情况，根据据已建桥梁的的设计经验来来定。有时需需选取几种沉沉降工况计算算，这样就存存在一个工况况组合的问题题。程序一般般对每一个截截面挑最不利利的工况内力力值作为沉降降次内力。本本设计考虑2号墩下降2，4号墩下降1。a)2号墩下降降2表2-16控制截面支支座沉降结构构内力表节点5760076081100076010144007601626600-8180238760-2120305250-218352290-21841-2.26-218b)4号墩下降降1控制截面所受内内力很小，可可忽略不计。b.温差引起的的次内力计算算本次设计考虑升升温20度和降温20度两种情况况。平均气温温取为10度。并考虑虑不均匀温差差引起的次内内力，分为梁梁顶板下缘温温度为0度线性过渡渡到梁顶板上上缘温度为10度和梁顶板板下缘温度为为0度线性过渡渡到梁顶板上上缘温度为-5度两种情况况考虑不均匀匀温差引起的的次内力。a)温度升高220度表2-17控制截面升升温结构内力力表节点5-1480-1488-2150-14810-2820-14816-31000207002331900-21300303060035-1200041-21600温度降低20度度表2-18控制截面降降温结构内力力表节点51480148821501481028201481631000-2070023-319002130030-3060035120004121600b)不均匀温差差引起的结构构次内力表2-19控制截面温1结构内力表表节点58110811811800811101540081116217006540233040077530853046.435775046.441792046.4表2-20控制截面温2结构内力表表节点5-4050-4058-5880-40510-7700-40516-10900-323023-15600-11330-4980035-4290041-41400c.混凝土收缩缩引起的次内内力表2-21控制截面混混凝土收缩结结构内力表节点574.27.4281087.42101417.42164050-200023-4410294030-4220351650412980d.混凝土徐变变引起的次内内力表2-22控制截面混混凝土徐变结结构内力表节点530.13.01843.63.011057.23.0116105-49.12379.603089.703593.904194.902.3.3荷载载组合及其原原理1.原理根据《公路桥涵涵设计通用规规范》（JTG—2004）第4.1.6条和第4.1.7条。有以下下两种组合。a.承载能力极极限状态的效效应组合根据“桥规”应应采用以下两两种作用效应应组合：a)基本组合。永永久作用的设设计值效应与与可变作用设设计值效应相相组合，其效效应组合表达达式为：（2-1）或（2-2）式中Sud——承载载能力极限状状态下作用基基本组合的效效应组合设计计值；——结构重要性性系数——第i个永久久作用效应的的分项系数；；——第i个永久久作用效应的的标准值和设设计值；——汽车荷载效效应（含汽车车冲击力、离离心力）的分分项系数；——汽车荷载效效应（含汽车车冲击力、离离心力）的标标准值和设计计值；——在作用效应应组合中除汽汽车荷载效应应（含汽车冲冲击力、离心心力）、风荷荷载外的其他他第j个可变作用用效应的分项项系数；——在作用效应应组合中除汽汽车荷载效应应（含汽车冲冲击力、离心心力）、风荷荷载外的其他他第j个可变作用用效应的标准准值和设计值值；——在作用效应应组合中除汽汽车荷载效应应（含汽车冲冲击力、离心心力）外的其其他可变作用用效应的组合合系数。根据以上条文本本设计采用以以下三种组合合：组合Ⅰ1..2（1.0）×恒+1.4×汽组合Ⅱ1..2（1.0）×恒+1.4×汽+0.8××1.4×人群组合Ⅲ1..2（1.0）×恒+1.4×汽+0.8××1.4×（人群+温升或温降降）b)偶然组合。永永久作用标准准值效应与可可变作用某种种代表值效应应、一种偶然然作用标准值值效应相结合合。偶然作用用的效应分项项系数取1.0；与偶然作作用同时出现现的可变作用用，可根据观观测资料和工工程经验取用用适当的代表表值。地震作作用标准值及及其表达式按按现行《公路路工程抗震设设计规范》规规定采用。b.正常使用极极限状态的效效应组合根据“桥规”应应根据不同的的设计要求，采采用以下两种种效应组合：：a)作用短期效效应组合。永永久作用标准准值效应与可可变作用频遇遇值效应相组组合，其效应应组合表达式式为：（2-3）式中Ssd——作用用短期效应组组合设计值；；——第j个可变变作用效应的的频遇值系数数；SQjk——第第j个可变作用用效应的频遇遇值。b)作用长期效效应组合。永永久作用标准准值效应与可可变作用准永永久值效应相相组合，其效效应组合表达达式为：（2-4）式中Sld——作用用长期效应组组合设计值；；——第j个可变变作用效应的的准永久值系系数；SQjk——第第j个可变作用用效应的准永永久值。2.