预应力混凝土简支转连续梁毕业

目录TOC\o"1-3"\u第1章绪论毛截面面积：（3-1）各分块面积对下下缘的面积积矩：（3-2）中性轴距截面下下缘的距离离：（3-3）毛截面惯性矩：：（3-4）式中：单个分分块重心距距截面下缘缘的距离；；分块对对自身的惯惯性矩。节线描述基本数数据列于表3-1，表3-2。截面宽度度发生突变变处，可以以采用其中中一根节线线高度升高高1来解决，这这样对计算算结果的精精度影响极极其微小。表3-1预制边边梁截面节节线描述（单单位：）节线号节线高度（）节线宽度()10100022501125325150041000500511001300611012300712502300表3-2截面几几何特性的的计算表截面分块块面积（）块中心至底缘距距离（）静矩（）中性轴至梁底距距离()10.26562250.1250.03320030.766988/1.0075=0.71320.000811250.25050.000200430.37450.62550.23425540.091.0500.094550.00181.10050.001988160.34271.17550.4028444=1.075=0.766998注：表中，，。3.3.2桥桥梁博士计计算毛截面面几何特性性采用桥梁博士V33.0计算算各控制截截面几何特特性，计算结果果列于表33-3。表3-3主梁毛毛截面几何何特性计算算结果截面位置（截面面积）（）(截面惯矩)())（中和轴至梁底底距离）（）预制中梁跨中0.7930.1580.757预制中梁支点1.040.1910.701预制边梁跨中0.8230.1630.772预制边梁支点1.070.1980.714成桥后中梁跨中中0.8530.1680.786成桥后中梁支点点1.10.2040.726成桥后边梁跨中中0.8530.1680.786成桥后边梁支点点1.10.2040.726由表3-3中结结果与3.3..1节手算算结果表3-2比较较可知，手算与桥梁博士软件件计算之间间误差较小，可以以采用软件件计算结果果。3.3.3箱箱梁抗扭惯性性矩的计算算对于薄壁箱梁截截面，其抗抗扭惯性的的计算可分为为两部分：：两边悬出出的开口部部分和闭口口薄壁部分分。悬出部分计算公公式：（3-5）式中：—系数，—矩形宽宽度，—矩形高度度。闭口薄壁部分计计算公式：：（3-6）以下计算成桥后后一片主梁梁跨中截面面抗扭惯性性矩，闭合合截面以外外的翼板可可以忽略不不计，计算算误差在1%左右，这这样可以将将主梁简化化成为一个个对称梯形形，计算图图示如图3-8所示。图3-8抗扭扭惯性矩计计算简图（单位：：）=147.5,,=85,=1133.4,=1100,=15,tt=14..6。代入式（33-6）则：即成桥以后主梁跨跨中截面抗抗扭惯性矩矩为。3.4截面效效率指标跨中截面效率指指标计算采采用表3-3数据结果，由由以下公式式求解。上核心距：（3-7）下核心距：（3-8）截面效率指标：：（3-9），。根据经验要求，一一般截面效效率指标取取，且较大大者更经济济。上述计计算表明，初初拟的主梁梁跨中截面面是合理的的。经计算算其他截面面尺寸都合合理，计算算过程略。第4章桥面板设计计主梁桥面板计算算示意图如图图4-1所示。图4-1主梁跨中截截面桥面板板计算示意意图（单位：：）由《公路钢筋混凝凝土及预应应力混凝土土桥涵设计计规范》第第4.1..1条，因板的长长边长度与与短边长度度之比为24.552/1..35=118.2≮2，故按单单向板计算算。4.1桥面板恒恒载内力计算以纵向梁宽1mm的板梁计计算,每延米板板上恒载：：铺装层：，将承托的面积摊摊于桥面板板上面，则则板厚桥面板：计算梁肋处的截截面有效高高度：，，S=27.5。总恒载：肋间净距：=1120计算跨径：L==；=1.335，=1.335，因此取L=1..35。跨中弯矩：支点剪力：4.2桥面板活活载内力计算单向板内力计算算简图如图4-2所示。图4-2单向板内力力计算简图图（单位：：）采用公路Ⅱ级汽汽车荷载，后后轴轴重标标准值，车车轮着地宽宽度。（1）荷载分布宽度平行于板的跨径径方向的荷荷载分布宽宽度：垂直于板的跨径径方向的荷荷载分布宽宽度：单个车轮在板的的跨径中部部：荷载位于靠近板板的支承处处：冲击系数取,汽汽车荷载在在1m宽简支板板条中所产产生的内力力，跨中弯弯矩计算公式（4-1）：（4-1）代入数据：剪力计算计算公公式（4-2）：（4-2）式中：故,4.3桥面板荷荷载内力组合跨中弯矩：，支点剪力：，内力修正：因即主梁抗抗扭能力大大，故支点弯矩修正：：跨中弯矩修正：：支点剪力：。4.4主梁行车车道板配筋筋4.4.1行车车道板尺寸寸的复核对正截面尺寸进行行复核在给给定尺寸的的前提下，矩矩形截面板板的抗弯极极限承载力力按下式计计算。（4-3）式中：相对界限受压区区高度，参参考表5.2..1；,参考第5.1..5条；钢筋合力点到受受拉边缘的的距离，板条宽b==1,。则跨中，；支点，将数据代入式（44-3）：>>>>由此可见，板厚厚满足正截截面设计要要求。4.4.2支点点处配筋取单位1宽计算算（b=1），采采用Ⅱ（HRB3335）级钢筋,C40混凝土。有有效高度,,钢筋合力力点到受拉拉边缘的距距离。计算算高度。查第5.2.2公式式：（4-4）((4-5))（4-6）式中：；；；；；；b-板宽，。式（4-4）取等号，将将数据代入入式（4-4）和式（4-5）中。，。，满足式（4--6），可以。选用用布置钢筋筋，钢筋间间距20，，。4.4.3板跨跨中配筋取单位1宽板计计算（b=1）钢钢筋合力点点到受拉边边缘的距离离，计算高高度，，由公式（4-4），公式（4-5）。解得：，，可以。选用布布置钢筋，钢筋间距19，，。4.5抗剪验算由计计算公式：：（4-7）；；；混凝土抗拉强度度。代入式（4-77）右边:故,混凝土已经能满满足抗剪要要求，只需按构构造配置箍箍筋。第5章主梁内力初初步计算5.1模型的建建立本设计采用同济济大学桥梁梁博士软件件进行计算算分析。针针对横断面面的具体构构造特点及及平面杆系系有限元程程序计算分分析的特点点，将空间间桥跨结构构简化为平平面结构进进行计算，即即只对由单单片箱梁构构成的一联联简支转连连续梁桥进进行结构分分析，将4片梁独立立分别进行行计算，。由由于时间和和个人能力力限制，本本设计只计计算最不利利一片梁，其其余各梁采采用相同的的配筋方式式。对于每每片梁的荷荷载包括恒恒载、活载载和附加荷荷载三部分分。恒载包包括自重荷荷载和桥面面铺装、栏栏杆等二期期荷载。自重荷载载计算时根根据截面特特性自动计计入，二期期荷载作为为均布力加加在各个单单元上。活活载计算根根据荷载横横向分布的的概念，计计算出作用用在整个桥桥宽上的荷荷载横向分分布到每片片梁上的内内力。汽车车冲击力按按规范自动动计入。附附加荷载考考虑温度次次内力和边边支座沉降降的次内力力，另外还还考虑了混混凝土的收收缩徐变作作用。有限元计算模型型如图5-1,图5-2所示。图5-1有限元计算算模型图5-2阶段计算模模型5.1.1施工工阶段的划划分施工阶段结合施施工监测的的工况划分分5个阶段：（1）先预制主梁，混混凝土达到到设计强度度的95%后，张拉拉正弯矩区区预应力钢钢束，压注注水泥浆并并及时清理理箱梁底板板通气孔。（2）设置临时支座并并安装好永永久支座（联联端无需设设临时支座座）逐孔安安装主梁，置置于临时支支座上成为为简支状态态，及时连连接桥面板板钢筋及端端横梁钢筋筋。（3）连接连续接头段段钢筋，绑绑扎横梁钢钢筋，设置置接头板束束波纹管并并穿束，在在日温最低低时，浇筑筑连续接头头、中横梁梁及其两侧侧与顶板负负弯矩束同同长度范围围内的桥面面板，达到到设计强度度的95%后，张拉拉顶板负弯弯矩预应力力钢束，并并压注水泥泥浆。（4）接头施工完成后后，浇筑剩剩余部分桥桥面板湿接接缝混凝土土，剩余部部分桥面板板湿接缝混混凝土应由由跨中向支支点浇筑。