毕业论文设计张家口城市快速路北环线清水河大桥设计

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1、目录一、设计资料21、水文地质资料，气象资料22、设计指标33、设计过程34、设计规范3二、 方案比选31、中承式系杆拱桥32、独塔斜拉桥43、混凝土连续梁桥5三、方案介绍.5四、梁的有效宽度计算71、桥的剪力滞理论72、桥的剪力滞计算8五、主梁内力计算91、恒载的内力计算（用结构力学求解器）：92、活载的内力计算10六、其他因素引起的内力计算.20 1、承载能力极限状态组合 .23 2、正常使用极限承载能力组合.24七、持久状况承载力极限状态验算251、箱梁的正截面抗弯承载力验算252、斜截面抗剪承载能力验算28八、持久状况正常使用极限状态验算301、 使用阶段正截面抗裂验算312、使用阶段

2、斜截面抗裂验算333、预应力钢筋中的拉应力验算364、使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算375、使用阶段预应力混凝土斜截面主压应力验算38河北工业大学本科毕业设计初稿毕业设计（论文）题目：张家口城市快速路北环线清水河大桥设计（二）专业：道路桥梁与渡河工程学生信息：一、设计资料1.1水文地质资料清水河大桥位于张家口市城市快速路北环线上，横跨清水河，是连接东环和西环的重要桥梁之一。设计速度 60Km/h，双向六车道，设计荷载为公路 I 级，设计洪水频率 1/300，结构设计基准期 100 年，抗震烈度 7 度，设计风速 31.1m/s,设计风压 0.55KN/m2。 本地区气候属暖温与

3、中温之过渡带的东亚半干旱大陆性季风气候，全年长时间受蒙古高气压控制，春季风强，夏季凉爽，雨量集中，秋季短促，冬季漫长少雪。年平均气温 7.5，1 月平均气温-10.5，极端最低气温-26，7 月平均气温 23.2，极端最高气温 40.9。年均降水量 406 毫米，无霜期 144 天，年均日照 2877 小时。最大冻土深度 1.63m。 路线经过区域所处地质构造单元属中朝准地台燕山沉降带冀北断褶束之宣龙复向斜的西段，主要由太古界崇礼群变质岩系组成基底，中元古界以来的地层构成盖层。构造形迹以开阔褶皱及高角度断层为主；新生代则以垂直升降运动为主。张家口盆地就是沿东西向断裂所形成的构造盆地。1.2主要

4、设计指标1）设计荷载：公路 I 级2）桥面宽：0.5 米（护栏）+13.25 米（车行道）+1 米（中央分割带）+13.25 米（车行 道）+0.5 米（护栏）=28.5m3）设计车道：6 车道4）设计车速：60km/h5）地震烈度：基本烈度 6 度，按 7 度设防6）桥面横坡：双向 2%横坡7）桥面纵坡：3.0%以内8）温度：1 月平均气温-10.5，极端最低气温-26，7 月平均气温 23.2，极端最高气温 40.9。1.3 设计过程1）分析水文地质资料，气象资料等2）初步确定桥梁方案，进行拟定必选3）确定桥梁最终桥型及横断面4）合理确定桥梁的总体布置，桥梁分孔5）初拟桥梁上下部结构造型及

5、尺寸6）上部结构计算（包括恒载和活载等）7）下部结构粗略计算8）结构设计及配筋计算9）使用阶段和施工阶段的强度刚度验算10）绘制施工图，包括总体布置图，主梁钢筋（普通钢筋和预应力筋）布置图，下部结构一般布置图11）编写设计计算说明书1.4、设计规范1) 公路工程技术标准(JTG B01-2003)2) 公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004)3) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2004)4) 公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85)5) 公路工程抗震设计规范(JTJ 004-89)二 、方案比选依据设计资料，全桥长191m，桥面宽：0.5 米（

