苏古特大桥（65+110+65连续刚构桥）毕业设计.docx
兰州交通大学毕业设计（论文）任务书
课苏古特大桥（65+110+65连续刚构桥） 题 姓专土木工程土木何凯阳 班级 名 业 （桥梁） 093 苏古特大桥，设计为（65+110+65）预应力连续刚构桥，主梁采用单箱单室箱型截面，施工方法采用梁端平行对称悬臂浇筑施工设方法，设计荷载为公路Ⅰ级。 主要设计任务： 1. Cad图不少于10张，包括桥梁总体布置图、主梁一般构造图、主梁预应力筋布置求计图、施工过程示意图； 2. 计算书一本； 3. 中英文摘要（400字左右）； 要4. 论文格式的英文翻译一篇； 5. 毕业答辩； 计任务1. 桥型方案比选； 2. 桥梁结构尺寸拟定； 3. 主梁内力的计算； 4. 作用效应组合，绘制内力包络图； 5. 预应力筋的估算与布置； 6. 主梁内力检算； 6.1．承载能力极限状态强度的检算； 6.2．正常使用极限状态应力的检算； 6.3．挠度的检算； 设计主要要求 设
指导老师签字
系主任 签字 主管院长 签章 兰州交通大学毕业设计（论文）开题报告表
课题名苏古特（65+110+65）连续刚构桥上部结构称 设计 课题来工程课题AX 导师 郭健 源 设计 类型 学生姓何凯桥梁工学号 200902048 专业 名 阳 程 1、调研资料的准各 [1] 邹毅松，王银辉. 《连续梁桥》. 北京: 人民交通出版社，2009年4月. [2] 张继尧，王昌将. 《悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥》. 北京: 人民交通出版社，2004年1月. [3] 范立础. 《桥梁工程》. 北京: 人民交通出版社，2001年11月. [4] 邱顺冬. 《桥梁工程软件Midas Civil常见问题解答》. 北京人民交通出版社，2009年8月. [5] 赵建昌. 《混凝土结构设计原理》. 北京: 中国铁道出版社，2004年8月.
[6] 《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004). [7] 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004). [8] 《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ 041-2000). [9] 《公路工程技术标准》 (JTG BO1-2003). 2、设计目的及要求: 2.1目的: 通过毕业设计，把以前从书本上学习到的理论知识，与实践联系起来，更好的掌握所学的专业知识，同时可培养自己思考、提出问题和解决问题的能力。 (1) 熟悉一般桥梁设计的过程、特点，掌握桥梁的基本概念与桥规的基本内容，能熟练使用工程绘图软件，能应用计算机对大跨径刚构桥成桥阶段和施工过程进行计。 (2) 计算和分析，增强综合运用各种所学知识的能力。对悬臂施工进行施工过程的计算和分析，一是熟悉桥梁设计的过程、特点。 更好地了解的各种设计和施工规范；二是掌握悬臂施工预应力刚构桥的各种设计、施工特点；三是熟练使用各种设计软件、计算程序，特别是绘图软件和桥梁设计等各种程序，为以后步入工作岗位，成为一名优秀的专业人员打下良好基础。
2.2要求： (1) 通过毕业设计的学习，培养自己严肃认真的科学态度，严谨求实的作风，团结 协作的品质，勇于探索和开拓创新的精神。 (2) 提高自己利用文献、实验、生产实践和调查研究等方法获取知识的技能。 (3) 提高综合运用所学知识，分析和解决问题的能力。 (4) 强化对桥梁工程、混凝土结构设计原理、土力学等专业知识的掌握。 (5) 锻炼自己运用知识处理问题的能力，实验能力，外语应用能力，计算机应用水平，科技写作能力以及口头表达能力等。 (6) 发挥团队合作精神，提高个人能力的同时，培养集体合作能力。 3、思路及预期成果: 3.1思路: 根据所给的地形地型方案，并根据实际的地质条件比选出最佳的设计方案，并对方案进行具体设计计算，最后完成该段路貌等地质资料，对其地质条件进行分析，结合设计资料，列出几种桥基工程设计。 3.2预期成果： (1) 毕业设计一苏古特连续刚构桥设计。 (2) 桥梁总体布置图，上部结构一般构造图，主体结构钢筋布置图，桥墩构造图，桥台构造图，施
工程序。 (3)相关的翻译文献。 项目 周次 方案比选 5-6周 建模，内力计算，7-10周 作用效应组合 配筋设计、检算 11-12周 绘图设计图纸 13-15周 绘图整理文本准16-18周 备答辩 4、完成设计所具备的条件因素: 对桥梁工程、混凝土结构设计原理等相关专业课程的学习和掌握并通过相应的课程设计对专业知识在实际工程中的应用有初步了解；以及CAD绘图软件的使用；Midas Civil软件的综合运用能力，了解EXCEL和WORD基本功能;对英语文献有初步的阅读，理解和翻译能力。 指 导 教 师 签名：
意年 月 日 见 课题类型和性质: (1) A-工程设计；B-技术开发；C-软件工程；D-理论研究； (2) X-真实课题；Y-模拟课题；Z-虚拟课题； (1)、(2)均要填，如AY，BX等；
兰州交通大学毕业设计（论文）学生自查表
（中期教学检查用）
学生姓名 指导教师 姓 名 课题名称 日平均个人精力 工作时实际投入 间 指导教师每周指导次数 何凯阳 专业 郭健 土木工程 班级 土木093 讲师 职 称 苏古特大桥（65+110+65连续刚构） 周平均6小时 工作时间 每周指导时间3次 （小时） 30小时 迄今缺席天数 0天 出勤率% 100 4小时 % 备注 待完成主要内容 % 已完成主要内容 1. 毕业设计任务书； 2. 开题报告表； 3. 苏古特连续刚构桥整体cad图一张； 4. 迈达斯苏古特模型（包括配预应力筋及截面算； 5. 完成荷载组合、截面特性计算及部分手工截面验算； 6. 中文、英文文献翻译； 毕业设计（论文）工作进度（完成）内容及 比重 70 毕业设计计算书一份 20 1. 对规范不太熟悉； 2. 对迈达斯软件运用不够熟练； 3. 对office软件运用不够熟练； 存在问题 4. 手工计算部分，存在稍许误差； 指导教师签字： 年 月 日
摘 要
本设计为苏古特（65+110+65）连续刚构桥上部结构的设计，桥址处，水文地质条件较好，无通航要求。道路等级为一级公路，设计荷载为公路Ⅰ级，抗震烈度为七度。 根据桥址处的地形、地貌、地质、水文等情况，并结合设计要求，拟定出三个方案，分别是预应力混凝土连续刚构桥、不等跨变截面预应力混凝土连续梁桥、斜拉桥，并绘出三个方案的结构布置图，然后根据安全、适用、经济、美观的比选原则确定方案一为推荐方案；而后根据所选桥型进行主梁纵、横断面尺寸的拟定，并绘出主梁横断面构造图；再根据所拟定的尺寸，用MIDAS结构分析程序分别完成了施工阶段和成桥后的主梁各控制截面的恒载内力和活载内力计算，然后分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合；再根据各控制截面内力估算预应力钢束数量，确定束数，然后对各截面进行了钢束布置，并绘出钢束布置图；最后，对各控制截面进行强度、应力验算，各项验算均满足规范要求。
本桥采用悬臂施工的施工方法，其主要特点是施工方法简单可行，施工质量可靠，施工工艺成熟，不需大型起吊设备，梁段可安排平行作业施工，施工工期短。
关键词：预应力混凝土刚构桥，悬臂施工，荷载效应组合
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Abstract
The design is superstructure of the SuGuTe(65+110+65) continues rigid frame bridge. At the bridge site, the hydrology and geological condition is better and don’t have the navigation request. This road grade is the first Class Highway, the design load is highway I class, and the seismic degree for this design is 7 degrees. according to terrain, landform, geology and hydrology of the bridge site and design request, three schemes were proposed. The first scheme is prestressed continuous rigid frame. The second scheme is unequal span continuous box girder bridge with variable cross-section of prestressed concrete. The third scheme is Cable-stayed bridge, and then draw the diagram of structure for three schemes. The first scheme was proposed after carefully comparison with safety, serviceability, economy, and aesthetic. Then according to the bridge type draw up the size of vertical and cross section of girder. Then according to the size of the bridge, use MIDAS program to calculate the internal force of construction and operational phase of the control section, which include the dead load and the live load. Then conducting combination of load effects depend on the ultimate limit state of bearing capacity and the ultimate limit state of normal usage. Then according to the control internal force to estimate the number of limbers pre-stressing bond and select the number of bond, and arranged them. Finally, having a check of intensity and stress of the control section, the result achieves the request of the code.
The construction of the bridge is Cantilever construction, its main characteristics is simple, the quantity of construction reliability, the construction technology simple, large hoisting equipments, the girder can be constructed at same time, and the construction is short.
Key words: prestressed continuous rigid frame bridge，cantilever construction，combination of load effects
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目录
1.1 连续刚构桥简介及发展 ............................................................................................. 1 1.2 连续刚构桥的受力特点 ............................................................................................. 1 1.3 连续刚构桥的构造特点 ............................................................................................. 2
1.3.1 零号块 ......................................................................................................... 2 1.3.2 横隔板 ......................................................................................................... 2 1.3.3 合拢段 ......................................................................................................... 2
2 桥跨总体布置及尺寸拟定 .................................................................................................. 3 2.1 设计基本资料 ............................................................................................................. 3
2.1.1 桥址处自然情况 ......................................................................................... 3 2.1.2 设计依据 ..................................................................................................... 4 2.2 设计方案比选 ............................................................................................................. 5
2.2.1 桥梁设计原则 ............................................................................................. 5 2.2.2 桥型方案一（预应力混凝土连续刚构桥） ............................................ 6 2.2.3 桥型方案二（预应力混凝土连续梁桥） ................................................ 7 2.2.4 桥型方案三（斜拉桥） ............................................................................. 8 2.3 梁体截面比选 ........................................................................................................... 10 2.4 桥梁整体布置和尺寸拟定 ....................................................................................... 11 2.5 桥梁施工阶段划分 ................................................................................................... 12 2.6 悬臂施工过程及注意事项 ....................................................................................... 13 3 主梁内力计算 .................................................................................................................... 16 3.1 恒载内力计算 ........................................................................................................... 16 3.2 活载内力计算 ........................................................................................................... 20 3.3 温度次内力及支座沉降 ........................................................................................... 24 3.4 混凝土收缩徐变引起的内力 ................................................................................... 30 3.5 作用效应的组合 ....................................................................................................... 32
3.5.1 承载能力作用效应的组合 ....................................................................... 32 3.5.2 正常使用极限状态下的荷载组合........................................................... 33
1 绪论 ...................................................................................................................................... 1
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3.5.4 荷载组合内力包络图 ............................................................................... 37
4 预应力钢束的估算及布置 ................................................................................................ 40 4.1 钢束估算 ................................................................................................................... 40 4.2 预应力筋的布置 ....................................................................................................... 46 5 预应力损失及有效应力计算 ............................................................................................ 48 5.1 预应力损失计算 ....................................................................................................... 48
5.1.1 摩阻损失 ................................................................................................... 48 5.1.2 锚具变形损失 ........................................................................................... 51 5.1.3 混凝土的弹性压缩 ................................................................................... 53 5.1.4 钢束松弛损失 ........................................................................................... 5.1.5 收缩徐变损失 ........................................................................................... 5.2 有效预应力计算 ....................................................................................................... 56 5.3配筋后的荷载组合 .................................................................................................... 56 5.4 配筋后的内力包络图 ............................................................................................... 59 6 主梁验算 ............................................................................................................................ 61 6.1截面几何特性计算 .................................................................................................... 61 6.2 主梁截面内力应力验算 ........................................................................................... 63
6.2.1 主梁截面抗弯验算 ................................................................................... 63 6.2.2截面抗裂性验算 ........................................................................................ 66 6.2.3 持久状态下的应力计算 ........................................................................... 71 6.3挠度验算 .................................................................................................................... 75 6.4预拱度计算 ................................................................................................................ 77 结论 .......................................................................................................................................... 78 致谢 .......................................................................................................................................... 79 参考文献 .................................................................................................................................. 80 附录 .......................................................................................................................................... 81
3.5.3内力组合结果 ............................................................................................ 34
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1 绪论
1.1 连续刚构桥简介及发展
为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路等)，必须修建各种类型的桥梁与涵洞，因此桥涵是交通线路中的重要组成部分。特别是现代高等级公路以及城市高架道路的修建中，桥梁往往是保证全线早日通车的关键。在经济上，一般说来桥梁和涵洞的造价平均占公路总造价的10%-20%，而且随着道路等级的提高，其所占比例还会加大。桥梁的建设水平已成为衡量一个国家综合经济实力和科学技术水平的重要标志。连续刚构桥是从传统的刚桥悬臂施工方法发展到预应力混凝土悬臂施工的T形刚构桥再到将T形刚构粗厚桥墩减薄，形成主梁连续、墩梁固结、柔性桥墩一步步发展过来的。
连续刚构桥跨中不设铰也不带挂梁，桥面连续、行车平顺。更重要的是梁体内的内力分布更加合理，能充分发挥高强材料的作用，有利于大跨径桥梁。随着桥梁施工技术水平的提高，对混凝土收缩、徐变、温度变化、预应力作用、墩台不均匀沉陷等因素引起的附加内力研究的深入和问题的不断解决，大跨度预应力混凝土连续刚构桥已成为目前主要采用的桥梁结构体系。
连续刚构的结构特点是主梁连续、墩梁固结，既保持了连续梁无收缩缝、行车平顺的优点，又保持了T形刚构不设支座、无需体系转换的优点，方便施工，而且很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度能很好地满足较大跨径桥梁的受力要求因此它是一种极有生命力的桥梁结构形式，己成为大跨度预应力混凝土桥梁的首选桥型。
随着高强预应力钢材、高强混凝土、大吨位张拉锚固体系的应用与发展，设计手段的计算机化，施工水平的提高，我国的连续刚构桥逐渐从当初的国外引进向大跨度连续刚构桥迅猛发展。
1.2 连续刚构桥的受力特点
采用悬臂施工的连续刚构桥，在施工过程中经历T型刚构受力状态，合拢后形成连续刚构桥，其恒载产生的内力由各施工阶段产生的内力迭加而成。由于合拢段较短，其产生的内力一般较小，故T型刚构受力状态为主耍部分。对悬臂施工连续刚构桥，合拢后根部负弯矩很大，而中跨跨中恒载弯矩很小。二期恒载加上以后，根部负弯矩增大，中跨跨中承受相对较小的正弯矩。因此，截面几何尺寸拟定时，应根据以上弯矩分布特点，增大主梁根部附近断面的抗弯刚度，提高截面下缘的承压能力悬臂施工时，浇筑一节段梁体，达到一定强度后张拉此段钢束。梁体自重产生负弯矩，预应力钢束产生
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正弯矩，二者结合使得梁体基本处于偏心受压受力状态，其轴向力非常大，抗剪强度一般不成问题，而最大正应力又较大。又由于其是超静定结构，因此，温度、支座沉降、收缩徐变、预加力产生的次内力也是不可忽略的，在设计中尤其需要注意其的影响。
1.3 连续刚构桥的构造特点 1.3.1 零号块
零号块是悬臂浇筑施工的中心块体。零号块受力非常复杂，且一般作为施工机具和材料堆放的临时场地，故其顶板、底板、腹板尺寸都取得较大。零号块己不能处理为一般的杆系，对重要桥梁都要进行零号块空间应力分析。从国内施工来看，零号块时有开裂，故其施工工艺及结构构造是很值得研究的问题。
1.3.2 横隔板
悬臂施工的连续刚构大多采用箱形截面，抗扭刚度较大，故除零号块内设置横隔板外，主桥沿纵向一般不设横隔板。零号块内横隔板传递荷载较大，通常采用一片实体或两片式刚性横隔板，中部开设过人洞。
1.3.3 合拢段
合拢段的施工是桥梁施工的重要环节。在合拢段施工过程中，由于温度变化、混凝土早期收缩、己完成结构的收缩徐变、新浇混凝土的水化热等对尚未达到强度的合拢段混凝土有直接影响，故必须重视合拢段的构造措施，使合拢段与两侧梁体保持变形协调，并在施工过程中能传递内力。合拢段的长度在满足施工要求的情况下，应尽量缩短，以便于构造处理，一般取1.5~3m，本设计取2m。
