简支箱梁桥毕业设计

1、本科生毕业设计（论文）PAGE PAGE VI摘 要锦州龙栖湾新区滨海桥位于辽西街、辽东街与滨海路交汇处，它的建成可以进一步拉动城市南扩，缓解新区现有桥梁交通的拥挤状况，解决其它桥梁过于拥挤和繁忙的现象，会给锦州的经济发展带来很大变化。本桥采用预应力混凝土箱型梁桥，桥长90米，三跨结构，跨径30米，桥宽16米，为双向四车道。设计中完成桥梁在恒载、活载等引起的结构内力和变形；并且分析了预应力箱梁桥在恒载和活载作用下的受力性能，对全桥进行预应力钢束的设计计算等。本设计采用用的是装装配式预预应力混混凝土箱箱型梁桥桥，这种种桥可以以减少施施工时间间，而且且可以充充分利用用机器化化，可以以提高工工作效率

2、率，而且且质量也也可以提提高，由由于是预预应力，可可以有效效发挥材材料的性性能，充充分利用用资源，而而且可以以增加桥桥梁的有有效跨径径。而且且易于就就地取材材，所用用材料价价格低，外外形美观观，施工工方便。本设计严格格遵守相相关规范范，以新新出版的的各种规规范为基基础，在在老师的的指导和和帮助下下，希望望能顺利利完成设设计。关键词：箱箱型梁；预应力力混凝土土；三跨跨结构；预应力力钢束；AbstrracttThe LLonggqiwwan zonne oof JJinzzhouu loocatted in thee crrosss off Liiaoxxi sstreeet , LLiaoodo

3、nng sstreeet andd Biinhaai rroadd . It buiilt a nnew citty ccan be furttherr booostt thhe ccityy soouthhwarrd，Thiis bbriddge commpleetedd wiill sollve thee ottherr brridgge bbuillt ooverr crrowdded andd buusy pheenommenoon, andd wiill briing ecoonommic oppporttuniity to Jinnzhoou.The bbriddge is sim

4、mplyy suuppoorteed bby pprieesteesseed cooncrretee Boox-bbeamm,whhichh iss90metterss leengtth, thrree spaan sstruuctuure, annd tthe sinnglee-hoole spaan 330 mmeteers, thhe bbriddge widdth 16 mmeteers widdth, annd ffor thee biidirrecttionnal fouur ttraffficc laaness. IIn tthe dessignn off thhe bbridd

5、ge, wee haave commpleetedd thhe ffolllowiing worrk, succh aas bbriddge strructturee enndoggenfforcce aand disstorrtioon wwhicch ccaussed by thee deead loaad aand thee liive loaad ffuncctioon,andd haave anaalyzzed thee peerfoormaancee off thhe bbriddge wheen iit iis aaffeecteed bby tthe deaad lloadd

6、annd tthe livve lloadd sttresss. Simmulttaneeoussly，we carrry on thee deesiggn ccalcculaatioon wwhicch tto tthe enttiree brridgge tthe pree-sttresssedd stteell tiies.Desiggn aapprroacch oof tthe connstaant loaad, commpleetedd inn liive loaad ccaussed intternnal forrce andd deeforrmattionn off thhe s

7、struuctuure; Thheprresttressseddslaab bbriddge andd annalyysiss inn coonsttantt looad andd unnderr thhe iinflluennce of livve lloadd annd tthe mecchannicaal ppropperttiess off prresttresssedd stteell, tthe appproaach to dessignn annd ccalcculaatioon oof tthe beaam.The ddesiign acccorddingg too thhe

8、ccompprehhenssivee immpleemenntattionn thhe ppoliicy, tthe ecoonommy, suiitabble, arrtissticc, aand saffe, appprooachh too thhe bbasiic ffuncctioon rrequuestt annd tthe usee prremiise reqquessts.Keywoordss:Boox-bbeamm ; preestrresssedcconccrette;tthreeesppan strructturee;prre-sstreesseed ssteeel tti

9、ess;目录TOC o 1-3 f h z HYPERLINK l _Toc328060807第一章绪论论 PAGEREF _Toc328060807 h 1 HYPERLINK l _Toc3280608081.1.设设计技术术指标 PAGEREF _Toc328060808 h 11 HYPERLINK l _Toc328060809第二章方案案比选 PAGEREF _Toc328060809 h 44 HYPERLINK l _Toc3280608102.1 桥桥型方案案 PAGEREF _Toc328060810 h 4 HYPERLINK l _Toc3280608112.2 方方案