6、护栏）+13.25 米（车行道）+1 米（中央分割带）+13.25 米（车行 道）+0.5 米（护栏）=28.5m，设计荷载为公路I 级，可以初步的选定以下三种桥型：1）中承式系杆拱桥550190001450500050009000图-1中承式系杆拱桥 单位：cm中承式拱桥的行车道位于拱肋的中部，桥面系（行车道，人行道，栏杆等）一部分用吊杆挂在拱肋下，一部分用刚架立柱支承在拱肋上。它的优点是桥型美观，尤其是在城市中是为数不多的城市建筑的亮点，更继承了中国古老的石拱桥的各项优点。不仅在受力上保持了上承式拱桥的基本力学特性，也可以充分的发挥拱圈混凝土材料的抗压性能，而且构件简洁明快，具有广泛的适用

7、场合。在不等跨的多孔连续拱桥中，为了平衡左右桥墩的水平推力，将较大跨径一孔的矢跨比加大，做成中承式拱桥，可以减小大跨的水平推力。但是它对施工的要求较高，而且需要一支专业的施工队伍，对总体道路的工期有一定的影响。2）独塔斜拉桥斜拉桥是一种桥面体系以主梁受轴向力（密索体系）或受弯（稀索体系）为主，支承体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。斜拉桥的拉索相当于在主梁跨内增加了若干弹性支承，使主梁跨径明显减小，因此大大减小了梁内弯矩，梁体尺寸和重力等，使桥梁的跨越能力显著增大。独塔斜拉桥也具有桥型美观，抗风性能好，虽然跨度会相对较小，不过也具有一定跨越能力，但是由于它是一种高次超静定结构，计算量大，而且施

8、工技术高，难度大，费用高，因此一般不适用于小跨径桥梁。190009400940030001000200图-2独塔斜拉桥 单位：cm3）混凝土连续梁桥梁桥作为一种简单但实用的桥型，已经得到了充分的发展，连续梁可以做成两跨或是三跨以及多跨一联的。通过计算可知，在恒载的作用下，由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，因此相对而言，弯矩分布更加的合理。它的优点是结构刚度大，变形小，动力性能好，主梁变形绕曲线平缓，有利于高速行车。此标段处于速路北环线上，因此连续梁的有利高速行车更加符合要求，加之其施工难度相对较小，施工技术相对较低。同时，钢筋混凝土连续梁桥不易装配化施工，而花费较高费用现浇却仍然会

9、产生裂缝，仅在城市高架桥，小半径弯桥中有少量使用。而预应力混凝土连续梁桥却应用非常广泛，随着悬臂施工法等技术的发展，预应力的技术优点使设备机械化，从而提高了施工质量，降低了施工费用。因此综合考虑选择预应力混凝土连续梁桥。600060007000190001200图-3混凝土连续梁桥 单位：cm三、方案介绍（一）桥面尺寸本桥总跨径190米，分成38+57+57+38四跨连续箱梁结构，施工方式为满堂支架，其截面尺寸图如下： 1.1横截面尺寸图(二)、主要设计指标有：1）设计荷载：公路 I 级2）桥面宽：0.5 米（护栏）+13.25 米（车行道）+1 米（中央分割带）+13.25 米（车行 道）+

10、0.5 米（护栏）=28.5m3）设计车道：6 车道4）设计车速：60km/h5）地震烈度：基本烈度 6 度，按 7 度设防6）桥面横坡：双向 2%横坡7）桥面纵坡：3.0%以内8）温度：1 月平均气温-10.5，极端最低气温-26，7 月平均气温 23.2，极端最高气温 40.9。(三)、主要材料选择1、混凝土：(1）桥面铺装：沥青混凝土(2）连续梁：C50(3）桩基、承台、桥墩、桥台、搭板：C402、钢筋等材料的设计在中期报告中没有涉及，将在后期工作进行。四、梁的有效宽度计算 (1）桥的剪力滞理论箱型梁由于剪力滞效应，在梁承受弯矩时，顶底板所受的拉压应力，随着离腹板的距离越远，受力越小，所