合拢段的构造处理有以下几种：(1) 用劲性钢管作为合拢段的预应力套管；(2) 加强配筋；(3) 用临时劲性钢杆锁定；(4) 压柱支撑。合拢段施工应注意以下几点：(1) 合拢段应采用早强、高强、少收缩混凝土；(2) 合拢段混凝土浇筑时间应选在一天中温度较低时，并使混凝土浇筑后温度开始缓慢上升为宜；(3) 加强混凝土的养护。
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2 桥跨总体布置及尺寸拟定
2.1 设计基本资料 2.1.1 桥址处自然情况
1. 概述
桥址属低中山岩溶峰林谷地地貌，地形起伏不平，呈“V”字型沟谷，地面标高1308.0-1400.0米，相对高差92米。所以该桥采用了高墩大跨桥梁、大跨度连续箱梁的结构。本桥为一级公路桥梁，由于该地区地形复杂且自然灾害较严重，所以要求该桥能抵抗自然灾害的标准高，对桥梁的结构形式、材料和施工方法及其工艺设备都提出了很高的要求。全桥长240.00米，桥址处地形复杂。
2. 工程地质资料
上部第四系坡残积土覆盖，岩性成分为混合土（亚粘土混碎石、角砾），下伏岩层为灰岩、碳质灰岩互层，局部有基岩露头。可分为4个工程地质层。
混合土：主要分布于桥址表层，主要成分为亚粘土混角砾和碎石混亚粘土，厚度1.2-4.9米，亚粘土混角砾，〔σ〕=140kpa，τ=35kpa，碎石混亚粘土，〔σ〕=500kpa，τ=160kpa。
全风化碳质灰岩，灰黑色，中密，节理裂隙极发育，原岩结构构造部分基本被破坏，岩心呈砂状，角砾状，〔σ〕=400kpa，τ=160kpa。
强风化灰岩，灰色，原岩结构部分基本被破坏，节理裂隙较发育，且较破碎，岩心多为碎石状，〔σ〕=800kpa，τ=180kpa。
弱风化灰岩，灰色，微晶结构，薄-中厚层状结构，节理裂隙不发育，岩心较完整，岩心多为短柱状，〔σ〕=1100kpa。
总体评价，桥址处地基均匀性较差，尤其是受差异风化作用的影响，局部在残积土及强风化岩中分布有大量的微风化岩石。对选择桥梁的基础和确定桥梁的结构形式起决定性的作用。
3. 水文气象资料
该地区属于北亚热带向北温带过渡地带，具有垂直气候带和干湿季分明两大特点。区内四季分明，冬春干燥，夏秋多雨，11月到次年4月晴天多，气温高，蒸发量大，降水量少等干季特征，5月到次年10月表现为多阴雨的湿季特征。季节性最大冻深0.4～0.6m。多年平均气温19.3°，月平均最高25.4°，月平均最低11.0°，极端最高39.5°，极端最低-5.6°。多年平均降雨量1199.6mm，年最多降雨量1627.8mm，年最少降雨量
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7mm，
多年平均日照17.5小时，无霜期334天。
4. 地震
本烈度Ⅵ度，重力加速度峰值0.05。地震基近期来测区内有感地震较少，未见有第四纪新构造活动迹象，地质构造相对稳定，根据《公路工程抗震设计规范》对于大型构造物等抗震重点工程，可比基本烈度提高一度即按Ⅶ设防。
2.1.2 设计依据
1. 主要技术指标设计资料
（1） 设计行车速度：80km/h。 （2） 荷载等级：公路I级。
（3） 桥面宽度：本桥位于整体式路基段，桥宽W=（0.5+11+0.5）+0.5+
（0.5+11+0.5）=24.5m。
（4） 桥面横坡：单向2%（半幅桥）。 （5） 高程系统：黄海高程系统。 （6） 坐标系：北京坐标系。
（7） 地震烈度：基本烈度Ⅵ度，按Ⅶ度设防。
（8） 洪水频率：本桥位于山谷，主跨部分为高架桥，故不考虑洪水影响。 （9） 设计通航：无通航要求。 （10）桥墩形式：矩形桥墩。 （11）基础形式：桩基础。
2. 材料规格
（1） （2） （3）
沥青混凝土：用于桥面铺装，全桥桥面铺装厚度10cm。 C55混凝土：用于主桥65+110+65m连续刚构箱梁。
C50混凝土：用于30m预制T梁及其现浇连续段；主桥桥墩墩身；
30mT梁12cm厚桥面现浇层。
（4） （5）
C 40混凝土：主桥过渡墩帽梁、墩柱。
C30混凝土：用于30m跨桥墩帽梁、支承梁、墩柱和墩柱间系梁以
及主桥主墩和过渡墩的承台、基桩。
（6）
C25混凝土：用于30m跨桩间系梁、基桩和扩大基础。
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（7） （8）
C15片石混凝土：用于U型桥台台身和基础。 C 40小石子混凝土：用于设支座墩的支座垫石。
3. 设计使用规范
（1）《公路工程技术标准》JTJ001-97。 （2）《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-。
（3）《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ022-85。
（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023-85。 （5）《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85。 （6）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86。 （7）《公路工程抗震设计规范》JTJ004-。 （8）《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。
2.2 设计方案比选 2.2.1 桥梁设计原则
桥梁设计必须遵照“实用、安全、经济和美观”的基本原则。 1. 实用性和安全性
桥梁必须实用和安全，要有足够的承载能力，桥跨结构以及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中均应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。应保证行车和人群的安全、畅通和舒适，并能满足将来交通量增长的需求。安全性要求桥梁选择合适的桥址能抵抗自然灾害如地震、泥水流等地质灾害，还要考虑到行车安全如合理的坡度、护栏、冰雪等恶劣气候的抗滑等要求，通航河流上的桥梁，桥下应满足泄洪，通航等要求，建成的桥梁应保证其使用年限，并便于检查和维修。其他还应考虑到支持农业灌溉，适合战时国防要求。
2. 经济性和可行性
桥梁的设计一般把经济性放在首位。经济性应综合考虑发展前景，施工方法的复杂程度和桥梁未来的养护及维修等费用。如便于改造，加固；采用新结构、新材料和先进技术缩短施工周期等。可行性要求，工程可行性，经济可行性。如桥梁的设计标准是否可行满不满足车流量，人流量，桥下通航量等；自然条件周围环境允不允许修建桥梁以及社会效益是否最优，资金是否充足等。
3. 美观性
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现代桥梁设计在满足以上基本要求的同时越来越注重美观性，尽可能使桥梁具有优美的外形，还要与周围的环境相协调。城市和旅游地区，要注意环保，更多的考虑建筑艺术，但不要把美观片面的理解为豪华的细部装饰。这样会增加费用，并不妥当。
2.2.2 桥型方案一（预应力混凝土连续刚构桥）
预应力混凝土刚构桥是一种预应力大跨径梁式桥，它综合了连续梁和T形刚构桥的受力特点，将主梁做成连续梁体，与薄壁桥墩固结而成。随着墩高的增高，薄壁桥墩对上部梁体的嵌固作用减小，逐渐退化为柔性墩作用。墩底弯矩，梁体内轴力随墩高迅速减小，为了减小水平位移产生的弯矩，常采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩。
由于悬臂部分承受很大的负弯矩，因此，可减少跨中正弯矩，从而其的主梁高度较梁桥为小。刚构桥几乎都是预应力混凝土结构。典型的连续刚构体系，一般采用对称布置，非常适合于平衡悬臂施工。目前，连续刚构体系桥已经成为预应力混凝土大跨径梁式体系桥的主要桥型，最大跨径已经突破300m。
1. 桥型方案一的上部结构
主桥上部结构为65+110+65m三跨预应力混凝土连续刚构箱梁，箱梁根部高度6.5m，跨中高度2.5m；箱梁根部底板厚70cm，跨中底板厚28cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度按1.8次抛物线变化。箱梁腹板根部厚60cm，跨中厚40cm，箱梁腹板厚度在腹板变化段按直线段渐变，由厚60cm变至40cm。箱梁顶板厚度25cm。箱梁顶宽12m，底宽6m，顶板悬臂长度3m，悬臂板端部厚15cm，根部厚70cm。箱梁采用挂篮悬浇施工，中边跨合龙段长2m，边跨现浇段9m在支架上浇筑。合龙边跨之前，拆除边跨挂篮，在边跨悬臂端设置压重，进行锁定。浇筑合龙段混凝土，同时卸掉等重量的压重物。待混凝土达到90%的强度后张拉边跨顶、底板预应力钢束。
中跨合龙顺序：
a. 拆除跨中挂篮，安装合龙吊架，在中跨两悬臂端各设置压重，进行锁定。 b. 在当天温度最低时浇筑合龙段混凝土，同时卸掉等重量的压重物。 c. 待混凝土达到90%的强度后张拉中跨顶板、底板预应力钢束。 d. 拆除吊架。
主梁合拢时相对高度误差不得大于2.5cm，横向偏差不得大于1.5cm。 2. 桥型方案一的下部结构
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本桥2、3号桥墩为主桥桥墩，墩身采用双肢等截面矩形实心墩，肢间净距5.5m。主墩承台厚4m，基础采用桩径2m的钻（挖）孔灌注桩，基桩按纵向三排、横向三排布置，每墩半幅桥宽共9根桩。主、引桥间1、4号过渡墩采用桩柱式，单幅桥基桩采用4根直径为1.5m的钻（挖）孔灌注桩，墩柱采用2根直径为2.0m的圆柱墩。1、4号过渡墩处设SSFB160型伸缩缝，0号桥台处设无缝伸缩装置，左半桥7号台、右半桥8号桥台处设SSFB80型伸缩缝，主桥箱梁下设GPZ3DX单向滑动盆式橡胶支座和GPZ3SX双向滑动盆式橡胶支座各一套。用4根直径为1.5m的钻（挖）孔灌注桩，墩柱采用2根直径为2.0m的圆柱墩，桥台为柱式台。
65 110 65 ① ④ ② ③ 图2.1 预应力混凝土刚构桥布置示意图，单位m
2.2.3 桥型方案二（预应力混凝土连续梁桥）
预应力混凝土连续梁桥可以是两跨或三跨一联或者多跨一联。跨数越多，联长越长，受温度、收缩徐变等的纵向位移就较大，使伸缩缝及制作的构造要求高；联长太短，伸缩缝数目增加，不利行车，此设计可分三联，两边跨三跨一联，中间两跨一联。
1. 桥型方案二的上部结构
主跨采用8×30m T字形组合梁先简支后连续，桥长240 m。梁高间距2.65m。桥面总宽12.0m，行车道宽3.75m，两侧人行道各宽1.0m防撞护栏0.5m，T字形组合梁采用预制吊装施工。
2. 桥型方案二的下部结构
桥墩为空心薄壁墩，桥台为柱式台，③、④、⑤、⑥号墩桩基础为摩擦桩，①、②、⑦号墩为嵌岩桩，桥台桩基础为嵌岩桩。
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① 30×③ ④ ⑦ 图2.2 预应力混凝土连续梁桥布置示意图，单位m
2.2.4 桥型方案三（斜拉桥）
斜拉桥是一种桥面体系以主梁受轴向力或受弯为主、支撑体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。桥跨是依靠固定在索塔的斜拉索支撑梁跨，拉索的作用相当于在主梁内增加了若干弹性支撑，使主梁跨径显著减小，从而大大的减小了梁内弯矩、梁体尺寸和梁体重力，使桥梁的跨越能力显著增大。梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关，而与拉索的间距有关。斜拉桥适用于大跨、特大跨度的桥梁，目前还没有其他类型的桥梁的跨度能超过其跨度。
斜拉桥与悬索桥不同之处是，斜拉桥的钢束直接锚固于主梁上，称自锚体系，
不需要笨重的锚固装置。拉索承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受压，因此塔、梁均为压弯构件。由于斜拉桥的主梁通过拉紧的斜索与塔直接相连，增加了主梁抗弯、抗扭刚度，在动力特性上一般远胜于悬索桥。抗风性能也由于悬索桥。悬索桥的主缆为承重索，它通过吊索吊住加劲梁，索两端锚于地面，称地锚体系。斜拉桥具有施工方便、桥型美观、用料省、主梁高度小、梁底直线容易满足通航和排洪要求、动力性能好的优点，发展非常迅速，跨径不断增大。
② ⑤ ⑥ 30 ② 90 90 30 ④ ③ 图2.3 斜拉桥整体布置示意图，单位m
1. 桥型方案三的上部结构
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采用30+90+90+30=240m预应力混凝土箱形截面梁，桥长240m。桥面总宽12.0m，行车道宽3.75m，两侧人行道各宽1.0m防撞护栏0.5m，采用悬臂吊装法施工。
2. 桥型方案三的下部结构
桥墩为空心薄壁墩，桥台为柱式台，2、3、4号墩基础为嵌岩桩。
项目 桥型 跨径 截面形式 表2.1 桥型方案比选 比选方案一 比选方比选方案三 案二 预应力混凝土连预应力斜拉桥 续刚构 混凝土连续梁 65m+110m+65m 8×30m 30m+90m+90m+30m 单箱单室 T梁 单箱单室 结构 特点 墩梁固结，受力可根据较好。结构造型使用要整体性好，可模求浇铸型好，可根据使成各种用要求浇铸成各形状的种形状的结构，结构，刚度大，变性小。整体性受力明确，理论好，刚计算较简单，设度较计和施工的方法大，变较成熟 在垂直性较荷载的作用下，小。受其支座仅产生垂力明直反力，而无水确，理
斜拉桥跨径大，基础施工量少，可采用悬臂预制拼装，节约工期，设计和施工的方法不是很成熟，耐久性不是特别好。 67
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平推力。结构造论计算型灵活，可模型较简好。 单，设计和施工的方法日趋完善和成熟。 侧面上看线条明晰，与当地的地形配合，显得美建观大方。 筑 造型 侧面上跨径较大，线条非常看线条美，与环境和谐，增明晰，加了当地的景观。 与当地的地形配合，显得美观大方。 小 较短 大 较长 养护量 工期 小 较短 由上表可知，根据当地的情况，结合桥梁设计原则，选择第一方案上比第三方案和第二方案好；工期上较短，对整个工程进度来说不会受其影响；施工难度较小，针对当地地质情况，采用桩基，加强基础强度。所以选择第一方案作为首选。
2.3 梁体截面比选
根据桥梁的设计跨度240m属于大跨度桥梁，且是超静定结构，主梁需承受较大的
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抗扭、抗弯性能，且考虑到要尽量减小自重的缘故，因此可排除自重大的板式截面选用 箱形梁、组合箱梁、T型梁和组合T梁等四种截面形式进行优缺点比选。
1. 箱型梁
箱梁梁截面是一种闭口薄壁截面，其结构整体性强，抗扭刚度大，同时它的顶板和底板的面积比较大，能有效的承担正负弯矩，并能满足配筋的需要。因此，在大跨度预应力混凝土桥梁中大都采用箱型截面。在多车道桥梁中，其能承受较大的偏心荷载，内力分布比较均匀。对于处于悬臂状态的桥梁，具有良好的静力和动力稳定性，因此使用与悬臂施工，适应性强。景观效果好。该方案需采用就地浇筑，现场浇筑混凝土及张拉预应力工作量大，但可全线同步施工，施工期间工期不受控制,对桥下道路交通影响较其他方案稍大。
2. 组合箱梁
组合箱梁是一种新型的桥梁结构形式，它是由混凝土顶底板、体外预应力筋和波纹钢腹板三者构成的组合结构，是对传统的混凝土桥梁的一种改进。与普通混凝土腹板箱梁相比，它恰当地将钢、混凝土结合起来，混凝土顶底板抗弯，波纹钢腹板抗剪，充分发挥了材料的使用效率。该结构自重轻，抗震性能好，运输和吊装方便，经济美观，综合优势突出，而且可以解决现在很多大跨连续梁或连续刚构中出现的混凝土腹板开裂问题，提高结构的耐久性。波纹钢腹板预应力组合箱梁桥具备缩短工期、降低成本、提高效益等多项优点，应该说是我国桥梁建设中一种较好的选择。但从桥下看,景观效果稍差，且桥面板需现浇施工,增加现场作业量，工期也相应延长，并且徐变变形大，对于无缝线路整体道床轨道结构形式来说，存在着后期维修养护工作量大的缺点。
3. T型梁和组合T型梁
T型梁结构受力明确，设计及施工经验成熟,跨越能力大,施工可采用预制吊装的方法，施工进度较快。该方案建筑结构高度最高，有利于承受正弯矩，但不利于承受双向弯矩。因此，对于大跨连续刚构不妥。对于组合T型梁也具有外形简单，制造方便，整体性好的特点，便于运输的特点，但在受力方面，存在将桥梁主要承重构件“拦腰”划分为两部分，不利于构造的布置。而且由于梁底部呈网状,景观效果差。
综合起来，箱型梁抗扭刚度大，整体受力和动力稳定性能好，外观简洁，适应性强，在直线、曲线、折返线及过渡线等区间段均可采用，且施工技术成熟，造价适中。因此，结合工程特点和施工条件，选择连续箱型梁。
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2.4 桥梁整体布置和尺寸拟定
1. 连续梁截面细部尺寸拟定原则
箱形截面由顶板、底版、腹板等几部分组成，它的细部尺寸的拟订既要满足箱梁纵、横向的受力要求，又要满足结构构造及施工上的要求。
底板厚度无预应力束筋时尽可能满足L/30(L为箱梁底部内壁净距)，但不小于120mm。如箱梁底板上有预应力束筋管孔，其最小厚度应为3.3D（D为管孔直径）。并要加强辅助钢筋，如管孔过密，在管孔间应设吊筋。此外底板还承受挂篮底模梁后吊点的反力，设计时对这些因素也应考虑。
顶板厚度通常考虑两个因素：桥面板横向弯矩的受力要求和布置纵向预应力束和横向受力钢筋的构造要求。
腹板的最小厚度必须满足结构构造及施工中浇筑混凝土的要求并且应满足剪切极限强度的要求。
2. 主梁跨中及支点截面尺寸拟定 经综合考虑，拟定跨中及支点尺寸如下：
跨中梁高2.5m，桥面宽12m，底板宽6.0m，厚0.28m，腹板厚0.4m，顶板厚0.25，翼缘板厚0.15 m，翼缘板从0.15 m到0.25 m到0.7 m折线过渡。
支点梁高6.5m，桥面宽12.0m，底板宽6.0m，厚0.7m，腹板厚0.6m，顶板厚
0.25 m，翼缘板尺寸同跨中截面。
××图2.4 跨中处箱梁截面图，单位cm
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图2.5 支点处箱梁截面图，单位cm
3. 各截面梁高和底板厚度变化
箱梁底缘线和底板厚度变化为二次抛物线； 梁高变化的抛物线方程为:
底板厚度变化的抛物线方程为：
，单位为米；
，单位为米。
图2.6 迈达斯模型图
2.5 桥梁施工阶段划分
1. 主梁分段原则
主梁的分段在有限元分析计算杆件时十分关键，分段越详细，相应的计算结果的就越接近真实值。本设计单元的划分，事由各个施工阶段而确定的，每一个施工阶段划分为一个单元。如此模拟施工过程，可以得到对应的截面，这些截面就是验算的所需的截
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面。此外，还相应的在墩顶构造变化位置相应增没了几个单元，便于计算。
2. 主梁的分段
主梁全长为240m，分为60个单元，共61个截面，边跨现浇段长度为9m，分
为2个单元：边跨合拢段长度为2m分为1个单元；中跨合拢段为2m，分为2个单元，各1m；支点处划分为6个单元，其中中间2个单元为0号块，其两边的为横隔板，之后向两边悬出的为3.7m长梁段，5×3.5梁段，6×4.5梁段。
图2.7 边跨分段示意图，单位cm
图2.8 中跨分段示意图，单位cm
2.6 悬臂施工过程及注意事项
1. 施工过程
本桥为预应力刚构桥，所以采用悬臂浇筑施工。墩顶梁段分别在各墩顶浇筑，其余梁段用活动挂篮悬臂灌注，挂篮及附属设备重为80t。根据施工过程，可计算各个阶段的恒载内力。
第一阶段：完成桥台，桥墩基础、承台及墩身的施工；
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图2.9 0号块施工示意图 图2.10 1号块施工示意图
第二阶段：采用托架或支架浇筑0号块及1号块； 第三阶段：（1）安装挂篮，立模后绑扎钢筋，悬臂施工；
（2）待强至90%后张拉钢束；
（3）压浆后移动挂篮，进行下一阶段的悬臂浇筑施工； （4）搭设支架，浇筑边跨现浇段。
第四阶段：采用挂篮悬浇至最大悬臂状态。
图2.11 最大悬臂端施工示意图
第五阶段：（1）在边跨合拢段加配重；
（2）待日气温变化最小阶段锁定边跨合拢段； （3）焊接刚性骨架，绑扎钢筋，浇筑混凝土； （4）混凝土浇筑时逐步对配重卸载； （5）待强至90%后张拉边跨连续钢束。
第六阶段：（1）在中跨合拢段加配重；
（2）待日气温变化最小阶段时锁定中跨合拢段； （3）焊接刚性骨架，绑扎钢筋，浇筑混凝土； （4）混凝土浇筑时逐步对配重卸载； （5）待强至90%后张拉中跨连续钢束。
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图2.12 满堂施工示意图
图2.13 边跨合龙示意图
图2.14 中跨合龙示意图
第七阶段：（1）浇筑护栏、安装排水管；
（2）进行伸缩缝及桥面铺装的施工； （3）完成桥面和交通工程等的施工； （4）成桥运营。
2. 注意事项
（1）在合拢段混凝土灌注时，需选择温度变化不大的夜间气温最低时进行，设计中无法预先确定合拢时的温度值，所以依照合拢温度为15℃来设计。为保证灌注的质量，在中跨合拢段两端截面间设钢支撑，并且在顶板和底板上各张拉四根临时钢索，以锁定合拢段两侧梁部。合拢段混凝土达90%强度后，拆除临时支座，放松临时索重新张拉至设计张拉力。
（2）悬臂浇筑施工时，两悬臂端的施工设备重量必须保持平衡，而且需注意无左右偏载，两端浇筑混凝土进度之差不得过大。
（3）每项施工工序必须严格遵守有关的施工规范，确保工程质量及施工人员的生命安全。
（4）施工中需不断的校对千斤顶，防止超过允许的误差值。 （5）在各施工阶段钢束张拉时，必须严格控制张拉应力。 （6）边跨支架施工时，基础应夯实，确保牢固可靠，防止下沉变形。
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3 主梁内力计算
主梁的内力计算分为设计内力和施工内力两部分。
设计内力用于强度验算及配筋设计，施工内力是施工过程中，各施工阶段的临时施工荷载，如施工机具设备（挂蓝、张拉设备等）、模板、施工人员等引起的内力，主要供施工阶段验算用。本设计中对施工阶段设计的内容进行了简化，主要考虑了一般恒载内力、活载内力。
主梁恒载内力，包括自重引起的主梁自重（一期恒载）内力SG1和二期恒载（如铺装、栏杆等）引起的主梁后期恒载内力SG2。主梁的自重内力计算方法可分为两类：在施工过程中结构不发生体系转换,如在满堂支架现浇等，如果主梁为等截面，可按均布荷载乘主梁内力影响线总面积计算；在施工过程中有结构体系转换时，应该分阶段计算内力。本设计采用悬臂施工法, 由桥面铺装混凝土铺装层，人行道，防撞护栏等自重集度可计算所得每延米二期恒载集度
kN/m。（其
中25kN/m3为10cm沥青混凝土的容重，15 kN/m为人行道护栏等的恒载集度）
3.1 恒载内力计算
1. 毛截面几何特性
本桥截面为箱型截面，截面较多，故采用MIDAS中的“截面特性值计算器”来计算比较简便，由于全桥为对称的截面，故只计算左边一半的截面即可，其结果如表所示。
截梁高面 (m) 0 6.5 6.340' 8 1 5.83 2 5.37表3.1 毛截面几何特性 中性轴到截面惯中性轴到梁截面面梁顶的距性矩底的距离 2积(m) 离 4(m) （m） （m） 15.03791.3058 3.3527 3.1473 5 14.77885.6966 3.26 3.0584 3 13.90168.3111 3.0735 2.7565 1 13.122.8782 2.8788 2.4972
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3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6.4753 13 9.35 132.5 7.4335 6.4753 ' 142.5 7.4335 6.4753 ' 152.5 16.03 9.35 ' 2. 恒载内力计算
6 3 4.9412.3939 9 4.5511.7213 9 4.1811.0968 7 3.8510.1736 7 续表3.1 3.479.1593 6 3.158.3147 3 2.887.9579 9 2.687.6879 8 2.557.5079 4 2.5 7.4335 2.5 16.03 43.9275 35.0966 27.9907 22.0566 16.3462 12.2957 9.6675 7.9222 6.8749 2.694 2.51 2.35 2.2098 2.0413 1.77 1.7672 1.66 1.5947 1.5665 1.3928 1.5665 1.5665 1.3928 2.255 2.0341 1.8326 1.62 1.4347 1.2553 1.1218 1.0234 0.9593 0.9335 1.1072 0.9335 0.9335 1.1072 （1）由MIDAS计算出桥梁在自重作用下和二期恒载作用下的剪力弯矩如下表所
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示
截面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 剪力(kN) -1390.32 -1078.59 -590.7 -104.48 445.92 表3.2 恒荷载内力 弯矩截剪力弯矩(kN·m) 面 (kN) (kN·m) 15629.90 20 -382243.3 4 1233.15 2455.22 2940.21 2513.42 21 -5831.07 -391583.24 22 -4311.66 -372565.31 -14830.623 -361610.92 9 -14430.324 -346934.24 5 25 -14009 -3319.14 26 -125.63 -282670.9 -11269.527 -240871.71 2 -10039.528 -203515.87 5 29 -8869.23 -170380.68 30 -7753.95 -141259.76 31 -6706.57 -115941.63 32 -67.15 -885.3 33 -4331.38 -66535.94 34 35 36 37 38
996.32 710.61 1436.63 -1722.35 2433.51 -10427.61 3442.13 -232.55 4475.51 -41452.13 52.83 -63992.77 6677.2 -91478.91 7914.83 -124311.3 62.35 -153869.43 续表3.2 10075.55 -187231.14 11243.93 -224605.49 12473.05 -266198.76 13766.73 -312233.69 15210.02 -365993.31 -3262.05 -2227.43 -1217.65 -220.12 0.03 -49457.63 -37114.14 -29368.18 -26135.47 -26025.43 67
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（2）恒载梁单元成桥后内力如图所示
图3.1 成桥后的剪力图，单位kN
3.1.1 成桥后的恒载弯矩图，单位kN·m
（3）施工0号块阶段恒载内力图如下
图3.2 0号块弯矩图，单位kN·m
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图3.2.1 0号块剪力图，单位kN
（4）施工阶段11内力图如下
图3.3 施工阶段11剪力图，单位kN
图3.3.1 施工阶段11弯矩图，单位kN·m
（5）边跨合龙内力图
图3.4 边跨合龙弯矩图，单位kN·m
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图3.4.1 边跨合龙剪力图，单位kN
3.2 活载内力计算
1. 冲击系数的计算
由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.2条的条文说明）计算冲击系数。结构基频：桥梁的自振频率（基频）宜采用有限元方法计算，对于连续梁结构，当无更精确方法计算时，也可采用下列公式估算。
式中：
―结构的计算跨径，单位：m； E―结构材料的弹性模量，单位：N/m2； ―结构跨中截面的截面惯性矩，单位：m4；
―结构跨中处的单位长度质量（单位：kg/m），当换算为重力计算时，其单位应
为：N / s2；G―结构跨中处每延米结构重力，单位：N/m；
g―重力加速度，g=9.8(m/s2)
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。
因边垮跨度小按照最不利效应计算法则＝65m，查得=14204kg/m
冲击系数最终可采用Midas Civil进行计算，结构比按规范手算更为精确，所以本
=7.785532m4 ，
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设计最终采用软件计算的冲击系数。
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D62-2004） 当
时，=0.05
2. 活载内力的计算原理
由于本设计采用单箱单室截面，因此荷载横向分布系数取为1.0。 本设计计算采用直接在内力影响线上布置荷载计算内力： 式中：
—主梁最大活载内力； —汽车荷载的冲击系数； 车道折减系数，据桥规—汽车车轴重力；
—计算截面内力影响线纵坐标； —主梁内力影响线面积； —均布荷载；
—纵向折减系数，本设计为连续刚构计算跨径取240（150<<400）取以边跨、中跨跨中截面的影响线加载为例：
；
；
)
10.18349.2
图3.5 边跨跨中弯矩最小影响线加载，单位kN
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419.010.18349.210.18图3.5.1 边跨跨中剪力最大影响线加载，单位kN 图3.6 边跨跨中弯矩最大影响线加载，单位kN
图3.6.1 边跨跨中剪力最小影响线加载，单位kN
349.
