桥梁毕业设计(论文)

第一章绪论第一节连续刚构桥概述连续刚构桥也可称为具有墩梁固结的连续梁桥。桥梁中的墩梁固结部分通常在需要布置大跨、高墩时才采用。从结构适应位移角度看，刚构体系利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等应起的纵向位移，即把高墩视为一种可摆动的支承体系。边跨桥墩因墩高较矮，相对刚度增大，当其不能起到摆动作用时，需在桥墩的顶部或底部设铰，以适应纵向位移。对长大桥梁，连续刚构体桥往往是刚构主体与连续梁的组合。刚构桥一般是指桥跨结构和墩台整体相连的桥梁。其特点为：由于两者之间是刚性连接，在竖向荷载作用下，将在主梁端部产生负弯矩，因而将减少跨中正弯矩，跨中截面尺寸也相应的减小。刚构桥在竖向荷载作用下，支柱将承受压力外，还承受弯矩。支柱一般也由混凝土构件做成，其在竖向荷载作用下，一般都产生水平推力。刚构桥一般都做成超静定的结构形式，故混凝土收缩，温度变化，墩台不均匀沉降和预应力等因素都会在结构中产生附加内力。在施工过程中，当结构体系发生转换时，徐变也会引起附加内力。有时，这些附加内力可占整个内力相当大的比例。第二节连续刚构桥的特点一、连续刚构桥的主要特点连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面：1、墩梁固结有利于悬臂施工，且可以减少大型支座及其养护维修和更换；2、在受力方面，上部结构仍表现出连续梁的特点，但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变和温度变化应起的变形对上部结构的影响；因桥墩具有一定的柔度，与T型刚构桥相比，其根部所受的弯矩很小，而在墩梁结合处仍有刚架受力特点；3、在构造方面，主梁常采用变截面箱形梁，桥墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩或双薄壁墩；在桥梁两端的伸缩装置应能适应结构纵向位移的需要，同时，桥台处需设置控制水平位移的的挡块，以保证结构的水平稳定性。二、连续刚构桥的基本受力特点连续梁的基本受力特点可归纳为：1、随着墩高的增加，连续刚构的墩顶以及跨中弯矩趋近连续梁者；2、墩的轴向力和墩底弯矩随墩高的增加急剧减少；3、两墩之间的梁部所受到的轴向力随墩高的增加而急剧减少。因此，连续刚构桥的梁的高跨比h/L等设计参数可参照连续梁桥取值（适当偏小）。对带双薄壁墩的连续刚构桥，其梁部弯矩与双薄壁墩的截面尺寸和兼具有较大的关系，梁高选择时应考虑这一因素。第二章设计原则和主要技术标准第一节工程概况兰州小西湖黄河大桥是兰州市小西湖黄河大桥工程的一部分。该工程由北滨河路立交、黄河大桥、中滨河路立交及西津东路立交等四部分组成，大桥北起黄河北岸的华夏灶具厂与北滨河路立交相连，南讫黄河南岸与中滨河路立交相接。兰州市小西湖黄河大桥是跨越黄河的一项枢纽工程，对兰州的经济发展具有战略意义。第二节自然条件、地质、水文、气象、地震一、自然地理及气象桥址处河床宽300m,西侧（上游）500余米靠南岸有一沙洲，丛生树木，将主流挑向南岸，受南岸沙咀阻挡，主流拐向北岸。而于南侧河床形成较宽（宽约135m）的浅滩，低水位时露出卵石滩，高水位时被淹没。桥位处最热月平均气温22.3°C；最冷月平均气温-6.4°C。极端最高气温39.1°C；极端最低气温-23.1C•最大日较差30.2C。基本风压值为500Pa。历年最大风速17.0m/s；历年极大风速27.6m/s。平均相对湿度59.4%；最大冻结深度1.20m。年最大降水量546.7mm；历年月最大降水量236.2mm；历年日最大降水量96.8mm。二、地层岩性（一）、地层结构及岩、土性质1#、2#、3#桥墩位于刘家堡隐伏活动断裂的北盘，表层堆积5.3〜5.6m厚的第四系全新统冲积（Qai）卵石、漂石、河岸人工堤坝有3.6m厚的填筑土；其下为上第三系中4新统咸水河组中段棕红色、暗红色泥岩；其中2#桥墩在23.75m以下为上第三系中新统咸水河组下段（NiX1）淡黄色夹姜黄色疏松块状砂岩；4#桥墩位于刘家堡隐伏活动断裂南盘，表层有3.5m厚的填筑土；其下为第四系全新统冲积（Qai）卵石和中砂；再下4为第四系下更新统冲积（Qai）卵石。全新统地层与下更新统地层无明显界限，临近黄1河，全新统地层一般厚6〜9m。其岩、土性质叙述与下：1、填筑土（Qmi）4见于南北两岸，厚3.5〜5.6m。淡黄色或灰黑色，以粉土为主，含煤渣、砖块及卵砾石，松散。2、中砂（Qa1）4仅见于南岸4#桥墩Q4卵石的底部，厚1.6m,中密，饱和。I级松土。3、卵石（Qa1）4见于2#、3#、4#桥墩表层，卵石厚5.3〜5.6m。灰色，青灰色，为硬质岩石，潮湿至饱和，中密。卵石颗粒粒径80〜40mm居多，由北向南逐渐变细。III级硬土。4、卵石（Qa1）1仅见于4#桥墩的下部（14.9m以下），灰白色、灰色，颗粒粒径分布不均，成份均为硬质岩石，中密至密实，饱和。III级硬土。5、漂石（Qa1）1仅见于北岸1#桥墩填筑土下部，厚5.3m，灰白色、灰色，粒径大于200mm约65%，余为卵砾石及杂砾等充填，中密，饱和，W级软石。6、泥石（NX2）1据钻探揭示，厚度大于23m，棕红色、暗红色为主，泥质胶结，含钙质，岩芯一般为柱状，每段长30〜50cm，最长1.0m。锤击成凹痕，不易破裂，浸水易崩裂，露于空气中易产生龟裂缝。上部3m裂隙较发育，以下裂隙逐渐减少。成岩作用差，强风化层与弱风化层无明显界线，从节理发育程度判断，风化层厚度约3m。风化线下W级软石。7、砂岩（N1X1）仅见于2#桥墩，埋深23.75m，顶面高程1488.25m，淡黄色夹姜黄色，以中、细砂为主。泥质胶岩，胶结性很差，岩芯为10〜30cm长的柱状，手捏成松散砂粒，未见层理，为块状松散砂岩，岩层中含地下水。在侧限条件下不扰动其天然状态，很密实，强度较高。W级软石。岩、土参数的选用重度Y、粘聚力C、内摩擦角0、桩尖处土的容许承载力9］、天然湿度的岩石0单轴极限抗压强度R、桩周土的极限摩擦力tai中砂y=19.0KN/m3；0—36.00；t=50KPai卵石y=23KN/m3；0—42.00；全新统卵石［t］=600KPa、t—200KPa；下0i更新统卵石［a］=700KPa、t—250KPa0i泥岩y=22.1KN/m3；C=30KPa；0—35。；强风化层：［a］=500KPa、0R=1300KPa；微风化层：［a］=700KPa；R=1800KPaa0a砂岩Y=21.1KN/m3；C=20KPa；Q二400；[q]=650KPa；R=1600a（二）、地质构造桥址位于祁连山褶皱带中祁连隆起带东段的兰州断陷盆地。