4×30m簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋結(jié)構(gòu)剛度大，動(dòng)力性能好，主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車，連續(xù)梁在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩，對(duì)跨中正彎矩有卸載作用，其彎矩分布較合理。目前在公路橋梁工程中應(yīng)用非常廣泛。 本設(shè)計(jì)主梁就選用了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，完成了營(yíng)雙高速公路馬跑溝河大橋4×30 m連續(xù)箱梁橋的設(shè)計(jì)。大橋正跨馬跑溝河，為“u”字形河谷，工程地質(zhì)分區(qū)屬于沖洪積平原地址區(qū)，橋址位于管子溝河道及兩岸，河道兩岸地勢(shì)較為開(kāi)闊。在本次設(shè)計(jì)中，首先進(jìn)行了橋址資料和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的闡述，然后確定了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的方案，就其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：

2、擬定截面尺寸；計(jì)算控制截面的設(shè)計(jì)內(nèi)力及其相應(yīng)的組合值；估算預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量并對(duì)其進(jìn)行布置，邊跨采用42根15.2的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，n1每束6根，n2、n3、n4每束5根。在中跨跨中采用38根鋼絞線，n1、n2、n3每束5根，n4每束4根；計(jì)算主梁截面的幾何特征值；承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算和正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算；正常使用極限狀態(tài)下構(gòu)件抗裂性及變形驗(yàn)算；持久狀態(tài)下和短暫狀態(tài)下構(gòu)件截面應(yīng)力驗(yàn)算。經(jīng)檢算，設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)安全，合理，并滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力、連續(xù)箱梁、方案比選- 12 -abstract prestressed concrete continuous box girder brid

3、ge structure stiffness, good dynamic performance, deformation of main girder deflection curve is gentle, high speed driving, continuous beam bridge under live load, because the girder continuous generation of negative bending moment of the supporting point, the span is bending moment unloading effec

4、t, and the bending moment distribution more reasonable. at present, in the road and bridge engineering in a wide range of applications. the design of main girder with prestressed concrete continuous box girder, completed the design of 4×30m continuous box beam bridge over the mapaogou river fro

5、m the yingshuang freeway.the bridge is to mount the mapaogou river, "u " shaped valley, engineering geological zoning belongs to the alluvial plain of address area, bridge is located at river and cross pipe ditch, river more open terrain. in this design, the first such material and design

6、standard paper, and then determined the prestressed concrete continuous box girder bridge for this design uses the scheme, the structure design, the design of the main content: formulation of section size calculation control section; the force and its combination value; estimation of prestressed rei

7、nforcement quantity and its layout, side span with 42root diameter 15.2prestressed steel strand, n1 each bundle of 6 root, n2, n3, n4each bundle of5root. in the span of 38steel strand, n1, n2, n3each beam5, n4 each bundle of 4 root; calculation of girder section geometric characteristic value; norma

8、l section and inclined section bearing capacity checking; normal limit condition of crack resistance and deformation calculation; persistent state and transient state under the section stress calculation. by calculating, design of bridge structure safety, reasonable, and meet the current specificati

9、on.keywords: prestressed concrete, continuous box girder, scheme comparison and selection 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄一、 橋址資料6（一） 水文地質(zhì)資料6（二） 主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)6（三） 主要材料7（四） 橋面鋪裝7（五） 施工方式7二、 主梁結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸擬定7（一） 梁高7（二） 底板厚度7（三） 頂板厚度8（四） 腹板厚度8（五） 翼板厚度8（六） 橫隔板8三、 主梁內(nèi)力計(jì)算8（一） 有限元模型的建立81. 采用邁達(dá)斯軟件建立的有限元模型82. 控制截面幾何特性9（二） 主梁恒載內(nèi)力計(jì)算91. 一期荷載計(jì)算

