2019年箱梁毕业设计.doc

1． 绪论

1.1原始资料

(一)工程地点及内容

本课题设计为省道宝平线二级公路上的一座大桥的设计。中心桩号K128+100，全长约160米。 (二)沿线自然地理概况 （1）地形地貌

线路所经地区属冀西北山间盆地与冀北山地分界地带，地貌类型属剥蚀侵蚀构造地貌类和剥蚀堆积地貌类。地势由西北向东南倾斜，山谷狭窄。为山岭重丘区地形。路线所经区域属公路自然区划黄土高原干湿过度区的雁北张宣副区（Ⅲ

1a

区）。桥位处多为水田、旱地。 （2）气象

本地区属大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季凉爽短促，全年多风少

雨。年平均气温5.7℃，一月份平均气温－11.5℃，四月份平均气温7.6℃，七月份平均气温20.9℃,十月份平均气温6.7℃,极端最低气温-25.9℃，极端最高气温36.6℃。年平均降雨量420mm，一年之中雨量分布极不均匀，且雨量集中在六至八月份，且多局部暴雨，冰雹。无霜期为120天。

本地区风向随季节变化非常明显，夏季多为东南风，其它季节以西到西北风为主，平均每年大风日数达67.4天，年平均风速3.0m/s，年极端最大风速26.0m/s，春秋季本地区的风速最大。 （3）地震

路线经过地域属华北地震区，位于山西地震带和燕山地震带交汇处，该区域一般发生在较大活动构造边界带与一般活动断裂带的交接并伴有新生代断陷盆地地区，以及活动断裂的交会、拐弯和端点。地震与构造带和断裂带密切相关，也受其控制。地震动峰值加速度系数等于0.05。 （4）工程地质条件

第1页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

路线所经地带，地表地层主要是太古界、中生界地层。其岩性为含有角砾岩、粉砂岩。新生界地层，为冲积、洪积、残积、坡积、风积相堆积层。沿线有部分盐碱滩地分布。 1.2设计要求

（一）工作要求

1、分析和整理基本设计资料，如：桥涵水文、地质、气象、施工条件等资料； 2、完成结构设计计算； 3、完成主要施工图的设计； 4、适当提出施工方法建议。 （二）步骤： 1、桥梁方案拟定 2、结构设计

（1） 完成上部结构各构件的计算书； （2） 完成其它某些细部构造的设计计算； 3、 结构详图的绘制。

1.3参数的选取

（一）桥梁线形布置： 1．平曲线：无，横坡为0%。

第2页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

2．竖曲线：无，纵坡为0%。 （二）主要技术标准： 1．设计荷载：公路二级。 2．标准跨径:25.00；

3．计算跨径:边跨24.52m，中跨25.00； 4．桥面宽度:全宽12.40净宽11.40； (三)主要材料：

（1）混凝土：预应力混凝土预制箱梁、横梁及现浇接头湿接缝混凝土均为C50。6cm调平层混凝土为C40，桥面铺装层采用10cm厚沥青混凝土。 （2）钢绞线：采用符合GB/T 5224-1995技术标准的低松弛钢绞线。

（3）非预应力钢筋：采用符合新规范的R235,HRB335钢筋。凡钢筋直径≥12毫米者，采用HRB335(20MnSi)热轧螺纹钢；凡钢筋直径<12毫米者，采用R235钢。 （4）钢板应符合GB700－88规定的Q235钢板。

（5）材料容重：钢筋混凝土γ=26kN/m,沥青混凝土γ=23kN/m,钢板容重γ=78.5kN/m。

（6）锚具：GVM15-3、GVM15-4和GVM15-5。

以上各种材料特性参数值参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。 （四）施工方式：

简支转连续施工方法。预制梁部分按后张法制作主梁，预留预应力钢丝孔道，由Φ=70mm的预埋波纹管形成。在现场安装完成后现浇湿接头，完成简支转连续结构转换工作。 （五）设计规范：

中华人民共和国行业标准（JDG D62-2004）《公路桥涵设计通用规范》 中华人民共和国行业标准(JDG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设规范》。 （六）支座位移：

各支座单独沉降0.5mm. (七)温度影响：

第3页（共102页）

3

3

3

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

主梁上下缘温差：5摄氏度。

2．桥型及纵，横断面布置

2.1 桥形布置及孔径划分：

本设计是公路用大桥。为缩短工期，提高行车舒适性，综合分析比较各类桥型后采用预应力混凝土连续箱梁桥，跨径为6*25m.施工方法为简支转连续。 考虑伸缩缝的设置，实际桥跨长为149.84m.即在桥的两头各设8cm的伸缩 缝，两边孔计算跨径为2442cm，两中孔计算跨径2500cm，连续梁两端至边支座中心线之间的距离为40cm. 2.2 截面形式和截面尺寸的拟定 1、截面形式及梁高

采用等高度截面箱梁，梁高1.25m,高跨比H/L=0.05 2、横截面尺寸

每幅桥面全宽为12.4米。采用简支转连续的施工方法，考虑施工因素，将桥做成四个单箱单室的组合截面。其中，预制中梁顶板宽240cm，底板宽100cm；预制边梁顶板宽290cm，底板宽100cm；预制主梁间采用60cm的湿接缝，从而减少主梁的吊装质量。边，中梁均采用斜腹板，以减轻主梁的自重。为满足顶板负弯矩普通钢筋的布置及轮载的局部作用，箱梁顶板取等厚度15cm。同时为防止应力集中和便于脱模，在腹板与顶板交界处设置20cm×10cm的承托。

主梁横断构造如图所示。

图2-1 主梁横断构造 （单位：cm）

3、箱梁底板厚度及腹板宽度设置 （1）箱梁底板厚度设置

第4页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

简支转连续施工的连续梁桥跨中正弯矩较大，因此底板不宜过厚；同时支点也存在负弯矩，需要底板要有一定的厚度来提供受压面积。从而将底板厚度在跨内大部分区域设为15cm，仅在距边支点160cm、中支点220cm处加厚，加厚区段长度都为150cm，且底板逐渐加厚至25cm。箱梁底板厚度变化如图所示。

图2-2 箱梁底板厚度变化示意（单位：cm）

（2）腹板宽度设置

根据连续梁剪力变化规律，兼顾施工方便性，腹板宽度除在支点附近区域加宽外，其余均为15cm。加宽方式同底板厚度加厚设置，详图见下图所示：

图2-3 箱梁腹板厚度变化示意（单位：cm）

4、横隔梁（板）设置

为保证支座处传力的可靠性，因此在边永久（临时）支承处，设一道厚为20cm的端横隔梁，中永久支承处为35cm的中横隔梁，此外在中临时支承处设10cm厚的箱内隔板，见下图：

第5页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

图2-4 横隔梁设置示意（单位：cm）

3. 毛截面几何特性

采用CAD中面域查询的方法求得各毛截面几何特性：

---------------- 预制中梁支点 ---------------- 面积: 10906.2500 周长: 992.7145

边界框: X: -120.0000 -- 120.0000 Y: -72.1051 -- 52.8949 质心: X: 0.0000 Y: 0.0000 惯性矩: X: 20112791.0747 Y: 34373699.5443 惯性积: XY: 0.0000 旋转半径: X: 42.9436 Y: 56.1404 主力矩与质心的 X-Y 方向:

I: 20112791.0747 沿 [1.0000 0.0000] J: 34373699.5443 沿 [0.0000 1.0000]

第6页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

---------------- 预制中梁跨中 ---------------- 面积: 8406.2500 周长: 1048.3300

边界框: X: -120.0000 -- 120.0000 Y: -77.9901 -- 47.0099 质心: X: 0.0000 Y: 0.0000 惯性矩: X: 16587785.6322 Y: 30354376.6276 惯性积: XY: 0.0000 旋转半径: X: 44.4215 Y: 60.0910 主力矩与质心的 X-Y 方向:

I: 16587785.6322 沿 [1.0000 0.0000] J: 30354376.6276 沿 [0.0000 1.0000] ---------------- 预制边梁支点 ---------------- 面积: 11656.2500 周长: 1092.7145

边界框: X: -160.6702 -- 129.3298 Y: -75.0259 -- 49.9741 质心: X: 0.0000 Y: 0.0000 惯性矩: X: 21572934.8795 Y: 49284088.2842 惯性积: XY: -4619056.6354 旋转半径: X: 43.0205 Y: 65.0240 主力矩与质心的 X-Y 方向:

I: 20823283.4099

沿

[0.9871

第7页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

-0.1602]

J: 50033739.7538 沿 [0.1602 0.9871] ---------------- 预制边梁跨中 ---------------- 面积: 9156.2500 周长: 1148.3300

边界框: X: -158.1228 -- 131.8772 Y: -81.2264 -- 43.7736 质心: X: 0.0000 Y: 0.0000 惯性矩: X: 17676723.4132 Y: 44987738.4024 惯性积: XY: -3944754.6928 旋转半径: X: 43.9382 Y: 70.0952 主力矩与质心的 X-Y 方向:

I: 17118365.3350 -0.1401]

J: 45546096.4806 沿 [0.1401 0.9901] ---------------- 成桥后中梁跨中 ---------------- 面积: 9393.9628 周长: 1166.4834

边界框: X: -150.0000 -- 150.0000 Y: -81.6307 -- 43.3693 质心: X: 0.0000 Y: 0.0000 惯性矩: X: 17972092.3714 Y: 47040049.4284 惯性积: XY: 0.0000 旋转半径: X: 43.7396

沿

[0.9901

第8页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

Y: 70.7635 主力矩与质心的 X-Y 方向:

I: 17972092.3714 沿 [1.0000 0.0000] J: 47040049.4284 沿 [0.0000 1.0000] ---------------- 成桥后中梁支点 ---------------- 面积: 11937.0497 周长: 1109.6368

边界框: X: -150.0000 -- 150.0000 Y: -75.4772 -- 49.5228 质心: X: 0.0000 Y: 0.0000 惯性矩: X: 21930084.4879 Y: 51058633.6697 惯性积: XY: 0.0000 旋转半径: X: 42.8619 Y: 65.4013 主力矩与质心的 X-Y 方向:

I: 21930084.4879 沿 [1.0000 0.0000] J: 51058633.6697 沿 [0.0000 1.0000] ---------------- 成桥后边梁支点 ---------------- 面积: 12237.0497 周长: 1149.6368

边界框: X: -166.0775 -- 153.9225 Y: -76.5074 -- 48.4926 质心: X: 0.0000 Y: 0.0000 惯性矩: X: 22452496.9650 Y: 58560352.9933 惯性积: XY: -1967644.9702

第9页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

旋转半径: X: 42.8345 Y: 69.1773 主力矩与质心的 X-Y 方向: I: -0.0543]

J: 58667260.4079 沿 [0.0543 0.9985] ---------------- 成桥后边梁跨中 ---------------- 面积: 9693.9628 周长: 1206.4834

边界框: X: -165.0485 -- 154.9515 Y: -82.7408 -- 42.2592 质心: X: 0.0000 Y: 0.0000 惯性矩: X: 18351753.3363 Y: 54492375.7280 惯性积: XY: -1668441.6977 旋转半径: X: 43.5099 Y: 74.9751 主力矩与质心的 X-Y 方向:

I: 18274892.7301 -0.0460]

J: 54569236.3342 沿 [0.0460 0.9989]

最后结果：

中性轴（中性截面位置 截面积（m2） I（m4） 轴至粮底距离）（m） 预置中梁 预置边梁 跨中 支点 跨中 0.841 1.091 0.916 0.1659 0.2011 0.1712 0.780 0.721 0.812 沿

[0.9989

22345589.5505

沿

[0.9985

第10页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

支点 成桥后中梁 跨中 支点 跨中 支点 1.166 0.9394 1.194 0.9694 1.224 0.2082 0.1797 0.2193 0.183 0.2235 0.750 0.816 0.755 0.827 0.765 成桥后边梁 4、结构内力计算

单元划分：本设计结合施工，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48个单元，49个节点

节点号 1 2 3 4 5 6 7 控制截面 梁左端 永久支点 变化点 L1/4 跨中 3L/4 变化点 x坐标(m) 0 0.4 2.0 7.775 6.53 18.79 22.72 节点号 8 9 10 11 12 13 14 控制截面 临时支点 永久支点 临时支点 变化点 L1/4 跨中 3L/4 x坐标(m) 24.42 24.92 25.42 27.62 31.17 37.42 43.67 节点号 15 16 17 18 19 20 21 控制截面 变化点 临支点 永久支点 临时支点 变化点 L1/4 跨中 x坐标(m) 47.72 节点号 控制截面 x坐标(m) 49.42 49.92 50.42 52.12 56.17 62.42 22 L3/4 23 24 25 变化点 临时支点 永久支点 68.67 72.72 74.42 74.92 第11页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

4．1 恒载内力计算

4.1.1 施工阶段划分

本设计将施工过程划分为四个阶段，第一施工阶段：预制主梁，待混凝土达到设计强度100％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；第二施工阶段：浇筑各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6跨连续梁；第三施工阶段：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6跨连续梁；第四施工阶段：进行防护栏以及桥面铺装施工。第五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，主要包括：预制箱梁一期恒载集度(g1')，成桥后箱梁一期恒载集度(g1)，二期恒载集度(g2)。

图4-1 施工阶段示意图

4.1.2 桓载集度

1、预制箱梁一期恒载集度(g1')：

第12页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

预制中梁一期恒载集度（KN/m）

区段 集度 变化点前 29.0 变化段 27.625 两变化点之间 26.25

预制边梁一期恒载集度（KN/m）

区段 集度 变化点前 32.175 变化段 30.7875 两变化点之间 29.4 2、成桥后箱梁一期恒载集度(g1)：

成桥后中梁一期恒载集度（KN/m）

区段 集度 变化点前 29.843 变化段 26.664 两变化点之间 23.485 成桥后边梁一期恒载集度（KN/m）

区段 集度 变化点前 30.593 变化段 27.414 两变化点之间 24.235

3、二期恒载集度(g2)：

本设计桥面铺装采用桥面铺装：10cm沥青混凝土，混凝土调平层 6cm50号混凝土，铺装层宽为11.4m,调平混凝土容重23KN/M^3, 沥青混凝土容重23KN/M^3。护栏一侧每延米按0.301m^3计，混凝土容重按25 KN/M^3计.混凝土按每片梁承担全部二期恒载的四分之一.。

g2=(0.16×11.4×23+0.301×2×25)/4=14.25（kN/m）

4.1.3 恒载内力计算

由施工过程可知，g1’适用于主梁第1，2施工阶段恒载内力计算，g1适用于第3施工阶段恒载内力计算，g1 + g2 适用于第4施工阶段恒载内力计算。

用结构力学求解器得如下结果：（以半桥长为例，弯矩关于中跨L/2对称，剪力关于中跨L/2反对称。）下面以预制中梁的计算为例：

第13页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

截面号布置图：

( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )( 8 )( 9 )( 10 )( 11 )( 12 )( 13 )( 14 )( 15 )( 16 )( 17 )( 18 )( 19 )( 20 )( 21 )( 22 )( 23 )( 24 )( 25 )( 26 )( 27 )( 28 )( 29 )( 30 )( 31 )( 32 )( 33 )( 34 )( 35 )( 36 )( 37 )( 38 )( 39 )( 40 )( 41 )( 42 )( 43 )( 44 )( 45 )( 46 )( 47 )( 48 )12345678910111213141511718619202122232252642728293031333342353637383944142043444546474849