金城关活动断裂以南，刘家堡隐伏活动断裂以北，雷坛河活动断裂以西的断块上。受控制性断裂的影响，工程范围内地层岩性、结构变化较大。金城关断裂：该断层距桥梁施工现场以北200m以外，其主要活动年代为Q2以前，晚更新世纪以来未活动。说明该断层近期发生大地震的可能性不大，对大桥工程不会有大的影响。刘家堡断裂：刘家堡断裂是一条较为重要的全新世活动断裂，且横穿小西湖黄河大桥。该断裂位于金城关断裂带南侧，与金城关断裂平行，纵贯市区中心，它西起安宁区杏花村，向东经刘家堡、孔家崖，斜穿黄河河床进入七里河，直抵雷坛河桥附近全长约16Km。其总体走向为N65°W,倾向SW,倾角较陡，以孔家崖为界，该断层东段大致为直线型，走向为N74°W,西段总体走向N50°W,局部偏转为N38°W,该断裂为隐伏的正倾滑性活动断裂，早更新世以来断裂平均倾滑速率为0.17〜0.21mm/a。局部地段可见到断错第四季地层。该断裂在桥址场区内主要发育于黄河河床内，与小西湖黄河大桥主桥近乎正交，断面中心位置距黄河南岸护堤58.8m。综合研究表明，该断裂在桥址场内走向为N58°W,倾向SW,倾角在55°〜77°之间，上盘浅层范围内主要为第四系卵石层，下盘为全新世卵石层及第三系砂质泥岩、砂岩，断层影响带约15m。桥址附近钻孔资料表明，断裂南北两侧中更新统咸水河组浅紫红色、黄色粉砂质粘土层及砂岩，垂直断距约超过300m，而且黄河河谷中断裂两侧全新世冲积砾石层厚度不等，说明该断裂在第四季一直活动。对桥梁结构有一定影响。雷坛河断裂：雷坛河断层横穿兰州市区的黄河谷地，但在所穿的1、11级阶地上都未见到地形上的明显变化，说明该断层全新世以来没有活动迹象。雷坛河断裂距工程场地最近距离为1.0km,对工程场址影响不大。三、水文地质条件（一）、地表水桥址处所在地区属黄河水系，黄河由西向东流经兰州市市区北侧。黄河河槽300m左右，两岸为人工浆砌堤岸。其水量、水位受黄河上游刘家峡水库调洪影响较大，枯水季节，黄河主流位于黄河北岸，水面宽约50〜100m，丰水季节或上游水库放水时，则河水淹没整个河床，水流大，流速快。按年内逐月流量分配大致可分为三个时期：6月至10月为丰水期，各月平均流量大于1000m3/s；4月至5月及11月为平水期，各月平均流量600〜1000m3/s；12月至翌年3月为枯水期，各月平均流量小于600m3/s。地表水对混凝土的腐蚀性如下：a、主流带的表层水质：PH=7.7；SO-2=199.7mg/l。队混凝土无腐蚀。4b、主流带靠近河底的水质：PH=7.7；SO-2=256.8mg/l。对混凝土具弱腐蚀。4c、南岸附近浅滩洼地的水质：PH=8.4；SO-2=622.6mg/l。对混凝土具中等腐蚀。4（二）、地下水桥址范围内地下水类型为第四系孔隙潜水和沿裂隙水。第四系孔隙潜水含水层为卵石、漂石层，地下水位埋深5.5〜11m，含水层厚度大，水量大。由于受大气降水、黄河河水的影响，地下水变化幅度较大。基岩裂隙水见于疏松块状砂岩中，水量较小。其稳定水位为：a、1#墩（北岸），地下水埋深3.25m,高程1514.76m。b、2#墩（主流），卵石层中潜水与河水联通。砂石中的地下水埋深25m，高程1487m。c、3#（浅滩），卵石层中的潜水与河水联通，随河水而升降。d、4#（南岸），地下水埋深5.8m，高程1514.15m。水质的主要指标：a、卵石中潜水，PH=8.2〜8.4；SO-2二123.4~610.6mg/1。对混凝土具弱至中等蚀。4b、砂岩中的裂隙水，PH=8.4；SO-2二430.1mg/1。对混凝土具有弱等蚀。4四、场地地震危险性分析及沙类土地震液化评价（一，、地震危险性分析计算结果（a）在50年基准期、超越概率为63.2%的风险水平下，工程场地的地震烈度，即第一水准烈度（众值烈度）为6.3度，相对应的基岩水平峰值加速度为0.065g，地震动持续时间为22.0s。（b）在50年基准期、超越概率为10%的风险水平，工程场地的地震烈度，即第一水准烈度（基本烈度）为8.1度，相对应的基岩水平峰值加速度为0.220g，地震动持续时间为20.3s。根据场地地震危险性分析结果，其地震烈度结果可以作为确定场地基本烈度的依据；根据国家对烈度分区的归整办法，考虑到本区的地震地质特征以及历史地震影响烈度分析结果，场地的地震基本烈度复核评定为训度。（二）、饱和砂土地震液化评价在场地遭受未来相当于地震基本烈度袭击时，土层不会发生变化，可不予考虑场地地震液化。（三）、场地抗震性能评价兰州市小西湖黄河大桥场址，地层结构较为简单、稳定，大部分地段场地土为中硬土，场地本身无明显的不良工程地质现象存在。但场地跨越或毗邻活动断裂，故场地总体上属于抗震不利区。第三节采用的规范和标准（一）《城市桥梁设计准则》（JTJ11-93）（二）《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）（三）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）（四）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）（五）《内河通航标准》（GBJ139-90）（六）《公路工程技术标准》（JTJ001-97）（七）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）（八）《城市道路设计规范》（CJJ37-90）（九）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）（十）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）（十一）《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022-85）（十二）《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）第四节技术标准一、桥梁设计荷载公路I级，人群:3.0KN/m2。■*二、桥面宽度桥面总宽27.5,其中包括两侧各2.75m（含栏杆）的人行道。三、桥面纵坡主桥1%双面坡四、桥面横坡车行道:2%人字坡。人行道:单向横坡1.0%（向内）。五、地震基本烈度：训度，按训度设防。六、设计行车速度：50km/h。七、设计通航净空：黄河兰州段通航等级V级，根据中华人民共和国国家标准《内河通航标准》（GBJ139-90）规定，通航孔通航净宽应不小于46m,上底宽不应小于38m，净高不小于8m。