南水北调大桥上部设计（装配式预应力混凝土箱型梁,跨度40m,共三跨）桥梁工程等专业毕业设计毕业论文.doc

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）2 设计资料及构造布置2.1 设计资料2.1.1 桥面跨径及桥宽标准跨径：总体方案选择的结果，采用装配式预应力混凝土箱型梁，跨度40m，共三跨。主梁长：伸缩缝采用4cm，预制梁长39.96m。计算跨径：取相邻支座中心间距39.5m。桥面净空：由于该桥所在的路线宽度较大，确定采用分离式桥。单侧桥横向布置：0.52（护栏）+3.752（二车道）+1（左路肩）+3（右路肩）=12.5m2.1.2 设计荷载根据线路的等级,确定荷载等级，由一级公路，设计时速100km/h可查得：计算荷载：公路一级荷载。2.1.3 材料及工艺1）水泥混凝土：主梁、栏杆、桥面铺装采用C50号混凝土。抗压强度标准值=32.4，抗压强度设计值=22.4，抗拉强度标准值=2.65，抗拉强度设计值=1.83, =3.45。2）预应力钢筋采用（ASTM A41697a标准）低松弛钢绞线17标准型。抗拉强度标准值=1860，抗拉强度设计值=1260，公称直径15.2，公称面积139，弹性模量=1.95。2.1.4 设计依据1）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ D62-2004）；2.2 构造布置2.2.1 主梁间距与主梁片数为使材料得到充分利用，拟采用抗弯刚度和抗扭刚度都较大的箱型截面，按单箱单室截面设计，为减小下部结构的工程数量，采用斜腹式。施工方法采用先预制，在吊装的方法。在保证行车道板使用性能挠度和裂缝控制的前提下，将预制箱梁控制在可以吊装的范围内，整桥横向按8片预制箱梁布置，设计主梁间距均为3.12m，边主梁宽3.02m,中主梁宽2.92m，主梁之间留0.2m后浇段，以减轻吊装重量，同时能加强横向整体性。2.2.2 主梁尺寸拟定1）主梁高：根据预应力混凝土简支梁的截面尺寸设计经验梁高跨比通常为1/15-1/25，本设计取1/25，即梁高h=1.60m。2）顶板宽度与厚度：顶板宽度在桥面宽度和主梁片数确定以后，就已经确定：3.12m；厚度与其受力有关，此处采用变厚度，悬臂远端10cm，在20cm处开始逐渐变厚，与腹板相交处厚度为16cm，由腹板向内依然采用相同的变厚度。3）底板宽度与厚度：底板宽度取100cm，厚度既要满足受力要求，又要考虑到预应力钢筋孔道的布置，因此厚度取20cm。4）腹板厚度：除了要满足抗剪及施工要求外，腹板厚度选取时还应考虑到预应力钢筋的布置和弯起，此处取24cm（注：水平厚度24.7cm）。2.2.3 横截面沿跨长改变本设计梁高采用等高度形式，梁端部分由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也因布置锚具的要求，在端头附近做成锯齿形，截面厚度在距支座1m处开始变化，厚度由原来各自向内增加一倍。2.2.4 横隔梁设计为了增强主梁之间的横向连接刚度，除设置端横隔梁外，还在跨中、四分之一处设置三片中横隔梁，共计五片。横隔梁厚度为20cm，为了减轻吊装质量、节省材料横隔梁中间留孔。主梁跨中、支点截面以及横隔梁尺寸见图2-1、图2-2所示：图2-1 箱梁跨中横截面Fig. 2 -1 The cross-section of mid-span box beam 图2-2 箱梁支点截面 Fig.2 -2 The cross-section of side end-span box beam 2.2.5 桥面铺装采用厚度为8cm水泥混凝土垫层，表面7cm的沥青混凝土，桥面横坡为1.5%。2.2.6 桥梁横断面图图2-3 桥梁横断面图（单位：cm）Fig.2-3 The diagram of bridge cross section 2.3 主梁毛截面几何特性计算2.3.1 计算截面几何特性本设计采用分块面积法，因为只在距支点1m处开始变截面，为简便计算，可近似按等截面计算，所以只需分别计算边主梁、中主梁预制时和使用时跨中截面的几何特性。主要计算公式如下：毛截面面积： (21)各分块面积对上缘的面积距： (22)毛截面重心至梁顶的距离： (23)毛截面惯性距计算移轴公式： (24)式中分块面积；分块面积重心至梁顶的距离；毛截面重心至梁顶的距离；各分块对上缘的的面积距；各分块面积对其自身重心的惯性距。利用以上公式，分别计算边主梁、中主梁预制时和使用时跨中截面的几何特性，将结果列入一下各表中。