图4-2 单元划分图

g1'在第一施工阶段的恒载内力

中梁 截面号 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 剪力(KN/m) 0.000 -10.906 207.332 168.706 73.504 -55.324 -184.152 -266.745 -307.785 -321.418 285.908 272.275 219.164 144.558 13.208 -118.142 -203.257 -244.297 -257.930 266.727 弯矩（KN.m） 截面号 0.000 -2.181 -2.181 298.649 847.254 902.974 168.977 -717.037 -1205.388 -1362.689 -1362.689 -1223.143 -682.561 -36.954 456.061 128.140 -522.695 -903.116 -1028.673 -1028.673 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 边梁 剪力(KN/m) 弯矩（KN.m） 0.000 -11.656 225.403 183.777 80.081 -60.241 -200.563 -290.524 -334.751 -349.322 310.530 295.960 238.724 157.461 14.393 -128.676 -221.385 -265.612 -280.182 289.769 0.000 -2.331 -2.331 325.013 922.652 983.462 184.100 -780.886 -1312.370 -1483.389 -1483.389 -1331.766 -743.614 -40.384 496.660 139.524 -569.349 -983.296 -1119.745 -1119.745 第14页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

18 19 20 21 22 23 24 25 253.094 212.054 126.939 -4.411 -135.761 -220.875 -261.915 -275.548 -898.717 -503.341 183.121 566.023 127.988 -594.200 -1004.572 -1138.937

g1在第三施工阶段的恒载内力

18 19 20 21 22 23 24 25 275.199 230.972 138.263 -4.806 -147.874 -240.583 -284.810 -299.381 -978.503 -548.258 199.443 616.497 139.372 -647.254 -1093.383 -1239.886 中梁 截面号 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 剪力(KN/m) 0.000 -11.937 231.210 188.548 82.161 -61.802 -205.765 -298.061 -343.390 -358.311 318.502 303.581 244.920 161.548 14.767 -132.014 弯矩（KN.m） 截面号 0.000 -2.387 -2.387 333.419 946.575 1008.975 188.881 -801.137 -1346.371 -1521.796 -1521.796 -1366.276 -762.925 -41.445 509.539 143.140 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 边梁 剪力(KN/m) 弯矩（KN.m） 0.000 -12.240 238.445 194.576 84.792 -63.769 -212.329 -307.573 -354.184 -369.484 328.363 313.063 252.744 166.709 15.241 -136.228 0.000 -2.448 -2.448 343.969 976.737 1041.171 194.930 -826.679 -1389.172 -1570.089 -1570.089 -1409.730 -787.344 -42.815 525.779 147.694 第15页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25

-227.129 -272.458 -287.379 297.215 282.294 236.965 141.851 -4.930 -151.712 -246.826 -292.155 -307.076 -584.125 -1008.774 -1148.733 -1148.733 -1003.856 -562.486 204.616 632.492 142.985 -664.053 -1122.187 -1271.995 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 -234.380 -280.990 -296.290 306.443 291.143 244.532 146.380 -5.088 -156.557 -254.709 -301.32 -316.620 -602.787 -1040.852 -1185.172 -1185.172 -1035.775 -580.452 211.145 652.682 147.539 -685.275 -1157.899 -1312.384 g1 + g2在第四施工阶段的恒载内力

中梁 截面号 剪力(KN/m) 1 2左 2右 3 4 5 6 7 0.000 -17.638 368.979 303.516 132.577 -98.739 -330.055 -478.353 弯矩（KN.m） 截面号 0.000 -3.528 -3.528 534.468 1522.218 1625.931 311.679 -1276.842 1 2左 2右 3 4 5 6 7 边梁 剪力(KN/m) 0.000 -17.940 375.785 309.117 134.780 -101.134 -337.047 -488.293 弯矩（KN.m） 0.000 -3.588 -3.588 544.334 1549.758 1652.883 309.861 -1311.930 8 -547.907 -2149.163 8 -559.128 -2202.238 9左 -569.954 -2428.628 9左 -581.553 -2487.40第16页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

8 9右 502.129 -2428.628 9右 515.495 -2487.408 10 480.082 -2183.076 10 493.070 -2235.267 11 390.071 -1225.908 11 401.401 -1251.349 12 13 14 15 16 257.390 23.796 -209.798 -361.167 -430.720 -76.666 802.039 220.782 -935.421 -1608.525 12 13 14 15 16 264.779 24.248 -216.284 -372.148 -442.984 -68.881 834.326 234.213 -957.362 -1650.223 17左 -452.768 -1829.397 17左 -465.409 -1877.321 17右 471.757 -1829.397 17右 481.565 -1877.321 18 449.709 -1599.031 18 459.140 -1642.145 19 20 21 22 23 380.155 227.329 -8.515 -244.359 -397.186 -893.646 336.508 1020.300 230.068 -1069.060 19 20 21 22 23 388.305 232.441 -8.091 -248.622 -404.486 -921.817 335.192 1036.286 234.058 -1088.486 24 -466.740 -1803.397 24 -475.322 -1836.323 25 -488.787 -2042.278 25 -497.747 -2079.590 第17页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

4.2 活载内力计算

4.2.1 横向分布系数计算

本设计为六跨连续箱梁桥，边跨和中跨之比为L1/L2=24.92/25=1,即可将此桥作为六跨连续桥来分析，计算跨径取25m.且按常截面箱梁桥来考虑，这样带来的误差是很小的，满足工程需要。查资料知，对等跨常截面连续梁桥等效简支梁抗弯惯矩换算系数为：边跨：1.432，中跨：1.86。抗扭惯矩换算系数为：边中均为1。

1、边跨横向分布系数： （1）边跨抗弯、抗扭惯矩计算：

图4-3 主梁抗扭惯矩计算简化图 单位：cm

IT(S1S2)2h211(1.47.585)21102SS2113.4147.585 2S1214.61515tt1t20.211(m4)由对等跨常截面连续梁桥等效简支梁抗弯惯矩换算系数为：边跨：1.432，中跨：1.86。抗扭惯矩换算系数为：边中均为1。则边跨的等刚度常截面简支梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别为：

I1*=1.432 0.183=0.262m4

*4IT1=10.211=0.211m

（2）比例参数和计算：

第18页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

Ib0.2623.015.815.80.1037

4GIlITl0.211252EIb14Id133l4I122210.2620.75Id13390433900.0327 43lh1250.153（3）荷载横向分布影响线计算：

查公路桥梁荷载横向分布计算所列刚接板、梁桥荷载横向分布影响线表中的三梁式的G表，在＝0.03、=0.06和＝0.05、＝0.1之间按内插法得，绘制影响线：

梁号 1 2 3 4  0.0327 0.0327 0.0327 0.0327  1 0.1037 0.1037 0.1037 0.1037 0.453 0.287 0.159 0.101 2 P=1位置 3 0.159 0.236 0.319 0.287 4 0.101 0.159 0.287 0.453 0.287 0.319 0.236 0.159

1号梁荷载横向分布影响线

第19页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

2号梁荷载横向分布影响线

图4-4

（4）荷载横向分布系数

梁号 mc的计算：

荷载横向分布系数mc 公路二级 1 2 0.879 0.807

2、中跨横向分布系数：

（1）中跨抗弯、抗扭惯矩计算：

''4Cw) I21I21.8600.17970.3342(mIT(S1S2)2h211(1.47.585)21102SS2113.4147.5852S1214.61515tt1t20.211(m4)由对等跨常截面连续梁桥等效简支梁抗弯惯矩换算系数为：边跨：1.432，中跨：1.86。抗扭惯矩换算系数为：边中均为1。则边跨的等刚度常截面简支梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别为：

*I2= 1.8600.17970.3342m4 *4IT2=10.211=0.211m

（2）比例参数和计算：

第20页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

I25.84GIlIT2EIb120.33423.0b15.80.1323 0.21125l32224Id133l4I10.33420.75Id13390433900.0417

lh12540.153（3）荷载横向分布影响线计算：

查公路桥梁荷载横向分布计算所列刚接板、梁桥荷载横向分布影响线表中的三梁式的G表，在＝0.03、=0.06和＝0.05、＝0.1之间按内插法得，绘制影响线：

梁号 1 2 3 4  0.0417 0.0417 0.0417 0.0417  1 0.1323 0.1323 0.1323 0.1323 0.488 0.290 0.142 0.080 P＝1位置（主梁轴线） 2 0.290 0.334 0.234 0.142 3 0.142 0.234 0.334 0.290 4 0.080 0.142 0.290 0.488

1号梁荷载横向分布影响线

第21页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

图4-5 2号梁荷载横向分布影响线

（4）荷载横向分布系数mc的计算：

荷载横向分布系数mc 公路二级 1 2 0.8896 0.825 梁号 为了简化连续梁的活载内力计算，偏安全地全桥统一取用中跨1号梁荷载横向分布系数0.8896。

4.2.2 冲击系数和车道折减系数

1、求冲击系数：

mc=G g =23.4839.81 =2.394 Kgm

对于正弯矩效应；

13.616EIc13.616桥梁自振频率 f1=

2l2mc23.142520.17973.451010=3.0735

2.394当1.5Hzf14Hz时，0.1767lnf0.0157 μ=0.183, 1＝1.183

对于负弯矩效应：

23.651EIc23.651桥梁自振频率f1=2l2mc23.14252第22页（共102页）

0.17973.451010=5.3387

2.3942004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

当1.5Hzf14Hz时，0.1767lnf0.0157 μ=0.281 , 1＝1.281

2、车道折减系数：

按桥规二车道不折减，故折减系数为：＝1 4.2.3 活载内力计算

主梁活载横向分布系数确定后，将活载乘以相应横向分布系数后，在主梁内力影响线上最不利布载，可求得主梁最大活载内力。下面以边跨跨中截面的计算为例：

边跨跨中弯矩影响线：

由影响线可知求该截面最大弯矩时按下图布载（即在1，3，5单元布均布荷载，集中荷载P布在所求截面上）：

求最小弯矩时按下图布载：

边跨跨中剪力影响线:

第23页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

由影响线可知求该截面所受最大剪力按下图布载（均布荷载布于第一跨右半跨，第三跨，第五跨,第一单元。集中荷载布于所求截面）：

求该截面所受最小剪力按下图布载（均布荷载布于第一跨左半部分，第二跨，第四跨，和第七单元，集中荷载作用于所求截面）：

图4-6 公路二级中集中荷载P K的计算：

计算弯矩效应时 P K=0.75[180+360-180(255)]=195KN

50-5计算剪力效应时 P K=1.2195=234KN 公路二级中均布荷载 q K =0.7510.5=7.875KN/m

其他截面均按上述方法计算，计算结果如下： 截面号 1 2左 2右 3 Mmax Mmin Vmax Vmin 0 0 0 414.72 0 -112.342 -78 -89.293 第24页（共102页）

0 0 86.621 55.235 0 -234 -29.437 -30.549 2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 1204.95 1427.036 844.8 278.256 167.414 165.214 174.447 150.618 326.645 815.319 1230.543 837.158 99.126 268.795 287.206 287.206 278.426 347.386 846.854 1245.530 477.245 344.863 241.505 254.049 -163.337 -326.043 -488.75 -680.202 -939.815 -1056.196 -1065.812 -983.418 -714.446 -556.611 -393.089 -487.795 -664.757 -889.326 -909.567 -909.567 -892.725 -689.496 -479.750 -354.045 -485.018 -717.539 -911.060 -975.298 -27.129 -120.482 -189.415 -219.406 8.009 4.072 117.340 110.147 77.301 21.294 -76.711 -159.788 49.664 49.475 45.538 115.378 108.385 83.609 20.789 -77.766 -161.703 43.061 42.557 42.534 -91.372 -180.768 -271.284 -325.863 -347.856 -347.856 -38.731 -37.039 -37.893 -70.862 -155.233 -253.071 -315.687 -340.243 -340.243 -43.816 -43.538 -12.734 -74.065 -158.088 -256.332 -319.385 -344.117 -344.117

5 次内力计算

5.1 温度次内力

第25页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

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力的内力。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《桥规JTG D60》取值：

图5.1 温度梯度

o6cm调平层混凝土，桥面铺装层采用10cm厚沥青混凝土，合计16cm，T1=14C，oT2=5.5C，梁高大于40cm，取A=30cm。设计截面为箱型截面，把箱型截面按结

构图形属性不变的原则换算为工字型截如下图：

图5.2 截面划分

面积A= 0.9394m，纵向惯性矩I0.1797m，形心轴距截面上边缘的距离是

y上0.4337m，距下边缘的距离y下0.7077mm。

24为混凝土弹性模量土的线膨胀系数是

Ec4=3.4510MPa，混凝土和钢筋混凝土及预应力钢筋混凝

c=0.00001。参照《桥梁上部结构计算示例（二）》重庆交通

第26页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

学院等校合编计算方法，和规范上温度次内力的计算方法：

本六跨连续桥为五次超静定结构，故用力法计算时，选取基本结构为去掉中间五个支座截面的弯矩约束，代之以相应的单位弯矩1，如下：

M1作用下的弯矩图为：

M2作用下的弯矩图：

M3作用下的弯矩图：

M4作用下的弯矩图：

M5作用下的弯矩图：

第27页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

得力法方程：

11X112X21t0XXX02112222332t32X233X334X43t0 XXX04t43344445554X455X55t0其中：

M122122l1122334455ds(l1)

EIEI233EI1221322334434554M2M1111ldsl1EIEI236EI133124423553144125520

E3.45104MPa I0.1797m4

主梁截面为等截面且温度影响相同 所以 1t2t3t

把桥面上部结构分为三个区，高度分别为0.1m， 0.06m ，0.24m， 三个区域的面积分别为了

1A13.00.10.3 t1(145.5)9.75 ey10.3881

2A23.00.060.18 t2(4.45.5)0.54.95 ey20.3081 A30.340.240.0816 t34.412.2 ey30.1581 2AteIxxyx1.438I

0.00001

1t2t3tl1.438 由上已知数据联立①②③求解 X1= 629.68 KN.m X2= 457.95 KN.m

X3= 515.19 KN.m

lI第28页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

X4= 457.95 KN.m X5= 629.68 KN.m \\

由此可求得X1,X2,X3,X4，X5的值，将这五个弯矩值作为外荷载加在基本结构上，可求得各个截面的次内力。

主梁因为温度次内力而引起的各截面内力数值如下表： 截面号 正温差引起的内力 弯矩（kNm） 剪力（kN） 负温差引起的内力 弯矩（kNm） 剪力（kN） 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 0 0 0 41.088 157.420 314.840 472.260 573.183 616.840 629.68 629.68 626.245 611.133 586.747 543.815 500.882 473.062 461.385 457.95 457.95 459.095 0 0 25.68 25.68 25.68 25.68 25.68 25.68 25.68 25.68 -6.869 -6.869 -6.869 -6.869 -6.869 -6.869 -6.869 -6.869 -6.869 2.290 2.290 0 0 0 -20.544 -78.71 -157.42 -236.13 -286.592 -308.42 -314.84 -314.84 -313.123 -305.567 -293.374 -271.908 -250.441 -236.531 -230.693 -228.975 -228.975 -229.548 0 0 -12.84 -12.84 -12.84 -12.84 -12.84 -12.84 -12.84 -12.84 3.4345 3.4345 3.4345 3.4345 3.4345 3.4345 3.4345 3.4345 3.4345 -1.145 -1.145 第29页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

19 20 21 22 23 24 25 462.987 472.260 486.570 500.880 510.153 514.045 515.19 2.290 2.290 2.290 2.290 2.290 2.290 2.290 -231.494 -236.13 -243.285 -250.44 -255.077 -257.023 -257.595 -1.145 -1.145 -1.145 -1.145 -1.145 -1.145 -1.145 注：弯矩关于L/2对称，剪力关于L/2反对称

5.2 基础沉降次内力

由于支座处的竖向反力和地质条件的不同引起支座的不均匀沉降，连续梁是

对支座沉降敏感的结构，所以由它引起的内力是构成内力的重要组成部分。根据本次设计的地质情况，取六跨连续梁的七个支点每个支点分别沉降0.5cm，其余支点不动，所得的内力进行叠加，取最不利的内力范围。具体的计算方法用结构力学中的力法计算.

