立交桥梁上部结构设计计算

坪山大道（西山立交）

立交桥梁（匝道B线桥、匝道D线1号桥、匝道D线2

号桥）上部结构计算书

工程编号：

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：匝道B线桥、匝道D线1号桥、匝道D线2号桥（第一联、第三联）。

（1）匝道B线桥位于匝道B线KO+187,733-K0+438,733段，含桥台桥梁全长251m。

桥梁分四联，第一联跨径布置为33m简支梁桥、直线桥；第二联跨径布置为33m+33m两

跨连续梁桥、直线桥；第三联跨径布置为26m+26m两跨连续梁桥、直线桥；第四联跨径

布置为3X30m三跨连续梁桥、直线桥。桥宽9m〜21.182m,桥梁面积为533.522

匝道B线桥上部结构为预应力混凝土等截面箱梁（变箱室）。桥梁标准断面采用单箱

单室断面，变宽段采用单箱三室、单箱四室断面，箱梁顶宽为8.8m〜20.982m,翼缘悬

挑2.0m,箱梁底宽4.8m~16.982m,桥梁梁高为1.711rL9m,顶板厚0.25m,底板厚0.22m,

并在箱体角部设置腋角；翼缘端部厚度0.2m,翼缘根部厚度0.5m；箱梁腹板厚度跨中为

0.5m,在梁端渐变为0.9m。箱梁结构按部分预应力A类构件设计。

第一、四联桥面布置：变宽m（车行道）+0.5m（防撞栏杆）=变宽m。

第二、三联桥面布置：3.0m（人行道）+变宽m（车行道）+0.5m（防撞栏杆）=变宽

m。

（2）匝道D线1号桥位于匝道D线K0+518.671〜K0+54L671段，含桥台桥梁全长

23m,桥梁跨径布置为13m简支梁桥、直线桥，桥宽9m,桥梁面积为207nl,

匝道D线1号桥上部结构为预应力混凝土口梁。n梁顶宽为8.8m,翼缘悬挑1.0m,

梁高0.8m,腹板厚0.5m,并在梁体角部设置腋角；翼缘端部厚度0.25m。箱梁结构按部

分预应力A类构件设计。

桥面布置：0.5m（防撞栏杆）+8.0m（车行道）+0.5m（防撞栏杆）=9.0m。

（3）匝道D线2号桥位于匝道D线K0+76L085〜K0+073.085段，含桥台桥梁全长

312m。桥梁分三联，其中第二联钢箱梁不在本计算书范围。第一联跨径布置为3X35m

三跨连续梁桥，桥宽10.2m,,曲线半径R=120m；第二联跨径布置为35m+35m+27m三跨连

续梁桥，桥宽10.2m,,曲线半径R=220m,桥梁面积为2111.4itf（除钢箱梁）。

匝道D线2号桥（第一联、第三联）上部结构为预应力混凝土连续箱梁（单箱双室）。

箱梁顶宽为10m,翼缘宽度1.5m,箱梁底宽7m,梁高1.9m,顶板厚0.25m,底板厚0.22m,

并在箱体角部设置腋角；翼缘端部厚度0.2m,翼缘根部厚度0.5m；箱梁腹板厚度跨中为

0.5m,在梁端渐变为0.9m。箱梁结构按部分预应力A类构件设计。

桥面布置：0.5m（防撞栏杆）+9.2m（车行道）+0.5m（防撞栏杆）=10.2m。

1.计算荷载：汽车按公路I级，人群取4.0KN/m2

2.材料性能参数

(1)混凝土C50

弹性模量：3.45X10'MPa

容重：26.OkN/m3

线膨胀系数：Loxley'

泊松比：0.2

强度标准值：f&=32.4MPa；flk=2.65MPa

强度设计值:fcd=22.4MPa；3=1.83MPa

(2)预应力钢绞线采用1X7标准型T5.2T860-n-GB/T5224-2014钢绞线

抗拉标准强度：fpk=1860Mpa,抗拉设计强度：fpd=1260Mpa

弹性模量1.95X105Mpa

容重：78.5kN/m3

线膨胀系数：L2X10-5,泊松比:03

张拉控制应力：oco„=0.72fpk(^0.75fpk)=0.72X1860=1339Mpa

管道摩阻系数：u=0.17

局部偏差系数：K=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：C=0.3(低松弛)

