安阳市302省道40kmh时速跨卫河大桥

安阳市302省道40km/h时速跨卫河大桥1.2水文地质目录TOC\o"1-3"\h\u10756第1章工程概述 第1章工程概述1.1工程名称安阳市302省道40km/h时速跨卫河大桥1.2水文地质桥址：安阳市汤阴县302省道跨卫河段地质条件：卫河，临江，属于沙根据地，黄河故道。地势西，南稍1/200〜1/2000之间的东北坡上面。县与县的边缘，从南到北，其中有一个季节河汤河，永通河，护送河，已注入渭河从中部和东部公交东部。土壤为黄黏土和沙砾都白干土。水文条件：卫河，在山西太行山，运河的中国海河支流南始发。魏因的名字来源于春秋导出，河全长344.5公里长河中，超过400公里，总长度的14970平方公里的流域面积。水的量减少以后，基本上不能通航。卫河流域年降水量一般在600毫米左右，达到700毫米的太行山区的西部约100mm年径流量，基于0.45-0.67年径流量Cv值的大径流际变化恶化。1.3：桥梁设计基本要求道路和桥梁在高速公路应根据作用，性质和未来发展的需要，除应符合技术先进，安全可靠，耐用，经济合理的要求符合，应根据美学原理设计和环保，且易于考虑建设，因地制宜等因素的维护。1.3.1使用上的要求桥梁是现代生活中必不可少的一部分，行车、行人、泄洪、通航都少不了桥梁的参与，在前期在设计师必须考虑便于维修等问题。桥梁各结构必须满足各种荷载作用要求。1.3.2经济上的要求桥梁设计要符合经济合理的要求，在满足各方面要求的前提下尽量节约成本费用。应充分考虑桥梁在使用期间产生的各项费用，桥梁设计应因地制宜，节约成本，施工方便。缩短工期，尽早投入使用。1.3.3结构和尺寸上的要求桥梁结构设计要满足四项基本要求：（1）刚柔并济（2）多道防线（3）抓大放小（4）打通关节1.3.4施工上的要求桥梁结构应充分考虑桥梁施工便宜性。尽量使用先进机械，要有创新意识，使用新的施工工艺，以便加快施工速度，提高施工质量，保证安全措施。1.3.5美观上的要求在现代生活中，桥梁不仅仅是作为一种建筑来满足人们的日常生活，更是作为一种观赏物，在满足需要的同时还可以让人赏心悦目。桥梁要结构合理匀称，而且不仅仅是帮助人类改变自然，更关键的是连接自然，促进自然，融入自然，同时还要配合临近建筑物，增加整体美观。方案比选2.1方案一：预应力混凝土简支桥梁桥跨结构：4×40m预应力简支T型梁。桥墩为柱形，直径为100mm,支座设置为板式橡胶支座。桥面净空：1.5m(人行道）+9m（行车道）+1.5m（人行道）=12（m)孔跨布置：桥梁总长156m，桥面宽度12m，4跨4×40m，最大跨40m。附属工程：桥面是沥清混凝土铺装结构，混凝土厚度8cm,设置人行护栏，设置U型形锌铁皮式伸缩缝，桥头搭板形式为下置式。技术标准：设计行车速度40KM/h设计荷载公路II级设计洪水频遇百年一遇基本地震烈度VI度设计基本地震加速度值0.05g设计使用年限100年桥跨布置如图2-1所示：2.2方案二：预应力混凝土连续梁桥桥跨结构：1440+1600×7+1440m简支空心板。桥面净空：1.5m(人行道）+9m（行车道）+1.5m（人行道）支座设置：板式橡胶支座。桥墩设置：柱形桥墩附属工程：桥面是沥清混凝土铺装结构，混凝土厚度8cm,设置防撞护栏，设置U型形锌铁皮式伸缩缝，桥头搭板形式为下置式。技术标准：设计行车速度40KM/h设计荷载公路II级设计洪水频遇百年一遇基本地震烈度VI度设计基本地震加速度值0.05g设计使用年限100年桥跨布置如图2-2所示：2.3比选方案一方案二施工工艺技术成熟，施工难度小，结构简单技术成熟，施工难度一般后期养护费用低一般美观干净利落，简洁明快曲线形底面，美观受力特点简单，静定结构内力分布均匀，属于超静定结构根据设计宗旨，桥型的方案应满足技术可靠，施工方便，受力合理的原则，而且桥型要保持美观，要与当地环境协调一致由以上综合因素比较，选择方案一，预应力混凝土间支桥梁第3章上部结构计算3.1：设计资料3.1.1：桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m主梁全长:39.96m计算跨径：38.86m桥面净宽：1.5m（人行道）+9m（行车道）+1.5m（人行道）=12m3.1.2:设计荷载公路等级：公路-Ⅱ级，设计人群荷载：3.00KN/m；每一侧的人行道护栏作用力：1.52KN/m,；每侧人行道重3.58KN/m。