由结构力学求解器得计算结果如下：

支座内力沉降表

截 面 号 弯矩 支座1 剪力 弯矩 支座2 剪力 （KN*M*10E-06） （KN*10E-06） （KN*M*10E-06） （KN*10E-06） 1 2左 2右 3 4 5 6 7 0 0 0 -0.865 -3.312 -6.625 -9.937 -12.061 0 0 -0.54 -0.54 -0.54 -0.54 -0.54 -0.54 0 0 0 1.940 7.432 14.863 22.295 27.060 0 0 1.212 1.212 1.212 1.212 1.212 1.212 第30页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 -12.979 -13.250 -13.250 -12.914 -11.435 -9.050 -4.850 -0.65 2.072 3.214 3.550 3.550 3.460 3.154 2.425 1.300 0.174 -0.555 -0.861 -0.951 -0.54 -0.54 0.672 0.672 0.672 0.672 0.672 0.672 0.672 0.672 0.672 -0.18 -0.18 -0.18 -0.18 -0.18 -0.18 -0.18 -0.18 -0.18

截 面 号 1 2左 2右 3 4 弯矩 支座3 剪力 弯矩 支座4 剪力 29.121 29.727 29.727 28.716 24.267 17.089 4.450 -8.188 -16.378 -19.815 -20.826 -20.826 -20.298 -18.503 -14.225 -7.634 -1.023 3.255 5.051 5.579 1.212 1.212 -2.022 -2.022 -2.022 -2.022 -2.022 -2.022 -2.022 -2.022 -2.022 1.056 1.056 1.056 1.056 1.056 1.056 1.056 1.056 1.056 （KN*M*10E-06） （KN*10E-06） （KN*M*10E-06） （KN*10E-06） 0 0 0 -1.363 -5.223 0 0 -0.852 -0.852 -0.852 第31页（共102页）

0 0 0 0.365 1.399 0 0 0.228 0.228 0.228 2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 -10.446 -15.669 -19.017 -20.446 -20.892 -20.892 -19.779 -14.881 -6.978 6.937 20.851 29.868 33.652 34.776 34.776 33.627 29.755 20.532 6.298 -7.936 -17.160 -21.032 -22.170 -0.852 -0.852 -0.852 -0.852 -0.852 2.226 2.226 2.226 2.226 2.226 2.226 2.226 2.226 2.226 -2.277 -2.227 -2.227 -2.227 -2.227 -2.227 -2.227 -2.227 -2.227

截面号 支座5 弯矩 （KN*M*10E-06） 1 0 剪力 （KN*10E-06） 0 支座6 弯矩 （KN*M*10E-06） 0 剪力 （KN*10E-06） 0 支座7 弯矩 （KN*M*10E-06） 0 剪力 （KN*10E-06） 0 2.798 4.197 5.094 5.482 5.596 5.596 5.041 2.598 -1.345 -8.287 -15.229 -19.727 -21.615 -22.170 -22.170 -21.025 -17.132 -7.856 6.457 20.771 30.047 33.940 35.085 0.228 0.228 0.228 0.228 0.228 -1.111 -1.111 -1.111 -1.111 -1.111 -1.111 -1.111 -1.111 -1.111 2.290 2.290 2.290 2.290 2.290 2.290 2.290 2.290 2.290 第32页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 0 0 -0.097 -0.373 -0.747 -1.120 -1.359 -1.463 -1.493 -1.493 -1.345 -0.693 0.359 2.211 4.064 5.264 5.768 5.916 5.916 5.354 3.444 -1.106 -8.127 -15.149 -19.699 -21.609 -22.170 0 -0.061 -0.061 -0.061 -0.061 -0.061 -0.061 -0.061 -0.061 0.296 0.296 0.296 0.296 0.296 0.296 0.296 0.296 0.296 -1.123 -1.123 -1.123 -1.123 -1.123 -1.123 -1.123 -1.123 -1.123 0 0 0.025 0.094 0.188 0.282 0.342 0.368 0.376 0.376 0.338 0.174 -0.090 -0.556 -1.023 -1.325 -1.451 -1.489 -1.489 -1.347 -0.867 0.278 2.045 3.812 4.957 5.437 5.579 0 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 -0.075 -0.075 -0.075 -0.075 -0.075 -0.075 -0.075 -0.075 -0.075 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283 0 0 -0.004 -0.016 -0.032 -0.048 -0.058 -0.063 -0.064 -0.064 -0.058 -0.030 0.015 0.095 0.174 0.226 0.247 0.254 0.254 0.230 0.148 -0.047 -0.349 -0.650 -0.845 -0.927 -0.952 0 -0.003 -0.003 -0.003 -0.003 -0.003 -0.003 -0.003 -0.003 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 -0.048 -0.048 -0.048 -0.048 -0.048 -0.048 -0.048 -0.048 -0.048 注：弯矩关于L/2对称，剪力关于L/2反对称

根据七个支点分别沉降得到的内力值，进行组合取最不利的内力范围。

第33页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

支座内力沉降表

截面号 正弯矩 正剪力 负弯矩 负剪力 （KN*M*10E-06） （KN*10E-06） （KN*M*10E-06） （KN*10E-06） 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 0 0 0 2.33 8.925 17.849 26.774 32.496 34.971 35.699 35.699 34.095 27.039 17.598 13.693 25.089 37.430 42.881 44.496 44.496 42.671 36.501 23.235 16.1 24.757 38.259 0 0 1.455 1.455 1.455 1.456 1.456 1.456 1.456 1.456 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.629 3.629 3.629 3.629 3.629 3.629 3.629 第34页（共102页）

0 0 0 -2.325 -8.924 -17.85 -26.774 -32.495 -34.951 -35.699 -35.699 -34.096 -27.039 -17.598 -13.693 -25.090 -37.430 -42.881 -44.485 -44.485 -42.67 -36.502 -23.234 -16.11 -24.758 -38.259 0 0 -1.456 -1.456 -1.456 -1.456 -1.456 -1.456 -1.456 -1.456 -3.208 -3.208 -3.208 -3.208 -3.208 -3.208 -3.208 -3.208 -3.208 -3.628 -3.628 -3.628 -3.628 -3.628 -3.628 -3.628 2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

24 25 44.428 46.243 3.629 3.629 -44.429 -46.243 -3.628 -3.26 注：弯矩关于L/2对称，剪力关于L/2反对称

6 内力组合

不考虑预加引起的结构次内力和混凝土收缩徐变次内力，按照桥规，根据可能出现的作用荷载选择了承载能力极限状态、正常使用极限状态作用短期效应组合和正常使用极限状态作用长期效应组合进行内力组合。 荷载组合Ⅰ：承载能力极限状态

1.

1.2×恒载+ 1.4×汽车荷载max(汽车荷载min) +1.4×0.7×温度次内力+1.4×0.7×基础沉降次内力

组合结果如下：

截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 0 -4.3056 -4.3056 1382.61 4018.366 4672.952 2260.044 -519.903 -1726.64 -2059.19 -2043.9 -1785.73 -335.221 1859.932 Min 0 -205.78 -144.191 470.6511 1480.9 1226.969 -762.337 -3106.9 -4664.65 -5222.6 -5239.85 -4786.26 -3108.86 -1385.64 Vmax 0 -21.528 620.996 489.0129 143.3973 -294.31 -691.572 -922.739 -631.096 -664.526 819.4412 780.6181 616.2158 359.5106 边梁 剪力 Vmin 0 -441.184 384.1396 302.1437 -16.1406 -459.56 -904.987 -1184.36 -1308.81 -1335.72 539.2584 515.3828 403.8484 180.7754 第35页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 0 -4.2336 -4.2336 1370.771 3985.318 4640.609 2262.226 -477.797 -1662.95 -1988.65 -1973.36 -1723.1 Min 0 -205.708 -144.119 458.8119 1447.852 1194.627 -760.155 -3064.79 -4600.96 -5152.06 -5169.31 -4723.63 Vmax 0 -21.1656 612.8288 482.2917 140.7537 -291.436 -683.182 -910.811 -617.631 -650.607 803.402 765.0325 3585.574 2183.008 -484.38 -1040.91 -1284.72 -1284.72 -1017.71 -41.3415 2290.375 3799.007 1586.407 -197.577 -1256.3 -1524.55 16.33641 -863.776 -2609.49 -3843.29 -4151.99 -4151.99 -3838.36 -2605.36 -712.33 354.3918 -858.656 -2880.49 -4132.91 -4542.37 中梁 剪力 Vmin 0 -440.821 375.9724 295.4225 -18.7842 -456.686 -896.597 -1172.44 -1295.34 -1321.8 523.2192 499.7972 -91.4425 -517.673 -357.815 -443.132 -476.562 774.7677 736.2759 610.2398 319.1606 -132.705 -560.358 -408.265 -494.103 -521.051 -259.173 -723.274 -1022.61 -1151.65 -1178.56 494.6208 468.2094 438.4513 141.4235 -297.902 -762.73 -1062.85 -1192.2 -1218.75 第36页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 -304.692 1850.59 3546.83 2166.891 -458.051 -990.871 -1227.21 -1227.21 -965.977 -7.53627 2291.954 3779.823 1581.619 -174.266 -1216.79 -1479.77 -3078.33 -1394.98 -22.408 -879.894 -2583.16 -3793.25 -4094.48 -4094.48 -3786.62 -2571.55 -710.751 335.2086 -863.444 -2857.18 -4093.39 -4497.59 602.6198 350.6438 -91.9849 -509.89 -344.638 -428.415 -461.393 762.9981 724.9587 600.4598 313.0262 -133.213 -555.243 -399.505 -483.804 -510.299 390.2524 171.9086 -259.715 -715.491 -1009.43 -1136.93 -1163.39 482.8512 456.8922 428.6713 135.2891 -298.411 -757.614 -1054.09 -1181.9 -1208 注：弯矩关于L/2对称，剪力关于L/2反对称

荷载组合Ⅱ：正常使用极限状态作用短期效应组合

恒载+ 0.7×汽车荷载max（汽车荷载min）+ 0.8×温度次内力+ 1.0×基础沉降次内力

结果如下： 截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 0 -3.588 -3.588 869.8384 2528.084 Min 0 -82.2274 -58.188 463.0687 1363.53 Vmax 0 -17.94 458.4187 369.7805 137.7887 边梁 剪力 Vmin 0 -181.74 343.4511 276.0047 59.0916 第37页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 0 -3.528 -3.528 Min 0 -82.1674 -58.128 Vmax 0 -17.638 451.6127 2921.529 1305.803 -626.108 -1556.61 -1832.32 -1825.85 -1594.74 -506.752 988.8379 2144.451 1246.018 -472.094 -1050.08 -1265.42 -1265.42 -1037.3 -271.756 1329.033 2313.513 993.5905 -400.701 -1211.61 -1443.36 1280.867 -247.942 -2049.84 -3141.8 -3514.32 -3521.05 -3208.25 -2022.95 -710.806 327.9443 -332.686 -1649.35 -2500.19 -2741.68 -2741.68 -2493.36 -1626.16 -212.771 577.7165 -330.565 -1833.08 -2724.11 -3014.62 中梁 剪力 Vmin 0 -181.438 336.6451 -163.471 -447.638 -619.877 -531.522 -556.703 595.3448 567.8847 453.2235 277.3966 -31.7379 -330.424 -339.671 -410.64 -435.821 567.7906 540.4705 452.2923 252.4543 -57.0662 -356.353 -368.882 -440.071 -462.512 -239.4 -538.674 -728.125 -814.355 -836.78 487.9229 466.6823 374.4155 214.7152 -84.8755 -393.894 -593.589 -681.615 -704.04 446.3498 424.1194 374.8472 176.0515 -123.297 -432.598 -632.6 -720.748 -742.805 第38页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 859.9724 2500.544 2894.577 1307.621 -591.02 -1503.53 -1773.54 -1767.07 -1542.55 -481.311 981.0529 2112.164 1232.587 -450.153 -1008.38 -1217.5 -1217.5 -994.186 -243.585 1330.349 2297.527 989.6005 -381.275 -1178.68 -1406.05 453.2027 1335.99 1253.915 -246.124 -2014.75 -3088.72 -3455.54 -3462.27 -3156.06 -1997.51 -718.591 295.6573 -346.117 -1627.41 -2458.49 -2693.76 -2693.76 -2450.25 -1597.99 -211.455 561.7305 -334.555 -1813.66 -2691.19 -2977.31 364.1795 135.5857 -161.076 -440.646 -609.937 -520.301 -545.104 581.9788 554.8967 441.8935 270.0076 -32.1899 -323.938 -328.69 -398.376 -423.18 557.9826 531.0395 444.1423 247.3423 -57.4902 -352.09 -361.582 -431.489 -453.552 270.4037 56.8886 -237.005 -531.682 -718.185 -803.134 -825.181 474.5569 453.6943 363.0855 207.3262 -85.3275 -387.408 -582.608 -669.351 -691.399 436.5418 414.6884 366.6972 170.9395 -123.721 -428.335 -625.3 -712.166 -733.845 注：弯矩关于L/2对称，剪力关于L/2反对称

荷载组合Ⅲ：正常使用极限状态作用长期效应组合

恒载+0.4×汽车荷载max(汽车荷载min)+ 0.8×温度次内力+ 1.0×基础沉

第39页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

降次内力

结果如下： 截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 0 -3.588 -3.588 745.4224 2166.599 2493.418 1052.363 -709.585 -1606.83 -1881.88 -1878.19 -1639.93 -604.746 744.2422 1775.288 994.8708 -501.832 -1130.72 -1351.58 -1351.58 -1120.83 -375.972 1074.977 1939.854 Mmin 0 -48.5248 -34.788 489.8566 1412.531 1378.68 -101.317 -1845.78 -2859.85 -3197.46 -3201.3 -2913.23 -1808.62 -543.823 445.871 -186.348 -1449.92 -2233.39 -2468.81 -2468.81 -2225.54 -1419.31 -68.846 683.93 Vmax 0 -17.94 432.4324 353.21 145.9274 -127.327 -390.813 -554.055 -533.924 -557.924 560.1428 534.8406 430.0332 271.0084 -8.7246 -282.487 -354.571 -425.482 -449.482 533.1772 507.955 427.2096 246.2176 -33.7364 边梁 剪力 Vmin 0 -111.54 352.2822 285.1694 86.5032 -185.169 -457.289 -630.366 -709.998 -732.423 499.5422 477.794 385.7834 235.9738 -38.3056 -317.973 -498.883 -579.542 -601.967 459.4946 437.1808 378.6674 198.271 -75.8702 第40页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

