两跨等截面预应力混凝土连续梁桥课程设计计算说明书

1、计算说明书两跨等截面预应力混凝土连续梁桥课程设计目 录一 设计资料 41. 桥梁跨径及桥宽 42. 设计荷载 43. 材料及工艺 44. 根本计算数据 45. 设计依据 5二 尺寸拟定 61. 主梁跨中截面尺寸 62. 横截面布置 73. 横截面沿跨长的变化 74. 横隔梁的设置 8 主梁横向分布计算 91. 永久荷载 92. 可变荷载 10四 建模151.总体信152.单元信153.施工信184.使用信20五 主梁内力计算及组合241.恒载的徐变次内力 242.合内力组253.络图内力包力钢束配置281. 内力282. 预应力筋数量估计 283. 预应力钢束布置 31七. 主梁验算 381.

2、2.3.强度验38应力验40刚度验52一. 设计资料1. 桥梁跨径及桥宽主梁跨径：35m桥梁跨数：2主梁间距：2.1m桥面宽度：0.25m栏杆+1.5m人行道+7m车行道+1.5m人行道+0.25m栏杆=10.5m2. 设计荷载公路一n级车道数：2人群荷载：3KN/m 2每侧人行道及栏杆重量：6.29KN/m4. 根本计算数据?公预规?规定混凝土强度等级按边长15cm立方体试件采用标准方法制作、养护至28d龄期，以标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。混凝土材料特性表强度 等级ftk(MPa)fck(MPa)ftd(MPa)fcd(MPa)Ec(MPa)Gc(MPa)Y cC251.7

3、816.71.2311.52.8 X 1040.7X 1040.2C502.6532.41.8322.43.45 X 1041.38 X 1040.2?公预规?规定钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。普通钢筋和预应力钢筋材料特性见下表。普通钢筋材料特性表钢筋种类符号fsk(MPa)fsd(MPa)fsd(MPa)(MPa)R235(d=820mm)2351951952.1 X 105HRB335(d=650mm)3352802802.0 X 105预应力钢筋材料特性表钢筋种类符 号直径d(mm)fpk(MPa)fpd(MPa)fpd(MPa)Es(MPa)截面面积(mm2)公称质里

4、(kg/m )钢绞线0 S15.24186012603901.95 X 105139.01.1015. 设计依据(1) 交通部颁?公路工程技术标准?(JTG B01-2003)，简称?标准?(2) 交通部颁?公路桥涵设计通用标准?(JTG D60-2004,简称?桥规?(3) 交通部颁?公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准?(JTG D62-2004，简称?公预规?二. 尺寸拟定1. 主梁跨中截面尺寸1.1. 主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/151/25之间，常用1/17。预应力混凝土连续梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/201/30之间，常用1/201/22

5、之间。由于本设计的施工方法是简支一连续，所以，再取值的是需要偏于简支梁的取值。因此，梁高为1.9m，约为1/19。1.2. 主梁翼板厚度T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求及梁顶预应力钢筋的锚固 情况，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。按?公预规?第条规定：预制T形截面梁翼缘悬臂端的厚度不应小于100mm，在与腹板相连处的翼缘，不应小于梁高的1/10。当设有承托时，承托厚度可计入翼缘厚度，承托底坡tan a大于1/3时，取1/3。本设计预制T梁的翼板厚度取用180mm，翼板根部加厚到 270mm，以抵抗翼缘根部较大的 弯矩。1.3. 主梁腹板厚度在预应力混凝土梁中

6、腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定，同时兼顾腹板本身的稳定性。?公预规?条规定，T形截面梁的腹板宽度不应小于140mm。同时，不应小于其高度的1/15,即120mm。本设计中腹板厚度取 200mm。1.4. 下马蹄尺寸宽度需考虑端部锚垫板的布置以及跨中预应力管道的净距要求。端部按水平放置2块锚垫板设计。查OVM锚技术参数，OVM15-7锚具的锚垫板为 210X210mm2,对应金属波纹管 内径70mm，外径77mm，与YCW150B张拉千斤顶配套。考虑混凝土等级为C50,所以锚垫板最小中心距为 235mm,边距140mm,按两个锚板并排， 最小空间为235+2X 140=

