高铁大道现浇桥梁上部结构计算书

云阳县高铁新城高铁大道（二期）道路及管网工程桥梁上部结构计算书工程编号：桥梁计算书PAGE18桥梁上部结构设计计算一、计算资料根据道路设计确定的平面、纵断面及横断面，本计算书所计算的立交桥梁结构主要包括：1号桥、平安寨大桥第一、二及第四联上部结构计算。（1）1号桥位于K0+440.00～K0+580.00段，含桥台桥梁全长143.6m。桥梁跨径为2×30m+2×30m直线现浇箱梁，桥宽34m,分左右两幅。1号桥上部结构为预应力混凝土箱梁截面。左、右幅箱梁顶宽均为16.89m，翼缘宽度2.5m，箱梁底宽11.89m，梁高1.7m，顶板厚0.25m，底板厚0.20m，并在箱体角部设置腋角；翼缘端部厚度0.2m，翼缘根部厚度0.6m；箱梁腹板厚度跨中为0.50m，在梁端渐变为0.90m。箱梁结构按部分预应力A类构件设计。桥面布置：5.5m（人行道）+23.0m（车行道）+5.5m（人行道）=34.0m。（2）平安寨大桥位于K0+545~K0+980段，含桥台桥梁全长437m。桥梁跨径为2×45m+48+（59.5+110+59.5）(大跨)+2×30m曲线现浇箱梁，桥宽34m,分左右两幅。平安寨大桥上部结构为预应力混凝土箱梁截面。左、右幅箱梁顶宽均为16.89m，翼缘宽度2.5m，箱梁底宽11.89m，梁高1.7m，顶板厚0.25m，底板厚0.20m，并在箱体角部设置腋角；翼缘端部厚度0.2m，翼缘根部厚度0.6m；箱梁腹板厚度跨中为0.50m，在梁端渐变为0.90m。箱梁结构按部分预应力A类构件设计。桥面布置：5.5m（人行道）+23.0m（车行道）+5.5m（人行道）=34.0m。计算荷载：汽车按公路I级。材料性能参数混凝土C50弹性模量：3.45×104MPa容重：26.0kN/m3线膨胀系数：1.0×10-5泊松比：0.2强度标准值：fck＝32.4MPa；ftk＝2.65MPa强度设计值：fcd＝22.4MPa；ftd＝1.83MPa预应力钢绞线采用1×7标准型-15.2-1860-Ⅱ-GB/T5224-1995钢绞线抗拉标准强度：fpk＝1860Mpa，抗拉设计强度：fpd＝1260Mpa弹性模量1.95×105Mpa容重：78.5kN/m3线膨胀系数：1.2×10-5，泊松比：0.3张拉控制应力：σcon＝0.72fpk（≤0.75fpk）＝0.72×1860＝1339Mpa管道摩阻系数：μ＝0.17局部偏差系数：κ＝0.0015锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值合计：12mm（两端张拉）松弛系数：ζ＝0.3（低松弛）普通钢筋纵向抗拉钢筋及箍筋采用HRB400钢筋，其强度指标为抗拉标准强度：fsk＝400Mpa，抗拉设计强度：fpk＝360Mpa弹性模量2.0×105Mpa构造钢筋采用HPB300钢筋，其强度指标为抗拉标准强度：fsk＝300Mpa，抗拉设计强度：fpk＝270Mpa弹性模量2.1×105Mpa计算依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）（2）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD3362-2018）计算软件MIDASCivil2019桥梁分析软件计算，均采用空间梁单元分析。二、结构计算相关参数恒荷载(1)一期恒载：由软件自动计算(2)桥面系自重（二期恒载）桥面铺装：80mmSMA沥青混凝土铺装层+80mm混凝土整浇层：0.08×25+0.08×24=3.92KN/㎡防撞栏杆+支墩=8KN/m（单侧）。人行道面板：3×0.08×25=6KN/m(3)收缩徐变：考虑10年（3650天）活荷载2.1汽车冲击系数计算汽车冲击力系数参考《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）第4.3.2条，应该按照结构基本频率计算。当f<1.5Hz时， μ=0.05当1.5Hz≤f≤14Hz时， μ=0.1767lnf-0.0157当f>14Hz时， μ=0.45简支梁桥可按下列公式进行计算结构基频f(Hz)： 连续梁桥可按下列公式进行计算结构基频f(Hz)：其中：L--结构的计算跨径(m)；E--结构材料的弹性模量(N/m2),E=3.45×1010N/m2Ic--结构跨中截面的截面惯性矩(m4)；mc--结构跨中处的单位长度质量(kg/m)；计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用f1；计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时，采用f2。温度荷载根据连续梁的特点，本次计算考虑梯度温度的影响及均匀温差的影响，参照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）第4.3.12条取值，如下图所示（反温差为正温差乘以-0.5）；考虑整体升温20℃,降温温度梯度计算简图4．荷载组合4.1内力组合①承载能力极限状态内力组合△组合I：基本组合；按规范JTGD60-2015第4.1.5条规定；按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度。