连续箱梁桥毕业设计

1、3 X20m预应力混凝土连续箱梁别离式立交桥设计摘 要 本设计为3X20米预应力混凝土连续箱梁别离式立交桥。由于设计 要求上跨一条二级公路，因此选用互不影响直行交通的别离式立交桥。全桥 为双向四车道，分左右两幅桥进行设计，单幅结构横向宽度为 12m全桥采 用先简支后连续的方法进行施工。在设计过程中，首先进行尺寸拟定，然后 计算荷载横向分配系数，出于平安性和简便性，根据横向分配系数决定出以 边梁为例进行内力组合并进行配筋计算，最后进行预应力损失及后期结构截 面验算。关键词 别离式立交桥，箱型梁，预应力混凝土，横向分配系数ABSTRACTThe desig n for the 320 rXeter

2、s of prestressed con crete con ti nu ous box girderseparate overpass. Because a sec on dary road across the desig n requireme nts, so choose independently of each other direct transport of Separated Interchange. Full two-way four-lane bridge, at around two bridge design, single structure transverse

3、width of 12m. Full-bridge using the first method simple and continuous support construction. In the design process, first, the size of the formulation, and then calculate the lateral load distribution coefficient, for security and simplicity, according to the lateral distribution coefficient to dete

4、rm ine the side beams and an example of a comb in ati on of internal forces Reinforcement, Finally prestressing loss and post-structural cross-sectional check ing.Key Words: Separate overpass, Box girder, Prestressed concrete, Horizontal partition coefficie nt目录 21.1工程概况 21.2设计标准 31.3 设计使用材料及相关参数 31

5、.4设计使用标准 52. 桥型方案比选 62.1预应力混凝土连续箱梁桥 62.2钢筋混凝土箱型拱桥 72.3预应力混凝土连续刚构桥 82.4比选方案表 92.5 比选方案分析 错误!未定义书签。3. 上部结构尺寸拟定 113.1尺寸拟定 123.2毛截面几何特性 154. 内力组合效应 164.1自重作用效应的计算 16结构自重作用荷载集度计算 174.1.2 内力计算 184.2可变作用效应计算 22汽车荷载的横向分布系数 22冲击系数 27284.3温差应力的计算 334.4支座沉降的计算 354.5内力组合 373738计算结果 405预应力钢筋的估算与布置 4242正弯矩配筋估算 42

6、负弯矩配筋计算 42436预应力损失及有效预应力计算 476.1预应力钢筋张拉锚下控制应力 con 476.2钢束预应力损失 4753567.1根本理论 567.2计算公式 568抗裂验算 61618.2正截面抗裂验算 629.1持久状况应力计算与验算 67持久状况混凝土压应力计算与验算 679.1.2 正常使用阶段钢束应力计算与验算 699.2短暂状况应力计算与验算 7010挠度验算 7210.1计算原理与方法 7210.2计算结果 727375致 谢 74参考文献绪论本次毕业设计要求设计一座连续箱梁别离式立交桥，要上跨金武公路。从而改善武威市凉州区白洪村附近交通状况。连续梁桥为中、小跨度常

7、用的 桥型，具有技术成熟，施工方便的特点。连续梁桥为超静定结构，是公路桥 梁中最常用的桥型，在城市道路交通中应用也很广泛。此地区地形起伏不大，但侵蚀现象严重。因此要求我们充分应用所学专 业理论，理论联系实际，来完成这个桥梁的设计。从而培养和训练我们的专 业设计能力、独立解决综合问题的能力和电脑 CAD以及MIDASS用能力。通 过毕业设计这一环节，使我们在老师的指导下，自己独立全面的完成一个工 程设计，使我们在稳固学过的课程的根底上，学会考虑问题，分析问题，解 决问题。并且继续帮助我们学到新东西。培养我们勇于攀登顶峰、刻苦钻研、 实事求是、谦虚谨慎、认真负责的工作作风。毕业设计是学生走向工作岗