(3)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2.0X10$Mpa

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2.1X105Mpa

3.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》(JTGB01-2014)

(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)

4.计算软件

MIDASCivil2O19(V1.1)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

1.恒荷载

(1)一期恒载：由软件自动计算

(2)桥面系自重g2(二期恒载)

桥面铺装：80mmsMA沥青混凝土铺装层+80mm混凝土整浇层：0.08X25+0.08X

2

24=3.92KN/mo

防撞栏杆+支墩=10.5KN/m(单侧)。

(4)收缩徐变：考虑10年(3650天)

2.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<l.5Hz时,u=0.05

当1.5HzWfW14Hz时,u=0.17671nf-0.0157

当f>14Hz时,M=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一结构材料的弹性模量(N/m2),E=3.45Xl(TN/m2

L一结构跨中截面的截面惯性矩(m')；111c一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。；计算连续梁的

冲击力引起的负弯矩效应时，采用f2。

3.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》(1JGJD60-2015)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15℃计算。

14°C

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4.1.6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：长期效应组合；按规范JTGD60-2015第4.1.7条规定。

△组合H：短期效应组合；按规范JTGD60-2015第4.1.7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：长期效应组合，仅供部分预应力A类构件的抗裂安全验算(参照规范

JTGD62-2004第6.3.1条)，组合原则按规范JTGD60-2015第4.1.7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JTGD62-2004

第6.3.1条规定。

△组合H：短期效应组合，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4.1.7条规定，并满足规范JTGD62-

2004第6.3.1条有关规定。

△组合HL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4.1.7条中短期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、匝道B线桥(第一联)计算

1.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33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》(JTG3362-2018)

相关条文执行。计算简图如下所示：

结构计算简图

2.计算结果

2.1斜截面抗剪承载能力验算

2.1.1截面验算：

△根据规范5.2.13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：

不匕《0.51x10-30M(kN)

截面满足要求。

△根据规范5.2.10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

3

可不进行抗剪验算：r0Vd<O.5xlO~a2fulbho(kN)□

不满足，需进行抗剪验算。

2.1.2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：

N一22179346-

W

K

B

133076076

44358692

-44358692

距构件组起始点距离

---rVd(Max)Vn(Max)-、rVd(Min)»Vn(Min)

斜截抗剪验算包络图

计算结果均满足规范要求。

2.2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。

E

Z

W

誉

正截面抗弯验算包络图

由图中可看此结构在最不利荷载组合下承载能力满足规范要求。

2.3持久状况正常使用极限状态验算

2.3.1抗裂验算：

①正截面碎抗裂即正截面碎的拉应力

短期效应组合：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。

长期效应组合：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类构件在短期效应组合下巴,-％,<0.74

但在长期效应组合下网一隈<0

长期及短期效应下构件正截面上、下缘最小正应力见图广4：

357566

176544.

048121620242832

距构件组起始点距离（向

------Sig_TMAX濒遇效应）-Sig_BMAX（频遇效应）$g_ALY/颜联应》

图1使用阶段正截面抗裂验算（频遇）包络图

------Sig_TMAX（准永^:应〉一•Sig_BMAX（准永会应）Sig_ALV/（准永技应）

图2使用阶段正截面抗裂验算（准永久）包络图

从结果中可以看出，长期效应组合下并未出现拉应力，且在短期效应组合下拉应力未

超限值，符合A类构件的要求。

②斜截面碎抗裂即斜截面碎的主拉应力

部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下

现场浇筑（包括预制拼装）构件5P<0.5ftk

短期效应下构件最大拉应力值为0.81VPa<0.5_4,符合A类构件的要求。

2.3.2挠度验算

按照桥规JTG3362-2018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9.48555是

2.3.3预应力硅构件应力验算

①持久状况碎正截面最大压应力

（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JTG3362-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力W0.5几

11.82MPa<0.5^=16.2Mpa,满足要求。

②持久状况碎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JTG3362-20187.1.6受压区混凝土最大压应力W0.64*

11.82MPa<0,6fck=19.44MPa,满足要求。

2.3.4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

钢束号最大应力（MPa）容许最大应力（MPa）是否满足

\T\311821.21E+03是

根据桥规JTG3362-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力<0.65人.