内力组合表表表2-23内力组合表表节点号承载能力极限状状态正常使用极限状状态54430011700-525-48003610013100397-21808477007480948-32104150096207432110-717-527040300-225-722-334016-1730000-32700001860012500-1740000-2410000946004100030-32500-86000112006780-30600-6150077706750354130011200551023403020012700352026204164100263001220-12404590027900304-562注：弯矩单位为为,剪力单位为为。2.4纵向预应应力钢束估算算及布置2.4.1纵向向预应力钢束束估算1.预应力束估估算原理根据《桥梁设计计规范》，预预应力混凝土土连续梁应满满足使用荷载载下应力要求求和承载能力力极限状态下下的正截面强强度的要求。因因此预应力钢钢筋的数量可可以从这两个个方面综合确确定。a.按正常使用用极限状态的的应力要求预应力混凝土梁梁在预加应力力和使用荷载载作用下的应应力状态应满满足的条件是是：截面上、下下缘均不产生生拉应力，且且上、下缘的的混凝土均不不被压碎。上缘应力：（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）式中：－由预加力在截截面上缘和下下缘所产生的的应力；－分别为截面上上、下缘的抗抗弯模量（可可按毛截面考考虑）；－荷载最不利组组合时的计算算截面内力，当当为正弯矩时时取正值，当当为负弯矩时时取负值；－混凝土弯压应应力限值。一般情况下，由由于梁截面较较高，受压区区面积较大，上上、下缘的压压应力不是控控制因素，为为简便计，可可只考虑上缘缘和下缘的拉拉应力的这个个限值条件。在在《公路桥规规》中，当预预拉区配置受受力的非预应应力钢筋时，容容许截面出现现少许拉应力力，但在估算算数量时，依依然假设等于于零。根据截面受力情情况，其配筋筋由三种形式式：截面上、下下缘均布置力力筋以抵抗正正、负弯矩；；仅在截面下下缘布置力筋筋以抵抗正弯弯矩或仅在上上缘布置力筋筋以抵抗负弯弯矩。下面就就分这三种情情况讨论：a)截面上下缘缘均配置有力力筋和以抵抗截面面正负弯矩，由由力筋和在截面上下下缘产生的应应力分别是：：（2-9）（2-10）将式（1）～（4）分别代入入（5）、（6），解联立立方程式后得得到：（2-11）（2-12）式中：－分别是上缘的的预应力力筋筋重心和下缘缘的预应力力力筋重心离开开截面重心的的距离；－分别是截面的的上核心矩和和下核心矩；；－混凝土截面积积，可取毛截截面计算。令（2-13）（2-14）代入式（7）、（8）中得到：（2-15）（2-16）式中：－上缘和下缘预预应力筋的数数目；－每束预应力筋筋的面积；－预应力筋的永永存应力。b)当截面只在在下缘布置力力筋以抵抗正正弯矩时：当上缘不出现拉拉应力控制时时：由得到（2-17）（2-18）当下缘不出现拉拉应力控制时时：由得到：（2-19）（2-20）c)当截面中只只在上缘布置置力筋以抵抗抗负弯矩时：：当由上缘不出现现拉应力控制制时由得到：（2-21）（2-22）当由下缘不出现现拉应力控制制时：由得到：（2-23）（2-24）b.按承载能力力极限状态的的强度要求预应力梁到达受受弯的极限状状态时，受压压区混凝土应应力达到混凝凝土抗压设计计强度，受拉拉区钢筋达到到抗拉设计强强度。截面安安全性时通过过计算截面抗抗弯安全系数数来保证的。在在初步估算预预应力力筋数数量时，T型或箱形截截面，当中性性轴位于受压压翼缘内可按按矩形截面计计算，但是当当忽略实际上上存在的双筋筋影响时（受受拉区、受压压区均有预应应力筋）会使使计算结果偏偏大，作为力力筋数量的估估算是允许的的。按破坏阶阶段估算预应应力筋的基本本公式是：（2-25）（2-26）由（18）式解解得：（2-27）将（19）式代代入（17）式，整理理后得：或（2-28）式中：－预应力筋数目目；－混凝土抗压设设计强度；－预应力筋抗拉拉设计强度；；－混凝土安全系系数，通常取取1.25；－截面有效高度度。若截面承受双向向弯矩时，可可视为单筋截截面，分别计计算上、下缘缘所需得力筋筋数量。T型或箱形截面面，当中性轴轴位于腹板内内，则应考虑虑截面腹板部部分受压混凝凝土得工作，相相应计算方法法与公式可以以参照《公路路桥规》。2.预应力束估估算我们要求桥梁在在正常运营使使用阶段满足足要求，故按按正常使用极极限状态的应应力要求进行行预应力的配配筋计算：拟采用钢绞线线，单根钢绞绞线的公称截截面面积，强强标准值为1860MMPa,张拉控制应应力取，预应应力损失按张张拉控制预应应力的20%估算。a.5截面估束束正常使用状态：：，假设预应力筋的的重心距截面面下缘15应力钢筋的损失失考虑为0.2，则，混凝土土弯压应力限限值可取为因为截面只是承承受正弯矩，只只需在截面下下缘布置预应应力钢筋，以以抵抗截面所所承受的正弯弯矩。a)当截面上缘缘不出现拉应应力时截面下下缘的配筋束束取0根。b)当截面下缘缘不出现拉应应力时截面下下缘的配筋束束取0根。c)当截面上缘缘不致压碎时时截面下缘的的配筋束取359根。d)当截面下缘缘不致压碎时时截面下缘的的配筋束取0根。故截面的钢筋数数取：359根（下缘）。