人民路高架橋主橋上部結構施工圖設計摘要預應力混凝土連續梁橋不僅有跨越能力大、適應性強、施工方法靈活、結構剛度大的特點,還有抗地震能力強、造型美觀以及通車平順性好等優點。近幾年,預應力混凝土連續梁橋在國內得到越來越廣泛的應用。本設計題目為25m+30m+25預應力混凝土連續梁橋上部結構設計,采用滿堂支架施工,設計中利用的軟件主要包括Midas,Excel,Word等。設計過程如下：首先,確定主梁的構造和細部尺寸,,且主梁的高度呈二次拋物線變化。通過腹板、底板加厚以及設置橫隔梁等方法,使近墩臺處截面的強度加強。然后,利用Midas軟件分析結構內力（包括恒載內力、活載內力、混凝土恒載收縮、徐變內力、溫度內力、不均勻沉降內力等）,再根據荷載組合估算縱向預應力筋數量,然后在截面上布置并調整預應力鋼束。接著,計算各項預應力損失和有效預應力,并進行截面強度檢算；最后,完成設計說明書、繪制圖紙。關鍵詞:預應力混凝土；連續梁；滿堂支架施工；預應力鋼筋；TheDesignOfSuperstructureOfTheMainBridgeForPeopleRoadABSTRACTThelong-spanpre-stressedconcretecontinuousboxgirderbridgeshavemuchcharacteristic,suchaslongspanability,adaptableconstructiveprocess,flexibilityandstrongstructuralrigidity.What'smore,theyownadvantagesofseismicresistanee,ridingcomfortandbeautifulappearance.Inrecentyears,thelong-spanpre-stressedconcretecontinuousboxgirderbridgesbecomemoreandmorewidelyusedathome.Thisgraduatedesignismainlyaboutthedesignofthesuperstructureoftheroadpre-stressedconcretecontinuousbridge,andthespanofthebridgeis25m+30m+25m.Besides,fullframingschemeisappliedfortheupper-structure.Inthedesign,thesoftwareusedinclude:Midas,Word,Excel,etc.Theprocedureofthedesignisasfollows:First,makingoutthemainstructureandthedetailsofthesize.Inaccountoftheinfluenceofbendingrigidityandtorsionalrigidity,Box-beamisthebest.Inaddition,theheightofgirdergoesassecond-degreeparabola.Thethicknessofthewebandthebottomslabarechangedinlinearity.Andthesupportsectionisstrengthenedbytheprovisionofthickenedwebs,bottomslabsandacrossbeam.Second,usingMidassoftwaretoanalyzeinternalforce,includingdeadload,livedload,andforcescausedbycreep,temperatureandunevensettlement.Accordingtotheinternalforcecomposited,wecanevaluatetheamountoflongitudinaltendonsandmakesurethequantityofpre-stressedconcrete.Third,calculatingthepre-stresslossandeffectivepre-stressedconcrete.Afterthat,checktheintensityofthesections.Forth,completethedesignspecificationandengineeringdrawing.Keywords:Pre-stressedconcrete;Continuousbeam;Fullframingconstruction;Pre-stressedsteel;Midas目錄TOC\o"1-5"\h\z緒論 1..\o"CurrentDocument"\h概述 1...\o"CurrentDocument"\h連續梁橋受力特點 1..\o"CurrentDocument"\h預應力混凝土梁橋在我國的發展 1.\o"CurrentDocument"\h畢業設計的目的與意義 2..\o"CurrentDocument"\h畢業設計的目的 2..\o"CurrentDocument"\h畢業設計的意義 2..\o"CurrentDocument"\h畢業設計的主要內容 2..\o"CurrentDocument"\h工程概述 3...\o"CurrentDocument"\h設計基本資料 4..\o"CurrentDocument"\h設計規范及標準 4..\o"CurrentDocument"\h橋梁跨度與寬度 4..\o"CurrentDocument"\h技術標準 4..\o"CurrentDocument"\h主要材料及計算參數 4..\o"CurrentDocument"\h施工方法 5...\o"CurrentDocument"\h構思宗旨 5...\o"CurrentDocument"\h橋跨總體布置及結構尺寸擬定 6..\o"CurrentDocument"\h橋孔分跨 6...\o"CurrentDocument"\h截面形式及截面尺寸擬定 7..\o"CurrentDocument"\h梁高 7..\o"CurrentDocument"\h橫截面 7..\o"CurrentDocument"\h細部尺寸 8..\o"CurrentDocument"\h橫截面尺寸圖 9..\o"CurrentDocument"\hMidas有限元模型建立 9..\o"CurrentDocument"\h節點建立 1..0.\o"CurrentDocument"\h單元劃分 1..0.\o"CurrentDocument"\h邊界條件 1..1.\o"CurrentDocument"\h施工過程 1..1.\o"CurrentDocument"\h主梁內力計算 1..1.