互通立交预应力混凝土连续箱梁桥毕业设计解析

1、广西工学院鹿山学院毕业设计（论文）题 目： 某公路路互通立立交 3330m预应力力混凝土土连续箱箱梁桥设设计 系 别： 土木工工程系 专业班级： 土建L0993姓 名： 张永环 学 号： 20009119944 指导教师： 朱清元 职 称： 助工（硕硕士） 二一三 年 五 月 十一 日摘要 I1. 初初步设计计1.1 设设计基本本资料1.1.11 设计标标准1）设计荷荷载：公公路-1级2）桥面宽宽：全宽宽24m，分离离式两桥桥.每桥宽12mm,横向布布置为 1.5m人行道+3m非机动动车道+2xx3.775m机动车车道3）设计车车道：4车道4）设计车车速：1000km/h5）地震烈烈度：基基本

2、烈度度 6 度，按 7 度设防防6）桥面横横坡：1.55%7）桥面纵纵坡：2.00%8）竖曲线线半径：桥梁范范围内无无竖曲线线9）平曲线线半径：桥梁范范围内无无平曲线线10）温度度：季节节温差的的计算值值为-20和+201.1.22主要材材料1、 混凝凝土 C550(EEc=33.455x1004)1） 桥面面铺装:选用10ccm厚C50防水混混凝土作作为铺装装层，上上加6cmmAC-20II中粒式式沥青混混凝土，其其上再加加4cmmAK-13AA型沥青青混凝土土抗滑表表层。2） 连续续梁：C5003） 桩基基、承台台、桥墩墩、桥台台、搭板板：C2552、钢筋1）主筋：II 级钢筋筋2）辅助钢

3、钢筋：II 级钢筋筋3）预应力力筋：箱箱梁纵向向预应力力束采用用j155.244高强度度低松弛弛预应力力钢绞线线，ASTTMA4416-90aa2700级标准准，标准准强度=18660MPPa（=12260 MPaa，=3990 MMPa），Ey=1.99511055 MPPa。3、预应力力管道预应力管道道均采用用镀锌金金属波纹纹管。4 伸缩缝缝采用 SSSF800A大变位位伸缩缝缝。5、支座采用盘式橡橡胶支座座。1.1.33相关参参数1. 相相对温度度 755%2. 管管道摩擦擦系数 u=0.2253. 管管道偏差差系数=0.00225l/米4. 钢钢筋回缩缩和锚具具变形为为 4mmm1.1

4、.44预应力力布置箱梁采用YYM型锚具具及配套套的设备备。管道道成孔采采用波纹纹圆管，且且要求钢钢波纹管管的钢带带厚度不不小于 0.35mmm。预应应力张拉拉采用引引伸量和和张拉应应力双控控。并以以引伸量量为主。引引伸量误误差不得得超过-5%-100%。1.1.55施工方方式整体现浇满满堂支架架1.1.66设计规规范1公路桥桥涵设计计通用规规范（JTGG D660-220044）2公路钢钢筋混凝凝土及预预应力混混凝土桥桥涵设计计规范（JTGG D66220004）3公路桥桥涵地基基与基础础设计规规范（JTGG D66320007）4公路桥桥涵施工工技术规规范（JT J044120000）5公路

5、工工程水文文勘测设设计规范范（JTGG C330-220022）6. 城市市桥梁设设计通用用规范（CJ J111-20011）7. 公路路钢筋混混凝土及及预压力力混凝土土桥涵设设计规范范（JTGG D66220004）1.2 桥桥型方案案设计1.2.11 总则混凝土连续续梁从主主筋配置置上分为为钢筋混混凝土连连续梁和和预应力力混凝土土连续梁梁。一般般来说钢钢筋混凝凝土连续续梁适用用于25m以下的的小跨径径连续结结构，预预应力混混凝土连连续梁适适用于25m以上的的跨径大大中等跨跨径连续续梁。等等高度连连续梁,具有跨跨越能力力小、构构造简单单、施工工方便快快捷的特特点。是是实际公公路桥梁梁中应用用

6、最多的的结构类类型。本本桥跨径径为70m，故采采用预应应力混凝凝土等高高度连续续梁。1.2.22 连续梁梁施工方方案的选选择（比比选）在连续梁的的设计中中，设计计方案与与施工方方法是相相互制约约的，具具体项目目设计时时应结合合桥址地地形、工工程规模模、工期期、造价价等因素素合理确确定施工工方案。由由于桥址址地形平平坦、地地面土质质较好、且且桥梁净净空较低低，采用用支架整整体现浇浇，施工工中无体体系转换换，施工工方便、快快捷，经经济效益益较好。1.2.33 结构构构造尺寸寸1.2.33.1 结构跨跨径布置置桥梁跨孔布布置受地地质、地地形、桥桥下通车车通航等等因素制制约。在在条件允允许的情情况下，

