桥梁博士毕业设计电子版

本科生毕业设计（论文）

摘 要

这次毕业设计是针对西河大桥的四车道方案进行初步设计，结合桥址处的地质条件、设计基本要求与主要技术标准，拟定了等截面预应力混凝土简支变连续梁桥、连续T梁桥、简支板桥方案，经过桥型方案比选，最终选定等截面预应力混凝土简支变连续梁桥作为推荐方案，并对?25?25?25?m等截面预应力混凝土简支变连续梁桥方案进行了详细设计。

通过查阅资料和参考相关成桥经验数据拟定主梁结构尺寸，利用桥梁博士V3.0对主梁结构进行一次成桥和施工成桥内力分析，根据分析结果进行估束，并经过配束、调束确定预应力钢束的数量与布置形式。根据配筋结果对主梁结构进行应力、内力计算组合和强度、抗裂验算，根据结果表明主梁结构满足设计要求。在设计过程中，按照设计要求同时进行工程图绘制。

关键词：预应力混凝土 简支变连续梁桥 结构设计

I

本科生毕业设计（论文）

Abstract

This graduation design of four-lane of the West River Bridge is presented in this paper. According to geological conditions in the bridge site, basic requirements of designing and principal technical standards, three bridge projects have been drawn up. The first program is the Section of prestressed concrete simply-supported into continuous girder bridge. The second program is the Continuous T beam bridge. The third program is Simply supported slab bridge. Ultimately, the Section of prestressed concrete simply-supported into continuous girder bridge is determined as the recommended project, and a detailed design is carried out on the project named

?25?25?25?m the variable constant section prestressed concrete continuous beam

bridge.

Structure dimensions of main girder is drew up by resourcing and referring to the correlated experience data, and the internal force analysis of one time forming bridge and construction forming bridge of main girder is carried on by DoctorBridge V3.0. Quantity of prestress wire is estimated according to the analysis results, amount and layout types are fixed through distributing and adjusting prestress wire. Calculation of stress and internal force and checking of strength and crack-resistance are based on the distribution results, designing and computing of piers are based on the construction water level, and the results show that both main girder and substructure meet the designing requirements. Protacting of engineering drawings is progressed during the designing.

Keyword: prestressed concrete a continuous girder bridge architectural design

II

本科生毕业设计（论文）

目 录

摘 要 ----------------------------------------------------------------------------------------------- I

Abstract ------------------------------------------------------------------------------------ II 第一章 设计基本资料与主要技术指标 ---------------------------------------------------- 5

1.1工程概况： ---------------------------------------------------------------------------- 5 1.2 设计技术标准： --------------------------------------------------------------------- 5 1.3 有关设计资料： --------------------------------------------------------------------- 5 1.4 基本计算数据： --------------------------------------------------------------------- 6 第二章 桥型方案比选 ------------------------------------------------------------------------- 7

2.1 桥梁设计原则 ------------------------------------------------------------------------ 7 2.2 桥型方案 ------------------------------------------------------------------------------ 7 2.3方案比选 ------------------------------------------------------------------------------ 10 第三章 主梁截面尺寸的拟定 --------------------------------------------------------------- 11

3.1 设计特点 ----------------------------------------------------------------------------- 11 3.2 主梁间距与主梁片数 ------------------------------------------------------------- 11 3.3 主梁细部尺寸拟定 ----------------------------------------------------------------- 11 3.4 横隔梁设计 ------------------------------------------------------------------------- 12 3.5 截面几何特性 ----------------------------------------------------------------------- 12 第四章 主梁作用效应计算 ------------------------------------------------------------------ 15

4.1 单元的划分 -------------------------------------------------------------------------- 15 4.2 施工阶段的划分 -------------------------------------------------------------------- 16 4.3 恒载内力的计算 -------------------------------------------------------------------- 18 4.4活载内力的计算 --------------------------------------------------------------------- 26

III

本科生毕业设计（论文）

4.2.1 横向分布系数计算------------------------------------- 26 4.2.2 冲击系数和车道折减系数------------------------------- 28 4.5 内力组合 ------------------------------------------------------------------------------ 34 第五章 预应力钢束估算及布置 ------------------------------------------------------------ 46

5.1 钢束估算 ----------------------------------------------------------------------------- 46

5.1.1 按正常使用极限状态的正截面抗裂验算要求估束------------ 46 5.2. 按承载能力极限状态截面压应力要求估算------------------- 48

第六章 预应力损失计算 --------------------------------------------------------------------- 52

1 基本理论-------------------------------------------------- 52 6.2 预应力损失计算------------------------------------------ 52 6.2.1后张法由预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失

?s1 -----

52

?s26.2.2后张法由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失

------------------------------------------------------------ 53 6.2.3后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失

?s4

--------------- 53

6.2.4后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值

?s5

------------- 53 ?s6

----------- 54

6.2.5后张法由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失

第七章 强度、应力与变形验算---------------------------------------- 57

7.1 强度计算与验算 -------------------------------------------------------------------- 57 7.2 截面承载能力极限状态验算 ----------------------------------------------------- 60 7.3 截面正常使用极限状态验算 ----------------------------------------------------- 62

IV

本科生毕业设计（论文）

第一章 设计基本资料与主要技术指标

1.1工程概况：

西河大桥位于四川省南充市西山风景开发区。本桥跨越过西河，连接西山和市区。全桥桥长85m.桥面宽24.5 m.

1.2 设计技术标准：

1、设计荷载：公路—I级

2.桥面净空：2×7.5m行车道，2×3m人行道，中间带宽2+2×0.75m=3.5m。桥面全宽24.5m。

3、设计水位：本桥桥面标高由桥两端规划道路确定。西河防护工程设计水位273.5m，设计洪水频率1/20

4、地震基本烈度：桥址处地震烈度小于VI度，按VI度设防

1.3 有关设计资料：

1、地质情况；见指导教师提供地址勘查报告

2、地区气侯：工程所在地属典型的中亚热带湿润季风气候区，具有四川盆地共同的气候特征：四季分明，冬暖、春早、夏热、秋雨、多云雾。冬夏季风更替明显，冬季气流来自北部高纬地区，气温较低，降水少，但因北有秦巴山地阻滞冷空气南下而较温暖。夏季多吹偏南风，气候炎热，降水集中。工程所在地气温差别不大。霜雪少见，无霜期长达290--320天。年降水量在980--1150毫米之间，大致由西南向东北递减，降水季节分配不均。进入盛夏后，常有旱情发生，秋季受盆地地形影响，多秋雨绵绵天气，云量大，日照少，加之冬季多雾，属于日照较少的地区。