419.067
10.18兰州交通大学毕业设计（论文）
图3.7 中跨跨中弯矩最大影响线加载，单位kN
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349.10.18图3.7.1 中跨跨中弯矩最小影响线加载，单位kN
5.10.18419.0图3.8 中跨跨中剪力最小影响线加载，单位kN
419.010.18图3.8.1 中跨跨中剪力最大影响线加载，单位
kN
3. 活载内力计算结果
表3.3 汽车荷载引起的梁最大最小内力 截最大 最小 截最大 最小 面 弯矩剪弯矩剪面 弯剪弯矩剪力 (kN·力(kN·力矩力(kN·(kN) m) (kNm) (kN(kN(kNm) ） ) ·m) ） 1 0.0 2460.0 -2132157287-433-28.8 .4 9.0 0 8.6 6.7 82.9 2 1880.248-232.-2082193552-458-410
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3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 5 .8 4505.2513 .4 65.3199 .5 10360437.7 .0 13193558.5 .4 续表3.3 15020657.3 .6 17791884.7 .2 182111.1 0.8 18560133.4 3.3 170191.9 9.1 14460175.6 7.5 11600195.9 8.8 9587.2110 0.8 7734.2256 9.4 6043.2407 5.0 0 -580.1 -928.2 -1508.3 -2088.4 -2552.5 -3596.7 -40.9 -5685.0 -6729.2 -7773.4 -9397.2 -11417.4 -152.0 -20524.6 0.3 -1968.8 -1872.0 -1694.8 -1526.3 -1398.1 -1133.5 -903.5 -708.4 -6.2 -413.8 -306.9 -238.9 -182.0 -134.6 1 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
7.8 4135.0 17.5 5312.2 5214.4 4933.1 83.5 13.7 7451.9 85.7 9816.9 11503.4 13273.8 15073.0 16830.9 9.5 5575.6 136.8 137.5 138.4 141.5 146.2 171.1 208.5 252.9 305.3 386.5 485.2 603.2 741.4 .4 -47960.8 -63398.2 -60776.0 -58077.6 -49068.7 -41170.6 -339.4 -27278.1 -21330.5 -16070.9 -10381.5 -5970.8 -3630.0 -2501.6 8.2 -4024.0 -3233.8 -3196.7 -3157.5 -3015.0 -2878.8 -2741.3 -2601.8 -2460.2 -2316.6 -2128.4 -1936.5 -1740.7 -13.2 67
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14517.2-265-95.37 5 8.2 13.9 3 6 13157.268-332-62.38 9 9.2 05.2 9 7 11901.283-410-35.39 5 6.1 36.2 6 8 4. 活载内力包络图
18430.3 19146.2 19170.9 8.-214-1349 2.5 6.9 107-187-1153.5 3.6 5.6 1114-181-111.2 4.3 4.3 图3.9 活载弯矩包络图, 单位kN·m 图3.9.1 活载剪力包络图, 单位kN
3.3 温度次内力及支座沉降
1. 温度次内力
（1）温度次内力包括两部分，年温差和局部温差影响。本设计中采用《公路桥涵设计通用规范》（JTG D62-2004）中竖向温差曲线来计算温差应力，本设计中采用系统温差整体升高20℃，整体降温20℃计算；由日照引起的温差按桥面顶板比底板高10℃考虑，从顶板到底板温度采用线性过渡。
（2）结构力学计算原理
a) 沿桥长温度分布均匀； b) 混凝土为弹性均质材料； c) 梁变形服从平截面假定；
67
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d) 不计横向温度应力的影响，只考虑竖向。
力法方程如下：
式中： 将
，
，
，
，
—单位赘余力方向上引起的变形；
—温度变化在赘余力方向上的变形，本设计中为中间支座截面的相对转角； ，
，
的值（可通过图乘法求得）及
代入方程式可
求得：(式中为变形曲率)
图3.10 温度次内力计算简图
（3）温度次内力计算表
表3.4 整体升降温内力 整体升温 整体升温 整体升温 整体升温 剪剪剪弯截弯矩 弯矩截剪弯矩 力力 力 矩面 (kN·(kN·面 力(kN·(kN(kN(kN(kNm) m) (kN) m) ) ) ) ·m) 108-1082109.-661-106611 0 0 .28 .28 0 32 0.22 9.32 0.22 109-109.-109109.2-128-8571288572 .06 71 .06 71 1 8.11 1.68 8.11 1.68 续表3.4 109-274.-109274.2-128-3741283743 .06 28 .06 28 2 5.58 0.09 5.58 0.09 4 109-438.-109438.28.98 -511.-8.9511.
67
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5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1.71 109.71 109.71 109.71 109.7 109.69 109.67 109.63 109.6 109.57 109. 109.51 109.47 109.43 109.4 10985 -713.14 -987.42 -1206.84 -1700.55 -2194.26 -2687.97 -3181.68 -3675.39 -4169.1 -4553.09 -4937.09 -5321.09 -5705.08 -60.08 -95.71 -109.71 -109.71 -109.71 -109.7 -109.69 -109.67 -109.63 -109.6 -109.57 -109. -109.51 -109.47 -109.43 -109.4 -10985 713.14 987.42 1206.84 1700.55 2194.26 2687.97 3181.68 3675.39 4169.1 4553.09 4937.09 5321.09 5705.08 60.08 9567
3 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 3
8.5 8 7. 7.08 6.48 5.92 5.37 4.85 4.1 3.07 2.27 1.47 0.58 0 0 47 -511.26 -520.21 -9.99 -576.56 -601.1 -623.56 -4.06 -662.29 -683. -701.44 -714.91 -725.02 -731.37 -733.57 -7338 -8.5 -8 -7. -7.08 -6.48 -5.92 -5.37 -4.85 -4.1 -3.07 -2.27 -1.47 -0.58 0 0 47 511.26 520.21 9.99 576.56 601.1 623.56 4.06 662.29 683. 701.44 714.91 725.02 731.37 733.57 733.兰州交通大学毕业设计（论文）
9 .36 截面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 .36 .02 8 .57 表3.5 梯度升温内力 剪力弯矩截剪力(kN) (kN·m) 面 (kN) -533.52 0 20 -538.65 -537.41 0.61 21 1856.76 -537.4 1351.51 22 1857.71 -0.61 2162.42 23 4.74 -0.61 3513.93 24 4.49 -0.61 4865.45 25 4.22 -0.59 5946.66 26 3.98 -0.55 8379.38 27 3.74 -0.48 10812.1 28 3.42 续表3.5 -0.37 13244.83 29 3.13 -0.19 15677.55 30 2.84 -0.03 18110.27 31 2.56 -539.9 203 32 2.17 -539.76 22435.11 33 1.62 -539.59 24327.23 34 1.2 -539.39 26219.35 35 0.78 -539.23 28111.47 36 0.31 -539.05 30003.59 37 0.01 -538.85 32003.82 38 0 .02 57 弯矩(kN·m) 32571.46 32184.81 25220.24 16733.72 16733.83 16729.1 16713.38 16699.35 16686.39 16674.53 16663.7 166.07 162.84 16633.38 16626.26 16620.91 16617. 16616.36 16616.36 （4）温度次内力图
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图3.11 整体降温剪力图，单位kN 图3.11.1 整体降温弯矩图，单位kN·m 图3.12 整体升温剪力图，单位kN
8574.9最大 最大8574.9 最大1288.5 最小-1288.5 图3.12.1 整体升温弯矩图，单位kN·m 图3.13 温度梯度剪力图，单位kN 图3.13.1 温度梯度弯矩图，单位kN·m
2. 基础沉降内力
33135.3最（1）本设计中去支座沉降均为15mm来计算，由于本设计是三跨连续刚构桥，两最大33135.3 边支座是一般支撑，梁桥墩是固结，墩顶和梁是弹性连接中的刚性连接来模拟，因此，
将支座分为四个沉降组，进行组合，取出产生最不利内力的组合为控制组合。该过程由midas软件完成，将提出的内力如下表所示：
沉降最大 截剪弯矩面 力（kN(kN·m) 表3.6 支座沉降内力 沉降最小 沉降最大 剪弯矩 截剪弯矩力 (kN·面 力（kN(kNm) (kN·m)
沉降最小 剪弯矩 力 (kN·(kNm) 67
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1 2 3 4
) ) ) 178-1721800 0 .53 8.53 0 .25 179-17-180.2969180.9 .83 9.83 9 1 .96 179452.2-17-452.2970.83 5 9.83 25 2 .58 180-18-723.2196723.6 .9 0.9 6 3 .13 续表3.6 1801175..9 85 1801628..9 1 18019..9 9 1802803..88 95 1803618 .86 1804432..82 05 1805246..76 1 1806060..71 15 1806874..67 2 1807507.-180.9 -180.9 -180.9 -180.88 -180.86 -180.82 -180.76 -180.71 -180.67 -180-1175.85 -1628.1 -19.9 -2803.95 -3618 -4432.05 -5246.1 -6060.15 -6874.2 -750767
109.23 10945.28 10463.45 10088.3 91.45 9684.77 56.44 8267.48 7578.53 68.57 6200.61 5511.65 4625.85 3740) -180.25 -969.96 -970.58 -196.13 -196.21 -196.28 -196.34 -196.4 -196.47 -196. -196.59 -196. -196.7 -196-109.23 -10945.28 -10463.45 -10088.3 -91.45 -9684.77 -56.44 -8267.48 -7578.53 -68.57 -6200.61 -5511.66 -4625.85 -3745 6 7 8 9 10 11 12 13 124 25 26 27 28 29 30 31 32 3
196.21 196.28 196.34 196.4 196.47 196. 196.59 196. 196.7 196兰州交通大学毕业设计（论文）
4 15 16 17 18 19 .62 180.56 180.49 180.44 180.38 180.31 35 8140.5 8773.65 9406.8 10039.96 10709.29 .62 -180.56 -180.49 -180.44 -180.38 -180.31 .35 -8140.5 -8773.66 -9406.8 -10039.96 -10709.29 3 34 35 36 37 38 .76 196.8 196.83 196.84 196.84 196.84 .05 28.25 1968.45 1181.08 510.69 510.69 .76 -196.8 -196.83 -196.84 -196.84 -196.84 0.05 -28.25 -1968.45 -1181.08 -510.69 -510.69 （2）支座沉降次内力包络图
图3.14 支座沉降剪力包络图，单位kN
图3.14.1 支座沉降弯矩包络图，单位kN·m
3.4 混凝土收缩徐变引起的内力
（1）徐变引起的次内力计算原理
根据《公桥规》的编制理念，使用阶段的收缩徐变时间应为‘0’天，而将结构的收缩徐变考虑到施工阶段中，即添加一个较长的施工周期，用以完成结构的收缩徐变，而不在使用阶段考虑。
根据《公桥规》4.2.12条规定，在先期结构上由于结构自重产生的弯矩，经过混凝
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土徐变重分配，在后期结构中t时的弯矩
可按照下式计算：
式中：
一在先期结构自重作用下，按先期结构体系计算的弯矩； 一在先期结构自重作用下，按后期结构体系计算的弯矩；
一加载至t时的徐变系数，当缺乏符合当地实际条件的数据时，可按照规范中的
附录F计算；
一加载至时转换为后期结构的徐变系数； （2）混凝土收缩徐变内力表
表3.7 混凝土收缩徐变次内力 徐变次内收缩次内收缩次内徐变次内力 力 力 力 截截剪剪弯矩 弯矩 弯矩 弯矩 面 剪力 面 剪力 力力(kN·(kN·(kN·(kN·(kN) (kN(kN) (kNm) m) m) m) ) ) -443-46.2-447.2708-46.28151 0 0 .31 12 0 2.99 57 .8 -4449.-46.46.72122593982 729 .71 51 46 4 1 .17 0.92 .19 -4461123-46.116.2132016726.16633 .71 .78 46 84 2 .85 6.35 96 .74 -4491798-46.186.21337-7.2240.4 5.31 .51 .04 74 94 3 6.37 1 87 -4492921-46.303.21337-6.8240.5 5.03 .51 .82 74 78 4 6.47 3 69 -4494045-46.420.21337-6.4247.6 4.74 .51 .59 74 62 5 1.17 2 88
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7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 -4494944-46.514.2.5 .61 73 09 6 -4496967-46.724.2.46 .41 73 4 7 -44990-46.934.2.41 .2 72 71 8 -4491101-46.11452.32 3 72 .01 9 续表3.7 -449.13035-46.1355.17 .8 7 32 -449.15058-46.1565.03 .59 69 63 -448.17081-46.1775.91 .39 67 94 -448.186-46.1939.81 .67 66 51 -448.20227-46.2103.67 .96 65 09 -448.21801-46.2266.5 .24 63 66 -448.23374-46.2430.36 .53 62 23 -448.24947-46.2593.22 .81 6 81 -448.-46.2766.26611 05 58 73 （2）混凝土收缩徐变内力图
4.47 4.19 3.84 3.51 30 31 32 33 34 35 36 37 38 3.19 2.88 2.44 1.83 1.37 0. 0.37 0.03 0.03 13353. 13337.8 13323.26 13309.95 13297.78 13286.95 13274.32 13263.66 13255.59 13249.51 13245. 13244.22 13244.19 -6.0271.6 8 -5.6293.8 13 312.-5.2 84 -4.7330.5 88 -4.32 -3. -3.29 -2.46 -1.83 -1.18 -0.46 347.34 362 379.08 393.46 404.29 412.4 417.5 419.0 27 419.0 27
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图3.15 收缩二次弯矩图，单位kN·m 图3.15.1 收缩二次剪力图, 单位kN 4397.2最最大图3.16 徐变二次弯矩图, 单位kN·m
图3.16.1 徐变二次剪力图, 单位kN
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3.5 作用效应的组合
3.5.1 承载能力作用效应的组合
公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合：基本组合和偶然组合，由于本设计不考虑偶然作用的影响，故只采用基本组合。基本组合是永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：
（3.1）
或
式中：
—承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；
—结构重要性系数，按《通规》JTG D60-2004表1.0.9规定的结构设计安全等级
采用，对应于设计安全等级一级、二级和三级分别取1.1、1.0和0.9；
—第i个永久作用效应的分项系数，应按《通规》JTG D60-2004表4.1.6的规定
采用；
、
—第i个永久作用效应的标准值和设计值；
=1.4。当某个可 （3.2）
—汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数，取
变作用在效应组合中其值超过汽车荷载效应时，则该作用取代汽车荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载，其分项系数也与汽车荷载取同值；
、
—汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值；
—在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其
他第j个可变作用效应的分项系数，取
、
=1.4，但风荷载的分项系数取
=1.1；
—在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其
他第j个可变作用效应的标准值和设计值；
—在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他可变
作用效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载（或其他一种可变作用）组合时，人群荷载（或其他一种可变作用）的组合系数取
=0.80；当除汽车荷载效应（含
=0.70；
汽车冲击力、离心力）外尚有两种其他可变作用参与组合时，其组合系数取
尚有三种可变作用参与组合时，其组合系数取ψc=0.60；尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时，取
=0.50。
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根据《通规》第4.1.6条规定，各种作用的分项系数取值如下： 结构重要性系数取
=1.1；
一期恒载作用的分项系数，当作用对结构的承载能力不利时，取1.2；当作用 对结构的承载能力有利时，取1.0；
二期恒载作用效应的分项系数，当对结构的承载能力不利时，取1.2； 当作用对结构的承载能力有利时,取1.0； 基础变位作用效应的分项系数取0.5； 汽车荷载效应的分项系数取1.4； 温度作用效应的分项系数取1.4； 其他可变作用效用的组合系数0.7； 则承载能力极限状态组合为： 当作用对结构的承载能力不利时取
（3.3）
当作用对结构的承载能力有利时取
（3.4）
3.5.2 正常使用极限状态下的荷载组合
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；
1. 作用短期效应组合
永久作用标准值效应与可变作用频率值效应相组合，其效应组合
式中:
—作用短期效应组合设计值；
—第j个可变作用效应的频率值系数，汽车荷载（不计冲击力）
荷载
=1.0，风荷载
=0.75，温度梯度作用
=0.8，其他作用
=0.7，人群
（3.5）
=1.0；
—第j个可变作用效应的频率值。
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当作用对结构短期作用时取：
2. 作用长期效应组合
永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应织合表达式为：
式中:
一作用长期效应组含设计值
一第j个可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载(不计冲击力)，
，风荷载
，温度梯度
，其作作用
，。
（3.7）
（3.6）
人群荷载
一第j个可变作用效应的准永久值；
当作用对结构长期作用时取：
（3.8）
3.5.3内力组合结果
根据上述的组合要求，进行承载能力极限状态内力组合和正常使用状态内力组合，其结果见表，其中剪力单位为kN 弯矩单位为kN·m。
表3.8 承载能力极限状态下的最大弯矩，剪力 承载不利 承载有利 承载不利 承载截面 弯矩 剪力 弯矩 剪力 弯矩 剪力 弯矩 0.0 -2140.3 0.0 -1862.2 20 -382735.5 21958.2 -306286.9336.5 -1769.1 50.8 -1553.4 21 -391423.9 4057.4 -313107.3313.7 -1179.9 11822.7 -1061.8 22 -385846.4 5948.6 -311333.4078.5 -506.2 17490.5 -485.3 23 -390786.9 -17495.7 -3184.7477.2 318.9 24974.5 229.7 24 -373421.0 -17014.9 -304034.1339.7 1149.3 30197.6 950.1 25 -355679.1 -16508.6 -2288.2425.7 1816.6 32770.2 1529.2 26 -297277.1 -14771.6 -240742.9367.4 3330.1 33452.9 2843.4 27 -246674.1 -13211.4 -198499.8558.1 4857.8 27286.6 4169.4 28 -200872.7 -11701.3 -160169.5230.2 09.5 14520.6 5514.4 29 -159986.5 -10245.3 -125910.3
67
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7467.2 7992.7 -4668.7 6884.2 30 -123779.1 -8845.5 -95527.2 8525.6 95.9 -30229.8 8310.5 31 -92011.4 -7515.8 -68823.1 20.0 11413.2 -61557.7 9830.2 32 -57226.3 -5915.8 -39513.4 续表3.8 -120425.3 12883.2 -651.4 11090.7 33 -28744.5 -4416.1 -137.3 -158768.6 14427.3 -121322.3 12412.2 34 -6165.6 -2968.6 3725.9 -201701.0 16033.5 -156779.9 13784.7 35 10671.4 -1534.6 18094.2 -249465.7 17709.2 -196225.9 15214.5 36 21816.2 -103.5 276.8 -302327.0 19459.2 -239880.3 16705.9 37 26363.9 1337.2 31591.0 -3068.6 21397.2 -290870.0 18355.2 38 26530.4 1658.4 31735.5 表3.9 使用阶段承载能力极限状态下的弯矩，剪力最大 截短期组合 长期组合 截短期组合 长期组合 面 弯剪弯矩 剪面 弯矩 剪弯矩 剪矩 力 力 力 力 1 0.0 -180.0 -192-3076170-30816147.2 21.2 0 73.0 07.146.44.8 8 0 2 376-153204-162-3146147-315-1808.8 38.7 .7 13.3 1 13.0 8.0 194..8 0 3 865-107305-112-3134303-3141367.3 48.9 .7 24.3 2 61.0 3.2 701.0.5 0 4 126-511057-612-3202-14-321-144.7 9.0 5.9 4.8 3 15.0 527840.69.0 .9 0 5 176113.1458-17.2-3058-14-307-14191.7 7 3.5 4 4 09.0 127402.68.8 .6 0
