黄河公路大桥引桥连续梁桥上部结构设计

第一章方案比选一、比选原则方案比选主要是根据“安全，功能，经济，与美观”的标准，通过详细的优选，产生一个良好，完美的设计方案。安全标准可从行车安全、通航安全、基础地质条件的安全与施工安全等几个方面考虑。行车安全主要通过桥面设施的布置来实现。桥梁的功能包括两个方面：一是跨越障碍（河流、山谷、或线路），二是承受荷载。在具备这两种功能的2～3个比选方案中，应选择传力路线直接简捷的结构形式，以保证结构受力的合理性。在安全、适应的前提下，经济是衡量技术水平和做出方案选择的主要因素。评价一座桥的经济性可从以下几个方面进行：造价、工期、及养护维修费用。二、方案介绍1.方案一：斜拉桥(1).孔径布置本方案主桥选用部分斜拉桥，主跨220m，两边孔都为130m。北引桥跨径为：2孔42m简支梁（桥面连续）+1联3孔42m简支梁（桥面连续）。南引桥跨径为：3联5孔42m简支梁（桥面连续）+1联3孔42m简支梁（桥面连续）+2孔42m简支梁（桥面连续）。为了避免由于桥台沉降引起主桥开裂，将临台两跨设计为简支梁桥。(2).桥跨及墩台结构主桥梁体为单箱三室变高度箱型截面，主墩墩顶处梁高7.5m，跨中墩顶梁高3.5m，梁底曲线为二次抛物线。桥塔为钢筋混凝土结构，计算塔高30.3m，采用工字型截面，表面装饰处理。斜拉索采取单索面布索，利用中央分隔带作为拉索锚固区。主桥主墩采用双薄壁墩，在两薄壁之间，靠引水面侧设置钢筋混凝土破冰层。引桥采用等高度箱梁组合结构，引桥下部结构采用双柱式桥墩，钢筋混凝土盖梁，钻孔灌注桩基础。(3).施工方法主桥采用平衡悬臂施工的施工方法，引桥采用先简支后连续的施工方法。2．方案二：连续刚构桥(1).孔径布置本方案主桥选用部分连续刚构桥，分为三跨（133+220+133），边跨比为0.605在合理范围内。北引桥跨径为：2孔42m简支梁（桥面连续）+1联3孔42m简支梁（桥面连续）。南引桥跨径为：3联5孔42m简支梁（桥面连续）+1联3孔42m简支梁（桥面连续）+2孔42m简支梁（桥面连续）。(2).桥跨及墩台结构主桥采用连续钢构体系，采用单箱单室变截面箱形截面，变化规律为二次抛物线。箱梁根部梁高为11.0m，跨中取为4.0m，均在合理范围内。底板厚度取为1.0m，为梁高的1/11.随着负弯矩的增大，底板厚度也逐步增大，以适应受压的要求。顶板厚度取为0.4m.纵向全桥顶板尺寸基本保持一致。腹板厚度呈台阶式变化，距墩顶30m范围内取0.7m,其余部分取0.45m。主桥主墩采用双薄壁柔性墩。引桥采用等高度箱梁组合结构，引桥下部结构采用双柱式桥墩，钢筋混凝土盖梁，钻孔灌注桩基础。(3).施工方法主桥采用平衡悬臂施工的施工方法，引桥采用先简支后连续的施工方法。3.方案三：悬索桥方案(1).孔径布置本方案主桥选用（160+360+160）m部分悬索。北引桥跨径为：2孔42m简支梁（桥面连续）+1联2孔42m简支梁（桥面连续）。南引桥跨径为：2联5孔42m简支梁（桥面连续）+2联3孔42m简支梁（桥面连续）+2孔42m简支梁（桥面连续）。(2).桥跨及墩台结构主桥横断面采用单箱三室结构，吊索：为竖向吊索形式，吊索标准间距12.0m。索塔：桥面以上60.0m。锚锭：采用三角形框架式锚体。引桥横断面采用多片小箱梁的组合结构。基础形式为分离式钻孔灌注桩群桩基础。(3).施工方法主桥采用平衡悬臂施工的施工方法，引桥采用先简支后连续的施工方法。三、方案点评及推荐方案的选定根据设计构思宗旨，桥型方案应满足结构新颖，受力合理，技术可靠的原则，以上三个方案都满足这一要求。1.第一方案特点：主要优点是结构刚度大，变形小，结构动力性能好，主梁变形挠曲线平缓，有利于高速行车，施加预应力后，能够提高梁的跨越能力，节省钢材，不出现裂缝，刚度增大，减少建筑高度，提高结构的耐久性，并且为现代预制装配式结构提供了最有效的结合和拼装手段，但施工复杂，施工过程中需要墩梁零时固结和体系转换，需耗费一些大吨位支座。2.第二方案特点：连续刚构由于主梁和墩刚性连接，在竖向荷载作用下，将在主梁端部产生负弯矩，因而将减少跨中正弯矩，跨中截面尺寸也相应减少，在竖向荷载作用下，支柱在承受压力外，还承受弯矩，在竖向荷载作用下，一般都产生水平推力。该方案的整体优点是：墩梁固结，不设支座，避免了施工过程中的支座更换，临时锚固的复杂过程。缩短了工期，节省了永久性大吨位支座，并在墩梁固结情况下，上部结构形成高次超静定体系，利用高墩来适应预应力，混凝土收缩，徐变引起的位移，有较大的跨越能力，外形尺寸小，桥下净空大。3.第三方案特点：主要承重结构由缆索，桥塔，锚碇组成，缆索通过两端桥塔顶两端延伸至桥台后锚固，桥面系和加劲梁通过吊杆悬挂在悬索上，具有合理的受力形式，主要承重结构：悬索受拉，无弯曲和疲劳引起的应力折减，采用高强刚丝制成。对于本桥址，对三种方案进行对比，采用连续钢构方案，虽采用墩梁固结减少跨中正弯矩的特点，但是墩顶处箱梁太厚，对于本设计可能影响桥下通航；第三种方案设计施工技术复杂，施工质量难于把握。综合多方因素，本人推选方案一—主桥选用部分斜拉，引桥采用42m箱型组合梁方案。第二章尺寸拟定第一节尺寸拟定一、尺寸拟定1.连续梁在支点和跨中梁高的估算值：等高度连续梁梁高H=(1/15～1/30)l,常用(1/18～1/20)l此桥设计为等高度，取梁高为2.0m,即H=1/21,l=4200㎝2.底板厚度的确定：连续梁跨中区段主要承受正弯矩，对预应力混凝土连续梁，底板中需配一定数量的预应力束筋，底板厚度一般为200～250㎜，本设计中取200㎜.连续梁墩顶处截面，随着负弯矩的增大，底板厚度也逐步增大，以适应受压的要求，此外还承受一定得施工荷载。本桥底板厚呈直线变化距墩顶3m处取为400㎜，其他200㎜.3.顶板厚度的确定：考虑两个因素：1.桥面板横向弯矩的受力要求。2.布置纵向预应力束河横向受力钢筋的构造要求。本设计中顶板厚取为：180㎜.翼缘板根部厚度与悬臂长度有关，一般为200～600㎜，本设计中取为250㎜。翼缘板端部厚度取180㎜。4.腹板厚度的确定：一般经验为：a.腹板内无预应力束筋管道布置时为200㎜.b.腹板内有预应力束筋管道布置时为300㎜.c.腹板内有预应力束筋锚固头时为380㎜.腹板的作用是：承受截面的剪应力和主拉应力，腹板的最小厚度应满足剪切极限强度的要求。因为由跨中到支点剪力逐步增加，所以支点附近腹板厚取为300㎜，其他取为200㎜，变化形式和位置和底板的一样。5.横隔板的设置：支点处和跨中各设有200㎜厚的横隔板。二、桥型布置及孔径划分本桥为预应力混凝土连续梁桥，跨径为4×42m。考虑伸缩缝的设置，实际桥跨长为167.84m，及在桥的两头各设8cm的伸缩缝，两边孔计算跨径为41.52m，两中孔计算跨径为42.00m，连续梁两端至边支座中心线之间的距离为0.4m.第二节材料的选择1.混凝土预置箱梁、预置箱梁封锚区都采用C50混凝土。桥墩预应力盖梁、墩顶支撑垫石都采用C40混凝土。墩柱、台身、防撞墙、桥面铺装防水混凝土都采用C30混凝土。孔道压浆采用55号水泥浆。2.预应力钢筋及普通钢筋引桥箱梁钢绞线采用，符合ASTM.416A标准要求的φj15.24钢绞线，钢绞线弹性模量。普通钢筋箱梁普通钢筋采用Ⅱ级钢筋，构造钢筋采用φ12㎜～φ20㎜的Ⅱ级钢筋。3.钢材主要钢材和钢管均采用A3钢，部分钢材采用16Mn钢。第三章主梁内力计算第一节有限元模型一、单元划分1.本桥采用Midas软件进行结构计算分析。此设计为简支转连续桥，结合施工，使用中结构的受力特性及预应力筋束布置，将全桥划分为85个单元，86个节点，如图2-1所示。图2-1单元划分示意图2.