3、材料：钢材，木材，水泥均能满足供应，砂砾石可以就地取材，块片料石运距10公里。

预应力钢绞线：采用《公预规》(JTG D62—2004)中d?15.2mm的钢绞线，公称面积为140mm2，标准强度fpk?1860MPa，弹性模量EP?1.95?105MPa。 普通钢筋：HPB235、HRB335钢筋标准应符合GB 13013—1991和GB 1499—1998的规定。凡钢筋直径小于等于12mm者，均采用HRB335热轧带肋钢；凡钢筋直径小于12mm者，采用HPB235钢，钢板应符合GB 700—88规定的Q235钢

5

本科生毕业设计（论文）

板。 锚具：预应力锚具采用符合国际后张法预应力混凝土协会FIP标准的I类锚具，其锚固效率大于95%。

预应力管道：采用预埋圆形和扁形塑料波纹管成型。 支座：主桥支座采用GPZ（Ⅱ）系列支座。

伸缩缝：全桥伸缩缝分别采用80mm、160mm两种规格的浅埋式三防伸缩缝。 桥面铺装：10cm厚沥青混凝土。

1.4 基本计算数据：

根据《公预规》中各条规定，混凝土、钢绞线和钢筋的各项基本数据以及在各阶段的限值，如表1-1所列。

基本计算数据 表1-1 名称 项目 立方体强度 弹性模量 轴心抗压标准强度 轴心抗拉标准强度 轴心抗压设计强度 轴心抗拉设计强度 主梁混凝土 短暂状态 压应力限值 拉应力限值 压应力限值： 压应力限值 主压应力限值 拉应力限值： 短期效应组合下拉应力限值 短期效应组合主拉应力限值 长期效应组合拉应力限值 标准强度 弹性模量 抗拉设计强度 符号 fcu Ec fck 单位 MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa kNm3 kNm3 kNm3 数据 50 3.45?104 ftk fcd ftd ? 0.7fck32.4 2.65 22.4 1.83 20.72 2.887 16.2 19.44 0.00 1.06 0.00 1860 1.95?104 ? 1.15ftk 0.5fck 0.6fck 持久状态 ?st?0.8?pc?0 0.4ftk ?lt??pc fpk EP ?15.2钢绞线 fpd 0.75fpk 最大控制应力?con 持久状态应力： 标准荷载组合 1260 1395 1209 25.0 23.0 78.5 5.65 0.65fpk 材料重度 钢筋混凝土 沥青混凝土 钢绞线 钢绞线与混凝土的弹性模量比 ?1 ?2 ?3 ?EP 无量纲 6

本科生毕业设计（论文）

第二章 桥型方案比选

桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥梁拱组合桥、斜拉桥和悬索桥。任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。

2.1 桥梁设计原则

(1)适用性

桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航、通行等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。

(2)安全性

现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

(3)经济性

设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。

(4)先进性

桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。

(5)美观

一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。

应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。

2.2 桥型方案

7

本科生毕业设计（论文）

第一方案：先简支后连续箱梁桥

本方案设计为（25+25+25）m预应力混凝土等截面先简支后连续箱梁桥+2?5m 桥台，桥宽为24.5m。主梁采用单箱单室箱型截面. 先简支后连续箱梁桥具有以下特点：

（1） 优良的力学特性，结构简单，受力明确。 （2） 具有较大的刚度和强大的抗扭性能。 （3） 架设安装方便，节省材料。 （4） 跨越能力较大，桥下视觉效果好。

图2-1 方案一先简支后连续箱梁立面图

第二方案：简支板桥

本方案设计为8?10m简支板梁桥+2?2.5m桥台，桥宽为24.5m。

简支板桥结构的优点有以下几点：

（1）具有刚度大、变形小、伸缩缝少和行车舒适等优点；

（2）简支梁的预应力钢束在工厂进行张拉，而负弯矩区的预应力钢束布置及张拉均在主梁上进行，仅需吊装设备起吊主梁，减少了施工设备，又能避免张拉预应力钢束造成地面上的障碍；

（3）预制梁能采用标准构件，进行工厂化统一生产和管理，有利于技术操作，节省了施工时间，缩短工期，提高经济效益；

8

本科生毕业设计（论文）

图2-2 方案二板桥立面图

第三方案：连续T梁桥

本方案设计为（25+25+25）m预应力混凝土等截面连续梁桥+2?5m桥台，桥宽为24.5m。

连续T梁桥优点: (1).制造简单; (2).整体性好; (3).接头方便;

(4). 受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大.

图2-3 方案三T梁桥立面图

9

本科生毕业设计（论文）

2.3方案比选

表2-1 桥型方案比选表 桥型 方案 使用 性能 受 力 性 能 第一方案：先简支后连续箱第二方案：简支板桥 第三方案：连续T梁桥 梁桥 建筑高度较低，易保养和维建筑高度较低,行车行车平顺舒；抗震能力护，桥下视觉效果好。 平顺，后期维护较多 强。建筑高度较高，易开裂 受力明确 目前的预应力混凝土T形梁采用预应力结构，预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线形，带来桥面铺装加厚。 跨径一般，线条明晰，但比较单调，与景观配合很不协调 预制T型构件，运至施工地点，采用混凝土现浇，将T型梁连接，其特点外型简单、制造方便，整体性好 对通航无过高要求的工程；对抗震无过高要求的工程；对整体性有要求的工程。 700万元 属于静定结构，受力不如超静定结构好，但其结构质量安全可靠，耐劳性好，计算简便 美 线条明晰，与当地的地形配构造简单，线形简洁观 合，显得美观大方 单调 性 施 桥梁的上、下部可平行施技术较先进，工艺要工 工，使工期大大缩短；无需求严格，施工方便，方 在高空进行构件制作，质量制造工艺简单。 已面 以控制，可在一处成批生有成熟的工艺技术产，从而降低成本。 经。 适用于对桥下视觉有要求用于对工期紧的工适 的工程，适用于各种地质情程；对通航无过高要用 况；用于对工期紧的工程；求的工程。 性 对通航无过高要求的工程。 经 济 640万元 980万元 性 综合经济技术、美观舒适、安全耐久等方面考虑，选择（25+25+25）m的等截面先简支后连续箱型梁桥为设计方案。

10

本科生毕业设计（论文）

第三章 主梁截面尺寸的拟定

3.1 设计特点

本桥上部结构为简支变连续混凝土箱形梁桥，采用先预制再吊装的方法施工。在各个阶段，可能具有不同的静力体系，其中包括安装单元、拆除单元、张拉预应力等工况，因此恒载内力计算时必须精确模拟各个施工阶段。桥梁恒载内力由各个施工阶段的内力叠加而成，显然对于不同的施工方法，桥梁恒载内力是有很大区别的。而汽车荷载、人群荷载和温度、墩台沉降等作用在成桥以后才发生，与施工方法无关。设计时需借助计算机辅助计算（桥梁博士V3.0）完成的.

