預應力簡支轉連續(xù)T梁

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第3章 上部結構設計   隨著我國交通運輸業(yè)的發(fā)展，人們對公路橋梁的建設提出了更高的要求，例如行車要舒適、平穩(wěn)，建設周期要短等等^[6]。于是，先簡支后連續(xù)的橋梁型式應運而生，并得以大量的使用。這種橋梁具有連續(xù)梁行車舒適的優(yōu)點，同時它的主梁可以先期預制，在簡支狀態(tài)下安裝，然后澆筑接頭混凝土完成體系轉換，因而可以大大縮短建設工期。目前公路上中小跨徑的橋梁大量采用了這種型式的橋梁。簡支變連續(xù)的方法是:在預制場預制好大梁，分片進行安裝，安裝完成后經調整位置，澆筑墩頂處接頭混凝土，更換支座，完成一聯(lián)簡支變連續(xù)的過程。其受力特點是:主梁自重內力即簡支狀態(tài)下的內力，即主梁在簡支狀態(tài)承受自身重量;經過體系轉換成為連續(xù)結構后，承受二期恒載及使用活載。 3.1 計算數(shù)據及資料準備 查閱文獻[3]及相關標準圖，根據水文計算確定的跨徑和橋孔孔數(shù)，做主梁尺寸擬定的準備。 3.2 主梁內力計算（采用橋梁博士軟件） 橋梁博士軟件的簡介 Bridge系統(tǒng)的建模目前以梁式橋為主，其建?；舅枷胧鞘紫冉⒔Y構定位線，然后選擇橫斷面模板類型或自行繪制橫斷面，經過計算即可形成所需計算模型^[7]。Bridge系統(tǒng)對常見彎坡斜和閉合橋梁結構都能較快地生成計算模型，尤其是連續(xù)剛構建模更為方便。利用系統(tǒng)中截面過渡功能，選擇 n次拋物線過渡可以一次性修改連續(xù)剛構縱向底板線形。此外利用系統(tǒng)中直線+緩和曲線+圓曲線+緩和曲線+直線功能可以方便地建立橋梁平曲線定位線。除結構建模外，預應力建模也很重要。在這方面，Bridge系統(tǒng)同樣出色?？傊c國際上通用程序相比，Bridge系統(tǒng)建模更專業(yè)、更方便。
　　BridgeKF系統(tǒng)主要功能如下：
　 （1）利用系統(tǒng)中Group模型計算分析橋梁預應力和鋼筋混凝土結構。結構形式可以是彎、坡、斜或彎坡斜組合結構，如斜彎橋等。橋梁平曲線線形包括公路線形中的所有形式，如圓曲線、緩和曲線和復曲線。
　 （2）利用系統(tǒng)中網格模型計算分析橋梁中異形塊，如三叉結構或不能用一根定位線定位的結構。網格模型解決的是特殊問題，其建模比Group模型相對要復雜。由于同樣可以計算預應力，網格模型有應用價值。
　 （3）橋梁計算的截面形式不受限制。即可以是等截面也可以是變截面。變截面包括直線變化和n次拋物線變化（自動形成）。系統(tǒng)形成截面有兩種方法：①通過繪圖工具繪制；②通過模板形成。模板中橫斷面形式包括箱、 T、空心板等常見結構形式。
　 （4）在計算結構中可以添加橫隔板、橋墩、系梁。橫隔板針對箱、 T梁結構；橋墩、系梁針對連續(xù)剛構。利用橫隔板功能可以模擬箱梁上下齒板結構。橋墩結構分實心、空心兩種。如有橋墩，在上部結構建模時應考慮其位置。
　 （5）計算結構中任意方向預應力。施加預應力時可以按縱、橫、豎三個方向，也可以縱橫豎三個方向組合。對梁式結構的預應力計算，特別是連續(xù)剛構三向預應力計算較為方便。預應力輸入方法為導線點法和G1線法。
　 （6）利用空間實體單元模擬橋梁施工過程，如先簡支后連續(xù)施工方法或懸臂施工方法等。在分階段模擬過程中，外力、溫度、預應力等均可以分階段上。
　?。?）在計算中程序考慮了如下荷載：①體系調整；②張拉預應力鋼束；③結構自重；④集中力；⑤分布力；⑥強迫位移；⑦溫度；⑧收縮徐變。其中，溫度、收縮徐變均同樣按空間結構計算，且收縮徐變對預應力損失自動計算。
　?。?）系統(tǒng)前處理建模主要功能：①繪圖部分：繪直線、圓曲線、拋物線和懸鏈線；②自動求結構交點；③openGL三維圖形顯示；④分階段、分截面、分截面體顯示結構；⑸圖形加外力、位移、溫度等；
　?。?）系統(tǒng)后處理主要功能：①橫斷面顯示截面應力、位移；②結構縱向點顯示截面應力、位移；③結構內力、應力、位移最大、最小值。 3.2.1截面布置、尺寸擬定及幾何特性計算 1、縱斷面布置 設縱坡，即縱坡為1.0%。 設計橋長大于50m，為防止雨水積滯，橋面可設泄水管，每隔6m設置一個。 2、橫斷面設計 橋面凈空凈-9+2×1.5m,主梁間距2.2m，選用5片梁，單孔跨徑26.5m，計算跨徑26.5m，欄桿高1.2m，橫隔梁不挖空。 3、主梁截面細部尺寸設計 主梁高度1750mm，跨徑26.5m，高跨比為，符合在之間。 馬蹄面積96000，全截面821500,約占11.7%。 馬蹄寬為480mm，肋寬為200mm，腹板厚采用200mm。 表3.1跨中截面幾何特性計算表 分塊名稱 分塊面積A_i （cm²） 分塊面積形心至上緣的距離y_i(cm) 分塊面積對上緣的靜矩S_i=A_iy_i （cm³） d_i (cm) 分塊面積的自身慣性矩 I_i（cm⁴） 分塊面積對截面形心的慣矩I_x=A_id_i² （cm⁴）   大毛截面 翼板 3520 8 28160 51.31 75093.333 9267161 三角承托 540 19 10260 40.31 2430 877444 腹板 2900 85.5 247950 -26.19 4476031.6 1989157 下三角 280 148.333 41533.24 -89.023 6222.222 2219026 馬蹄 960 165 158400 -105.69 32000 10723561 Σ 8200   ΣS_i =486303.24       I_m=ΣI_x+ΣI_i=29668126   小毛截面 翼板 2560 8 20480 58.11 54613.333 8644537 三角承托 540 19 10260 47.11 2430 1198450 腹板 2900 85.5 247950 -19.39 4476031.6 1090319 下三角 280 148.333 41533.24 -82.223 6222.222 1892974 馬蹄 960 165 158400 -98.89 32000 9388063 Σ 7240   ΣS_i=478623   I_m=ΣI_x+ΣI_i=26785640 注1：大截面形心至上緣距離： 小截面形心至上緣距離： 上核心距： 下核心距： 截面效率指標 0.45＜ρ＜0.55,表明以上初擬的主梁跨中截面尺寸是合理的。按照以上擬定的外形尺寸，就可繪制出預制梁的跨中截面布置圖。 4、主梁毛截面幾何特性計算（采用橋梁博士軟件）   表3.2 主梁毛截面幾何特性計算 梁號 位置 基準彈性模量 （×MPa） 換 算 面 積: （m²） 換 算 慣 矩: （m⁴） 中性軸高度: （m） 邊梁 支點 3.25 1.2 0.377 1.07 h/2 3.25 1.2 0.38 1.07 變化點 3.25 0.865 0.337 1.12 L/4 3.25 0.865 0.339 1.12 跨中 3.25 0.865 0.34 1.12 中梁 支點 3.25 1.19 0.374 1.07 h/2 3.25 1.19 0.374 1.06 變化點 3.25 0.847 0.333 1.12 L/4 3.25 0.847 0.335 1.11 跨中 3.25 0.847 0.337 1.11 圖3.1 橋面布置橫斷面（單位：mm）   圖3.2 跨中及支點截面尺寸圖（單位：mm）   3.2.2主梁內力計算 單元及節(jié)點的劃分 本橋為五孔跨徑為26.5m的預應力連續(xù)梁橋,為了將幾個特殊點(支點、h/2、變化點、L/4、L/2)及橫隔板分別放在整節(jié)點處，故將單元及節(jié)點號劃分如下： 邊跨： 0.46+0.875+0.125+3.875+1.5+3×2+2×0.375+3×2+1.5+3.875+0.125+0.375+0.125+0.375+0.1+0.36+0.04，總計22個單元，其中左截面節(jié)點號為：1——22，右截面節(jié)點號為：2——23。 