7、应应力求受受力合理理、施工工方便、跨跨孔配置置协调一一致。 一般情情况下，等等高度小小跨径连连续梁可可采用相相同跨径径。本桥桥跨径采采用30mm+300m+330m。1.2.33.2 梁高对变高度连连续梁一一般取 1/14-1/118（1000m以内），跨跨中截面面梁高的的高跨比比1/330-11/500；本桥桥跨径30m，支点点截面梁梁高Hc=2.20mm。跨中中截面梁梁高Hc=1.00mm因考虑虑纵坡故故取Hc=1.30mm1.2.33.3 横截面面形式箱形截面具具有较大大的刚度度和强大大的抗扭扭性能和和结构简简单，受受力明确确、节省省材料、架架设安装装方便，跨跨越能力力较大、桥桥下视觉觉

8、效果好好等优点点。而被被广泛地地应用于于城市桥桥梁和高高等级公公路立交交桥的上上部结构构中。故故本城市市桥梁采采用单箱箱双室箱箱形截面面。1.2.33.4 箱梁横横断面细细部构造造箱梁横断面面由顶板板、底板板、腹板板、悬臂臂板、承承托构成成；各部部分构造造须满足足受力、构构造、施施工方便便的要求求。 1、 顶板板 箱梁顶板需需要满足足横向抗抗弯以及及布置预预应力钢钢筋的需需求。一一般在腹腹板间距距为3.55-7.0m时，顶顶板厚度度可采用用 0.18-0.33m。拟取0.228m。2、 底板板 箱梁底板需需要满足足纵向抗抗弯以及及布置预预应力钢钢筋的需需求。一一般变高高度连续续梁底板板厚度宜宜

9、采用 0.25-0.330m，靠近近横梁处处加厚过过渡处理理。拟取取0.330m。 33、 腹板厚厚度 腹板厚度除除满足受受力需求求外，还还需要满满足通过过、连接接、锚固固预应力力钢筋的的构造需需求。 1）、腹板板厚度一一般采用用 0.40-0.880m。通常常，对于于变高度度连续梁梁，靠近近横梁处处加厚过过渡处理理。拟取取0.66m。2）、箱梁梁一般采采用直腹腹板。拟拟采用采采用直腹腹板。4、 悬悬臂板 悬臂板长度度及腹板板间距是是调节桥桥面板弯弯矩的主主要手段段。悬壁壁板长度度拟取2.00m；悬臂臂端部厚厚度一般般取 0.16-0.220m，拟取0.220m；悬臂臂根部厚厚度一般般为 0.

10、4-00.6mm，拟取0.55m。 5、 承承托（梗梗腋） 承托布置在在顶底板板与腹板板连接的的部位，承承托的形形式有两两种：竖竖承托和和横承托托。前者者对腹板板受力有有力；后后者对顶顶底板受受力有利利。一般般地，受受抗剪、主主拉应力力控制的的宜设置置竖承托托；受纵纵横抗弯弯控制 图11-1主桥标标准横断断面（m） 上部结构构设计与与计算2.1 桥桥梁原横横截面特特性计算算2.1.11 截面特特性的计算图2-1支支座 跨中横横截面(m)图2-2支支座 跨中转转化横截截面(m)面积： 支支座A = (00.2+0.55)2222+00.62.222+6.88(00.3+0.33) +0.330.

11、9222+0.220.4222=8.447 跨跨中A = (00.2+0.55)2222+00.61.332+6.88(00.3+0.33) +0.330.9222+0.220.4222=7.339求其形心和和抗弯惯惯性矩图2-3支支座 跨中横横截面(m)支座截面 特性参参数AiZiYiAi*Zii1200*30=3600002051573800000120*1150=18000011510520700000800*440=3320000202006400000Ai = 8660000AiYii=888300000AiZii=10009000000Zi分分块面积积的形心心至下缘缘的距离离 YY

12、i分块面面积的形形心至上上缘的距距离形心距下边边缘的距距离： =AiZZi/Ai=1177.3形心距上边边缘的距距离： =2220-1117.3=1102.7抗弯惯性矩矩I:支座抗弯惯惯性矩IiAiZi-Z00I2700000036000087.727688864440279588644403375000000180000-2.3952200338455220042666667320000-97.33302955328803072119944762065516007抗弯惯性矩矩I=66.20065跨中截面 特性参参数AiZiYiAi*Zii1200*30=3600001151541400000

13、120*660=77200070605040000800*440=3320000201106400000Ai = 7552000AiYii=444920000AiZii =5528440000形心距下边边缘的距距离： =AiZZi/Ai=70.27ccm形心距上边边缘的距距离： =1330-770.227=559.773cmm抗弯惯性矩矩I:跨中抗弯惯惯性矩IiAiZi-Z00I2700000036000044.73372027782447472778244216000007200-0.2775252160552542666666320000-50.2278086663333851322999

14、916202213448跨中截面抗抗弯惯性性矩I=1.6620222.1.22 检验截截面效率率指标（希望在0.550以上）跨中截面ys=AAi*yyi/Ai=0.559733 yxx=1-0.5593=0.4407 截面重重心至上上核心的的距离：ks=I/Ai*yx=1.662022/（7.5520*0.4407）=0.52994 截面重重心至下下核心的的距离：kx=I/Ai*ys=1.662022/（7.5520*0.5597）=0.36009 截面效效率指标标：=(kks+kkx)/h=（0.5529+0.3361）/1.3=00.688500.500,合适2.2 桥桥面板的的计算和和梁