3.1.3：材料及工艺主梁浇筑的混凝土强度和栏杆，桥面板的混凝土强度一样，强度级别为，预应力钢筋采用φs15.2，共6束，的值为1860MPa。3.1.4：基本计算数据基本计算数据见表3.1表3.1基本计算数据名称项目符号单位数据混凝土立方强度fcu,kMPa50弹性模量EcMPa3.45×104轴心抗压标准强度fckMPa32.4轴心抗拉标准强度ftkMPa2.64轴心抗压设计强度fcdMPa23.1轴心抗拉设计强度ftdMPa1.89短暂状态容许压应力0.7f'ckMPa20.72容许拉应力0.7f'tkMPa1.757持久状态标准荷载组合:容许压应力0.5fckMPa16.2容许主压应力0.6fckMPa19.44短期效应组合:容许拉应力σst-0.85σpcMPa0容许主拉应力0.6ftkMPa1.59φs15.2钢绞线标准强度fpkMPa1860弹性模量EpMPa1.95×105抗拉设计强度fpdMPa1260制应力最大控σcon0.75fpkMPa1395持久状态应力:标准状态组合0.65fpkMPa1209材料重度钢筋混凝土γ1KN/ｍ325.0沥青混凝土γ2KN/ｍ323.0钢绞线γ3KN/ｍ378.5钢束与混凝土的弹性模量比αEp无纲量5.65表中：，。3.2:横截面布置3.2.1：主梁间距与主梁片数梁高与跨径的增大时，主梁间距也增大来提高经济效益，提高主梁的截面效率指标ρ用加宽翼板的方法来实现。在允许的条件下适当加宽T梁翼板主梁间距采用2200mm，采用4片主梁3.2.2主梁高度通常间距增加作为主光束和高光束跨度更经济加宽，同时提高了主光束的截面加宽叶片效率参数ρ是有效的。因此，适当允许范围内加宽T梁的翼板，主梁的间距用2200毫米间隔，选用4片主梁。3.2.2：翼板和梁腹设计翼缘板的厚度有多方面原因来决定，其中最主要的就是由桥面板上传递下来的局部荷载来决定，同时翼缘板受弯时的抗压强度也必须考虑进去，每一个细节都不能放过。预制T梁的翼板厚度取150毫米，为了使翼缘根部较大的弯矩在翼板的承受范围之内，翼板根部加厚到270毫米，腹板厚度取200毫米马蹄的总横截面面积，这是正确的大小的10％至20％的马蹄面积。这种设计预应力钢束布置成三层，在三个光束的最一行，马蹄宽度为500mm，高度300毫米，和web马蹄三角测量过渡交界处，100毫米的高度，主波束根据上述初始大小来确定预制主梁跨中界面图如下:主梁跨中截面图A主梁结构图T型预制梁跨中处截面3.2.3：截面几何特征计算受压翼缘有效宽度按照《公路桥规》，对于T型截面受压翼缘的计算宽度应该取下列数值中的最小值：①≤1/3=38860/3=12953②≤相邻两主梁的平均间距=2200mm③≤b+2+12=2200+2×210+1000=3440mm式中：b—为梁板宽度—为承托长度，此处>3，取=3×120=260mm=2200mm全截面几何特性的计算截面行心至上缘的距离为:检验截面效率指标ρ（希望ρ在0.50以上）上核心点激励截面重心：下核心点距离截面重心：截面效率指标：通过分析，主梁中截面尺寸选择合理。分块名称分块面积A(cm2)分块面积型心与上缘距离y(cm)分块面积型心与上缘静距S=Ay(m³)分块面积的自身惯矩Id=y1-y(cm)分块面积对截面型心惯矩主梁跨中大毛截面的几何特征翼板3007.50225003900055.289168000三角承托4081915960700043.781610000腹板3000752250005625000-12.22448000下三角150146.722005400-83.921056000马蹄1500165247500113000-102.2215673000∑8490532965580100027973000