最高通航水位同10年一遇洪水位即1518.17m。第三章方案比选第一节简支梁桥方案简支梁桥属于静定结构，它受力明确，构造简单，施工方便，使中小跨度桥梁中应用最广泛的桥型。简支梁桥的尺寸以设计成系列化和标准化，这就立于在工厂内或在工地上广泛采用工业化制造或施工，组织大规模的预制生产，并利用其中设备进行装配。结构方案初步拟定为10跨30m的预应力混凝土简支梁桥。在简支梁桥中，当跨径超过20m时，一般采用预应力混凝土梁。我国后张法装配式预应力混凝土简支梁的标准跨径有25m、30m、35m、40m四种。标准设计中高跨比约为1/17〜1/20。其主梁高度主要取决于活载标准，主梁间距可在较大范围内变化，通常其高跨比在1/15〜1/25之间。所以梁高定为1.5m，板梁宽定为1.5m，采用空心板，块件之间的连接采用企口混凝土铰接，并要设置一定数量的横隔板，来增加桥的整体稳定性，增大梁体的抗扭刚度。设计方案的总体布置土见图2.2.1。部分斜拉桥，又称矮塔斜拉桥。属组合体系桥梁，它的上部结构由主梁，拉索和索塔三种构件组成。它是一种桥面体系以上梁受轴向力（密索体系）或受弯（稀索体系）为主，支承体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。部分斜拉桥是索塔上用若干斜向拉索，支承起主梁以跨越较大的障碍。拉索的作用相当于在主梁跨内增加了若干弹性支承，使主梁跨径显著减小，从而大大减少了梁内弯矩，梁体尺寸和梁体重力，使梁的跨越能力显著增大。他的另外一个优点是由调整拉索的预拉力可以调整主梁的内力，使主梁的内力分布更均匀合理。现代大跨度部分斜拉桥主梁施工常用悬臂法，利用众多的斜向拉索(密索布置时)在施工时吊拉主梁，充分发挥斜拉桥的结构优势以减轻施工荷载，使结构在施工阶段和受力阶段的受力基本一致。桥式方案采用一联(81.2+136+81.2)m预应力混凝土双塔单索面部分斜拉桥，桥长300m，采用塔梁固结、梁墩分设的结构形式。梁体采用单箱三室大悬臂横断面。质点量高4.5m，跨中梁高2.6m，梁体下缘按二次抛物线变化，箱梁顶宽27.5m，箱底宽15.428〜16.948m；箱梁外腹板斜置，斜率0.4。斜拉索布置在中室。主梁处支点处设各个墙外，每根拉索锚固点处均设有隔墙，间距4.0m左右。中支点处中室隔墙后3.0m，边室隔墙厚2.0m，边支点隔墙厚1.32m。主塔结构高17.0m,为主跨的1/8,主塔采用实心矩形受力面积，钢筋混凝土结构，顺桥向长3.0m，横桥向宽2.0m。第三节连续刚构桥方案连续刚构体系的梁部结构受力性能基本与连续梁相同，但是解决了巨型支座的设计、制造及其养护、更换难这一系列突出问题。连续刚构体系各部位内力随着墩高的增加与连续梁愈加接近，故其要求桥墩具有一定的柔度来适应结构由预应力、混凝土收缩、徐变及温度变化所引起的纵向位移，此类桥型主要应用于大跨高墩结构中。上部结构为三孔连续刚构桥，跨径组合为85m+130m+85m，桥梁全长为300m。主梁截面为单箱双室箱梁结构，桥面为双向六车道。下部结构拟采用双薄壁柔性墩，墩身为实体式，墩身截面形式为矩形。双薄壁单墩中心距为7.4m,薄壁尺寸为：13.22mX1.6m，初步拟定墩高为左墩13.5m，右墩为12.5m。基础采用高桩承台桩基础，承台尺寸为：20m20m；高4m,拟采用12根桩，桩径为2m。刚构桥一般是指桥垮结构和墩台整体相连的桥梁。其特点为：由于两者之间是刚性连接，在竖向荷载作用下，将在主梁端部产生负弯矩，因而将减少跨中正弯矩，跨中截面尺寸也相应的减小。刚构桥在竖向荷载作用下，支柱将承受压力外，还承受弯矩。支柱一般也由混凝土构件做成，其在竖向荷载作用下，一般都产生水平推力。刚构桥一般都做成超静定的结构形式，故混凝土收缩，温度变化，墩台不均匀沉降和预应力等因素都会在结构中产生附加内力。在施工过程中，当结构体系发生转换时，徐变也会引起附加内力。有时，这些附加内力可占整个内力相当大的比例。刚构桥的主要优点是：外形尺寸小，桥下净空大，桥下视野开阔。钢筋混凝土刚构桥的混凝土的用量少，但钢筋的用量较大，基础的造价也较高，所以，目前常用的是中小跨度；预应力混凝土刚构桥则常用于高墩大跨桥梁，且具有较好的技术经济性，其桥型方案主要采用连续刚构。连续刚构桥的主要优点：1、墩梁固结的特点省去了大跨连续梁的支座，无须进行巨型支座的设计、制造、养护和更换，节省了昂贵的支座费用。2、因墩梁固结，桥墩的厚度大大减小，约为梁在支点处的高度的0.2—0.4倍，比T型刚构的墩厚小得多，减少桥墩与基础工程的材料用量。3、抗震性能好，水平地震力可均摊给各个墩来承受，不需像连续梁设置制动墩承受，或采用价格较昂贵的专用抗震支座。4、墩梁固结便于采用悬臂施工方法，省去连续梁施工在体系转换时采用的临时固结措施。通过上述三种方案的介绍可知每种方案都有其独到的优点。简支梁桥，施工便捷，便于流水化作业，可节约工期。但简支梁桥受跨越能力的限制，势必增加跨数，从而增加了桥墩的数量，进而产生了不良的后果。桥墩数目过多，一者阻水面积增大，使桥下排水不畅，将为以后防洪工作埋下隐患。二者使通航受到严格的限制，严重影响了水上交通。再者，阻水面积的增大，将使水流流速增大，水流将急剧冲刷墩台，基础将面临着严重的考验。部分斜拉桥结构受力性能好，且外形优美，与黄河风情融为一体。但斜拉桥设计、施工复杂，且目前技术不是很成熟，再加上斜拉桥造价昂贵，若条件具备的不是很充分，修建桥梁将面临着相当的困难。连续刚构桥综合了连续梁和T型刚构桥的受力特点，将主梁做成连续梁，与薄壁桥墩固接而成。连续刚构桥若采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩，将显著减小水平位移在墩顶产生的弯矩。同时墩梁固结，（比起连续梁来）节省了大型支座的昂贵费用，减少了墩及基础的工程量，并改善了结构在水平荷载（例如地震荷载）作用下的受力性能。连续刚构桥主梁连续无缝，行车平顺又可最大限度地应用平衡悬臂施工法，且主梁线形优美，可成为城市一道靓丽的风景线。综上所述，选择连续刚构桥是势在必行的，它是因时因地而选定的最佳方案。第四章上部结构尺寸拟定本设计经方案比选后，采用预应力混凝土变截面连续刚构结构，全长300m，根据当地水文、地址及桥下通航净空要求，主跨拟定为130m。上部结构采用单箱双室截面。采用单箱双室形截面可以相对减轻自重、增大抗扭刚度，施工方法宜采用悬臂现浇施工或悬拼施工，本桥采用悬臂现浇施工法。箱梁下部宽度为变宽度，采用宽翼板，悬臂部分长4.5m，属长悬臂，采用斜腹板。第一节主跨径的拟定

