第80頁；目錄摘要 IVAbstract V前言 1第一章設計資料及構造布置 21.1比選方案 21.1.1比選方案的主要標準 21.1.2方案比選 21.2設計資料及構造布置 21.2.1設計資料 21.2.2橫截面布置 31.2.3橫截面沿跨長的變化 91.2.4橫隔梁的設置 10第二章主梁作用效應計算 112.1永久作用效應計算 112.1.1預制梁自重（邊梁） 112.1.2預制梁自重（中梁） 112.1.3二期永久作用 122.2可變作用效應計算 152.2.1沖擊系數和車道折減系數 152.2.2計算主梁的荷載橫向分布系數 152.2.3車道荷載的取值 182.2.4計算可變作用效應 182.3主梁作用效應組合 26第三章預應力剛束的估算及其布置 283.1預應力鋼筋截面面積估算 283.2預應力鋼筋布置 293.2.1跨中截面預應力鋼筋的布置 293.2.2錨固面剛束布置 293.2.3其他截面剛束位置及傾角計算 293.2.4非預應力鋼筋截面積計算及布置 33第四章主梁截面集合特性計算 35第五章鋼束預應力損失估算 415.1預應力鋼筋張拉（錨下）控制應力 415.2鋼束應力損失 415.2.1預應力鋼筋與管道間摩擦引起的預應力損失 415.2.2錨具變形、鋼絲回縮引起的應力損失 435.2.3預應力鋼筋分批張拉時混泥土彈性壓縮引起的應力損失 455.2.4鋼筋松弛引起的預應力損失 465.2.5混泥土收縮、徐變引起的損失 46第六章持久狀態截面承載力極限狀態計算 506.1正截面承載計算 506.2斜截面承載力計算 50第七章應力計算 537.1短暫狀況的正應力驗算 537.2持久狀況的正應力驗算 547.3持久狀況下的混泥土主應力驗算 557.3.1以跨中截面進行計算 55第八章抗裂性驗算 608.1作用短期效應組合作用下的正截面抗裂驗算 608.1.1正截面抗裂驗算取跨中截面進行 608.2作用短期效應組合作用下的斜截面抗裂驗算 618.2.1主應力計算 61第九章主梁變形（撓度） 649.1荷載短期效應作用下主梁撓驗算. 649.2預加力引起的上拱度計算 649.3預拱度的設置 65第十章橫隔梁的內力計算 6610.1確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用 6610.1.1繪制彎距影響線 6610.1.3截面內力計算: 67第十一章行車道板的計算 7011.1永久作用 7011.2可變作用 7211.3作用效應組合 74參考文獻 75致謝 76附錄 77

清水江大橋設計摘要清水江大橋是貴廣高速公路榕江格龍至都勻段的重點控制性工程，橋長458米，橋最大高度69米，最大墩高43米。橋梁共7跨，其中2號、3號墩位于清水江中，2號主墩樁基鉆孔深度達40米,其水下作業對清水江的水質保護提出了嚴峻的考驗。這座大橋，是廈蓉高速公路格都段重點控制性工程之一。其中，2號主墩樁基施工是全橋的關鍵，鉆孔深度達40米，也是該工程環保的難點和重點，其水下作業對清水江的水質保護提出了很高要求。清水江大橋設計荷載為公路Ⅰ級，采用分離式路基，路基寬12.5m,橋梁寬12.5m，由3×2.50m中梁+2×2.50m邊梁組成。斜度為00地震烈度為6度。關鍵詞：鉆孔，分離式，地震烈度QingshuiRiverBridgeDesignAbstractQingshuiriverbridgeisyourwidehighwayrongjianglatticeofdragontoDouYunonthebridge,themaximumheightofphrynichusmeters,thebridgepiersandmaximum6943metershigh.Bridgesacrossall7,no.2,3pierslocatedinqingshuiriver,2mainpierpiledrillingdepthof40meters,theunderwateroperationsoftheqingshuiriverwaterqualityprotectionproposedseveretests.Thebridgeistall,ronghighwayforeveryframeisoneofthekeyprojects.Amongthem,2mainpierfoundationconstructionisthekeytothewholebridge,drillingdepthof40meters,isthekey,andthedifficultyofenvironmentalprotectionoftheunderwateroperationsoftheqingshuiriverwaterqualityprotectionproposedhighrequirements.LiangshuijingBridgeconsistsoffivegirdersandtheheightofprecastbeamis2.6meters.Thespacebetweenglidersis2.5meters,thelengthofprecastbeamofsidespanis49.48metersandmidspanis49.10meters.GirdersaredesignedonthebasisofpartiallyprestressedconcreteAstructuralmember.Keywords:drilling,separate,seismicintensity前言橋梁(bridge)是一種功能性的結構物，但自古以來，人類從未停止過對橋梁美學的追求，很多橋梁被建成為令人賞心悅目的藝術品，具有鮮明的時代特征，至今仍為人們所贊嘆。隨著時代的變遷。“橋梁”也不再僅僅是一個工程詞匯，同時也演變成一個具有濃郁文學色彩的詞匯。橋梁就是供車輛、行人等跨越障礙物的工程構造物，體現在“跨越”這個關鍵詞上，由此表現出不同于其他土木工程建筑的結構特征。橋梁工程(bridgeengineering)是指有關橋梁勘測、設計、施工、養護、檢測、維修與加固以及與橋梁相關的科學研究和工程技術的總稱。因此“橋梁工程”一詞，應該有兩個方面的含義：(1)橋梁建筑的實體；(2)建造橋梁所需要的相關科技知識，包括基礎理論和科學研究，以及橋梁的規劃、設計、施工、運營、管理和養護維修等。橋梁工程在學科上屬于土木工程的分支，是土木工程的一個重要組成部分；在功能上是交通工程的咽喉。