67
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6 209749.1696581.2-2910-1320.1 1 2.1 6 5 97.0 706.2 7 22212517691062-2427-1204.6 8.9 8.6 1.6 6 15.0 260.1 8 20924115582142-2011-1026.4 4.4 8.9 9.1 7 99.0 962.2 9 13935883013242-1638-9768.8 1.7 .2 8.5 8 61.0 15.4 10 141477-41372-1306-8.0 1.0 4.1 1.0 9 71.0 19.6 11 -167598-2185523-1014-7317.9 9.6 23.9 4.8 0 26.0 73.8 12 -405727-4486743-7592-6208.5 0.0 46.7 2.8 1 3.6 90.3 13 -6988-7338063-4823-4955.6 8.7 35.9 1.1 2 4.9 94.9 14 -965980-9949163-2583-3755.9 2.8 31.9 9.6 3 9.0 91.3 15 -126110-1291033-8376.-26946.20.2 267.42.4 4 5 40.0 0 2
-292661.0 -244195.0 -202844.0 -165786.0 -132906.0 -104003.0 -78868.7 -13747.7 -12302.5 -11006.0 -9766.8 -8582.1 -7449.7 -6381.9 -516-51185.9 0.9 -298-39321.1 6.8 -128-28298.4 1.2 67
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122-16311534319.-15-729.-17390.7 050.69.2 5 6 09.7 2.2 0 8 136-20012831240-390.6873-66020.3 986.55.8 6 2.6 8 .6 .5 0 1-2423150-243142316728.9723406.8 50.0 12.9 297.06.1 7 7.7 2 .9 1 0 1-2924165-29315731559976.98432.9 77.0 59.3 048.08.4 8 5.0 9 .7 6 0 表3.10 承载能力极限状态下弯矩，剪力最小 截承载不利 承载有利 截承载不利 承载有利 面 弯矩 剪弯矩 剪面 弯矩 剪弯矩 剪力 力 力 力 1 0.0 -580.0 -552-4695174-39314370.92.0 36.8 96.0 088.70.0 6 6 2 2 1983-1736-522-4860-788-407-671.0 23..4 07.1 78.8 0.5 762.4.3 3 6 1 3 4204-463713-452-4765-594-402-507.3 81..2 63.2 74.6 1.6 061.9.3 8 7 6 4 51-394953-392-4982-224-425-194.1 70..1 49.3 19.7 28.2 7.62.1 2 3 5 5 6287-305784-312-4768-218-407-190.0 61..3 50.4 37.9 95.6 451.09.6
16 -161237.0 1-19967 31.0 67
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6 5381.6 7 3468.5 8 -4713.4 7 9 -215239-232-49-21365..5 .5 92.3 34.8 2 5 -143813-172-3829-19457..0 44.6 14.0 01.8 4 7 109-262-372-3213-176.5 7.8 7.3 7 87.3 56.7 9 -1831-1359532-2660-15906.9 1.9 78.3 .5 8 67.7 87.8 10 -374315-2912262-2167-14313.9 5.3 23.5 0.2 9 20.2 87.9 11 -621466-4933553-1731-128.2 3.7 99.7 5.1 0 30.4 51.0 12 -929621-74873-1350-11317.2 0.7 21.4 5.2 1 .1 92.7 13 -130863.0 14 -166262.8 15 -208818.784-1066265.8 000.2.8 7 919-1357408.3 488.5.8 9 106-17185914.372.9.1 3-9383-92 0.7 1.4 1 -388601.4 -326379.8 -273213.0 -2253.6 -1824.0 -144878.4 -111875.8 -76117.8 -18533.0 -16888.9 -102.8 -13979.9 -12614.0 -11300.2 -10051.4 -88.0 3-6080-800-474-7143 1.9 9.2 94.7 2.9 3-3660-5-267-5794 5.2 1.4 13.7 9.0
67
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16 17 18 19 截面 1 2 3 4 8 2 5 -258120-2139833-1978-493-123-448099.83.178.4.3 5 3.5 2.7 60.7 7.2 6 1 5 -313136-2601113-9600-344-372-320498.13.258.18.6 .3 5.5 6.7 2.0 4 4 7 8 -375152-3121243-5012-198214.-193209.11.5 763.58.7 .3 0.4 8 6.4 8 1 1 -447169-3741393-4797-1607.-165620.82.422.40.8 .2 8.3 8 8.3 9 2 2 2 表3.11 正常使用状态弯矩，剪力最小 短期组合 长期组合 截短期组合 长期组合 弯矩 剪弯矩 剪面 弯矩 剪弯矩 剪力 力 力 力 0.0 -400.0 -342-3741143-36114490.49.0 .8 94.8 150.03.5 7 0 0 1708-371778-312-3871-463-373-339.9 46..5 22.1 01.4 2.0 345.9.6 8 7 0 34-313818-252-3783-305-363-184.4 80..5 90.2 35.2 6.5 946.9.3 9 2 9 4843-265121-202-35-172-370-163.0 34..4 72.3 85.2 97.6 565.27.4 3 6 8 续表3.11
67
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5 5605-196057-142-3728-168.4 59..9 51.4 75.9 71.0 8 4 6 4991-125618-832-3558-1.8 91..3 3.5 5 11.1 21.8 4 7 3510-7276-342-2995-148.2 1.4 .0 1.9 6 29.3 77.4 8 -3020-1977602-2515-1344.5 .9 5.5 .9 7 44.7 86.7 9 -141159-1271862-2084-12128.8 0.6 36.6 1.7 8 39.8 60.0 10 -297276-2802972-1700-107.8 0.8 92.3 3.3 9 08.0 91.7 11 -501394-4814103-1360-96797.9 2.1 79.1 5.9 0 59.7 6.9 12 -755516-7325293-1063-85243.4 9.5 11.4 3.6 1 93.0 8.6 13 -1060.9 14 -135379.8 8-1036572.3 821.4.3 7 757-13177.7 9.9.4 6 3-7417-7152 3.1 6.9 -33.1 -338387.8 -284808.8 -239193.6 -198270.0 -161824.6 -129660.6 -101571.7 -71058.6 -15911.9 -174.6 -13972.9 -12623.0 -11337.6 -10111.2 -38.9 -7833.7 -6518.4 3-4819-588-4-5303 3.2 6.1 01.9 5.1
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15 -169218.2 16 -208024.1 17 -251576.5 18 -300061.9 19 -356942.1 873-18781.1 631.5.7 5 993-2019973.1 866.3.5 7 111-24311290.622.18.1 3 7 125-29012506.100.25.8 3 7 139-34413969.631.80.8 3 4 3-2860-467-275-41 6.9 9.1 17.9 6.9 3-1460-350-138-3045 0.1 5.6 49.6 2.7 3-5823-235-518-1956 .2 7.7 0.5 3.7 3-1734-122-117-8797 .7 5.8 2.6 .2 3-1583-976-103-28 .1 .8 8.9 .5 3.5.4 荷载组合内力包络图
1. 承载能力极限状态内力包络图
图3.17 承载能力不利弯矩包络图，单位kN·m
图3.17.1 承载能力不利剪力包络图，单位kN
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图3.18 承载有利弯矩图包络图，单位kN·m
图3.18.1 承载有利剪力包络图，单位kN
2. 使用状态极限内力包络图
图3.19 短期组合弯矩包络图，单位kN·m
图3.19.1 短期组合剪力包络图，单位kN
图3.20 长期组合弯矩包络图，单位kN·m
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图3.20.1 长期组合剪力包络图，单位kN
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4 预应力钢束的估算及布置
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，预应力混凝连续梁必须满足使用荷载下的正截面抗裂要求、正截面压应力要求、承载能力极限状态下的正截强度要求，在设计中预应力筋的数量从这三个方面来综介评定。
4.1 钢束估算
1. 按正常使用极限状态的正截面抗裂验算要求估束
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵没计规范》(JTG D62-2004)第6.3.1条，预应力混凝土受弯构件应对正截面的混凝土拉应力进行验算以满足正截面抗裂要求。
式中：
—作用（或荷载）短期效应组合下构件的抗裂验算边缘混凝土的法向应力，式
中不含正负号；
—扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的预压应力。 且当主梁截面既要承受
又要承受
时，一般需要在梁的上缘和下缘都配置
（4.1）
预应力筋束，其数量要满足上缘、下缘不出现拉应力和不超过容许压应力的控制条件来确定。
当截面承受正弯矩
当截面承受负弯矩
时：
（4.4）
（4.5）
时：
（4.2） （4.3）
在大量的设计与计算分析中，主梁就强度而言，在使用阶段主要是进行抗裂性验算，压应力一般不会控制设计，因而根据（4.2）和（4.3）可求粗预应力束筋最小根数n上、n下：
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（4.6）
（4.7）
实事上，在配置各截面的束筋时，受客观条件影响不可能完全按计算值配置；有事配置较多吧，但也不能超过一定的值。由式（4.1）和（4.4）可求出容许最大配束数：
（4.8）
（4.9）
式中：
、
—作用（或荷载）短期效应组合，弯矩的最大值和最小值；
N上、N下—截面形心轴上侧和下侧配置的预应力筋的永存预应力； e上、e下—截面形心轴上侧和下侧配置的预应力束与形心轴之间的距离； W上、W下—截面上下缘的抗弯模量，W上=I/y上， W下=I/y下；
在某些特定条件下，需要调整束数。当截面承受负弯矩时，如果截面下部多陪n根束，则下部也要增配相同束，才能满足多配多少，下部也要增配多少。
理论上上述公式未加入预应力次内力，故理论上上述公式不能用于超静定连续体系梁桥。实践证实，对同时配有正负弯矩束的连续梁桥，预应力的次内力占有的比例比较小，因此可用于上述公式作为超静定连续梁桥的估筋之用。
上
的条件。同理，在承受正弯矩时，如果上部
表4.1 截面几何特性 截w上w下k（ k（ e（ e（ 上m）下m）上m）下m）33面 (m) (m) 1 6.92388.70980.43190.330.28190.3933
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23 09 6.92388.70982 23 09 4.13366.93653 1 83 4.13366.936 1 83 续表4.1 4.13366.93655 1 83 4.13366.93656 1 83 4.13366.93657 1 83 4.31107.16658 93 8 4.75927.74109 21 59 15.47058.61780 18 46 16.47929.79501 29 18.007711.3932 4 46 19.981213.3983 65 49 111.88315.2734 63 76 113.93317.25 3 12 29 44 29 44 0.43190.330.28190.393329 44 29 44 0.55600.93310.40600.783179 52 79 52 0.55600.93310.40600.783179 52 79 52 0.556079 0.556079 0.556079 0.574208 0.6190 0.687432 0.7792 0.874274 0.981085 1.070916 1.188656
0.933152 0.933152 0.933152 0.9539 1.006915 1.08293 1.178038 1.243923 1.316974 1.3724 1.471956 0.406079 0.406079 0.406079 0.424208 0.4690 0.537432 0.6292 0.724274 0.831085 0.920916 1.038656 0.783152 0.783152 0.783152 0.804539 0.856915 0.93293 1.028038 1.093923 1.166974 1.2224 1.321956 67
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16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 16.30568 19.06287 22.22583 26.05077 26.05077 26.05077 27.23351 26.05077 26.05077 26.05077 22.22583 19.06287 16.30568 13.9333 11.88363 19.48004 21.975 24.78182 28.02008 28.02008 28.02008 29.01083 28.02008 28.02008 28.02008 24.78182 21.975 19.48004 17.212 15.27376 1.315621 1.452708 1.5988 1.762771 1.762771 1.762771 1.81104 1.762771 1.762771 1.762771 1.5988 1.452708 1.315621 1.188656 1.070916
1.571745 1.674698 1.782724 1.6028 1.6028 1.6028 1.929233 1.6028 1.6028 1.6028 1.782724 1.674698 1.571745 1.471956 1.3724 1.165621 1.302708 1.4488 1.612771 1.612771 1.612771 1.66104 1.612771 1.612771 1.612771 1.4488 1.302708 1.165621 1.038656 0.920916 1.421745 1.524698 1.632724 1.746028 1.746028 1.746028 1.779233 1.746028 1.746028 1.746028 1.632724 1.524698 1.421745 1.321956 1.2224 67
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39.981213.3980.98101.31690.83101.16691 65 49 85 74 85 74 38.007711.3930.87421.24390.72421.09392 4 46 74 23 74 23 续表4.1 36.47929.79500.77921.17800.62921.02803 29 38 38 35.47058.61780.68741.08290.53740.93294 18 46 32 3 32 3 34.75927.74100.61901.00690.46900.85695 21 59 15 15 34.31107.16650.57420.950.42420.80456 93 8 08 39 08 39 34.13366.93650.55600.93310.40600.78317 1 83 79 52 79 52 36.92388.70980.43190.330.28190.39338 23 09 29 44 29 44 表4.2 短期作用效应下估筋 截Mmax(kMmin(kn根根n上< n下> n下< 面 N·m) N·m) 上> 数 数 212152191 0.0 0.0 0.0 76 0.0 1.6 0.7 0 -19208153192 3768.8 1708.9 76 32.7 .2 8.9 9.9 0 -22106599.193 8657.3 34.4 76 43.9 .3 8.4 1 0 -30104607.194 124.7 4843.0 76 63.8 .3 8.4 0 0 -36102613.195 17691.7 5605.4 76 88.7 .7 3.6 5 0
67
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-356 20920.1 4991.8 .5 -297 22204.6 3510.2 .0 8 20926.4 -30.5 3.7 9 13968.8 10 1414.0 11 -16717.9 12 -40508.5 13 -69855.6 14 -96555.9 15 16 17 18 19 20 -126946.5 -161236.8 -199630.7 -242349.6 -292477.2 -307672.9 -14128.8 -29797.8 -50197.9 -753.4 -1060.9 -135379.8 -169218.2 -208024.1 -251576.5 -300061.9 -356942.1 -3741.8 55.7 118.2 184.0 257.2 333.9 396.4 452.3 508.6 563.9 617.9 675.1 707.8
1008.3 1002.9 1020.2 1074.0 1152.6 1246.4 1403.4 1581.6 1734.9 1842.2 1952.3 2065.4 2182.2 2307.9 2337.0 104.612.1976 0 2 0 19109.605.190 4 8 0 19585.1996.7 0 3 0 26562.19.9 6 2 0 302.15-5.4 4 7 2 30-74.533.114 5 4 4 34-15571.76 2 1.3 8 41-23627.38 8 1.5 6 53-29684.0 2 4.9 9 53-35719.0 2 0.7 5 62-40760.0 8 4.9 1 62-45809.0 8 7.5 9 79-50867.0 8 8.7 1 79-56937.0 8 2.4 2 79-59904.0 8 1.5 5 67
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21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 3续表4.2 -314612-38710.9 1.4 -313461-37833.0 5.2 -320214-358.7 5.2 -305808-37287.8 5.9 -291096-355811.8 .1 -242715-29952.3 9.3 -201198-251.8 4.7 -163861-20843.4 9.8 -130670-17000.8 8.0 -101426-13605.2 9.7 -75923.-106396 3.0 -48234.-74173.9 1 -25839.-48193.0 2 -28606.-8376.5 9 4319.6 -14600.732.0 699.0 737.0 705.3 673.0 616.9 5.0 509.9 4.9 399.2 334.4 2.6 179.5 117.1 62.0 2350.7 2355.1 2361.1 2333.5 2305.3 2182.8 2068.8 1958.5 1851.8 1748.7 1599.7 1428.4 1278.3 1191.2 1116.
798 798 798 798 798 628 628 532 532 418 342 304 304 266 19-605.2 -588.0 -615.6 -588.0 -559.8 -509.4 -460.9 -411.1 -360.3 -308.6 -249.6 -176.3 -106.4 880.3 950.6 875.4 907.0 939.3 868.2 809.8 758.8 716.9 682.1 627.1 574.4 537.8 3.-43.9 8 12.4 555.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 76 152 228 266 3467
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5 1 5 0 9 3106119567.12402.6 -5823.2 21.0 55.3 6 .7 0 9 3103815576.167.7 -1734.7 0.0 73.9 7 .3 2 7 3-10.199815122.153015595.0 -1583.1 8 0 .8 2 8 .7 表4.3 长期作用极限状态估筋 截Mmax(kMmin(kNn根nn上< n下< 面 N·m) ·m) 数 下> 上> 2121521 0.0 0.0 0.0 76 0.0 1.6 0.7 -1820928.1532 3204.7 1778.5 76 .9 3.3 3 9.6 -2210737.599.3 7305.7 3818.5 76 .4 4.8 4 2 -30105.607.4 10575.9 5121.4 76 .5 8.3 0 3 -3710373.614.5 14583.4 6057.9 76 .2 8.4 9 0 -3610285.613.6 16962.1 5618.3 76 .4 7.1 1 1 -301021588.607.7 17698.5 4276.0 .3 4.3 2 0 0 1041572.587.8 15588.9 -1975.5 1.3 4.7 2 2 6 续表4.3 -12736.1098.26565.9 8301.2 52.1 30.7 6 2 6 8 1-41.1 -28092.113.1174.30-26.9 7.
2 380 380 380 根数 190 190 190 190 190 190 190 190 190 1567
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0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 2-21823.9 -44846.7 -73335.9 -99431.9 -129266.9 -163049.9 -200986.0 -243297.0 -293047.6 -308146.5 -315194.2 -314701.5 -321839.9 -307402.4 -2926613 -48179.1 -73211.4 -103821.7 -1319.6 -1631.5 -201866.7 -243622.3 -290100.3 -344631.3 -361150.0 -373345.0 -363946.9 -370565.8 -33.1 -3383875 178.3 250.6 326.2 387.4 441.0 494.4 6.9 598.2 652.7 684.1 706.9 673.4 702.3 672.1 1.2 12.0 1417.1 1591.4 1742.3 1847.4 1955.7 2067.4 2183.1 2308.0 2336.9 2350.7 2356.2 2362.6 2335.0 2306.