节点号与控制截面对应关系如表2-1表2-1节点号与控制截面对应关系表节点号23611161920控制截面永久支点变化点L1/4L1/23L1/4变化点临时支点节点号22242528333841控制截面永久支点临时支点变化点L2/4L2/23L2/4变化点节点号42444647505560控制截面临时支点永久支点临时支点变化点3L2/4L2/2L2/4节点号63646668697277控制截面变化点临时支点永久支点临时支点变化点3L1/4L1/2节点号828485控制截面L1/4变化点永久支点二、毛截面几何特性计算毛截面几何特性是计算结构内力，配束及变形的前提。本设计中利用Midas软件计算的毛截面几何特性。计算结果如下表2-2。表2-2毛截面几何特性截面位置A（）I()J()x()预制中梁跨中1.3590.5570.6551.198支点1.7910.6370.8091.104预制边梁跨中1.4640.7060.7011.238支点1.9170.7910.8761.152成桥后中梁跨中1.4490.7140.6981.235支点1.8790.7920.8641.141成桥后边梁跨中1.5090.7920.7211.258支点1.9620.8760.9011.170注：表中A表示截面面积，I表示抗弯惯性距，J表示抗扭惯距，x表示中性轴至梁底距离。第二节恒载内力计算本设计采用简支转连续的施工方法，其施工过程如图2-2所示：第一阶段为预制主梁，待混凝土达到设计强度100%后张拉正弯矩区预应力钢束，并压注水泥浆，再将各跨预制箱梁安装就位，形成由临时支座支承的简支梁状态；第二施工阶段首先浇筑第①、②跨及第③、④跨连续段接头混凝土，达到设计强度后，张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆；第三施工阶段是先浇筑第②、③跨连续段接头混凝土，达到设计强度后，再张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆，此阶段形成了七跨连续梁（四大跨三小跨）；第四施工阶段拆除全桥的临时支座，主梁支承在永久支座上，完成体系转换，再完成主梁横向接缝，最终形成四跨连续梁；第五施工阶段进行防护栏及桥面铺装施工。图2-2施工阶段示意图针对本设计横断面的具体构造特点及平面杆系有限元程序计算分析的特点，将空间桥跨结构简化为平面结构进行计算，即只对由单片箱梁构成的四跨简支转连续梁进行结构分析，在活载计算时将采用荷载横向分布这一实用计算方法。一、一期恒载内力计算1.预制箱梁一期恒载集度（）由预制箱梁的构造知横隔梁均位于支承处，横隔梁自重对于主梁不产生恒载弯矩，那么仅为预制箱梁自重集度，计算公式为：=×25kN/(2-1)式中：—预制箱梁i号单元一期恒载集度；—预制箱梁第i号单元毛截面面积；截面变化的单元，为该单元两端节点截面积的平均值。2.成桥后箱梁一期恒载集度(g1)预置梁计入每片梁间现浇湿接缝混凝土后的恒载集度即为成桥后箱梁一期恒载集度。其计算方法与预制箱梁一期恒载集度一样。3.一期恒载内力计算结果第一阶段各控制截面一期恒载内力见表2-3。表2-3第一阶段恒载内力截面位置（节点点号）边梁中梁剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·mm)永久（临时）支支点（2）左19.17-3.8317.90-3.58永久（临时）支支点（2）右-785.344-3.83-729.122-3.58L1/4截面（6）-376.0225909.066-348.7115480.900L1/2截面（111）3.867840.5553.567272.2333L1/4截面面（16）383.745828.933355.835407.000临时支点（200）左792.97-1.50736.41-1.40临时支点（200）右-11.98-1.50-11.19-1.40临时支点（244）左19.17-3.8317.90-3.58临时支点（244）右-778.722-3.83-723.099-3.58L2/4截面（288）-384.2775607.533-356.3445201.455L2/2截面（333）0.007624.9330.007072.2553L2/4截面面（38）384.275607.533356.345201.455变化点（41）634.962116.699588.811964.288临时支点（422）左778.72-3.83723.09-3.58临时支点（422）右-19.17-3.83-17.9-3.58第四阶段各控制截面一期恒载内力见表2-4。表2-4第四施工阶段恒载内力截面位置（节点点号）边梁中梁剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左19.17-3.8317.9-3.58永久（临时）支支点（2）右-618.455-3.83-574.577-3.58L1/4截面（6）-209.1334176.777-194.1663876.699L1/2截面（111）170.754375.988158.114063.8223L1/4截面面（16）550.62632.08510.38594.37永久支点（222）左971.84-7130.337902.15-6603.773永久支点（222）右-865.144-7130.337-803.277-6603.773L2/4截面（288）-439.533-422.466-407.433-382.866L2/2截面（333）-55.262175.2-51.082024.3223L2/4截面面（38）329.01738.05305.26689.9永久支点（444）左754.61-4809.335701.1-4458.222永久支点（444）右-754.611-4809.335-701.1-4458.222此阶段的弯矩剪力图如图2-3所示。边梁My图边梁Fs图中梁My图中梁Fs图图2-3第四阶段弯矩剪力图二、二期恒载内力计算2.二期恒载集度（）二期恒载集度为桥面铺装与护栏恒载集度之和。本设计桥面铺装采用8cm厚的C40号现浇防水混凝土和7cm厚的沥青混凝土铺装，铺装层宽为17.5m，防水混凝土容重按23kN/m3计，沥青混凝土容重按24kN/m3计，护栏一侧每延米按0.301m3混凝土计。因桥梁横断面布置由六片箱梁组成，按每片箱梁承担全部二期恒载的六分之一，其值为：2.二期恒载内力计算结果第五阶段各控制截面二期恒载内力见表2-5。表2-5第五施工阶段恒载内力截面位置（节点点号）边梁中梁剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左5.3-1.065.3-1.06永久（临时）支支点（2）右-213.5-1.06-213.6-1.06L1/4截面（6）-76.051501.722-76.151502.777L1/2截面（111）61.41577.76661.31579.8553L1/4截面面（16）198.85227.04198.75230.18永久支点（222）左336.3-2550.443336.2-2546.224永久支点（222）右-297.955-2550.443-297.888-2546.224L2/4截面（288）-158.911-151.944-158.844-148.466L2/2截面（333）-19.87786.62-19.8789.43L2/4截面面（38）119.17265.25119.24267.33永久支点（444）左258.22-1716.004258.28-1714.668永久支点（444）右-258.222-1716.004-258.288-1714.668此阶段的弯矩剪剪力图如图图2-4所示。边梁My图边梁Fs图中梁My图中梁Fs图图2-4第五五阶段弯矩矩剪力图第三节活活载内力计计算一、冲击系数和和车道折减减系数⒈冲击系数由桥梁有限元专专用程序计计算得基频频为：=33.16HHZ；=3.556HZ。