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目录

第一章 桥跨总体布置及结构尺寸简介 3

1.1 跨径布置 3

1.1.1 标准跨径 3

1.1.2 计算跨径 4

1.2 顺桥向设计 5

1.2.1纵坡设计 5

1.2.2 梁高设计 5

1.2.3 梁底曲线设计 5

1.2.4 横隔板设计 5

1.3横桥向设计 6

1.3.1 桥面设计 6

1.3.2 横断面构造 6

第二章 恒载计算 8

2.1 节段划分及截面几何要素计算 8

2.1.1 节段划分原则 8

2.1.2 节段划分 8

2.2 一期恒载计算 9

2.3 二期恒载计算 10

2.3.1 二期恒载极度q的计算 10

2.3.2 建模计算 10

2.4 总恒载计算 11

2.4.1 总恒载效应计算 11

2.4.2 弯矩折减 12

第三章 活载计算 14

3.1 汽车荷载 14

3.1.1 计算荷载 14

3.1.2 冲击系数 14

3.1.3 车道折减系数 15

3.2最大、最小弯矩计算 16

3.3最大、最小剪力计算 21

第四章 次内力计算 27

4.1 温度次内力计算 27

4.1.1 温度计算模式 27

4.1.2 计算原理 27

4.1.3 升温计算 27

4.1.4 降温计算 29

4.1.5 升温梯度计算 30

4.1.6 降温梯度计算 32

4.1.7 温度次内力汇总 33

4.2 支座沉降次内力计算 35

4.2.1 沉降计算参数 35

第五章 内力组合及内力包络图 37

5.1 短期效应组合 37

5.2 长期组合 38

5.3 基本组合 40

5.4 包络图 41

5.4.1 短期组合包络图 41

5.4.2 基本组合包络图 42

第六章 预应力筋的计算与布置 44

6.1 原理与方法 44

6.2 预应力筋的配置 44

6.3 钢束布置 47

6.3.1 翼缘有效宽度的计算 47

第七章 净截面及换算截面几何特性计算 55

7.1 概述 55

7.2 净截面几何性质计算 55

7.2.1 计算方法 55

7.2.2 表格计算 56

7.3 换算截面性质计算 56

7.3.1 计算方法 56

7.3.2 表格计算 57

第八章 预应力损失及有效预应力计算 58

8.1 控制应力及有关参数计算 58

8.1.1 控制应力 58

8.1.2 其他参数 58

8.2 摩擦损失 58

8.2.1 预应力钢束的分类 58

8.2.2 计算 58

8.3 锚具回缩损失 61

8.3.1 计算方法及参数 61

8.3.2 计算 62

8.4 弹性压缩损失 66

8.4.1 原理及方法 66

8.4.2 计算 66

8.5应力松弛损失 67

8.5.1计算方法 67

8.5.2应力松弛损失的计算 67

8.6收缩徐变损失 67

8.6.1计算公式 67

8.6.2混凝土收缩徐变损失计算 68

根据上面的计算公式编制Excel表格计算，结果如表8-8 68

8.7预应力损失组合及有效预应力计算 69

第九章 承载能力极限状态验算 70

9.1 正截面承载力验算 70

9.1.1 受压区有效分布宽度的确定 70

9.1.2 正截面强度计算与验算 72

9.2 斜截面抗剪承载力验算 75

第十章 正常使用极限状态验算 78

10.1 抗裂验算 78

10.1.1 正截面抗裂性验算 78

第十一章 持久状况和短暂状况应力验算 82

11.1 持久状况截面混凝土法向应力验算 82

11.1.1 混凝土法向应力验算 82

11.2 短暂状态应力验算 82

11.2.1混凝土法向应力验算 82

第十二章 墩及桩基础设计与计算 85

12.1 支座 85

12.1.1 支座选择 85

12.1.2 支座布置 85

第一章 桥跨总体布置及结构尺寸简介

1.1 跨径布置

1.1.1 标准跨径

江苏锡澄大桥连续梁桥长180m。按照设计任务书中的要求，本桥设计要求采用变截面连续箱梁结构形式，布置时，通过计算调整，最终确定本联的跨径布置如下：

55m 50m 55 m =180m

图1-1 纵向跨径布置

桥梁跨度的选择受地质、地形、桥头接线标高和受力条件的影响, 结合新址处的水文、地质、河道断面、通航要求、容许建筑高度和经济适用跨度等综合考虑,选出适合于该桥位的跨径。国内外已建成的连续梁桥,边跨和主跨的跨径比值大多在 0. 5~0. 8即可。 本毕业设计主桥长度为55m 70m 55m，比值为0.786。墩顶设置4m的平直段便于放置支座，边跨和中跨采用相同的变截面形式，边跨靠近边跨支座19m范围内采用等截面箱梁布置。

1.1.2 计算跨径

上面的跨径布置为标准跨径，计算跨径还要考虑到两边跨伸缩缝及支座尺寸的折减。为了减小伸缩缝的宽度，把固定支座放在左边第二个墩上，让梁体向两边伸缩。设计初步决定左右两边的伸缩缝宽度至少分别为：10cm，10cm；再考虑到支座尺寸的影响，计算跨径布置如下图1-2：

