毕业设计（论文） 3×30m梁桥设计

I I 330m330m 梁桥梁桥设计设计 IIII摘摘 要要本毕业设计的对象为一座 330m 简支梁桥，该桥位于长寿北部新区，跨越桃花溪。桥梁平面位于直线段上，全长 100 米，宽度 32 米，设计荷载为公路-I 级。主梁横向由 14 片 T 梁组成，梁高均为 2.0m，两片梁之间设置 60cm 宽现浇湿接缝。本桥采用桩柱式桥墩，直径 1.5m 的圆形截面墩柱及直径 1.8m 的圆形截面钻孔灌注桩，桩基础嵌入完整中风化基岩面5.4m 以下；采用重力式 U 型桥台，桥台基础为直径 1.5m 的钻孔灌注桩基础。桥梁上部结构采用 Midas 程序进行分析计算，分析模型为单片简支 T梁，仅分析一片边梁，中梁偏安全的采用边梁的分析结果来进行验算。横向分布系数通过桥梁博士 3.0 计算完成。内力计算结果包括基本组合、长期组合及短期组合作用下的弯矩图、剪力图、最大应力图。根据内力计算结果，对主梁进行了承载能力及正常使用性能的验算。盖梁承载能力验算及裂缝宽度验算与抗剪验算、墩柱承载力验算及裂缝宽度验算、桩基承载力验算及裂缝宽度验算均由自编计算机程序计算完成，墩柱与桩基的水平位移及其它效应由桥梁博士 3.0 计算完成。根据验算结果得出结论：设计的桥梁结构是安全、经济、合理的，并满足现行规范的要求。关键词：桥梁；荷载组合；内力；验算；承载能力1 1AbstractThe object in this graduation project is a simply supported three-span girder bridge ( 330m) in New Zone of Changshou North and straddles Taohua Stream. The bridge is straight on the plane with 100 metres in length and 32 meters in width.The bridge is a part of a highway which the design load is Highway-I-level. The main beam is made up of 14 T-beams that are 2.0m high and the adjacent beams are linked by pouring wet joint with 60cm in width between the two beams. Substructure is made up of circular section piers with a diameter of 1.5 and circular section bored pouring pile foundation with a diameter of 1.8 m, the pilings of foundation are embedded into the intack moderately differentiated rock with a depth of 5.4m. The concrete gravity abutment is 6.5m high with a type of U and supported by pile foundation.Analysis of superstructure in the bridge be done by using Midas Civil Trial 2006. Simply supported single T-beam is used as analysis model in the program, only one edge beam is analysed and the mid beam using the same result in analyzing on safe side. Transverse distributing coefficient can be exported by using Dr bridge 3.0. The calculations include bending moment diagram, shear force diagram and maximum stress under basic/long-term/short-term load combination. According to the calculations, checking of capacity and performance of normal use of the beam have been done. Checking of capacity/crack width/shear strength of bent cap, capacity /crack width of piers and piles are done by Dr bridge 3.0.According to the calculation results, the bridge designed in this graduation project was safe, economical and reasonable, and it is qualified for the present bridge design specifications .Keywords:Bridge;Load combination; Inner Force; Capacity1 1目录目录第一章第一章 设计说明设计说明.1第一节第一节 工程概况工程概况.1第二节第二节 设计依据及规范设计依据及规范.1一、设计依据.1二、主要设计规范.1第三节第三节 地质概况地质概况.2一、地形地貌.2二、地质构造.2三、地层岩性.2四、不良地质现象及主要工程地质问题.3五、地震.3六、水文地质条件.4第二章第二章 设计计算设计计算.6第一节第一节 采用的技术标准及参数采用的技术标准及参数 .6第二节第二节 主要材料及计算参数主要材料及计算参数.6一、混凝土.6二、普通钢筋.7三、预应力钢材.7四、预应力锚具及管道.8第三节第三节 主要结构设计主要结构设计 .8第四节第四节 主梁结构验算主梁结构验算 .9一、计算模型与恒载取值.9二、主梁内力计算及验算.11（一）横向分布系数计算.11（二）选择控制截面.12（三）计算结果（1 号梁）.12（四）主梁截面验算.17（五）挠度验算.27（六）支座承载力验算.28第五节第五节 下部结构验算下部结构验算.282 2一、盖梁验算.28（一）承载能力验算.29（二）裂缝宽度验算.30（三）抗剪验算.31二、桥墩墩柱验算.32（一）墩底截面承载力验算.33（二）裂缝宽度验算.35三、桥墩桩基验算.36（一）桥墩桩基承载力验算.36（二）墩桩水平位移及作用效应 .37四、桥台桩基验算.38（一）桥台桩基承载力验算.38（二）桥台桩基水平位移及作用效应 .40第四节第四节 结论结论 .43第三章第三章 施工方案设计要点施工方案设计要点.44一、下部构造.44二、上部构造.45三、其它.46结束语结束语.48致谢致谢.49参考文献参考文献.50 1 1第一章第一章 设计说明设计说明 第一节第一节 工程概况工程概况本桥位于长寿北部新区渡南路西延伸段，跨越桃花溪。桥梁结构形式为 330m 简支梁桥，桥梁起点桩号 K0+696.217 米, 终点桩号 K0+796.217 米，全长 100 米；桥梁平面位于直线段上，双向四车道，标准宽度 32 米，行车道宽 24 米，人行道宽 4 米双侧布置。第二节第二节 设计依据及规范设计依据及规范一、设计依据一、设计依据1林同棪国际工程咨询（中国）有限公司与业主方签订的设计合同。2长寿北部新城渡南路西延伸段道路平面、纵断面设计图纸。3地质勘察报告（中冶成都勘察研究总院有限公司）4 长寿北部新城渡南路西延伸段道路工程初步设计（林同棪国际工程咨询（中国）有限公司）5 关于桃花溪及支流改道方案协调会会议纪要（重庆市长寿北部新区管委会 2010.02）6长寿北部新城渡南路西延伸段道路工程初步设计的批复 （长建初设201143 号）7业主提供的其它资料文件。二、主要设计规范二、主要设计规范1 公路桥涵设计通用规范 （JTG D602004）2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004）3 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D632007）4 公路桥梁抗震设计细则 （JTG/T B02-01-2008）5 公路桥涵施工技术规范 （JTJ0412000）6 公路圬工桥涵设计规范 （JTG D61-2005）7 城市桥梁工程施工与质量验收规范 （CJJ 2-2008）8 混凝土结构设计规范 （GB50010-2002）2 2第三节第三节 地质概况地质概况一、地形地貌一、地形地貌长寿区地壳隆起成陆于一亿三千万年前，属川东平行岭谷弧形褶皱低山丘陵区。长江北岸地势顺大巴山支脉由东北向西南呈阶梯下降，东侧黄草山（亦名东山，海拔800m700m 左右） ，中偏西侧明月山（亦名西山，海拔 500m900m，主峰白云山1034m，为全区最高峰） ，西部边缘铜锣山（海拔 500 米600 米）将全境切割为“三山两槽”地形。三山之间丘陵波状起伏，梯田层，冲田密布。东西二山之间沿长垫公路两侧地势平缓，渡舟、双龙为较大平坝。拟建区地势较低，地形总体变化一般，地貌类型受地层岩性、地质构造控制明显，泥岩发育位置地势相对较高、地面起伏较小，道路沿线仅见一个小山包。地面起伏变化小，多以斜坡、平坝、沟谷等地形为主，属于构造剥蚀、侵蚀浅丘地貌。拟建道路范围内地面高程 311.50m320.22m，高差 9.42m。二、地质构造二、地质构造拟建工程区在构造上位于梁平向斜南端的南东翼，岩层呈单斜产出，产状：倾向270290，倾角 58。岩层产状平缓，未发现断层构造，地质构造简单。场区内泥质砂岩较发育，泥质砂岩中风化裂隙及卸荷裂隙发育，但无规律性。场区内局部地带泥质砂岩中有两组构造裂隙发育：一组倾向 1315、倾角 80；另一组倾向 300320、倾角 75；裂隙间距一般 23m，裂面较平直，张开宽度0.52mm，无充填物，延伸长度一般 34m，属剪切裂隙。主要分布在岩体表部，范围局限，对岩体的完整性影响甚微。场区内泥岩强风化层网状风化裂隙发育，中风化层中裂隙不发育。三、地层岩性三、地层岩性拟建道路沿线主要出露地层为第四系全新统和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)。第四系地层主要由耕土、素填土、细砂、粉质粘土组成。侏罗系中统沙溪庙组地层主要由泥质砂岩和泥岩组成。现将场区内岩性特征分述如下：1第四系土层（Q4）耕土(Q4)：红褐色、褐色，主要由粘性土组成，多根系分布，厚度较小，小于1m。素填土：(Q4ml)：红褐色、黄褐色、杂色，主要由粘土、碎块石及角砾组成，碎块3 3含量 15-35%,成分以强风化泥质砂岩、泥岩为主,呈棱角状-次棱角状,粒径一般在 2-30cm 之间,结构较为紧密，孔隙较小，为修建道路是堆积，局部可见。细砂（Q4al+pl）：黄褐色，松散稍密，湿，混大量粘粒，夹粉质粘土夹层。该层主要分布于桃花溪河岸两侧，本次钻探揭露层厚 1.24.7m。该层土石等级为级，土石类别为普通土。粉质粘土(Q4el+dl)：红褐色、黄褐色，多呈可塑状，刀切断面较光滑，有少量光泽，粘性一般，韧性中等，摇振无反应，干强度中等。该层主要分布于山丘、坡地地带，本次钻探揭露层厚 1.26.0m。该层土石等级为级，土石类别为普通土。2侏罗系中统上沙溪庙组（J2S）泥质砂岩：灰白色、黄灰色，主要由长石、石英及岩屑组成含泥质，中细粒结构，中厚层状构造，钙质、泥钙质胶结。岩层局部含粘土矿物较重，并间断夹有少量泥质砂岩、泥质粉泥质砂岩夹层及透镜体。强风化层厚 1.5m，呈黄灰色、黄褐色，岩质较软，岩芯多呈短柱状、扁状，有风化裂隙发育；中风化泥质砂岩岩质坚硬，岩芯完整，岩芯多呈柱状、长柱状，有少量层间裂隙发育，岩芯采取率普遍较高。