桥梁毕业设计

1、本科学生毕业设计齐齐哈尔市新风桥设计系部名称： 建筑工程学院 专业班级： 交通07-3班 学生姓名： 王琦 指导教师： 许 珊 珊 职 称： 讲 师 黑 龙 江 科 技 学 院 二一一年四月摘 要新风桥，桥位中心桩号为k217+790，桥梁全长189.592m。桥面净宽11+20.5m，公路等级级，人群荷载3.0。桥梁上部结构采用45.5m预应力混凝土简支t梁，横桥向5片主梁，纵向4跨；下部结构采用双柱式桥墩、肋板式桥台、钻孔桩基础。本桥设二道伸缩缝，分别在桥的两桥台处，每处伸缩缝80mm。桥面铺装采用沥青混凝土。桥面纵坡采用1%的单向纵坡，最低设在左侧。横坡是1.5%的双向形式。本桥共进行了

2、四部分内容设计，第一部分水文计算，包括最小桥孔净长度，桥面中心线最低高程计算及确定，冲刷计算；第二部分进行了上部结构设计，设计了上部结构纵、横断面形式，拟定了t梁横梁的截面尺寸，计算了荷载横向分布系数以及主梁内力，进行了配筋设计和结构验算。第三部分为下部结构设计，设计了墩、台、基础的形式，拟定了相应的尺寸并计算了基础的桩长。通过设计和验算，本设计合理可行。关键词：预应力混凝土；简支t梁；上部结构；双柱式桥墩。abstract xinfeng bridge central milestone is k217+790。 bridge a total length of 184.592m， with

3、 its the cleanse of bridge11+m, road quality class, design load truck and people strain load 3.0kn/m2. superstructure of the bridge uses 36 m presstresed concrete t beam and substructure adopts double columnlike pier with costiform buried abutment and concrete pipe pile foundation.there are four com

4、ponents though out the design. the first part is hydrological computations. including minimum and net length of bridge span determination and minimum elevation of control bridge deck computation and determination and minimum and scour computation; the second part is superstructure design, including

5、plan, lateral and lengitudinal of bridge design, t-beam design and roadway design (including analysis of forces);the third part is substructure design, including pier and abutment, checking computation ;the forth part is construction plan design above all the major is superstructure design. by desig

6、n and checking computations, the design plan is reasonable.key words: prestressed concrete；supported t beam；superstructure；double columnlike pier. 目 录摘 要iabstractiicontentsvi第1章 绪 论11.1 概述11.2 技术资料11.2.1 设计标准和规范11.2.2 技术指标11.3 结构形式21.4 主要材料21.4.2 预应力钢束21.4.3 普通钢筋21.4.4 材料性能参数21.4.5 施工工艺31.5 上部结构31.5

7、.1 上部结构设计要点31.5.2 上部结构施工要点31.6 下部结构31.6.1 下部结构设计要点31.6.2 下部结构施工要点31.6.3 施工注意事项4第2章 水文计算52.1 设计流量计算52.1.1 水面宽度及过水面积计算52.1.2 根据河流横断面列表计算设计流量52.2 桥孔长度计算62.2.1 计算最小桥孔净长度62.2.2 确定合理标准跨径和孔数62.2.3 验算62.3 确定桥台桥墩中心桩号72.4 桥面标高计算72.4.1 建筑安全高度72.4.2 各种水面升高值计算72.5 桥梁墩台冲刷计算82.5.1 一般冲刷深度计算82.5.2 局部冲刷深度计算9第3章 上部结构设

8、计103.1 主梁横截面设计103.1.1 主梁间距、高度与主梁片数103.1.2 主梁主要截面尺寸拟定103.1.3 横截面沿跨长的变化123.1.4 计算横截面几何特性123.1.5 检验截面效率指标123.1.6 横隔梁的尺寸拟定133.2 主梁作用效应计算133.2.1 边主梁永久作用效应计算133.2.2 中主梁永久作用效应计算153.2.3 可变作用效应计算（修正刚性横梁法）183.2.4 主梁内力组合443.3 配筋计算453.3.1 预应力钢束数量计算453.3.2 普通钢筋数量的确定463.3.3 预应力钢束及普通钢筋的布置473.3.4 钢束计算493.3.5 钢束长度计算