10、比选选 PAGEREF _Toc328060811 h 5 HYPERLINK l _Toc3280608122.3 方方案确定定 PAGEREF _Toc328060812 h 6 HYPERLINK l _Toc328060813第三章上部部结构 PAGEREF _Toc328060813 h 77 HYPERLINK l _Toc3280608143.1 设设计资料料及构造造布置 PAGEREF _Toc328060814 h 77 HYPERLINK l _Toc3280608153.1.11 设计计资料 PAGEREF _Toc328060815 h 77 HYPERLINK l _

11、Toc3280608163.1.22 箱型型梁构造造形式及及相关参参数设计计 PAGEREF _Toc328060816 h 7 HYPERLINK l _Toc3280608173.2 主主梁内力力计算 PAGEREF _Toc328060817 h 110 HYPERLINK l _Toc3280608183.2.11 恒载载内力计计算（边边主梁） PAGEREF _Toc328060818 h 10 HYPERLINK l _Toc3280608193.2.22 活载载内力计计算 PAGEREF _Toc328060819 h 122 HYPERLINK l _Toc3280608203

12、.2.33 内力力组合 PAGEREF _Toc328060820 h 220 HYPERLINK l _Toc3280608213.3 预预应力刚刚束的估估算及布布置 PAGEREF _Toc328060821 h 211 HYPERLINK l _Toc3280608223.3.11 跨中中截面钢钢束的估估算和确确定 PAGEREF _Toc328060822 h 211 HYPERLINK l _Toc3280608233.3.22 预应应力钢束束布置 PAGEREF _Toc328060823 h 221 HYPERLINK l _Toc3280608243.4 主主梁截面面几何特特性

13、 PAGEREF _Toc328060824 h 266 HYPERLINK l _Toc3280608253.4.11 截面面面积及及惯矩计计算 PAGEREF _Toc328060825 h 266 HYPERLINK l _Toc3280608263.4.22 截面面静距计计算 PAGEREF _Toc328060826 h 300 HYPERLINK l _Toc3280608273.4.33 截面面几何特特性总表表 PAGEREF _Toc328060827 h 34 HYPERLINK l _Toc3280608283.5 钢钢束预应应力损失失计算 PAGEREF _Toc3280

14、60828 h 335 HYPERLINK l _Toc3280608293.5.11 预应应力钢束束与管道道臂之间间的摩擦擦引起的的预应力力损失 PAGEREF _Toc328060829 h 335 HYPERLINK l _Toc3280608303.5.22 由锚锚具变形形、钢束束回缩引引起的预预应力损损失 PAGEREF _Toc328060830 h 366 HYPERLINK l _Toc3280608313.5.33 混凝凝土弹性性压缩引引起的预预应力损损失 PAGEREF _Toc328060831 h 388 HYPERLINK l _Toc3280608323.5.44

15、由钢钢束应力力松弛引引起的预预应力损损失 PAGEREF _Toc328060832 h 399 HYPERLINK l _Toc3280608333.5.55 混凝凝土收缩缩和徐变变引起的的预应力力损失 PAGEREF _Toc328060833 h 440 HYPERLINK l _Toc3280608343.5.66 成桥桥后四分分点截面面由张拉拉刚束产产生的预预加力作作用效应应计算 PAGEREF _Toc328060834 h 441 HYPERLINK l _Toc3280608353.5.77 预应应力损失失汇总及及预加力力计算 PAGEREF _Toc328060835 h 4

16、42 HYPERLINK l _Toc3280608363.6主梁梁截面强强度与应应力验算算 PAGEREF _Toc328060836 h 44 HYPERLINK l _Toc3280608373.6.11 持久久状况承承载能力力极限状状态验算算 PAGEREF _Toc328060837 h 45 HYPERLINK l _Toc3280608383.6.22 正常常使用极极限状态态计算 PAGEREF _Toc328060838 h 449 HYPERLINK l _Toc3280608393.6.33 持久久状况构构件的应应力验算算 PAGEREF _Toc328060839 h 5

17、6 HYPERLINK l _Toc3280608403.6.44 短暂暂状况构构件的应应力验算算 PAGEREF _Toc328060840 h 64 HYPERLINK l _Toc3280608413.7 主主梁端部部的局部部承压强强度验算算 PAGEREF _Toc328060841 h 67 HYPERLINK l _Toc3280608423.7.11 局部部承压区区的局部部验算 PAGEREF _Toc328060842 h 667 HYPERLINK l _Toc3280608433.7.22 局部部抗压承承载力验验算 PAGEREF _Toc328060843 h 688 H

18、YPERLINK l _Toc3280608443.8 主主梁变形形验算 PAGEREF _Toc328060844 h 669 HYPERLINK l _Toc3280608453.8.11 计算算由预加加力引起起的跨中中反拱度度 PAGEREF _Toc328060845 h 69 HYPERLINK l _Toc3280608463.8.22 计算算由荷载载引起的的跨中挠挠度 PAGEREF _Toc328060846 h 744 HYPERLINK l _Toc3280608473.8.33 结构构刚度验验算 PAGEREF _Toc328060847 h 755 HYPERLINK