表2-1边梁的截面几何特性计算表（使用前）Tab.2-1 The calculation of the geometrical features of side beam（before use）分块号/cm2/cm/cm4/cm/cm4/cm4顶板302051510062.9725166.711974967.12上三角承托776.42519410110.941849.22399299.78腹板6125.678477796.8-10.038592870.46616240.88下三角承托100146.6714667-78.72222.2619369底板2000150300000-82.0366666.713457841.8120228171778688775.2629067718.58其中：矩形自身惯性矩 ， 三角形自身惯性矩=67.97 I= =37756493.84cm4表2-2 中梁的截面几何特性计算表（使用前）Tab.2-2 The calculation of the geometrical features of center beam（before use）分块号/cm2/cm/cm4/cm/cm4/cm4顶板292051460063.524333.311774170上三角承托776.4259613.21121849.22445266.1腹板6125.678477796.8-9.58592870.46552835.4下三角承托100146.6714667-78.172222.2611054.9底板2000150300000-81.566666.713284500119228166771631619.7228667826.4其中：=68.5I= =37355768.26cm4表2-3 主梁的截面几何特性计算表（使用阶段）Tab.2-3 The calculation of the geometrical features of main beam（The use of phase）分块号/cm2/cm/cm4/cm/cm4/cm4顶板312051560062.452600012168007.8上三角承托776.42519410109.91849.22354626.6腹板6125.678477796.8-10.558592870.46681794.6下三角承托100146.6714667-79.222222.2627580.8底板2000150300000-82.5566666.713629005121228176778689608.5629461012.8其中：=67.45I= =38150621.36cm42.3.2 检验截面效率指标以跨中截面为例：上核心距：=cm下核心距：=cm截面效率指标：根据设计经验，一般截面效率指标取，且较大者较经济。上述计算表明，初拟的主梁截面是合理的。3 主梁内力计算3.1 恒载内力计算3.1.1 第一期恒载（主梁自重） 在距主梁端部1m处为过渡宽度。1）边主梁自重荷载：跨中部分： 支点部分：边主梁荷载集度：2）中主梁自重荷载： 跨中部分 支点部分 中主梁荷载集度：3）横隔梁自重荷载： 一个横隔梁体积： 横隔梁荷载集度： 边梁部分： 中梁部分： 第一期恒载集度： 3.1.2 第二期恒载（主梁现浇湿接缝）边主梁：中主梁：3.1.3 第三期恒载（防撞墙、桥面铺装）1）防撞墙：按规定：（只有边梁承担）2）桥面铺装： 第三期恒集度：3.1.4 恒载集度汇总表3-1 主梁恒载汇总表Tab.3-1 The collection of the dead load of main beam荷载梁第一期荷载第二期荷载第三期荷载总和g边主梁31.0480.2518.149.398中主梁31.3960.5011.2643.1563.2 恒载内力 设为计算截面至支撑中心的距离，并令图 3-1 恒载内力计算图Fig.3-1 The diagram of constant load calculation 则计算公式为： (31) (32)其中： 则边主梁和中主梁的恒载内力计算如下表表3-2 恒载内力表Tab.3 -2 The table of dead load 项目/KNm/KN跨中四分点变化点四分点变化点支点a(1-a)L2/2199.6149.787.33(1-2a)L/29.9914.9919.98一期恒载边主梁6197.184647.892711.42310.17465.41620.3431.048中主梁6266.644699.982741.81313.65470.63627.2931.396二期恒载边主梁49.937.4321.832.53.754.9950.25中主梁99.874.8543.674.9957.59.990.5二期恒载边主梁3612.762709.571580.67180.82271.32361.6418.1中主梁2247.51685.62983.34112.49168.79224.9711.26总恒载边主梁9859.847394.884313.93493.49740.48986.9749.398中主梁8613.946460.453768.81431.13646.91862.2643.1564 荷载横向分布计算4.1 支点截面横向分布系数计算本设计应用杠杆法计算支点截面的横向分布系数。杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用，假设桥面板在主梁上断开，把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁或简支单悬臂梁，主要适用于双肋式梁桥或多梁式桥支点截面。本桥为多梁式桥，当桥上荷载作用在靠近支点处时，荷载的绝大部分通过相邻的主梁直接传至墩台。虽然端横隔梁连续于几根主梁之间，但是其变形极其微小，荷载主要传至两个相邻的主梁支座。因此，偏于安全的用杠杆原理法来计算荷载在支点的横向分布系数。1）对于1号梁，首先绘制1号梁反力影响线，如图4-1。