浇浇筑完成后后拆除一联联内临时支支座，完成成体系转换换。（5）连接顶板钢束张张拉预留槽槽口处钢筋筋后，现浇浇调平层混混凝土、喷喷洒防水层层、护栏施施工、进行行桥面铺装装施工及伸伸缩缝安装装。5.1.2单元元的划分、结结构的离散散因本设计主要采采用桥梁博士V3.0有限元程程序计算。需需对全桥进进行单元的的划分。根根据所计算算的内容，将将小箱梁的的端点、支支点、以及及1/44点、1/8点等设为为节点，且且每隔2m划分一单单元。全桥四四跨一联共共划分71个节点，70个单元。在在简支状态态，设有8个支撑点点，4个为竖向向支撑、4个为水平平竖向支撑撑。连续阶阶段设为4个竖向支支撑、1个水平竖竖向支。半半桥单元划划分示意图图如图5-3所示示，各节点号号、控制截截面及节点点坐标列于于表5-1，表5-2。表5-1节点号号与控制截截面对应表表节点号2369121516控制截面永久（临时）支支点变化点L/4L/23L/4变化点临时支点节点号18202124273033控制截面永久支点临时支点变化点L/4L/23L/4变化点节点号34363839424548控制截面临时支点永久支点临时支点变化点1/41/23/4节点号51525456576063控制截面变化点临时支点永久支点临时支点变化点L/4L/2节点号666970控制截面3L/4变化点永久（临时）支点图5-3半桥桥单元划分分示意（单位：：）表5-2各节点点总体坐标标表节点号123456789x坐标()00.423.556.538.5310.5312.66节点号101112131415161718x坐标()14.6616.6618.7920.121.4122.7224.4224.7424.92节点号192021222324252627x坐标()25.125.4227.1228.4729.8231.1733.2735.3737.42节点号282930313233343536x坐标()39.5241.6243.6745.0246.3747.7249.4249.7449.92节点号373839404142434445x坐标()50.150.4252.1253.4754.8256.1758.2760.3762.42节点号464748495051525354x坐标()64.5266.6268.6770.0271.3772.7274.4274.7474.92节点号555657585960616263x坐标()75.175.4277.1278.4379.7481.0583.1885.1887.18节点号6465666768697071x坐标()89.3191.3193.3194.8496.3497.8499.4499.845.2恒载内力力计算预应力混凝土简简支转连续续梁桥恒载载内力计算算与施工方方法有着直直接的联系系。当为简支支结构时，按按简支梁受受力特性计计算，当形形成连续结结构时，按按连续结构构进行内力力计算，其其中在体系系转换阶段，应应计入撤除除临时支承承引起的内内力，主梁梁恒载最终终弯矩应由由各阶段内内力叠加而而成。5.2.1预制制箱梁一期期恒载集度度由预制箱梁的构构造知横隔隔梁均位于于支承处，横横隔梁自重重对于主梁梁不产生恒恒载弯矩，因因此计算中中将横隔梁梁作为集中中荷载作用用在支承点点上面。故故仅为预制制箱梁的自自重集度，计计算公式为为：（5-1）式中：—预制箱梁第i号号单元的一一期恒载集集度；—预制箱梁第i号号单元的截截面面积，可可由毛截面面几何特性性表3-3中求得，截面变化化的单元，为该单元元两端节点点截面积的的平均值。按以上公式计算算预制中、边边梁各单元元一期恒载载集度见表表5-3，表5-4。此恒载载集度主要要用于主梁梁简支状态态下的施工工验算。表5-3预制中中梁一期恒恒载集度（）单元号123-141516-19集度26.022.91319.82522.91326.0单元号2021-323334-3738集度22.91319.82522.91326.022.913单元号39-505152-555657-68集度19.82522.91326.022.91319.825单元号6970集度22.91326.0全梁恒载集度偏安全全的采用平平均值20.455。表5-4预制边边梁一期恒恒载集度（）单元号123-141516-19集度26.7523.66320.57523.66326.75单元号2021-323334-3738集度23.66320.57523.66326.7523.663单元号39-505152-555657-68集度20.57523.66326.7523.66320.575单元号6970集度23.66326.75全梁恒载集度偏安全全的采用21.22。5.2.2成桥桥后一期恒恒载集度预制梁计入每片片梁间现浇浇湿接缝后后的恒载集集度即为成成桥一期恒恒载集度。成成桥后忽略略横隔梁产产生的结构构内力，仅仅计其产生生的支持反反力，并且且由于中、边边梁的构造造尺寸完全全相同，因因此成桥以以后中、边边箱梁的一一期恒载集集度相同，记记为。计算公式为：（5-2）式中：—成桥后箱梁第ii号单元的的一期恒载载集度；—成桥后箱梁第ii号单元的的毛截面面积积，可由毛毛截面几何何特性表33-3中求得。当i单元截面变变化，为该单元元两端节点点截面积的的平均值。按以上公式计算算成桥以后后各箱梁的的恒载集度度见表5-5。表5-5成桥以以后各箱梁梁的恒载集集度（）单元号123-141516-19集度27.524.41321.32524.41327.5单元号2021-323334-3738集度24.41321.32524.41327.524.413单元号39-505152-555657-68集度21.32524.41327.524.41321.325单元号6970集度24.41327.5全梁偏安全的采采用相等的的恒载集度度,取全梁平平均值21.995。5.2.3二期期恒载集度度二期恒载集度为为桥面铺装装、护栏、人行行道恒载集集度之和。桥面铺装由2混混凝土磨耗耗层（容重重24）+平均为9混凝土垫垫层（容重重25）且桥桥面铺装宽宽7.5。护栏及人行行道恒载集集度取7..5计算。因因桥梁横断断面布置有有四片箱梁梁组成，将将全部二期期恒载平均均分摊到四四片主梁，故故二期恒载载集度为：：=1/4[（00.02224+0..0925）7.5+7.5]==75.2.4各阶阶段恒载效效应计算为简化计算及施施工方便，本本设计只对对边梁进行行设计，即即只对由单单片边箱梁梁构成的一一联简支转转连续梁桥桥进行结构构分析。中中梁配置与与边梁同样样的钢筋。恒载内力计算简简图如图5-4，图5-5所示。图5-4简支梁阶段段内力计算简简图（单位：：）图5-5连续梁阶段段内力计算简简图（单位：：）（1）边梁在第1施工工阶段的恒恒载内力简支阶段（适用用恒载集度度）。参考文静定定结构的内内力分析，计计算简支状状态下恒载载内力。下下表计算部分截截面内力，计算算结果列于于表5-6。表5-6恒载内内力计算截面号剪力（）弯矩（）2左（边支点）10.7-2.142右（边支点）251.14-2.149()-4.931479.83316左（边临时支点）252-1.3716右（边临时支点）8.56-1.3720左（边临时支点）252-1.3720右（边临时支点）8.56-1.3727()01479.83334左（中临时支点）252-1.3734右（中临时支点）8.56-1.37采用桥梁博士VV3.0软件计算算输出结果果如表5-7。表5-7第一阶阶段恒载效效应节点号弯矩()剪力()2（边支点）-2.152616（）1.14E+0031209()1.49E+003-5.7312（）1.07E+003-132续表5-716（临时支点点）-1.378.5820（临时支点点）-1.3725324（）1.09E+00313027（）1.49E+003-0.66730（）1.09E+003-12934（临时支点点）-1.378.58表5-7中软件计计算结果与表5-6手算接近，可可以采用。