=1209MPao计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。

2.4支座反力计算

具体计算结果（一个支座最大支反力）见下表：

轴号自重活载合计支座数

0174578325282

1179079325832

3.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》(JTG3362-2018)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、匝道B线桥(第二联)计算

1.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67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》(JTG3362-2018)

相关条文执行。计算简图如下所示：

三

二

二

二

二

二

二

七

二

二

二

落

株

结构计算简图

2.计算结果

2.1斜截面抗剪承载能力验算

2.1.1截面验算：

△根据规范5.2.13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：

“均<O.51xlO-37ZJ^(^M

截面满足要求。

△根据规范5.2.10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

3

可不进行抗剪验算：r0Vd<0.5x1O~a2fldbh()(kN)0

不满足，需进行抗剪验算。

2.1.2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：

Z

E45454572-

-R

S:

272727432

9090.9144-

-90909144

■45454572

071421283542495663

距构件组起始点距离(m)

~~~rVd(Max)Vn(Max)**,-rVdfMin)Vn(Min)

斜截抗剪验算包络图

计算结果均满足规范要求。

2.2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。

跑构件组起蛤点距离

1421

E

Z

W

置

-58484.73108-

-1949491036-

194891036-

5848473108-

974745518

9rMMMac)Mn(Max)rMu(Mr>)Mn(Min)

正截面抗弯验算包络图

由图中可看此结构在最不利荷载组合下承载能力满足规范要求。

2.3持久状况正常使用极限状态验算

2.3.1抗裂验算：

①正截面碎抗裂即正截面碎的拉应力

短期效应组合：预应力系数L0,汽车效应（不计冲击系数）系数0.7,梯度温度

效应系数0.8。

长期效应组合：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类构件在短期效应组合下外—鼠＜0.7flk

但在长期效应组合下网一跟＜0

长期及短期效应下构件正截面上、下缘最小正应力见图「4：

距构件组起始点距离（m）

------Sig_TMAX濒遇效应）-Sig_BMAX（频1效应）$g_ALY/颜联应》

图1使用阶段正截面抗裂验算（频遇）包络图

-

de

运

-R

司

图2使用阶段正截面抗裂验算（准永久）包络图

从结果中可以看出，长期效应组合下并未出现拉应力，且在短期效应组合下拉应力未

超限值，符合A类构件的要求。

②斜截面碎抗裂即斜截面碎的主拉应力

部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下

现场浇筑（包括预制拼装）构件5P<0.5ftk

短期效应下构件最大拉应力值为1.12MPa<0.5/,符合A类构件的要求。

2.3.2挠度验算

按照桥规JTG3362-2018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

第一跨跨中7.355是

第二跨跨中5.755是

2.3.3预应力碎构件应力验算

①持久状况碎正截面最大压应力

（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JTG3362-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力W0.5几.

12.IMPa<0.54*=16.2Mpa,满足要求。

②持久状况碎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JTG3362-20187.1.6受压区混凝土最大压应力WO.6£*

12.IMPa<Q.Qfck=19.44MPa,满足要求。

2.3.4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

钢束号最大应力（MPa）容许最大应力（MPa）是否满足

Nl''311881.21E+03是

根据桥规JTG3362-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力W0.65%.

=1209MPao计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。

2.4支座反力计算

具体计算结果（一个支座最大支反力）见下表：

轴号自重活载合计支座数

1185169625473

2固结

|3|2410|723|3133|4

3.墩顶横隔梁计算

对双柱固结墩顶横隔梁进行RC设计验算，裂缝超限，故对墩顶横隔梁采用预应力

的方式重新模拟计算。计算模型如下：

亘62325

运

-R司

4615

46810

距构件组起始点距离（m）

------Sig_TMAX（^遇效应）--、Sg_BMAX（^S效应）Sig_ALW（^®3（应）

使用阶段正截面抗裂验算（频遇）包络图

62626

使用阶段正截面抗裂验算(准永久)包络图

由计算可知：墩顶横隔梁抗弯、抗剪承载力满足规范要求；一次性张拉预应力对横

隔梁结构受力和应力均在规范规定范围内，结构满足受力要求。

4.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》(JTG3362-2018)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、匝道B线桥(第三联)计算

1.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50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》(JTG3362-2018)

相关条文执行。计算简图如下所示：

结构计算简图

2.计算结果

2.1斜截面抗剪承载能力验算

2.1.1截面验算：

