大桥上部结构计算书二

PAGE12-太原至中卫新建时速200公里客货共线铁路工程Xxxx预应力混凝土道岔梁桥32+3×55+32m预应力混凝土连续梁上部结构计算书（送审稿）工程名称：xxxx32+3×55+32m道岔连续梁桥工号：设计阶段：计算内容：上部结构计算计算：2008年03月校核：2008年03月审查：2008年03月二○○八年三月目录HYPERLINK\l"_Toc192737868"一、项目概况-4-HYPERLINK\l"_Toc192737869"二、设计采用规范-4-HYPERLINK\l"_Toc192737870"三、主要技术标准-4-HYPERLINK\l"_Toc192737871"3.1适用范围-4-HYPERLINK\l"_Toc192737872"3.2设计荷载-5-HYPERLINK\l"_Toc192737873"四、主要材料-7-HYPERLINK\l"_Toc192737874"4.1混凝土-7-HYPERLINK\l"_Toc192737875"4.2普通钢筋-7-HYPERLINK\l"_Toc192737876"4.3预应力钢材-7-HYPERLINK\l"_Toc192737877"五、构造设计及施工顺序说明-8-HYPERLINK\l"_Toc192737878"5.1上部结构-8-HYPERLINK\l"_Toc192737879"5.2施工顺序-9-HYPERLINK\l"_Toc192737880"六、模型介绍、加载方式及荷载组合-10-HYPERLINK\l"_Toc192737881"6.1模型介绍-10-HYPERLINK\l"_Toc192737882"6.2模型中施工过程的模拟-11-HYPERLINK\l"_Toc192737883"6.3加载方式-11-HYPERLINK\l"_Toc192737884"6.4荷载组合-14-HYPERLINK\l"_Toc192737885"七、主梁变形及刚度计算-15-HYPERLINK\l"_Toc192737886"7.1竖向水平挠度控制-15-HYPERLINK\l"_Toc192737887"7.2扭曲刚度计算-17-HYPERLINK\l"_Toc192737888"7.3竖向自振频率计算-17-HYPERLINK\l"_Toc192737889"7.4梁端竖向位移控制-17-HYPERLINK\l"_Toc192737890"八、主梁内力组合及截面检算-18-HYPERLINK\l"_Toc192737891"8.1施工过程主梁应力-18-HYPERLINK\l"_Toc192737892"8.2成桥状态内力组合及强度检算-22-HYPERLINK\l"_Toc192737893"8.3运营阶段检算-27-HYPERLINK\l"_Toc192737894"九、长大货物列车限速通过控制性检算-50-HYPERLINK\l"_Toc192737895"9.1强度检算-50-HYPERLINK\l"_Toc192737896"9.2正应力检算-51-HYPERLINK\l"_Toc192737897"9.3抗裂性检算-54-HYPERLINK\l"_Toc192737898"十、横向环框效应计算-57-HYPERLINK\l"_Toc192737899"10.1模型简介-57-HYPERLINK\l"_Toc192737900"10.2荷载取用-59-HYPERLINK\l"_Toc192737901"10.3截面检算结果-62-HYPERLINK\l"_Toc192737902"10.4变形计算-70-一、项目概况本桥属于太原至中卫新建时速200公里客货共线铁路预应力混凝土道岔梁工程，为五跨连续梁，跨度构成为32+3×55+32m，桥梁设计范围DK225+722.95～DK225+953.45，桥梁全长230.3m。桥梁位置及分跨布置如下图所示：图1.1xxxx（32+3×55+32）m连续梁立面布置图（1/2立面）二、设计采用规范（1）《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）（以下简称《基本规范》）（2）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）（以下简称《设计规范》）（3）《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》（TB10002.4-2005）（4）《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）（5）《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设[2005]285号文）（6）《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005文]157号文）（7）《铁路架桥机架梁规程》（铁建设[2006]181号）（8）《铁路工程抗震设计规范》（GBJ50111-2006）（9）《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》（铁建设[2003]205号）（10）《铁路桥梁检定规范》（铁运函[2004]120号发布）三、主要技术标准3.1适用范围（一）设计行车速度：客车200km/h,货车120km/h。（二）线路情况：双线正线+渡线、双线变4线、4线直、曲线（曲线半径R≥1200m）上，设计线间距范围4.0m～5.3m。（三）轨底至梁顶高度：双线梁0.7m，多线梁轨下最小道碴厚度0.35m。（四）施工方法：悬臂浇注。（五）地震烈度：基本地震烈度6度（地震动峰值加速度Ag=0.05g）及以下。3.2设计荷载1、恒载（1）结构自重材料的容重应按《铁路桥涵设计基本规范》采用，梁体容重可采用26.0kN/m3。（2）二期恒载双线桥面二期恒载（包括钢轨、扣件、垫板、枕木、道碴、防水层、保护层、电缆槽、挡碴墙、人行道栏杆、接触网支架、人行道板等）按有碴桥面考虑。计算模型中道岔区范围（80m）按200kN/m取值，其他部位按185kN/m取值计算。（3）混凝土收缩、徐变影响混凝土收缩、徐变影响按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）进行计算。（4）基础沉降根据《200公里客货共线暂规》5.3.3条规定，墩台基础的沉降量按恒载计算。对于外部静不定结构，其相邻墩台工后沉降量之差的容许值，应根据沉降对结构产生的附加应力的影响确定。本次设计相邻墩台沉降差按10mm考虑；且荷载组合时按最不利情况进行组合。2、活载（1）设计列车荷载：“中－活载”。设计加载时，标准活载计算图式可任意截取。（2）列车活载的动力作用，按《铁路桥涵设计基本规范》办理。