3×30m公路连续梁桥毕业设计-桥宽12.5m - 图文

郑州航空工业管理学院

毕 业 论 文（设 计）

xxxx 届 xxxx 专业 xxxxxx 班级

题 目 3×30m公路连续梁桥设计-桥宽12.5m 姓 名 xxx 学号 xxxxxxxx 指导教师 xxx 职称 xxx

2014年 5月15日

内 容 提 要

本设计采用简支转连续T梁结构总体的设计，需要理解桥梁体系的转换，采用桥迈达斯软件建立模型。设计主要内容有：恒载和活载计算，估算配筋面积，配置预应力钢束；计算细部结构的受力状况；划分各个施工阶段，对每个施工阶段进行结构安全的受力计算和分析；使用阶段进行结构永久荷载、活荷载、预应力和附加应力的计算和结构合理性的分析；承载能力极限状态和正常使用极限状态的截面验算，作出包络图。

关键词

简支转连续；预应力连续T型梁；迈达斯

Abstract

The design uses a simply supported beam structure continuous T overall design, the need to understand the conversion of the bridge system, using the bridge Midas software modeling. The design of the main contents are: dead load and live load calculations, estimates reinforcement area, configure the prestressing steel beam; calculate the stress state in detail the structure; divide each construction stage, the structural safety of the construction phase of each force calculation and analysis ; the use phase permanent structural loads, live loads, prestressed and additional stress calculation and analysis of the reasonableness of the structure; bearing capacity limit state and serviceability limit state sectional checking to make envelope.

Key words

simply supported continuous ；prestressed T-beam ；MIDAS

目 录

一 设计基础资料 ........................................................................... 1 1、主要技术标准 ...................................................................... 1 2、设计依据 ............................................................................. 1 3、设计基本数据 ...................................................................... 2 二 设计内容 .................................................................................. 2 1、 设计思路 ........................................................................... 3 2、 主梁截面拟定及桥梁横断面组合 ........................................ 4 3、 截面特性计算 .................................................................... 5 4、 汽车荷载横向分布计算 ...................................................... 6 三 主梁截面内力计算 .................................................................... 9 1、内力组合系数 ...................................................................... 9 2、作用界定与计算 ................................................................ 10 3、内力计算 ........................................................................... 10 4、内力组合 ........................................................................... 13 5、布置钢绞线： .................................................................... 14 6、计算预应力损失。 ............................................................. 14 7、主梁截面强度及应力验算 .................................................. 18 8、持久状况下构件的应力验算 ............................................... 21 9、短暂状况下混凝土截面的应力验算 .................................... 27

一 设计基础资料

一、主要技术标准

1、荷载标准：公路-Ⅰ级；

2、跨径：3×30m。施工方法为简支转连续。 3、桥面宽度：单幅桥宽12.5m。 4、主梁高度：200cm。 5、结构重要性系数：1.1。 6、设计安全等级：一级。 7、按照全预应力构件进行设计。 8、桥梁平面线行布置：直线。 9、桥梁竖曲线情况：桥梁处于平坡内。

10、桥面铺装：采用10cm C50混凝土+柔性防水涂层+10cm沥青混 凝土。

11、环境年平均相对湿度：70%。 二、设计依据

1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

3、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；

·1·

4、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）； 6、其它有关规范及手册。 三、设计基本数据

1、混凝土：主梁均采用C50混凝土，重力密度γ=26.0kN/m，弹性模量EC=3.45×10MPa。

2、沥青混凝土：重力密度γ=24.0kN /m。

S?3、预应力钢筋：预应力筋采用15.20 高强度低松弛钢绞线、

3

3

4抗拉强度标准值fpk?1860MPa，弹性模量Ep=1.95×105 MPa，松驰率ρ=0.035，松驰系数ζ=0.3，采用金属波纹管，摩擦系数为0.25。 4、普通钢筋：直径大于和等于12mm的用HRB335级热轧螺纹钢筋、直径小于12mm的均用R235级热轧光圆钢筋。