8、位 前的一次“实战演习。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力， 提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。1. 设计资料1.1工程概况1 、工程介绍金昌至武威高速公路位于金昌市金川区、永昌县、武威市境内。本段起 点位于永昌县境内，X181北侧约1.5km;终点位于永昌县水源镇与武威双 城镇交界处，路线自西北向东南延伸，主要控制点有：起点永昌县水源镇。 本工程连接线按双向四车道一级公路标准建设，主线按双向四车道高速公路标准建设，设计速度80km/h，路基宽度24.5m;路线全长75.8062公里。2 、地形地貌拟建桥梁两侧置于高阶地之上，台地的边缘，地形起伏不大，侵蚀剥蚀

9、严重现象严重。桥址区两侧台地之上现已开垦为农田。3、地质桥址区地层主要为第四系风积层、冲积层、洪积层、下白垩统河口群基 岩。桥址区内无断裂构造，桥址区地质构造稳定。桥址区地下水对混凝土结构具中腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具中腐蚀性；桥址区冲积黄土对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢 筋具中腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。桥位处岩土工程地质分层及参数具体 见?桥位工程地质纵断面图?及地质局部?工程地质勘察说明?。4、本桥设计要点本桥平面分别位于直线起始桩号：K19+000,终止桩号K19+187.722:上, 纵断面纵坡2.72%；墩台径向布置。为了减小地震力的影响，桥墩宜采用自 重轻、重

10、心低、刚度均匀的结构。桥梁下部结构桥墩高度较小均采用圆形柱 式墩。桥台根据具体桥梁特点即填土高度选择是否采用U形台、柱式台或肋板台1.2设计标准1. 公路等级：一级公路双向四车道2. 设计荷载：公路I级3. 设计洪水频率：1/1004. 桥梁断面：整体式路段大桥桥梁标准断面：中桥：2X 0.5m防撞护栏+净10.75m+0.75m防护栏；5. 桥面横坡：2.0% ;6. 地震动峰值加速度：地震动峰加速度为0.15g。7. 环境类别：1类1.3设计使用材料及相关参数1 、主要材料(1) 混凝土预制箱梁、横梁、现浇接头及湿接缝采用C50砼；墩台盖梁、桥台耳背墙以及墩台身采用C30砼；墩台钻孔灌注桩

11、根底及系梁采用 C30砼，支座垫 石采用C40砼。其质量要求应符合?公路桥涵施工技术标准? JTG/T F50-2022的有关规定。(2) 钢材1) 普通钢筋HRB335带肋钢筋应符合?钢筋砼用钢.第2局部.热轧带肋钢筋?GB1499.2- 2007的规定，R235光圆钢筋应符合?钢筋砼用钢.第1局部. 热轧光圆钢筋?GB1499.1 2022的规定，且焊接钢筋应满足可焊要求；钢筋焊接网应符合?钢筋砼用钢筋焊接网?(GB/T 1499.3 2002)的规定。凡钢筋直径?12mm者，均采用HRB335带肋钢筋；直径v 12mm#采用R235 光圆钢筋。焊接质量满足?钢筋焊接及验收规程?JGJ18

12、-2003。2) 预应力钢绞线X 105M Pa松弛率为3.5%。3) 钢板、钢管Q235钢板、钢管应符合?碳素结构钢?GB/T700-2006的规定。4) 锚具锚具参照OVM系列锚具及其配套设备设计。施工时可采用任何符合?预应力筋锚具、夹具和连接器?GB/T14370要求的产品。但需请注意相关 尺寸改变而引起的相应改变。5) 预应力管道箱梁底板纵向预应力管道、顶板负弯矩钢束管道采用增强型镀锌钢波纹管成孔。波纹管内径与最小钢带厚度关系严格按照 ?预应力砼用金属波纹管?JG225- 2007标准执行，(3) 其它材料水泥采用525号高强水泥，砂、石、水等的质量要求均按?公路桥涵施 工技术标准?(

13、JTJ 041-2000)的有关要求执行。2、相关参数设计环境类别为I类相对湿度 55%墩、台不均匀沉降考虑为L/3000竖向梯度温度效应：考虑沥青铺装层和桥面现浇层对梯度温度的影响，按现行标准规定取值预应力管道成型为镀锌钢波纹管:管道偏差系数 k= 0.0015 l / m钢筋回缩和锚具变形为 6mm1.4设计使用标准1?公路工程技术标准?JTG B0120032?公路勘测标准?JTG C10-20073?公路工程水文勘测设计标准?JTG C30-20024?公路工程地质勘察标准?JTJ 064 985?公路桥涵设计通用标准?JTG D060- 20046?公路圬工桥涵设计标准?JTG D0