橋梁是道路交通系統中的重要組成部分，而道路交通系統對于一個國家國民經濟、人民生活水平的改善和發展具有重要且深遠的意義，曾記得偉大的先行者孫中山這樣說過：“道路者文明之母也，財富之脈也，試觀今日文明之國，即道路最多之國。”我國在改革開放后，隨著國民經濟持續、穩定、高速地發展，道路交通建設蓬勃向上，正處在一個前所未有的建設高潮中，高速公路及城市道路上迂回交叉的大型立交橋、高架橋、跨海大橋不斷涌現，隨著科技的進步和社會需求的不斷提高，人們對橋梁建筑也提出了更高的要求。縱觀我國道路交通建設的發展，不難看出在新的歷史時期，我國道路交通建設不斷面臨新的挑戰，同時在國民經濟持續高速增長及城市化進程不斷加快的過程中，各類城市均面臨著重建、改造、擴展和再規劃，也給道路交通建設帶來了前所未有的機遇，橋梁已成為我國當前道路交通和未來城市發展的關鍵環節之一。第一章設計資料及構造布置1.1比選方案1.1.1比選方案的主要標準橋梁方案比選有四項主要標準：安全，功能，經濟與美觀，其中以安全與經濟為重。過去對橋下結構的功能重視不夠，現在航運事業飛速發展，橋下凈空往往成為運輸瓶頸，比如南京長江大橋，其橋下凈空過小，導致高噸位級輪船無法通行，影響長江上游城市的發展。至于橋梁美觀，要視經濟與環境條件而定。1.1.2方案比選表1.1比選方案表T形剛構橋預應力混凝土簡支T形梁橋適用性超靜定結構容易受溫度、混凝土收縮徐變作用、基礎不均勻沉降等影響，容易造成行車不順1．施工方便。2．適合中小跨徑。3．結構尺寸標準化。安全性建國初期大量采用目前國內大量采用，安全，行車方便。美觀性結構美觀結構美觀經濟性造價較低，工期較短造價第二，用鋼量大縱觀橋梁的發展，以及經過上述方案的比較，決定采用預應力混凝土T形梁橋。1.2設計資料及構造布置1.2.1設計資料1.橋梁跨徑及橋寬標準跨徑：40m；主梁全長：39.5m；計算跨徑：38.8m；橋面凈空：12.23m。2.設計荷載公路—Ⅰ級。3.材料及工藝（1）預應力混凝土預制梁采用C50混凝土，封錨段采用C50混凝土，現澆混凝土橋面板采用C50混凝土。水泥：采用符合國家標準的硅酸鹽水泥或普通水泥。（2）預應力鋼絞線采用ASTMA416-98標準270級低松弛鋼絞線，公稱直徑15.24mm，公稱面積140mm2。預制梁錨具采用XXM15系列錨具，管道采用預埋鍍鋅金屬波紋管成型。（3）橋面鋪裝及現澆橋面板：現澆橋面板采用厚度10cm的C50混凝土，橋面鋪裝為厚度10cm瀝青混凝土。（4）砂、石、水及外加劑的質量要求均按《公路橋涵施工技術規范》JTJ041-2000的有關條文辦理。砂必須采用中粗砂，不得采用細砂。1.2.2橫截面布置1.主梁間距與主梁片數主梁間距通常應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標很有效，故在許可條件下應適當加寬T梁翼板。本設計主梁翼板寬度為2500mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預施應力、運輸、吊裝階段的小截面（b=1600mm）和運營階段的大截面（b=2500）。2.主梁跨中截面主要尺寸擬訂（1）主梁高度預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15~1/25，標準設計中高跨之比約在1/18~1/19。當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經濟的方案，因為增大梁高可以節省預應力鋼束用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本設計取用2400mm的主梁高度是比較合適的。（2）主梁截面細部尺寸T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。本算列預制T梁的翼板厚度取用120mm，翼板根部加厚到200mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預應力混凝土梁中腹板內主拉應力較小，腹板厚度一般又布置預制孔管的構造決定，同時從腹板本身的穩定條件出發，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本設計腹板厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼束的需要確定的，設計實踐表明，馬蹄面積占截面總面積的10%~20%為合適。本設計考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按2層布置，一層最多排三束，同時還根據《公預規》9.4.9條對鋼束凈距及預留管道的構造要求，初擬馬蹄寬度為500mm，高度300mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度200mm，以減小局部應力。按照以上擬訂的外形尺寸，就可繪出預制梁的結構尺寸圖如下。圖1.1橫斷面半縱剖面（尺寸單位：mm）圖1.2結構尺寸圖（尺寸單位：mm）圖1.3跨中截面尺寸圖（尺寸單位：mm）（3）計算截面幾何特征將主梁跨中截面劃分成五個規則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見下表表1.21號梁跨中截面幾何特征（大毛截面）分塊名稱分塊面積形心至上緣距離對上緣凈矩分塊面積自身慣矩（1）（2）（4）（5）翼板28386170283415688.272211253722146693三角承板56014.6678213.382275.32879.60335485253550800腹板396011143956012937320-16.73110837614045696下三角300203.33360999.36666.667-109.05935684193575085馬蹄1500225337500112500-130.6425635487257479879158863301.68表1.32號梁跨中截面幾何特征（小毛截面）分塊名稱分塊面積形心至上緣距離對上緣凈矩分塊面積自身慣矩（1）（2）（4）（5）翼板19206115202304098.11847733118500371三角承板56014.6678213.372275.55689.43344790184481294腹板396011143956012937320-6.918853613125856下三角300203.33360999.96