中跨： 0.04+0.36+0.1+0.375+0.125+0.375+0.125+3.875+1.5+3×2+2×0.375+3×2+1.5+3.875+0.125+0.375+0.125+0.375+0.1+0.36+0.04總計25個單元，其中左截面節(jié)點號為：23——48，右截面節(jié)點號為：24——49。 中跨： 0.04+0.36+0.1+0.375+0.125+0.375+0.125+3.875+1.5+3×2+2×0.375+3×2+1.5+3.875+0.125+0.375+0.125+0.375+0.1+0.36+0.04總計25個單元，其中左截面節(jié)點號為：49——74，右截面節(jié)點號為：50——75。   中跨： 0.04+0.36+0.1+0.375+0.125+0.375+0.125+3.875+1.5+3×2+2×0.375+3×2+1.5+3.875+0.125+0.375+0.125+0.375+0.1+0.36+0.04總計25個單元，其中左截面節(jié)點號為：75——100，右截面節(jié)點號為：76——101。 邊跨： 0.04+0.36+0.1+0.375+0.125+0.375+0.125+3.875+1.5+3×2+2×0.375+3×2+1.5+3.875+0.125+0.875+0.46，總計22個單元，其中左截面節(jié)點號為：101——122，右截面節(jié)點號為：102——123。 其中將現(xiàn)澆濕接縫分別劃為21-24、47-50、73-76、99-102十六個單元。 1、恒載內力計算（采用橋梁博士軟件） 主梁預制時的自重為第一期恒載，橋面板間接頭為第二期恒載，欄桿、人行道及橋面鋪裝為第三期恒載^[8]。 恒載集度計算 （1）預制T梁一期恒載集度 如將橫隔板作為集中力作用在主梁上，則僅為預制T梁自重會集度，其計算公式為：                      (3.1) 式中： ——單元號； ——預制T梁 號單元一期恒載集度； ——預制T梁 號單元毛截面面積；截面變化的單元，為該單元兩端節(jié)點截面面積的平均值。 （2）二期恒載集度 預制梁計入每片梁間現(xiàn)澆濕接縫混凝土后的恒載集度及現(xiàn)澆翼緣板、部分橫隔梁即為二期恒載。記為，計算公式為：                        (3.2) 式中： ——單元號； ——預制T梁 號單元二期恒載集度； ——預制T梁現(xiàn)澆 號單元毛截面面積；現(xiàn)澆翼緣板、部分橫隔梁面積。 （3）三期恒載集度 三期恒載集度為橋面鋪裝與人行道、欄桿恒載集度之和。 本設計中橋面鋪裝采用100mm厚的瀝青混凝土鋪裝，且鋪裝層寬為12m；混凝土容重按23計，欄桿一側每延米按1.52計，人行道每延米按10.4。因橋梁橫斷面布置由五片梁組成，按每片T梁均攤全部三期恒載的五分之一，其值為     由施工過程可知，適用于主梁第1施工階段恒載內力計算，適用于主梁第2、3、4施工階段恒載內力計算，適用于第5施工階段恒載內力計算則根據橋梁博士程序進行恒載內力計算。計算結果如下所示。 邊梁恒載內力計算結果見表3.3。   表3.3 恒載內力計算結果 項     目 M_g (kN*m) Q_g   (kN) 支點 h/2 L/4 L/2 支點 h/2 L/4 L/2 一期恒載g₁(kN/m) 邊跨 -5.43 482 2700 3590 579 534 276 -2.09 中跨 -0.257 487 270 3590 579 534 276 -2.3 二期恒載g₂(kN/m) 邊跨 -0.127 12.1 68.1 74.4 14.5 13.5 4.81 -4.91 中跨 -85.9 -68.7 17.5 48.5 21.2 18 8.69 -1.03 三期恒載g₃(kN/m) 邊跨 -1.09 86.7 458 498 105 95.8 39.1 -26.5 中跨 -584 -468 111 321 136 127 65.7 0.023   中梁恒載內力計算結果見表3.4。   表3.4 恒載內力計算結果 項     目 M_g (kN*m) Q_g   (kN) 支點 h/2 L/4 L/2 支點 h/2 L/4 L/2 一期恒載g₁ (kN/m) 邊跨 -5.27 470 2640 3510 565 522 268 -4.39 中跨 -5.27 470 2640 3510 565 522 268 -4.39 二期恒載g₂ (kN/m) 邊跨 -0.254 24.2 136 149 29.0 26.9 9.62 -9.81 中跨 -172 -137 35 96.9 42.4 35.9 17.4 -2.06 三期恒載g₃ (kN/m) 邊跨 -1.09 86.7 458 498 105 95.8 39.1 -26.5 中跨 -584 -468 111 321 136 127 65.7 0.023                 2、活載內力 活載內力計算的理論依據及計算方法： 活載內力是由汽車、人群等活載在橋梁使用階段產生的結構內力，此時結構已成為最終體系的一連續(xù)梁橋，故與施工方法無關，力學計算圖式十分明確。當梁橋采用T形或箱形截面且肋數(shù)較多時，應考慮結構空間受力特點，進行活載內力計算，當梁橋采用單箱單室截面時，可直接按平面桿系結構進行活截內力計算^[9]。 （1）按空間結構計算活載內力 按空間結構計算連續(xù)梁橋活載內力的方法有： ①計算各主梁（肋）的荷載橫向分布系數(shù)，按最不利荷載橫向分布系數(shù)確定相應的主梁（肋）；按平面桿系結構計算繪制該主梁（肋）的縱橋向內力影響線； ②將荷載乘以最不利橫向分布系數(shù)，沿橋梁縱向按最不利位置分別將荷載加至影響線下負效應區(qū)，即可求得絕對值最大正負活載內力。 （2）按平面桿系結構計算活載內力 計算方法與空間結構類同，只是無需計算橫向分布系數(shù)。 荷載橫向分部系數(shù)的計算方法： 杠桿原理法——把橫向結構（橋面板和橫隔板）視作在主梁上斷開簡支在其上的簡支梁； 偏心壓力法——把橫隔板視作剛性極大的梁，當計及主梁抗扭剛度影響時，此法又稱為修正偏心壓力法； （3）橫向鉸接板（梁）法——把相鄰板（梁）之間視為鉸接，只傳遞剪力； （4）橫向剛接梁法——把相鄰主梁之間視為剛接，即傳遞剪力和彎矩； （5）比擬正交異性板法——將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板來求解，并由實用的曲線圖表進行荷載橫向分布計算。 本橋橋跨內設有5道橫隔梁，具有可靠的橫向連接，承重結構的長寬比為： 可按修正偏心壓力法來繪制橫向影響線并且計算跨中橫向分布系數(shù)。汽車、人群荷載內力計算公式當求得汽車、人群的橫向分布系數(shù)后，就可具體確定作用在一根主梁上的作用力數(shù)值，這樣就不難用一般工程力學方法來計算作用效應。 汽車荷載作用下的內力計算公式^[7]可表述如下                      (3.3) 式中： ——汽車荷載作用下的截面的彎矩或剪力；  ——汽車荷載的沖擊系數(shù)，按規(guī)范規(guī)定取值； ——汽車荷載橫向折減系數(shù)； ——汽車荷載的橫向分布系數(shù)； ——車道集中荷載；     ——彎矩、剪力影響線面積； ——車道均布荷載； ——沿橋跨縱向與位置對應的內力影響線最大豎標值。 人群荷載作用下的內力計算公式^[7]                                                    (3.4) 式中： ——人群荷載作用下的截面的彎矩或剪力； ——人群荷載的橫向分布系數(shù)； ——人群荷載； ——彎矩、剪力影響線面積。 