泥质砂岩土石等级为级，土石类别为较软石。仅局部钻孔中可见。泥岩：红褐色，紫红色，主要以粘土矿物为主，局部含少量长石、石英，泥质结构，中厚厚层状构造。岩芯局部含砂较重，并间断夹有少量泥质砂岩夹层及透镜体。强风化泥质泥岩厚 0.84.0m，岩质较软，岩芯破碎，岩芯多呈碎块状、扁柱状，力学性能差，有风化裂隙发育。中风化层岩质较硬，岩芯较完整，岩芯多呈柱状、长柱状，有少量层间裂隙发育，力学性能较好。泥岩土石等级为级，土石类别为软石。四、不良地质现象及主要工程地质问题四、不良地质现象及主要工程地质问题经地面调查，拟建场区内没有发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。根据钻探资料，拟建场区内没有发现软弱夹层、地下采空区、地下硐室等。根据区域地质资料，场区内没有断裂构造通过。道路沿线主要工程地质问题表现为：按照道路设计方案施工后，道路两侧将会形成高路堑边坡和填方路堤边坡。由于道路建设和两侧土地开发利用存在 23 年的时差，因此道路边坡在道路施工时必须同时进行治理。五、地震五、地震根据钻探成果和地区经验，场区内的素填土属软弱土，剪切波速建议取 130m/s；粉质粘土剪切波速建议取 180m/s。泥岩、泥质砂岩剪切波速大于 500m/s。4 4据中国地震烈度区划图及公路抗震设计规范 （JTJ00489） ，拟建场区抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度为 0.05g，设计地震分组为第一组。场区内拟建构筑物抗震设防类别为乙类。场内土层在设计路面标高以下厚度小于 15m，因此，拟建场区属于建筑抗震一般地段，可采用简易抗震措施。六、水文地质条件六、水文地质条件1地表水拟建区内的地表水主要表现为桃花溪和汇集于地势较低的沟谷位置处的水田内积水。根据现场调查，拟建场区内地表水较发育。2地下水道路沿线主要以斜坡和宽阔的沟谷为主，局部位置地形起伏较大。根据钻探资料，拟建道路沿线沟谷位置土层厚度较大，斜坡位置土层厚度小，下部基岩为泥岩和泥质砂岩。根据地下水的赋存条件、水理性质及水力特征，场区地下水可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。（1）松散岩类孔隙水该类型地下水由大气降雨补给为主，储存在第四系松散土层中，含水能力受地形地貌以及覆盖层范围、厚度、物质成分以及透水性能制约，水量大小受季节、气候影响大。勘察期间，通过钻孔内水位观察，大部分钻孔内有稳定地下水位存在。（2）基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于岩石风化裂隙、构造裂隙中以及层间裂隙中。场区内下伏基岩以泥质泥质砂岩、泥质砂岩为主，泥质砂岩属于粘土类岩石，含水能力和透水能力较差，为相对隔水层；泥质砂岩有少量裂隙发育，是相对含水层。由于补给量小、补给能力差，水径流、排泄条件好，因此场区内基岩裂隙水含量较小。勘察期间，钻孔施工结束 24 小时后经水位观测，除了斜坡等地势相对较高位置处部分钻孔内无稳定地下水存在外，地势较低的沟谷位置钻孔内均有稳定地下水存在。3地下水、土的腐蚀性根据临近场区的建筑经验，场区内地下水为 HCO3-Ca2+型。根据公路工程地质勘察规范 （JTJ064-98）附录 D 环境介质对混凝土腐蚀的评价标准，拟建场地属于 II类环境，地表水结晶分解复合类、结晶类、分解类均无腐蚀。拟建场区属于新开发区，场区及周边人口稀少，工业不发达，没有化工、印染、冶金等污染源，场区内岩土层没有受到污染。场区内岩土层对混凝土及混凝土中的钢5 5筋无腐蚀性。4地下水的渗透性根据临近场地建筑经验，拟建场区内的第四系土层以及基岩裂隙中综合渗透系数为 K=0.24m/d，为弱透水性地层。6 6第二章第二章 设计计算设计计算第一节第一节 采用的技术标准采用的技术标准及参数及参数1技术标准道路等级：城市主干道级设计速度：60km/h汽车荷载等级：公路-I 级，人群荷载 3.5kN/m22主要设计参数（1）环境类别：I 类（2）结构设计安全等级：二级（桥梁结构重要性系数 0 =1.0）（3）永久作用结构自重：预应力混凝土 26 kN/m3；沥青混凝土 24 kN/m3；钢材 78.5kN/m3；填土 20kN/m3。混凝土收缩及徐变：按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）2取值。（4）可变作用汽车荷载：公路 级；人群荷载：3.5kN/m2冲击系数：按公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）1取值；风荷载：按照公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）1取值；温度：混凝土结构整体升温 20、降温 20； 梯度温度:桥面铺装为 8cm 的沥青混凝土铺装层，竖向日照正温差按照公路桥涵设计通用规范(JTJ D60-2004) 1表 4.3.10-3 插值计算。第二节第二节 主要材料及计算参数主要材料及计算参数一、混凝土一、混凝土本桥处于温热地区，属于类环境；本桥使用的各种混凝土，应进行严格的质量控制和检测。在进行混凝土配合比设计时，必须按设计要求考虑大桥使用年限条件下的混凝土耐久性，结合混凝土结构设计规范 （GB50010-2002）对混凝土结构环境类别的划分，明确提出不同结构混凝土的配合比中水灰比、最小水泥用量、最大氯离子含量、最大碱含量的控制指标和满足控制指标的具体措施。7 7主桥：主梁采用 C50 混凝土，盖梁、桥墩采用 C40 混凝土，桥台台帽、桩基采用C30 混凝土，U 台台身、基础采用 C25 片石混凝土(其它构件混凝土标号详见相应的设计图并以设计图为准)。C25 混凝土及 C25 片石混凝土：轴心抗压强度设计值 fck=11.5MPa，轴心抗拉强度设计值 ftk=1.23MPa，弹性模量 Ec=2.80 x104MPa。