3.2 主梁间距与主梁片数

为使材料得到充分利用，拟采用抗弯刚度和抗扭刚度都较大的箱型截面，按单箱单室截面设计，为减小下部结构的工程数量，采用斜腹式。施工方法采用先预制再吊装的方法。

在保证行车道板使用性能—挠度和裂缝控制的前提下，将预制箱梁控制在可以吊装的范围内，整桥横向按8片预制箱梁布置，设计主梁间距均为3.0m，边主梁宽3.25m,中主梁宽2.4m，主梁之间留0.6m后浇段，以减轻吊装重量，同时能加强横向整体性。

3.3 主梁细部尺寸拟定

1）主梁高：根据预应力混凝土简支梁的截面尺寸设计经验梁高跨比通常为1/15-1/25，本设计取h=1.5m。

2）顶板宽度与厚度：顶板宽度在桥面宽度和主梁片数确定以后，就已经确定：3. 0m；厚度与其受力有关，此处采用等厚度，为22cm。

3）底板宽度与厚度：底板宽度取100cm，厚度既要满足受力要求，又要考虑到预应力钢筋孔道的布置，因此厚度取22cm。

4）腹板厚度：除了要满足抗剪及施工要求外，腹板厚度选取时还应考虑到预应力钢筋的布置和弯起，此处取22cm。

如图3-1,3-2所示:

11

本科生毕业设计（论文）

图3-1 跨中横截面图 3-2 端部横截面

3.4 横隔梁设计

为了增强主梁之间的横向连接刚度，除设置端横隔梁外，还在跨中、四分之一处设置中横隔梁，为了减轻吊装质量、节省材料横隔梁中间留孔。

主梁跨中、支点截面以及横隔梁尺寸见图3-3、图3-4所示：

图3-3跨中横隔梁 图3-4 端部横隔梁

3.5 截面几何特性

桥博输入如图3-5图3-6.

12

本科生毕业设计（论文）

图3-5 桥梁博士截面设计系统输出（1）

图3-6 桥梁博士截面设计系统输出（2）

13

本科生毕业设计（论文）

表3-1 截面几何特性计算结果 预制边梁跨中： 预制边梁支点： 截面高度 1.5m 截面高度: 1.5m 基准材料 中交新混凝基准材料: 中交新混凝土:C50土:C50混凝土 混凝土 基准弹性模量 3.45e+04 Mpa 基准弹性模量 3.45e+04 Mpa 1.52 m**2 1.52 m**2 换算面积 换算面积 0.395 m**4 0.395 m**4 换算惯矩 换算惯矩 0.926 0.926 中性轴高度 中性轴高度 沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下): 主截面 点号 1 2 3 4 5 高度(m) 1.5 1.13 0.75 0.375 0.0 静矩(m**3) 0.0 0.343 0.346 0.279 0.0 点号 1 2 3 4 5 附加截面 高度(m) 1.5 1.45 1.39 1.34 1.28 静矩(m**3) 0.0 9.01e-02 0.171 0.253 0.256 预制中梁跨中： 预制中梁支点： 截面高度 1.5m 截面高度: 1.5m 基准材料 中交新混凝基准材料: 中交新混凝土:C50土:C50混凝土 混凝土 基准弹性模量 3.45e+04 Mpa 基准弹性模量 3.45e+04 Mpa 1.52 m**2 1.52 m**2 换算面积 换算面积 0.395 m**4 0.395 m**4 换算惯矩 换算惯矩 0.926 0.926 中性轴高度 中性轴高度 沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下): 主截面 点号 1 2 3 4 5 高度(m) 1.5 1.13 0.75 0.375 0.0 静矩(m**3) 0.0 0.343 0.346 0.279 0.0 点号 1 2 3 4 5 附加截面 高度(m) 1.5 1.45 1.39 1.34 1.28 静矩(m**3) 0.0 9.01e-02 0.171 0.253 0.256 由于此桥型等截面简支变连续梁桥,其他截面几何特性与之相同. 以上结果均由桥梁博士（V3.0）输出。

14

本科生毕业设计（论文）

第四章 主梁作用效应计算

本次毕业设计主要应用桥梁博士建模的形式来完成主梁作用效应的验算.

4.1 单元的划分

采用计算机辅助软件桥梁博士(V3.0) 结合施工，使用中结构的受力特性及预应力钢筋的布置，将全桥划分为81个单元，82个节点,如图4-1所示,全桥三维模型如图4-2所示,单元三维模型如图4-3所示:

图4-1 桥梁单元的划分

图4-2 全桥三维模型

图4-3 1#单元三维模型

15

本科生毕业设计（论文）

4.2 施工阶段的划分

此桥采用先预制再安装的施工方法共分7个施工阶段:

第一施工阶段：预制主梁，待混凝土达到设计强度95％以上后张拉正弯矩

区预应力钢筋，并压注水泥浆，再将各跨预制箱梁安装就位，形成由临时支座支承的简支梁状态,如图4-4所示:

图4-4 第一施工阶段结构图

第二施工阶段：浇筑第1-2跨预制梁间的连续段接头混凝土，达到设计强度后张拉负弯矩区预应力钢筋并压注水泥浆，形成2跨连续梁如图4-5所示:

图4-5 第二施工阶段结构图

第三施工阶段：浇筑第2-3跨预制梁间的连续段接头混凝土，达到设计强度后张拉负弯矩区预应力钢筋并压注水泥浆，形成3跨连续梁如图4-6所示:

图4-6 第三施工阶段结构图

16

本科生毕业设计（论文）

第四施工阶段：拆除全桥的临时支座，主梁支承在永久支座上，完成体系转换，再完成主梁横向接缝，最终形成3跨连续梁；如图4-7所示:

图4-7 第四施工阶段结构图

第五施工阶段 如图4-8所示

图4-8 第五施工阶段结构图

第六、七施工阶段为徐变阶段。由施工过程可知结构恒载是分阶段形成的，如图4-9、 4-10所示:

图4-9 第六施工阶段结构图

17

本科生毕业设计（论文）

图4-10 第七施工阶段结构图

4.3 恒载内力的计算 桥博数据输出：如表4-1、4-2所示

表4-1第一施工阶段永久荷载表

阶段永久载结果 单元号 节点号 轴力 剪力 弯矩 1 1 0.000e+000 -4.461e+003 -3.059e-013 1 2 0.000e+000 4.480e+003 -2.416e+003 2 2 0.000e+000 5.173e+002 -2.416e+003 2 3 0.000e+000 -5.013e+002 -2.182e+003 3 3 0.000e+000 5.013e+002 -2.182e+003 3 4 0.000e+000 -4.663e+002 -1.698e+003 4 4 0.000e+000 4.663e+002 -1.698e+003 4 5 0.000e+000 -4.313e+002 -1.250e+003 5 5 0.000e+000 4.313e+002 -1.250e+003 5 6 0.000e+000 -3.963e+002 -8.358e+002 6 6 0.000e+000 3.963e+002 -8.358e+002 6 7 0.000e+000 -3.613e+002 -4.570e+002 7 7 0.000e+000 3.613e+002 -4.570e+002 7 8 0.000e+000 -3.264e+002 -1.132e+002 8 8 0.000e+000 3.264e+002 -1.132e+002 8 9 0.000e+000 -2.914e+002 1.957e+002 9 9 0.000e+000 2.914e+002 1.957e+002 9 10 0.000e+000 -2.564e+002 4.696e+002 10 10 0.000e+000 2.564e+002 4.696e+002 10 11 0.000e+000 -2.214e+002 7.085e+002 11 11 0.000e+000 2.214e+002 7.085e+002 11 12 0.000e+000 -1.864e+002 9.124e+002 12 12 0.000e+000 1.864e+002 9.124e+002 18