11、以不是全梁在受力，如果按照全梁截面进行受力分析，必然导致不安全。采用等效宽度法考虑梁剪力滞效应:1)连续梁各跨中部梁段 2)连续梁边支点及中间支点 (2)桥的剪力滞计算如图所示，将梁根据腹板的数目分成如图4. 1的的各种小梁，分别进行计算。图4.1梁截面分隔A=10.6300m2 I=14.5160m4 型心轴距上1.7585m 距下1.2415m 1）边跨的计算： 图4.2考虑剪力滞效应的边跨截面尺寸(单位 dm)A=9.7684m2 I=13.0332m4 型心轴距上1.7475m 距下1.2525m 根据平行移轴定理 移到1.7475m处 换算为I= 13.03438m4 2）中跨的计算

12、： 图4.3考虑剪力滞效应的中跨截面尺寸(单位 dm)A=9.8839m2 I=13.2083m4 型心轴距上1.7539m 距下1.2461m 根据平行移轴定理 移到1.7539处 换算为I=13.2085m4 五、主梁内力计算1、恒载的内力计算（用结构力学求解器）：（1）一期恒载即梁的恒载内力计算：梁的恒载集度：（2）二期恒载桥面铺装和栏杆的内力计算：桥面的恒载集度（3）恒载集度 图5.1弯矩图图5.2剪力图恒载作用下截面弯矩和剪力大小如下表：表5.1恒载作用下各截面弯矩与剪力跨数位置距本跨支点的距离(m)弯矩剪力边跨0004138.480.25 9.524942.14691112.495

13、40.51921137.4120-1913.49210.7528.5-11414.202-4939.4796138-72712.70-7965.47中跨00-72712.708721.960.25 14.2519235.04554182.98270.528.546502.3079-355.998530.7542.759089.08745-4894.9797157-93004.62-99433.96中跨00-93004.6299433.960.2514.259089.087454894.97970.528.546502.3079355.998530.7542.7519235.0455-4182.

14、9827157-72712.70-8721.96边跨00-72712.707965.470.25 9.5-11414.2024939.47960.51921137.41201913.49210.7528.524942.1469-1112.49541380-4138.482、活载的内力计算荷载设计等级是公路1级，（1）冲击系数的计算：应用规范给定的公式进行计算。计算正弯矩和剪力效应时， 因1.5Hzf114Hz，故1 =0.1767ln f1-0.0157=0.1545因1.5Hzf214Hz故2 =0.1767ln f2-0.0157=0.252。注：当计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力

15、效应时，采用1；计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时，采用2。（2）横向分布系数的计算：1）截面特性：截面特性：面积A=9.8839，抗弯惯性距I= 13.2085，抗扭惯性距 ： 2）偏心压力法：将梁的整体横截面做如图所示的分割，将梁分成两部分图5.3梁分隔图图5.4边、中梁截面边梁抗弯惯性距：I1=2.5898，中梁抗弯惯性距：I1=4.4513对于原来的箱形截面的形心轴y上=1.7475 m来说,边梁抗弯惯性矩I1=2.2168，中梁抗弯惯性距：I1=4.8690偏心压力法：边梁：图5.5边梁横向加载四车道偏载及人群荷载边梁汽车荷载的横向分布系数=（0.55+0.49+0.43+0.38

16、+0.31+0.26+0.21+0.11）/2=1.37；边梁人群荷载的横向分布系数 =0.61；全梁汽车荷载的增大系数 3）修正偏心压力法：箱型梁的抗扭惯性矩较大，一般采用修正偏心压力法其中为抗弯惯距换算系数，为简支跨中作用单位力时产生的挠度与连续梁跨中作用单位力时的挠度比值， 采用结构力学求解器进行计算。边跨Cw=1.32中跨Cw=2为抗扭惯距换算系数，取=1为混凝土弹性模量=MPa，为混凝土剪切模量G =0.4边跨中间跨边跨的计算：图5.6边跨边梁横向加载双车道偏载及人群荷载边梁汽车荷载横向分布系数中间跨的计算： 5.7中跨边梁横向加载双车道偏载及人群荷载边梁汽车荷载横向分布系数综上所述