22 23 24 25 截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 0 -3.528 -3.528 735.5564 2139.059 2466.466 1054.181 -674.497 -1553.75 -1823.1 -1819.41 -1587.74 -579.305 736.4572 1743.001 981.4398 -479.891 -1089.02 -1303.66 -1303.66 -1077.71 -347.801 Min 0 -48.4648 -34.728 479.9906 1384.991 1351.728 -99.499 -1810.69 -2806.78 -3138.68 -3142.52 -2861.04 -1783.18 -551.608 413.584 -199.779 -1427.98 -2191.69 -2420.89 -2420.89 -2182.43 -1391.14 Vmax 0 -17.638 425.6264 347.609 143.7244 -124.932 -383.821 -544.115 -522.703 -546.325 546.7768 521.8526 418.7032 263.6194 -9.1766 -276.001 -343.59 -413.218 -436.841 523.3692 498.524 419.0596 850.417 -504.159 -1284.06 -1519.58 -185.059 -1617.82 -2450.79 -2722.03 中梁 剪力 Vmin 0 -111.238 345.4762 279.5684 84.3002 -182.774 -450.297 -620.426 -698.777 -720.824 486.1762 464.806 374.4534 228.5848 -38.7576 -311.487 -487.902 -567.278 -589.326 449.6866 427.7498 370.5174 -307.842 -381.801 -452.838 -475.272 -355.699 -536.784 -617.513 -639.57 第41页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

20 21 22 23 24 25 1076.293 1923.868 846.427 -484.733 -1251.13 -1482.26 -67.53 667.944 -189.049 -1598.4 -2417.87 -2684.72 241.1056 -34.1604 -303.579 -374.501 -444.256 -466.312 193.159 -76.2942 -351.436 -529.484 -608.931 -630.61 注：弯矩关于L/2对称，剪力关于L/2反对称

7 预应力钢束估算、布置

7.1 钢束估算

钢束按叶见曙主编《结构设计原理》一书所提供公式计算，该书是依据2004年桥规所编。预应力梁应按使用阶段的应力要求估算预应力筋数量，再按承载能力极限状态的强度要求来估算非预应力筋数量。 7.1.1 按正常使用极限状态的应力要求计算

Ms Npe_0.7ftkW

e1(p)AW 式中Ms为正常使用极限状态按作用短期效应组合计算的弯矩值； 所需筋数 n=NpefyAy

fy:一束预应力筋的有效预应力 Ay:一束预应力筋的横截面积

下面以边梁跨中截面为例进行预应力钢束估算：

设预应力钢筋截面重心距截面下缘为ap=75mm，则预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离为epybap827-75=752mm；全截面对抗裂验算边缘的弹性抵

12221.28174106mm3；所以有效预加力合力为：抗矩为WIy=0.18310 827b第42页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

MsNpeW1ep()AW_0.7ftk2921.529106=0.752.65221.28174106=3.4289921061752()969400221.28174106N

预应力钢筋的张拉控制应力con0.75fpk0.7518601395MPa，预应力损失按张拉控制应力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为

ApNpe(10.2)con=3073mm2，采用4束6j15.24钢绞线，预应力钢筋的截面面

积为Ap=46140=3360mm2。采用夹片群锚，70金属波纹管成孔。 配筋结果汇总于下（全桥关于中间支点对称，以半跨为例）: 截面号 中梁 Npx（mm2） 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 0 0 0 1192 2699 3061 1603 0 0 0 0 0 0 1303 2342 1534 Nps（mm2） 0 0 0 0 0 0 0 3160 4468 4888 4888 4544 3140 0 0 0 边梁 Npx（mm2） 0 0 0 1197 2713 3073 1596 0 0 0 0 0 0 1306 2362 1541 Nps（mm2） 0 0 0 0 0 0 0 3262 4594 5023 5023 4669 3232 0 0 0 第43页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 0 0 0 0 0 0 1624 2513 1311 0 0 0 2728 3759 4023 4023 3749 2692 0 0 0 2936 4020 4343 0 0 0 0 0 0 1617 2517 1310 0 0 0 2813 3867 4141 4141 3860 2787 0 0 0 3019 4121 4450 由钢束估算结果，为方便钢束布置和施工，边跨正弯矩束都取用4束

5Фs15.24加1束6Фs15.24钢绞线，中跨正弯矩钢束取用5束5Фs15.24钢绞线。两两分别记为N1,N2,N3。边中支点和中支点附近上翼缘取用5束5Фs15.24钢绞线,两两记为N1,,N2,,N3,，结果仅仅为估算，最终结果取桥梁博士调整后的结果。

7.2钢束布置 取中跨为例

(1) 跨中截面预应力钢筋的布置

后张法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置应符合《公路桥规》中的有关构造要求。参考已有的设计图纸并按《公路桥规》中的有关构造要求，对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置。

(2) 锚固面钢束布置

为使施工方便，全部预应力钢筋N1,N2,N3均固于梁端。这样布置符合均匀分数的原则，不仅能满足张拉的要求，而且N1、N2在梁端均弯起较高，可以提供较大的预剪力。

(3) 其他截面钢束位置及倾角计算

第44页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

①钢束弯起形状、弯起角θ及其弯起半径

采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，N1号钢束: 抬高高度为430mm,弯起角度8度,弯起半径30000mm,N2号钢束: 设置其抬高高度为c=600mm,弯起角度为8度,弯起半径R=50000mm. N3号钢束不弯起.在腹板内弯起的预应力筋因为腹板是斜的，故除在纵向平面内有弯起，还有一个平弯段。

②钢束各控制点位置的确定（取中跨计算为例） 对于N2钢束：

由Ldccot0确定导线点距锚固点的水平距离

Ldccot0600cot8。4269mmgu

由Lb2Rtan02确定弯起点至导线点的水平距离

Lb2Rtan0250000tan4。3497mm

所以弯起点至锚固点的水平距离为

LWLdLb2426934977766mm

则弯起点至跨中截面的水平距离为

xk(24200/2280)Lw1238077664614mm

根据圆弧切线性质，图中弯止点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离相等，所以弯止点至导线点的水平距离为：

Lb1Lb2cos03498cos8。3465mm

故弯止点至跨中截面的水平距离为

(xkLb1Lb2)(461434653497)11576mm

同理，计算N1的控制点位置，

由Ldccot0确定导线点距锚固点的水平距离

Ldccot0430cot8。3059.45mm

由Lb2Rtan02确定弯起点至导线点的水平距离

第45页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

Lb2Rtan0230000tan4。2098mm

所以弯起点至锚固点的水平距离为

LWLdLb23095.4520985157.45mm

则弯起点至跨中截面的水平距离为

xk(24200/2264)Lw7206.55mm

根据圆弧切线性质，图中弯止点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离相等，所以弯止点至导线点的水平距离为：

Lb1Lb2cos02098cos8。2078.2mm

故弯止点至跨中截面的水平距离为

(xkLb1Lb2)(7206.552078.22098)11382.75755mm

将各钢束的控制参数如下：

钢束号 升高值弯起半径弯起角度支点到锚弯起点聚跨弯止点聚(mm) (mm) (o) 固点的水中截面的水跨中截面平距离平距离xk d(mm) N1 N2 N3 430 600 0 30000 50000 8 8 264 280 7206.55 4614 的水平距离 11382.8 11576 -------- -------- -------- ---------- --------- ③各截面钢束位置及其倾角计算:

以N2号钢束为例，计算钢束上任一点i离梁底距离aiaci及该点处钢束的倾角i，式中a为钢束弯起前其重心至梁底的距离，a=75mm；ci为i点所在计算截面处钢束位置的升高值。

计算时，首先应判断出i点处的区段，然后计算ci及i，即

i0 当(xixk)0时，i点位于直线段还未弯起，ci0，故aia75mm；当0(xixk)(Lb1Lb2)时，i点位于圆弧弯曲段，ci及i按下式计算，即

ciRR2(xixk)2

第46页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

isin1(xixk)R

当(xixk)(Lb1Lb2)时，i点位于靠近锚固端的直线段，此时i08，

ci按下式计算，即

ci(xixkLb2)tan0

各截面钢束位置ai及其倾角i计算值详见下表 计算截面 钢束编号 跨中截面N1 7206.55 Xi=0 N2 4614 N3 ----- L/4截面N1 7206.55 Xi=6250 N2 4614 4176.2 6962 4176.2 6962 负值 1636 0 1.875 0 负值,未弯0 起 0 75 200 75 75 xk Lb1Lb2 xi-xk isin1(xixk)ci R aiaci 26.77 226.77 0 75 N3 -------- -------- --------- 0 变化点截N1 7206.55 面N2 4614 4176.2 6962 2593.45 5186 ------- 4793.45 7386 4.96 5.95 0 8 8 112.3 187.3 269.7 469.7 0 75 Xi=9800 N3 --------- ------- 支点截面N1 7206.55 Xi=12000 N2 4614 N3 ------- 4176.2 6962 485.4 560.4 648.5 848.5 0 75 --------- -------- 0 ④钢束平弯段的位置及平弯角

N1和N2在支座附近均有一个平弯段，N1水平面最终偏于原轴线的距离为107.5mm,N2最终偏于原轴线的距离为150mm.边跨正弯矩钢束遵循预应力钢束布置的原则，结合本设计特点，参照标准图的做法布置.

8 非预应力钢筋计算与布置

第47页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

8．1 非预应力钢筋计算 8.1.1 截面简化：

图8-1 （计算下翼板）单位：cm

图8-2 计算上翼板（cm）

8.1.2 配筋计算

规范规定预应力混凝土受弯构件最小配筋率应满足下列条件：

第48页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

Mud1.0 Mcr Mud---受弯构件正截面抗弯承载力设计值 Mcr---受弯构件正截面开裂弯矩值

部分预应力混凝土受弯构件中普通受拉钢筋的截面面积，不应小于0.003bh0

2、行车道板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋。分布钢筋设在主钢筋的内侧，其直径不应小于8mm，间距不应大于200mm，截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%。

3、 箱型截面梁的底板上、下层，应分别设置平行于桥跨和桥跨的构造钢筋。钢筋截面面积为：对于钢筋混凝土桥，不应小于配置钢筋的底板截面面积的0.4%；对于预应力钢筋混凝土桥，不应小于配置钢筋的底板截面面积的0.3%。以上钢筋尚可充作受力钢筋。当底板厚度有变化时可分段设置。钢筋直径不宜小于10mm，其间距不宜大于300mm。

4、 T形、I形截面梁或箱型截面梁的腹板两侧，应设置直径6~8mm的纵向钢筋，每腹板内钢筋界面面积宜为（0.001~0.002）bh，其中b为腹板宽度，h为梁高的高度，其间距在受拉区不应大于腹板宽度，且不应小于200mm，在受压区 不应大于300。在支点附近剪力较大区段和预应力混凝土梁锚固区段，腹板两侧纵向钢筋界面面积应予以增加，纵向钢筋间距宜为100~150mm。

按构件承载力极限状态要求估算非预应力钢筋数量：在确定预应力钢筋数量后，非预应力钢筋根据正截面承载力极限状态的要求来确定。

下翼缘:

h0has＝1250-75＝117.5cm

M=fcd*bf'*hf'(h0-hf'/2)=22.43000150(1175-150/2)=11088KNm>Mmax

所以受压区始终在上翼缘内:由公式0Mdfcdbfx(h0x/2)计算受压区高

度x,即1.04672.95210622.43000x(1175x/2)

第49页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

求得x87mmhf150mm

则根据正截面承载力计算需要的非预应力钢筋截面积为:

AsfcdbfxfpdApfsd22.4300087126042001680mm2

330所以取9Ф16,As=1810 mm2. 上翼缘:

边中支点:ho=h-a=1250-70=1180mm

M=fcd*bf'*hf'(h0-hf'/2)=22.41000250(1180-250/2)=5908Kn.M>Mmax,

由公式0Mdfcdbfx(h0x/2)计算受压区高度x,

即1.05239.8510622.41000x(1180x/2) 求得：X=287.91mm ；As=-893.4 mm2<0；

故不需配非预应力筋,同法可算得中中支座也不需要配非预应力筋,故按构造配筋。

8．2 箍筋计算

h'hhfhf'950mm

h'b9503402.84,属厚腹梁.

0.25fcbh=0.251.022.4950340=1808.8>Vmax1335.72

故截面尺寸满足要求。

验算是否需配箍筋：

0.7ftbh=0.71.83950340=1768>1335.72

所以按构造配筋, Ф12@200.距支座中心处左右1.2米长度内采用闭合式箍筋,间距100mm.

第50页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

9 主梁净、换算截面几何特性

净截面计算：

净截面面积：Ao=A毛-Ai管

A毛--毛截面面积

Ai管--各个波纹管的横截面积之和。

型心位置e0=(A毛e毛Ai管ei)/A0

ei--第i个波纹管的形心到截面形心的距离。 惯性矩： I0I毛Ai管ei 换算截面计算：

换算截面面积：AnA毛(ny1)Ai筋，ny=

E筋E土1.95105==5.65 43.4510/An 换算截面型心： en(A毛e毛（ny1)Ai筋ei筋） ei筋--第i根钢筋的重心位置

换算截面惯性矩： InI毛（ny1)Ai筋ei2 ei--第i钢筋到形心的距离

计算结果如下（因中梁和边梁成桥后尺寸以及配筋近似，所以仅取中梁计算结果应用于全桥）：

成桥后中梁净截面

截面号 净截面惯性矩 型心位置 净截面面积 1 2左 0.2193 0.2193 第51页（共102页）

0.758 0.758 1.194 1.194 2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 0.2193 0.174959 0.166485 0.165313 0.166485 0.177638 0.221735 0.229202 0.229202 0.221735 0.177638 0.166485 0.165313 0.166485 0.177638 0.221735 0.229202 0.229202 0.221735 0.177638 0.166485 0.165313 0.166485 0.177638 0.221735 0.229202 0.758 0.828068 0.818857 0.817583 0.818857 0.852572 0.785127 0.791613 0.791613 0.785127 0.852572 0.818857 0.817583 0.818857 0.852572 0.785127 0.791613 0.791613 0.785127 0.852572 0.818857 0.817583 0.818857 0.852572 0.785127 0.791613 1.194 0.919984 0.919984 0.919984 0.919984 0.896685 1.151285 1.151285 1.151285 1.151285 0.896685 0.919984 0.919984 0.919984 0.896685 1.151285 1.151285 1.151285 1.151285 0.896685 0.919984 0.919984 0.919984 0.896685 1.151285 1.151285 成桥后中梁换算截面

截面号 净截面惯性矩 型心位置 净截面面积 第52页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25

第53页（共102页）

0.2193 0.2193 0.2193 0.182876 0.190822 0.19273 0.190822 0.194197 0.228756 0.224443 0.224443 0.228756 0.194197 0.190822 0.19273 0.190822 0.194197 0.228756 0.224443 0.224443 0.228756 0.194197 0.190822 0.19273 0.190822 0.194197 0.228756 0.224443 0.755 0.755 0.755 0.801912 0.812664 0.814152 0.812664 0.775585 0.720987 0.713664 0.713664 0.720987 0.775585 0.812664 0.814152 0.812664 0.775585 0.720987 0.713664 0.713664 0.720987 0.775585 0.812664 0.814152 0.812664 0.775585 0.720987 0.713664 1.194 1.194 1.194 0.96313 0.96313 0.96313 0.96313 0.9916 1.2462 1.2462 1.2462 1.2462 0.9916 0.96313 0.96313 0.96313 0.9916 1.2462 1.2462 1.2462 1.2462 0.9916 0.96313 0.96313 0.96313 0.9916 1.2462 1.2462 2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