4 304 342 418 532 532 628 628 798 798 798 798 798 798 798 79-92.1 -1.9 -241.3 -302.3 -355.9 -408.3 -459.6 -509.6 -562.5 -591.3 -605.2 -5.2 -617.1 -5.5 -561.4 539.0 578.4 635.3 693.9 730.9 774.3 826.9 886.8 959.6 928.3 905.4 976.3 910.0 940.2 971.2 114 76 38 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 67
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8 8 3 1 2184.62-510.7.0 4 8 9 2 2071.62-463.836.0 0 8 1 2 1961.53-414.782.0 7 2 3 4 1856.53-3.737.0 3 2 8 5 17.41-314.699.0 7 8 7 5 1607.34-257.0.76 5 2 4 9 1438.30-186.583.159 4 8 7 2 1292.30-120.3.220 4 1 0 8 1208.266.26-61.5 8 6 5 6 1138.15556.3761.0 -9.4 2 2 9 1 1087.15568.386873.6 -5180.5 20.8 29.6 3 2 1 0 续表4.3 37 9723.9 -1172.6 0.4 1065.8 38 46.4 576.3 380 38 9843.7 -1038.9 -6.0 2044.2 38 77.4 1526.7 380 4.2 预应力筋的布置
1. 布置原则
对于箱梁截面来说，纵向预应力筋的布置还应遵循以下原则：
5 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 .1 -244195.2 -202843.9 -165785.5 -132906.3 -104003.1 -78868.7 -51685.9 -29821.1 -128.4 .8 -284808.8 -239193.6 -198270.0 -161824.6 -129660.6 -101571.7 -71058.6 -401.9 -27517.9 -13849.-729.7 6 2 587.8 537.5 486.3 434.3 381.8 320.6 245.3 174.3 114.4 67
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(1) 为避免梁体产生横向弯曲，力筋在截面上应该对称布置；
(2) 弯束尽量布置在腹板和梗肋内，尽量减少或避免平弯，以简化构造和减少预应力损失；
(3) 顶、底板力筋应适当集中在腹板及梗肋等混凝土较厚的位置，而不宜采用均匀分散布置的方式。大量的调查结果表明:均匀分散布置时箱梁顶、底板的纵向裂缝均发生在纵向力筋位置处，其主要原因是预应力管道大大削弱了有效混凝土面积所致。将力筋布置在腹板及梗肋位置时，混凝土的面积大，横向弯曲 应力小，可以避免产生这类裂缝；
(4) 若因力筋数量较多而不得不在板的中部布筋时，应尽量避开横向正弯矩较大的区域或改用型号较小的预应力筋。力筋较多时，可分层布置，先锚固或弯起靠近腹板中部的力筋口。
2. 梁截面布置简图
图4.1 墩支座处预应力筋布置示意图
图4.2 边跨和跨中预应力筋布置示意图
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5 预应力损失及有效应力计算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的规定，当计算主梁截面应力和确定钢筋的控制应力时，必须计算预应力损失值。 采用后张法张拉的钢筋，预应力的损失根据发生的时期，可以大致分为传力锚固时的预应力损失（、
），传力锚固后的预应力损失（
、
、
）两个部分；而主梁内的钢束锚固应力
和有效应力（又称为永存预应力）分别等于张拉时锚下控制应力扣除相应阶段的预应力损失。
本设计中假定预应力束在每个截面的损失相等。
5.1 预应力损失计算
预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算中，应考虑由下列因素引起的预应力损失
（1）预应力钢筋与管道壁之间的摩擦（2）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩（3）预应力钢筋与台座之间的温差（4）混凝土的弹性压缩
（5）预应力钢筋的应力松弛（6）混凝土的收缩和徐变
此外，还应考虑预应力钢筋与锚圈口之间的摩擦、台座的弹性变形等因素造成的预应力损失。
对于后张法预应力混凝土构件不存在钢筋与台座之间的温差，本设计采用的是悬臂施工工艺，属于后张法预应力构件，因此只考虑以下因素引起的预应力损失预应力钢筋与管道壁之间的摩擦、锚具变形与钢筋回缩和接缝压缩、混凝土的弹性压缩、预应力钢筋的应力松弛、混凝土的收缩和徐变、钢筋的应力松弛、混凝土的收缩和徐变。
5.1.1 摩阻损失
预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的应力损失可按下式计算： 式中：
(5.1)
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一预应力钢筋锚下的张拉控制应力(一预应力钢筋与管道壁的摩擦系数；
一从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和(rad)； 一管道每米局部偏差对摩擦的影响系数；
一从张拉端至计算截面的管道长度，近似取该段管道在构件纵轴上投影长度(m)；
≤0.73fpk)；
端支座截面 ps14 ps15 ps16 ps17 ps18 ps19 ps20 1/4截面 ps15 表5.1 控制截面摩阻损失 x=1395（m（Mpa） ） 0.0.01395 0 0 2 015 0.0.01395 0 0 2 015 0.0.01395 0 0 2 015 0.0.01395 0 0 2 015 0.0.01395 0 0 2 015 0.0.01395 0 0 2 015 0.0.01395 0 0 2 015 （Mpa） 0 0 0 0 0 0 0 平均值 0 0 0 0 0 0 0 0 =1395（Mpa） 1395 （Mpa） 0.0.00.4250.10143.2515.5 2 015 512 8352 07 x（m）
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ps1 ps11 ps16 ps17 ps18 ps19 ps20 墩支座处 ps1 ps2 ps3 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 =1395（Mpa） 1395 1395 1395 续表5.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0 15.5 15.5 15.5 15.5 15.5 15.5 x（m） 50.25 41.25 36.75 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0 0.226778 0.226778 0.226778 0.226778 0.226778 0.226778 0 0.068606 0.068606 0.068606 0.068606 0.068606 0.068606 平均值 0 92.49562 92.49562 92.49562 92.49562 92.49562 92.49562 87.27805 （Mpa） 127.4485 110.2205 101.51 0.2 0.2 0.2 0.0015 0.0015 0.0015 0.102162 0.102162 0.102162 0.095807 0.082307 0.075557 ps4 ps5 1395 1395 0.27.70.00.0830.0579.0092 5 015 4 8305 8 0.19.70.00.0950.0466.424
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ps6 ps7 ps8 ps9 ps10 ps11 ps12 ps13 跨中1/4 ps1 ps2 ps3 ps4 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 =1395（Mpa） 1395 1395 1395 1395 2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 5 015 81 8787 12.70.00.0950.035 015 81 8287 0.00.0840.025.75 015 937 5612 0.00.0830.039.25 015 4 0555 16.20.00.00.045 015 713 2318 32.20.00.0830.065 015 4 5055 45.70.00.1020.085 015 162 9057 50.20.00.1020.095 015 162 5807 23.20.00.1240.055 015 597 9794 平均 值 x（m） 0.00.1020.0841 015 162 1932 0.00.1020.0632 015 162 8432 0.00.1020.0627.5 015 162 1682 0.00.0830.0418.5 015 4 443 4 52.40086 35.27562 41.97965 57.8015 87.86282 118.8636 127.4485 80.96832 83.632 （Mpa） 109.7386 92.26997 83.4468 60.62317
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0.0.00.0950.0347.861ps5 1395 10.5 2 015 81 4912 93 0.0.00.0950.0233.2ps6 1395 3.5 2 015 81 4412 46 0.0.00.00.0239.118ps9 1395 7 2 015 713 8443 55 0.0.00.0830.0569.599ps10 1395 23 2 015 4 118 0.0.00.1020.07101.03ps11 1395 36.5 2 015 162 5182 38 0.0.00.1020.08109.73ps12 1395 41 2 015 162 1932 86 0.0.00.1240.0462.609ps13 1395 14 2 015 597 5919 06 平均73.607 值 x中跨=1395（m（Mp跨中 （Mpa） ） a） 0.0.00.2370.04.380cb1 1395 31.5 2 015 27 725 78 0.0.00.2370.08119.36cb2 1395 28 2 015 27 94 97 0.0.00.2370.08110.73cb3 1395 23.5 2 015 27 2704 01 续表5.1 0.0.00.2370.07102.03cb4 1395 19 2 015 27 59 19 0.0.00.2370.0693.274cb5 1395 14.5 2 015 27 9204
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cb6 cb7 cb8 cb9 cb10 ct1 ct2 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 0.0.00.2260.0681.70510 2 015 778 0356 51 0.0.00.2370.0693.27414.5 2 015 27 9204 0.0.00.2370.0684.45810 2 015 27 24 52 0.0.00.2370.07102.0319 2 015 27 59 19 0.0.00.2260.08108.0323.5 2 015 778 0606 23 0.0.00.4250.10132.8810 2 015 512 0102 1 0.0.00.4250.10132.8810 2 015 512 0102 1 平均102.08 值 77 5.1.2 锚具变形损失
由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失，可按下式计算： 式中：
—锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值，统一取6mm； L—预应力钢筋的有效长度；
—预应力钢筋的弹性模量。取195GPa。
在计算锚具变形、钢筋回缩等引起的应力损失时，需考虑与张拉钢筋时的摩阻力相反的摩阻作用，此时截面x处的锚具变形损失
，当变形损失数值小于
(5.2)
零时，表示锚具变形对该截面无影响。为保守计，本设计不考虑该项以补偿钢束在与桥面平行的平面内弯曲摩阻。最后给出每个截面单根钢筋的平均损失。
端表5.2 控制截面锚具变形损失 L墩L
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支（m（Mp支（m（Mp（Mp座） a） 座） a） a） 截处 面 ps1ps11950010.9315 195000 78 107 4 2 0 458 ps1ps11950022.0719.5 195000 60 53 5 3 0 7 ps128.53平均24.7041 195000 6 659 值 281 跨Lps137.5 195000 31.2 中（m（Mp（Mp7 1/4 ） a） a） 续表5.2 1950035.41950010.934ps18 33 ps1 107 0 55 0 58 1950041.0521950013.146ps19 28.5 ps2 0 63 0 07 1950019500ps20 24 48.75 ps3 80 14.625 0 0 平均46.1411950017.205ps4 68 值 97 0 88 1/4L1950025.434截（m（Mp（Mpps5 46 0 78 面 ） a） a） 195001950036.562ps15 19.5 60 ps6 32 0 0 5 1950010.93419500ps1 107 ps9 39 30 0 58 0 ps11 107 1950010.934ps171 1950016.478
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ps16 41 ps17 37.5 ps18 33 ps19 28.5 ps20 24 墩L支（m（Mp座） a） 处 19500ps1 107 0 19500ps2 0 19500ps3 80 0 19500ps4 68 0 19500ps5 46 0 ps6 32 195000 58 0 0 1950028.536ps11950098 0 59 1 0 19500ps11950031.2 107 0 2 0 1950035.4ps153 0 55 3 1950041.052平均0 63 值 中L19500跨48.75 （m（Mp0 跨） a） 中 平均33.35727919500cb1 值 87 0 0 87 11.93878 10.93458 22.077 19.03059 （Mpa） 18.57143 2791950020.2（Mpcb2 0 0 86 a） 10.934279cb3 58 0 13.146279cb4 07 0 27914.625 cb5 0 17.205279cb6 88 0 25.434279cb7 78 0 36.562cb8 279
195000 195000 195000 195000 195000 1950024.362 30.747 40.34483 58.5 40.34483 58.5 67
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ps7 ps8 ps9 18 25 39 ps10 71 ps11 98 0 5 1950065 cb9 0 19500cb146.8 0 0 1950030 ct1 0 1950016.478ct2 0 87 1950011.9380 78 0 2790 2790 2790 2790 0 1950030.70 47 1950024.30 62 1950058.5 0 1950058.5 0 平均38.793值 34 5.1.3 混凝土的弹性压缩
后张预应力砼构件的预应力钢筋采用分批张拉时，先张拉的钢筋由于张拉后批钢筋所产生的砼弹性压缩引起的应力损失，可按下式计算：
式中：
—在计算截面先张拉的钢筋重心处，由后张拉各批钢筋产生的混凝土法向应力
(MPa)；
—预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值。 若逐一计算
的值则甚为繁琐，对于悬臂施工结构，可作下列两种假设
(5.3)
a. 每悬臂浇注一段，即相应地张拉一批预应力筋，假设每批张拉的预应力值都相同，且都作用在全部预应力钢束的重心处；
b. 在同一计算截面上，每一悬臂浇注梁段自重对该截面所并产生的自重弯距都相等。 按照上述两点假设，且忽略同一截面上钢束张拉先后次序不同而并产生的弹性压缩损失，可采用下列简化计算公式
式中：
m—预应力钢筋的束数；
—预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比；
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—在计算截面的全部钢筋重心处，由张拉一束预应力钢筋产生的混凝土法向压
应力(MPa)，取各束的平均值。
钢束重心处混凝土法向应力： 式中：
为自重弯矩。
时应考虑摩阻损失
、锚具变形及钢筋回缩
的影响。预应力损
（5.5）
注意此时计算
失产生时，预应力孔道还没压浆，截面特性取静特性（即扣除孔道部他的影响）。
表5.3 混凝土弹性压缩预应力损失 (((△m （Mpa24m) m) m) （Mpa） （kN） ） 续表5.3 端支5.41.315.919.63350230 0 0 座 93 86 341 265 1.47 1/4边5.40.37.3576.8663.183812026.234 跨 93 79 996 236 627 1.25 149 墩支5.410.414.6782.950.999171030.19座 93 2 01 107 94 441 .2 462 1/4中5.410.312.7553.081.099135927.18跨 93 0 63 587 214 652 .9 175 中跨5.41.77.2166.3973.484411657.417 跨中 93 04 972 006 297 7.15 773 截面 5.1.4 钢束松弛损失
此项预应力损失可根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》JTG D62-2004表6.2.6条规定，钢绞线按下列公式计算。
对于钢丝、钢绞线，本设计中采用
（5.6）
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式中：
ψ—张拉系数，一次张拉时，ψ=0.1；超张拉时，ψ=0.9；
—钢筋松弛系数，Ι级松弛（普通松弛），ξ=0.1；Ⅱ级松弛（低松弛）ξ=0.3； —传力锚固时钢筋应力，对后张法构件
构件，
。
；对先张法
表5.4 钢束松弛损失 截面 ψ ζ （M（Mppa） a） 端支0.0.46.140 座 9 3 197 1/40.0.87.233.35边跨 9 3 7805 787 墩支0.0.83.624.70座 9 3 32 281 1/40.0.73.619.03中跨 9 3 07 059 中跨0.0.102.38.79跨中 9 3 0877 334 5.1.5 收缩徐变损失
由混凝土收缩和徐变引起的预应力钢筋应力损失，按下列公式计算：
（M（Mppa） a） 1348.0 858 26.231248.149 133 30.191256.462 47 27.181275.175 18 57.411196.773 701 （M（Mpa） pa） 42.1860 688 29.971860 251 30.961860 347 33.221860 55 24.091860 156
式中：
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—构件受拉区全部纵向钢筋截面重心处由预应力产生的混凝土法向压应力
（Mpa），应按《预规》JTG D62-2004第6.1.5条和第6.1.6条规定计算。此时，预应力损失值仅考虑预应力钢筋锚固时（第一批）的损失，方体抗压强度的0.5倍。计算
不得大于传力锚固时混凝土立
时，可根据构件制作情况考虑自重的影响；
—预应力钢筋的弹性模量。取195GPa； —预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比； —构件受拉区全部纵向钢筋配筋率； A—构件截面面积，对先张法构件，换算截面,
为净截面；
，先张法构件取，
,
；后张法构件取，
；
；对后张法构件，
。此处，
为
i—截面回转半径，
此处，和分别为换算截面惯性矩和净截面惯性矩；
—构件受拉区预应力钢筋截面重心至构件截面重心的距离； —构件受拉区预应力钢筋截面重心至构件截面重心轴的距离；
—预应力钢筋传力锚固龄期为，计算考虑的龄期为t时的混凝土收缩应
变，其终极值
可按《预规》JTG D62-2004表6.2.7取用。
可
—加载龄期为，计算考虑的龄期为t时的徐变系数，其终极值
按《预规》JTG D62-2004表6.2.7取用。
在计算该项损失时，由于是变截面的，所以查表取空气接触的周边长度取的是跨中的截面和支座截面的平均值。
现将表的查法说明如下：徐变系数度
式中：Ah—主梁混凝土截面面积； u—与大气接触的截面周边长度。
和收缩应变值
，
时面积及与
的计算构件理论厚
表5.5 混凝土收缩徐变预应力筋损失 平均值位截面 （M（Mpa置 pa） ） 受端支1.21.35.2拉0.12 1.672 51.7 42.2 座 5 7 5 端
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续表5.5
受压0.12 端 受0.20拉23 1/4端 边跨 受0.20压23 端 受墩支拉0.12 座 端 受1/4拉0.12 中跨 端 受中跨拉0.12 跨中 端 受压0.12 端 5.2 有效预应力计算
1.21.71.90.669 5 1 6 1.21.66.83.615 976 8 2 32.6 72.6 90.4 1.23.413.2.55 108.1 976 1 52 1.21.25.18.609 5 5 4 1.21.37.47.902 5 8 5 1.21.84.93.686 5 4 5 1.23.59.30.737 5 3 5 45.5 57.6 46.9 61.4 75.9 45.5 57.6 预应力损失的最后结果应列表给出各个截面的各项预应力损失、张拉锚固阶段和使用阶段的有效预应力以及使用阶段扣除全部损失的有效预应力值
（使用阶段扣除全部损失的有效预应力值）
（张拉锚固阶段的有效预应力）。
（使用阶段，扣除混凝土收缩和徐变外的应力损失后
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的有效预应力，计算混凝土预压应力时用）。
表5.6 有效预应力计算，单位Mpa 截面 端支座 0.0 1/4边跨 87.3 墩支座 83.6 1/4中跨 73.6 中跨跨102.中 1 46.1 33.4 24.7 19.0 38.8 0.0 26.2 30.2 27.2 57.4 42.6 30.0 31.0 33.2 24.1 42.2 90.4 45.5 57.6 61.4 12.0 1127.8 1180.0 1184.3 1111.2 1348.9 1248.1 1256.5 1275.2 1196.7 1306.2 1218.2 1225.5 1242.0 1172.6 5.3配筋后的荷载组合
预加力产生的次内力计算原理：
超静定结构在预加力的作用下会产生次内力，要进行配筋后的荷载组合就必须计算其次内力，本设计用midas程序计算，在这只进行预加力的计算原理的介绍：首先选定基本体系，然后用力法原理计算在预加力作用下产生的次力矩。对于三跨连梁梁，取跨内两支点弯矩为赘余力。根据预加力作用产生各支点截面的变形与赘余力引起的变形的代数和为零，可建立力法矩阵方程为：
式中：
为单位赘余力变形矩阵，
为温度引起的实际变形列矩阵（可由截面变
形曲率与跨径乘积的一半求得）
从矩阵方程可求得赘余力向量
1. 承载能力极限状态组合
，则：
表5.7 承载能力极限状态荷载组合 最小 最大 最小 截最大 截面 弯矩剪弯矩剪面 弯矩剪弯矩 剪
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（k力 （kN力 N·m（k·m） （k） N） N） -3151 0.0 7.1 -6820.0 87.4 0 6369-2792597.-22 .2 4.7 0 48.9 1 14-22058.-5723 5.6 5.5 8 07.4 2 2220-1538395.-5024 9.6 8.9 6 03.0 3 3219-7131137-4025 0.2 .9 8.4 94.4 4 3963116.1298-3126 4.6 6 5.3 98.0 5 4378783.1328-2427 6.2 8 0.0 90.2 6 47352301069-9128 3.8 6.9 4.1 3.8 7 43143833581.618.29 9.3 4.8 0 8 8
（kN力 （k力 ·m） （kN·m（kN） ） N） -341-3202091605.956.4 38.6 76.4 6 -358-331750-443182.928.6 3.7 4.3 7 -363-339939-2492.277.6 7.2 3.0 2 -392-350-175-224526.741.0 07.0 39.6 0 -374-333-170-219078.373.5 25.7 06.5 2 -355-315-165-213219.620.3 18.9 45.1 1 -292-257-147-194965.180.0 81.4 11.6 6 -239-206-132-176770.2.6 20.7 66.0 0 -191-160-117-1594.708.8 10.0 96.5 7 67
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13142538-81262132-1197-1020 6.3 6.7 .7 2.5 9 92.5 53.4 11233697-245633-835-8851 3.8 0.2 5.5 1.1 0 57.1 3.5 12 13 14 15 16 17 18 19 -14119.7 -47409.3 -77833.1 -112594.8 -151945.6 -196128.8 -2408.5 -3033.0 8623.7 10391.3 11861.5 -45949.9 -73491.8 -99995.4 5188.5 6823.9 8176.6 31 32 33 -51761.2 -16943.7 11566.7 -7522.9 -5922.1 -4421.2 -149149.0 -111360.1 -78333.9 -429.0 -13901.9 -14395.9 -12858.9 -11399.7 -97.6 -8014.3 134-1325933416-29768-506.0 94.4 2.8 4 8.8 2.8 .3 5.6 150-171711035102-1532126-49312.5 15.7 62.1 5 4.5 8.0 6.9 6.1 166-215812536218-1052991-34488.5 11.2 92.7 6 4.1 .9 3.3 7.9 184-2653141366731333385-19738.9 31.0 91.1 7 6.9 7.8 8.9 9.8 203-3238159366901653405-16577.2 35.0 62.2 8 2.8 9.0 1.5 7.7 2. 短期作用效应组合
表5.8 短期作用效应内力组合 截最大/最小 最大/最截最大/最小 最大/最小
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面 弯矩（kN·m） -198-19809.7 09.7 -157-17718.7 78.7 -956-14.9 77.8 -110-18820.3 22.1 -411-1610.5 96.7 713.-1523 15.1 7177-115.3 17.2 9502-144.3 78.6 8786-193.0 11.6 1380-1748.9 02.9 1586-1760.9 19.1 1817-16.3 55.6 2036-16.6 18.7 2745-1131 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 小 剪力（kN） 4221985.2 1.8 217-32.5.4 7 2535.7.1 1 -17-3814.8 30.1 --271.6 15.1 221.-182 19.4 205.-184 14.8 172-272.5 1.0 219200.1.9 8 297967.7.8 6 3111061.3 3.8 3661561.4 0.9 3281129.5 3.1 320976.面 弯矩（kN·m） 409-299.4 92.5 402-32234.2 .2 459-18880.0 94.2 267-42580.8 .7 348-32218.9 48.3 319-32792.7 21.7 125-44235.9 78.2 843-4194.0 11.9 792-36.6 53.8 106-28662.6 74.6 151-19444.8 88.7 -177-306.9 47.3 -606-265.4 44.6 -187-225剪力（kN） -1480.0 -4617.4 8638.3 2024.8 2996.7 3871.1 677.0 -2416.2 -2966.5 -3139.3 -3287.9 -2401.4 -2440.1 -23-4093.0 -10727.5 28.6 -744.8 253.3 1155.5 -1940.4 -4940.6 -11.1 -5511.4 -5591.0 -4639.7 -4602.1 -44720 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
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15 16 17 18 19 4.9 25882.9 26310.6 22258.3 30682.2 47874.2 69.0 -16388.8 -20476.7 -29687.5 -27030.0 -16590.8 2.0 3036.7 2371.4 -1073.9 -28.9 -2339.1 9 .9 747.59534 6 2.6 14213.8 35 36.7 -3516336 04.1 72.4 -7913437 35.0 35.1 -4913838 28.7 77.5 42.1 -14277.8 -4682.9 -1853.5 -3767.3 -3300.6 81.3 -21.7 -1205.3 -416.8 604.4 977.4 6.1 -4193.6 -3201.1 -2383.6 -1349.6 -976.3 3. 长期作用效应组合
表5.9 长期作用效应内力组合 最大/最最大/最最大/最小 最大/最小 小 小 截截面 面 弯矩剪力弯矩剪力（kN·m） （kN） （kN·m） （kN） 续表5.9 -198-198041526224052-124-234-4081 09.7 9.7 1.3 3.5 0 5.9 77.6 3.0 4.4 -162-1770210591.23965-184-627-9492 82.8 9.1 0.8 4 1 2.9 97.9 6.3 5.1 -109-144249110224473-4506963753 16.5 03.8 .6 5.8 2 9.5 5.9 5.6 5.8 -130-185-181-32622515-235198225.4 .1 43.6 0.7 8.5 3 5.6 70.3 3.8 3 -721-157-772.-22023322-1402951215 8.7 44.2 7 6.7 4 5.2 15.5 5.5 2.3 -324-145-13623042-1523822106 53.6 4.8 88.6 1.5 5 8.3 98.4 9.6 2.7
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7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2671.2 41.8 3118.4 8240.8 107.9 13841.1 16886.3 24578.8 23562.5 24497.5 20903.1 29734.9 47303.8 -10751.4 -13399.6 -17919.4 -15697.4 -15600.3 -14523.6 -13599.5 -7943.8 -11802.1 -14319.3 -21733.3 -17068.4 -4279.9 -139211058.1 5.4 6 6.0 145726769.0 .2 7 .0 1858471.26000.7 8 8 .5 257711828427.8 0.1 9 .1 2612231256.6 7.7 0 7.9 31341683-312.2 5.0 1 3.0 27011213-405.9 5.1 2 7.5 25681043-417.8 8.6 3 0.0 2358802.31430.8 2 4 .7 1939187.2 .9 5 .5 -183-347310848.4 5.5 6 3.3 -623-791376915.7 6.1 7 .2 -319-491381260.0 8.0 8 .3 -29557.6 -29560.7 -284.0 -20491.2 -130.5 -25826.0 -23430.2 -20750.9 -13188.8 -3932.4 -1210.7 -3205.3 -2756.3 634.5 -2460.0 -3017.9 -3201.9 -3363.8 -2493.0 -2556.1 -2526.9 -2335.7 -1427.7 -686.5 282.4 3.1 -1035.9 -4077.0 -4588.7 -4730.9 -4852.9 -3944.7 -3963.6 -35.2 -3671.4 -2738.1 -1979.6 -1003.0 -2.0
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5.4 配筋后的内力包络图
图5.1 配筋后短期弯矩包络图，单位kN·m
图5.1.1 配筋后短期剪力包络图，单位kN
图5.2 配筋后长期弯矩包络图，单位kN·m
图5.2.1 配筋后长期剪力包络图，单位kN
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6 主梁验算
6.1截面几何特性计算
在求得各验算截面的毛截面几何特性和钢束布置的基础上，便可计算主梁净截面和换算截面的面积、惯矩及静矩，为主梁在各受力阶段的应力验算准备计算数据。
1. 主梁的净截面截面性质计算 净截面面积： 式中：
—净截面面积； —毛截面面积； —孔道面积； 形心距上边缘的距离
：
（6.1）
式中：
—毛截面形心距上缘的距离； —孔道中心距上边缘的距离；
净截面惯性矩的计算根据平行移轴公式，方法如下： 式中：
—净截面对其形心轴的惯性矩； —毛截面对形心轴的惯性矩； —钢筋中心距上边缘的距离。
由此可计算出主梁各控制截面的截面特性。
(6.3)
表6.1 主梁控制截面净截面几何特性 中性轴到中性轴到面积 惯性矩 截面 梁顶距离梁底的距24(m) (m) （m） 离（m） 左边支15.91349.63326531.39063711.1093628
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座（1） 08 左边跨7.357991/4（8） 6 左边跨12.09403/4（16） 92 续表6.1 左支座14.67101（21） 68 左支座14.67102（23） 68 中跨1/412.7558（27） 68 中跨跨7.21697中（38） 2 79 72 28 6.86623581.599870.900451248 59 41 42.62872.74496742.20403252 68 32 82.95940245 82.95940245 53.08213839 6.3970058 3.35702652.990973472 28 3.35702652.990973472 28 2.9415043 2.4344957 1.872340.951276553 47 2. 主梁换算截面截面性质计算