b.23截面估估束正常使用状态：：，假设预应力筋的的重心距截面面上缘20应力钢筋的损失失考虑为0.2，则，混凝土土弯压应力限限值可取为因为截面只是承承受负弯矩，只只需在截面上上缘布置预应应力钢筋，以以抵抗截面所所承受的负弯弯矩。a)当截面上缘缘不出现拉应应力时截面上上缘的配筋束束取445根。b)当截面下缘缘不出现拉应应力时截面上上缘的配筋束束＝1877.33取1878根。c)当截面上缘缘不致压碎时时截面上缘的的配筋束1274.6取1275根。d)当截面下缘缘不致压碎时时截面上缘的的配筋束取0根。故截面的钢筋数数取：445～1878根（上缘）。c.30截面估估束正常使用状态：：，假设预应力筋的的重心距截面面上缘20应力钢筋的损失失考虑为0.2，则，混凝土土弯压应力限限值可取为因为截面只是承承受负弯矩，只只需在截面上上缘布置预应应力钢筋，以以抵抗截面所所承受的负弯弯矩。a)当截面上缘缘不出现拉应应力时截面上上缘的配筋束束223.7取224根。b)当截面下缘缘不出现拉应应力时截面上上缘的配筋束束取0根。c)当截面上缘缘不致压碎时时截面上缘的的配筋束取820根。d)当截面下缘缘不致压碎时时截面上缘的的配筋束取0根。故截面的钢筋数数取：224～820根（上缘）。d.41截面估估束正常使用状态：：，假设预应力筋的的重心距截面面下缘15应力钢筋的损失失考虑为0.2，则，混凝土土弯压应力限限值可取为因为截面只是承承受正弯矩，只只需在截面下下缘布置预应应力钢筋，以以抵抗截面所所承受的正弯弯矩。a)当截面上缘缘不出现拉应应力时截面下下缘的配筋束束取0根。b)当截面下缘缘不出现拉应应力时截面下下缘的配筋束束取0根。c)当截面上缘缘不致压碎时时截面下缘的的配筋束取205根。d)当截面下缘缘不致压碎时时截面下缘的的配筋束取0根。故截面的钢筋数数取：205根（下缘）。2.4.2预应应力束布置1.布置原则::a.纵向预应力力索为结构主主要受力钢筋筋,为了设计和和施工方便,进行对称布布束,锚头尽量靠靠近压应力区区。b.钢束在横断断面中布置时时直束靠近顶顶板位置,直接锚固在在齿板上,弯束布置在在腹板上,便于下弯锚锚固。c.本桥中采用用预埋波纹管管,根据《公路路桥涵设计通通用规范》规规定：其水平平净距不应小小于4，波纹管至至构件顶面或或侧面的间距距不小于3.5,波纹管至构构件底面边缘缘的净矩不小小于5,波纹管的内内径应比预应应力钢筋的外外径至少大1。d.根据《桥梁梁设计规范》预预规第6.2.226条规定，后后张预应力构构件的曲线预预应力钢筋的的曲率半径钢钢绞线不应小小于4。2.钢束布置：：a.支点截面：：400根钢绞线线分为16束，每束25根。具体布布置图如下：：图2.13边边支座配束图图b.5节点截面面：400根钢绞线线分为16束，每束25根。具体布布置图如下：：图2.14截面面5配束图c.23节点截截面：600根钢绞线线分为24束，每束25根。具体布布置图如下：：图2.15截面面23配束图d.35节点截截面：300根钢绞线线分为12束，每束25根。具体布布置图如下：：图2.16截面面30配束图e.41节点截截面：400根钢绞线线分为16束，每束25根。具体布布置图如下：：图2.17截面面41配束图2.5预应力损损失的计算2.5.1预预应力损失计计算理论预应力束的张拉拉控制应力，参参照文献《桥桥梁设计规范范》预规第5.2.1条规定：构件在预加应力力时，预应力力钢绞线的锚锚下控制应力力应符合，故故由于施工中预应应力钢筋的张张拉采用后张张法，故《桥桥梁设计规范范》预规第5.2.5条，应计算算以下各项预预应力损失：：预应力钢筋与管管壁间的摩擦擦损失；锚具具变形、钢筋筋回缩和拼装装构件压缩和和徐变损失；；混凝土弹性性压缩损失；；预应力钢筋筋的应力松弛弛损失；混凝凝土的收缩和和徐变损失。2.5.2预预应力损失计计算1.预应力钢钢筋与管壁间间的摩擦损失失，根据《桥桥梁设计规范范》预规第5.2.6条规定，按按下列公式计计算，其中，。式中：－张拉钢钢筋时锚下的的控制应力，控控制应力张拉拉；－预应力钢筋与与管道壁的摩摩擦系数；－从张拉端至计计算截面曲线线管道部分切切线的夹角之之和，以rad计；－管道每米局部部偏差对摩擦擦的影响系数数；－从张拉端至计计算截面的管管道长度，以以米计。2.锚具变形形、钢筋回缩缩引起的预应应力损失，本本设计采用OVM锚具，按《桥桥梁设计规范范》预规第D.0.2条2计算。式中为反摩擦擦影响长度，按按下列公式计计算：（2-29）为单位长度由管管道摩擦引起起的预应力损损失，按下列列公式计算：：（2-30）－锚具变形、钢钢筋回缩和接接缝压缩损失失，本设计为为6；－张拉端至锚固固端的距离；；－预应力钢筋扣扣除沿途摩擦擦损失后锚固固端应力；－预应力钢筋的的弹性模量，.