7、515mm。 拟定马蹄宽度为 550m m,高度为300mm。马蹄与腹板交接处作三角形过渡，高度为175mm ,以减小局部应力。1.5. 主梁宽度预制T形梁的宽度为1.7m，规定现浇接头每边宽度为0.2m，变梁的外侧不现浇。按以上拟定的主梁尺寸，就可绘出预制T梁的跨中截面图。如下图。计算说明书 两跨等截面预应力混凝土连续梁桥课程设计55021002.横截面布置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T梁翼板厚度沿跨长不变， 梁端部区段和中间支点 区段由于矛头集中力的作用引起较大的局部应力， 也为布置锚具的需要，马蹄和腹板需要太 高和加宽。从四分点开始到支点前 1.4m截面，马蹄

8、逐渐太高，腹板逐渐加宽。在这个区间，马蹄 高度由300mm抬高到650mm。同时，腹板宽度由跨中的200mm加宽到与下马蹄同宽，为175175本设计主梁翼板宽度为2100mm，由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头。因此主梁的工作截面有两种，预施应力、运输、吊装阶段的小截面(bi=1700mm)和运营阶段的大截面(bi=2100mm )。净一0.25m+1.5m+7m+1.5m+0.25m 桥宽选用5片主梁。如下图。2001700200270 200 2705015007000150025C三角垫层1.5%1.5%16(8cnt:m沥青铺装 舌凝土铺装105005

9、50mm。在中间支座区段，从四分点到离中间支座1.4m的截面，马蹄高度由 300mm抬高到 650mm。同时，腹板宽度由 200mm加宽到与下马蹄同宽，为 550mm。4.横隔梁的设置本设计中共设置9道横隔梁，分别设在支点、四分点和跨中截面处。横梁的间距为8.75m。 横隔梁分为支点处端横梁和中间横梁，其尺寸为：端横梁：高度与主梁同高，顶部厚度为22cm,底部厚度为20cm。中横梁：底部与主梁下马蹄平齐，高度为1.42m，顶部厚度为16cm，底部厚度为14cm。三. 主梁横向分布计算1.永久荷载1.1. 横隔板自重端横隔板：梁高与主梁同高，顶部厚度为17cm，底部厚度为15cm。中横隔板：底端

10、与主梁下马蹄平齐，顶部厚度为17cm，底部厚度为15cm。另外，横隔板不是一次施工完成的，它由预制局部和现浇局部两局部构成。预制局部：端横隔板的面积：3-urn端横隔板的自重:中横隔板的面积:A> = 1037537. 5mm2中横隔板的自重:现浇局部：端横隔板的面积:端横隔板的自重:中横隔板的面积:中横隔板的自重:中墩连接处的横隔板在纵向连接之后浇筑，自重等于端横隔板预制局部与现浇局部的总G& = G + £ = 4. 108+ 1. 431=539KN和，即:一期恒载中施加在横隔板节点处的集中力为端横隔板处4.108KN,中横隔板节点处为4.316KN。二期现浇段中

11、施加在端横隔板处的集中力为端横隔板处为1.431KN，中横隔板处为1.181KN，中墩横隔板处为 5.539KN。1.2. 桥面铺装上面层采用6cm厚沥青混凝土容重23KN/m3，下面层采用C25素混凝土三角垫层容 重24KN/m3，最边缘的厚度为 8cm。为了简化计算，将桥面铺装均摊到5片主梁上，那么每片主梁上的铺装重量：1.3. 栏杆及人行道板栏杆、人行道重量按每侧 6.29KN/m计算。假设5片主梁均匀承当，那么每片主梁承当的 重量为：g = 6 29x2-5 = 2.516 KN/m综上，二期恒载为m一 -:2. 可变荷载2.1. 冲击系数按?公路桥涵设计通用标准?第条规定，结构的冲击

12、系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频。计算连续梁桥的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用计算连续梁桥的冲击力引起的负弯矩效应时，采用f2。连续梁桥的基频可采用以下公式估算:其中:lc 二 0.41027m4汽车荷载的冲击系数为:22.主梁的荷载横向分布系数2.2.1. 跨中的荷载横向分布系数me本设计中共设9道横隔板，具有可靠的横向联系，因此可以采用刚性横梁法来计算荷载 横向分布系数。为了消除边梁的影响， 得到较精确的值， 采用修正的刚性横梁法来计算主梁 跨中的荷载横向分布系数 me。2.2.1.1. 主梁抗扭惯矩IT抗扭惯矩的计算公式为：式中：Ci矩形截面抗扭惯性刚度系数查表bi

