栋青大桥设计计算书

第1章设计资料§1.1基本资料及设计依据§1.1.1地形地貌:桥址地形起伏，河流有通航要求。河谷切割高差较大，地质条件良好，无不良地质情况。详细数据见表1.1。表1.1桥位纵断面数据表序号设计标高地面标高里程桩号1186.5210.09K5+975.992186.5209.69981.563186.5205.8993.154186.5203.81K6+0.95186.5202.237.186186.5172.4826.957186.5171.9334.328186.5172.0937.329186.5158.8444.6210186.5154.5256.8111186.5154.2573.612186.5154.7783.413186.5154.68114.1614186.5154.13128.4515186.5154.48144.6116186.5154.59177.4217186.5161.39194.3918186.5168.52208.9319186.5179.48224.1520186.5183.72239.3721186.5180.79259.37§1.1.在给定的桥位上拟定6个初步方案，从中优选出3个比较方案作技术经济比较，再从3个比较方案中选择1个推荐方案做毕业设计。对所采用的毕业设计方案，进一步细化尺寸，结合采取的施工方法，开展相应的结构内力计算和配筋，并绘制构造图、配筋图各一张；开展施工组织设计，绘制施工过程图；按规定要求完成相应的计算书。§1.1.做初步方案时至少有4种不同桥型；内力计算采用手算与电算相结合，荷载组合、包络图、配筋采用手算；6个初步方案绘制在米格纸上，3个比较方案绘制在白纸上，其他图可采用计算机制图；设计标准：公路－II级，桥宽：净7＋2×1.5m人行道；有关水文、地质、气象、航道等级等要求见桥位图；按规定进度要求完成毕业设计的全部任务。§1.1.1、中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）2、中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）3、中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基与基础设计规范（JTGD63-2007）第2章方案比选§2.1桥型方案设计桥式方案比选是初步设计阶段的重点，在此阶段先进行了六个方案的比选，选出三个优选方案，贯彻“实用、经济、安全、美观、有利于环保”的原则。应根据上述原则，对桥梁作出综合评估，最终确定桥梁形式。初选方案有以下六个：方案1:55m+100m+55m不等跨连续刚构桥。方案2:80m+120m不等跨斜拉桥。方案3;60m+100m+60m不等跨连续梁桥。方案4:200m跨的中承式钢管混凝土拱桥。方案5:60m+100m+60m三跨下承式钢管混凝土拱桥。方案6:40m+40m+40m+40m+40m的等跨简支梁桥。§2.2桥型方案比选方案比选主要是依据安全、实用、经济、美观和有利于环保的原则，同时考虑要符合桥梁发展规律，体现出现代科技的成就。桥型的选择要在技术上是可靠的，在施工上是可行的。综上所述，本次设计的三个比选方案如下：方案一：等跨简支梁桥（见图2.1）〈1〉桥跨结构：此方案的桥跨布置为40m+40m+40m+40m+40m，，主梁为变截面预应力T梁，桥面全宽10.4m，桥墩采用圆形双柱墩，墩径1.6m。〈2〉截面特征：主梁采用变截面预应力T梁，梁顶宽1.8m，梁高2.5m；顶翼缘端部厚15cm，腹板厚度为20cm。〈3〉受力特征：简支梁桥以孔为单元，相邻桥孔各自单独受力，在恒活载作用下，简支梁只承受正弯矩，而连续梁在有中间支点的位置是负弯矩，跨中弯矩控制全桥设计；简支梁桥属静定结构，基础不均匀沉降、混凝土的收缩徐变以及预应力不会在结构内产生次内力，对基础要求较小，适用于中小跨度。〈4〉结构特征：它的优点是结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期，同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件。但相邻两跨之间存在异向转角，路面有折角，影响行车平顺。结构的刚度小，变形较大，主梁不连续，主梁变形挠曲线变化不平缓，因此行车动力性能差，不利于高速行车。〈5〉施工特点：结合栋青大桥地形较平坦，有通航需要的情况，采用预制梁段，然后通过架桥机架设施工，然后进行其他部分施工。〈6〉综合评价：简支梁桥的造价底，施工技术成熟，占用的施工场地少，但需要另外建设预制场地。采用架桥机施工，不影响桥下通航；同时，养护容易，施工进度易受周围环境影响。〈7〉方案简图：图2.1简支梁桥方案二：预应力混凝土连续刚构桥（见图2.2）〈1〉桥跨结构：此方案的桥跨布置为55m+100m+50m，边中跨比为0.55，主梁为变截面，采用二次抛物线线线型，墩顶梁高5m，跨中梁高2m；桥墩采用双薄壁柔性墩，壁厚1.4m，墩梁固结。〈2〉截面特征：梁高变化曲线为二次抛物线，箱梁顶宽10.4m，底宽5.4m，箱梁顶板设置2%的双向纵坡，顶板中部厚度为30.4cm，翼缘端部厚20cm，腹板厚度为50cm。从0号块至跨中，底板厚度按二次抛物线由80cm变化到30cm。〈3〉受力特征：连续刚构桥综合了连续梁桥和T形刚构的特点，将主梁做成变截面连续梁体，与双薄壁墩固接而成。在恒活载作用下，根部负弯矩区段对跨中正弯矩有御载作用，同时双薄壁墩的设置既削减了墩顶负弯矩峰值，又增加了桥梁整体结构的柔性，利于全桥整体变形。另外，连续刚构桥的受力特点与墩的刚度有关，必须选择合适的墩刚度以调整上下部结构的受力，一般墩要具有较好的柔性；并且，连续刚构桥属于超静定结构，基础不均匀沉降、混凝土的收缩徐变以及预应力均会在结构内产生次内力。〈4〉结构特征：结构的刚度大，变形较小，主梁连续，主梁变形挠曲线变化平缓，因此行车动力性能好，有利于高速行车，可最大限度的利用平衡悬臂施工。同时，墩梁固接节省了大型支座的昂贵费用，减少了桥墩和基础的工程数量，并且改变了结构在水平荷载作用下的跨越能力。〈5〉施工特点：结合栋青大桥地形较平坦，有通航需要的情况，采用挂篮悬臂浇注施工，然后进行合龙段浇注。在合龙施工时，先进行边跨合龙然后进行中跨合龙，同时密切配合设计和施工要求，充分利用预应力混凝土承受负弯矩能力强的特点，将跨中正弯矩转化为根部正弯矩，提高了桥梁的跨越能力。〈6〉综合评价：连续刚构桥的造价较为适中，施工技术成熟，占用的施工场地少，且不影响桥下通航和行车；同时，养护容易，施工进度不易受周围环境影响，施工期间抗风能力较强；此外，它具有连续梁桥利于高速行车的优点，并且结构轻巧美观，线形优美，受力合理，行车舒适等优点。〈7〉方案简图：图2.2连续刚构桥方案三：斜拉桥（见图2.3）〈1〉桥跨结构：此方案的桥跨布置为80m+120m，边中跨比为0.67，桥墩变截面实心墩，壁厚4m，墩塔固结。该桥设置为单塔双索面。〈2〉截面特征：主梁为等截面箱梁，梁宽11.6m，梁高1.2m；箱梁顶板设置2%的双向纵坡，顶板中部厚度为25.6cm，翼缘端部厚30cm，腹板厚度为30cm。塔高桥面以上49.6m，采用宝瓶型。主梁上索距为8m。〈3〉受力特征：斜拉桥是高次超静定结构，在施工和使用过程中会出现多种不同的应力组合，在荷载作用下，通过索力的调整来达到受力平衡。〈4〉结构特征：本桥采用塔墩固接，塔梁分离，在塔墩与主梁的连接处设置竖向支承，所以为半漂浮体系，此时主梁为具有多点弹性支撑的连续梁。〈5〉施工特点：结合栋青大桥所处水文地质情况，主梁采用挂篮悬臂施工，拉索采用成品挂索，用千斤顶直接张拉完成后吊拉主梁，充分发挥斜拉桥的结构优势以减轻施工荷载。