14、61- 20057?公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计标准?JTG D62-20048?公路桥涵地基与根底设计标准?JTG D63- 20079?公路涵洞设计细那么?JTG/T D65 04 200710?公路桥梁抗震设计细那么?JTG/T B02 01-202211?公路桥涵施工技术标准?JTG/T F50202212?公路交通平安设施设计标准?JTG D81-200613?公路交通平安设施设计细那么?JTG/T D81200614?公路工程砼结构防腐蚀技术标准?JTG/T B07 01 20062. 桥型方案比选2.1预应力混凝土连续箱梁桥1孔径布置。本方案采取等跨布置，孔径为 3X 20m在中

15、跨下穿过金武公路二级公路。布置图如图示：叫别口1536.53?11二1'k rW52R30NWP:kII彳II I II I II I II I图1连续箱梁桥桥型布置图2截面尺寸拟定。小于等于50m跨径的桥梁一般采用等截面梁较实惠，根据已建成的桥梁资料分析，梁高h/Lz=1/151/25 ;一般取用1/20略高一点。据此经验，梁高H为1.2m。细部尺寸见后。3施工方案设计上部结构为3跨预应力混凝土连续箱梁，采用先简支后连续的施工方法， 即采用如下施工方法：1预制简支箱梁，吊装到位。2浇筑墩顶连续段接着混凝土，到达强度后张拉负弯矩区预应力刚束并 压注水泥浆。3再撤除临时支座完成体系转换。

16、4完成主梁横向接缝浇注。同时进行护栏和桥面铺装的施工。1孔径布置。根据桥涵水文计算，在满足通航要求的前提下，主要孔径如上方案一致，布置图如图示:詡個亠兰M亠塑0匚y.i址包¥M15LT?15iq.41图2拱桥桥型布置图(2) 施工方法选择。对于主拱圈的施工，常见的施工方法有悬臂浇筑 法、悬臂拼装法、转体施工法，对于此桥，考虑到施工环境的影响，采 用缆索吊装拼装法。(1) 孔径布置。预应力混凝土连续钢构与连续梁桥的桥跨布置一样，只是将连续梁的桥墩与梁部固结，使结构形成一个整体。布置图如以下列图示:中心I鄧阳十040153101992200D199210CJ-昶HO却r图3连续刚构桥桥型

17、布置图(2) 截面尺寸拟定。连续钢构的细部尺寸大致与连续梁桥相同，其截面细部构造图如下列图(3) 下部结构。从受力性能上考虑，连续刚构桥利用高墩的柔性来减 小主梁跨中弯矩，同时减小桥墩的尺寸；双薄壁墩对主梁支点的负弯矩有明 显的削峰作用，结构受力合理、性能优越。此桥桥墩采用双薄壁矩形墩，桥 台采用柱式桥台，根底为钻孔灌注桩。(4) 施工方法设计连续钢构因敦梁固结，在采用悬臂浇筑法施工时免去了临时固结的施工 和解除，因此其最正确施工方法为悬臂浇筑法施工，对于本桥采用此方法施 工。比拟工程 方案类别第一方案第二方案第三方案预应力混凝土连续箱梁桥3x 20m钢筋混凝土箱型拱桥3X 20m预应力混凝土

18、 T型钢构桥3X20m桥长67m67m67m工艺技术要求技术先进、工 艺要求严格，所需 设备较少，占用场 地较少已有成熟的工 艺技术经验，需用 大量的吊装设备， 占用场地大，需用 劳动力多。技术较先进，工 艺要求较严格。主桥 上部构造初用挂栏 施工外，挂梁需另搞 一套安装设备。使用效果属于超静定 结构，受力较好。 主桥桥面较连续， 行车条件好，养护也容易拱的承载潜力 大，伸缩缝多，养 护也麻烦。纵坡较 大，土方量需求较 多属于静定结构， 受力次于超静定结 构。桥面平整度易 受悬臂挠度影响。行 车条件稍差。别离式立交桥指的是相交道路间没有特设匝道的立交桥。是一种最简单形式的立交桥，一般情况下只能