666.667-99.23329541562960823馬蹄1500225337500112500-120.921925215220377158240857793.27表1.42號梁跨中截面幾何特征（大毛截面）分塊名稱分塊面積形心至上緣距離對上緣凈矩分塊面積自身慣矩（1）（2）（4）（5）翼板30006180003600086.732256627922602279三角承板56014.6678213.521991.11178.06334125463414537腹板396011143956012937320-18.27132182014259136下三角300203.33360999.96666.667-110.60336699073676569馬蹄1500225337500112500-132.2726243029263555269320864273.42表1.52號梁支點截面幾何特征（小毛截面）分塊名稱分塊面積形心至上緣距離對上緣凈矩分塊面積自身慣矩（1）（2）（4）（5）翼板19206115202304099.71908496919108009三角承板44014.6676453.48782.2291.03336462833647065腹板11400126143640049384800-20.3469781954082619下三角馬蹄表1.62號梁支點截面幾何特征（大毛截面）分塊名稱分塊面積形心至上緣距離對上緣凈矩分塊面積自身慣矩（1）（2）（4）（5）翼板30006180003600092.42561327225649272三角承板44014.6676453.48782.2283.73330849273085709腹板14400126143640049384800-27.6868406458068864下三角馬蹄148401460853.481.2.3橫截面沿跨長的變化如圖所示。本設計主梁采用等高形式，橫截面的T梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應力，也為布置錨具的需要，在距梁端2100mm范圍內將腹板加厚到與馬蹄同寬。1.2.4橫隔梁的設置模型試驗結果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當該處有橫隔梁時比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對主梁設計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設置一道中橫隔梁；當跨度較大時，應設置較多的橫隔梁。本設計在橋跨中點和四分點、支點處設置五道橫隔梁，其間距為9.7m。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為200mm；中橫隔梁高度為2100mm，厚度為200mm。

第二章主梁作用效應計算2.1永久作用效應計算2.1.1預制梁自重（邊梁）1、跨中自重：2、馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重：3、支點段梁的自重：4、邊主梁的橫隔梁：中橫隔梁體積：端橫隔梁體積：故半跨內橫梁重力為：5、邊梁永久作用集度：2.1.2預制梁自重（中梁）1、跨中自重（六分點截面至跨中截面長16.4m）：2、馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長1.5m）：3、支點段梁的自重（長2.1m）4、中主梁的橫隔梁：中橫隔梁的體積：端橫隔梁體積：故中跨內梁自重為：5、中梁永久作用集度：2.1.3二期永久作用1、邊主梁：a、邊主梁現澆T梁翼板集度：b、邊主梁現澆部分橫隔梁：一片中橫隔梁（現澆部分）體積：一片端橫隔梁（現澆部分）體積：故邊主梁現澆部分橫隔梁集度：2、中主梁：a、中主梁現澆T梁翼板集度：b、邊主梁現澆部分橫隔梁：一片中橫隔梁（現澆部分）體積：一片端橫隔梁（現澆部分）體積：故中主梁現澆部分橫隔梁集度3、鋪裝:10cm瀝青混泥土:10cmC50混泥土：若將橋面鋪裝均攤給五片主梁，則：4、二期永久作用集度：邊主梁：中主梁：2.1.4恒載內力：如下圖2.1所示，設X為計算截面離左支座的距離，并令：主梁彎矩和剪力計算公式為：圖2.1永久作用效應計算圖恒載內力計算見表2.1表2.11號梁永久作用效應表跨中四分點變化點截面=0.07732支點一期彎矩4573.783432.401305.990剪力0235.90398.85470.99二期彎矩2385.541789.59680.920剪力0123.00207.95244.37彎矩6961.785221.991986.910剪力0358.9606.80716.78表2.22號梁永久作用效應表跨中四分點變化點截面=0.07732支點一期彎矩4573.783413.501299.010剪力0233.56396.72470.99表2.2（續）二期彎矩2750.782061.39785.100剪力0141.81239.77283.63彎矩7301.675477.452084.110剪力0376.45636.49752.922.2可變作用效應計算2.2.1沖擊系數和車道折減系數按照《橋規》4.3.2條規定，結構的沖擊系數與結構的基頻有關，因此要先計算結構的基頻。式中：根據本橋的基頻，可計算出汽車荷載沖擊系數為：按《橋規》4.3.1條，當車道大于兩車道時，需進行車道折減，三車道折減22%，四車道折減33%，但折減后不得小于用兩行車隊布載的計算結果。本設計按兩車道設計，故在計算可變作用效應時不需要進行車道折減。