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4目录摘要错误！未定义书签。Abstract错误！未定义书签。第一章桥梁工程设计资料11.1设计资料11.1.1桥梁名称11.1.2基本资料11.1.3设计标准1第二章桥梁结构设计方案及方案比选22.1方案拟定22.1.1第一方案22.1.3第三方案32.2方案比选4第三章推荐方案上部结构尺寸拟定及桥面板计算63.1方案简介63.1.1截面细部尺寸的拟定63.1.2桥面铺装83.1.3本桥的主要材料83.2桥面板计算93.2.1中间桥面板计算93.2.2悬臂板内力计算133.3桥面板及悬臂板配筋16第四章推荐方案主梁内力计算194.1单元划分194.2箱梁毛截面儿何特性计算214.3恒载内力计算254.3.1计算恒载集度254.4连续梁桥活载内力计算274.4.1公路-I级车道荷载标准值274.4.2冲击系数计算284.4.3活载内力计算284.5其它因素引起的次内力计算314.6内力组合和内力包络图34
14.2.1内力组合：34第五章预应力钢束的估算与布置375.1力筋估算375.1.1计算原理375.1.2预应力钢束的估算415.3横截面布置435.4立面布置与平面布置455.5净截面与换算截面几何特性计算45第六章预应力损失及有效预应力计算506.1基本理论506.2预应力损失计算506.2.1后张法由预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失（%）.....506.2.2后张法由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失（巧2）516.2.3后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失（巧4）526.2.4后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值（25）536.2.5由混凝土收缩，徐变引起的预应力损失616546.3预应力损失组合及有效预应力556.4预加力产生的次内力及内力组合（二）566.4.1预应力引起的次内力566.4.2混凝土的徐变和收缩引起的次内力576.4.3内力组合（二）59第七章主梁截面强度计算与验算617.1计算方法617.2正截面强度计算与验算61第八章桥墩及基础设计728.1桥墩与基础尺寸的拟定728.2荷载反力计算728.2.1恒载内力计算738.2.2活载内力计算738.3桥墩的内力计算74
28.1.1墩身自重计算748.1.2水平荷载计算748.1.3内力汇总及组合748.2C支座处墩的配筋计算758.2.1墩柱的配筋758.2.2构件承载力的复核验算778.3C支座处基础配筋计算798.4地基承载力验算808.4.1偏心距计算808.4.2基底应力验算808.5桥墩的整体稳定性验算818.5.1倾覆稳定性验算818.5.2滑动稳定性验算82第九章施工组织设计839.1基础施工839.2桥梁下部结构施工839.3桥梁上部结构施工839.4桥面及附属工程84致谢85参考文献86英文资料翻译87
3第一章桥梁工程设计资料1.1设计资料1.1.1桥梁名称：巴彦浩特至银川（巴银）高速公路，圆山疙瘩大桥1.1.2基本资料拟建桥梁位于巴银国道主干线K13+250处，跨越圆山疙瘩河谷。河道与路线正交，河床稳定，河道顺直，滩槽分明，洪水期没有漂浮物和泥石流，泄洪顺畅，设计水位：1578.496m,一般冲刷线：1576.5m;本桥平面线形为直线，与流水方向正交；桥面横坡采用1.5%oLL3设计标准1）公路等级：高速；2）桥面净空：采用分离式断面：半幅：0.5m钢筋混凝土防撞护栏+净11.0+0.8m波形钢板防撞护栏;左侧边缘距路线中心线0.4m;3）设计荷载：公路一I级；4）设计洪水频率：1/100;5）通航要求：无；6）抗震烈度：7度.
4第二章桥梁结构设计方案及方案比选以安全、经济、适用、美观、结构新颖为依据进行方案拟定。2.1方案拟定2.1.1第一方案简支T梁桥：桥型布置图见图2.1图2.1桥型布置图1）跨径布置本方案全桥长200m,孔径布置为：5X40m,2）上部构造上部结构采用40mT梁。横向6片T梁连接，梁宽1.6m,梁高2.2m,腹板厚度0.18m,湿接缝宽0.4m,马蹄宽0.4m。3）下部结构采用钢筋混凝土柱式桥墩，刚性扩大基础，钢筋混凝土轻型桥台。4）结构特点简支梁桥是静定结构，各跨单独受力，结构受力比较简单，不受支座变位等的影响。构造比较简单，容易做成标准化的装配式构件，制造安装比较方便。但由于接缝较多造成行车不顺。2.1.2第二方案预应力混凝土等截面小箱形连续梁桥：桥型布置图见图2.2
5图2.2小箱梁桥桥型布置图1）跨径布置孔径布置为：5x40m,全长为:200m,桥面为单向纵坡2）上部结构：主梁横断面采用小箱梁，横向4片小箱梁连接，梁宽2.5m,梁高2.2m,主梁间距为2.9m,湿接缝宽0.4m,顶板厚为0.18m,底板厚为0.25m,底板宽度为1m,两边腹板厚0.25m,无人行道3）下部结构采用钢筋混凝土双柱式桥墩，刚性扩大基础，钢筋混凝土轻型桥台。1.1.11.3第三方案预应力混凝土变截面箱形连续梁桥：桥型布置图见图2.3「A立面申迪.小图2.3变截面箱型连续桥桥型布置图1）跨径布置:本方案全桥长200m,孔径布置为：40+2X60+40m,,桥面为单向纵坡2）上部结构主梁采用变高度形式，高度变化基本与内力变化相适应，梁底曲线采用二次抛物线。支点梁高Hs取最大跨径Lm的-!■〜—,取支点梁高为3.0m,为变高度连续152020
6梁跨中梁高He按Hc=（―~—）Lm选定，取跨中梁高为2.0m,为-S-Lm。箱梁根部305030底板厚度一般为墩顶梁高的工〜,，取根部底板厚度为30cm。箱梁跨中底板厚度按构1012造要求选定取其厚度为20cm,顶板厚为0.28m,腹板厚0.30m,,顶板翼缘外悬2.5m,无人行道。3）下部结构采用混凝土轻型桥台，混凝土双柱式桥墩，刚性扩大基础形式。4）施工方案采用满堂支架就地浇筑施工：在支架上安装模板、绑扎、安装钢筋骨架、预留孔道、现浇混凝土并施加预应力；2.2方案比选表2.1各方案所用材料及造价一览表方案一方案二方案三人工（工日）24.6X2417=59458.224.6X2440=60002.424.6X2782=68437.2普通钢筋（t）24.6X15.91=391.3924.6X15.87=390.40224.6X19.4=477.24预应力钢绞线（t）24.6X2.07=50.92224.6X3.81=93.72624.6X4.78=117.58水泥（t）24.6X78.72=1936.51224.6X97.90=2408.3424.6X109.9=2703.54沥青（t）24.6X0.14=3.44424.6X0.12=2.95224.6X0.11=2.706砂砾（m3）24.6X24.6X24.6X142.7=3510.42146.4=3601.44152.8=3758.88片、块石（n?）24.6X24.8=610.0824.6X12.4=305.0424.6X14.1=346.86碎、砂砾（m3）24.6X138.9=3416.9424.6X199.1=4897.8624.6X214.7=5281.62其他材料费（元）24.6X10893=267967.824.6X37887=932020.224.6X39537=972610.2设备摊销费（元）24.6X4817=118498.224.6X4446=109371.624.6X6750=166050
7机械使用费（元）24.6X57843=1422937.824.6X62441=1536048.624.6X74963=1844089.8指标基价（元）24.6X186515=458826924.6X215496=5301201.624.6X253457=6235042.2总造价（万元）646.70587795.034929.892三个方案都能满足安全、使用、经济、美观的原则，从结构看，三个方案可以分为连续和简支两种类型。方案一简支梁桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，结构简单，已有成熟的工艺技术经验，需要大量的吊装设备，占用施工场地大，需用劳动力大，由于伸缩缝的存在，常引起车辆的突跳，造成行车不顺和发出噪音，影响使用效果，加重了桥梁的养护工作和降低了桥梁的使用寿命，不适合高等级公路；方案二和方案三连续梁桥属超静定结构，在等跨径情况下与简直梁桥相比受力状态较好，承受正负弯矩，支点处产生的负弯矩使得跨中正弯矩减小，梁的受力较均匀，因而其受力性能好,变形和缓，伸缩缝少，刚度大，行车平稳，超载能力大，养护简便，占用施工场地少。同时方案三采用整体式大箱梁，行车能力较方案二要好，在同时考虑造价的情况下推荐方案为预应力变截面连续箱型梁桥。
8第三章推荐方案上部结构尺寸拟定及桥面板计算1.1.11方案简介本方案为单箱单室变截面连续梁桥，桥长200m,孔径布置为40+2X60+40m,河床稳定，河道顺直，本桥平面线形为直线，与流水方向正交。桥面横坡采用1.5机3.1.1截面细部尺寸的拟定1）梁高梁高：支点梁高取最大跨径的1/15—1/20本设计取3m,高跨比为1/20跨中处梁高取最大跨径的1/30—1/50,本设计取2m,高跨比为1/30.2）顶板和底板箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。顶板的宽度为12.3m根据已建成的箱梁统计资料，顶板的中间部分宽取为7.3m,两边翼缘板悬臂长度一般不大于中间板宽的1/2,本设计翼缘板悬臂长度为2.5m,满足规范要求，悬臂端部厚度取20cm,根部厚度取45cmo顶板的厚度取决于顶板的跨径和顶板内纵横向管道的布置，锚头所占最小尺寸和施工水平。它首先要满足布置纵横预应力筋的构造要求具体见表3.1表3.1腹板间距与顶板厚度之间的关系腹板间距（m）3.55.07.0顶板厚度（cm）18-2020-2528-30根据一些已建成的箱梁统计资料，在各跨跨中顶板厚度取28cm。根据文献《公路桥涵设计手册梁桥下册》箱梁底板厚度为墩顶梁高的1/10〜1/12（本设计取1/10）,故在支点处底板厚度取30cm
93）腹板腹板主要用来承受结构的弯曲剪应力与扭转剪应力所引起的主拉应力。箱梁腹板厚度的确定，主要取决于布置预应力筋和浇注混凝土必要间隙等构造要求，一般情况可以按以下原则选用：腹板无预应力筋时可用20cm；腹板有预应力筋时可用25-30cm；腹板有预应力筋固定锚时可用35cm；墩上或靠近桥墩的箱梁根部腹板需加厚到30-60cm,甚至100cmo本设计两边腹板厚选为在支点处40cm,在跨中处30cm,截面具体尺寸见图3.1a.支点处截面尺寸
10b.跨中处截面尺寸图3.1主梁横断面图（cm）4）横隔板加设横隔板可以增加截面的横向刚度，限制变形，在支座处的横隔板还负担承受较大支承反力的作用。另外跨中设置横隔板可以改善横向弯矩的影响。支点处横隔板厚度取100cm,在桥台处横隔板厚度取80cm。本设计只在支座处设置横隔板。3.1.1桥面铺装选用平均厚度8cm的防水混凝土调整桥面找平层，9cm厚的沥青混凝土面层，见图3.29cn厚沥青佐8crWC40佐图3.2桥面铺装小意图3.1.2本桥的主要材料混凝土：箱梁采C60混凝土，路面找平用C40混凝土，其余均采用C55混凝土。
11预应力钢材：纵向预应力筋采用615,标准强度为1860MPa的高强度、低松弛钢较线，公称直径为15.24mm,公称截面积为139mm)非预应力钢筋受力筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HRB235钢筋。3.2桥面板计算3.2.1中间桥面板计算1.恒载内力每延米板上的恒载g：桥面铺装层：g,=0.09x1x23=2.07kN/mC40混凝土垫层：g2=0.08x1x24=1.92kN/m_0.3x0,9将承托面积摊于桥面板上：t=+0.28=0.32m6.5梁翼板自重：计算梁肋处截面有效高度按比例hn=h+5xtanar=20x—+0.28=0.32m03g3=0.32xlx26=8kN/m(1)计算恒载弯矩M.,g：Lo+Z=6.5+0.32=6.82m,Lo+6=6.5+0.4=6.9m取：L=6.9mA/sg=l/8xqx『=l/8x(2.07+1.92+8)x6.92=66.89kN・m(2)计算恒载剪力2g：L=Lq=6.5m=l/2xgx£=1/2x(2.07+1.92+8)x6.5=36.53kN«m2.活载内力计算(1)公路-I级车辆荷载见图3.3
123.0m1.4m7.0m1.4m图3.3立面布置30kN120kN120kN14OkN14OkN（2）汽车车轮的着地长度：a2=0.2m,b2=0.6m则得板上荷载压力面传递长度为：%=+2"=0.2+2x0.17=0.54mR=/>2+2/7=0.6+2x0.17=0.94m当荷载作用在跨径中间时有效分布宽度L…6.9…2L”a—a.—=0.54H=2.84m<—=4.6m1333由于a>1.4m,有效分布宽度重叠，按下式计算2L,所以a=—+d=4.6+1.4=6m140=24.82kN/m6x0.94当荷载作用在板的支撑处时有效分布宽度,l6.9a=q+f=0.54+0.32=0.86m<—=—=2.3rn,取a=2.3m由于a>1.4m,有效分布宽度重叠。a'——nd=2.3+1.4=3.7myG140——==40.25kN/m叫3.7x0.943q=（1）作用于每延米宽板条上的跨中弯矩A/卯计算（荷载作用于跨中为最不利情况）4=(0.84+1.31)x0.94/2=1.0105m24=(1.49+1.725)x0.47=1.511m2=(1.06+0.59)x0.94/2=0.7755m24=0.41x0.82/2=0.1681m24444为弯矩影响线面积
13A/=(l+//)xgx(4+4+4+4))=117.23kN•m(2)作用于每延米宽板条上的剪力。卬计算a1-a+2x0.94=5.58myG140,C==26.69kN/ma}b]5.58x0.94Qsp=(1+，)X(4必+A2y2+4必+4居+)=1.3x(q-%)x4xqx0.95+/x0.93+(0.65+0.45+0.17)=76.71kN计算跨中弯矩时荷载具体布置见图3.4在计算剪力时由于支座处剪力最大需要改变荷载布置位置具体布置见图3.53.内力组合1)承载能力极限状态内力组合M=l.2X66.89+1.4X117.23=244.39kN・m支点剪力：。支=1.2X36.53+1.4X76.71=151.23kN由于t/h=0.28/2.72<1/4时,即主梁抗扭能力小者：跨中弯矩：M中=+0.5M=0.5X244.39=122.195kN・m支点弯矩：M支=-0.7M=0.7X244.39=-171.073kN・m
14qqqqhM川rnfTmi川u“口中川46。图3.4跨中弯矩荷载布置
15图3.5剪力计算荷载布置2）正常使用极限状态内力组合短期效应组合：M=66.89+0.7X117.23/1.3=130.01kN・mQ=36.53+0.7X76.71/1.3=77.84kN・m长期效应组合：M=66.89+0.4X117.23/1.3=102.96kN・mQ=36.53+0.4X76.71/1.3=60.13kN・m3.2.2悬臂板内力计算1.恒载内力计算每延米板上的恒载g：桥面铺装层：g,=0.09x1x23=2.07kN/mC40混凝土垫层：=0.08x1x24=1.92kN/m
16梁翼板自重：g3=-x（0.2+0.45）xlx26=8.125kN/m防撞护栏：防撞护栏按S=05x0.6=0.3m2计算g4=0.3x25=7.5kN/m（1）计算恒载弯矩”改：取：L=2.5mMag=-1g/J+[-g4x(2.5-0.25)x0.5]=一;(2.07+1.92+8.125)x25-7.5x0.5x2.25=-46.341kN/mQag=S^O=(2.07+1.92+8.125)x2.5+7.5x0.5=34.06kN2活载内力计算1）公路T级车辆荷载汽车车轮的着地长度：a2=0.2m,8=0.6m,b=2.5-0.53=1.97m冲击系数：1+u=1.3则得板上荷载压力面传递长度为:q=a2+277=0.2+2x0.17=0.54mb、=b,+2H=0.6+2x0.17=0.94m荷载对悬臂根部的有效分布宽度:a=q+25=0.54+2x1.97=4.48m>d=l.4m(重叠)贝ija=4.48+1.4=5.88mq=Wa"1405.88x0.94=25.33kN/m荷载具体布置见图3.6
17图3.6悬臂板荷载布置①作用于每延米宽板条上的跨中弯矩用小为：A/s/>=-(l+A)^,(/-^x6,-0.5)=-1.3x25.33x(2.5-0.5-0.5)=-46.43左N/%②作用于每米宽板条上的剪力Qsp为：Qsp=(1+〃)44=1.3x25.33x0.94=30.95kN2)内力组合：1.承载能力极限状态内力组合：Mo=1.2X(-46.341)+1.4X(-46.43)=—120.61kN・mQ£=1.2X34.06+1.4X30.95=84.20kN2正常使用极限状态内力组合短期效应组合：M=-46.341+0.7X(-46.43/1.3)=-71.34kN・mQ=34.06+0.7X30.95/1.3=50.73kN