19、保证直行方向的交通不受影响。别离式立交桥应遵循以下设置原那么：(1)在选择上跨桥桥位时，应尽可能与被交叉路线正交。上跨桥位置的选 择,在保证现有公路的功能和线形标准的前提下与被交叉路线正交可减少上跨桥的长度、跨度，降低工程造价，这是跨线桥设置的根本原那么。(2) 上跨桥的纵向线形，应尽可能保持水平式小坡度(不宜大于3%占特别 应防止与被交叉路横向超高路段相反的纵向线形，否那么在路上行车时会产生 心理上的混乱感。(3) 当被交叉路处于曲线路段，尤其是小半径曲线，应尽量不设上跨构造 物,否那么桥下行车的平安性受到影响。(4) 上跨构造物应尽可能提供较高和较宽的桥下净空，最好以一跨跨越被交叉公路，以

20、给人以舒畅，开阔的感觉。(5) 跨越干线公路的上跨桥应采用轻盈的受力体系，简洁明快的桥型结构为宜,在较短的路段内不宜采用过多的桥梁结构形式。随着经济和交通的开展以及根底建设的快速推进，别离式立交桥的数量 会越来越多，重要性会越来越大！在进行跨线桥设计时，应该把对结构的美 化设计和最低程度地减少对原有交通的影响放在突出位置，综合考虑工期因素，选择最适宜的桥型方案！综上所述，优先选择方案一，预应力混凝土连续箱梁桥。3. 上部结构尺寸拟定即桥长67m拟定跨径总长为60m为简便计算且施工方便，使其分为3跨。每跨20m1) .支点处梁高：标准规定，预应力混凝土连续梁桥的主梁高度与其跨 径之比通常在1/1

21、51 / 25之间，本桥跨径为20m当桥梁建筑高度不受限 制时，增大梁高是比拟经济的方案，因为增大梁高只是增加腹板厚度，而混 凝土用量增加不多，但是可以节省预应力钢束用量。综合考虑，本桥取梁高为1.2m,即卩L/16.67。符合要求。2) .跨中梁咼：本方案米取等截面连续箱梁。故与支点等咼为1.2m。箱梁截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位，其尺寸要受到受力要求和构造两个方面的控制。支墩处底板还要承受很大的压应力， 一般来讲：等截面的底板厚度也随梁高变化，跨中处底板为2025cm底板 厚度最小为12cm箱梁顶板厚度应满足横向弯矩的要求和布置纵向预应力筋 的要求。本设计中底板在跨中厚

22、18cm,顶板厚18cm;支点处底板厚为25cm,顶板厚为18cm腹板的功能是承受截面的剪应力和主压应力，其最小厚度应考虑筋的位 置和混凝土浇筑的要求。大跨度预应力混凝土箱梁桥，腹板厚度可以从跨中 逐步向支点加宽，以承受支点处较大的剪力。本设计跨中腹板厚18cm,支点处加宽至25cm。横隔梁可以增强桥梁的整体性和良好的横向分布，同时还可以限制畸变。支承处的横隔梁还起着承当和分布支承反力的作用。在跨中设置30cm厚横隔板。梗腋设置在顶板、底板与腹板的接头处，其形式一般为1:1、1:2、1:3、1:4等。梗腋的作用是：提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度，减少扭转剪应力 和畸形应力，此外，梗腋还可减弱应力

23、的集中程度。本设计中，根据箱室外 形设置1:4的上部梗腋。图3-1中梁跨中单位尺寸：cm图3-2中梁支点单位尺寸：cm图3-3边梁跨中单位尺寸：cm图3-4边梁支点单位尺寸：cm防撞护栏图3-5横断面布置单位尺寸：cm表3-1截面几何特性计算结果截面位置截面积A(mm2)截面惯矩1z4 (m )中性轴高度(m)预制中梁跨中支点预制边梁跨中支点成桥中梁跨中支点成桥边梁跨中支点4.1自重作用效应的计算本桥使用的是先简支后连续的施工方法，施工主要有以下几个步骤：1第一施工阶段，为主梁的预制阶段，待混凝土到达设计强度的90%吕张拉正弯矩区的预应力钢束，并压注水泥浆，再将各跨预制梁安装到位，形 成由临时