2.2.2計算主梁的荷載橫向分布系數1、跨中的荷載橫向分布系數：如前所述，本例橋跨內設五道橫隔梁，具有可靠的橫向聯系，且承重結構的長寬比為：故可按偏心壓力法萊繪制橫向影響線并計算橫向分布系數本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數n=5，梁間距為2.5m，則：1號梁橫向影響線的豎標值為：2號梁橫向影響線的豎標值為：1號梁橫向分布系數：1號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如下圖：圖2.21號梁跨中的航向分布系數計算圖式（尺寸單位：mm）2號梁橫向分布系數：2號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如下圖：圖2.32號梁跨中的航向分布系數計算圖式（尺寸單位：mm）2、支點截面的荷載橫向分布系數1號梁：圖2.41號梁支點的橫向分布系數計算圖式（尺寸單位：mm）2號梁：圖2.52號梁支點的橫向分布系數計算圖式（尺寸單位：mm）表2.31號邊主梁活載橫向分布系數荷載類型 公里I級0.82640.546表2.42號中主梁活載橫向分布系數荷載類型 公里I級0.61320.4802.2.3車道荷載的取值根據《橋規》4.3.1條，公路——I級的均布荷載標準值和集中荷載標準值為：計算彎矩時：計算剪力時：2.2.4計算可變作用效應在可變作用效應計算中，本設計對于橫向分布系數的取值作如下考慮：支點處橫向分布系數取，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數從直線過度，其余梁段均取。1、1號梁的活載內力計算：（1）、求跨中截面的最大彎矩和最大剪力：跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應，如圖示出跨中截面作用效應計算圖式，計算公式為式中：所求截面的彎矩或剪力多車道橋涵的汽車荷載折減系數,按《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2004）規定取值；對規定取用；對于所計算主梁的橫向分布系數；車道荷載的均不荷載標準值，對公路—I級為=10.5（KN/m）是結構產生最不利效應的同號影響面積；車道荷載的集中荷載標準值，按以下規定選取：橋梁計算跨徑下雨或等于5m時，=180（KN），計算跨徑等于或大于50m時，=360（KN）；計算跨徑在5~50m之間時，值采用直線內插求得。計算剪力效應時，值尚應乘以1.2的系數（主要用于驗算下部結構或上部結構腹板的受力）；y所加載影響線中一個最大影響線峰值。圖2.6跨中截面作用效應計算圖式（2）、求四分點截面的最大彎矩和最大剪力：如圖為四分點截面作用效應計算圖式：圖2.7四分點截面作用效應計算圖式（3）、求支點截面最大剪力：圖示出支點截面最大剪力計算圖式:圖2.8支點截面作用效應計算圖式（4）、求出變化點截面最大彎矩和最大剪力：圖式出變化點截面作用效應計算圖式圖2.9變化點截面作用效應計算圖式圖2.10變化點截面作用效應計算圖式2、2號梁的活載內力計算：（1）、求跨中截面的最大彎矩和最大剪力：圖為跨中截面作用效應計算圖式：圖2.11跨中截面作用效應圖式（2）、求四分點截面的最大彎矩和最大剪力：圖為四分點作用效應計算圖式：圖2.12四分點截面作用效應圖式（3）、求支點截面最大剪力：圖示出支點截最大剪力計算圖式：圖2.13支點作用效應圖式（4）、求出變化點截面最大彎矩和最大剪力：圖示出變化點截面作用效應計算圖式圖2.14變化點點截面作用效應計算圖式圖2.15變化點截面作用效應圖式2.3主梁作用效應組合本設計按照《橋規》4.1.6~~4.1.8條規定，根據可能同時出現的作用效應應選擇了三種最不利效應組合：短期效應組合，標準效應組合和承載能力極限狀態基本組合，見表1號梁作用效應組合序號荷載類別跨中截面四分點截面支點變化點截面（1）第一期永久作用4576.5403432.40235.90471.811305.99398.85（2）第二期永久作用2386.1201789.59123.00245.99680.92207.95（3）總永久作用（1）+（2）6962.660.005221.99358.90717.801986.91606.80（4）可變作用（汽車）公路I級（不記沖擊效應）4159.54198.373119.65329.12390.871186.96431.73（5）可變作用（汽車）沖擊力773.6836.90580.2661.2272.70220.7880.30（6）標準組合（3）+（4）+（5）11895.88235.278921.90749.241181.373374.651118.83（7）短期組合=（3）+0.7（4）9874.34138.867405.75589.28991.412817.78909.011號梁作用效應組合(續)（8）極限組合=15261.70329.3811446.26977.161510.364355.131445.002號梁作用效應組合序號荷載類別跨中截面四分點截面支點變化點截面（1）第一期永久作用4552.0703414.06234.64469.29129.01396.72（2）第二期永久作用2751.1902063.39141.81283.63785.10239.77（3）總永久作用（1）+（2）7303.260.005477.45376.45752.922084.11636.49（4）可變作用（汽車）公路I級（不記沖擊效應）3086.44147.192314.83244.22199.17880.75284.87（5）可變作用（汽車）沖擊力574.0827.38430.5645.4255.65163.8252.99（6）標準組合（3）+（4）+（5）10963.78174.578222.84666.091107.743128.681016.43（7）短期組合=（3）+0.7（4）9463.77103.037097.83547.40962.342700.64860.74（8）極限組合=13888.64244.4010416.49857.241400.253963.331095.70

第三章預應力剛束的估算及其布置3.1預應力鋼筋截面面積估算按構件正截面抗裂性要求估算對于A類部分預應力混泥土構件，根據跨中截面抗裂要求，由下式可得跨中截面所需的有效預加力為：式中的為正常使用極限狀態按作用（或荷載）短期效應組合計算的彎矩值；由主梁作用效應組合表有：1號梁：=9874.34；2號梁：設預應力鋼筋截面中心距截面下緣為，則預應力鋼筋的合力作用點至截面中心軸的距離為1號梁：，2號梁：；鋼筋估算時，截面性質近似取用的性質來計算，由表截面幾何特征可得跨中截面全截面面積：1號梁：，2號梁：，全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩為：1號梁：2號梁：所以有效預加力合力為：1號梁：2號梁：預應力鋼筋的張拉控制預應力為，預應力損失按張來控制力的20%估算，則可得需要預應力鋼筋的面積為：1號梁：2號梁：故1號梁采用3束815.24和1束915.24鋼絞線，預應力鋼筋的截面面積為。2號梁采用3束815.24和1束715.24鋼絞線，預應力鋼筋的截面面積。