本科生毕业设计（论文）

12 13 0.000e+000 -1.515e+002 1.081e+003 13 13 0.000e+000 1.515e+002 1.081e+003 13 14 0.000e+000 -1.165e+002 1.215e+003 14 14 0.000e+000 1.165e+002 1.215e+003 14 15 0.000e+000 -8.149e+001 1.314e+003 15 15 0.000e+000 8.149e+001 1.314e+003 15 16 0.000e+000 -4.651e+001 1.378e+003 16 16 0.000e+000 4.651e+001 1.378e+003 16 17 0.000e+000 -1.153e+001 1.407e+003 17 17 0.000e+000 1.153e+001 1.407e+003 17 18 0.000e+000 2.345e+001 1.401e+003 18 18 0.000e+000 -2.345e+001 1.401e+003 18 19 0.000e+000 5.843e+001 1.360e+003 19 19 0.000e+000 -5.843e+001 1.360e+003 19 20 0.000e+000 9.341e+001 1.285e+003 20 20 0.000e+000 -9.341e+001 1.285e+003 20 21 0.000e+000 1.284e+002 1.174e+003 21 21 0.000e+000 -1.284e+002 1.174e+003 21 22 0.000e+000 1.634e+002 1.028e+003 22 22 0.000e+000 -1.634e+002 1.028e+003 22 23 0.000e+000 1.984e+002 8.469e+002 23 23 0.000e+000 -1.984e+002 8.469e+002 23 24 0.000e+000 2.333e+002 6.310e+002 24 24 0.000e+000 -2.333e+002 6.310e+002 24 25 0.000e+000 2.683e+002 3.802e+002 25 25 0.000e+000 -2.683e+002 3.802e+002 25 26 0.000e+000 3.033e+002 9.443e+001 26 26 0.000e+000 -3.033e+002 9.443e+001 26 27 0.000e+000 3.149e+002 -7.831e+000 27 27 0.000e+000 2.341e+001 -7.831e+000 27 28 0.000e+000 -8.739e-011 -5.306e-012 28 28 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 28 29 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 29 29 0.000e+000 -2.432e-011 5.492e-011 29 30 0.000e+000 1.154e+001 -1.905e+000 30 30 0.000e+000 4.075e+002 -1.905e+000 30 31 0.000e+000 -3.725e+002 3.881e+002 31 31 0.000e+000 3.725e+002 3.881e+002 31 32 0.000e+000 -3.375e+002 7.432e+002 32 32 0.000e+000 3.375e+002 7.432e+002 32 33 0.000e+000 -3.026e+002 1.063e+003 33 33 0.000e+000 3.026e+002 1.063e+003 33 34 0.000e+000 -2.676e+002 1.348e+003 19

本科生毕业设计（论文）

34 34 0.000e+000 2.676e+002 1.348e+003 34 35 0.000e+000 -2.326e+002 1.598e+003 35 35 0.000e+000 2.326e+002 1.598e+003 35 36 0.000e+000 -1.976e+002 1.814e+003 36 36 0.000e+000 1.976e+002 1.814e+003 36 37 0.000e+000 -1.626e+002 1.994e+003 37 37 0.000e+000 1.626e+002 1.994e+003 37 38 0.000e+000 -1.277e+002 2.139e+003 38 38 0.000e+000 1.277e+002 2.139e+003 38 39 0.000e+000 -9.269e+001 2.249e+003 39 39 0.000e+000 9.269e+001 2.249e+003 39 40 0.000e+000 -5.771e+001 2.324e+003 40 40 0.000e+000 5.771e+001 2.324e+003 40 41 0.000e+000 -2.273e+001 2.364e+003 41 41 0.000e+000 2.273e+001 2.364e+003 41 42 0.000e+000 1.225e+001 2.370e+003 42 42 0.000e+000 -1.225e+001 2.370e+003 42 43 0.000e+000 4.724e+001 2.340e+003 43 43 0.000e+000 -4.724e+001 2.340e+003 43 44 0.000e+000 8.222e+001 2.275e+003 44 44 0.000e+000 -8.222e+001 2.275e+003 44 45 0.000e+000 1.172e+002 2.175e+003 45 45 0.000e+000 -1.172e+002 2.175e+003 45 46 0.000e+000 1.522e+002 2.041e+003 46 46 0.000e+000 -1.522e+002 2.041e+003 46 47 0.000e+000 1.872e+002 1.871e+003 47 47 0.000e+000 -1.872e+002 1.871e+003 47 48 0.000e+000 2.221e+002 1.666e+003 48 48 0.000e+000 -2.221e+002 1.666e+003 48 49 0.000e+000 2.571e+002 1.427e+003 49 49 0.000e+000 -2.571e+002 1.427e+003 49 50 0.000e+000 2.921e+002 1.152e+003 50 50 0.000e+000 -2.921e+002 1.152e+003 50 51 0.000e+000 3.271e+002 8.426e+002 51 51 0.000e+000 -3.271e+002 8.426e+002 51 52 0.000e+000 3.621e+002 4.981e+002 52 52 0.000e+000 -3.621e+002 4.981e+002 52 53 0.000e+000 3.970e+002 1.185e+002 53 53 0.000e+000 -3.970e+002 1.185e+002 53 54 0.000e+000 4.081e+002 -8.212e+000 54 54 0.000e+000 2.397e+001 -8.212e+000 54 55 0.000e+000 -5.988e-011 4.536e-012 55 55 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 20

本科生毕业设计（论文）

第五章 预应力钢束估算及布置

根据《公预规》，预应力混凝土连续梁应满足使用荷载下的正截面抗裂要求、正截面压应力要求和承载能力极限状态下的正截面强度要求。因此，预应力筋的数量可从这三个方面综合评定。

5.1 钢束估算

钢束估算均采用?j15.2，每根钢绞线面积Ay?140mm2，抗拉强度标准值

fpk?1860Mpa，张拉控制应力取?con?0.75fpk?0.75?1860?1395MPa，预应力损失按张拉控制应力的20%估算。取预应力损失比例??0.8。 5.1.1 按正常使用极限状态的正截面抗裂验算要求估束