△根据规范5.2.13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：

“吃<o.5ixio-37zZT^)(^

截面满足要求。

△根据规范5.2.10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

3

可不进行抗剪验算：raVd<0.5x\O~a2fldbha(kN)0

不满足，需进行抗剪验算。

2.1.2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。

2.2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。

能构件组起蛤点距离，m

E

Z

W

置

正截面抗弯验算包络图

由图中可看此结构在最不利荷载组合下承载能力满足规范要求。

2.3持久状况正常使用极限状态验算

2.3.1抗裂验算：

①正截面碎抗裂即正截面碎的拉应力

短期效应组合：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。

长期效应组合：预应力系数L0,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类构件在短期效应组合下<T,-―<0.7/

但在长期效应组合下々-%,,<0

长期及短期效应下构件正截面上、下缘最小正应力见图广4：

-

V111411

d

s

-自R

854188-

594266-

/

\t

-1855-U-—最不利位霞：构件-50（1.而

0364248

距构件组起始.点距离m，

Sig_TMAX境遇效应）-Sg_BMAX（频遇效应）Sig_ALM频遇效应）

图】使用阶段正截面抗裂验算（频遇）包络图

亘

运

-,R

图2使用阶段正截面抗裂验算（准永久）包络图

从结果中可以看出，长期效应组合下并未出现拉应力，且在短期效应组合下拉应力未

超限值，符合A类构件的要求。

②斜截面碎抗裂即斜截面碎的主拉应力

部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下

现场浇筑（包括预制拼装）构件九

短期效应下构件最大拉应力值为1.14M4<0.5/，符合A类构件的要求。

2.3.2挠度验算

按照桥规JTG3362-2018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

第一跨跨中2.543是

第二跨跨中2.843是

2.3.3预应力碎构件应力验算

①持久状况彼正截面最大压应力

（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JTG3362-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力W0.5fck

12.4MPa<0.5^=16.2Mpa,满足要求。

②持久状况碎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JTG3362-20187.1.6受压区混凝土最大压应力W0.6工％

12.4MPa<0.6fck=19.44MPa,满足要求。

2.3.4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

钢束号最大应力（MPa）容许最大应力（MPa）是否满足

NPN311781.21E+03是

根据桥规JTG3362-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力W0.65

=1209MPao计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。

2.4支座反力计算

具体计算结果（一个支座最大支反力）见下表：

轴号自重活载合计支座数

3101746214795

4固结

5126545817235

3.墩顶横隔梁计算

对双柱固结墩顶横隔梁进行RC设计验算，裂缝超限，故对墩顶横隔梁采用预应力

的方式重新模拟计算。计算模型如下：

结构计算简图（左幅）

MIDAS程序PSC截面验算功能验算结果如下图:

69294

517252-

341564-

165876

68101214

距构件组起始点距离（向

------Sig_TMAX濒遇效应）—*Sg_BMAX（频1效应）Sg_ALY/颜联应）

使用阶段正截面抗裂验算（频遇）包络图

-

V68307-

d

s

-自R

546456-

409842-

273228

136614-

0

1214

距构件组起始.点距离

------SgJMAX（准永久效应）-、-、，g_BMAX（准永久效应）—Sig_ALV/Cf永久效应）

使用阶段正截面抗裂验算（准永久）包络图

4.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》（JTG3362-2018）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、匝道B线桥(第四联)计算

1.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89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》(JTG3362-2018)

相关条文执行。计算简图如下所示：

结构计算简图

2.计算结果

2.1斜截面抗剪承载能力验算

2.1.1截面验算：

△根据规范5.2.13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：

村<0.51x10-3玩

截面满足要求。

△根据规范5.2.10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

3

可不进行抗剪验算：r0Vd<0.5x10a2fhlbh0{kH)0

不满足，需进行抗剪验算。

2.1.2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：

：匕《几+L+L

通过MIDAS程序PSC截面抗剪验算功能验算结果如下图：

Z

W

-RB

-rVd(Max)Vn(Max)rVd(Min)Vn(Min)

斜截抗剪验算包络图

计算结果均满足规范要求。

2.2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。

E

Z

W

置

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。

2.3持久状况正常使用极限状态验算

2.3.1抗裂验算：

①正截面碎抗裂即正截面碎的拉应力

短期效应组合：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。