且采用XXM15系列錨具，87金屬波紋管成孔。3.2預應力鋼筋布置3.2.1跨中截面預應力鋼筋的布置后張法預應力混泥土受彎構件的預應力管道布置應符合《公路橋規》中的有關構造要求，參考已有的設計圖紙并按《公路橋規》中的構件要求，對跨中截面的預應力鋼筋進行初步布置。3.2.2錨固面剛束布置為施工方便，全部4束預應力鋼筋均錨于梁端。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且、在梁端均彎起較高，可以提供較大的預剪力。3.2.3其他截面剛束位置及傾角計算1、剛束彎起形狀、彎起角及其彎曲半徑：采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；為使預應力鋼筋的預加力垂直作用于錨墊板，、、、彎起角均取；各剛束的彎曲半徑為：；；；。2、剛束各控制點位置的確定：彎起布置圖：圖3.1曲線預應力鋼筋計算圖（尺寸單位：mm）彎曲控制要素：由由所以彎起點至錨固點的水平矩離為：根據彎起點至跨中截面的水平矩離為：根據圓弧切線的性質，圖中彎止點沿切線方向至導線點的距離與彎起點至導線點的水平距離相等，所以彎止點至導線點的水平距離為：故彎止點至跨中截面的水平距離為：同理可以計算、、的控制點位置，將各鋼束的控制參數匯總于表：表3.1各鋼束彎曲控制要素表鋼束號升高值c（mm）彎起角彎起半徑R(mm)彎起點距跨中截面水平距離（mm）彎止點距跨中截面水平距離（mm）19498600001676100271610860000408812439860820000122221500631281600016401186283、各截面剛束位置及其傾斜角計算：以號鋼束為例，計算鋼束上任一點i離梁底距離及該點出鋼束的傾角，式中a為鋼束彎起前其中心至梁底距離，a=200mm；為i點所在計算截面處鋼束位置的升高值。計算時，首先應判斷出i點所在處的區段，然后計算及，即：當時，i點位于直線段還未彎起，，故，=0當時，i點位于圓弧彎曲段，及按下式計算：當時，i點位于靠近錨固端的直線段，此時，按下式計算：表3.2各截面鋼束（）及其傾角（）計算表計算截面鋼束編號（mm）（mm）（mm）（）（mm）（mm）跨中截面=016768351為負值，鋼束尚未彎起0020040888351100122222784100164012227100L/4截面=9700167683517.685539739408883515.367263363122222784為負值，鋼束尚未彎起00100164012227為負值，鋼束尚未彎起00100變化點截面=1640016768351814801680408883518114112411222227848391491164012227為負值，鋼束尚未彎起00100支點截面=194001676835181901210140888351815621662122222784881291216401222782643644、鋼束長度的計算：一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度（280cm）之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角度進行計算。通過每根鋼束的長度計算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的長度，以利備料和施工。計算結果見表：表3.3鋼束的長度計算結果表鋼束號R（mm）鋼束彎起角度曲線長度（cm）直線長度（cm）直線長度有效長度（cm）鋼束預留長度（cm）鋼束長度（cm）（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（6）+（7）60008837.76167.6980.853972.411604132.4260008837.76737.283967.681604127.6820008279.401222.2478.053959.001604119.0016008223.401640.1112.293951.581604111.583.2.4非預應力鋼筋截面積計算及布置按構件承載能力極限狀態要求估算非預應力鋼筋數量：在確定預應力鋼筋數量后，非預應力鋼筋根據正截面承載能力極限狀態的要求確定。設預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力點到截面底邊的距離為a=80mm，則有：先假定為第一類T型截面，由公式：計算受壓高度x，即：求的則根據正截面承載力計算需要的非預應力鋼筋截面積為：且：即在梁底部配置6根25的HRB335鋼筋，。圖3.2非預應力鋼筋布置圖（尺寸單位：mm）

第四章主梁截面集合特性計算后張法預應力混泥土梁主梁主梁截面幾何特性應根據不停的受力階段分別計算。本設計中的T形梁從施工到運營經歷了如下三個階段。1、主梁預制并張拉預應力鋼筋主梁混泥土達到設計強度的90%后，進行預應力的張拉，此時管道尚未壓漿，所以其截面特性為計入非預應力鋼筋影響，T梁翼板寬度為1600mm。2、灌漿封錨，主梁吊裝就位并現澆900mm，濕接縫預應力鋼筋張拉完成并進行管道壓漿、封錨后，預應力鋼筋能夠參與截面受力。主梁吊裝就位后現澆900mm濕接縫，但濕接縫還沒有參與截面受力，雖偶有此時的截面也行計算采用計入非預應力鋼筋預應力鋼筋影響的換算截面，T梁翼板寬度仍未1600mm。3、橋面、欄桿及人行橫道施工和營運階段橋面濕接縫結硬后，主梁即為全截面參與工作，此時截面特性計算采用計入非預應力鋼筋求得其他受力階段控制截面幾何特性如下表：表4.1第一階段跨中截面集合特性計算表分塊名稱分塊面積重心至梁頂距離對梁頂邊的面積矩自身慣性矩截面慣性矩混泥土全截面8241041857.784611.061-13.30.146非預應力鋼面積235533.269-1327.324.888表4.2（續）預留管道面積-23.7792277.4-54.154-1249.7-37.137凈截面積814.3481027.7836.899611.061-12.103598.958表4.3第二階段跨中截面集合特性計算表分塊名稱分塊面積重心至梁頂距離對梁頂邊的面積矩自身慣性矩截面慣性矩混泥土全截面1041857.784611.06150.82.4936非預應力鋼筋換算面積235533.269-1263.222.392預留管道面積20.1802277.445.986-1185.628.380凈截面積858