0.5m 54.5m 70m 54.5m 0.5m

图1-2 计算跨径布置(单位：m)

由上图可知连续梁两端分别有0.5m和0.5m的水平段，但由于其长度很小，并且位于支座顶部，对内力影响很小，故在内力计算中忽略不计。故计算跨径为：

55m 70m 55m

1.2 顺桥向设计

1.2.1纵坡设计

为了满足桥梁纵向排水的需要，查的资料显示最大纵坡为4%情况下，本设计桥梁纵坡取为2.0%。但由于纵坡坡度很小，对桥梁跨径和梁高基本没有影响，故在具体计算和CAD图纸中，计算模型按平坡设计。

1.2.2 梁高设计

本桥采用变高度的箱形截面，中跨箱梁根部取4.0m；跨中梁高取为2.0m。边跨箱梁根部取2.0m。在箱梁根部和中跨跨中位置设置横隔板提高梁体的整体性。采用变截面主要是适应连续梁内力变化的，并且节省材料。。

1.2.3 梁底曲线设计

梁底曲线采用二次抛物线，本桥只有有1种抛物线类型

梁底曲线方程y：y=-0.0019315x²

全桥除了采用上述形式的变截面，就是平直段。

1#、4#处分别设置19m和19m的水平段和分别为2m的合拢段；其它支座处分别设置4m的水平段。按计算跨径55m 70m 55m建模计算。

1.2.4 横隔板设计

在跨中的L/2设置20cm厚的横隔板，1#、4#支座处的横隔板厚度为30cm，2#、3#支座处的横隔板厚度为50cm，在隔板中设置人洞，以方便维修。

1.3横桥向设计

1.3.1 桥面设计

桥面净宽为18m×2，采用单箱双室截面，对称布置，设计只取右幅进行设计，设计宽度为18m。

（计算中曾考虑左右幅中间设置0.6m宽的中央分隔带，双幅两侧分别设置0.5m宽的防撞护栏。具体设计中忽略了0.6m的中央分隔带，所以设计宽度按18.0m计算）桥面设计如图1-3：

图1-3 桥面布置图(单位：cm)

按照设计任务书的要求，桥面铺装采用三层设计：上层为沥青混凝土，10cm，下层为水泥混凝土，8cm，中层设加防水层。

1.3.2 横断面构造

根据设计任务书的要求，桥面横坡为1.5%。由上图可知，桥面板宽度为18.0m,选用单箱双室截面。为了避免使用横向预应力筋，根据设计经验，悬臂段取为3.20m。为了方便设计计算，两侧采用直腹板形式，腹板外侧面位置不变，高度变化，全桥底板宽11.60m。

图1-4 2#、3#墩顶截面(单位：cm)

图1-5 1#、4#墩顶截面(单位：cm)

由上图可知相邻两腹板间距在5m左右，同时考虑到顶板布置预应力钢筋的需要，桥面顶板厚度统一取0.28m；跨中和边跨底板厚度0.28m,中跨支座底板厚度0.65m；支座处梁腹板和底板为了满足承压和构造需要分别加厚，中间厚度线形变化变化。人孔构造随腹板高而变，具体如图上图所示。为减小应力集中腹板和底板相接处设置40cm×20cm的梗腋，中腹板和顶板相接处设置60×30cm的梗腋。这种截面变化形式基本符合内力分布形式，充分有效的利用了材料。

第二章 恒载计算

2.1 节段划分及截面几何要素计算

2.1.1 节段划分原则

为了计算比较准确，建立的计算模型就要更接近设计实体，本设计采用迈达斯建模。由于本联连续梁桥是变截面结构，在建模分段时就不能采用等分的方法。本设计平均2.5m一个节点，在变截面起点和终点以及计算截面1/4/、1/2、3/4处设置节点，相邻两个节点构成一个单元.

2.1.2 节段划分

原则上节段划分越细计算准确，但考虑到建模的复杂性和计算软件的计算能力，本联三跨共分86个单元，具体分段如图2-1，单元号与迈达斯软件中标号一致（因为桥梁设计为对称模型，故只具体展示桥台到跨中部分）。

第一跨桥台截面到1/2截面

第一跨1/2截面到桥墩截面

第二跨桥墩截面到跨中截面

图2-1 节段划分图（单位cm）

2.2 一期恒载计算

计算工具是迈达斯，计算程序略，计算得一期恒载效应，汇总结果见表2-4。

2.3 二期恒载计算

2.3.1 二期恒载极度q的计算

二期恒载主要是桥面铺装、中央分隔带和防撞护栏,如图2-3。

桥面铺装：

q₁=15.5×0.08×25 15.5×0.10×23 1.5×0.38×25=80.9(kN/m)

分隔带及护栏通过CAD计算面积求得：

q₂=1.18×25=29.5(kN/m)

q=q₁ q₂=110.4kN/m)

考虑到护栏与护栏 之间通过钢管连接，防水层及其它附属设施最后取二期恒载极值Q=110kN/m

2.3.2 建模计算

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