15、有效效宽度的的计算2.2.11 桥面板的计算桥面板的计计算采用用标准车车加局部部荷载，对对板进行行局部验验算和配配筋。该该桥是双双向行驶驶的,桥总宽宽为24米，按4个车道道设计。其其内力的的计算在在后边的的恒载内内力计算算中有说说明。故故此处略略过。2.2.22 梁有效效宽度的的计算：2.2.22.1桥的剪剪力理论论箱型梁和TT型梁由由于剪力力滞效应应，在梁梁承受弯弯矩时，顶顶底板所所受的拉拉压应力力，随着着离腹板板的距离离越远，受受力越小小，所以以不是全全梁在受受力，如如果按照照全梁截截面进行行受力分分析，必必然导致致不安全全。目前，桥梁梁剪力滞滞计算的的方法很很多，有有线条法法，比拟拟杆法

16、，差差分法等等，但目目前应用用较为方方便应用用也较广广泛的是是等效宽宽度法，规规范上给给出了计计算方法法。本设设计采用用次种方方法。宽度法考虑虑梁剪力力滞效应应:1、简支梁梁和连续续梁各跨跨中部梁梁段，悬悬臂梁中中间跨的的中部梁梁段2、 简支支梁支点点，连续续梁边支支点及中中间支点点，悬臂臂梁悬臂臂段2.2.22.2 桥的剪剪力滞计计算如图所示，将将梁根据据腹板的的数目分分成如图图的各种种小梁，分分别进行行计算。图2-4 梁截面面隔（1）边跨跨计算：边跨边梁=0.8， =0.0083，查图图得=00.8002，=1.6；=0.1142，查图图得=00.6000，=2.0； 将整个箱梁梁等效成成

17、工字型型截面，如如下：图2-5支支座有效效截面面积：A =6.4000m图2-6 跨中有有效截面面 面积积：A =5.3320mm求其形心和和抗弯惯惯性矩：支座有效截截面 特性参参数AiZiYiAi*Zii8.4*00.3=2.5522.050.155.16661.2*11.5=1.8801.151.052.07005.2*00.4=2.0080.22.00.4166Ai = 6.40AiZii =77.6552Zi分分块面积积的形心心至下缘缘的距离离 YYi分块面面积的形形心至上上缘的距距离 形心距下边边缘的距距离： =AiZZi/Ai=1.220 形心心距上边边缘的距距离： =2.2-11

18、.200=1.0m抗弯惯性矩矩I: 支座 抗弯惯惯性矩（m）Ii AiiZi-Z00I0.018892.520.851.820071.84000.337751.80-0.0550.004450.34220.027772.08-1.0002.080002.104.2822 支支座截面面抗弯惯惯性矩I=44.2882跨中截面 特性参参数AiZiYiAi*Zii8.4*00.3=2.5521.150.152.89881.2*00.6=0.7720.70.60.50445.2*00.4=2.0080.21.10.4166Ai = 5.32AiZii =33.8118形心距下边边缘的距距离： =AiZZ

19、i/Ai=0.771m形心距上边边缘的距距离： =1.3-00.7=0.66m抗弯惯性矩矩I:跨中 抗弯弯惯性矩矩（m）Ii AiiZi-Z00I0.018892.520.450.51000.528890.021160.72-0.10.00770.028860.027772.08-0.5110.54110.568871.12662跨中截面抗抗弯惯性性矩I=11.1226 对对于原来来的箱梁梁截面的的形心轴轴 599.733m来说，抗抗弯惯性性矩I =1.6620。2.3 主主梁内力力计算（1）恒载载内力以以纵向取取1m的板条条计算 一一期恒载载内力即即梁的恒恒载内力力计算:主梁支座截截面的恒恒

20、载集度度：=2111.775主梁跨中截截面的恒恒载集度度：=1884.775 二二期恒载载桥面铺铺装、栏栏杆的内内力计算算：桥面的恒载载集度：沥青混凝土土找平及及抗滑层层：=钢筋混凝土土面层： 钢钢筋砼防防撞栏：=17.40 恒恒载集度度 支支座截面面的恒载载集度：q=2211.75+17.40=2299.155kN/m 跨跨中截面面的恒载载集度：q=1184.75+17.40=2022.155kN/m图2-7 恒载作作用计算算简图图2-8 弯矩图图图2-9 剪力图图图2-9 弯矩影影响线图2-100剪力影影响线表3.5 恒载内内力计算算结果跨数位置距本跨左支支点距离离(m)恒载弯矩（kNm)

21、恒载剪力(kN)第一（三）跨跨0002435.801/475125833.011919.66731/215137955.099-596.453/422.53504.39-21655.311130-189006.995-37011.811第二跨00-189006.9953105.361/47.5-969.001568.861/2154848.3003/422.5-969.00-15688.866130-189006.995-31055.3662.4 活活载内力力计算荷载设计等等级为公公路-1级，车车道荷载载的均布布荷载标标准值和和集中荷荷载标准准值为：=280kkN （注：设计计桥梁为为4车道，