表2-24钢束有效长长度表钢束编号有效长度（）N19.08N215.38N321.44N429.30N537.45N645.52N753.47A122.23A222.23A324.13A424.13A523.36A623.36A722.64A822.64B117.37B217.37B323.54B423.54B530.31B630.31B731.82B831.825、23、335和41截面的预应应力钢筋与管管壁间摩擦与与锚具变形、钢钢筋回缩引起起的损失的具具体值见下表表表2-255截截面与计算表项目钢束编号数量/束X//k//A128.720.2020.250.001578.28109.71A228.720.2020.250.001578.28109.71A328.810.2020.250.001578.45109.63A428.810.2020.250.001578.45109.63A528.810.2020.250.001578.45109.63A628.80.3420.250.001578.44110.48A728.780.2020.250.001578.40113.06A828.780.2020.250.001578.40113.06平均值78.39110.62表2-26223截面与计算表项目钢束编号数量/束X//k//N243.190.2270.250.001574.69134.00N346.270.1740.250.001565.28106.10N4410.200.1400.250.001563.0889.22N5414.280.1400.250.001571.1683.81N6418.310.2090.250.001598.9489.63N7422.290.1740.250.001596.6081.73N8424.120.1740.250.0015100.1383.47平均值85.3797.63表2-27300截面与计算表项目钢束编号数量/束X//k//N644.100.2090.250.001571.2376.05N748.070.1740.250.001568.8468.97N849.900.1740.250.001573.0371.28平均值710372.1表2-28411截面与计算表项目钢束编号数量/束X//k//B128.680.1740.250.001569.99122.25B228.680.1740.250.001569.99122.25B3211.770.1400.250.001566.18101.96B4211.770.1400.250.001566.18101.96B5215.150.1740.250.001582.75100.46B6215.150.1740.250.001582.75100.46B7215.910.1400.250.001574.3692.95B8215.910.1400.250.001574.3692.95平均值73.32104.41混凝土弹性压缩缩损失。为简化起见，特特作如下假设设：a.个别钢束在在其重心与钢钢束合力重心心是一致的；；b.每根钢束在在其重心上产产生的应力是是常数；c.先张拉负弯弯矩钢束，后后张拉正弯矩矩钢束；d.每次两根同同时张拉。那么截面上缘的的预应力钢筋筋（负弯矩钢钢筋）的弹性性压缩损失的的平均值为：：（2-31）那么截面下缘预预应力钢筋（正正弯矩钢筋）的的弹性压缩损损失的平均值值为：（2-32）式中、－分别为负、正正弯矩预应力力钢筋的根数数－全部上缘预应应力钢筋在传传力锚固阶段段作用在其重重心处的混凝凝土的应力－全部下缘预应应力钢筋在传传力锚固阶段段作用在上缘缘钢束重心处处的应力值－全部下预应力力钢筋在传力力锚固阶段作作用在其重心心处的混凝土土的应力（2-33）（2-34）（2-35）式中＝单根钢束面积积×根数×（为张拉时锚锚下控制应力力，单根钢束束面积为1.40）－截面净面积－上缘钢束到重重心轴的距离离（净面积）－下缘钢束到重重心轴的距离离（净面积）－上缘钢筋处截截面模量，－下缘钢筋处截截面模量，－净截面惯性矩矩a.5截面：因为截面只在下下缘布置预应应力筋，所以以b.23截面：：因为截面只在上上缘布置预应应力筋，所以以c.30截面：：因为截面只在上上缘布置预应应力筋，所以以D.41截面：：因为截面只在下下缘布置预应应力筋，所以以4.预应力钢钢筋的应力松松弛损失根据预规第5..2.10条，对于由由钢绞线组成成的预应力钢钢束在采用超超张拉方法施施工中，由钢钢绞线松弛引引起的损失终终级值5.混凝土的的收缩和徐变变损失不考虑非预应力力钢筋影响的的计算。收缩缩变形时混凝凝土散发水份份所引起的物物理现象，由由其收缩终值值引起的预应应力损失为（式式中：为自混混凝土凝期开开始的收缩应应变终值）。徐变是在持续应应力作用下与与时间有关的的塑性应变，由徐变引起的应应力损失由于混凝土收缩缩和徐变在相相对湿度为80％条件下完完成，受荷时时混凝土龄期期为28天，。对于后后加载的加载载龄期，根据据施工安排，大大致可定为。