24、支座支撑的简支体系。2第二施工阶段，先浇注两跨之间接头处的混凝土，待到达设计强度后 张拉负弯矩区预应力钢束，压注水泥浆。3第三施工阶段，撤除全部临时支座，主梁支撑在永久支座上，完成体 系转换，再完成主梁横向现浇接缝，最终形成三跨连续梁的空间结构体系。4第四施工阶段，完成护栏和桥面铺装的施工。5由施工阶段可知，结构的自重是分阶段进行的，主要包括第一施工阶段结构自重的荷载集度g，成桥后第一施工阶段自重的增量gi结构的二期作用自重g2。针对桥面的特点将空间结构简化为平面结构进行计算，只考虑单片梁的 结构体系转换，把结构自重效应平均分到每片梁上，而在进行汽车作用效应 计算时考虑荷载的横向分布系数。结构

25、自重作用荷载集度计算1 .预制箱梁一期结构自重作用荷载集度 gi :边梁：g11.0822 2527.0805KN /m2. 成桥后箱型一期结构自重作用荷载集度增量g1预制梁计入每片梁间现浇桥面板及横隔梁湿接缝混凝土后的自重作用 荷载集度即为成桥后箱型梁一期结构自重作用荷载集度增量。边梁:0.18 O.25 S (O.3515 O.2534 0.08)2 0.325 1.66陈N/m119.13. 二期结构自重作用荷载集度g2桥面铺装采用10cm沥青混凝土铺装，且铺装成宽10.75m,沥青混凝土 重度为23kN/mi,8cm厚C40混凝土调平层，另外一侧护栏按每米延长0.30 m 混凝土计，混

26、凝土重度按25kN/m因桥横向由4片梁组成，那么每片梁承当的 全部二期永久作用的1/4 :0.1 10.75 23 0.08 10.75 25 2 0.3 25!5.57kN/my2 4内力计算本桥为先简支后连续的连续梁，施工过程中包含了结构体系转换，所以 结构自重内力计算过程必须首先将各施工阶段产生的阶段内力计算出来然 后进行内力叠加。第一施工阶段，结构体系为简支梁结构，自重作用荷载为g1第二施工阶段，由于两跨接头较短，混凝土重量较小，其产生的内力较 小，且会减小跨中弯矩，姑忽略不计第三施工阶段，结构体系以及那个转变为连续梁，因临时支座间距较小， 故忽略临时支座移除产生的效应，自重作用荷载仅

27、为翼缘板和横隔梁接头重 力，即g1第四施工阶段，结构体系为连续梁，自重作用荷载为桥梁二期自重作用 荷载，即g2。图4-1桥梁模型图由midas可以导出跨中、1/4截面、端截面的内力，内力如下表4-1 :表4-1第一阶段施工内力截面左支点1/4截面1/2截面3/4截面右支点弯矩kN m00剪力kN 第三施工阶段通过浇湿接缝完成桥面的横向连接， 此期荷载增量g1假定 均匀分配给四片梁此阶段中跨梁的计算跨径为20m边跨的计算跨径为19.6m,长度相差不大，都取为20m计算。通过midas可以得出第三施工阶段外力作用结果：第三施工阶段自重作用效应引起内力结果如表4-2 :表4-2第三施工阶段自重作用截

28、面剪力kN弯矩kN - m边跨左支点边跨1/4截面5边跨1/2截面50边跨3/4截面边跨右支点中跨左支点中跨1/4截面中跨1/2截面3.第四施工阶段自重作用效应内力第四施工阶段结构体系与第三阶段相同，作用为二期自重作用载，通过 midas得出数据结果。第四施工阶段自重作用效应引起的内力如下表4-3 :表4-3第四施工阶段自重作用截面剪力kN弯矩kN - m截面剪力kN弯矩kN - mi边跨左支点边跨左支点边跨1/4截面边跨1/4截面边跨1/2截面边跨1/2截面边跨3/4截面边跨3/4截面4.结构自重作用效应总应力上述3个阶段内力均为阶段内力，每个施工阶段的累计内力需要内力叠加得到，具体叠加结果