\o"CurrentDocument"\h恒荷載內力計算 1..2\o"CurrentDocument"\h自重 1..2\o"CurrentDocument"\h二期恒載 1..3\o"CurrentDocument"\h活載內力計算 1..4\o"CurrentDocument"\h溫度荷載 1..5.\o"CurrentDocument"\h溫度梯度 1..6\o"CurrentDocument"\h均勻溫度 1..8\o"CurrentDocument"\h作用效應組合 2..0\o"CurrentDocument"\h組合方式 2..1\o"CurrentDocument"\h組合結果 2..1\o"CurrentDocument"\h預應力鋼束估算及布置 2..4按正常使用極限狀態的應力要求計算 2.4\o"CurrentDocument"\h按正常使用極限狀態截面抗裂性要求估算預應力鋼筋 27\o"CurrentDocument"\h鋼束估算結果 2..7\o"CurrentDocument"\h預應力鋼束的布置 2..8\o"CurrentDocument"\h預應力鋼筋布置原則 2..8\o"CurrentDocument"\h預應力鋼束立面布置 2..9\o"CurrentDocument"\h預應力損失及有效預應力計算 3..0\o"CurrentDocument"\h預應力鋼筋與管道壁之間摩擦引起的預應力損失 30\o"CurrentDocument"\h錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預應力損失 31混凝土彈性壓縮引起的預應力損失 3.1預應力鋼筋的應力松弛引起的損失 3.2混凝土收縮、徐變引起的預應力損失 3.2\o"CurrentDocument"\h預應力損失計算結果 3..3\o"CurrentDocument"\h次內力的計算 3..4.\o"CurrentDocument"\h預應力產生的次內力 3..4\o"CurrentDocument"\h原理 3..4\o"CurrentDocument"\h計算方法 3..5等效荷載法 3..5\o"CurrentDocument"\h收縮和徐變產生的次內力 3..6\o"CurrentDocument"\h作用效應組合(二) 3..6\o"CurrentDocument"\h持久狀況承載能力極限狀態作用效應組合 36\o"CurrentDocument"\h持久狀況正常使用極限狀態作用效應短期組合 37持久狀況正常使用極限狀態作用長期效應組合 38\o"CurrentDocument"\h主梁截面驗算 4..0.\o"CurrentDocument"\h正截面抗彎承載能力驗算 4..0持久狀況正常使用極限狀態驗算 4.2\o"CurrentDocument"\h正截面抗裂驗算 4..2\o"CurrentDocument"\h斜截面抗裂驗算 4..5\o"CurrentDocument"\h混凝土最大壓應力驗算 4.7\o"CurrentDocument"\h撓度驗算 4..8.\o"CurrentDocument"\h持久狀況構件應力驗算 4..9\o"CurrentDocument"\h混凝土壓應力驗算 4..9\o"CurrentDocument"\h預應力鋼筋拉應力驗算 5.0結論 5..5.致謝 5..6.\o"CurrentDocument"\h參考文獻 5..7.概述預應力混凝土連續梁橋以結構受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養護工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。越來越得到廣泛的應用。隨著預應力技術的發展和不斷完善,尤其是懸臂、頂推等先進施工方法的出現,更使預應力混凝土連續梁橋如虎添翼而活躍在整個橋梁工程領域。無論是城市橋梁、高架道路、山區高架棧橋,還是跨越江河湖濱的大橋,預應力混凝土連續梁橋都以它獨特的魅力,而取代其他橋型成為優勝方案。從國內外已建成的鋼橋、鋼筋混凝土及預應力混凝土連續梁橋的修建總數來看,預應力混凝土連續梁橋已遠遠超過半數,充分表現出預應力混凝土連續梁橋的強大生命。連續梁橋受力特點連續梁內力的分布比同等跨度的簡支梁要合理。連續梁和簡支梁絕對正負彎矩差兩者相等,但由于連續梁支座處存在負彎矩,這使得連續梁跨中最大正彎矩比簡支梁小得多,跨中最大撓度僅為同等跨度簡支梁的 40%左右。因此,不論從剛度方面還是從強度方面來說,連續梁都可以采用比簡支梁要小的跨中梁高,而支點負彎矩還可以通過調整跨徑之比來適當降低。預應力混凝土連續梁的主要缺點是預應力鋼筋的布置難于發揮預加力的優點。在梁的大部分截面內既有正彎矩,也有負彎矩,這就迫使預應力合力的偏心靠近截面形心軸,從而降低了預加力的作用,并且還影響到梁的極限承載能力。連續梁等超靜定結構,由于構件的變形受到約束,則在梁體內部產生二次力矩,如預應力的次內力,混凝土的收縮徐變次內力,溫度次內力,支座沉降次內力等。因此在設計預應力混凝土連續梁橋時要考慮這些因素的影響。預應力混凝土梁橋在我國的發展我國修建預應力混凝土連續體系梁橋最早在鐵路部門,1996年在成昆線用懸臂拼裝法建成國內第一座預應力混凝土鉸接連續梁橋一一舊莊河橋,跨度 （24+48+24）m。第一座預應力混凝土連續梁橋是1975年建成的北京樞紐東北環線通惠河橋,跨度(26.7+40.7+26.7)m。1979年9月建成蘭州黃河橋(47+3X70+47)m為懸臂澆筑的分離式雙室箱梁橋,進一步推動了預應力混凝土連續梁的修建和發展。此后,相繼建成湖北沙洋漢江公路橋,云南怒江橋,臺州靈江橋等一大批特大跨公路連續梁橋。目前我國最大跨度的預應力混凝土連續梁橋為江蘇南京第二長江大橋的北汊橋,主跨 165m另外,預應力混凝土連續梁橋在鐵路部門也得到了廣泛的運用,興建了大批大跨徑連續梁橋。[3]畢業設計的目的與意義畢業設計的目的畢業設計是高等工科院校本科培養計劃中的最后一個教學環節,是對四年所學知識的總結與運用。運用學過的基礎理論和專業知識,結合工程實際,參考國家有關規范、標準、工程設計圖集及其他參考資料,獨立地完成預應力混凝土連續梁橋上部結構的設計；同時初步掌握橋梁設計的步驟、方法,培養分析問題、解決問題的能力,為以后的繼續學習和工作奠定基礎。畢業設計的意義在老師的指導下,獨立完成一座三跨公路預應力混凝土連續梁橋上部結構的設計,基本掌握該工程設計的全過程,鞏固了自己的已學知識。增強考慮問題、分析問題和解決問題的能力,其實踐性和綜合性無以取代,為以后無論是繼續學習還是參加工作都打下了良好的基礎。由于預應力混凝土連續梁橋為超靜定結構,手算工作量較大,且準確性難以保證,所以采用了專業橋梁軟件MidasCivil進行內力計算,并以AutoCAD,Excel等進行輔助設計計算。這樣不僅提高了效率,而且準確度也得以提高,同時也更加熟練了計算機輔助設計軟件,使自己的能力得以提高。