10、92. 二期荷載計(jì)算103. 結(jié)構(gòu)組定義及約束條件104. 各施工階段梁的內(nèi)力圖及各控制截面內(nèi)力11（三） 主梁活載內(nèi)力計(jì)算141. 沖擊系數(shù)計(jì)算142. 折減系數(shù)取值153. 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算154. 活載內(nèi)力計(jì)算19（四） 支座沉降及溫度引起的內(nèi)力計(jì)算291. 支座沉降292. 溫度變化引起的內(nèi)力計(jì)算30（五） 作用效應(yīng)組合311. 基本組合312. 偶然組合323. 正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)內(nèi)力組合334. 正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)內(nèi)力組合34四、 預(yù)應(yīng)力鋼筋估算及布置35（一） 預(yù)應(yīng)力筋估算方法351. 按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂驗(yàn)算要求估算鋼束數(shù)352. 按正常使用極限狀態(tài)界

11、面壓應(yīng)力要求估算36（二）預(yù)應(yīng)力筋估算371. 截面特性值372. 按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂驗(yàn)算要求估算鋼束數(shù)383. 按正常使用極限狀態(tài)界面壓應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)384. 估算結(jié)果39（三） 主梁截面特性值計(jì)算401. 邊跨支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算402. 邊跨1/4截面幾何特性計(jì)算413. 邊跨跨中截面幾何特性計(jì)算414. 中跨支點(diǎn)截面幾何特性值計(jì)算425. 中跨1/4截面幾何特性計(jì)算426. 中跨跨中截面幾何特性計(jì)算43五、 主梁驗(yàn)算44（一） 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算441.正截面抗彎承載能力檢算44 2. 斜截面抗剪承載能力檢算45（二）正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算461. 正截面抗裂驗(yàn)算462

12、. 斜截面抗裂驗(yàn)算48（三） 應(yīng)力驗(yàn)算481. 正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算482. 預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力驗(yàn)算503. 混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算51（四） 可變荷載作用下主梁撓度驗(yàn)算54 小結(jié)1 致謝2 參考文獻(xiàn)3 英文文獻(xiàn)4蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)一、 橋址資料（一） 水文地質(zhì)資料 擬建大橋正跨馬跑溝河，為“u”字形河谷，工程地質(zhì)分區(qū)屬于沖洪積平原地址區(qū)，橋址位于管子溝河道及兩岸，河道兩岸地勢(shì)較為開(kāi)闊。地形較為平坦，河道溝道較深，海拔高程17281751m左右，相對(duì)高差23m。溝寬約180m。設(shè)計(jì)流量978,河床平時(shí)干涸無(wú)水，只有在暴雨季節(jié)有短暫性洪水。橋梁跨徑設(shè)置依地形控制，不受流量制約。橋址區(qū)地層巖性較為

13、簡(jiǎn)單，主要有第四系沖洪積粉細(xì)砂、黃土、角礫。溝底出露角礫層（稍濕，青灰色，中密多呈棱角、片狀，骨料成分以變質(zhì)砂巖、板巖碎屑為主）。沖溝兩岸出露沖洪積粉細(xì)砂（淺黃色，稍濕，中密，具有層理，多與黃土以互層形式出現(xiàn)），沖洪積黃土（淺黃色，硬塑-堅(jiān)硬，土質(zhì)不均勻，多與粉細(xì)砂以互層形式出現(xiàn)）。（二） 主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1. 設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)；2. 設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100。3. 橋面寬：50+1075+75+50+75+1075+50=1200+50+1200=2450cm。4. 設(shè)計(jì)車道：?jiǎn)畏?車道。5. 地震烈度：地震動(dòng)峰值加速度0.20g，對(duì)應(yīng)地震烈度為7度。6. 橋面橫坡：雙向 2%橫坡。7. 橋面縱

14、坡：0%。（三） 主要材料1. 混凝土：預(yù)制主梁、端橫梁、跨中橫隔板、中橫梁、橋面現(xiàn)澆層混凝土均采用c50；橋面鋪裝采用瀝青混凝土。2. 普通鋼筋：普通鋼筋采用r235和hrb335鋼筋，凡鋼筋直徑者，采用hrb335熱軋帶肋鋼；凡鋼筋直徑者，采用r235鋼。3. 預(yù)應(yīng)力鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、公稱直徑的低松弛高強(qiáng)度鋼絞線。（四） 橋面鋪裝 采用8厚c50混凝土橋面現(xiàn)澆層和10厚瀝青混凝土防水層。（五） 施工方式 簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)施工法。2、 主梁結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸擬定（一） 梁高 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的中支點(diǎn)主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25之間，而跨中梁高與主跨之比一般為1/40