18长期效应组合：M=-46.341+0.4X(-46.43/1.3)=-60.63kN・mQ=34.06+0.4X30.95/1.3=43.58kN3.3桥面板及悬臂板配筋1.支点处配筋取单位1m板宽计算选C60混凝土，HRB335级钢筋，查表得几=26.5MPa,fsd=280MPa,£d=L96MPa,5=0.54,M=-171.07kN»m设4=35mm,=346.7-35=311.7mm,钢筋按一排布置估算：x=h0-卜NfedbI22X1X171.07X106=311./-4/311.7V1000x26.5=21.45mm<£%=0.54x311.7=168.318mm,fcdbx26.5x1000x21.4524=——==2030mm-几280选8中18(外径为20.5mm),As=2036mm2,钢筋按一排布置。梁的实际有效高度：h0=346.7-(30+10.25)=306.45mm实际配筋率：pmin=45^-%=45x^%=0.315%>0.2%,apmjn=0.315%Jsd280且=2036=o0065,0=0.65%>p.=0.315%bhn1000x311.7m,n配筋满足《公桥规》要求。2.跨中处配筋
19取单位1m板宽计算
20选C60混凝土，HRB335级钢筋，查表得几=26.5MPa,几=280MPa,£d=L96MPa,刍=0.54,A/=122.19kN«m钢筋按一排布置估算:设4=35mm,h0=280—35=245mm,……22xl.0xl22.19xl06=245-J2452V1000x26.5=19.6mm<=0.54x245=132.3mmZ^=26.5xl000xl9.6=1855rnm2fsd280选8①18（外径为20.5mm）,As=2036mm2,钢筋按一排布置。梁的实际有效高度：％=280—(30+10.25)=239.75mm实际配筋率：Pmin=45^-%=45x—%=0.315%>0.2%,lXpmin=0.315%fsd28020361000x2450.0083,p=0.83%>pmin=0.315%配筋满足《公桥规》要求。3）悬臂板根部配筋取单位1m板宽计算选C60混凝土，HRB335级钢筋，查表得几=26.5MPa,几=280MPa,£d=L96MPa,费=0.54,Af=-120.61kN・m,设as=35mm,%=450—35=415mm,钢筋按一排布置估算:……22X1.0X120.61X106=415-J415V1000x26.511.12mm<^,/z0=0.54x415=224.1mm
21选5①18(外径为20.5mm),A=1272mm2,钢筋按一排布置。梁的实际有效高度：％=450—(30+10.25)=409.75mm实际配筋率：pmin=45^-%=45x^%=0.315%>0.2%,®pmin=0.315%3280'Abh。1000x409.75=O.OO33,p=0.33%>pmin=0.315%配筋率满足《公桥规》要求。
22第四章推荐方案主梁内力计算4.1单元划分划分单元时，应考虑将支点和《桥规》规定的验算截面位于单元的节点处，同时在栈面构造变化处也应布置节点，为了便于计算在桥两端支点各向桥端部0.6m为单元，向桥跨中0.4m划分单元，在中间支座处向两边各分0.60.4两个单元，其它为1m单元，全桥共209个节点，分成208个单元。一半的单元划分如图4.1图4.1单元划分表4.1节点位置一览表节点编号12345678x坐标(m)00.6123456节点编号910111213141516x坐标(m)7891011121314节点编号1718192021222324x坐标(m)1516171819202122节点编号2526272829303132x坐标(m)2324252627282930节点编号3334353637383940x坐标(m)3132333435363738节点编号4142434445464748x坐标(m)3939.44040.641424344节点编号4950515253545556x坐标(m)4546474849505152节点编号5758596061626364x坐标(m)5354555657585960
23节点编号6566676869707172
24x坐标(m)6162636465666768节点编号7374757677787980x坐标(m)6970717273747576节点编号8182838485868788x坐标(m)7778798081828384节点编号8990919293949596x坐标(m)8586878889909192节点编号979899100101102103104x坐标(m)9394959697989999.4节点编号105106107108109110111112x坐标(m)100100.6101102103104105106节点编号113114115116117118119120x坐标(m)107108109110111112113114节点编号121122123124125126127128x坐标(m)115116117118119120121122节点编号129130131132133134135136x坐标(m)123124125126127128129130节点编号137138139140141142143144x坐标(m)131132133134135136137138节点编号145146147148149150151152x坐标(m)139140141142143144145146节点编号153154155156157158159160x坐标(m)147148149150151152153154节点编号161162163164165166167168x坐标(m)155156157158159159.4160160.6节点编号169170171172173174175176x坐标(m)161162163164165166167168节点编号177178179180181182183184x坐标(m)169170171172173174175176节点编号185186187188189190191192x坐标(m)177178179180181182183184节点编号193194195196197198199200x坐标(m)185186187188189190191192节点编号201202203204205206207208
25x坐标(m)193194195196197198199199.4节点编号209x坐标(m)2004.1箱梁毛截面几何特性计算在这里只取第二跨跨中处截面进行计算，其余截面采用桥梁软件电算结果见表4.2,分块法示意图如下：根据对称取一半截面进行计算图4.274节点截面图表4.2毛截面特性各分分面积自身惯距11分面积对截块号面积yiSiysdi=ys-yi面形心惯距121=11+12150001050000166666.666760.94418570855.682312528.388437.5108506.944442.6445682846.053938014131320612826.666756.94430415767.54135038513006750032.9441465164.634560001006000002000000029.0565065506.8166450170765002250099.0564415441.011767001901273000223333.3333119.05694968018.61总和320052270557.570.94421201333.61160583600.3363569867.8表中符号代表意义:
26yi-各分块面积形心至上缘距离；Si一分面积对上缘一次静距;ys一截面形心到上边缘的距离ys=£Si/EA毛截面儿何特性：A=6.401,I=EI1+EI2=3.6356电算结果如下（由于桥跨单元太多，这里只取半桥列表）：表4.3截面特性单元号节点号X坐标丫坐标截面面枳抗弯惯性矩中性轴高度截面高度110-0.7096.4013.635521.292220.6-0.7096.4013.635521.292331-0.7096.4013.635521.292442-0.716.40163.639891.292553-0.7116.40283.648641.292664-0.7126.40523.666171.32.01775-0.7156.418563.701381.32.01886-0.7176.422183.727941.32.02997-0.7216.436783.772461.312.0310108-0.7266.452623.826311.312.0411119-0.7316.46853.880651.322.05121210-0.7366.485643.944651.322.06131311-0.7446.513294.02321.332.07141412-0.756.532384.102791.342.09151513-0.7586.562064.19761.342.1161614-0.7676.592474.29861.352.12171715-0.7756.613674.396321.362.14181816-0.7856.646194.515291.372.16191917-0.7956.679494.641331.382.18202018-0.8076.724284.790131.392.2212119-0.8186.759864.936771.412.23222220-0.8326.80645.102141.422.25
27232321-0.8446.843685.265671.432.28242422-0.8586.89275.454691.452.31252523-0.8736.942695.653631.462.33262624-0.8886.993665.862931.482.36272725-0.9057.046316.089091.492.4282826-0.9217.099996.326811.512.43292927-0.947.16526.588761.522.46303028-0.9587.221766.857931.542.5313129-0.9777.290027.153311.562.54323230-0.9987.360237.470231.582.58333331-1.027.431017.795731.62.61343432-1.047.50388.144461.612.65353533-1.067.577928.510231.632.7363634-1.097.665088.915851.652.74373735-1.117.742779.326461.672.79383836-1.147.832959.771961.72.83393937-1.167.9255110.24731.722.88404038-1.198.0084910.72961.742.93414139-1.228.1042911.25111.762.98424239.4-1.238.15511.48971.773434340-1.238.15511.48971.773444440.6-1.238.15511.48971.773454541-1.218.0987311.18861.762.97464642-1.187.9688610.50811.732.91474743-1.147.852479.877441.72.84484844-1.117.739749.294711.672.78494945-1.087.629828.749151.652.72505046-1.057.522648.238631.622.67515147-1.027.429567.781561.592.61525248-0.9897.327547.334541.572.56535349-0.9647.250566.95511.552.51545450-0.9397.164516.582391.522.46555551-0.9157.081376.240791.52.42565652-0.8937.010725.933751.482.37
28575753-0.8736.942695.653631.462.33585854-0.8546.876555.393091.442.3595955-0.8366.822415.161651.422.26606056-0.8186.759864.936771.412.23616157-0.8036.709754.743661.392.19626258-0.7896.661244.565411.382.17636359-0.7756.61434.401251.362.14646460-0.7646.579434.264811.352.12656561-0.7546.545974.140531.342.09666662-0.7446.514524.032521.332.07676763-0.7356.483813.930871.322.06686864-0.7296.464863.85341.312.04696965-0.7226.437383.776931.312.03707066-0.7166.421573.723511.32.02717167-0.7136.416763.688151.32.01727268-0.7116.40343.653021.292737369-0.716.40163.639891.292747470-0.7096.4013.635521.292757571-0.716.40163.639891.292767672-0.7116.40343.653021.292777773-0.7136.416763.688151.32.01787874-0.7166.421573.723511.32.02797975-0.7226.437383.776931.312.03808076-0.7296.464863.85341.312.04818177-0.7356.483813.930871.322.06828278-0.7446.514524.032521.332.07838379-0.7546.545974.140531.342.09848480-0.7646.579434.264811.352.12858581-0.7756.61434.401251.362.14868682-0.7896.661244.565411.382.17878783-0.8036.709754.743661.392.19888884-0.8186.759864.936771.412.23898985-0.8366.822415.161651.422.26909086-0.8546.876555.393091.442.3
29919187-0.8736.942695.653631.462.33929288-0.8937.010725.933751.482.37939389-0.9157.081376.240791.52.42949490-0.9397.164516.582391.522.46959591-0.9647.250566.95511.552.51969692-0.9897.327547.334541.572.56979793-1.021.429567.781561.592.61989894-1.057.522648.238631.622.67999995-1.087.629828.749151.652.7210010096-1.117.739749.294711.672.7810110197-1.147.852479.877441.72.8410210298-1.187.9688610.50811.732.9110310399-1.218.0987311.18861.762.9710410499.4-1.238.15511.48971.773105105100-1.238.15511.48971.773把手工计算和程序计算出的跨中毛截面特性各项结果相对比，其相对误差满足要求，程序计算结果符合要求。4.1恒载内力计算连续梁恒载内力计算原理：恒载内力计算包括一期恒载（箱梁自重）与二期恒载（桥面铺装与防撞墙等桥面系）作用下的内力，对于满堂支架现浇变截面连续梁，考虑建造过程中无体系转换，手工计算时恒载内力可按纽玛克方法计算。用纽玛克法求出变截面连续梁中间支库处的支反力影响线，再根据各单元恒载自重用分段近似积分的方法可得支反力，把超静定结构变为静定结构，即可按结构力学方法求解出个截面内力。由于纽马克法计算恒载过程复杂，在这里所有恒载结果全部采用桥梁软件的电算结果。4.1.1计算恒载集度恒载内力计算时，由于是现浇连续梁。所以一期恒载（箱梁自重及横隔板的集度）
30和二期恒载（桥面铺装及防撞墙等桥面系）作用下产生的内力，本设计将桥面铺装及防撞墙均摊在桥面板上。1）一期恒载集度（%）一期恒载集度包括箱梁及横隔板的集度，也可只考虑箱梁集度而将横隔板作用集中力加在节点上。本桥将箱梁及支点处的横隔板一起处理成分段均布集度作用在相应的单元上，而跨中处的横隔板则处理成集中力，计算公式为：夕；=4x26+横隔板集度（支承相邻单元）4=4x26（其余单元）式中：i——为单元号；q；——为单元一期恒载集度；4——为i号单元的毛截面面积；4等于该单元两端节点截面面积的平均值。计算结果列表：横隔板集度表4.4、主梁集度表4.5表4.4横隔板集度（kN）表4.5主梁集度（kN）面积容重横隔板集度面积容重集度边支点9.82426204.34跨中6.40126166中支点13.9326362.18支点8.15526212二期恒载集度为桥面铺装与防撞墙集度之和，考虑将桥面铺装及防撞墙均摊在桥面板上，即：q=（0.09X11X23）+0.08X11X25+0.301X25+0.8X0.4X25=60.295KN/m恒载内力计算电算结果，在这里仅将部分截面内力汇总如下表4.6