9、493.3.6 主梁截面几何性质计算493.3.7 承载能力极限状态计算503.3.8 钢束预应力损失估算553.3.9 正常使用极限状态计算583.3.10 持久状况应力验算713.3.11 短暂状态应力验算78第4章 下部结构设计804.1高程推算804.2桩长计算804.2.1 拟定桥墩、桥台构造尺寸80结 论82致 谢84参考文献85附 表86contentschapter one instruction11.1 overview11.2 technical date11.2.1 design standards and specifications11.2.2 technical i

10、ndicators11.3 the styles of structure21.4 main material21.4.1 concrete21.4.2 prestressed and steel beam21.4.3 ordinary steel21.4.4 material properties21.4.5 construction technology31.5 superstructure 31.5.1 the design features of superstructrue31.5.2 the construction points of superstructure31.6 sub

11、structure31.6.1 the design features of substructrue31.6.2 the construction points of substructure31.6.3 construction notes4chapter two instruction52.1 design flow calculation 52.1.1 water width and water area is calculated52.1.2 calculated according to the design discharge cross-sectional list river

12、52.2 the calculation of the length of bridge opening62.2.1 to calculate the minimum net length62.2.2 determine the reasonableness span and number of holes62.2.3 checking62.3 sure the number of pier center pile abutment72.4 bridge deck elevations calculation72.4.1 building safety level72.4.2 various

13、water rising value are calculated72.5 bridge pier scour calculation82.5.1 general scour depth calculated82.5.2 local scour depth calculation9 chapter three superstructure design103.1 cross-sectional design main girder103.1.1 spacing, height and girder piece number of main girder103.1.2 development o

14、f the main girder section size103.1.3 cross-section changes along the span length123.1.4 calculation of geometrical properties123.1.5 test section of efficiency indicators123.1.6 the size of the development of horizontal beam133.2 calculation for the role of the main beam133.2.1 the role of the main

15、 beam side effect of computing the permanent133.2.2 effect of the main beam in the calculation of the permanent role153.2.3 variable action effects calculations (modified rigid beam method)183.2.4 combination of main beam internal forces443.3 reinforcement calculation453.3.1 the number of prestresse

16、d steel beam calculation453.3.2 determine the number of ordinary reinforced463.3.3 prestressed and reinforced steel beam arrangement473.3.4 steel beam calculation493.3.5 steel beam length calculation493.3.6 calculation of the geometric properties of the main beam493.3.7 ultimate limit state calculat

17、ions503.3.8 estimated loss of tendon prestress553.3.9 limit state calculation583.3.10 persistent stress check status713.3.11 transient state of stress check78 chapter four substructure design804.1height projected804.2 calculation of pile length804.2.1design load80conclusions82acknowledgements84 refe

18、rences85schedule86第1章 绪 论1.1 概述1、嫩江齐齐哈尔某河段概况该河段位于黑龙江省齐齐哈尔境内，属于平原区，具有坡降平缓，流速较小等特点。该桥所桥位附近河道基本顺直，河床稳定，河床土质由表至下为中砂、粘土和中砂组成，桥位处河床较平缓，无滩漕分界情况，其径流主要靠降水补给。2、某河段洪水情况及水文特征由于附近水文站建立时间不长，不具有该河段的长期系列观测资料，经过在新兴河段多次调查访问，拟定出设计水位，可以作为本次设计阶段确定新兴桥的设计洪水流量及其相应的流速等水文要素的主要依据。该地区冬季漫长寒冷干燥，夏季温热多雨，气候适宜，年平均气温2.4最高气温：35、年最低气温：

19、-35、年平均气温：5 、标准冻深：2.0m。1.2 技术资料1.2.1 设计标准和规范公路工程技术标准 （jtg b01-2003）公路桥涵设计通用规范 （jtg d60-2004）公路钢筋混凝土和预应力混凝土设计规范 （jtg d62-2004）公路桥梁地基与基础设计规范 （jtg d63-2007）公路桥涵施工技术规范 （jtj041-2000）1.2.2 技术指标标准跨径：45.50 m主梁全长：45.46 m计算跨径：44.40m主梁高度：2.30 m设计荷载：公路级，人群荷载3.0 kn/m2桥面净空：净11.5+20.5 m设计水位：203.9 m通航标准：不通航。 1.3 结构