在洪水季节来临前完成承台和基础施工，基础采用钻孔灌注桩，桥台采用重力式U型桥台。〈6〉综合评价：斜拉桥的造价投资较高，施工工艺要求较高，需要专业养护；悬臂时光占用的施工场地少，且不影响桥下通航；同时，养护容易，施工进度不易受周围环境影响，施工期间抗风能力较强；此外，斜拉桥具有结构受力合理、行车舒适、外形美观等优点。〈7〉方案简图：图2.3单塔斜拉桥§2.3桥型方案的技术经济比较方案技术经济比较是对所选择的三个桥型方案按照桥梁设计原则“实用、经济、安全、美观、有利于环保”进行深入对比分析，选择最优方案。桥梁方案比选见表2.1。表2.1桥型方案技术经济比较方案第一方案第二方案第三方案桥型预应力砼简支梁桥预应力砼连续刚构桥斜拉桥布置40m+40m+40m+40m+40m55m+100m+55m80m+120m主桥桥跨结构特点优点是结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期;同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件。但相邻两跨之间存在异向转角，路面有折角，影响行车平顺。结构的刚度小，变形较大，主梁不连续，主梁变形挠曲线变化不平缓，因此行车动力性能差，不利于高速行车。整体性好，刚度较大，变性较小；受力明确。上部结构保持了连续梁桥的特点，但计入因桥墩受力及混凝土收缩徐变及温度变化引起的弹塑性变形对上部结构的影响，桥墩需要有一定的柔度，而墩梁固接处仍然有刚架桥的受力性质。理论计算较简单，设计和施工的方法成熟斜拉桥是以主梁受弯压和拉索受拉为主的组合体系桥梁，主梁为一弹性支撑连续梁，有效降低了最大弯矩值，从而跨径显著增大。塔墩固接，塔梁分离，在塔墩与主梁的连接处设置竖向支承的半漂浮体系，主梁在塔墩处会出现负弯矩峰值建筑造型跨径一般，线条明晰，但比较单调，与景观配合不大协调侧面上看线条明晰，结构轻巧，与当地的地形配合，美观大方跨径较大，线条明晰，与环境和谐，增加景观维护少少多技术水平经验丰富，国内先进水平经验丰富，国内先进水平经验丰富，国内先进水平施工技术预制T型构件，运至施工地点，采用混凝土现浇，将T型梁连接，其特点外型简单、制造方便，整体性好平衡悬臂施工，施工期间不影响通航，且不受地形影响，横向抗风稳定性较强，且跨越能力较强悬臂施工法，索踏处主梁除采用支架现浇外，其余梁段采用长挂蓝对称平衡施工造价较低较低较高工程数量混凝土(m3)3919.64270.74320.5钢筋(t)133.5130.3107.2钢绞线(t)255.7458.5331.7工期较长较短较长结果可选优选可选由上表可知，根据栋青大桥的情况，结合桥梁设计原则，选择第二方案经济上比第三方案好；跨径上满足要求，景观与环境协调，比第一方案好。另外，工期上较短，不影响桥下通航；施工难度较小，针对当地地质情况，采用桩基，加强基础强度。所以选择第二方案作为首选。§2.4推荐桥型方案经过技术经济比较后，将连续刚构桥方案作为最终优选方案。其特点主要有以下几个方面：第一，在结构特征方面，连续刚构桥结构刚度大，变形较小，主梁连续无缝，变形挠曲线较平缓，所以有利于高速行车。同时，墩梁固接可节省大型支座的昂贵费用，减少了桥墩、承台与基础的工程数量，并且双薄壁墩的柔性作用改善了结构在水平荷载下的受力变形。第二，在结构受力方面，墩梁固接处梁根部的负弯矩对跨中正弯矩有御载作用，有效减少了跨中正弯矩峰值，提高了桥梁跨径。此外，双薄壁墩的设置可以有效削减根部负弯矩峰值，有利于减轻桥梁自身的重量，从而增强桥梁的跨越能力。第三，在施工方面，采用挂蓝悬臂施工，不仅在施工期间不影响桥下通航，同时密切配合设计和施工要求，充分利用了预应力混凝土承受正负弯矩的能力，将跨中正弯矩转化为根部负弯矩，有效提高了桥梁的跨越能力，加快了施工进度。连续刚构桥的总体布置如图2.4所示。图2.4连续刚构桥总体布置图第3章结构构造设计§3.1设计资料§3.1.1设计标准公路-II级，结构重要性系数。航道VII级桥宽：净m人行道§3.1.2设计参数（1）混凝土本桥所用混凝土等级为C20~C60，其性能参数见表3.1。表3.1混凝土强度标准值和设计值（MPa）混凝土等级C20C30C40C50C60抗压强度标准值13.420.126.832.438.5抗拉强度标准值1.542.012.402.652.85抗压强度设计值9.213.818.422.426.5抗压强度设计值1.061.391.651.831.962.553.003.253.453.60（2）预应力钢筋采用标准型钢绞线，其设计参数见表3.2。表3.2预应力钢筋强度标准值和设计值（MPa）钢筋种类（钢绞线）1*2（二股）1*3（三股）1*7（七股）抗拉强度标准值157017201860抗压强度设计值107011701260弹性模量（MPa）1.951.951.95直径d(mm)8~128.6~12.99.5~15.2（3）普通钢筋纵向抗拉普通钢筋采用HRB400，箍筋及构造钢筋采用HRB335及R235，其设计参数见表3.3。表3.3普通强度标准值和设计值（MPa）钢筋种类HRB400HRB335R235抗拉强度标准值400335235抗压强度设计值330280195弹性模量（MPa）2.02.02.1直径d(mm)6~506~508~20§3.2结构尺寸拟定对于栋青大桥的设计，在尺寸拟定过程中参阅了其他与该桥跨径相当的连续刚构桥的细部尺寸设计，并通过查阅相关规范和指导教师的建议指导，栋青大桥的细部尺寸拟定如下文。§3.2.1桥梁立面布置本桥边跨为55m，中跨为100m，边中跨比为0.55，箱梁底板下缘高沿二次抛物线变化，如图图3.1连续刚构桥总体布置图（单位：m）§3.2.2上部结构设计上部结构设计主要是主梁截面设计，主梁截面形式考虑了箱形梁、组合箱梁等可采用的梁型。连续单箱梁方案该方案结构整体性强，抗扭刚度大，整体受力和动力稳定性能好，外观简洁，适应性强，景观效果好。在直线、曲线、折返线及过渡线等区间段均可采用，且施工技术成熟，造价适中。因此，结合工程特点和施工条件，选择连续箱型梁。该方案需采用就地浇筑，现场浇筑砼及张拉预应力工作量大，但可全线同步施工，施工期间工期不受控制,对桥下道路交通影响较小。最终确定主梁采用单箱单室三向预应力变高度箱梁，箱梁顶板宽10.4m，顶板设置双向2%横坡，底板宽5.4m。全梁顶板等厚度为0.304m，单侧翼缘板悬臂长度为2.5m，翼缘端部厚度为0.2m，腹板为等厚度设置，为0.5m。主梁在桥墩固接处梁高为5m，跨中处为2m，底板厚度从跨中0.3m按抛物线变化至根部0.8m。主粱0号块长度为10m，悬臂施工梁段为4m，边跨现浇段为6m，边中跨合龙段均为2m，箱梁全部采用C60混凝土。主梁跨中和根部截面如图3.2，3.3所示。图3.2根部截面（单位：cm）图3.3跨中截面（单位：cm）§3.2.3下部结构设计桥墩采用柔性双薄壁墩,中距为4m，纵桥向宽1.4m，横桥向与梁底宽度一直为5.4m，两个桥墩均高26.5m。由所给水文地质情况可知，地质条件良好，测时水位较低，可省去水下施工。承台尺寸为，基础采用钻孔灌注桩，每个承台下4根直径为2m的圆形桩基。因测时水位较低，桩基采用钻孔施工，承台采用钢壁围堰施工。§3.2.4所用钢筋信息预应力混凝土钢材：纵横向预应力钢筋采用中交新钢绞线mm钢绞线，其抗拉强度标准值为MPa，抗拉强度设计值为MPa，张拉控制强度为；竖向预应力钢筋采用精扎螺纹钢筋。所采用的钢绞线均符合ASTM416.87A的技术标准。纵向抗拉普通钢筋采用HRB400，箍筋及构造钢筋采用HRB335及R235。