即桥跨结构考虑列车活载动力作用时，应将静活载所产生的竖向效应（弯矩和剪力）乘以动力系数（1+μ），动力系数应按下列公式计算：式中＝4（1－h）≤2。其中，h为轨底到梁顶道碴厚度；L以米计，除承受局部活载杆件为影响线加载长度外，均为桥梁跨度。（3）离心力桥梁在曲线上及列车通过道岔区时，必须考虑离心力。离心力按水平向外作用于轨顶以上1.8m处，离心力的大小等于中－活载乘以离心力率C。C按下式计算：式中：C—离心力率V—设计速度（km/h）；R—曲线半径（m）；L—桥上曲线部分荷载长度（m）；f—荷载折减系数。当L≤2.88m或V≤120km/h时，f=1.0。曲线上的桥梁还应考虑没有离心力时列车活载作用的情况。（4）横向摇摆力列车横向摇摆力为活载主力，按《200公里客货共线暂规》第5.2.3条，取100kN，作为一个集中活载作用于桥梁结构最不利位置，其作用点在垂直线路中线的钢轨顶面。对于双线桥梁，只计算任一线上的横向摇摆力。（5）长钢轨纵向水平力按《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》办理。3、附加力（1）制动力或牵引力的计算按《铁路桥涵设计基本规范》规定办理。即桥上列车制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10%计算。但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时，制动力或牵引力应按列车竖向静活载的7%计算。双线桥采用一线的制动力或牵引力。制动力或牵引力由制动墩承受。（2）风力：设计风压值W0=1250Pa。（3）温度荷载：考虑到为有碴桥面，铺设道碴后顶板升温按5°C计；但在裸梁状态下顶板升温应按15°C验算。考虑到太中线沿线地区日温差较大，横向计算考虑温度骤升骤降，箱梁内外侧温差应按日照温差（+10°C）及降温温差（-10°C）分别验算。纵向计算中，梁体整体升、降温按均匀升温25℃、降温25℃计算；非线性温度变化，按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）附录B考虑。四、主要材料混凝土、钢筋及及钢绞线等等材料的设设计抗压（拉拉）强度、弹弹性模量等等基本力学学性能及参参数均按相相关规范取取值。4.1混凝土土根据《设计规范范》第3..1.4、3.1..5条，混凝凝土设计参参数取值见见下表：表4.1混凝土土材料参数数混凝土标号C50弹性模量E（MMPa）35500剪切模量G（MMPa）15265泊桑比μ0.2轴心抗压强度ffc（MPa）33.5轴心抗拉强度ffct（MPa）3.14.2普通钢筋筋根据《设计规范范》3.22.1条，设设计用钢筋筋为Q235、HRB3335钢筋两种种，其技术术条件应符符合现行国国家标准《钢钢筋混凝土土用热轧光光圆钢筋》（GB13013）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）有关规定。根据《设计规范范》3.22.1条，钢钢筋材料参参数取值见见下表：表4.2钢筋材材料参数（MPa）钢筋级别Q235HRB335抗拉强度标准值值fsk235335弹性模量Es2.1×10552.0×1055根据《设计规范范》5.22.2条，钢钢筋容许应应力值见下下表：表4.3钢筋容容许应力（MPa）类型项目Q235HRB335主力主力加附加力主力主力加附加力使用阶段130160180230架设阶段1762534.3预应力钢钢材根据《设计规范范》第3..2.1条条，预应力力钢绞线技技术条件应应符合现行行国家标准准《预应力力混凝土用用钢绞线》（GB5223）的规定。主梁纵向预应力力采用公称称直径155.2mmm钢绞线，抗抗拉强度标标准值18600MPa。设计采用参数值值如下：直径：15.22mm弹性模量：19950000MPa（根据《设计计规范》33.2.44条）标准强度：18860MPPa松弛率：2.55%（根据《设计计规范》66.3.44条）锚具变形、钢束束回缩取：：0.0006m（根据《设计计规范》66.3.44条）管道摩阻系数体体内束μ：0.26管道偏差系数体体内束k：0.0003五、构造设计及及施工顺序序说明5.1上部结构构本桥属于太原至至中卫新建建时速2000公里客货共共线铁路预预应力混凝凝土道岔梁梁工程，主主桥采用332+3**55+332m预应力混混凝土连续续梁，其中三号墩为固定墩墩，联长为2330.300m。各控控制截面的的梁高分别别为：端支支座处、边边跨直线段段和跨中处处为3.55m；墩顶顶处梁高66.0m，墩墩底平段长长4.0mm，梁高按1.8次抛物线线变化。全全桥箱梁顶顶宽14..06m，底底宽7.00m，顶板板厚0.445m，腹腹板厚分别别为0.555m、0.8mm，支点附附近腹板厚厚1.0mm，底板厚厚由跨中的的0.5mm按曲线变变化至中支支点梁根部部的0.88m；梁体在端端部、支点点处和主跨跨中中处共设置置了9道横隔板板，端部横横隔板厚度度1.3m，中支点横隔隔板厚度22.0m，跨中横隔板板厚度0..6m。5.2施工顺序序全桥的施工顺序序如下图示示：图5.1施工顺序序示意图六、模型介绍、加加载方式及及荷载组合合6.1模型介绍绍本桥为五跨连续续梁体系，整整体模型采采用空间有有限元程序序MIDAAS计算，按按照上述规规范及设计计标准进行行加载，列列车荷载采采用中活载，整整体模型如如下图：图6.1整体模模型结构图图（MIDAAS模型）上部结构采用梁梁单元模拟拟，共有1105个单单元，1006个节点点。结构单单元划分见见下图：图6.2结构单元元划分图PAGE112-6.2模型中施施工过程的的模拟在模型中按照实实际的施工工顺序，对对每个节段段施工分为为浇筑混凝凝土，张拉拉预应力两两种荷载工工况。在施施工过程中中，结构的的安装与拆拆除、荷载载的加载与与卸载，边边界条件的的改变等均均通过相应应组的激活活与钝化实实现。6.3加载方式式6.3.1主力力恒载加载载（1）结构构件及附附属设备自自重主梁采用C500混凝土，容容重取26.0kN/mm3；附属设设备自重（二二期恒载）道岔区范围（80m）取200kN/m，非道岔区范围取185kN/m。（2）预加应力主梁纵向预应力力钢束采用15-7φ5和17-7φ5钢绞线，张张拉控制应应力均为13022MPa。（3）混凝土收缩和和徐变的影影响混凝土收缩徐变变计算模式式按相关规规范规定计计算。（4）基础变位的影影响按相邻桥墩沉降降量之差110mm考虑，考考虑不同桥桥墩不均匀匀沉降最不不利组合对对结构的影影响。6.3.2主力力活载加载载（1）列车竖向静活活载模型采用影响线线加载的方方法，上部部结构主梁梁为双线车车道，采用用中活载进行行加载。（2）列车竖向动力力作用列车活载动力系系数计算如如下：式中＝4（1－h）=4×（1-00.7）=1.22≤2。边跨：：中跨：（3）离心力桥梁在曲线上及及列车通过过道岔区时时，必须考考虑离心力力。