C25 片石混凝土要求片石掺入量不大于总体积的 25%，且片石强度等级不低于 MU40。C30 混凝土：轴心抗压强度设计值 fcd=13.8MPa，轴心抗拉强度设计值ftd=1.39MPa，弹性模量 Ec=3.0 x104MPa。C40 混凝土：轴心抗压强度设计值 fcd=18.4MPa，轴心抗拉强度设计值ftd=1.65MPa，弹性模量 Ec=3.25x104MPa。C50 混凝土：轴心抗压强度设计值 fcd=22.4MPa，轴心抗拉强度设计值ftd=1.83MPa，弹性模量 Ec=3.45x104MPa。二、普通钢筋二、普通钢筋设计采用 HRB335、R235 钢筋，R235 钢筋其质量应符合 GB1499.1-2008 的规定，HRB335 钢筋其质量应符合 GB1499.2-2007 要求。直径20mm 的钢筋采用直螺纹 I 级连接，连接区段内的接头率不大于 50%，并满足规范（JGJ 1072003/J 2572003 及DB50/5027-2004）要求。R235 钢筋：抗拉设计强度 fsd195MPa，标准强度 fsk235MPa，弹性模量E=2.1105MPa。HRB335 钢筋：抗拉设计强度 fsd280MPa，标准强度 fsk335MPa，弹性模量E=2.0105MPa。三、预应力钢材三、预应力钢材钢绞线采用 PC 高强度低松弛（级松弛）七股型钢绞线，其应符合图纸要求及GB/T 5224-2003 预应力混凝土用钢绞线 17 相关要求。钢绞线主要技术要求应符合如下规定：钢铰线公称直径：15.2mm截面面积：139.0mm2抗拉强度标准值：fpk=1860MPa弹性模量：E=1.95105MPa松弛率：0.038 8预应力钢束与管道的摩阻系数：u=0.17预应力管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：k=0.0015（塑料波纹管）一端锚具变形及钢束回缩值小于等于：6.0mm四、预应力锚具及管道四、预应力锚具及管道预应力锚具必须经过正式鉴定和重大桥梁工程的检验，锚具的结构型式及规格应符合本设计文件及预应力筋用锚具、夹具和连接器 （GB/T14370-2000） 、 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 （JGJ852002J2192002）的相关要求。全桥预应力管道均采用塑料波纹管，管道灌浆方式为真空辅助灌注法，必须保证灌浆饱满密实。塑料波纹管需满足行业标准预应力混凝土桥梁用塑料波纹管 （JT/T 529-2004）要求。第三节第三节 主要结构设计主要结构设计1主梁结构。桥梁横断面由 2 片边梁和 12 片中梁共计 14 片 T 梁组成承重结构。梁高 2.0m，中梁宽 1.7m，边梁宽 1.8m。T 梁翼缘板边缘厚 16cm，在与腹板相接根部厚 25cm，腹板厚度 20cm，底部逐渐变宽为马蹄形，马蹄宽为 50cm。为增加桥梁的整体稳定性，每片 T 梁分别设 5 道横隔板与相邻 T 梁横向连接,翼缘之间采用 60cm 宽湿接缝填实连接为整体，以使各片梁共同受力。为增强支点处抗剪能力及满足安放支座的构造要求，在 T 梁距支承线 4.6m 处 3.6m 范围内腹板渐变加宽至 50cm。T 梁按全预应力构件设计，设纵向通长预应力钢束。钢束布置有竖弯形式，所有弯曲均采用圆弧曲线。2下部结构。桥墩采用柱式墩接盖梁形式，墩身为 1.5m 圆形截面，基础为直径 1.8m 圆形钻孔灌注桩，桩基础应嵌入完整中风化基岩面 5.4m。盖梁长 31.56m，宽 1.8m，高 1.6m。桥台均采用重力式 U 型桥台接直径为 1.5m 桩基础，桩基础采用人工挖孔桩，桩基础应嵌入完整中风化基岩面 4.5。U 型桥台台身采用 C25 片石混凝土砌筑，台帽采用 C30钢筋混凝土，台后设置 50cm 厚级配碎石反滤层，并设置封水层及排水盲沟。3桥面系构成。桥面铺装最下层为 8cm C40 防水钢筋混凝土铺装，其上敷设水泥基渗透结晶型防水层，桥面磨耗层采用 4cm 改性沥青混凝土 AC-16 中面层+4cm 沥青玛蹄脂 SMA-13面层。9 9在桥面上设泄水孔通过 PVC 管沿桥台将桥面（含人行道内）的积水有组织地排到桥下，避免桥面积水及雨水散乱排。注意根据电照、排水设计埋设管道和照明、排水、交通标志等设备的预埋件。拟从人行道板下通过的管线应尽量在盖人行道板前安装就位或预留管道（手工井） ，避免反复撬动人行道板，损伤人行道板及人行道铺装。4其它（1）桥面防水在结构层与沥青混凝土间涂刷水泥基渗透结晶型防水材料作为桥面防水层，其用量应1kg/m2，防水材料应具有涂层一次抗渗压力0.8MPa，二次抗渗压力0.6MPa，28d 抗压强度18MPa，粘结力1.0MPa，同时具有耐高温、耐碱性性能，以满足沥青混凝土摊铺要求。防水材料各项指标必须满足中华人民共和国建材行业标准：道桥用防水涂料(JC/T975-2005)的要求。桥面防水施工工艺必须与相应防水材料要求相匹配。（2）支座支座均采用板式橡胶支座，各支座安装必须水平，安装技术详见支座生产商的安装说明。所使用支座需满足行业标准公路桥梁板式橡胶支座 （JT/T663-2006） 。（3）伸缩缝在桥主梁与桥台衔接处各设一道 80 型伸缩缝，伸缩缝详细资料由生产产家提供。T 梁中间二道接缝采用桥面连续做法。（4）涂装材料建议混凝土外露面采用丙烯酸类硅酸盐聚合物 AC100 保护涂料，颜色采用混凝土本色浅灰色或根据景观要求确定。（5）人行道栏杆本设计图纸中栏杆为参考样式。由于桥面栏杆类型应与桥梁景观要求匹配，因此宜对栏杆生产厂家做充分调查，并征求业主意见后商定栏杆类型。第四节第四节 主梁结构主梁结构验算验算一、计算模型与恒载取值一、计算模型与恒载取值桥跨结构采用 Midas Civil Trial Version 7.4.1 版本进行计算，横向分布系数由桥梁博士 3.0 计算。1010桥梁横断面由 2 片边梁和 12 片中梁共计 14 片 T 梁组成承重结构。