②正常使用极限状态内力组合△组合I：准永久组合；按规范JTGD60-2015第4.1.6条规定。△组合II：频遇组合；按规范JTGD60-2015第4.1.6条规定；按此组合验算钢筋混凝土结构的裂缝宽度。4.2应力组合△组合I：准永久组合，仅供部分预应力A类构件的抗裂安全验算（参照规范JTG3362-2018第6.3.1条），组合原则按规范JTGD60-2015第4.1.6条规定，但组合时只考虑直接作用荷载，不考虑间接作用，例如不计汽车冲击等；符合规范JTG3362-2018第6.3.1条规定。△组合II：频遇组合，对预应力混凝土构件而言是按照抗裂验算的要求进行组合计算的，组合原则按规范JTGD60-2015第4.1.6条规定，并满足规范JTG3362-2018第6.3.1条规定。△组合III：标准组合，所有应力组合时各种荷载的分项组合系数都为1.0，参与组合的荷载类型为规范JTGD60-2015第4.1.6条中频遇效应组合中规定的所有荷载类型，只是荷载分项系数都为1.0。三、1号桥计算30×30m结构计算简图计算采用桥梁通用MIDASCivil程序，建立空间计算模型，将全桥离散为46个桥面单元，结构按A类构件验算，荷载组合及验算内容一律按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD3362-2018）相关条文执行。计算简图如下所示：结构计算简图计算结果模型计算弯矩、剪力图如下图：弯矩图（kN*m）剪力图（kN）持久状况斜截面抗剪承载能力验算3.1截面验算△根据规范5.2.12条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求：取最大腹板渐变处计算：截面满足要求。△根据规范5.2.12条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求则可不进行抗剪验算：。不满足，需进行抗剪验算。3.2抗剪验算根据规范5.2.9条矩形、T形和I形截面的受弯构件，当截面箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪承载力计算应符合下列规定：通过MIDAS程序CDN截面抗剪验算功能验算结果如下图：斜截抗剪验算包络图计算结果均满足规范要求。持久状况承载能力极限状态正截面强度验算按规范要求应进行持久状况承载能力极限状态验算，下图示出了荷载效应包络图与截面强度图。正截面抗弯验算包络图由图中可看出,结构在最不利荷载组合下承载能力满足规范要求。持久状况抗扭验算按规范要求曲线桥应进行抗扭验算，验算结果如下图：示出了荷载效应包络图与截面强度图。截面抗扭验算结果（剪力最大）包络图截面抗扭验算结果（扭转最大）包络图由图中可看出,结构在最不利荷载组合下截面抗剪扭承载能力满足规范要求。持久状况正常使用极限状态验算6.2正截面砼抗裂即正截面砼的拉应力频遇效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.7，梯度温度效应系数0.8。准永久效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.4，梯度温度效应系数0.8。A类构件在频遇效应组合下但在准永久效应组合下长期及短期效应下构件正截面上、下缘最小正应力见图1~4：图1频遇效应组合构件正截面抗裂验算包络图图2准永久效应组合构件正截面抗裂验算包络图6.3斜截面砼抗裂即斜截面砼的主拉应力部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）频遇效应组合下现场浇筑（包括预制拼装）构件短期效应下构件最大拉应力值为，符合A类构件的要求。图3构件斜截面抗裂验算包络图从结果中可以看出，准永久效应组合下并未出现拉应力，且在频遇效应组合下拉应力未超限值，（墩顶横梁处超限，是由于梁格模型在此处应力集中，模型模拟不够准确造成）符合A类构件的要求。挠度验算按照桥规JTGD3362-2018第6.5.3条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。由下表可知，结构挠度满足要求。挠度验算表位置挠度（mm）允许值（mm）是否满足跨中-12.0450是持久状况构件的应力验算8.1持久状况砼正截面最大压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度等效应）（单位MPa）桥规JTGD3362-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力≤0.5使用阶段正截面压应力验算（顶）使用阶段正截面压应力验算（底）从上图可以看出，正截面压应力满足规范要求。8.2持久状况砼斜截面最大主压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度等效应）（单位MPa）桥规JTGD3362-20187.1.6受压区混凝土最大压应力≤0.6使用阶段斜截面主压应力验算从上图可以看出，斜截面主压应力满足规范要求。持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力钢束结果安全系数