本计算中，结构受力状态是弹性状态。则截面性质计算公式如下： 换算面积：
式中：
—换算截面面积； —混凝土弹性模量； —预应力钢筋弹性模量； —预应力钢筋面积； 换算形心距上边缘的距离：
换算截面惯性矩的计算利用平行移轴公式： 式中
—换算截面惯性矩
(6.4)
(6.5)
(6.6)
表6.2 主梁控制截面换算截面几何特性
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中性轴到中性轴到面积 惯性矩 截面 梁顶距离梁底的距24(m) (m) （m） 离（m） 左边支16.1179659.65630211.412331.08765座（1） 75 88 46 左边跨7.68867206.94611231.65527560.84472431/4（8） 56 79 6 4 左边跨12.59702745.2115602.76584322.18315673/4（16） 21 79 38 62 左支座15.367794.1255983.37614122.97185871（21） 76 61 35 65 左支座15.367794.1255983.37614122.97185872（23） 76 61 35 65 中跨1/413.30955856.36162.959662.4114033（27） 14 65 36 中跨跨7.38461706.432671.59459660.90033中（38） 7 82 37 63 表6.3 主梁控制截面孔道及钢筋特性 孔道面积换算比22截面 Ak(m) yp(m) 2Ak(m) （） 左边支0.116592 1.688 1.688 5.492957746 座（1） 左边跨0.149904 1.3567 1.24 5.492957746 1/4（8） 左边跨0.299808 0.638 0.502 5.492957746 3/4（16） 左支座0.4020.3632 0.59 5.492957746 （21） 5 左支座0.4020.3632 0.59 5.492957746 （23） 5
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中跨1/40.3632 （27） 中跨跨0.216528 中（38） 6.2 主梁截面内力应力验算 6.2.1 主梁截面抗弯验算
1. 验算原理和方法
0.696 2.159 0.532 5.492957746 1.9745.492957746 8 在承载能力极限状态下，预应力混凝土梁沿着正截面和斜截面都有可能破坏，本设计只验算正截面的强度，斜截面强度忽略不计。
翼缘位于受压区的T形截面或I形截面受弯构件，箱形截面受弯构件的正截面承载能力可参照T形截面计算，由于本设计未考虑普通钢筋，故其正截面抗弯承载能力按下列规定进行计算时也不考虑普通钢筋的影响，所以由以下方法计算。
（1）当符合下列条件时：
（6.7）
应以宽度为的矩形截面按下面公式计算正截面抗弯承载力：
混凝土受压区高度x应按下式计算：
截面受压区高度应符合下列要求：
（6.10）
）为正
（6.9）
（6.8）
当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋，且预应力钢筋受压即（时
（6.11）
当受压区仅配纵向普通钢筋或配普通钢筋和预应力钢筋，且预应力钢筋受拉即(
）为负时
（6.12）
（2）当不符合公式（6.7）的条件时，计算中应考虑截面腹板受压的作用，其正截面抗弯承载力应按下列规定计算：
（6.13）
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此时，受压区高度x应按下列公式计算，应符合（6.10）、（6.11）、（6-12）的要求。 式中:
—桥梁结构的重要性系数，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
（JTG D62-2004）第5.1.5条的规定采用，本设计为一级，取
—弯矩组合设计值；
—混凝土轴心抗压强度设计值，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计
规范》JTG D62-2004表3.1.4采用；
—纵向预应力钢筋的抗拉强度设计值，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥
涵设计规范》JTG D62-2004表3.2采用；
—受拉区纵向预应力钢筋的截面面积；
b—矩形截面宽度或T形截面腹板宽度，本设计应为箱形截面腹板总宽度； —截面有效高度，
，此处h为截面全高；
=1.1；
（6.14）
、—受拉区、受压区普通钢筋和预应力钢筋的合力点至受拉区边缘的距离； 受压区普通钢筋合力点至受压区边缘的距离； —T形或I形截面受压翼缘厚度；
—T形或I形截面受压翼缘的有效宽度，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004第4.2.2的规定采用。
2. 计算过程及结果
以左边跨8号截面计算为例： 本设计不考虑普通钢筋的影响,则
Mpa Mpa Mpa
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Mpa
kN
kN
显然
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令
得：
A=1.8 m2 x=A/12≈0.15 m满
足受压区高度在翼缘板内,可求得：
=79691 kN>520.1 kN·m 满
足抗弯承载力的要求。
对于桥墩支座处，上缘受拉，下缘受压，预应力筋全部布置于上缘，又混凝土的抗拉强度小，可忽略不计，假设上缘的负弯矩全部由预应力筋抵抗，因此，可得：
kN·m>
=469241.3 kN·m 满足要求。
：
下缘混凝土的压应力验算
kN·m
满足要求。
同理，可计算出其他控制界面抗弯承载力，且验算满足要求，见下表：
表6.4 控制截面抗弯验算 最大/组合Md(kN·Mu(kN·验算截面号 最小 名称 m) m) 结果 左边支最大 承载0 37457.8 合格
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处（1） 最小 左边跨1/4（8） 左边跨3/4（16） 左支座1（21） 左支座2（23） 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 承载不利 0 47353.7684 11273.0084 -151945.7 -208344.2592 -331928.5618 -426583.4146 -350741.0118 -458173.829 37457.8 合格 79691 79691 合格 合格 26.8 合格 26.8 合格 477558.9 合格 477558.9 合格 477558.9 合格 477558.9 合格 续表6.4 中跨1/4（27） 中跨跨中（38） -2062.56384334.合格 42 5 -281255.75384334.合格 78 5 66902.7804 70285.6 合格 35575.1112 70285.6 合格 6.2.2截面抗裂性验算
1. 计算方法及原理
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根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.3.1条规定，预应力混凝土受弯构件应按下列规定进行正截面和斜截面抗裂验算。
（1）正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列要求： a. 全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 预制构件 分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件
（6.16）
（6.15）
b. A类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 但在荷载长期效应组合下
（6.18）
（6.17）
(2) 斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力求：
进行验算，并应符合下列要
a. 全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 预制构件 现场浇筑（包括预制拼装）构件
（6.20）
（6.19）
b. A类和B类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 预制构件 现场浇筑（包括预制拼装）构件 式中：
—在作用（或荷载）短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，
按预应力钢筋混凝土设计规范中公式（8.2.2-1）计算；
—在荷载长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，按按预应力
钢筋混凝土设计规范中公式（8.2.2-2）计算；
—扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压力，
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.1.5条规定计算；
—由作用（或荷载）短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力，按《公路
（6.21）
（6.22）
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钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.3.3条计算；
—混凝土的抗拉强度标准值，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
(JTG D62-2004)表3.1.3采用。
2. 正截面抗裂验算
受弯构件由作用（或荷载）产生的截面抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，应按下列公式计算：
式中：
—按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值； —构件净截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。 计算由预加力产生的混凝土引起的法向压应力
，计算参见《公路钢筋混凝土及
（6.23）
预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)式（6.1.5-4）：
式中：
—净截面面积
—后张法构件的预应力钢筋和普通钢筋的合力，按《公路钢筋混凝土及预应力
混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)式（6.1.6-1）、式（6.1.6-3）计算；
—净截面惯性矩，见表；
—净截面重心至预应力钢筋和普通钢筋合力点的距离，按《公路钢筋混凝土及
预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)式（6.1.6-2）、式（6.1.6-4）计算；
—由预应力
于本例是一次现浇成型，所以不考虑次弯矩； —净截面重心至计算纤维处的距离。 以8号截面为例：
在后张法预应力混凝土连续梁等超静定结构中产生的次弯矩；由
（6.24）
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在
A
类
短
期
下
：
kN/m2
即未出现拉应力。
在A类长期下：
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满足要求
同理，其他控制截面验算结果见下表：
表6.5 A类荷载短期正截面抗裂验算 -epn Np 截面号 (m(kN/(kN/(kN/(kN) (kN/222) m) m) m) 2m) 左边支处41559.1.33700 26 -804 1918 （1） 8 86 左边跨1/37185.0.36129-49731156 1918 （8） 1 79 .70 .70 左边跨102180.3516.-78048321 1918 （16） 0.96 81 156 .84 左支座142170.41025-90971162 1918 （21） 8.4 01 9.4 .40 左支座142170.410251211.-90471918 （23） 8.4 01 9.4 8 .60 中跨1/4112490.3443.-79598403 1918 （27） 2.8 63 9 .10 中跨跨34060.1.73157-12051952 1918 （38） 32 04 .2 .20 表6.5.1 A类长期正截面抗裂验算 截面 验算 结果 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 Np Mp2 epn - (kN) (kN·m) (m) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) 67
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左边支41559.8 0 1.386 3700 26 -804 处（1） 续表6.5.1
左边跨37185.1 13321.98 0.379 6129.7 599.3 -5530.4 1/4（8） 左边跨3/102180.96 41462.79 0.381 8321 2 -7779 （16） 左支座1142178.4 47432.04 0.401 10259.4 333.7 -9925.7 （21） 左支座2142178.4 33382.34 0.401 10259.4 341.5 -9917.9 （23） 中跨1/4112492.8 33442.95 0.363 8403 121.2 -8281.8 （27） 中跨跨34060.32 333.63 1.704 3157.2 1263.8 -13.4 中（38） 3. 斜截面抗裂验算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.3.3条规定，预应力混凝土受弯构件由作用（或荷载）短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力和主压应力，应按下列公式计算；
（6.25） （6.26） （6.27） （6.28） （6.29）
0 0 0 0 0 0 0 合格合格合格合格合格合格
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式中：
—在计算主应力点，由预加力和作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩Ms
产生的混凝土法向应力；
—由竖向预应力钢筋的预加力产生的混凝土竖向压应力；
—在计算主应力点，由预应力弯起钢筋的预加力和按作用（或荷载）短期效应组合计算的剪力
产生的混凝土剪应力；当计算截面作用有扭矩时，尚应计入由扭矩引起
的剪应力；对后张预应力混凝土超静定结构，在计算剪应力时，尚宜考虑预加力引起的次剪力；
—在计算主应力点，由扣除全部预应力损失后的纵向预加力产生的混凝土法向
预压应力；
—是由预加力在后张法预应力混凝土连续梁等超静定结构中产生的次弯矩； —净截面重心至计算纤维处的距离； —换算截面重心轴至计算主应力点的距离； n—在同一截面上竖向预应力钢筋的肢数； 、
—受拉区、受压区预应力钢筋合力点至净截面重心轴的距离；
—纵向预应力钢筋扣除全部预应力损失后的有效预应力； 、
应力；
、
—受拉区、受压区预应力钢筋的截面面积；
—竖向预应力钢筋、纵向预应力弯起钢筋扣除全部预应力损失后的有效预
—单肢竖向预应力钢筋的截面面积； b—计算主应力点处构件腹板的宽；
A—计算截面上同一弯起平面内预应力弯起钢筋的截面面积；
、—计算主应力点以上（或以下）部分换算截面面积对换算截面重心轴、净截
面面积对净截面重心轴的面积矩；
—计算截面上预应力弯起钢筋的切线与构件纵轴线的夹角。由于本设计未考虑竖
向预应力的影响，所以
=0。计算混凝土主拉应力时应选择跨径中最不利截面，对该
截面的重心处进行验算。本设计中以换算形心轴为例，对各控制截面主拉应力进行验算。斜截面抗裂验算结果见表6.6，由表可知,计算结果符合规范要求。
对于斜截面抗裂验算，产生最大应力的地方时换算截面形心轴，因此选换算截面形心轴为计算的主应力点，以8号截面为例，计算其拉应力是否满足要求。
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查上文内力组合图附表知：
kN
kN·m
又本例中未配置竖向预应力筋，所以则
因此：
，且是以换算截面形心为计算点，
m3
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kN/m2 满足要求。
同理，其他控制截面的验算数据及结构见表格：
表6.6 换算截面形心轴斜截面抗裂验算 0.5验 算 截面号 (kN/(kN/(kN/(kN/(kN/结2)222m m) m) m) m2) 果 左边支处421.7-56.4137合3700 0 （1） 8 5 0 格 左边跨1/46129.666.7137合0 -42 （8） 7 4 0 格 左边跨3/4-222.137合8321 0 1378 （16） 39 0 格 左支座11025-366.137合0 1974 （21） 9.4 7 0 格 左支座21025-366.137合0 1974 （23） 9.4 7 0 格 中跨1/4762.8137合8403 0 -68.7 （27） 9 0 格 中跨跨中3157.-58.8137合0 435.1 （38） 2 6 0 格 6.2.3 持久状态下的应力计算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第7.1.5条规定，使用阶段正截面应力验算应符合下列要求：
（6.30） （6.31）
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式中：
—由作用（或荷载）标准值产生的混凝土法向压应力，参见《公路钢筋混凝土
及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)式（7.1.31）；
—由预应力产生的法向拉应力，参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设
计规范》(JTG D62-2004)式（6.1.5-4）。
以8号截面为例验算： 长上文内力组合表知：
（6.31）
kN·m
kN/m2
满足要求。
同理，其他控制截面的验算如下表：
位截面 置 (kN) 表6.7 混凝土压应力验算 (kN·m) (kN/m2) (kN/m2)
(Mpa) (Mpa67
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上41559.8 0 0 -5703.6 左边缘 支 下（1） 41559.8 0 0 -4021.7 缘 左边上37185.1 47353.7 11284.3 -1332.8 跨缘 1/4下（837185.1 47353.7 5758.8 1458.4 缘 ） 上102180.9 -151945.6 -9295.4 3272.1 左边缘 跨3/4下（16） 102180.9 -151945.6 -7337.1 4292.2 缘 上142178.4 -2408.5 -9296.3 .6 左边缘 支1 下（21） 142178.4 -2408.5 -8183.1 5925.5 缘 上142178.4 -315620.2 -11955.9 6033.1 左边缘 支2 下（23） 142178.4 -315620.2 -10524.2 32.0 缘 中跨上112492.8 -2062.5 -10863.3 4702.9 跨中缘 1/4下112492.8 -2062.5 -8836.2 12.3 （27） 缘 中跨上34060.32 66902.7 16574.9 -17476.9 跨中缘 （38） 下34060.32 66902.7 9411.1 -14.3
-5.70 -4.02 9.95 7.22 -6.02 -3.04 -3.83 -2.26 -5.92 -4.09 -6.16 -3.42 -0.90 0.50 17.7517.7517.7517.7517.7517.7517.7517.7517.7517.7517.7517.7517.7517.7567
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缘 1. 预应力筋拉应力计算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第7.1.5条规定，使用阶段预应力混凝土受弯构件预应力钢筋的拉应力应符合下列规定。
对钢绞线、钢丝，未开裂构件：
（6.32）
—全预应力混凝土和A类预应力混凝土受弯构件，受拉区预应力钢筋扣除全部
预应力损失后的有效预应力；
—预应力钢筋由于结构自重、汽车荷载、人群荷载、温差产生的应力。根据《公
路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第7.1.3条规定，全预应力混凝土和A类预应力混凝土受弯构件，有作用（或荷载）标准值产生的混凝土法向应力和预应力筋的应力，应按下列公式计算：
式中：
（6.33） （6.34）
—按作用（或荷载）标准值组合计算的弯矩值； —构件换算截面重心轴至受压区或受拉区计算纤维处的距离。
以8号截面处的预应力筋为例，验算过程如下：
kN/m2
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Mpa<0.56
满足要求。
Mpa
同理，其他截面的预应力筋拉应力筋的计算结果及验算结果如下表：
截面号 左边处（1） 左边跨1/4（8） 左边跨3/4（16） 左墩支1（21） 左墩支2（23） 中跨1/4（27） 中跨跨中（38） 表6.8 预应力筋抗拉验算 y0 +Mk I0 ( (kN·(m(kN/(kN/m(M422m) ) m) m) ) pa) 1.9.61110 40 0 6 6 1 0.47356.95758.316311483.7 5 7 2.7 7.6 4 2.-15145.-929-5101067945.6 21 5.36 59.43 4.9 7 3.-245.-929-5101063408.5 13 6.25 .31 4.9 8 3.-315.-119-6561053620.2 13 55.92 73.8 0.3 8 2.-20656.-108-59610592.5 37 63.32 72.2 6.3 6 0.66906.49411.516911692.7 4 12 5.3 7.7 1
0.65fpk （Mpa） 验算 结果 合1209 格 合1209 格 合1209 格 合1209 格 合1209 格 合1209 格 合1209 格 67
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2. 混凝土主压应力计算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.3.3条规定，预应力混凝土受弯构件由作用（或荷载）标准值和预加力产生的混凝土主压应力，应按下列公式计算式中：
—在计算主应力点，由预加力按作用（或荷载）标准值组合计算的弯矩产生的
混凝土法向应力；
—由竖向预应力筋的预加力产生的混凝土竖向压应力；
—在计算主应力点，由预应力弯起钢筋的预加力按作用（或荷载）标准值组合计算的剪力产生的混凝土剪应力；
—在计算主应力点，由扣除预应力损失后的纵向预加力产生的混凝土法向预压
应力；
—按作用（或荷载）标准值组合计算的弯矩值； —按作用（或荷载）标准值组合计算的剪力值； —换算截面重心轴至计算主应力点的距离； n—同一截面上竖向预应力筋的肢数； 、
—竖向预应力筋、纵向预应力钢筋弯起钢筋扣除全部预应力损失后的有效
预应力；
—单肢竖向预应力筋的截面面积； —竖向预应力筋的间距； b—计算主应力点处构件腹板的宽度；
—计算截面上同一弯起平面内预应力弯起钢筋的截面面积；
、—计算主应力点以上（或以下）部分换算截面面积对换算截面重心轴、净截
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面面积对净截面重心轴的面积矩；
—计算截面上预应力弯起钢筋的切线与构件纵轴线的夹角。 根据《公路钢筋混
凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第7.1.6条规定，斜截面混凝土主压应力应符合下列要求：
(6.36)
计算混凝土主拉应力时应选择跨中最不利截面，对该截面的换算形心处进行验算。本设计仅对各控制截面换算形心轴进行验算。
以8号截面为例：
同混凝土斜截面抗裂性验算，
kN/m2
=6.201 Mpa<
Mpa
表6.9 混凝土主压应力验算
满足验算要求。
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截面 左边支处（1） 左跨1/4（8） 左跨3/4（16） 左支座1（21） 左支座2（23） 中跨1/4（27） 中跨中（38） 6.3挠度验算
Σ （kN（kN/(kN/m2） m2） /m2) 421.3700 0 78 6129.666.0 7 74 1378321 0 8 102591970 .4 4 102591970 .4 4 762.8403 0 3157.435.0 2 1 Σ （kN/m2） 3747.50 6201.40 83.30 10625.70 10625.70 8471.70 3216.00 0.6fck 结（kN/果 2m） 合21300 格 合21300 格 合21300 格 合21300 格 合21300 格 合21300 格 合21300 格 1. 计算方法和原理
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.5条规定，预应力混凝土受弯构件，在正常使用极限状态下的挠度，可以根据给定的构件刚度计算。
预应力混凝土受弯构件（全预应力混凝土）的刚度可按照下式计算：
式中：
全截面的抗弯刚度； 混凝土的弹性模量； 全截面换算截面惯性矩。
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.5.3的规定，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度处的长期挠度值不应该超过跨
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径的 /600。永久作用的长期挠度为施工过程中产生的挠度和成桥后的收缩徐变产生的长期挠度，这些挠度可以通过桥梁的预拱度消除。而表征桥梁刚度的是可变作用的挠度，所以本设计中的可变作用的长期挠度为汽车荷载、人群荷载和温差作用的长期挠度。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.5.1条规定，钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件，在正常使用极限状态下的挠度，可根据给定的构件刚度
用结构力学的方法计算。按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥
涵设计规范》(JTG D62-2004)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，即按荷载短期效应组合扰度值再乘以扰度长期增长系数。本桥主梁采用C50混凝土，按规定，挠度长期增长系数
。
设计采用Midas Civil 软件可计算出汽车荷载（不考虑冲击系数）、整体升温或整体降温和温差作用产生的挠度，计算中主梁抗弯刚度按
2. 可变作用荷载挠度计算
计算，组合时再乘以0.95。
表6.10 可变作用产生下挠值，单位mm 作用 中跨跨中 边跨跨中 温度梯度 0.03 0.52 整体降温 0.2 18. 车辆荷载 4.92 5.88 2. 跨中跨中挠度验算
考虑挠度长期增长系数后短期作用组合挠度值计算如下：
满足规范要求。
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3. 边跨跨中挠度验算
考虑挠度长期增长系数后短期作用组合挠度值计算如
满足规范要求。
6.4预拱度计算
桥梁验算不仅仅要验算截面应力，抗弯，裂缝宽度等，挠度的验算也十分重要，挠度过大，不仅影响行车，而且影响桥梁安全。挠度可分为恒载扰度，活载挠度。活载挠度在上文已经验算过了，而恒载挠度就得通过预拱度的的设计加以抵消，使竣工后的桥梁达到理想的设计线形。
《桥梁工程》课本上提到，预拱度的大小，通常取全部恒载和一半活载（汽车荷载不计冲击力）所产生的竖向挠度值。公路桥涵规范中规定，对于直线桥当计算的预拱度不超过跨径的1/1600时，可不设预拱度。
对于超静定结构，可利用结构力学原理求出赘余力，然后再利用图乘法求出计算截面的竖向位移，即挠度。由于计算过程过于复杂，而挠度的变化又相当小，手工计算误差太大，因此通过midas软件可导出在恒载作用下的挠度，最后计算预拱度。
边跨、中跨跨中最大预拱度：
因此，可以不设预拱度。
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结论
本次毕业设计进行了两个多月的时间，主要是对以前所学到的相关专业知识进行了一次系统的综合运用。本次设计与以前所做的作业或课程设计有许多的不同。在本次设计中，所有的资料都是实际的，是现实存在的，而不是仅仅是以前一道题目的解答。在具体方法上也有不同。
通过本次设计，我对桥梁工程有了更加全面的认识，熟悉了桥梁设计的理念，掌握了设计的相关步骤。在设计过程中对许多桥梁工程的知识有了深刻的认识。虽然在设计 过程中我也曾经遇到过很多困难，首先是对相关规范的不熟悉，还有就是许多理论知识在实际中应该怎样应用，这些曾经使我的设计工作陷入困境。还有对于Midas软件的建模以前没有学过，这次运用其进行设计中的部分工作也是一个挑战。但在老师的指导和讲解下，我不但明白了原理，还掌握了方法和技巧。
在本次设计中，我了解到设计方法对我们学习是极其重要性，还有理论知识与现实的工程设计也是有很大区别的。通过毕业设计我学到了许多知识，也认识到了自己的不足之处。比如说仅仅学到书本上的知识是远远不够的，还需要根据实际情况结合相关知识运用于实践，这样才能更好的学到知识。
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致谢
本次毕业设计在郭健老师的辛勤指导以及和同组同学的真诚合作下经过二个多月的努力，终于顺利完成了，在此，我首先对老师及各位同学表示由衷的感谢。
毕业设计是一次综合性的学习，是在学校里最为重要也是最后一次的学习机会，同时更是对自己四年来学习课程的检验。在三个月的毕业设计过程中，郭老师的严谨治学，诲人不倦的治学态度值得我们学习，对我们在设计过程中出现的问题和错误，及时发现、耐心纠正。因此，给我们节省了大量的时间，大大加快了设计的进度，同时也加深了我们对专业知识的学习。
最后感谢答辩组老师对本次设计的细心审阅和评定！并祝各位老师工作顺利！
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参考文献
[1] 邹毅松，王银辉. 《连续梁桥》. 北京: 人民交通出版社，2009年4月. [2] 张继尧，王昌将. 《悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥》. 北京: 人民交通出
版社，2004年1月.
[3] 范立础. 《桥梁工程》. 北京: 人民交通出版社，2001年11月.
[4] 邱顺冬. 《桥梁工程软件Midas Civil常见问题解答》. 北京：人民交通出版
社，2009年8月.
[5] 赵建昌. 《混凝土结构设计原理》. 北京: 中国铁道出版社，2004年8月. [6]《公路桥涵设计通用规范》 (JTGD60-2004).
[7]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004). [8]《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000). [9]《公路工程技术标准》 (JTG BO1-2003). [10]《公路工程质量评定标准》 (JTG F80/1-2004).
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附录
1 psc施工阶段法向压应力验算 单位最大/元 置 最小 1 I[1] 最大 1 I[1] 最小 2 I[2] 最大 2 I[2] 最小 3 I[3] 最大 3 I[3] 最小 4 I[4] 最大 4 I[4] 最小 5 I[5] 最大 5 I[5] 最小 Sig_MAX Sig_ALW 验阶段 (kN/m2) (kN/m2) 算 边跨O5602.0 19880.0 合龙 K 满堂O施工-118.9 -1534.4 K 段 中跨O5500.1 19880.0 合龙 K 满堂O施工-56.6 -1534.4 K 段 中跨O53.5 19880.0 合龙 K 满堂O施工-3.0 -1534.4 K 段 中跨O12151.0 19880.0 合龙 K 满堂O施工-33.0 -1534.4 K 段 中跨O12101.8 19880.0 合龙 K 满堂O施工-41.2 -1534.4 K 段
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6 I[6] 最大 6 I[6] 最小 7 I[7] 最大 7 I[7] 最小 8 I[8] 最大 8 I[8] 最小 9 I[9] 最大 9 I[9] 最小 10 10 11 11 12 12 13 I[10] I[10] I[11] I[11] I[12] I[12] I[13最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 中跨合龙 中跨合龙 中跨合龙 满堂施工段 中跨合龙 悬浇段10 边跨合龙 悬浇段9 边跨合龙 悬浇段8 边跨合龙 悬浇段7 边跨合龙 悬浇段6 满堂123.7 2745.1 13027.0 1233.9 13968.0 762.3 14781.2 762.0 14300.6 858.6 13880.2 971.9 12602.9 908.8 12660.1
19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK O67
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] I[1313 最小 ] I[1414 最大 ] I[1414 最小 ] I[1515 最大 ] I[1515 最小 ] I[1616 最大 ] I[1616 最小 ] I[1717 最大 ] I[1717 最小 ] I[1818 最大 ] 施工段 悬浇段5 满堂施工段 悬浇段4 满堂施工段 悬浇段3 满堂施工段 悬浇段2 满堂施工段 悬浇段1 满堂施工段 K 832.9 12530.1 6.5 12469.9 855.0 12196.6 716.7 12507.9 923.4 12038.3 910.0 10411.9
-1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OI[1818 最小 0号块 ] 19 I[19最大 满堂67
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] 施工段 830.3 9969.5 757.7 10241.1 787.3 9721.3 385.2 10216.6 780.8 10012.6 781.1 10356.8 829.8
K -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OI[1919 最小 0号块 ] 满堂I[2020 最大 施工] 段 I[2020 最小 0号块 ] 满堂I[2121 最大 施工] 段 I[2121 最小 0号块 ] 满堂I[2222 最大 施工] 段 I[2222 最小 0号块 ] I[23边跨23 最大 ] 合龙 I[2323 最小 0号块 ] I[24边跨24 最大 ] 合龙 I[2424 最小 0号块 ] I[25边跨25 最大 ] 合龙 25 I[25最小 0号块 67