（2）主梁在第3施工工阶段的恒恒载内力适用恒载集度，在在此阶段存存在结构体体系转换，结结构体系转转换过程中中,会出现内力力重分布，变变化比较复复杂。在此此采用桥梁博士V3.0软件计算算输出结果果。计算结果果列于表5-8。表5-8第三阶阶段恒载效效应节点号弯矩()剪力()2(边支点)-2.212706（）11801259（）1550-5.7912（）1110-13718（边中支点）-13327524（）112013327（）1540-0.0125530（）1120-13336（中支点）-133274（3）主梁在第4施工阶阶段的恒载载内力适用=21.995+6..95=228.9恒恒载集度，后后期结构的的二期恒载载内力与前前一阶段内内力叠加即即可得本阶阶段恒载内内力。运用用桥梁博士专用用软件输出出计算结果果。结果列列于表5-9。表5-9第四四施工阶段段恒载效应应节点号弯矩()剪力()2(边支点)-2.773376（）1.46E+0031499（）1.84E+003-24.8续表5-912（）1.16E+003-19818（边中支点）-60036824（）1.10E+00318327（）1.69E+0035.8330（）1.18E+003-17136（中支点）-454356阶段弯矩图如图图5-6所示。图5-6阶段弯矩矩图5.3活载内力力计算活载内力计算由由基本可变变荷载中的的车辆荷载载产生，在在使用阶段段，结构已已成为最终终体系，其其纵向的力力学计算图图示是明确确的。此时时，主梁在在横向也联联成整体，空空间结构受受力特性可可由荷载在在横向对各各片主梁的的分配用“横向分布布系数”考虑。5.3.1主梁梁的最不利利荷载横向向分布系数数计算荷载横向分布计计算原理是是：桥梁空空间结构的的受力分析析可以用荷荷载横向分分布影响线结合主梁平平面内力影影响线来近近似替换。对对于简支转转连续梁桥桥，跨中横横向分布系系数可采用用刚接梁法法计算，支支点处荷载载横向分布布系数采用用杠杆法。连续梁桥荷载横横向分布的的简化实用用计算方法法是按等刚刚度原则将将连续梁的的某一跨等等代为等跨跨径的等截截面简支梁梁来计算荷荷载横向分分布系数。所谓等刚度是指指在跨中施施加一个集集中荷载或或一个集中中扭矩，则则连续梁和和等代简支支梁的跨中中挠度或扭扭转角彼此此相等。以本设计连续箱箱梁桥为例例，边跨与与中跨长度度比24.552/255≈1，则可将将此桥作为为四等跨连连续梁来分分析，计算算跨径取25；又因因每片箱梁梁仅在支点点附近很小小区域内腹腹板、底板板尺寸有所所改变，但但仍可近似似按常截面面箱梁来考考虑，这样样带来的计计算误差是是很小的。因此本工程可简简化为四等等跨常截面面连续箱梁梁桥。参考考文《桥梁结结构简化分分析—荷载横向向分布》给给出的F.Leeonhaardt的计算结结果（如表表5-10）知，对等跨跨常截面连连续梁等效效简支梁抗抗弯惯性矩矩换算系数数为：边跨跨，中跨。而而抗扭惯性性矩换算系系数。根据经验要求，中跨的边梁、中梁荷载横向分布系数都大于边跨相应梁位的相应数值。为简化连续梁的活载内力计算，偏安全地全桥统一取用中跨主梁荷载横向分布系数。表5-10F..Leonnharddt的计算结结果跨度比二跨连续三跨连续四跨连续边跨中跨边跨中跨边跨中跨0.81.4971.7891.01.3921.3921.4291.8181.4321.861.11.3661.4171.4041.8761.4041.891.21.3431.4421.3821.8311.3811.9191.41.3061.4481.3442.0341.3411.9741.51.291.511.3282.0791.3242.0001.61.2761.5291.3142.1251.3092.0221.81.2521.5671.2892.2091.2822.0792.01.2311.61.2672.2861.2622.015（1）中跨主梁跨中荷荷载横向分分布系数计计算=1\*GB3①中跨的等等刚度常截截面简支梁梁主梁抗弯弯、抗扭惯惯矩，计算公式式：（5-3）（5-4）式中：—中跨跨中等刚度度常截面抗抗弯惯矩；—连续箱梁中跨跨跨中截面的的抗弯惯性性矩；—中跨跨中等刚度度常截面抗抗扭惯矩；；—连续箱梁中跨跨跨中截面的的抗扭惯性性矩。，由毛截面几何特特性已求出出，将数据据代入公式式（5-3），（5-4）中得：=1.86000.1688=0.3313（）==10.2111=0.2211（）=2\*GB3②主梁比例例参数、，计算公式：（5-5）（5-6）式中：主梁间（横桥向向）桥面板板的跨度；；主梁的计算跨径径；相当于单位宽度度的桥面板板抗弯惯性性矩的常厚厚度桥面板板的厚度取取0.155；主梁之间桥面板板净跨径的的一半。对中跨的等刚度度简支主梁梁：=0..313（），=0..211（），=255.0,=2.55,,=0.115。将数据代入式（5-5），（5-6）中：，0.0116。=3\*GB3③主梁横向向分布影响响线计算由所求、查文第第322页所列刚接接板、梁桥桥横向分布布影响线表表中四梁式式的表（摘摘录列于表5-11，表5-12）。表5-111号号梁横向分分布影响线线计算表主梁轴线12340.080.010.4000.2860.1900.1240.10.010.4220.2920.1820.1050.080.030.4240.2840.1750.1170.10.030.4450.2880.1670.100表5-122号号梁横向分分布影响线线计算表主梁轴线12340.080.010.2860.2840.2400.1900.10.010.2920.2880.2380.1820.080.030.2840.3040.2370.1750.10.030.2880.3080.2370.167由所求、直线内内插得中跨跨等刚度的的简支梁跨跨中荷载横横向分布影影响线,由于主梁梁的对称布布置，只列列出1，2号梁的荷荷载横向分分布影响线线见表5-13。表5-13荷载载横向分布布系数表梁号P=1的位置（主主梁轴线）1号2号3号4号1号0.01160.0860.4110.2890.1860.1142号0.01160.0860.2890.2860.2390.186=4\*GB3④跨中荷载载向分布系系数计算公路Ⅱ级车辆荷载在荷荷载横向分分布影响线线上按最不不利位置布布载求各主主梁荷载分分布系数。如如图5-6，图5-7。跨中荷载载横向分布布系数计算算结果列于于表5-14。表5-14跨跨中荷载横横向分布系系数公式法法计算表梁号荷载类型公路Ⅱ级车辆荷载人群荷载3.00kN/mm1号0.540.4342号0.550.288图5-61号梁荷载载横向分布布计算（单位：：）图5-72号梁横向向分布计算算（单位：：）图5-8杠杆法求主主梁支点处处荷载横向向分布系数数（单位：）（2）支点处荷载横向向分布系数数计算采用杠杆法，计计算示意图图如图5-8所示。支点点处荷载横横向分布系系数计算结结果列于表表5-15。表5-15支支点处荷载载横向分布布系数梁号荷载类型公路Ⅱ级车辆荷载人群荷载1号0.4441.192号1.070（3）荷载横向分布系系数汇总为安全考虑采用用较大横向向分布系数数,将荷载横横向分布系系数汇总于于表5-16。表5-16荷载载横向分布布系数汇总总梁号荷载位置公路—Ⅱ级人群荷载备注边主梁跨中0.540.434刚接板梁法支点0.4441.19杠杆法中主梁跨中0.550.288刚接板梁法支点1.070.0杠杆法5.3.2手算算活载效应应用主梁内力影影响线，将将荷载乘以以横向分布布系数后，在在纵向按最最不利位置置的内力影影响线上加加载，求得得主梁最大大活载内力力。