a.5截面：－净截面面面积－与大气接触的的截面周边长长度查《公路钢筋混混凝土及预应应力混凝土桥桥涵设计规范范》表6.2.77混凝土的徐变终终值为：，混凝土收缩应变变终值为：预加应力（扣除除相应阶段的的预应力损失失）；，=61091..52＝0.904则：5截面收缩缩徐变损失为为：23.29b.23截面：：－净截面面面积－与大气接触的的截面周边长长度查《公路钢筋混混凝土及预应应力混凝土桥桥涵设计规范范》表6.2.77混凝土的徐变终终值为：，混凝土收缩应变变终值为：预加应力（扣除除相应阶段的的预应力损失失）；，=93105..6＝0.4844则：23截面收收缩徐变损失失为：20.91c.30截面：：－净截面面面积－与大气接触的的截面周边长长度查《公路钢筋混混凝土及预应应力混凝土桥桥涵设计规范范》表6.2.77混凝土的徐变终终值为：，混凝土收缩应变变终值为：预加应力（扣除除相应阶段的的预应力损失失）；，=48872..88＝0.348则：30截面收收缩徐变损失失为：20.14d.41截面：：－净截面面面积－与大气接触的的截面周边长长度查《公路钢筋混混凝土及预应应力混凝土桥桥涵设计规范范》表6.2.77混凝土的徐变终终值为：，混凝土收缩应变变终值为：预加应力（扣除除相应阶段的的预应力损失失）；，=60945..36＝2.614则：41截面收收缩徐变损失失为：36.16表2-29各截面钢束束预应力损失失值与有效预预应力汇总表表截面号预加力阶段使用阶段有效应力III预加力阶段使用阶段578.39110.6252.27241.2862.823.2986.091153.7221067.6332385.3797.6341.16224.1662.820.9183.711170.8441087.1333071.0372.125.43168.5662.820.1482.941226.4441143.54173.32104.4166.16243.8962.836.1698.961151.1111052.1552.6持久状况况承载能力极极限状态计算算2.6.1承载载能力极限状状态计算理论论进行持久状况承承载能力极限限状态计算时时，作用(或荷载)的效用（其其中汽车荷载载应计入冲击击系数）应采采用其组合设设计值；结构构材料性能采采用其强度设设计值。箱形截面梁在腹腹板两侧上下下翼缘的有效效宽度可按下下面规定计算算(1)简支梁和和连续梁各跨跨中部梁，悬悬臂梁中间跨跨的中部梁段段=（2-36）(2)简支梁支支点，连续梁梁边支点及中中间支点，悬悬臂梁悬臂段段=（2-37）式中—腹板两侧上、下下各翼缘的有有效宽度，==1，2，3，……见图2.21；—腹板两侧上、下下各翼缘的实实际宽度，==1，2，3，……见图2.22；—有关简支梁、连连续梁各跨中中部梁段和悬悬臂梁中间跨跨的中部梁段段翼缘有效宽宽度的计算系系数，可按图图2.22和表2-30确定；—有关简支梁支支点、连续梁梁边支点和中中间支点、悬悬臂梁悬臂段段翼缘有效宽宽度的计算系系数，可按图图2.22和表2-30确定。注：按表2.221确定。图2.18箱形截面梁梁翼缘有效宽宽度图2.19、曲线图表2-30、的的应用位置和和理论跨径结构体系理论跨径简支梁=连续梁边跨边支点或跨中部部分梁段=00.8中间跨跨中部分梁段==0.6，中中间支点取0.2倍相邻跨径径之和悬臂梁=1.52.6.2承载载能力极限状状态计算1.5号截面（上上翼缘位于受受压区）求有效翼缘宽度度=0.8×355=28=4=4.311==0.1433，查图2.2.2得=0.5775，故=0.5575×4==2.3==0.1188，查图2.2.2得=0.65，故=0.665×4.331=2.8802故翼缘有效宽度度=（）×2=111.084=15=1.771-0.115=1.556首先按公式≤判判断截面类型型。代入数据据计算得：=1260×1106×（140×110-6×16××25）=700556000=24.4×1106×2×（×2.3×00.50.79×0..44×0..5×0.552.8022×0.299）=10055280000因为≤，所以属属于第一类截截面。计算受压区的高高度===0.2611＜=0.299×1.566=0.4552将=0.2611代入=×××(-)计算截面承承载能力。=24.4×1106×16×00.261××(1.566-)=11456588.044＞=443000计算结果表明，该该截面的抗弯弯能力满足要要求。2.23号截面面（下翼缘位位于受压区）求有效翼缘宽度度=0.2×（33580）=23=4.2m==0.1833，查图2.2.2得=0.4885，故=0.4485×4..2=2.0037故翼缘有效宽度度=（）×2=5..174=20=4.55-0.200=4.300代入数据计算得得：=1260×1106×（140×110-6×24××25）=10588400000=24.4×1106×5.1774×0.55=6311228000因为＞，所以腹腹板有部分处处于受压区。计算腹板内受压压面积以确定定受压区高度度受压总面积====4.3388腹板处于受压区区的面积=44.338--5.1744×0.8--×0.2××0.2×22=0.159设腹板内距底板板下缘内均处处于受压区则=0.8=00.945即腹板内距底板板下缘0.9455内均处于受受压区。计算受压区形心心轴位置对下缘=1..304＜=0.400×4.300=1.722将=1.3044代入=(-)计算截面承承载能力。=1058400000×((4.30-)＞=443300计算结果表明，该该截面的抗弯弯能力满足要要求。