§3.2.5其他事项桥面铺装层厚度设计为等厚度12cm，其中，上层为2cm厚的中粒式沥青混凝土，下层为10cm厚度的防水混凝土。此外，箱梁顶板还设置双向2%的横坡，在箱梁悬臂浇筑的时候形成。第4章上部结构计算§4.1主梁内力计算及组合§4.1.1主梁内力计算采用桥梁博士软件进行。分为以下几个步骤：单元划分、计算主要施工阶段的内力、恒载内力计算、汽车人群等活载内力计算。§4.1.2单元划分应该遵循以下原则：截面突变处；连接处为铰（包括主从节点）；施工阶段的分界点；约束位置（临时约束、永久约束等）；需要输出的截面影响线位置；杆件相交处。根据施工要求，一般一段箱梁在80~100吨之间，这就要求单元长度在3~5米之间，本桥靠近桥墩的1/4跨主梁划分为3m，远离桥墩1/4跨的主梁划分为4m。全桥共划分为114个单元，其中主梁78个，墩身36个。边跨各6m为现浇段，包括2m的边跨合龙段；中跨合龙段为2m，划分为2个单元。全桥坐标原点建立在全桥做顶缘，沿跨径方向（向右）为x正向，节点和单元编号从左到右顺次编排。全桥计算单元划分及计算图式如图4.1及4.2桥梁单元划分4.2桥梁计算图式§4.1.3模型建立所需（1）挂蓝重量由CAD面域截面特性查得1号块左截面面积为=12.04m2，右截面面积m2，粗略计算时可取平均截面S=()/2=11.65m2，预应力砼混凝土的重力密度为kN/m3，则：1号块的重量为：kN，故挂蓝的重量为：kN，参照已建桥例，采用后支点挂蓝，取挂蓝吊点1节点自重力为kN，吊点2节点自重力为kN，满足kN。（2）边中跨合龙时压重计算边中跨合龙段均取2m，由CAD面域截面特性查得跨中截面面积m2，粗略计算时2m合龙段可取为等截面，则合龙段的重力为：kN合龙前压重值为：kN（3）二期恒载计算每延米板上的恒载为：桥面铺装厚度设计12cm，其中沥青混凝土面层为2cm，其容重kN/m3，C20混凝土垫层为10cm，其容重kN/m3。由《公路桥涵设计通用规范》（JPGD60-2004）可知人行道板取标准值kN/m2，栏杆集度按常例取为kN/m沥青混凝土恒载集度为：kN/m混凝土垫层恒载集度为：kN/m人行道板及栏杆集度为：kN/mkN/m（4）活载布置设计标准：公路-II级，桥面为净m。1.人群荷载计算《公路桥涵通用设计规范》（JPGD60-2004）知,当桥梁计算跨径小于等于50米时，人群荷载标准值为3.0kN/m2，当桥梁计算跨径大于等于150m时，人群荷载标准值为2.5kN/m2，本桥计算跨径为100kN/m22.冲击系数计算《公路桥涵通用设计规范》（JPGD60-2004）说明条款可知，计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时采用，计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时采用。其中，—结构的计算跨径；—结构材料的弹性模量；主梁为C60混凝土，其kN/m2—结构跨中截面的截面惯性矩；由CAD查得m2—结构跨中处的单位长度质量；kN.s2/m2再由《公路桥涵设计通用规范》JPGD60.2004得：当Hz时，当Hz时，当Hz时，由上计算可知，，所以计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应、剪力效应和负弯矩效应时，3.横向分布调整系数计算：由《公路桥涵通用设计规范》（JPGD60-2004）可知，设计车道数为2车道，横向折减系数为1，因为最大计算跨径100mm，所以不考虑纵向折减。箱梁的横向分布系数为，。车辆的横向分布调整系数人群的横向分布调整系数§4.1.4内力计算根据所划分的单元模型，由于全桥采取对称分阶段施工，取半跨分析即可。半跨桥梁主要内力控制截面为边跨中点截面节点10，根部截面节点22，跨中L/4截面节点33，中跨跨中截面节点40。由桥梁博士计算所得的主要内力值见表4.1~4.7表4.1结构重力自重内力节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩()10-1.095e.008-9.787e+003-1.093e+00522-2.125e+0024.010e+002-5.339e+005335.671e+0011.088e+004-1.378e+005405.671e+0019.909e.001-4.519e+002表4.2汽车MaxM结果节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩()100.000e+000.2.034e+0016.022e+00322.1.892e+001.1.797e+0021.100e+003345.419e+001.5.657e+0004.461e+003402.057e+002.2.594e+0027.767e+003表4.3汽车MaxQ结果:节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩()100.000e+0001.902e+0024.612e+00322-5.350e+0012.307e+003-6.878e+003331.269e+0029.739e+002-1.433e+003409.329e+0014.533e+0025.422e+003表4.4汽车MaxN结果:节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩()100.000e+0000.000e+0000.000e+000229.624e+001-3.488e+003-1.514e+004332.062e+0027.317e+002-3.444e+003402.062e+002-2.600e+0027.771e+003表4.5人群MaxM结果:节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩()100.000e+000-8.241e+0011.510e+00322-9.913e+0004.191e+0013.485e+00233-1.612e+0004.017e+0018.987e+002407.773e+001-1.975e.0012.209e+003表4.6人群MaxQ结果:节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩()100.000e+0002.815e+0017.775e+00222-2.077e+0016.828e+002-2.018e+003334.735e+0012.754e+002-1.811e+003401.883e+0011.021e+0029.876e+002表4.7人群MaxN结果:节点号轴力(kN)剪力(kN)弯矩()100.000e+0000.000e+0000.000e+000223.638e+001-1.245e+003-5.762e+003337.797e+0012.475e+002-8.494e+002407.797e+001-3.955e.0012.209e+003§4.1.5内力组合参照《公路桥涵通用设计规范》（JTGD60-2004）之规定，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，取其最不利的效应组合进行设计。根据《公路桥涵通用设计规范》（JTGD60-2004）之规定进行承载能力极限状态的作用效应组合，根据规定进行正常使用极限状态的作用效应组合。(1)承载能力极限状态的作用效应组合1.基本组合承载能力极限组合I为基本组合，其它组合为附加组合。