主梁跨中小毛截面的几何特征翼板21007.5157503900061.838029000三角承托8401915960700050.332128000腹板3000752250005625000-5.6796000下三角150146.722005400-77.37878000马蹄1500165247500113000-95.6713729000∑7590526215578400024859000表3.2跨中截面几何特性计算表横截面沿跨长的变化使用主光束的形式的轮廓，沿着翼板长度T形梁恒定的厚度，梁锚头端部，由于具有加较大的局部应力，因此，梁腹板的端部的加厚到500毫米与马蹄形同宽。5.横隔梁的设置在桥跨中点，支点处和四分点设置间距七道横隔梁，间距分别为6m,7m,7m,7m,7m,6m横隔板的下部厚度和上部的厚度分别为230毫米、250毫米。3.3主梁作用效应3.3.1永久作用效应(1).永久作用集度预制梁自重（一期恒载）按跨中截面计算，主梁的恒载集度：g（1）=0.759×25=18.98KN/m变截面的过渡区段折算成的恒载集度：梁端腹板加宽所增加重力折算成的恒载集度：中间横隔梁体积：端部横隔梁体积：边主梁横隔梁恒载集度为：中主梁的横隔梁恒载集度为：边主梁一期恒载集度为：==18.98+0.67+0.45+0,40=20.50KN/m中主梁一期恒载集度为：=18.98+0.67+0.45+0.80=20.90KN/m二期恒载预应力T型梁翼缘板集度：桥面8厘米混凝土铺装自重引起的荷载集度：桥面5厘米沥青铺装自重引起的荷载集度：五片梁均匀承担桥面铺装的自重有：栏杆一侧的人行、防撞护栏分别重为1.52KN/m、3.58KN/m由五片梁均匀承担人行道和护栏自重有：g(7)=（1.52+3.58）×2/5=2.04KN/m二期永久作用荷载集度：=2.25+5.67+2.04=9.96KN/m截面离左侧支座的距离x应满足α=x/l计算要求。主梁的弯矩和剪力计算公式为：表3.3永久作用效应表3.3.2:可变作用效应车道折减系数与冲击系数简支梁桥基频计算式中：l=38.86E=3.45×N/则汽车荷载冲击系数如下：所以主梁的荷载横向分布系数承重结构的长宽比：抗扭惯矩右近似计算：翼缘板平均厚度：马蹄部分的换算平均厚度：的计算结果见下表：表3.4分块名称/（）翼缘板2.200.210.100.312腹板1,240.200.160.299马蹄0.50.350.700.189计算抗扭系数β主梁间距相同，所以将主梁近似看成等截面，则：式中：G=0.4E，l=38,86,A=4.4m,a=2.2m,a=0m,a=-2,2m,a=-4.4m计算得：按修正刚性横隔梁法计算横向影响线坐标：式中：计算所得值见下表表3.5计算主梁横向分布系数并分析最不利作用下图为2号梁横向影响线与最不利作用布置图：车辆可变荷载横向分布计算：人群可变荷载横向分布系数计算得3：支点处的荷载横向分布系数：荷载横向分布影响线如下图布置：车辆，人群可变荷载分别为单片梁的可变荷载横向分布系数如图布置表3.6横向分布系数4.设计车道荷载均布荷载标准值、集中荷载标准值分别为：和均布荷载标准值：=10.5×0.75=7,875KN/m计算弯矩时：=剪力：5：可变作用效应可变作用效应主要考虑汽车荷载和人群荷载的影响，，横向分布系数的选取由支点处到第一根横梁段过渡，其他梁端的值为。：主梁跨中截面的剪力、弯矩最大值式中：人群荷载因双车道不折减，故，跨中弯矩和剪力见下表：表3.7跨中弯矩和剪力截面荷载类型或yS公路-级7.875236.61.2280.528188.76y=9.7152454.17人群2.25————0.735188.76312.16公路-级7.875283.921.2280.5284.8560.5116.84人群2.25————0.7354.8568.032：求主梁四分之一截面处最大弯矩和剪力当最大剪力与弯矩通过四分之一主梁处截面时的作用效应计算简图求得：车辆可变荷载标准效应：=0.5×0.528×7。