并确定荷载最不利位置：图 4-1 1号梁横向分布系数图Fig.4-1 The diagram of 1 Leung horizontal distribution coefficient1号梁荷载横向分布系数：2）对于1号梁，首先绘制1号梁反力影响线，如图4-2。并确定荷载最不利位置：图 4-2 2号梁横向分布系数图Fig. 4-2 The diagram of 2 Leung horizontal distribution coefficient2号梁荷载横向分布系数： 由于高速公路，无人群荷载，所以根据对称性，3号梁与2号梁支点的横向分布系数相同，4号梁与1号梁的横向分布系数相同。4.2 跨中截面横向分布系数计算本设计应用修正偏心压力法计算跨中截面的横向分布系数。修正偏心压力法是当桥主梁间具有可靠连接时，在汽车荷载作用下，中间横隔梁的弹性挠曲变形与主梁的变形相比很小，因此可假定中间横隔梁像一根无穷大的刚性梁一样保持直线形状。本设计因除了设置端横隔梁外，还分别在跨中、四分之一处设置了横隔梁，并且主梁之间预留20cm后浇注，所以在本设计中，主梁之间具有可靠的连接，固选用修正偏心压力法计算跨中横向分布系数。4.2.1 计算主梁抗弯惯性矩 由前面截面几何特性计算可知4.2.2 计算主梁截面抗扭惯性矩t 对于本设计箱形截面，空室高度大于截面高度0.6倍（即0.810.6）,所以属于薄壁闭合截面。对于单室箱型截面，其抗扭惯性矩可分为两部分：两边悬出的开口部分和薄壁部分。由于本设计截面采用的是变厚度，所以计算前把截面转化成两个矩形和一个闭口槽型，它们的厚度采用转换后的厚度，如图4-3： 悬出部分可按实体矩形截面计算： (41) 其中： 矩形长边长度 矩形短边长度 矩形截面抗扭刚度系数n主梁截面划分为单个矩形的块数薄壁闭合部分： (42) （注：公式中具体尺寸见下图）图 4-3 截面转换图Fig.4-3 The conversion cross-section map1）计算悬臂部分抗扭惯性矩 悬臂换算厚度： 则： 表4-1矩形截面抗扭刚度系数表Tab.4-1 rectangular section torsional stiffness coefficient tablet/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.10.10.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3 由通过查表（内插法）可得，悬臂部分抗扭刚度系数c=0.297867则： 2）计算闭口薄壁部分抗扭惯性矩 薄壁箱型截面顶板换算厚度： 则： 图 4-4 抗扭计算简图 Fig.4-4 Diagram calculated torsional4.2.3 计算主梁截面抗扭刚度修正系数本桥使用后各主梁的横截面均相等，,梁数，梁间距为3.12m，并取，则： 抗扭修正系数： 其中： 材料剪切模量；主梁抗弯惯性矩材料的弹性模量；主梁抗扭惯矩；4.2.4 跨中截面横向分布系数计算1）1号梁。计算考虑抗扭修正系数的横向影响线竖标值由横向影响线的竖标值绘制各梁的横向影响线，并确定荷载的最不利位置。1梁的横向影响线和布载图式如图4-5：图4-5 1号梁的横向影响线和布载图Fig. 4 -5 The diagram of 1 leongs horizontal impact lines and load设影响线零点离1号梁轴线的距离为，则：解得： 则汽车荷载横向分布系数为：2）2号梁 计算考虑抗扭修正系数的横向影响线竖标值由横向影响线的竖标值绘制各梁的横向影响线，并确定荷载的最不利位置。2梁的横向影响线和布载图式如图4-6：图4-6 2号梁的横向影响线和布载图Fig. 4 -6 The diagram of 2 leongs horizontal impact lines and load设影响线零点离2号梁轴线的距离为，则：解得： 则汽车荷载横向分布系数为：由于高速公路，无人群荷载，所以根据对称性，3号梁与2号梁支点的横向分布系数相同，4号梁与1号梁的横向分布系数相同。4.3 荷载截面横向分布系数汇总 由以上计算将荷载横向分布系数汇总到表4-2表4-2横向分布系数汇总表Tab. 4 -2 The summary of horizontal distribution coefficient梁号荷载位置公路级荷载作用横向分布系数备注1支点1.032支点截面按“杠杆原理法”计算跨中截面按“修正偏心压力法”计算 跨中0.81862支点1.0064跨中0.75773支点1.0064跨中0.75774支点1.032跨中0.81865 活载影响下主梁内力计算5.1 冲击系数和车道折减系数的确定根据桥规，简支梁桥的自振频率可采用以下公式估算： (5-1) 式中：结构计算跨径（）； 结构材料的弹性模量（）；对于混凝土，取 N/m2 结构跨中截面的截面惯矩（）；结构跨中处的单位长度质量（），当换算为重力计算时其单位为（）； 结构跨中处延米结构重力（）； 重力加速度（）。即： 桥规规定，冲击系数按下式计算：当时，；当时，；当时，本计算。故： 所以取：1+=1.11 根据桥规规定，本设计为半幅二车道，可不考虑横向车道折减，其折减系数。