19、l _Toc3280608483.8.44 预拱拱度的设设置 PAGEREF _Toc328060848 h 755 HYPERLINK l _Toc328060849参考文献 PAGEREF _Toc328060849 h 776 HYPERLINK l _Toc328060850致谢 PAGEREF _Toc328060850 h 77 PAGE 131第一章绪 论设计技术指指标一、1.设设计荷载载：公路路I级2.设计速速度：880kmm/h3.桥面净净空：00.500m（防防撞栏）+3.754m（车行道）+0.50m（防撞栏）=16m4.桥面横横坡：双双向2%5.洪水频频率：按按100年

20、一遇遇设计7.地震裂裂度：基基本烈度度7度二、有关设设计资料料 1、河床横横断面，河河床地质质情况；见附图图2、地区气气温：一一月平均均气温5，七月月平均气气温203、材料供供应：钢钢、木、水水泥供应应充足，砂砂、砾石石可就地地取用，所所以材料料运距不不超过55km4、施工单单位：甲甲级公路路工程公公司，机机具及技技术人员员满足施施工要求求。三、场地工工程地质质条件简简述1.场区地地形平坦坦。在勘勘察深度度范围内内，地基基土自上上而下分分为7层，现现分述如如下：（1）耕土土：浅灰色，湿湿，松散散，030ccm，含含植物根根系。场场区普遍遍分布，厚厚度：0.7700.880m，平平均0.75mm

21、。（2）亚粘粘土：黄褐色，湿湿，可塑塑，含少少量铁锰锰质结核核及高岭岭土。场场区普遍遍分布，厚厚度：1.6601.770m,平均1.65mm；层底底标高：3.5593.881 mm,平均3.70mm；层底底埋深：2.3302.550m，平平均2.40mm。该层层地基承承载力为为1600Kpaa。（3）淤泥泥质亚粘粘土：深灰色，湿湿，软流塑，饱饱和，局局部含腐腐殖质。场场区普遍遍分布，厚厚度：4.8805.110m，平平均4.95mm。层底底标高：1.5510.99mm，平均均-1.25mm；层底底埋深：7.1107.660m，平平均7.35mm。该层层地基承承载力为为70KKpa。（4）亚粘粘

22、土： 黄褐色，湿湿，硬塑塑，含铁铁锰质结结核及高高岭土，干干强度强强，韧性性强，无无摇振反反应，切切面光滑滑。场地地普遍分分布，厚厚度：6.5506.770m，平平均6.60mm；层底底标高：8.0017.669m， 平均7.885m；层底埋埋深：13.8014.10mm，平均均13.95mm。该层层地基承承载力为为3100Kpaa。（5）亚粘粘土和夹夹亚砂土土：深灰色，湿湿，软塑塑，湿，软软塑，稍稍密，含含星点状状云母片片，干强强度中等等，韧性性中等，摇摇振反应应中等，切切面粗糙糙。场区区普遍分分布，厚厚度：117.880m18.00mm，平均均17.90mm;层底标标高：25.8125.6

23、9mm，平均均255.755m：层层底埋深深：31.8031.90mm，平均均31.85mm。该层层地基承承载力为为1400Kpaa。（6）卵石石：深灰色，湿湿，中密密密实实，卵石石以石英英砂岩为为主，坚坚硬，呈呈棱角状状、次棱棱角状，充充填物为为细砂、泥泥质。场场区普遍遍分布，厚厚度：2.3302.330m，平平均2.30mm；层底底标高：28.11277.999m，平平均228.005m层层底埋深深：34.1034.20mm，平均均34.15mm。该层层地基承承载力为为8000Kpaa。（7）弱风风化泥质质粉砂岩岩：紫红色，湿湿，上部部为含砾砾泥质粉粉砂岩，含含砾结构构，块状状构造，下下部

24、岩石石呈泥质质粉砂岩岩，块状状构造岩岩芯呈短短柱状，块块状。该该层未穿穿透。该该层地基基承载力力为16000Kppa。2地下水水特征场地地表水水及地下下水不发发育，仅仅在上部部素填土土中存在在少量的的上层滞滞水，受受大气降降水补给给，该场场地地下下水和地地表水对对混凝土土无结晶晶类腐蚀蚀、无分分解类腐腐蚀、无无结晶分分解复合合类腐蚀蚀。3.场地地地震效应应评价本区抗震设设防烈度度为7度，设设计基本本地震加加速度值值为0.05gg。4结论和和建议根据场地工工程地质质条件，结结合拟建建物结构构特点，建建议采用用桩基础础，桩基基型式以以钻孔灌灌注桩为为宜，桩桩基持力力层选择择第 = 6 * GB3