15、1/50之間。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃黾痈拱甯叨?，而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。連續(xù)梁在支點(diǎn)和跨中的梁估算值：等高度梁： h=（）l，常用h=（）l。變高度（曲線）梁：支點(diǎn)處：h=（）l，跨中h=（）l。變高度（直線）梁：支點(diǎn)處：h=（）l，跨中h=（）l。 而此設(shè)計(jì)采用等高度的箱梁，取梁高為160cm，高跨比,滿足要求。（二） 底板厚度 簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)施工的連續(xù)梁橋跨中正彎矩較大，因此底板不宜過(guò)厚；同時(shí)支點(diǎn)處也存在負(fù)彎矩，需要底板有一定的厚度來(lái)提供受壓面積。從而底板厚度在在跨內(nèi)大部分區(qū)域設(shè)為18cm，在支點(diǎn)附近處設(shè)為25cm。即底板

16、從距支點(diǎn)220cm處至距支點(diǎn)50cm處逐漸加厚至25cm，在距支點(diǎn)50cm處至支點(diǎn)厚度25cm。（三） 頂板厚度 確定箱形截面頂板厚度通常主要考慮兩個(gè)因素：橋面板橫向彎矩的受力要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力束和橫向受力鋼筋的構(gòu)造要求。根據(jù)以上要求確定箱梁頂板厚度18cm。（四） 腹板厚度 箱形截面梁一般由兩塊以上腹板組成，每一塊腹板的最小厚度必須滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造及施工中澆筑混凝土的要求，再兼顧考慮連續(xù)梁變化規(guī)律，腹板寬度除在支點(diǎn)附近區(qū)域加寬為25cm外，其余均為18cm。即腹板從距支點(diǎn)220cm處至距支點(diǎn)50cm處逐漸加厚至25cm，在距支點(diǎn)50cm處至支點(diǎn)厚度25cm。（五） 翼板厚度 根據(jù)翼板懸臂長(zhǎng)度大

17、小，確定翼板根部厚度為25cm，端部厚度為18cm。（六） 橫隔板橫隔梁可以增強(qiáng)橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時(shí)還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)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(shè)置橫隔梁，因此橫隔板厚設(shè)為20cm。邊梁在支點(diǎn)處、距支點(diǎn)3.5m處、跨中處設(shè)置橫隔板，一共五道；中梁在支點(diǎn)處、距跨中3.5m處、跨中處設(shè)置橫隔板。三、 主梁內(nèi)力計(jì)算（一） 有限元模型的建立1. 采用邁達(dá)斯軟件建立的有限元模型 采用邁達(dá)斯軟件建立的有限元模型，如圖3-1所示。為了簡(jiǎn)化計(jì)算和便于分析，所以按一片中梁建立模型，其中以橋梁軸線為x方向，沿x軸在平面內(nèi)逆時(shí)針旋

18、轉(zhuǎn)90°為y軸，z軸與x軸和y軸所成平面垂直，方向向上。一共建立97個(gè)節(jié)點(diǎn)，96個(gè)單元，每一跨24個(gè)單元。圖3-1邁達(dá)斯有限元模型2. 控制截面幾何特性 支點(diǎn)至距支點(diǎn)0.7m處： 截面面積： 抗扭慣矩： 抗彎慣矩： 截面中心： z=0.916m距支點(diǎn)0.7m處至距支點(diǎn)2.2m處截面呈一次線性變化，其中距支點(diǎn)0.7m處截面幾何特性值： 截面面積： 抗扭慣矩： 抗彎慣矩： 截面中心： z=0.916m距支點(diǎn)2.2m處： 截面面積： 抗扭慣矩： 抗彎慣矩： 截面中心： z=0.942m 距支點(diǎn)2.2m處至跨中： 截面面積： 抗扭慣矩： 抗彎慣矩： 截面中心： z=0.942m（二） 主梁恒

