桥长米公路Ⅰ级路基宽m预应力混凝土简支梁桥计算书CAD图纸张

贵贵州大学本科毕业论文（设计）第70页；目录摘要 IVAbstract V前言 1第一章设计资料及构造布置 21.1比选方案 21.1.1比选方案的主要标准 21.1.2方案比选 21.2设计资料及构造布置 21.2.1设计资料 21.2.2横截面布置 31.2.3横截面沿跨长的变化 91.2.4横隔梁的设置 10第二章主梁作用效应计算 112.1永久作用效应计算 112.1.1预制梁自重（边梁） 112.1.2预制梁自重（中梁） 112.1.3二期永久作用 122.2可变作用效应计算 152.2.1冲击系数和车道折减系数 152.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 152.2.3车道荷载的取值 182.2.4计算可变作用效应 182.3主梁作用效应组合 26第三章预应力刚束的估算及其布置 283.1预应力钢筋截面面积估算 283.2预应力钢筋布置 293.2.1跨中截面预应力钢筋的布置 293.2.2锚固面刚束布置 293.2.3其他截面刚束位置及倾角计算 293.2.4非预应力钢筋截面积计算及布置 33第四章主梁截面集合特性计算 35第五章钢束预应力损失估算 415.1预应力钢筋张拉（锚下）控制应力 415.2钢束应力损失 415.2.1预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失 415.2.2锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失 435.2.3预应力钢筋分批张拉时混泥土弹性压缩引起的应力损失 455.2.4钢筋松弛引起的预应力损失 465.2.5混泥土收缩、徐变引起的损失 46第六章持久状态截面承载力极限状态计算 506.1正截面承载计算 506.2斜截面承载力计算 50第七章应力计算 537.1短暂状况的正应力验算 537.2持久状况的正应力验算 547.3持久状况下的混泥土主应力验算 557.3.1以跨中截面进行计算 55第八章抗裂性验算 608.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 608.1.1正截面抗裂验算取跨中截面进行 608.2作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 618.2.1主应力计算 61第九章主梁变形（挠度） 649.1荷载短期效应作用下主梁挠验算. 649.2预加力引起的上拱度计算 649.3预拱度的设置 65第十章横隔梁的内力计算 6610.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 6610.1.1绘制弯距影响线 6610.1.3截面内力计算: 67第十一章行车道板的计算 7011.1永久作用 7011.2可变作用 7211.3作用效应组合 74参考文献 75致谢 76附录 77

清水江大桥设计摘要清水江大桥是贵广高速公路榕江格龙至都匀段的重点控制性工程，桥长458米，桥最大高度69米，最大墩高43米。桥梁共7跨，其中2号、3号墩位于清水江中，2号主墩桩基钻孔深度达40米,其水下作业对清水江的水质保护提出了严峻的考验。这座大桥，是厦蓉高速公路格都段重点控制性工程之一。其中，2号主墩桩基施工是全桥的关键，钻孔深度达40米，也是该工程环保的难点和重点，其水下作业对清水江的水质保护提出了很高要求。清水江大桥设计荷载为公路Ⅰ级，采用分离式路基，路基宽12.5m,桥梁宽12.5m，由3×2.50m中梁+2×2.50m边梁组成。斜度为00地震烈度为6度。关键词：钻孔，分离式，地震烈度QingshuiRiverBAbstractQingshuiriverbridgeisyourwidehighwayrongjianglatticeofdragontoDouYunonthebridge,themaximumheightofphrynichusmeters,thebridgepiersandmaximum6943metershigh.Bridgesacrossall7,no.2,3pierslocatedinqingshuiriver,2mainpierpiledrillingdepthof40meters,theunderwateroperationsoftheqingshuiriverwaterqualityprotectionproposedseveretests.Thebridgeistall,ronghighwayforeveryframeisoneofthekeyprojects.Amongthem,2mainpierfoundationconstructionisthekeytothewholebridge,drillingdepthof40meters,isthekey,andthedifficultyofenvironmentalprotectionoftheunderwateroperationsoftheqingshuiriverwaterqualityprotectionproposedhighrequirements.LiangshuijingKeywords:drilling,separate,seismicintensity前言桥梁(bridge)是一种功能性的结构物，但自古以来，人类从未停止过对桥梁美学的追求，很多桥梁被建成为令人赏心悦目的艺术品，具有鲜明的时代特征，至今仍为人们所赞叹。随着时代的变迁。“桥梁”也不再仅仅是一个工程词汇，同时也演变成一个具有浓郁文学色彩的词汇。桥梁就是供车辆、行人等跨越障碍物的工程构造物，体现在“跨越”这个关键词上，由此表现出不同于其他土木工程建筑的结构特征。桥梁工程(bridgeengineering)是指有关桥梁勘测、设计、施工、养护、检测、维修与加固以及与桥梁相关的科学研究和工程技术的总称。因此“桥梁工程”一词，应该有两个方面的含义：(1)桥梁建筑的实体；(2)建造桥梁所需要的相关科技知识，包括基础理论和科学研究，以及桥梁的规划、设计、施工、运营、管理和养护维修等。桥梁工程在学科上属于土木工程的分支，是土木工程的一个重要组成部分；在功能上是交通工程的咽喉。桥梁是道路交通系统中的重要组成部分，而道路交通系统对于一个国家国民经济、人民生活水平的改善和发展具有重要且深远的意义，曾记得伟大的先行者孙中山这样说过：“道路者文明之母也，财富之脉也，试观今日文明之国，即道路最多之国。”