25、层卵石石。第二章 方方案比选选2.1 桥桥型方案案方案一：预预应力钢钢筋混凝凝土简支支箱梁桥桥1、桥梁跨跨径及桥桥宽标准跨径：30mm全桥总长：30 xx3=990m主梁全长：29.96mm计算跨径：29.16mm桥面宽度：0.550m（防防撞栏）+3.754m（车行道）+0.50m（防撞护栏）=16m 2、材料料及工艺艺： 本桥为为预应力力钢筋混混凝土简简支箱梁梁桥混凝土部分分：主梁梁等、湿湿接缝、现现浇连续续段均采采用C550砼，桥桥面铺装装采用CC40防防水砼。图2-1 方案一一（单位位：m）方案二：预预应力钢钢筋混凝凝土简支支T梁桥1、桥型优优势 桥型新新颖简洁洁轻巧，外外形美观观，桥

26、净净空大，桥桥下视野野开阔；2、尺寸拟拟定桥宽布置：0.550m（防防撞栏）+3.754m（车行道）+0.50m（防撞护栏）=16m跨径布置：30 xx3=990m图2-2 方案二二（单位位：m）方案三：斜斜拉桥1、桥型优优势主梁增加了了中间的的斜索支支撑，弯弯矩显著著减小，与与其他体体系的大大跨度桥桥梁比较较，混凝凝土斜拉拉桥的钢钢材和混混凝土用用量均较较节省；借斜拉拉索的预预压力可可以调整整主梁的的内力，使使之分布布均匀合合理，获获得经济济效果，并并且能将将主梁做做成等截截面，便便于制造造和安装装；斜索索的水平平分力相相当于对对混凝土土梁施加加的预压压力，借借以提高高梁的抗抗裂性能能，并能

27、能充分发发挥了高高强材料料的特性性；结构构轻巧，适适用性强强。2、尺寸拟拟定 跨径布置：45mm+45mm图2-3 方案三三（单位位：m）2.2 方方案比选选表2-1 方案比比选1方案一二三2桥型布置预应力混凝凝土简支支箱梁桥桥预应力混凝凝土简支支T梁桥斜拉桥3跨径布置（m）30+300+30030+300+30045+4554截面形式五个单箱单单室箱型型截面T型截面五个单箱单单室箱型型截面5技术要求邻桥孔各自自单独受受力，便便于预制制、架设设、简化化施工管管理，施施工费用用低施工技术易易，但工工艺复杂杂，所需需设备较较少高度机械化化，需要要一整套套机械动动力设备备，施工工速度快快，占用用场地

28、少少6上部结构施施工方法法预制安装法法预制安装法法悬臂拼装法法7经济性好一般较好2.3 方方案确定定简支梁桥受受力简单单，梁中中只有正正弯矩，体体系温度度、混凝凝土收缩缩徐变、张张拉预应应力等均均不会在在粱中产产生附加加内力，设设计计算算方便，最最容易设设计成各各种标准准跨径的的装配式式结构。由由于简支支梁是静静定结构构，结构构内力不不受地基基变形的的影响，对对基础要要求较低低，适用用于地基基较差的的桥址上上建桥。在在多孔简简支梁桥桥中，相相邻桥孔孔各自单单独受力力，便于于预制、架架设、简简化施工工管理，施施工费用用低，因因此被广广泛采用用。综合合比较各各种方案案的经济济指标，技技术指标标，施

29、工工难易程程度等，还还有本地地的具体体地质条条件和人人文环境境以及其其它客观观因素，我我最终选选择第一一方案即即预应力力混凝土土简支箱箱梁桥方方案作为为推荐设设计方案案进行设设计。第三章 上上部结构构3.1 设设计资料料及构造造布置3.1.11设计资资料一、桥梁跨跨径及桥桥宽标准跨径：30mm（墩中中心距离离）;主梁全全长：229.996m；计算跨跨径：229.116m;桥面宽度：0.550m（防防撞栏）+3.754m（车行道）+0.50m（防撞栏）=16m二、设计荷荷载：公公路I级。三、主要材材料（1）混凝凝土：主主梁（板板）等、湿湿接缝、现现浇连续续段均采采用C50砼；桥面铺装采采用C40