17、，取最大的横向分布系数，即按照边跨计算的横向分布系数：全梁汽车荷载的增大系数： 4）偏心压力法和修正偏心压力法的比较：箱型梁桥有较大的抗扭刚度，修正后的横向分布比修正前整体降低很多，根据文献桥跨结构简化分析-荷载横向分布胡肇兹主编，修正偏心压力法在计算箱梁的横向分布比较精确。在计算连续梁的横向分布方面，各种参考书都给了不同的方法，总体分为：等代简支梁和桥梁跨径进行修正。在考虑到抗扭合连续梁同时修正方面，文献桥梁计算理论程翔云编著用薄壁板结构力学解出的公式是比较精确的。故采用偏心压力法计算所得的增大系数,即：全梁汽车荷载的增大系数（3）汽车荷载的内力计算汽车荷载的加载过程事例（用结构力学求解器）

18、：1） 弯矩：a、 边跨1/2处的弯矩影响线：图5.8边跨1/2处的弯矩影响线该处最大影响线指为7.94926b、中跨1/2处的弯矩影响线：图5.9中跨1/2处的弯矩影响线该处最大影响线值为9.50349综上所述，取跨中处截面的影响线为最不利影响线。c、最大汽车荷载弯矩加载如图图5.10中跨1/2处正弯矩纵向加载中跨1/2处汽车最大正弯矩为5869.7531 d、最小汽车荷载弯矩加载图示：图5.11中跨1/2处负弯矩纵向加载中跨1/2处汽车最小弯矩为4607.8737 2） 剪力：a、剪力影响线图示：图5.12中跨1/2处的剪力影响线b、根据剪力影响线，最大剪力加载如图所示： 图5.13中跨1

19、/2处正剪力纵向加载中间跨1/2处汽车最大正剪力为：314.49kNc、 负剪力加载如图所示：图5.14中跨1/2处负剪力纵向加载中间跨1/2处汽车最小负剪力为：-315.74kN3）单车道正中加载（弯矩或剪力）各控制界面的内力计算结果如表5.1。表5.2单车道车载截面内力跨数位置距本跨支点的距离(m)弯矩(Kn/m)剪力（kN）正弯矩负弯矩正剪力负剪力边跨000.00 0.00 -77.6876.25 0.25 9.5-972.15 2783.1922.07 76.25 0.519-1944.31 4618.76 121.82 76.25 0.7528.5-2916.46 2086.71 2

20、21.82 76.25138-3888.62-1392.97 321.5776.25中跨00-3888.62-1392.97 -383.57-415.750.25 14.252070.11-1357.61 -383.57-266.13 0.528.55896.69 -1322.2448.43 -116.50 0.7542.752461.11 -1286.87 347.68315.50 157-3106.62 -1251.50 646.93 315.50中跨00-3106.62-1251.50-68.42-352.390.2514.25-2292.611721.08-68.42-202.770.

21、528.5-1478.602561.52-68.42-53.140.7542.75-664.581289.79-68.4296.48157149.43-2154.09-191.78246.11边跨00149.43 -2154.09 -92.03 -33.560.25 9.51533.51 -1615.57 7.72 -33.560.5191969.97 -1077.04 107.47 -33.560.7528.51458.80 -538.52 207.22 -33.56 1380.00 0.00 72.55-33.564）汽车荷载计入冲击力和增大系数（即双车道偏载）时，或，其中表5.3双车道车

22、载截面内力（不计冲击系数）跨数位置距本跨支点的距离(m)弯矩(Kn/m)剪力（kN）正弯矩负弯矩正剪力负剪力边跨0000-249.3528244.76250.259.5-3120.60158934.039970.8447244.76250.519-6241.235114826.2196391.0422244.76250.7528.5-9361.83666698.3391712.0422244.7625138-12482.4702-4471.43371032.2397244.7625中跨00-12482.4702-4471.4337-1231.2597-1334.55750.2514.25664

23、5.0531-4357.9281-1231.2597-854.27730.528.518928.3749-4244.3904155.4603-373.9650.7542.757900.1631-4130.85271116.05281012.755157-9972.2502-4017.3152076.64531012.755中跨00-9972.2502-4017.315-219.6282-1131.17190.2514.25-7359.27815524.6668-219.6282-650.89170.528.5-4746.3068222.4792-219.6282-170.57940.7542.