畢業設計的主要內容由于時間有限且個人能力有限,未對混凝土連續梁橋進行全面設計。此次設計主要的內容包括:預應力混凝土連續梁橋的構造尺寸計算,包括計算恒載內力、活載內力、溫度次內力等,并進行截面的作用效應組合；縱向預應力鋼筋的估算,布置,調整,優化；3）縱向預應力損失計算；4）預加力產生的次內力計算；5）主梁截面強度計算與驗算；6）應力變形及其它驗算。2工程概述設計基本資料設計規范及標準《公路工程技術標準》(JTGB01-2003)；《公路橋涵設計通用規范》(JTGD60-2004)；《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTGD62-2004)；《公路橋涵施工技術規范》(JTG/TF50-2011)。橋梁跨度與寬度主橋布置跨徑為25+30+25m,總長80m橋面組成0.5m(護欄)+12.0m(機動車道)+0.5m(中間護欄)+12.0m(機動車道)+0.5m(護欄)=25.0m；(3)主橋采用預應力混凝土變截面四室連續箱梁。技術標準(1)道路等級:一級公路；(2)設計車速:100Km/h；環境類別:1類環境；荷載等級:公路-I級；主要材料及計算參數(1)C50混凝土彈性模量:3.45x104Mpa,剪切模量:1.30x104Mpa軸心抗壓強度設計值：仏=18.4Mpa,軸心抗拉強度設計值：ftd=1.65Mpa泊桑比：0.2,線膨脹系數:1.0x10-5/°C容重:丫=25.0kN/m3(2)普通鋼筋R235鋼筋:抗拉設計強度fsd=195Mpa,標準強度fs=235Mpa,彈性模量E=x105Mpa。HRB335鋼筋:抗拉設計強度fsd=280Mpa,標準強度fsk=335Mpa,彈性模量E=2.0x105Mpa(3)預應力鋼絞線、波紋管①預應力鋼絞線、波紋管抗拉強度:1860Mpa；彈性模量:1.95x105Mpa；鋼絞線的公稱直徑:①s15.2mm；鋼絞線公稱面積:139mm2；預應力波紋管摩阻系數:0.30；預應力波紋管管道局部偏差系數:0.0010。②預應力鋼絞線錨具錨具內縮量:6mm；錨口摩阻損失:2.5%。（4） 其他材料①支座:板式橡膠支座；②預應力管道:采用金屬波紋管成型；鋼板:采用符合GB700-98規定的Q235鋼板。施工方法采用滿堂支架現澆施工法。這種方法具有如下的特點:（1） 橋梁的整體性好,施工方法簡便易行,且施工質量可靠,平面及豎曲線線型形容易控制,對機具和超重能力的要求不高。伴隨著鋼支架的采用以及支架構件的標準化與裝配化,滿堂支架施工方法又恢復了以往的活力,不僅能應用于橋墩較低的中、小跨徑連續梁橋,并且在長大跨徑橋梁中亦有相當多的應用。（ 2）預應力混凝土連續梁橋采用滿堂支架現澆施工,整個結構在施工過程中一次落架完成,因此,內力計算原理和方法非常簡單容易把握。（3）從構造方面來講,當采用整體支架施工時,預應力混凝土連續梁橋可以采用等截面,也可以采用變截面。截面形式大都為箱形截面。為了獲得比較合理的恒載內力分布,連續梁的邊孔與中孔跨徑比一般為 0.6?0.8。構思宗旨（1）符合城市發展規劃,滿足交通功能需要。（2） 橋梁結構造型簡潔,輕巧,反映新科技成就,體現人民智慧。3）設計方案力求結構新穎,保證結構受力合理,技術可靠,施工方便。4）與公路等級和周邊環境相宜。3橋跨總體布置及結構尺寸擬定橋孔分跨連續梁橋有做成三跨或者四跨一聯的,也有做成多跨一聯的,但一般不超過六跨。對于橋孔分跨,往往要受到如下因素的影響:橋址地形、地質與水文條件,通航要求以及墩臺、基礎及支座構造,力學要求,美學要求等。若采用三跨不等的橋孔布置,一般邊跨長度可取為中跨的0.5—0.8倍,這樣可使中跨跨中不致產生異號彎矩,此外,邊跨跨長與中跨跨長之比還與施工方法有著密切的聯系,對于采用現場澆筑的橋梁,邊跨長度取為中跨長度的0.8倍是經濟合理的。但是若采用懸臂施工法,則不然。本設計跨度,主要根據設計任務書來確定,其跨度組合為：(25+30+25)米?；痉弦陨显硪?。橋梁結構計算圖示如圖3.1所示。圖3.1橋梁計算圖式(單位:cm)截面形式及截面尺寸擬定梁高根據以往經驗確定,預應力混凝土連續梁橋中支點主梁高度與其跨徑之比通常在1/15?1/25之間,而跨中梁高與主跨之比一般為1/40?1/50之間。當建筑的高度不受限制時,增大梁高往往是比較經濟的方案,因為增大梁高只增加腹板高度,而混凝土用量增加的不多,這樣卻能顯著節省預應力鋼束的用量。經過多次建模分析,最終選定梁高為1.8米。橫截面箱型截面由于具有良好的結構性能,因而在現代各種橋梁中得到廣泛的應用。與肋板式截面相比,箱形截面具有以下顯著的特點:箱梁截面抗扭剛度大,結構在施工與使用過程中都有良好的穩定性。箱梁的頂板和底板部具有較大的混凝土面積,能有效地抵抗正負彎矩,滿足配筋的要求,適應具有正負彎矩的結構或構件,如連續梁、拱橋、剛架橋、斜拉橋等,也適應于主要承受負彎矩的懸臂梁,T型剛構等橋型。能適應現代化施工的要求,如懸臂施工,頂推施工等,這類施工方法均要求截面具備較厚的底板。承重結構與傳力結構相結合,使各部件共同受力,同時截面效率高,并適合預應力混凝土結構空間布束,達到較好經濟效果。對于寬橋,由于抗扭剛度大,使各部件共同受力,跨中無需設置橫膈板就能獲得滿意的荷載分布。適合于修建曲線橋,具有較大適應性；能很好適應布置管線等公共設施。箱形截面也存在一些不足之處,需要引起設計者的充分重視,如箱形截面屬薄壁結構,需要配置大量構造鋼筋,這對于中等跨徑的橋梁,有時會導致用鋼量比工字型或 T形截面多；與空腹式桁架相比,箱形截面自重較大,因此設計時必須采取措施,減輕自重；另外箱梁的施工比較復雜等。本次畢業設計橫截面選用單箱四室箱形截面。[4]細部尺寸箱梁頂板設置根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTGD62-2004)9.3.3條:預制T形截面梁或箱形截面梁翼緣懸臂端的厚度不應小于100mm當預制T形截面梁之間采用橫向整體現澆連接時或箱形梁設有橋面橫向預應力鋼筋時,其懸臂端厚度不應小于140mm箱形截面梁頂、底板的中部厚度,不應小于板凈跨徑的1/30,且不應小于200mm根據上述條款,本設計梁翼緣懸臂端的厚度定為250mm支點處截面頂板厚度為500mm跨中處截面頂板厚度為300mm。箱梁底板設置滿堂支架現澆施工的連續梁橋,中承處的負彎矩比較大,需要將箱梁底板適當加厚,以提供必要的受壓面積；同時,跨中正彎矩比較大,應避免該區段底板過厚而增加恒載彎矩,因此,將底板厚度在支點截面處設計為600mm在跨中截面中處設計為400mm箱梁腹板設置根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》 (JTGD62-2004)9.3.3條:T形、I形截面梁或鋼箱形截面梁的腹板寬度不應小于140mm其上下承托之間的腹板高度,當腹板內設有豎向預應力鋼筋時,不應大于腹板高度的20倍,當腹板內不設豎向預應力鋼筋時,不應大于腹板高度的15倍。