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26 26 27 27 28 28 29 29 ] I[26] I[26] I[27] I[27] I[28] I[28] I[29] I[29] 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 I[3030 最大 ] I[3030 最小 ] I[3131 最大 ] I[3131 最小 ] I[3232 最大 ] 32 I[32最小 边跨合龙 悬浇段1 边跨合龙 悬浇段2 边跨合龙 悬浇段3 边跨合龙 悬浇段4 满堂施工段 悬浇段5 满堂施工段 悬浇段6 中跨合龙 悬浇11255.9 1224.4 11474.5 728.2 11923.6 627.3 12120.3 624.0 12145.5 339.8 12303.9 107.3 11982.3 50.3
19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 K OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK O67
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33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38 ] I[33] I[33] I[34] I[34] I[35] I[35] I[36] I[36] I[37] I[37] I[38] I[38] 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 段10 中跨合龙 悬浇段10 中跨合龙 悬浇段9 中跨合龙 悬浇段10 中跨合龙 边跨合龙 中跨合龙 中跨合龙 中跨合龙 中跨合龙 14302.5 -240.0 146.2 -403.7 15012.8 -569.9 14831.1 6.7 14611.8 -503.4 14467.9 -455.7 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 19880.0 -1534.4 K OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 2 psc预应力筋拉应力验算 验钢束 算 2w1 OK 2w1' OK Sig_DL Sig_LL Sig_ADL Sig_AL(Mpa) (Mpa) (Mpa) L (Mpa) 1113.2 1018.2 1395 1209 1113.2 1018.2 1395 1209
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2w1'-1 2w1-1 2w2 2w2' 2w2'-1 2w2-1 2w3 2w3' 2w3'-1 2w3-1 2w4 2w4' 2w4'-1 2w4-1 2w5 2w5' 2w5'-1 2w5-1 2w6 2w6' 2w6'-1 2w6-1 2w7 2w7' 2w7'-1 2w7-1 2w8 2w8' 2w8'-1 2w8-1 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 1113.2 1113.2 1142.9 1142.9 1142.9 1142.9 1162.9 1162.9 1162.9 1162.9 1174.7 1174.7 1174.7 1174.7 1181.3 1181.3 1181.3 1181.3 1185.1 1185.1 1185.1 1185.1 1187.6 1187.6 1187.6 1187.6 1188.9 1188.9 1188.9 1188.9 1018.3 1018.3 1034.9 1034.9 1034.9 1034.9 1120.5 1120.5 1120.5 1120.5 1144.2 1144.2 1144.2 1144.2 1153.9 1153.9 1153.9 1153.9 1151.8 1151.8 1151.8 1151.8 1157.4 1157.4 1157.4 1157.4 1156.0 1156.0 1156.0 1156.0
1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 67
兰州交通大学毕业设计（论文）
2w9 2w9' 2w9'-1 2w9-1 cb1 cb1' cb10 cb10' cb2 cb2' cb3 cb3' cb4 cb4' cb5 cb5' cb6 cb6' cb7 cb7' cb8 cb8' cb9 cb9' ct ct' ps1 ps1' ps1'-1 ps1-1 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 11.5 11.5 11.5 11.5 1058.4 1058.4 1094.2 1094.2 1044.8 1044.8 1061.8 1061.8 1029.0 1029.0 1104.6 1104.6 1029.0 1029.0 1122.1 1122.1 1103.0 1103.0 1087.2 1087.2 1186.2 1186.2 1072.4 1072.4 1072.1 1072.1 1148.2 1148.2 1148.2 1148.2 1138.8 1138.8 1171.4 1171.4 1128.3 1128.3 11.1 11.1 1139.3 1139.3 1180.9 1180.9 1139.3 1139.3 1177.5 1177.5 1184.4 1184.4 1168.7 1168.7 1097.9 1097.9 1107.8 1107.8 1107.8 1107.8
1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 67
兰州交通大学毕业设计（论文）
ps10 OK ps10' OK ps10'-OK 1 ps10-1 OK ps11 OK ps11' OK ps11'-1 OK ps11-1 OK ps12 OK ps12' OK ps12'-OK 1 ps12-1 OK ps13 OK ps13' OK ps13'-OK 1 ps13-1 OK ps14 OK ps14' OK ps15 OK ps15' OK ps16 OK ps16' OK ps17 OK ps17' OK ps18 OK ps18' OK ps19 OK 1135.1 1135.1 1135.1 1135.1 1118.9 1118.9 1118.9 1118.9 1100.6 1100.6 1100.4 1100.4 1075.9 1075.9 1075.9 1075.9 1029.8 1029.8 1056.9 1056.9 1075.0 1075.0 1113.3 1113.3 1113.3 1113.3 1113.3 1149.4 1149.4 1149.3 1149.3 1145.7 1145.7 1145.6 1145.6 1134.6 1134.6 1134.6 1134.6 1109.2 1109.2 1109.4 1109.4 1110.6 1110.6 1132.4 1132.4 1124.0 1124.0 1134.8 1134.8 1134.8 1134.8 1134.8
1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 67
兰州交通大学毕业设计（论文）
ps19' ps2 ps2' ps2'-1 ps2-1 ps20 ps20' ps3 ps3' ps3'-1 ps3-1 ps4 ps4' ps4'-1 ps4-1 ps5 ps5' ps5'-1 ps5-1 ps6 ps6' ps6'-1 ps6-1 ps7 ps7' ps7'-1 ps7-1 ps8 ps8' ps8'-1 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 1113.3 1081.8 1081.8 1081.8 1081.8 1113.1 1113.1 1117.9 1117.9 1117.9 1117.9 1117.7 1117.7 1117.7 1117.7 1063.9 1063.9 1063.9 1063.9 1085.6 1085.6 1085.6 1085.6 1138.1 1138.1 1138.1 1138.1 1145.2 1145.2 1145.2 1134.8 1095.4 1095.4 1094.6 1094.6 1134.7 1134.7 1140.2 1140.2 1140.1 1140.1 1136.6 1136.6 1137.3 1137.3 1109.5 1109.5 1109.7 1109.7 1109.0 1109.0 1108.7 1108.7 1103.5 1103.5 1103.5 1103.5 1128.7 1128.7 1128.7
1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 67
兰州交通大学毕业设计（论文）
ps8-1 ps9 ps9' ps9'-1 ps9-1 psy14 psy14' psy15 psy15' psy16 psy16' psy17 psy17' psy18 psy18' psy19 psy19' psy20 psy20' OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 1145.2 1103.5 1103.5 1103.5 1103.5 1029.8 1029.8 1056.7 1056.7 1074.9 1074.9 1113.2 1113.2 1113.2 1113.2 1113.2 1113.2 1113.1 1113.1 类型 1128.7 1116.7 1116.7 1116.5 1116.5 1110.5 1110.5 1132.2 1132.2 1124.0 1124.0 1134.8 1134.8 1134.8 1134.8 1134.8 1134.8 1134.7 1134.7 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 3 psc使用阶段正截面抗裂验算 单位短/元 置 长 长1 I[1] 期 短1 I[1] 期 长2 I[2] 期 短2 I[2] 期 验Sig_MAX Sig_ALW 算 (kN/m2) (kN/m2) 92.7 -6.5 388.5 305.3 0 -1918 0 -1918 FX-MAOK X FX-MAOK X FX-MIN OK FY-MIN OK
67
兰州交通大学毕业设计（论文）
3 I[3] 3 I[3] 4 I[4] 4 I[4] 5 I[5] 5 I[5] 6 I[6] 6 I[6] 7 I[7] 7 I[7] 8 I[8] 8 I[8] 9 I[9] 9 I[9] I[1010 ] 长期 短期 长期 短期 长期 短期 短期 长期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 FX-MIN OK FY-MIN OK FX-MIN OK FY-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK
861.6 793.8 2879.6 2805.9 3441.2 3399.6 3471.3 3480.6 5380.1 5396.7 4834.0 4904.6 41.0 4278.1 47.9 0 -1918 0 -1918 0 -1918 -1918 0 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 67
兰州交通大学毕业设计（论文）
10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 I[10] I[11] I[11] I[12] I[12] I[13] I[13] I[14] I[14] I[15] I[15] I[16] I[16] I[17] I[17] 短期 短期 长期 长期 短期 长期 短期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 长期 短期 FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MAOK X FX-MIN OK FX-MAOK X FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MIN OK
4934.3 5304.7 5140.1 5240.3 16.1 5234.3 00.3 5111.0 5592.1 5926.6 59.6 6249.0 6234.6 6638.2 6590.2 -1918 -1918 0 0 -1918 0 -1918 -1918 0 -1918 0 -1918 0 0 -1918 67
兰州交通大学毕业设计（论文）
18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 I[18] I[18] I[19] I[19] I[20] I[20] I[21] I[21] I[22] I[22] I[23] I[23] I[24] I[24] I[25] 长期 短期 短期 长期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 FX-MIN OK FX-MIN OK FX-MAOK X FX-MIN OK FX-MAOK X MX-MAOK X FX-MIN OK MY-MAOK X FX-MAOK X MY-MAOK X FX-MIN OK FZ-MIN OK FX-MIN OK FZ-MAOK X FX-MIN OK
7438.7 7333.8 6619.0 7577.5 7479.0 6343.9 7400.2 6582.3 7246.1 6213.3 7091.7 .6 7333.2 6573.0 7369.9 0 -1918 -1918 0 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 67
兰州交通大学毕业设计（论文）
25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 I[25] I[26] I[26] I[27] I[27] I[28] I[28] I[29] I[29] I[30] I[30] I[31] I[31] I[32] I[32] 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 FZ-MAOK X FX-MIN OK FZ-MIN OK FX-MIN OK FZ-MIN OK FX-MIN OK FZ-MIN OK FX-MIN OK FZ-MIN OK FX-MIN OK FZ-MIN OK FX-MIN OK FZ-MIN OK FX-MIN OK FZ-MIN OK
67.2 6198.5 5768.8 5373.4 5020.4 4961.3 4702.8 4624.3 4479.4 4377.4 4368.0 3937.1 4088.7 3992.4 43.7 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 67
兰州交通大学毕业设计（论文）
33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38 I[33] I[33] I[34] I[34] I[35] I[35] I[36] I[36] I[37] I[37] I[38] I[38] 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 长期 短期 组合 名称 FX-MIN OK FZ-MIN OK FX-MIN OK FZ-MIN OK FX-MIN OK FZ-MAOK X FX-MIN OK MY-MAOK X FX-MIN OK MY-MAOK X FX-MIN OK MY-MAOK X 类型 4009.1 46.9 3918.9 4872.6 5045.2 5369.1 4257.5 3919.2 2201.6 3066.0 2250.6 2927.9 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 0 -1918 4 使用阶段斜截面抗裂验算 单位元 置 验Sig_MAX Sig_AP 算 (kN/m2) (kN/m2) -120.6 -40.3 -1370 -1370 FX-MA1 I[1] 短期 OK X 2 I[2] 短期 FX-MAOK
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3 I[3] 短期 4 I[4] 短期 5 I[5] 短期 6 I[6] 短期 7 I[7] 短期 8 I[8] 短期 9 I[9] 短期 10 11 12 13 14 15 16 17 18 I[10] I[11] I[12] I[13] I[14] I[15] I[16] I[17] I[18] 短期 短期 短期 短期 短期 短期 短期 X FX-MAX FX-MIN FY-MIN FY-MIN FY-MIN FZ-MAX FZ-MAX FZ-MAX FZ-MAX FZ-MAX FZ-MAX FZ-MAX FZ-MAX FZ-MAX OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK -50.0 -885.6 -4.9 -223.5 -155.1 -222.4 -295.6 -412.1 -363.6 -302.8 -165.2 -113.6 -82.2 -42.8 -63.8 -243.6 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 短期 FY-MIN OK 短期 FY-MIN OK
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19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 I[19] I[20] I[21] I[22] I[23] I[24] I[25] I[26] I[27] I[28] I[29] I[30] I[31] I[32] I[33] 短期 FY-MIN OK FX-MA短期 OK X 短期 FY-MIN OK FZ-MA短期 OK X 短期 FZ-MIN OK FZ-MA短期 OK X FZ-MA短期 OK X 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK
-.7 -256.7 -366.7 -116.6 -395.5 -662.9 -65.9 -21.3 -145.7 -211.3 -272.8 -353.5 -320.0 -468.6 -690.2 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 67
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34 35 36 37 38 I[34] I[35] I[36] I[37] I[38] 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 短期 FZ-MIN OK 组合 名称 cLCB26 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 -765.2 -529.3 -395.1 -204.9 -123.4 -1370 -1370 -1370 -1370 -1370 5 psc使用阶段正截面压应力验算 单位元 置 1 I[1] 2 I[2] 3 I[3] 4 I[4] 5 I[5] 6 I[6] 7 I[7] 8 I[8] 类型 FX-MIN FY-MIN FY-MIN FY-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MIN
Sig_MASig_AL验X W 算 (kN/m2) (kN/m2) O5588.0 17750 K O5398.6 17750 K O5135.7 17750 K O11125.8 17750 K O10875.4 17750 K O10747.5 17750 K O11429.4 17750 K O12302.5 17750 K 67
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9 I[9] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 I[10] I[11] I[12] I[13] I[14] I[15] I[16] I[17] I[18] I[19] I[20] I[21] I[22] I[23] cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB26 cLCB26 cLCB26 cLCB26 cLCB22 FX-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MIN FX-MAX MX-MAX MY-MAX MY-MAX FZ-MIN
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 13111.0 12413.6 12000.8 10956.6 10021.6 9059.7 9660.7 10043.4 10921.5 10972.7 9966.8 9973.1 9870.3 9579.7 10517.5 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 67
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24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 I[24] I[25] I[26] I[27] I[28] I[29] I[30] I[31] I[32] I[33] I[34] I[35] I[36] I[37] I[38] cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN FZ-MIN MY-MIN FY-MIN FY-MIN
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 10211.1 10432.0 10856.6 10571.4 10415.1 9923.6 9162.8 11480.3 12387.2 13295.2 12442.3 116.1 10624.2 9794.5 97.1 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 17750 67
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6 psc使用阶段斜截面主压应力验算 单位元 置 1 I[1] 2 I[2] 3 I[3] 4 I[4] 5 I[5] 6 I[6] 7 I[7] 8 I[8] 9 I[9] 10 11 12 13 I[10] I[11] I[12] I[13] 组合 名称 cLCB26 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 类型 Sig_MA验Sig_AP X 2算 (kN/m) 2(kN/m) 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 FX-MIN OK 5590.2 FY-MIN OK 00.7 FY-MIN OK 5137.8 FY-MIN OK 11135.1 FX-MIN OK 10884.3 FX-MIN OK 10756.0 FX-MIN OK 11437.2 FX-MIN OK 12309.1 FX-MIN OK 13116.5 FX-MIN OK 12418.8 FX-MIN OK 12005.5 FX-MIN OK 10959.9 FX-MIN OK 10024.0
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14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 I[14] I[15] I[16] I[17] I[18] I[19] I[20] I[21] I[22] I[23] I[24] I[25] I[26] I[27] I[28] cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB26 cLCB26 cLCB26 cLCB26 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 FX-MIN OK 9061.7 FX-MIN OK 9662.4 FX-MIN OK 10044.9 FX-MIN OK 10922.8 FX-MIN OK 10973.9 FX-MAX MX-MAX MY-MAX MY-MAX OK 9967.9 OK 9974.3 OK 9871.5 OK 9581.0 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 FZ-MIN OK 10519.0 FZ-MIN OK 10886.0 FZ-MIN OK 10433.5 FZ-MIN OK 10858.2 FZ-MIN OK 10573.2 FZ-MIN OK 10417.1
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29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 I[29] I[30] I[31] I[32] I[33] I[34] I[35] I[36] I[37] I[38] cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 cLCB22 FZ-MIN OK 9925.9 FZ-MIN OK 9165.5 FZ-MIN OK 11483.1 FZ-MIN OK 12391.0 FZ-MIN OK 13300.6 FZ-MIN OK 12448.6 FZ-MIN OK 11653.5 MY-MIOK 10632.9 N FY-MIN OK 9804.2 FY-MIN OK 9657.0 验算 OK OK OK 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 21300 7 psc使用阶段抗弯验算 最大单位组合 /最类型 元 置 名称 小 cLCBMY-M1 I[1] 最大 32 AX 承载MY-MI1 I[1] 最小 不利1 N 承载MX-M2 I[2] 最大 不利1 AX
Mn rMu (kN·m(kN·m) ) 31458.0.0 0 31458.0.0 0 682.7005.4 3 67
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2 I[2] 最小 3 I[3] 最大 3 I[3] 最小 4 I[4] 最大 4 I[4] 最小 5 I[5] 最大 5 I[5] 最小 6 I[6] 最大 6 I[6] 最小 7 I[7] 最大 7 I[7] 最小 8 I[8] 最大 8 I[8] 最小 9 I[9] 最大 9 I[9] 最小 cLCB32 承载不利1 cLCB32 承载不利1 cLCB32 承载不利1 cLCB32 承载不利1 cLCB32 承载不利1 cLCB32 承载不利1 cLCB32 FY-MIN MX-MAX FY-MIN MX-MAX FY-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MA承载1 X cLCBFX-MI32 N
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 2515.3 16383.1 59.6 24426.9 7431.1 302.5 9086.5 43587.9 25.5 48151.4 74.0 52068.0 -8.2 48856.6 -13458.2 682.3 2.0 2.0 745.0 745.0 75234.0 75234.0 75927.9 75927.9 70184.7 70184.7 69798.4 414.0 78141.5 70469.8 67
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10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 I[10] I[10] I[11] I[11] I[12] I[12] I[13] I[13] I[14] I[14] I[15] I[15] I[16] I[16] I[17] 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 39025.9 -32973.1 22130.4 -58733.0 -1772.8 -91020.9 -32006.0 -131270.2 -59620.1 -169049.7 -91168.3 -214719.9 -126880.9 -267771.0 -166980.1 736.0 97047.3 62816.3 130341.8 173445.9 173445.9 227281.5 227281.5 280717.6 280717.6 349532.5 349532.5 4296.9 4296.9 506518.8 67
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17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 I[17] I[18] I[18] I[19] I[19] I[20] I[20] I[21] I[21] I[22] I[22] I[23] I[23] I[24] I[24] cLCBFX-MI最小 32 N FX-MA最大 承载1 X cLCBFX-MI最小 32 N FX-MA最大 承载1 X cLCBFX-MI最小 32 N MX-M最大 承载1 AX cLCBFY-MI最小 32 N MY-M最大 承载1 AX cLCBMY-MI最小 32 N MY-M最大 承载1 AX cLCBMY-MI最小 32 N FZ-MA最大 承载1 X cLCBFZ-MI最小 32 N FZ-MA最大 承载1 X cLCBFZ-MI最小 32 N
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK -327550.7 -211707.9 -394272.9 -2316.3 -472696.3 -280287.1 -4955.0 -2956.9 -510392.5 -299819.5 -512066.6 -313578.1 -4411.1 -297701.6 -520887.7 506518.8 592075.9 592075.9 730353.1 730353.1 782175.8 782175.8 793528.0 793528.0 813387.9 813387.9 793528.0 793528.0 782175.8 782175.8 67
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25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 I[25] I[25] I[26] I[26] I[27] I[27] I[28] I[28] I[29] I[29] I[30] I[30] I[31] I[31] I[32] 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 cLCB最小 32 最大 承载1 FZ-MAX FZ-MIN FZ-MAX FZ-MIN FZ-MAX FZ-MIN FZ-MAX FZ-MIN FZ-MAX FZ-MIN FZ-MAX FZ-MIN FZ-MAX FZ-MIN FZ-MAX
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK -281471.8 -496836.3 -228041.5 -417476.9 -181571.8 -349731.0 -139387.2 -288816.9 -101682.2 -234476.4 -68241.9 -1874.0 -38847.5 -144553.1 730353.1 730353.1 599870.8 599870.8 484334.4 484334.4 395624.4 395624.4 321265.9 321265.9 256707.7 256707.7 204571.5 204571.5 152865-6583.7 .3 67
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32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38
I[32] I[33] I[33] I[34] I[34] I[35] I[35] I[36] I[36] I[37] I[37] I[38] I[38] cLCBFZ-MI最小 32 N FZ-MA最大 承载1 X cLCBFZ-MI最小 32 N FZ-MA最大 承载1 X cLCBFZ-MI最小 32 N FZ-MA最大 承载1 X cLCBFZ-MI最小 32 N 承载MY-M最大 不利1 AX cLCBMY-MI最小 32 N 承载MY-M最大 不利1 AX cLCBFY-MI最小 32 N 承载MY-M最大 不利1 AX cLCBFY-MI最小 32 N OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK -99138.1528659 .3 87577.19921.4 8 -62757.1113435 .6 84097.41018.0 7 -36104.79605.1 9 85553.56835.8 0 -17570.69753.0 0 82624.68346.1 1 46987.-6348.7 9 80728.73353.7 4 17198.-1294.6 9 806.73536.1 7 17238.-1057.6 4
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外文参考文献全文及译文
THE MAIN PROBLEMS OF DOMESTIC BRIDGE DESIGNING
Now，the country's structural design process，such tendencies：more intensity considered in the design and durability consider less attention intensity limit to the use of state without limit state，and throughout the life cycle of the most important when it is precisely the use of performance；attention to the construction of the structure without attention to the maintenance of the structure. In fact， the current design of the bridge for more durability is a concern, as a concept, did not explicitly put forward the request of the use of life, nor the durability of specialized design. These tendencies to a certain extent, led to the current project accidents, the use of poor performance, the short life of the adverse consequences of structural engineering with the increasing emphasis on international durability, safety, contrary to the trend of applicability；does not conform to the structure dynamic and comprehensive economy requirements.