22、根根据城城市桥梁梁设计通通用规范范计算算弯矩不不乘增长长系数，计计算剪力力应乘以以增长系系数1.220） 2.4.11 冲击系系数计算算由于梁体取取C50混凝土土，混凝凝土的弹弹性模量量取=。1.6200连续梁桥：因为，故因为，故注：1、当当计算连连续梁的的冲击力力引起的的正弯矩矩效应和和剪力效效应时，采采用；2、计算连连续梁冲冲击引起起的负弯弯矩效应应时，采采用。2.4.22求主梁梁抗弯惯惯性矩IT（扭转转虎克定定律）将原截面等等效成有有效图如如下：图2-111 跨中转转化截面面跨中截面扭扭转惯性性矩抗弯惯性矩矩I=11.6220 11.对于翼翼板，查查表2-55-2，得c1=对于腹板，查表

23、2-5-2，得c2=0.141对于低板，查表2-5-2，得c3=120.333+0.14110.611.233+80.443=0.4255m4 22.车道道折减系系数在本设计中中，去掉掉对应的的路肩宽宽度后，W符合单单向三车车道宽度度，按通通规4.33.1条。车车道折减减系数为为=0.78。 33. 纵向折折减系数数计算跨径330m200m，kN/m22人群荷载集集度qrr=2.92552=5.885kNN/m 根据弯矩影影响线图图，进行行人群荷荷载弯矩矩加载，如如下图：人群荷载加加载过程程实例： （1）边跨跨1/2处的影影响线图2-399 边跨跨跨中弯矩矩影响线线根据弯矩影影响线图图，进行行

24、人群荷荷载弯矩矩加载，如如下图：图2-400 人群荷荷载最大大正弯矩矩布载图2-411 结构弯弯矩图计算边跨11/2处的人人群最大大正弯矩矩为：MM =6671.835594图2-422 中跨跨跨中1/2处人群群荷载负负弯矩布布载图图2-433 结构弯弯矩图计算边跨11/2处的人人群最小小负弯矩矩为：MM = -2223.9945331剪力影响线线图示：图2-444 中跨中1/2处影响响线根据建立图图示，最最大剪力力加载图图示：图2-455 边跨跨跨中人群群最大剪剪力布载载图2-466 结构剪剪力图计算边跨11/2处的人人群最大大正剪力力为：QQ = 18.395551图2-477 边跨跨跨中

25、人群群最小剪剪力布载载图2-488 结构剪剪力图计算中跨11/2处的人人群最小小负剪力力为：Q = -333.3379888人行道正中中加载（弯弯矩或剪剪力）各各控制截截面的内内力计算算结果如如下表：表3.122 人行道道人群荷荷载截面面内力跨数位置据本跨支点点的距离离(m)弯矩(kNNm)剪力(kNN)正弯矩负弯矩正剪力负剪力第一跨000018.399551168.99951221/47.5277.669222-44.77891118.399551148.52201221/215483.772199-89.55781118.399551128.04451223/422.5618.008911

26、-134.367718.39955117.570012130680.779388-179.156618.3995511-12.990499第二跨00-447.8911-447.89117.19882425.28861331/47.5-403.1022-80.6620337.19882421.78861331/215-358.3133214.9987557.19882418.26661333/422.5-313.5233438.9932887.19882414.7886133130-268.7344591.2215667.19882411.2886133人群荷载增增大系数数时，或，其中00.99

27、991表3.133 人行道道人群荷荷载截面面内力（计计增长系系数）跨数位置据本跨支点点的距离离(m)弯矩(kNNm)剪力(kNN)正弯矩负弯矩正剪力负剪力第一跨000018.399551168.99951221/47.5277.669222-44.77891118.399551148.52201221/215483.772199-89.55781118.399551128.04451223/422.5618.008911-134.367718.39955117.570012130680.779388-179.156618.3995511-12.990499第二跨00-447.8911-447.

28、89117.19882425.28861331/47.5-403.1022-80.6620337.19882421.78861331/215-358.3133214.9987557.19882418.26661333/422.5-313.5233438.9932887.19882414.7886133130-268.7344591.2215667.19882411.2886133查阅公路路桥涵设设计手册册-基本资资料Y5=0.2330=66，Y6=0.114888300=4.4644,Y77=0.10224330=33.0772,Y8=0.06116330=11.8448，Y9=0.00272

29、2300=0.8166=1/221556+1/22(66+4.4644)33+1/2(4.4464+3.0072)3+1/22(33.0772+11.8448)3+11/2(1.8488+0.8166)33+1/2330.8166=844.6计算边跨11/2处的人人群最大大正弯矩矩为：M = =5.885884.66=4994.991Y11=-0.001955300=-00.5885，Y122=-00.0332330=-0.996，Y133=-00.0338530=-1.1555，Y144=-00.044300=-11.2，Y155=-00.0337530=-1.1255，Y166=-00.0