.3171091.8937.034611.06153.265664.326表4.4第三階段跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積重心至梁頂距離對梁頂邊的面積矩自身慣性矩截面慣性矩混泥土全截面932927.3864.243702.95449.12.247非預應力鋼筋換算面積235533.269-1378.626.849預留管道面積20.1902277.445.981-130134.174凈截面積966.317976.4976.4943.49363.270766.224表4.5第一階段支點幾何特性計算表分塊名稱分塊面積重心至梁頂距離對梁頂邊的面積矩自身慣性矩截面慣性矩混泥土全截面137610571454.432768.37711.70.188非預應力鋼筋換算面積235533.269-1286.323.374預留管道面積-23.7791140.3-27.115-71.6-0.122表4.5（續）凈截面積1366.3481068.71460.586768.37723.440791.817表4.6第二階段支點幾何特性計算表分塊名稱分塊面積重心至梁頂距離對梁頂邊的面積矩自身慣性矩截面慣性矩混泥土全截面137610571454.432768.37714.20.277非預應力鋼筋換算面積235533.269-1283.823.283預留管道面積20.1901140.323.023-69.10.096凈截面積1410.3171071.21510.724768.37723.656792.033表4.7第三階段支點幾何特性計算表分塊名稱分塊面積重心至梁頂距離對梁頂邊的面積矩自身慣性矩截面慣性矩混泥土全截256868.03914.80.325非預應力鋼筋換算面積235533.269-1356.225.983預留管道面積20.1901140.323.023-141.50.404凈截面積1518.317998.81516.548868.03926.712894.7513表4.8各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表受力階段計算截面ω階段1：孔道壓漿前跨中截面814.3481027.71372.31247.3598.9585.8284.3654.802L/4截面814.3481029.51370.51370.5602.8755.8564.3995.769表4.8（續）變化點截面814.3481031.21368.81368.8607.3255.8894.43712.374支點截面1366.3481068.71331.371.6791.8177.4095.94811.059階段2：逛到結硬后濕接縫結硬前跨中截面858.3171091.81308.21183.2664.3266.0855.0785.615L/4截面858.3171088.21311.8986.3659.9136.0645.0316.691變化點截面858.3171083.61316.4438.4655.3376.0484.97814.948支點截面1410.3171071.21328.869.1792.0337.3945.96111.462階段3

濕接縫結硬后跨中截面966.317976.41423.61298.6766.2247.8475.3825.900L/4截面966.317974.71425.31099.8761.7317.8155.3446.926變化點截面966.317971.91428.1550.1758.0397.8005.30813.780支點截面966.317998.81401.2141.5894.7508.9586.3866.323

第五章鋼束預應力損失估算5.1預應力鋼筋張拉（錨下）控制應力按《公路橋規》規定采用：5.2鋼束應力損失5.2.1預應力鋼筋與管道間摩擦引起的預應力損失對于跨中截面；d為錨固點到支點中線的水平距離；、k分別為預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數及管道每米局部偏差對摩擦的影響系數，采用預埋金屬波紋管成型時，查的=0.25，k=0.0015；為從張拉端到跨中截面間，管道平面轉過的角度，這里、只有豎彎，其角度，、不僅有豎彎還有平彎，其角度應為管道轉過的空間角度，其中豎彎角度為=，平彎為，所以空間轉角位。跨中截面個鋼束摩擦應力損失值見下表：表5.1跨中截面摩擦應力損失計算鋼束編號x（m）kx（MPa）（MPa）（）弧度80.13960.034919.4860.02920.0621139586.6380.13960.034919.5340.02930.0622139586.7713.6820.23880.059719.6390.02950.08531395118.99表5.2（續）13.6820.23880.059719.7160.02960.08541395119.13平均值102.88表5.3L/4截面摩擦應力損失計算鋼束編號x（m）kx（MPa）（MPa）（）弧度0.3150.00550.00149.7860.01470.0160139522.322.6330.04600.01159.8340.01480.0260139536.2713.6820.23880.05979.9390.01490.07191395100.3013.6820.23880.059710.0160.01500.07201395100.44平均值64.83表5.3變化點截面摩擦應力損失計算鋼束編號x（m）kx（MPa）（MPa）（）弧度0003.0860.00460.004613956.420003.1340.00470.004713956.560003.2390.00490.004913956.8480.13960.03493.3160.00500.0391139554.54平均值18.59表5.4支點截面摩擦應力損失計算鋼束編號x（m）kx（MPa）（MPa）（）弧度0000.0860.00010.000113950.140000.1340.00020.000213950.280000.2390.00040.000413950.560000.3160.00050.000513950.70平均值0.42表5.6各設計控制截面平均值截面跨中L/4變化點支點平均值（MPa）102.8864.8318.590.425.2.2錨具變形、鋼絲回縮引起的應力損失計算錨具變形、鋼絲回收引起的應力損失，后張法曲線布筋的構件應考慮錨具固后反摩擦的影響。