（1）活载内力计算公公式为：（5-7）式中：S—所示截面的弯矩矩或剪力；；μ—汽车荷载的冲击击系数；ξ—汽车荷载横向折折减系数；；—跨中横向分布系系数；—汽车车道荷载中中，每延米米均布荷载载标准值；；—弯矩、剪剪力影响线线的面积；；—沿桥跨纵向与集集中荷载位位置对应的的横向分布布系数；—车道荷载中的集中中荷载标准准值；—沿桥跨纵向与荷荷载位置对对应的内力力影响线坐坐标值。需要注意的是，计计算支点截截面剪力或或靠近支点点截面的剪剪力时，应应另外计及及支点附近近因荷载横横向分布系系数变化而而引起的内内力增（或或减）值，即即（5-8）式中：（2）可变作用的取值值公路—Ⅱ级车道道荷载的均均布荷载标标准值：=公路—Ⅱ级车道荷载的集集中荷载标标准值：计算弯矩效应时时：计算剪力效应时时：人群荷载：汽车冲击系数μμ，，即1+μ=1，因双车道道不折减，故ξ=1。截面只在支座附附近变厚，为简化计算，将其视为等截面跨度相同的连续梁计算，即跨度为25的等跨连续梁，查文表3-27，可以画出内力影响影响线如图5-9，图5-10，图5-11所示。图5-918节点弯弯矩影响线线及最不利利加载示意意图（单位：：）图5-1036节节点弯矩影影响线及最最不利加载载示意图（单位：：）图5-1127节点弯弯矩影响线线及最不利利加载示意意图（单位：：）为安全考虑荷载载横向分布布系数取大大值计算活活载内力，计计算结果列列于表5-17。表5-17活载载内力计算算表节点位置荷载类型或（）（）1+μ（）或y（）S（或）S18公路—Ⅱ级7.8751951.00.55-307.5-583.4-275.9人群荷载2.25--0.434-71.81-31.2827公路—Ⅱ级7.8751951.00.55200.8664.6续表5-1727公路—Ⅱ级7.8751951.00.55463.8人群荷载2.25-0.43446.36345.336公路—Ⅱ级7.8751951.00.55-286.8-545.6-258.8人群荷载2.25--0.434-66.22-28.75.3.3电电算活载效效应采用桥梁博士VV3.0专用软件件计算输出出，输出结结果列于表5-18。表5-18汽汽车与人群群荷载内力力节点号汽车MaxM汽车MinM汽车MaxQ汽车MinQ人群MaxM人群MinM人群MaxQ人群MinQ2左(边支点)0-56.20-1700-0.10-0.52右(边支点)0-56.2172-18.70-0.113.9-1.666（）650-97.6113-49.362.8-10.67.31-2.959（）766-18563.3-97.976.8-22.13.1-6.5612（）499-27425.8-14942-33.41-12.218左（边中支点）113-6015.22-19511.4-97.80.43-20.118右（边中支点）113-601191-24.811.4-97.819.2-2.224（）460-316137-40.835-38.612-2.8627（）664-21983.6-87.464.5-35.66.92-5.7930（）450-31839.6-14142.8-32.64.17-11.436左（中支点）172-52828.2-18929.1-88.43.42-18.536右（中支点）172-528188-28.329.1-88.418.3-3.42注：表中剪力单单位为，弯弯矩单位为为。由上表计算结果与与5.3..2节手算算结果比较较可知，软软件计算与与手算结果接接近，可以以采用。5.4温度次内内力计算观资料表明，对对于箱形结结构，由于于封闭箱室室作用，其其不均匀温温差要比T梁大的多多，会产生生相当大的的温度应力力，普遍认认为这是不不容忽视的的问题。箱梁的温温度应力分分析采用如如下假定：：沿箱梁长长度方向的的温度分布布是均匀的的，假定混混凝土材料料为均质、各各向同性，在在未发生裂裂缝之前，符符合弹性变变形规律。箱形截面连续梁梁桥由于日日照温差引引起的内力力及次内力力重分布计计算，主要要是考虑由由于桥面板板受到日照照，在桥面面板和梁肋肋之间产生生温差，而而在梁体内内产生内力力。对于简简支转连续续箱梁，在在简支梁阶阶段，结构构处于静定定状态，温温度产生的的内力计算算中，无二二次弯矩。在在连续梁阶阶段，结构构处于超静静定状态，温温度产生的的内力计算算中，除了了计算初弯弯矩还需计计算二次弯弯矩。由于于连续梁只只有一个横横向支座，所所以整体温温变对梁体体的内力没没有影响，考考虑到桥面面板由于日日照等因素素产生的不不均匀温变变，经过以以前的已有有记录，假假设桥面板板和梁底的的不均匀温温差为5℃。计算简图如图5-12所示。图5-12箱梁梁温度变化化示意图（单位：：）5.4.1简支支梁阶段温温差作用效效应计算参考桥附录B，可可得：公式：（5-8）式中：；；Ec混凝土弹性性模量Ec=3325000；y计算应力点至换换算截面重重心轴的距距离，重心心轴以上取取正值，以以下取负值值；单元梁端挠曲变变形后的曲曲率由规范范知：（5-9）由以上公式可估估算简支阶阶段各截面面温差自内内力，对边边梁跨中截截面：，，，。代入式（5-88）中得：正温差效应，；；负温差效应，。5.4.2连续续梁阶段温温差作用效应计计算参考桥计算公式式：（5-10）（5-11）式中：—温度梯梯度引起箱箱梁截面的的一次矩，二二次矩。可以由结构力学学力法求解。然后后可以求得得任意截面面温度梯度度引起的次次内力。下下面应用结结构力学力力法求解因因温度梯度度在支座处处产生的次次内力弯矩矩,力法方程程为式（5-12），力法基基本结构如如图5-13所示。图5-13温温度变化次次内力计算算力法基本本结构（5-12）式中：—单位力在赘余力力方向上引引起的变形形；—温度变化在赘余余力方向引引起的变形形。对于本设计由式式（5-9）计算单元元梁端挠曲曲变形后的的曲率：；。温度变化在赘余余力方向引引起的变形形，，。将已知条条件代入力力法方程（5-12）可解得：：，，。代入数据得：，，由支座处产生的的赘余力可可以求得连连续梁任意意截面温度度次内力。如18节点（支座）处温度次内力为。5.4.3电电算温度作作用效应利用桥梁博士计计算软件输输出结果，结结果列于表表5-19。表5-19温度度变化次内内力节点号剪力（）弯距（）2左（边支点）002右（边支点）12.706（）12.777.89（）12.715612（）12.723318左（边中支点）-12.731118右（边中支点）-4.2731124（）-4.2728527（）-4.27258续表5-1930（）-4.2723136左（中支点）4.2720436右（中支点）4.27204由上表电算结果果与上节手手算结果比比较误差在在允许范围围内，可以以采用软件件计算结果果。5.5基础沉降次内力力计算5.5.1手手算边支座座沉降效应应连续梁墩台沉降降与地基土土的性质有有关，一般般规律是随随时间递增增，经过相相当长时间间，沉降接接近终值。为为了简化计计算，通常常假定变化化规律内似似于徐变变变化规律，其其基本表达达式为：(5-13)式中：—t时刻的墩台基础础沉降值；；—时的墩台台基础沉降降值。考虑地基土的性性质，式（5-13）改写为：(5-14)式中：—墩台增长速度。值可根据实桥地地基土的实实验资料确确定，一般般为：砂子与砂砂质土，接接近瞬时沉沉降；亚砂土与亚砂粘粘土；粘土土。对于本设计为简简化计算取取单个支座座最终沉降降量10，按最不利利组合计算算沉降产生生的次内力力。运用结结构力学力力法计算，如如图5-14示。对于四四跨超静定定连续梁结结构，为简简化计算，假假设为等跨跨等截面连连续梁，下下面利用力力法求解边边支座单独独沉降10产生的的次内力。力法方程为：（5-15）（5-16）解力法方程(55-15）：,,代入数据：由求的的结果可可以求得任任意节点处处因支座沉沉降产生的的弯矩，如18节点(支座)处：图5-14边支座沉降降次内力力力法结构5.5.2电电算各支座座单独沉降降效应软件输出沉降次次内力及最最不利沉降降次内力列列于表5-20，表5-21。