我国在改革开放后，随着国民经济持续、稳定、高速地发展，道路交通建设蓬勃向上，正处在一个前所未有的建设高潮中，高速公路及城市道路上迂回交叉的大型立交桥、高架桥、跨海大桥不断涌现，随着科技的进步和社会需求的不断提高，人们对桥梁建筑也提出了更高的要求。纵观我国道路交通建设的发展，不难看出在新的历史时期，我国道路交通建设不断面临新的挑战，同时在国民经济持续高速增长及城市化进程不断加快的过程中，各类城市均面临着重建、改造、扩展和再规划，也给道路交通建设带来了前所未有的机遇，桥梁已成为我国当前道路交通和未来城市发展的关键环节之一。第一章设计资料及构造布置1.1比选方案1.1.1比选方案的主要标准桥梁方案比选有四项主要标准：安全，功能，经济与美观，其中以安全与经济为重。过去对桥下结构的功能重视不够，现在航运事业飞速发展，桥下净空往往成为运输瓶颈，比如南京长江大桥，其桥下净空过小，导致高吨位级轮船无法通行，影响长江上游城市的发展。至于桥梁美观，要视经济与环境条件而定。1.1.2方案比选表1.1比选方案表T形刚构桥预应力混凝土简支T形梁桥适用性超静定结构容易受温度、混凝土收缩徐变作用、基础不均匀沉降等影响，容易造成行车不顺1．施工方便。2．适合中小跨径。3．结构尺寸标准化。安全性建国初期大量采用目前国内大量采用，安全，行车方便。美观性结构美观结构美观经济性造价较低，工期较短造价第二，用钢量大纵观桥梁的发展，以及经过上述方案的比较，决定采用预应力混凝土T形梁桥。1.2设计资料及构造布置1.2.1设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m；主梁全长：39.5m；计算跨径：38.8m；桥面净空：12.23m。2.设计荷载公路—Ⅰ级。3.材料及工艺（1）预应力混凝土预制梁采用C50混凝土，封锚段采用C50混凝土，现浇混凝土桥面板采用C50混凝土。水泥：采用符合国家标准的硅酸盐水泥或普通水泥。（2）预应力钢绞线采用ASTMA416-98标准270级低松弛钢绞线，公称直径15.24mm，公称面积140mm²。预制梁锚具采用XXM15系列锚具，管道采用预埋镀锌金属波纹管成型。（3）桥面铺装及现浇桥面板：现浇桥面板采用厚度10cm的C50混凝土，桥面铺装为厚度10cm沥青混凝土。（4）砂、石、水及外加剂的质量要求均按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000的有关条文办理。砂必须采用中粗砂，不得采用细砂。1.2.2横截面布置1.主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。本设计主梁翼板宽度为2500mm，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（b=1600mm）和运营阶段的大截面（b=2500）。2.主梁跨中截面主要尺寸拟订（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1/15~1/25，标准设计中高跨之比约在1/18~1/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计取用2400mm的主梁高度是比较合适的。（2）主梁截面细部尺寸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，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。本算列预制T梁的翼板厚度取用120mm，翼板根部加厚到200mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般又布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本设计腹板厚度取200mm。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的10%~20%为合适。本设计考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按2层布置，一层最多排三束，同时还根据《公预规》9.4.9条对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为500mm，高度300mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度200mm，以减小局部应力。按照以上拟订的外形尺寸，就可绘出预制梁的结构尺寸图如下。图1.1横断面半纵剖面（尺寸单位：mm）图1.2结构尺寸图（尺寸单位：mm）图1.3跨中截面尺寸图（尺寸单位：mm）（3）计算截面几何特征将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算见下表表1.21号梁跨中截面几何特征（大毛截面）分块名称分块面积形心至上缘距离对上缘净矩分块面积自身惯矩（1）（2）（4）（5）翼板28386170283415688.272211253722146693三角承板56014.6678213.382275.32879.60335485253550800腹板396011143956012937320-16.73110837614045696下三角300203.33360999.36666.667-109.05935684193575085马蹄1500225337500112500-130.6425635487257479879158863301.68表1.32号梁跨中截面几何特征（小毛截面）分块名称分块面积形心至上缘距离对上缘净矩分块面积自身惯矩（1）（2）（4）（5）翼板19206115202304098.11847733118500371三角承板56014.6678213.372275.55689.43344790184481294腹板396011143956012937320-6.918853613125856下三角300203.33360999.96666.667-99.23329541562960823马蹄1500225337500112500-120.921925215220377158240857793.27表1.42号梁跨中截面几何特征（大毛截面）分块名称分块面积形心至上缘距离对上