13、，ti相应各矩形的宽度和高度。翼缘板换算平均厚度:2100 X 180 4 270X902100191.6mm1，查表得- O下马蹄t3 = SOO + 1% = 307.5 mm,-：':O=粘"勺87* § = 1-419查表得腹板% = 1900I191.6I3S7.5 = 1320.今mm,!/ta =1320,%00= 6.605，查表得,|c2 =013014 Ot2 = 200 mm,边梁的抗扭惯矩为:2212 抗扭修正系数B采用等代简支梁法：按刚度相等原那么把非简支体系的某一桥跨变换为跨度相等的具有等 截面的简支梁。所谓等刚度是指在跨中施加一个集中力

14、或一个集中扭矩，那么它们的跨中挠度或扭转角分别相等。抗弯惯矩换算系数：fluJ抗扭惯矩换算系数：II ,当为等截面为1 O根据结构力学中力法的计算，简支梁跨中的挠度为两跨连续梁单跨跨中挠度为代入得：_: - '1qG1 叫=0.900212EVa?ILI 04 X 34.4护工 5 X 0,0140960512x2x(242 +4.21) X 0.41026728x221.3. 按修正的刚性横梁法计算影响线竖坐标值考虑主梁抗扭刚度影响时的影响线竖坐标值公式为：%-瓯戸不F；式中：e单位荷载到桥梁中心线距离；ai各片主梁中心线到桥梁中心线距离;3 修正系数采用桥梁博士计算得到：影响线数值

15、：坐标X1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁0.0000.5600.3800.2000.020-0.1602.1000.3800.2900.2000.1100.0204.2000.2000.2000.2000.2000.2006.3000.0200.1100.2000.2900.3808.400-0.1600.0200.2000.3800.5602.2.1.4.跨中截面荷载横向分布系数按?公路桥涵设计通用标准?431条和435条规定：汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m，本设计为公路n级2车道，绘制各梁的活荷载汽车影响线加载图如下图，求各梁的横向分布系数如下：汽车荷载人行荷载广汽-吨人群集度；3(kN

16、/ni+nO'宀汽7 5级拧'-2甘七士自厂汽起0级 广不计汽车荷载fx u 1 印a特殊荷载1特殊车列©1桥面布畫口扌土牛何软 广挂-血及 r挂-loo级r自动计入疽车车道折减系数厂挂-個级肚不计挂车何载确定取涓|帮助迫|横向分布系数计算结果:梁号汽车挂车人群满人特载车列10.4920.0000.8442.3050.0000.00020.4460.0000.6012.0020.0000.00030.4000.0000.5981.9990.0000.00040.4460.0000.6002.0000.0000.00050.4920.0000.8352.3000.000

17、0.000222.支点截面的荷载横向分布系数 mo支点处按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载，各梁的可变作用横向分布系数可计算如下：横向分布系数计算结果：梁号汽车挂车人群满人特载车列10.2130.0001.5322.0020.0000.00020.5710.0000.1132.1000.0000.00030.7320.0000.0002.1000.0000.00040.5710.0000.1132.1000.0000.00050.2120.0001.5141.9890.0000.0002.2.3. 横向分布系数图将以上求得的主梁跨中和支点横向分布系数统计起来，如表所示:横向分布系数梁

18、号汽车何载人群何载跨中截面mcq支点截面m0q跨中截面mcr支点截面m0r1号梁10.4920.2130.8441.5322号梁0.4460.5710.6010.1133号梁0.4000.7320.5980.0004号梁:0.4460.5710.6000.1135号梁0.4920.2120.8351.514横向分布系数沿桥梁纵向变化：支点取杠杆法计算得到的横向分布系数moq和mor,跨中取修正的刚性横梁法计算得到的横向分布系数mcq和mcr,从1/4截面到支点截面进行线性内插。从横向分布系数可以看出，1号梁的活载横向分布系数最大，那么以下进行计算均以1号梁为根本梁。四.建模1. 总体信息计算类

19、别首先选择“只计算内力位移。计算内容选择“计算收缩“计算徐变 “计算活载标准需改为“中交 04标准。同时，桥面为竖直截面。2. 单元信息2.1. 划分单元本设计中，本梁单跨跨径35m，共两跨。为保证在主梁截面变化点、永久支承、临时支承和横隔板处有节点， 因此局部单元长度不相同。 全桥共划分了 78个单元，单跨38个单 元，单跨中每个单元的具体长度： 1单元0.5m ； 2-3单元0.7m ； 4单元0.81m ； 5-18单元1m ；19-20 单元 0.75m ； 21-34 单元 1m ； 35-36 单元 0.675m ； 37 单元 0.55m ； 38 单元 0.5m。另 一跨的单元