离心力力按水平向向外作用于于轨顶以上上1.8mm处，离心心力的大小小等于中－－活载乘以以离心力率率C。荷载折减系数：：离心率：离心力：按均布荷载加载载长度为229.0666m，取值。（4）横向摇摆力列车横向摇摆力力为活载主主力，按《200公里客货货共线暂规规》第5..2.3条条，取100kN，作为一一个集中活活载作用于于桥梁结构构最不利位位置，其作作用点在垂垂直线路中中线的钢轨轨顶面。（5）长钢轨纵向水水平力长钢轨伸缩力按按132kkN/轨计算。6.3.3附加加力加载（1）制动力或牵引引力的计算算按《铁路路桥涵设计计基本规范范》规定办办理。即桥桥上列车制制动力或牵牵引力应按按列车竖向向静活载的的10%计算。但但当与离心心力或列车车竖向动力力作用同时时计算时，制制动力或牵牵引力应按按列车竖向向静活载的的7%计算。中活载对应制动动力如下：：制动力（10％％静活载）：：集中荷载载：22kNN，均布荷荷载：9.2kkN/m及8.0kkN/m；制动力（7％静静活载）：：集中荷载载：15.44kN，均布荷荷载：6.444kN/mm及5.6kkN/m；（2）主梁风力荷载按按规范规定定进行计算算，分桥上上有车和桥桥上无车两两种情况，按按均布荷载载进行加载载考虑。作作用于梁上上的风荷载载大小根据据受风面积积计算。设设计风压值值W0=11250PPa。车辆风荷载：；；梁高6m位置：：；梁高3.5m位位置：；（3）温度荷载：考考虑到为有有碴桥面，铺铺设道碴后后顶板升温温按5°C计；但但在裸梁状状态下顶板板升温应按按15°C验算。考考虑到沿线线地区日温温差较大，横横向计算考考虑温度骤骤升骤降，箱箱梁内外侧侧温差应按按日照温差差（+10°C）及降降温温差（-10°C）分别验算。纵向计算中，梁梁体整体升升、降温按按均匀升温温25℃、降温25℃计算；6.3.4特殊殊荷载加载载（1）地震力：按《震震规》的规规定计算。（2）长钢轨断轨力力、列车脱脱轨荷载：：列车脱轨荷荷载按《新新建铁路桥桥上无缝线线路设计暂暂行规定》办办理；长钢钢轨断轨力力按973kkN/轨计算。（3）施工荷载：轻轻型挂篮等等施工荷载载取700kkN，按集中中荷载考虑虑。（4）桥梁检算荷载：：根据《铁路桥梁梁检定规范范》的相关关规定，对对长大货物物车限速通通过桥梁进进行检算，SW/2荷载图式式见下图。长大货物列车按按不限速即即60km／h的要求检检算，动力力系数可按按下列公式式计算：式中L——跨度度(m)；v——限制速度(km／h)。计算取值：。（5）运梁车及架桥机机过梁检算算桥面临时荷载为为50kNN/m。本设计计运梁车运运32mT梁按下列列荷载图示示2进行检算算，抗裂安安全系数大大于1.1，强度安安全系数大大于1.8。实际采采用运梁车车荷载不同同时应重新新进行检算算。图6.3T梁梁架桥机及及运梁荷载载图示（单单位:cm）6.4荷载组合合上部结构荷载组组合（恒载载包括：自自重、二期期恒载、预预加应力、收收缩、徐变变、基础变变位）（1）主力组合：恒恒载＋中活载＋活载载竖向动力力作用+离心力＋＋横向摇摆摆力＋长钢轨伸伸缩力（2）主力＋纵向附附加力组合合：主力＋＋制动力＋＋温度荷载载（整体升升降温+顶板升降降温）（3）主力＋横向附附加力组合合：主力＋＋横向风力力+温度荷载载（内外侧侧温差）（4）主力＋施工荷荷载组合：：恒载(收缩徐变变按照6个月时间间考虑)＋运梁车车荷载（5）主力＋特殊荷荷载组合11：主力＋长钢钢轨断轨力力（6）主力＋特殊荷荷载组合22：主力＋列车车脱轨荷载载（7）抗震检算组合合1：恒载＋＋单线活载+顺桥向地地震力作用用（8）抗震检算组合合2：恒载＋＋单线活载+横桥向地地震力作用用（9）验算组合：恒载载＋长大货货物列车荷荷载七、主梁变形及刚度度计算7.1竖向水平挠度控控制7.1.1施工工阶段竖向向挠度（1）最大悬臂状态态图7.1最大悬臂状状态竖向挠度（单位位：mm）（2）合拢第3跨图7.2合拢边跨竖竖向挠度（单位位：mm）（3）合拢第2、44跨图7.3合拢中跨竖竖向挠度（单位位：mm）（4）合拢边跨图7.4合拢中跨竖竖向挠度（单位位：mm）（5）成桥阶段图7.5成桥阶段竖竖向挠度（单位位：mm）（6）三年收缩徐变图7.6三年收缩徐徐变竖向挠度（单位位：mm）（7）徐变上拱值（全全桥合拢后后30天施加二二期恒载）图7.7不同阶段主主梁挠度（单单位：mm）图7.8徐变变上拱值（单单位：mm）由上图可知，徐徐变上拱值值为3年收缩徐徐变之后的的挠度值减减去成桥阶阶段的挠度度值，最大大为0.886mm<20mmm，满足规规范要求。7.1.2运营营阶段竖向向挠度控制制中活载作用下的竖竖向挠度（表7.1）节点静活载最大竖向挠度(m))最小竖向挠度(m))1/挠跨比9(x=16..65m))0.00240.00271188432(x=644.65mm)0.00510.0094584753(x=1114.855m)0.00710.0096574775(x=1665.655m)0.00510.0094584798(x=2113.655m)0.00240.002711884均满足无缝道岔岔的梁体挠挠跨比限值值要求。7.1.3运营营阶段横向向位移控制制运营阶段列车摇摇摆力、离离心力和风风力及温度度作用下，上上部结构横横向最大位位移为，满满足规范要要求。7.2扭曲刚度计计算活载乘以动力系系数作用下下，3米梁段扭转转角度最大大差值为，则则，满足规规范要求。7.3竖向自振频率计算算MODE1图7.9全桥自自振频率由上图可知，竖竖向自振频频率为4..012HHZ。根据《暂行规定定》5.33.2条，简简支梁竖向向自振频率率应不小于于：。7.4梁端竖向位移控控制在中活载静力作用下下，梁端竖竖向折角（rad）：（表7.2）梁端转角静活载正向0.29‰反向0.22‰八、主梁内力组合及及截面检算算8.1施工过程主主梁应力全桥结构示意图图如下所示示：（1）最大悬臂阶段段：图8.1截面上缘缘应力（）图8.2截面下缘应力（）此阶段上部结构构箱梁上缘缘处于受压压状态，上上缘最大压压应力为66.2MPPa，出现在在靠近墩的的根部位置置；最小压压应力为00.6MPa，出现在在悬臂端部部位置。下缘除悬臂端部部出现拉应应力之外，其其余部位均均处于受压压状态。下下缘最大压压应力为22.4MPa，出现在在墩顶位置；；最大拉应应力为0.1MPa，出现在在悬臂端部部位置。（2）第3跨合拢阶段：图8.3截面上缘应力（MPa）图8.4截面下缘应力（MPa）上缘最大压应力力为6.7MPa，出现在在靠近墩根部位置；最小压应应力为0.6MPa，出出现在悬臂臂端部位置置。下缘最大压应力力为2.88MPa，出现在在合拢段跨跨中位置；；最大拉应应力为0.1MPa，出现在在悬臂端部部位置。（3）第2、4跨合拢阶段：图8.5截面上缘应力（MPa）图8.6截面下缘应力（MPa）上缘最大压应力力为6.6MPa，出现在在靠近墩根根部位置；最小小压应力为为0.6MMPa，出现在在悬臂端部部位置。