30、332030=-0.96，Y17=-0.002455300=-00.7335，Y188=-00.0116030=-0.48，Y199=-00.0007530=-0.2255，=1/2230.5585+1/22(00.5885+00.966)33+1/2(0.996+11.1555)3+11/2(1.1555+1.2)3+11/2(1.2+11.1225)3+11/2(1.1255+0.96)3+1/22(00.966+0.7355)33+1/2(0.7735+0.448)3+11/2(0.48+0.2225)3+1/2230.2225=22.2755计算边跨11/2处的人人群最小小负弯矩矩为：

31、M = =-5.8522.2755=-1130.308875Y5=0.40000，Y6=0.229766,Y77=0.20448,YY8=00.12232，Y9=0.005444=1/22(00.40000+0.229766)33+1/2(0.229766+0.20448)3+11/2(0.20448+00.12232)3+1/22(00.12232+0.005444)33+1/2330.05444=22.644计算边跨11/2处的人人群最大大正剪力力为：Q = 5.88522.644=155.4444kNNY5=-00.4000，Y111=-00.0339，Y122=-00.0664,YY1

32、3=-0.0777,Y114=-0.008，Y155=0.0755Y16=-0.0064，Y177=-00.0449,YY18=-0.0322,Y119=-0.0015=1/221550.4+11/2300.0339+11/2（0.0039+0.0064）3+1/22（0.0064+0.0077）3+1/22（0.0077+0.008）3+1/22（0.008+00.0775）3+1/22（0.0075+0.0064）3+1/22（0.0064+0.0049）3+1/22（0.0049+0.0032）3+1/22（0.0032+0.001）3+1/220.01553=4.4485计算边跨11/

33、2处的人人群最小小负剪力力为：Q = -5.854.4485=-266.2337255kN人群荷载增增大系数数时，其其中0.99991人群最大正正弯矩=0.96614424.52228=4407.966641008kNm人群最小负负弯矩=0.9661（-1111.7775995）=-1107.41666888kNm人群最大正正剪力=0.9661113.2247552=112.77308866772kNm人群最小负负剪力=0.9661(-222.5005733)=-21.6288006653kkNm（1）中支支点处的的影响线线图2-499中支点点弯矩影影响线根据弯矩影影响线图图，进行行汽车荷荷载

34、弯矩矩加载，如如下图：图2-500 中支点点处汽车车荷载负负弯矩布布载图2-511结构弯弯矩图计算中支点点处的汽汽车最小小负弯矩矩为：MM =-8955.7881255剪力影响线线图示：图2-522 中支点点处剪力力影响线线根据建立图图示，最最大剪力力加载图图示：图2-533 中支点点处汽车车最大剪剪力布载载图2-544 结构剪剪力图计算中支点点的汽车车最小负负剪力为为：Q = -1277.9668755人行道正中中加载（弯弯矩或剪剪力）各各控制截截面的内内力计算算结果如如下表： 人行行道人群群荷载截截面内力力跨数位置据本跨支点点的距离离(m)弯矩()剪力()正弯矩负弯矩正剪力负剪力第一跨00

35、0070.1882501/47.5361.885626.31101/215394.665-17.55653/422.561.444-61.4441300-526.95-105.3155第二跨000-526.9587.901/47.50-32.55125543.955-107.49441/215132.330003/422.50-32.5512550-43.9951300-526.95000-87.99人群荷载增增大系数数时，或，其中00.99991 人行道道人群荷荷载截面面内力（计计增长系系数）跨数位置据本跨支点点的距离离(m)弯矩(kNNm)剪力(kNN)正弯矩负弯矩正剪力负剪力第一跨000

36、018.399551168.99951221/47.5277.669222-44.77891118.399551148.52201221/215483.772199-89.55781118.399551128.04451223/422.5618.008911-134.367718.39955117.570012130680.779388-179.156618.3995511-12.990499第二跨00-447.8911-447.89117.19882425.28861331/47.5-403.1022-80.6620337.19882421.78861331/215-358.3133214.

37、9987557.19882418.26661333/422.5-313.5233438.9932887.19882414.7886133130-268.7344591.2215667.19882411.2886133查阅公路路桥涵设设计手册册-基本资资料：Y1=0.02664330=00.7992,YY2=00.0551230=1.5536,Y3=0.007288300=2.1844,Y44=0.08996330=22.6888,YY5=00.1000030=3.0000,Y6=0.110244300=3.0722,Y77=0.09552330=22.8556,YY8=00.0776830=2

38、.3304 ，Y9=0.004566300=1.3688=1/200.799233+1/2(0.7792+1.5536)3+1/22(11.5336+22.1884)3+11/2(2.1844+2.6888)33+1/2(2.6688+3.0000)3+1/22(33.0000+33.0772)3+11/2(3.0722+2.8566)33+1/2(2.8856+2.3304)3+1/22(22.3004+11.3668)3+11/21.336832=1110.5922计算中支点点的汽车车最小负负弯矩为为：M = =-5.01881110.5592=-5554.99506656（结结构力学学计

39、算结结果-8895.7811）Y10=11,Y111=00.0339,YY12=0.0064,Y133=0.0777,Y114=00.0880,YY15=0.0075,Y166=0.0644,Y117=00.0449,YY18=0.0032,Y199=0.0155=1/22130+1/220.03993+1/22(00.0339+00.0664)3+11/2(0.0644+0.0777)33+1/2(0.0077+0.0080)3+1/2(0.0080+0.0075)3+1/2(0.0075+0.0064)3+1/2(0.0064+0.0049)3+1/2(0.0049+0.0032)3+1/