主梁横向布置如图 1 所示。图 1 跨中横断面布置图二期恒载依据下面数据，最后取 31.3 kN/m。16cm 桥面铺装：0.0825+0.0823 = 3.84 kN/m2人行道系重量：3.75 kN/m2栏杆重量：3.5 kN/m管道重量：5kN/mT 梁计算模型如图 2 所示。图 2 T 梁计算模型钢束线形如图 3 所示布置，钢束采用标准 GB/T5224-2003 s15.2 毫米高强低松弛钢绞线，其抗拉标准强度 fpk = 1860 MPa，张拉控制应力 con =0.72fpk = 1339.2 MPa。边梁 N1 采用 s15-10，N2，N3 采用 s15-11；中梁 N1、N2、N3 均采用 s15-10 钢束。1111图 3 T 梁刚束竖向线型二、主梁二、主梁内力计算及验算内力计算及验算（一）横向分布系数计算（一）横向分布系数计算横向分布系数按照刚接板梁法（相邻梁铰接） ，用桥梁博士 3.0 版本计算。横向分布计算系统输出任务标识：001计算方法：刚接板梁法主梁跨径：30.000 m材料剪切模量/弯曲模量=0.430表表 1 横向分布系数计算参数表横向分布系数计算参数表梁号梁宽弯惯矩扭惯矩左板宽左惯矩右板宽右惯矩连接11.70.3911.3650.610.61刚接21.70.3911.3650.610.61铰接31.70.3911.3650.610.61铰接41.70.3911.3650.610.61铰接51.70.3911.3650.610.61铰接61.70.3911.3650.610.61铰接71.70.3911.3650.610.61铰接81.70.3911.3650.610.61铰接91.70.3911.3650.610.61铰接101.70.3911.3650.610.61铰接111.70.3911.3650.610.61铰接121.70.3911.3650.610.61铰接131.70.3911.3650.610.61铰接141.70.3911.3650.610.61铰接1212桥面描述：人行道 分隔带 车行道 中央分隔带 车行道 分隔带 人行道4.0000.00012.000 0.000 0.000 12.000 0.0004.000左车道数=12，右车道数=12，自动计入车道折减表表 2 横向分布系数计算结果表横向分布系数计算结果表梁号汽车挂车人群满人特载车列10.2270.0990.6862.1210020.2320.1010.6392.1040030.2390.1030.5872.0990040.2430.10.5432.1030050.2520.0940.512.1150060.2290.0910.4882.1360070.2380.0890.4772.1660080.2670.0890.4762.2070090.2530.0910.4842.25800100.2580.0940.5032.3200110.2930.10.5332.39600120.3040.1090.5742.48700130.3140.1230.6272.59500140.330.1450.8212.8800（二）选择控制截面（二）选择控制截面计算过程中选择控制截面来概略表示所进行的计算内容和过程，先选定各控制截面并用表格表示其对应的单元号。表表 3 控制截面控制截面控制截面左支点L/4L/23L/4右支座单元编号18152330截面在单元中的位置i 端右侧中点j 端中点j 端左侧（三）计算结果（三）计算结果（1 号梁）号梁）根据各片梁受力情况仅给出 1 号梁的分析计算结果。1各截面在承载力基本组合作用下最大内力1313表表 4 各截面在承载力基本组合作用下的最大内力各截面在承载力基本组合作用下的最大内力截面位置剪力值（kN）弯矩值(kNm)左支座-959.80.01/4 截面-476.16067.01/2 截面78.67741.83/4 截面572.76067.0右支座1068.90.0图 4 1 号梁承载能力基本组合弯矩图(kNm)图 5 1 号梁承载能力基本组合剪力图(kN)1414图 6 1 号梁承载能力基本组合梁截面最大组合应力图(kPa)2各截面在短期组合作用下最大内力表表 5 各截面在短期组合作用下的最大内力各截面在短期组合作用下的最大内力截面位置剪力值（kN）弯矩值(kNm)左支座-13.2-1035.51/4 截面-166.8-1112.11/2 截面-15.85-416.83/4 截面133.5-1111.9右支座-45.6-1035.6图 7 1 号梁正常使用短期组合弯矩图(kNm)1515图 8 号梁正常使用短期组合剪力图(kN)图 9 1 号梁正常使用短期组合梁截面最大组合应力图(kPa)3各截面在长期组合作用下最大内力表表 6 各截面在长期组合作用下的最大内力各截面在长期组合作用下的最大内力截面位置剪力值（kN）弯矩值(kNm)左支座15.36-1035.51/4 截面-155.4-1112.11/2 截面-9.05-416.93/4 截面136.4-1111.9右支座-48.2-1035.61616图 10 1 号梁正常使用长期组合弯矩图(kNm)图 11 1 号梁正常使用长期组合剪力图(kN)图 12 1 号梁正常使用长期组合梁截面最大组合应力图(kpa)1717（四）主梁截面验算（四）主梁截面验算1荷载组合主梁按全预应力混凝土结构进行截面验算，荷载组合如表七所示。