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预应力混凝土先简支后连续梁桥设计
摘要
本次设计是有关预应力混凝土连续箱梁桥设计，桥梁跨径35m+50m+35m，先简支后连续结构梁桥在高等级公路中得到了越来越多的使用，渐渐代替了原来单一的简支梁桥或连续梁桥，它兼顾了简支梁桥和连续梁桥两者的优点。而体系转化在先简支后连续梁桥施工中具有重要意义。箱梁吊装完成后，预制梁非连续端安装在永久支座上，连续端安装在临时支座上，此时墩顶永久支座暂不受力，由临时支座参与结构受力，支撑箱梁，每跨之间为简支体系，待体系转换完成后，形成整体的连续结构体系，再将临时支座拆除，使原来布置在墩顶中间的永久支座参与受力。 
简支转连续体系转换的主要施工工序是先连接桥面板钢筋、端横梁钢筋及浇筑端横梁混凝土，再逐次连接连续接头段及设置接头钢束波纹管并穿束、绑扎中横梁钢筋、浇筑连续接头段和与顶板钢束同长范围内的湿接缝，待混凝土达到设计强度要求后，进行墩顶钢束张拉及压浆，再由跨中向支点浇筑剩余部分的湿接缝，最后拆除临时支座，使梁支承在永久支座上，经支座转换形成连续梁体系。 简支转连续梁桥体系形成的关键是结构从简支状态转换为连续状态，包括混凝土现浇段施工、顶板负弯矩预应力张拉和临时支座的拆除。其中连续端浇筑及张拉压浆顺序采用对称浇筑、对称张拉。
本次毕业设计主梁采用等高度箱型截面，横向布置4片箱梁。设计车速100Km/h，3车道，桥梁总宽:0.5+3×3.8+0.5=12.4m。桥轴线为直线，道路纵坡3%，横向坡度1.5%。设计荷载标准为公路Ⅰ级。由于计算过程中有较多的数据处理，如采用手算较为繁琐，且准确性得不到保证，因此采用计算机辅助设计。本次设计采用了AUTOCAD、桥梁博士、EXCEL电子表格等软件，通过本次毕业设计，大幅提升了自己对办公软件及桥梁设计软件使用能力。

关键词：预应力混凝土连续梁桥 先简支后连续 桥梁博士

The design of prestressed concrete continuous box girder bridge design
Abstract
The design of prestressed concrete continuous box girder bridge design, bridge span 35m+50m+35m, simple supported continuous girder bridge structure in high grade highway obtained the more and more use, and gradually replaced the original single beam bridge and continuous beam bridge, which take into account the advantages of simply supported beam bridge and a continuous beam bridge. And the system transformation of the first simply supported continuous beam bridge construction has important significance. Box girder hoisting finished, the precast beam non continuous terminal installed on the permanent support, continuous terminal installation in the temporary support, at the pier top permanent support temporarily not by force, by the temporary support in the structure stress, supporting the box beam, each cross between simply supported system, until after the completion of the system transformation, the formation of the overall continuous structure system, then the demolition of temporary support, so that the original layout in the pier top in the middle of the permanentsupport participation by force.
Simply supported continuous system switch of main construction procedure is to connect the bridge deck reinforcement, end beam reinforced and pouring the end cross beam concrete, and then successively connected continuous joint and joint setting steel beam with corrugated pipe and wear beam, lashing steel beams, pouring continuous joint section and with steel roof beam with long range wet joint, to be met the requirements of the design strength of concrete, the pier top steel beam tension and grouting, again by a cross in to the rest of the fulcrum pouring wet joint, finally removal of the temporary support, the excited in the permanent support, the support conversion to form a continuous beam system. Simply supported continuous beam bridge system formed the key is structure simple supported conversion into a continuous state, including the removal of concrete cast-in-place section construction, roof negative bending prestressed pull and temporary support. The continuous casting and tension grouting sequence of the slurry is symmetrical, symmetrical tension..
This graduation design main girder uses the height box section, the transverse layout 4 box girder. Design speed 100Km/h, 3 lane, bridge total width: 0.5+3 x 3.8+0.5=12.4m. The bridge axis is linear, the longitudinal slope of the road is 3%, the transverse gradient is 1.5%. Design load standard for highway grade 1. Because of the calculation process, there are many data processing, such as the use of manual is more complicated, and the accuracy is not guaranteed, so the use of computer-aided design. This design uses the software such as AUTOCAD, bridge doctor, EXCEL electronic form, through this graduation design, greatly improved his ability to use office software and bridge design software.