(控制应力)Sig_DL

(N/mm^2)Sig_ADL

(N/mm^2)安全系数

(最大拉应力)Sig_LL

(N/mm^2)Sig_ALL

(N/mm^2)N1-Y1OK1.14071222.9213951.02841175.5691209N1-Y2OK1.14071222.9213951.02841175.6191209N1-Z1OK1.14071222.9213951.02851175.4681209N1-Z2OK1.14071222.9213951.02851175.5181209N2-Y1OK1.1421221.55213951.02721176.9781209N2-Y2OK1.1421221.55213951.02721177.0231209N2-Z1OK1.1421221.55213951.02731176.8881209N2-Z2OK1.1421221.55213951.02721176.9331209N3-Y1OK1.14161221.95713951.01071196.2331209N3-Y2OK1.14161221.95713951.01061196.2911209N3-Z1OK1.14161221.95713951.01081196.1161209N3-Z2OK1.14161221.95713951.01071196.1741209JTGD3362-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力≤0.65＝1209MPa。计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。抗倾覆验算按《桥规》第4.1.8条规定，持久状况下，梁桥不应发生结构体系改变，并应同时满足下列规定：在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压状态。按作用标准值进行组合时（按本规范第7.1.1条取用），整体式截面简支梁和连续梁的作用效应应符合下式要求：倾覆验算支反力验算表格如下：按照《桥规》第4.1.8条验算：支座反力Fz>0，满足规范要求；倾覆验算-抗倾覆稳定系数表格如下：支座节点编号组合名称Fz

(N)验算结果1倾覆71292201OK2倾覆71358478OK3倾覆91406478OK4倾覆91324862OK5倾覆66132977OK6倾覆46409915OK7倾覆91310526OK8倾覆91400064OK9倾覆71359324OK10倾覆71299656OK倾覆方向最不利支座节点编号组合名称∑Sbki

(kN.m)∑Sski

(kN.m)ki[k]验算结果右倾1倾覆15113049.8873.0093129.49442.5OK右倾2倾覆15113049.8873.0093129.49442.5OK右倾3倾覆15113049.8873.0093129.49442.5OK右倾5倾覆15113049.8873.0093129.49442.5OK右倾8倾覆15113049.8873.0093129.49442.5OK右倾9倾覆15113049.8873.0093129.49442.5OK右倾10倾覆15113049.8873.0093129.49442.5OK左倾2倾覆15120127.515.51457742.9262.5OK左倾3倾覆15120127.515.51457742.9262.5OK左倾4倾覆15120127.515.51457742.9262.5OK左倾6倾覆15120127.515.51457742.9262.5OK左倾7倾覆15120127.515.51457742.9262.5OK左倾8倾覆15120127.515.51457742.9262.5OK左倾9倾覆15120127.515.51457742.9262.5OK根据计算结果，1号桥满足抗倾覆要求。支座反力计算支座反力图（承载力状况kN）从图中可以看出，最大支反力为10139kN。墩顶横梁验算1号桥第一联，选取1号轴验算墩顶横梁。计算模型如下图：计算模型计算结果，弯矩、剪力如下图：弯矩图（kN*m）剪力图(kN)通过上图可以看出，弯矩、剪力最大值在支座位置，最大为8973kN×m；剪力最大值为6915kN。横梁高度为1.7m，顶、底配2层直径32钢筋，间距100mm。计算结果如下：正截面抗弯承载力验算（kN*m）斜截面抗剪承载力验算(kN)抗扭验算（剪力）（kN*m）使用阶段裂缝验算（mm）根据计算结果，横梁满足抗弯、抗剪及裂缝要求，满足规范。总结桥梁结构计算是按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD3362-2018）进行的。计算结果是通过对桥梁施工过程及运营阶段的结构状态模拟，建立桥梁结构计算模型进行的。但结构化模型的设计计算，仍存在一些不确定的因素及假设，使其计算结果不可能完全符合结构的实际受力状况，只是在一定的控制概率内反应结构的虚拟模型。总体上对本桥结构进行了模拟计算及验算，该结构属于部分预应力混凝土A类构件。各项验算中：