根据《公预规》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。

?st?0.8?pc?0（式5-1）

式中：?st—在作用（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。

?pc—扣除全部预应力损失后的预加应力在构件抗裂验算边缘产生的预压

应力。

由于本方案为估算预应力束，截面特性可以粗略地按毛截面特性计算。于是上式可按截面上、下缘的抗裂要求写成： 当截面承受正弯矩Mmax时

?NysNys?esNyxNyx?ex?Msmax??0.8???????0（式5-2） WxAWAWxx??当截面承受负弯矩Mmin时

?NysNys?esNyxNyx?ex?Msmin?0.8???????0 （式5-3） WxWsAWx??A式中：Msmax、Msmin—作用（或荷载）短期效应组合，弯矩的最大值和最小值； Nys、Nyx—截面形心轴上侧和下侧配置的预应力筋的永存预应力；

46

本科生毕业设计（论文）

es、ex—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；

Ws、Wx—截面上缘和下缘的抗弯模量，Ws?II，Wx?， ysyx（1）截面上下缘均布置预应力筋

WW令：ks?x,kx?s(ks和kx为截面的上、下核心矩)

AA?Msmax?0.8???Nys?ks?es??Nys?ks?ex????0（式5-4）

Msmin?0.8???Nys?kx?es??Nyx?kx?ex????0（式5-5）

解得：Nyx?1.25Msmax?Nys?ks?es?ks?ex?1.2M5smax?Nks?ex?1.2M5smax?Nks?exysys

Nyx??k?k?se?（当s?（当skx?ex）

Nyx?

Nys??sekx?ex）

?1.25Msmin?Nyx?ks?ex?ks?ex1.2M5smax?Nyx

Nys??k?k?se?x?xks?ex1.2M5smax?Nyx（当ks?es）

Nys??seks?ex（当ks?es）

通过下式来估算上下缘的配筋：

Nys?Nyx?Ny（式5-6） ?Nys?es?Nyx?ex?Ny?e（式5-7）

上述各式中，Nys、Nyx为截面上下缘的永存预应力。估算时可适当考虑预应力比例损失?，则相应的预应力束的数量可按下两式计算：

nyx?Nyx??Ay??con（式5-8）

47

本科生毕业设计（论文）

nys?Nys??Ay??con（式5-9）

式中：nys和nyx—截面上下缘预应力筋根数； Ay—单根预应力筋的面积；

?con—预应力张拉控制应力，可按《公预规》6.1.3条选用；

?—可按预应力筋布置情况取0.6 ~ 0.8，当预应力束较长且平直时取偏大值，当预应力较短或弯折较多时可取偏小值。 （2）只在截面下缘布置预应力筋 此时，计算公式可写成：

?Msmax?0.8Nyx?ks?ex??0（式5-10） Msmin?0.8Nyx?kx?ex??0 （式5-11）

分别求解可得预应力筋根数估算：

nyx?1.25Msmax??Ay??con?ks?ex?

nyx??1.2M5smin（当kx?ex）

??Ay??con?ks?ex?1.2M5smax（当kx?ex）

??Ay??con?ks?ex? nyx?5.2. 按承载能力极限状态截面压应力要求估算 （1）只在截面下缘布置预应力钢筋

?0.5fckWx?Mkmin?????A?k?e??yconsx?????0.5fckWs?Mkmax?nyx??(当kx?ex时)?

?A?k?eycon?xx?????0.5fckWs?Mkmax?或?(当kx?ex时)??Ay?con?kx?ex?????

48

本科生毕业设计（论文）

（2）只在上缘布置预应力钢筋

?0.5fckWs?Mkmax??????Ay?con?kx?es?????0.5fckWx?Mkmin?nys??(当ks?es时)???Ay?con?ks?es?? ??0.5fckWx?Mkmin?或?(当ks?es时)??Ay?con?ks?es?????下表为计算所得钢筋根数.见表5-1，钢筋布置图如图5-1。

表5-1 正常使用极限状态单元截面配筋根数 单元号 下翼缘配筋 上翼缘配筋 (min)n下<= (max)n下>= (min)n下>= 1 11 3 11 2 11 3 11 3 11 3 11 4 11 3 11 5 11 3 11 6 11 3 11 7 11 3 11 8 11 3 11 9 6 1 6 10 12 2 12 11 12 2 12 12 12 2 12 13 12 3 12 14 11 4 11 15 12 2 12 16 12 2 12 17 12 2 12 18 12 3 12 19 11 4 11 20 11 3 11 21 11 3 11 22 11 3 11 23 11 3 11 24 11 3 11 25 11 3 11 26 11 3 11 49

(max)n下<= 3 3 3 3 3 3 3 3 1 2 2 2 3 4 2 2 2 3 4 3 3 3 3 3 3 3

本科生毕业设计（论文）

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 11 6 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 11 12 12 12 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 6 11 11 11 11 11 11 11 11 6 12 12 12 12 11 3 1 3 3 3 2 2 2 3 2 2 2 3 4 2 2 2 3 4 3 3 3 3 3 3 3 3 1 3 3 3 3 3 3 3 3 1 2 2 2 3 4 50

11 6 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 11 12 12 12 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 6 11 11 11 11 11 11 11 11 6 12 12 12 12 11 3 1 3 3 3 2 2 2 3 2 2 2 3 4 2 2 2 3 4 3 3 3 3 3 3 3 3 1 3 3 3 3 3 3 3 3 1 2 2 2 3 4

本科生毕业设计（论文）

55 56 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 56 56 0.000e+000 1.195e-010 -5.570e-011 56 57 0.000e+000 1.211e+001 -2.095e+000 57 57 0.000e+000 4.199e+002 -2.095e+000 57 58 0.000e+000 -3.849e+002 4.003e+002 58 58 0.000e+000 3.849e+002 4.003e+002 58 59 0.000e+000 -3.499e+002 7.676e+002 59 59 0.000e+000 3.499e+002 7.676e+002 59 60 0.000e+000 -3.149e+002 1.100e+003 60 60 0.000e+000 3.149e+002 1.100e+003 60 61 0.000e+000 -2.799e+002 1.397e+003 61 61 0.000e+000 2.799e+002 1.397e+003 61 62 0.000e+000 -2.449e+002 1.660e+003 62 62 0.000e+000 2.449e+002 1.660e+003 62 63 0.000e+000 -2.100e+002 1.887e+003 63 63 0.000e+000 2.100e+002 1.887e+003 63 64 0.000e+000 -1.750e+002 2.080e+003 64 64 0.000e+000 1.750e+002 2.080e+003 64 65 0.000e+000 -1.400e+002 2.237e+003 65 65 0.000e+000 1.400e+002 2.237e+003 65 66 0.000e+000 -1.050e+002 2.360e+003 66 66 0.000e+000 1.050e+002 2.360e+003 66 67 0.000e+000 -7.005e+001 2.447e+003 67 67 0.000e+000 7.005e+001 2.447e+003 67 68 0.000e+000 -3.507e+001 2.500e+003 68 68 0.000e+000 3.507e+001 2.500e+003 68 69 0.000e+000 -8.727e-002 2.518e+003 69 69 0.000e+000 8.727e-002 2.518e+003 69 70 0.000e+000 3.489e+001 2.500e+003 70 70 0.000e+000 -3.489e+001 2.500e+003 70 71 0.000e+000 6.987e+001 2.448e+003 71 71 0.000e+000 -6.987e+001 2.448e+003 71 72 0.000e+000 1.049e+002 2.360e+003 72 72 0.000e+000 -1.049e+002 2.360e+003 72 73 0.000e+000 1.398e+002 2.238e+003 73 73 0.000e+000 -1.398e+002 2.238e+003 73 74 0.000e+000 1.748e+002 2.081e+003 74 74 0.000e+000 -1.748e+002 2.081e+003 74 75 0.000e+000 2.098e+002 1.888e+003 75 75 0.000e+000 -2.098e+002 1.888e+003 75 76 0.000e+000 2.448e+002 1.661e+003 76 76 0.000e+000 -2.448e+002 1.661e+003 76 77 0.000e+000 2.798e+002 1.399e+003 21