缘净矩分块面积自身惯矩（1）（2）（4）（5）翼板30006180003600086.732256627922602279三角承板56014.6678213.521991.11178.06334125463414537腹板396011143956012937320-18.27132182014259136下三角300203.33360999.96666.667-110.60336699073676569马蹄1500225337500112500-132.2726243029263555269320864273.42表1.52号梁支点截面几何特征（小毛截面）分块名称分块面积形心至上缘距离对上缘净矩分块面积自身惯矩（1）（2）（4）（5）翼板19206115202304099.71908496919108009三角承板44014.6676453.48782.2291.03336462833647065腹板11400126143640049384800-20.3469781954082619下三角马蹄表1.62号梁支点截面几何特征（大毛截面）分块名称分块面积形心至上缘距离对上缘净矩分块面积自身惯矩（1）（2）（4）（5）翼板30006180003600092.42561327225649272三角承板44014.6676453.48782.2283.73330849273085709腹板14400126143640049384800-27.6868406458068864下三角马蹄148401460853.481.2.3横截面沿跨长的变化如图所示。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2100mm范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。1.2.4横隔梁的设置模型试验结果表明，在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当该处有横隔梁时比较均匀，否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。为减小对主梁设计起主要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四分点、支点处设置五道横隔梁，其间距为9.7m。端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为200mm；中横隔梁高度为2100mm，厚度为200mm。

第二章主梁作用效应计算2.1永久作用效应计算2.1.1预制梁自重（边梁）1、跨中自重：2、马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重：3、支点段梁的自重：4、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：5、边梁永久作用集度：2.1.2预制梁自重（中梁）1、跨中自重（六分点截面至跨中截面长16.4m）：2、马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重（长1.5m）：3、支点段梁的自重（长2.1m）4、中主梁的横隔梁：中横隔梁的体积：端横隔梁体积：故中跨内梁自重为：5、中梁永久作用集度：2.1.3二期永久作用1、边主梁：a、边主梁现浇T梁翼板集度：b、边主梁现浇部分横隔梁：一片中横隔梁（现浇部分）体积：一片端横隔梁（现浇部分）体积：故边主梁现浇部分横隔梁集度：2、中主梁：a、中主梁现浇T梁翼板集度：b、边主梁现浇部分横隔梁：一片中横隔梁（现浇部分）体积：一片端横隔梁（现浇部分）体积：故中主梁现浇部分横隔梁集度3、铺装:10cm沥青混泥土:10cmC50混泥土：若将桥面铺装均摊给五片主梁，则：4、二期永久作用集度：边主梁：中主梁：2.1.4恒载内力：如下图2.1所示，设X为计算截面离左支座的距离，并令：主梁弯矩和剪力计算公式为：图2.1永久作用效应计算图恒载内力计算见表2.1表2.11号梁永久作用效应表跨中四分点变化点截面=0.07732支点一期弯矩4573.783432.401305.990剪力0235.90398.85470.99二期弯矩2385.541789.59680.920剪力0123.00207.95244.37弯矩6961.785221.991986.910剪力0358.9606.80716.78表2.22号梁永久作用效应表跨中四分点变化点截面=0.07732支点一期弯矩4573.783413.501299.010剪力0233.56396.72470.99表2.2（续）二期弯矩2750.782061.39785.100剪力0141.81239.77283.63弯矩7301.675477.452084.110剪力0376.45636.49752.922.2可变作用效应计算2.2.1冲击系数和车道折减系数按照《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。式中：根据本桥的基频，可计算出汽车荷载冲击系数为：按《桥规》4.3.1条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道折减22%，四车道折减33%，但折减后不得小于用两行车队布载的计算结果。本设计按两车道设计，故在计算可变作用效应时不需要进行车道折减。2.2.2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：如前所述，本例桥跨内设五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的长宽比为：故可按偏心压力法莱绘制横向影响线并计算横向分布系数本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为2.5m，则：1号梁横向影响线的竖标值为：2号梁横向影响线的竖标值为：1号梁横向分布系数：1号梁的横向影响线和最不利布载图式如下图：图2.21号梁跨中的航向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）2号梁横向分布系数：2号梁的横向影响线和最不利布载图式如下图：图2.32号梁跨中的航向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）2、支点截面的荷载横向分布系数1号梁：图2.41号梁支点的横向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）2号梁：图2.52号梁支点的横向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）表2.31号边主梁活载横向分布系数荷载类型 公里I级0.82640.546表2.42号中主梁活载横向分布系数荷载类型 公里I级0.61320.4802.2.3车道荷载的取值根据《桥规》4.3.1条，公路——I级的均布荷载标准值和集中荷载标准值为：计算弯矩时：计算剪力时：2.2.4计算可变作用效应在可变作用效应计算中，本设计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度，其余梁段均取。