當腹板寬度有變化時,其過渡段長度不宜小于12倍腹板高度差。[2]本次設計支點處截面腹板寬度設為700mm跨中處截面腹板寬度設為600mm承托設置承托的形式一般為1:2.1:1、1:3.1:4等。承托的作用是提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度,減少扭轉剪應力和畸變應力。此外,承托使力線過渡比較平緩,減弱了應力的集中程度。本設計中,上部承托設置成高為200mm寬為600mm勺1:3承托；下部承托設置成高為200mm寬為400mm勺1:2承托。橫隔梁設置橫隔梁可以增強橋梁的整體性和良好的橫向分布,同時還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔和分布支承反力的作用。由于箱形截面的抗扭剛度很大,一般可以比其它截面的橋梁少設置橫隔梁,甚至不設置中間橫隔梁而只在支座處設置支承橫隔梁。因此本設計沒有加以考慮,而且由于中間橫隔梁的尺寸及對內力的影響較小,在內力計算中也可不作考慮。橫截面尺寸圖4Midas有限元模型建立滿堂支架施工的預應力混凝土連續梁橋,采用有限元計算可按兩個階段建模,第一階段建模是為了估算預應力鋼束數量；根據鋼束估算量,并考慮施工過程與結構體系及界面特性的匹配關系,形成第二階段模型,然后進行相應的計算和驗算。計算模型圖如圖所示圖4.1計算模型圖4.1節點建立因考慮本次設計的施工方法為滿堂支架現澆法,橋長為 80m全橋共分為99個節點,這樣有利于細部劃分和檢算精確。因為采用滿堂支架,為方便邊界條件建立,在模型下部2米處對應建立彈性連接節點。模型節點圖如圖4.2所示。圖4.2模型節點劃分圖節點數量:210。單元劃分在相應節點間采用等截面建立各個單元,如圖 4.3所示。圖4.3模型單元劃分圖單元數量:98邊界條件（1）模擬滿堂支架:1-99節點（除支點處節點）分別與116-214節點以彈性連接中的剛性相連,116-214節點再用一般支承固定住三個方向的位移和轉角,這樣便模擬出滿堂支架狀態。⑵模擬支座：215-222節點與223-228節點依次彈性連接,支承與上部單元采用剛性連接,這樣就模擬出支座狀態。具體約束見表4.1。施工過程本設計采用滿堂支架現澆施工,施工方法明確,支架一次整體落架,沒有體系轉換。施工過程分三步完成:第一步為滿堂支架澆筑混凝土箱梁,持續時間為 3天；第二步待混凝土達到強度要求以后張拉錨固全部預應力鋼束,持續時間為1天；第三步拆除所有支架,持續時間10天。5主梁內力計算主梁的內力計算可分為設計和施工內力計算兩部分。設計內力是強度驗算及配筋設計的依據。施工內力是指施工過程中,各施工階段的臨時施工荷載,如施工機具設備（支架、張拉設備等）、模板、施工人員等引起的內力,主要供施工階段驗算用。由于對施工方面的知識不熟,本設計中對該項設計內容作了簡化,主要考慮了一般恒載內力、活載內力。主梁恒載內力,包括自重引起的主梁自重（一期結構重力）內力和二期結構重力（如鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內力。主梁的自重內力計算方法可分為兩類:在施工過程中結構不發生體系轉換,如在滿堂支架現澆等,如果主梁為等截面,可按均布荷載乘主梁內力影響線總面積計算；在施工過程中有結構體系轉換時,應該分階段計算內力,本設計采用滿堂支架法。施工中不會進行體系轉換,直接按照結構力學的方法進行計算。公路橋涵設計采用的作用分為永久作用、可變作用和偶然作用,本次設計不考慮偶然作用。設計中要進行兩次荷載組合。第一次荷載組合是為了估算預應力鋼束。此時鋼束數還未確定,預應力也就無法考慮。由于預應力對混凝土的徐變有很大的影響,故估算鋼筋時也不考慮收縮徐變的影響。此時用的幾何特性是毛截面特性,第一次組合的內力不是橋梁的實際受力狀態,僅供估筋參考。第二次荷載組合是根據估束結果確定鋼筋的數量和幾何特性后,考慮預加力和收縮徐變的影響重新計算的內力。如各項驗算都通過,則作為最終結果。如不滿足,則調整鋼束甚至修改截面后進行驗算直到全部截面都通過驗算。設計是一個逐次迭代逐次逼近的過程。恒荷載內力計算恒載內力包括一期恒載（箱梁自重）及二期恒載（橋面鋪裝和防護欄等橋面系）作用下的內力。對于滿堂支架等截面連續梁橋,考慮建造過程無體系轉換,故恒載內力可按結構力學方法或者參考文獻直接計算；對于變截面連續梁橋,則用有限元計算更為方便。自重混凝土容重取24kN/m3,箱梁按實際斷面計取重量。則由此通過Midas軟件模型計算分析得到各梁單元內力數值。由于結構對稱,考慮到單元劃分過多,為簡化分析,對應內力（應力）圖只取一半分析。下表主要記錄關鍵截面處梁單元的受力情況:由上表可以得出自重內力圖:uuiaiigfbDto：uiniiuiimiiiiiniiiuuiaiigfbDto：uiniiuiimiiiiiniiiiiiiuii圖5.1自重彎矩圖大:7B90.2p_ .“wAuiwiniJllIl大:7B90.2p_ .“wAuiwiniJllIlIWJ-asi.s―一“皿nmnUllinillLlI圖5.2自重剪力圖二期恒載二期恒載集度為橋面鋪裝集度與防撞護欄集度之和。為方便計算,此處將二期恒載集度簡化為每延米10kN/m的均布荷載。在Midas軟件中定義此均布荷載,可得出二期荷載內力表,如表5.2所示：由上表可以得出二期荷載內力圖:

un TV圖5.3二期荷載彎矩圖最大：153.2un TV圖5.3二期荷載彎矩圖最大：153.2[11110^圖5.4二期荷載剪力圖活載內力計算活載內力計算為基本可變荷載(公路一I級)在橋梁使用階段所產生的結構內力。采用影響線最不利進行加載計算。汽車荷載是由主車和重車組成的車隊,車距又受到約束,求其最大、最小效應是個較復雜的問題。這種情況下,車輛數和車距都是未知參數,隨具體影響線而變化,問題歸結為求具有多個變量的函數在約束條件下的極值?；钶d:對于汽車荷載縱向整體沖擊系數 卩,按照《公路橋涵通用設計規范》第4.3.2條,沖擊系數卩可按下式計算:當fv1.5Hz時,卩=0.05;當1.5Hz<f<14HZ時,卩=0.17671n(f)—0.0157;當f>14HZ時,卩=0.45;根據規范,計算的結構基頻f=0.00Hz,沖擊系數卩=0.050。⑸由分析可知,橋梁在移動荷載作用下受力關于結構對稱,則為簡化分析過程可取結構半,運行分析后可得關鍵截面處移動荷載內力表5.3如下:由上表得到移動荷載內力圖:I…… 0057.0I…… 0057.0普彷：-779L7■BT**iiHiiii圖5.5移動荷載彎矩圖園丸：2452.0humIBinnn園丸：2452.0humIBinnnTir圖5.6移動荷載剪力圖溫度荷載對于大跨度預應力混凝土連續箱形梁橋,溫度應力可以達到甚至超過活載應力,已被認為是預應力混凝土橋梁產生裂縫的主要原因。溫度影響包括年溫差影響（升溫降溫）與局部溫差影響。