31表4.6恒载内力汇总截面号M(kN.m)Q(kN)边支座（i=2）-40.81361/8截面(i=7)1020018201/4截面(i=12)164006813/8截面(i=17)17000-4721/2截面(i=22)11700-16505/8截面(i=27)452-28503/4截面(i=32)-16900-40807/8截面(i=37)-40500-5370支座(i=43)-7060069801/10截面(i=50)-3350054001/5截面(i=56)-568039003/10截面(i=62)1340024802/5截面(i=68)2410010901/2截面(i=74)26600-2723/5截面(i=80)20800-16407/10截面(i=86)6890-30204/5截面(i=92)-15500-44509/10截面(i=98)-46600-5940中支座（i=105）-8690075304.4连续梁桥活载内力计算4.4.1公路-1级车道荷载标准值活载内力计算以影响线为基础，直接在内力影响线上加载，活载内力计算根据JTGD60—2004《公路桥涵设计通用规范》规定的车道荷载计算。1.公路I级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5kN/m,集中荷载值Pk按以下规定选取。（1）桥涵计算跨径小于等于5m时，Pk=180kN;（2）桥涵计算跨径大于或等于50m时，Pk=360kN;
32（3）桥涵计算跨径大于5m,小于50m时，Pk值采用直线内插求值。计算剪力效应时，上述荷载标准值应乘以L2的系数3.车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上。集中荷载标准值只作用相应影响线的峰值处。4.4.2冲击系数计算结构基频计算：连续梁桥:13.616瓦23.651匣'12兀F\mc'22刀尸\mc式中：Z人一结构基频;E—混凝土弹性模量，C60混凝土为3.6X104MPa；（一计算截面惯性矩;也一截面单位长度上质量，/c=%；/一计算跨径;计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用工;计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时,采用人。第二跨（60m）跨中处,13.616I3.6x3.635x10'°,……f.=-X.=1.6375HZ2x3.14x60'V6.401x26x103/9.8//,=0.1767In/-0.0157=0.071=0.17671n/i-0.0157=0.16894.4.3活载内力计算1.连续梁桥为超静定结构，活载内力计算以影响线为基础，直接在内力影响线上加载时，对箱梁其内力计算公式如下:
33Sp=（1+〃）Jz?〃K（Pkyi+qk。）荷载横向折减系数2,横向布置车道数为3时,横向折减系数为0.78,纵向折减系数,，当跨径小于150m时5=1。1.箱梁汽车荷载偏载增大系数计算活载偏载时的增大系数，习惯上有两种取值方法，-是将箱梁视为开口截面，按偏心受压法求出边肋的横向分布系数，作为增大系数取值的依据；另一则是将活载产生的内力直接增大15机本设计偏安全的按前一种方法进行计算：1）按单列车计算e=0.5—0.5=4.25m।Hua22最大偏心矩：边肋的横向分布系数:偏心增大系数：2）按双列车计算4.25x3.52x3.52=0.94=3x0.94=2.8212.7X3.5边肋的横向分布系数:32x3.52=0.719偏心增大系数:Q=3x0.719=2.1573）按三列车计算
3412.3最大偏心矩：12312q=--O.5-O.5-l.8-1.3--=1.15m3max22边肋的横向分布系数：,11.15x3.5八“c”k=-+丁=0.497632x3.52偏心增大系数：=3x0.4976=1.4928活载分布系数:单列车：0=〃[=1x2.82=2.82双列车:三列车:$=〃△=2x2.157=4.314&=3xL4928xS78=3493可得中跨增大系数为4.314,1.活载内力计算：图4.374节点（L/2截面）内力影响线
35Mmtx=(1+4)〃*(Pkyi+qk。)=1.071xlxlx4.314x[360x8.54+10.5x(201.2337+9.9011)]=24447kN・mMmin=(l+〃)“/(Pkyj+qkQ)=1.1689xlxlx4.314x[360x(-l.82)+10.5x(-30.7723-64.7169)]=-8360kN・m其余节点的计算结果采用电算结果，在这里仅将部分节点列表见表4.7表4.7活载内力汇总截面号节点号汽车荷载汽车荷载截面号点号汽车荷载汽车荷载MaxMMinMMaxQMinQMaxMMinMMaxQMinQ边支座20-10992682-694.71/5截面5611406-103252592534.31/8截面79881-32782236-705.93/10截面6216215-70942188-723.11/4截面1217618-70061771-925.92/5截面6821977-71861783-10343/8截面1721827-107381358-12741/2截面7424447-83601393-13681/2截面2222459-14483998.5-16823/5截面8023487-108661033-17665/8截面2720178-18223696-20497/10截面8619503-13384721.1-21473/4截面3215572-21964454-24154/5截面9213323-16914472.2-25917/8截面379344-26569257.5-28409/10截面987849-23799296.1-3005支座438529-344713365500.8中支座1055429-343543374-286.51/10截面507253-187262985-508.64.5其它因素引起的次内力计算温度次内力包括：1）年平均温差引起的内力；2）呈线性变化的温度梯度引起的内
36力。本设计为连续梁，桥纵向只设置了一个纵向约束支座，纵向伸缩变形不产生次内力,因此年平均温差不引起此内力，只计算温度梯度引起的次内力。梯度温度的取值，根据《通规》4.3.10取值:图4.7竖向温度梯度（单位：mm）其中7；=14。。，%=5.5。。/=0。。温度引起的内力计算：取半桥的计算结果如表4.8表4.8温度内力单元号节点号剪力弯矩单元号节点号剪力弯矩11005353-52.4627022171.105454-52.4621833171.168.455555-52.4616644171.1239.65656-52.4611355171.1410.75757-52.4606166171.1581.85858-52.4600877171.1752.95959-52.4595688171.19246060-52.4590399171.110956161-52.458511010171.112666262-52.457991111171.114376363-52.457461212171.116086464-52.456941313171.117806565-52.456411414171.119516666-52.45589
37续上表单元号节点号剪力弯矩单元号节点号剪力弯矩1515171.121226767-52.455371616171.122936868-52.454841717171.124646969-52.454321818171.126357070-52.453791919171.128067171-52.453272020171.129777272-52.452752121171.131497373-52.452222222171.133207474-52.451702323171.134917575-52.451172424171.136627676-52.450652525171.138337777-52.450132626171.140047878-52.449602727171.141757979-52.449082828171.143468080-52.448552929171.145178181-52.448033030171.146898282-52.447513131171.148608383-52.446983232171.150318484-52.446463333171.152028585-52.445933434171.153738686-52.445413535171.155448787-52.444893636171.157158888-52.444363737171.158868989-52.443843838171.160579090-52.443313939171.162299191-52.442794040171.164009292-52.442274141171.165719393-52.441744242171.166399494-52.441224343-52.467429595-52.440694444-52.467119696-52.440174545-52.466909797-52.439654646-52.466379898-52.439124747-52.465859999-52.438604848-52.46532100100-52.43807
384949-52.46480101101-52.437555050-52.46428102102-52.437035151-52.46375103103-52.436505252-52.46323104104-52.436294.5内力组合和内力包络图4.5.1内力组合：根据内力计算结果，按有关规定进行内力组合。荷载组合方式：组合I：恒载+汽车组合n：恒载+汽车+温度次内力基本组合：永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达为：YaSud=%（ZYGi^Gik+YQi^Qik+0E^沙）s11tl——承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值。Y.—•结构重要系数，本桥为大桥，安全等级为二级，取L0rGi——第i个永久作用效应的分项系数，对承载能力不利取1.2,sC1,—•第i个永久作用效应的设计值。Sq「一汽车荷载效应的设计值。%,——汽车荷载效应的分项系数，取%=1.4。当某个可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，其分项系数采用汽车荷载的分项系数。痣——在作用效应组合中除汽车荷载效应（含冲击力）外的其它可变作用效应的组合系数，本设计当永久作用与汽车荷载和温度次内力组合时，温度次内力组合系数%——在作用效应组合中除汽车荷载效应（含冲击力）外的其他第j个可变作用效应的分项系数，=1.4o
39s&k——在作用效应组合中除汽车荷载效应（含冲击力）外的其他第j个可变作用效应的设计值。半桥各单元的内力组合情况见表4.9,4.10,表4.9承载能力极限状态弯矩组合截面号点号恒载弯矩汽车活载温度弯矩组合IL2Sg*+L4sM弯矩组合ni.2sGik+1.4Sq*+0.8*(1.4*S。*)MaxMinMaxMinMaxMin边支座2-40.810-9400-48.97-1587.24-48.97-1587.241/8截面7101609226-2804752.926025.467603.3726868.718446.611/4截面121642016450-5994160844369.139895.0646170.0911696.023/8截面171695020380-9186246450897.775307.4853657.458067.161/2截面221167020970-12390332045446.42-6271.7449164.82-2553.345/8截面27452.118840-15590417528791.22-24969.933467.22-20293.93/4截面32-1685014540-1879050311581.28-50969.17216-45334.47/8截面37-404608725-227305886-35469.7-85748.7-28877.4-79156.4支座43-706007964-294906742-72778.8-132979-65227.7-1254281/10截面50-335306772-160206428-30082.1-66452.1-22882.7-59252.71/5截面56-568010650-883361139152.61-21270.915999.17-14424.33/10截面621342015140-6069579938804.926172.3245299.812667.22/5截面682410020520-6148548459687.6918859.0465829.7725001.121/2截面742656022650-7139517065833.4120189.3171623.8125979.713/5截面802084021930-9296485557889.849795.4763327.4415233.077/10截面86689418210-11450454135576.87-10464.740662.79-5378.754/5截面92-1547012440-14470422788.54-42243.64822.78-37509.39/10截面98-465807329-203603912-44906.9-89214.3-40525.5-84832.9中支座105-869205069-293903598-96703.54-152399.6-92673.78-148369.8
40表4.10承载能力极限状态剪力组合单兀元节点号恒载剪力汽车活载温度剪力组合IL2Sg认+1.4Sgik剪力组合nL2Sg,*+L4Sq*+0.8*(1.4*S。,*)WKs°GikMaxMinMaxMinMaxMin边支座228182682-694.7171.17402.992244.757594.622436.381/8截面718202236-705.9171.15536.661028.825728.291220.451/4截面12680.81771-925.9171.13472.4-698.243664.03-506.613/8截面17-472.21358-1274171.11469.55-2651.491661.18-2459.861/2截面22-1645998.5-1682171.1-476.85-4726.53-285.22-4534.895/8截面27-2846696-2049171.1-2371.62-6768.31-2179.99-6576.673/4截面32-4083454-2415171.1-4218.87-8851.65-4027.24-8660.027/8截面37-5366257.5-2840171.1-6053.1-11086.75-5861.47-10895.11支座4369823365-501.4-52.413423.887557.8813365.197499.191/10截面5053952985-508.6-52.410949.715641.710891.025583.011/5截面5639012592-523.3-52.48567.643824.848508.963766.153/10截面6224752188-723.1-52.46250.691786.6861921727.992/5截面6810911783-1034-52.43982.63-382.93923.94-441.591/2截面74-2721393-1368-52.41762.26-2565.081703.58-2623.773/5截面80-16351033-1766-52.4-413.12-4851.99-471.81-4910.687/10截面86-3019721.1-2147-52.4-2541.58-7136.28-2600.27-7194.974/5截面92-4445472.2-2591-52.4-4625.98-9574.07-4684.67-9632.769/10截面98-5939296.1-3005-52.4-6682.83-12044.36-6741.52-12103.05中支座1057526286.5-3387-52.49460.7781-14378.29-8464.56-14436.98
41第五章预应力钢束的估算与布置5.1力筋估算5.1.1计算原理根据《预规》（JTGD62-2004）规定，预应力梁应满足弹性阶段（即使用阶段）的应力要求和塑性阶段（即承载能力极限状态）的正截面强度要求。1.按承载能力极限计算时满足正截面强度要求：预应力梁到达受弯的极限状态时，受压区混凝土应力达到混凝土抗压设计强度，受拉区钢筋达到抗拉设计强度。截面的安全性是通过截面抗弯安全系数来保证的。1）对于仅承受一个方向的弯矩的单筋截面梁，所需预应力筋数量按下式计算：»=0,图5.1单筋截面正截面承载力计算图式N=fcdbx-nApfpd(5-1)=Mp=fcdbx(ha-x/2)(5-2)解上两式得:受压区高度x=h0—Mp(5-3)预应力筋数"Jr(瓦7/2)(5-4a)
42%一(5-4b)式中：M。一截面上组合力矩。・九一混凝土抗压设计强度；/”一预应力筋抗拉设计强度;（一单根预应力筋束截面积；b一截面宽度2）若截面承受双向弯矩时，需配双筋的，可据截面上正、负弯矩按上述方法分别计算上、下缘所需预应力筋数量。这忽略实际上存在的双筋影响时（受拉区和受压区都有预应力筋）会使计算结果偏大，作为力筋数量的估算是允许的。1.使用荷载下的应力要求规范（JTJD62-2004）规定，截面上的预压应力应大于荷载引起的拉应力，预压应力与荷载引起的压应力之和应小于混凝土的允许压应力（为0.5/*）,或为在任意阶段,全截而承压，截面上不出现拉应力，同时截面上最大压应力小于允许压应力。写成计算式为:
43CT/;1+^=->0对于截面上缘〃上(5-5)