大、中跨连续刚构一般采用不等跨布置，根据相关资料可知，边跨一般为中跨的

0.5〜0.8倍，本设计采用边跨跨径为85m，则全桥跨径为85+130+85=300m。第二节顺桥向梁的尺寸拟定连续刚构桥的支座设计负弯矩一般要比跨中设计正弯矩大，所以采用变截面比较合理，主跨跨径大于80m的大跨连续刚构桥一般主梁采用变高度形式，高度变化基本与内力变化相适应，梁底曲线可采用二次抛物线型。抛物线方程为：y=-0.000819616x2（其中x以跨中计）。一、支点梁高:根据范立础主编《桥梁工程》，支点梁高H=（l/16〜l/20）L,取H=L/18.6,即7.0m。二、跨中梁高：根据范立础主编《桥梁工程》跨中梁高H=（1/30〜l/50）L，取4.0m。第三节横桥向梁的尺寸拟定主梁截面细部尺寸拟定结果见构造图，支点处及跨中横截面尺寸如图4.3.1及4.3.2所示：能图4.3.1跨中截面（单位：cm）图4.3.2支点处截面（单位：cm）一、顶板和底板厚度箱形梁顶板和底板除承受法向荷载外，还承受轴向的拉、压荷载。顶板的法向荷载有自重，桥面活载和施工荷载，底板的法向荷载有自重和施工荷载。轴向荷载是桥跨方向上合恒、活载传来的轴向力，以及纵向和横向预应力荷载，因此顶、底板除按板的构造要求即决定厚度以外，还要按跨方向总弯矩来决定厚度。其选定原则如下：箱梁根部底板厚度一般为墩顶梁高度的1/10〜1/12。连续梁跨中区段截面主要承受正弯矩，对预应力混凝土连续梁，底板中需要配一定数量的预应力束筋与普通辅助钢筋，底板厚度一般为0.4〜0.65m,有预应力束筋管孔，其最小厚度为3.3D（D为管孔直径，D=0.1m）并要求有辅助钢筋。箱梁顶板厚度首先要满足布置纵横预应力筋构造要求。可根据范立础主编的《桥梁工程》第92页，表2－1－9参考选用。根据以上的原则，顶板厚度取0.30m，跨中跨度7.1m。底板厚采用变厚度以便布置预应力束及承受局部压力，支点处厚度采用0・70m,（考虑桥的跨度大，支点负弯矩较大，以提供足够的混凝土承压面积，防止支点处混凝土被压碎），跨中底板厚度为0.25m,支点至跨中采用线性变化。二、腹板厚度根据厚度的选定主要取决于布置预应力箱和布置预应力钢束锚头及浇注混凝土必要的间隙构造要求，一般可按以下原则选用：腹板内无预应力筋时，可用0.2m；腹板内有预应力筋时，可用0.25〜0.3m；腹板内有预应力固定锚时，可用0.35m；墩上或靠近墩的箱梁根部腹板需加厚到0.30〜0.60m,或取1m。考虑以上因素，为便于计算，在该设计中，腹板厚度在两边斜腹板处取46cm，在中间腹板处取50cm。第四节桥面铺装的选定桥面铺装：桥面铺装采用两层铺装，下层铺9cm厚的防水混凝土，上层铺6cm厚的沥青混凝土。防水混凝土的容重取Y二25kN/m3，沥青混凝土容重取23KKN/m3。第五节人行道尺寸的拟定人行道一般高出车道0.25一0.35m。本桥人行道高度采用为0.3m,人行道板构造详细尺寸见图4.5.1:图4.5.1人行道板构造图（单位：cm）第六节本桥采用的主要材料一、.混凝土：主桥采用C50混凝土，丫二26kN/m3。抗压强度标准值f二32.4MPa，抗拉强度ck标准值f二2.65MPa,抗压强度设计值f二22.4MPa,抗拉强度设计值f二1.83MPa,tkcdtd弹性模量E二3.45x104MPa。c人行道板，栏杆和桥面铺装垫层采用C30混凝土，丫二25kN/m3抗压强度标准值f二32.4MPa，抗拉强度标准值f二2.65MPa，抗压强度设计值f二22.4MPa，抗拉cktkcd强度设计值f二1.83MPa，弹性模量E二3.45x104MPa。tdc沥青混凝土：容重取23KKN/m3预应力钢绞线：每束钢束采用19根钢绞线，每根直径为15.2mm，每根钢绞线的截面积为140mm?，每束截面面积为2660mm2，预应力钢绞线抗拉强度标准值f=1860MPa，抗拉强度设计值f二1260MPa，弹性模量E=1.95x105MPa。pkpdp锚具:采用OVM15-19锚具。五•预应力管道：预应力管道采用钢波纹管，直径为100mm。第五章预应力混凝土连续刚构桥内力计算

第一节计算模型建立一、结构和单元划分

在用SAP90计算内力时，需对整桥进行梁单元的划分，根据挂篮的承载能力，单元划分从3m到6.5m不等。整桥各单元划分如图5.1.1所示：图5.1.1单元划分图该桥有限单元划分为71个单元，72个结点，在1号和68号节点处设为铰支座，在69、70、71、72四节点出为固定端。二、截面特性的计算各单元的坐标及截面特性如表4.1-1所示：表5.1-1单元坐标和截面特性截面号坐标面积惯性矩弹性模量EX(m)Y(m)（m2）（m4）(Mpa)10017.65145.1365413.45E+0726.5017.65145.1365413.45E+07312.5017.65145.1365413.45E+07418.5017.65145.1365413.45E+07521.5017.813945.9244983.45E+07627.5018.509749.8953943.45E+07733.5019.271255.4390833.45E+07839.5020.09262.9564333.45E+07945.5020.965972.9268213.45E+071051.5021.886585.9257273.45E+071155022.442695.1748393.45E+071258.5023.0108105.8220893.45E+07