24、75-2133.30184140.2259-219.6282309.7008157479.6703-6914.6289-615.6138790.0131边跨00479.6703-6914.6289-295.4163-107.72760.259.54922.5671-5185.979724.7812-107.72760.5196323.6037-3457.2984344.9787-107.72760.7528.54682.748-1728.6492665.1762-107.727613800232.8855-107.72765）汽车荷载计入冲击力和增大系数（即双车道偏载）时，或，各控制截面的内力

25、计算如表5.3表5.4双车道车载截面内力（计冲击系数）跨数位置距本跨支点的距离(m)弯矩(Kn/m)剪力（kN）正弯矩负弯矩正剪力负剪力边跨0000-89.6815688.0306250.259.5-1122.3471753484.5538825.47981588.0306250.519-2244.7058955782.68752140.6411988.0306250.7528.5-3367.053072612.56092256.0911988.030625138-4489.41179-1743.99844371.25256588.030625中跨00-4489.41179-1743.9984

26、4-442.831565-479.9833750.2514.252389.941995-1699.72772-442.831565-307.2470850.528.56807.728605-1655.4444855.912435-134.499250.7542.752841.351495-1611.16124401.39656364.24475157-3586.59279-1566.878746.880685364.24475中跨00-3586.59279-1566.878-78.99089-406.8342550.2514.25-2646.8182452154.79216-78.99089-

27、234.0979650.528.5-1707.04373207.02304-78.99089-61.350130.7542.75-767.257611614.81708-78.99089111.38616157172.516935-2696.92068-221.41001284.133995边跨00172.516935-2696.92068-106.248635-38.745020.259.51770.437295-2022.693648.91274-38.745020.5192274.330365-1348.45408124.074115-38.745020.7528.51684.1846-

28、674.22704239.23549-38.745021380083.758975-38.74502六、其他因素引起的内力计算1、温度次内力包括年平均温差引起的内力和呈线性变化的温度梯度引起的内力。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。温度梯度的取值，应根据通用规范给定：图6.1.1温度梯度图桥面铺装为100mm的沥青混凝土，利用内差法，梁高为150cm，取A=30cm采用用全截面等效的箱型截面计算：图6.1.2截面温度梯度划分截面特性：A=9.8839m2 I=13.2083m4 型心轴距上1.753

29、9m 距下1.2461m其中，混凝土弹性模量： 利用midas求出单元截面截面温度下的内力，表6.1单元截面温度作用下内力跨数位置距本跨支点的距离(m)正温差引起的内力弯矩剪力边跨000.00 230.080.259.5-2185.78 230.080.519-4371.56 230.080.7528.5-6557.33 230.08138-8743.11 230.08中跨00-8743.11-40.430.2514.25-8166.94-40.430.528.5-7590.77-40.430.7542.75-7014.60-40.43157-6438.42-40.43中跨00-6438.42

30、 40.43 0.2514.25-7014.60 40.43 0.528.5-7590.77 40.43 0.7542.75-8166.9440.43 157-8743.11 40.43 边跨00-8743.11 -230.080.259.5-6557.33 -230.080.519-4371.56 -230.080.7528.5-2185.78 -230.081380.00 -230.082、支座位移引起的内力计算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，取四跨连续梁的四个支点每

31、个支点分别沉降1cm，其余支点不动，所得的内力进行叠加，取最不利的内力范围。采用MIDAS直接得出最不利的支座沉降内力。表6.2支座位移引起的内力跨数位置距本跨支点的距离(m)SMmaxSMmin弯矩剪力弯矩剪力边跨000.00 126.19 0.00 -126.19 0.259.51198.76 126.19 -1198.76 -126.19 0.5192397.52 126.19 -2397.52 -126.19 0.7528.53596.28 126.19 -3596.28 -126.19 1384795.03 126.19 -4795.03 -126.19 中跨004795.03165