长期效应组合：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类构件在短期效应组合下%-%,<0.7人

但在长期效应组合下-apc<0

长期及短期效应下构件正截面上、下缘最小正应力见图「4：

dC

m

-俗R

H

-SigJZAX（频遇效应）--&g_BMAX（颍效应）-Sig_ALV/频效应）

图1使用阶段正截面抗裂验算（频遇）包络图

图2使用阶段正截面抗裂验算（准永久）包络图

从结果中可以看出，长期效应组合下并未出现拉应力，且在短期效应组合下拉应力未

超限值，符合A类构件的要求。

②斜截面碎抗裂即斜截面砂的主拉应力

部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下

现场浇筑（包括预制拼装）构件0P5九

短期效应下构件最大拉应力值为L12MPa<0.5/，符合A类构件的要求。

2.3.2挠度验算

按照桥规JTG3362-2018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

第一跨跨中7.150是

第二跨跨中5.850是

第三跨跨中7.350是

2.3.3预应力碎构件应力验算

①持久状况性正截面最大压应力

（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JTG3362-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力W0.5几

12.3MPa<0.5^=16.2Mpa，满足要求。

②持久状况碎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JTG3362-20187.1.6受压区混凝土最大压应力W0.6fck

12.3MPa<0.6^=19.44MPa,满足要求。

2.3.4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

钢束号最大应力（MPa）容许最大应力（MPa）是否满足

N1~N311781.21E+03是

根据桥规JTG3362-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力W0.65人*

=1209MPao计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。

2.4支座反力计算

具体计算结果（一个支座最大支反力）见下表：

轴号自重活载合计支座数

5146575222172

6固结

73201105642572

8145874922072

3.墩顶横隔梁计算

对双柱固结墩顶横隔梁进行RC设计验算，裂缝超限，故对墩顶横隔梁采用预应力

的方式重新模拟计算。计算模型如下:

结构计算简图（左幅）

MIDAS程序PSC截面验算功能验算结果如下图:

使用阶段正截面抗裂验算（频遇）包络图

距构件组起始点距离伸）

------Sig_TMAXCf永久效应）--Sig_BMAX（准永久效应）Sig_ALV/Cf永久效应》

使用阶段正截面抗裂验算（准永久）包络图

4.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》（JTG3362-2018）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。

七、匝道D线1号桥计算

1.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14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》(JTG3362-2018)

相关条文执行。计算简图如下所示：

结构计算简图

2.计算结果

2.1斜截面抗剪承载能力验算

2.1.1截面验算：

△根据规范5.5.3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:

^<O.51xlO-37ZJ^(^

截面满足要求。

△根据规范5.2.10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：r0VdW0.5xIO、，%九她（/；N）。

不满足，需进行抗剪验算。

2.1.2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：

乏

三

-R

©:

距构件组起始点距离（mi

rVdVn(Max)Vn(Min)

斜截抗剪验算包络图

计算结果均满足规范要求。

2.2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。

距构件组起将点能离，m

E_

N

w

ywa

正截面抗弯验算包络图

由图中可看此结构在最不利荷载组合下承载能力满足规范要求。

2.4持久状况正常使用极限状态验算

2.4.1抗裂验算：

①正截面碎抗裂即正截面碎的拉应力

短期效应组合：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。

长期效应组合：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类构件在短期效应组合下巴,-％,<0.74

但在长期效应组合下网一隈<0

长期及短期效应下构件正截面上、下缘最小正应力见图广4：

W32795

d

s

-但R

22526

旧

12257

-08281

距构件组起始点踮离此，

------Sig_TMAX濒遇效应）-Sig_BMAX（频遇效应）$g_ALY/颜联应》

图1使用阶段正截面抗裂验算（频遇）包络图

W3.0213

d

s

-但R

241704

旧

4681012

距构件组起始点距离（向

------Sig_TMAX（准永久效应）Sig_BMAX（淀永久皴应）Sig_ALVJ（准永久效应）

图2使用阶段正截面抗裂验算（准永久）包络图

从结果中可以看出，长期效应组合下并未出现拉应力，且在短期效应组合下拉应力未

超限值，符合A类构件的要求。

②斜截面碎抗裂即斜截面碎的主拉应力

部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下

现场浇筑（包括预制拼装）构件5P<0.5ftk

短期效应下构件最大拉应力值为L305MPa<0.5_4,符合A类构件的要求。

2.4.2挠度验算

按照桥规JTG3362-2018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1522是

2.4.3预应力硅构件应力验算

①持久状况碎正截面最大压应力

（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度等效应）（单位MPa）