20、与此跨对称，第77、78单元为中间纵向现浇单元，分别为 0.35m。2.2. 建立单元模型利用快速编辑器中的直线建模功能，采用直线内插的方式，输入各个控制断面的参数、距起点的距离单元的分段长度可以一次将整个一跨左跨的单元全部建立起来。由于混凝土的重度为 26KN/m，那么自重系数应为1.04。在截面几何特征描述中，在各控制断面的几何形状进行描述，同时应注意将材料类型都改为中交新混凝土：C50混凝土。端截面预制局部的参数：中截面预制局部的参数:瞬 I歎自尖垫型几何聲戯单血m1何H邂对布方竄银.母巴冨心处艺临粒転上膚5五上耳-狙1£丰皑|0jr.厂桩血卜博r Ea| sf9竺VXIB.

21、.:i* r社西主樂去亡电忑'1/4 2现浇局部通过附加截面来表示:3 耐弄|ft* ftglL.奶山ftfcTti, r -'-ifiitit-*W置呦胃财cl伍SWT5天线性内插快速得到模型:控制芳面罡乂距离截面拟合类型控制点距起点距离:截向拟合吏创 F直线内擂 广向前抛粳线 向后抛轲线m截面特征©)添加| 修改© 删除|蕖辑内容中编辑节点号庄编辑节点坐标 戸編辑截面特征庄编辑单元其它特征 模板单元号：1分段丽柠水平厂竖宜广斛向编辑单元W;左节点号; 右节点号: 分段卡度:起点胆阿宛y= C n终点胆 |-0. 35 ?= 0一 n建立好左跨的梁单元模型

22、后， 采用快速编辑器中的对称方法可以快速地建立好右跨梁的 单元模型，由于单元和节点对称，因此在生成的单元和节点应该依照从右到左的顺序填写以 保证全桥单元和节点号的正确顺序，如下图：现浇阶段建模:顶燼坐标藍W Y a当前单元缩号：77-uu l 口71点丐_左节宜号：J55当前单元编号；76-IH- i EZJT点蒿-左节点号；石节点号：R5顶壕坐标厂截面高度中点处坐标-4-i.iJd8而p-T- Id n炳T3459915-議面高虏中点处坐标全桥的三维图形如下图:3. 施工信息本桥的施工进度安排如下图:-4-1wishessstslHRCd) 02039393.1. 第1施工阶段第一施工阶段的

23、任务是：制作第一片主梁，并在第28天张拉预应力筋，施工周期为 30天。由于在单元信息中的加载龄期已经输入 28天，那么此处的施工周期只需输入 2天，表示 张拉预应力钢束的时间。安装单元号：1-38，张拉、灌浆预应力钢束3、4、1、2、5，永久荷载为4个横隔板重。边界条件：在2号节点永久支座和 38号节点临时支座处分别添加活动铰支座 和固定铰支座在竖向只进行正向约束，进行竖直方向和水平方向的约束。永久荷载：将横隔板以集中力的形式加上，分别添加在跨中20节点、四分点11、29节点和支点2号节点。这里只考虑预制横隔板的重量，现浇横隔板的局部要在后面 的施工阶段考虑。由前面内力计算的结果，预制横隔板中

24、，端横隔板自重4.108KN,中间横隔板自重4.316KN。3.2. 第2施工阶段第二施工阶段的任务是：制作第二片主梁，并在第58天张拉预应力筋。安装单元号：39-76,永久荷载为4个，张拉、灌浆钢束 & 9、6、7、10边界条件：在 77号节点永久支座和 41号节点临时支座处分别添加活动铰支座和固定铰支座，进行竖直方向和水平方向的约束永久荷载：分别在右跨的跨中59号节点、四分点50、68节点和支点77号节点添加集中荷载，端横隔板自重4.108KN，中间横隔板自重 4.316KN。3.3. 第3施工阶段第3施工阶段的任务是，养护45天，边界条件不变。3.4. 第4施工阶段第4施工阶段的

25、任务是：吊装，采用两点吊装的方式吊点与临时支座的位置相同，施工 周期为10天。无安装单元号，无永久荷载。3.5. 第5施工阶段第5施工阶段的任务是：主梁纵向连接，本阶段施工周期为3天。安装单元77,78。计算说明书两跨等截面预应力混凝土连续梁桥课程设计 永久荷载：在 79号节点添加集中荷载，即为端横隔板的自重4.108KN。边界条件不变。36第6施工阶段第6施工阶段的任务是，张拉中墩墩顶的预应力钢束，本阶段施工周期为6天。张拉、灌浆钢束11-18。3.7. 第7施工阶段第7施工阶段的任务是，实现体系转化，施工周期为1天。边界条件发生变化，38、41节点处的临时支座取消，安装中墩79号节点的固定