1362023.591118.0891333.45E+071465.5024.1809132.1073873.45E+071568.5024.6934145.6804483.45E+071671.5025.2116160.832293.45E+071774.5025.7346177.7029713.45E+071877.5026.3693196.8463053.45E+071981.3026.792217.2052753.45E+072088.7026.792217.2052753.45E+072192.5026.3693196.8463053.45E+072295.5025.7346177.7029713.45E+072398.5025.2116160.832293.45E+0724101.5024.6934145.6804483.45E+0725104.5024.1809132.1073873.45E+0726108023.591118.0891333.45E+0727111.5023.0108105.8220893.45E+0728115022.442695.1748393.45E+0729118.5021.886585.9257273.45E+0730124.5020.965972.9268213.45E+0731130.5020.09262.9564333.45E+0732136.5019.271255.4390833.45E+0733142.5018.509749.8953943.45E+0734148.5017.813945.9244983.45E+0735151.5017.813945.9244983.45E+0736157.5018.509749.8953943.45E+0737163.5019.271255.4390833.45E+0738169.5020.09262.9564333.45E+0739175.5020.965972.9268213.45E+0740181.5021.886585.9257273.45E+0741185022.442695.1748393.45E+0742188.5023.0108105.8220893.45E+0743192023.591118.0891333.45E+0744195.5024.1809132.1073873.45E+0745198.5024.6934145.6804483.45E+0746201.5025.2116160.832293.45E+0747204.5025.7346177.7029713.45E+0748207.5026.3693196.8463053.45E+0749211.3026.792217.2052753.45E+0750218.7026.792217.2052753.45E+0751222.5026.3693196.8463053.45E+0752225.5025.7346177.7029713.45E+0753228.5025.2116160.832293.45E+0754231.5024.6934145.6804483.45E+0755234.5024.1809132.1073873.45E+0756238023.591118.0891333.45E+0757241.5023.0108105.8220893.45E+0758245022.442695.1748393.45E+0759248.5021.886585.9257273.45E+0760254.5020.965972.9268213.45E+0761260.5020.09262.9564333.45E+0762266.5019.271255.4390833.45E+0763272.5018.509749.8953943.45E+0764278.5017.813945.9244983.45E+0765281.5017.65145.1365413.45E+0766287.5017.65145.1365413.45E+0767293.5017.65145.1365413.45E+0768300017.65145.1365413.45E+076981.3-20.521.1524.512426673.45E+077088.7-20.521.1524.512426673.45E+0771211.3-19.521.1524.512426673.45E+0772218.7-19.521.1524.512426673.45E+07第二节自重内力的计算主梁恒载内力，包括一起恒载（箱梁自重）及二期恒载（桥面铺装和人行道及栏杆等桥面系）作用下的内力，故恒载计算分一期恒在和二期恒载两部分计算。二者均采用SAP90程序计算（详见附录）。一、一期恒载的计算主梁自重（即一期恒载）是在结构逐步形成的过程中作用于桥上的，因而它的计算与施工方法有密切的关系。特别在大、中跨度预应力混凝土超静定梁桥的施工过程中不断有体系转换的过程，在计算主梁内力时必须分阶段进行，有一定的复杂性。为了模拟施工过程，一期恒载的计算分为大的三个阶段：（1）、悬臂施工阶段：（2）、边跨支架现浇及边跨合拢；（3）、中跨跨中合拢。一期恒载上述三个阶段的弯矩图分别如图5.2.1、5.2.2、5.2.3所示：（1）、悬臂施工阶段其中：M=—9.37x105KNmmin图5.2.1悬臂施工阶段弯矩图2）、边跨支架现浇及边跨合拢阶段其中：M=—6.835x104KN.m,M=6.513x104KNmminmax图5.2.2边跨支架现浇及边跨合拢阶段弯矩图3）、中跨跨中合拢阶段

其中：M=—2.515x104KN.m,M=1.681x104KN.mminmax图5.2.3中跨跨中合拢阶段弯矩图二、二期恒载的计算经计算，计算二期恒载时的恒载集度为100KN/m，结构计算图示为三跨连续刚构桥，其中M=—1.42x105KN.m,M=4.343x104KN.m，其弯矩图如图4.2.4所示：minmax—血仙皿皿皿|||叽,—血仙皿皿皿|||叽,图5.2.4二期恒载弯矩图(注：以上四图为SAP输出图形，与工程中弯矩图不相符，在SAP图形中，负弯矩画在下侧，正弯矩画在上侧。)恒载内力(包括剪力和弯矩)用表格形式汇总如表5.2-1及5.2-2所示：表5.2-1恒载弯矩汇总图节点号一期恒载(KN.m)二期恒载(KN.m)总值(KN.m)第一阶段第一阶段第三阶段1000002040562.35-214.9615294.6455642.033060794.8-413.3925715.2686096.674064505.91-611.8232586.2996480.385060156.43-711.0334690.794136.16-8499.7447308.08-909.4636237.3374136.217-34339.9634459.72-1107.8834234.3633246.248-78231.9421611.37-1306.3128681.78-29245.1

9-140942.518763.01-1504.7419579.61-114104.6310-223288.16-4085.34-1703.176927.84-222148.8311-280702.21-11580.21-1818.92-2091.59-296192.9312-345265.23-19075.09-1934.66-12318.87-378593.8513-417158.16-26569.96-2050.41-23753.99-469532.5214-496565.62-34064.83-2166.16-36396.97-569193.5815-570748.75-40489.01-2265.38-48195.15-661698.2916-650710.47-46913.19-2364.59-60880.74-760868.9917-736572-53337.36-2463.8-74453.73-866826.8918-828461.97-59761.54-2563.02-88914.11-979700.6419左-953706.56-67898.83-2688.69-108504.52-1132798.619右-939669.74-66774.76-3254.61-107781.77-1117480.8820左-939669.74-121.38-23996.26-138723.59-1102510.9720右-953706.560-24971.64-141683.62-1120361.8221-828461.970-22349.21-119436.52-970247.722-7365720-20278.86-102878.74-859729.623-650710.470-18208.52-87208.36-756127.3524-570748.750-16138.18-72425.38-659312.3125-496565.620-14067.84-58529.8-569163.2626-417158.160-11652.44-43439.87-472250.4727-345265.230-9237.04-29557.79-384060.0628-280702.210-6821.64-16883.55-304407.429-223288.160-4406.24-5417.17-233111.5730-140942.510-265.5511429.39-129778.6731-78231.9403875.1324726.34-49630.4732-34339.9608015.8234473.78149.5633-8499.74012156.540671.4644328.22340016297.1943319.6259616.81350016292.8343312.659605.4336-8499.74012134.7240636.3544271.33