20、形式上部结构采用单孔标准跨径为45.5 m的预应力混凝土简支t梁，斜度为。下部采用轻型墩台，钻孔桩基础，支座采用滑板支座和板式橡胶支座。1.4 主要材料主梁采用c50混凝土，铺装层采用沥青混凝土和c30水泥混凝土。1.4.2 预应力钢束采用17标准型-15.2-1860-gb/t5224-1995钢绞线。1.4.3 普通钢筋纵向抗拉普通钢筋采用hrb400钢筋。箍筋及构造钢筋采用hrb335钢筋。1.4.4 材料性能参数1、混凝土 c50强度标准值：, 强度设计值：, 弹性模量： 。c30强度标准值：, 强度设计值：, 弹性模量： 。2、预应力钢筋抗拉强度标准值： 抗拉强度设计值：弹性模量：

21、相对界限受压区高度：,。3、普通钢筋（1）纵向抗拉普通钢筋抗拉强度标准值：抗拉强度设计值：弹性模量： 相对界限受压区高度：。（2）箍筋及构造钢筋抗拉强度标准值：抗拉强度设计值：弹性模量： 。1.4.5 施工工艺本设计按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70 mm、外径77 mm的预埋金属波纹管制孔器和ovm夹片锚具。1.5 上部结构1.5.1 上部结构设计要点为减轻主梁的安装重量，增强桥梁的整体性，在预制t梁上设500mm的湿接缝；构件尺寸参考规范图；对内梁各截面进行验算。1.5.2 上部结构施工要点支架模板，保证工程构造物的形状，尺寸及各部分相互间位置的正确性；预应力刚束采用超张拉，严格按规程

22、操作；管道或成孔要个保证质量，保证孔道畅通；保证混凝土质量。1.6 下部结构1.6.1 下部结构设计要点灌注桩所用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定；成孔深度必须符合设计要求；实际浇注混凝土不得小于计算体积；灌注后的桩顶标高必须符合设计要。1.6.2 下部结构施工要点支架模板，保证工程构造物的形状，尺寸及各部分相互间位置的正确性；采取有效措施预防基础施工中的斜孔和塌孔，保证成孔质量；基础施工过程中应随时检查进钻尺度及钻机情况，避免卡钻、掉钻的情况发生。1.6.3 施工注意事项预防坍孔；预防桩孔偏斜；预防钢筋笼变形，保护层不够，深度不符合要求； 预防钢筋骨架上升。第2章 水文计

23、算2.1 设计流量计算2.1.1 水面宽度及过水面积计算因缺乏水文资料，该河段无河滩全为河槽。且已知设计水位为，按比例绘制过水断面图见图纸ql-1，根据河流横断面图列表计算如表2-1，并求河槽面积。表2-1 河床横断面计算表桩号河床高程(m)水深(m)水面宽度(m)过水面积(m2)累计面积(m2）合计k217+6992060000ac=583.2m2 bc=150.5mk217+760.9199.44.561.9139.3139.3k217+829.3198.15.868.4352.3491.6k217+860.9203.90031.691.6583.22.1.2 根据河流横断面列表计算设计流

24、量由表2-1数据可得：河槽设计流量： （2-1） 河滩设计流量：水面宽度：河床断面平均水深： 总设计流量：2.2 桥孔长度计算2.2.1 计算最小桥孔净长度由经验公式： （2-2）式中：最小桥孔净长度（m）天然河槽宽度设计流量（）设计洪水的洪水流量（），本设计中因为无河滩，所以,反映河床稳定性的系数和指数，查7表8-1取代入数据：2.2.2 确定合理标准跨径和孔数该设计采用标准跨径，桥孔采用4孔。2.2.3 验算该桥的桥橔橔径：该桥孔布设方案的实际净过水宽度：该桥孔布置方案合理。2.3 确定桥台桥墩中心桩号由实际净过水宽和桥孔布置可得知：0号桥台桩号为k217+699.0，地面高程为260.0