44+^n»<05^PL町JCKprW对于截面下缘”下%下一*0.54(5-6)(5-7)(5-8)其中，%一由预应力产生的应力，W一截面抗弯模量，./；*一混凝土轴心抗压标准强度。〃小编,，项的符号当为正弯矩时取正值，当为负弯矩时取负值，且按代数值取大小。一般情况下，由于梁截面较高，受压区面积较大，上缘和下缘的压应力不是控制因素，为简便计，可只考虑上缘和下缘的拉应力的这个限制条件(求得预应力筋束数的最小值)。公式(5-5)变为。।2-丝皿(5-9)M公式(5-7)变为巴下27纥(5-10)"叫,由预应力钢束产生的截面上缘应力月,!：和截面下缘应力＜7仆-分为三种情况讨论:截面上下缘均配有力筋1i和NP卜以抵抗正负弯矩，由力筋N.「和NP卜在截面上下缘产生的压应力分别为:N〜NpitiN"Nee、AA町NptNphNp下Np^e下11AA%.(5-11)(5-12)将式(5-9)、(5-10)分别代入式(5-11)、(5-12),解联立方程后得到二川四回一雪)一心加(鸟+0卜.)(K|,+K卜)(e上+e下)__Mn,a：(ebmin(K1.+eh)(K［：+KQg+e下)(5-13)(5-14)令N0上="上/pb”Np飞=n-fAp 45(5-15)(5-16)(5-17)(5-18)(5-21)(5-22)代入式(4.1.1.1-13)、(4.1.1.1-14)中得到、“max（e下一K卜一）一A/min（K上+C下）1〃卜N（K上+K卜）（e上+e下）、“max（K下+e上）+/min（K上一e上）1〃下-，，.（K上+KQ（eh+%）Apape式中Ap—每束预应力筋的面积；。“一预应力筋的永存应力（可取0.75fpk估算）；e-预应力力筋重心离开截面重心的距离；WWK一截面的核心距；Ky=--Kr=―-ALAA一混凝土截面面积，取有效截面计算。当截面只在下缘布置力筋％下以抵抗正弯矩时当由上缘不出现拉应力控制时：〃卜Y2汕—e下-勺仁当由下缘不出现拉应力控制时：n,>-^—e下+K上4Pbpc当截面中只在上缘布置力筋Nt以抵抗负弯矩时:当由上缘不出现拉应力控制时〃r>-一些她—（5-19）e上+K卜.Apape当由下缘不出现拉应力控制时〃卜W——丝吧—（5-20）-e^+K下4Pbpe当按上缘和下缘的压应力的限制条件计算时（求得预应力筋束数的最大值）。可由前面的式（5.1.1-6）和式（5.1.1-8）推导得:/<-Mi下+K上)(耳-e下)+(%+唧后上(K［：+K卜.)(e1:+eK)AP 46当承受*ax时，〃'卜=?〃]5.1.2预应力钢束的估算对于连续梁体系，或凡是预应力混凝土超静定结构，在初步计算预应力筋数量时，必须计及各项次内力的影响。然而，一些次内力项的计算恰与预应力筋的数量和布置有关。因此，在初步计算预应力时，只能以预估值来考虑，本设计用桥梁软件输出组合弯矩值来进行设计，此项估算是非常粗略的。1）按弹性阶段所需的预应力钢束数量跨中截面（i=74）采用“15.24钢绞线，A=139mm2,7束为一股，每束4=7xl39=973mn?张拉控制应力取4m=0.75fpk,并假设永存应力ay=0.8ocon,fpk=\860MPa查截面特性，有/=3.635m",=6.401m2,ys=0.709m,=1.29ImWx=5.128,%，=2.816,K,=0.2635,H=2.0m,Afmin=20700KN.m,=47700kN・m43milliiicixWJWIk『n~=—=0.44.,七=3=——=0.801AysAxAyxAyx=1.291m,ex=yx-0.1=1.191m只在下缘布置力筋承受正弯矩：①按截面下缘不出现拉应力时区=0.8x0.754t=1116MPan2"'Wx」-=27束②按截面上缘不出现压应力口寸=0.8x0.754*=H16MPan 47跨中截面（i=74）H=2.Om,A/min=20200kN*m,=71600kN•mminmax5顶=0.28m,8底=0.2m,b顶=12.3m,b底=7.3m假定混凝土受压区高度X在底板内，即X<6底，则可按单筋矩形截面估算。取a=0.lm>ho=l.9m、k=l.0oX=h0-"2x%=0179mVR也n极N—卜乂“乂次_=36（束）0.9（%.必用其它截面由电算进行，具体结果见表5.1表5.1预应力钢筋估算结果节点号控制截面承载能力极限状态正常使用极限状态实际配筋上缘下缘上缘下缘上缘下缘2边支座10103971/8截面012016321121/4截面021027333173/8截面023130335221/2截面3206271133273/8截面101313181921321/4截面1842262911371/8截面29035047043中支座430440550501/10截面230270450561/5截面871092113623/10截面019025329682/5截面030039341 48741/2截面034043351803/5截面029037341867/10截面5177232129893/4截面101013142919989/10截面320390490105中支座4904505905.3横截面布置整体浇筑施工预应力混凝土连续梁桥，绝大多数预应力钢束的穿束、张拉锚固均需在箱梁内部作业。因此，配筋控制截面（钢束最多截面）布置钢束时，充分考虑这一特点，尽量靠近腹板采用分散布置，分散锚固顶、底板束钢筋水平间距稍大些，且不设平弯、斜弯，以便布置齿板，方便施工。根据上述结果及预应力筋布设原则，最终布设结果见图5.3图5.4图5.5图5.6|b4b51b4b2b51b3b41bl|b5b3b4b2b5b3b41b51b4b3b5b2b4b3b51blb4b3b5b2b4b5b4]图5.317节点（3/84截面处）配筋 49|n61rl7|n3|n6|n41n31n6|n1|n71rl21rl41n51n31nlin71rl21rl61n31nlin41n71rl71rl41nlin3|n61n21n7|n1|n31n5|n41rl21rl71nl|n61n3h4|n6|n31rl71rl6|图5.443节点（B支座处）配筋,325/曲史的b7“冷驷上加》伟1例小细加》伟如&8b闺加&加b的小俳1曲如上旧的（｝ 50图5.6105节点（C支座处）配筋5.3立面布置与平面布置预应力钢束立面及平面布置的重点在于确定各钢束锚固和弯起的位置以及弯起角度和弯起半径的大小。在顶、底板钢束布置中，由于工作空间较大，所有钢筋均采用两端张拉锚固，锚于顶、底板的齿板，弯起角均为10°,弯起半径为7m。5.4净截面与换算截面几何特性计算布置预应力钢束之后，便可进行净截面及换算截面积和特性计算。其中，净截面为扣除预应力孔道的截面，换算截面为孔道压浆后钢束与混凝土形成整体后的截面。预加力阶段应采用净截面，使用阶段应采用换算截面，净截面的计算结果见表5.2,由于单元较多这里只取半桥单元列表。 51表5.2净截面几何特性单元号节点号截面抗弯惯距截面面积截面高度中性轴高113.635526.40121.29223.597066.3663921.3333.591716.3663921.3443.590516.3669921.3553.599156.3681921.3663.564986.324432.011.31773.588946.33782.011.31883.609856.333722.021.32993.617856.325252.031.3310103.663166.341092.041.3311113.710866.349282.051.3412123.748886.351032.061.3513133.821686.378682.071.3514143.898476.397772.091.3615153.981336.419762.11.3716164.077226.450172.121.3817174.170346.471372.141.3918184.286486.503892.161.419194.410716.537192.181.4120204.566046.589672.21.4221214.708326.625252.231.4322224.873046.671792.251.4523235.039826.709072.281.4624245.253216.781172.311.4725255.454846.831152.331.4826265.673526.882122.361.527275.937536.965542.41.5128286.182237.019222.431.5229296.456887.092132.461.5430306.785667.187152.51.5531317.079317.25542.541.5732327.399257.325622.581.58 52续上表单元号节点号截面抗弯惯距截面面积截面高度中性轴高33337.734857.396392.611.634348.144467.50382.651.6135358.510237.577922.71.6336368.915857.665082.741.6537379.326467.742772.791.6738389.771967.832952.831.7393910.24737.925512.881.72404010.72968.008492.931.74414111.25118.104292.981.76424211.48978.15531.77434311.48978.15531.77444411.48978.15531.77454511.18868.098732.971.76464610.50817.968862.911.7347479.877447.852472.841.748489.294717.739742.781.6749498.749157.629822.721.6550508.238637.522642.671.6251517.781567.429562.611.5952527.334547.327542.561.5753536.95517.250562.511.5554546.582397.164512.461.5255556.164137.039072.421.5156565.852646.968412.371.4957575.57486.900382.331.4758585.264866.803472.31.4659595.032216.749332.261.4460604.810476.686782.231.4261614.572366.605912.191.4162624.393336.55742.171.463634.232736.510452.141.3864644.052046.437132.121.38 53续上表单元号节点号截面抗弯惯距截面面积截面高度中性轴高65653.922646.403672.091.3766663.81426.372222.071.3667673.692746.318432.061.3568683.610916.299482.041.3469693.533326.272012.031.3470703.459876.233122.021.3471713.419856.22832.011.3372723.373776.2072521.3373733.358626.2054521.3374743.354496.2048521.3375753.358626.2054521.3376763.373486.2072521.3377773.419356.22832.011.3378783.459446.233122.021.3479793.533136.272012.031.3480803.610466.299482.041.3481813.688556.318432.061.3582823.793946.356832.071.3683833.922646.403672.091.3784844.047466.437132.121.3885854.187276.479692.141.3987874.567656.605912.191.4188884.762146.656012.231.4389895.032216.749332.261.4490905.259996.803472.31.4691915.528596.869612.331.4792925.933757.010722.371.4893936.240797.081372.421.594946.582397.164512.461.5295956.95517.250562.511.5596967.334547.327542.561.57 54续上表单元号节点号截面抗弯惯距截面面积截面高度中性轴高97977.781567.429562.611.5998988.238637.522642.671.6299998.749157.629822.721.651001009.294717.739742.781.671011019.877447.852472.841.710210210.50817.968862.911.7310310311.18868.098732.971.7610410411.48978.15531.7710510511.48978.15531.77 55第六章预应力损失及有效预应力计算6.1基本理论预应力混凝土连续梁桥的设计计算，需要根据承受外荷载的情况，确定其本身预加应力的大小。然而筋束中的预应力往往受施工因素、材料性能及环境条件等因素的影响而引起预应力损失。设计所需的预应力值，应是扣除相应阶段的应力损失后，筋束中实际存在的预应力（即有效预应力值。如筋束张拉时的初始应力（一般称为张拉控制应力）为相应的预应力损失值为弓，则有效预应力的表达式为：二，。”一句。6.2预应力损失计算《公预规》规定，预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算中，后张法应考虑下列因素引起的预应力损失值：预应力筋束与管道壁之间的摩擦锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩弓2混凝土的弹性压缩巧4预应力筋束的应力松弛巧5混凝土的收缩和徐变力6以下预应力损失计算均以边跨跨中截面计算为例，其他截面电算。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（cr“）式中：——张拉钢筋锚下的控制应力，MPa；U—预应力钢筋与管道壁的摩擦系数，按《公预规》表6.2.2采用，取0.22；0—从张拉端至计算截面之间曲线管道部分的夹角之和，rad,k——管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，按《公预规》表6.2.2采用，取0.0015； 56X——从张拉端至计算截面的管道长度，可近似地取该段管道在构件纵轴上的投影长度（m）；表6.1边跨跨中摩擦力损失计算钢束编号6uxk0u+xkocono11b20.17450.161.310.00150.02990.970550.02945139541.08b30.17450.164.370.00150.03450.966110.03389139547.28b40.17450.167.480.00150.03910.961610.03839139553.55b50.17450.1611.540.00150.04520.955770.04423139561.7Bl0.43630.164.150.00150.0760.926780.073221395102.1B20.43630.166.390.00150.07940.923670.076331395106.5B30.43630.168.630.00150.08280.920570.079431395110.8T0.06980.1619.970.00150.04110.959710.04029139556.21n0.17450.160.750.00150.02910.971370.02863139539.94622后张法由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失（22）后张法构件预应力曲线钢筋有锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失,应考虑锚固后反向摩擦的影响，可参照《公预规》附录D计算如下。反摩擦影响长度可按下列公式计算：皿=宁式中：2AL—锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值，mm,按《公预规》表623采用，本桥取4mm；Ep——预应力钢筋的弹性模量；△%——单位长度由管道摩擦引起的预应力损失；叫——张拉端锚下控制应力，按《公预规》第6.1.3条的规定采用；6——预应力钢筋扣除沿途摩擦损失后锚固端应力；I——张拉端到锚固端的距离。 57当时，预应力钢筋离张拉端X处考虑反摩擦后的预应力损失△巴。,2），可按下列公式计算：Ir-XVAct=式中，△。当//4/时在//影响范围内，预应力钢筋考虑反摩擦后在张拉端锚下的预应力损失值；如X2//,表示X处预应力钢筋不受反摩擦的影响。及6.2边跨跨中锚具变形损失钢束束数X1AodEA1EpLfAoo12b241.3111.933.44340.00419500015.0506103.65194.6289b364.37182.62670.00419500017.232390.527567.5704b4107.4824.112.22120.00419500018.739483.247150.0183b5911.5431.171.97940.00419500019.85178.585432.9013Bl24.1518.35.58150.00419500011.8215131.96385.6366B226.3922.784.67420.00419500012.918120.76261.0259B328.6327.264.06460.00419500013.8529112.61242.4576T319.97199.90.28110.00419500052.675229.615518.3878n80.7538.51.03750.00419500027.419756.893555.33736.2.3后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失（？