首先根據下式計算反摩阻影響長度，即：式中的為張拉端錨具變形值，查的夾片式錨具頂壓張拉時為4mm；為單位長度由管道摩阻引起的應力損失，；為張拉端錨下張拉控制應力，為扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預應力，；l為張拉端至錨固端的距離，這里的錨固端為跨中截面。將各束預應力鋼筋的反摩阻影響長度列表計算于下表中：求的后可知三束預應力剛絞線均滿足，所以距張拉端為x處的截面有錨具變形和鋼筋回縮引起的考慮反摩阻后的預應力損失按下式計算，即表5.7反摩阻影響長度計算表鋼束編號（MPa）（MPa）（MPa）（mm）（MPa/mm）（mm）139586.631308.37194860.00444613245139586.771308.23195340.004442132511395118.991276.01196390.006059113461395119.131275.87197160.00604211363式中的為張拉端由錨具變形引起的考慮反摩阻的預應力損失，。若x>則表示該截面不受反摩阻影響。將各控制截面的計算列于下表中：表5.8錨具變形引起的預應力損失計算表截面鋼束編號x（mm）（mm）（MPa）（MPa）各控制截面平均值跨中截面1948613245117.77x>截面不受反摩阻影響0195343251117.721963911346137.491971611362137.30L/4截面978613245117.7730.7623.61983413251117.7230.36993911346137.4917.051001611362137.3016.27表5.8（續）變化點截面308613245117.7790.3393.92313413251117.7289.88323911346137.4998.24331611362137.3097.23支點截面8613245117.77117.01125.4013413251117.72116.5323911346137.49134.5931611362137.30133.485.2.3預應力鋼筋分批張拉時混泥土彈性壓縮引起的應力損失混泥土彈性壓縮引起的應力損失取按應力計算需要控制的截面進行計算，對于簡支梁取l/4截面進行計算，按下式計算，即：式中：m張拉批數，m=3:；預應力鋼筋彈性模量與混泥土彈性模量的比值，按張拉時混泥土的實際強度等級計算，假定為設計強度的90%，即=0.9，查表得：，故全部預應力鋼筋（m批）的合力在起作用點（全部預應力鋼筋重心點）處所產生的混泥土正應力，，截面特性按L/4截面第一階段取用；其中=所以5.2.4鋼筋松弛引起的預應力損失對于采用超張啦工藝的低松弛級鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預應力損失按下式計算，即式中：張拉系數，采用超張拉，取=0.9；鋼筋松弛系數，對于低松弛鋼絞線，取=0.3；傳力錨固時的鋼筋應力，，這里仍采用l/4截面的應力值作為全梁的平均值計算，故有所以5.2.5混泥土收縮、徐變引起的損失混泥土收縮、徐變終極值引起的受拉區預應力鋼筋的應力損失按下式計算，即：式中：、加載齡期時混泥土收縮應變終極值和徐變系數終極值；加載齡期，即達到設計嗆到90%的齡期，近似按標準養護條件計算則有：，則可得：；對于二期恒載的加載齡期，假定為=90d。該梁所屬的橋位于野外一般地區，相對濕度為75%，其構件理論厚度由，A為構件截面面積，為構件與大氣接觸的周邊長度，A=932000，，，查表線性內插值的相應的徐變系數終極值為=，，混泥土收縮應變終極值為為傳力錨固時在跨中和l/4截面的全部受力鋼筋（包括預應力鋼筋和縱向非預應力受力鋼筋，為簡化計算不計構造鋼筋影響）截面重心處，由、、所引起的混泥土正應力的平均值。考慮到加載齡期不同，按徐變系數變小乘以折減系數/。計算引起的應力時采用第三階段截面特性。跨中截面l/4截面所以（未計構件鋼筋影響），取跨中與l/4截面的平均值計算，則有：跨中截面截面所以：將以上各項代入即得：現將各截面鋼束應力損失平均值及有效預應力匯總于表：表5.9各截面鋼束應力損失平均值及有效預應力匯總表工工作階段應力損失項目應力損失計算截面預加應力階段使用階段鋼束有效預應力預加應力階段使用階段跨中截面102.88033.43136.3132.9784.83117.81258.691140.89l/4截面64.8323.6133.43121.8732.9784.83117.81273.131155.33表5.9(續)變化點截面18.5993.9233.43145.9432.9784.83117.81249.061131.26支點截面1.42125.4033.43159.2532.9784.83117.81235.751117.95

第六章持久狀態截面承載力極限狀態計算6.1正截面承載計算一般取彎矩最大的跨中截面承載力計算：求受壓區高度x：先按第一類T形截面梁，略去構造鋼筋影響，由下式計算混泥土受壓高度x即：受壓區全部位于翼板內，說明確定是第一類T形截面梁。2.、正截面承載力計算：跨中截面的預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力作用點到截面底邊距離a為：所以由前表可知梁跨中截面彎矩組合設計值.截面抗彎承載力由下式有：跨中截面正截面承載力滿足要求。6.2斜截面承載力計算1、斜截面抗剪承載力計算：預應力混泥土簡支梁應對按規定需要計算的各個截面進行寫雞肉面抗剪承載力驗算，以下以變化點截面處的斜截面為例進行斜截面抗剪承載力驗算：首先，根據公式進行截面抗剪強度上、下限復合，即：式中：為驗算截面處建立組合設計值，這里=1095.7（KN）；為混泥土強度等級，這里=50（MPa）；bb=200（mm）（腹板厚度）；為相應于建立組合設計值處的截面有效高度，即自縱向受拉鋼筋合力點（包括預應力鋼筋和非預應力鋼筋）至混泥土受壓邊沿的距離，這里縱向受拉鋼筋合力點距截面下緣的距離為：所以=2400-752.3=1647.7（mm）；為預應力提高系數，=1.25:；代入上式：計算表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。斜截面抗剪承載力按下式計算，即：其中：式中：異號彎矩影響系數，=1.0；預應力提高系數，=1.25；受壓翼緣的影響系數，=1.1；箍筋選用雙肢直徑為10的HRB335鋼筋，，間距，則，故：采用全部3束語音呢管理鋼筋的平均值，即=0.1044，所以變化點截面處斜截面抗剪滿足要求，非預應力構件鋼筋作為承載力儲備，來予考慮。斜截面抗彎承載力：由于鋼束均錨固與梁端，鋼束數量沿跨長方向沒有變化，且彎起角度緩和，其斜截面抗彎強度一般不控制設計，故不另行驗算。