30、防水砼砼。防撞撞栏、桥桥头搭板板：C30砼（2）钢材材：混凝土：主主梁C50，栏杆杆、桥面面铺装C20。预应力钢筋筋采用高高强度低低松驰7丝捻制制的预应应力钢绞绞线，公公称直径径为155.200，公称称面积1400，标准准强度，弹弹性模量量，10000h后应力力松驰率率不大于于2.55%，其技技术性能能必须符符合中华华人民共共和国国国家标准准(GBB/T 5222420003)预应应力筋用用钢绞线线的规规定。普通钢筋直直径大于于或等于于的采用用钢筋；直径小小于的均均采用钢钢筋。3.1.22箱型梁梁构造形形式及相相关参数数设计一、本箱形形粱按全全预应力力混凝土土构件设设计，施施工工艺艺为后张张法

31、二、桥上横横坡为双双向2%（计算算时按照照简化的的中粱截截面特性性进行计计算）。三、箱形截截面尺寸寸：梁高高1.22m，端端部设置置横隔梁梁，高11m，宽宽0.55m，横横向共计计5片箱形形粱，采采用湿接接缝进行行连接，湿湿接缝宽宽0.88m，厚厚度为00.166m，预预制箱形形粱顶板板宽2.4m，跨跨中腹板板厚0.18mm，顶板板、底板板厚均00.188m，端端部腹板板厚0.25mm，顶板板厚0.18mm，底板板厚0.25mm，腹板板和顶板板之间设设有承托托，底板板厚度、腹腹板厚度度在距支支座中心心线1.78mm处开始始渐变为为距支座座中心线线0.11m处的的0.225m和和0.225m（即

32、即端部的的截面尺尺寸），见见图3-1。四、预应力力管道采采用金属属波纹管管成形，波波纹管内内径为660mmm，外径径为677mm，管管道摩擦擦系数，管管道偏差差系数k=00.00015，锚具具变形和和钢束回回缩量为为6mmm（单端端）。五、沥青混混凝土重重度按23计，预预应力混混凝土结结构重度度按26计，混混凝土重重度按25计，单单侧防撞撞栏线荷荷载为8kNN/m。六、根据以以上拟定定的各部部分尺寸寸，绘制制箱形粱粱的跨中中及端部部横截面面图，见见图3-2。计计算跨中中截面几几何特性性，见表表3-11。由此可计算算出截面面效率指指标（希希望在0.5以上）。 （公式3-1）图3-1 桥梁横横断面

33、图图及纵剖剖面结构构尺寸图图（单位位：cm）图3-2 端部及及跨中截截面尺寸寸图（单单位：cm）截面上核心心距截面下核心心距因此截面效效率指标标初拟截面是是合理的的。表3-1 跨中截截面几何何特性计计算表分块序号分块面积分块面积形形心至上上缘距离离分块面积对对上缘静静距分块面积的的自身惯惯性矩分块面积对对截面形形心的惯惯性矩cmcm大毛截面（含含湿接缝缝）157609.00518400155522031.39956755512.9058310032.9228020.3335692.4762020.0661126773.0011202993.001325221.5005418103018.899

34、899211.699909511.6994277263.500176022213700000-23.11114804447.8628504447.8651800111.0001998000486000-70.66189743389.7890229989.781086444387772.441791557155.244小毛截面（不不含湿接接缝）143209.003888001166440361757714487.17228020.3335692.4762024.8551729006.331805226.33325221.5005418103023.6881413007.

35、0081423337.0084277263.500176022213700000-18.3329303445.22923003345.2951800111.0001998000486000-65.88277980090.3278466690.3294244258112.441624113866.166大毛截面形形心至上上缘距离离40.399小毛截面形形心至上上缘距离离45.1883.2 主主梁内力力计算根据上述梁梁跨结构构纵、横横截面的的布置，并并通过活活载作用用下的梁梁桥荷载载横向分分布计算算，可分分别求得得主梁各各控制截截面（一一般取跨跨中、四四分点和和支点截截面）的的横载和和最大活活载内

36、力力，然后后再进行行主梁内内力组合合。3.2.11恒载内内力计算算（边主主梁）一、永久作作用集度度主梁自重跨中截面段段主梁自自重（底底板宽度度变化处处截面至至跨中截截面，长长12.8m）底板加厚与与腹板变变宽段粱粱的自重重近似计计算（长长1.668m）主梁端部横横截面面面积估算算为0.009222+0.0722=1.16442支点梁段的的自重（长长0.55m）边主梁的横横隔梁（只只在端部部设置横横隔梁）端横隔梁的的体积为为0.666500则半跨内横横隔梁重重量为则主梁永久久作用集集度为二期永久作作用集度度顶板中间湿湿接缝集集度：边粱现浇部部分横隔隔梁一片端横隔隔梁（现现浇部分分）体积积：桥面铺