表表 7 计算荷载组合表计算荷载组合表 18182施工阶段法向压应力验算表表 8 施工阶段法向压应力验算表施工阶段法向压应力验算表单元位置最大/最小阶段验算Sig_T(kN/m2)Sig_B(kN/m2)Sig_TL(kN/m2)Sig_BL(kN/m2)Sig_TR(kN/m2)Sig_BR(kN/m2)Sig_MAX(kN/m2)Sig_ALW(kN/m2)1I1最大CS1OK2966.5 6873.7 2966.5 6873.7 2966.5 6873.7 6873.7 181441I1最小CS1OK2966.5 6873.7 2966.5 6873.7 2966.5 6873.7 2966.5 -14842I2最大CS1OK3216.5 7461.3 3216.5 7461.3 3216.5 7461.3 7461.3 181442I2最小CS1OK3216.5 7461.3 3216.5 7461.3 3216.5 7461.3 3216.5 -14848I8最大CS1OK5423.1 10431.3 5217.7 10371.1 5629.2 10492.1 10492.1 181448I8最小CS1OK5423.1 10431.3 5217.7 10371.1 5629.2 10492.1 5217.7 -148415I15最大CS1OK6508.8 8489.7 6508.9 8489.7 6508.8 8489.7 8489.7 1814415I15最小CS1OK6508.8 8489.7 6508.9 8489.7 6508.8 8489.7 6508.8 -148423I23最大CS1OK5617.7 10308.3 5552.1 10289.1 5683.6 10327.8 10327.8 1814423I23最小CS1OK5617.7 10308.3 5552.1 10289.1 5683.6 10327.8 5552.1 -148429I29最大CS1OK3467.0 8298.4 3467.0 8298.4 3467.0 8298.4 8298.4 1814429I29最小CS1OK3467.0 8298.4 3467.0 8298.4 3467.0 8298.4 3467.0 -148430I30最大CS1OK3216.3 7464.1 3216.3 7464.1 3216.3 7464.1 7464.1 1814430I30最小CS1OK3216.3 7464.1 3216.3 7464.1 3216.3 7464.1 3216.3 -14841919计算说明：（1）进行施工阶段正截面法向应力验算时，由预加力和荷载产生的法向应力可分别按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004）2第6.1.5 条和第 7.1.3 条进行计算。此时，预应力钢筋应扣除相应阶段的预应力损失，荷载采用施工荷载，截面性质按本规范第 6.1.4 条的规定采用。对计算结果的叠加要满足规范第 7.2.8 条的规定。（2）最大、最小分别代表施工阶段在相应截面产生的正截面混凝土法向压应力和正截面混凝土法向拉应力。（3）设计结果表格中最大/最小分别表示的是混凝土最大压应力/混凝土最大拉应力，同时相应的 Sig_ALW 指的是施工阶段混凝土容许压应力/容许拉应力。（4）设计结果表格中应力压为正，拉为负。（5）阶段表示的是该最大最小值所属施工阶段名称。（6）抗压容许应力取用 0.7ftk，在计算抗压容许应力时取用的施工阶段混凝土的抗压强度标准值按 fck=0.8fck计。按照规范要求施工阶段混凝土的抗压强度标准值应该取施工时实测的立方体抗压强度换算抗压强度标准值。（7）抗拉容许应力取用 1.15ftk，施工阶段混凝土的抗压强度标准值按 ftk=0.8ftk计。20203使用阶段正截面抗裂验算表表 9 使用阶段正截面抗裂验算表使用阶段正截面抗裂验算表单元位置组合名称短/长类型验算Sig_T(kN/m2)Sig_B(kN/m2)Sig_TL(kN/m2)Sig_BL(kN/m2)Sig_TR(kN/m2)Sig_BR(kN/m2)Sig_MAX(kN/m2)Sig_ALW(kN/m2)1I1cLCB6短期FX-MAXOK2522.43 5843.62 2522.43 5843.62 2522.43 5843.62 2522.43 02I2cLCB6短期FY-MAXOK2931.66 6066.54 2931.66 6066.54 2931.66 6066.54 2931.66 07I7cLCB6短期MX-MINOK5378.67 7595.24 5401.31 7601.88 5355.99 7588.55 5355.99 08I8cLCB6短期MX-MINOK5755.96 7142.16 5581.79 7091.13 5930.70 7193.75 5581.79 09I9cLCB8短期MY-MAXOK6761.40 5783.60 6658.67 5753.52 6864.50 5814.05 5753.52 014I14cLCB8短期MY-MAXOK8077.26 3514.32 8077.26 3514.32 8077.25 3514.32 3514.32 015I15cLCB8短期MY-MAXOK8041.84 3483.14 8041.87 3483.15 8041.82 3483.13 3483.13 016I16cLCB8短期MY-MAXOK8127.93 3165.57 8127.93 3165.57 8127.94 3165.57 3165.57 022I22cLCB8短期MY-MAXOK7190.10 5161.48 7118.65 5140.53 7261.72 5182.61 5140.53 023I23cLCB8短期MX-MINOK6760.96 5782.73 6705.45 5766.47 6816.67 5799.18 5766.47 024I24cLCB6短期MX-MAXOK5755.67 7142.13 5761.43 7143.82 5749.88 7140.42 5749.88 025I25cLCB6短期MX-MAXOK5378.28 7595.55 5359.40 7590.01 5397.19 7601.12 5359.40 029I29cLCB6短期FY-MAXOK3334.39 6501.35 3334.39 6501.35 3334.39 6501.35 3334.39 030I30cLCB6短期FY-MAXOK2931.46 6068.85 2931.46 6068.85 2931.46 6068.85 2931.46 02121计算说明：（1）按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004）2中公式（6.3.2-1）和（6.3.2-2）计算边缘混凝土的法向拉应力。 (6.3.2-1)0sstWM (6.3.2-2)0lltWM 式中 Mst按作用（荷载）短期作用效应组合计算的弯矩值； Ml按荷载长期效应组合计算的弯矩值，在组合的活载玩具中，仅考虑汽车、人群等直接作用于构件的荷载产生的弯矩值。（2）计算结果的判定标准对于全预应力混凝土受弯构件要满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004）2中公式（6.3.1-1）的要求。 （6.3.1-1）00.85pcst式中 在作用（荷载）短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉st应力，按式(6.3.2-1)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pc预压应力，按本规范第 6.1.5 条规定计算。（3）表格中“组合名称”项表示正截面抗裂验算时采用的荷载组合。（4）表格中“类型”项表示所属荷载组合中(包含移动荷载)显示的内力项最大时，会产生所需的最大最小值。22224使用阶段斜截面抗裂验算表表 10 使用阶段斜截面抗裂验算表使用阶段斜截面抗裂验算表单元位置组合名称类型验算Sig_P1(kN/m2)Sig_P2(kN/m2)Sig_P3(kN/m2)Sig_P4(kN/m2)Sig_P5(kN/m2)Sig_P6(kN/m2)Sig_P7(kN/m2)Sig_P8(kN/m2)Sig_P9(kN/m2)Sig_P10(kN/m2)Sig_MAX(kN/m2)Sig_AP(kN/m2)1I1cLCB8FX-MINOK0.0 0.0 0.0 0.0 -0.7 -0.7 -0.9 -0.9 -0.2 -0.2 -0.9 -1590 2I2cLCB8FX-MAXOK0.0 0.0 0.0 0.0 -4.9 -4.9 -4.7 -4.7 -0.9 -0.9 -4.9 -1590 7I7cLCB8FZ-MINOK-0.2 -0.2 -0.1 -0.1 -45.7 -58.6 -63.0 -76.7 -25.6 -33 -76.7 -1590 8I8cLCB8FZ-MINOK-131.0 -122.7 -81.1 -82.1 -262.4 -29.8 -271 -14.2 -184.5 -26 -271.4 -1590 9I9cLCB8FZ-MINOK-84.0 -80.9 -55.8 -56.3 -158.4 -25.2 -164 -14.3 -115.8 -22 -164.3 -1590 14I14cLCB8FZ-MAXOK0.0 0.0 0.0 0.0 -2.6 -2.6 -4.2 -4.2 -2.2 -2.2 -4.2 -1590 15I15cLCB8FZ-MINOK0.0 0.0 0.0 0.0 -5.2 -5.2 -8.2 -8.2 -4.2 -4.2 -8.2 -1590 16I16cLCB8FZ-MAXOK0.0 0.0 0.0 0.0 -0.7 -0.7 -1.2 -1.2 -0.6 -0.6 -1.2 -1590 22I22cLCB8FZ-MAXOK-16.0 -15.6 -11.9 -12.0 -4.4 -96.2 -12.4 -119.0 -2.0 -71 -119.0 -1590 23I23cLCB8FZ-MAXOK-2.6 -2.5 -1.7 -1.7 -5.3 -29.0 -9.7 -36.3 -2.9 -19 -36.3 -1590 29I29cLCB8FX-MAXOK0.0 0.0 0.0 0.0 -1.2 -1.2 -1.3 -1.3 -0.1 -0.1 -1.3 -1590 30I30cLCB8FX-MAXOK0.0 0.0 0.0 0.0 -4.7 -4.7 -4.6 -4.6 -0.8 -0.8 -4.7 -1590 2323计算说明：（1）按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004）2 中公式（6.3.3-1）（6.3.3-4）计算混凝土主拉应力，并要满足本规范 6.3.1（第 2 条）的规定。（2）Sig_P1 Sig_P10 指的是位置 110 的主拉应力值。Sig_MAX 指的是所有输出主拉应力位置处主拉应力最大值。设计结果表格中应力压为正，拉为负。5受拉区钢筋的法向拉应力验算表表 10 受拉区钢筋的法向拉应力验算表受拉区钢筋的法向拉应力验算表钢束验算Sig_DL(kN/m2)Sig_LL(kN/m2)Sig_ADL(kN/m2)Sig_ALL(kN/m2)钢束二OK1104906.4871172267.72313950001209000钢束三OK1048692.261157525.04113950001209000钢束一OK1104041.2211192377.86113950001209000计算说明：（1）锚固阶段和正常使用阶段预应力钢筋应力计算，结果满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004）2第 6.1.3 条和第 7.1.5（第 2 条）的规定。其中 p 为按照规范第 7.1.3 条和第 7.1.4 条计算预应力混凝土受弯构件由使用阶段作用标准值产生的预应力钢筋的应力增量。（2）设计结果表格中 Sig_DL 指的是施工阶段扣除短期预应力损失后的预应力钢筋锚固端的有效预应力；Sig_LL 指的是扣除全部预应力损失并考虑使用阶段作用标准值引起的钢束应力变化后的预应力钢筋的拉应力；由于本桥主梁为全预应力结构，故不需考虑开裂截面的影响；Sig_ADL 指的是施工阶段预应力钢筋锚固端张拉控制应力容许值；Sig_ALL 指的是使用阶段预应力钢筋拉应力容许值，按本规范 7.1.5（第 2 条）取用。