5.2 活载内力计算本设计中，因为除设置端横隔梁外，跨中还设置了3根内横隔梁，所以跨中部分采用不变的，从第一根内横隔梁起至支点从直线过度到13。在计算简支梁跨中最大弯矩与剪力时，由于车辆的重轴一般作用于跨中区段，而横向分布系数在跨中区段的变化不大，为了简化计算，通常采用不变的跨中横向分布系数计算。 根据桥规，公路级车道荷载的均布荷载标准值为。集中荷载标准值随计算跨径而变，当计算跨径小于或等于时，为；计算跨径等于或大于时，为；计算跨径在之间时，值采用直线内插求得。当计算剪力效应时，集中荷载标准值应乘以1.2的系数，其主要用于验算下部结构或上部结构的腹板。 因此由内插求得： 求得，。 5.2.1 1号梁活载内力计算1）1号梁跨中截面弯矩和剪力计算跨中截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-1，跨中截面弯矩计算采用不变的横向分布系数。图5-1 1号梁跨中弯矩计算图Fig. 5 -1 The calculation of 1 leongs span moment 跨中弯矩影响线的最大坐标值： 跨中弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下1号梁跨中弯矩： 跨中截面剪力影响线及横向分布系数见图5-2，跨中截面剪力计算采用不变的横向分布系数。图5-2 1号梁跨中剪力计算图Fig.5 -2 The calculation of 1 leongs span shear 跨中剪力影响线的最大坐标值： 跨中剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下1号梁跨中剪力： 2）1号梁处截面弯矩和剪力计算处截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-3，截面弯矩计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-3 1号梁处弯矩计算图Fig. 5-3 The calculation of 1 Leongs department moment 处弯矩影响线的最大坐标值：三角荷载合力作用点处影响线坐标值： 处弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下1号梁处弯矩： 处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-4，截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-4 1号梁处剪力计算图Fig.5 -4 The calculation of 1 Leongs department shear 处剪力影响线的最大坐标值： 处剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下1号梁处剪力： 3）1号梁变化点处截面弯矩和剪力计算变化点处截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-5，变化点截面弯矩计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-5 1号梁变化点处弯矩计算图Fig. 5-5 The calculation of 1 Leongs Change-point department moment 变化点处弯矩影响线的最大坐标值：三角荷载合力作用点处影响线坐标值： 变化点处弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下1号梁变化点处弯矩： 变化点处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-6，变化点截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-6 1号梁变化点处剪力计算图Fig.5-6 The calculation of 1 Leongs Change-point department shear变化点处剪力影响线的最大坐标值：三角荷载合力作用点处影响线坐标值： 变化点处剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下1号梁变化点处剪力： 4）1号梁支点处截面剪力计算支点处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-7，支点截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-7 1号梁支点处剪力计算图Fig. 5-7 The calculation of 1 Leongs Support department moment 支点处剪力影响线的最大坐标值：三角荷载合力作用点处影响线坐标值： 支点处剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下1号梁支点处剪力： 5.2.2 2号梁活载内力计算1）2号梁跨中截面弯矩和剪力计算跨中截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-8，跨中截面弯矩计算采用不变的横向分布系数。