1、1号梁的活载内力计算：（1）、求跨中截面的最大弯矩和最大剪力：跨中截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求可变作用效应，如图示出跨中截面作用效应计算图式，计算公式为式中：所求截面的弯矩或剪力多车道桥涵的汽车荷载折减系数,按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）规定取值；对规定取用；对于所计算主梁的横向分布系数；车道荷载的均不荷载标准值，对公路—I级为=10.5（KN/m）是结构产生最不利效应的同号影响面积；车道荷载的集中荷载标准值，按以下规定选取：桥梁计算跨径下雨或等于5m时，=180（KN），计算跨径等于或大于50m时，=360（KN）；计算跨径在5~50m之间时，值采用直线内插求得。计算剪力效应时，值尚应乘以1.2的系数（主要用于验算下部结构或上部结构腹板的受力）；y所加载影响线中一个最大影响线峰值。图2.6跨中截面作用效应计算图式（2）、求四分点截面的最大弯矩和最大剪力：如图为四分点截面作用效应计算图式：图2.7四分点截面作用效应计算图式（3）、求支点截面最大剪力：图示出支点截面最大剪力计算图式:图2.8支点截面作用效应计算图式（4）、求出变化点截面最大弯矩和最大剪力：图式出变化点截面作用效应计算图式图2.9变化点截面作用效应计算图式图2.10变化点截面作用效应计算图式2、2号梁的活载内力计算：（1）、求跨中截面的最大弯矩和最大剪力：图为跨中截面作用效应计算图式：图2.11跨中截面作用效应图式（2）、求四分点截面的最大弯矩和最大剪力：图为四分点作用效应计算图式：图2.12四分点截面作用效应图式（3）、求支点截面最大剪力：图示出支点截最大剪力计算图式：图2.13支点作用效应图式（4）、求出变化点截面最大弯矩和最大剪力：图示出变化点截面作用效应计算图式图2.14变化点点截面作用效应计算图式图2.15变化点截面作用效应图式2.3主梁作用效应组合本设计按照《桥规》4.1.6~~4.1.8条规定，根据可能同时出现的作用效应应选择了三种最不利效应组合：短期效应组合，标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表1号梁作用效应组合序号荷载类别跨中截面四分点截面支点变化点截面（1）第一期永久作用4576.5403432.40235.90471.811305.99398.85（2）第二期永久作用2386.1201789.59123.00245.99680.92207.95（3）总永久作用（1）+（2）6962.660.005221.99358.90717.801986.91606.80（4）可变作用（汽车）公路I级（不记冲击效应）4159.54198.373119.65329.12390.871186.96431.73（5）可变作用（汽车）冲击力773.6836.90580.2661.2272.70220.7880.30（6）标准组合（3）+（4）+（5）11895.88235.278921.90749.241181.373374.651118.83（7）短期组合=（3）+0.7（4）9874.34138.867405.75589.28991.412817.78909.011号梁作用效应组合(续)（8）极限组合=15261.70329.3811446.26977.161510.364355.131445.002号梁作用效应组合序号荷载类别跨中截面四分点截面支点变化点截面（1）第一期永久作用4552.0703414.06234.64469.29129.01396.72（2）第二期永久作用2751.1902063.39141.81283.63785.10239.77（3）总永久作用（1）+（2）7303.260.005477.45376.45752.922084.11636.49（4）可变作用（汽车）公路I级（不记冲击效应）3086.44147.192314.83244.22199.17880.75284.87（5）可变作用（汽车）冲击力574.0827.38430.5645.4255.65163.8252.99（6）标准组合（3）+（4）+（5）10963.78174.578222.84666.091107.743128.681016.43（7）短期组合=（3）+0.7（4）9463.77103.037097.83547.40962.342700.64860.74（8）极限组合=13888.64244.4010416.49857.241400.253963.331095.70

第三章预应力刚束的估算及其布置3.1预应力钢筋截面面积估算按构件正截面抗裂性要求估算对于A类部分预应力混泥土构件，根据跨中截面抗裂要求，由下式可得跨中截面所需的有效预加力为：式中的为正常使用极限状态按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值；由主梁作用效应组合表有：1号梁：=9874.34；2号梁：设预应力钢筋截面中心距截面下缘为，则预应力钢筋的合力作用点至截面中心轴的距离为1号梁：，2号梁：；钢筋估算时，截面性质近似取用的性质来计算，由表截面几何特征可得跨中截面全截面面积：1号梁：，2号梁：，全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为：1号梁：2号梁：所以有效预加力合力为：1号梁：2号梁：预应力钢筋的张拉控制预应力为，预应力损失按张来控制力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为：1号梁：2号梁：故1号梁采用3束815.24和1束915.24钢绞线，预应力钢筋的截面面积为。