3.30号截面面（下翼缘位位于受压区）求有效翼缘宽度度=0.6×800=48=4.27==0.0899，查图2.2.2得=0.75，故=0.775×4.227=3.220故翼缘有效宽度度=（）×2=7..36=20=2.335-0.220=2.115代入数据计算得得：=1260×1106×（140×110-6×12××25）=525442000=24.4×1106×7.366×0.333=5922627200因为＜，所以底底板只有部分分处于受压区区。计算受压区的高高度===0.2955＜=0.400×2.355=0.944将=0.2955代入=(-)计算截面承承载能力。=525420000×(22.35--)=1155723.7755＞=641000计算结果表明，该该截面的抗弯弯能力满足要要求。4.41号截面面（上翼缘位位于受压区）求有效翼缘宽度度=0.6×800=48=4=4.355==0.0833，查图2.2.2得=0.75，故=0.775×4=33==0.0911，查图2.2.2得=0.7225，故=0.7725×4..35=3..154故翼缘有效宽度度=（）×2=122.91=15=1.550-0.115=1.335首先按公式≤判判断截面类型型。代入数据据计算得：=1260×1106×（140×110-6×16××25）=700556000=24.4×1106×2×（×3×0.550.75×0..4×0.55×0.522.44×00.25）=919888000因为≤，所以属属于第一类截截面。计算受压区的高高度===0.2244＜=0.400×1.355=0.544将=0.2244代入=×××(-)计算截面承承载能力。=24.4×1106×16×00.224××(1.355-)=1008262..60＞=641000计算结果表明，该该截面的抗弯弯能力满足要要求。2.7持久状况况正常使用极极限状态计算算在公路桥涵的持持久状况设计计应按正常使使用极限状态态的要求，采采用作用（或或荷载）的短短期效应组合合、长期效应应组合或短期期效应组合并并考虑长期效效应组合的影影响，对构件件的抗裂、裂裂缝宽度和挠挠度进行验算算，并使各项项计算值不超超过本规范规规定的各相应应限值。在上上述各组合中中，汽车荷载载效应可不计计入冲击系数数。2.7.1全预预应力混凝土土构件抗裂验验算正截面抗裂验算算以支点和中中跨跨中截面面受拉边的正正应力控制。在在荷载短期效效应组合作用用下应满足：：（2-38）为在荷载效应组组合作用下，截截面受拉边的的应力：（2-39）为截面下边缘的的有效预压应应力：（2-40）（2-41）为张拉控制预应应力扣除预应应力损失后的的有效预应力力1.对于边跨55截面：为在荷载效应组组合作用下，截截面受拉边的的应力：为截面下边缘的的有效预压应应力：因为：所以5#截面的的抗裂性满足足要求2.对于23截截面：为在荷载效应组组合作用下，截截面受拉边的的应力：为截面上边缘的的有效预压应应力：因为：所以23#截面面的抗裂性满满足要求。3.对于30截截面：为在荷载效应组组合作用下，截截面受拉边的的应力：为截面上边缘的的有效预压应应力：因为：所以30#截面面的抗裂性满满足要求。4.对于41截截面：为在荷载效应组组合作用下，截截面受拉边的的应力：为截面下边缘的的有效预压应应力：因为：所以41#截面面的抗裂性满满足要求。2.7.2变形形验算1.各控制断断面在汽车荷荷载作用下产产生的最大变变形如下表所所示：表2-31汽车荷载作作用下最大变变形节点号变形（）51.0881.64101.24300.13350.07419.51a.边跨=355，允许最大大变形为/6600=588.33，表表中3、4、5断面处竖向向变形均不超超过58.333，故边跨变变形满足条件件。b.中跨=800，允许最大大变形为/6600=1333.33，表表中16、19、21断面处竖向向变形均不超超过133.333，故边跨跨变形满足条条件。2.也可按照照如下方法近近似进行变形形验算使用阶段的挠度度值，按短期期效应组合计计算，并考虑虑长期影响系系数，现取梁梁/4处截面的换换算截面惯性性矩作为全梁梁的平均值来来计算。对于C55混凝凝土：=1.413，刚刚度==0.955×3.555×10100×10.3=3.47×11011荷载短期效应组组合作用下的的挠度值，可可简化为按等等效均布荷载载作用情况计计算：=式中=615500==0.11882自重产生的挠度度值近似计算算：===0.09553消除自重产生的的挠度，并考考虑长期影响响系数后，使使用阶段挠度度值为：=(-)=11.413××（0.11882-0.00953）=0.02229＜/600==0.1333计算结果表明，使使用阶段的挠挠度值满足规规范要求。2.8持久状况况应力验算2.8.1持久久状况应力验验算理论按持久状况设计计的预应力混混凝土受弯构构件，尚应计计算其使用阶阶段正截面混混凝土的法向向应力、受拉拉钢筋的拉应应力及斜截面面的主压应力力。计算时作作用（或荷载载）取其标准准值，不计分分项系数，汽汽车荷载应该该考虑冲击系系数。截面混凝土法向向正应力验算算：（2-42）（2-43）式中的几何要素素可以在前面面的表中查得得。