4）弓4=而2匹式中：——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拉应力，MPa；aEP——预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，取5.65O后张法预应力混凝土构件，当同一栈面的预应力钢筋逐束张拉时，由混凝土弹性压缩引起的预应力损失，可按简化公式计算:m-1c4=一—aep»61K式中：m——预应力钢筋的束数；一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 58凝土法向压应力，取各束的平均值。跨中由混凝土弹性压缩引起的应力损失计算结果见表6.3表6.3边跨跨中由混凝土弹性压缩引起的应力损失钢束编号m-laepopeApNpe=ys-yiInAnAopco14b235.65212590.00293.67591.3074.596.450.484494.107b355.65212800.00496.22791.3074.596.450.547237.732b495.65212910.008811.3091.3074.596.450.5962215.16b585.65213000.007810.1221.3074.596.450.5929513.41Bl15.65212070.0011.17461.0874.596.450.242240.685B215.65212270.0011.19441.1974.596.450.2790.788B315.65212420.0011.20821.3074.596.450.318490.9T25.65213200.00192.56950.7434.596.450.235811.333n75.65213000.00688.85240.7434.596.450.304656.0266.2.3后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值（25）%=+x;x（0.52限fpk式中：甲——张拉系数，采用超张拉，取5=1.0；?——钢筋松弛系数，对于低松弛钢绞线，取7=0.3；一一传力锚固时的钢筋应力，对后张法构件巧2-巧4。跨中由钢筋松弛引起的预应力损失计算见表6.4：表6.4边跨跨中山钢筋松弛引起的预应力损失钢束编号4>goconfpko11o12o14opeo15b210.31395186041.0894.6294.10751255.1834.2332b310.31395186047.2867.577.73241272.4236.5424b410.31395186053.55350.01815.16431276.2737.0647b510.31395186061.69732.90113.4054128738.5347 59Bl10.313951860102.1485.6640.68461206.5127.9805B210.313951860106.4861.0260.78851226.7130.5269B310.313951860110.842.4580.91240.8432.3496T10.31395186056.20618.3881.33281319.0743.044n10.31395186039.94255.3376.02651293.6939.4626.2.3由混凝土收缩，徐变引起的预应力损失计算公式：o⑺_［心%&%）+。后尸。四。a,。）］产1+15%必cAp+4C1IP=「"l，2»=1+42aI24+4式中：物一构件受拉区，受压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计算；Ep—预应力钢筋的弹性模量；aEP-预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；P—构件受拉区、受压区全部纵向钢筋配筋率；/—构件毛截面面积；i—截面回转半径,『=I/A对后张法构件I为净截面惯性矩；ep-构件受拉区、受压区预应力钢筋截面重心至构件截面的距离；es-构件受拉区、受压区纵向普通钢筋截面重心至构件截面的距离;(t,to)—混凝土收缩应变终极值,预应力钢筋传力锚固龄期为to；表6.5由混凝土收缩，徐变引起的预应力损失(616)钢束编号E0iPPPEpopco16b20.00032.23390.7120.00534.37351950006.62718101.008b30.00032.23390.7120.00534.37351950006.71816101.776 60b40.00032.23390.7120.00534.37351950006.73848101.947b50.00032.23390.7120.00534.37351950006.79514102.426Bl0.00032.23390.7120.00533.33341950006.37019105.28B20.00032.23390.7120.00533.82951950006.47683103.036B30.00032.23390.7120.00534.37351950006.55146100.369T0.00032.23390.7120.00172.09021950006.9645132.915n0.00032.23390.7120.00172.09021950006.8305131.4676.3预应力损失组合及有效预应力根据上述各项预应力损失计算结果可按施工与使用阶段对预应力损失进行组合，进而可得相应阶段有效预应力，预应力损失值组合。对于后张法：预加力阶段(I)，即。＞=。“+。〃+。〃使用阶段(口)，o/-o/5+aK预加力阶段：o：=ocon-o/使用阶段：。“尸ocon-ooJ由此得22节点(4/2截面处)预应力损失及有效预应力汇总见表6.6 61表6.6有效预应力汇总钢束o16。Il预加应力阶段使用编号o11a12o140Io15阶段oconb241.0894.6294.108139.8234.233101.01135.2411255.181119.941395b347.2867.577.732122.5836.542101.78138.3181272.421134.11395b453.55350.01815.16118.7437.065101.95139.0121276.261137.251395b561.69732.90113.4110838.535102.43140.9612871146.041395Bl102.1485.6640.685188.4927.981105.28133.2611206.511073.251395B2106.4861.0260.789168.2930.527103.04133.5631226.711093.151395B3110.842.4580.9154.1632.35100.37132.7191240.841108.121395T56.20618.3881.33375.92743.044132.91175.9591319.071143.111395n39.94255.3376.027101.3139.462131.47170.9291293.691122.7613956.3预加力产生的次内力及内力组合（二）6.3.1预应力引起的次内力一般地只有在超静定结构施加预应力时才产生次应力，本设计为满堂支架施工，所有预应力钢束均在连续梁体系形成后张拉锚固，因此，这些钢束均使该桥产生次应力，预应力产生次内力结果见表6.7表6.7预应力产生的次内力截面号节点号剪力弯矩截面号节点号剪力弯矩边支座219.25276.31/10Z，截面11280.6-40011/84截面738.6610711/5L截面11831.57-20461/4Z,截面1253.9924253/10。截面12475.6-338.43/84截面17-16.2627722/5L截面13027.6520471/2A,截而22-71.2722321/2上截面136-5.9230575/84截面27-75.4220.483/5L截面142-72.8824373/44截面32-93.78-16797/10。截面148-68.48576.87/8£，截面37-70.15-35244/5L截面154-69.39-1276支座430.83-38899/10L截面160-67.84-34941/10£截面5050.04-3512中支座16733.54-40041/5L截面569.99-16491/8£，截面17364.11-34863/10K截面623.88204.11/4A1截面17844.32-2180 622/5L截面6848.7916253/8Z1截面18335.15-49.711/2L截面74-2.930811/24截面188100.816683/5L截面80-35.720145/8L,截面193-13.4523987/10L截面86-87.79-203.93/4Z,截面198-83.2718634/5L截面92-58.77-27737/8L、截面20326.4812029/10L截面98-81.99-4002边支座208-60.97447.1中支座105-2.19-39826.4.2混凝土的徐变和收缩引起的次内力混凝土的徐变，是指混凝土在应力不变时，应变随时间而持续增长的特性。徐变的终极值可达初始弹性变形的几倍。持续荷载卸除后，立即发生弹性的恢复，随后并有少量的徐变恢复。混凝土蒸发失水时收缩，收缩后吸收水分又会膨胀，所以收缩在很大范围内时产生可逆的现象。混凝土的徐变和收缩的影响，不仅在计算预应力损失值时要考虑，而且在确定结构的变形和分析超静定结构的内力时，也应考虑。收缩和徐变产生的次内力见表6.8,6.9表6.8徐变产生的次内力截面号节点号剪力弯矩截面号节点号剪力弯矩边支座2-1.190.001/10K截面112-0.82-8.411/84截面7-1.19一5.221/5L截面118-0.82-13.321/4£，截面12-1.19-11.143/10上截面124-0.82-18.233/84截面17-1.19-17.072/5L截面130-0.82-23.141/24截面22-1.19-22.991/2L截面136-0.82-28.065/8£，截面27-1.19-28.923/5L截面142-0.82-32.973/44截面32-1.19-34.847/10L截面148-0.82-37.887/8截面37-1.19-40.774/5L截面154-0.82-42.80支座430.72-46.709/10L截面160-0.82-47.711/10L截面500.72-42.38中支座1671.34-52.621/L截面560.72-38.061/8£，截面1731.34-45.943/10L截面620.72-33.731/4截面1781.34-39.272/5L截面680.72-29.413/84截面1831.34-32.591/2/截面740.72-25.091/24截面1881.34-25.913/5L截面800.72-20.775/8L1截面1931.34-19.23 637/10L截面860.72-16.453/4£，截面1981.34-12.554/5L截面920.72-12.137/8L1截面2031.34-5.889/10L截面980.72-7.81边支座2080.000.00中支座105-0.82-3.49表6.9收缩产生的次内力截面号节点号剪力弯矩截面号节点号剪力弯矩边支座20.180.001/10L截面1120.20-3.331/84截面70.180.811/5L截面1180.20-2.161/44截面120.181.733/10L截面1240.20-0.983/84截面170.182.652/5L截面1300.200.191/24截面220.183.571/2L截面1360.201.375/84截面270.184.483/5L截面1420.202.543/4口截面320.185.407/10L截面1480.203.727/84截面370.186.324/5L截面1540.204.89支座43-0.207.249/10L截面1600.206.061/10L截面50-0.206.07中支座167-0.187.241/5L截面56-0.204.891/84截面173-0.186.323/10。截面62-0.203.721/44截面178-0.185.402/5L截面68-0.202.543/84截面183-0.184.481/2L截面74-0.201.371/2£，截面188-0.183.563/5L截面80-0.200.195/84截面193-0.182.657/10。截面86-0.20-0.983/4L，截面198-0.181.734/5L截面92-0.20-2.167/84截面203-0.180.819/10L截面98-0.20-3.33边支座2080.000.00中支座1050.20-4.51 646.4.3内力组合（二）在这里只取半桥的几个截面进行列表，见表6.10,6.11表6.10承载能力极限状态弯矩组合截面号节点号最大弯矩最小弯矩边支座2-9167-125401/8Z,截面74886-165101/4。截面129330-307503/8£，截面1714180-385801/2£1截面2217730-419705/8一截面2729500-306603/4。截面3234730-257007/8£，截面3734110-26410支座434968-676401/10L截面5040820-79381/5L截面5639380-14443/10Z,截面6230480-89732/5L截面6835470-119701/2L截面7431890-212503/5L截面8031520-235507/10L截面8637430-147804/5L截面925736039679/10£截面9825240-25690中支座105-22000-89370 65表6.11承载能力极限状态剪力组合截面号节点号最大剪力最小剪力边支座2-11010.00-9167.001/8A,截面72209.00-13570.001/44截面123362.00-5467.003/84截面179594.00-9349.001/24截面2212020.00-7846.005/8L,截面2723830.003920.003/4Z,截面3229650.006855.007/84截面3730810.002574.00支座43-46430.004958.001/10L截面5012690.0035340.001/5L截面5620090.0026400.003/10L截面6215620.0025750.002/5L截面6819310.0026110.001/2L截面7416190.0018190.003/5L截面8016750.0016930.007/10L截面8624540.0023180.004/5L截面9243620.0041610.009/10L截面9813830.002886.00中支座105-67420.00-26420.00第七章主梁截面强度计算与验算7.1计算方法预应力混凝土受弯构件截面强度的验算内容包括：正截面强度验算和斜截面强度验 66算。混凝土梁斜栈面强度一般不控制设计。故本设计不作斜截面强度的计算与验算，斜截面的安全情况由主应力来控制。这里主要考虑正截面强度的计算与验算。7.1正截面强度计算与验算矩形截面或翼缘位于受拉边的箱形截面受弯构件，其正截面抗弯承载力计算应符合下列规定：%监《fedbx^ho-^++（乃'-o>o'）Ap'（/zo_ap'）式中：/0——桥梁结构的重要性系数，本设计取Yo=l.O;Md——弯矩组合设计值；我——混凝土轴心抗压强度设计值；小、6—•纵向普通钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值；而、启'一纵向预应力钢筋抗拉强度设计值和抗压强度设计值；4、4——受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面积；4、4——受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面积；K——用^面有效高度，h0=h-a,此处h为截面全高；4、%—受拉区、受压区普通钢筋合力点、预应力钢筋合力点至受拉区边缘、受压区边缘的距离；勿。'一受压区预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时预应力钢筋的应力，后张法按公式。pO，=。con'-。'+aEP。pc'计算。