沖擊系數(shù)計算 簡支梁結構基頻                             (3.5) 式中： 表3.5邊梁活載內力計算結果 截面位置 汽車荷載 邊跨 中跨 最大彎矩(kN*m) 最大剪力(kN) 最大彎矩(kN*m) 最大剪力(kN) 支點 0 0 292 -24.3 h/2 180 232 273 -20.1 變截面處 959 208 610 197 L/4 1140 183 822 207 L/2 1360 -132 1180 -104 變截面處 171 3.33 274 20.1 h/2 173 4.8 283 22.2 支點 173 5.52 291 24.3   續(xù)上表 截面位置 人群 邊跨 中跨 最大彎矩(kN*m) 最大剪力(kN) 最大彎矩(kN*m) 最大剪力(kN) 支點 0.00 0.00 106 -10.9 h/2 50.5 55.3 99.7 -0.016 L/4 241 -23.1 185 26.9 L/2 298 -4.95 273 -0.168 3L/4 53.4 -10.9 99.9 0.026 h/2 50.6 -1.85 102 6.53 支點 50.3 0.955 105 10.9   表3.6 中梁活載內力計算結果 截面位置 汽車荷載 邊跨 中跨 最大彎矩(kN*m) 最大剪力(kN) 最大彎矩(kN*m) 最大剪力(kN) 支點 0 0 182 -15.1 h/2 206 269 185 240 變截面處 558 125 467 149 L/4 698 110 514 124 L/2 829 -79.1 728 -62.8 3L/4 146 -246 185 -240 變截面處 131 -246 176 11.1 h/2 110 1.36 177 11.3 支點 111 3.87 182 15.2   續(xù)上表 截面位置 人群 邊跨 中跨 最大彎矩(kN*m) 最大剪力(kN) 最大彎矩(kN*m) 最大剪力(kN) 支點 0 0 58.8 -6.2 h/2 21.4 24.3 53.4 -5.99 L/4 138 14.3 68.5 14.1 L/2 173 -3.06 150 0.003 3L/4 24.7 0.548 53.5 5.99 h/2 25.1 0.836 56.4 6.2 支點 25.3 0.836 58.7 6.2 3.3 次內力計算（采用橋梁博士軟件） 3.3.1溫度次內力計算 溫度次內力計算的理論依據^[9] 超靜定結構溫度次內力的計算可按一般結構力學公式的有限元方法進行?；痉椒ㄓ幸韵聝煞N： 1、等截面連續(xù)梁的溫度次內力                          （3.6）                                                      式中： ——時在贅余力方向上引起的變形； ——溫度變化在贅余力方向上引起的變形。 的計算步驟如下： a.按式計算簡支梁為基本結構的截面變形曲率和。 b.按文獻[10]公式分別計算兩跨之間的各自兩個端點切線之間的夾角， 即： 2、等截面連續(xù)梁的溫度次內力 本設計中主梁上下緣溫差5℃來計算結構的次內力。   表3.7邊梁溫度次內力計算結果 截面位置 邊跨 中跨 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 支點 0 0 12.20 958.90 h/2 -37 33 12.20 947.90 變截面處 -37 44 12.20 944.30 L/4 -37 225 12.20 883.90 L/2 -37 472 12.20 801.60 3L/4 37 719 -12.20 719.30 變截面處 37 900 -12.20 658.90 距支點h/2 37 911 -12.20 655.30 支點 -37 966 12.20 637.00   表3.8中梁溫度次內力計算結果 截面位置 邊跨 中跨 最大剪力(kN) 最大彎矩(kN*m) 最大剪力(kN) 最大彎矩(kN*m) 支點 0 0 18.94 1500 h/2 -57 52 18.94 1483 變截面處 -57 69 18.94 1477 L/4 -57 352 18.94 1384 L/2 -57 739 18.94 1256 3L/4 57 1125 -18.94 1128 變截面處 57 1408 -18.94 1034 h/2 57 1426 -18.94 1029 支點 -57 1512 18.94 1000 3.3.2 徐變內力計算 預應力混凝土連續(xù)梁因混凝土徐變收縮變形，結構受多余約束而導致結構產生次內力。徐變次內力分別采用狄辛格法、擴展的狄辛格法及有效彈性模量法計算，下面僅以狄辛格法說明徐變次內力計算方法^[11]。 徐變次內力計算 徐變規(guī)律采用狄辛格公式：                          （3.7） 當連續(xù)梁在施工過程中轉換體系，在混凝土徐變影響下，后期結構的彎矩可按下列規(guī)定計算： 在先期結構中由結構自重產生的彎矩，經過混凝土徐變重分配；在后期結構中t時的變矩，可按下式計算：                （3.8） 式中： ——在先期結構自重作用下，按先期結構體系計算的彎矩； ——在先期結構自重作用下，按后期結構體系計算的彎矩； ——從先期結構加載齡期至后期結構體系計算所考慮時間t時的徐變系數(shù)，當缺乏符合當?shù)貙嶋H條件的數(shù)據時，可按橋規(guī)計算； ——從先期結構加載齡期至時轉換為后期結構的徐變系數(shù)。 先期結構中由預加力產生的彎矩，經過混凝土徐變重分配，在后期結構中t時的彎矩，可按公式計算：                  （3.9）                                    式中： ——在先期結構中的預加力作用下，按先期結構計算的彎矩； ——在先期結構中的預加力作用下，按先期作用下，按先期結構計算的主彎 矩（預加力乘以偏心距）； ——在先期結構中的預加力作用下，按先期結構體系計算的次彎矩；當先期結構為靜定體系時，為零； ——在先期結構中的預加力作用下，按后期限結構體系計算的次彎矩。 本設計考慮徐變天數(shù)1000天。   表3.9 邊梁徐變次內力計算結果 截面位置 邊跨 中跨 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 支點 0 0 1.03 365.30 h/2 -14 12 1.03 364.30 變截面處 -14 17 1.03 364.00 L/4 -14 85 1.03 358.90 L/2 -14 179 1.03 351.90 3L/4 14 272 -1.03 344.90 變截面處 14 341 -1.03 339.80 h/2 14 345 -1.03 339.50 支點 -14 366 1.03 338.00   表3.10 中梁徐變次內力計算結果 截面位置 邊跨 中跨 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 支點 0 0 -17.49 -1000 h/2 38 -34 -17.49 -984.3 變截面 38 -46 -17.49 -979.1 L/4 38 -235 -17.49 -892.5 L/2 38 -494 -17.49 -774.4 3L/4 -38 -752 17.49 -656.3 變截面 -38 -942 17.49 -569.7 h/2 -38 -953 17.49 -564.4 支點 38 -1011 -17.49 -538.2 3.3.3收縮內力計算 收縮內力計算的理論依據^[11] 混凝土收縮是隨時間變化，它的增長速度受到空氣濕度、溫度等條件的影響。為了簡化分析，一般均假定收縮的變化規(guī)律相似于徐變變化規(guī)律,即：                        （3.10） 式中：      ——任意時刻的收縮應變；      ——收縮應變在時的終極值。 如采用狄辛格方法，則在時間增量內，混凝土總應變的增量的計算式可改為：   則增量變形協(xié)調的微分方程可寫為：                  （3.11） 式中： ——混凝土收縮在結構贅余力方向上產生的變形。 其解為：                      （3.12） 式中：      ——收縮變形引起的徐變體系上的穩(wěn)定力（在結構的贅余力方向上）。 考慮收縮天數(shù)1000天。 