承载能力极限状态正截面强度验算中，正截面强度满足要求；

持久状态正常使用极限状态计算中，正截面混凝土的拉应力能满足规范要求；斜截面混凝土的主拉应力满足要求；挠度变形验算满足要求；持久状况应力计算，正截面混凝土压应力及主压应力满足要求，受拉区预应力筋最大拉应力满足规范要求，其余结构验算均满足规范要求。四、平安寨大桥第一联2×45m计算结构计算简图计算采用桥梁通用MIDASCivil程序，建立空间计算模型，将全桥离散为125个桥面单元，结构按A类构件验算，荷载组合及验算内容一律按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD3362-2018）相关条文执行。计算简图如下所示：结构计算简图计算结果模型计算弯矩、剪力图如下图：弯矩图（kN*m）剪力图(kN)持久状况斜截面抗剪承载能力验算3.1截面验算△根据规范5.2.12条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求：取腹板渐变处计算：截面满足要求。△根据规范5.2.12条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求则可不进行抗剪验算：。不满足，需进行抗剪验算。3.2抗剪验算根据规范5.2.7条矩形、T形和I形截面的受弯构件，当截面箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪承载力计算应符合下列规定：通过MIDAS程序PSC截面抗剪验算功能验算结果如下图：斜截抗剪验算包络图计算结果均满足规范要求。持久状况承载能力极限状态正截面强度验算按规范要求应进行持久状况承载能力极限状态验算，下图示出了荷载效应包络图与截面强度图。正截面抗弯验算包络图由图中可看出,结构在最不利荷载组合下承载能力满足规范要求。持久状况抗扭验算按规范要求曲线桥应进行抗扭验算，验算结果如下图：示出了荷载效应包络图与截面强度图。截面抗扭验算结果（剪力最大）包络图截面抗扭验算结果（扭转最大）包络图由图中可看出,结构在最不利荷载组合下截面抗剪扭承载能力满足规范要求。持久状况正常使用极限状态验算6.1正截面砼抗裂即正截面砼的拉应力频遇效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.7，梯度温度效应系数0.8。准永久效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.4，梯度温度效应系数0.8。A类构件在频遇效应组合下但在准永久效应组合下长期及短期效应下构件正截面上、下缘最小正应力见图1~4：图1频遇效应组合构件正截面抗裂验算包络图图2准永久效应组合构件正截面抗裂验算包络图6.2斜截面砼抗裂即斜截面砼的主拉应力部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）频遇效应组合下现场浇筑（包括预制拼装）构件短期效应下构件最大拉应力值为，符合A类构件的要求。图3构件斜截面抗裂验算包络图从结果中可以看出，准永久效应组合下并未出现拉应力，且在频遇效应组合下拉应力未超限值，符合A类构件的要求。挠度验算按照桥规JTGD3362-2018第6.5.3条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。由下表可知，结构挠度满足要求。挠度验算表位置挠度（mm）允许值（mm）是否满足跨中-7.8975是持久状况构件的应力验算8.1持久状况砼正截面最大压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度等效应）（单位MPa）桥规JTGD3362-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力≤0.5，满足要求。使用阶段正截面压应力验算（N/mm2）（底部）使用阶段正截面压应力验算（N/mm2）（顶部）8.2持久状况砼斜截面最大主压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度等效应）（单位MPa）桥规JTGD3362-20187.1.6受压区混凝土最大压应力≤0.6满足要求。使用阶段斜截面主压应力验算（N/mm2）持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力钢束结果安全系数