箱形截面梁翼缘有效宽度计算简图如图7.1 67边跨：跨中：“2=2.5m,b22=6.7/2=3.35m跨径：I,=40m,1=0.81,=0.8x40=32m跨中：52/%=2.5/32=0.078,查表得：bml2=2.5x0.92=2.3mb22/ln=3.35/32=0.105,查表得：bm22=3.35x0.91=3.05m边跨：跨中上缘有效宽度b卜=",2X2+bm2,2x2=10.7m跨中下缘有效宽度bLbm2,2x2=6.1m17截面处强度验算fpd=1260MPa,〃=26.5MPa,=390MPa,Md=17700kN»m,gb=0.54,AP=0.034055m2,A/=0.010703m2,b/=10.7m,hfl=(0.2+0.45)/2=0.325m,(T"'=-3.21MPa,cxEP=5.652h=2.14m,a=0.Im,az=0.1m,h0=h-a=2.14-0.1=2.04m,5=1129.152MPa,Op；=ov+aEP•=1129.152-5.652x3.21=1111.009MPafsdx1()3xA,+%x1()3xAp=0+1260x103x0.034055=4.29093x104kNfedX1O'xbf'xhn+fs；义1()3XA；+(0'-Op；)X1XA；=26.5x103x10.7x0.325+0+(390-1111.009)x103x0.010703=8.44368x104kN故： 68fsx1()3xAs+fpdX1O3XAP 69表7.1正截面强度验算受压区最小配抗力截节Mj极限抗力高度是筋内力属受力类是否面点(kNor(kNor否是否性型满足耍号号kN・m)kN・m)满足要满足要求求求最大弯上拉偏边-917085800是是是矩压支2最小弯上拉偏座-1250079200是是是矩压最大弯下拉偏1/84890154000是是是矩压截7最小弯上拉偏而-16500105000是是是矩压最大弯下拉偏1/49330149000是是是1矩压截2最小弯上拉偏iTil-3080097000是是是矩压最大弯下拉偏3/814200142000是是是1矩压截7最小弯上拉偏面-3860094900是是是矩压最大弯下拉偏1/217700150000是是是2矩压截2最小弯上拉偏面-42000110000是是是矩压最大弯卜.拉偏5/829500140000是是是2矩压截7最小弯上拉偏面-30700129000是是是矩压最大弯下拉偏3/434700151000是是是3矩压截2最小弯上拉偏而-25700128000是是是矩压 70最大弯下拉偏7/83矩34100177000压是是是截面7最小弯-26400139000上拉偏是是是矩压最大弯4970236000下拉偏是是是支4矩压座3最小弯-67600111000上拉偏是是是矩压最大弯下拉偏1/15矩40800159000压是是是0截0最小弯上拉偏面矩-7940175000压是是是最大弯F拉偏1/55矩39400118000压是是是截6最小弯上拉偏面矩-1440190000压是是是最大弯下拉偏3/16矩30500114000压是是是。截2最小弯上拉偏面矩-8970136000压是是是最大弯卜拉偏2/56矩35500113000压是是是截8最小弯上拉偏面矩-12000135000压是是是1/2最大弯31900116000下拉偏是是是7矩压截面4最小弯-21300117000上拉偏是是是矩压续上表截节内力属Mj极限抗力受力类抗力受压区最小配面点性(kNorkNor型是否高度是筋号号kNem)kN・m)满足要否是否满 71求满足要足求要求最大弯下拉偏3/531500113000是是是矩压截80最小弯上拉偏面-23600116000是是是矩压最大弯下拉偏7/137400129000是是是矩压。截86最小弯上拉偏面-14800148000是是是矩压最大弯下拉偏4/55740065300是是是矩压截92最小弯下拉偏面3970194000是是是矩压最大弯下拉偏9/125200193000是是是矩压0截98最小弯上拉偏面-25700141000是是是矩压最大弯上拉偏中-22000170000是是是10矩压支5最小弯上拉偏座-8940093200是是是矩压7.1正常使用极限状态应力验算新《公桥规》第7.1.5条规范：使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力，应符合下列规定：受压区混凝土的最大压应力未开裂构件。kc+。pt〈O.5fck(7-1)允许开裂构件occWO.5fck(7-2)新《公桥规》第6.3条规范：正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列规定:1全预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 72预制构件ost-0.85。pcWO(7-3)分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件ost—0.80opc<0(7-4)新《公桥规》第7.1.6条规范：使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力，应符合下列规定：ocp〈0.6fck(7-5)新《公桥规》第6.3条规范：斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列规定：1.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otpWO.6fck(7-6)分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件。tp《O.4fck(7-7)表7.2短期效应组合截面号IJ'号应力上缘正应力下缘正应力最大主应力最大最小最大最小主压应力边支座2应力属性2.890.2756.214.347.18容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/8截面7应力属性6.912.719.512.869.51容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/4截面12应力属性8.793.2214.93.3814.9容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是3/8截面17应力属性9.362.8816.12.9516.1容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/2截面22应力属性10.83.3816.33.9616.3容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是 735/8截面27应力属性123.611.42.6212容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是3/4截面32应力属性12.13.048.652.8412.1容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是7/8截面37应力属性12.82.818.674.8612.8容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是支座43应力属性10.22.4361410.214容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/10截面50应力属性13.84.226.273.213.8容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/5截面56应力属性12.64.84.550.2712.6容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是3/10截面62应力属性11.34.727.111.5111.3容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是2/5截面68应力属性14.97.5311.42.614.9容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/2截面74应力属性157.4715.41.9215.4容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是3/5截面80应力属性13.96.0514.11.0614.1容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是7/10截面86应力属性15.56.610.70.6415.5容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是应力属性14.95.322.142.2114.9 744/5截面92容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是9/10截面98应力属性13.73.2910.77.4413.7容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是中支座105应力属性8.491.9517.814.817.8容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是表7.3长期效应组合截面号节点号应力上缘正应力下缘正应力最大主应力最大最小最大最小主压应力边支座2应力属性0.5140.4365.755.466.51容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/8截面7应力属性3.862.99.096.749.09容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/4截面12应力属性5.193.414.39.7814.3容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是3/8截面17应力属性5.473.2615.29.8515.2容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/2截面22应力属性6.834.5315.210.115.2容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是5/8截面27应力属性8.145.7210.26.3910.2容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是3/4截面32应力属性8.416.077.424.428.47容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是 757/8截面37应力属性9.346.987.424.819.92容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是支座43应力属性6.674.2312.69.9712.7容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/10截面50应力属性10.28.25.33.1110.5容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是续上表截面号'在点号应力上缘正应力下缘正应力最大主应力最大最小最大最小主压应力1/5截面56应力属性8.837.143.871.669.6容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是3/10截面62应力属性7.245.586.543.67.72容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是2/5截面68应力属性10.48.2710.75.7410.7容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是1/2截面74应力属性10.48.0214.5814.5容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是3/5截面80应力属性9.456.9513.17.2413.1容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是7/10截面86应力属性11.58.99.635.5211.5容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是4/5截面92应力属性11.38.861.04一2.0711.3容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是 769/10截面98应力属性10.58.059.456.8811.5容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是中支座105应力属性5.413.0716.41416.4容许值19.3019.3023.1是否满足要求是是是是是 77第八章桥墩及基础设计8.1桥墩与基础尺寸的拟定本设计荷载为公路一级，无人群荷载。上部结构为混凝土连续梁，一般冲刷线标高为1576.5m,地震设防烈度为7度，桥墩采用双柱式桥墩，基础浇筑成台阶形，分三层,每层厚度为1m,基础襟边在短边方向为0.7m,在长边为0.5m下层平面尺寸57mx8.5m;上层平面尺寸:2.9mX6.5m,刚性角=arctan0.5=26.57°,材料采用C55混凝土，桥墩及基础一般构造见下图8.5平面图8.1桥墩及基础一般构造图（m）1.2荷载反力计算支座反力包括恒载反力和活载反力 781.2.1恒载内力计算根据有限元程序计算结果可知B、C处支座反力为：Rc=V左一Vft=l1300+11300=22600KNRb=V/,-V彳,=10400+9480=19880KN上部结构对墩顶的作用力为：Nc=22600KNNb=19880KN1.2.2活载内力计算根据C点的支座反力影响线，可计算活载墩顶的作用根据荷载进行计算内力：Sp=(1+哄就横k&(gKQ+Pky)Nc=(1+0.071)x4.314x(360x1.2+10.5x68.3779)=5313.19KN则活载对墩顶的作用力Nc=5313.19KN根据上述计算可知，荷载对C墩顶的作用力(压力)N=NC+NC=22600+5313.19=27913.19KN1.3桥墩的内力计算1.3.1墩身自重计算 79C支座处的墩高Hc=3.24m。C支座处墩重力：Gl2=nXI.524-4X3.24X26=148.79kN基础：G3=(5.7x8.5xl+4.3x7.5xl+2.9x6.5xl)x26=2588.3kN1.2.1水平荷载计算汽车制动力引起的墩顶水平力(根据公路-I级汽车荷载计算，L=200m)参见文献［10］中的28页：汽车荷载制动力计算与分配一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值按车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算；但公路-I级汽车荷载的制动力标准值不得小于165kN.当加载车道数大于或等于2时，应以2车道为准，其制动力不折减。1个设计车道汽车荷载产生的制动力标准值T^IO.5XLX10%=210KN>165kN故取工=210kN同向行驶两车道汽车荷载产生的制动力标准值T2=T,X2=420kN汽车制动力的分配Hbt=0.25XT2=105kNHct=0.25XT2=105kN制动力的着力点在桥面以上1.2米处。墩顶：Mc=HCTxHc=105x3.24=340.2kN•m基底：Mc=HCTx(Hc+d)=105x(3.24+3)=655.2kN»m1.2.2内力汇总及组合(对C支座处墩顺桥向组合，见下表8.3)表8.3内力汇总及组合表 80序号作用名称I-I（柱底）n-n(基底)P(KN)H(KN)M(KN•m)P(KN)II(K\)M(KN•m)①上部构造2260022600②桥墩148.792737.1③汽车5313.195313.19④汽车制动力105340.2105655.2内力组合1.2X(①+②)+1.4义③34737.037842.991.2X(①+②)+1.4X③+1.12X@34737.0117.6381.0237842.99117.6733.8241.2C支座处墩的配筋计算1.2.1墩柱的配筋墩柱采用C55混凝土，主筋采用（HRB335）,保护层厚度4=。。,加，结构按对称酉己筋。fcd=24.4MPat=fs；=280MPa?r=0.75m,P™1n=0・6%,Pa=5%,£=0.54%=r-ag=0.68mg=%+r=0.9071=3.24m999O假设按墩柱一端固定，•端固定较支座，则墩柱的计算长度：10=0.7x1=0.7x3.24=2.268m单根柱底受力：N；=34737.0/2=17368.5kN,M；=381.02/2=190.51kN・m,e0=M；+N；=190.51/17368.5=0.010m 81给=L5/4=0.375mZ=\J102.268(cAA—==6.048>4.4i0.375应考虑纵向弯曲对偏心距的影响。计算偏心距增大系数:〃=1+——玷21400(包)〃%。——构件的计算长度e°——轴向力对截面重心轴的偏心距,耳截面的有效高度，圆形截面，h0=r+rg=750+680=1430mmh截面的高度。圆形截面，h=d]=l500mm,I荷载偏心率对截面曲率的影响系数，&=0.2+2.7且=0.21<1,取0.21$——构件长细比对截面曲率的影响系数，^2=1.15-0.01^=1.134>1,取1.0h07=1+-」(工港自=1+1400(%)”〃0—x(^^)2x0.21xl.0=1.001400X至15001430=10mm参照结构设计原理行表得:当<=0.5时，A=l.1735B=0.6271C=0.0000D=l.9018P=(fed+—Axe。)/(Cxe。