25、 m1号桥墩桩号为k217+744.5，地面高程为201.46 m2号桥墩桩号为k217+790.0，地面高程为199.22 m3号桥墩桩号为k217+835.3，地面高程为199.44m4号桥台桩号为k217+881.0，地面高程为260.3 m。2.4 桥面标高计算2.4.1 建筑安全高度根据设计资料该河为非通航河道，取0.5 m。2.4.2 各种水面升高值计算桥下最大壅水高度计算公式 ： （2-3）式中：桥下河槽平均水深，设计水位，河槽弗汝德系数，这表明设计流量通过时为缓流，则桥前出现壅水，而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度，本设计只考虑壅水引起的水位升高，壅水高度为0。桥梁上部结构高度：

26、，不计波浪高、波浪坡面爬高和河湾凹岸超高，所以桥面中心最低标高（非通航）为：。2.5 桥梁墩台冲刷计算2.5.1 一般冲刷深度计算因桥台位于河岸上，不需要进行冲刷计算，且该河段的自然衍变冲刷为0。根据下面公式计算： （2-4）式中：桥墩水流侧向压缩系数，查7表9-1取 单宽流量集中系数， ，天然河槽宽度，桥长范围内的河槽宽度，桥下河槽通过的流量（），当桥下河槽能够扩宽至全桥孔时，则代入数据： 。所以一般冲刷的最低冲刷线高程：。2.5.2 局部冲刷深度计算由于局部冲刷位于粘性土河床，且 则根据下面公式计算：（2-5）式中：桥墩计算宽度（m），墩形系数，查7附录取1.0冲刷坑范围内粘性土液性指数，

27、取0.4一般冲刷后墩前行进流速，代入数据： 则局部冲刷最低冲刷线高程：。第3章 上部结构设计3.1 主梁横截面设计3.1.1 主梁间距、高度与主梁片数主梁间距均为2600mm（预制时t梁上翼缘宽度中梁为1600mm，主梁之间留有1000mm的湿接缝后浇段），标准设计中对于45.5m跨径的简支梁取用2300mm的主梁高度是比较合适的，高跨比为 在之间。桥面净宽：净，所以选用5片主梁。3.1.2 主梁主要截面尺寸拟定初拟马蹄宽度550mm，跨中高度为250mm，斜坡高度为150mm，经过计算，占全部面积的，在之间，符合要求，则主梁截面尺寸见以下各图。图3-1 中梁跨中及截面尺寸图3-2 中梁变化点

28、及支点截面尺寸图3-3 边梁跨中及支点截面尺寸3.1.3 横截面沿跨长的变化本设计主梁采用等高形式，横截面的和t梁翼板厚度沿跨长不变。梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也为布置锚具的需要，在距梁端范围内将腹板加厚到与马蹄同宽，马蹄部分为配合钢束弯起而从六分点附近（第一道横隔梁处）开始向支点逐渐抬高，在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开始变化。 3.1.4 计算截面几何特性截面的几何特性计算见附表1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8。3.1.5 检验截面效率指标截面形心至上缘距离： 则 上核心距： 下核心距：截面效率指标：。3.1.6 横隔梁的尺寸拟定为减小对

29、主梁设计起主要控制控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道中横隔梁；当跨度较大时，应设置较多的横隔梁，本设计在桥跨中点和三分点、六分点、支点处设置7道横隔梁，左右两道间距为，中间间距为。端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部，下部；中横隔梁高度为，厚度为上部，下部，平均厚度为。3.2主梁作用效应计算3.2.1 边主梁永久作用效应计算1、永久作用集度（1）预制梁自重（一期恒载） 跨中截面段主梁的自重（六分点截面至跨中截面，长15.33 m） 马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重（长4 m） 支点段梁的自重（长1.98 m） 边主梁的横隔梁中横隔梁体积：端横隔梁体积： 故半跨内横梁重力为： 一期恒载的预制梁永久作