26、支座竖向约束为双向。3.8. 第8施工阶段第8施工阶段的任务是，横向连接，施工周期为10天。边界条件不变。同时施加横向连接中现浇段的重量：从前面计算中可知现浇段中横隔板的重量为端横隔板 1.431KN/m，中横隔板中 1.181KN/m。3.9. 第9施工阶段第9施工阶段的主要任务是桥面铺装，施工周期30天。边界条件不发生变化，施加二期恒载9.15KN/m。3.10. 第10施工阶段本施工阶段的主要任务是，成桥3年的收缩徐变计算。4. 使用信息用数据菜单输入使用信息命令，输入工程的使用信息。在使用信息中主要需进行活荷载的输入：(1)选择公路口级，车道荷载，不及挂车荷载。(2)填入人群集度3KN

27、/m 2和人行道宽1.5m，满人总宽度不考虑。(3)设定冲击系数：卩1=0.2441 正弯矩效应；卩2=0.3417 负弯矩效应(4) 输入桥梁的特征计算跨径 24.46m。(5) 横向分布调整系数中，主梁的横向分布系数选择“折线系数，以反映主梁的横 向分布系数沿桥梁纵向的变化。人秆荷戟人科集度：|3極向片布诅整羽射汽车補戢r汽级 广汽-戏扼 r汽级r汽超-加级r不计汽军荷栽 r城-斓广广公路T级 忖坯路-门级17车満荷爺抒页惜述溝人题裳:| 冼车车道謝：F- 人行連寛庚：Tb特殊荷载特和活較辽特殊车1汽车荷栽齐人齋荷钛 力満人荷嶽5特燥荷載Q棒殊车列7；中-活载厂轻尬ZK主桥向P9加桥面毘车

28、荷载钛路荷载r 3闵厂口-兀戟r楷向加社吗帀宙有败区城J |挂-L匹级厂轻蓟酒葫轻勒定咒厂n动计八汽车车列折思系数L挂-L谕両訂设疋冲击系数二0.2141=不计挂车荷载厂那活駄舐活钛定风£逹续梁伍言砸冲击至孰1.307 '桥卑為征i算跨徑534. 46就|帮瞅町|轻51最尢车箱數节10的栖林面坦成里元导时和桥同活 眩刑乞7祈绒辛知王麵町£.同时，应该考虑温度影响以及支座的不均匀沉降:根据?公路桥涵设计通用标准?中第4310条规定，升温时的非线性温度为：顶缘为5.6摄氏度，距顶缘 260mm处为0摄氏度，降温时那么是升温的情况乘以-0.5。砰咛号 立界线高度右界线高度

29、湿度值Doo6 6 60 2 0 2 0 2 0On2OD6 O 6 o s O 6 5.m5a0.5.0.5.高时并出掃拒鳥 萬度为世卜综比値杆件号I左界线蛊度希|o取消 | 制助0P |ff#号左界线同度温度値100-2.8 *1260260C.0 12QC-2.322&0空0(.0300-2.8玉时2R00. 01U0'2.3 +轴入方法厂髙度册盯距离灯宫度为f Lt缘距璃广高度却环歙匕值趕夏值度 右界线高戯仏丽支座的不均匀沉降出了要考虑每个支座独立沉降外，还应考虑不同组合下的沉降，根据结构力学的知识，那么可知最两端的支座组合沉降时对中墩的负弯矩影响最大，支座沉降5mm

30、:五主梁内力计算及组合1. 恒载的徐变次内力在建完几何模型后，我们可以利用桥梁博士计算恒载引起的徐变次内力，时间为从成桥状态到成桥后3年。也就是说，从第 9施工阶段结束到第10施工阶段结束这段时间：1在输入总体信息的面板中，去掉“计算活载这一项。2重新执行工程。3 输出施工阶段结果，显示内容为“徐变效应，阶段号为9、10。 输出图形后，可以得到如下图的图形：第9施工阶段第10施工阶段从图中可以看出，恒载的徐变效应引起两跨连续梁的结构内力相当于一个集中力作用在 简支梁的跨中，而徐变次内力也是均匀的变化，要计算它的数值，需要第 9、10施工阶段中徐变效应数值。以79号节点中支承位置为例，来计算徐变