37、装层层10cm厚厚沥青混混凝土铺铺装6cm厚CC40混凝土土铺装桥面铺装均均分给五五片主梁梁，则防撞栏：单单侧防撞撞栏线荷荷载为8kNN/m将两侧防撞撞栏均分分给五片片主梁，则则则边主梁二二期永久久作用集集度为永久作用效效应按图3-33进行永永久作用用效应计计算，设设a为计算算截面离离左侧支支座的距距离，并并令，永永久作用用效应计计算见表表3-22。图3-3 永久作作用效应应计算图图式（单单位：cm）表3-2 边粱永永久作用用效应计计算表作用效应跨中四分点支点C=0.55C=0.225C=0一期弯矩kN.m2958.002218.500剪力kN0202.888405.776二期弯矩kN.m19

38、27.411445.560剪力kN0132.220264.339弯矩kN.m4885.413664.060剪力kN0335.008670.1153.2.22活载内内力计算算一、冲击系系数和车车道折减减系数计计算按桥规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。简支梁桥基频计算公式： (公式3-2)由于，故可可由下式式计算出出汽车荷荷载的冲冲击系数数当车道大于于两车道道时，应应进行车车道折减减，三车车道减22%，四车车道减33%，本设设计按两两车道，三三车道，四四车道分分别布载载计算，取取最不利利情况设设计。二、计算主主梁的荷荷载横向向分布系系数按刚接梁法法来绘制

39、制横向分分布影响响线和计计算横向向分布系系数计算主梁的的抗弯及及抗扭惯惯性矩I和其中I=00.17791557，由于，查表并并用内插插法得c=00.2226444对于箱形截截面，尺寸见图图3-44。图3-4 抗扭惯惯性矩计计算图式式（单位位：cm）主梁的扭转转位移与与挠度之之比 （公式3-3）悬臂板挠度度与主梁梁挠度之之比 （公式3-4）计算荷载横横向分布布影响线线竖坐标标值根据计算出出的参数数及，查附附表，内内插得到到横向分分布影响响线竖坐坐标值，结结果见表表3-33。表3-3 横向分分布影响响线竖坐坐标值计计算表（，）0.00660.01荷载位置1234512345粱号10.04000.3

40、2000.24880.18440.13880.10990.32880.25000.18110.13440.10770.06000.35440.26220.18110.12220.08110.36330.26330.17660.11770.08110.051180.340010.256630.182220.128860.092250.348870.257770.178810.124400.0911720.04000.24880.24110.20660.16770.13880.25000.24770.20660.16330.13440.06000.26220.25000.20770.15990.1

41、2220.26330.25770.20880.15550.11770.051180.256630.246630.206660.162230.128860.257770.252290.207720.158830.1244030.04000.18440.20660.22000.20660.18440.18110.20660.22660.20660.18110.06000.18110.20770.22440.20770.18110.17660.20880.23110.20880.17660.051180.182220.206660.222240.206660.182220.178810.207720

42、.229900.207720.178811234510.008820.344480.257710.179990.126610.0922120.257710.249990.232210.160010.1266130.051180.179990.206690.226600.206690.17999计算各粱的的荷载横横向分布布系数：1号粱的横横向分布布系数计计算和最最不利荷荷载图示示如图33-5。图3-5 1号粱的的横向分分布影响响线及最最不利布布载图式式（单位位：cm）1号粱的荷荷载横向向分布系系数计算算，其中中包括了了车道折折减系数数。四车道：三车道：两车道：2号粱的横横向分布布系数计计算和最最

43、不利荷荷载图示示如图33-6。图3-6 2号粱的的横向分分布影响响线及最最不利布布载图示示（单位位：cm）2号粱荷载载横向分分布系数数计算：四车道：三车道：两车道：3号粱横向向分布系系数及最最不利荷荷载图式式如图33-7。图3-7 3号粱的的横向分分布影响响线及最最不利布布载图式式（单位位：cm）四车道：三车道一：三车道二：两车道：支点截面的的荷载横横向分布布系数按杠杆原理理法计算算。计算算图式如如图3-8。图3-8 支点截截面的横横向分布布系数计计算图式式（单位位：cm）可变作用（汽汽车）的的荷载横横向分布布系数：1号粱：3号粱：2号粱：综上，可变变作用横横向分布布系数1号粱为为最不利利，故

44、可可变作用用横向分分布系数数取值为为： 跨中截截面： 支点截截面;车道荷载取取值公路I级，计算弯矩时时：计算剪力时时：可变作用效效应计算算：计算跨中截截面的最最大弯矩矩和最大大剪力（见见图3-9）：图3-9 跨中截截面内力力影响线线及加载载图式（单单位：cm）（A）弯矩矩： （不计计冲击） （冲击击效应）不计冲击：冲击效应：（B）剪力力： （不计计冲击） （冲击击效应）不计冲击：冲击效应：计算L/44处截面面的最大大弯矩和和最大剪剪力（见见图3-10）：图3-100 L/4处截面面内力影影响线及及加载图图式（单单位：cm）（A）弯矩矩： （不计计冲击） （冲击击效应）不计冲击：冲击效应：（B）