875×7.286×38.89+0.5×（1.634+0.545）×（0.735-0.528）×5,7×7,875+0.528×236.6×7.286=1552.58(KN/m)=7.875×0,5×0,528v0.75×25.425+0.5×(0.735-0.528)×5.7×7.875×0.0.061+0.528×283.92×0.75=152.35(KN/m)车辆可变荷载冲击效应：M=1552.58×0.211=327.59(KN/m)V=152.35×0,211=32.15(KN/m)人群可变荷载效应：=0.5×0.417×5.45×7.286×38.86-0.5×0.417×(1.634+0.545)×5.7×5.25=308.13(KN/m)=0.5×0.417×5.25×0.75×25.425-0.5×0.417×5.7×5.25×0.061=20.49(KN/m)3:支点截面处的剪力最大值横向分布系数沿桥纵方向的变化图形和支点剪力影响线如下图：横向分布系数变化长度：M变化区荷载重心处的内力影响线坐标为利用公式计算，得：=1.228×1×7.875×【0.528×19.43+0.5×6.5×（0.417-0.528）×0.972】=95.82KN则支点处最大剪力为：车辆可变荷载冲击效应：=241.21×0.211=50.90KN支点截面人群最大荷载最大剪力：0.735×2.25×19.43+0.5×6.5×(0-0.684)×2.25×0.972=27.80KN3.3.3主梁作用效应组合表3.8主梁作用效应组合2号梁序号荷载类别跨中四分点支点(KN)(KN)(KN)1第一期永久作用3869.6302902.22199.16398.322第二期永久作用1880.0701410.0696.76193.523总永久作用5749.704312.28295.92591.844可变作用（汽车）2454.17116.841552.58152.35241,215可变作用（汽车）冲击517.8224.65327.5932.1550.906可变作用（人群）312.168.03308.1320.4927.807标准组合9033.85149.526500.58500.91911.758短期组合8048.61104.665843.88439.41815.789极限组合11497.45209.338238.36642.091158.083.4：布置及估算预应力束3.4.1：估算跨中截面钢筋束1：.按正常使用极限状态的应力要求估算钢筋束数当混凝土截面不出现拉应力时，得到的钢束数n的计算公式可按下式计算—大毛截面形心到上缘的距离—大毛截面抗弯惯性矩，，。假设，则：2：按承载能力极限状态估算钢束数综合上述两种极限状态取n=9。3.4.2：预应力钢束布置1：跨中截面以及锚固端截面的钢束布置此钢束用预应力管道外径77毫米，外径70毫米金属波纹管插入孔中，管道的底梁和梁侧为30毫米和的管径的1/2的最小间距，所述管是进一步不小于线性间距40毫米，并且不小于所述管的直径的0.6倍，按照设计要求，横截面选择的配置的详细结构如下所示，其中由钢跨度部分的束光束中心获得底部的重心：锚固端截面几何特性计算表如下：表3.9锚固端截面几何特性计算表分块名称cm翼板33007.5247056187562.641294843913010314三角承托357.517.176138532.2552.971003080.9100613.15腹板825097.580437518717-27.366175699.224892886.711907.583521838003813.85由表分析计算得出通过计算分析可知，钢束群重心位于允许范围内，满足要求。钢束计算钢束上部和下部的弯起角为，预应力钢束的线性设计为直线加圆弧，整根钢束设置在同一个平面内.钢束起弯点至跨中的距离钢束锚固点至支座中心线的水平距离的计算：封锚尺寸图（单位mm)钢束计算图示（尺寸mm).