下缘最大压应力力为4.22MPa，出现在在合拢段跨跨中位置；；最大拉应应力为0.1MMPa，出现在在悬臂端部部位置。（4）第1、5跨合拢阶段：图8.7截面上缘应力（MPa）图8.8截面下缘应力（MPa）上缘最大压应力力为6.77MPa，出现在在靠近墩根根部位置；；最小压应应力为0.0MPa，出现在在端支点位置置。下缘最大压应力力为4.11MPa，出现在在第2跨跨中位置置；最大拉拉应力为0.0MPa，出现在端端支点位置置。（5）成桥阶段：图8.9截面上缘应力（MPa）图8.10截面下缘缘应力（MPa）上缘最大压应力力为8.4MPa，出现在在靠近墩根根部位置；；最小压应应力为0.0MMPa，出现在在端支点位位置。下缘最大压应力力为7.33MPa，出现在在第4跨跨中位位置；最大大拉应力为为0.0MMPa，出现在在端支点位位置。（6）成桥10年收收缩徐变：：图8.11截面上缘应力（MPa）图8.12截面下下缘应力（MPa）上缘最大压应力力为7.8MPa，出现在在靠近墩根根部位置；；最小压应应力为0.0MMPa，出现在在端支点位位置。下缘最大压应力力为7.44MPa，出现在在第4跨跨中位位置；最大大拉应力为为0.0MMPa，出现在在端支点位位置。8.2成桥状态内内力组合及及强度检算算正截面强度应按按下列公式式计算：中性轴的位置按按下式确定定：式中――计算弯矩；――混凝土抗压极限限强度；――相应于混凝土受受压破坏时时预应力钢钢筋中的应应力；――预应力钢筋弹性性模量与混混凝土弹性性模量之比比；――预应力钢筋抗压压计算强度度；――在构件开始加载载之前，预预应力钢筋筋中的有效效预应力（已已扣除全部部预应力损损失）；――当预应力钢筋中中应力为时时，重心处混混凝土的有有效预压应应力，按式计算；――截面有效高度；；――受压区非预应力力钢筋的抗抗压计算强强度；――受压区非预应力力钢筋的截截面面积；；――矩形截面宽度；；――截面受压区高度度。应符合下列条件件：当时，正截面强度度按下式计计算：如果上式计算得得的正截面面强度比不不考虑受压压钢筋还小小时，则按按不考虑受受压钢筋计计算。翼缘位于受压区区T形或工字字形截面受受弯构件，其其正截面强强度应按下下式规定计计算：1当符合下下列条件时时：应按宽度为的矩矩形截面计计算。2当不符合合上述条件件时：此时，中性轴位位置按下式式确定：按上式求得的混混凝土受压压区高度应应符合下列列条件：，当时，应按式计算。当当计算所得得的正截面面强度比不不考虑受压压钢筋还小小时，则按按不考虑受受压钢筋计计算。注：预应力钢束束抗拉极限限强度考虑虑0.9倍的折减减。主力组合、主力力＋附加力力组合和施施工荷载组组合下，最最不利荷载载工况正截截面强度计计算结果见见下表：表8.1计算荷荷载及正截截面强度（单单位：MN·m）位置节点正截面强度主力组合主力+附加力组合施工荷载组合MmaxMminMmaxMmin安全系数MmaxMmin安全系数MmaxMmin安全系数边跨2112-1830-1393.360-1393.350-1458.817181-18889-574.4887-594.1129112.339215-23062-1663.0568-1622.81-19-568.1611221-462-47-3343.04-24-3192.87-127-1665.49中跨一16189-757-286-6552.54-232-6152.44-354-4023.7320204-624-128-3923.51-91-3773.28-187-2135.8022195-314-3-1803.8520-1853.37-54-738.5224279-19293-566.60105-725.24381214.6928285-126142-234.41149-423.7972397.7933279-19297-835.06108-953.9731-718.0335195-314-7-2203.1514-2182.85-69-1045.9937178-627-148-4303.20-112-4083.04-214-2465.04中跨二41157-759-322-6942.40-269-6462.33-390-4293.5044159-727-234-5622.84-190-5262.73-299-3314.3546184-464-93-3283.11-65-3142.93-150-1815.0848218-23030-1553.2744-1562.91-28-647.1753260-127123-634.43131-763.28491410.5659218-23030-1553.2748-1612.83-28-647.1761184-464-93-3283.11-62-3182.90-150-1815.0863159-727-234-5622.84-189-5282.73-299-3314.35中跨三66157-759-322-6942.40-268-6472.32-390-4293.5070178-627-148-4303.20-110-4113.02-214-2465.0472195-314-7-2203.1517-2212.81-69-1045.9974279-19297-835.06111-993.8531-718.0379285-126142-244.41151-443.7472397.7983279-19293-576.60106-735.17381214.6885195-314-3-1803.8521-1853.36-54-738.5287204-624-128-3923.51-89-3793.26-187-2135.80边跨91189-757-286-6552.54-229-6182.42-354-4023.7396221-462-47-3343.04-22-3212.85-127-1665.4998215-23062-1663.0570-1632.79-19-568.16100181-18889-574.4888-594.0729112.32105112-18310178.1310178.130-1458.57注：1、弯矩以截面下下缘受拉为为正，上翼翼受拉为负负。2、主主力组合中中取2.2，主力+附加力组组合中取1.98，施工荷荷载组合中中取1.98，组合内内力值已考考虑安全系系数。主力作用下强度度安全系数数最小值为为2.400，主力+附加力作作用下强度度安全系数数最小值为为2.32，施工荷载载组合作用用下强度安安全系数最最小值为33.50，均满足规规范要求。