(控制应力)Sig_DL

(N/mm^2)Sig_ADL

(N/mm^2)安全系数

(最大拉应力)Sig_LL

(N/mm^2)Sig_ALL

(N/mm^2)N1-Y1OK1.13751226.40813951.02921174.6871209N1-Y2OK1.13751226.40813951.02921174.7381209N1-Z1OK1.13751226.40813951.02931174.5851209N1-Z2OK1.13751226.40813951.02931174.6361209N2-Y1OK1.14741215.79513951.02961174.1981209N2-Y2OK1.14741215.79513951.02961174.2511209N2-Z1OK1.14741215.79513951.02971174.0921209N2-Z2OK1.14741215.79513951.02971174.1451209N3-Y1OK1.15011212.96713951.02751176.6321209N3-Y2OK1.15011212.96713951.02751176.6871209N3-Z1OK1.15011212.96713951.02761176.5221209N3-Z2OK1.15011212.96713951.02761176.5771209N4-Y1OK1.15121211.74713951.02531179.2081209N4-Y2OK1.15121211.74713951.02521179.2651209N4-Z1OK1.15121211.74713951.02541179.0931209N4-Z2OK1.15121211.74713951.02531179.151209根据桥规JTGD3362-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力≤0.65＝1209MPa。计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。抗倾覆验算按《桥规》第4.1.8条规定，持久状况下，梁桥不应发生结构体系改变，并应同时满足下列规定：在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压状态。按作用标准值进行组合时（按本规范第7.1.1条取用），整体式截面简支梁和连续梁的作用效应应符合下式要求：倾覆验算支反力验算表格如下：按照《桥规》第4.1.8条验算：支座反力Fz>0，满足规范要求；倾覆验算-抗倾覆稳定系数表格如下：支座节点编号组合名称Fz

(kN)验算结果1倾覆91648.3436OK2倾覆93027.3942OK3倾覆93198.8973OK4倾覆91892.9431OK5倾覆410283.702OK6倾覆411367.828OK7倾覆91648.8726OK8倾覆93028.2685OK9倾覆93199.7755OK10倾覆91893.4806OK倾覆方向最不利支座节点编号组合名称∑Sbki

(kN.m)∑Sski

(kN.m)ki[k]验算结果右倾1倾覆15191214.7448.1678426.65872.5OK右倾2倾覆15191214.7448.1678426.65872.5OK右倾3倾覆15191214.7448.1678426.65872.5OK右倾5倾覆15191214.7448.1678426.65872.5OK右倾7倾覆15191214.7448.1678426.65872.5OK右倾8倾覆15191214.7448.1678426.65872.5OK右倾9倾覆15191214.7448.1678426.65872.5OK左倾2倾覆15211950.5448.1725472.92172.5OK左倾3倾覆15211950.5448.1725472.92172.5OK左倾4倾覆15211950.5448.1725472.92172.5OK左倾6倾覆15211950.5448.1725472.92172.5OK左倾8倾覆15211950.5448.1725472.92172.5OK左倾9倾覆15211950.5448.1725472.92172.5OK左倾10倾覆15211950.5448.1725472.92172.5OK根据计算结果，平安寨大桥第一联满足抗倾覆要求。支座反力计算从图中可以看出，最大支反力为16194.6kN。墩顶横梁验算平安寨大桥第一联，选取2号轴验算墩顶横梁。计算模型如下图：计算模型计算结果，弯矩、剪力如下图：弯矩图（kN*m）剪力图(kN)通过上图可以看出，弯矩、剪力最大值在支座位置，最大为13230kN×m；剪力最大值为9526kN。横梁高度为2.5m，顶、底配2层直径32钢筋，间距100mm。计算结果如下：正截面抗弯承载力验算（kN*m）斜截面抗剪承载力验算(kN)抗扭验算（剪力）（kN*m）使用阶段裂缝验算（mm）根据计算结果，横梁满足抗弯、抗剪及裂缝要求，满足规范。端横梁验算平安寨大桥第一联，选取1号轴验算墩顶横梁。计算模型如下图：计算模型计算结果，弯矩、剪力如下图：弯矩图（kN*m）剪力图(kN)通过上图可以看出，弯矩最大值在跨中、剪力最大值在支座位置，最大为4458kN×m；剪力最大值为8325kN。横梁高度为2.5m，顶、底配1层直径32钢筋，间距100mm。计算结果如下：正截面抗弯承载力验算（kN*m）斜截面抗剪承载力验算(kN)使用阶段裂缝验算（mm）根据计算结果，横梁满足抗弯、抗剪及裂缝要求，满足规范。总结桥梁结构计算是按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD3362-2018）进行的。计算结果是通过对桥梁施工过程及运营阶段的结构状态模拟，建立桥梁结构计算模型进行的。但结构化模型的设计计算，仍存在一些不确定的因素及假设，使其计算结果不可能完全符合结构的实际受力状况，只是在一定的控制概率内反应结构的虚拟模型。总体上对本桥结构进行了模拟计算及验算，该结构属于部分预应力混凝土A类构件。各项验算中：