37-34339.9607976.6134410.518047.1638-78231.9403818.524635.07-49778.3739-140942.510-339.6111310.03-129972.0940-223288.160-4497.72-5564.62-233350.541-280702.210-6923.28-17047.38-304672.8742-345265.230-9348.85-29738-384352.0843-417158.160-11774.41-43636.46-472569.0344-496565.620-14199.97-58742.78-569508.3745-570748.750-16279.03-72652.4-659680.1846-650710.470-18358.08-87449.42-756517.9747-7365720-20437.14-103133.84-860142.9848-828461.970-22516.2-119705.67-970683.8449左-953706.560-25149.66-141970.55-1120826.7749右-938962.6-98.63-24187.93-138952.08-1102201.2450左-938962.6-67192.24-3106.52-107507.46-1116768.8250右-953706.56-68351.08-2575.94-108359.56-1132993.1451-828461.97-60192.65-2455.54-88775.94-979886.152-736572-53751.79-2360.48-74320.9-867005.1753-650710.47-47310.92-2265.43-60753.26-761040.0854-570748.75-40870.06-2170.38-48073.02-661862.2155-496565.62-34429.19-2075.32-36280.19-569350.3256-417158.16-26914.85-1964.43-23643.45-469680.8957-345265.23-19400.51-1853.53-12214.56-378733.8358-280702.21-11886.17-1742.64-1993.53-296324.5559-223288.16-4371.82-1631.747019.66-222272.0660-140942.518509.91-1441.6419660.73-114213.5161-78231.9421391.64-1251.5328752.21-29339.6262-34339.9634273.37-1061.4234294.0933166.0863-8499.7447155.1-871.3236286.3674070.464060036.83-681.2134729.0494084.66

65064403-586.1632619.2796436.1166060725.26-396.0525737.5586066.7667040526.19-205.9515306.2355626.476800000墩节点19-14036.82-1124.07565.93-722.74-15317.7697013.84-372.21-281.08362.976723.522014036.82-121.38975.382960.0317850.8570-7013.84-873.23-486.18-1477.94-9851.1949-14743.9698.63-961.74-3018.48-18625.55717366.41893.59459.81478.4910198.295014743.961158.85-530.59852.116224.3272-7366.41363.88243.83-456.14-7214.84表5.2-2恒载剪力汇总表坐标X(m)截面号恒载(KN)一期恒载二期恒载总计1112223330107731.87-33.072673.4710372.2721.550-2141.39-33.07553.57-1620.8945.59-12053-2141.39-33.071812.83-12414.6671.516-27627-2141.39-33.07-4375.43-34176.9581.319左-34272-2141.39-33.07-5342.71-41789.3681.319右2577.399007.21-2802.92-3816.514965.1788.720左-2577.49007.21-2802.92-4546.15-919.2588.720右34272.20690.116041.8441004.141152817412.50690.113448.6621551.28148.53400690.11145.56835.67181.540-153960-693.02-3108.24-19196.78211.349左-342720-693.02-6046.52-41011.73211.349右2577.39-9066.72848.844614.09973.62

218.750左-2577.4-9066.72848.843884.45-4910.8218.750右34272.22146.9631.684966.2541417.08225.552296142146.9631.684670.4536463.05254.560120532146.9631.681811.0516042.72278.56402146.9631.68-555.351623.29300680-7726.3131.68-2675.25-10369.88第三节基本可变荷载作用下的内力计算一、内力影响线绘制连续刚构桥是超静定结构，计算各截面可变荷载内力仍以绘制影响线为主。对于变截面连续梁，可采用静力法或机动法绘制影响线，本设计依照机动法采用SAP90电算程序计算，详见附录I。影响线如下：（一）、弯矩影响线（竖标为弯矩值，单位：KN.m）图5.3.15号截面弯矩影响线图5.3.29号截面弯矩影响线图5.3.519图5.3.519号右截面的弯矩影响线图5.3.316号截面弯矩影响线图5.3.419号左截面弯矩影响线图5.3.828图5.3.828号截面弯矩影响线1X1X--图5.3.620号左截面弯矩影响线1X1X--图5.3.720号右截面的弯矩影响线图5.3.934号截面的弯矩影响线图5.3.1040号截面的弯矩影响线1X1X--图5.3.1149号左截面的弯矩的影响线1X1X--图5.3.1249号右截面的弯矩影响线图5.3.1350号左截面的弯矩影响线图5.3.1450号右截面的弯矩影响线图5.3.1552号截面弯矩影响线图5.3.1660号截面的弯矩影响线图5.3.1764号截面的弯矩影响线—1图—1图5.3.209号截面剪力影响线二）、剪力影响线：图5.3.181号截面剪力影响线1-0-0-0-0-0.8—0.60—0.2—0.4K\Illi\5l5557257826023570381.011589222523X(m)0.40—0.2—0.4—0.6图5.3.195号截面剪力影响线11111111人\55557257889063570878111111222223\,0.2—0.8X(m)0.2111111111111111IIJIIIIIIIIIIIIIIII\55257257826823590E461.113581023573\)\VJ0-0.2-0.4-0.6-0.8-1-1.2X(m)图5.3.2116号截面剪力影响线图5.3.2219号左截面剪力影响线图5.3.2319号右截面剪力影响线图5.3.2420号左截面剪力影响线0.40.2

0

-0.2080图5.3.2520号右截面剪力影响线(mX图5.3.2628号截面剪力影响线0.60.20—0.2—0.6卜\―i―i―n―i―n—iuiiiiiiiiiiiiiiiIlli11111111l-'i-J1111111111111111111/lkisLOGL0弋exoLOLL0t；1192232902479丄、1112222230.4—0.4X(m)0.20—1图5.3.2734号截面剪力影响线1111111111111111111n515OIX)L5心丿can/£53^£J-102259024V'1222223\\—0.2—0.4—0.6—0.8X(m)图5.3.2840号截面剪力影响线图5.3.2949号左截面剪力影响线图5.3.3049号右截面剪力影响线图5.3.3150号左截面剪力影响线2186420•••••1oooo图5.3.3250号右截面剪力影响线003552003262Z1IZ99!58!?5?2b5-b0.40.20—0.2(图5.3.3460号截面剪力影响线图5.3.3352号截面剪力影响-O-O图5.3.3564号截面剪力影响线图5.3.3668号截面剪力影响线(注：剪力影响线的竖标值为剪力值，单位:KN)二、基本可变荷载作用下的内力计算该桥设计荷载为公路一I级。则根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD60-2004)第条，公路一1级车道荷载的均布荷载标准值为％k=10.5kn/m;集中荷载标准值按以下规定选取:桥梁计算跨径小于或等于5m时,pk=180kn；k桥梁计算跨径等于或大于50m时，R=360kn；桥梁计算跨径在5m~50m时，pk值采用直kk线内插求得。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值p应乘以1.2的系数。车道荷载k的计算图见图5.3.7:根据根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)4.3.1设计车道数目n与行车道总宽度W的关系,可以按照表5.3-1来确定.C表5.3-1设计车道数目与车道总宽度的关系表行车道总宽度WC(m)设计车道数n(双向)双向行车车道宽度W'(m)c