按《公路桥涵通用设计规范》（JTGD60-2004）4.1.6条规定，承载能力极限状态的基本组合，其公式为：（4.1）或（4.2）式中，—承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；—结构重要性系数。本桥设计安全等级为二级，取；—第个永久作用效应的分项系数，；—第个永久作用效应的标准值和设计值；—汽车荷载效应（）的标准值和设计值；—在作用效应组合中除汽车荷载效应（）及风荷载的其他第个可变作用效应的分项系数，取，但风荷载的分项系数—在作用效应组合中除汽车荷载效应（）外的其他第个可变作用效应的标准值和设计值；—在作用效应组合中除汽车荷载效应（）外的其他可变作用效应的标准值和设计值；本设计只考虑汽车荷载和人群荷载，故。2.偶然组合永久作用标准效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取1；与偶然作用同时出现的可变作用，据观测资料和工程经验取适当的代表值。(2)正常使用极限状态的作用效应组合1.作用短期效应组合永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为：（4.3）式中，—作用短期效应组合设计值；—第个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载（不计冲击力），人群荷载，风荷载，温度梯度作用，其他作用；—第个可变作用效应的频遇值。2.作用长期效应组合（4.4）式中，—作用长期效应组合设计值；—第个可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载（不计冲击力），人群荷载，风荷载，温度梯度作用，其他作用；—第个可变作用效应的准永久值。(3)截面内力组合1.基本组合基本组合即承载能力极限状态荷载组合I，其具体表达式为：（4.5）承载能力极限状态组合I采取桥梁博士中的计算结果，《公路桥涵通用设计规范》（JTGD60-2004）规定永久作用效应分项系数根据重力对结构的承载力有利或者不利取值，有利时，不利时，其弯矩组合计算结果为以下两种组合的最值。同理可得剪力、轴力组合的最大最小值。（4.6）（4.7）2.长期组合长期组合即正常使用极限状态荷载组合I，由（4.4）可得其计算表达式为：（4.8）3.短期组合短期组合即正常使用极限状态荷载组合II，由（4.3）可得其计算表达式为：（4.9）4.荷载组合计算结果本设计采用承载能力极限状态荷载组合I，正常使用极限状态荷载组合I、II。组合计算结果见表4.8~4.10。4.8承载能力极限状态荷载组合I内力结果节点号10内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力-1.095e.008-1.313e.008-1.095e.008-1.313e.008-1.095e.008-1.313e.008剪力-9.787e+003-1.174e+004-9.476e+003-1.293e+004-9.909e+003-1.201e+004弯矩-1.093e+005-1.311e+005-1.016e+005-1.290e+005-9.874e+004-1.381e+005节点号22内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力-3.033e+001-3.583e+002-3.570e+002-3.681e+001-2.515e+002-1.220e+002剪力-6.122e+0034.564e+0034.637e+003-6.553e+0031.838e+002-3.958e+003弯矩-5.626e+005-6.530e+005-6.530e+005-5.638e+005-5.319e+005-6.798e+005节点号33内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力4.585e+002-1.386e+0023.077e+0027.232e+0011.039e+0023.062e+002剪力1.441e+0041.085e+0041.480e+0041.067e+0041.094e+0041.424e+004弯矩-1.714e+005-1.384e+005-1.695e+005-1.320e+005-1.313e+005-1.759e+005节点号40内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力4.585e+002-1.386e+0022.263e+0022.149e+0024.462e+002-1.247e+002剪力-3.814e+002-3.253e+0017.819e+002-7.796e+002-3.805e+002-3.233e+001弯矩1.336e+004-1.589e+0038.535e+0038.631e+0031.344e+004-1.679e+0034.9正常使用极限状态荷载组合I内力结果节点号10内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力-1.095e.008-1.095e.008-1.095e.008-1.095e.008-1.095e.008-1.095e.008剪力-9.787e+003-9.787e+003-9.700e+003-1.012e+004-9.828e+003-9.863e+003弯矩-1.093e+005-1.093e+005-1.071e+005-1.088e+005-1.063e+005-1.113e+005节点号22内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力-1.595e+002-2.426e+002-2.423e+002-1.613e+002-2.241e+002-1.739e+002剪力-1.492e+0031.575e+0031.597e+003-1.612e+0033.459e+002-8.662e+002弯矩-5.422e+005-5.374e+005-5.374e+005-5.426e+005-5.333e+005-5.453e+005节点号33内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力1.704e+002-2.878e.0011.264e+0026.004e+0016.938e+0011.252e+002剪力1.127e+0041.087e+0041.138e+0041.082e+0041.090e+0041.122e+004弯矩-1.395e+005-1.380e+005-1.391e+005-1.362e+005-1.359e+005-1.409e+005节点号40内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力1.704e+002-2.878e.0011.016e+0021.016e+0021.708e+002-1.493e+000剪力-1.031e+002-8.130e+0002.231e+002-2.211e+002-1.036e+002-8.130e+000弯矩3.540e+003-7.835e+0022.112e+0032.114e+0033.543e+003-7.835e+0024.10正常使用极限状态荷载组合II内力结果节点号10内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