29、边梁如表4-4 :表4-4结构自重作用总效应内力30OJ-截面剪力kN弯矩kN m截面剪力 kN弯矩kN -m边跨左支点边跨左支点427,9边跨1/4截面1315边跨1/4截面边跨1/2截面边跨1/2截面边跨3/4截面228边跨3/4截面b)图4-2 a)自重作用剪力图单位：KN ;b)自重作用弯矩图单位：KN- m4.2可变作用效应计算421汽车荷载的横向分布系数.边跨边梁荷载横向分布系数1边跨抗弯、抗扭惯矩计算：查上表毛截面特性得：I 0.1821m4 ； It 0.2544 m4由对等跨常截面连续梁桥等效简支梁抗弯惯矩换算系数为：边跨:1.432，中跨：1.86。抗扭惯矩换算系数为：边中

30、均为1。贝卩边跨的等刚度常截面简支梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别为：丨11.432 0.18210.2607 m41 T11 0.25440.2544 m4(2) 比例参数和计算:2Id33l4I13荷载横向分布影响线丄bIt l390申l4X3计算:5.8直0.25442.8520390°.2607 °73204查公路桥梁荷载横向分布计算所列刚接板、20.12070.1830.0385梁桥荷载横向分布影响线表中的三梁式的G表，在 =0.03、=0.1、= 0.15之间按内插法得，绘制影响线:表4-5边跨边梁横向分布系数影响线梁号12341,mu,r.755'i tI(

31、4)荷载横向分布系数mc的计算表4-6边跨边梁横向分布系数梁号荷载横向分布系数mc公路一级1.中跨边梁荷载横向分布系数(1)那么中跨的等刚度常截面简支梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别为:4I11.86 0.18210.3387m44Iti 1 0.25440.2544m(2) 比例参数和计算：2 2 2 2 旦 S 5.8 丄® 5.8 0.3387 2850.15684GT I2ld；3I4l1(3) 荷载横向分布影响线It I390罟计算:0.254420390空讥 0.05204 0.183查公路桥梁荷载横向分布计算所列刚接板、 梁桥荷载横向分布影响线表中的三梁式的G表，在 =0.0

32、3、= 0.15、= 0.2之间按内插法得，绘制影响线：表4-7中跨边梁横向分布系数影响线梁号12341图4-4中跨边梁影响线(4)荷载横向分布系数mc的计算：表4-8中跨边梁横向分布系数梁号荷载横向分布系数 c公路一级1.边跨中梁荷载横向分布系数1边跨抗弯、抗扭惯矩计算：44m ； It 0.2529 m由对等跨常截面连续梁桥等效简支梁抗弯惯矩换算系数为：边跨:1.432，中跨：1.86。抗扭惯矩换算系数为：边中均为1。贝炮跨中梁的等刚度常截面简支梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别为：I11.432 0.16990.2433m4IT11 0.25290.2529m比例参数和计算:2eib_ 25.8

33、丄b，2c 0.24332.45.80.084GT1It 10.2529202Id?Id；0.2433 0.73-390>390 r0.03593l4I11七32040.183(3) 荷载横向分布影响线 计算：查公路桥梁荷载横向分布计算所列刚接板、梁桥荷载横向分布影响线表中的三梁式的G表，在 =0.03、= 0.08之间按内插法得，绘制影响线:表4-9边跨中梁横向分布系数影响线梁号12342图4-5边跨中梁影响线(4) 荷载横向分布系数me的计算：表4-10边跨中梁横向分布系数梁号荷载横向分布系数me公路一级2.中跨中梁荷载横向分布系数(1)中跨抗弯、抗扭惯矩计算：那么中跨中梁的等刚度常

34、截面简支梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别为:4I11.86 0.16990.3161m4IT1 1 0.25290.2529m比例参数和计算：2ei b 2。I b 2c 0.31612.45.8一5.80.14GT lIt l0.2529202Id133l4I1Id；390吕1飞3390°3161 0【0.0467204 0.183(3)荷载横向分布影响线计算：查公路桥梁荷载横向分布计算所列刚接板、梁桥荷载横向分布影响线表中的三梁式的G表，在 =0.03、= 0.1之间按内插法得，绘制影响线:表4-11中跨中梁横向分布系数影响线梁号12342(1fan“吞乔1I 1I I荷载横向分布系数