由此计计算得冲击击系数为1+=1..18；1+=1..21。⒉车道折减系数按桥规四车道的的车道折减减系数为：：=0.667二、主梁荷载横横向分布系系数的计算算计算主梁荷载分分布系数时时，支点处处采用杠杆杆法计算，跨跨中采用刚刚接板梁法法计算。(一)、支点处荷载横横向分布系系数的计算算1.由杠杆法绘制荷荷载横向分分布影响线线及横向最最不利加载载图式如图图2-5所示。由由结构的对对称性，在在图2-5中仅示出1号、2号，3号梁的影影响线。3号梁荷载横向分布影响线00.40.81.21.4人群荷载车道荷载00.53号梁荷载横向分布影响线00.40.81.21.4人群荷载车道荷载00.51.000.51.01号梁荷载横向分布影响线2号梁荷载横向分布影响线车道荷载车道荷载图2-5荷载横横向分布影影响线2.荷载横向分布系系数的计算算由图2-5可求得11号、2号、3号梁在支支点处的荷荷载荷向分分布系数，见见表2-6。表2-6支点点处荷载横横向分布系系数梁号荷载横向分布系系数m车道荷载人群荷载10.6901.34020.965030.9650(二)、跨中荷载横向向分布系数数的计算本设计为四跨连连续箱梁桥桥，边跨与与中跨之比比为/=1,则可将此此桥作为四四跨连续梁梁来分析，计计算跨径为为42m；又又因每片箱箱梁仅在支支点附近很很小区域内内腹板、底底板尺寸有有所改变，但但仍可近似似按常截面面箱梁来考考虑，因此此本设计可可简化为四四等跨常截截面连续箱箱梁桥。对对等跨常截截面连续梁梁等效简支支梁抗弯惯惯矩换算系系数为：边边跨=1..432，中跨=11.8600。而抗扭扭惯矩换算算系数为：：==1。⒈边跨荷载横向分分布系数计计算⑴边跨等代简支梁梁主梁抗弯弯（抗扭）惯惯矩计算边跨等代简支梁梁主梁抗弯弯（抗扭）惯惯矩可按下下式计算：：= (2-2)= (2-3)式中:—边跨的等等刚度常截截面简支梁梁的抗弯惯惯矩；I—连续箱梁一片主主梁跨中截截面抗弯惯惯矩；—边跨的等刚度常常截面简支支梁的抗扭扭惯矩；—连续箱梁一片主主梁跨中截截面抗扭惯惯矩。则边跨的等刚度度常截面简简支梁的抗抗弯惯矩和和抗扭惯矩矩按式(2-22)、(2-33)分别为：：=1.432××0.7553=1..078=1×0.7009=0..709⑵比例参数和计算算主梁抗弯刚度与与抗扭刚度度比例参数数和主梁与与桥面板的的抗弯刚度度比例参数数一般按下下式计算：：(2-4))(2-5))式中：E—混凝凝土弹性模模量；G—混凝土剪切弹性性模量，取取G=0..43E；—主梁抗扭惯矩；；—单位宽度（沿桥桥纵向）的的桥面板抗抗弯惯矩；；—主梁间（横桥向向）桥面板板的跨度；；—主梁之间桥面板板净跨度的的一半；—相当于的常厚度度桥面板的的厚度。对边跨的等刚度度常截面简简支主梁：：I==1..078，l=42mm，=2.9mm，=0.555m，=0.188m。则按式(2-44)、(2-55)计算比例例参数、如下：⑶主梁荷载横向分分布影响线线计算查刚接板、梁桥桥荷载横向向分布影响响线表中四四梁式的表表，在=00.0033、=0.0006和=0.004、=0.006之间按线线性内插法法得到表2-7所示的值，并并由此绘制制出图2-6所示的影影响线。由由结构的对对称性，在在图2-6中仅示出1号、2号，3号梁的影影响线。表2-7边跨的的等刚度简简支梁主梁梁荷载横向向分布影响响线梁号βγP=1作用位置置（主梁轴轴线）12345610.00390.0420.310.2430.1730.1230.0860.06520.00390.0420.2430.2310.1870.1440.1090.08630.00390.0420.1730.1870.1960.1750.1470.12340.00390.0420.1230.1440.1750.1960.1870.17350.00390.0420.0860.1090.1440.1870.230.24360.00390.0420.0650.0860.1230.1730.2430.3100.10.20.30.400.10.20.30.400.10.200.10.20.30.400.10.20.30.400.10.20.30.4人群荷载3号梁荷载横向分布影响线2号梁荷载横向分布影响线1号梁荷载横向分布影响线车道荷载图2-6荷载载横向分布布影响线⑷荷载横向分布系系数m计算计算所得荷载横横向分布系系数m见表2-9。⒉中跨荷载横线分分布系数计计算⑴中跨的等刚度常常截面简支支梁主梁抗抗弯、抗扭扭惯矩计算算原理同边边跨、计算算结果如下下：=1.860××0.7553=1..401==1×0.7009=0..709⑵主梁比例参数和和计算按式(2-4)、((2-5))计算比例例参数、如下：==0.05466=0.00500⑶主梁荷载横向分分布影响线线计算计算方法同边跨跨，现将值值列于表2-8，并由此此给出如图图2-7所示的影影响线。表2-8等刚刚度简支梁梁主梁荷载载横向分布布影响线梁号βγP=1作用位置置（主梁轴轴线）12345610.00500.05460.3370.2510.1730.1150.0760.04820.00500.05460.2510.2340.1920.1430.1040.07630.00500.05460.1730.1920.2010.1760.1430.11540.00500.05460.1150.1430.1760.2010.1920.17350.00500.05460.0760.1040.1430.1920.2340.25160.00500.05460.0480.0760.1150.1730.2510.3373号梁荷载横向分布影响线2号梁荷载横向分布影响线00.10.20.30.400.10.23号梁荷载横向分布影响线2号梁荷载横向分布影响线00.10.20.30.400.10.20.30.400.10.20.30.4车道荷载1号梁荷载横向分布影响线人群荷载图2-7荷载载横向分布布影响线⑷荷载横向分布系系数m计算在图2-7中各主梁梁荷载横向向影响线上上最不利布布载求得的的荷载横向向分布系数数如见2-9。表2-9主梁梁荷载横向向分布系数数m梁号边跨荷载横向分分布系数中跨荷载横向分分布系数车道荷载人群车道荷载人群10.7680.3820.7750.39420.7510.3150.7710.32930.7080.2700.7360.290⒊连续梁桥荷载横横向分布系系数取值通过前面的计算算分析，显显然四跨连连续梁的边边、中跨荷荷载横向分分布系数不不同，且中中跨1号、2号、3号主梁荷荷载横向分分布系数都都大于边跨跨相应粱位位的相应数数值。为简简化连续梁梁的活载内内力计算，偏偏安全地全全桥统一取取用中跨主主梁荷载横横向分布系系数，即表表2-9所示的m值。三、车道荷载内内力计算1.采用桥梁梁有限元专专用程序可可求得各梁梁的加载图图式以及其其对应的影影响线，主主梁最不利利加载图式式如图2-8～2-16所示，图图示影响线线中水平轴轴以上为正正水平轴以以下为负。(1).第一一支座右截截面影响线线及加载图图式第一支座右截面面剪力影响响线第一支座右截面面剪力最大大加载图式式第一支座右截面面剪力最小小加载图式式图2-8第一一支座右截截面影响线线及加载图图式(2).LL1/4截面影响响线及加载载图式L1/4截面剪力影响线线L1/4截面剪力最大加加载图式L1/4截面剪力最小加加载图式L1/4截面弯矩影响线线L1/4截面弯矩最大加加载图式L1/4截面弯矩最小加加载图式图2-9L1//4截面影响响线及加载载图式(3).L1/22截面影响响线及加载载图式L1/2截面剪力影响线线L1/2截面剪力最大加加载图式L1/2截面剪力最小加加载图式L1/2截面弯矩影响线线L1/2截面弯矩最大加加载图式L1/2截面弯矩最小加加载图式图2-10L11/2截面影响响线及加载载图式(4).3L11/4截面影响响线及加载载图式3L1/4截面面剪力影响响线3L1/4截面面剪力最大大加载图式式3L1/4截面面剪力最小小加载图式式3L1/4截面面弯矩影响响线3L1/4截面面弯矩最大大加载图式式3L1/4截面面弯矩最小小加载图式式图2-1133L1/4截面影响响线及加载载图式(5).