2号梁采用3束815.24和1束715.24钢绞线，预应力钢筋的截面面积。且采用XXM15系列锚具，87金属波纹管成孔。3.2预应力钢筋布置3.2.1跨中截面预应力钢筋的布置后张法预应力混泥土受弯构件的预应力管道布置应符合《公路桥规》中的有关构造要求，参考已有的设计图纸并按《公路桥规》中的构件要求，对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置。3.2.2锚固面刚束布置为施工方便，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。3.2.3其他截面刚束位置及倾角计算1、刚束弯起形状、弯起角及其弯曲半径：采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，、、、弯起角均取；各刚束的弯曲半径为：；；；。2、刚束各控制点位置的确定：弯起布置图：图3.1曲线预应力钢筋计算图（尺寸单位：mm）弯曲控制要素：由由所以弯起点至锚固点的水平矩离为：根据弯起点至跨中截面的水平矩离为：根据圆弧切线的性质，图中弯止点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离相等，所以弯止点至导线点的水平距离为：故弯止点至跨中截面的水平距离为：同理可以计算、、的控制点位置，将各钢束的控制参数汇总于表：表3.1各钢束弯曲控制要素表钢束号升高值c（mm）弯起角弯起半径R(mm)弯起点距跨中截面水平距离（mm）弯止点距跨中截面水平距离（mm）19498600001676100271610860000408812439860820000122221500631281600016401186283、各截面刚束位置及其倾斜角计算：以号钢束为例，计算钢束上任一点i离梁底距离及该点出钢束的倾角，式中a为钢束弯起前其中心至梁底距离，a=200mm；为i点所在计算截面处钢束位置的升高值。计算时，首先应判断出i点所在处的区段，然后计算及，即：当时，i点位于直线段还未弯起，，故，=0当时，i点位于圆弧弯曲段，及按下式计算：当时，i点位于靠近锚固端的直线段，此时，按下式计算：表3.2各截面钢束（）及其倾角（）计算表计算截面钢束编号（mm）（mm）（mm）（）（mm）（mm）跨中截面=016768351为负值，钢束尚未弯起0020040888351100122222784100164012227100L/4截面=9700167683517.685539739408883515.367263363122222784为负值，钢束尚未弯起00100164012227为负值，钢束尚未弯起00100变化点截面=1640016768351814801680408883518114112411222227848391491164012227为负值，钢束尚未弯起00100支点截面=194001676835181901210140888351815621662122222784881291216401222782643644、钢束长度的计算：一根钢束的长度为曲线长度、直线长度与两端工作长度（280cm）通过每根钢束的长度计算，就可得出一片主梁和一孔桥所需钢束的长度，以利备料和施工。计算结果见表：表3.3钢束的长度计算结果表钢束号R（mm）钢束弯起角度曲线长度（cm）直线长度（cm）直线长度有效长度（cm）钢束预留长度（cm）钢束长度（cm）（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（6）+（7）60008837.76167.6980.853972.411604132.4260008837.76737.283967.681604127.6820008279.401222.2478.053959.001604119.0016008223.401640.1112.293951.581604111.583.2.4非预应力钢筋截面积计算及布置按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量：在确定预应力钢筋数量后，非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求确定。设预应力钢筋和非预应力钢筋的合力点到截面底边的距离为a=80mm，则有：先假定为第一类T型截面，由公式：计算受压高度x，即：求的则根据正截面承载力计算需要的非预应力钢筋截面积为：且：即在梁底部配置6根25的HRB335钢筋，。图3.2非预应力钢筋布置图（尺寸单位：mm）

第四章主梁截面集合特性计算后张法预应力混泥土梁主梁主梁截面几何特性应根据不停的受力阶段分别计算。本设计中的T形梁从施工到运营经历了如下三个阶段。1、主梁预制并张拉预应力钢筋主梁混泥土达到设计强度的90%后，进行预应力的张拉，此时管道尚未压浆，所以其截面特性为计入非预应力钢筋影响，T梁翼板宽度为1600mm。2、灌浆封锚，主梁吊装就位并现浇900mm，湿接缝预应力钢筋张拉完成并进行管道压浆、封锚后，预应力钢筋能够参与截面受力。主梁吊装就位后现浇900mm湿接缝，但湿接缝还没有参与截面受力，虽偶有此时的截面也行计算采用计入非预应力钢筋预应力钢筋影响的换算截面，T梁翼板宽度仍未1600mm。3、桥面、栏杆及人行横道施工和营运阶段桥面湿接缝结硬后，主梁即为全截面参与工作，此时截面特性计算采用计入非预应力钢筋求得其他受力阶段控制截面几何特性如下表：表4.1第一阶段跨中截面集合特性计算表分块名称分块面积重心至梁顶距离对梁顶边的面积矩自身惯性矩截面惯性矩混泥土全截面8241041857.784611.061-13.30.146非预应力钢面积235533.269-1327.324.888表4.2（续）预留管道面积-23.7792277.4-54.154-1249.7-37.137净截面积814.3481027.7836.899611.061-12.103598.958表4.3第二阶段跨中截面集合特性计算表分块名称分块面积重心至梁顶距离对梁顶边的面积矩自身惯性矩截面惯性矩混泥土全截面1041857.784611.06150.82.4936非预应力钢筋换算面积235533.269-1263.222.392预留管道面积20.1802277.445.986-1185.628.380净截面积858.3171091