35、叫的计算：表4-12中跨中梁横向分布系数梁号荷载横向分布系数 c公路一级2422 冲击系数mc = Gg =28.74/9.81Kg. m对于正弯矩效应;桥梁自振频率fi13.616212Elc =13.616mc2 3.14 2020.185 3.45 10102.93当 1.5Hz f 14Hz 时，0.17671 n f 0.0157a =0.15, 1对于负弯矩效应:EIc =23.651叫=2 3.14 202桥梁自振频率f1答10.185 3.45 10102.93当 1.5Hz f 14Hz 时，0.17671 n f 0.0157a =0.245 ,1车道折减系数本桥为双向四车

36、道，即单向双车道。按桥规二车道不折减，故折减系数为：=1可变作用效应计算由midas导出汽车荷载内力，如下表 4-13 :4-13汽车荷载内力截面最大剪力kN最小剪力kN最大弯矩kN - m最小弯矩kN - m边跨左支点0边跨1/4截面边跨1/2截面边跨3/4截面截面最大剪力kN最小剪力kN最大弯矩kN - mi最小弯矩kN - mi边跨右支点中跨左支点中跨1/4截面中跨1/2截面考虑荷载横向分布系数后的汽车荷载内力如表4-14 :4-14考虑横向分布系数的汽车荷载内力截面最大剪力kN最小剪力kN最大弯矩kN - mi最小弯矩kN - mi边跨左支点0边跨1/4截面边跨1/2截面173边跨3/

37、4截面边跨右支点中跨左支点中跨1/4截面501中跨1/2截面501以下为汽车荷载作用下的弯矩和剪力影响线:图4-6边跨左支点弯矩影响线图4-7边跨左支点剪力影响线图4-8边跨四分点弯矩影响线7U1U1出UU1皿寸图4-10边跨跨中弯矩影响线LLLd*十"一 rrTTm-i->LXLLXLI图4-11边跨跨中剪力影响线图4-12边跨四分之三点弯矩影响线4-rx -tE 门 H 1 厂TT Em-iBl图4-15中跨左支点剪力影响线图4-16中跨四分点弯矩影响线图4-17中跨四分点剪力影响线.-I' lltf厂 r-图4-18中跨跨中弯矩影响线图4-19中跨跨中剪力影响线根

38、据?通规?4310规定，混凝土上部结构竖向温差反温差为正温差乘以-0.5的系数。根据?通规?4310-3规定差基数为：T1 14 C, T2 5.5 C。由midas导出温度梯度效应弯矩剪力数据如下表 4-15示:表4-15温度荷载内力截面正梯度温度负梯度温度剪力弯矩剪力弯矩边跨左支点00边跨1/4截面边跨1/2截面边跨3/4截面边跨右支点中跨左支点00中跨1/4截面00中跨1/2截面00与上表相应的主梁温度作用次内力分布如图4-20所示-3CLQ7 -W.M -対r 14 -30/4a讨艸J MW嗯嘴S.J539.2 589 2 589.2 589,2 58?,2b)c)图4-20温度作用次

39、内力a正梯度温度剪力图单位：KN ; b正梯度温度弯矩图单位：KN- m;c反梯度温度剪力图单位：KN ; d反梯度温度弯矩图单位：KN- m支座沉降应考虑的荷载工况较多，一个支座的沉降有 4种可能，两个支 座的沉降有6种可能，三个支座的沉降有6种可能，四个支座的沉降同样也 有1种可能，也就是说结构的支座沉降一共有 17种可能，用Midas即可方 便的计算出结构沉降产生的各控制截面的内力包络值。如下表 4-21所示：表4-21根底沉降内力截面最大剪力kN最小剪力kN最大弯矩kN -最小弯矩kN - m边跨左支点-57边跨1/4截面-57边跨1/2截面-57边跨3/4截面-57边跨右支点-57中

40、跨左支点中跨1/4截面中跨1/2截面110.21112112-11(.2-I1C.2 -mia图4-21根底变位作用次内力a剪力包络图单位：KN ; b弯矩包络图单位:kN m为了进行预应力钢束的计算，在不考虑预加力引起的结构次内力及混凝土收缩徐变次内力的前提下，按桥规?通规?第条和第条规定,根据可能出现的荷载进行第一次内力组合。根本组合。永久作用的设计值效应和可变作用设计值效应相结合，其效应组合表达式为:mn0 Si0 Gi SGikQ1 Sq1 kc Qj SQik(4.1)i 1j 2式中Sd 承载能力极限状态下作用根本组合的效应组合设计值结构的重要性系数，按?通规?表规定的结构设计平安