19、載內(nèi)力計(jì)算1. 一期荷載計(jì)算 一期荷載（自重）包括梁的自重，橫隔梁及堵頭板的自重。（1） 每延米梁重 g=1.289×2633.52（2） 橫隔梁重 本設(shè)計(jì)每片梁均有3片橫隔梁，在端部也有堵頭板，也按橫隔梁處理，故每片梁有5片橫隔梁，均按集中荷載考慮。 橫隔梁面積： a=（0.358+0.358+0.342）×1.42-0.077×0.2-（0.5+0.5+0.4）×0.2 =1.207 橫隔梁重: f=1.207×0.2×26=6.282. 二期荷載計(jì)算 二期荷載包括10cm厚瀝青混凝土防水層（容重24 kn/m3），8cm后c50

20、混凝土現(xiàn)澆層，18cm厚橫向濕接縫（容重26 kn/m3），以及防撞護(hù)欄與波形梁護(hù)欄。橋面鋪裝：2.4×0.08×26=4.992 2.4×0.1×24=5.76濕接縫： 0.5×0.18×26=2.34 欄桿： 14÷2÷4=1.75 二期荷載集度g=4.992+5.76+2.34+1.75=14.842，為了保證安全，取g為15.3. 結(jié)構(gòu)組定義及約束條件本設(shè)計(jì)建立了兩個(gè)結(jié)構(gòu)組，一個(gè)結(jié)構(gòu)組為簡(jiǎn)支階段，包含1至23單元，26至47單元，50至71單元，74至96單元；另一個(gè)結(jié)構(gòu)組為連續(xù)階段，包含24，25，48，

21、49，72，73單元。由于本橋是先簡(jiǎn)支階段，后連續(xù)階段施工的，所以在簡(jiǎn)支階段，相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置臨時(shí)支座，在連續(xù)階段，相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置永久支座。節(jié)點(diǎn)與支座對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3-2所示。表3-1節(jié)點(diǎn)與支座對(duì)應(yīng)表節(jié)點(diǎn)dxdydzrxryrz支座類型1011101永久支座2111101臨時(shí)支座24011101臨時(shí)支座25111101永久支座26111101臨時(shí)支座48011101臨時(shí)支座49011101永久支座50111101臨時(shí)支座72011101臨時(shí)支座73011101永久支座74111101臨時(shí)支座96011101臨時(shí)支座97011101永久支座其中dx，dy,dz表示支座的位移約束，rx，ry，rz表

22、示支座的轉(zhuǎn)角約束，1表示約束，0表示自由。4. 各施工階段梁的內(nèi)力圖及各控制截面內(nèi)力（1） 簡(jiǎn)支階段 第一施工階段為預(yù)制主梁，待混凝上達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿，再將各跨預(yù)制箱梁安裝就位，形成由臨時(shí)支座支承的簡(jiǎn)支梁狀態(tài)。彎矩和剪力圖詳見(jiàn)圖3-2。各控制截面內(nèi)力詳見(jiàn)表3-3。 圖3-2 簡(jiǎn)支階段彎矩、剪力圖剪力彎矩剪力彎矩邊跨左端部00中跨左端部-497.090邊跨1/4處-261.082644.21中跨1/4處-254.612623.06邊跨1/2處2.923633.98中跨1/2處3.123589.70邊跨3/4處260.652647.44中跨3/4處254.

23、572623.37邊跨右端部489.8398.67中跨右端部497.050 表3-2 簡(jiǎn)支階段各控制截面內(nèi)力（2） 合龍階段在此階段澆筑各梁之間的連續(xù)段接頭形成四跨連續(xù)梁。彎矩和剪力圖詳見(jiàn)圖3-3，各控制截面內(nèi)力詳見(jiàn)表3-4。 圖3-3合龍階段彎矩、剪力圖表3-3合龍階段各控制截面內(nèi)力剪力彎矩剪力彎矩邊跨左端部00中跨左端部0.014.27邊跨1/4處-261.082644.16中跨1/4處-254.612622.97邊跨1/2處2.933633.90中跨1/2處3.123589.61邊跨3/4處260.662647.34中跨3/4處254.572623.28邊跨右端部-0.014.27中跨右