力-1.095e.008-1.095e.008-1.095e.008-1.095e.008-1.095e.008-1.095e.008剪力-9.787e+003-9.787e+003-9.626e+003-1.042e+004-9.883e+003-9.935e+003弯矩-1.093e+005-1.093e+005-1.053e+005-1.086e+005-1.036e+005-1.132e+005节点号22内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力-1.088e+002-2.716e+002-2.708e+002-1.120e+002-2.357e+002-1.374e+002剪力-3.286e+0032.655e+0032.698e+003-3.501e+0033.171e+002-2.004e+003弯矩-5.502e+005-5.407e+005.5.407e+005-5.508e+005-5.328e+005-5.563e+005节点号33内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力2.790e+002-5.515e+0011.929e+0025.965e+0017.841e+0011.884e+002剪力1.164e+0041.087e+0041.184e+0041.077e+0041.093e+0041.154e+004弯矩-1.411e+005-1.382e+005-1.406e+005-1.347e+005-1.343e+005-1.438e+005节点号40内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力2.790e+002-5.515e+0011.408e+0021.408e+0022.792e+002-5.559e+001剪力-1.814e+002-1.497e+0014.204e+002-4.183e+002-1.816e+002-1.497e+001弯矩7.197e+003-1.102e+0034.331e+0034.334e+0037.198e+003-1.102e+0035.弯矩包络图由以上内力组合计算结果绘制出承载能力极限状态荷载组合I和正常使用极限状态荷载组合I、II的弯矩包络图为：§4.2预应力钢束计算及布置§4.2(1)钢束计算原则预应力混凝土连续刚构桥设计应满足正常使用极限状态下的应力要求和承载能力极限状态下的正截面强度要求。具体原则为：满足正常使用极限状态截面的抗裂要求，按全预应力混凝土梁进行配筋；根据承载能力极限状态的截面强度要求进行估束。(2)数据准备钢束计算所需要的截面数据由桥梁博士输出，截面特性数据见表4.11。表4.11截面几何数据边跨跨中108.349.4421.6651.1645.6708718.111684根部截面2212.2545.412.5642.43617.7106118.64122中跨L/4338.4979.6861.6531.1855.8596498.17384中跨跨中407.0483.5881.2390.7612.8958844.714849其中：—截面面积和截面主惯性矩m4；—截面形心距截面上下缘的距离m；—截面上下缘抗弯模量；，。表4.12所需截面控制内力（）承载极限组合I正常使用组合II边跨跨中10-1.381e+005-1.132e+005根部截面22-6.798e+005-5.563e+005中跨L/433-1.759e+005-1.438e+005中跨跨中401.344e+0047.198e+003(3)边跨跨中截面配筋计算1.根据正常使用极限状态正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为：（4.10）其中，—使用阶段预应力钢筋永存应力的合力；—按作用短期效应组合计算的弯矩值；—构件混凝土全截面面积；—构件全截面对抗裂验算边缘弹性抵抗矩；—预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离。由表4.12查得：，估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。由表4.11可查得：m2，m3。假设预应力钢筋截面重心距截面上缘为m，则预应力钢筋合力作用点至截面重心的距离，则有m。将以上数据代入公式得：kN采用钢绞线，则钢绞线截面面积mm2，抗拉强度标准值=1860MPa，张拉控制应力MPa，预应力损失按张拉控制应力的20%估算。则：mm2采用36束12预应力钢绞线，OVM15-12型锚具，则预应力钢筋截面积为mm2。2.根据承载能力极限状态进行预应力钢筋估束预应力梁达到受弯极限状态时，受压区混凝土应力达到混凝土抗压设计强度，受拉区钢筋达到抗拉设计强度，如图4.3所示。图4.3按极限承载能力估算预应力筋计算图示截面的安全性通过计算截面抗弯安全系数来保证。在初步估算预应力筋数量时，对于T形或箱型截面，当中性轴位于受压翼缘内可按矩形截面计算，当忽略实际上存在的双筋影响时（受拉区、受压区都有预应力筋），计算结果偏大，但作为力筋数量的估算是允许的。按破坏阶段估算预应力筋的基本公式是：（4.11）（4.12）联立解得：（4.13）由此可得：（4.14）式中，ny——按极限承载能力估算得预应力筋数量的最小值；fcd——混凝土轴心抗压强度设计值；fpd——预应力筋抗拉强度设计值；——桥梁结构重要性系数；b——受压翼缘宽度；h0——截面的有效高度。当截面承受双向弯矩时，可分别视为单筋截面，分别计算上下缘所需的力筋数量。采用钢绞线，每根钢绞线面积mm2，抗拉强度标准值=1860MPa，预应力筋抗拉强度设计值MPa。混凝土轴心抗压强度设计值MPa。桥梁结构重要性系数=1.0。由表4.12查得：，估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。取预应力钢筋重心距下缘距离为m，则有效高度h0=2.68m，受压翼缘宽度b=10.40m。根据上式可得：nyx≥523.71根。采用44束12预应力钢绞线，OVM15-12型锚具。(4)根部截面配筋计算1.根据正常使用极限状态正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为：（4.15）由表4.12查得：，估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。由表4.11可查得：m2，m3。假设预应力钢筋截面重心距截面上缘为m，则预应力钢筋合力作用点至截面重心的距离，则有m。将以上数据代入公式得：kN采用钢绞线，则钢绞线截面面积mm2，抗拉强度标准值=1860MPa，张拉控制应力MPa，预应力损失按张拉控制应力的20%估算。则：mm2采用96束12预应力钢绞线，OVM15-12型锚具，则预应力钢筋截面积为mm2。2.根据承载能力极限状态进行预应力钢筋估束与边跨跨中计算相同，根部截面承载能力极限状态进行预应力钢筋估束为：按破坏阶段估算预应力筋的基本公式是：（4.16）（4.17）联立解得：（4.18）由此可得：（4.19）采用钢绞线，每根钢绞线面积mm2，抗拉强度标准值=1860MPa，预应力筋抗拉强度设计值MPa。混凝土轴心抗压强度设计值MPa。桥梁结构重要性系数=1.0。由表4.12查得：，估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。取预应力钢筋重心距上缘距离为m，则有效高度h0=4.7m，受压翼缘宽度b=10.40m。