30、用集度（2）二期永久作用 现浇t梁翼板集度 边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：一片端横隔梁（现浇部分）体积：则： 现浇部分的永久作用集度 铺装若将桥面铺装均摊给5片主梁，则： 栏杆一侧人行道栏杆恒载集度：，一侧人行道板恒载集度：若将两侧人行道栏杆和人行道板均摊给5片主梁，则： 桥面板及栏杆的永久作用集度：2、永久作用效应如图3-6所示，设为计算截面离左支座的距离，并令 ，主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： （3-1）永久作用效应计算见附表1-9。3-6 边梁永久作用效应计算图 3.2.2 中主梁永久作用效应计算1、永久作用集度（1）预制梁自重（一期恒载） 跨中截面段主梁的自重（六分

31、点截面至跨中截面，长15.33 m） 马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重（长4 m） 支点段梁的自重（长1.98 m） 中主梁的横隔梁中横隔梁体积：端横隔梁体积： 故半跨内横梁重力为： 一期恒载的预制梁永久作用集度（2）二期永久作用 现浇t梁翼板集度 中梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：一片端横隔梁（现浇部分）体积：则： 现浇部分的永久作用集度 铺装若将桥面铺装均摊给5片主梁，则： 栏杆一侧人行道栏杆恒载集度：一侧人行道板恒载集度：若将两侧人行道栏杆和人行道板均摊给5片主梁，则： 桥面板及栏杆的永久作用集度：。2、永久作用效应如图3-7所示，设为计算截面离左支座的距离，并令 ，主梁弯矩和

32、剪力采用公式（3-2）计算分别为：永久作用效应计算见表3-1图3-7 中梁永久作用效应计算图表3-1 中主梁恒载内力计算表作用效应跨中四分点变化点距支点处支点一期弯矩（knm ）4476.633357.472265.50539.240.00剪力（kn ）0.00241.98340.13453.88483.96现浇部分弯矩（knm ）566.42424.82286.6568.230.00剪力（kn ）0.0030.6243.0457.4361.24桥面栏杆弯矩（knm ）1312.53984.40664.23158.100.00剪力（kn ）0.0070.9599.72133.07141.90二

33、期弯矩（knm ）1878.951409.22950.88226.330.00剪力（kn ）0.00101.57142.76190.50203.14弯矩（knm ）6355.584766.693216.38765.570.00剪力（kn ）0.00343.55482.89644.38687.103.2.3 可变作用效应计算（修正刚性横梁法）1、冲击系数和车道折减系数根据2 4.3.2条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频，简支梁的基频可采用下列公式估算：结构基频 （3-2），查表1-1取 ，则 代入数据：查10表3-12可知结构基频 ，则 因为该桥梁为双车道，则车道折减

34、系数查10表3-10取 所以汽车荷载：。2、计算主梁的荷载横向分布系数（1）跨中的荷载横向分布系数该桥梁桥跨中内设五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的长宽比为：所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数。 计算主梁抗扭惯矩 （3-3）：图3-8 计算图式表3-2 计 算 表分块名称翼缘板2100175.30.07971/33.95046腹板1799.72200.12240.30735.88885马蹄5503250.59090.21083.9800013.16885 计算抗扭修正系数对于该桥梁的主梁的间距相同，并将主梁近似看成等截面，则得： （3-4）式中：，且有5片主梁

35、，则 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值 （3-5） 如表3-2所示表3-3 值汇总表 梁号10.5640.3820.20.018-0.16420.3820.2910.20.1090.01830.20.20.20.20.2 计算荷载横向分布系数1、2、3号梁的横向影响线和最不利布载图式如图3-9所示。图3-9 跨中的横向分布系数计算图示对于1号梁，设影响线零点到1号梁的距离为故有可变作用（汽车）的横向分布系数为：可变作用（人群）：对于2号梁，设影响线零点到右侧人行道中点的距离为故有可变作用（汽车）的横向分布系数为：可变作用（人群）：对于3号梁，故有可变作用（汽车）的横向分布系数为：可变作