为张拉控制预应应力扣除预应应力损失后的的有效预应力力，即：-I-II（2-44）截面预应力钢筋筋拉应力验算算：（2-45）为预应力钢筋弹弹性模量与混混凝土弹性模模量的比值为张拉控制预应应力扣除预应应力损失后的的有效预应力力，即：-I-II（2-46）为按荷载效应标标准值（对后后张法构件不不包括自重）计计算的预应力力钢筋重心处处钢筋混凝土土的法向应力力。（2-47）2.8.2持久久状况应力验验算1.5号截面混混凝土法向正正应力验算。=≤=-I-III=1067.663==1067..63×1006×140××10-6×16××25=599787.28==5.86×1106-8.522×106+9.755×106=7.09因为=7.099＜=0.5××35.5==17.755，所以混凝凝土法向正应应力验算满足足要求。因为满足条件，所所以钢筋拉应应力验算满足足条件。2.23号截截面混凝土法法向正应力验验算。=≤=σcon-II-II=10087.133==1087..13×1006×140××10-6×24××25=911318.992==5.10×1106-7.244×106+12.883×1066=10.69因为=10.669＜0.5fckk=0.5××35.5==17.755，所以混凝凝土法向正应应力验算满足足要求。因为满足条件，所所以钢筋拉应应力验算满足足条件。3.30号截截面混凝土法法向正应力验验算。=≤=σcon-II-II=11143.5==1143..5×1066×140××10-6×12×25=448027==3.84×1106-4.622×106+10.444×1066=9.66因为=9.666＜0.5fckk=0.5××35.5==17.755，所以混凝凝土法向正应应力验算满足足要求。因为满足条件，所所以钢筋拉应应力验算满足足条件。4.41号截面面混凝土法向向正应力验算算。=≤=σcon-II-II=10052.155==1052..15×1006×140××10-6×16××25=588920.440==7.15×1106-9.499×106+15.771×1066=13.37因为=13.337＜0.5fckk=0.5××35.5==17.755，所以混凝土法向向正应力验算算满足要求。因为满足条件，所所以钢筋拉应应力验算满足足条件。2.9短暂状况况应力验算2.9.1短短暂状况应力力验算理论预应力混凝土结结构按短暂状状态设计时，应应计算构件在在制造、运输输及安装等施施工阶段，由由预加力（扣扣除相应的损损失）、构件件自重及其他他施工荷载引引起的截面应应力，并不超超规范规定的的限值。施工工荷载除有特特别规定外均均采用标准值值，当有组合合时不考虑荷荷载组合系数数。对构件施施加预应力的的时候，混凝凝土的立方体体强度不得低低于设计混凝凝土强度等级级的75%,以上、下混混凝土的正应应力控制。=≤（2-488）或=≤（2-449）2.9.2短短暂状况应力力验算1.5号截面面上缘混凝土应力力=≤=-I=11153.722==1153..72×1006×140××10-6×16××25=6..46×1004==6.64×1106-9.98×1106+7.666×106=4.32＜00.75fcck=0.775×35..5=26..6下缘混凝土应力力=≤=-I=11153.722==1153..72×1006×140××10-6×16××25=6..19×104==6.64×1106+14.777×106-10.112×1066=11.29＜＜0.75ffck=0.775×35..5=26..62.23号截面面上缘混凝土应力力=≤=-I=11139.666==1139..66×1006×139××10-6×28×25==11.09×1104==8.42×1106+9.76×1106-15.442×1066=2.76＜00.75fcck=0.775×35..5=26..6下缘混凝土应力力=≤=-I=11139.666==1139..66×1006×139××10-6×28×25==11.09×1104==8.42×1106-12.15×1106+20.337×1066=16.64＜＜0.75ffck=0.775×35..5=26..63.30号截面面上缘混凝土应力力=≤=-I=12205.855==1205..85×1006×139××10-6×12×25==5.03×1104==4.87×1106+4.62×1106-8.911×106=0.58＜00.75fcck=0.775×35..5=26..6下缘混凝土应力力=≤=-I=12205.855==1205..85×1006×139××10-6×12×25==5.03×1104==4.87×1106-6.53×1106+13.003×1066=11.37＜＜0.75ffck=0.775×35..5=26..64.41号截面面上缘混凝土应力力=≤=-I=11120.788==1120..78×1006×139××10-6×16××25=6..23×1004==7.17×1106-11.06×1106+15.775×1066=11.86＜＜0.75ffck=0.775×35..5=26..6下缘混凝土应力力=≤=-I=11120.788==1120..78×1006×139××10-6×16××25=6..23×1004==7.17×1106+16.81××106-22.449×1066=1.49＜00.75fcck=0.775×35..5=26..62.10桥墩墩配筋计算桥墩所受最大弯弯矩=8.224×1044，最小轴力力=98300,最大轴力=33.43×1104。