31、次内力值：第9阶段笛变效应节点号轴力营拒水平位格竖向位移瞬位格177390.04 221449 26e-06-1.22e-066.S4«-06T90 0-4 221450 0 .D-2. 2&-0T?T60.C-4 22145U.L0.D-2. JZ81-O70.04. 22144-g-1.33e-0&-T.第W阶段徐变效应3 B节点号轴力水平位移竖向位移触位務177390.036. 11.23t+033. lSa-051.07-05-5.27e-05理-36.1l.24+Q30.004-9.TSU.O弟11.24i+030 00.0-9. 22-0840OJO36

32、1l.Z3e+03-3. 19e-054.28e-O63.42e-05由表可以看出，第 79号节点第9阶段徐变效应引起的剪力值为 "-'-lv ，第10 阶段徐变效应引起的剪力值为'-人人，第9阶段徐变效应引起的弯矩值为 第10阶段徐变效应引起的弯矩值为。可以计算，从刚刚成桥到成桥后 3年，混凝土徐变引起的中间支座的支座反力改变值为：2. 内力组合2.1. 承载能力极限状态内力组合按?桥规?JTG D60-2004第条进行。根本组合：永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合,其效应组合表达式为:其中：Sud承载能力极限状态下作用根本组合的效应组合设计值;丫 0结

33、构重要性系数，对于二级公路桥可以取；一 V ;丫 g永久作用效应的分项系数，取1.2；Sg永久作用效应的标准值;丫 Q1汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力的分项系数，取SQ1k汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力的标准值;22正常使用极限状态内力组合按?桥规?JTG D60-2004第条和条进行正常使用极限状态内力组合。其效应组合表作用短期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合, 达式为:其中：SSd作用短期效应组合设计值；Y ij第j个可变作用效应的频遇值系数，取0.7;Y ij Sjk第j个可变作用效应的频遇值。作用长期效应组合： 永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，

34、其效应组合表达式为：其中：Sd作用长期效应组合设计值；Y 2j第j个可变作用效应的准永久值系数;Y 2j Sjk第j个可变作用效应的准永久值。3. 内力包络图使用工程菜单中“重新执行工程计算命令执行工程的计算，输出使用阶段结果后，可以得到组合内力包络图形，以便于接下来的预应力配筋。但为了得到图形上的数值，需要采 用桥梁博士中“图形编辑器这一功能，即采用DBGraph输出图形，见图所示：承载能力极限状态组合I结构弯矩包络图-iX'： J正常使用极限状态组合n结构弯矩包络图正常使用极限状态组合川结构剪力包络图六预应力钢束配置1. 内力根据?公预规?的规定，主要验算三个状态：1、承载能力极限

35、状态；2、正常使用极限状态；3、短暂状况施工阶段应力状况。它们对应于?公预规?的、631、7.2.8 条。运行桥梁博士，输出使用阶段结果如下表。弯矩(KN - m)承载极限组合I 根本组合使用内力组合n 短期效应组合使用内力组合川 标准组合跨中最大691549755678中支点最大7114541260892. 预应力筋数量估计2.1. 按承载能力估算按经验公式估算力筋面积:其中，a为经验系数，取 ，不妨取0.77。1260MPa, h=190cm，得跨中正弯矩区 Y m r ，预应力筋设计强度Ap = 3751mm2支点负弯矩区2.2. 按使用状态估算跨中截面特性：面积''；&

36、#39;-''VI；截面惯矩I 弋I ，TT ；形心至上缘距离vs = 712 mm ；形心至下缘距离 yx = 1188 mm ； W| = 345315118mm3 ；上核心距k5 = IV = 392mm；下核心距 I . 一.，| ： 11 ：。跨中截面仅承受正弯矩，只配置下缘预应力筋，需满足下述不等式:其中,初步估计下边缘预应力偏心距一1 - L _ 11 1，代入截面特性后得正弯矩区，考虑到传力锚固是的有效预加力近似为张拉控制应力的0.8倍，而耳f W八,"W，故有N = e 8 X C, 75 X I860 X Ap，所以跨中支点截面特性:面积广由门 ；