表表中变位1、变位2、变位3、变位4、变位5分别为各各支座沉降降10。表5-20各支支座沉降弯弯矩（）荷载类型截面位置269121824273036变位14.66E-110-37.3-74.7-112-149-102-54.2-6.6740.9续表5-20变位208416825233619350-93-236变位30-59.3-119-178-237-80.276.6233390变位4015.330.545.861.1-13.2-87.5-162-236变位50-2.64-5.29-7.93-10.62.2915.22840.9最大值（最不利利）4.66E-1108416825233619376.6233390最小值（最不利利）0-59.3-119-178-237-102-87.5-162-236表5-21各支支座沉降剪剪力（）荷载类型截面位置2左2右691218左变位10-6.09-6.09-6.09-6.096.09变位2013.713.713.713.7-13.7变位30-9.67-9.67-9.67-9.679.67变位402.492.492.492.49-2.49变位50-0.431-0.431-0.431-0.4310.431最大值（最不利利）013.713.713.713.79.67最小值（最不利利）0-9.67-9.67-9.67-9.67-13.7荷载类型截面位置18右24273036左36右变位17.617.617.617.61-7.61-2.06变位2-22.9-22.9-22.9-22.922.911.9变位325.125.125.125.1-25.1-25.1变位4-11.9-11.9-11.9-11.911.922.9变位52.062.062.062.06-2.06-7.61最大值（最不利利）25.125.125.125.122.922.9最小值（最不利利）-22.9-22.9-22.9-22.9-25.1-25.1由以上表格中软软件计算结结果与5..5.1节手算结果比比较，在允允许误差范范围内，可可以采用软软件计算结结果。第6章主梁内力初初步组合本设计结构按极极限状态设设计法设计计：正常使使用极限状状态和承载载能力极限限状态。对对于这两种种极限状态态，应按相相应的荷载载组合规律律进行内力力组合。对于预应力混凝凝土连续梁梁桥，同一一截面因不不同荷载作作用所产生生的内力可可能同号也也可能异号号，因此应应考虑不同同的荷载安安全系数进进行内力组组合。下面面介绍现行行桥梁设计计规范规定定的内力组组合方法。参参考《公路桥涵涵设计通用用规范》第4.1..6条。6.1按持久状状态承载能能力极限状状态设计6.1.1基本本组合公路桥涵结构按按承载能力力极限状态态设计时，应应采用以下下两种作用用效应组合合：基本组组合和偶然然组合，由由于本设计计不考虑偶偶然作用的的影响，故故只采用基基本组合。基本组合是永久久作用的设设计值效应应与可变作作用设计值值效应相组组合，其效效应组合表表达式为：：(6-1)或(6-2)式中：—承载能力极限状状态下作用用基本组合合的效应组组合设计值值；—结构重要性系数数，按桥JTGD60--20044表1.0..9规定的的结构设计计安全等级级采用，对对应于设计计安全等级级一级、二二级和三级级分别取1.1、1.0和0.9；—第个永久作用效应应的分项系系数，应按按桥JTGD60--20044表4.1..6的规定定采用；、—第个永久作用效应应的标准值值和设计值值；—汽车荷载效应（含含汽车冲击击力、离心心力）的分分项系数，取取=1.4。当某个个可变作用用在效应组组合中其值值超过汽车车荷载效应应时，则该该作用取代代汽车荷载载，其分项项系数应采采用汽车荷荷载的分项项系数；对对专为承受受某作用而而设置的结结构或装置置，设计时时该作用的的分项系数数取与汽车车荷载同值值；计算人人行道板和和人行道栏栏杆的局部部荷载，其其分项系数数也与汽车车荷载取同同值；、—汽车荷载效应（含含汽车冲击击力、离心心力）的标标准值和设设计值；—在作用效应组合合中除汽车车荷载效应应（含汽车车冲击力、离离心力）、风风荷载外的的其他第个个可变作用用效应的分分项系数，取取=1.4，但风荷荷载的分项项系数取==1.1；、—在作用效应组合合中除汽车车荷载效应应（含汽车车冲击力、离离心力）外外的其他第第个可变作作用效应的的标准值和和设计值；；—在作用效应组合合中除汽车车荷载效应应（含汽车车冲击力、离离心力）外外的其他可可变作用效效应的组合合系数，当当永久作用用与汽车荷荷载和人群群荷载（或或其他一种种可变作用用）组合时时，人群荷荷载（或其其他一种可可变作用）的的组合系数数取=0..80；当除汽汽车荷载效效应（含汽汽车冲击力力、离心力力）外尚有有两种其他他可变作用用参与组合合时，其组组合系数取取=0.770；尚有三三种可变作作用参与组组合时，其其组合系数数取=0..60；尚有四四种及多于于四种的可可变作用参参与组合时时，取=00.50。6.1.2偶然组合永久作用标准值值效应与可可变作用某某种代表值值效应、一一种偶然作作用标准值值效应相组组合。偶然然作用的效效应分项系系数取1.0。6.2按持久状状态下正常常使用极限限状态设计计正常使用极限状状态设计采采用短期效效应和长期期效应两种种组合。6.2.1作用用短期效应应组合永久作用标准值值效应与可可变作用频频遇值效应应相组合，其其效应组合合表达示为为：(6-3)式中:6.2.2作用用长期效应应组合永久作用标准值值效应与可可变作用准准永久值效效应相组合合，其效应应组合表达达式为：((6-4)式中:6.3荷载内力力组合结果果6.3.1手手算部分控控制截面组组合内力下面分别按上面面介绍的承承载能力状状态和正常常使用极限限状态进行行内力组合合，手算两个截面的的承载能力力基本组合合以便与软软件计算校校核。结果果列于下表6-1。表6-1承载能能力基本组组合序号内力性质节点号9节点号27（1)恒载弯矩1.84E+0031.69E+003(2)恒载剪力-24.85.83(3)汽车荷载最大弯弯矩766664(4)汽车荷载最小弯弯矩-185-219(5)汽车荷载最大剪剪力63.383.6(6)汽车荷载最小剪剪力-97.9-87.4(7)人群荷载最大弯弯矩76.864.5(8)人群荷载最小弯弯矩-22.1-35.6(9)人群荷载最大剪剪力3.16.92(10)人群荷载最小剪剪力-6.56-5.79(11)温度次内力+支支座沉降次次内力（最大正弯矩矩）252324(12)温度次内力+支支座沉降次次内力（最最小负弯矩矩）-99.2-70.8(13)温度次内力+支支座沉降次次内力（最最大剪力）20.517.4(14)温度次内力+支支座沉降次次内力（最最小剪力）-8.09-21.6(15)最大组合弯矩11.2(1)+11.4(3)+00.71.4（7）+(111)3607.73344.8(16)最小组合弯矩11.2(1)+11.4(4)+00.71.4（8）+(122)1428.11215.7(17)最大组合剪力11.2(2)+11.4(5)+00.71.4（9）+(133)82.4149(18)最小组合剪力11.2(2)+11.4(6)+00.71.4（10）+(144)-178-144注：表中剪力单单位为，弯弯矩单位为为6.3.2电电算组合内内力利用桥梁博士软软件输出内内力组合列列于下表6-2～表6-4。