32、.43-4795.03-165.430.2514.252536.36165.43-2536.36-165.430.528.51656.07165.43-1656.07-165.430.7542.752401.80165.43-2401.80-165.431574634.70165.43-4634.70-165.43中跨004634.70 165.43 -4634.70 -165.43 0.2514.252401.80 165.43 -2401.80 -165.43 0.528.51656.07165.43 -1656.07-165.43 0.7542.752536.36 165.43 -253

33、6.36 -165.43 1574795.03 165.43 -4795.03 -165.43 边跨004795.03 126.19 -4795.03 -126.19 0.259.53596.28 126.19 -3596.28 -126.19 0.5192397.52 126.19 -2397.52 -126.19 0.7528.51198.76 126.19 -1198.76 -126.19 1380.00 126.19 0.00 -126.19 3、 徐变引起的内力静定结构由混凝土的徐变不会产生徐变次内力。对于超静定结构，混凝土徐变受到多余约束的制约，从而引起徐变次内力，徐变次内力的存在

34、使结构的内力重分布，重分布后的内力可按规范方法进行计算。实际上，徐变次内力是由于体系转换（即从静定结构到超静定结构）而产生的，因此在施工时应尽量避免反复的体系转换次数。本设计为满堂支架施工，没有体系转换，故不考虑徐变次内力。七、内力组合1、承载能力极限状态组合1.2恒载+0.5支座位移+1.4汽车荷载+0.7（1.4人群荷载+1.4温度梯度），结果如下表：表7.1承载能力极限状态内力跨数位置距本跨支点的距离(m)剪力-z (kN)弯矩-y (kN*m)边跨00-2940.8500.258.75330.2539844.250.517.53806.7748257.330.7526.257303.0

35、625350.3913510766.57-26858.74中跨00-6952.97-26858.740.2512.5-2223.0334833.170.525266054157.280.7537.57575.3529594.9415012475.19-40663.54边跨00-5838.83-40663.540.258.75-2474.7326084.880.517.51056.0996767.950.7526.254595.21124973.8413512633.5702、正常使用极限承载能力组合（1）作用短期效应组合恒载+0.7汽车荷载（不计冲击力）+0.8温度作用+1.0支座沉降表7.2

36、短期效应组合内力跨数位置距本跨支点的距离(m)剪力-z (kN)弯矩-y (kN*m)边跨00-3708.6100.259.5-642.9131279.000.5192755.5027997.350.7528.56127.32-7967.531389438.25-73225.40中跨00-8516.86-73225.400.2514.25-3911.4221969.980.528.5982.2652135.410.7542.755914.8212607.4615710796.83-93372.46中跨00-9241.30-93372.460.2514.25-4574.0512607.460.5

37、28.5332.1552135.410.7542.755262.5521969.9815810127.72-73225.40边跨00-8024.56-73225.400.259.5-4908.28-7976.530.519-1605.5727997.350.7528.51763.4031279.001385170.040（2）作用长期效应组合：恒载+0.4汽车荷载（不计冲击力）+0.8温度梯度+支座沉降表7.3长期效应组合内力跨数位置距本跨支点的距离(m)剪力-z (kN)弯矩-y (kN*m)边跨00-3780.8600.259.5-722.4628459.870.5192525.23247

38、72.090.7528.55757.78-10000.421388955.70-73913.62中跨00-8570.87-73913.620.2514.25-3979.3419328.840.528.5776.1748076.140.7542.755553.809782.0715710302.67-93769.16中跨00-9275.10-93769.160.2514.25-4648.419782.070.528.5114.2248076.140.7542.754890.6219328.831579629.91-73913.62边跨00-8042.67-73913.620.259.5-4955

39、.49-10000.420.519-1762.2524772.090.7528.51468.6928459.871384721.050七、持久状况承载力极限状态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，因此需要对正截面强度与斜截面强度分别进行验算，即对主梁的正截面抗弯承载能力和斜截面抗剪分别进行验算。一）箱梁的正截面抗弯承载力计算： 翼缘位于受压区的T形截面、I形截面或箱型截面受弯构件，其受压高度需要考虑是否腹板也参与受压。 1、 当符合下列条件时 应以宽度为的矩形截面按下面公式计算正截面抗弯承载力： 混凝土受压区高度x应按下式计算： 截面受压区高度应符合下列要求：钢