（3）设计结果表格中应力拉为正，压为负。6预应力钢筋量估算表表 12 预应力钢筋量估算表预应力钢筋量估算表单元位置顶/底Mg1(kNm)Msum(kNm)Mj(kNm)ey(m)Ny(kN)Ay(m2)1I1底000-0.4033001I1顶0000.27020024242I2底769.1144835.89511016.4302-0.54291170.75150.0009续上表2I2顶769.1144769.1144769.11440.13084394.45870.00358I8底4196.00294566.75075554.2504-0.84514628.55130.00378I8顶4196.00294196.00294196.00290.6617009I9底4582.95374988.24336066.9498-0.88715055.80160.0049I9顶4582.95374582.95374582.95370.66170015I15底5821.19446337.01747707.5855-1.0166423.00080.005115I15顶5821.19445821.19445821.19440.66170016I16底5846.99116365.11697741.7655-1.0166451.48410.005116I16顶5846.99115846.99115846.99110.66170022I22底4918.31075353.53646511.2889-0.91165426.08490.004322I22顶4918.31074918.31074918.31070.66170023I23底4582.95334988.24286066.9493-0.88715055.80120.00423I23顶4582.95334582.95334582.95330.66170029I29底1478.24921607.20491954.4371-0.44672492.62140.00229I29顶1478.24921478.24921478.24920.70510030I30底769.1144835.89511016.4302-0.54291170.75230.000930I30顶769.1144769.1144769.11440.13074392.96690.0035计算说明：（1）表中 M j为按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004）2 中承载能力荷载组合（不包括预应力钢束作用）的最大值。Msum为正常使用阶段荷载组合（不包括预应力钢束作用）最大值。 （2）设计结果表格中底、顶指的是分别针对梁截面底部和顶部的预应力钢筋的估算结果。由于该桥主梁梁顶部不出现负弯矩，故梁顶部可以不配置预应力筋，这时梁顶部预应力筋的估算值为 0。7使用阶段正截面抗弯验算表表 13 使用阶段正截面抗弯验算表使用阶段正截面抗弯验算表单元位置最大/最小组合名称类型验算rMu(kNm)Mn(kNm)1I1最大cLCB3-OK06952.39772525续上表1I1最小cLCB1-OK06952.39772I2最大cLCB2MY-MAXOK1118.07325881.50952I2最小cLCB3-OK846.02595881.50958I8最大cLCB2MY-MAXOK6109.678410485.89128I8最小cLCB3-OK4615.605710485.89129I9最大cLCB2MY-MAXOK6673.705410782.1429I9最小cLCB3-OK5041.299510782.14215I15最大cLCB2MY-MAXOK8478.344111693.852715I15最小cLCB3-OK6403.313811693.852716I16最大cLCB2MY-MAXOK8515.94211693.852716I16最小cLCB3-OK6431.690211693.852722I22最大cLCB2MY-MAXOK7162.478310955.646922I22最小cLCB3-OK5410.192210955.646923I23最大cLCB2MX-MINOK6673.647210782.311823I23最小cLCB3-OK5041.251110782.311829I29最大cLCB2MY-MAXOK2149.88087413.484129I29最小cLCB3-OK1626.07417413.484130I30最大cLCB2MY-MAXOK1118.07325882.213430I30最小cLCB3-OK846.02595882.2134计算说明：（1）对截面受拉区内配置不同种类钢筋的受弯构件，其正截面相对界限受压区高度 b的取值应选用相应于各种钢筋的较小者。（2）设计结果表格中最大、最小指的是不同荷载组合产生的截面弯矩的最大、最小值。8使用阶段斜截面抗剪验算表表 14 使用阶段斜截面抗剪验算表使用阶段斜截面抗剪验算表单元位置最大/最小组合名称类型验算rVd(kN)Vn(kN)截面验算剪力验算1I1最大cLCB3-OK-879.79042672.5295OK 验算续上表26261I1最小cLCB2FX-MINOK-1175.7462672.5295OK 验算2I2最大cLCB4FX-MAXOK-809.82522495.9018OK 验算2I2最小cLCB2FX-MINOK-1089.87252495.9018OK 验算8I8最大cLCB4FZ-MAXOK-432.87141731.0869OK 验算8I8最小cLCB2FZ-MINOK-629.97911731.0869OK 验算9I9最大cLCB4FZ-MAXOK-372.7571764.7145OK 跳过9I9最小cLCB2FZ-MINOK-557.23751764.7145OK 验算15I15最大cLCB4FZ-MAXOK-10.28221701.7698OK 跳过15I15最小cLCB2FZ-MI