10 钢束预应力损失计算

10.1 预应力钢筋张拉（锚下）控制应力con

按桥规规定采用con0.75fpk0.7518601395MPa

10.2 钢束预应力损失（以下翼缘预应力钢筋为例）

（1）预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失l1

l1con[1e(kx)]对于跨中截面：xl2d；d为锚固点到支点中线的水平距离；、k分别

为预应力钢筋与管道壁的摩擦系数及管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，采用预埋金属波纹管成型时，查表得0.25，k0.0015；为从张拉端到跨中截面间，管道平面转过的角度，这里N1和N2有竖弯和平弯，其角度为N1N28。，其角度应为管道转过的空间角度，其中竖弯角度为8，平弯角度为H11.26，

H21.15。所以空间转角为

2N1H21.262828.1。。

。N21.1588.082H222跨中截面摩擦应力l1计算

钢束编号  （°） 弧度  X （m） kx 1e(kx) con l1 （Mpa） （Mpa） N1 8．1 0.1414 0.0353 12.364 0.01775 N2 8.08 0.1410 0.03526 12.380 0.01773 N3 0 0 0 12.4 0.0177 0.0517 0.0516 0.0175 1395 1395 1395 72.122 71.997 24.474 第54页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

平均值 56.198 L/4截面摩擦应力

钢束编号 N1 N2 N3 8.0 8.02 0 （°） 弧度 l1计算

kx   X （m） 1e(kx) con l1 （Mpa） （Mpa） 0.1396 0.0349 6.314 0.00823 0.140 0.035 6.330 0.0082 0 0 6.350 0.00858 平均值 支点截面摩擦应力l1计算

0.0422 0.0423 0.0085 1395 1395 1395 58.887 58.98 11.92 43.262 钢束编号 N1 N2 N3 0 0 0  （°） 弧度  X （m） kx 1e(kx) con l1 （Mpa） （Mpa） 0 0 0 0 0 0 0.264 0.000396 0.280 0.00042 0.300 0.00045 平均值 0.000396 0.00042 0.00045 1395 1395 1395 0.5523 0.5858 0.6276 0.5886 各截面摩擦应力损失值计算结果如下表2-20

第55页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

各设计控制截面

截面 跨中 56.198 l1平均值

L/4 43.262 支点 0.5886 l1平均值（Mpa） （2）锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失（σl2）

计算锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失，后张法曲线布筋的构件应考虑锚固后反摩阻的影响。首先计算反摩阻影响长度lf，即 lfl•Ep/d

式中l为张拉端锚具变形值，夹片式锚具顶压张拉时l为4mm，将各束预应力钢筋的反摩阻影响长度列表计算如表2—20、表2—21、表2—22：

跨中截面反摩阻影响长度计算表

钢束编号 (MPa) N1 N2 N3 1395 1395 1395 72.122 71.997 24.474 1322.878 1323.003 1370.526 12364 12380 12400 0.005833 0.0058156 0.001974 8538.38 8543.33 8400.68 0con l1 ll0l1 l（mm） d0 lf(mm) l(MPa) (MPa/mm) L/4截面反摩阻影响长度计算表

钢束编号 (MPa) 第56页（共102页）

0con l1 l0l1 (MPa) l （mm） d0ll lf (MPa/mm) (mm) 2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

N1 N2 N3 1395 1395 1395 58.887 58.98 11.92 1336.113 1336.02 1383.08 6314 6330 6350 0.009326 0.0093175 0.001877 6071.27 6079.17 5984.23 支点截面反摩阻影响长度计算表

钢束编号 (MPa) N1 N2 N3 1395 1395 1395 0.5523 0.5858 0.6276 1394.4477 1394.4142 1394.3724 264 280 300 0.002092 0.0020921 0.002092 6106.136 6106.136 6106.136 0con l1 l0l1 (MPa) l （mm） d0ll lf (MPa/mm) (mm) 求得lf后可知三束预应力钢绞线均满足lfl，所以距张拉端为x处的截面由锚具变形和钢筋回缩引起的考虑反摩阻后的预应力损失x(l2)，即

x(l2)lfxlf

式中的为张拉端由锚具变形引起的考虑反摩阻后的预应力损失，

2dlf。若xlf则表示该截面不受反摩阻影响。所以将各控制截面的计

算列于下表中：

锚具变形引起的预应力损失计算表

各控制截面截面 钢束 X(mm) 编号 平均值(MPa) N1 12364 8538.38 X> lf 0 lf (mm) (MPa) l2(MPa) l2 跨99.61 第57页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

中 截面 N3 12400 8400.68 33.17 113.24 113.28 97.785 N2 12380 8543.33 截面不受反摩阻99.37 影响 N1 N2 6314 6071.27 6330 6079.17 l/4 截面 支点 N3 6350 5984.23 22.46 68.476 71，316 70.533 64.674 69.471 68.055 67.4 N1 N2 264 280 300 10676 9228 9247 截面 N3 （3）预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失（l4）

混凝土弹性压缩引起的应力损失按应力计算需要控制的截面进行计算。对于简支梁可取l/4截面按下式进行计算，并以其计算结果作为全梁各截面预应力钢筋应力损失的平均值。现直接按以下公式计算，

m1l4EPpc

2m式中 m—张拉批数，m=3；

EP—预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，按张拉时混凝土的

计算，fck假定为设计强度的90%，=0.9×C50=C45,实际强度等级fck即fck查附表得Ec'3.35104MPa,故EPEP1.951055.82 4E'C3.3510PC—全部预应力钢筋（m批）的合力Np在其作用点（全部预应力钢筋重

第58页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

心点）处所产生的混凝土正应力，pc第一阶段取用：其中

Np(conl1l2)Ap(139543.26297.785)12601579.98kN

NpANpe2pI，截面特性按

pcNpANpe2pI1579.981031579.98103930.6218.13MPa 391210.55910229.210l4m131EPpc5.8218.1335.774MPa 2m23（4）钢筋松弛引起的预应力损失（l5）

对于采用超张拉工艺的低松弛级钢绞线，由钢筋松弛引起的预应力损失按下式计算,即

l5••(0.52pefpk0.26)•pe

式中 —张拉系数，采用超张拉，取=0.9

—钢筋松弛系数，对于低松弛钢绞线，取=0.3 pe计算。

—传力锚固时的钢筋应力，采用l/4截面的应力值作为全梁的平均值

peconl1l2l4139543.262097.78535.7741218.179.964MPa 所以

l50.90.3[0.521218.180.26]1218.1840.94MPa 1860 (5)混凝土收缩、徐变引起的损失（l6）

混凝土收缩、徐变终值引起的受拉区预应力钢筋的应力损失可按下式计算：即

l6(tu)0.9[Epcs(tu,t0)EPpc(tu,t0)]115ps

(tu,t0)——加载龄期为t0时混凝土收缩应变终极值和徐变系式中 cs(tu,t0)、

第59页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

数终极值;

t0——加载龄期，即达到设计强度为90%的龄期，近似按标准养护条件

计算则有：0.9fckfcklogt0，则可得t020d；对于二期横载log28G2 的加载龄期t0，假定为t090d。

该梁所属的桥位于一般地区，相对湿度为75%，查表得：(tu,t0)(tu,20)

1.69、(tu,t0)(tu,90)1.25；cs(tu,20)2104。

pc为传力锚固是在跨中和l/4截面的全部受力钢筋（包括预应力钢筋和纵向非预应力受力钢筋）截面重心处，由NP1、MG1、MG2所引起的混凝土正应力的平均值。考虑到加载龄期不同，MG2按徐变系数变小乘以折减系数

(tu,t'0)/(tu,20)。计算NPI 和MG1引起的应力时采用第一阶段截面特性，

计算

MG2引起的应力时采用第三阶段截面特性。

0.9(1.9510521046.4344.871.67)l691.34MPa

1150.005024.71以下取1，2，3以及21号钢束为代表由桥博计算预应力（已计入混凝土收缩徐变施工阶段影响）损失表：

1号钢束

节点号

1 2 3 4 5 6 7 松弛损失

0 0 0 0 0 0 0

收缩徐变损失

0 0 0 0 0 0 0 永存预应力

1162 1072.9 1059.3 1047 1056.3 1067.7 1081.5

节点号

1 2 3 4 5 6 7 松弛损失

0 0 0 0 0 0 0 2号钢束 收缩徐变损失

0 0 0 0 0 0 0

永存预应力

1105 1034 1027 1014.2 1018.2 1024 1031

第60页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

8 9 10 11 12 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1086 1092 1095.9 1099.8 1104 1108 8 9 10 11 12 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1039 1053 1065 1074 1078 1082 14 0 0 15 0 0 16 0 0 17 0 0 18 0 0 19 0 0 20 0 0 21 0 0 22 0 0 23 0 0 24 0 0 25

0 0

3号钢束

节点松弛损收缩徐变损号

失

失

1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0

0 1111 14 1115 15 1119 16 1113 17 1107 18 1101 19 1095.7 20 1089 21 1084.2 22 1078.4 23 1062.2 24 1068.2

25

永存预应节点力

号

1119 1 1104 2 1068 3 1070 4 1073 5 1076 6 1079 7 1082

8 第61页（共102页）

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

21号钢束

松弛损收缩徐变损失

失

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 1086 1090 1093 1088 1083 1078 1072 1067 1056 1043 1014.8 1011.5

永存预应力 1108.5 1107.8 1127.1 1138.8 1149.1 1159.9 1161.1 1143.1 2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1089 1094 1098 1103 1107 1112 1116 1120 1114 1108 1102 1196 1189 1183 1177 1158 1166

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1143.2 1143.2 1143 1142.7 1142.3 1141.7 1197 1196.4 1194.9 1137.6 1138.1 1138.6 1139 1139.2 1139.4 1139.6 1139.6

注：各跨关于跨中对称，仅以半跨为例。

11 配束后主梁内力计算及内力组合

主梁刚度变化不大时，主梁内力，次内力变化并不很明显，因此简化处理，即不计主梁刚度因配筋带来的变化，将按毛截面计算的恒、活载内力与计入配筋影响的次内力计算结果进行第二次内力组合。 11．1 混凝土收缩、徐变次内力计算 1、收缩次内力计算

对于预应力混凝土连续梁，因收缩不受到强大约束，可只计算结构的收缩位移，而忽略结构次内力。 2、徐变次内力计算

第62页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

计算结果如下：

混凝土徐变次内力 截面号 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 剪力 0 0 20.7 20.7 20.7 20.7 20.7 20.7 20.7 20.7 -8.72 -8.72 -8.72 弯矩 0 0 0 54.2 106.3 178.4 231．5 313.2 357.9 364.5 364.5 357.3 349.6 第63页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 11．2 内力组合（二）

荷载组合Ⅰ：承载力极限状态效应组合

1.

1.2×恒载+ 1.4×汽车荷载max(汽车荷载min) +1.4×0.7×温度次内力+1.4×0.7×基础沉降次内力+1.4×0.7×徐变次内力

截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 5 6 0 -4.3056 29.1124 1416.028 4051.784 4706.37 2293.462 Mmin 0 -205.78 -144.191 523.7671 1585.074 1401.801 -535.467 Vmax 0 -21.528 654.414 522.4309 176.8153 -260.892 -658.154 边梁 剪力 Vmin 0 -441.184 417.5576 335.5617 17.27738 -426.142 -871.569 -8.72 -8.72 -8.72 -8.72 -8.72 -8.72 2.95 2.95 2.95 2.95 2.95 2.95 2.95 2.95 2.95 340.1 337.2 330.5 321.1 317.3 302.3 302.3 297.9 290.1 274.5 256.3 274.5 289.4 290.4 296.7 第64页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 0 -4.2336 -4.2336 1423.887 4089.492 Min 0 -205.708 -144.119 511.9279 1552.026 Vmax 0 -21.1656 646.2468 515.7097 174.1717 -486.485 -1693.22 -2025.77 -2074.97 -1816.8 -366.287 1828.866 3554.508 2151.942 -515.446 -1071.97 -1315.78 -1281.47 -1014.47 -38.0977 2293.619 3802.25 1589.651 -194.334 -1253.06 -1521.3 -2799.96 -4313.91 -4865.39 -4882.64 -4436.1 -2766.25 -1052.34 346.7924 -539.886 -2294.81 -3532.33 -3855.74 -3855.74 -3546.42 -2321.06 -443.32 605.5658 -589.646 -2596.87 -3848.31 -4251.6 中梁 剪力 Vmin 0 -440.821 409.3904 328.8405 14.63378 -889.321 -597.678 -631.108 788.3752 749.5521 585.1498 328.4446 -122.508 -548.739 -388.881 -474.198 -507.628 778.0115 739.5197 613.4836 322.4044 -129.461 -557.114 -405.021 -490.859 -517.807 -1150.95 -1275.39 -1302.3 508.1924 484.3168 372.7824 149.7094 -290.239 -754.34 -1053.67 -1182.71 -1209.62 497.8646 471.4532 441.6951 144.6673 -294.658 -759.486 -1059.6 -1188.96 -1215.51 第65页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 4815.441 2489.096 -170.861 -1312.21 -1631.44 -1616.15 -1372.95 37.91641 2183.888 3877.286 2490.781 -143.373 -679.917 -930.955 -930.955 -674.035 276.7617 2560.964 4030.997 1850.629 109.3459 -932.2 -1189.01 1369.459 -533.285 -2757.85 -4250.22 -4794.85 -4812.1 -4373.47 -2735.72 -1061.68 308.048 -556.004 -2268.48 -3482.3 -3798.23 -3798.23 -3494.68 -2287.26 -441.741 586.3826 -594.434 -2573.56 -3808.8 -4206.83 -258.018 -649.764 -877.393 -584.213 -617.189 772.336 733.9665 571.5538 319.5778 -123.051 -540.956 -375.704 -459.481 -492.459 766.2419 728.2025 603.7036 316.27 -129.97 -551.999 -396.261 -480.561 -507.055 -423.268 -863.179 -1139.02 -1261.93 -1288.38 492.1532 468.7312 359.1864 140.8426 -290.781 -746.557 -1040.49 -1168 -1194.45 486.095 460.136 431.9151 138.5329 -295.167 -754.37 -1050.84 -1178.66 -1204.76 注：弯矩关于L/2对称，剪力关于L/2反对称