40、筋为钢绞线，混凝土强度为C50时， 当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋，且预应力钢筋受压即时，应满足： 当受压区仅配纵向普通钢筋或普通钢筋和预应力钢筋，且预应力钢筋受拉时，应满足： 2、当不符合上述条件时，计算中应考虑截面腹板受压的作用，其正截面抗弯承载力应按下列规定计算： 此时，受压区高度x应按下列公式计算，应符合 的要求。 式中 桥梁结构的重要性系数；本设计安全等级为二级，取 =1.0； 弯矩组合设计值； 混凝土轴心抗压强度设计值； 纵向预应力钢筋的抗拉强度设计值； 受拉区纵向预应力钢筋的截面面积； b矩形截面宽度或T形截面腹板宽度，本设计应为箱形截面腹板总宽度； 截面有效高度， ，此处

41、h为截面全高； 受拉区、受压区普通钢筋和预应力钢筋的合力点至受拉区边缘、受压区边缘的距离； 受压区普通钢筋合力点至受压区边缘的距离；T形或I形截面受压翼缘厚度； T形或I形截面受压翼缘的有效宽度。 承载力极限状态的内力组合如下，对只承受正或负弯矩的截面，只验算绝对值最大的值。单元位置最大/最小组合名称类型验算rMu(kN-m)Mn(kN-m)支座J最大cLCB7FX-MAXOK6694.009151579.691/4J最大cLCB7FX-MAXOK58138.068185708.5541/2J最大cLCB7MY-MAXOK66075.663309183.1443/4J最大cLCB14MY-MA

42、XOK20825.318122779.114支座J最大cLCB14MY-MAXOK-53866.938296858.711/4J最大cLCB6MY-MAXOK34535.597109964.3151/2J最大cLCB7MY-MAXOK57830.557205630.6663/4J最大cLCB15MY-MAXOK-18693.708103720.03支座J最大cLCB11FZ-MINOK-169267.187424780.1581/4J最大cLCB14MY-MAXOK-22814.492133567.6711/2J最大cLCB7MY-MAXOK67531.195205630.6663/4J最大c

43、LCB7MY-MAXOK55167.558133236.106支座J最大cLCB14MY-MAXOK-37758.909283893.311/4J最大cLCB14FZ-MAXOK29724.37295047.1011/2J最大cLCB7FZ-MAXOK75843.679309183.1443/4J最大cLCB7FX-MAXOK66293.252198010.186支座J最大cLCB9FX-MAXOK070286.872图9.1正截面抗弯承载力二）斜截面抗剪承载能力验算1、计算受弯构件斜截面抗剪承载力时，其计算位置应按下列规定采用：1) 连续梁近边支点梁段a. 距支座中心h/2处截面；b. 受拉

44、区弯起钢筋弯起点处截面；c. 锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面；d. 箍筋数量或间距改变出的界面；e. 构件腹板宽度变化的截面。2) 连续梁近中间点支点梁段a. 支点横隔梁边缘处截面b. 变高度梁高度突变处截面 2、矩形、T形和I形截面的受弯构件，当配置箍筋和晚期钢筋时，其斜截面抗剪承载力计算应符合下列规定：式中 斜截面受压端上由作用效应所产生的最大剪力组合设计值（kN）, 斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值 与斜面相交的普通弯起钢筋抗剪承载能力设计值() 与斜面相交的预应力弯起钢筋抗剪承载能力设计值() 异号弯矩影响系数不计简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载能力时， =1.0