正截面强度检算算包络图如如下：图8.13主力组组合弯距包包络图图8.14主力++附加力组组合弯距包包络图图8.15施工荷荷载组合正正截面强度度包络图8.3运营阶段检算8.3.1正应应力检算主力组合和主力力＋附加力力组合最不不利荷载工工况下，截截面上下缘缘正应力计计算结果如如下表所示：（正正号表示拉拉应力,负号表示示压应力,,单位：MPa）（考虑箱箱梁有效宽宽度折减）表8.2截面正正应力检算算位置节点主力组合主力+附加力组合MaxMinMaxMin上缘下缘上缘下缘上缘下缘上缘下缘边跨10.000.000.000.000.000.000.000.002-3.37-1.41-3.59-1.63-3.03-1.00-3.94-2.053-3.26-1.25-3.74-1.67-2.79-0.90-4.21-2.024-3.84-1.91-4.45-2.62-3.12-1.68-5.18-2.855-4.09-2.13-6.11-4.97-3.13-2.04-7.07-5.066-4.06-1.71-7.06-5.98-3.05-1.68-8.08-6.017-3.69-1.90-8.08-8.12-2.58-1.75-9.20-8.278-3.18-1.76-8.49-9.09-1.99-1.51-9.69-9.339-2.16-2.19-7.87-9.82-0.88-1.90-9.14-10.1110-2.06-2.57-7.61-9.61-0.74-2.30-8.93-9.8811-3.41-1.48-8.69-7.97-2.06-1.20-10.04-8.2512-4.55-1.53-9.47-7.42-3.15-1.27-10.87-7.6813-4.23-0.94-8.88-6.29-2.81-0.72-10.31-6.5114-4.11-0.93-8.81-6.21-2.79-0.76-10.13-6.3815-2.51-0.45-6.80-5.25-1.30-0.36-8.01-5.33中跨一16-2.17-0.72-6.58-5.61-0.96-0.63-7.79-5.7017-2.82-0.45-6.78-4.87-1.55-0.34-8.05-4.9818-4.28-0.97-8.82-6.13-2.85-0.73-10.25-6.3719-4.60-0.84-8.93-5.84-3.19-0.60-10.35-6.0820-4.19-1.04-8.29-5.99-2.77-0.72-9.71-6.3121-3.41-1.71-7.30-6.55-1.96-1.32-8.75-6.9422-3.48-0.71-7.16-5.40-2.01-0.22-8.62-5.8923-3.88-1.89-7.43-6.61-2.36-1.26-8.94-7.2524-4.02-2.27-8.09-7.83-2.47-1.55-9.64-8.5425-4.68-2.59-9.21-8.93-3.09-1.83-10.80-9.6926-4.29-1.81-9.21-8.74-2.69-1.04-10.81-9.5127-4.29-1.80-9.25-8.80-2.69-1.04-10.86-9.5728-4.28-1.80-9.27-8.84-2.69-1.04-10.87-9.6029-4.23-1.76-9.28-8.88-2.64-1.01-10.87-9.6430-4.19-1.73-9.27-8.88-2.59-0.98-10.86-9.6331-4.80-1.70-9.91-8.91-3.21-0.95-11.51-9.6532-4.94-2.82-10.06-10.01-3.36-2.14-11.64-10.6833-4.07-2.44-8.94-9.17-2.53-1.84-10.48-9.7634-3.58-1.93-8.31-8.27-2.06-1.45-9.83-8.7635-3.36-1.37-7.76-6.95-1.89-1.02-9.24-7.3036-4.24-0.72-8.57-6.10-2.80-0.46-10.01-6.3737-4.76-0.94-9.25-6.34-3.32-0.74-10.70-6.5538-3.97-0.53-8.59-5.86-2.54-0.38-10.02-6.0139-3.79-0.62-8.42-5.82-2.48-0.54-9.73-5.9040-2.29-0.29-6.42-4.91-1.10-0.20-7.60-4.99中跨二41-1.67-0.54-6.07-5.39-0.49-0.46-7.26-5.4842-2.23-0.26-6.34-4.79-0.97-0.21-7.59-4.8443-3.57-0.68-8.29-6.01-2.15-0.56-9.71-6.1344-3.92-0.55-8.45-5.73-2.53-0.42-9.84-5.8645-3.42-0.75-7.80-5.96-2.04-0.58-9.17-6.1346-2.68-0.73-6.92-5.93-1.29-0.51-8.30-6.1547-2.27-1.47-6.47-6.73-0.89-1.14-7.85-7.0648-2.33-2.40-6.94-8.47-0.94-1.91-8.33-8.9649-2.43-2.85-7.53-9.77-1.03-2.24-8.93-10.3850-3.25-2.26-8.67-9.80-1.84-1.54-10.08-10.5251-2.97-1.54-8.63-9.52-1.52-0.75-10.08-10.3152-2.99-1.54-8.65-9.51-1.54-0.75-10.10-10.3053-3.00-1.55-8.66-9.52-1.55-0.76-10.12-10.3254-3.00-1.55-8.67-9.53-1.54-0.75-10.13-10.3255-2.99-1.54-8.66-9.52-1.53-0.74-10.12-10.3256-2.97-1.53-8.64-9.52-1.51-0.73-10.11-10.3257-3.25-2.24-8.68-9.79-1.80-1.44-10.14-10.5958-2.45-2.82-7.55-9.74-1.01-2.08-8.98-10.4959-2.36-2.37-6.97-8.43-0.97-1.71-8.36-9.0960-2.31-1.46-6.47-6.70-0.94-0.96-7.83-7.2061-2.74-0.75-6.91-5.92-1.39-0.35-8.26-6.3262-3.49-0.79-7.80-5.97-2.17-0.47-9.11-6.2963-4.07-0.64-8.45-5.74-2.75-0.39-9.77-5.9864-3.76-0.77-8.29-6.00-2.41-0.54-9.64-6.2365-2.42-0.35-6.34-4.79-1.22-0.23-7.54-4.92中跨三66-1.90-0.65-6.07-5.39-0.76-0.49-7.21-5.5667-2.35-0.32-6.42-4.91-1.19-0.15-7.59-5.0768-3.84-0.67-8.41-5.84-2.56-0.49-9.69