承载能力极限状态正截面强度验算中，正截面强度满足要求；

持久状态正常使用极限状态计算中，正截面混凝土的拉应力能满足规范要求；斜截面混凝土的主拉应力满足要求；挠度变形验算满足要求；持久状况应力计算，正截面混凝土压应力及主压应力满足要求，受拉区预应力筋最大拉应力满足规范要求，其余结构验算均满足规范要求。五、平安寨大桥第二联48m计算结构计算简图计算采用桥梁通用MIDASCivil程序，建立空间计算模型，将全桥离散为125个桥面单元，结构按A类构件验算，荷载组合及验算内容一律按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD3362-2018）相关条文执行。计算简图如下所示：结构计算简图计算结果模型计算弯矩、剪力图如下图：弯矩图（kN*m）剪力图(kN)持久状况斜截面抗剪承载能力验算3.1截面验算△根据规范5.2.12条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求：取腹板渐变处计算：截面满足要求。△根据规范5.2.12条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求则可不进行抗剪验算：。不满足，需进行抗剪验算。4.1抗剪验算根据规范5.2.7条矩形、T形和I形截面的受弯构件，当截面箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪承载力计算应符合下列规定：通过MIDAS程序PSC截面抗剪验算功能验算结果如下图：斜截抗剪验算包络图计算结果均满足规范要求。持久状况承载能力极限状态正截面强度验算按规范要求应进行持久状况承载能力极限状态验算，下图示出了荷载效应包络图与截面强度图。正截面抗弯验算包络图由图中可看出,结构在最不利荷载组合下承载能力满足规范要求。持久状况抗扭验算按规范要求曲线桥应进行抗扭验算，验算结果如下图：示出了荷载效应包络图与截面强度图。截面抗扭验算结果（剪力最大）包络图截面抗扭验算结果（扭转最大）包络图由图中可看出,结构在最不利荷载组合下截面抗剪扭承载能力满足规范要求。持久状况正常使用极限状态验算6.1正截面砼抗裂即正截面砼的拉应力频遇效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.7，梯度温度效应系数0.8。准永久效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.4，梯度温度效应系数0.8。A类构件在频遇效应组合下但在准永久效应组合下长期及短期效应下构件正截面上、下缘最小正应力见图1~4：图1频遇效应组合构件正截面抗裂验算包络图图2准永久效应组合构件正截面抗裂验算包络图6.2斜截面砼抗裂即斜截面砼的主拉应力部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）频遇效应组合下现场浇筑（包括预制拼装）构件短期效应下构件最大拉应力值为，符合A类构件的要求。图3构件斜截面抗裂验算包络图从结果中可以看出，准永久效应组合下并未出现拉应力，且在频遇效应组合下拉应力未超限值，符合A类构件的要求。挠度验算按照桥规JTGD3362-2018第6.5.3条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。由下表可知，结构挠度满足要求。挠度验算表位置挠度（mm）允许值（mm）是否满足跨中-7.5180是持久状况构件的应力验算8.1持久状况砼正截面最大压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度等效应）（单位MPa）桥规JTGD3362-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力≤0.5，满足要求。使用阶段正截面压应力验算（N/mm2）（底部）使用阶段正截面压应力验算（N/mm2）（顶部）8.2持久状况砼斜截面最大主压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度等效应）（单位MPa）桥规JTGD3362-20187.1.6受压区混凝土最大压应力≤0.6满足要求。使用阶段斜截面主压应力验算（N/mm2）持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力钢束结果安全系数