本科生毕业设计（论文）

77 77 0.000e+000 -2.798e+002 1.399e+003 77 78 0.000e+000 3.147e+002 1.102e+003 78 78 0.000e+000 -3.147e+002 1.102e+003 78 79 0.000e+000 3.497e+002 7.694e+002 79 79 0.000e+000 -3.497e+002 7.694e+002 79 80 0.000e+000 3.847e+002 4.022e+002 80 80 0.000e+000 -3.847e+002 4.022e+002 80 81 0.000e+000 4.004e+002 2.262e+002 81 81 0.000e+000 -4.004e+002 2.262e+002 81 82 0.000e+000 4.197e+002 4.489e-012

表4-2 第四施工阶段永久荷载表

阶段永久载结果 单元号 节点号 轴力 剪力 弯矩 1 1 0.000e+000 2.633e+001 0.000e+000 1 2 0.000e+000 -2.633e+001 1.423e+001 2 2 0.000e+000 2.633e+001 1.423e+001 2 3 0.000e+000 -2.633e+001 2.633e+001 3 3 0.000e+000 2.633e+001 2.633e+001 3 4 0.000e+000 -2.633e+001 5.266e+001 4 4 0.000e+000 2.633e+001 5.266e+001 4 5 0.000e+000 -2.633e+001 7.899e+001 5 5 0.000e+000 2.633e+001 7.899e+001 5 6 0.000e+000 -2.633e+001 1.053e+002 6 6 0.000e+000 2.633e+001 1.053e+002 6 7 0.000e+000 -2.633e+001 1.316e+002 7 7 1.137e-013 2.633e+001 1.316e+002 7 8 1.137e-013 -2.633e+001 1.580e+002 8 8 1.137e-013 2.633e+001 1.580e+002 8 9 1.137e-013 -2.633e+001 1.843e+002 9 9 1.137e-013 2.633e+001 1.843e+002 9 10 1.137e-013 -2.633e+001 2.106e+002 10 10 2.274e-013 2.633e+001 2.106e+002 10 11 2.274e-013 -2.633e+001 2.370e+002 11 11 1.137e-013 2.633e+001 2.370e+002 11 12 1.137e-013 -2.633e+001 2.633e+002 12 12 1.137e-013 2.633e+001 2.633e+002 12 13 1.137e-013 -2.633e+001 2.896e+002 13 13 1.137e-013 2.633e+001 2.896e+002 13 14 1.137e-013 -2.633e+001 3.160e+002 14 14 2.274e-013 2.633e+001 3.160e+002 14 15 2.274e-013 -2.633e+001 3.423e+002 22

本科生毕业设计（论文）

15 15 1.137e-013 2.633e+001 3.423e+002 15 16 1.137e-013 -2.633e+001 3.686e+002 16 16 2.274e-013 2.633e+001 3.686e+002 16 17 2.274e-013 -2.633e+001 3.949e+002 17 17 1.137e-013 2.633e+001 3.949e+002 17 18 1.137e-013 -2.633e+001 4.213e+002 18 18 2.274e-013 2.633e+001 4.213e+002 18 19 2.274e-013 -2.633e+001 4.476e+002 19 19 1.137e-013 2.633e+001 4.476e+002 19 20 1.137e-013 -2.633e+001 4.739e+002 20 20 1.137e-013 2.633e+001 4.739e+002 20 21 1.137e-013 -2.633e+001 5.003e+002 21 21 2.274e-013 2.633e+001 5.003e+002 21 22 2.274e-013 -2.633e+001 5.266e+002 22 22 1.137e-013 2.633e+001 5.266e+002 22 23 1.137e-013 -2.633e+001 5.529e+002 23 23 1.137e-013 2.633e+001 5.529e+002 23 24 1.137e-013 -2.633e+001 5.793e+002 24 24 2.274e-013 2.633e+001 5.793e+002 24 25 2.274e-013 -2.633e+001 6.056e+002 25 25 2.274e-013 2.633e+001 6.056e+002 25 26 2.274e-013 -2.633e+001 6.319e+002 26 26 0.000e+000 2.633e+001 6.319e+002 26 27 0.000e+000 -2.633e+001 6.406e+002 27 27 1.110e+003 -1.285e+003 6.406e+002 27 28 1.110e+003 1.285e+003 -2.195e+002 28 28 1.110e+003 -3.508e+002 -2.195e+002 28 29 1.110e+003 3.508e+002 -4.546e+002 29 29 1.110e+003 -3.508e+002 -4.546e+002 29 30 1.110e+003 3.508e+002 -5.703e+002 30 30 1.110e+003 1.910e+001 -5.703e+002 30 31 1.110e+003 -1.910e+001 -5.512e+002 31 31 1.110e+003 1.910e+001 -5.512e+002 31 32 1.110e+003 -1.910e+001 -5.321e+002 32 32 1.110e+003 1.910e+001 -5.321e+002 32 33 1.110e+003 -1.910e+001 -5.130e+002 33 33 1.110e+003 1.910e+001 -5.130e+002 33 34 1.110e+003 -1.910e+001 -4.939e+002 34 34 1.110e+003 1.910e+001 -4.939e+002 34 35 1.110e+003 -1.910e+001 -4.749e+002 35 35 1.110e+003 1.910e+001 -4.749e+002 35 36 1.110e+003 -1.910e+001 -4.558e+002 36 36 1.110e+003 1.910e+001 -4.558e+002 23