.8937.034611.06153.265664.326表4.4第三阶段跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积重心至梁顶距离对梁顶边的面积矩自身惯性矩截面惯性矩混泥土全截面932927.3864.243702.95449.12.247非预应力钢筋换算面积235533.269-1378.626.849预留管道面积20.1902277.445.981-130134.174净截面积966.317976.4976.4943.49363.270766.224表4.5第一阶段支点几何特性计算表分块名称分块面积重心至梁顶距离对梁顶边的面积矩自身惯性矩截面惯性矩混泥土全截面137610571454.432768.37711.70.188非预应力钢筋换算面积235533.269-1286.323.374预留管道面积-23.7791140.3-27.115-71.6-0.122表4.5（续）净截面积1366.3481068.71460.586768.37723.440791.817表4.6第二阶段支点几何特性计算表分块名称分块面积重心至梁顶距离对梁顶边的面积矩自身惯性矩截面惯性矩混泥土全截面137610571454.432768.37714.20.277非预应力钢筋换算面积235533.269-1283.823.283预留管道面积20.1901140.323.023-69.10.096净截面积1410.3171071.21510.724768.37723.656792.033表4.7第三阶段支点几何特性计算表分块名称分块面积重心至梁顶距离对梁顶边的面积矩自身惯性矩截面惯性矩混泥土全截256868.03914.80.325非预应力钢筋换算面积235533.269-1356.225.983预留管道面积20.1901140.323.023-141.50.404净截面积1518.317998.81516.548868.03926.712894.7513表4.8各控制截面不同阶段的截面几何特性汇总表受力阶段计算截面ω阶段1：孔道压浆前跨中截面814.3481027.71372.31247.3598.9585.8284.3654.802L/4截面814.3481029.51370.51370.5602.8755.8564.3995.769表4.8（续）变化点截面814.3481031.21368.81368.8607.3255.8894.43712.374支点截面1366.3481068.71331.371.6791.8177.4095.94811.059阶段2：逛到结硬后湿接缝结硬前跨中截面858.3171091.81308.21183.2664.3266.0855.0785.615L/4截面858.3171088.21311.8986.3659.9136.0645.0316.691变化点截面858.3171083.61316.4438.4655.3376.0484.97814.948支点截面1410.3171071.21328.869.1792.0337.3945.96111.462阶段3

湿接缝结硬后跨中截面966.317976.41423.61298.6766.2247.8475.3825.900L/4截面966.317974.71425.31099.8761.7317.8155.3446.926变化点截面966.317971.91428.1550.1758.0397.8005.30813.780支点截面966.317998.81401.2141.5894.7508.9586.3866.323

第五章钢束预应力损失估算5.1预应力钢筋张拉（锚下）控制应力按《公路桥规》规定采用：5.2钢束应力损失5.2.1预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失对于跨中截面；d为锚固点到支点中线的水平距离；、k分别为预应力钢筋与管道壁的摩擦系数及管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，采用预埋金属波纹管成型时，查的=0.25，k=0.0015；为从张拉端到跨中截面间，管道平面转过的角度，这里、只有竖弯，其角度，、不仅有竖弯还有平弯，其角度应为管道转过的空间角度，其中竖弯角度为=，平弯为，所以空间转角位。跨中截面个钢束摩擦应力损失值见下表：表5.1跨中截面摩擦应力损失计算钢束编号x（m）kx（MPa）（MPa）（）弧度80.13960.034919.4860.02920.0621139586.6380.13960.034919.5340.02930.0622139586.7713.6820.23880.059719.6390.02950.08531395118.99表5.2（续）13.6820.23880.059719.7160.02960.08541395119.13平均值102.88表5.3L/4截面摩擦应力损失计算钢束编号x（m）kx（MPa）（MPa）（）弧度0.3150.00550.00149.7860.01470.0160139522.322.6330.04600.01159.8340.01480.0260139536.2713.6820.23880.05979.9390.01490.07191395100.3013.6820.23880.059710.0160.01500.07201395100.44平均值64.83表5.3变化点截面摩擦应力损失计算钢束编号x（m）kx（MPa）（MPa）（）弧度0003.0860.00460.004613956.420003.1340.00470.004713956.560003.2390.00490.004913956.8480.13960.03493.3160.00500.0391139554.54平均值18.59表5.4支点截面摩擦应力损失计算钢束编号x（m）kx（MPa）（MPa）（）弧度0000.0860.00010.000113950.140000.1340.00020.000213950.280000.2390.00040.000413950.560000.3160.00050.000513950.70平均值0.42表5.6各设计控制截面平均值截面跨中L/4变化点支点平均值（MPa）102.8864.8318.590.425.2.2锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失计算锚具变形、钢丝回收引起的应力损失，后张法曲线布筋的构件应考虑锚具固后反摩擦的影响。