5、锚具：锚具变形、钢筋回缩按6mm（一端）计算；金属波纹管摩阻系数μ=0.25，偏差系数k=0.0015。 6、支座不均匀沉降：本次设计不考虑。

7、竖向梯度温度效应：按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）规定取值。

二 设计内容

·2·

一、设计思路

1、本设计计算报告采用桥梁结构计算分析软件MIDAS/CIVIL 2010进行分析计算，并考虑汽车荷载的横向分布。预制装配式T型梁结构桥梁，在分析计算时，采用梁格法计算较为精确，但工作量较大，由于考虑横向分布的单梁计算较为安全，估本次分析计算采用单梁模型分析计算。

2、本设计为3跨预应力混凝土连续T型梁桥，采用先简支后连续施工方法，即主梁预制→架梁，浇注墩顶现浇连续段及翼缘板、横隔板湿接缝，张拉中墩顶T梁负弯矩钢束→形成连续体系→浇筑桥面现浇层混凝土→安装护栏，浇筑沥青混凝土铺装、安装附属设施→成桥， 3、数值分析按照五个施工阶段进行分析： CS1为T梁预制简支阶段； CS2为T梁墩顶现浇段浇筑； CS3为负弯矩预应力束张拉；

CS4为桥面铺装和栏杆等二期恒载施工；

成桥阶段：成桥后考虑汽车活载、温度梯度的作用，考虑10年的混凝土收缩、徐变影响，按照规范要求进行组合验算。

4、预制T梁预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到混凝土强度设计等级的90%后，且混凝土龄期不小于7d，方可张拉。

5、预制梁内正弯矩钢束及墩顶连续段处的负弯矩钢束均采用两端同时张拉，锚下控制应力为0.75 fpk =1395MPa。 6、主梁按全预应力构件设计。

·3·

二、主梁截面拟定及桥梁横断面组合 1、桥梁标准横断面如下图。

图1 桥梁标准横断面

2、桥梁主梁截面如下图：

跨中截面（上）、支点截面（下）如下图：

·4·

图2 桥梁主梁截面

三、截面特性计算

（中梁跨中处截面） （中梁支点处截面）

·5·

（边梁跨中处截面） （边梁支点处截面）

图3 截面特性计算

表1 截面几何特性计算结果汇总表 截面位置 截面积A（m2） 截面惯性矩I(m4) 中性轴至梁底距离（m） 跨中处 中梁 支点处 0.7840 0.3921 1.240 1.2325 0.4872 1.170 跨中处 边梁 支点处 0.784 0.4069 1.270 1.270 0.5058 1.191

四、汽车荷载横向分布计算

1、横向分布系数计算，支点处采用杠杆法计算，跨中采用刚接梁法计算。

2、跨中横向分布系数计算

·6·

（1）按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖标值，

?ij?1??aienai?in

2（2）绘出横向分布影响线，按最不利布载，并据此求出对应荷载点的影响线竖标图示如下：

n=6,A=(1.052+3.152+5.252)×2=77.175 n11=1/6+0.9952×5.252/77.175=0.5221 n16=1/6-0.9952×5.252/77.175=-0.1888 （3）计算荷载横向分布系数mcq 三车道：计入横向折减系数为0.78。

mcq= 0.5×Σηq=0.5 ×（0.524+0.402+0.313+0.191+0.102）×0.78 =0.597

两车道：mcq= 0.5×Σηq= 0.5×（0.524+0.402+0.313+0.191）=0.720 所以1号梁横向分布系数取0.715。

（4）同理计算2号和3号主梁跨中横向分布系数，详见如下：

·7·

图4 主梁跨中横向分布系数

表2 主梁跨中荷载横向分布系数

主梁编号 项目 1 2 3 跨中荷载横向分布系数mcq 两车道 0.715 0.43 0.349 三车道 0.597 0.383 0.336

·8·

3、支点处荷载横向分布系数

按照杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线，并按最不利进行布载，1号梁可变作用下横向分布系数可计算如下：

mcq=0.5×(1.0839 + 0.3175) = 0.7007

同理可以计算2、3号主梁荷载横向分布系数，详见如下：

表3 主梁支点处荷载横向分布系数 主梁编号 项目 1 2 3 支点处荷载横向分布0.7007 系数mcq 0.585 0.562 4、荷载横向分布系数取值

根据荷载横向分布系数计算可知，三跨连续梁的1号梁荷载横向分布系数大于其它梁位的相应值。为简化连续梁的汽车效应内力计算，偏安全地全桥统一取用1号主梁荷载横向分布系数，采用中梁截面进行受力分析。 三、主梁截面内力计算 1、内力组合系数