36、用（人群）：。（2）支点截面的荷载横向分布系数如图3-10所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载，1、2、3号可变作用的横向分布系数可计算如下：图3-10 支点横向分布系数计算图示对于1号梁 则有可变作用（汽车）：可变作用（人群）：对于2号梁 则有可变作用（汽车）：可变作用（人群）：对于3号梁则有可变作用（汽车）：可变作用（人群）：。（3）横向分布系数汇总表3-4 横向分布系数汇总 作用类别梁号公路级汽车荷载人群荷载跨中支点跨中支点续上表 1号0.65650.40910.61361.27272号0.52830.79550.406803号0.40.59090.203、车道荷载的取值根

37、据24.3.1条，公路级的均布荷载标准值和集中荷载标准为：计算弯矩时： 计算剪力时： 人群荷载： 4、计算可变作用效应在可变作用效应计算中，对于横向分布系数的取值作如下考虑：支点处横向分布系数取，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从直线过渡到，其余梁段均取。下面分别计算1号梁，2号梁，3号梁的跨中截面，变化点截面，截面，距支点 处截面，支点截面的汽车荷载、人群荷载的弯距值、剪力值。（1）1号梁 求跨截面的最大弯矩和最大剪力计算跨截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求可变作用效应，图示出跨在截面作用效应计算图式，计算公式为：图3-11 跨中截面作用效应计算图示 （3-6）式中：；车道均布荷载标准值

38、；车道集中荷载标准值；影响线上同号区段的面积；影响线上最大坐标值。可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应：因为城镇郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准值取上述规定值的1.15倍。则 求四分点截面的最大弯矩和最大剪力下图为四分点截面作用效应的计算图式图3-12 四分点截面作用效应计算图式可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求变化点截面的最大弯矩和最大剪力下图为变化点截面作用效应的计算图式图3-13 变化点截面作用效应计算图式可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求距支点h/2处截面

39、的最大弯矩和最大剪力下图为距支点h/2处截面作用效应的计算图式图3-14 距支点截面剪力计算图式可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求支点截面的最大弯矩和最大剪力下图为支点截面作用效应的计算图式图3-15 支点截面剪力计算图式可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应：（2）2号梁 求跨截面的最大弯矩和最大剪力下图为支点截面作用效应的计算图式图3-16 跨中截面作用效应计算图示可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求四分点截面的最大弯矩和最大剪力下图为四分点截面作用效应的计算图式图3-1

40、7 四分点截面作用效应计算图式可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求变化点截面的最大弯矩和最大剪力下图为变化点截面作用效应的计算图式图3-18 变化点截面作用效应计算图式可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求距支点h/2处截面的最大弯矩和最大剪力下图为距支点h/2处截面作用效应的计算图式图3-19 距支点截面剪力计算图式可变作用（汽车）标准效应： 可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求支点截面的最大弯矩和最大剪力下图为支点截面作用效应的计算图式图3-20 支点截面剪力计算图式可变作用（汽车）标准效应：

41、可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应：（3）3号梁 求跨截面的最大弯矩和最大剪力下图为支点截面作用效应的计算图式图3-21 跨中截面作用效应计算图示可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求四分点截面的最大弯矩和最大剪力下图为四分点截面作用效应的计算图式图3-22 四分点截面作用效应计算图式可变作用（汽车）标准效应： 可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求变化点截面的最大弯矩和最大剪力下图为变化点截面作用效应的计算图式图3-23 变化点截面作用效应计算图式可变作用（汽车）标准效应： 可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求

42、距支点h/2处截面的最大弯矩和最大剪力下图为距支点h/2处截面作用效应的计算图式图3-24 距支点截面剪力计算图式可变作用（汽车）标准效应： 可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应： 求支点截面的最大弯矩和最大剪力下图为支点截面作用效应的计算图式图3-25 支点截面剪力计算图式可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应：3.2.4 主梁内力组合 （3-7） （3-8） (3-9) （3-10） 将计算所得的内力组合值列于附表1-11至1-13。3.3 配筋计算3.3.1 预应力钢束数量计算 根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量，采用部分预应力结构