表6-2正常使使用长期效效应组合节点号内力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩2左（边支点）剪力81.913.813.881.8弯矩-57.2-2.77-2.77-25.32右（边支点）剪力438313337352弯矩-2.95-2.77-2.77-25.36（）剪力223112170125弯矩1.88e+0031.55e+0031.91e+0031.32e+0039（）剪力28.1-82.8-31.8-48.4弯矩2.45e+0031.87e+0032.5e+0331.56e+00312（）剪力-161-279-181-222弯矩1.81e+0039671.84e+00373518左（边中支点）剪力483352352466弯矩-1.16e++0397.197.2-1.28e++0318右（边中支点）剪力488319319444弯矩-1.18e++0396.496.5-1.28e++0324（）剪力277127216211弯矩1.02e+0031.66e+0031.72e+00376627（）剪力76.8-69.632.99.14弯矩1.93e+0032.07e+0032.33e+0031.45e+00330（）剪力-119-270-201-203弯矩1.58e+0031.22e+0031.82e+00379436左（中支点）剪力478309318456弯矩-92298.5262-1.17e++0336右（中支点）剪力477308312428弯矩-92698.7262-1.17e++03注：表中剪力单单位为，弯弯矩单位为为表6-3正常使使用短期效效应组合节点号内力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩2左（边支点）剪力13313.813.8133弯矩-58.2-2.77-2.77-42.22右（边支点）剪力498306337354弯矩-3.11-2.77-2.77-42.26（）剪力26195.2168118弯矩2.09e+0031.69e+0032.14e+0031.28e+0039（）剪力48.9-116-57.3-54.5弯矩2.67e+0032.05e+0032.78e+0031.49e+00312（）剪力-153-331-190-228弯矩1.95e+0031.05e+0032.00e+00363318左（边中支点）弯矩200-1.23e++03201-1.42e++03剪力55435035052318右（边中支点）弯矩-1.31e++03138138-1.52e++03剪力55631131148024（）弯矩-1.34e++03137137-1.52e++03剪力32611426221727（）弯矩1.1e+0331.78e+0031.88e+003648剪力106-99.352.715.030（）弯矩2.09e+0032.24e+0032.57e+0031.36e+003剪力-105-320-243-20736左（中支点）剪力546299311510弯矩-1.07e++03167331-1.38e++0336右（中支点）剪力544298301462弯矩-1.07e++03168331-1.38e++03注：表中剪力单单位为，弯弯矩单位为为表6-4承载能能力基本组组合节点号内力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩2左（边支点）剪力25413.813.8255弯矩-7.78-2.77-2.77-82.12右（边支点）剪力680301337410弯矩-3.91-2.77-2.77-82.16（）剪力36468.4178114弯矩2.77e+0032.06e+0032.85e+0031.26e+0039（）剪力87.4-182-125-58.3弯矩3.07e+0032.91e+0033.61e+0031.46e+00312（）剪力-141-469-243-231弯矩2.12e+0031.62e+0032.43e+00358618左（边中支点）剪力761352352701弯矩-1.46e++0374.573.9-1.87e++0318右（边中支点）剪力748310310596弯矩-1.52e++0374.273.9-1.87e++0324（）剪力443102403220弯矩1.59e+0032.00e+0032.38e+00352027（）剪力149-14496.330.1弯矩2.75e+0032.66e+0033.35e+0031.28e+00330（）剪力-93.8-436-379-202弯矩1.83e+0031.91e+0032.44e+00363336左（中支点）剪力733296318665弯矩-1.1e+00355.1252-1.62e++0336右（中支点）剪力729295300572弯矩-1.11e++0355.3252-1.62e++03注：表中剪力单单位为，弯弯矩单位为为6.4荷载内力包络图图弯矩包络图如图图6-1，图6-2所示，剪力包络络图如图6-3，图6-4所示。图6-1承载能力极极限状态弯弯矩包络图图（单位：）图6-2正常使用极极限状态弯弯矩包络图图（单位：：）图6-3承载能能力极限状状态剪力包包络图（单位：：）图6-4正常使用用极限状态态剪力包络络图（单位：：）第7章预应力钢束束的估算及及布置7.1预应力筋筋的估算预应力混凝土梁梁的设计与与其他构件件的设计一一样均应满满足安全、适适用和耐久久性等方面面的要求，这这些方面主主要包括：：构件应具有足够够的承载力力，以满足足构件达到到承载能力力极限状态态时具有一一定的安全全储备，这这是保证结结构安全可可靠的前提提。这种情情况是以构构件可能处处于最不利利工作条件件下，而又又可能出现现的荷载效效应最大值值来考虑的的。在正常使用极限限状态下，构构件的抗裂裂性和结构构变形不应应超过规范范规定的限限制，对允许出出现裂缝的的构件，裂裂缝宽度也也应限制在在—定范围内。在长期使用荷载载作用下，构构件的截面面应力(包括混凝凝土正截面面压应力、斜斜截面主压应应力和钢筋筋拉应力)不应超过过规范规定定的限制。为为了保证构构件在制造造、运输、安安装时的安安全工作，在在短期荷载载作用下构件的截截面应力，也也要控制在在规范规定定的限制范围以内内。根据规,预应力力混凝土连连续梁应满满足使用荷荷载下的应应力要求和和承载能力力极限状态态下的正截截面强度要要求。因此此,预应力筋筋的数量可可从这两方方面综合确确定。7.1.1按正正常使用极极限状态的的应力要求求计算预应力混凝土梁梁在预加力力和使用荷荷载作用下下的应力状状态应满足足的基本条条件是截面面上、下缘缘均不产生生拉应力,且上、下下缘的混凝凝土均不被被压碎,该条件可可表示为：：；（7-1）；（7-2）可将上面的式（7-1），式（7-2）改写成式（7-3），式（7-4）。；（7-3）；（7-4）式中：—由预加力在截面面上缘和下下缘所产生生的应力；；—分别为截面上、下缘的抵抵抗矩；—荷载最不利组合合时的计算算截面内力力,当为正弯弯矩时取正正值,当为负弯弯矩时取负负值；一混凝土弯压应应力限值,在此可取取,为混凝土土轴心抗压压强度标准准值。根据截面受力情情况,其配筋不不外乎有三三种形式截截面上、下下缘均布置置力筋以抵抵抗正、负负弯矩，仅仅在截面下下缘布置力力筋以抵抗抗正弯矩或或仅在上缘缘布置力筋筋以抵抗负负弯矩。（1）截面上、下缘均均布置力筋筋。由力筋及在截面面上、下缘缘产生的应应力分别为为（7-5）（7-6）由，（7-7）分别代入式（77-5），式（7-6）得：（7-8）（7-9）式中：—分别为上缘的预预应力钢筋筋重心及下下缘预应力力钢筋重心心距截面重重心的距离离；一分别为混凝土土截面面积积和每束（股股）预应力力筋截面面面积；—截面上、下缘预预应力筋的的数目；—预应力筋的永存预预应力。估算力筋筋数量时可可取,其中为预应应力筋的标标准强度；；—分别为截面上、下核心距距。将式（7-8），式（7-9）代入式（7-3）即可得按按截面上、下下缘不出现现拉应力所所需要的预预应力钢筋筋数目,显然,该值为截截面的最小小配筋值,分别记。（7--10）（7-111）同理,代入式（7-44）可得截面面上、下缘缘混凝土不不致压碎所所需的预应应力钢筋数数目,显然,该值为截截面的最大大配筋值,分别记为为,其相应的的表达式从从略。