（1） 按承载能力极限状态设计

根据《通规》4.1.6中规定，各作用的分项系数取值如下：

·9·

结构重要性系数取γ= 1.1；

恒载作用效应的分项系数取γG1 =1.2 （对结构承载力不利），或 γ

G1=1.0

（对结构承载力有利）；

汽车荷载效应的分项系数取γQ1=1.4 ； 温度作用效应的分项系数取γQ2=1.4 ； 其它可变作用效应的组合系数ψc= 0.8 。 (2)按正常使用极限状态组合状态设计 1）短期效应组合

汽车荷载（不计冲击）效应的频遇值系数取ψ11=0.7 ； 温度作用效应的频遇值系数取ψ12=0.8 。 2）长期效应组合

汽车荷载（不计冲击）效应的频遇值系数取ψ21=0.4 ； 温度作用效应的频遇值系数取ψ22=0.8 。 2、作用界定与计算

二期铺装：q=(2.1×0.1)×26+(2.1×0.1)×24=10.5kN/m;

温度荷载：整体升温200C，整体降温200C；截面正温差梯度T1=140C,T2=5.50C,截面负温差梯度在正温差梯度上乘以-0.5。 3、内力计算 （1）反力计算

·10·

图5 CS1简支阶段反力

图6 运营成桥阶段活载反力

图7 运营成桥阶段承载能力极限状态荷载组合下反力

（2）荷载内力计算：

·11·

图8 CS1简支阶段内力

同样可以查到其他阶段的内力：

本设计主要控制两个重要阶段处的内力状态，现分别把两个状态下，恒荷载和活荷载内力计算如下：

表4 内力及最不利内力组合 最大弯矩 项目 （kN.m） （kN） 最大剪力 简支状态 恒载 2089 314.7 活载 2541.5 518.2 连续成桥状态 恒载 2812.8 533.6 （-1215.1负弯矩处） ·12·

4、内力组合

图9 弯矩内力组合

图10 剪力内力组合

·13·

5、布置钢绞线

根据内力最不利组合，参考其他资料上图纸，现估及钢绞线根数及布置如下图，详见大图。

图11 钢绞线布置

估算主梁布置3束15-11钢绞线以抵抗主梁正弯矩，估算墩顶处设置4束15-5钢绞线以抵抗墩顶负弯矩。

图12 主梁及墩顶处钢绞线布置

6、计算预应力损失

由midas/Civil程序中可直接查询出各个钢绞线的预应力损失量： 现整理如下：

表5 边跨正弯矩处N1钢绞线预应力损失

·14·

应力(考虑应力 弹性边形(考虑瞬间单元 位置 损失) : A (N/mm^2) (N/mm^2) 损失: B (A+B)/A (N/mm^2) (考虑瞬间损失) 钢束组 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7

所有损徐变/收缩比值 损失 (N/mm^2) 应力松弛损失 失)/ 端部有效钢束数

T1 0 1176.947 1176.947 1185.5301 1185.5301 1201.9925 1201.9925 1220.9353 1220.9353 1255.3011 1255.3011 1278.367 1278.367 阶段 0 0.9007 0.9019 0.8985 0.943 2.5595 2.5525 6.8593 7.222 11.6233 11.623 13.2861 13.286 CS4 0 1.0008 1.0008 1.0008 1.0008 1.0021 1.0021 1.0056 1.0059 1.0093 1.0093 1.0104 1.0104 ·15·

0 -22.4514 -22.4504 -23.3599 -25.6625 -35.1117 -35.0879 -53.0217 -58.3296 -69.4067 -69.4072 -71.7871 -71.7873 0 -24.3766 -24.3766 0 0.961 0.961

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I J I J I J I J I J I J I -25.4078 0.9596 -25.4078 0.9577 -27.4202 0.9501 -27.4202 0.9501 -29.7921 0.9378 -29.7921 0.9337 -34.2488 0.9267 -34.2488 0.9267 -37.3512 -37.3512 0.925 0.925 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18