荷载组合Ⅱ：正常使用极限状态作用短期效应组合

恒载+ 0.7×汽车荷载max（汽车荷载min）+ 0.8×温度次内力+ 1.0×基础沉降次内力+ 1.0×徐变次内力

截面号 弯矩 第66页（共102页）

边梁 剪力 2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

Mmax 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 0 -3.588 -3.588 924.0384 2634.384 3099.929 1537.303 -312.908 -1198.71 -1467.82 -1461.35 -1237.44 -157.152 1328.938 2481.651 1576.518 -150.994 -732.778 -963.121 -963.121 -739.4 18.3438 1603.533 2569.813 1268.091 -111.301 -921.206 -1146.66 Mmin 0 -82.2274 -58.188 517.2687 1469.83 1459.267 -16.442 -1736.64 -2783.9 -3149.82 -3156.55 -2850.95 -1673.35 -370.706 665.1443 -2.1863 -1328.25 -2182.89 -2439.38 -2439.38 -2195.46 -1336.06 61.729 834.0165 -56.0646 -1543.68 -2433.71 -2717.92 Vmax 0 -17.94 492.5187 403.8805 171.8887 -129.371 -413.538 -585.777 -497.422 -522.603 571.8876 544.4275 429.7663 253.9394 -55.1951 -353.881 -363.129 -434.097 -459.278 571.1006 543.7805 455.6023 255.7643 -53.7562 -353.043 -365.572 -436.761 -459.202 Vmin 0 -181.74 377.5511 310.1047 93.1916 -205.3 -504.574 -694.025 -780.255 -802.68 447.9801 426.7395 334.4727 174.7724 -124.818 -433.837 -633.532 -721.557 -743.982 449.6598 427.4294 378.1572 179.3615 -119.987 -429.288 -629.29 -717.438 -739.495 第67页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 18 19 20 21 22 23 0 -3.528 -3.528 914.1724 2606.844 3072.977 1539.121 -277.82 -1145.63 -1409.04 -1402.57 -1185.25 -131.711 1321.153 2449.364 1563.087 -129.053 -691.08 -915.197 -915.197 -696.286 46.5148 1604.849 2553.827 1264.101 -91.8745 Min 0 -82.1674 -58.128 507.4027 1442.29 1432.315 -14.624 -1701.55 -2730.82 -3091.04 -3097.77 -2798.76 -1647.91 -378.491 632.8573 -15.6173 -1306.31 -2141.19 -2391.46 -2391.46 -2152.35 -1307.89 63.045 818.0305 -60.0546 -1524.26 Vmax 0 -17.638 485.7127 398.2795 169.6857 -126.976 -406.546 -575.837 -486.201 -511.004 558.5216 531.4395 418.4363 246.5504 -55.6471 -347.395 -352.148 -421.833 -446.637 561.2926 534.3495 447.4523 250.6523 -54.1802 -348.78 -358.272 中梁 剪力 Vmin 0 -181.438 370.7451 304.5037 90.9886 -202.905 -497.582 -684.085 -769.034 -791.081 434.6141 413.7515 323.1427 167.3834 -125.27 -427.351 -622.551 -709.293 -731.341 439.8518 417.9984 370.0072 174.2495 -120.411 -425.025 -621.99 第68页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

24 25 -888.28 -1109.35 -2400.79 -2680.61 -428.179 -450.242 -708.856 -730.535 注：弯矩关于L/2对称，剪力关于L/2反对称

荷载组合Ⅲ：正常使用极限状态作用长期效应组合

恒载+0.4×汽车荷载max(汽车荷载min)+ 0.8×温度次内力+ 1.0×基础沉降次内力+ 1.0×徐变次内力

截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 17左 17右 0 -3.588 -3.588 799.6224 2272.899 2671.818 1283.863 -396.385 -1248.93 -1517.38 -1513.69 -1282.63 -255.146 1084.342 2112.488 1325.371 -180.732 -813.416 -1049.28 -1049.28 Mmin 0 -48.5248 -34.788 544.0566 1518.831 1557.08 130.183 -1532.58 -2501.95 -2832.96 -2836.8 -2555.93 -1459.02 -203.723 783.071 144.1522 -1128.82 -1916.09 -2166.51 -2166.51 Vmax 0 -17.94 466.5324 387.31 180.0274 -93.2268 -356.713 -519.955 -499.824 -523.824 536.6856 511.3834 406.576 247.5512 -32.1818 -305.945 -378.028 -448.939 -472.939 536.4872 边梁 剪力 Vmin 0 -111.54 386.3822 319.2694 120.6032 -151.069 -423.189 -596.266 -675.898 -698.323 459.5994 437.8512 345.8406 196.031 -78.2484 -357.916 -538.826 -619.484 -641.909 462.8046 第69页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

18 19 20 21 22 23 24 25 截面号 弯矩 Mmax 1 2左 2右 3 4 5 6 7 8 9左 9右 10 11 12 13 14 15 16 0 -3.528 -3.528 789.7564 2245.359 2644.866 1285.681 -361.297 -1195.85 -1458.6 -1454.91 -1230.44 -229.705 1076.557 2080.201 1311.94 -158.791 -771.718 Min 0 -48.4648 -34.728 534.1906 1491.291 1530.128 132.001 -1497.49 -2448.88 -2774.18 -2778.02 -2503.74 -1433.58 -211.508 750.784 130.7212 -1106.88 -1874.39 Vmax 0 -17.638 459.7264 381.709 177.8244 -90.8318 -349.721 -510.015 -488.603 -512.225 523.3196 498.3954 395.246 240.1622 -32.6338 -299.459 -367.047 -436.675 -822.928 -85.872 1349.477 2196.154 1124.917 -214.759 -993.657 -1222.88 -1927.64 -1129.21 205.654 940.23 89.4408 -1328.42 -2160.39 -2425.33 中梁 剪力 Vmin 0 -111.238 379.5762 313.6684 118.4002 -148.674 -416.197 -586.326 -664.677 -686.724 446.2334 424.8632 334.5106 188.642 -78.7004 -351.43 -527.845 -607.22 511.265 430.5196 249.5276 -30.4264 -304.532 -378.491 -449.528 -471.962 440.4908 381.9774 201.581 -72.5602 -352.389 -533.474 -614.203 -636.26 第70页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

17左 17右 18 19 20 21 22 23 24 25 -1001.36 -1001.36 -779.814 -57.701 1350.793 2180.168 1120.927 -195.333 -960.731 -1185.56 -2118.59 -2118.59 -1884.53 -1101.04 206.97 924.244 85.4508 -1309 -2127.47 -2388.02 -460.298 526.6792 501.834 422.3696 244.4156 -30.8504 -300.269 -371.191 -440.946 -463.002 -629.268 452.9966 431.0598 373.8274 196.469 -72.9842 -348.126 -526.174 -605.621 -627.3 注：弯矩关于L/2对称，剪力关于L/2反对称

12 强度、应力与变形验算

在使用桥梁博士软件进行设计过程中，参数的选取一部分采用前面手算结果直接输入，如横向分布系数，冲击系数等；还有一部分是按规范选取以及咨询老师前辈。

12．1 强度计算与验算

在承载能力极限状态下，预应力混凝土梁沿着面和斜截面都有可能破坏，本设计只验算正截面的强度，斜截面强度忽略不计。

翼缘位于受压区的T形截面或I形截面受弯构件，箱形截面受弯构件的正截面承载能力可参照T形截面计算，由于本设计未考虑普通钢筋，故其正截面抗弯承载能力按下列规定进行计算时也不考虑普通钢筋的影响，所以有：

桥梁构件的承载能力极限状态计算，应采用下列表达式：

0SR R=R(fd,ad)

S ---作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计入冲击系数）的组合设计值，当进行预应力混凝土连续梁等超静定结构的承载能力极限状态计算时，公式中的

第71页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

作用（或荷载）效应项改为0SpSp，其中Sp为预应力（扣除全部预应力损失）引起的次效应；rp为预应力分项系数，当预应力效应对结构有利时，取

rp=1.0；对结构不利时，取rp=1.2；

R---构件承载能力设计值； R（•）----构件承载力函数；

fd---材料强度设计值；

ad----几何参数设计值，当无可靠数据时，可采用几何参数标准值ak，即

设计文件规定值。

规范给出的计算翼缘位于受压区的T形截面或I形截面受弯构件，其正截面抗弯承载力应按下列规定进行计算：

xAs(hoas)(fpd0Mdfcdbx(h0)fsdp0)Ap(h0ap) 2考虑预加力次内力后的公式：

xAs(hoas)(fpd0Md+pMfcdbx(h0)fsdp0)Ap(h0ap) 2对结构不M为预加力引起的次内力，p当次内力对结构有利时取p=1.0，利时，取p=1.2

本设计不考虑非预应力筋的影响，对受正负弯矩的截面，正负弯矩分别进行

计算，公式如下：fpdApfcdbh+(fpdp0)Ap

参考文献《结构设计原理》叶见署主编，对受压区的预应力进行如下的论述： 预应力混凝土梁破坏时，受压区预应力钢筋Ap应力可能是拉应力，也可能是压

应力，因而将其应力称为计算应力pa。当pa为压应力时，其值也较小，一般

=cE达不到钢筋Ap的抗压强度设计值fpdp=0.002Ep。pa值主要取决于Ap中预

应力的大小。、

构件在承受外荷载前，钢筋

Ap中已经存在有效预拉应力

p（扣除全部预应

第72页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

力损失），钢筋

Ap重心水平处的混凝土有效预压应力为

c，相应的混凝土压应变

cf/Ec；在构件破坏时，受压区混凝土应力为cd，相应得压应变增加至c。钢

筋

ApAp重心水平处的混凝土的应变增量也是

EpAp的应变增量是（

c-c/Ec),也就是

增加了一个压应力（

c-c/Ec)，将次应力与预拉应力叠加：

paEp=

（

ffc-c/Ec)- p=pd-Ec-p=pd-po

lEpoconpc=

fpd

=390Mpa

Ap前提条件是：构件破坏时，综上所述，由于

处混凝土的应变达到

c=0.002。

pofpd-多数情况下是小于0，所以受压区配置预应力钢筋会

增大受压区高度，因此承载能力极限状态验算时应该计入，按照换算截面计算。 箱梁的抗弯承载力计算公式：根据规范当符合

fsdAsfpdApfcdb'fh'ffsd'As'(fpd'p0')AP'时为第一类箱形截面（即受压区始终位于翼板以内），利用公式：

0Mdfcdbx(h0)fsd'As'(h0as')(fpd'p0')AP'(h0aP')

fsdAsfpdApfcdbxfsd'As'(fpd'p0')AP'

否则为第二类箱形截面（即受压区高度大于翼板厚度，需考虑腹板混凝土受力），利用公式：

hf'x0Mdfcd[bx(h0)(bf'b)hf'(h0)]fsd'As'(h0as')(fpd'p0')AP'(h0aP')22x2fsdAsfpdApfcd[bx(bf'b)hf']fsd'As'(fpd'p0')AP'

x2as'

式中：0——桥梁结构重要性系数 Md——弯矩组合设计值

第73页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

fcd——混凝土轴心抗压强度设计值

fsd、fsd'——纵向普通钢筋得抗拉强度设计值和抗压强度设计值 fpd、fpd'——纵向预应力钢筋得抗拉强度设计值和抗压强度设计值

As、As'——受拉区、受压区纵向普通钢筋得截面面积 As、As'——受拉区、受压区纵向预应力钢筋得截面面积

b——T形截面腹板宽度

h0——截面有效高度

as'——受压区普通钢筋合力点至受压区边缘的距离

p0'——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

p0'con'l'EPpc'

pc'ep0NPNPep0y0， A0I0(conl)Apyp(con'l')Ap'yp'l6Asysl6'As'ys'NP

承载能力极限状态正截面强度验算表

节点号

受压区高度是否满

内力属性 Mj（Kn.m） 极限抗力（Kn.m） 受力类型 足 最大弯矩 1 最小弯矩 最大弯矩 2 最小弯矩 最大弯矩 3 最小弯矩 最大弯矩 4 最小弯矩

0 0 -22.6 -116 1.34E+03

193 4.35E+03 1.00E+03

82 下拉受弯 82 下拉受弯 2.55E+04 上拉偏压 2.48E+04 上拉偏压 1.36E+04 下拉偏压 1.84E+04 下拉偏压 7.32E+03 下拉偏压 1.34E+04 下拉偏压

是 是 是 是 是 是 是 是

第74页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

最大弯矩 5 最小弯矩 最大弯矩 6 最小弯矩 最大弯矩 7 最小弯矩 5.54E+03 1.02E+03 3.79E+03

-367 1.34E+03 -2.01E+03

6.26E+03 下拉偏压 1.42E+04 下拉偏压 8.00E+03 下拉偏压 1.56E+04 上拉偏压 1.61E+04 下拉偏压 1.01E+04 上拉偏压 是 是 是 是 是 是 最大弯矩 8 最小弯矩 最大弯矩 9 最小弯矩 最大弯矩 最小弯矩

最大弯矩 最小弯矩

最大弯矩 最小弯矩

最大弯矩 最小弯矩

最大弯矩 最小弯矩

最大弯矩 最小弯矩

最大弯矩 最小弯矩

最大弯矩 最小弯矩

最大弯矩 最小弯矩 最大弯矩

926 3.34E+04 -2.76E+03

1.22E+04 583 3.68E+04 -3.46E+03

1.12E+04 448 2.64E+04 -3.46E+03

9.24E+03 -71.7 2.19E+04 -4.02E+03

7.14E+03 459 1.72E+04 -4.80E+03 1.43E+03 -1.35E+03 1.27E+04 -7.30E+03 548 -6.13E+03 1.20E+03 -1.22E+04 248 -1.03E+04 3.56E+03 -1.57E+04 1.68E+03 -1.19E+04 4.29E+03 -1.77E+04

2.22E+03 478 3.88E+04 -2.96E+03

2.32E+04 385 2.68E+04 -2.99E+03

9.24E+03 -128

2.15E+04 第75页（共102页）

下拉偏压 上拉偏压 下拉偏压 上拉偏压 下拉偏压 上拉偏压 上拉偏压 上拉偏压 下拉偏压 上拉偏压 上拉偏压

上拉偏压 上拉偏压

上拉偏压 上拉偏压 上拉偏压 上拉偏压 上拉偏压 下拉偏压 上拉偏压 下拉偏压 上拉偏压 上拉偏压

是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

最小弯矩 最大弯矩 20 最小弯矩

最大弯矩 21 最小弯矩

最大弯矩 22 最小弯矩

最大弯矩 23 最小弯矩

最大弯矩 24 最小弯矩

最大弯矩 25 最小弯矩

12．2 应力计算与验算

预应力混凝土构件在各个受力阶段均有不同得受力特点，从施加预应力起，其截面内的钢筋和混凝土就处于高应力状态，经受着考验。为了保证构件在各工作阶段工作的安全可靠，除按承载能力极限状态进行强度检算外，还必须对其在施工和使用阶段的应力状态进行验算，并予以控制。本处结果为桥梁博士计算软件计算结果，限于篇幅，仅以中梁计算为例。 12.2.1 施工阶段应力计算与验算

单节施工阶段4应力验算(Mpa) 元点上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小最大主号 号 应力 正应力 正应力 正应力 正应力 压应力

应力 -5.66E-03 -5.66E-03 -2.04E-02 -2.04E-02 0 容许值 22.7 -3.05 22.7 -3.05 0 1 是否满足 是 是 是 是 是 应力 1.23 1.23 2.32 2.32 2.32 容许值 22.7 -3.05 22.7 -3.05 0

1 2 是否满足 是 是 是 是 是

应力 1.39 1.39 5.98 5.98 5.98 容许值 22.7 -3.05 22.7 -3.05 0 2 是否满足 是 是 是 是 是 2 3 应力 1.49 1.49 8.98 8.98 8.98

第76页（共102页）

-3.61E+03

260 -4.48E+03 -1.45E+03 -7.14E+03 -6.14E+03 -1.22E+04 -1.02E+04 -1.57E+04 -1.19E+04 -1.78E+04

445 -3.00E+03

7.14E+03 上拉偏压 1.80E+04 下拉偏压 1.82E+03 上拉偏压 1.25E+04 上拉偏压

548 上拉偏压 1.20E+03 上拉偏压

248 上拉偏压 3.57E+03 上拉偏压 1.67E+03 上拉偏压 4.29E+03 上拉偏压 2.21E+03 上拉偏压 4.01E+04 下拉偏压 1.22E+04 上拉偏压