45、 ；计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载能力时=0.9 预应力提高系数，对钢筋混凝土受弯构件，=1.0；对预应力混凝土受弯构件， =1.25，但当由钢筋合力引起的截面弯矩与外弯矩的方向相同时，或允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件，取=1.0 受压翼缘的影响系数取=1.1 斜截面受压端正截面处，矩形截面宽度(mm),或T形和I形截面腹板宽度（mm） 斜截面受压端正截面的有效高度，自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离（mm） 斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率，=100，=，当2.5时，取=2.5 边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值（），即为混凝土强度等级 斜截面内箍筋配筋率， 箍筋抗

46、拉强度设计值 斜截面内配置在同一截面的箍筋各肢总截面面积（） 斜截面内箍筋的间距（） 斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋、预应力弯起钢筋的截面面积（） 普通弯起钢筋、预应力弯起钢筋（在斜截面受压端正截面处）切线与水平线夹角单元位置位置组合名称类型验算rVd(kN)Vn(kN)截面验算剪力验算支座J最大cLCB13FX-MINOK-3923.94333038.59OK跳过1/4J最大cLCB13FX-MINOK-224.4439518.827OK跳过1/2J最大cLCB8FZ-MAXOK4842.85740270.451OK跳过3/4J最大cLCB7FX-MAXOK10339.654021.1

47、7OK跳过支座J最大cLCB8FZ-MAXOK15315.65138917.324OK跳过1/4J最大cLCB11FX-MINOK-2750.81746465.969OK跳过1/2J最大cLCB7FZ-MAXOK3911.0339489.56OK跳过3/4J最大cLCB7FX-MAXOK11938.56146707.831OK跳过支座J最大cLCB7FZ-MAXOK19490.31237889.876OK跳过1/4J最大cLCB11FX-MINOK-5941.53747297.389OK跳过1/2J最大cLCB16FZ-MAXOK-666.75939489.56OK跳过3/4J最大cLCB7F

48、X-MAXOK7845.67347799.96OK跳过支座J最大cLCB8FZ-MAXOK14445.52737359.521OK跳过1/4J最大cLCB11FX-MINOK-2677.30267594.454OK跳过1/2J最大cLCB15FZ-MAXOK-853.2240270.451OK跳过3/4J最大cLCB7FX-MAXOK4062.35342105.712OK跳过支座J最大cLCB7FX-MAXOK9549.19543391.114OK跳过图9.2斜截面抗剪承载力八、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，采用作用短期效应组合、长期效应组合或短

49、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。由于本桥采用全预应力设计，因此不需要进行裂缝宽度验算。一）抗裂验算1. 使用阶段正截面抗裂验算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 分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件 式中 在作用(或荷载)短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉力； 在荷载长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力； 扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压应力； 混凝土的抗拉强度标准值，

50、本设计为 。 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： 式中 按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值； 按荷载长期效应组合计算的弯矩值，在组合的活荷载弯矩仅考虑汽车、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，公式中的可改用， 为构件净截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩公式中的计算： 有效预应力的计算： 式中 、分别为换算截面和净截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗距 构件净截面惯性矩 预应力钢筋和非预应力钢筋合力作用点至构件截面重心轴的距离 预应力和非预应力钢筋的合力 构件净截面面积 构件净截面惯性矩 预

51、加应力扣除相应阶段损失后在结构上产生的次弯矩 受拉区预应力钢筋的合力点至净截面重心的距离单元位置组合名称短/长类型验算Sig_T(MPa)Sig_TL(MPa)Sig_TR(MPa)Sig_MAX(MPa)Sig_ALW(MPa)Sig_B(MPa)Sig_BL(MPa)Sig_B(MPa)支座JcLCB22短期FX-MINOK1.4191.4191.4191.419-1.8555.9025.9025.9021/4JcLCB22短期FX-MINOK-0.089-0.089-0.089-0.089-1.8557.5337.5337.5331/2JcLCB22短期MY-MINOK-4.686-4.686-4.686-4.686-1.85515.13915.13915.1393/4JcLCB23短期MY-MINOK-1.772-1.772-1.772-1.772-1.8557.7337.7337.733支座JcLCB22短期MY-MAXOK12.60412.60412.604-1.72-1.855-1.72-1.72-1.721/4JcLCB22短期MY-MAXOK12.90112