钢束重心位置的控制截面计算计算截面在曲线端时，计算公式如下：计算截面接近锚固点的直线端时，计算公式如下：单跨主梁单片梁所需要的钢绞线数量计算见下表：表3.10界面的钢束位置及钢束群重心位置钢束号N1(N2)N3(N4)N5N6弯起高度22.043.3111133.3（cm)13.1912.1925.8825.88(cm)9.8131.1185.12107.42(cm)100100100100(cm)98.2699.2596.5996.59()771515R(cm)1282.924173.602498.093152.55(cm)155.04508.63646.56815.94(cm）1301.03920.75797.49620.073.5计算主梁截面的几何特征3.5.1计算截面面积和惯性矩1：计算净截面几何特征预应力阶段按：截面积（n=6，）截面惯性矩：计算结果如下图所示：表3.11跨中翼缘全宽截面面积与惯性矩截面钢束号(cm)R(cm)Sinαcosα(cm)(cm)(cm)四分点N1(N2)未弯起.1201.31————8.98.914.26N3(N4)未弯起4231.59————15.915.9N5未弯起2498.09————9.09.0N6139.933152.550.0440.99916.719.81支点直线段y70.1N1(N2)20.9731.94.019.025.2N3(N4)42.8727.92.9615.955.6N51021529.88.039.0111N61331522.66.0616.71432..截面几何特征换算整体界面集合特性计算的公式如下：截面的面积截面的惯性矩查表得：=5.56计算有效荷载分布宽度内截面几何特性取下列数值中的最小值：①≤1/3=38860/3=12953②≤相邻两主梁的平均间距=2200mm③≤b+2+12=2200+2×210+1000=3440mm式中：b—为梁板宽度—为承托长度，此处>3，取=3×120=260mm所以，取受压翼缘有效宽度=2200mm根据设计原则，结果应取全宽截面值才能满足设计规范要求3.5.2截面静矩计算静矩计算图示如下：表3.12跨中截面对重心轴静矩计算结果3.5.3截面几何特征计算通过以上计算，得出截面几何特性值表3.13主梁截面几何特征值截面分块名称分块面积cm）分块面积重心至上缘距离（cm）分块面积对上缘静矩全截面重心至上缘距离（cm）分块面积的自身惯矩（cm）Ib=180cm净截面毛截面759071.96330467.939839224-3.9512072435527613.04扣管道面积-279.4187.15-52289.7—-119.2-3332235.57310.6——58131.339839224—-3211510B=250cm换截面毛截面849064.164035476.94465238212.83.5647674460换算面积234.36187.1558766——-110.25-110.048724.36251.2586562044652382——3.5.4验算主梁截面应力与承载力1.对持久力状态下极限状态承载力进行验算在承载能力极限状态下，分别验算正截面和斜截面的承载能力。从以下几个方面对正截面承载力进行验算受压区高度当成立时，则判断中性轴在翼缘板内当则判断中性轴在腹板内经比较，中性轴在翼板内。设中性轴到截面上缘距离为x，则:计算截面上缘与中性轴的距离（设为x）式中：=0.40根据以上计算结果分析可知，此处截面发生塑性破坏。（3）.验算正截面承载力正截面承载力按下式计算：（跨中）由以上可知，主梁跨中正截面承载力满足设计要求。最小配筋率验算 ，综上，需要配置普通钢筋受压区高度计算计算普通钢筋：即在梁底布置6根直径16mm的HRB400钢筋，，以满足最小配筋率的要求。2从以下几个方面对斜截面进行承载能力验算复合主梁尺寸用以下公式计算斜截面的抗剪承载力式中：B取550mm综上，斜截面承载能力满足要求。验算抗剪承载力由以上计算结果可知，需要验算斜截面抗剪承载力.选定截面顶端位置距离支座h/2处截面的坐标为：取正截面有效高度，则斜截面顶端坐标为：X=19800-1728.5=18071.5,则箍筋计算选用的双支带肋钢筋，则箍筋总面积为：箍筋间距，箍筋抗拉强度，箍筋配筋率为：《公路桥规》规定，250mm以内的配筋率不小于0.12%，箍筋直径大于10mm，且间距应小于200mm，则该设计满足设计要求，同时，在靠近支点处，箍筋加密。