45、剪力力： （不计计冲击） （冲击击效应）不计冲击：冲击效应：支点截面剪剪力计算算（见图图3-111）：图3-111支点截截面剪力力计算图图式（单单位：cm）不计冲击：冲击效应：3.2.33内力组组合按桥规4.1.64.1.8条规定,根据可能同时出现的作用效应选择了三种最不利效应组合短期效应组合,标准组合和承载力极限状态基本组合。表3-4 主梁作作用效应应组合计计算表序号荷载类别跨中截面四分点截面面支点截面kN.mkNkN.mkNkN1第一期永久久作用2958.0002218.50202.888405.7762第二期永久久作用1927.4101445.56132.220264.3393总永久作用

46、用4885.4103664.06335.008670.1154可变作用（汽汽车）1889.04123.1171416.78202.006430.2255可变作用（汽汽车冲击击）302.66219.733226.99732.37768.9336标准组合=(3)+(44)+(5)7077.07142.9905307.81569.5511169.337短期组合=(3)+0.7*(4)6207.7486.2224655.81476.552971.3338极限组合=1.22*(33)+11.4*(44)+(5)8930.82200.0066698.12730.3301503.033.3 预预应力刚刚束的

47、估估算及布布置3.3.11跨中截截面钢束束的估算算和确定定一、按正常常使用极极限状态态的应力力要求估估算钢束束数 （公式3-5）假设则则钢束数nn可求得得为：二、按承载载能力极极限状态态估算钢钢束数综上，取钢钢束数为为10束。3.3.22预应力力钢束布布置一、跨中截截面及锚锚固端截截面的钢钢束位置置：钢束束布置如如图3-12。a）端部截截面 b)跨中截截面图3-122 钢束布布置图（单单位：cm）跨中截面钢钢束群重重心至粱粱底距离离为：端部钢束群群重心至至粱底的的距离为为：表3-5 锚固端端截面的的几何特特性计算算表分块序号分块面积分块面积至至形心上上缘距离离分块面积对上缘静矩分块面积的自身惯

48、性矩分块面积对对截面形形心的惯惯性矩cmcm157609518400116644036,92278513377.6679680017.66228020.3335692.4762025.5991833557.4471909777.447335021.575251429.1624.4222087117.7742101446.994350063.5222255014300000-17.55810816697.425116697.452708.33107.552911445.4481407228.887-61.5581027002488.4441041110311.311125988.33357845

49、52.8882129118700.744上核心距为为：下核心距为为：则钢束群重重心处于于截面的的核心范范围内。二、钢束起起弯角度度及线形形的确定定跨中分为44排，最最下排两两根起弯弯角度为为，其余8根弯起起角度均均为，所所有钢束束布置线线型均为为直线加加圆弧。三、钢束计计算图3-133 锚固端端尺寸图图（单位位：cm） 图3-114 钢束计计算图式式计算钢束起起弯点至至跨中距距离锚固点至支支座中心心线的水水平距离离（见图图3-113）表3-6 钢束起起弯点至至跨中距距离计算算表钢束号起弯高度yy/cmm/cm/cm/cm/cm起弯角/。R/cm/cm/cm53.52.443321.056681

50、0099.977011.43540.2477386.499601283.2233944418.2880425.71196150148.88819973450.51229420.551177908.88364435224.3773927.62261200198.55092273706.28668451.668277825.55781126030.4667329.53327250248.11365573962.07442482.885544742.33181116836.5660831.43392300297.77638874217.84881514.002644659.006988控制截面的的钢

51、束重重心位置置计算由图3-114的几几何关系系，计算算并列表表。结果果如表33-7。钢束纵纵向布置置图见图图3-115。图3-155 钢束布布置图（纵纵断面）（单单位：cm）表3-7 各计算算截面的的钢束位位置及钢钢束群重重心位置置计算表表截面钢束号R/cm四分点5未弯起3540.24773019923.63324未弯起3450.5122901993未弯起3706.286680121212未弯起3962.07442013333169.9334217.848810.0166579954440.9999725511884546.166直线段y支点53.50.0244435511.6990.2855

52、7912.2114367.211554440.1222173320.2332.49662950.500383520.1222173317.7772.181192170.811812600.1222173315.3111.879983391.122021680.1222173312.8661.5799045111.442100钢束长度计计算一根钢束的的长度为为曲线长长度，直直线长度度与两端端张拉的的工作长长度（270ccm）之和，其其中钢束束的曲线线长度可可按圆弧弧半径与与弯起角角度计算算，通过过每根钢钢束长度度计算，就就可得出出一片主主梁和一一孔桥所所需钢束束的总长长度，利利以备料料和施工工。

53、计算算结果见见表3-8所示示如下。 表3-8 钢束长长度计算算表钢束号半径R弯起角曲线长度直线长度L1有效长度钢束预留长长度钢束长度cmradcmcmcmcmcmcm53540.247730.0244435586.5111283.221002939.461403079.4643450.512290.12221733421.556908.8841502960.801403100.8033706.286680.12221733452.881825.5582002956.781403096.7823962.074420.12221733484.006742.3322502952.761403092.