年溫差影響指氣溫隨季節發生周期性變化對結構所起的作用,一般假定溫度沿結構截面高度方向均勻變化。對無水平約束的連續梁橋,年溫差只引起結構的均勻伸縮,并不產生溫度次內力,它對結構產生的位移通過橋面升縮縫,支座位移等措施加以協調。局部溫差一般指日照溫差或混凝土水化熱影響。水化熱影響較為復雜,且在施工中可采用溫度控制予以調節,因此橋梁溫度應力計算一般不包括此項,而主要考慮日照溫差的影響,它導致結構的溫度次內力,是產生結構裂縫的主要因素。我國《通規》規定:計算梁橋結構因均勻溫度作用引起的外加形變及約束變形時,應從受到約束時的結構溫度開始,考慮最高和最低有效溫度的作用效應。計算橋梁結構由于梯度溫度引起的效應時,可采用如圖 4.5所示的豎向溫度梯度曲線,其橋面板表面的最高溫度規定見表4.4。⑴'0tA/只用于鋼梁T1圖5.7豎向溫度梯度曲線(尺寸單位: mmH度高構結部上箱梁結構與外界的熱交換和箱梁內部的熱傳導是十分復雜的現象,因此,主要考慮橋面受日照后形成的沿箱梁高度變化的溫度梯度。溫度的梯度模式一般分為線性與非線性兩種。計算時假定:沿橋長的溫度分布是均勻的;混凝土材料是彈性勻質的；梁的變形服從平面假定。溫度梯度(1)溫度梯度升續上表續上表由上表得溫度梯度升荷載彎矩圖:圖5.8溫度梯度升荷載彎矩圖Tiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiingnh圖圖5.8溫度梯度升荷載彎矩圖Tiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiingnh圖5.9溫度梯度升荷載剪力圖IHinfiiii(2)溫度梯度降由上表得溫度梯度降荷載彎矩圖:最小;-909.6mm由上表得溫度梯度降荷載彎矩圖:最小;-909.6mm:0.0圖5.10溫度梯度降荷載彎矩圖■y圖5.11溫度梯度降荷載剪力圖均勻溫度根據《公路橋涵設計通用規范》(JTGD60-2004)4.3.10條,設整體升溫最高溫度為25°C,整體降溫最低溫度為-5°C。(1)整體升溫

由上表可得內力圖:圖5.12整體升溫荷載彎矩圖/\IVrh■nrh■n圖5.13整體升溫荷載剪力圖(2)整體降溫續上表由上表可得內力圖:圖5.14整體降溫荷載彎矩圖圖5.15整體降溫荷載剪力圖作用效應組合基于主梁毛截面的各項作用效應計算接果,按《通規》第4.1.6和4.1.7條的規定,進行持久狀況承載能力極限狀態和持久狀況正常使用極限狀態作用效應組合,該作用效應組合作為設計過程的第一次組合,主要用于預應力鋼筋截面設計與計算公路橋涵結構應按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態進行作用組合。按承載能力極限狀態組合時,采用作用效用基本組合和作用效用偶然組合；按正常使用極限狀態設計時,應根據不同的設計要求,采用作用短期效應組合和作用長期效應組合。541 組合方式（1） 持久狀況承載能力極限狀態組合:Sud=1.2結構重力效應+1.4汽車荷載效應+1.12溫度梯度升（2） 持久狀況正常能力極限狀態組合:作用短期效應組合:Ssd=1.0結構重力效應+0.7汽車荷載效應+0.8溫度梯度升作用長期效應組合:Sd=1.0結構重力效應+0.4汽車荷載效應+0.8溫度梯度升組合結果（1）持久狀況承載能力極限狀態作用效應組合內力如表 5.9所示:續上表由上表可得內力圖:圖5.16持久狀況承載能力極限狀態作用效應組合彎矩圖=12760.7 =12760.7 JH762.^1圖5.17持久狀況承載能力極限狀態作用效應組合剪力圖持久狀況正常使用極限狀態短期作用效應組合內力如表 5.10所示:續上表由上表可得內力圖:圖5.18持久狀況正常使用極限狀態短期作用效應組合彎矩圖IW嘆云9IW嘆云9圖5.19持久狀況正常使用極限狀態短期作用效應組合剪力圖持久狀況正常使用極限狀態長期作用效應組合內力如表 5.11所示:續上表由上表可得內力圖:卜:-39153.2圖5.20持久狀況正常使用極限狀態長期作用效應組合彎矩圖什：8795.2什：8795.2圖5.21持久狀況正常使用極限狀態長期作用效應組合剪力圖6預應力鋼束估算及布置根據《預規》(JTGD62--2004)規定,預應力混凝土梁應進行持久狀況承載能力極限狀態和持久狀況正常使用極限狀態計算,并滿足規范對不同受力狀態下規定的要求(如承載里、應力抗裂性、變形等)。預應力鋼筋計算可從這兩方面確定,思路:首先按持久狀況正常使用極限狀態計算預應力筋數量,然后按持久狀況承載能力極限狀態進行校核并計算需補充的普通鋼筋數量。按正常使用極限狀態的應力要求計算預應力混凝土構件在預加應力階段及使用荷載階段,截面上下緣混凝土應力須滿足應力限制的要求。一般情況下,由于梁截面較高,受壓面積較大,壓應力不是控制因素,為方便計算,可只考慮拉應力這個限制條件。雖然規范中規定,當預拉區配置受力的非預應力鋼筋時,容許截面出現少許拉應力,但在估算預應力鋼筋數量時,依然假設混凝土拉應力限值為0。假設混凝土壓應力限值為0.5 ,由預應力引起的混凝土截面上、下緣應力分別為，以壓應力為正，則有:分別為，以壓應力為正，則有:式中:、、上、下截面抗彎模量；――混凝土軸心抗壓強度標準值；―一用極限狀態截面最大、最小彎矩值。根據截面受力情況,預應力鋼筋配筋不外乎三種形式:截面上、下邊緣均布置力筋以抵抗正彎矩；僅在截面下緣配置力筋以抵抗正彎矩或僅在上緣配置力筋以抵抗負彎矩。當截面上、下緣分別配置預應力鋼筋以抵抗正、負彎矩時:-——-——(6-1)式中: , 。則得截面最小配束量為: (6-2)式中:、 一一截面上、下緣估算的預應力鋼筋根數；――股預應力鋼筋的面積；――預應力鋼筋的永存應力,估算預應力截面時可取, 為預應力筋的張拉控制應力；、 一一截面上、下緣的預應力鋼筋重心至截面重心的距離；、 一一截面上、下核心距,按下式計算:(6-3)

在配置預應力鋼筋時,因受到一定條件的限制不可能按照計算進行,往往需要進行調