第二支支座左、右右截面影响响线及加载载图式第二支座左截面面剪力影响响线第二支座左截面面剪力最大大加载图式式第二支座左截面面剪力最小小加载图式式第二支座右截面面剪力影响响线第二支座右截面面剪力最大大加载图式式第二支座右截面面剪力最小小加载图式式第二支座截面弯弯矩影响线线第二支座截面处处弯矩最大大加载图式式第二支座截面处处弯矩最小小加载图式式图2-12第第二支座左左、右截面面影响线及及加载图式式(6).L22/4截面影响响线及加载载图式L2/4截面剪力影响线线L2/4截面剪力最大加加载图式L2/4截面剪力最小加加载图式L2/4截面弯矩影响线线L2/4截面弯矩最大加加载图式L2/4截面弯矩最小加加载图式图2-13L22/4截面影响响线及加载载图式(7).LL2/2截面影响响线及加载载图式L2/2截面剪力影响线线L2/2截面剪力最大加加载图式L2/2截面剪力最小加加载图式L2/2截面弯矩影响线线L2/2截面弯矩最大加加载图式L2/2截面弯矩最小加加载图式图2-14L22/2截面影响响线及加载载图式(8).3LL2/4截面影响响线及加载载图式3L2/4截面面剪力影响响线3L2/4截面面剪力最大大加载图式式3L2/4截面面剪力最小小加载图式式3L2/4截面面弯矩影响响线3L2/4截面面弯矩最大大加载图式式3L2/4截面面弯矩最小小加载图式式图2-1533L2/4截面影响响线及加载载图式(9).第第三支座左左、右截面面影响线及及加载图式式第三支座左截面面剪力影响响线第三支座左截面面剪力最大大加载图式式第三支座左截面面剪力最小小加载图式式第三支座右截面面剪力影响响线第三支座右截面面剪力最大大加载图式式第三支座右截面面剪力最小小加载图式式第三支座左截面面弯矩影响响线第三支座截面弯弯矩最大加加载图式第三支座截面弯弯矩最小加加载图式图2-16第第三支座左左、右截面面影响线及及加载图式式2.主梁活载横向分分布系数确确定之后，将将活载乘以以相应横向向分布系数数后，在主主梁内力影影响线上最最不利布载载，可求得得主梁最大大活载内力力，计算公公式为：式中：—车道道折减系数数，本设计计中=0..67；m—荷载横向分布系系数；、—车道荷载，本设设计中计算算弯矩时==328..6kN，=10..5kNN/m；计算剪剪力时=3394.332kN，=10..5kN//m。—主梁内力影响线线的竖标值值；—同符号影响线的的面积。采用桥梁有限元元专用程序序可求得各各梁的活载载最大内力力,1，2，3号梁在车车道荷载作作用下各控控制截面活活载内力计计算结果见见表2-10，2-11，2-12，并附有有剪力和弯弯矩包络图图，如图2-17～2-19所示。表2-1011号梁车道道荷载内力力截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左366.1300-121.533永久（临时）支支点（2）右52.940-540.977-121.533L1/4截面（6）152.993479.688-342.366-497.966L1/2截面（111）304.174106.222-183.766-995.1443L1/4截面面（16）462.932373.188-70.77-1492.333永久支点（222）左613.58536.7-14.35-3446.662永久支点（222）右68.92536.7-608.011-3446.662L2/4截面（288）118.822262.955-436.877-1754.111L2/2截面（333）259.023500.355-268.544-1254.7713L2/4截面面（38）427.392381.055-130.866-1471.003永久支点（444）左595.371006.755-93.56-3017.666永久支点（444）右93.551006.755-595.377-3017.666剪力包络图弯矩包络图图2-1711号梁车道道荷载作用用下内力包包络图表2-1122号梁车道道荷载内力力截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左364.2400-120.9永久（临时）支支点（2）右52.580-538.211-120.9L1/4截面（6）152.113462.511-340.677-494.611L1/2截面（111）302.474087.099-182.9-988.4553L1/4截面面（16）460.392363.622-70.46-1482.229永久支点（222）左610.33532.37-14.24-3422.445永久支点（222）右68.43532.37-604.777-3422.445L2/4截面（288）118.162253.8-434.511-1742.113L2/2截面（333）257.623484.944-267.066-1246.5533L2/4截面面（38）425.092370.966-130.1-1461.442永久支点（444）左592.24998.25-92.85-2997.004永久支点（444）右92.85998.25-592.244-2997.004剪力包络图弯矩包络图图2-1822号梁车道道荷载作用用下内力包包络图表2-1233号梁车道道荷载内力力截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左347.7100-115.411永久（临时）支支点（2）右50.190-513.788-115.411L1/4截面（6）145.203305.333-325.2-472.166L1/2截面（111）288.733901.555-174.6-943.5883L1/4截面面（16）439.492256.322-67.26-1415.000永久支点（222）左582.62508.20-13.59-3267.008永久支点（222）右65.32508.20-577.311-3267.008L2/4截面（288）112.802151.488-414.788-1663.004L2/2截面（333）245.933326.744-254.944-1189.9943L2/4截面面（38）405.792263.333-124.2-1395.008永久支点（444）左565.35952.93-88.64-2860.998永久支点（444）右88.64952.93-565.355-2860.998剪力包络图弯矩包络图图2-1933号梁车道道荷载作用用下内力包包络图四、人群荷载内内力计算人群荷载载标准值按按下列规定定采用：桥梁计算算跨径小于于或等于时时，人群荷荷载标准值值为；当桥梁梁计算跨径径等于或大大于时，人群荷荷载标准值值为；当桥桥梁计算跨跨径在～之间时，可可由线性内内插得到人人群荷载标标准值。对对于跨径不不等的连续续结构，以以最大计算算跨径为准准。本设计计中桥梁计计算跨径为为,所以取人人群荷载标标准值为。人群荷载最不利利加载和车车辆荷载最最不利加载载一样，也也是利用影影响线加载载。只是没没有车辆荷荷载中的集集中力，均均布荷载的的大小不一一样而已。故故其影响线线及加载图图式不再详详细列举。采用桥梁有限元元专用程序序可求得各各梁在人群群荷载作用用下各控制制截面的活活载内力计计算结果见见表2-13，2-14，2-15，并附有有剪力和弯弯矩包络图图，如图2-20～2-22所示。