-Dxgxr)=(24.44-280)x(0.6271x0.75-l.l735x0.010)/(0.00x0.01-1.9018x0.907x0.75)=-0.0143Nj=Ax^xf^xlO^Cxpxrxf^xlO3=1.1735x0.752x24.4xlO3+0.00x(-0.0143)x0.752x280x103=1.61xl04kN 82当4=0.55时，A=1.3314B=0.6523C=0.2436D=1.8639P=(「d+fsd)x(Bxr-Axe。)/(Cxe。-Dxgxr)=(24.44-280)x(0.6523x0.75-1.3314x0.010)/(0.2436x0.010-1.8639x0.907x0.75)=-0.033Nj=Axr2xfcdxl03+Cxpxr2xf^/xlO3=1.3314x0.752x24.4x103+0.2436x(-0.033)x0.752x280x103=1.7007x1O,kN当J=0.57时，A=l.395B=0.6589C=0.3444D=l.8381P=(fed+fsd)x(Bxr-A乂e。)I(Cxe。一Dxgxr)=(24.44-280)x(0.6589x0.75-1.395x0.010)/(0.3444x0.010-1.8381x0.907x0.75)=-0.034N^Ax^xf^xlO^Cxpx^xf/xlO3=1.395x0.752x24.4x103+0.3444x(-0.034)x0.752x280x103=1.741xl04kN此时：Nj-N；=1.741xl04-17368.5=41.5kN41.5/Nj=41.5/1.7368x1()4=0.002=0.2%<2%,在误差范围内，符合要求。所以：€=0.57p<0按最小配筋率配筋2=0.6%则有：As=pzxnx(rxlOO)2=0.6%xtcx(0.75x100)2=106.03cm2取30根直径为22nlm的钢筋，面积为：Ag=7tx2.22/4x30=114.04cm2配筋率：p==Ag/[^x(2rxl00)2/4]=114.04/[/rx(2x0.75x100)2/4]=065%Pmin<2 83的心,Rm，兀d°3.14X150022混凝土面积：A===1766250mnr44Nu=0.9奴几4+几’4)=09X1.0x(24.4x1766250+280x11404)=41660658N=41660.658kN>Nd=34737kN，满足。②弯矩作用平面内：按《公预规》5.3.9条规定，沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其正截面抗压承载力计算应符合下列要求：7M”几+Cp/6yaNdea 84=(O.OOOx24.4+0.1011x0.65%x1Ox280)-(3.1416x24.4+3.0334x0.65%x280)x0.75=0.023m此时e0-e0=0.005m0.005/0.018=0.013=1.3%<2%,在误差范围内，符合要求。N/=AxPxf^xlO^+Cxpx^xf/xlO3=3.1416x0.752x24.4x103+3.0334x0.0065x0.752x280x103=46223.90kNNd>N：,满足要求。M；=Bxr2xfcdxlO3+Dxpzxgxr2xfs/xlO3=0.000x0.752x24.4x103+0.1011x0.65%x10x0.752x280x103=1035.01>M<满足要求。所以墩柱配筋采用30根直径为22丽的HRB335钢筋。8.5C支座处基础配筋计算基础采用C55混凝土，HRB335钢筋，地基持力层为砾石，地基承载力特征值受力情况见下图9.3f#=55GkPa，图9.3基础受力图柱底：N,=N'==17368.5kN,M.==381.02kN»m1J2J地基承载力特征值fa=fak=550kPa 85基础尺寸:顺桥向横桥向图9.4基础构造图基础重力：G3=(5.7x8.5x14-4.3x7.5x1+2.9x6.5x1)x26=2588.3kN天然地基上的浅基础，混凝土基础的刚性角a皿＜40°,满足要求，故基础不需配置钢筋.8.6地基承载力验算8.6.1偏心距计算基础底面抗矩W=1ab2=pA=^x8.5x5.72=46.03m3W_46,03A-8.5x5.7=0.95m381.0217368.5=0.02<\.5p=1.5x0.95=1.425m故偏心力距满足耍求。8.6.2基底应力验算地基承载能力验算包括持力层强度验算和地基容许承载力的确定。持力层强度验算:要求荷载在基底产生的地基应力不超过持力层的地基容许承载力。 86pf+GkMkmax-blWp_Fk+GkMkblW式中：W——基底截面模量（m3）基底压应力分布图为梯形。=797.02kPa37842.99733.82418.5X5.746.03_37842.998.5x5.7733.82446.03=765.13kPa按地基埋深宽度修正，确定地基容许承载力：[G]=[G()]+K1Y1(b-2)+K2Y2(h-3)由土力学与基础工程查得修正系数K1=4.0,K2=6.0因此得修正地基承载力为[G]=[a0]+K1y1(b-2)+K2y2(h-3)=550+4.0x23x(5.7-2)+6.0x23(4.5-3)=1097.4kPa°max=797.02kPa＜。=1097.4kPa满足要求。8.6桥墩的整体稳定性验算在桥墩设计中，除满足地基强度和合力偏心矩不超过容许值以外，还须从以下两个方面对桥墩的整体稳定性进行验算。8.6.1倾覆稳定性验算抵抗倾覆的稳定系数4:式中：x:基地截面重心至偏心方向截面边缘距离;eo：所有外力的合力的竖向力对基底重心的偏心矩。x=4.25me0=0.02mK,=—=—=21.25>1.5（满足要求）e00.028.6.2滑动稳定性验算抵抗滑动的稳定系数：K2 87式中：X3：各竖向力的总和；各水平力总和;/：基础底与地基土之间的摩擦系数，/取0.65。9=0.65X37842.99=209>13（满足要求）。117.6 88第九章施工组织设计9.1基础施工开挖前首先做好地面的排水，在基坑顶缘四周应向外设排水坡，并在适当距离设截水沟，并且应具有防止水沟渗水的功能，以避免影响坑壁的稳固。基坑施工时应经常注意缘顶地面有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象的发生，确保基坑的安全施工。对基坑的施工不要延续较长时间，应连续不断的施工，直至基础完成。9.2桥梁下部结构施工现浇混凝土墩台钢筋的绑扎应和混凝土的浇筑配合进行，钢筋保护层的净厚度，应符合设计规范要求。浇筑混凝土的质量应从准备工作，拌和材料，操作技术和灌后养护四方面加以控制。浇筑混凝土要连续操作，如因故中途停止，应按施工缝处理。脱模后若表面不平整或有其他缺陷要予以修补。桥墩的施工模板采用整体吊装模板。根据墩台高度分层支模和浇筑混凝土，每层的高度应根据墩台的尺寸和模板数量以及浇筑混凝土的能力而定，一般为3〜5m。9.3桥梁上部结构施工上部结构采用整体支架施工，模板制造宜采用机械化方法，以保证模板形状的正确和尺寸的精度。模板制作尺寸与设计要求的偏差，表面局部不平整度，板间缝隙宽度和安装偏差均应符合有关规定。模板和支架虽然是临时结构，但它要承受大部分恒载，为保证结构位置和尺寸的准确，必须有足够的强度，刚度和稳定性。支架和模板的受力要明确，计算图式应简单,明了。为了减少变形，构件主要选用受压或受拉形式，并减少构件接缝数量。并且要有足够的安全措施。现场浇注，首先要进行周密的准备工作和严格的检查。因为就地浇注施工是一次性浇注混凝土，其工作量很大，且需连续作业，所以浇注混凝土前应会同监理部门对支架，模板，钢筋，预留管道和预埋件进行检查，合格后方可进行混凝土浇注工作。预应力钢绞线应检查其外观和直径尺寸，观察其表面，不得带有降低钢绞线与混凝土粘结力的润滑剂和油渍等物质，允许有轻微的浮锈,但不得锈蚀成肉眼可见的麻坑。张拉钢绞线时应有专人负责指挥，千斤顶对面严禁站人。钢绞线的下料长度应通过计算确定，计算时应考虑结构的长度，锚夹具的长度，千斤顶的长度，冷拉伸长值，张拉伸长值和外露长度等各种因素。钢绞线的切断工具宜采用切断机或砂轮切割机等，不宜采用氧气切割机，更不得使用电弧焊机切断。钢绞线下料后，应按其长度值及钢绞线根数编号平直地堆放在工作台上，并需要有防雨及防漏水的措施，工作台距地面应有一定的高度。 89混凝土浇筑方法直接影响到混凝土的密实度和整体性，必须根据混凝土的拌和能力，运输条件等方面因素，认真制定混凝土的灌注工艺。9.1桥面及附属工程防撞护拦采用现场支模，与桥面铺装钢筋网焊接，现场绑扎钢筋，浇注混凝土成型。桥面铺装在主体结构上铺筑9cm厚沥青混凝土（中粒）铺装，场拌沥青混凝土、汽车运输、摊铺机摊铺，压路机碾压成型。桥端伸缩装置应能较好的使车辆平稳地通过桥面并满足桥面的变化，伸缩装置应施工方便，且与桥梁结构连为整体，有能够安全排水和防水的构造。 90致谢紧张的三个月已经过去了，此次毕业设计也已经接近尾声了，在这三个多月里我学到了很多东西，让我受益非浅。在做毕业设计的同时，让我对从前学过的知识又重新温习了一遍，使我对基础知识的掌握有了更感性的认识。同时也让我学到了很多知识，特别是一些桥梁专业的知识，通过毕业设计，将我四年学的东西串起来了，有了一个整体的认识。同时，毕业设计也引导我们用新的思维方法去学习，独立的思考，给了我一次锻炼自己的机会，这在以后的学习和工作中都是非常有好处的。在本次毕业设计中得到了李喜乐、张阴、董素芬等各位老师的大力帮助和指导，以及还有很多帮助过我的同学，才使我的毕业设计得以的顺利完成，也为我的大学生涯划上了圆满的句号。在此我要向帮助过我的各位老师以及曾给过我帮助的同学道声忠心的感谢，并特别感谢李喜乐老师在设计中给我极大的帮助和指导! 91参考文献【1】房贞政主编桥梁工程中国建筑工业出版社[2]姚玲森主编桥梁工程人民交通出版社[3]徐岳、王亚君、万振江主编预应力混凝土连续梁桥设计人民交通出版社[4]毛瑞祥、程翔云主编基本资料人民交通出版社[51范立础主编梁桥工程（上、下册）人民交通出版社[6]易建国主编混凝土简支梁（扳）桥（第二版）人民交通出版社[7]赵明华主编桥梁地基与基础人民交通出版社【8】凌治平主编基础工程人民交通出版社[9]赵永平、唐勇主编道路勘测设计高等教育出版社（10）陈忠延主编土木工程专业设计指南（桥梁工程分册）中国水利水电出版社[11]杨炳成主编公路桥梁电算（第二版）人民交通出版社[12]金吉寅、冯郁芳、郭临义主编桥梁附属结构与支座人民交通出版社[13]刘效尧、赵立成主编梁桥（下册）人民交通出版社【14】结构设计原理叶见曙主编人民交通出版社[15]结构力学（上册）•李廉银•高等教育出版社[161公路工程概算定额交工发[1992]65号•人民交通出版社[17]公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004[18]公路坊工桥涵设计规范JTGD61—2005[19]公路桥涵地基与基础设计规范JTJ02J85[20]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62—2004英文资料翻译4.6.3ServiceabilitylimitstateThestressesineachflangeateachstageofconstructionshallbecalculatedandadded 92together.Thesectionpropertiesusedinthiscalculationshallbetheelasticsectionproperties.Inthesummationofstresses,stressesresultingfrombothactioneffects(serviceabilityload)andnon-actioneflfects(shrinkage,differentialtemperatureandimposeddisplacements)shallbeincluded.4.7CONNECTIONS4.7.1GeneralEachelementinaconnectionshallbedesignedsothatthestructureiscapableofresistingalldesignactions.Thedesigncapacitiesofeachelementshallbenotlessthanthecalculateddesinactioneflfects.Connectionsandthead.iacentareaofmembersshallbedesignedbydistributingthedesignactioneffectssothattheycomplywiththefollowing:(a)Thedistributeddesignactioneffectsareinequilibriumwiththedesignactioneffectsactingontheconnection.(b)Thedefbrmationsintheconnectionarewithinthedeformationcapacitiesoftheconnectionelements.(c)Alloftheconnectionelementsandthead.iacentareasofmembersarecapableofresistingthedesignactioneffectsactingonthem.(d)Theconnectionelementsshallremainstableunderthedesignactioneffectsanddeformations.Residualactionsduetotheinstallationofboltsneednotbeconsidered.4.7.2Analysisofaboltgroupsubjecttoin-planeloadingThedesignactionsinaboltgroupshallbedeterminedbyananalysisbasedonthefollowingassumptions: 93(a)TheconnectionplatesshallbeconsideredtoberigidandtorotaterelativetoeachotheraboutapointknownastheinstantaneouscentreoftheboItgroup.(b)Inthecaseofaboltgroupsub.iecttoapurecoupleonly,theinstantaneouscentreofrotationshallbetakentocoincidewiththeboltgroupcentroid.Inthecaseofaboltgroupsub.iecttoanin-planeshearforceappliedatthegroupcentroid,theinstantaneouscentreofrotationisatinfinityandthedesignshearforceisuniformlydistributedthroughoutthegroup.Inallothercases,eithertheresultso{*independentanalysesforapurecouplealoneandfbranin-planeshearforceappliedattheboltgroupcentroidshallbesuperposed,orarecognizedmethodofanalysisshallbeused.(c)Thedesignshearforceineachboltshallbeassumedtoactatrightanglestotheradiusfromthebolttotheinstantaneouscentre,andshallbetakenasproportionaltothatradius.4.7.1Analysisofaboltgroupsubjecttoout-of-planeloadingThedesinactionsinanyboltinaboltgroupsubjecttoout-of^planeloadingshallbedeterminedinaccordancewithClause4.7.1.4.7.2Analysisofaboltgroupsubjecttoacombinationofin-planeandout-of^planeloadingThedesignactionsinanyboltinaboltgroupshallbedeterminedinaccordancewithClauses4.7.2and4.7.3.4.7.3Analysisofaweldgroupsubjecttoin-planeloading4.7.3.1GeneralmethodofanalysisThedesignforceperunitlengthinafilletweldgroupsub.iecttoin-planeloadingshallbedeterminedinaccordancewiththefollowing:(a)Theconnectionplatesshallbeconsideredtoberigidandtorotaterelativetoeachother 94aboutapointknownastheinstantaneouscentreofrotationoftheweldgroup.