（2）仅在截面下缘布布置预应力力筋由下缘预应力钢钢筋在截面面上、下缘缘产生的应应力分别为为：；（7-12）将式（7-7）代入式（7-12）解得；（7-13）将式（7-133）代入式（7-3）可得上缘缘不出现拉拉应力时截截面下缘所所需的预应应力筋数,计为。（7-14）类似地,可求得得下缘不出出现拉应力力时下缘所所需的力筋筋数；上缘缘混凝土不不致压碎时时下缘所需需的力筋数数；下缘混混凝土不致致压碎时下下缘所需的的力筋数，在在此不赘述述。（3）仅在截面上缘布布置预应力力筋由上缘预应力筋筋在截面上上、下缘产产生的应力力分别为：：；（7-15）将式（7-7）代入式（7-15）解得；（7-16）将式（7-166）代入式（7-3）可得上缘缘不出现拉拉应力时截截面上缘所需的的预应力筋筋数,计为。（7-17）类似地,可求得得下缘不出出现拉应力力时下缘所所需的力筋筋数；上缘缘混凝土不不致压碎时时下缘所需需的力筋数数；下缘混混凝土不致致压碎时下下缘所需的的力筋数，在在此不赘述述。（4）上、下缘配筋的的判别条件件预应力混凝土受受弯构件截截面配筋的的数量不仅仅与截面承承受的弯矩矩有关,而且还需需考虑截面面几何特性性的影响。因因此,在截面配配筋设计时时,不应认为为只有当截截面承受正正、负弯矩矩共同作用用时才在上上、下缘配配筋,而应当以以式（7-8），式（7-9）为依据,推导出配配筋的判别别条件。对于式（7-88）,令,则可得只只在下缘配配筋的条件件（7-18）类似地,对于式式（7-9）,令,则可得只只在上缘配配筋的条件件（7-19）若式均不满足,,则应在截截面上、下缘同时时配筋。7.1.2按承承载能力极极限状态的的强度要求求计算采用持久状况承承载能力极极限状态估估算最少钢钢筋量。预预应力梁达达到极限状状态时，受受压区混凝凝土应力达达到混凝土土抗压设计计强度，受受拉区钢筋筋达到抗拉拉设计强度度。截面的的安全性是是通过计算算截面安全全系数来保保证的。在初步估算预应应力筋数量量时，箱型型截面当中中性轴位于于受压翼缘缘内可按矩矩形截面计计算，但是是当忽略实实际上存在在双筋影响响时（受拉拉区，受压压区都有预预应力筋）计计算结果偏偏大，作为为力筋的估估算是允许许的。如图图7-1所示，参参考规第5.2..2条，按破坏坏阶段估算算预应力筋筋的基本公公式：（7-20）（7-21）由上式（8-220），式（8-221）可得：（7-22）（7-23）（7-24）式中：；，图7-1承载能力力估算钢筋筋面积计算算示意图7.1.3手算算配筋（1）按正常使用极限限状态短期期效应的应应力要求计计算配筋量量采用短期效应组组合估算9号节点（边边跨跨中）配筋量，对于截面9，假设只在下缘配置力筋。上缘不出现拉应应力时截面面下缘所需需的预应力力筋数：（7-25）下缘不出现拉应应力时下缘缘所需的力力筋数：（7-26）上缘混凝土不致致压碎时下下缘所需的的力筋数：：（7-27）下缘混凝土不致致压碎时下下缘所需的的力筋数：：（7-28）拟采用，预应力力钢绞线张张拉控制应应力。预应应力损失按按张拉控制制应力的20%估算。由已知：；，；；；=0.163，上核心距距，下核心距距;，，;假设，则代入以以上公式（7-25）～式（7-28）得：束,束由计算结果可知知正常使用用配筋的估估算根数为为21.9到34.6根之间。（2）承载能力基本组组合估算配配筋量。按承载能力极限限状态基本本组合估算9号节点配配筋量采用用公式（7-24）。由，代入公式式（7-23）得：7.1.4电算算配筋由桥梁博士软件件输出承载载能力和正正常使用极极限状态配配筋结果列列于下表7-1，表7-2，表7-3。表7-1正常使使用极限状状态长期效效应配筋节点号上缘面积（）配筋数目下缘面积（）配筋数目2(边支点)1.00e-0040.721.00e-0040.726（）0.00.001.9e-03313.679（）0.00.002.5e-03317.9912（）0.00.001.8e-03312.9518（边中支点）1.6e-03311.515.00e-0043.6024（）0.00.001.7e-03312.2327（）0.00.002.3e-03316.5530（）0.00.001.8e-03312.9536（中支点）1.6e-03311.517.00e-0045.04表7-2正常使使用极限状状态短期效效应配筋节点号上缘面积（）配筋数目下缘面积（）配筋数目2(边支点)1.00e-0040.721.00e-0040.726（）0.00.002.1e-03315.119（）0.00.002.8e-03320.1412（）0.00.002.00e-00314.3918（边中支点）1.9e-03313.676.00e-0044.324（）0.001.9e-03313.6727（）0.002.6e-03318.7730（）1.9e-03313.6698.00e-0045.7636（中支点）0.002.00e-00314.39表7-3承载能能力极限状状态配筋节点号上缘面积（）配筋数目下缘面积（）配筋数目2(边支点)5.80e-0050.420.00.006（）0.00.002.06e-00314.839（）0.00.002.63e-00318.9112（）0.00.001.76e-00312.6318（边中支点）1.38e-0039.905.22e-0050.3824（）0.00.001.71e-00312.3327（）0.00.002.43e-00317.5130（）0.00.001.76e-00312.6536（中支点）1.184e--038.521.78e-0041.28由电算算结果与77.1.33节手算结果比比较，误差差在允许范范围内，我我们可以按按软件输出出结果配筋筋。7.2预应力筋筋束的布置7.2.1预应应力筋的布布置原则（1）应选择适当的预预应力束筋筋的型式与与锚具型式式,对不同跨跨径的梁桥桥结构,要选用预预加力大小小恰当的预预应力束筋筋,以达到合合理的布置置型式。避避免造成因因预应力束束筋与锚具具型式选择择不当,而使结构构构造尺寸寸加大。当当预应力筋筋束选择过过大,每束的预预加力不大大,造成大跨跨结构中布布束过多,而构造尺尺寸限制布布置不下时时,则要求增增大截面。反反之,在跨径不不大的结构构中,如选择预预加力很大大的单根束束筋,也可能使使结构受力力过于集中中而不利。（2）预应力束筋的布布置要考虑虑施工的方方便,也不能像像钢筋混凝凝土结构中中任意切断断钢筋那样样去切断预预应力束筋筋,而导致在在结构中布布置过多的的锚具。由由于每根束束筋都是一一巨大的集集中力,这样锚下下应力区受受力较复杂杂,因而必须须在构造上上加以保证证,为此常导导致结构构构造复杂,而使施工工不便。（3）注意钢束平、竖竖弯曲线的的配合及钢钢束之间的的空间位置置。钢束一一般应尽量量早地平弯弯,在锚固前前竖弯。特特别应注意意竖弯段上上下层钢束束不要冲突突,还应满足足孔道净距距的要求。钢钢束应尽量量靠近腹板板布置。这这样可以使使预应力以以较短的传传力路线分分布在全截截面上,有利于降降低预应力力传递过程程中局部应应力的不利利影响能减减少钢束的的平弯长度度减小横向向力充分利利用梗腋布布束,有利于截截面的轻型型化。（4）尽量以型曲线锚锚固于设计计位置,以消除锚锚固点产生生的横向力力。尽量加加大曲线半半径,以便于穿穿束和压浆浆。分层布布束时,应使管道道上下对齐齐,这样有利利于混凝土土浇筑与振振捣,不可采用用梅花形布布置。（5）顶板束的布置还还应遵循以以下原则：：a.钢束尽量量靠截面上上缘布置,以极大发发挥其力学学效应b.分层布束束时应使长长束布置在在上层,短束布置置在下层。首首先,因为先锚锚固短束,后锚固长长束,只有这样样布置才不不会发生干干扰其次长长束通过的的梁段多,放在顶层层能充分发发挥其力学学效应再次次,较长束在在施工中管管道出现质质量问题的的几率较高高,放在顶层层处理比较较容易些。