37、截面惯矩；形心至上缘距离'；-；形心至下缘距离ya = 1133 mm ； W| = 422762577mm3 ；上核心距k5 = IV = 319mm;下核心距I . 一厂I in 。初步估计下边缘预应力偏心距'I - < 1 1，支点截面仅受负弯矩，只配置上缘预应力筋，需满足以下不等式：、1卞|0丘 n KJI n刃=1FI 16.2 M PaA w wNi Niei Mem其中,代入截面特性后的负弯矩区，所以支点处在截面承受正、负弯矩的区段，需要在截面上下缘同时布置预应力筋，并满足下式:当承受正弯矩 Mmax时：当承受负弯矩 Mmin时:q = I4F1I 0 5u

38、AA xv化简后可以表达为：对于正负弯矩区段， 可通过桥博调束功能调节锚固位置和预应力筋在主梁中的位置，使 应力满足要求。23确定钢束根数单根0 s15.24钢绞线面积139mm2,用OVM15-7锚具时一根力筋包含 7根钢绞线， 139*7=973mm 2,用BM15-5锚具时一束钢束中 5根钢绞线，139*5=695mm 2。那么根据承载能 力和使用状态可以定出预应力筋束数。2.3.1. 按承载能力跨中正弯矩区：；支点负弯矩区。2.3.2. 按使用状态正弯矩区丨I I .，先取5束布置在下缘。负弯矩区I ； I匚，先取8束布置在上缘。具体的布置借助于桥梁博士的调束后定下。3. 预应力钢束布

39、置本设计中共布置 18束预应力钢绞线，分别编号为N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9、 N10、 N11、 N12、 N13、 N14、 N15、 N16、 N17、 N18。N1、N2、N3、N4、N5为左跨主梁下缘正弯矩区预应力钢束；N6、N7、N8、N9、N10为右跨主梁下缘正弯矩区预应力钢束；N11、N12、N13、N14、N15、N16、N17、N18为中间支点附近主梁上缘负弯矩区预应 力钢束。3.1. 跨中截面在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束群重心的偏心距大些。本设计采用内径70mm，外径77mm的预埋波纹管，在桥博中输入时采用自定义方式输入局部偏差

40、系 数和摩阻系数，根据?公预规?条规定，管道至梁底和梁侧净距不应小于3cm及管道直径1/2，本设计为38.5mm。根据?公预规?条规定，水平净距不应小于4cm及管道直径的0.6倍，本设计为46.2mm，在竖直方向可叠置。钢束距下马蹄斜边的净距大于6cm。根据以上规定，初步拟定跨中截面的细部构造如下图。% “S左跨2|6右83跨中截面的钢束布置图3.2. 梁端截面对于锚固端截面，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。锚垫板尺寸为210X 210mm ,锚垫板布置最小间距应满足：(1) 锚垫板中心

41、间距 a=235mm ;(2) 锚垫板中心与混凝土梁边缘的距离b=140mm。按照上述锚头布置的“均匀、“分散原那么，锚固端截面所布置的钢束如以下图所示：180160X3160X3140135'35-40左跨1513111718121416(1C 9 8 6 -d右跨端截面钢束布置图3.3. 纵向布置确定钢束起弯角时，应使其起弯产生足够的竖向预剪力，同时引起的摩擦预应力损失不宜过大。为此将端部锚固端截面分成上，下两局部，上部钢束的弯起角为15°,下部钢束弯起角定为8°。为简化计算和施工， 所有钢束布置的线形均为直线加圆弧，并且整根钢束都布置在同一 竖直面内，即只有竖

42、弯，没有平弯。预应力筋从距跨中一定距离处开始按圆曲线向上弯起，由于不允许曲线段进入锚具部 分，因此在锚下钢束必须保持一定的直线长度，取直线段长度1 '：| o端支点锚块和中间支点锚块的构造如下图：341159支 座 中 线中 支 承 中 心 线端支点锚块构造中间支点锚块构造主梁下缘正弯矩区的预应力钢束布置方式见以下图所示:主梁底面线锚固点X5Li计算点X4X3X2Xi弯起结束点计算点正弯矩区的预应力钢束布置跨径中线主梁底面线ILJ一 -X3X2X1计算点 弯起点 弯起结束点.匕计算点?"".锚固点L-V/钢束起弯点至跨中距离x 1钢束号起弯高度y(cm)yi(cm)

43、y2(cm)L1(cm)X3(cm)R(cm)X2(cm)X1(cm)N1(N2)2613.9212.0810099.0381241.55172.791454.56N36613.9252.0810099.0385351.73744.82876.92N4107.525.8881.6210096.59152395.31619.951010.10N512425.8898.1210096.59152879.54745.28876.73负弯矩区钢束布置见以下图所示:跨 径 中 线主梁上缘负弯矩区的预应力钢束布置方式见下表所示:负弯矩区顶缘钢束布置钢束号起弯咼度y(cm)y1(cm)ycm)X3(cm)0