24、端部04.30（3） 體系轉(zhuǎn)換階段 拆除全橋的臨時(shí)支座，主梁支承在永久支座上，完成體系轉(zhuǎn)換，最終形成四跨連續(xù)梁。彎矩和剪力圖詳見(jiàn)圖3-4，各控制截面內(nèi)力詳見(jiàn)表3-5。圖3-4 體系轉(zhuǎn)換階段彎矩、剪力圖表3-4 體系轉(zhuǎn)換階段各控制截面內(nèi)力剪力彎矩剪力彎矩邊跨左端部-510.140中跨左端部-518.27-321.62邊跨1/4處-250.112822.43中跨1/4處-258.232581.56邊跨1/2處13.903729.85中跨1/2處-0.513575.39邊跨3/4處271.632660.98中跨3/4處250.942636.24邊跨右端部518.27-321.62中跨右端部-511.

25、02-212.85（4）成橋階段 進(jìn)行防護(hù)欄及橋面鋪裝施工。彎矩和剪力圖詳見(jiàn)圖3-5，各控制截面內(nèi)力詳見(jiàn)表3-6。 圖3-5成橋階段彎矩、剪力圖表3-5成橋階段各控制截面內(nèi)力剪力彎矩剪力彎矩邊跨左端部-686.780中跨左端部-759.25-1772.29邊跨1/4處-314.253725.39中跨1/4處-386.722516.39邊跨1/2處62.264692.02中跨1/2處-16.494051.96邊跨3/4處432.492838.6中跨3/4處347.462810.81邊跨右端部759.25-1772.29中跨右端部-720.04-1184.04（三） 主梁活載內(nèi)力計(jì)算1. 沖擊系數(shù)

26、計(jì)算 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范jtg d60-2004中4.3.2的規(guī)定，適用于連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)基頻計(jì)算公式如下： 對(duì)于本設(shè)計(jì)： 沖擊系數(shù)（適用于）則： 用于正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)： 用于負(fù)彎矩效應(yīng)：2. 折減系數(shù)取值 車道折減系數(shù)按橋規(guī)三車道的車道折減系數(shù)為:0.783. 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 考慮到本設(shè)計(jì)相鄰兩片主梁的結(jié)合處可以承受彎矩，可以用剛接梁法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)；另外本橋主梁之間具有可靠橫向連接，且寬跨比，故本橋也可采用修正剛性橫梁法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)；在支點(diǎn)處采用杠桿法。（1） 剛接梁法 箱梁截面形式如圖3-6（a）所示，為了計(jì)算方便，將截面簡(jiǎn)化為圖3-7-（a）所示， 簡(jiǎn)化后上翼

27、板平均厚度： cm 為保證安全取19cm 截面形心與主梁上緣距離： 截面慣性矩： （a） （b） （c）圖3-6截面簡(jiǎn)圖 主梁的截面抗扭慣矩按公式： 計(jì)算。 在本設(shè)計(jì)中，如圖3-6（c）所示： 148.6cm，=82cm，=146cm，=19cm，=t=18cm 故=0.372 主梁的抗彎剛度與抗扭剛度比例參數(shù) 主梁與橋面板的抗彎剛度比例參數(shù)在，和0.04之間，查表，根據(jù)內(nèi)插法求，結(jié)果見(jiàn)表3-6表3-6 剛接箱梁橋荷載橫向分布影響線梁號(hào)p1位置123410.0000.0340.3150.2720.2280.18520.0000.0340.2720.2570.2430.228 影響線最不利加載