43、。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为： （3-11）代入数据： 则 取28根，采用4束7股的预应力钢筋束，ovm夹片型锚具，查8附表1-6取，采用内径70 mm、外径77 mm的预埋铁皮波纹管成孔，预留管道直径为77 mm。3.3.2 普通钢筋数量的确定设预应力钢筋和普通钢筋的合力作用点到梁下边缘的距离为 ，则：的确定：取上述三个值当中的最小值。则先假定为第一类t形截面。 (3-12)解得：属第一类型截面。则根据正截面承载力计算需要的非预应力钢筋截面积为：取8根直径为18 mm hrb335钢筋，实际提供的钢筋截面面积为 ，在板底排成一排，其钢筋间距为，钢筋重心到底边距离为 。3.3.3 预应

44、力钢束及普通钢筋的布置为使施工方便，全部4束预应力钢筋均锚于梁端，这样布置符合均匀分散的原则，不仅能满足张拉的要求，而且在梁端均弯起较高，可以提供较大的预剪力。其跨中截面及锚固端截面所布置的钢束如图3-26所示。由此可直接得出钢束群重心至梁底距离为：图3-26 跨中截面及锚固截面钢束的布置图对于锚固端截面，钢束布置通常考虑下述两个方面：一是预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，使截面均匀受压；二是考虑锚头布置的可能性，以满足张拉操作方便的要求。按照上述锚头布置的“均匀”、“分散”原则，锚固端截面所布置的钢束如上图所示。钢束群重心至梁底距离为：为验核上述布置的钢束群重心位置，需计算锚固端截面几何

45、特性见附表1-14。其中： 故得： 说明钢束群重心处于截面的核心范围内。3.3.4 钢束计算计算各截面钢束位置及其倾角，见图3-27及附表1-151-16。图3-27 钢束群重心位置复核图式及封锚端混凝土块尺寸图3.3.5 钢束长度计算一根钢束的长度为曲线长度、直线长度与两端工作长度之和，其中钢束的曲线长度可按圆弧半径与弯起角度进行计算。通过每根钢束长度计算，就可得出一片主梁和一孔桥所需钢束的总长度，以利备料和施工，计算结果见附表1-17。3.3.6 主梁截面几何性质计算其中：值均为查8表得知主梁截面几何性质计算结果见附表1-18至1-233.3.7 承载能力极限状态计算1、跨中截面正截面预应

46、力钢束合力点到截面底边的距离：则预应力钢束和普通钢筋的合力点到截面底边距离：则 上翼缘板平均厚度： 的确定： 则上翼缘工作宽度，则按公式（3-13）来判断截面类型 （3-13）则属于第一类t形截面由的计算条件，计算混凝土受压区高度：计算结果表明，跨中截面的抗弯承载力满足要求。2、斜截面抗剪承载力计算（1）变化点截面处斜截面抗剪承载力计算预应力混凝土简支梁应对按规定需要验算的各个截面进行斜截面抗剪承载力计算，首先，根据公式进行截面抗剪强度上、下限复核，即： （3-14）式中的为验算截面处剪力组合设计值，这里，为混凝土强度等级，这里，；，；为相应于剪力组合设计值处的截面有效高度，即自纵向受拉钢筋合

47、力点至钢筋受压边缘的距离，这里纵向受拉钢筋合力点距截面下缘的距离为：所以 为预应力提高系数，；代入数据：左边：右边：计算表明，截面尺寸满足要求，但需配置抗剪钢筋。斜截面抗剪承载力按下式计算，即： （3-15）其中： （3-16） （3-17）式中： 箍筋选用双肢直径为10 mm的hrb335钢筋，间距，则 ，故：采用全部4束预应力钢筋的平均值，即，所以： 所以变化点截面处斜截面抗剪承载力满足要求。（2）距支点处斜截面抗剪承载力计算首先，也根据公式进行截面抗剪强度上、下限复核，即： （3-18）式中的为验算截面处剪力组合设计值，这里，为混凝土强度等级，这里 ，；，；为相应于剪力组合设计值处的截面有效高度，即自纵向受拉钢筋合力点至钢筋受压边缘的距离，这里纵向受拉钢筋合力点距截面下缘的距离为： 所以 为预应力提高系数，；代入数据：左边：右边：计算表明，截面尺寸满足要求，但需配置抗剪钢筋。斜截面抗剪承载力按下式计算，即： （3-19）其中： （3-20） （3-21） 式中： 箍筋选用双肢直径为10 mm的hrb335钢筋，