是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是

最大主拉

应力

-2.04E-02

0 是 -8.50E-02

0 是 -8.34E-04

0 是 -1.19E-03

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 22.7 是 1.5 22.7 是 2.19 22.7 是 2.17 -3.05 是 1.5 -3.05 是 2.19 -3.05 是 2.17 22.7 是 8.93 22.7 是 8.51 22.7 是 8.53 -3.05 是 8.93 -3.05 是 8.51 -3.05 是 8.53 0 是 8.93 0 是 8.51 0 是 8.53 0

是 -1.19E-03

0 是 -4.79E-02

0 是 -4.80E-02

3

3 4

容许值 4

是否满足 应力 容许值 4 5

是否满足 应力 容许值 5

是否满足 应力 容许值 5 6

是否满足 应力 容许值 6

是否满足 应力 容许值 6 7

是否满足 应力 容许值 7

是否满足 应力 容许值 7 8

是否满足 应力 容许值 8

是否满足 应力 容许值 8 9

是否满足 应力 容许值 9

是否满足 应力 容许值 9 10

是否满足

22.7 -3.05 22.7 是 是 是 3.27 3.27 6.93 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 3.27 3.27 6.93 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 0.985 0.985 10.3 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 0.955 0.955 10.2 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 7.23 7.23 10.2 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 7.11 7.11 10.1 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 6.27 6.27 6.57 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 4.05 4.05 4.05 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 4.07 4.07 4.07 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 4.82 4.82 2.13 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 4.77 4.77 2.04 22.7 -3.05 22.7 是

是

是

第77页（共102页）

-3.05 0 是 是 6.93 6.93 -3.05 0 是 是 6.93 6.93 -3.05 0 是 是 10.3 10.3 -3.05 0 是 是 10.2 10.2 -3.05 0 是 是 10.2 10.2 -3.05 0 是 是 10.1 10.1 -3.05 0 是 是 6.57 6.57 -3.05 0 是 是 4.05 4.05 -3.05 0 是 是 4.07 4.07 -3.05 0 是 是 2.13 4.82 -3.05 0 是 是 2.04 4.77 -3.05 0 是

是

0 是 -3.28E-03

0 是 -3.28E-03

0 是 -0.131

0 是 -0.133

0 是 -6.73E-03

0 是 -6.46E-03

0 是 -1.78E-03

0 是 -6.71E-04

0 是 -9.49E-04

0 是 -7.81E-04

0 是 -5.18E-04

0 是

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 6.23 22.7 是 7.05 22.7 是 7.07 22.7 6.23 -3.05 是 7.05 -3.05 是 7.07 -3.05 6.59 22.7 是 10.4 22.7 是 10.5 22.7 6.59 -3.05 是 10.4 -3.05 是 10.5 -3.05 6.59 0 是 10.4 0 是 10.5 0 -5.08E-04

0 是 -3.71E-03

0 是 -3.70E-03

0 10

10 11

11

是否满足 应力 容许值 11 12

是否满足 应力 容许值 12

是否满足 应力 容许值 12 13

是否满足 应力 容许值 13

是否满足 应力 容许值 13 14

是否满足 应力 容许值 14

是否满足 应力 容许值 14 15

是否满足 应力 容许值 15

是否满足 应力 容许值 15 16

是否满足 应力 容许值 16

是否满足 应力 容许值 16 17 是否满足 应力 17 17

容许值

是 是 是 0.552 0.552 10.8 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 0.589 0.589 10.9 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 2.43 2.43 8.15 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 2.43 2.43 8.15 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 0.875 0.875 10.4 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 0.838 0.838 10.4 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 7.49 7.49 9.78 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 7.39 7.39 9.63 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 6.73 6.73 5.91 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 4.46 4.46 3.5 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 4.49 4.49 3.5 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 5.26 5.26 1.53 22.7

-3.05

22.7

第78页（共102页）

是 是 10.8 10.8 -3.05 0 是 是 10.9 10.9 -3.05 0 是 是 8.15 8.15 -3.05 0 是 是 8.15 8.15 -3.05 0 是 是 10.4 10.4 -3.05 0 是 是 10.4 10.4 -3.05 0 是 是 9.78 9.78 -3.05 0 是 是 9.63 9.63 -3.05 0 是 是 5.91 6.73 -3.05 0 是 是 3.5 4.46 -3.05 0 是 是 3.5 4.49 -3.05 0 是 是 1.53 5.26 -3.05

0

是 -0.107

0 是 -0.106

0 是 -2.09E-04

0 是 -2.09E-04

0 是 -8.45E-02

0 是 -8.53E-02

0 是 -1.59E-03

0 是 -1.52E-03

0 是 -8.30E-05

0 是 -6.72E-05

0 是 -1.74E-04

0 是 -4.93E-04

0

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是 5.2 22.7 是 6.73 22.7 是 7.51 22.7 是 5.2 -3.05 是 6.73 -3.05 是 7.51 -3.05 是 1.45 22.7 是 5.91 22.7 是 9.71 22.7 是 1.45 -3.05 是 5.91 -3.05 是 9.71 -3.05 是 5.2 0 是 6.73 0 是 9.71 0 是 -2.84E-04

0 是 -1.66E-04

0 是 -2.12E-03

0 18

18

18 19

19

19 20

20

20 21

21

21 22

22

22 23

23

23 24

24 24 25

是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力 容许值 是否满足 应力

是 是 是 7.53 7.53 9.72 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 0.919 0.919 10.3 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 0.959 0.959 10.3 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 2.61 2.61 7.89 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 2.61 2.61 7.89 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 0.847 0.847 10.5 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 0.807 0.807 10.4 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 7.36 7.36 9.99 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 7.25 7.25 9.84 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 6.54 6.54 6.18 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 5.04 5.04 1.68 22.7 -3.05 22.7 是 是 是 5.08

5.08

1.77

第79页（共102页）

是 是 9.72 9.72 -3.05 0 是 是 10.3 10.3 -3.05 0 是 是 10.3 10.3 -3.05 0 是 是 7.89 7.89 -3.05 0 是 是 7.89 7.89 -3.05 0 是 是 10.5 10.5 -3.05 0 是 是 10.4 10.4 -3.05 0 是 是 9.99 9.99 -3.05 0 是 是 9.84 9.84 -3.05 0 是 是 6.18 6.54 -3.05 0 是 是 1.68 5.04 -3.05 0 是 是 1.77

5.08

是 -2.12E-03

0 是 -9.00E-02

0 是 -8.91E-02

0 是 -3.19E-05

0 是 -3.19E-05

0 是 -9.75E-02

0 是 -9.84E-02

0 是 -2.93E-03

0 是 -2.81E-03

0 是 -3.45E-04

0 是 -4.08E-04

0 是 -6.49E-04

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

容许值 是否满足

22.7 是

-3.05 是

22.7 是

-3.05 是

0 是

0 是

12.2.2 持久状况正常使用极限状态验算

公路桥涵的持久状况设计应按正常使用极限状态的要求，采用作用（或荷载）的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项计算值不超过本规范的各相应限值。

在预应力混凝土构件中，预应力应作为荷载考虑，荷载的分项系数取为1.0。对连续梁等超静定结构，尚应计入预应力、温度作用等效应引起的次效应。

（1） 、持久状况下预应力构件标准值效应组合计算：

抗裂验算（法向拉应力），正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列要求：

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

st0.85pc0

分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件

st0.80pc0 2）A类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下 stpc0.7ftk 但在荷载长期效应组合下

ltpc0

受弯构件由作用（或荷载）产生的截面抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，应按下列公式计算：

第80页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

stMs W0Ml W0lt式中 Ms—按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值；

Ml—按荷载长期效应组合计算的弯矩值，在组合的活荷载弯矩中，仅考

虑汽车、人群等直接作用于构件的荷载产生的弯矩值。

注：后张法构件在计算预施应力阶段由构件自重产生的拉应力时，公式中的W0可改用Wn，Wn为构件净截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。 公式中pc或pt的计算： pc或pt=

NpAnNpepnInynMp2Inyn

Np=peAppeApl6Asl6As

epnpeApypnpeApypnl6Asysnl6AsysnNp

本设计不考虑非预应力钢筋的影响，计算公式如下：

Np=peAppeAp

epnpeApypnpe'Ap'ypn'Np

有效预应力的计算：

peconl

l pecon受弯构件由作用（或荷载）产生的截面抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，应按下列公式计算：

stMs Wo第81页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

长期效应组合验算

节点号

正应力Mpa

上缘最小拉应力

下缘最小拉应力

应力值 容许值 1 是否满足 应力值 容许值 2 是否满足 应力值 容许值 3 是否满足 应力值 容许值 4 是否满足 应力值 容许值 5 是否满足 应力值 容许值 6 是否满足 应力值 容许值 7 是否满足 应力值 容许值 8 是否满足 应力值 9 容许值

0 0 是 1.21 0 是 1.42 0 是 2.17 0 是 3.21 0 是 0.947 0 是 6.34 0 是 3.44 0 是 4.19 0

第82页（共102页）

0 0 是 5.35 0 是 6.54 0 是 4.39 0 是 2.48 0 是 6.11 0 是 7.43 0 是 2.8 0 是 1 0

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

是否满足 应力值 容许值 10 是否满足

应力值 容许值 11 是否满足

应力值 容许值 12 是否满足

应力值 容许值 13 是否满足

应力值 容许值 14 是否满足

应力值 容许值 15 是否满足

应力值 容许值 16 是否满足

应力值 容许值 17 是否满足

应力值 容许值 18 是否满足 19 应力值

是 5.18 0 是 6.19 0 是 0.652 0 是 2.7 0 是 0.793 0 是 6.4 0 是 3.63 0 是 4.49 0 是 5.52 0 是 6.5

第83页（共102页）是 4.82 0 是 7.69 0 是 6.58 0 是 3.65 0 是 6.4 0 是 7.27 0 是 2.55 0 是 0.708 0 是 4.46 0 是 7.31

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

容许值 是否满足 应力值 容许值 20 是否满足

0 是 0.895 0 是 0 是 6.41 0 是 应力值 容许值 21 是否满足

应力值 容许值 22 是否满足

应力值 容许值 23 是否满足

应力值 容许值 24 是否满足

应力值 容许值 25 是否满足

节点号

应力值 容许值

1

是否满足 应力值

2

容许值

2.79 3.65 0 0 是 是 0.761 6.44 0 0 是 是 6.32 7.38 0 0 是 是 3.54 2.68 0 0 是 是 4.31 0.735 0 0 是

是

短期效应组合验算

正应力Mpa

主应力Mpa 最大主拉应

上缘最小拉应力

下缘最小拉应力

力 -2.22 -0.787 -2.22 -1.85 -1.85 -1.85 否 是 否 -0.373 6.6 -0.373 -1.85

-1.85

-1.85 第84页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

是否满足 应力值 容许值

3

是否满足 应力值 容许值

4

是否满足 应力值 容许值

5

是否满足 应力值 容许值

6

是否满足 应力值 容许值

7

是否满足 应力值 容许值

8

是否满足 应力值 容许值

9

是否满足 应力值 容许值

是否满足 应力值 容许值

是否满足 应力值

是 -0.429 -1.85 是 -0.259 -1.85 是 0.434 -1.85 是 -1.77 -1.85 是 6.42 -1.85 是 2.12 -1.85 是 3.33 -1.85 是 4.89 -1.85 是 5.96 -1.85 是 -1.58

第85页（共102页）是 是 8.85 -0.43 -1.85 -1.85 是 是 6.28 -0.259 -1.85 -1.85 是 是 3.55 -4.15E-02 -1.85 -1.85 是 是 7.51 -1.77 -1.85 -1.85 是 是 7.49 -8.37E-02 -1.85 -1.85 是 是 1.36 -1.19E-02 -1.85 -1.85 是 是 -1.29 -1.29 -1.85 -1.33 是 是 3.63 -3.10E-02 -1.85 -1.85 是 是 7.89 -6.84E-02 -1.85 -1.85 是 是 7.46

-1.58

10

11 12

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

容许值 是否满足 应力值 容许值

13

是否满足 应力值 容许值

14

是否满足 应力值 容许值

15

是否满足 应力值 容许值

16

是否满足 应力值 容许值

17

是否满足 应力值 容许值

18

是否满足 应力值 容许值

19

是否满足 应力值 容许值

20

是否满足 应力值 容许值

21

是否满足

-1.85 是 -0.428 -1.85 是 -1.47 -1.85 是 6.44 -1.85 是 2.47 -1.85 是 3.87 -1.85 是 5.52 -1.85 是 6.56 -1.85 是 -2.49 -1.85 否 -0.204 -1.85 是

第86页（共102页）-1.85 -1.85 是 是 4.15 -0.428 -1.85 -1.85 是 是 7.75 -1.47 -1.85 -1.85 是 是 7.99 -7.73E-02 -1.85 -1.85 是 是 1.56 -1.17E-02 -1.85 -1.85 是 是 -1.1 -1.1 -1.85 -1.33 是 是 3.82 -3.41E-02 -1.85 -1.85 是 是 8.05 -7.59E-02 -1.85 -1.85 是 是 7.85 -2.49 -1.85 -1.85 是 否 4.35 -0.204 -1.85 -1.85 是

是

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

应力值 容许值

22

是否满足 应力值 容许值

23

是否满足 应力值 容许值

24

是否满足 应力值 容许值

25

-1.45 -1.85 是 6.32 -1.85 是 2.32 -1.85 是 3.52 -1.85 是

7.78 -1.85 是 7.91 -1.85 是 1.51 -1.85 是 -1.16 -1.85 是

-1.45 -1.85 是 -7.04E-02 -1.85 是 -1.06E-02 -1.85 是 -1.16 -1.33 是

是否满足

（2）、持久状况构件的应力验算

按持久状况设计的预应力混凝土受弯构件，应计算其使用阶段正截面混凝土的法向应力、受拉区钢筋的拉应力和斜截面混凝土的主压应力，并不得超过本节的规定值。计算时作用（或荷载）取其标准值，汽车荷载应考虑冲击系数。 应考虑预加力效应，预加力的分项系数取1.0。对连续梁等超静定结构，尚应计及预加力、温度作用等引起的次效应。

全预应力混凝土和A类预应力混凝土受弯构件，由作用（或荷载）标准值产生的混凝土法向应力和预应力钢筋的应力，按下列公式计算： 混凝土法向压应力kc和拉应力kt kc或kt=

Mky0 I0 预应力钢筋的应力

pEPkt kt---预应力钢筋处混凝土的法向拉应力 。 Ep5.65

第87页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

混凝土考虑温度自应力的影响，公式变为： kc或kt=

Mk

y0+ t I0

标准荷载组合（汽车荷载计入冲击力），各分项系数取1.0，连续梁等超静定结构计入温度作用、支座沉降、预加力引起的次内力引起的次内力。

节点号

1

2

3

4

5

6

7

持久状况下预应力构件标准值效应组合计算

正应力Mpa

主应力Mpa 最大主拉应

上缘最小拉应力 下缘最小拉应力

力 应力值 2.72 -2.82 2.72 容许值

16.2 16.2 19.4 是否满足 是 是 是 应力值 3.64 -1.29 6.39 容许值

16.2 16.2 19.4 是否满足 是 是 是 应力值 5.48 -1.05 8.31 容许值

16.2 16.2 19.4 是否满足 是 是 是 应力值 9.34 -0.943 9.34 容许值

16.2 16.2 19.4 是否满足 是 是 是 应力值 11.5 -0.855 11.5 容许值

16.2 16.2 19.4 是否满足 是 是 是 应力值 7.96 -4.07 12.2 容许值

16.2 16.2 19.4 是否满足 是 是 是 应力值

11.6 0.792 13.6 容许值

16.2

16.2

19.4

第88页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

是否满足 应力值 容许值

8

是否满足 应力值 容许值

9

是否满足 应力值 容许值

是否满足 应力值 容许值

是否满足 应力值 容许值

是否满足 应力值 容许值

是否满足 应力值 容许值

是否满足 应力值 容许值

是否满足 应力值 容许值

是否满足 应力值

是 8.92 16.2 是 9.85 16.2 是 10.8 16.2 是 11.6 16.2 是 8.08 16.2 是 10.8 16.2 是 7.76 16.2 是 11.4 16.2 是 8.86 16.2 是 9.82