28、由于本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)荷載為公路一級(jí)，只有汽車荷載，沒(méi)有人群荷載和掛車荷載，按規(guī)定橫向布置三輛車，加載圖式如圖3-9。 一號(hào)梁影響線 二號(hào)梁影響線 圖3-7 剛接梁法加載圖示及影響線 對(duì)于一號(hào)梁：對(duì)于二號(hào)梁：（2） 修正剛性橫梁法 本橋單幅梁數(shù)n=4，梁間距2.9m，則 抗扭修正系數(shù)1號(hào)梁橫向影響線豎標(biāo)值： 2號(hào)梁橫向影響線豎標(biāo)值： 影響線最不利加載按跟剛接梁法一樣的方式，按照規(guī)范進(jìn)行最不利加載，加載圖式及梁的影響線如圖3-8所示。 一號(hào)梁影響線 一號(hào)梁影響線 圖3-8 剛性橫梁法加載圖示及影響線 對(duì)于一號(hào)梁： 對(duì)于二號(hào)梁：（3） 杠桿法 在支點(diǎn)處，忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，用杠桿法計(jì)算荷載橫向

29、分布系數(shù)。其加載圖示及影響線如圖3-9所示。 一號(hào)梁影響線 三號(hào)梁影響線 圖3-9 杠桿法加載圖示及影響線 對(duì)于一號(hào)梁：對(duì)于三號(hào)梁：（4）荷載橫向分布系數(shù)的最終取值為了安全考慮，最終在跨中取計(jì)算結(jié)果較大的修正剛性橫梁法的計(jì)算數(shù)據(jù)，在支點(diǎn)取杠桿法的計(jì)算數(shù)據(jù)。結(jié)果如表3-7所示。表3-7 荷載橫向分布系數(shù)取值表梁號(hào)1234跨中0.8290.7760.7760.829支點(diǎn)0.822110.8224. 活載內(nèi)力計(jì)算（1） 主梁最大活載內(nèi)力計(jì)算公式 計(jì)算公式主梁活載橫向分布系數(shù)確定之后，將活載乘以相應(yīng)橫向分布系數(shù)后，在主梁內(nèi)力影響線上最不利布載，可求得主梁最大活載內(nèi)力，計(jì)算公式如式3-1: （3-1）

30、式（3-1）中：主梁最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力)； （1+）汽車荷載沖擊系數(shù)； 車道折減系數(shù)，本橋?yàn)?.78； 荷載橫向分布系數(shù)； 汽車軸重； 主梁內(nèi)力影響線的豎標(biāo)值。（2） 車道荷載選取 計(jì)算圖式見(jiàn)下圖。其中, 圖3-10 車道荷載計(jì)算圖式（3） 各控制截面的彎矩、剪力影響線及最不利加載 圖3-11 邊跨左端點(diǎn)的剪力影響線及最大最小布載 圖3-12 邊跨左變化點(diǎn)截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-13 邊跨左變化點(diǎn)截面的剪力影響線最大最小布載 圖3-14 邊跨1/4截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-15 邊跨1/4截面的剪力影響線及最大最小布載 圖3-16 邊跨跨中截面的彎矩影響線及最大

31、最小布載 圖3-17 邊跨跨中截面的剪力影響線及最大最小布載 圖3-18 邊跨3/4截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-19 邊跨3/4截面的剪力影響線最大最小布載 圖3-20 邊跨右變化點(diǎn)截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-21 邊跨右變化點(diǎn)截面的剪力影響線及最大最小布載 圖3-22 中跨左端點(diǎn)的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-23 中跨左端點(diǎn)的剪力影響線及最大最小布載 圖3-24 中跨左變化點(diǎn)截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-25 中跨左變化點(diǎn)截面的剪力影響線及最大最小布載 圖3-26 中跨1/4截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-27 中跨1/4截面的剪力影響線及最大最小布載

32、圖3-28 中跨跨中截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-29 中跨跨中截面的剪力影響線及最大最小布載 圖3-30 中跨3/4截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-31 中跨3/4截面的剪力影響線及最大最小布載 圖3-32 中跨右變化點(diǎn)截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-33 中跨右變化點(diǎn)截面的剪力影響線及最大最小布載 圖3-34 中跨右端點(diǎn)截面的彎矩影響線及最大最小布載 圖3-35 中跨右端點(diǎn)截面的剪力影響線及最大最小布載（4） 控制截面內(nèi)力值 表3-8控制截面內(nèi)力值截面位置剪力 彎矩 最大值最小值最大值最小值左端部48.64-532.1100變化點(diǎn)48.70-518.38230.02-2