整。如果實際配束數比,多時,則需相應地多配 , 束,計算公式如下:—— (6-4)另外,各截面的最大配束輸為: (6-5)在正、負彎矩作用下,截面上、下緣均不出現拉應力,則要求截面最小總配束數、最小總預加力 、上下緣鋼束總偏心距分布按下式計算,其中 在重心軸上為正。 (6-6)式子可用于校核的計算結果,即式計算的,與式求得的相等。當截面只在下緣布置力筋以抵抗正彎矩時: 上緣混凝土壓應力不超限 上緣混凝土不出現拉應力 下緣混凝土不出現拉應力 下緣混凝土壓應力不超限 (6-7)當截面只在上緣布置力筋以抵抗負彎矩時: 上緣混凝土壓應力不超限 上緣混凝土不出現拉應力 下緣混凝土不出現拉應力下緣混凝土壓應力不超限(6-8)下緣混凝土壓應力不超限(6-8)上、下緣配筋的判別條件預應力混凝土受彎構件截面配筋的數量不僅與截面承受的彎矩有關,且而還需考慮截面幾何特性的影響。因此,在截面配筋設計時,不應該認為只有當截面承受正、負彎矩共同作用時才在上、下緣配筋,而應當以為式（6-2）為依據,推導出配筋的判別條件。對于式（5-2）,令 ,則可得知只在下緣布置力筋的條件:（6-9）類似地,對于式（5-2）,取 ,則可得出只在上緣布筋的條件:（6-10）若均不滿足,則應在截面上下邊緣同時布置預應力鋼筋。由此可見,式（6-9）和式（6-10）是進行預應力配筋設計的關鍵,因而也是配筋所涉及的基本公式。[2]對于連續梁體系,在初步估算預應力鋼筋數量時,必須計及各項次內力的影響。然而,一些次內力項的計算恰與預應力鋼筋的數量和布置有關。因此,在初步估算預應力時,只能以預估值來考慮,工程上取用結果最大控制設計彎矩值的 20%-30%應指出,次內力項的計算業余施工過程中體系轉換的順序有很大關系。此項估算是非常粗糙的。由于次內力項影響,使連續梁體系支點負彎矩值減小,故在預估鋼筋數量時不考慮增加總彎矩值,但在跨中正彎矩值要加大,在預估鋼筋數量時應考慮增大總彎矩值。按正常使用極限狀態截面抗裂性要求估算預應力鋼筋對于全預應力混凝土結構,按抗裂性估算:—— （6-11）式中:――按作用短期效應組合計算的彎矩值；A——構件混凝土全截面面積；W――構件全截面對抗裂驗算邊緣彈性抵抗矩；――預應力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離；N――按抗裂性要求估算所需預應力鋼筋的數量。[2]鋼束估算結果對于預應力混凝土連續梁橋體系,在初步計算預應力剛束數量時,必須計及各項次內力的影響。然而,鋼筋估算是比較粗略的,因為計算中所采用的組合結果并不是橋梁的真實受力。確定鋼束需要知道截面的計算內力,而布置好鋼束前又不可能求得橋梁的真實受力狀態。一些次內力的計算（如預應力次內力）恰好與預應力鋼束的數量與布置有關。估算鋼筋與真實的受力狀態的差異由以下四個方面引起:（1）未考慮預應力的影響；（2）未考慮預應力對混凝土收縮徐變的影響；（3）采用毛截面性質進行計算,未考慮鋼束孔道的影響；（4）各鋼束的預應力損失值無法確定,只是根據經驗事先擬定；預應力混凝土連續梁縱向預應力鋼筋的估算以正常使用極限狀態左右短期效應第一次組合值作為配筋估算依據,按持久狀況正常使用極限狀態的應力要求進行預應力筋估算。預應力鋼束的布置預應力鋼筋布置原則連續梁預應力鋼束的配置不僅要滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTGD62-2004）構造要求,還應考慮以下原則:（1）應選擇適當的預應力束的型式與錨具型式。對不同跨徑的梁橋結構,要選用預加力大小恰當的預應力束,以達到合理的布置型式。（2）應力束的布置要考慮施工的方便,也不能像鋼筋混凝土結構中任意切斷鋼筋那樣去切斷預應力束,而導致在結構中布置過多的錨具。（3）預應力束的布置,既要符合結構受力的要求,又要注意在超靜定結構體系中避免引起過大的結構次內力。（4）預應力束的布置,應考慮材料經濟指標的先進性,這往往與橋梁體系、構造尺寸、施工方法的選擇都有密切關系。（5）預應力鋼束應避免合用多次反向曲率的連續束,因為這會引起很大的摩阻損失,降低預應力束的效益。（6）預應力束的布置,不但要考慮結構在使用階段的彈性力狀態的需要,而且也要考慮到結構在破壞階段時的需要。（7）預應力束筋布置應滿足構造要求,如孔道中心最小距離,錨具中心最小距離,最小曲線半徑等。（8）注意鋼束的平、豎彎曲線的配合及鋼束之間的空間位置,鋼束一般應盡量早地平彎在錨固前豎彎。特別應注意豎彎段上、下層鋼束不要沖突,還應滿足孔道凈距的要求。鋼束應盡量靠近腹板布置,這樣可使預應力以較短的傳力路線分布在全截面上,有利于降低預應力傳遞過程中局部應力的不利影響；能減小鋼束的平彎長度,能減小橫向內力；能充分利用承托布束,有利于截面的輕型化。鋼束的線形種類盡量減少,以便于計算和施工。盡量加大曲線半徑,以便于穿束和壓漿。642 預應力鋼束立面布置圖6.1預應力鋼束立面布置圖其他位置預應力鋼束圖請看圖紙7預應力損失及有效預應力計算設計預應力混凝土受彎構件時,需要事先根據承受外荷載情況,估計其預加應力的大小。但是,由于施工因素、材料性能和環境條件的影響,鋼筋中的預應力將要減少。這種減少的預應力就是預應力損失。設計中所需的鋼筋預應力值,應是扣除相應階段的應力損失后,鋼筋中實際存余的預應力(即有效預應力 )值。即:計算預應力損失是為了得到有效預應力。有效預應力在各個施工階段對各鋼束各截面都是不一樣的。求有效預應力可以確定各個階段鋼束的沿程應力分布,以進行施工,運營階段鋼束和混凝土的應力驗算,它也是進行預應力效應及預應力次內力計算的前提。按《橋規》規定,預應力混凝土構件在正常使用極限狀態計算中,應考慮由下列因素引起的預應力失值：TOC\o"1-5"\h\z預應力鋼筋與管道壁之間的摩擦引起的預應力損失 ；錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預應力損失 ；預應力鋼筋與臺座之間的溫差引起的預應力損失 ；混凝土彈性壓縮引起的預應力損失 ；預應力鋼筋應力松弛引起的預應力損失 ；混凝土的收縮和徐變引起的預應力損失 ；⑻7.1預應力鋼筋與管道壁之間摩擦引起的預應力損失按下式計算:-預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數,取 0.2;k 管道每米局部偏差對摩擦的影響系數；――從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之（rad）；――從張拉端至計算截面的管道長度,可近似地取該管道在構件縱軸上的投影長度（m）。錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預應力損失按下式計算:式中:也L 張拉錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值（mr）取6mmL—張拉端至錨固端之間的距離（mr）Ep――預應力鋼筋的彈性模量?；炷翉椥詨嚎s引起的預應力損失后張法預應力混凝土構件當采用分批張拉時,先張拉的鋼筋由張拉后批的鋼筋所引起的混凝土彈性壓縮的預應力損失,按下式計算：二14=〉EP二八PC式中:pc——在計算截面先張拉的鋼筋重心處,由后張拉各批鋼筋產生的混凝土法向應力（Mpa）；:Ep——預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；后張法預應力混凝土構件,當同一截面的預應力鋼筋逐束張拉時,由混凝土彈性壓縮引起的預應力損失,可按下列簡化公式計算：mT 幾I■I4二 ?EP?I；「PC2式中:m――預應力鋼筋的束數；"--PC――在計算截面的全部鋼筋重心處,由張拉一束預應力鋼筋產生的混凝土法向壓應力（MPa,取各束的平均值。預應力鋼筋的應力松弛引起的損失對于預應力鋼絞線,按下式計算:式中：門5二* 0.52--0.26bpk 丿pe■-——張拉系數，一次張拉時，：=1.0式中：門5二* 0.52--0.26bpk 丿pe■-——張拉系數，一次張拉時，：=1.0；鋼筋松弛系數，低松弛時， =0.3；二pe——傳力錨固時的鋼筋應力，對后張法構件 二peYcon_；—2_G47.5 混凝土收縮、徐變引起的預應力損失由混凝土收縮和徐變引起的預應力鋼筋應力損失-16C16（t）=0.9[Ep；cs（t,to） ：EP；「pct,t。）]1+15PPps匚I6（t）=0.9[Ep；cs（t,t°）:ep-pct,t。）]