41、等级采用，对应于设计平安等级一级、二级和三级分别取1.1、 1.0、0.9 ；Gi第i个永久作用效应的分项系数，当永久作用效应对结构承载力不利时取Gi1.2，对结构的承载能力有利时，其分项系数取Gi1.0，其他永久作用效应分享系数见?通规?；SGik第i个永久作用的标准值;Q1汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力的分项系数，取Q1 1 .4 ；SQ1k 汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力的标准值；Q作用效应组合中除汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取 Qj 1.4，但风荷载的分项系数取Qj 1.1 ；SQjk 在作用效应组合中除汽车荷载效应含汽车冲击力、离

42、心力外的其他第j个可变作用效应的标准值；c在作用效应组合中除汽车荷载效应含汽车冲击力、离心力 外的其他可变作用效应的组合系数，取值见?通规?第 4.1.6 条。根据?通规?第条规定，各种作用的分项系数取值如下结构重要性系数° 1.0恒载作用效应的分项系数取Gi 1.2对结构承载力不利，或Gi 1.0 :对结构承载力有利根底变位作用效应的分项系数G2 0.7汽车荷载效应的分项系数取Q1 1.4温度作用效应的分项系数取Q2 1.4那么承载能力极限状态组合下，对结构承载不利时oSd 1.01.2SG1 1.4 0.7Sg2 1.4Sq1 0.7 1.4Sq2永久作用标准值效应与可变荷载作用

43、频遇值效应相组合，其效应表达式为：SsdSGiki 11j SQjkj 1(4.2)式中Ssd短期作用组合设计值第j个可变作用效应的频遇值系数。汽车荷载不计冲击力i 0.7 ；人群荷载i 1.0 ；风荷载i 0.75 ；温度梯度作用i 0.8 ； 其他作用i 1.0ijSQjk 第j个可变作用效应的频遇值；那么长期作用效应组合为：SidSG1SG20.7 Sqi08Sq2永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：2 j SQjk(4.3)mnSldSGiki 1j 1式中Sd短期作用组合设计值2j 第j个可变作用效应的准永久值系数。汽车荷载不计冲 击力2 0.4 ；人

44、群荷载2 0.4 ；风荷载1 0.75 ；温度梯度作用2 0.8 ； 其他作用2 1 .02j SQjk第j个可变作用效应的准永久值；根据?通规?第条规定，各种作用的分项系数取值如下: 汽车荷载不计冲击力效应的准永久值系数取21 0.7温度作用效应的准永久值系数取22 0.8那么长期作用效应组合为:SdSG1足20.4Sq10.8 Sq2计算结果根据上述要求进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的内力组合4-22内力组合边梁截面类别内力分量承载能力极 限状态不短期效应组 合长期效应组 合结构自重根底沉降汽车荷载温度荷载边跨左支点最大弯矩000利最小弯矩00最大剪力最小剪力-57边跨1/4截面最

45、大弯矩1315最小弯矩1315最大剪力最小剪力-57边跨1/2截面最大弯矩最小弯矩最大剪力173最小剪力-57边跨3/4截面最大弯矩最小弯矩最大剪力最小剪力-57边跨右支点最大弯矩截面类别内力分量承载能力极 限状态不短期效应组合长期效应组合结构自重根底沉降汽车荷载温度荷载最小弯矩利最大剪力最小剪力-57中跨左支点最大弯矩最小弯矩最大剪力0最小剪力0中跨1/4截面最大弯矩501最小弯矩最大剪力0最小剪力0中跨1/2截面最大弯矩501最小弯矩最大剪力0最小剪力0注：(1)表格中剪力的单位为kN，弯矩的单位为kN m ; 短期效应组合和长期效应组合的计算中已经扣除汽车荷载冲击系数的作用。(3)根底沉降、汽车效应、温度效应为可选组合效应，在时行组合设计时，按最不利情况进行组合采用局部预应力混凝土设计，以边梁计算为例根据上表可知，边跨跨中弯矩最大 Ms 3204.69kN m，取ap 75mm,那么有 ep yb ap 786 75711mmpeMs/W 0.75 ftk1/a ep/WIyb0.18290.7860.233m333204.7 100.233160.7