(控制应力)Sig_DL

(N/mm^2)Sig_ADL

(N/mm^2)安全系数

(最大拉应力)Sig_LL

(N/mm^2)Sig_ALL

(N/mm^2)N0-Y1OK1.14031223.31713951.03561167.4261209N0-Y2OK1.17111191.21913951.05311148.0541209N0-Z1OK1.17111191.21913951.05311148.051209N0-Z2OK1.14031223.31713951.03561167.4251209N1-Y1OK1.14521218.09113951.0371165.9171209N1-Y2OK1.17761184.65113951.05421146.8631209N1-Z1OK1.17761184.65113951.05421146.8291209N1-Z2OK1.14521218.09113951.0371165.9061209N2-Y1OK1.14831214.79413951.03361169.7351209N2-Y2OK1.18311179.10913951.05051150.8631209N2-Z1OK1.18311179.10913951.05051150.8291209N2-Z2OK1.14831214.79413951.03361169.7241209N3-Y1OK1.16491197.48613951.03611166.9251209N3-Y4OK1.20031162.20613951.05181149.4991209N3-Z1OK1.20031162.20613951.05181149.4661209N3-Z2OK1.16491197.48613951.03611166.9141209N4-Y1OK1.14691216.29713951.02681177.4731209N4-Y4OK1.18031181.89113951.03891163.711209N4-Z1OK1.18031181.89113951.03891163.6761209N4-Z2OK1.14691216.29713951.02681177.4611209根据桥规JTGD3362-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力≤0.65＝1209MPa。计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。抗倾覆验算按《桥规》第4.1.8条规定，持久状况下，梁桥不应发生结构体系改变，并应同时满足下列规定：在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压状态。按作用标准值进行组合时（按本规范第7.1.1条取用），整体式截面简支梁和连续梁的作用效应应符合下式要求：倾覆验算支反力验算表格如下：按照《桥规》第4.1.8条验算：支座反力Fz>0，满足规范要求；倾覆验算-抗倾覆稳定系数表格如下：支座节点编号组合名称Fz

(kN)验算结果1倾覆82152.404OK2倾覆83514.511OK3倾覆83691.218OK4倾覆82465.55OK5倾覆72152.742OK6倾覆93515.043OK7倾覆93691.766OK8倾覆72465.926OK倾覆方向最不利支座节点编号组合名称∑Sbki

(kN.m)∑Sski

(kN.m)ki[k]验算结果右倾1倾覆12123179.049-2330.052199992.5OK右倾2倾覆12123179.049-2050.857999992.5OK右倾3倾覆12123179.049-8052.457599992.5OK右倾5倾覆12123179.049-2335.302499992.5OK右倾6倾覆12123179.049-2060.258899992.5OK右倾7倾覆12123179.049-8087.08399992.5OK左倾2倾覆12134347.5466-3718.52999992.5OK左倾3倾覆12134347.5466-2046.234499992.5OK左倾4倾覆12134347.5466-772.303699992.5OK左倾6倾覆12134347.5466-3735.574399992.5OK左倾7倾覆12134347.5466-2055.645299992.5OK左倾8倾覆12134347.5466-772.303699992.5OK根据计算结果，平安寨大桥第二联满足抗倾覆要求。支座反力计算反力图（kN）从图中可以看出，最大支反力为5046kN。总结桥梁结构计算是按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD3362-2018）进行的。计算结果是通过对桥梁施工过程及运营阶段的结构状态模拟，建立桥梁结构计算模型进行的。但结构化模型的设计计算，仍存在一些不确定的因素及假设，使其计算结果不可能完全符合结构的实际受力状况，只是在一定的控制概率内反应结构的虚拟模型。总体上对本桥结构进行了模拟计算及验算，该结构属于部分预应力混凝土A类构件。各项验算中：