抗剪承载力计算主梁斜截面抗剪承载力：式中：b=448.6—斜截面内配筋率，预应力钢束抗拉强度为1260Mpa，N1—N6钢束的见下表表3.14正截面处的钢束位置及钢束群重心位置截面钢束距离支座h/2处斜截面顶端N1(N2)30.971181.920.02620.999699.4737.12N3(N4)399.254173.60.09570.995416.735.90N5456.552498.090.18280.9832950.97N6633.973152.550.020110.979616.781.01主梁最不利截面处斜截面抗剪承载力满足设计要求。.持久应力状态下验算正常使用极限状态下抗裂计算正截面抗裂验算对预制的全预应力混凝土构件，在作用频遇效应组合下，应符合下列要求：计算过程和结果见下表：表3.15正截面抗裂验算表应力部位跨中下缘四分点下缘支点下缘（1）47588.4749448.552068.78（2）481688650241382004050（3）7063.67369.611026.18（4）246195.96284560342958.28（5）328144.43287260373069.56（6）257176019822100（7）652270056414000（8）=（1）/（3）6.96.594.63（9）=（2）/（4）19.5617.655.84（10）=（8）+（9）26.4624.2410.47（11）=（6）/（4）10.446.970（12）=（（7）-（6））/（5）12.0412.740（13）=（11）+（12）22.4819.710（14）=（13）-0.85（10）-0.86-1.31-8.9（2）.斜截面抗裂验算混凝土主对角线拉伸应力裂纹性控制斜截面。混凝土的计算时的最危险的部分的主跨度拉伸应力的选择和在横截面宽度检查的重心的快速变化预制的全预应力混凝土构件在作用频遇作用效应组合下，斜截面的主拉应力应符合： 表3.16截面主应力部位跨中a-a7.790.409-0.02097o-o7.030.444-0.02790n-n7.041.777-0.42303b-b5.660.361-0.02296四分点a-a5.501.626-0.44460o-o5.431.798-0.54159n-n5.401.777-0.53179b-b5.261.723-0.51418支点a-a1.561.783-1.16537o-o4.442.465-1.09661n-n4.632.489-1.08375由上表可知，最大主拉应力为1.16537Mpa，符合规范要求。验算主梁恒载状态下正，斜截面的应力.正截面混凝土压应力使用阶段正截面应力应满足：式中：计算结果见下表，四分点下缘的正应力最大，等于,满足设计规范要求。表3.17正截面混凝土压应力验算表应力部位跨中上跨中下支点上支点下四分上四分下485784857845887458875105951059480866848086685024318502431820040502004150693669366936693611026110264070892461964073602465084790463429585380693281445344312491245627453730702571570257157019288101928810007586950417150069180503128620007.007.006.626.624.634.63-11.8119.53-12.3320.38-4.185.84-4.8126.54-5.7227.000.4510.476.32-10.454.73-7.82009.32-4.889.34-4.820015.64-15.3214.07-12.640010.8311.218.3514.360.4510.47预应力筋拉应力验算使用阶段预应力筋拉应力应满足式中：N2为最不利钢筋，验算该处，计算结果见下表，跨中截面的拉应力为，为最大拉应力，符合要求。