图5-8 2号梁跨中弯矩计算图Fig. 5 -8 The calculation of 2 leongs span moment 跨中弯矩影响线的最大坐标值： 跨中弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下2号梁跨中弯矩： 跨中截面剪力影响线及横向分布系数见图5-9，跨中截面剪力计算采用不变的横向分布系数。图5-9 2号梁跨中剪力计算图Fig.5-9 The calculation of 2 leongs span shear 跨中剪力影响线的最大坐标值： 跨中剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下2号梁跨中剪力： 2）2号梁处截面弯矩和剪力计算处截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-10，截面弯矩计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-10 2号梁处弯矩计算图Fig. 5-10 The calculation of 2 Leongs department moment处弯矩影响线的最大坐标值：三角荷载合力作用点处影响线坐标值： 处弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下2号梁处弯矩： 处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-11，截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-11 2号梁处剪力计算图Fig.5 -11 The calculation of 2 Leongs department shear 处剪力影响线的最大坐标值： 处剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下2号梁处剪力： 3）2号梁变化点处截面弯矩和剪力计算变化点处截面弯矩影响线及横向分布系数见图5-12，变化点截面弯矩计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。 图5-12 2号梁变化点处弯矩计算图Fig. 5-12 The calculation of 2 Leongs Change-point department moment变化点处弯矩影响线的最大坐标值：三角荷载合力作用点处影响线坐标值： 变化点处弯矩影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下2号梁变化点处弯矩： 变化点处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-13，变化点截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-13 2号梁变化点处剪力计算图Fig. 5-13 The calculation of 2 Leongs Change-point department shear变化点处剪力影响线的最大坐标值：三角荷载合力作用点处影响线坐标值： 变化点处剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下2号梁变化点处剪力： 4）2号梁支点处截面剪力计算支点处截面剪力影响线及横向分布系数见图5-14，支点截面剪力计算需考虑荷载横向分布系数沿桥纵向的变化，支点截面取，至取，支点段横向分布系数按直线变化。图5-14 2号梁支点处剪力计算图Fig. 5-14 The calculation of 2 Leongs Support department moment支点处剪力影响线的最大坐标值：三角荷载合力作用点处影响线坐标值： 支点处剪力影响线的面积： 集中荷载： 均布荷载：车道荷载作用下2号梁支点处剪力： 由于高速公路，无人群荷载，所以根据对称性，3号梁与2号梁支点的横向分布系数相同，4号梁与1号梁的横向分布系数相同。5.3 荷载内力组合表5-1荷载内力组合表Tab.5 -1 load combination of internal forces Table荷载类别弯矩/KNm剪力/KNL/2L/4变化点L/2L/4变化点支点恒载9859.847394.884313.930493.49740.48986.97汽车荷载4714.123565.842260.35220.48366.04488.23636.311.2恒11831.818873.865176.720592.19888.581184.361.4汽6599.774992.183164.49308.67512.46683.52890.83=+18431.5813866.048341.21308.671104.651572.12075.19/35.81%36.0%37.94%100%46.39%43.48%42.93%5.4 绘制内力包络图沿梁轴的各个截面处，将所采用的计算内力值按适当的比例尺绘成纵坐标，连接这些标点得到内力包络图，这条曲线可大致表示各个截面在很在和活载作用下所产生的内力。