表3.11 邊梁收縮次內力計算結果 截面位置 邊跨 中跨   剪力(kN) 彎矩(kN*m) 剪力(kN) 彎矩(kN*m)   支點 0 0 -3.92 -308.70   h/2 12 -11 -3.92 -305.20   變截面處 12 -14 -3.92 -304.00   續(xù)上表 L/4 12 -72 -3.92 -284.70   L/2 12 -152 -3.92 -258.20   3L/4 -12 -232 3.92 -231.80   變截面處 -12 -290 3.92 -212.40   h/2 -12 -293 3.92 -211.30   支點 12 -311 -3.92 -205.40     表3.12中梁收縮次內力計算結果 截面位置 邊跨 中跨 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 支點 0 0 -21.75 -1726 h/2 65.87 -59.28 -21.75 -1706 變截面處 65.87 -79.04 -21.75 -1700 L/4 65.87 -405.1 -21.75 -1592 L/2 65.87 -849.7 -21.75 -1445 3L/4 -65.87 -1294 21.75 -1298 變截面處 -65.87 -1620 21.75 -1191 h/2 -65.87 -1640 21.75 -1184 支點 65.87 -1739 -21.75 -1152 3.3.4支座強迫位移計算 連續(xù)梁橋墩臺基礎的沉降與地基土壤的力學性質有關，一般隨時間而遞增，要經過相當長的時間后，接近沉降總的終值。為簡化分析，同樣假定沉降變化規(guī)律相似徐變變化規(guī)律，其基本表達式為：                       （3.13） 式中： ——時刻的墩臺基礎沉降值； ——時刻的墩臺基礎沉降終極值； ——墩臺沉降增長速度。 中支座考慮強迫位移10mm。   表3.13邊梁支座強迫位移計算公式 截面位置 邊跨 中跨 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 支點 16.7 0 44.6 -720 h/2 16.7 14.6 44.6 -681 變截面 16.7 81.3 44.6 -481 L/4 16.7 106 44.6 -414 L/2 16.7 213 44.6 -130 3L/4 16.7 417 44.6 422 變截面 16.7 419 44.6 438 h/2 16.7 427 44.6 443 支點 16.7 433 44.6 459   表3.14中梁支座強迫位移計算公式 截面位置 邊跨 中跨 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 剪力(kN) 彎矩(kN*m) 支點 16.5 0 44.1 -713 h/2 16.5 14.4 44.1 -674 變截面 16.5 80.4 44.1 -476 L/4 16.5 105 44.1 -410 L/2 16.5 210 44.1 417 3L/4 16.5 412 44.1 434 變截面 16.5 414 44.1 434 h/2 16.5 422 44.1 438 支點 16.5 428 44.1 454  3.4 內力組合（采用橋梁博士軟件） 1、基本組合（用于承載能力極限狀態(tài)計算） 2、短期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計算） 3、長期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計算） 表3.15邊跨中梁內力組合結果 截面位置 項目 基本組合 短期組合 長期組合 Vd Md Vs Ms Vl Ml (KN) (kN*m) (KN) (kN*m) (KN) (kN*m) 支點 最大值 464 -6.61 1370 -6.61 739 1660 最小值 28.7 -172 676 -172 609 -1770 h/2 最大值 1220 1100 1220 1100 297 1380 最小值 621 449 621 449 131 -1630 變截面 最大值 726 4500 726 4550 319 -660 最小值 353 2690 353 2690 226 -1290 L/4 最大值 591 5500 591 5500 271 -290 最小值 238 3300 238 3300 180 -994 L/2 最大值 78.7 7200 78.7 7200 43.8 601 最小值 -213 4320 -213 4320 -56.4 -196 L3/4 最大值 -709 1160 -709 1160 -81.7 584 最小值 -1410 -643 -1410 -643 -281 -476 變截面 最大值 -716 1050 -716 1050 -88.2 570 最小值 -1420 -780 -1420 -780 -288 -499 續(xù)上表   h/2 最大值 -76.8 -1180 -76.8 -1180 -134 510 最小值 -685 -3180 -685 -3180 -343 -609 支點 最大值 -93.4 -1230 -93.4 -1230 -129 406 最小值 -712 -3340 -712 -3340 -309 -834   表3.16 中跨中梁內力組合結果 截面位置 項目 基本組合 短期組合 長期組合 Vd Md Vs Ms Vl Ml (KN) (kN*m) (KN) (kN*m) (KN) (kN*m) 支點 最大值 760 -1100 760 -1100 336 224 最小值 100 -3460 100 -3460 135 -1340 H/2 最大值 1390 -998 1390 -998 313 385 最小值 663 -3160 663 -3160 93.1 -1000 變截面 最大值 852 -714 852 -714 118 202 最小值 378 -3680 378 -3680 -51.0 -800 L/4 最大值 688 -815 688 -815 306 -512 最小值 276 -4130 276 -4130 168 -1370 L/2 最大值 165 -3010 165 -3010 76.7 390 最小值 -161 -7480 -161 -7480 -46.6 -298 L/4 最大值 -641 -16200 -641 -16200 -49.1 804 最小值 -1390 -21300 -1390 -21300 -274 -326 變截面 最大值 -55.5 -16700 -55.5 -16700 -86.4 779 最小值 -686 -22000 -686 -22000 -312 -390 H/2 最大值 -61.8 -842 -61.8 -842 -93.0 770 最小值 -713 -2970 -713 -2970 -324 -411 支點 最大值 -76.7 -874 -76.7 -874 -88.8 686 最小值 -746 -3090 -746 -3090 -292 -621   表3.17邊跨邊梁內力組合結果 截面位置 項目 基本組合 短期組合 長期組合 Vd Md Vs Ms Vl Ml (KN) (kN*m) (KN) (kN*m) (KN) (kN*m) 支點 最大值 1290 -6.65 384 -1680 278 -1680 最小值 656 -84.9 110 -1790 121 -1770 h/2 最大值 1210 1090 383 -1320 282 -1410 最小值 601 522 110 -1660 122 -1640 變截面處 最大值 866 5210 434 -127 353 -536 最小值 310 2640 188 -1410 211 -1360 L/4 最大值 723 6290 377 349 306 -138 最小值 188 3190 138 -1160 167 1090 L/2 最大值 154 8140 104 1380 66.8 