表3.18N2号预应力筋拉应力验算表应力部位跨中四分点支点27614680.3727643460.453597623.6736690243.0130586622.5040381671.28103.17103.1495.90102.81113.7799.242571750192881007586950691895009.617.20014.0518.56023.6625.750133.69145.510866.15826.47896.44999.83971.98896.44截面混凝土主压应力验算该设计分别对跨中，四分点，支点截面进行主压力验算，计算结果见下表：主梁构件斜截面主压应力应符合规范及设计要求：截面主应力部位跨中a-a9.720.4879.74o-o7.030.5367.07n-n7.050.5287.09b-b9.930.4309.95四分点a-a7.332.2757.89o-o5.432.8196.63n-n4.882.8116.16b-b11.630.48711.65支点a-a1.562.0552.98o-o4.442.8565.84n-n4.632.8295.97由计算结构可知，最大主压应力为11.65Mpa，符合规范要求。活载状态构件的应力验算预加应力阶段：该设计考虑预应力钢束在混凝土强度达到90%时开始张拉，则：计算结果见下表，由表可知，上缘最大拉应力为，下缘最大压应力，由于纯在拉应力，；需要配筋率不小于0.20%的普通钢筋。其中，A=6936.6现选配12根直径14mm的HRB335钢筋，，均布于翼缘上部。表3.20预加应力阶段的法向应力计算表应力部位跨中上缘跨中下缘四分点上缘四分点下缘支点上缘支点下缘4857848578458874588751059510594808668480866850243185024318200405020040506936.66936.66936.66936.61102611026407089246196407360246508479046342958257175025717501928810192881000776.626.624.634.63-11.8119.53-12.3320.38-4.185.84-4.8126.54-5.7227.000.4510.476.32-10.454.73-7.82001.5116.09-0.9819.170.4510.47主梁端部的局部承压计算验算截面尺寸张拉时应力应控制在1395Mpa以下采用夹片式群锚，锚垫尺寸为，喇叭管尾端内径为70毫米波纹管。锚具在梁端布置情况如下图：夹片锚具体系验算最不利的1号（或2号）钢束的局部承压能力：由以上计算可知，主梁局部受压区的截面尺寸满足要求。局部抗压承载力验算计算公式为：主梁端部的局部承压满足规范要求。主梁变形验算计算由预计应力引起的跨中反拱度全梁平均预加力矩计算值为L/4处的截面处的使用阶段永久存在预加力矩作用作为，截面惯性矩采用预加力阶段（第一阶段），的截面惯性矩，为方便计算，可仍取梁1/4处的截面惯性矩作为全梁平均值。主梁跨中截面上的拱值：简化为：=5.04cm考虑准永久效应的预加力引起的上拱值：计算由荷载引起的跨中挠度主梁惯性矩在各控制面的换算截面不相同，取梁L/4截面处的换算截面惯性矩作为全梁平均值计算简支梁挠度验算式：考虑挠度（由准永久作用的一期恒载，二期恒载引起）：可变荷载引起的跨中挠度：恒载引起的长期挠度值为：结构刚度验算结构刚度满足要求。预拱度的设置满足规范要求，可不设置预拱度。第4章支座4.1确定支座的厚度主梁的计算温差,则每一个支座的承受的水平位移为：假设在40米的桥梁不满一对车辆荷载，一侧车道上的总重力为10%，则计算一侧车道的总荷载为取制动力，则每个支座承受的水平力支座的橡胶层设计：受汽车制动力影响时：不受汽车制动影响时：综上计算结果选取支座尺寸。4.2验算支座的偏转支座的平均压缩变形：梁端转角，偏转按以下公式验算：4.3抗滑稳定性验算4.3.1考虑汽车制动力影响4.3.2不考虑汽车制动影响两种情况均满足设计规范要求。