承载能力极限状态正截面强度验算中，正截面强度满足要求；

持久状态正常使用极限状态计算中，正截面混凝土的拉应力能满足规范要求；斜截面混凝土的主拉应力满足要求；挠度变形验算满足要求；持久状况应力计算，正截面混凝土压应力及主压应力满足要求，受拉区预应力筋最大拉应力满足规范要求，其余结构验算均满足规范要求。六、平安寨大桥第四联30+30m计算结构计算简图计算采用桥梁通用MIDASCivil程序，建立空间计算模型，将全桥离散为46个桥面单元，结构按A类构件验算，荷载组合及验算内容一律按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD3362-2018）相关条文执行。计算简图如下所示：结构计算简图计算结果模型计算弯矩、剪力图如下图：弯矩图（kN*m）剪力图（kN）持久状况斜截面抗剪承载能力验算3.1截面验算△根据规范5.2.12条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求：取最大腹板渐变处计算：截面满足要求。△根据规范5.2.12条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求则可不进行抗剪验算：。不满足，需进行抗剪验算。3.2抗剪验算根据规范5.2.9条矩形、T形和I形截面的受弯构件，当截面箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪承载力计算应符合下列规定：通过MIDAS程序CDN截面抗剪验算功能验算结果如下图：斜截抗剪验算包络图计算结果均满足规范要求。持久状况承载能力极限状态正截面强度验算按规范要求应进行持久状况承载能力极限状态验算，下图示出了荷载效应包络图与截面强度图。正截面抗弯验算包络图由图中可看出,结构在最不利荷载组合下承载能力满足规范要求。持久状况抗扭验算按规范要求曲线桥应进行抗扭验算，验算结果如下图：示出了荷载效应包络图与截面强度图。截面抗扭验算结果（剪力最大）包络图截面抗扭验算结果（扭转最大）包络图由图中可看出,结构在最不利荷载组合下截面抗剪扭承载能力满足规范要求。持久状况正常使用极限状态验算6.2正截面砼抗裂即正截面砼的拉应力频遇效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.7，梯度温度效应系数0.8。准永久效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.4，梯度温度效应系数0.8。A类构件在频遇效应组合下但在准永久效应组合下长期及短期效应下构件正截面上、下缘最小正应力见图1~4：图1频遇效应组合构件正截面抗裂验算包络图图2准永久效应组合构件正截面抗裂验算包络图6.3斜截面砼抗裂即斜截面砼的主拉应力部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）频遇效应组合下现场浇筑（包括预制拼装）构件短期效应下构件最大拉应力值为，符合A类构件的要求。图3构件斜截面抗裂验算包络图从结果中可以看出，准永久效应组合下并未出现拉应力，且在频遇效应组合下拉应力未超限值，（墩顶横梁处超限，是由于梁格模型在此处应力集中，模型模拟不够准确造成）符合A类构件的要求。挠度验算按照桥规JTGD3362-2018第6.5.3条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。由下表可知，结构挠度满足要求。挠度验算表位置挠度（mm）允许值（mm）是否满足跨中-12.0450是持久状况构件的应力验算8.1持久状况砼正截面最大压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度等效应）（单位MPa）桥规JTGD3362-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力≤0.5使用阶段正截面压应力验算（顶）使用阶段正截面压应力验算（底）从上图可以看出，正截面压应力满足规范要求。8.2持久状况砼斜截面最大主压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度等效应）（单位MPa）桥规JTGD3362-20187.1.6受压区混凝土最大压应力≤0.6使用阶段斜截面主压应力验算从上图可以看出，斜截面主压应力满足规范要求。持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力钢束结果安全系数

(控制应力)Sig_DL

(N/mm^2)Sig_ADL

(N/mm^2)安全系数

(最大拉应力)Sig_LL

(N/mm^2)Sig_ALL

(N/mm^2)N1-Y1OK1.14071222.9213951.02841175.5691209N1-Y2OK1.14071222.9213951.02841175.6191209N1-Z1OK1.14071222.9213951.02851175.4681209N1-Z2OK1.14071222.9213951.02851175.5181209N2-Y1OK1.1421221.55213951.02721176.9781209N2-Y2OK1.1421221.55213951.02721177.0231209N2-Z1OK1.1421221.55213951.02731176.8881209N2-Z2OK1.1421221.55213951.02721176.9331209N3-Y1OK1.14161221.95713951.01071196.2331209N3-Y2OK1.14161221.95713951.01061196.2911209N3-Z1OK1.14161221.95713951.01081196.1161209N3-Z2OK1.14161221.95713951.01071196.1741209JTGD3362-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力≤0.65＝1209MPa。计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要