Bridge safety, durability, the main reason for poor 1) Construction and management of low level
More bridges at home and abroad destruction and the sudden collapse of the bridge has been engineering more concerned about security issues. The general view is that the current project is barbaric incident management and construction caused by corruption. For the short term, such as the destruction and collapse of a sudden, mostly because of construction quality did not meet specifications and design requirements, typical problems include inadequate and construction materials intensity of failure; also exist, such as individual bridge jerry serious management issues, but also on bridge safety of the fatal damage.
And a large number of bridges in the far did not achieve the expected life time, there has been affecting the normal use of disease and deterioration, especially in a number of bridges in use only a few years, or even just completed soon on the serious problem of insufficient durability, which and the low quality of construction is an important relationship, the typical problems of inadequate protection of reinforced and the current widespread in the construction site of the serious problem of cracking
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component. These construction, although short-term
2) Design theory and structure of the system is not perfect enough
While acknowledging the existence of the problem, but it also, it is undeniable that bridge design fields, in particular on the bridge construction and use of the issue of safety there is still much improvement. Structural design first and foremost task is the choice of reasonable economic programmer, followed by the structural analysis and design of components and connections, and access to regulate the safety factor specified or reliability of indicators to ensure the safety of the structure.
Many designers often complacent with norms on the structural strength of the safety of the need, and ignore the structural system, structure, structure, structure of materials, structure maintenance, as well as from the structural durability of the design and construction process to make use of that often appear in the man-made wrong areas to strengthen and guarantee the safety of the structure. Some structural integrity and ductility inadequate redundancy small, but some of Schema and the uncertainty of the line, causing partial excessive force; some concrete strength grade too low to protect slice through small diameter steel micromanage , a thin cross-section components of these structures have weakened the durability, it would seriously affect the safety of the structure. Many bridges, although the design specifications meet the requirements of the strength of only 5 to 10 years because of the durability of the problems affecting structural safety. Structural Durability shortage has become one of the most realistic security issues, from design to construction and materials, such as angle of measures to strengthen the durability of the structure.
Of the environment and the use of different conditions, different design of the structural system will target different aspects of the layout and structure requirements. Norms can not cover in detail the design staff should solve the various problems in the updated norms faster can also adapt to new understanding, new technologies, new materials, rapid development of the structure of the new requirements. Therefore, reasonable and reliable addition to the structures is designed to meet the requirements of norms, and to design a structure to the correct understanding of nature, rich experience and accurate judgments.
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And the need to improve efforts in the direction
1) Should pay more attention to the durability of structural problems
Bridge in the construction and use of the process, will be subject to environmental, and the erosion of harmful chemical substances, and to bear vehicles, wind, earthquake, fatigue, overloading, human factors, such as external role, and bridge materials used by the self-degradation of performance will continue , resulting in the structure of the different degrees of damage and deterioration. In the field of long-span bridges, and from the country since the 1980s, the construction of a large number of cable-stayed bridge, although so far there collapse or serious damage to the few examples, but has more bridges because of the durability of cable to the problem advance for cable, and this not only affects the use of increased economic losses.
Needs to be pointed out is that many of these problems and did not conduct a reasonable durability of the design, which has also prompted renewed awareness of durability of the bridge. Diseases are a lot of examples of that, in addition to construction materials and the reasons for a decisive impact on the durability of the structure from the structural factors (is design) flaws.
From the country in the 1990s started to attach importance to the durability of the structure of the study, has also made quite a few successes. Most of these studies and statistics from the analysis of the material point of view, on how to structure and design from the perspective of how and the design and construction staff to be readily accepted and operation of the bridge approach to improving the durability has been little research. Moreover, for a long time, people have always been emphasis on the methods of calculation on the structure; it ignores the details of the overall structure and processing concern. Design and durability of the structure of the structural design of a conventional nature of the difference between the current efforts will be needed on the durability of the qualitative analysis to the quantitative analysis of development.
2) Emphasis on the study of fatigue damage
Bridge structure to withstand the vehicle load and wind load are dynamic load will be in a cycle of change within the structure of the stress, not only will cause the vibration of the structure, but also from the structure of the accumulated fatigue damage.
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The bridge is not used by the material is uniform and continuous, in fact there are many tiny flaws in the role of cyclic loading, these deficiencies will be progressive development of micro, a merger of injury, and gradually formed in the material macro cracks. If the crack is not effective macro-control, is very likely to cause material, the structure of brittle fracture. Early fatigue damage is not always easy to be detected, but the consequences are often disastrous.
Fatigue damage has been considered in the design of steel bridge is the core issue of fatigue caused by the steel structure of steel crack more cases, many caused by fatigue fracture bridge collapse example. Over the past 20 years, fatigue injury research has entered the concrete structure, but by the use of corrosion of reinforced concrete structures dynamic performance and fatigue properties of need to be strengthened.
On the fatigue damage of not only refers to the entire structure, the bridge structure often as a matter of fact some of the key parts of local fatigue failure of the entire structure and lead to failure, such as the cable-stayed bridge cables anchoring end of the fatigue damage.
3) Pay full attention to the problem of overloading the bridge
There are three main vehicle overloading: One is the early construction of the old bridge overage load carriers and the other is the passage of vehicular traffic bridge over the original design; the other is illegal overloading of vehicles. The first two are the main reasons for the changes in the design load and the increase in the volume of traffic; users of the latter are illegal overloading of vehicles operating, the latter two phenomena of overloading in road transport in China is more common.
On the one hand, overloading the bridge may trigger fatigue. Overloading bridge would increase the rate of fatigue stress injury aggravated, or even some structural damage caused by overloading accidents. On the other hand, due to overloading of the bridge caused internal damage can not be restored, the bridge will be made of the work under normal load conditions change, which could endanger the safety of bridges and durability. For example, the concrete bridge has always been regarded as an adequate durability, but the overloading of the vehicle, cracking may occur; cracks even in the load will be able to divest closed, but the internal structure of concrete has been damage,
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cracking component from the lower bend, Stiffness decline was in the normal use of load, should not have been cracking or structural cracks have become smaller cracks in excess of the norms to allow a larger cracks or deformation. These will be used for structural performance and long-term durability has a negative impact, in addition to the Traffic Control departments should strengthen management, but also the need for overloading the consequences of research, analysis.
4) Actively learn from foreign experience and results
Domestic bridge design the main problems is the use of the normal structure of poor performance (referring compared with the design expectations can be attributed to poor performance of the application, including the bridge too much vibration, linear irregularity, joints, diarrhea, excessive structural cracking and deformation, etc.), durability and safety of the poor (including short life span, high maintenance costs, and more frequent accidents, etc.). While these issues have with the current domestic construction quality and management level lower, but to be fair, since this situation can not be resolved in the short term, then as engineers we should address this issue in the premise, are fully taken into account stage of construction and management and materials technology, the use of appropriate security, the appropriate way to ensure that the design of a bridge to the use of the performance, this is a more proactive and effective means. Especially the durability of the bridge and safety of many problems with the structure or the use of material selection are unreasonable and improper handling of the structural details.
In European countries (such as Germany, Denmark, etc.), attached great importance to the structure of a performance-based design (PBD, Performance Based Design), which includes structural deformation, cracks, vibration, strong, handsome, durability, fatigue and so on. PBD study is to enable operators in the structure of the process, in addition to the guaranteed minimum security requirements; the idea of the use of performance should be good (including life and durability, corrosion resistance, fatigue resistance, aesthetics, etc.). By their very nature, the European countries PBD theory, research in the use of structure in the course of performance out of service, the performance by the weakening of the reasons for its occurrence and the mechanism of
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the law, to seek a new structural design concepts and methods.
From the point of view of Europeans, PBD seems to be to the durability of the structure at the core of the comprehensive use of performance indicators to consider. This is the domestic engineering should be based on the Enlightenment. At present the domestic design can be seen as static design, built only at the design definition of a structure's ability and performance, and during the performance of operating time and the actual deterioration of the performance of the lack of sufficient awareness and consideration; In other words, the economic point of view is to consider only the construction cost, the expense of operating and maintenance costs and service life should be the relative cost-effectiveness.
Bridge safety and durability shortage has become an urgent need to address the problem, we should actively learn from successful foreign experiences and practices, in addition to strengthening the construction quality management, bridge design concepts and from the structure and tectonic perspective to the design of durability. At the same time need to study fatigue and overloading the durability of the bridge structure effects.
国内桥梁设计存在的主要问题
现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性的要求。
桥梁安全性、耐久性差的主要原因 1）施工和管理水平低
国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌，已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理
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问题，更是对桥梁安全造成致命的损害。
而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时，出现了影响正常使用的病害与劣化；特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这也与施工质量低下有重要关系，典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响，但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。
2）设计理论和结构构造体系不够完善
在承认施工存在问题的同时，也不可否认，在桥梁设计领域，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。
许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足，冗 余性小；有的计算图式和受力路线不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄；这些都削弱了结构耐久性，会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求，仅用了5～10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题，设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。
不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此，合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。
需要改进和努力的方向
1）应该更加重视结构的耐久性问题
桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，修建了大量的斜拉桥；虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少，
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但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，既影响了使用又增大了经济损失。
需要指出的是，很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关，这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明，除了施工和材料方面的原因，影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上（也即设计上）的缺陷。
国内从上世纪90年始重视了对结构耐久性的研究，也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的，对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且，长期以来，人们一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。
2）重视对疲劳损伤的研究
桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。
由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。
疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近20年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土结构，但对于使用期受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。
对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效，例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。
3）充分重视桥梁的超载问题
汽车超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。
桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，
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甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯矩降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理外，也需要对超载带来的后果进行研究、分析。
4）积极借鉴国外的经验和成果
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差（指与设计期望相比，可归结为适用性能差，包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等）、耐久性和安全性差（包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等）。这些问 题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但平心而论，既然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提，充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平，采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到，这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。
在欧洲国家（如德国、丹麦等），非常重视对结构物进行性能设计（即PBD， Performance Based Design），内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外，尚应有良好的使用性能（包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等）。就其本质而言，欧洲国家的PBD理论，主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能，分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律，寻求新的结构设计理念和方法。
从欧洲人的观点来看，PBD似乎是对以耐久性为核心的结构使用性能指标的综合考虑。这一点对国内工程界应该是有启示的。目前国内的设计可视为静态的设计，它只定义了设计建成时刻结构具有的工作能力和性能，而对营运期间性能随时间的劣化及其实际的性能表现缺乏足够的认识和考虑；换言之，从经济性的角度讲是只考虑了建造成本，而忽视了营运期的维护成本和与使用寿命相对应的成本效益。
桥梁安全性和耐久性不足已成为迫切需要解决的问题，要积极借鉴国外成功的经验和做法，除了加强施工质量管理外，要从桥梁设计理念和结构体系和构造的角度做好耐
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兰州交通大学毕业设计（论文）
久性的设计。同时需要研究疲劳和超载对于桥梁结构耐久性的影响。
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