1+15P'P'ps—Ap AsApAs-A2ps2ps 2i'2ps 2iApepApepAesAp AsepsApep AsesAp As式中:G6(t)、二'l6(t)——構件受拉去、受壓區全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土徐變、收縮引起的預應力損失；二pc、二'pc――構件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由預應力產生的混凝土法向應力；Ep――預應力鋼筋的彈性模量；ep――預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值;r、:■'――構件受拉區、受壓區全部縱向鋼筋配筋率;A——構件截面面積,對后張法構件, A二An；i——截面回轉半徑,r=：l/A,對于后張法構件,l=Jn,A=A；ep、e；――構件受拉區、受壓區預應力鋼筋截面重心至構件面重心的距離；es、e's――構件受拉區、受壓區縱向普通鋼筋截面重心至構件截面重心軸的距離；eps、e'ps――構件受拉區、受壓區預應力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構件截面重心軸的距離；；cs(t,t。)一一預應力鋼筋傳力錨固齡期為t°,計算考慮的齡期為t時的混凝土收縮應變,其終極值可按,《公預規》JTGD62-2004中表6.2.7取用；(t,to)――加載齡期為to,計算考慮的齡期為t時的徐變系數。7.6 預應力損失計算結果將各項預應力損失的相關參數輸入Midas有限元軟件后,軟件可計算出所有預應力鋼束在各個施工階段的各項預應力損失和有效預應力為:續上表8次內力的計算預應力產生的次內力原理對于簡支梁,由于預加力的偏心作用,梁體將上拱,這種變形是自由的。但是,如果在梁中部加上一個支點,把簡支梁轉化為兩跨連續梁,則在張拉預應力鋼筋時,由于支座B的存在,必然產生一個向下的反力拉拽住梁,約束了預加力產生的上拱位移,以滿足支座B處的變形協調條件。產生了二次力矩M因此梁體的總預距M=Mo+M其中,初預距一Mo二次距一M'計算方法等效荷載法預應力混凝土結構,是一種預加力和混凝土承壓相互作用并取得平衡的自錨體系。為此可把預應力束筋與混凝土視為相互獨立的個體,把預加力對混凝土的作用的用其他形式代替。只要求出不同配筋情況下的等效荷載,就可用有限元法或影響線加載法等的方法求超靜定梁由預加力引起的內力。應注意的是,用等效荷載法求得的梁的內力中已經包括了預應力引起的次內力,因此求得的內力就是總由于本次預應力鋼束比較多,計算比較繁瑣,因此采用 Midas有限元軟件進行計算計算結果如表8.1所示:由上表可得內力圖:頤FIMfMllll皿…圖8.1預應力次內力彎矩圖結構重力效應結構重力效應 預加力次內力 汽車荷載效應正反溫度梯度作用次內力圖8.2預應力次內力剪力圖8.2收縮和徐變產生的次內力整體式支架施工并一次落梁的結構內力為穩定力,混凝土收縮徐變只導致結構變行的減小或增加,并不引起次內力。靜定結構由混凝土的徐變不會產生徐變次內力。對于超靜定結構,由于冗力的存在,混凝土徐變受到多余約束的制約,從而引起徐變次內力,徐變次內力的存在使結構的內力重分布,重分布后的內力可按規范方法進行計算。實際上,徐變次內力是由于體系轉換（即從靜定結構到超靜定結構）而產生的,因此在施工時應盡量避免反復的體系轉換次數。本設計為滿堂支架施工,沒有體系轉換,故不考慮徐變次內力。8.3作用效應組合（二）橋涵結構設計應考慮結構上可能同時出現的作用,按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態進行作用效應組合,取其最不利效應組合進行設計:（1） 只有在結構上可能同時出現的作用,才進行其效應組合。當結構或結構構件需做不同受力方向的驗算時,則應以不同方向的最不利的作用效應進行組合。（2） 當可變作用的出現對結構或結構構件產生有利影響時,該作用不應參與組合。（3） 施工階段作用效應的組合,應按計算需要及結構所處條件而定,結構上的施工人員和施工機具設備均應作為臨時荷載加以考慮。（4） 多個偶然作用不同時參與組合。[10]持久狀況承載能力極限狀態作用效應組合永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應相組合,其效應表達式為:由上表得內力圖:圖8.3持久狀況承載能力極限狀態作用長期效應組合（二）彎矩圖圖8.4持久狀況承載能力極限狀態作用長期效應組合（二）剪力圖持久狀況正常使用極限狀態作用效應短期組合永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相結合,其效應組合表達式為:續上表續上表續上表續上表結構重力效應 預加力次內力 汽車荷載效應正反溫度梯度作用次內力持久狀況正常使用極限狀態作用短期效應組合的計算結果見表 8.3。957L9957L9續上表圖8.5圖8.68.3.3 持久狀況正常使用極限狀態作用長期效應組合永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相結合,其效應組合表達式為:持久狀況正常使用極限狀態作用長期效應組合的計算結果見表 8.4:由上表可得內力圖:圖8.7持久狀況正常使用極限狀態作用長期效應組合（二）彎矩圖圖8.8持久狀況正常使用極限狀態作用長期效應組合（二）剪力圖9主梁截面驗算9.1 正截面抗彎承載能力驗算在承載能力極限狀態下,預應力混凝土梁沿著面和斜截面都有可能破壞,本設計只驗算正截面的強度,斜截面強度忽略不計。翼緣位于受壓區的T形截面或I形截面受彎構件,箱形截面受彎構件的正截面承載能力可參照T形截面計算,由于本設計未考慮普通鋼筋,故其正截面抗彎承載能力按下列規定進行計算時也不考慮普通鋼筋的影響,所以有：（1）當符合下列條件時:fpdAp乞甘山(9-1)應以寬度為bf的矩形截面按下面公式計算正截面抗彎承載力:x°Md乞fcdbx（h°-?） （9-2）混凝土受壓區高度x應按下式計算:fpdAp二fcdbfx （9-3）截面受壓區高度應符合下列要求:x乞；ho （9-4）當受壓區配有縱向普通鋼筋和預應力鋼筋,且預應力鋼筋受壓即fpd-二po）為正時:(9-5)當受壓區僅配縱向普通鋼筋或配普通鋼筋和預應力鋼筋,且預應力鋼筋受拉即（fpd-ipo）為負時:X-2as(9-6)（2）當不符合公式（9-1）的條件時,計算中應考慮截面腹板受壓的作用,其正截面抗彎承載力應按下列規定計算：I7 x' ' hf°Md乞fcd[bx（h。 ）-（bf—b）hf（h。 -）]22（9-7）此時,受壓區高度x應按下列公式計算,應符合(9-4)、(9-5)、(9-6)的要求。fpdAp二Zbx(bf-b)hf] (9-8)式中:o――橋梁結構的重要性系數,按《預規》JTGD62-2004第5.1.5條的規定采用,本設計為二級,取0=1.0；Md――彎矩組合設計值；fcd――混凝土軸心抗壓強度設計值,按《預規》JTGD62-2004表3.1.4采用；fpd――縱向預應力鋼筋的抗拉強度設計值,按《預規》 JTGD62-2004表323-2采用；Ap――受拉區縱向預應力鋼筋的截面面積；b――矩形截面寬度或T形截面腹板寬度,本設計應為箱形截面腹板總寬度；%――截面有效高度,h。二h-a,此處h為截面全高；a、a' 受拉區、受壓區普通鋼筋和預應力鋼筋的合力點至受拉區邊緣、受壓區邊緣的距離；bf――T形或I形截面受壓翼緣的有效寬度,按《預規》 JTGD62-2004第4.2.2的規定采用。[2]續上表

結論:所有截面滿足驗算要求。持久狀況正常使用極限狀態驗算預應力混凝土連續梁在各個受力階段均有其不同受力特點。從一開始施加預應力,其預應力鋼筋和混凝土就開始處于高應力下。為保證構件在各個階段的安全,除了要進行強度驗算外,還必須對其施工和使用階段的應力情況分別進行驗算。921正截面抗裂驗算正截面抗裂應對構件正截面混凝土的拉應力進行驗算,并應符合下列要求:（1） 全預應力混凝土構件,在作用（或荷載）短期效應組合下：預制構件:匚st-0.851pc_0 （9-9）分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構件:二st一0.8］空0 （9-10）（2） A類預應力混凝土構件,在作用（或荷載）短期效應組合下:Ji「pc27ftk （9-11）但在荷載長期效應組合下Gt-；「pc乞0 （9-12）斜截面抗裂應對構件斜截面混凝土的主拉應力 ctp進行驗算,并應符合下列要求:（1） 全預應力混凝土構件,在作用（或荷載）短期效應組合下：預制構件:■s^0-6ftk （9-13）現場澆筑（包括預制拼裝）構件:-s^0-4ftk （9-14）（2） A類和B類預應力混凝土構件,在作用（或荷載）短期效應組合下:預制構件:~s^0.7ftk （9.2.1-7）現場澆筑（包括預制拼裝）構件:st-°.5ftk （9-15）式中:二st――在作用（或荷載）短期效應組合下構件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應力按公式（8.2.2-1）計算；F――在荷載長期效應組合下構件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應力,按公式(822-2)計算;

pc扣除全部預應力損失后的預加力在構件抗裂驗算邊緣產生的混凝土預壓pc力,按《預規》JTGD62-2004第6.1.5條規定計算；Gp――由作用（或荷載）短期效應組合和預加力產生的混凝土主拉應力, 按《預規》JTGD62-2004第6.3.3條規定計算；ftk――混凝土的抗拉強度標準值,按《預規》 JTGD62-2004表3.1.3采用。受彎構件由作用（或荷載）產生的截面抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應力,應按下列公式計算：st(9-16)W0R/I(9-17)st(9-16)W0R/I(9-17)式中:Ms 按作用（或荷載）短期效應組合計算的彎矩值;Ml――按荷載長期效應組合計算的彎矩值,在組合的活荷載彎矩中,僅考慮汽車、人群等直接作用于構件的荷載產生的彎矩值。注:后張法構件在計算預施應力階段由構件自重產生的拉應力時,公式（ 9-16）、（9-17）中的W可改用W,W為構件凈截面抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩。

注:（1）表中壓應力為正,拉應力為負；（2）最小應力指在壓應力為正,拉應力為負的前提下,代數值最小的應力值。結論：由表中可知,在作用短期效應組合下,混凝土正截面均處于受壓狀態,沒有出現拉應力,故該橋為全預應力混凝土構件,滿足正截面抗裂的要求。斜截面抗裂驗算斜截面抗裂應對構件斜截面混凝土的主拉應力ctp進行驗算,并應符合下列要求:預應力混凝土構件,在作用（或荷載）短期效應組合下：預制構件:二tp空0.6仏現場澆筑（包括預制拼裝）構件:J乞0.4林式中:Jp――由作用（或荷載）短期效應組合和預加力產生的混凝土主拉應力,按（822-3）計算；ftk――混凝土的抗拉強度標準值,按《預規》 JTGD62-2004表3.1.3采用預應力混凝土受彎構件由作用（或荷載）短期效應組合和預加力產生的混凝土主拉應力和主壓應力,應按下列公式計算；22(9-20)

22(9-20)expcey=0.6Msy°n"-'peApvbSvVsSo 、peApbsinTp*sexpcey=0.6Msy°n"-'peApvbSvVsSo 、peApbsinTp*snbiobl式中:pe或NPepnp2PtAnYnYnpnpeApypn-CTpe'Ap'ypn(9-21)(9-22)(9-23)(9-24)(9-25)在計算主應力點,由預加力和作用（或荷載）短期效應組合計算的彎矩產生的混凝土法向應力；ey――由豎向預應力鋼筋的預加力產生的混凝土豎向壓應力；――在計算主應力點,由預應力彎起鋼筋的預加力和按作用（或荷載）短期效應組合計算的剪力vs產生的混凝土剪應力；當計算截面作用有扭矩時,尚應計入由扭矩引起的剪應力；對后張預應力混凝土超靜定結構,在計算剪應力時,尚宜考慮預加力引起的次剪力；二pe――在計算主應力點,由扣除全部預應力損失后的縱向預加力產生的混凝土法向預壓應力；Mp2――是由預加力Np在后張法預應力混凝土連續梁等超靜定結構中產生的次彎矩；epn 凈截面重心至計算纖維處的距離;Yo換算截面重心軸至計算主應力點的距離；n――在同一截面上豎向預應力鋼筋的肢數；Apb——計算截面上同一彎起平面內預應力彎起鋼筋的截面面積;由于本設計未考慮豎向預應力的影響，所以由于本設計未考慮豎向預應力的影響，所以 Ccy=0續上表注:1表中壓應力為正,拉應力為負；結論:預應力混凝土斜截面抗裂滿足規范要求923 混凝土最大壓應力驗算受壓區混凝土的最大壓應力Sc；「pt45fck (9-26)亠MKJc或二kt K (9-27)W0式中:-pt――由預加力產生的混凝土法向拉應力,按(9.2.2-7)計算；kc混凝土法向壓應力；kcMK——按荷載標準值組合計算的彎矩值；[2]續上表撓度驗算預應力混凝土受彎構件,在正常使用極限