结构重要要性系数为1.0。2.10.1材材料规格1.钢筋主筋采用钢筋，抗抗拉强度设计计值=3300，弹性模量量=2.0××105，相对受压压区高度=00.53。箍筋采用钢筋，抗抗拉强度设计计值=2800。2.混凝土采用C35混凝凝土；抗压强强度设计值==16.1，抗抗拉强度设计计值=1.552，弹性模模量=3.115×1044。2.10.2桥桥墩尺寸×=95000×30000，桥墩高了l=20。2.10.3配配筋计算（按按对称配筋计计算）1.情况一：==8.24××104，=98300。取==100。a.计算偏心距距增大系数桥墩上下端均固固定，故取桥桥墩有效高度度=0.5ll=10,==3.33＜＜5故偏心距增大系系数=1。b.初判大、小小偏心=-=30000-100==2900===8.388>0.3=00.87可按大偏心计算算，取=。===97800===69800c.计算纵向钢钢筋截面面积积由于==3300，===62.227＜=0.533×29000=15377，故确属大偏心受受压。===74473..8=0.0002=0..002×99500×22900=55100（满满足）对称配筋==774473..8对称配筋总量==1489447.62.情况二：==8.24××104，=343000。取==100。a.计算偏心距距增大系数桥墩上下端均固固定，故取桥桥墩有效高度度=0.5ll=10,==3.33＜＜5故偏心距增大系系数=1。b.初判大、小小偏心=-=30000-100==2900===2.400>0.3=00.87可按大偏心计算算，取=。===38000===10000c.计算纵向钢钢筋截面面积积由于==3300，===224..26＜=0.5332900=11537，故确属大偏心受受压。===37569..8＜=0.0002=0.00029500029000=55100（不不满足）故取=551000对称配筋==555100对称配筋总量==1102000介于以上两种情情况，取==744773.8。2.10.4选选筋双向配筋，均选选用直径为25的钢筋160根。钢筋布布置图如下图图所示：图2.21桥墩配筋图图实际配筋面积：：==785444。沿短边布置纵向向构造钢筋，钢钢筋采用钢筋筋，直径为16，间距为400。箍筋筋采用钢筋，直直径为10，间距为300。平面外稳定验算算==3.33＜＜5故稳定系数=11。=(=0.91.00（16.195500300003301577088）=4596200>=98300故平面外稳定满满足要求。2.11预拱拱度设置2.11.1受受弯构件预拱拱度设置原则则1.钢筋混凝土土受弯构件a.当由荷载短短期效应组合合并考虑荷载载长期效应影影响产生的长长期挠度不超超过计算跨径径的1/16000时，可不设设预拱度；b.当不符合上上述规定时应应设预拱度，且且其值应按结结构自重和1/2可变荷载频频遇值计算的的长期挠度值值之和采用。2.预应力混凝凝土受弯构件件a.当预加应力力产生的长期期反拱值大于于按荷载短期期效应组合计计算的长期挠挠度时，可不不设预拱度；；b.当预加应力力的长期反拱拱值小于按荷荷载短期效应应组合计算的的长期挠度时时应设预拱度度，其值应按按该项荷载的的挠度值与预预加应力长期期反拱值之差差采用。对自重相对于活活载较小的预预应力混凝土土受弯构件，应应考虑预加应应力反拱值过过大可能造成成的不利影响响，必要时采采取反预拱或或设计和施工工上的其他措措施，避免桥桥面隆起直至至开裂。注：1）汽车荷荷载频遇值为为汽车荷载的的0.7倍，人群荷荷载频遇值等等于其标准值值；2）预拱度的设设置应按最大大的预拱值沿沿顺桥向做成成平顺的曲线线2.11.2预预拱度设置1.汽车荷载及及结构自重作作用下作用下下产生的最大大变形如下表表所示：表2-32汽车荷载作作用下最大变变形节点号变形（）51.0881.64101.24230.13350.07419.51表2-33自重作用下下的变形节点号变形（）515.2008151011.9002344.60035132411702.预拱度设置置如下表所示示：表2-34预拱度设置置节点号变形（）515.811815.9331012.6002344.68835132.0441175.35注：人群荷载产产生的变形很很小，本设计计中忽略不计计。2.12主要工工程材料用量量2.12.1混凝土用量量1.桥墩C355混凝土2280。2.桥面铺装及及栏杆C35混凝土360。3.横隔板C330混凝土60。4.主梁C500混凝土1810。故混凝土总用量量为4150。2.12.2钢筋用量1.桥墩钢筋1100.533，箍筋钢筋1.15，纵纵向构造筋钢钢筋17.544。2.主梁钢绞