J I J I J I J I J I J I J I J I J I J I J I 1268.5461 1268.5461 1246.3072 1246.3072 1227.8715 1227.8715 1246.9176 1246.9176 1268.78 1268.78 1278.18 1278.18 1255.1094 1255.1094 1220.7363 1220.7363 1201.7896 1201.7896 1185.3239 1185.3239 1176.739 1176.739 14.043 14.043 13.7187 13.7187 12.4958 12.4959 11.3071 11.3073 9.4321 9.4323 7.0139 7.0182 5.241 5.2391 1.8811 1.5231 1.0718 1.0829 3.6237 3.5123 5.8309 5.8307 1.0111 1.0111 1.011 1.011 1.0102 1.0102 1.0091 1.0091 1.0074 1.0074 1.0055 1.0055 1.0042 1.0042 1.0015 1.0012 1.0009 1.0009 1.0031 1.003 1.005 1.005 ·16· -72.0383 -72.0384 -70.2261 -70.2262 -67.2311 -67.2312 -66.449 -66.4492 -64.7864 -64.7866 -61.909 -61.9114 -65.468 -65.4667 -58.4332 -53.0655 -43.3459 -43.3781 -43.3617 -40.0739 -44.8443 -44.8404 -36.0193 0.9259 -36.0193 0.9259 -33.0633 0.9281 -33.0633 0.9281 -30.6756 0.9304 -30.6756 0.9304 -33.1433 0.9292 -33.1433 0.9292 -36.0509 -36.0509 0.928 0.928 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

-37.3257 0.9278 -37.3257 0.9279 -34.2234 0.9247 -34.2234 0.9247 -29.7668 0.9293 -29.7668 0.9334 -27.3951 -27.3951 0.942 0.942 -25.3828 0.9451 -25.3828 0.9477 -24.3517 0.9462 -24.3517 0.9462

18 J 1174.2181 6.6251 1.0056 -46.3255 -24.0513 0.9457 1

其余8根钢绞线与此同理，不一一整理，在随后极限承载能力计算时一并考虑。

表6 负弯矩处N4钢绞线预应力损失

弹性边应力 形损失: 比值 单位(考虑瞬间B (A+B)/元 置 损失) : A (N/mm^2A (N/mm^2) ) 钢束组 T4-1 13 I 0 13 J 1107.5559 14 I 1107.5559 14 J 1184.2835 15 I 1184.2835 15 J 1199.7772 16 I 1199.7772 16 J 1215.0879 17 I 1215.0879 17 J 1222.9275 18 I 1222.9275 18 J 1225.3623 19 I 1225.3623 19 J 1228.2946 20 I 1228.2946 20 J 1225.3623 21 I 1225.3623 21 J 1222.9275 22 I 1222.9275 22 J 1215.088 23 I 1215.088 23 J 1199.7772 24 I 1199.7772 24 J 1184.2835 25 I 1184.2835 25 J 1107.5559 26 I 1107.5559

松弛损徐变/收失 缩损失 (N/mm^2(N/mm^2) ) 阶段 0 4.3576 4.3557 9.2228 8.9887 12.0485 12.0569 14.4336 14.2543 16.1512 16.151 16.735 15.8113 16.3793 16.3579 15.943 16.8652 16.4068 16.407 14.9131 15.0979 13.5908 13.5845 11.4951 11.7379 7.013 7.0137 CS4 0 1.0039 1.0039 1.0078 1.0076 1.01 1.01 1.0119 1.0117 1.0132 1.0132 1.0137 1.0129 1.0133 1.0133 1.013 1.0138 1.0134 1.0134 1.0123 1.0124 1.0113 1.0113 1.0097 1.0099 1.0063 1.0063 ·17·

0 -61.2582 -61.2572 -70.9153 -64.8093 -69.0965 -69.1002 -69.6888 -64.8871 -68.3001 -68.2964 -68.9047 -65.9383 -65.0796 -64.971 -66.0836 -69.0271 -68.5996 -68.6032 -65.771 -70.6327 -71.3485 -71.3488 -68.4728 -74.8301 -65.4975 -65.4963 0 -16.494 -16.494 -25.257 -25.257 -27.147 -27.147 -29.054 -29.054 -30.045 -30.045 -30.355 -30.355 -30.73 -30.73 -30.355 -30.355 -30.045 -30.045 -29.054 -29.054 -27.147 -27.147 -25.257 -25.257 -16.494 -16.494 应力(考虑所有损失)/ 应力(考虑瞬间损失) 0 0.9337 0.9337 0.9266 0.9315 0.9298 0.9298 0.9306 0.9344 0.9328 0.9328 0.9327 0.9343 0.9353 0.9354 0.9343 0.9327 0.9328 0.9328 0.9342 0.9304 0.9292 0.9292 0.9306 0.9254 0.9323 0.9323 端部有效钢束数 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