内力包络图主要为在主梁内配置预应力筋、纵向主筋、斜筋和箍筋提供设计依据，并进行各种验算。本桥简支梁主梁内力包络图如图5-15。 图5-15 内力包络图Fig. 5 -15 envelope diagram of internal forces6.5 主梁截面几何特性计算后张法预应力混凝土梁主梁截面几何特性应根据不同的受力阶段分别计算。本设计中的箱型梁从施工到运营经历了如下三个阶段。(1)梁预制并张拉预应力钢筋主梁混凝土达到设计强度的90%后，进行预应力的张拉，此时管道尚未压浆，所以其截面特性为计入非预应力钢筋影响（将非预应力钢筋换算成混凝土）的净截面，该截面的截面特性计算中应扣除预应力管道的影响，箱梁翼板宽度为2800mm3。(2)灌浆封锚，主梁吊装就位并现浇200mm湿接缝预应力钢筋张拉完成并进行管道压浆、封锚后，预应力钢筋能够参与截面受力。主梁吊张就位现浇200mm湿接缝但湿接缝还没有参与截面受力，所以此时截面特性计算采用计入非预应力钢筋和预应力钢筋影响的换算截面，箱梁翼板宽度仍为2800mm3。(3)桥面、栏杆施工和营运阶段 桥面湿接缝结硬后，主梁即为全截面参与工作，此时截面特性计算采用计入非预应力钢筋和预应力钢筋影响的换算截面，箱梁翼板有效宽度为3000mm3。截面几何特征的计算可以列表进行，以第一阶段跨中截面为例列表于。同理，求得其他受力阶段控制截面几何特征如表表6-3第一阶段跨中截面几何特征表Table6-3 The first phase, cross-sectional geometric characteristics of the cross-table分块名称分块面积/mm/重心到梁顶距离/mm/对梁顶边面积矩 / mm/自身惯性矩/mm/mm/ /mm/截面惯性矩/mm/混凝土全截面1192200685816.65710373.557710-19.920.4710非预应力钢筋换算面积000000 0预留管道面积-307721436.67-44.209100-771.59-18.3210净截面面积1161428665.08772.44810373.557710-17.8510355.70810表6-4截面几何特征表Table6-4 Cross-sectional geometric characteristics table受力阶段计算截面/mm/中轴到上边距离/mm/中轴到下边距离/mm/预应力钢筋重心到中轴距离 /mm/mm/（）=I/yu=I/yb =I/ep 阶段1孔道压浆前跨中1161428665.08934.92771.59355.7085.3483.8054.610L/41161428664.899935.101778.77355.3785.3453.8004.563变化点1161428668.96931.04621.37361.995.4113.8885.826支点1882628736.28863.72219.05484.8736.5855.61422.135阶段2管道结硬后至湿接缝结硬前跨中1207983694.82905.18741.85382.3555.5034.2245.154L/41207983694.91905.09748.76382.5285.5054.2265.109变化点1207983692.91907.09597.42379.2625.4734.1816.348支点1929185741.56858.44213.77487.0596.5685.67422.784阶段3湿接缝结硬后跨中1227985684.3915.7752.37390.5575.7074.2655.191L/41227985684.39915.61759.28390.7265.7094.2675.146变化点1227985682.41917.59607.92387.4165.6774.2226.373支点1949185768.64831.36186.69495.3646.4455.95826.5347 行车道板内力计算本桥行车道板类型为铰接悬臂板，最大弯矩在悬臂根部。在计算活载弯矩时，最不利的荷载位置是把车轮荷载对中布置在铰接处，本设计行车道板的跨径内可进入2个车轮，在有效分布宽度a内，总轴重为P，轮重P/2，将铰接悬臂板视为板段自由的悬臂梁，以一片梁作为研究对象，每片梁分担P/4，每半宽板为P/4a(a为板有小工作宽度)，其合力作用点至悬臂根部之距为。则每米宽板条的活载弯矩为： (71)每米宽板条的恒载弯矩为： (72)7.1 恒载内力计算1）每延米板上的恒载 沥青混凝土面层：混凝土垫层：箱；梁翼板自重： 每延米自重： 2）每延米板上的恒载内力跨中弯矩： 跨中剪力： 7.2 活载内力计算 公路I级车辆荷载纵、横向布置如图7-1所示：图7-1 公路I级车辆荷载Fig.7-1 The vehicle load of road-I 公路I级车辆荷载的两个140KN轴重的后轮，沿桥梁的纵向，作用于铰缝轴线上为最不利荷载。由桥规查得重车后轮着地长度为a2=0.2m，着地宽度b2=0.6m，车轮在板上的布置及其压力分布图形如图8-2所示，铺装层总厚度H=0.07+0.08=0.15m。则板上荷载