表2-1311号梁人群群荷载内力力截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左0.5600-0.11永久（临时）支支点（2）右3.320-25.94-0.11L1/4截面（6）5.63193.62-13.69-34.5L1/2截面（111）12.37236.11-5.87-68.93L1/4截面面（16）22.97127.48-1.91-103.299永久支点（222）左36.4835.49-0.86-305.455永久支点（222）右4.1135.49-35.67-305.455L2/4截面（288）5.62106-22.45-121.911L2/2截面（333）10.94195.03-13.05-111.5553L2/4截面面（38）20.53129.42-7.91-101.199永久支点（444）左33.8392.44-6.48-274.099永久支点（444）右6.4892.44-33.83-274.099剪力包络图弯矩包络图图2-201号号梁人群荷荷载作用下下内力包络络图表2-1422号梁人群群荷载内力力截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左0.4500-0.09永久（临时）支支点（2）右2.650-20.74-0.09L1/4截面（6）4.49154.84-10.95-27.54L1/2截面（111）9.88188.86-4.69-54.993L1/4截面面（16）18.35102.05-1.53-82.44永久支点（222）左29.1528.29-0.68-243.777永久支点（222）右3.2828.29-28.5-243.777L2/4截面（288）4.4984.89-17.94-97.32L2/2截面（333）8.74156.04-10.42-89.073L2/4截面面（38）16.41103.56-6.31-80.81永久支点（444）左27.0473.66-5.17-218.777永久支点（444）右5.1773.66-27.04-218.777剪力包络图弯矩包络图图2-2122号梁人群群荷载作用用下内力包包络图表2-1533号梁人群群荷载内力力截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左0.3800-0.08永久（临时）支支点（2）右2.270-17.78-0.08L1/4截面（6）3.85132.72-9.38-23.61L1/2截面（111）8.47161.88-4.02-47.143L1/4截面面（16）15.7387.47-1.31-70.66永久支点（222）左24.9924.25-0.59-208.944永久支点（222）右2.8124.25-24.43-208.944L2/4截面（288）3.8572.77-15.38-83.42L2/2截面（333）7.49133.75-8.93-76.343L2/4截面面（38）14.0788.77-5.41-69.27永久支点（444）左23.1863.14-4.43-187.522永久支点（444）右4.4363.14-23.18-187.522剪力包络图弯矩包络图图2-2233号梁人群群荷载作用用下内力包包络图第四节支座座沉降次内内力计算取每个支座沉降降2cm来计计算结构基基础次内力力，取其引引起的最大大和最小结结构内力。采采用桥梁有有限元专用用程序计算算出基础沉沉降引起的的各控制截截面次内力力见表2-16，2-177,并附有包包络图，如如图2-23，图2-24所示。表2-16边边梁支座引引起结构次次内力截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左0000永久（临时）支支点（2）右30.370-30.370L1/4截面（6）30.37315.19-30.37-315.199L1/2截面（111）30.37630.38-30.37-630.3883L1/4截面面（16）30.37945.57-30.37-945.577永久支点（222）左30.371260.777-30.37-1260.777永久支点（222）右65.941260.777-65.94-1260.777L2/4截面（288）65.94617.83-65.94-617.833L2/2截面（333）65.94450.32-65.94-450.3223L2/4截面面（38）65.94836.88-65.94-836.888永久支点（444）左65.941508.877-65.94-1508.887永久支点（444）右65.941508.877-65.94-1508.887剪力包络图弯矩包络图图2-23边边梁基础沉沉降引起结结构次内力力包络图表2-17中中梁支座引引起结构次次内力截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左0000永久（临时）支支点（2）右28.280-28.280L1/4截面（6）28.28293.55-28.28-293.555L1/2截面（111）28.28587.1-28.28-587.13L1/4截面面（16）28.28880.64-28.28-880.644永久支点（222）左28.281174.199-28.28-1174.119永久支点（222）右61.411174.199-61.41-1174.119L2/4截面（288）61.41575.64-61.41-575.644L2/2截面（333）61.41419.62-61.41-419.6223L2/4截面面（38）61.41779.38-61.41-779.388永久支点（444）左61.411405.033-61.41-1405.003永久支点（444）右61.411405.033-61.41-1405.003剪力包络图弯矩包络图图2-24中中梁基础沉沉降引起结结构次内力力包络图第五节荷载组组合一、承载能力极极限状态荷荷载组合根据《桥规》（JTGD60--20044），公路路桥涵结构构按承载能能力极限状状态设计时时，应按式式（2-6）进行计计算。（22-6）式中：—承载能能力极限状状态下作用用基本组合合的效应组组合设计值值；—结构重要性系数数，在本设设计中取==1.0；—第i个永久作用的分分项系数，本本设计中计计算结构重重力时取==1.2，计算基础础变位作用用时取=00.5；—第i个永久作用效应应的标准值值；—汽车荷载效应的的分项系数数，取=11.4；—汽车荷载效应的的标准值；；—在作用效应组合合中除汽车车荷载效应应、风荷载载外的其他他第j个可变作作用效应的的分项系数数，取=11.4；—在作用效应组合合中除汽车车荷载效应应、风荷载载外的其他他第j个可变作作用效应的的标准值；；—在作用效应组合合中除汽车车荷载效应应外的其他他可变作用用效应的组组合系数，本本设计中取取=0.880；按以上公式计算算得1号，2号，3号梁按承承载能力荷荷载状态组组合的各控控制截面内内力见表2-18～2-20，并附有有包络图，如如图2-25～2-27所示。