26 J 0 0 0 0 0 0 0

与正弯矩处钢绞线损失原理一样，同理，其余7根负弯矩处钢绞线损失在之后计算承载能力时，统一考虑。 7、主梁截面强度及应力验算

预应力混凝土受弯构件截面强度的验算内容包括两大类：正截面强度验算和斜截面强度验算。 （1）使用阶段正截面抗弯验算。

其验算原则基本上与普通钢筋混凝土受弯构件相同。

根据《公预规》5.1.5条，桥梁构件的承载能力极限状态计算。 根据右侧公式， 下。

表7 使用阶段正截面抗弯验算 组合 单元 位置 最大/最小 名称 边跨支点 边跨支点 边跨1/4 边跨1/4 边跨跨中 边跨跨中 边跨3/4 I[2] I[2] I[6] I[6] I[11] I[11] I[16] 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 类型 算 (kN*m) -10.0629 -266.0771 6634.5836 3003.4145 8382.4061 3733.7917 3333.9234 (kN*m) 4137.5817 4137.5817 10550.7212 10550.7212 11093.8333 11093.8333 7822.8031 验rMu Mn ?0S?RR?R?fd,ad?计算结果如下，及其与抗力包络图如

cLCB6 FX-MAX OK cLCB6 FX-MIN OK cLCB6 FX-MAX OK cLCB6 FX-MIN OK cLCB6 FX-MAX OK cLCB6 FX-MIN OK cLCB6 FX-MAX OK ·18·

边跨3/4 边跨右支I[16] 最小 cLCB6 FX-MIN OK 513.0834 7822.8031 I[20] 点 边跨右支I[20] 点 中跨1/4 中跨1/4 中跨跨中 中跨跨中

I[25] I[25] I[30] I[30] 最大 cLCB6 FX-MAX OK 1091.7438 3445.5098 最小 cLCB6 FX-MIN OK -2466.0394 7303.3809 最大 最小 最大 最小 cLCB6 FX-MAX OK cLCB6 FX-MIN OK 4668.2821 1449.004 8405.378 4003.5045 8292.2489 8292.2489 11109.519 11109.519 cLCB6 FX-MAX OK cLCB6 FX-MIN OK

图13 抗力包络图

由图可看出，满足规范要求。 （2）使用阶段斜截面抗剪验算。

原理与正截面抗弯类似，与钢筋混凝土原理一致，在此不再赘述。

表8 使用阶段斜截面抗剪验算

·19·

单元 边跨支点 边跨支点 边跨1/4 边跨1/4 边跨跨中 边跨跨中 边跨3/4 边跨3/4 边跨右支点 边跨右支点 中跨1/4 中跨1/4 中跨跨中 中跨跨中 位置 I[2] I[2] I[6] I[6] I[11] I[11] I[16] I[16] I[20] I[20] I[25] I[25] I[30] I[30] 最大/最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 组合 名称 cLCB6 cLCB6 cLCB6 cLCB6 cLCB6 cLCB6 cLCB6 cLCB6 类型 FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN 验算 OK OK OK OK OK OK OK OK rVd (kN) -592.0187 -1375.6065 -127.2763 -789.2737 485.3153 -172.846 1161.9565 408.0762 Vn (kN) 8958.1476 8958.1476 7339.0224 7339.0224 7529.8491 7529.8491 8690.7456 8690.7456 截面 剪力 验验算 算 OK 跳过 OK 验算 OK 跳过 OK 验算 OK 验算 OK 跳过 OK 验算 OK 跳过 cLCB6 FX-MAX OK -557.5658 8810.0429 OK 跳过 cLCB6 FX-MIN OK -1445.3873 11080.1748 OK 验算 cLCB6 cLCB6 cLCB6 cLCB6 FX-MAX FX-MIN FX-MAX FX-MIN OK -284.4783 7109.6776 OK 跳过 OK -1035.4967 7109.6776 OK 验算 OK 347.3759 7517.0211 OK 跳过 OK -345.7258 7517.0211 OK 跳过