792 最小值 -316 4060 -142 -472 -80.8 -328 L3/4 最大值 -700 1270 -71.8 883 -74.9 799 最小值 -1410 -1260 -415 -928 -283 -494 變截面處 最大值 -708 1180 -78.3 875 -81.4 792 最小值 -1420 -1410 -422 -968 -289 -521 h/2 最大值 -60.9 -1040 -119 825 -122 743 最小值 -653 -3930 -469 -1150 -333 -651 支點 最大值 -77.1 -1080 -113 725 -116 643 最小值 -677 -4140 -436 -1430 -298 -891   表3.18中跨邊梁內力組合結果 截面位置 項目 基本組合 短期組合 長期組合 Vd Md Vs Ms Vl Ml (KN) (kN*m) (KN) (kN*m) (KN) (kN*m) 支點 最大值 697 -871 450 617 321 466 最小值 59.3 -4220 96.7 -1920 115 -1410 h/2 最大值 1370 -809 433 754 310 612 最小值 629 -3840 61.7 -1480 80.4 -1040 變截面 最大值 980 -438 218 616 119 347 最小值 346 -4130 -119 -1090 -96.5 -865 L/4 最大值 848 -270 441 -57.8 349 -415 最小值 232 -4560 128 -1740 156 -1530 L/2 最大值 266 -2210 162 1070 106 553 最小值 -256 -7840 -127 -625 -69.5 -447 L3/4 最大值 -606 -16000 -16.9 1180 -35.8 1040 最小值 -1350 -22000 -393 -795 -267 -358 變截面 最大值 -14.4 -16500 -48.4 1160 -67.1 1020 最小值 -640 -22700 -425 -896 -299 -430 h/2 最大值 656 -16600 -55.0 1160 -73.7 1010 最小值 20.7 -22900 -437 -928 -308 -454 支點 最大值 -35.2 -640 -50.5 1080 -69.1 933 最小值 -680 -3840 -407 -1180 -275 -674   圖3.3 彎矩剪力包絡圖 3.5 預應力鋼筋計算及布置 3.5.1配筋計算 根據文獻[12]規(guī)定，預應力梁應按使用階段的應力要求和承載能力極限狀態(tài)的強度要求來估算鋼束數(shù)量^[12]。具體理論依據如下： 按正常使用極限狀態(tài)的應力要求計算預應力混凝土梁在預加力和使用荷載作用下的應力狀態(tài)應滿足的基本條件是：截面上、下緣均不產生拉應力，且上、下緣的混凝土均不被壓碎，根據截面受力情況，其配筋不外乎三種形式：截面上、下緣均布置力筋以抵抗正、負彎矩；僅在截面下緣布力筋以正彎矩或僅在上緣配置力筋以抵抗負彎矩。截面上、下緣均布置力筋 截面的最小配筋值為                         (3.14)                         (3.15) 其中公式（3.14）和(3.15)均引自文獻[12]。 配筋面積為: 單位 表3.19 邊梁配筋面積 截面位置 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài) 邊跨 中跨 邊跨 中跨 上緣 下緣 上緣 下緣 上緣 下緣 上緣 下緣 支點 0.000112 -- 0.00402 -- 0.0002 0.0001 0.0055 0.0007 h/2 -- 0.00061 0.00327 -- 0.0001 0.0008 0.0049 0.001 變截面 -- 0.000802 0.00305 -- 0.0001 0.001 0.0047 0.0012 L/4 -- 0.00321 0.000731 0.00207 0.0001 0.0035 0.0012 0.002 L/2 -- 0.00411 -- 0.00347 0.001 0.0037 0.0002 0.0031 3L/4 0.00037 0.00235 0.000304 0.00238 0.001 0.0024 0.0009 0.0024 變截面 0.00278 -- 0.0021 0.000452 0.0045 0.0012 0.0039 0.0017 h/2 0.00302 -- 0.00228 0.000333 0.0046 0.001 0.004 0.0015 支點 0.0046 -- 0.00335 -- 0.006 0.0005 0.0051 0.0011 表3.20 中梁配筋面積 截面 位置 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài) 邊跨 中跨 邊跨 中跨 上緣 下緣 上緣 下緣 上緣 下緣 上緣 下緣 支點 0.000119   0.00358 -- 0.0002 0.0001 0.0049 0.0002 h/2 -- 0.000526 0.00289 -- 0.0001 0.0007 0.0043 0.0006 變截面 -- 0.000693 0.00269 -- 0.0001 0.0009 0.0041 0.0007 L/4 -- 0.00279 0.000469 0.00157 0.0001 0.0031 0.0014 0.0021 L/2 -- 0.00354 -- 0.00287 0.0001 0.004 0.0002 0.0033 3L/4 0.000129 0.00188 -- 0.00191 0.0011 0.0025 0.001 0.0025 變截面 0.00248 -- 0.000457 0.00135 0.0039 0.0008 0.0033 0.0013 h/2 0.0027 -- 0.00195 -- 0.0041 0.0006 0.0034 0.0011 支點 0.0041 -- 0.00293 -- 0.0053 0.0001 0.0044 0.0007   3.5.2預應力鋼束的布置 預應力鋼束的彎起的曲線采用圓弧線，兩端是直線。 根據截面的最小配筋率可得截面的預應力鋼束布置圖3.4如下所示：     圖3.4 中跨中梁鋼束布置圖（單位：mm） 圖3.5中跨支點及跨中截面鋼束布置圖（單位：mm） 3.6 預應力損失計算 由文獻[13]規(guī)定，在計算構件截面應力和確定鋼筋的控制應力時，一般應考慮由以下因素引起的六種預應力損失^[13]，即： 1、預應力鋼筋與管道壁之間摩擦引起的摩阻損失                     （3.16） 式中： ——預應力鋼筋的截面面積； ——預應力鋼筋錨下張拉控制應力； ——從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和； ——從張拉端至計算截面的管道長度，可近似地取該段管道在構件縱軸上的投影長度； ——預應力鋼筋與管道壁間的摩擦系數(shù)； ——每米管道局部偏差對磨擦的影響系數(shù)。 2、錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應力損失                            (3.17) 式中： ——張拉端錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值之和，可根據試驗確定，當無可靠資料時可根據《橋規(guī)》規(guī)定取值；  ——預應力鋼筋張拉端至錨固端之間的距離； ——預應力鋼筋的彈性模量。 3、預應力鋼筋與臺座間的溫差引起的應力損失 4、混凝土的彈性壓縮引起的應力損失                             (3.18) 式中：     ——預應力筋彈性模量與混凝土彈性模量之比； ——在計算截面上先張拉的鋼筋重心處，由后張拉的各批鋼筋所產生的混凝土法向應力。 