W<7.0——c7.0WW<14.0c26.0WW'<14.0c10.5WW<14.5c2——14.5WW<17.5c414.0WW'<21.0c17.5WW<21.0c4——21.0WW<24.5c621.0WW'<28.0c24.5WW<28.0c6——28.0WW<31.5c828.0WW'<35.0c由于该桥宽为27.5m所以行车道采用为6车道，根据根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第5.3.1-4条予以折减，车道的纵向折减不予考虑。车道横向折减系数如表5.3-2。表5.3-2横向折减系数表设计车道数目折减系数11.0021.0030.7840.6750.6060.55（一）、人群荷载计算本桥依据规范，经计算得人群荷载集度为3.0KN/m2,人群荷载不计冲击，与车道荷载同时考虑。所以,人群荷载为q=3.0X2.5X2=15.0KN/mr（二）、人群及汽车荷载的内力的计算将汽车荷载及人群荷载加到影响线上找出各控制截面的最不利位置，并用SAP90计算此时各控制截面的内力，此值为该截面活载内力最大值。汽车荷载内力二单车道汽车效应X车道数X横向折减系数X1.05（其中1.05为考虑汽车偏心效应）.各控制截面基本可变荷载内力见表5.3-3:

表5.3-3控制截面基本可变荷载弯矩汇总表（单位：KN.m）坐标X截面号汽车何载人群何载MAXMINMAXMIN01000021.5526915.0112-2275.88135909.38-624.0645.5927779.1129-4217.11294317.34-1337.7171.5163587.9382-37030.109287.61-9512.7381.319左227.997-62728.48958.13-16564.9381.319右938.5299-62228.212237.86-16634.7188.720左2975.8113-77608.862755.47-21792.7288.720右3745.56105-80071.264950.4-22433.251152812626.2175-17222.2971965.9-4534.43148.53433018.5394-1918.67457177.27-584.27181.54014778.2943-12373.032385.38-3256.38211.349左3922.27605-80399.296995.15-22520.2211.349右3119.43555-77960.352793.8-21864.03218.750左1156.72095-62119.931242.64-16532.45218.750右644.9751-62622.04458.01-16473.2225.5522353.18545-44478.715147.74-11473.69254.56022786.8449-4654.46524274.23-1282.19278.56429638.0854-2199.37415889.48-605.87300680000第四节内力组合及包络图参照＜＜公路桥涵通用设计规范＞＞之规定，进行正常使用极限状态的内力组合和承载能力极限状态的内力组合。一、正常使用极限状态的内力组合公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合：组合I作用短期效应组合Ssd=1.0SGK+0.7SQK+1.0SrSd—作用短期效应组合设计值.sdSGK—永久作用效应的标准值.GKSQK一汽车荷载效应QKS一人群荷载效应r组合II作用长期效应组合S=1.0S+0.4S+0.4SsdGKQKrSd—作用长期效应组合设计值.sdSGK一永久作用效应的标准值.GKSQK一汽车荷载效应QKS一人群荷载效应r正常使用极限状态的两种组合结果列入表5.4-1：表5.4-1控制截面弯矩组合结果坐标X(m)截面号短期效应(KN.m)长期效应(KN.m)MAXMINMAXMIN01000021.55118885.98891918.92309107265.856592976.1234845.59-90341.911-118394.319-101266.049-116326.55971.516-758069.82-796302.796-759318.771-779486.12581.319左-1132580.9-1193273.47-1132684.15-1164515.9781.319右-1116586-1177675.34-1117010.32-1149026.0588.720左-1099672.4-1178629.89-1101018.46-1142271.688.720右-1116789.5-1198844.96-1118483.44-1161363.6311528-293603.15-320997.438-298570.553-313110.091148.53489907.057657689.4678975695.1337658615.63222181.540-220620.31-245268.001-226485.03-239602.264211.349左-1117086-1199626.48-1118859.8-1161994.57211.349右-1099223.8-1178637.52-1100635.95-1142130.99218.750左-1115716.5-1176785.22-1116209.08-1148229.77218.750右-1132483.6-1193301.77-1132711.95-1164631.24225.552-865210.2-909613.961-866004.8-889386.132

254.560-93988.489-118753.826-103389.08-116588.172278.564120720.891939.22813108295.686292962.56236图5.4.1按短期效应组合的弯矩包络图值矩弯坐标(m)系列1系列图5.4.1按短期效应组合的弯矩包络图值矩弯坐标(m)系列1系列2表5.4-2控制截面剪力组合结果坐标X(m)截面号短期效应组合(KN)长期效应组合(KN)MAXMINMAXMIN0112594.7610261.9611567.6210314.25

21.55-529.524-2339.1-1028.65-2014.2945.59-12060.3-14101.3-12220-13323.271.516-34137.6-36998.2-34155-35674.481.319左-41789.4-45033-41789.4-43503.381.319右11844.21-3701.668597.425408.940588.720左5772.867-97732618.071-5570.4188.720右44588.9440930.3142891.3940965.311152824000.2321057.422853.6621276.01148.5341936.278-161.151429.275297.4402181.540-18910-21490.6-19041.1-20418.4211.349左-40922.6-44596.8-40964.4-42899.1211.349右9979.701-5836.945704.813-2625.85218.750左3909.089-11907.5-274.172-8604.84218.750右44659.9741417.0843130.6841417.08225.55239412.3936439.538026.2336449.76254.56017727.9115690.6416950.5415849.25278.5642340.796534.18982016.3311032.2力”、八力”、八剪X(m)图5.4.3按短期效应组合的剪力包络图

图5.4.4按长期效应组合的剪力包络图二、承载能力极限状态的内力组合基本组合。永久作用的标准值效应与可变作用的标准值效应相组合，其效应组合表达式为：s二丫(区丫s+ys+屮工丫s)依据规范，查的各系数后，得0ud0GiGikQ1Q1kcQjQjki=1j=2s=1.0x(1.2xs+1.4xs+0.8x1.4xs)0udGkQkRk其中，s为永久作用效应的分项系数；Gks为汽车荷载效应分项系数；Qks为人群荷载效应分项系数。Rk组合结果见下表：表5.4-3控制截面弯矩组合结果截面号恒载汽车效应人群何载基本组合MAXMINMAXMINMAXMIN10000000594136.126915.01-2275.95909.38-624.061572631279059-11410527779.11-4217.14317.34-1337.7-93199-16714916-7608693587.938-37030287.61-9512.7-907698-1E+0619左-1132799227.997-6272858.13-16565-1E+06-2E+06