第89页（共102页）是 是 -2.38 8.92 16.2 19.4 是 是 -1.97 9.85 16.2 19.4 是 是 -1.04 10.9 16.2 19.4 是 是 0.202 14.9 16.2 19.4 是 是 -4.9 13.6 16.2 19.4 是 是 -1.93 10.8 16.2 19.4 是 是 -4.27 12.4 16.2 19.4 是 是 1.08 13.1 16.2 19.4 是 是 -1.8 8.86 16.2 19.4 是 是 -1.03

9.83

10

11

12

13

14

15

16 17

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

容许值 是否满足 应力值 容许值

18

是否满足 应力值 容许值

19

是否满足 应力值 容许值

20

是否满足 应力值 容许值

21

是否满足 应力值 容许值

22

是否满足 应力值 容许值

23

是否满足 应力值 容许值

24

是否满足 应力值 容许值

25 是否满足

12.2.3 钢束应力验算

16.2 是 10.8 16.2 是 11.6 16.2 是 7.79 16.2 是 10.6 16.2 是 7.73 16.2 是 11.4 16.2 是 8.84 16.2 是 9.62 16.2 是

第90页（共102页）16.2 19.4 是 是 1.52E-02 10.8 16.2 19.4 是 是 1.19 13.3 16.2 19.4 是 是 -4.11 12.4 16.2 19.4 是 是 -1.56 10.6 16.2 19.4 是 是 -4.31 12.5 16.2 19.4 是 是 0.901 13.4 16.2 19.4 是 是 -2.03 8.84 16.2 19.4 是 是 -1.28 9.62 16.2 19.4 是

是

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

pEPkt ppe0.65fpk ①

① 式为规范给出的公式，但是根据其向对应的条文规范和同济大学出版的《毕业设计指南》等书，公式应该是ppe0.65fpk 式中 EP——预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；

pe——受拉区预应力钢筋扣除全部预应力损失后的有效应力；

kt——混凝土法向拉应力； p——预应力钢筋应力。

容许最大应力

钢束号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

最大应力(Mpa)

-1.12E+03 -1.15E+03 -1.21E+03 -1.11E+03 -1.14E+03 -1.20E+03 -1.10E+03 -1.14E+03 -1.20E+03 -1.10E+03 -1.14E+03 -1.20E+03 -1.10E+03 -1.14E+03 -1.20E+03 -1.13E+03

(Mpa) -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03

是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是

第91页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

17 18 19 20 21 22 23

12.3变形计算与验算

-1.17E+03 -1.21E+03

-983 -976 -978 -976 -986

-1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03 -1.21E+03

是 是 是 是 是 是 是

12.3.1荷载短期效应组合长期挠度与预拱度设置

根据〈〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉〉JTG D62—2004 的第6.5.2条相关规定：钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件按上述计算计算的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600，即：

1L600

梁式桥主梁跨中

此处L为计算跨径，荷载在一个桥跨范围内移动产生的正负不同的挠度

时，计算挠度应为其正负挠度的最大绝对值之和。

短期荷载效应组合产生的挠度：

按规定：受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响，即按荷载短期效应组合和规范中规定的刚度全预应力构件

B00.95EcI0 计算的挠度值，

乘以长期增长系数。挠度长期增长系数按下列规定取用：

当采用C40以下混凝土时，=1.60

当采用C40～C80混凝土时，=1.45～1.35，中间强度等级可按直线内插取用

第92页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

本设计选用C50混凝土，内插得

荷载短期效应

节点号 1 2 组合长期竖向挠度(mm)

1.43 0 =1.425 消除结构自重后结构挠度(mm)

是否 设预拱度

-0.221 需人工判断

0 需人工判断 预拱度(mm)

-2.17

0 预加应力产生 的长期挠度(mm)

-3 0 3 -9.58 4 -31.6 5 -44.2 6 -29 7 -9.34 8 -0.768 9 -8.41E-05 10 -0.411 11 -9.95 12 -24.6 13 -36.6 14 -24.9 15 -10.3 16 -0.492 17 -8.48E-05 18 -0.556 19 -10.6 20 -25.7 21 -37.7 22 -25.6 23 -10.4 24 -0.515 25

-8.48E-05

14 44 61 43 14 0 0 0 17 42 61 42 17 0 0 0 17 42 60 42 17 0 0

第93页（共102页）

-3.02 -9.84 -13.1 -8.49 -2.89 -0.61 0 -0.544 -3.15 -7.22 -10.2 -7.08 -3.03 -0.52 0 -0.512 -3 -6.97 -9.96 -6.96 -2.99 -0.512 0 需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断

需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断

需人工判断 需人工判断

需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断 需人工判断

需人工判断 4.46 12.6 17.4 14.4 4.96 -0.819

-2.89E-02 -0.374 7.9 18.2 24.6 17.7 7.46 -0.487

-3.05E-02 -0.574 6.93 16.7 22.9 16.8 7.15 -0.523

-3.05E-02

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

12.3.2 成桥后结构位移计算：

节点号 水平位移(mm) 竖向位移(mm)

转角位移

1 2.65E-02

2 0 3 -0.254 4 -0.479 5 -8.51E-01

6 -1.22 7 -1.44 8 -1.69

9 0 10 0 11 -0.244 12 -0.439 13 -8.14E-01

14 -1.19 15 -1.39 16 -1.63

17 0 18 0 19 -0.243 20 -0.438 21 -8.13E-01

22 -1.19 23 -1.38 24 -1.63

25

0

第94页（共102页）-1.26

3.16 0 3.15 4.8 2.82 13.9 1.49 18 -7.70E-02

13.2 -1.53 4.75 -2.64 0 -2.92

0 0 0 2.55 5.24 2.17 11.3 1.24 14.9 -3.47E-04

11.3 -1.24 5.24 -2.17 0 -2.55

0 0 0 2.53 5.2 2.15 11.2 1.24 14.8 -9.38E-05

11.2 -1.24 5.2 -2.15 0 -2.53

0

0

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

13 桥博数据信息统计

13.1施工信息

（一）、施工阶段的划分：

本设计将施工过程划分为四个阶段，第一施工阶段：预制主梁，待混凝土达到设计强度100％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；第二施工阶段：浇筑各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6跨连续梁；第三施工阶段：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6跨连续梁；第四施工阶段：进行防护栏以及桥面铺装施工。第五施工阶段为徐变阶段。 （二）、各施工阶段原始输入信息输出（以1、4施工阶段为例）：

1、第一施工阶段： 施工阶段号：1

安装杆件号：1 2 3 4 5 6 7 8 11 12 13 14 15 16 17 18 21 22 23 24

25 26 27 28 31 32 33 34 35 36 37 38 41 42 43 44 45 46 47 48 51 52 53 54 55 56 57 58

拆除杆件数：0 工作杆件数：48

工作杆件号：1 2 3 4 5 6 7 8 11 12 13 14 15 16 17 18 21 22 23 24

25 26 27 28 31 32 33 34 35 36 37 38 41 42 43 44 45 46 47 48 51 52 53 54 55 56 57 58

张拉钢束数：18

张拉钢束号：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 拆除钢束数：0

灌浆钢束号：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 工作钢束数：18

工作钢束号：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

第95页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

结构边界条件：

约束节点号 2 8 12 18 22 28 32 38 42 48 52 58 2、第四施工阶段： 施工阶段号：4 安装杆件数：0 拆除杆件数：0 工作杆件数：58

工作杆件号：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

21 22 23 24 25 26 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

结构边界条件：

约束节点号 2 10 20 30 水平方向 有 无 无 无 竖直方向 有 有 有 有 转角方向 无 无 无 无 水平方向 有 无 有 无 有 无 有 无 有 无 有 无 竖直方向 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 转角方向 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 第96页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

40 50 58

13.2 钢束信息

以下仅取1号钢束原始输入信息 1号钢束原始输入总体信息 钢束号：1

张拉方式：两端张拉 连接器个数：0 钢束类型：体内束 起始张拉阶段号：1 拆除阶段号：该钢束不拆除 成孔方式：橡皮管抽芯成型

钢束材料类型：中交新预应力筋：270K级钢绞线（15.24） 刚束截面面积：1399mm*mm 张拉控制应力：1395MPa 13.3 使用阶段原始信息 （一）、结构杆件描述： 工作杆件数：58

工作杆件号：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

21 22 23 24 25 26 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

桥梁最大跨径：25.0米 桥梁最小跨径：24.5米 汽车冲击系数：0.183 桥面单元数：58

桥面单元号：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

无 无 无 有 有 有 无 无 无 第97页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

21 22 23 24 25 26 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

（二）、结构边界条件

约束节点号 2 10 20 30 40 50 58

13.4 单元原始输入信息 （一）、单元特征 单元编号：5

单元左节点号：5 单元右节点号：6

单元左节点顶缘坐标（x，y）=（12.46，0.0） 单元右节点顶缘坐标（x，y）=（18.69，0.0） 单元安装阶段：1

单元拆除阶段号：该单元不拆除 单元类型：部分预应力混凝土构件 （二）、单元左、右截面通过的钢束描述

左截面钢束号 钢束高度（m） 1 2 3 7.5e-02 0.2 7.5e-02 右截面钢束号 1 2 3 钢束高度（m） 7.5e-02 0.23 7.5e-02 水平方向 有 无 无 无 无 无 无 竖直方向 有 有 有 有 有 有 有 转角方向 无 无 无 无 无 无 无 第98页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

注：上述表示的是中梁的计算过程，边梁的计算原理与之一样，而且配筋完全一样，在这里不再赘余。

结论

踉踉跄跄地忙碌了两个月，我的毕业设计课题也终将告一段落。通过此次设计，我把之前所学的专业课知识运用于实践，很好的检验了我的知识积累程度，使我认识到了自己在专业知识积累方面的不足，进而查漏补缺。在设计中还遇到

第99页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

了一些课上所未涉及到的内容，通过请教老师，查阅资料，和同学讨论，最终解决了这些问题，这锻炼了我解决难题的能力。此次设计，不仅使我学到了丰富的知识，还锻炼了解决问题的能力，这为日后的学习和工作，进一步夯实了基础。在设计中，合理的运用各种计算工具辅助计算，简化计算量，提高设计效率。运用CAD绘图，使图纸规范，统一，精确，清晰。由于我个人的能力有限，掌握的知识不够充足，实践经验不足，在计算中难免出现误差，所以我的设计中还存在着细节问题，对此深感抱歉。我会以此次设计的经历为经验教训，在今后的学习和工作中不断充实自己，多找机会参加实践，提高自己分析问题，解决问题的能力。

整个设计下来，总结了一些设计过程中应该注意的问题：

（1）在动手设计之前，先了解本次设计内容、查阅相关参考资料是十分必要的，在了解基本要求后认真熟悉规范的规定更是关键所在；另外，还应该认真的学习院系下发的关于毕业设计的每个文件，严格按要求进行设计；

（2）在动手设计后，应根据任务要求合理安排和及时、灵活的调整进度； （3）不要害怕设计会犯错误，而是要勇于面对任何的错误和挫折，不断地总结和积累经验；勇于挑战自我，敢于超越设计进度安排，这对于自己思维锻炼有很大的作用。

（4）积极查阅各种参考资料，主动向指导老师请教，热心与同学讨论交流，团结协作，这都对设计有着很大帮助。

总之，毕业设计是我在大学期间最重要的一次设计，它不仅让我学到了理论知识，掌握了多种计算技能，同时也让我对毕业后的的工作产生了浓厚的兴趣，更重要的是它为我们即将开始的工作做了充分的准备。

参考文献

1、公路桥涵钢设计手册《梁桥(上册、下册)》人民交通出版社，2000年

2、邵旭东主编,公路建设百问丛书《桥梁设计百问》,人民交通出版社，2003

年；

第100页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

3、姚玲森主编，《桥梁工程》，人民交通出版社；

4、徐光辉主编，《桥梁计算示例集》（预应力混凝土刚架桥），人民交通出

版社，1995年12月。

5、范立础 主编，桥梁工程(上册、下册)，人民交通出版社，2005。 6、张树仁 郑绍珪《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》,

人民交通出版社，2005 7、刘效尧，朱新实主编，预应力技术及材料设备，人民交通出版社，1998.4。 8、 中华人民共和国行业标准（JDG D62-2004）《公路桥涵设计通用规范》 9、 中华人民共和国行业标准(JDG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力

混凝土桥涵设规范》

10、交通部部颁标准，公路桥涵地基与基础设计规范，人民交通出版社。 11、凌治平，《基础工程》，易经武主编，人民交通出版社出版。 12、 李国豪 主编《公路桥梁荷载横向分布计算》，人民交通出版社出版。 13、叶见曙.结构设计原理(第二版),人民交通出版社,2005 14、L. Yu and T.H.T. Chan, Moving force identification from bending

moment responses of bridge, Structural Engineering and Mechanics 14 (2) (2002)

15、 Y. Mitsuhata, Adjustment of regularization in ill-posed linear

inverse problems by the empirical Bayes approach, Geophysical Prospecting 52 (2004)

致谢

大学四年马上要结束了，在这里我籍此机会感谢四年以来给我帮助的所有老

第101页（共102页）

2004级毕业设计----150米预应力连续小箱梁桥设计

师、同学，你们的友谊是我人生的财富，是我生命中不可或缺的一部分。 毕业设计是对大学四年学习的综合，也是将所学知识运用于实际设计的一次重要实践。在设计中，遇到了很多以前从来没有注意过的问题。例如对截面尺寸的选取及参数的选定等。因此整个设计的独立完成，对于我来说是很不容易的，没有老师的帮助，我很难成功。因此我要向指导我毕业设计的宋娃丽老师表示衷心的感谢。虽然我们是在开始毕设时才认识，但她却能以一位长辈的风范给我不厌其烦的指导。在设计中，宋老师每周都会和我们一起讨论设计的内容，检查我们的进度，对我们在设计过程中所遇到的问题都进行详细的讲解，使我们对所学知识能有更深刻的认识，在此，向她道声谢谢。

此外，我的设计还得到了王如意同学和曹聪慧同学的帮助，我选取的设计题目是连续预应力箱梁桥，在设计过程中要用到桥梁博士软件，她们耐心给我讲解软件的操作方法，对我设计的按时完成起到了很大的促进作用。同时，我还要向和我一起生活了四年的舍友们表示我的谢意，四年来，无论是生活上还是学习过程中，他们都给了我很大的帮助，河北工业大学北辰校区西4B554，永远是最优秀最具有凝聚力和战斗力的集体。

还有就是我的家人，没有他们的支持我不可能有接受高等教育的机会，在这里我要对他们说一声：“我，不会让您们失望。”

青春万岁

第102页（共102页）