40、2(0.0032+0.0015)3+1/200.011533 =115.774255计算中支点点的汽车车最小负负剪力为为：Q = -5.0188155.74425=-788.99958665kNN（结构构力学计计算结果果-1227.9969）人群荷载增增大系数数时，其其中1.32889汽车最小负负弯矩=1.32289（-5554.99506656）=-7730.204407332kNm（结构构力学计计算结果果-15504.55）汽车最小负负剪力=1.32289(-778.99958865)=-1103.942275992kNm（结构构力学计计算结果果-2114.9936）2.5 内内力组合合(

41、取截面面最大值值组合)2.5.11承载力力极限状状态的基基本组合合：结构重要要性系数数，取1.0。本设设计取一一下设计计组合：1.2恒载载+1.4汽车荷荷载（计计入冲击击力）取以上内力力组合的的最大值值作为承承载能力力极限状状态组合合：表3.199 承载能能力极限限状态组组合表跨数位置据本跨支点点的距离离(m)弯矩(kNNm)剪力(kNN)正弯矩负弯矩正剪力负剪力第一跨00004065.321/47.5223677.6001916.581/215283444.788-16888.6553/422.57815.34-38733.377130-300553-60500.355第二跨00-30055

42、35103.611/47.52447.272926.621/215159122.922710.880-710.803/422.52447.2688-29266.622130-282112-48233.6112.5.22 作用短短期效应应组合：恒载 +00.7汽车荷荷载（不不计冲击击力）（式式中 ）表3.211 短期效效应组合合表跨数位置据本跨支点点的距离离(m)弯矩(kNNm)剪力(kNN)正弯矩负弯矩正剪力负剪力第一跨0003006.981/43.51621771326.161/217.5196944.633356.556-10677.3663/4215309.42-28022.8135-2

43、46994.22-45055.9第二跨00-246994.223380.81/43.51867.482090.851/217.5123800.055355.40-355.403/4211867.48-16211.066135-232447.44-36533.9552.5.33 作用长长期效应应组合：恒载+0.4汽车荷荷载（不不计冲击击力）（式式中 ）表3.233 长期效效应组合合表跨数位置据本跨支点点的距离离(m)弯矩(kNNm)剪力(kNN)正弯矩负弯矩正剪力负剪力第一跨0002762.191/43.5146599.51151.951/217.5171666.2459.337-865.543

44、/4214535.84-25299.6135-210111.44-41611.299第二跨00-210111.443498.841/43.562.4551867.141/217.57732.57203.009-203.093/42162.455-18677.144135-204885.33-34188.8442.6 预预应力钢钢筋配筋筋计算预应力混凝凝土梁钢钢筋的数数量的一一般估计计方法是是：首先先根据构构件正截截面抗裂裂性确定定预应力力钢筋数数量（A类部分分预应力力混凝土土）然后后再根据据构件承承载能力力极限状状态要求求确定非非预应力力钢筋的的数量，预预应力钢钢筋计估估算时，构构件的截截面特

45、性性可以取取全截面面特性。 = 1 * GB3 按构件的的正截面面抗裂性性能估算算预应力力钢筋的的数量:全预应力混混凝土梁梁按作用用的短期期效应组组合进行行正截面面抗裂性性验算，计计算所得得的正截截面混凝凝土法向向拉应力力应满足足的要求求，预应应力梁在在预应力力和使用用荷载作作用下的的应力状状态应满满足公公桥规6.33.1条规定定截面的的上.下缘均均不出现现拉应力力，则应应满足下下列条件件：将上式改写写为：: 分别表表示预应应力筋在在截面上上，下缘缘产生的的有效预预应力:分别表示示为截面面上，下下缘的抗抗弯模量量（可按按毛截面面考虑）：表示在作作用短期期荷载效效应组合合下，计计算截面面最大.最

46、小弯弯矩（自自带符号号）（1）跨中中截面： （1）跨中中只在截截面下缘缘配置预预应力筋筋时由截面下缘缘不出现现拉应力力来控制制，下缘缘所需的的有效预预加力为为：=213333.0055kN求得以后，再再确定适适当的控控制应力力并扣除除相应的的预应力力损失（对对于配高高强钢丝丝和钢绞绞线的后后张法构构件约为0.22）就可可以估算算需要预预应力钢钢筋面积积确定以后，可可以根据据一根钢钢绞线的的截面积积是，以12根钢绞绞线为一一束则有有：算出出所需的的预应力力钢筋束束数（）为 试中是一一束预应应力钢筋筋的截面面面积 （2）中跨跨跨中只只在截面面下缘配配置预应应力筋时时由截面下缘缘不出现现拉应力力来控