根据上式可得：nyx≥1415.46根。采用118束12预应力钢绞线，OVM15-12型锚具。(5)中跨L/4处截面配筋计算1.根据正常使用极限状态正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为：（4.20）由表4.12查得：，估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。由表4.11可查得：m2，m2。假设预应力钢筋截面重心距截面上缘为m，则预应力钢筋合力作用点至截面重心的距离，则有m。将以上数据代入公式得：kN采用钢绞线，则钢绞线截面面积mm2，抗拉强度标准值=1860MPa，张拉控制应力MPa，预应力损失按张拉控制应力的20%估算。则：mm2采用46束12预应力钢绞线，OVM15-12型锚具，则预应力钢筋截面积为mm2。2.根据承载能力极限状态进行预应力钢筋估束与边跨跨中计算相同，中跨L/4截面承载能力极限状态预应力钢筋估束为：按破坏阶段估算预应力筋的基本公式是：（4.21）（4.22）联立解得：（4.23）由此可得：（4.24）采用钢绞线，每根钢绞线面积mm2，抗拉强度标准值=1860MPa，预应力筋抗拉强度设计值MPa。混凝土轴心抗压强度设计值MPa。桥梁结构重要性系数=1.0。由表4.12查得：，估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。取预应力钢筋重心距上缘距离为M，则有效高度h0=2.68m，受压翼缘宽度b=10.40m。根据上式可得：nyx≥671.28根。采用56束12预应力钢绞线，OVM15-12型锚具。(6)中跨跨中截面配筋计算1.根据正常使用极限状态正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为：（4.25）由表4.12查得：，估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。由表4.11可查得：m2，m3。假设预应力钢筋截面重心距截面下缘为m，则预应力钢筋合力作用点至截面重心的距离，则有m。将以上数据代入公式得：kN采用钢绞线，则钢绞线截面面积mm2，抗拉强度标准值=1860MPa，张拉控制应力MPa，预应力损失按张拉控制应力的20%估算。则：mm2采用4束12预应力钢绞线，OVM15-12型锚具，则预应力钢筋截面积为mm2。2.根据承载能力极限状态进行预应力钢筋估束与边跨跨中计算相同，中跨跨中截面承载能力极限状态预应力钢筋估束为：按破坏阶段估算预应力筋的基本公式是：（4.26）（4.27）联立解得：（4.28）由此可得：（4.29）采用钢绞线，每根钢绞线面积mm2，抗拉强度标准值=1860MPa，预应力筋抗拉强度设计值MPa。混凝土轴心抗压强度设计值MPa。桥梁结构重要性系数=1.0。由表4.12查得：，估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。取预应力钢筋重心距上缘距离为m，则有效高度h0=4.85m，受压翼缘宽度b=10.40m。根据上式可得：nyx≥71.84根。采用6束12预应力钢绞线，OVM15-12型锚具。(7)计算结果在提高安全储备的前提下，由以上计算结果可知，边跨跨中截面10#用48束12钢绞线；根部截面22#采用120束12钢绞线；中跨L/4截面33#采用56束12钢绞线；中跨跨中截面40#采用10束12钢绞线。§4.2.2预应力钢束布置(1)布置原则1．本桥采用预埋金属波纹管，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004），其水平净距不应小于4cm，且不宜小于管道直径的0.6倍；管道构件的顶面或者侧面边缘的净距不应小于3.5cm；至构件底面边缘的净距不小于5cm；管道的内径比预应力筋的外径至少大1cm；最小混凝土保护层厚度不应小于管道直径的1/22．根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004），后张法预应力构件的曲线预应力钢筋的曲率半径不应小于6m3．纵向预应力钢筋为结构的主要受力钢筋，为设计和施工方便，进行对称布束，锚头布置尽量靠近压应力区。4．钢束在横断面中布置时，直束靠近顶板位置，弯束位于或者靠近腹板，便于下弯锚固。(2)纵向预应力筋布置边跨跨中截面10#顶板576根钢绞线共分为48束，每束12根。构造要求：预留孔道间净距≮40mm，梁底净距≮50mm，梁侧净距≮35mm。预应力钢束布置如图4.4，预应力钢束的重心取距梁顶线14cm。图中布置均满足上述要求。图4.4边跨跨中截面钢束布置图（单位：cm）根部截面22#顶板1440根钢绞线共分为120束，每束12根。构造要求：预留孔道间净距≮40mm，梁底净距≮50mm，梁侧净距≮35mm。预应力钢束布置如图4.5，预应力钢束的重心取距梁顶线30cm。图中布置均满足上述要求。图4.5根部截面钢束布置图（单位：cm）中跨跨中截面40#顶板120根钢绞线共分为10束，每束12根。构造要求：预留孔道间净距≮40mm，梁底净距≮50mm，梁侧净距≮35mm。预应力钢束布置如图4.6，预应力钢束的重心距梁底线14cm。图中布置均满足上述要求。图4.6中跨跨中截面钢束布置图（单位：cm）中跨L/4截面33#顶板672根钢绞线共分为56束，每束12根。构造要求：预留孔道间净距≮40mm，梁底净距≮50mm，梁侧净距≮35mm。预应力钢束布置如图4.7，预应力钢束的重心取距梁顶线15cm。图中布置均满足上述要求。图4.7中跨L/4截面钢束布置图（单位：cm）纵向预应力筋总体布置锚具采用OVM15-12，预应力筋根数为12，波纹管直径为80毫米，张拉千斤顶采用YWC650A图4.8纵向预应力筋总体布置(3)横向预应力筋布置顶板横向预应力束采用钢绞线，采用交错单端张拉方式，每12跟钢绞线成一束，采用扁锚体系，相应的预应力锚具张拉端分别为MB15.3和MH15.3设计。对于0号块横隔板，两边跨端横隔板下缘横向预应力筋为精扎螺纹钢筋，采用交错单端张拉方式，相应锚具参照YGM.32设计。（4）竖向预应力筋布置在全桥箱梁腹板上沿纵桥向50厘米布置竖向预应力筋，预应力筋为精扎螺纹钢筋，采用梁顶一端张拉方式，相应锚具参照YGM.32设计。§4.3预应力损失估算§4.3.1截面特性数据在预应力损失估算中涉及的截面特性数据见下表4.13~4.16。表4.13边跨跨中10#截面特性数据表分快名称(m2)(m)(m3)(m4)(m4)净截面毛截面8.3401.1649.7081.02411.3009.442预留管道面积0.2410.140.0340.005混凝土净面积8.0991.1749.5081.03411.163换算截面钢束换算面积0.4640.141.2480.009换算截面面积8.6011.17410.09811.855表4.14根部22#截面特性数据表分快名称(m2)(m)(m3)(m4)(m4)净截面毛截面12.2502.43629.8412.08672.69345.41预留管道面积0.6030.350.2110.074混凝土净面积11.6472.48628.9542.13671.981换算截面钢束换算面积1.1550.350.4040.141换算截面面积12.3692.48630.74976.443表4.15中跨L/433#截面特性数据表分快名称(m2)(m)(m3)(m4)(m4)净截面毛截面8.4971.18510.0691.03511.9329.686预留管道面积0.2810.150.0420.006混凝土净面积8.2161.23510.1471.08512.531换算截面钢束换算面积0.5390.150.0810.012换算截面面积8.7251.23510.77513.308表4.16中跨跨中40#截面特性数据表分快名称(m2)(m)(m3)(m4)(m4)净截面毛截面7.0481.2398.7321.09910.8203.588预留管道面积0.0500.140.0070.001混凝土净面积6.9981.2798.9501.13911.448换算截面钢束换算面积0.0960.140.0130.002换算截面面积8.7251.27911.15914.273其中，为分块面积；为重心到验算截面的距离及钢束重心离验算截面距离；为对验算截面的面积矩；为混凝土梁体净截面惯性矩；净截面换算面积，为钢筋于混凝土的弹性模量之比。