首先根据下式计算反摩阻影响长度，即：式中的为张拉端锚具变形值，查的夹片式锚具顶压张拉时为4mm；为单位长度由管道摩阻引起的应力损失，；为张拉端锚下张拉控制应力，为扣除沿途管道摩擦损失后锚固端预应力，；l为张拉端至锚固端的距离，这里的锚固端为跨中截面。将各束预应力钢筋的反摩阻影响长度列表计算于下表中：求的后可知三束预应力刚绞线均满足，所以距张拉端为x处的截面有锚具变形和钢筋回缩引起的考虑反摩阻后的预应力损失按下式计算，即表5.7反摩阻影响长度计算表钢束编号（MPa）（MPa）（MPa）（mm）（MPa/mm）（mm）139586.631308.37194860.00444613245139586.771308.23195340.004442132511395118.991276.01196390.006059113461395119.131275.87197160.00604211363式中的为张拉端由锚具变形引起的考虑反摩阻的预应力损失，。若x>则表示该截面不受反摩阻影响。将各控制截面的计算列于下表中：表5.8锚具变形引起的预应力损失计算表截面钢束编号x（mm）（mm）（MPa）（MPa）各控制截面平均值跨中截面1948613245117.77x>截面不受反摩阻影响0195343251117.721963911346137.491971611362137.30L/4截面978613245117.7730.7623.61983413251117.7230.36993911346137.4917.051001611362137.3016.27表5.8（续）变化点截面308613245117.7790.3393.92313413251117.7289.88323911346137.4998.24331611362137.3097.23支点截面8613245117.77117.01125.4013413251117.72116.5323911346137.49134.5931611362137.30133.485.2.3预应力钢筋分批张拉时混泥土弹性压缩引起的应力损失混泥土弹性压缩引起的应力损失取按应力计算需要控制的截面进行计算，对于简支梁取l/4截面进行计算，按下式计算，即：式中：m张拉批数，m=3:；预应力钢筋弹性模量与混泥土弹性模量的比值，按张拉时混泥土的实际强度等级计算，假定为设计强度的90%，即=0.9，查表得：，故全部预应力钢筋（m批）的合力在起作用点（全部预应力钢筋重心点）处所产生的混泥土正应力，，截面特性按L/4截面第一阶段取用；其中=所以5.2.4钢筋松弛引起的预应力损失对于采用超张啦工艺的低松弛级钢绞线，由钢筋松弛引起的预应力损失按下式计算，即式中：张拉系数，采用超张拉，取=0.9；钢筋松弛系数，对于低松弛钢绞线，取=0.3；传力锚固时的钢筋应力，，这里仍采用l/4截面的应力值作为全梁的平均值计算，故有所以5.2.5混泥土收缩、徐变引起的损失混泥土收缩、徐变终极值引起的受拉区预应力钢筋的应力损失按下式计算，即：式中：、加载龄期时混泥土收缩应变终极值和徐变系数终极值；加载龄期，即达到设计呛到90%的龄期，近似按标准养护条件计算则有：，则可得：；对于二期恒载的加载龄期，假定为=90d。该梁所属的桥位于野外一般地区，相对湿度为75%，其构件理论厚度由，A为构件截面面积，为构件与大气接触的周边长度，A=932000，，，查表线性内插值的相应的徐变系数终极值为=，，混泥土收缩应变终极值为为传力锚固时在跨中和l/4截面的全部受力钢筋（包括预应力钢筋和纵向非预应力受力钢筋，为简化计算不计构造钢筋影响）截面重心处，由、、所引起的混泥土正应力的平均值。考虑到加载龄期不同，按徐变系数变小乘以折减系数/。计算引起的应力时采用第三阶段截面特性。跨中截面l/4截面所以（未计构件钢筋影响），取跨中与l/4截面的平均值计算，则有：跨中截面截面所以：将以上各项代入即得：现将各截面钢束应力损失平均值及有效预应力汇总于表：表5.9各截面钢束应力损失平均值及有效预应力汇总表工工作阶段应力损失项目应力损失计算截面预加应力阶段使用阶段钢束有效预应力预加应力阶段使用阶段跨中截面102.88033.43136.3132.9784.83117.81258.691140.89l/4截面64.8323.6133.43121.8732.9784.83117.81273.131155.33表5.9(续)变化点截面18.5993.9233.43145.9432.9784.83117.81249.061131.26支点截面1.42125.4033.43159.2532.9784.83117.81235.751117.95

第六章持久状态截面承载力极限状态计算6.1正截面承载计算一般取弯矩最大的跨中截面承载力计算：求受压区高度x：先按第一类T形截面梁，略去构造钢筋影响，由下式计算混泥土受压高度x即：受压区全部位于翼板内，说明确定是第一类T形截面梁。2.、正截面承载力计算：跨中截面的预应力钢筋和非预应力钢筋的合力作用点到截面底边距离a为：所以由前表可知梁跨中截面弯矩组合设计值.截面抗弯承载力由下式有：跨中截面正截面承载力满足要求。6.2斜截面承载力计算1、斜截面抗剪承载力计算：预应力混泥土简支梁应对按规定需要计算的各个截面进行写鸡肉面抗剪承载力验算，以下以变化点截面处的斜截面为例进行斜截面抗剪承载力验算：首先，根据公式进行截面抗剪强度上、下限复合，即：式中：为验算截面处建立组合设计值，这里=1095.7（KN）；为混泥土强度等级，这里=50（MPa）；bb=200（mm）（腹板厚度）；为相应于建立组合设计值处的截面有效高度，即自纵向受拉钢筋合力点（包括预应力钢筋和非预应力钢筋）至混泥土受压边沿的距离，这里纵向受拉钢筋合力点距截面下缘的距离为：所以=2400-752.3=1647.7（mm）；为预应力提高系数，=1.25:；代入上式：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：其中：式中：异号弯矩影响系数，=1.0；预应力提高系数，=1.25；受压翼缘的影响系数，=1.1；箍筋选用双肢直径为10的HRB335钢筋，，间距，则，故：采用全部3束语音呢管理钢筋的平均值，即=0.1044，所以变化点截面处斜截面抗剪满足要求，非预应力构件钢筋作为承载力储备，来予考虑。斜截面抗弯承载力：由于钢束均锚固与梁端，钢束数量沿跨长方向没有变化，且弯起角度缓和，其斜截面抗弯强度一般不控制设计，故不另行验算。