本科生毕业设计（论文）

36 37 1.110e+003 -1.910e+001 -4.367e+002 37 37 1.110e+003 1.910e+001 -4.367e+002 37 38 1.110e+003 -1.910e+001 -4.176e+002 38 38 1.110e+003 1.910e+001 -4.176e+002 38 39 1.110e+003 -1.910e+001 -3.985e+002 39 39 1.110e+003 1.910e+001 -3.985e+002 39 40 1.110e+003 -1.910e+001 -3.794e+002 40 40 1.110e+003 1.910e+001 -3.794e+002 40 41 1.110e+003 -1.910e+001 -3.603e+002 41 41 1.110e+003 1.910e+001 -3.603e+002 41 42 1.110e+003 -1.910e+001 -3.412e+002 42 42 1.110e+003 1.910e+001 -3.412e+002 42 43 1.110e+003 -1.910e+001 -3.221e+002 43 43 1.110e+003 1.910e+001 -3.221e+002 43 44 1.110e+003 -1.910e+001 -3.030e+002 44 44 1.110e+003 1.910e+001 -3.030e+002 44 45 1.110e+003 -1.910e+001 -2.839e+002 45 45 1.110e+003 1.910e+001 -2.839e+002 45 46 1.110e+003 -1.910e+001 -2.648e+002 46 46 1.110e+003 1.910e+001 -2.648e+002 46 47 1.110e+003 -1.910e+001 -2.457e+002 47 47 1.110e+003 1.910e+001 -2.457e+002 47 48 1.110e+003 -1.910e+001 -2.266e+002 48 48 1.110e+003 1.910e+001 -2.266e+002 48 49 1.110e+003 -1.910e+001 -2.075e+002 49 49 1.110e+003 1.910e+001 -2.075e+002 49 50 1.110e+003 -1.910e+001 -1.884e+002 50 50 1.110e+003 1.910e+001 -1.884e+002 50 51 1.110e+003 -1.910e+001 -1.693e+002 51 51 1.110e+003 1.910e+001 -1.693e+002 51 52 1.110e+003 -1.910e+001 -1.502e+002 52 52 1.110e+003 1.910e+001 -1.502e+002 52 53 1.110e+003 -1.910e+001 -1.311e+002 53 53 1.110e+003 1.910e+001 -1.311e+002 53 54 1.110e+003 -1.910e+001 -1.251e+002 54 54 1.652e+002 -1.735e+002 -1.251e+002 54 55 1.652e+002 1.735e+002 -2.439e+002 55 55 1.652e+002 6.781e+002 -2.439e+002 55 56 1.652e+002 -6.781e+002 1.995e+002 56 56 1.652e+002 6.781e+002 1.995e+002 56 57 1.652e+002 -6.781e+002 4.342e+002 57 57 1.652e+002 -1.809e+001 4.342e+002 57 58 1.652e+002 1.809e+001 4.161e+002 24

本科生毕业设计（论文）

58 58 1.652e+002 -1.809e+001 4.161e+002 58 59 1.652e+002 1.809e+001 3.980e+002 59 59 1.652e+002 -1.809e+001 3.980e+002 59 60 1.652e+002 1.809e+001 3.799e+002 60 60 1.652e+002 -1.809e+001 3.799e+002 60 61 1.652e+002 1.809e+001 3.618e+002 61 61 1.652e+002 -1.809e+001 3.618e+002 61 62 1.652e+002 1.809e+001 3.437e+002 62 62 1.652e+002 -1.809e+001 3.437e+002 62 63 1.652e+002 1.809e+001 3.257e+002 63 63 1.652e+002 -1.809e+001 3.257e+002 63 64 1.652e+002 1.809e+001 3.076e+002 64 64 1.652e+002 -1.809e+001 3.076e+002 64 65 1.652e+002 1.809e+001 2.895e+002 65 65 1.652e+002 -1.809e+001 2.895e+002 65 66 1.652e+002 1.809e+001 2.714e+002 66 66 1.652e+002 -1.809e+001 2.714e+002 66 67 1.652e+002 1.809e+001 2.533e+002 67 67 1.652e+002 -1.809e+001 2.533e+002 67 68 1.652e+002 1.809e+001 2.352e+002 68 68 1.652e+002 -1.809e+001 2.352e+002 68 69 1.652e+002 1.809e+001 2.171e+002 69 69 1.652e+002 -1.809e+001 2.171e+002 69 70 1.652e+002 1.809e+001 1.990e+002 70 70 1.652e+002 -1.809e+001 1.990e+002 70 71 1.652e+002 1.809e+001 1.809e+002 71 71 1.652e+002 -1.809e+001 1.809e+002 71 72 1.652e+002 1.809e+001 1.628e+002 72 72 1.652e+002 -1.809e+001 1.628e+002 72 73 1.652e+002 1.809e+001 1.447e+002 73 73 1.652e+002 -1.809e+001 1.447e+002 73 74 1.652e+002 1.809e+001 1.266e+002 74 74 1.652e+002 -1.809e+001 1.266e+002 74 75 1.652e+002 1.809e+001 1.086e+002 75 75 1.652e+002 -1.809e+001 1.086e+002 75 76 1.652e+002 1.809e+001 9.046e+001 76 76 1.652e+002 -1.809e+001 9.046e+001 76 77 1.652e+002 1.809e+001 7.237e+001 77 77 1.652e+002 -1.809e+001 7.237e+001 77 78 1.652e+002 1.809e+001 5.428e+001 78 78 1.652e+002 -1.809e+001 5.428e+001 78 79 1.652e+002 1.809e+001 3.618e+001 79 79 1.652e+002 -1.809e+001 3.618e+001 25

本科生毕业设计（论文）

79 80 1.652e+002 1.809e+001 1.809e+001 80 80 1.652e+002 -1.809e+001 1.809e+001 80 81 1.652e+002 1.809e+001 9.982e+000 81 81 1.652e+002 -1.809e+001 9.982e+000 81 82 1.652e+002 1.809e+001 0.000e+000

4.4活载内力的计算

4.2.1 横向分布系数计算

本设计为三跨简支变连续箱梁桥，边跨和中跨之比为L1/L2=25/25=1,计算跨径取25m.借助桥梁博士（V3.0）.