（6）预应力束筋的布布置,既要符合合结构受力力的要求,又要注意意在超静定定结构体系系中避免引引起过大的的结构次内内力.（7）预应力束筋配置置,应考虑材材料经济指指标的先进进性,这往往与与桥梁体系系、构造尺尺寸、施工工方法的选选择都有密密切关系。（8）预应力束筋应避避免使用多多次反向曲曲率的连续续束,因为这会会引起很大大的摩阻损损失,降低预应应力束筋的的效益。（9）预应力束筋的布布置,不但要考考虑结构在在使用阶段段的弹性受受力状态的的需要,而且也要要考虑到结结构在破坏坏阶段时的的需要。7.2.2束筋筋的选择与与布置纵向预应力钢束束采用Ⅱ级松弛预预应力钢绞绞线（17）束，截面面面积为。为方便钢束布置置和施工，每每片预制主主梁正弯矩矩束采用20束钢束，钢钢束规格采采用4束5，两两记为N1,NN2；负弯矩束在桥梁梁支点处的的数量为15根，每片主梁梁连续端顶顶板负弯矩矩钢束采用用5束，规格格为3，记为N3。锚具采用OVMM15-5型，BM15--5型，用YCW1000型千斤斤顶两端同同时张拉。预应力孔孔道采用金金属波纹管管，孔道内内径为5.5，截面面积为23755。N1纵向按抛物物线布置，边边跨竖弯方程为为，中跨竖弯方程为为，平弯半径径为25000。N2纵向按抛物物线布置，边边跨竖弯方程为为，中跨竖弯方程为为，平弯半径径为25000。（方程程原点取主主梁每跨跨中截截面下缘）N3在支座上缘布置置长度为100，两侧各各5按直线布布筋。钢束纵向布置如如图7-2，图7-3，图7-4所示；钢束束横向布置置如图7-5，图7-6，图7-8。图7-2简支梁阶阶段钢束纵纵向布置图7-3第二施工阶阶段钢束纵纵向布置图7-4连续梁阶段段钢束纵向向布置图7-5边梁跨中横横截面钢束束布置（单位：：）图7-6简支梁阶段段临时支座座处截面钢钢束布置（单位位：）图7-7连续梁阶段永久久支座处截截面钢束布布置（单位：：）边跨部分截面预预应力束筋筋的位置和和倾角列于于表7-4表7-4边跨部分截面预预应力束筋筋的位置和和倾角计算类型钢束号及参考点点坐标（）计算截面位置左锚固截面左临时支点截面L/4截面跨中截面右临时（永久）支支点截面钢束到梁底的距距离()N1（12.43，--6.255）0.90.880.3450.180.88N2（12.43，--6.255）0.580.560.1950.080.56N3（24.92，00.5555）1.181.18合力点0.740.710.270.131.18钢束与水平线夹夹角（度）N1（12.43，--6.255）6.676.523.20.13-N2（12.43，--6.255）4.644.542.230.13-N3（24.92，00.5555）07.2.3普通通钢筋的布布置对于全预应力混混凝土构件件，根据构构造要求配配置非预应应力钢筋。在箱箱梁底部配配置6根HRB3335钢筋筋。箍筋采采用HRB3335钢筋，直直径为8，双肢箍箍筋。间距距。7.3主梁净、换换算截面几几何特性计计算后张法预应力混混凝土梁，在在张拉钢束束时尚未灌灌浆，有预预应力引起起的应力按按构件混凝凝土净截面面计算；在在使用阶段段，管道已已压浆，钢钢束与混凝凝土之间已已经有很强强的黏结力力，需按换换算截面计计算。箱型型梁的计算算截面的确确定可以参参照T梁的规定定处理。下下面分别计计算预制边边梁（净截截面）和成成桥后（换换算截面）的的截面几何何特性。净截面面积：即为扣扣除管道等等削弱部分分后的混凝凝土全部截截面面积与与纵向普通通钢筋截面面面积换算算成混凝土土截面面积积之和；对对于不同混混凝土强度度等级组成成的截面，应应按混凝土土弹性模量量比值换算算成同意等等级的截面面面积；换算截面面积：：包括净截截面面积和和全部纵向向预应力钢钢筋截面面面积换算成成混凝土的的截面面积积。对于40号混凝土，预应应力筋弹性性模量与混混凝土弹性性模量的比比值：下面计算边梁跨跨中截面的的几何特性性，计算过过程如表77-5，表7-6，结果汇汇总于表77-7。表7-5预制阶段截截面几何特特性计算截面类别分块名称S（）净截面毛截面823047.839339416.30.70.00416.304预留孔道面积-95112-10640064.9-0.4-0.402混凝土净截面813547.138275415.9换算截面钢束换算面积16811218816062.90.690.69毛截面面积823047.839339416.31.280.01416.314换算截面面积839849.141221017.004注：—分块面积积（），—重心至主主梁顶的距距离（），S—对梁顶边边的面积矩矩；—自身惯性性矩，，截面惯性性矩。表7-6使用阶段截截面几何特特性截面类别分块名称S（）净截面毛截面853046.439579216.80.740.00516.805预留孔道面积-95112-10640066.34-0.42-0.42混凝土净截面843545.6638515216.385换算截面钢束换算面积16811218816064.330.70.7毛截面面积853046.439579216.81.270.01416.81换算截面面积869847.6741460817.51注：—分块面积积（），—重心至主主梁顶的距距离（），S—对梁顶边边的面积矩矩；—自身惯性性矩，，截面惯性性矩。表7-7边梁跨中截截面的几何何特性汇总总工作阶段计算截面（cm）（cm）（cm）预制阶段净截面813547.177.964.915.93.3762.0412.45换算截面839849.175.962.917.03.4622.242.703使用阶段净截面843545.779.366.316.393.5862.0672.472换算截面869847.777.364.317.513.6712.2652.723桥梁博士V3.0输出截截面几何特特性结果汇汇总于下表表7-8。表7-8换算算截面几何何特性节点号截面面积（）截面抗弯惯距（）截面中性轴高度度（）2（边支点）1.1199220.20432210.7266（）0.86992250.17248890.7769（）0.86992250.17513360.77312（）0.86992250.17212220.77618（边中支点）1.1157220.20647780.73224（）0.86992250.17221160.77627（）0.86992250.17514410.77330（）0.86992250.17221160.77636（中支点）1.1157220.20647780.732由上表7-8软软件输出结结果与表7-7手算结果果比较可知知，在允许许误差范围围内。7.4束界的校核根据主梁的最大大设计内力力包络图，可可以对各截截面进行配配束计算。但但在实际设设计中，往往往因构造造或施工要要求，配束束常需作调调整，有时时为降低结结构次内力力而对配束束作移动。为为了减少反反复验算的的工作量，可可以利用束束界布束。根据全预应力混混凝土构件件要求，截面上、下下缘混凝土土不出现拉拉应力的原原则。可以按照照在最小外外荷载(即构件恒恒载)作用下和和最不利荷荷载(即恒载、后后加恒载和和活载)作用下的的两种情况况，分别确确定在各个个截面上偏偏心距的极极限值，可可以得到两两条限制线线和。只要的作用点((也即近似似为预应力力筋的截面面重心的位位置，落在在由和所围成的的区域内，就就能保证构构件在最小小外荷载和和最不利荷荷载作用下下，其上、下下缘混凝土土均不会出出现拉应力力。因此，我我们把由和和两条曲线线所围成的的布置钢束束时的钢束束重心界限限，称为束束界。对全全预应力混混凝土结构构，由满足正正截面抗裂裂性要求计计算，由短短暂状况预预应力作用用阶段截面面上缘不得得出现拉应应力的条件件来控制。偏心距满足：（7-29）由结构设计原理理知：（7-30）式中：；。下面对预制边梁梁边跨跨中截截面进行束束界校核（按混混凝土毛截截面几何特特性计算）。已知：，；。按20%预应力损损失计算，。