33、1.841/4邊跨截面150.12-340.652458.54-327.63邊跨跨中截面298.50-185.222908.37-655.263/4邊跨截面451.25-71.951703.73-982.88變化點(diǎn)584.62-12.73336.86-2030.95中跨左端點(diǎn)63.87-587.06341.22-2242.52變化點(diǎn)63.91-576.86314.40-2119.381/4中跨截面116.09-424.811623.21-1182.06中跨跨中跨截面254.55-262.092465.56-829.033/4中跨截面417.10-125.921686.10-981.24變化點(diǎn)5

34、66.24-86.64608.42-1825.75中跨右端點(diǎn)86.63-576.12631.02-1940.02（四） 支座沉降及溫度引起的內(nèi)力計(jì)算1. 支座沉降 本橋支座不均勻沉降5mm。支座不均勻沉降引起的內(nèi)力變化如圖3-36，3-37所示，各控制截面內(nèi)力如表3-8所示。 圖3-36 支座沉降引起的最大彎矩、剪力圖 圖3-37 支座沉降引起的最小彎矩、內(nèi)力剪力圖 表3-9支座沉降引起的各控制截面內(nèi)力截面位置剪力彎矩最大值最小值最大值最小值左端部 10.41-10.4100變化點(diǎn) 10.41 -10.41 5.20 -5.201/4邊跨截面 10.41 -10.41 78.06 -78.06

35、邊跨跨中截面10.41 -10.41 156.13 -156.133/4邊跨截面10.41-10.41 234.09 -234.49 變化點(diǎn)10.41-10.41307.05-307.05中跨左端點(diǎn)22.89 -22.89312.25-312.25變化點(diǎn)22.89-22.89300.81-300.811/4中跨截面22.89-22.89154.49-154.49中跨跨中截面22.89-22.89 113.48-113.483/4中跨截面22.89-22.89208.76-208.76變化點(diǎn)22.89-22.89362.94-362.94中跨右端點(diǎn)22.89-22.89374.38-374.38

36、2. 溫度變化引起的內(nèi)力計(jì)算 在本設(shè)計(jì)中，溫度變化引起的內(nèi)力由軟件計(jì)算得出，其中梁截面初始溫度5.2c°，豎向日照正溫差計(jì)算的溫度基數(shù)，。圖3-38 溫度此內(nèi)力引起的彎矩、剪力圖表3-10 溫度次內(nèi)力引起的各控制截面內(nèi)力圖截面位置剪力 彎矩 截面位置剪力 彎矩 左端部-8.800中跨左端點(diǎn)2.91263.85變化點(diǎn)-8.804.40變化點(diǎn)2.91262.401/4邊跨截面-8.8065.961/4中跨截面2.91242.05邊跨跨中截面-8.80131.93中跨跨跨中截面2.91220.253/4邊跨截面-8.80197.893/4中跨截面2.91198.44變化點(diǎn)-8.80259.

37、45變化點(diǎn)2.91178.10邊跨右端點(diǎn)2.91263.85中跨右端點(diǎn)-2.91176.64（5） 作用效應(yīng)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)定時(shí)，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合：1. 基本組合永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： （3-2）公式內(nèi)參數(shù)含義詳見(jiàn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（jtg d60-2004）4.1.6。 對(duì)于本設(shè)計(jì)進(jìn)行基本組合計(jì)算時(shí)，相應(yīng)的荷載組合為： 基本組合=1.2一期恒載+1.2二期恒載+1.4移動(dòng)荷載+0.5沉降組合+1.12溫度荷載 表3-11 基本組合各控制截面內(nèi)力值截面位置剪力 彎矩 最大值最小值最大值最小值左端部-760.69-15

38、84.1500變化點(diǎn)-723.00-1527.32732.61374.791/4邊跨截面-171.58-869.068025.334046.64邊跨跨中截面487.96-199.659927.974782.763/4邊跨截面1146.09403.206130.272134.83變化點(diǎn)1742.24895.54-739.30-4361.28中跨左端點(diǎn)-806.98-1741.17-1197.41-5126.89變化點(diǎn)-776.86-1696.83-794.26-4502.361/4中跨截面-286.84-1066.995640.501558.63中跨跨跨中截面351.29-394.908617.