图14 抗力包络图

由上图可以看出，抗剪设计满足规范要求。

·20·

8、持久状况下构件的应力验算 （1）、正截面混凝土压应力验算

根据《公预规》7.1.5规定，使用阶段正截面应力应符合下列要求：

?kc??pt?0.5fck?0.5?32.4?16.2MPa

式中：?kc-由作用标准值产生的混凝土的法向压应力，按下式计算：

?kc?Mky0 I0 ?pt-由预应力产生的法向应力，按下式计算：

?pt?NpNeM?ppnyn?p2yn AnInIn 根据上述公式原理，计算各个截面压应力如下 ：

表9 使用阶段正截面压应力验算 位验Sig_T Sig_B Sig_TL Sig_BL Sig_TR Sig_BR Sig_MAX Sig_ALW 置 算 (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) 边跨OK 支点 1.091 3.651 1.347 3.726 0.835 3.576 3.726 16.2 边跨OK 5.5963 1/4 边跨OK 7.5002 跨中

-0.2 5.156 -0.33 6.036 -0.08 6.036 16.2 -3.56 7.791 -3.48 ·21·

7.21 -3.65 7.791 16.2

边跨OK 7.9655 3/4 边跨右OK 5.1953 支点 中跨OK 9.6267 1/4 中跨OK 8.0655 跨中 -0.86 8.245 -0.78 7.686 -0.94 8.245 16.2 -3.69 5.423 -3.62 4.968 -3.76 5.423 16.2 -0.88 8.83 -1.12 10.42 -0.65 10.42 16.2 -4.49 8.327 -4.42 7.804 -4.57 8.327 16.2

根据表格选出最不利的压应力包络图如下：

图15 最不利的压应力包络图

由最不利压应力包络图可以看出，压应力满足规范要求。 （2）预应力筋拉应力验算

对于钢绞线、钢丝，未开裂构件：

?pe??p?0.65fpk?0.65?1860?1209MPa

·22·

式中：?pe-受拉区预应力钢筋扣除全部预应力损失后的有效预应力； ?p-由于结构自重、汽车、温差产生的应力； fpk-预应力钢筋抗拉强度标准值，取1860MPa， ?kt?Mky0 ?p??EP?kt I0式中：Mk-按作用标准值组合计算的弯矩值；

根据《公预规》7.1.5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上述要求： 根据公式计算结果如下：

表10 受拉区钢筋的拉应力验算 Sig_DL 钢束 验算 (N/mm^2) T1 T10 T11 T2 T3 T4-1 T4-1-复制 T4-1-复制-复制 T4-1-复制-复制-复制 T5 T6 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 1174.2181 1127.4211 1081.6472 1127.6612 1082.5491 1101.2294 1101.2294 1101.2294 1101.2294 1174.2121 1127.4211 ·23·

Sig_LL (N/mm^2) 1196.0933 1159.3358 1144.2556 1157.8727 1142.6175 1157.061 1157.912 1159.1298 1160.0323 1198.0913 1162.0506 Sig_ADL (N/mm^2) 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1395 Sig_ALL (N/mm^2) 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 1209 T7 T8-1 T8-1-复制 T8-1-复制-复制 T8-1-复制-复制-复制 T9 OK OK OK OK OK OK 1080.5324 1101.2294 1180.539 1101.2294 1101.2294 1174.2183 1146.8973 1157.204 1182.7143 1159.3204 1160.274 1195.8587 1395 1395 1395 1395 1395 1395 1209 1209 1209 1209 1209 1209

有上述表格可以看出，预应力钢筋拉应力均在规范允许范围之内，满足规范要求。

（3）使用阶段混凝土斜截面主压应力验算

根据《公预规》7.1.6规定，预应力混凝土受弯构件由作用标准值和预加力产生的混凝土主压应力?cp组成，应按下式计算；

?cp??ct??cy???????2????ct??cy?Mky02?? ??????cxpe??I20??nApbsin?p??pe2?cy'n?peApvVS ??k0??0.6bsvbI0?SnbIn