44、R(cm)x2(cm)x1(cm)N17(N18)307.0522.9515.1125245103.54356.35N15(N16)307.0522.9515.1125245103.54556.35N13(N14)307.0522.9515.1125245103.54756.35N11(N12)307.0522.9515.1125245103.541056.35注：N11、N12、N13、N14、N15、N16、N17、N18在主梁中线左右对称布置。34预应力钢束建模用数据菜单“输入钢束信息中对每束预应力钢束分别建模。每根钢束的属性选择如图:当前钢剌帛号；1洞筋直径；祸束羽质：中交鬍預应力筋:

45、圳皿级润發线(15改)二 钢束编束根敎：p钢乘束数匕1：钢東锚回时弹性回编合计恿娈形(bjiO 1|強拉握制应力(JIFa):超张拉丟埶0-咸孑L方式预埋铁皮管威型r钢管抽芯成型r様宜管抽芯施型金预悝浪绞管硯型r用户自走义驅孔面测血贬|1&57言谊歴阻系埶mu=(0局部偏差耒埶k= o张拉方式总两端玮竝左端张拉厂右i对每根钢束进行钢束几何描述，由于钢束没有平弯，只有竖弯，故用导线输入法，根据之前计算的预应力钢束布置计算表设定每根钢束的几何参数，如图：注意到，由于在之前确定每根钢束的几何信息时，并没有考虑各根钢束之间的位置关系，有可能钢束之间位置冲突，因此，在桥博中对每根钢束进行钢束几何

46、描述是，有必要对明显发生冲突的钢束进行位置微调。设定完每根钢束后，重新修改施工阶段信息，将钢束信息添加进去：施工阶段1:张拉，灌浆钢束号，1-5施工阶段2 :张拉，灌浆钢束号，6-10施工阶段6 :张拉，灌浆钢束号,11-18各施工阶段的阶段钢束图如下图:第25施工阶段钢束图第610施工阶段钢束图七.主梁验算1.强度验算主梁在进行验算是，我们选取左跨的5个关键截面进行验算， 并列出全桥相应的验算图 示，5个关键截面如下所示：(1)左边支点-2号节点(2)四分点-11号节点;(3) 跨中截面 20号节点;(4)四分点-29号节点；(5)中间支点-79号节点1.1. 持久状况承载能力极限状态验算在

47、进行平安验算完毕后，输出单元信息结果，可以查看各单元的信息，包括“承载能力极限状态验算这一项。分别验算以上5个关键截面，发现四分点和跨中截面的承载能力极 限状态验算通不过，以跨中截面的表为例：內土最犬轴力最小抽办最小弯矩IHjD.00.00.0C.0听24 4IT336.4Mj3.53ft+034 6e4C3T, 35«*032.21+03受力濒下竝竇弯下拉期下拉受弯下拉受弯i,ooe+a41. 00e4fl4f. 00&+04l.OOe+04昱否彌足呈是星幵裂弯矩w比L 15e+041_ 15e+O41 15e+041. 15寸043. 36fi-033.3Ss-033 3

48、6 e-033.30e-Q3是否満定否否舌可以配置普通钢筋:到达开裂弯矩- 117 t： -时所需要的HRB335普通钢筋的面积为 3360mm2,假设采用0 28的钢筋，单根面积为 616mm2，那么需要的根数为：。现通过桥梁博士配置普通钢筋HRB335Q 28:在8#-33#单元，44#-69#单元之间布置 6根0 28普通钢筋以提高极限抗弯承载力，如下图:重新执行计算后，发现“承载能力极限状态验算这一项可全部通过，输出的结果见下 图所示。以下依次为2、11、20、29、79节点处的验算:组台类型内力最犬轴力最小轴力歳大弯矩最小弯矩INj0 o0 00 00.0Qj599721601721Mj-5.49-6.59-5 49-52.6賈力性质上拉受爱上頤上捷曼弩上担受弩R-3. 68*+03-3.08s+O3-3 68(+03-3.68*+03是杏満足JS是是是开裂弯拒恤r-3.24e+03-3.託时tn-3 £4e+03-工创时03尙霍HBB3350.00.00.00.0星杏藉足是是是呈內力最大轴力最小铀力最大世矩聂小音拒IMJ0.0D.00 00.0Q324272347203町3.S5e+O32. 86&+O35. 73e+D32 24&am