第七章应力计算7.1短暂状况的正应力验算1、构件在制作，运输及安装等施工阶段，混泥土强度等级C45。在愈加力和自重作用下的截面边缘混泥土的法相压应力符合要求。2、短暂状况下（愈加力阶段）梁跨中截面上、下边缘的正应力：上缘：下缘：其中，截面特性取用第一阶段的截面特性，代入上式得：愈加力阶段混泥土的压应力满足应力限制值的要求；混泥土的拉应力通过规定的预拉区配筋率来防止出现裂缝，预拉区混泥土没有出现拉应力，故预拉区只需配置筋率不小于0.2%的纵向钢筋即可。同理支点截面的应力计算：7.2持久状况的正应力验算1.、截面混泥土简支梁的正应力，由于配设曲线筋束的关系，应取跨中、l/4、l/8、支点及钢束突然变化处（截断或弯出梁顶等）分别进行验算。应力计算的作用（或荷载）取标准值，汽车荷载计入冲击系数。跨中截面：跨中截面混泥土上边缘压应力计算值为：持久状态下跨中截面混泥土正应力验算满足要求。支点截面：=0，=0，=0，持久状况下跨中截面混泥土正应力验算满足要求。持久状况下预应力钢筋的应力验算：有二期恒载及活载作用产生的预应力钢筋截面重心处的混泥土应力为：所以钢束应力为：所以满足要求。7.3持久状况下的混泥土主应力验算7.3.1以跨中截面进行计算1、截面面积矩计算：按下图进行计算，其中计算点分别取上梗肋a-a处，第三阶段截面中心轴处及下梗肋b-b处。图7.1跨中截面(尺寸单位：mm)第一阶段梗肋a-a以上面积对净面积重心轴的面积矩计算为例：同理将计算结果汇总于下表表7.1面积矩计算表界面类型第一阶段净面积对其重心轴（重心轴位置x=1027.7mm）第二阶段换算截面对其重心轴（重心轴位置x=1091.8mm）第三阶段换算截面对其重心轴（重心轴位置x=976.4mm）计算位置a-ab-ba-ab-ba-ab-b面积矩符号面积矩（mm）2.490×3.175×2.414×2.659×3.455×2.802×3.344×3.947×3.094×2、主应力计算：上梗肋处（a-a）主应力：(1)、剪应力：剪应力的计算按其中为可变作用引起的剪力标准值组合，(2)、正应力：、（3）、主应力：同理：处：=-0.019=10.7b-b处：==10.712表7.2跨中截面主应力计算表计算纤维剪应力正应力主应力a-a0.38110.7－0.01410.7140.45010.7－0.01910.719b-b0.35210.7－0.01210.712(3)、主压应力的限制值：混泥土的主压应力限制为，与上表的计算比较，可见混泥土主压应力计算值均小于限值，满足要求。(4)、主应力验算：将上表中中主压应力值与主压应力限制进行比较，均小于相应的限制值，最大主拉应力为按《公路桥规》的要求，仅需按构件布置箍筋。

第八章抗裂性验算8.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算8.1.1正截面抗裂验算取跨中截面进行1、愈加力产生的构件抗裂验算边缘的混泥土预压应力的计算：跨中截面：由下式：2、由荷载产生的构件抗裂验算边缘混泥土的法向拉应力的计算由下式：正截面混泥土抗裂验算：对于A累部分预应力混泥土构件，作用荷载短期效应组合作用下的混泥土拉应力满足下列要求：由以上计算知，故满足《公路桥规》中A类部分预应力混泥土构件还必须满足作用长期效应组合的抗裂要求。由下式：所以构件满足《公路桥规》中A类部分预应力混泥土构件作用长期效应组合的抗裂要求。8.2作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算斜截面抗裂验算应取剪力和弯矩均较大的最不利区段截面进行，这里仍取跨中截面进行计算。8.2.1主应力计算上梗肋处(a-a)主应力1、剪应力：剪应力的计算按其中为可变作用引起的剪力短期效应组合值，=103.0KN，所以有：=0+0+-0=0.225②正应力③主拉应力同理:跨中截面抗裂验算主拉应力计算表表8.1跨中截面抗裂验算主拉应力计算表计算纤维剪应力正应力主拉应力0.2259.18-0.0050.2659.18-0.0080.2089.18-0.0052主拉应力的限制值作用短期效应组合下抗裂验算的混凝土的主拉应力限值为从上表可以看出,以上主拉应力均符合要求,所以跨中截面满足作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算要求。

第九章主梁变形（挠度）根据主梁截面在各阶段混凝土正应力验算结果,可知道主梁在使用荷载作用下截面不开裂.9.1荷载短期效应作用下主梁挠验算.主梁计算跨径L=38.80m,C50混凝土的弹性模量主梁在各控制截面的换算截面惯性矩各不相同,故取跨中处截面的换算截面惯性矩作为全梁的平均值来集散.简支梁挠度验算式为:可变荷载作用引起的挠度现将可变荷载作为均布荷载作用在主梁上,则主梁跨中挠度系数,荷载短期效应的可变荷载值为由可变荷载引起的简支梁跨中截面的挠度为考虑长期效应的可变荷载引起的挠度值为满足要求考虑长期效应的一期恒载,二期恒载引起的挠度9.2预加力引起的上拱度计算采用跨中截面处的使用阶段永存预加力距作用为全梁平均预加力距计算值,即截面惯性矩应该采用预加力阶段(第一阶段)的截面惯性矩,这仍以跨中处截面的截面惯性矩作为主梁的平均值来计算,则主梁上拱度(跨中截面)为:考虑长期效应的预加力引起的上供值为9.3预拱度的设置梁在预加力和荷载短期效应组合共同作用下并考虑长期效应的挠度值为预加力产生的长期上供值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度值,所以不需要设置预拱度.

第十章横隔梁的内力计算10.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用鉴于具有多根内横隔梁的桥梁跨中处的横隔梁受力最大,通常只计算跨中横隔梁的作用效应,其余横隔梁可依据跨中横隔梁偏安全的选用相同的截面尺寸和配筋.根据<<桥规>>4.3.1条规定,桥梁结构的局部加载计算应采用车辆荷载,如图所示跨中横隔梁纵向的最不利荷载布置,图10.1跨中截面跨中横隔梁的受载图式(尺寸单位：m，轴重力单位：KN)纵向一行车轮对跨中横隔梁的计算荷载为:10.1.1绘制弯距影响线计算3号主梁截面左侧的弯距影响线P=1作用在1号梁轴上时:P=1作用在5号梁轴上时P=1作用在3号梁轴上时:同理:2号梁和3号主梁之间截面的弯距影响线计算如下:10.1.2绘制剪力影响线对于一号主梁截面的影响线可计算如下:P=1作用在计算截面以右时:P=1作用在计