5、預應力鋼筋松弛所引起的預應力損失 對于預應力鋼絲、鋼絞線                                        (3.19) 式中： ——張拉系數(shù)，一次張拉時， =1.0；超張拉時 =0.9； ——鋼筋松弛系數(shù)，I級松弛（普通松弛）， =1.0；II級松弛（低松弛）， =0.3； ——傳力錨固時的鋼筋應力，對后張法構件； 6、混凝土的收縮與徐變引起的預應力鋼筋應力損失                  (3.20) 式中：——構件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預應力（扣除相應階段的預應力損失）和結構自重產生的混凝土法向應力。      ——預應力鋼筋的彈性模量；      ——預應力筋彈性模量與混凝土彈性模量之比；      ——構件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；對后張法構件，；其中、分別為受拉區(qū)的預應力鋼筋和非預應力筋的截面面積；為凈截面面積；      ——截面回轉半徑，。后張法構件取，；其中，為凈截面慣性矩；         ——構件受拉區(qū)預應力鋼筋和非預應力鋼筋截面重心至構件截面重心軸的距離； ——。 ——加載齡期為，計算考慮的齡期為時的徐變系數(shù)。      ——預應力鋼筋傳力錨固齡期為，計算考慮的齡期為時的混凝土收   縮應變；      鋼束階段應力損失結果如下：   表3.21 1#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -159 0.0 -1.39 -22.2 - 1.85 - 1280 h/2 -3.83 -156 0.0 -4.11 -22.3 - 2.09 - 1280 L/4 -29.1 -106 0.0 -33.0 -24.3 - 2.14 - 1270 L/2 - 52.7 -58.4 0.0 - 37.0 - 26.2 -1.82 - 1290   表3.22 2#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -159 0.0 -25.0 -22.2 - 19.3 - 1240 h/2 -5.11 -154 0.0 -43.9 -22.4 -23.9 - 1220 L/4 -8.93 - 146 0.0 -79.2 -22.7 - 35.3 - 1170 L/2 - 52.7 - 58.4 0.0 -89.6 -26.2 - 29.8 - 1210   表3.23 3#鋼束階段應力損失結果 點 號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -159 0.0 -1.39 -22.2 - 1.85 - 1280 h/2 -3.83 -156 0.0 -4.11 -22.3 - 2.09 - 1280 L/4 -29.1 -106 0.0 -33.0 -24.3 - 2.14 - 1270 L/2 - 52.7 -58.4 0.0 - 37.0 - 26.2 -1.82 - 1290 表3.24 4#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -159 0.0 -1.39 -22.2 - 1.85 - 1280 h/2 -3.83 -156 0.0 -4.11 -22.3 - 2.09 - 1280 L/4 -29.1 -106 0.0 -33.0 -24.3 - 2.14 - 1270 L/2 - 52.7 -58.4 0.0 - 37.0 - 26.2 -1.82 - 1290   表3.25 5#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -159 0.0 -25.0 -22.2 - 19.3 - 1240 h/2 -5.11 -154 0.0 -43.9 -22.4 -23.9 - 1220 L/4 -8.93 - 146 0.0 -79.2 -22.7 - 35.3 - 1170 L/2 - 52.7 - 58.4 0.0 -89.6 -26.2 - 29.8 - 1210   表3.26 6#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -169 0.0 -3.77 -21.4 - 2.37 - 1270 h/2 -5.11 -164 0.0 -10.2 -21.6 - 3.19 - 1260 L/4 -45.9 - 82.7 0.0 - 21.5 -24.8 - 2.06 - 1290 L/2 -52.1 -70.4 0.0 - 21.8 - 25.3 - 2.31 - 1300   表3.27 7#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -169 0.0 -3.77 -21.4 - 2.35 - 1270 h/2 -5.11 -164 0.0 -10.2 -21.6 - 3.19 - 1260 L/4 -45.9 - 82.7 0.0 - 21.5 -24.8 - 1.97 - 1290 L/2 - 52.1 - 70.4 0.0 - 21.8 -25.3 - 1.85 - 1300 表3.28 8#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -169 0.0 -3.77 -21.4 - 2.35 - 1270 h/2 -5.11 -164 0.0 -10.2 -21.6 - 3.19 - 1260 L/4 -45.9 - 82.7 0.0 - 21.5 -24.8 - 1.97 - 1290 L/2 - 52.1 - 70.4 0.0 - 21.8 -25.3 - 1.85 - 1300   表3.29 9#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -169 0.0 -3.77 -21.4 - 2.35 - 1270 h/2 -5.11 -164 0.0 -10.2 -21.6 - 3.19 - 1260 L/4 -45.9 - 82.7 0.0 - 21.5 -24.8 - 1.97 - 1290 L/2 - 52.1 - 70.4 0.0 - 21.8 -25.3 - 1.85 - 1300   表3.30 10#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -169 0.0 -3.77 -21.4 - 2.37 - 1270 h/2 -5.11 -164 0.0 -10.2 -21.6 - 3.19 - 1260 L/4 -45.9 - 82.7 0.0 - 21.5 -24.8 - 2.06 - 1290 L/2 -52.1 -70.4 0.0 - 21.8 - 25.3 - 2.31 - 1300   表3.31 11#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -19.7 -20.8 - 29.8 - 1210 h/2 -23.7 -150 0.0 -27.2 -21.3 - 34.6 - 1210 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 33.2 -23.3 - 38.1 - 1220 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 30.6 -23.7 - 30.5 - 1240 表3.32 12#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號 有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -2.94 -20.8 - 2.72 - 1260 h/2 -23.7 -150 0.0 -6.48 -21.3 - 3.61 - 1260 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 10.7 -23.3 - 1.97 - 1280 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 10.9 -23.7 - 1.83 - 1290   表3.33 13#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號             有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -2.94 -20.8 - 2.72 - 1260 h/2 -23.7 -150 0.0 -6.48 -21.3 - 3.61 - 1260 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 10.7 -23.3 - 1.97 - 1280 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 10.9 -23.7 - 1.83 - 1290   表3.34 14#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號             有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -2.94 -20.8 - 2.72 - 1260 h/2 -23.7 -150 0.0 -6.48 -21.3 - 3.61 - 1260 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 10.7 -23.3 - 1.97 - 1280 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 10.9 -23.7 - 1.83 - 1290   表3.35 15#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號             有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -19.7 -20.8 - 29.8 - 1210 h/2 -23.7 -150 0.0 -27.2 -21.3 - 34.6 - 1210 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 33.2 -23.3 - 38.1 - 1220 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 30.6 -23.7 - 30.5 - 1240 表3.36 16#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號             有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -19.7 -20.8 - 29.8 - 1210 h/2 -23.7 -150 0.0 -27.2 -21.3 - 34.6 - 1210 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 33.2 -23.3 - 38.1 - 1220 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 30.6 -23.7 - 30.5 - 1240   表3.37 17#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號             有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -2.94 -20.8 - 2.72 - 1260 h/2 -23.7 -150 0.0 -6.48 -21.3 - 3.61 - 1260 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 10.7 -23.3 - 1.97 - 1280 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 10.9 -23.7 - 1.83 - 1290   表3.38 18#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號             有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -2.94 -20.8 - 2.72 - 1260 h/2 -23.7 -150 0.0 -6.48 -21.3 - 3.61 - 1260 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 10.7 -23.3 - 1.97 - 1280 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 10.9 -23.7 - 1.83 - 1290   表3.39 19#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號             有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -2.94 -20.8 - 2.72 - 1260 h/2 -23.7 -150 0.0 -6.48 -21.3 - 3.61 - 1260 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 10.7 -23.3 - 1.97 - 1280 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 10.9 -23.7 - 1.83 - 1290 表3.40 20#鋼束階段應力損失結果 節(jié)點號             有效預應力(Mpa) 支點 0.0 -163 0.0 -2.94 -20.8 - 2.72 - 1260 h/2 -23.7 -150 0.0 -6.48 -21.3 - 3.61 - 1260 L/4 -49.5 - 98.7 0.0 - 10.7 -23.3 - 1.97 - 1280 L/2 - 55.6 - 86.4 0.0 - 10.9 -23.7 - 1.83 - 1290   3.7 應力、變形、抗裂性驗算 對于鋼筋混凝土受彎構件，文獻[7]規(guī)定必須進行使用階段的變形和彎曲裂縫最大寬度驗算。 1、應力計算 文獻[7]規(guī)定鋼筋混凝土受壓構件正截面的應力應符合下列規(guī)定： 受壓區(qū)鋼筋混凝土邊緣纖維的壓應力                             (3.21) 受拉鋼筋的平均拉應力                            (3.22) 主拉應力計算                              (3.23) 2、最大裂縫寬度驗算 文獻[7]所建議的裂縫寬度計算公式是一種以數(shù)理統(tǒng)計為基礎的經驗公式。這類計算方法是從大量實測試驗資料中分析影響裂縫的各種因素，保留其中的主要因素，舍去次要因素，而給出的簡單適用又有一定可靠性的經驗計算公式。 文獻[7]給出的計算矩形、T形和工字形截面受彎構件最大裂縫寬度的公式為：                       (3.24) 式中：——考慮鋼筋表面形狀的系數(shù)； ——考慮荷載作用的系數(shù)； ——考慮構件受力特征的系數(shù)； ——縱向鋼筋直徑，； ——截面配筋率； ——按構件短期效應組合計算的構件裂縫處縱向受拉鋼筋應力，； ——受拉鋼筋彈性模量，。 