-6.0269-4.01-0.54-8.59-5.85-2.61-0.28-9.99-6.1170-4.76-0.95-9.26-6.34-3.34-0.60-10.68-6.6871-4.23-0.74-8.57-6.12-2.81-0.33-9.99-6.5472-3.36-1.40-7.75-6.98-1.88-0.88-9.22-7.5073-3.57-1.98-8.29-8.32-2.06-1.30-9.80-9.0074-4.06-2.48-8.93-9.21-2.51-1.68-10.47-10.0175-4.95-2.83-10.06-10.02-3.37-1.96-11.64-10.8976-4.83-1.70-9.91-8.89-3.24-0.80-11.51-9.8077-4.21-1.72-9.27-8.86-2.62-0.82-10.86-9.7778-4.25-1.76-9.27-8.87-2.66-0.86-10.87-9.7879-4.31-1.81-9.27-8.84-2.72-0.91-10.86-9.7480-4.32-1.81-9.25-8.80-2.72-0.91-10.85-9.7081-4.32-1.82-9.21-8.74-2.72-0.92-10.80-9.6482-4.72-2.58-9.22-8.90-3.15-1.74-10.79-9.7583-4.07-2.25-8.09-7.79-2.54-1.50-9.62-8.5484-3.94-1.87-7.44-6.56-2.42-1.24-8.96-7.1985-3.54-0.70-7.17-5.36-2.05-0.24-8.66-5.8286-3.44-1.73-7.32-6.55-1.96-1.34-8.80-6.9487-4.21-1.06-8.32-6.00-2.74-0.73-9.79-6.3388-4.62-0.86-8.95-5.86-3.15-0.59-10.42-6.1289-4.30-0.97-8.83-6.13-2.80-0.70-10.32-6.3990-2.83-0.46-6.80-4.87-1.50-0.32-8.13-5.01边跨91-2.19-0.73-6.59-5.62-0.92-0.61-7.86-5.7492-2.51-0.45-6.79-5.24-1.24-0.33-8.06-5.3693-4.11-0.94-8.80-6.22-2.72-0.74-10.19-6.4294-4.23-0.93-8.88-6.27-2.74-0.68-10.36-6.5395-4.55-1.51-9.47-7.40-3.08-1.22-10.93-7.6996-3.46-1.51-8.69-7.98-2.04-1.20-10.11-8.2997-2.12-2.64-7.60-9.65-0.74-2.34-8.98-9.9598-2.22-2.24-7.87-9.84-0.89-1.93-9.20-10.1599-3.21-1.85-8.48-9.17-1.97-1.58-9.72-9.44100-3.69-1.89-8.07-8.11-2.54-1.72-9.22-8.28101-4.06-1.71-7.06-5.98-3.03-1.67-8.10-6.02102-4.09-2.13-6.11-4.97-3.12-2.03-7.08-5.07103-3.84-1.90-4.43-2.59-3.11-1.67-5.16-2.83104-3.26-1.24-3.73-1.65-2.79-0.89-4.20-2.00105-3.39-1.49-3.52-1.60-3.04-1.07-3.87-2.021060.000.000.000.000.000.000.000.00各截面正应力见下图图：（正号号表示拉应应力,负号表示示压应力,单位：MPa）主力组合各截面面正应力：图8.16主梁截面面上缘应力力图8.17主梁截面下缘应应力主力＋附加力组组合正应力力：图8.18主梁梁截面上缘缘应力图8.19主梁梁截面下缘缘应力主力组合下截面面正应力如如下表所示示：（表8.3）主力组合边跨中跨数值位置（截面号）数值位置（截面号）上缘最大9.47边跨3/4（12）10.06中跨一5/8（32）最小2.06边跨中（10）1.672号墩顶（41）下缘最大9.84边跨中（98）10.02中跨三3/8（75）最小0.451号墩顶（15）0.262号墩顶（42）主力+附加力组合下截截面正应力力如下表所所示：（表8.4）主力+附加力组合边跨中跨数值位置（截面号）数值位置（截面号）上缘最大10.93边跨3/4（95）11.64中跨一5/8（32）最小0.74边跨中（10）0.492号墩顶（41）下缘最大10.15边跨中（98）10.89中跨三3/8（75）最小0.334号墩顶（92）0.153号墩顶（67）根据规范规定，主主力组合作作用下：δc≤0.5ƒc主力+附加力组合作用用下：δc≤0.55ƒc在主力组合下，混混凝土最大大压应力为为10.006MPa，【C50：16.755MPa】，位置置在中跨1/4处截面。最小压应力为为0.26MPa，位位置在2号墩顶处。在主力+附加力力组合下，混混凝土最大大压应力为为11.664MPa，【C50：18.4425MMPa】，位置置中跨一5/8截面面。最小压应力为为0.15MPaa，位置在在3号墩顶处。8.3.2主拉拉应力和主主压应力检检算梁斜截面的混凝凝土主拉应应力和主压压应力，应应按下式计计算：主拉应力主压应力式中，――混凝土的主拉应应力及主压压应力；，――计算纤维处混凝凝土的法向向应力及竖竖向压应力力；――计算纤维处混凝凝土的有效效预压应力力；――计算纤维处混凝凝土的剪应应力；――相应于计算弯矩矩的荷载作作用下，计计算纤维处处混凝土的的剪应力；；――计算弯矩；――计算纤维处至换换算截面重重心轴的距距离；――换算截面惯性矩矩；――预应力竖筋中的的有效预应应力；――预应力竖筋的肢肢数；――单支预应力竖筋筋的截面面面积；――预应力竖筋的间间距；――由弯起预应力钢钢筋预加力力产生的剪剪力；――计算主应力点处处构件截面面宽度；――系数，当对不允允许出现拉拉应力的构构件进行抗抗裂性检算算时，在主主力、主力力+附加力作作用下取1.2，在安装荷载载作用下取1.1，其他情况况下取1.0；、――截面的面积矩及及惯性矩，分分别以及计。