47、制制，下缘缘所需的的有效预预加力为为：=136614.7144kN求得以后，再再确定适适当的控控制应力力并扣除除相应的的预应力力损失（对对于配高高强钢丝丝和钢绞绞线的后后张法构构件约为0.22）就可可以估算算出所需需要的预预应力钢钢筋的面面积确定以后，可可以根据据一根钢钢绞线的的截面积积是，以12根钢绞绞线为一一束则有有：算出出所需的的预应力力钢筋束束数（）为 试中是一束束预应力力钢筋的的截面面面积（2）支座座截面： 只在截截面上缘缘配置预预应力筋筋时由截面下缘缘不出现现拉应力力来控制制，下缘缘所需的的有效预预加力为为：求得以后，再再确定适适当的控控制应力力并扣除除相应的的预应力力损失（对对于

48、配高高强钢丝丝和钢绞绞线的后后张法构构件约为0.22）就可可以估算算出所需需要的预预应力钢钢筋的面面积确定以后，可可以根据据一根钢钢绞线的的截面积积是，以9根钢绞绞线为一一束则有有：算出出所需的的预应力力钢筋束束数（）为 试中是一束束预应力力钢筋的的截面面面积2.6.11 构件承承载能力力极限状状态要求求估算非非预应力力钢筋的的数量在确定预应应力钢筋筋数量后后，非预预应力根根据构件件正截面面承载能能力极限限状态来来确定。因因不考虑虑受拉区区的砼拉拉力，故故把工字字型按T型梁计计算：对对仅受拉拉区配置置预应力力钢筋和和非预应应力筋的的预应力力混凝土土梁（以以T型截面面梁为例例）对两两类T型截面面

49、，其正正截面承承载能力力计算式式分别为为： 第第一类T型截面面：= 1 * GB2= 2 * GB2第二类T型型截面：= 3 * GB2= 4 * GB2 式式中：若计算出的的受压区区高度，则为为第二类类T型截面面，需要要按第二二类T型截面面的截面面不等式式 = 4 * GB2 重新计计算受压压区高度度x,若所得得的，且的限限制条件件。2.6.11.1边跨中中截面图2-555跨中截截面转换换工字型型故，按第一一种类T型梁计计算，即即:令 由，得 解得x=991mmm 所以：（式中，），选用60028 ，可以，满足要求求。2.6.11.2支座截截面故，按第一一种类T型梁计计算，即即:令 由，得

50、解得x=998mmm 所以：故 无需配配置纵向向受拉钢钢筋，只只按构造造配筋即即可2.6.11.3 斜截面面抗剪承承载力计计算：（1）抗剪剪截面要要求公桥规5.22.9条规定定，矩形形.T型和I型界的的受面弯弯构件，其其抗剪截截面应符符合要求： 边跨支座座截面,截面符合合抗剪要要求，故需按计计算配置置箍筋用，可以边跨中变变截面处处,截面符合合抗剪要要求，故需按计计算配置置箍筋用，可以中支点截截面处,截面符合合抗剪要要求，故需按计计算配置置箍筋用，可以2.6.22 最小配配筋率的的要求按上述方法法估算所所得的钢钢筋数量量，还必必须满足足最小配配筋率的的要求。公公路桥规规规定定，预应应力钢筋筋混凝

51、土土构件的的最小配配筋率应应满足的的条件：为受弯构件件正截面面抗弯承承载力设设计值；按式 = 2 * GB2 或式 = 4 * GB2 中不等等式左边边的式子子计算，为受弯构件件正截面面开裂弯弯矩值的计算公式式为：式中为扣除除全部预预应力损损失预应应力钢筋筋和普通通钢筋的的合力在在构件抗抗裂边缘缘产生的的混凝土土预压应应力；是是换算截截面抗裂裂边缘的的弹性抵抵抗矩；为计算算参数，按按式计算算，其中中是全截截面换算算截面重重心轴以以上（或或一下）的的面积对对重心轴轴的面积积矩。2.6.33 预应力力钢筋的的选用本设计预应应力钢筋筋选用高高强度低低松弛预预应力钢钢绞线,腹板束束采用10-9j155

52、.244，标准准强度Ryb=18860MMPa，弹性性模量Ey=19950000MPPa。配预预应力钢钢筋时，假假定预应应力筋的的张拉控控制应力力为0.775fppk=113955MPaa 2.6.4有效截截面的截截面特性性由于剪力滞滞效应，截截面配筋筋计算全全部按有有效截面面进行计计算，并并等效成成工字型型截面。边边跨的等等效截面面如图：波纹管直径径：97 (900)，87(80) 截面特性计计算截面净截面换算截面截面高I (mm4)Y上（m）净换算净换算跨中7.395.321.31.620021.12660.597730.6000支座8.476.402.26.206654.28221.02

53、7701.0000 图22-566 等效截截面面积：A支支 =88.477m A中 =77.399 m，抗抗弯惯性性矩I支=6.2077 I中=1.6200形心距上边边缘的距距离： =AiZZi/Ai=1.1173mm =AiiZi/Ai=0.7702mm形心距下边边缘的距距离： =2.2-11.1773=11.0227m=1.3-0.7702=0.5597mmW支上=6.0044，W中上=2.7144W支下=5.2292，W中下=2.3088e支上=11.0117m ,e支下=1.1833m e中上=0.5588mm ,ee中下=0.7122m 2.6.55 具体的的预应力力钢筋布布置10F