§4.3.2预应力损失估算预应力束的张拉控制应力参照文献桥梁设计相关规范，结构在预加应力时，预应力钢绞线的锚下控制应力应符合MPa。施工中预应力钢筋采用后张法，应该计算以下各项预应力损失：预应力钢筋与于管壁之间的摩擦引起的应力损失；锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失；混凝土弹性压缩引起的应力损失；钢筋松弛引起的应力损失；混凝土收缩徐变引起的应力损失。钢束张拉即锚下控制应力为：MPa。（1）预应力钢筋与管壁之间的摩擦引起的应力损失.钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失为：（4.30）式中：—锚下张拉控制应力；—钢筋与管道壁之间的摩擦系数；—管道每米长度的局部偏差对摩擦的影响系数；采用预埋金属波纹管，由《结构设计原理》附表查得：，。—从张拉端至计算截面间管道平面曲线的夹角之和；—从张拉端至计算截面的管道长度在构件纵轴上的投影长度。各控制截面的钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失计算如表4.17~4.20：表4.17边跨跨中截面计算钢束号平弯段角度(rad)竖弯段角度(rad)(MPa)T37T381.50.84200.8420.20.00150.843116613218.8523254T39T401.50.84200.8420.20.00150.843116613218.8523254T41T425.50.84200.8420.20.00150.838073059225.888083T43T445.50.84200.8420.20.00150.838073059225.888083T45T469.50.84200.8420.20.00150.833059676232.8817525T47T489.50.84200.8420.20.00150.833059676232.8817525T49T5013.50.84200.8420.20.00150.828076283239.8335857T51T5213.50.84200.8420.20.00150.828076283239.8335857T53T5417.50.84200.8420.20.00150.823122701246.7438327T55T5617.50.84200.8420.20.00150.823122701246.7438327T57T5821.50.84200.8420.20.00150.818198751253.6127423T59T6021.50.84200.8420.20.00150.818198751253.6127423平均值236.302表4.18根部截面计算钢束号平弯段角度(rad)竖弯段角度(rad)(MPa)T1T2700.8780.8780.20.00150.830190572236.8841524T3T4700.8780.8780.20.00150.830190572236.8841524T5T61000.8780.8780.20.00150.826463107242.0839653T7T81000.8780.8780.20.00150.826463107242.0839653T9T101300.8780.8780.20.00150.822752379247.2604317T11T121300.8780.8780.20.00150.822752379247.2604317T13T14160.8420.8781.2160.20.00150.765519952327.0996667T15T16190.8420.8781.2160.20.00150.762082852331.8944219T17T18250.8420.8781.2160.20.00150.755254878341.4194452T19T20160.8420.8781.2160.20.00150.765519952327.0996667T21T22160.8420.8781.2160.20.00150.765519952327.0996667T23T24190.8420.8781.2160.20.00150.762082852331.8944219T25T26190.8420.8781.2160.20.00150.762082852331.8944219T27T28220.8420.8781.2160.20.00150.758661183336.6676492T29T30220.8420.8781.2160.20.00150.758661183336.6676492T31T32220.8420.8781.2160.20.00150.758661183336.6676492T33T34250.8420.8781.2160.20.00150.755254878341.4194452T35T36250.8420.8781.2160.20.00150.755254878341.4194452T37T38290.84200.8420.20.00150.809045598266.3813907T39T40290.84200.8420.20.00150.809045598266.3813907T41T42330.84200.8420.20.00150.804205858273.1328278T43T44330.84200.8420.20.00150.804205858273.1328278T45T46370.84200.8420.20.00150.79939507279.8438775T47T48370.84200.8420.20.00150.79939507279.8438775T49T50410.84200.8420.20.00150.79461306286.5147815T51T52410.84200.8420.20.00150.79461306286.5147815T53T54450.84200.8420.20.00150.789859656293.14578T55T56450.84200.8420.20.00150.789859656293.14578T57T58490.84200.8420.20.00150.785134687299.7371115T59T60490.84200.8420.20.00150.785134687299.7371115平均值295.374表4.19中跨L/4截面计算钢束号平弯段角度(rad)竖弯段角度(rad)(MPa)T33T3440.84200.8420.20.00150.839960846223.2546197T35T3640.84200.8420.20.00150.839960846223