主力组合及主力力＋附加力力组合主应力力计算见下下表（安全起见见，不考虑虑竖向预应应力筋的作作用）：（正正表示主压压应力，负负表示主拉拉应力，单单位：MPa）表8.5混凝土土主应力检检算（不考考虑竖向预预应力筋）位置节点主力组合主力+附加力组合主拉应力主压应力主拉应力主压应力MAXMINMAXMINMAXMINMAXMIN边跨10.000.000.000.000.000.000.000.002-0.04-0.312.892.62-0.06-0.342.922.643-0.09-0.893.472.63-0.07-0.943.522.614-0.26-0.373.673.55-0.31-0.433.733.605-0.19-0.534.974.62-0.24-0.615.054.676-0.09-0.585.424.93-0.12-0.655.504.967-0.21-0.245.765.73-0.26-0.295.825.778-0.07-0.366.055.73-0.09-0.426.115.759-0.14-0.195.675.59-0.17-0.235.725.6110-0.05-0.105.535.45-0.06-0.125.565.45110.00-0.245.735.460.00-0.275.775.4512-0.01-0.125.985.84-0.02-0.136.015.83130.00-0.105.285.15-0.01-0.115.315.1414-0.19-0.625.695.26-0.18-0.645.735.2315-0.37-0.744.514.14-0.36-0.774.544.12中跨一16-0.59-1.144.914.35-0.58-1.154.924.3417-0.45-0.964.724.21-0.44-0.964.734.20180.00-0.265.395.090.00-0.265.415.08190.00-0.265.435.130.00-0.265.455.1220-0.01-0.475.484.990.00-0.475.514.97210.00-0.485.334.820.00-0.495.354.8022-0.01-0.624.994.35-0.01-0.645.024.32230.00-0.946.045.090.00-0.976.095.06240.00-0.906.565.650.00-0.926.615.62250.00-0.757.226.460.00-0.787.276.4226-0.13-0.316.456.27-0.14-0.336.506.2427-0.18-0.246.396.34-0.19-0.256.446.3128-0.20-0.216.396.37-0.21-0.236.436.3529-0.15-0.276.426.31-0.16-0.286.486.2830-0.13-0.296.436.27-0.14-0.316.486.2431-0.16-0.246.756.67-0.17-0.256.806.6432-0.07-0.317.367.11-0.08-0.327.417.0833-0.04-0.406.616.24-0.05-0.426.676.2034-0.07-0.345.945.64-0.08-0.366.005.6135-0.05-0.155.114.98-0.06-0.165.154.9536-0.05-0.135.215.08-0.05-0.145.255.0537-0.05-0.105.575.49-0.06-0.105.625.46380.00-0.225.094.830.00-0.235.134.7939-0.25-0.815.575.01-0.25-0.825.614.9840-0.54-1.014.554.08-0.53-1.024.584.05中跨二41-0.63-1.174.704.17-0.63-1.184.734.1542-0.48-0.984.514.02-0.48-0.994.543.99430.00-0.285.104.780.00-0.295.144.75440.00-0.245.094.810.00-0.255.134.7845-0.01-0.505.124.61-0.01-0.515.184.56460.00-0.434.604.150.00-0.444.664.1147-0.02-0.604.854.24-0.01-0.624.914.1948-0.01-0.925.884.950.00-0.955.964.8949-0.01-0.896.405.500.00-0.926.485.43500.00-0.796.755.950.00-0.826.835.8851-0.12-0.356.005.77-0.12-0.376.085.7052-0.17-0.275.945.83-0.18-0.296.025.7753-0.19-0.255.935.86-0.19-0.276.015.8054-0.19-0.255.935.86-0.19-0.276.015.8055-0.17-0.275.945.83-0.17-0.296.025.7756-0.12-0.356.005.76-0.12-0.376.085.70570.00-0.806.755.940.00-0.826.835.8758-0.01-0.896.385.490.00-0.916.465.4159-0.01-0.925.874.93-0.01-0.945.944.8660-0.02-0.604.844.23-0.01-0.614.914.16610.00-0.434.604.140.00-0.444.664.0862-0.01-0.505.134.61-0.01-0.515.194.54630.00-0.245.094.810.00-0.245.144.7564-0.01-0.305.114.77-0.01-0.305.164.7265-0.48-0.984.514.02-0.48-0.994.553.98中跨三66-0.63-1.174.704.17-0.62-1.184.744.1367-0.54-1.014.554.08-0.53-1.024.584.0568-0.28-0.845.615.04-0.27-0.865.655.00690.00-0.225.094.820.00-0.235.124.7970-0.05-0.105.575.48-0.06-0.105.615.4571-0.05-0.145.215.09-0.05-0.145.255.0572-0.05-0.155.124.99-0.06-0.165.164.9673-0.07-0.345.965.65-0.08-0.366.015.6274-0.04-0.406.636.25-0.05-0.426.696.2175-0.08-0.307.357.12-0.09-0.327.417.0976-0.16-0.246.756.66-0.17-0.266.816.6477-0.13-0.296.426.26-0.15-0.326.486.2478-0.15-0.276.426.31-0.17-0.296.486.2979-0.20-0.216.386.37-0.22-0.236.446.3680-0.18-0.246.396.34-0.20-0.266.456.3