(a)Inthecaseofaweldgroupsub.iecttoapurecoupleonly,theinstantaneouscentreofrotationshallbetakentocoincidewiththeweldgroupcentroid.Inthecaseofaweldgroupsub.iecttoanin-planeshearforceappliedatthegroupcentroid,theinstantaneouscentreoftherotationisatinfinityandthedesignforceperunitlength(v*.)isuniformlydistributedthroughoutthegroup.Inallothercases,eithertheresultsofindependentanalysesforapurecouplealoneandforanin-planeshearforceappliedattheweldgroupcentroidshallbesuperposed,orarecognizedmethodofanalysisshallbeused.(b)Thedesignforceperunitlength(v；)atanypointinthefilletweldgroupshallbeassumedtoactatrightanglestotheradiusfromthatpointtotheinstantaneouscentre,andshallbetakenasproportionaltothatradius.4.7.1.1AlternativeanalysisThedesignforceperunitlengthinthefilletweldgroupmayalternativelybedeterminedbyconsideringthefilletweldgroupasanextensionoftheconnectedmemberandproportioningthedesignforceperunitlengthinthefilletweldgrouptosatisfyequilibriumbetweenthefilletweldgroupandtheelementsoftheconnectedmember.4.7.2Analysisofaweldgroupsubjecttoout-of^planeloading4.7.3.1GeneralmethodofanalysisThedesignforceperunitlength(v*z)inafilletweldgroupsub.iecttoout-o£planeloadingshallbedeterminedinaccordancewiththefollowing:(a)Thefilletweldgroupshallbeconsideredinisolationfromtheconnectedelement.(b)Thedesignforceperunitlengthinthefilletweldresultingfromadesignbendingmoment 95shallbeconsideredtovarylinearlywiththedistancefromtherelevantcentroidaIaxes.Thedesignforceperunitlengthinthefilletweldgroupresultingfromanyshearforceoraxialforceshallbeconsideredtobeuniformlydistributedoverthelengthofthefilletweldgroup.4.7.1Analysisofaweldgroupsubjecttoacombinationofin-planeandout-of-planeloadingThedesignforceperunitlengthshallbedeterminedfromanalysesinaccordancewithClauses4.7.5.1and4.7.6.1,orClauses4.7.5.2and4.7.6.2,asappropriate.4.8LONGITUDINALSHEARForacompositebeam,whethersimplysupportedorcontinuous,thedesinlongitudinalshearforceperunitlength(u；)onaparticularshearplaneshallbecalculatedasfollows:*4whereV*=desinshearforceatthecross-sectionunderconsiderationA=areaofthesectiontoonesideoftheshearplaneunderconsiderationThisshallbethetransformedconcreteareafbrconcreteincompressionorforconcreteintension,eithertheareaofembeddedsteelanduncrackedconcreteortheareaofembeddedsteeltakenonitsownyc=distancefromtheneutralaxisofthecompositesectiontothecentroidofareaAtIt=secondmomentofareaofthetransformedcompositecross-sectionTheeffectivewidthoftheconcreteflangemaybecalculatedinaccordancewithClause4.4.1.Wherethesectionpropertiesofacompositesectionvariessignificantlyalongthelengthofanyspan,accountshallbetakenofthevariationofsectionpropertieswhencalculatingthelongitudinalshearflow.4.9SHRINKAGEANDDIFFERENTIALTEMPERATUREEFFECTS 964.9.1General4.9.1.DifferentialtemperatureeffectsTheprimaryeffectsofdifferentialtemperaturethroughthedepthofthecross-sectionofamembershallbeconsidered.Inaddition,thesecondaryeffectsincontinuousmembers,duetoredistributionofthemomentsandsupportreactionscausedbytheprimaryeffectsshallalsobeconsidered.Longitudinalstressesandshearforcesduetodifferentialtemperatureeffectsshallbecalculatedbyelastictheoryassumingfullinteractionbetweentheconcreteslabandthesteelbeam.Thestiffiiessshallbebasedonthetransformedcompositecross-sectionusingamodularratioappropriatetoshort-termloadingandassumingtheconcreteslabtohaveaneffectivewidthcalculatedinaccordancewithClause4.4.1.4.9.2.2ShrinkageeffectsWhentheeffectsofshrinkagemodifiedbycreepadverselyaffectthestructure,theyshallbecalculatedinthemannerdescribedfbrdifferentialtemperatureeffects,butusingamodularratioappropriatetolong-termloading.Thebeneficialeffectsofthecreepofconcreteshallbetakenintoaccount.4.9.2Serviceabilitylimitstate4.9.2.1GeneralTheeffectsofshrinkageanddifferentialtemperatureshallbeconsideredattheserviceabilitylimitstatefbrcompositebeamswithsectionsthatarenotcompactatintemalsupports.Accountshallbetakenofthelongitudinalshearforcesarisingfromshrinkageanddifferentialtemperatureeffectsinthedesinofallcompositebeamsfbrtheserviceabilitylimitstate.4.9.2.2LongitudinalshearLongitudinalshearforcesduetotheprimaryeffectsofshrinkageordiflferentialtemperature 97shallbeassumedtobetransmittedacrosstheinterfacebetweenthesteelbeamandtheconcreteslabbyshearconnectorsateachendofthebeam,ignoringtheeffectsofbond.Intheabsenceofamoreaccurateanalysis,theforcesontheconnectorsmaybecalculatedbyassumingthattherateoftransferoflongitudinalforcevarieslinearlyfromamaximumattheendofthebeamtozeroatadistancefromtheendequaltothetotaleffectivewidthoftheslab.Alternatively,wherestudshearconnectorsareused,therateoftransferofforcemaybeassumedtobeconstantoveradistancefromeachendofthebeamequaltoonefifthofthespanofthebeam. 984.9.1.1GeneralTheefectsofshrinkageanddifferentialtemperatureneedonlybeconsideredatthestrengthlimitstatewhenthecross-sectionofthesteelmemberisnotcompact.4.9.3.2LongitudinalshearThelongitudinalshearforcesarisingfromtheeffectsofshrinkageanddifferentialtemperatureshallbeconsideredinthedesignofthelongitudinalandtransversereinforcementintheconcreteslab.4.10RIGOROUSSTRUCTURALANALYSIS4.10.1GeneralArigorousstructuralanalysisshalltakeintoaccounttherelevantmaterialproperties,geometriceffects,three-dimensionaleffectsandinteractionwiththefoundationsspecifiedinClauses4.10.2to4.10.4.4.10.2GeometriceffectsEquilibriumofthestructureinitsdeformedconditionshallbetakenintoaccountwheneverdeflectionswithinthelengthofanaxiallyloadedmember,orrelativeenddisplacements,significantlyinfluencethemagnitudeanddistributionofactioneffectsinthestructure.4.10.3Three-dimensionaleffectsThethree-dimensionalnatureofthestructureshallbetakenintoaccountintheinterpretationoftheresuItsoftheanalysisand,ifrelevant,intheanalysisitself.4.10.4InteractionwiththefoundationsInteractionwiththefoundationsshallbetakenintoaccountinarigorousstructuralanalysis. 994.6.3使用极限状态应计算每一个施工阶段翼缘上的应力并综合分析。此计算中的截面特性定为弹性截面。在进行应力叠加时，应综合考虑荷载效应(使用荷载)和非荷载效应(收缩应力、温度变形和位移变形)。4.7节点4.7.1概述为使结构能够承受所有设计荷载，应对节点处的每个单元进行设计计算。各个单元的设计承载能力不得小于计算荷载效应。通过均布设计荷载效应，节点处及周边地区各元素设计应符合一下原则：(a)均布荷载效应应与作用在节点上的设计荷载效应均衡。(b)节点变形应在节点元素的变形范围之内。(c)所有的节点单元及周边元素应能够承受作用在其上的设计荷载效应。(d)在设计荷载效应和变形下，节点单元应该能够保持稳定。4.7.2承受面内荷载的螺栓组应力分析作用在螺栓组上的设计荷载按如下假设进行分析：(a)连接板假定为刚性，并以螺栓组的瞬时中心为中心点进行转动(b)在螺栓组承受纯力偶的情况下，瞬时转动中心与螺栓组中心保持一致；假设螺栓组承受形心剪切应力，则瞬时转动中心位于无限远处且剪切应力均匀分布；在其他所有情况下，采用通用方法进行计算。(c)假设每一个螺栓的设计剪切应力作用在以从螺栓到瞬时中心为半径的合适角度内，并以该半径为中心对称。4.7.3承受平面外加载的螺栓应力分析 100螺栓组内承受平面外加载的任何螺栓设计荷载分析遵循4.7.1的条款。 1014.7.1承受面内和面外荷载的螺栓组应力分析螺栓组内承受平面外加载的任何螺栓设计荷载分析遵循4.7.2和4.7.3的条款。4.7.2承受面内荷载的焊接组应力分析4.7.2.1分析通用方法角焊缝中承受面内荷载的每个单元长度的设计应力按如下原则确定：(a)连接板视为刚性，并以螺栓组的瞬时中心为中心进行转动。(b)螺栓组只承受纯力偶时，瞬时转动中心与螺栓组形心一致；螺栓组承受作用在形心处的面内剪切应力，瞬时转动中心在无限远处且单元长度上的剪切应力均匀分布；其他所有情况下，采用通用方法分析。(c)假设角焊缝中任一点上单元长度内的设计应力作用在以从螺栓到瞬时中心为半径的合适角度内，并以该半径为中心对称。4.7.2.2角焊缝中任一点上单元长度内的设计应力按两种情况确定，即角焊缝为节点的延伸或者将设计应力进行分配。4.7.3承受面外荷载的焊接组应力分析4.7.3.1分析通用方法角焊缝中承受面外荷载的每个单元长度的设计应力按如下原则确定：(a)角焊缝应独立于节点元素进行考虑。(b)角焊缝中单位长度上由弯矩产生的设计应力沿中心轴线呈直线变化；角焊缝单位长度上由剪切应力或轴向应力产生的设计应力均匀分布在角焊缝单位长度上。 1024.7.1承受而内和面外荷载的焊接组应力分析单位长度上的设计应力根据条款4.751和4.761和4.752所得。对于组合梁而言，无论是简支的还是连续的，特殊剪切面上单位长度的纵向剪切应力，按下面进行计算：片=横断面的设计剪切应力4=剪切面区域此断面的混凝土是可以处于受压状态也可以处于受拉状态，可以放入钢筋也可以是素混凝土。匕-距离组合断面中性轴的距离复合横断面的第二弯矩混凝土翼缘的有效宽度按条款4.4.1计算。当复合界面特性随跨度的变化而变化时,应根据界面特性的变化计算纵向剪切应力。4.9温度效应4.9.1概述4.9.1.1不同温度效应应考虑温度对横断面的影响的主要效应。除此之外，在连续结构中，应考虑由弯矩的重新分布引起的次要效应和支反力引起的主要效应。由不同温度效应引起的纵向应力和剪切应力应根据弹性理论计算并假设混凝土板和钢筋混凝土梁全交互。复合截面特性应采用与短期荷载效应相对应的刚度比，混凝土板有效宽度的计算按照条款4.4.1进行。 1034.9.1.1收缩效应当收缩由徐变产生时，按照温度效应的方法进行计算，但需要采用与长期荷载效应相对应的模数，且应考虑徐变的有利影响。4.9.2.1概述对于组合梁的使用极限状态应应考虑温度及收缩效应，并考虑由此引起的纵向剪切应力。4.9.2.2由收缩和温度效应引起的纵向剪切应力通过连接件沿着混凝土板和钢筋混凝土梁的界面进行传递，忽略连接的影响。在更准确的分析情况下，节点上力的计算是假设纵向力的传递按直线状态变化，在梁端取最大值在板的有效宽度范围内一-直变化到零，相反地，使用栓钉连接件时，力的传递是恒定的数值从梁端是梁跨的五分之一处。4.9.3强度极限状态4.9.3.1概述收缩及温度效应的影响只需要在强度极限状态下当钢构件的截面状态不紧凑时考虑。4.93.2由收缩和温度效应引起的纵向剪切应力应该在混凝土板的纵向和横向设计中考虑。4.10大跨度结构分析4.10.1概述大跨度结构分析应考虑相关的材料特性、儿何特性、三维特性以及4.10.2和4.10.4中有关基础的影响。 1044.10.1儿何特性在其变形结构均衡的条件下，应该考虑挠度或者相对位移长度是否在轴向荷载范围之内，这对结构荷载效应的分布和变化幅度影响重大。4.10.2三维特性三维特性应在结构效果分析及其他相关分析中考虑。4.10.3基础作用在严格的结构分析中应考虑与基础的交互作用。
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