表2-1811号梁按承承载能力极极限状态荷荷载组合结结果截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左542.57-5.8729.36-176.133永久（临时）支支点（2）右-392.922-5.87-1287.554-176.133L1/4截面（6）-106.54412060.119-852.0445920.811L1/2截面（111）733.4613472.883-0.445358.9333L1/4截面面（16）1588.3884968.966782.96-1646.779永久支点（222）左2484.822-10195..451533.533-17414..72永久支点（222）右-1261.665-10195..45-2319.884-17414..72L2/4截面（288）-512.5222906.499-1387.886-3590.449L2/2截面（333）317.698898.277-513.7001447.4993L2/4截面面（38）1192.1335100.822312.78-1387.225永久支点（444）左2119.777-5563.0051044.188-13116..61永久支点（444）右-1044.220-5563.005-2119.777-13116..61剪力包络图弯矩包络图图2-2511号梁按承承载能力极极限状态荷荷载组合内内力包络图图表2-1922号梁按承承载能力极极限状态荷荷载组合结结果截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左538.28-5.5727.84-174.933永久（临时）支支点（2）右-855.088-5.57-1736.667-174.933L1/4截面（6）-92.2511621.880-827.7115585.288L1/2截面（111）711.9612996.990-12.165033.4443L1/4截面面（16）1530.1994849.388736.46-1618.440永久支点（222）左2387.277-9620.8891451.188-16631..51永久支点（222）右-1191.220-9620.889-2230.668-16631..51L2/4截面（288）-478.3772896.466-1338.664-3473.338L2/2截面（333）316.118636.622-501.3221321.7553L2/4截面面（38）1153.6114971.200289.49-1377.551永久支点（444）左2041.388-5226.555984.77-12550..87永久支点（444）右-984.777-5226.555-2041.338-12550..87剪力包络图弯矩包络图图2-2622号梁按承承载能力极极限状态荷荷载组合内内力包络图图表2-2033号梁按承承载能力极极限状态荷荷载组合结结果截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左515.06-5.5727.84-167.233永久（临时）支支点（2）右-858.866-5.57-1699.115-167.233L1/4截面（6）-102.64411376.998-804.3005621.111L1/2截面（111）691.1412706.9920.215105.0553L1/4截面面（16）1498.0004682.833741.18-1511.000永久支点（222）左2343.822-9659.2261452.199-16374..98永久支点（222）右-1196.008-9659.226-2187.668-16374..98L2/4截面（288）-486.5992739.633-1308.115-3347.009L2/2截面（333）298.348390.177-482.6881415.2443L2/4截面面（38）1123.9774803.955298.76-1271.771永久支点（444）左1999.411-5301.778991.49-12325..39永久支点（444）右-991.499-5301.778-1999.441-12325..39剪力包络图弯矩包络图图2-2733号梁按承承载能力极极限状态荷荷载组合内内力包络图图二．正常使用极极限状态荷荷载组根据《桥规》（JTGD06--20044），公路路桥涵结构构按正常使使用极限状状态设计时时，应根据据不同的设设计要求，采采用以下两两种效应组组合：⒈作用短期效应组组合。永久久作用标准准值效应与与可变作用用频遇值效效应相结合合，其效应应组合表达达式为：（2-7）式中：—作用短短期效应组组合设计值值；—第j个可变作用效应应的频遇值值系数，汽汽车荷载==0.7，人群=1.0；—第j个可变作用效应应的频遇值值。按以上公式计算算得1号，2号，3号梁按作作用短期效效应组合的的各控制截截面内力见见表2-21～2-23，并附有有内力包络络图，如图图2-28～2-30所示。表2-2111号梁按短短期效应荷荷载组合结结果截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左281.32-4.8924.47-90.07永久（临时）支支点（2）右-334.200-4.89-839.944-90.07L1/4截面（6）-142.0998623.088-568.8994980.233L1/2截面（111）487.819694.58867.284557.8663L1/4截面面（16）1126.8663593.400667.65-1234.337永久支点（222）左1804.500-8008.8851266.877-13659..65永久支点（222）右-1044.880-8008.885-1690.331-13659..65L2/4截面（288）-443.7111733.500-992.644-2542.002L2/2截面（333）183.066057.422-342.1001521.6553L2/4截面面（38）833.823636.344282.73-964.499永久支点（444）左1529.366-4219.336874.92-10420..71永久支点（444）右-874.933-4219.336-1529.336-10420..71剪力包络图弯矩包络图图2-2811号梁按短短期效应荷荷载组合内内力包络图图表2-2222号梁按短短期效应荷荷载组合结结果截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左278.62-4.6423.20-89.36永久（临时）支支点（2）右-720.433-4.64-1213.994-89.36L1/4截面（6）-131.0668250.566-548.0114712.144L1/2截面（111）469.309278.50058.414309.6773L1/4截面面（16）1078.0333458.633630.00-1176.113永久支点（222）左1723.011-7579.0021199.422-12963..65永久支点（222）右-988.566-7579.002-1614.440-12963..65L2/4截面（288）-417.6661703.399-949.788-2423.777L2/2截面（333）179.605826.066-329.6551432.4663L2/4截面面（38）799.883497.766265.71-925.955永久支点（444）左1462.400-3996.880827.81-9894.663永久支点（444）右-827.811-3996.880-1462.440-9894.663剪力包络图弯矩包络图图2-2922号梁按短短期效应荷荷载组合内内力包络图图表2-2333号梁按短短期效应荷荷载组合结结果截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左266.98-4.6423.20-85.51永久（临时）支支点（2）右-722.499-4.64-1193.888-85.51L1/4截面（6）-136.5448118.411-535.6114731.799L1/2截面（111）458.279121.65564.894348.9223L1/4截面面（16）1060.7883368.944632.46-1117.225永久支点（222）左1699.455-7599.9981199.977-12820..06永久支点（222）右-991.211-7599.998-1591.111-12820..06L2/4截面（288）-422.0551619.655-933.411-2354.551L2/2截面（333）170.175693.033-319.6881484.8003L2/4截面面（38）784.033407.633270.74-867.988永久支点（444）左1439.722-4039.004831.49-9768.114永久支点（444）右-831.499-4039.004-1439.772-9768.114剪力包络图弯矩包络图图2-3033号梁按短短期效应荷荷载组合内内力包络图图⒉作用长期效应组组合。