281-0.13-0.316.456.27-0.14-0.346.516.24820.00-0.777.236.450.00-0.817.296.41830.00-0.906.555.640.00-0.946.615.60840.00-0.956.035.070.00-0.996.095.0485-0.01-0.634.984.34-0.01-0.655.024.31860.00-0.485.334.810.00-0.505.364.7987-0.01-0.475.494.990.00-0.485.524.97880.00-0.265.435.130.00-0.275.465.12890.00-0.275.405.080.00-0.285.425.0790-0.45-0.964.724.21-0.44-0.974.744.19边跨91-0.59-1.144.914.35-0.58-1.154.924.3492-0.37-0.744.514.14-0.36-0.774.544.1293-0.19-0.625.695.26-0.17-0.655.735.23940.00-0.105.285.15-0.01-0.115.315.1495-0.01-0.125.975.83-0.02-0.146.015.82960.00-0.245.745.460.00-0.275.785.4597-0.05-0.105.545.46-0.06-0.125.585.4798-0.14-0.195.685.60-0.17-0.235.745.6399-0.07-0.366.085.76-0.10-0.426.155.78100-0.21-0.245.765.72-0.26-0.295.825.77101-0.09-0.585.424.92-0.13-0.665.514.96102-0.19-0.534.964.62-0.24-0.615.054.67103-0.26-0.373.673.55-0.31-0.433.743.60104-0.09-0.903.472.62-0.07-0.953.522.59105-0.04-0.312.882.62-0.06-0.352.922.641060.000.000.000.000.000.000.000.00主力组合作用下下，不考虑虑竖向预应应力混凝土土最大主拉拉应力为11.17MMPa，位位于2号墩顶处处截面；最大大主压应力力为7.336MPaa，位于中跨一5/8截面。不允许开开裂混凝土土主拉应力力，【C50：3.1MMPa】；主压压应力，【C50：20.11MPa】，均满满足规范要要求。主力＋附加力组组合作用下下，不考虑虑竖向预应应力混凝土土最大主拉拉应力为11.18MMPa，位于3号墩顶处处截面；最大大主压应力力为7.441MPa，位于中跨跨一5/8截面。不允许开开裂混凝土土主拉应力力，【C50：3.1MMPa】；主压压应力，【C50：22.111MPaa】，均满满足规范要要求。各截面主应力见见下图（正正表示主压压应力负表示主拉拉应力）：：主力组合各截面面主应力（不不考虑竖向向预应力筋筋作用）图8.20主梁截截面主应力力主力＋附加力组组合各截面面主应力（不不考虑竖向向预应力筋筋作用）图8.21主梁梁截面主应应力主力组合各截面面主应力（考考虑竖向预预应力筋作作用）图8.22主梁梁截面主应应力主力＋附加力组组合各截面面主应力（考考虑竖向预预应力筋作作用）图8.23主梁梁截面主应应力8.3.3抗裂裂性检算对不允许出现拉拉应力的构构件，其抗抗裂性应按按下式计算算：1正截面对于受弯构件：：式中――计算荷载在截面面受拉边缘缘预应力混混凝土产生生的正应力力，按规范范式计算；――抗裂安全系数，当当主力及主主力+附加力作作用时均取取1.2；――扣除相应阶段预预应力损失失后混凝土土的预压应应力，按规规范式计算；――混凝土抗拉极限限强度；――考虑混凝土塑性性的修正系系数；――对所检算截面的的拉应力边边缘的换算算截面抵抗抗矩；――换算截面重心轴轴以下的面面积对重心心轴的面积积矩。正截面抗裂计算算时，主力力及主力+附加力最最不利荷载载组合计算算得到Kfσ-σc值见下表表：表8.6正截面面抗裂检算算位置节点主力组合主力+附加力组合σcσKf(C50)σcσKf(C50)边跨1-3.100.0558.24-3.100.476.552-6.500.1543.69-6.500.5711.463-6.400.3319.36-6.400.689.434-7.000.6011.76-7.000.838.485-7.552.303.29-7.552.383.176-7.973.172.52-7.973.182.517-8.783.782.32-8.783.912.258-9.183.312.77-9.184.062.269-9.354.032.32-9.355.301.7610-10.224.992.05-10.226.311.6211-12.495.942.10-12.497.291.7112-14.256.602.16-14.258.001.7813-13.986.652.10-13.988.071.7314-14.146.932.04-14.148.251.7115-11.976.361.88-11.977.571.58中跨一16-12.006.721.79-12.007.931.5117-11.986.051.98-11.987.321.6418-14.096.692.11-14.098.121.7419-14.086.362.21-14.087.771.8120-13.285.982.22-13.287.391.8021-11.474.942.32-11.476.371.8022-10.273.642.82-10.275.092.0223-9.412.383.95-9.413.872.4324-8.823.432.57-8.824.112.1425-10.805.092.12-10.805.821.8526-10.845.941.82-10.846.691.6227-10.845.951.82-10.846.691.6228-10.946.031.81-10.946.771.6229-10.845.991.81-10.846.731.6130-10.846.021.80-10.846.761.6031-10.846.031.80-10.846.761.6032-11.115.222.13-11.115.901.8833-9.383.592.61-9.384.182.2534-10.063.392.97-10.064.822.0935-10.914.452.45-10.915.841.8736-12.935.592.31-12.936.941.8637-14.486.632.18-14.487.981.8138-14.076.962.02-14.078.301.7039-14.177.