桥博信息输入如图4-10、4-11所示：

图4-10 结构特征描述

26

本科生毕业设计（论文）

图4-11 桥面布置信息

经过桥梁博士计算结果如图4-12所示：

图4-12 横向分布结果

桥梁博士数据输出结果见表4-3、4-4所示：

表4-3 影响线数值表 影响线数值 坐标X 0.000 1.625 3.250 4.750 1#梁 2#梁 3#梁 0.087 0.113 0.139 0.226 4#梁 0.034 0.044 0.054 0.088 27

5#梁 0.013 0.017 0.021 0.034 6#梁 0.005 0.007 0.008 0.013 7#梁 0.002 0.003 0.003 0.006 8#梁 0.001 0.001 0.002 0.003 0.632 0.224 0.525 0.290 0.417 0.356 0.290 0.340

本科生毕业设计（论文）

6.250 7.750 9.250 10.750 12.250 13.750 15.250 16.750 18.250 19.750 21.250 22.875 24.500

表4-4 横向分布系数计算结果 横向分布系数计算结果 梁号 1 2 3 4 5 6 7 8 汽车 0.246 0.378 0.439 0.455 0.455 0.439 0.378 0.248 挂车 0.192 0.304 0.311 0.268 0.268 0.311 0.305 0.195 人群 1.599 0.859 0.352 0.180 0.180 0.351 0.859 1.599 满人 2.757 2.684 2.639 2.356 2.356 2.639 2.684 2.758 特载 0.186 0.295 0.310 0.260 0.258 0.310 0.297 0.188 车列 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.163 0.325 0.113 0.226 0.063 0.127 0.044 0.088 0.025 0.049 0.017 0.034 0.010 0.019 0.007 0.013 0.004 0.008 0.003 0.006 0.002 0.003 0.001 0.003 0.001 0.002 0.313 0.311 0.308 0.214 0.120 0.084 0.047 0.033 0.019 0.013 0.008 0.007 0.005 0.122 0.214 0.306 0.306 0.306 0.213 0.120 0.084 0.048 0.034 0.021 0.017 0.013 0.048 0.084 0.120 0.213 0.306 0.306 0.306 0.214 0.122 0.088 0.054 0.044 0.034 0.019 0.033 0.047 0.084 0.120 0.214 0.308 0.311 0.313 0.226 0.139 0.113 0.087 0.008 0.013 0.019 0.034 0.049 0.088 0.127 0.226 0.325 0.340 0.356 0.290 0.224 0.004 0.007 0.010 0.017 0.025 0.044 0.063 0.113 0.163 0.290 0.417 0.525 0.632 4.2.2 冲击系数和车道折减系数

（1）汽车冲击系数按下法计算

根据《通规》4.3.2中的规定，适用于连续梁的结构基频计算公式如下：

f1?13.6162?l2EIc（式4-1） mcf2?23.651EIc（式4-2） 22?lmc式中：f1、f2—基频，Hz，计算连续梁冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，

28

本科生毕业设计（论文）

采用f1；计算连续梁冲击力引起的负弯矩效应时，采用f2； l—计算跨径，单位m；

E—混凝土弹性模量，单位Pa； Ic—梁跨中截面惯性矩，单位m4；

mc—结构跨中处的单位长度质量，单位kgm，当换算为重力计算时，其单位为Ns2m2，mc?Gg；

G—结构跨中处延米结构重力，单位Nm； g—重力加速度，单位g?9.81ms2。 其中截面面积：

A?1.84m2

截面惯矩 Ic?0.675m4

单位长度质量 mc?1.84?2600?4784kgm

13.616f1?2?l2EIc13.616?mc2?3.14?4523.45?1010?13.7?10.64Hz

47843.45?1010?13.7?18.48Hz

478423.651EIc23.651f2??2?l2mc2?3.14?452冲击系数 ??0.1767lnf?0.0157（式4-3）（适用于1.5Hz?f?14Hz） 则：?1?0.1767ln10.64?0.0157?0.402

?2?0.1767ln18.48?0.0157?0.500

用于正弯矩效应和剪力效应1???1?0.229?0.402 用于负弯矩效应1???1?0.500?1.500

本设计方案采用桥梁博士计算，为方便起见，在计算中冲击系数偏安全地统一取较大值，即1.500。

由桥梁博士计算得出汽车荷载效应内力，如表4-5、图形输出如图4-13所示：

表4-5 汽车荷载效应内力

汽车MaxM结果 单元号 节点号 轴力 剪力 弯矩 29

本科生毕业设计（论文）

1 1 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 1 2 0.000e+000 -2.234e+002 1.075e+002 2 2 0.000e+000 2.234e+002 1.075e+002 2 3 0.000e+000 -2.234e+002 1.977e+002 3 3 0.000e+000 4.892e+001 1.977e+002 3 4 0.000e+000 -2.090e+002 3.752e+002 4 4 0.000e+000 3.450e+001 3.752e+002 4 5 0.000e+000 -1.946e+002 5.326e+002 5 5 0.000e+000 2.008e+001 5.326e+002 5 6 0.000e+000 -1.802e+002 6.699e+002 6 6 0.000e+000 5.745e+000 6.699e+002 6 7 0.000e+000 -1.660e+002 7.877e+002 7 7 0.000e+000 -8.523e+000 7.877e+002 7 8 0.000e+000 -1.518e+002 8.858e+002 8 8 0.000e+000 -2.273e+001 8.858e+002 8 9 0.000e+000 -1.377e+002 9.647e+002 9 9 0.000e+000 -3.682e+001 9.647e+002 9 10 0.000e+000 -1.237e+002 1.025e+003 10 10 0.000e+000 -5.080e+001 1.025e+003 10 11 0.000e+000 -1.099e+002 1.066e+003 11 11 0.000e+000 -6.462e+001 1.066e+003 11 12 0.000e+000 -9.621e+001 1.090e+003 12 12 0.000e+000 -7.826e+001 1.090e+003 12 13 0.000e+000 -8.273e+001 1.097e+003 13 13 0.000e+000 -9.181e+001 1.097e+003 13 14 0.000e+000 -6.937e+001 1.087e+003 14 14 0.000e+000 -1.051e+002 1.087e+003 14 15 0.000e+000 -5.628e+001 1.061e+003 15 15 0.000e+000 -1.182e+002 1.061e+003 15 16 0.000e+000 -4.341e+001 1.019e+003 16 16 0.000e+000 -1.311e+002 1.019e+003 16 17 0.000e+000 -3.079e+001 9.631e+002 17 17 0.000e+000 -1.437e+002 9.631e+002 17 18 0.000e+000 -1.843e+001 8.935e+002 18 18 0.000e+000 -1.561e+002 8.935e+002 18 19 0.000e+000 -6.354e+000 8.110e+002 19 19 0.000e+000 -1.681e+002 8.110e+002 19 20 0.000e+000 5.425e+000 7.167e+002 20 20 0.000e+000 -1.800e+002 7.167e+002 20 21 0.000e+000 1.734e+001 6.081e+002 21 21 0.000e+000 -1.733e+001 6.081e+002 21 22 0.000e+000 2.095e+001 4.975e+002 22 22 0.000e+000 -1.954e+002 4.975e+002 30

本科生毕业设计（论文）

36

本科生毕业设计（论文）

37

本科生毕业设计（论文）

38

本科生毕业设计（论文）

39

本科生毕业设计（论文）

40

本科生毕业设计（论文）

41

本科生毕业设计（论文）

42

本科生毕业设计（论文）

43

本科生毕业设计（论文）

44

本科生毕业设计（论文）

图4-13内力组合效应图

45

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