永久久作用标准准值效应与与可变作用用准永久值值效应相结结合，其效效应组合表表达式为：：（3-9）式中：—作用长长期效应组组合设计值值；—第j个可变作用效应应的准永久久值系数，汽汽车荷载==0.4，人群荷荷载=0..4；—第j个可变作用效应应的准永久久值。按以上公式计算算得1号，2号，3号梁按作作用短期效效应组合的的各控制截截面内力见见表2-24～2-26，并附有有包络图，如如图2-31～2-33所示。表2-2411号梁按长长期效应荷荷载组合结结果截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左171.15-4.8924.47-53.55永久（临时）支支点（2）右-352.088-4.89-662.088-53.55L1/4截面（6）-191.3667463.000-457.9775150.322L1/2截面（111）389.148321.055125.934897.7443L1/4截面面（16）974.202804.955690.03-724.700永久支点（222）左1598.533-8191.1151271.699-12442..40永久支点（222）右-1067.994-8191.115-1486.550-12442..40L2/4截面（288）-482.722991.01-848.111-1942.664L2/2截面（333）98.794890.299-253.7111965.0003L2/4截面面（38）693.292844.377326.73-462.477永久支点（444）左1330.455-4576.884906.87-9350.996永久支点（444）右-906.888-4576.884-1330.445-9350.996剪力包络图弯矩包络图图2-3111号梁按长长期效应荷荷载组合内内力包络图图表2-2522号梁按长长期效应荷荷载组合结结果截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左169.08-4.6423.20-53.04永久（临时）支支点（2）右-737.800-4.64-1040.003-53.04L1/4截面（6）-179.3997118.900-439.2444877.055L1/2截面（111）372.637939.066116.094639.1993L1/4截面面（16）928.912688.322652.05-681.988永久支点（222）左1522.422-7755.7711204.100-11790..65永久支点（222）右-1011.006-7755.771-1415.887-11790..65L2/4截面（288）-455.800976.32-808.666-1842.774L2/2截面（333）97.074686.955-243.2881859.8663L2/4截面面（38）662.512724.344308.53-439.044永久支点（444）左1268.500-4340.447858.76-8864.225永久支点（444）右-858.766-4340.447-1268.550-8864.225剪力包络图、弯矩包络图图2-322号号梁按长期期效应荷载载组合内力力包络图表2-2633号梁长期期效应荷载载组合结果果截面位置（节点点号）maxmin剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)永久（临时）支支点（2）左162.44-4.6423.20-50.84永久（临时）支支点（2）右-738.911-4.64-1029.007-50.84L1/4截面（6）-182.4117047.188-432.4224887.600L1/2截面（111）366.577854.055119.684660.2883L1/4截面面（16）919.502639.577653.42-650.355永久支点（222）左1509.677-7766.9991204.400-11714..57永久支点（222）右-1012.449-7766.999-1403.226-11714..57L2/4截面（288）-458.200930.54-799.744-1805.554L2/2截面（333）91.904614.766-237.8441887.5993L2/4截面面（38）653.852675.377311.25-407.899永久支点（444）左1256.200-4362.880860.74-8797.333永久支点（444）右-860.744-4362.880-1256.220-8797.333剪力包络图弯矩包络图图2-3333号梁按长长期效应荷荷载组合内内力包络图图第四章预应应力钢束的的估算与布布置第一节预应应力钢束的的估算一、配束公式当主梁截面既要要承受Mmmax又要要承受Mmmin时，一一般需要在在梁上、下下部都配置置预应力束束筋，其数数量应根据据主梁上下下缘不出现现拉应力或或不超过允允许压应力力的控制条条件来确定定。主梁上上下缘最少少钢筋用量量可用下列列公式估算算：（4-1）（4-2）事实上，在配置置各截面的的束筋时，受受客观因素素影响不可可能完全按按计算值配配置。有时时配置较多多，但也不不能超过一一定值，上上下缘允许许最大配筋筋数可用下下列公式估估算：（4-3）（4-4）式中：——单单根预应力力束筋面积积；——束筋筋有效预应应力；——混凝凝土允许承承压应力；；——束筋筋对截面心心形轴偏心心距；——截面承受的正，负负弯矩（或或最大弯矩矩和最小弯弯矩）；——截面面上下边缘缘截面模量量；——截面上下核心距距；——主梁混凝土面积积；二、估束结果本设计中因为边边梁受力最最不利且由由内力组合合结果可知知边梁和中中梁内力相相差不大，所所以每片梁梁配置的预预应力筋都都一样，且且用边梁估估计预应力力筋。本设设计预应力力钢筋选用用的钢绞线,抗拉强度度，截面面面积。全部部预应力损损失按总预预矩的20﹪考虑。根据据以上原理理可得钢束束估算结果果见表4--1。表4-1钢束束估算结果果截面位置（节点点号）上缘最小(根))下缘最小(根))上缘最大(根))下缘最大(根))永久（临时）支支点（2）右0.690.16160.51121.95L1/2截面（111）-5.6643.8491.2370.873L1/4截面面（16）14.5319.76115.7860.89永久支点（222）左53.52-19.53178.1764.55L2/4截面（288）18.7412.64123.2459.38L2/2截面（333）4.4229.72105.8366.463L2/4截面面（38）13.2219.75115.9561.97永久支点（444）左48.82-3.88162.3572.71由表4-1可以以初步布置置预应力束束筋。