39、563891.653/4中跨截面1015.59232.476060.152117.12變化點(diǎn)1641.36704.43236.36-3534.41中跨右端點(diǎn)-734.58-1685.31-152.38-4126.22 圖3-39 基本組合彎矩包絡(luò)圖 圖3-40 基本組合剪力包絡(luò)圖2. 偶然組合 對(duì)于本設(shè)計(jì)進(jìn)行偶然組合計(jì)算時(shí)，相應(yīng)的荷載組合為： 偶然組合=一期恒載+二期恒載+1.4移動(dòng)荷載+0.5沉降組合+1.12溫度荷載 表3-12 偶然組合各控制截面內(nèi)力值截面位置剪力 彎矩 最大值最小值最大值最小值左端部-623.33-1446.7900變化點(diǎn)-591.91-1396.24665.43307

40、.621/4邊跨截面-108.73-806.217280.253301.56邊跨跨中截面475.51-212.108989.563844.363/4邊跨截面1059.59316.715562.551567.11變化點(diǎn)1587.50740.80-463.46-4085.45中跨左端點(diǎn)-655.13-1589.32-842.95-4772.43變化點(diǎn)-630.02-1549.99-514.47-4222.581/4中跨截面-209.50-989.645137.221055.35中跨跨中截面354.59-391.607807.173081.253/4中跨截面946.10162.985497.9915

41、54.95變化點(diǎn)1502.38565.45402.42-3368.35中跨右端點(diǎn)-590.57-1541.3184.43-3889.41 圖3-41 偶然組合彎矩包絡(luò)圖 圖3-42 偶然組合剪力包絡(luò)圖3. 正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)內(nèi)力組合 對(duì)于本設(shè)計(jì)進(jìn)行短期效應(yīng)組合計(jì)算時(shí)，相應(yīng)的荷載組合為： =+0.7/ 公式內(nèi)參數(shù)含義詳見(jiàn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（jtg d60-2004）4.1.7。 短期組合=一期恒載+二期恒載+0.4828移動(dòng)荷載+沉降組合+溫度荷載 表3-12短期組合各控制截面內(nèi)力值截面位置剪力 彎矩 最大值最小值最大值最小值左端部-661.69-962.8700變化點(diǎn)-630.32-9

42、24.9456.52324.521/4邊跨截面-240.17-497.95056.293555.12邊跨跨中截面207.97-46.366384.114351.493/4邊跨截面651.95378.554093.172327.81變化點(diǎn)1057.53748.33-650.06-2407.23中跨左端點(diǎn)-702.62-1062.64-1031.46-2903.29變化點(diǎn)-677.55-1032.66-683.94-2460.491/4中跨截面-304.88-611.783696.552033.29中跨跨跨中截面132.19-162.995575.963758.503/4中跨截面574.61266

43、.694032.02326.79變化點(diǎn)994.09633.134.45-1896.54中跨右端點(diǎn)-658.23-1023.96-328.38-2318.34 圖3-43 短期組合彎矩包絡(luò)圖 圖3-44 短期組合剪力包絡(luò)圖4. 正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)內(nèi)力組合 對(duì)于本設(shè)計(jì)進(jìn)行基本組合計(jì)算時(shí)，相應(yīng)的荷載組合為：=+0.4/ 長(zhǎng)期組合=一期荷載+二期荷載+沉降組合+0.2759移動(dòng)荷載+溫度荷載 表3-13長(zhǎng)期效應(yīng)內(nèi)力組合各控制截面內(nèi)力值截面位置剪力 彎矩 最大值最小值最大值最小值左端部-671.75-852.7800變化點(diǎn)-640.4-817.65408.93329.041/4邊跨截面-271.22-427.434547.633622.91邊跨跨中截面146.22-8.045782.384487.063/4邊跨截面558.58393.443740.672531.16變化點(diǎn)936.57750.97-719.75-1987.04中跨左端點(diǎn)-715.84-941.18-1102.06-2439.32變化點(diǎn)-690.77-913.31-748.99-2021.991/4中跨截面-328.90-523.893360.712277.