54、7614217.848810.12221733515.331659.0073002948.761403088.763.4 主主梁截面面几何特特性在求得各验验算面的的毛截面面特性和和钢束位位置的基基础上，计计算主梁梁净截面面和换算算截面面面积、惯惯性矩及及梁截面面分别对对重心轴轴，上梗梗肋与下下梗肋的的静矩，最最后汇总总成截面面特性值值总表，为为各受力力阶段的的应力验验算准备备计算数数据。3.4.11截面面面积及惯惯矩计算算预加力阶段段：阶段段二：只只需计算算小截面面的几何何特性净截面面积积： （公式3-6）净截面惯性性矩： （公式3-7）正常使用阶阶段：阶阶段三：需计算算大截面面净截面面积积：

55、 （公式3-8）净截面惯性性矩： （公式3-9）其中：A、I为混凝凝土毛截截面面积积和惯性性矩为一根管道道截面积积为预应力钢钢束截面面积净截面和换换算截面面重心到到主梁上上缘距离离为分块面积积重心到到主梁上上缘距离离 n为计算算面积内内所含的的管道数数（钢束束数）为预应力钢钢束与混混凝土弹弹性模量量之比，即即表3-9 跨中截截面面积积和惯性性矩计算算截面分块名称分块面积分块面积形形心至上上缘距离离分块面积对上缘静距全截面重心心到上缘缘距离分块面积的自身惯性矩分块面积对截面形心的惯性矩cmcmcm=240cm毛截面942445.1884257776.332431881624113866.166-

56、23769661527228688.811扣除管道面面积-352.696.6-340661.116-53.442-100662133.3559071.43917115.1161624113866.166-9685517.35=320cm毛截面10864440.3994387996.99642.3441791557155.2441.95413100.3661910771277.422钢筋换算面面积390.66496.6377355.822-54.22611501101.82112544.6444765332.7781791557155.24411914412.18表3-100 四分点点截面面面积

57、和惯惯性矩计计算截面分块名称分块面积分块面积形形心至上上缘距离离分块面积对上缘静距全截面重心心到上缘缘距离分块面积的自身惯性矩分块面积对截面形心的惯性矩cmcmcm=240cm毛截面942445.1884257776.33243.1991624113866.166-1.999373199.9881528115133.711扣除管道面面积-352.696.3668-339779.336-53.118-9971192.439071.43917996.9961624113866.166-9598872.45=320cm毛截面10864440.3994387996.99642.333179155715

58、5.2441.94408877.7551909773977.422钢筋换算面面积390.66496.3668376455.200-54.00411407794.43112544.6444764442.1161791557155.24411816682.18表3-111 支点截截面面积积和惯性性矩计算算截面分块名称分块面积分块面积形形心至上上缘距离离分块面积对上缘静距全截面重心心到上缘缘距离分块面积的自身惯性矩分块面积对截面形心的惯性矩cmcmcm=240cm毛截面10922250.6885535226.99650.6111907663122.833-0.07753.5221907447055.

59、999扣除管道面面积-352.652.78845-186111.881-2.177-16600.366105699.45349115.1151907663122.833-16066.844=320cm毛截面125988.33345.9225785115.33146.1332129118700.7440.21555.5592130997011.411钢筋换算面面积390.66452.78845206199.744-6.655172755.088129888.9775991335.0052129118700.744178300.6773.4.22截面静静距计算算跨中及四分分点截面面 支点截截面图3

60、-166 静矩计计算图式式（单位位：cm）表3-122 跨中截截面对重重心轴静静矩计算算表分块名称及序号已知：，静矩类别及符号分块面积分块面积重重心至全全截面重重心距离离对净轴静矩矩翼板1翼缘部分对对净轴静矩432034.188001476557.66承托253222.30000118633.6-1595221.22底板4底板部分对对净轴静矩180067.8221220776管道或钢束束-220.3568.699-151335.884-1069440.116翼板1净轴以上净净面积对净轴轴静矩432034.188001476557.66承托253222.30000118633.6肋部3880.3