边跨跨布置122束钢绞线线，每束由由5根钢筋构成成，中跨布布置12束钢绞绞线，每束束由4根钢筋构成成，支点负负弯矩处布布置9束钢绞线线。具体构构造见附录录CAD图。由钢束估算结果果，主梁预预应力束筋筋具体成束束及束号选选取如下：：正弯矩束具体成成束及束号号为：①中跨各片片梁均采用用12束4φs15.22钢绞线（OOVM155-4锚具具），分六六组分别计计为N1、N2、N3、N4、N5、N6；②边跨各片片梁采用112束4φs15.22钢绞线（OOVM155-4锚具具），分六六组分别计计为N1、N2、N3、N4、N5、N6。负弯矩束具体成成束及束号号为：采用用9束6φs15.22钢绞线（BBM15--6锚具）。第二节预应应力钢束布布置与材料料明细一、布置原则连续梁预应力钢钢束的布置置除满足《桥桥规》（JTGD62--20044）构造要要求外，还还应考虑以以下原则：：应选择适当的预预应力束筋筋的型式与与锚具型式式，对不同同跨径的梁梁桥结构，要要选用预加加力大小恰恰当的预应应力束筋，以以达到合理理的布置型型式。预应应力束筋的的布置要考考虑施工的的方便，也也不能像钢钢筋混凝土土结构中任任意切断钢钢筋那样去去切断预应应力束筋，而而导致在结结构中布置置过多的锚锚具。预应应力束筋的的布置，既既要符合结结构受力的的要求，又又要注意在在超静定结结构体系中中避免引起起过大的结结构次内力力。预应力力束筋布置置，应考虑虑材料经济济指标的先先进性，这这往往与桥桥梁体系、构构造尺寸、施施工方法的的选择都有有密切关系系。预应力力束筋应避避免使用多多次反向曲曲率的连续续束，因为为这会引起起很大的摩摩阻损失，降降低预应力力束筋的效效益。二、钢束布置⒈确定跨中及锚固固截面的钢钢束位置⑴对于跨中截面，在在保证布置置预留管道道构造要求求的前提下下，仅可能能使钢束群群重心的偏偏心距大些些。⑵为了方便张拉操操作，本设设计将所有有的正弯矩矩钢束均锚锚固于梁端端。对于锚锚固截面通通常要使预预应力钢束束的重心尽尽量靠近截截面重心，并并考虑锚头头布置得可可能性，以以满足张拉拉操作方便便等要求。⒉钢束线型的确定定为了方便施工与与计算，所所有钢束布布置线型均均为两端和和中间为直直线，直线线与直线之之间夹一段段圆弧线。遵循预应力钢束束布置的原原则，结合合本设计的的施工特点点，具体构构造见附录录CAD图。三、材料明细表表钢筋明细表见表表4-2，表表4-3。表4-2中跨跨一片预制制箱梁预应应力材料数数量表编号规格(mm)长度(mm)束数共长(m)锚具(套)引伸(两端)(mm)N14φs15.242834285.7M15-3:44

M15--4:200278N24φs15.242858285.7278N34φs15.242884285.8278N44φs15.242909285.8277N54φs15.242934285.9277N64φs15.242701285.4276表4-3边跨跨一片预制制箱梁预应应力材料数数量表编号规格(mm)长度(mm)束数共长(m)锚具(套)引伸(两端)(mm)N15φs15.242863285.7M15-3:44

M15--4:200278N25φs15.242870285.7278N35φs15.242878285.8278N45φs15.242886285.8277N55φs15.242893285.8277N65φs15.242761285.5276第五章主梁梁截面验算算第一节承载载力验算1.根据《桥规》（JTGD62--20044），矩形截截面或翼缘缘位于受拉拉边的T形截面受受弯构件，其其正截面抗抗弯承载力力计算应符符合下列规规定：（5-1）混凝土受压区高高度应按下下式计算：：（5-2）截面受压区高度度应符合下下列要求：：（5-3）当受压区配有纵纵向普通钢钢筋和预应应力钢筋，且且预应力钢钢筋受压即即为正时（5-4）当受压区仅配纵纵向普通钢钢筋或配普普通钢筋和和预应力钢钢筋，且预预应力钢筋筋受拉即为为负时（5-5）式中字母含义见见《桥规》（JTGD62--20044）的第5..2.2规规定。2．翼缘位于受压压区的T形截面或或I形截面受受弯构件，其其正截面抗抗弯承载力力可按下列列规定计算算：1）当符合≤≤（5-6）应以宽度为的矩矩形截面，按按公式（55-1）计计算正截面面抗弯承载载力。2）当不符合上式式条件时，计计算中应考考虑截面腹腹板受压作作用，其正正截面抗弯弯承载力应应按下列规规定计算（5-7）箱形截面受弯构构件的正截截面抗弯承承载力可参参照本条计计算，本设设计便安全全的略去非非预应力钢钢筋的影响响。由按承承载能力极极限状态的的组合结果果可知只需需检算边梁梁L1/4，L1/2，L2/2，22节点永永久支座处处，44节点永永久支座处处的截面即即可。1．L1/2截面受压翼缘有效宽宽度取值::首先按公式:≤判断截截面类型∵<199992.0满足上式要求，按按式（5-1）进行检检算，即将将箱梁等效效成，b=14000mm,,的T形截面去去计算。混凝土受压区高高度x为：由于﹤且x＞将x=335.009mm代代入下式计计算截面承承载能力：：＞计算结果表明，L1/2截面的抗弯承载能力满足要求。2．L1/4截面受压翼缘有效宽宽度取值::首先按公式:≤判断截截面类型∵<199992.0满足上式要求，按按式（5-1）进行检检算，即将将箱梁等效效成宽为22400mmm的矩形形截面去计计算。混凝土受压区高高度x为：由于﹤且x＞将x=335.009mm代代入下式计计算截面承承载能力：：=1541533.8KNN·m＞计算结果表明，L1/4截面的抗弯承载能力满足要求。3．L2/2截面受压翼缘有效宽宽度取值::首先按公式:≤判断截截面类型∵<199992.0满足上式要求，按按式（5-1）进行检检算，即将将箱梁等效效成，b=14000mm,,的T形截面去去计算。混凝土受压区高高度x为：由于﹤且x＞将x=268.007mm代代入下式计计算截面承承载能力：：＞计算结果表明，L2/2截面的抗弯承载能力满足要求。4．22节点永久支支座处仍将墩顶截面将将箱梁等效效成，b=14000mm,,的T形截面去去计算。混凝土受压区高高度x为：由于＜且x＞将x=301.66mm代入入下式计算算截面承载载能力：＞计算结果表明，此此截面的抗抗弯承载能能力满足要要求。5．44节点永久支支座处仍将墩顶截面将将箱梁等效效成，b=14000mm,,的T形截面去去计算。混凝土受压区高高度x为：由于＜且＞将x=301.66mm代入入下式计算算截面承载载能力：＞计算结果表明，此此截面的抗抗弯承载能能力满足要要求。第二节抗裂性性验算根据《桥规》（JTGD62--20044）,公路桥涵涵的持久状状况应按正正常使用极极限状态的的要求，对对构件进行行抗裂性验验算。正截截面抗裂性性验算应对对构件正截截面混凝土土的拉应力力进行验算算，在荷载载短期效应应组合作用用下应满足足:式中：—在作用用（或荷载载）短期效效应组合下下构件抗裂裂验算边缘缘混凝土的的法向拉应应力；—扣除全部预应力力损失后的的预加力在在构件抗裂裂验算边缘缘产生的混混凝土预压压应力；—混凝土抗拉强度度标准值，本本设计中采采用C50混凝土，查查表知=22.65MPa；本设计中对抗裂裂性进行验验算时取边边跨正弯矩矩最大截面面、中跨正正弯矩最大大截面以及及墩顶负弯弯矩最大截截面进行验验算。1.边跨l/22截面根据布筋情况，受受拉区预应应力钢筋的的合力点距距受拉区边边缘的距离离：换算截面面积为为：换算截面重心至至受拉区边边缘的距离离为：=式中：-毛截面面混凝土重重心轴距下下缘的距离离；-预应力钢筋弹性性模量于混混凝土弹性性模量的比比值；换算截面重心轴轴至计算主主应力点的的距离为：：换算截面抵抗矩矩为：换算截面抵抗矩矩为：由短期荷载效应应组合表查查得：换