第七章應力計算7.1短暫狀況的正應力驗算1、構件在制作，運輸及安裝等施工階段，混泥土強度等級C45。在愈加力和自重作用下的截面邊緣混泥土的法相壓應力符合要求。2、短暫狀況下（愈加力階段）梁跨中截面上、下邊緣的正應力：上緣：下緣：其中，截面特性取用第一階段的截面特性，代入上式得：愈加力階段混泥土的壓應力滿足應力限制值的要求；混泥土的拉應力通過規定的預拉區配筋率來防止出現裂縫，預拉區混泥土沒有出現拉應力，故預拉區只需配置筋率不小于0.2%的縱向鋼筋即可。同理支點截面的應力計算：7.2持久狀況的正應力驗算1.、截面混泥土簡支梁的正應力，由于配設曲線筋束的關系，應取跨中、l/4、l/8、支點及鋼束突然變化處（截斷或彎出梁頂等）分別進行驗算。應力計算的作用（或荷載）取標準值，汽車荷載計入沖擊系數。跨中截面：跨中截面混泥土上邊緣壓應力計算值為：持久狀態下跨中截面混泥土正應力驗算滿足要求。支點截面：=0，=0，=0，持久狀況下跨中截面混泥土正應力驗算滿足要求。持久狀況下預應力鋼筋的應力驗算：有二期恒載及活載作用產生的預應力鋼筋截面重心處的混泥土應力為：所以鋼束應力為：所以滿足要求。7.3持久狀況下的混泥土主應力驗算7.3.1以跨中截面進行計算1、截面面積矩計算：按下圖進行計算，其中計算點分別取上梗肋a-a處，第三階段截面中心軸處及下梗肋b-b處。圖7.1跨中截面(尺寸單位：mm)第一階段梗肋a-a以上面積對凈面積重心軸的面積矩計算為例：同理將計算結果匯總于下表表7.1面積矩計算表界面類型第一階段凈面積對其重心軸（重心軸位置x=1027.7mm）第二階段換算截面對其重心軸（重心軸位置x=1091.8mm）第三階段換算截面對其重心軸（重心軸位置x=976.4mm）計算位置a-ab-ba-ab-ba-ab-b面積矩符號面積矩（mm）2.490×3.175×2.414×2.659×3.455×2.802×3.344×3.947×3.094×2、主應力計算：上梗肋處（a-a）主應力：(1)、剪應力：剪應力的計算按其中為可變作用引起的剪力標準值組合，(2)、正應力：、（3）、主應力：同理：處：=-0.019=10.7b-b處：==10.712表7.2跨中截面主應力計算表計算纖維剪應力正應力主應力a-a0.38110.7－0.01410.7140.45010.7－0.01910.719b-b0.35210.7－0.01210.712(3)、主壓應力的限制值：混泥土的主壓應力限制為，與上表的計算比較，可見混泥土主壓應力計算值均小于限值，滿足要求。(4)、主應力驗算：將上表中中主壓應力值與主壓應力限制進行比較，均小于相應的限制值，最大主拉應力為按《公路橋規》的要求，僅需按構件布置箍筋。

第八章抗裂性驗算8.1作用短期效應組合作用下的正截面抗裂驗算8.1.1正截面抗裂驗算取跨中截面進行1、愈加力產生的構件抗裂驗算邊緣的混泥土預壓應力的計算：跨中截面：由下式：2、由荷載產生的構件抗裂驗算邊緣混泥土的法向拉應力的計算由下式：正截面混泥土抗裂驗算：對于A累部分預應力混泥土構件，作用荷載短期效應組合作用下的混泥土拉應力滿足下列要求：由以上計算知，故滿足《公路橋規》中A類部分預應力混泥土構件還必須滿足作用長期效應組合的抗裂要求。由下式：所以構件滿足《公路橋規》中A類部分預應力混泥土構件作用長期效應組合的抗裂要求。8.2作用短期效應組合作用下的斜截面抗裂驗算斜截面抗裂驗算應取剪力和彎矩均較大的最不利區段截面進行，這里仍取跨中截面進行計算。8.2.1主應力計算上梗肋處(a-a)主應力1、剪應力：剪應力的計算按其中為可變作用引起的剪力短期效應組合值，=103.0KN，所以有：=0+0+-0=0.225②正應力③主拉應力同理:跨中截面抗裂驗算主拉應力計算表表8.1跨中截面抗裂驗算主拉應力計算表計算纖維剪應力正應力主拉應力0.2259.18-0.0050.2659.18-0.0080.2089.18-0.0052主拉應力的限制值作用短期效應組合下抗裂驗算的混凝土的主拉應力限值為從上表可以看出,以上主拉應力均符合要求,所以跨中截面滿足作用短期效應組合作用下的斜截面抗裂驗算要求。

第九章主梁變形（撓度）根據主梁截面在各階段混凝土正應力驗算結果,可知道主梁在使用荷載作用下截面不開裂.9.1荷載短期效應作用下主梁撓驗算.主梁計算跨徑L=38.80m,C50混凝土的彈性模量主梁在各控制截面的換算截面慣性矩各不相同,故取跨中處截面的換算截面慣性矩作為全梁的平均值來集散.簡支梁撓度驗算式為:可變荷載作用引起的撓度現將可變荷載作為均布荷載作用在主梁上,則主梁跨中撓度系數,荷載短期效應的可變荷載值為由可變荷載引起的簡支梁跨中截面的撓度為考慮長期效應的可變荷載引起的撓度值為滿足要求考慮長期效應的一期恒載,二期恒載引起的撓度9.2預加力引起的上拱度計算采用跨中截面處的使用階段永存預加力距作用為全梁平均預加力距計算值,即截面慣性矩應該采用預加力階段(第一階段)的截面慣性矩,這仍以跨中處截面的截面慣性矩作為主梁的平均值來計算,則主梁上拱度(跨中截面)為:考慮長期效應的預加力引起的上供值為9.3預拱度的設置梁在預加力和荷載短期效應組合共同作用下并考慮長期效應的撓度值為預加力產生的長期上供值大于按荷載短期效應組合計算的長期撓度值,所以不需要設置預拱度.

第十章橫隔梁的內力計算10.1確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用鑒于具有多根內橫隔梁的橋梁跨中處的橫隔梁受力最大,通常只計算跨中橫隔梁的作用效應,其余橫隔梁可依據跨中橫隔梁偏安全的選用相同的截面尺寸和配筋.根據<<橋規>>4.3.1條規定,橋梁結構的局部加載計算應采用車輛荷載,如圖所示跨中橫隔梁縱向的最不利荷載布置,圖10.1跨中截面跨中橫隔梁的受載圖式(尺寸單位：m，軸重力單位：KN)縱向一行車輪對跨中橫隔梁的計算荷載為:10.1.1繪制彎距影響線計算3號主梁截面左側的彎距影響線P=1作用在1號梁軸上時:P=1作用在5號梁軸上時P=1作用在3號梁軸上時:同理:2號梁和3號主梁之間截面的彎距影響線計算如下:10.1.2繪制剪力影響線對于一號主梁截面的影響線可計算如下:P=1