.2546197T37T3840.84200.8420.20.00150.839960846223.2546197T39T4080.84200.8420.20.00150.83493617230.2640427T41T4280.84200.8420.20.00150.83493617230.2640427T43T4480.84200.8420.20.00150.83493617230.2640427T45T46120.84200.8420.20.00150.829941552237.231535T47T48120.84200.8420.20.00150.829941552237.231535T49T50160.84200.8420.20.00150.824976812244.1573476T51T52160.84200.8420.20.00150.824976812244.1573476T53T54200.84200.8420.20.00150.820041771251.0417297T55T56200.84200.8420.20.00150.820041771251.0417297T57T58240.84200.8420.20.00150.815136251257.8849292T59T60240.84200.8420.20.00150.815136251257.8849292平均值236．656表4.20中跨跨中截面计算钢束号平弯段角度(rad)竖弯段角度(rad)(MPa)Z170.88300.8830.20.00150.829361244.9627Z2110.88300.8830.20.00150.8244251.8422Z3150.88300.8830.20.00150.819468262.0845Z4210.88300.8830.20.00150.812126270.5496Z5260.88300.8830.20.00150.806058270.5496平值值259.998（2）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失后张法构件，当张拉并锚固时，锚具将受到巨大的压力而变形，同时钢筋也要回缩，从而引起预应力的损失。对于近似直线的配筋，计算式为：（4.31）式中，—张拉端锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值之和；—张拉段至锚固端之间的距离；—预应力钢筋的弹性模量。在施工中采用镦头锚具和环氧树脂砂浆接缝，其压缩值由《结构设计原理》附表2.6知，mm。按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》（JTGD62—2004）6.2.3条，对曲线预应力筋，在计算锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失时，应考虑锚固后反向摩擦的影响。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》（JTGD62—2004）附录D计算公式如下。反向摩擦影响长度：（4.32）式中：—锚具变形、钢束回缩和接缝压缩值（mm）；对于夹片锚=6mm；—单位长度由管道摩擦引起的预应力损失，按下列公式计算：（4.33）其中，—张拉端锚下控制应力，本设计为1395MPa；—预应力钢筋扣除沿途摩擦损失后锚固端应力，即跨中截面扣除后的钢筋应力，—张拉端至锚固端距离。当时，预应力钢筋离张拉端处考虑反摩擦后的预应力损失，可按下列公式计算：（4.34）（4.35）式中，当时在影响范围内，预应力钢筋考虑反摩擦后在张拉端锚下的预应力损失值；如，表示处预应力钢筋不受反摩擦的影响。当时，预应力钢筋离张拉端x’处考虑防摩擦后的预拉力损失，可按下列公式计算：（4.36）式中，为当时在范围内，预应力钢筋考虑反摩擦后在张拉端锚下的预应力损失值，可按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》（JTGD62—2004）附录D计算。中跨跨中锚具变形损失计算见表4.21，其余截面计算方法同跨中，见表4.22。表4.21跨中锚具变形损失(MPa/m)（m）(MPa)（m）(MPa)26.5306122416.8831168812.380952389.774436098.074534161表4.22各控制截面锚具变形损失的平均值截面平均值（MPa）（3）混凝土弹性压缩引起的应力损失后张法预应力混凝土当采用分批张拉时，先张拉的钢筋由后张拉钢筋所引起的混凝土弹性压缩而产生的预应力损失可按下式计算：（4.37）式中，—预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；—在计算截面上先张拉的钢筋重心处，由后张拉各批钢筋所产的混凝土法向应力之和。其中，（4.38）（4.39）第批钢筋的应力损失为：（4.40）据此可知，第一批张拉的钢筋，其弹性损失压缩值最大，其值为：；而最后一批张拉的钢筋无弹性压缩应力损失，其值为：，因此计算截面上各批钢筋弹性压缩损失平均值可按下式求得：（4.41）1.边跨跨中10#截面kNMPa则各批钢筋弹性压缩损失平均值为：MPa2.根部22#截面kNMPa则各批钢筋弹性压缩损失平均值为：MPa3.中跨L/433#截面kNMPa则各批钢筋弹性压缩损失平均值为：MPa4.中跨跨中40#截面kNMPa则各批钢筋弹性压缩损失平均值为：MPa（4）钢筋松弛引起的应力损失对于预应力丝、钢绞线，由于钢筋松弛引起的预应力损失终极值，可按照下式计算：（4.42）式中，—超张拉系数，一次张拉取1.0；超张拉时取0.9；—钢筋松弛系数，取0.3；—传力锚固时的钢筋应力，后张法：。1.边跨1.跨中10#截面MPaMPa2.根部22#截面MPaMPa3.中跨L/433#截面MPaMPa4.中跨跨中40#截面MPaMPa(5)混凝土收缩徐变引起的应力损失混凝土收缩、徐变引起受拉区预应力损失可按下式计算：（4.43）（4.44）（4.45）式中，—构件受拉区全部纵向钢筋截面重心处，由预加力（扣除相应阶段的应力损失）和结构自重产生的混凝土法向应力；—预应力钢筋的弹性模量；—构件受拉区全部纵向钢筋配筋率；后张法：；—构件受拉区预应力筋和非预应力筋截面重心至构件截面重心轴的距离；；—构件受拉区预应力筋截面重心至构件截面重心的距离；—构件受拉区纵向非预应力筋截面重心至构件截面重心的距离；—预应力筋传力锚固龄期为,计算龄期为t时的混凝土收缩应变；—加载龄期为，计算龄期为t时的混凝土徐变系数。设混凝土传力锚固龄期及加载龄期均为14天，计算时间，桥梁所处环境的年平均相对湿度为70%，各截面的理论厚度，其中为与大气接触的周边长度。由计算得：10#、22#、33#、40#截面的理论厚度h分别为：650mm、815mm、660mm、586mm。由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》（JTGD62—2004）表6.2.7，根据厚度h查得：10#截面的，；22#截面的，；33#截面的，；40#截面的，。1.边跨跨中10#截面kN由预加力引起的次弯矩为:2.根部22#截面由预加力引起的次弯矩为:3.中跨L/433#截面kN由预加力引起的次弯矩为:4.中跨跨中40#截面kN由预加力引起的次弯矩为:§4.3.3预应力钢筋的有效应力计算(1)预应力损失值组合对于后张法构件：传力锚固时的损失；传力锚固后的损失；根据以上计算式可计算出各截面钢束预应力损失组合，计算结果见表4.23。表4.23截面预应力损失组合值(M