3、受彎構件的變形驗算 橋梁上部結構在荷載作用下將產生撓曲變形，使橋面成凹形或凸形，多孔橋梁甚至呈波浪形。因此設計鋼筋混凝土受彎構件時，應使其具有足夠的剛度，以避免產生過大的變形而影響結構的正常使用。過大的變形將影響車輛高速平穩(wěn)的運行，并將導致橋面鋪裝的迅速破壞。 跨中最大撓度值為：                         (3.25) 鋼筋混凝土受彎構件的剛度可按下列公式計算：                    (3.26) 式中：——開裂構件等效截面的抗彎剛度；      ——全截面的抗彎剛度， ;      ——開裂截面的抗彎剛度，； ——混凝土的彈性模量； ——全截面換算截面慣性矩； ——開裂截面的換算截面慣性矩； ——按短期效應組合計算的彎矩值； ——開裂彎矩，； ——構件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)，； ——全截面換算截面重心軸以上（或一下）部分面積對重心軸的面積矩； ——全截面換算截面抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩。 持久狀況下正常使用極限狀態(tài)抗裂驗算                                                                                                                                     表3.41 長期效應組合驗算 --　 單元號 節(jié)點號 正應力(Mpa) --　 上緣最大拉應力 下緣最大拉應力 上緣最大壓應力 邊跨               支點 2 2 應力值 3.32 7.27 1.6 容許值 0 0 13.4 是否滿足 是 是 是  h/2 3 3 應力值 3.41 7.07 1.67 容許值 0 0 13.4 是否滿足 是 是 是  L/4 6 6 應力值 4.3 9.38 4.8 容許值 0 0 13.4 是否滿足 是 是 是  L/2 10 10 應力值 1.13 7.48 5.54 容許值 0 0 13.4 是否滿足 是 是 是 中跨 支點 49 49 應力值 2.8 1.2 6.67 容許值 0 0 13.4 是否滿足 是 是 是  h/2 53 53 應力值 2.29 1.04 6.7 容許值 0 0 13.4 是否滿足 是 是 是  L/4 58 58 應力值 1.3 0.696 5.65 容許值 0 0 13.4 是否滿足 是 是 是  L/2 62 62 應力值 4.87 1.28 4.87 容許值 0 0 13.4 是否滿足 是 是 是   表3.42短期效應組合驗算 --   單元號   節(jié)點號 正應力(Mpa) -- 上緣最大拉應力 下緣最大拉應力 上緣最大壓應力           邊跨       支 點 2 2 應力值 1.57 2.31 6.04 容許值 -1.85 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 h/2 3 3 應力值 0.986 2.52 5.72 容許值 -1.85 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 L/4 6 6 應力值 -0.98 3.77 3.77 容許值 -1.85 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 L/2 10 10 應力值 -0.18 3.83 3.83 容許值 -1.85 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是           中跨   支 點 49 49 應力值 7.71 6.84 7.71 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 h/2 53 53 應力值 7.5 6.86 7.5 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 L/4 58 58 應力值 6.01 10.3 10.3 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 L/2 62 62 應力值 -8.96 6.22 6.22 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是   表3.43基本組合驗算 --   單元號   節(jié)點號 正應力(Mpa) -- 上緣最大拉應力 下緣最大拉應力 上緣最大壓應力           邊跨     支點 2 2 應力值 6.62 2.56 6.62 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 h/2 3 3 應力值 6.49 2.76 6.49 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 L/4 6 6 應力值 4.57 3.94 4.57 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 L/2 10 10 應力值 3.38 4.01 4.01 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是           中跨 支點 49 49 應力值 13.8 8.62 13.8 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 h/2 53 53 應力值 13.6 8.48 13.6 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 L/4 58 58 應力值 12.2 11.4 12.2 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 L/2 62 62 應力值 -2.26 7.03 7.03 容許值 16.2 16.2 13.4 是否滿足 是 是 是 3.8 本章小結 在橋梁方案確定之后，就須對結構進行分析計算。包括受力分析計算，配筋計算及結構驗算結果驗證所選的結構尺寸及材料性能配筋等是否滿足規(guī)范要求，如不滿足規(guī)范要求則必須對設計進行修改。修改可以是調整配筋量，改變材料性能（如混凝土標號，鋼材型號等）以及修改結構尺寸，甚至在通過上述修改后仍不能滿足要求或結果不理想時，還有可能改變結構體系以及橋型方案。內力計算完成后進行配筋設計。首先參照已有設計資料擬定截面尺寸，確定預應力鋼筋的位置。根據內力組合，確定預應力鋼筋的數(shù)量。隨后計算跨中截面，四分點截面，變化點截面，支點截面的幾何性質。按規(guī)范要求，計算預應力損失，采用后張法施工。將計算所得的預應力損失進行組合。最后進行驗算，包括持久狀況應力驗算和短暫狀況應力驗算。 通過各方面的驗算，擬定橋梁上部結構滿足受力和荷載要求，可以進行下一步驗算。

第3章 上部結構設計

隨著我國交通運輸業(yè)的發(fā)展，人們對公路橋梁的建設提出了更高的要求，例如行車要舒適、平穩(wěn)，建設周期要短等等[6]。于是，先簡支后連續(xù)的橋梁型式應運而生，并得以大量的使用。這種橋梁具有連續(xù)梁行車舒適的優(yōu)點，同時它的主梁可以先期預制，在簡支狀態(tài)下安裝，然后澆筑接頭混凝土完成體系轉換，因而可以大大縮短建設工期。目前公路上中小跨徑的橋梁大量采用了這種型式的橋梁。簡支變連續(xù)的方法是:在預制場預制好大梁，分片進行安裝，安裝完成后經調整位置，澆筑墩頂處接頭混凝土，更換支座，完成一聯(lián)簡支變連續(xù)的過程。其受力特點是:主梁自重內力即簡支狀態(tài)下的內力，即主梁在簡支狀態(tài)承受自身重量;經過體系轉換成為連續(xù)結構后，承受二期恒載及使用活載。