第5章下部结构计算根据实际情况和设计规范，在满足成立要求的情况下，初步拟定桥墩的尺寸如图5.1立面图侧面图5.1盖梁设计5.1.1承载力要求计算（1）上部结构永久荷载计算永久荷载计算结果见下表：表5.1永久荷载计算每片边梁自重每片中梁自重一孔上部构造总重每一个支座恒载反力1,52，434987.36边梁1,5中梁2,4中梁336.1337.2137.21441.7460.5460.5（2）盖梁自重和内力计算盖梁的自重和产生的弯矩见表5.2：表5.2弯矩截面自重（KN)弯矩剪力（左）剪力（右）1-112-3.1-14-142-221-27-37-373-319-56-56-564-4166671715-5660005.1.2活载计算（1）活载横向分布计算可变荷载横向分布系数计算时，荷载对称布置时用杠杆原理法，非对称布置用偏心压力法。单列车对称布置时：双列车对称布置时：单列车非对称布置：已知：则：双列车非对称布置：已知则人群荷载：两侧有人群对称布置时：单侧有人群非对称布置时：已知由则假设活载沿桥的方向移动时，求活载的最大支座反力Π级公路，单孔布置荷载，单列车时：单孔布置荷载，双列车时：双孔布置荷载，单列车时：双孔布置荷载，双列车时：人群荷载，如图所示：单孔满荷载时：双孔双荷载时：各梁恒载，活载反力最大值组合设计见表6.3，冲击系数取1.333表5.3活载反力最大值编号荷载1号梁2号梁3号梁4号梁5号梁1恒载767.13799.22799.22799.22767.122双列对称137.71673.26826.26673.26137.713双列非对称413.95334.39254.82175.2595.694人群对称113.86-27.110-27.11113.865人群非对称67.4847.4227.368.72-12.7761+2+41018.691445.371625.481445.371018.6971+2+5972.311519.91652.841479.76892.0681+3+41294.931106.51054.04947.36976.6791+3+51248.551181.031081.4981.75850.045.2双柱反力计算计算结果见表5.4表5.4双柱反力计算荷载组合情况计算式反力组合6公路-Π级双列对称，人群对称（1018.69×6.7+1445.37×4.7+1625.48×2.7+1479.76×0.7+1018.69×1.5）×1/5=4114.2254114.225组合7公路-Π级双列对称，人群非对称（972.31×6.7+1519.9×4.7+1652.84×2.7+1479.76×0.7+892.06×1.5)×1/5=4098.8134098.813组合8公路-Π级双列非对称，人群对称(1294.93×6.7+1106.5×4.7+1054.04×2.7+947.36×0.7+976.67×1.5)×1/5=3770.1293770.129组合9公路-Π级双列非对称人群非对称(1248.55×6.7+1181.03×4.7+1081.4×2.7+981.75×0.7+850.04×1.5)×1/5=3759.6383759.638由表的计算可知，偏载左边的立柱反力最大（G1>G2），并由组合6控制设计，此时，5.3桥墩桥柱设计桥墩为柱形，直径为100cm，混凝土强度为C30，主筋为HRB4005.3.1恒载计算上部结构单孔恒载:4987.36KN盖梁自重：309.45KN横系粱重：70KN墩柱自重：60KN作用墩柱底面的恒载垂直力为：5.3.2活载计算（1）人群荷载单孔行人（单侧）:双孔行人（单侧）：车辆荷载单孔，单列车：相应制动力：60.96KN双孔，单列车：相应制动力90.83KN取制动力为90KN5.3.3双柱反力横向分布计算R1R1R22.1m2.1m2.1mPR1R22.1m2.1mP0.55单列双列单列车时：双列车时：单侧人群：双侧人群：5.3.4荷载计算表5.5荷载计算表荷载情况最大