19右-1117481938.5299-62228237.86-16635-1E+06-2E+0620左-11025112975.811-77609755.47-21793-1E+06-2E+0620右-11203623745.561-80071950.4-22433-1E+06-2E+0628-30440712626.22-172221965.9-4534.4-345410-4553603459616.8133018.54-1918.77177.27-584.271258058012340-23335114778.29-123732385.38-3256.4-256659-34766049左-11208273922.276-80399995.15-22520-1E+06-2E+0649右-11022013119.436-77960793.8-21864-1E+06-2E+0650左-11167691156.721-62120242.64-16532-1E+06-2E+0650右-1132993644.9751-6262258.01-16473-1E+06-2E+0652-8670052353.185-44479147.74-11474-1E+06-1E+0660-11421422786.84-4654.54274.23-1282.2-100367-1678516494084.6629638.09-2199.45889.48-605.87160991127961680000000图5.4.5按承载能力极限状态组合的弯矩包络图表5.4-4控制截面剪力组合结果截面号恒载活载基本组合(KN)汽车(KN)人群(KN)MAXMINMAXMINMAXMIN110372.32552.973-115.816435.413-29.23516508.5512251.84

5-1620.91297.452-884.292183.15-99.2176.4927-3294.199-12415440.6441-1949.1245.9-322.22-14229.3-17987.216-3417752.00099-3074.62.925-668.99-40936.3-4606619左-417890-3470.990-813.9-50147.2-55918.219右4965.177338.665-9079.141741.97-2311.418183.34-9341.420左-919.257170.614-9247.191672.69-2380.710809.17-16715.620右41004.13777.753-77.4713940.373-19.59855547.0449074.562821551.32689.984-647.66565.958-40.52330261.3924909.4334835.671278.018-1162.51205.995-183.063022.744-829.74340-19197341.0651-2533.8748.045-520.11-22504.8-27166.149左-4101296.80604-3777.9721.3975-940.46-49054.6-55556.649右973.629406.337-7293.742421.65-1704.917049.46-10952.450左-4910.89238.941-7461.142352.63-17749676.503-18325.450右41417.13470.3580813.638055470.2749700.55236463.13195.348-32.2661712.598-0.9649027.2643709.416016042.71947.844-438.607321.698-45.0622338.5518586.75641623.29883.6556-1295.4198.9475-182.313295.887-69.819568-10370393.3264-2550.9433.3036-434.57-11855.9-16501.9X(m)图5.4.6按承载能力极限状态组合的剪力包络图第六章配筋计算第一节预应力筋的估算主梁配筋设计按承载能力极限状态的强度要求计算。预应力梁到达受弯的极限状态时，受压区混凝土应力应达到其抗压设计强度，受拉区钢筋达到抗拉设计强度。当主梁截面既要承受M有要承受M•时，一般需要在梁上、下部都配置预应力maxmin束筋，其数量应根据主梁上、下缘不出现拉应力或不超过容许压应力的控制条件来确定。在大量的设计工作与计算分析中，主梁就强度而言，在使用阶段主要是进行抗裂性验算，压应力一般不控制设计，由此可得预应力束筋最小束筋根数n、n：上下-M（K+e）-M（K-e）n>———min上下max下下-上—（K+K）（e+e）RA上下上下yyM（K+e）+M（K-e）n>—max下上min上上—下一（K+K）（e+e）RA上下上下yy事实上，在配置个截面的束筋时，受客观条件影响不可能完全按计算值配置；有时配置较多，但也不能超过一定值。容许的最大配束数：-M（K+e-M（K-e+e（W+W[R]n<———max上下min下下下上下a—上—（K+K）（e+e）RA上下上下yyM（K+e+M（K-e+e（W+W[R]n<min下上max上上上下a下—（K+K）（e+e）RA上下上下yy表6.1-1控制截面配束表截面号1(m4)A(m2)[Ra]y上y下MmaxMmin545.1365417.6519301.5665152.433485157262.8127905.4972.9268220.96599302.0788282.454132-93199.4-16714916160.832325.21169303.062133.1117-907698-112771319左217.205326.7929303.517993.48201-1358974-169229119右217.205326.7929303.517993.48201-1339397-167022420左217.205326.7929303.517993.48201-1318001-167657620右217.205326.7929303.517993.48201-13381261748422.44269302.3797462.624284-345410-4553603445.924517.81399301.5866892.415151125804.780123.01

4085.9257321.88659302.2611692.552091-256659-34766049左217.205326.7929303.517993.48201-1338386-170325249右217.205326.7929303.517993.48201-1317385-164720050左217.205326.7929303.517993.48201-1338231-166896150右217.205326.7929303.517993.48201-1358624-169231152177.70325.73469303.2077623.226698-1036946-12889286072.9268220.96599302.0788282.454132-100367-1678516445.1365417.6519301.5665152.433485160991.1127960.8接上表）截面号K上K下e上e下a上(m)a下(m)n上minn下min51.0508251.632391.446522.33350.120.1-12.85817.280891.4173461.673231.958832.3549318-7.52087162.05012.083292.942133.012155-58.404519左2.328282.304473.397993.3820.120.1105.5199-76.435919右2.328282.304473.397993.3820.120.1104.1697-75.302920左2.328282.304473.397993.3820.120.1104.9332-73.645320右2.328282.304473.397993.3820.120.1106.7967-74.7208281.6159881.782042.259752.5240592-27.4261341.0674341.624781.466692.31520.120.1-7.3121214.17124401.5383341.736262.141172.454703-21.113349左2.328282.304473.397993.3820.120.1106.6109-74.774149右2.328282.304473.397993.3820.120.1102.7829-74.004550左2.328282.304473.397993.3820.120.1104.093-75.234850右2.328282.304473.397993.3820.120.1105.5262-76.4099522.1400252.152663.087763.1266101-63.8322601.4173461.673231.958832.3542552-8.29888第二节预应力钢筋的布置预应力束筋配束原则：

应选择适当的的预应力束筋形式与锚具形式。对不同跨径的梁桥结构，要选用预加力大小恰当的预应力束筋，以达到合理的布置形式。避免造成因预应力束筋与锚具形式的选择不当，而使结构尺寸加大。预应力束筋的布置要考虑施工的方便，不能像在钢筋混凝土结构中任意切断钢筋那样去切断束筋，从而导致结构中布置过多的锚具。预应力束筋的布置，要符合结构受力的要求，既要满足施工阶段的受力要求，又要满足成桥后使用阶段各种荷载组合下的受力要求；要满足抗弯的需要，有要满足抗剪的需要。预应力束筋的配置，应考虑材料经济指标的先进性，这往往与桥梁体系、构造尺寸、施工方法的选择都有密切关系。预应力束筋应避免使用多次反向曲率的连续束，因为这会引起很大的摩阻损失，降低预应力束筋的效益。预应力束筋的布置，不但要考虑结构在使用阶段的弹性受力状态的需要，而且也要考虑到破坏阶段时的需要。每个预应力管道布置1束由19根705组成的钢绞线，波纹管道的直径为10cm。具体的预应力筋的布置详见预应力钢筋布置图。根据计算，在各支点截面上部配108束钢束，在跨中截面下部配21束钢束。第七章承载能力极限状态验算预应