式中参数含义详见《公预规》说明。

根据《公预规》7.1.6规定，斜截面混凝土主压应力应符合下列要求:?cp?0.6fck?0.6?32.4?19.44MPa

计算混凝土主拉应力时应选择跨径中最不利截面，对该截面的重心处和宽度急剧改变处进行验算，根据分析可以看出结果符合规范要求，详见有限元分析。

表11 使用阶段斜截面主压应力验算

·24·

单验Sig_P1 Sig_P2 Sig_P3 Sig_P4 Sig_P5 Sig_P6 元 算 (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) 边跨OK 支点 边跨OK 1/4 边跨OK 跨中 边跨OK 3/4 边跨右OK 支点 中跨OK 1/4 中跨OK 跨中 1.347 0.835 3.5758 3.7264 1.5789 1.4375 6.3604 7.1134 2.7307 2.606 6.3458 5.9156 7.7906 7.2098 0 0 6.1819 6.1143 8.2448 7.6862 0 0.0001 6.93 6.8162 5.4226 4.968 0 0 4.2106 4.0727 9.2909 10.817 1.7682 1.5832 8.6283 8.9726 8.3273 7.8043 0.0004 0.0004 6.5372 6.4837 单验Sig_P7 Sig_P8 Sig_P9 Sig_P10 Sig_MAX Sig_AP 元 算 (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) (N/mm^2) 边跨OK 支点 边跨OK 1/4

2.3436 2.2 3.2399 3.0905 3.7264 19.44 5.1786 4.599 3.5295 ·25· 3.0458 7.1134 19.44 边跨OK 跨中 边跨OK 3/4 边跨右OK 支点 中跨OK 1/4 中跨OK 跨中 3.2366 3.171 0.0857 0.0834 7.7906 19.44 4.4914 4.379 1.0025 0.8982 8.2448 19.44 1.8497 1.715 0.0747 0.061 5.4226 19.44 6.0539 6.471 2.5603 2.9687 10.8167 19.44 3.1633 3.121 0.0211 0.0404 8.3273 19.44

根据表格最不利主压应力的包络图如下：

图16 最不利主压应力的包络图

·26·

9、短暂状况下混凝土截面的应力验算

桥梁构件的短暂状况，应计算其在制作、运输和安装等施工阶段混凝土截面边缘法向应力。 1.预加应力阶段的应力验算

此阶段指初始预加力与主梁自重共同作用的阶段，验算混凝土截面下缘的最大压应力和上缘最大拉应力，根据《公预规》7.2.8规定，在预应力和构件自重等施工荷载作用下，截面边缘混凝土的法向应力应符合下列要求：

'?ce?0.7fck?20.72MPa?ct?0.7ftk?1.757MPa''

图17 预加应力阶段的应力验算

图上可以看出，应力均满足规范要求。

根据《公预规》6.5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，可根据给定的构件刚度计算，预应力混凝土受弯构件的刚度按下式计算：

·27·

B0 =0.95 EcI0

程序中验算边跨的汽车活载挠度，最大为20.86mm。

按照《公预规》6.5.3规定，受弯构件在使用阶段挠度考虑荷载长期效应影响，则有最大竖向挠度：

f s =ηθψ1f = 1.425×0.7×0.7943× 20.86 = 16.5mm 消除自重后长期挠度验算： Fs=ηθψ1fs=16.5

※ ※ ※ ※ ※

致 谢

本论文是在指导老师的悉心指导下完成的。在论文写作期间，指导老师渊博的知识和严谨的科学态度都使本人受益匪浅。在此，向指导老师表示最诚挚的谢意和深深的敬意。感谢在大学生期间教过我的所有老师，老师们的谆谆教导将使我受益终生。感谢这几年里陪伴我的同学和室友们，是你们使我的大学生活变得丰富多彩。

参考文献

[1] 范立础，桥梁工程（上册）[M]，北京：人民交通出版社，2001 [2] 范立础，桥梁工程（下册）[M]，北京：人民交通出版社，2001 [3] 叶见曙，结构设计原理（第二版）[M]，北京：人民出版社，2008 [4] 李廉锟，结构力学（第四版）[M]，北京：高等教育出版社，2004

[5] 交通部.JTG D60－2004 公路桥涵设计通用规范.[S]北京：人民出版社，2004 [6] 第十七届全国桥梁学术会议论文集（上册）[C]，重庆，2006

[7] 桥梁与都市国际论坛论文集[C]，重庆，2009，重庆交通大学组编，重庆大学出版社 [8] 周念生，桥梁方案比选 [M]，同济大学出版社

·28·

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/igwp.html