54、1: ，呈S型布置置在每跨跨中，曲曲线半径径为10mm 图2-557中跨支支座预应应力筋布布置图图2-588跨中截截面预应应力筋布布置图 图2-599边跨支支座预应应力筋布布置图2.6.66纵向预预应力筋筋弯起设设计 边跨跨跨中至边边支点段段图2-600预应力力筋弯起起设计图图以N5为例例:各钢束的控控制要素素参数表表钢束号弯起半径弯起角升高值yLw(mmm)Ld(mmm)xk(mmm)Lb1Lb2N1100000800N210000083003533.14772134.6111111166.8551384.231398.5366N310000080N410000084004244.68442

55、846.1488104055.3221384.231398.5366N510000087006379.29554980.75998270.70551384.231398.5366边跨跨中至至中支点点段N1 N22 N33 N44 N55采用的的弯起方方式相同同，采用用两段弯弯曲，如如图所示示： 图2-6612.7 预预应力损损失及有有效预应应力的计计算根据桥规规（JTGG-20004）中的的规定，预预应力混混凝土构构件在正正常使用用极限状状态计算算时，应应考虑由由下例引引起的预预应力损损失：预应力钢筋筋与管道道壁摩擦擦损失： 锚具变形，钢钢筋回缩缩及混凝凝土收缩缩损失 预应力钢筋筋与台座座之间

56、的的温差损损失 混凝土的弹弹性压缩缩引起的的损失 预应力钢筋筋的应力力松弛损损失 混凝土的收收缩徐变变引起的的损失 2.7.11 摩擦预预应力损损失预应力钢筋筋与管道道之间摩摩擦引起起的预应应力损失失可按下下式计算算：因桥采用整整体现浇浇故x=115m张拉预预应力钢钢筋时锚锚下的控控制应力力（=0.75=13995）；U 预应力力钢筋与与管道壁壁的摩擦擦系数，对对金属波波纹管取取0.2；从张拉拉端至计计算截面面曲线管管道切线线的夹角角之和，以rad计；K 管管道每米米局部偏偏差对摩摩擦的影影响系数数，取0.000155；X从张张拉端到到计算截截面的管管道长度度，以米米计。跨中截面各各钢束摩摩擦

57、应力力损失值值表钢束号u0 x(m)kx(m)1-e-(u00+kxx)p(MPaa)度radN1N280.139960.055584150.022250.07883470.33359N3N480.139960.055584150.022250.07883470.33359N580.139960.055584150.022250.07883470.33359 合计211.000777支座截面各各钢束摩摩擦应力力损失值值表钢束号u0 x(m)kx(m)1-e-(u00+kxx)p(MPaa)度radN1N2160.279920.027792150.022250.05227105.111N3N41

58、60.279920.027792150.022250.05227105.111N5160.279920.027792150.022250.05227105.111 合计315.3332.7.22 锚具变变形和钢钢筋回缩缩损失直线预应力力钢筋计计算公式式：曲线钢筋考考虑反摩摩阻的影影响，可可参照附附录D计算，这这里按直直线钢计计算；锚具变变形，钢钢筋回缩缩和接缝缝压缩值值，取有有顶压0.44mm；L张拉拉端至锚锚固端的的距离(900m)；预应力力钢筋的的弹性模模量，取取Mpa。跨中截面各各钢束损损失值表表钢束号（mm）(m)(MPa)N189017.333N289017.333N389017.3

59、33N489017.333N589017.3332.7.33 钢筋与与台座之之间的温温差引起起的预应应力损失失此损失只有有在先长长法才存存在，本本设计是是后张法法施工所所以不存存在此损损失。2.7.44 混凝土土的弹性性压缩引引起的应应力损失失后张预应力力砼构件件的预应应力钢筋筋采用分分批张拉拉时，先先张拉的的钢筋由由于张拉拉后批钢钢筋所产产生的砼砼弹性压压缩引起起的应力力损失，可可按下式式计算=在计计算截面面上先张张拉钢筋筋重心处处，由后后张拉各各批钢筋筋而产生生的混凝凝土法向向应力之之和；预应应力钢筋筋与混凝凝土弹性性模量比比。m预预应力钢钢筋的束束数。若逐一计算算 的值则则甚为繁繁琐，可

60、可采用下下列近似似计算公公式N-计算算截面的的分批张张拉的钢钢束批数数。钢束重心处处混凝土土法向应应力：预应应力预加加力的合合力至静静截面重重心轴之之间的距距离；先张张拉钢筋筋的重心心（即假假定的全全部预应应力钢筋筋重心）处处至混凝凝土净截截面重心心轴间的的距离，故故=855.111cm混凝凝土梁的的净截面面面积(6.616614)和净截截面惯性性矩(2.75)。Ap=16.8cmm注意此时计计算时应应考虑摩摩阻损失失、锚具具变形及及钢筋回回缩的影影响。预预应力损损失产生生时，预预应力孔孔道还没没压浆，截截面特性性取静截截面特性性（即扣扣除孔道道部分的的影响）。预应力钢筋筋张拉的的顺序是是：先