Keywords: prestressed concrete continuous girder bridge Simply supported continuous Doctor bridge
第1章 桥型方案比选
1.1 桥梁设计资料
1.1.1 桥梁方案比选
在桥梁方案比选环节中，应该遵循以下原则：①适用性原则②经济性原则③舒适与安全性原则④先进性原则⑤美观原则
1.1.2 设计资料
1、 设计荷载：公路I级
2、 设计车速：一级公路；100km/h
3、 桥面净空：2x0.5+11.4=12.4m
4、 通航等级：无通航要求。
5、 纵坡：3%，横坡1.5%，人行道横坡1.0%。
6、 温度影响：考虑竖向梯度温度效应；年平均升降温差±20 度。
7、 基础变位：中墩基础下沉1cm
8、 收缩徐变天数：3650天
9、工程及地质条件：另附图。
1.1.3 材料规格
1、桥面铺装层：9cm厚沥青混凝土
2、梁体混凝土材料： C50
3、预应力钢筋、波纹管及锚具：
纵向预应力钢束采用ASTMA416-99标准的270级直径φj15.24m（7φ5.0）高强度低松弛钢绞线。抗拉标准值为1860MPa，张拉控制应力为1395MPa，抗拉强度设计值为1260MPa，公称面积139.0m2。
竖向预应力钢筋采用25精轧螺纹粗钢筋。
横向预应力钢束采用270级直径φj15.24m（7φ5.0）高强度低松弛钢绞线。
4、普通钢筋：
上、下部构造各部件的受力钢筋、架立筋及骨架钢筋采用HRB335钢筋(φ12－φ32)；非受力筋采用R235钢筋(φ8～φ20)。
5、墩身及承台： C20 号混凝土
1.1.4 设计内容
（1）方案比选、拟定主梁和桥墩基本尺寸；建立计算模型；进行单元和节点的划分。
（2）施工方法描述（施工方案、施工顺序）
（3）主要施工阶段的内力图（最大悬臂阶段、边跨合龙阶段、中跨合龙阶段、桥面
铺装阶段）
（4）活载内力计算（跨中、支点等截面内力影响线及活载布置）
（5）次内力计算（温度、预应力、支座沉降、徐变等）
（6）内力组合（承载能力极限状态和正常使用极限状态内力包络图、内力组合表）
（7）预应力钢束估算及布置
（8）承载能力极限状态强度验算
（9）正常使用极限状态应力验算（预应力损失、主要施工阶段和使用阶段应力验算）
（10）变形验算与预拱度设置
（11）桥墩（台）、桩基设计与验算
1.2 桥梁方案初拟
1.2.1 方案一：简支转连续分离式箱梁桥
预应力先简支后连续结构日前在高速公路桥梁工程中已经广泛使用。简支梁桥优点：结构简单，便于规模化施工，缺点是整体性差，跨中弯矩大，桥面连续处容易破坏，容易造成行车不适。连续梁桥的优点在于整体性良好，刚度大，跨中弯矩小，行车舒适。缺点结构复杂，支架对地基的承载力要求高，不利于高墩施工。预应力梁先简支后连续结构兼顾了简支梁和连续梁的优点，克服了简支梁整体性差，行车不适，也解决了连续梁支架对地基承载力要求等施工局限性。该结构利用了简支梁的规模化施工，先预制好主梁，然后通过连续工艺，完成体系转换，达到连续梁整体性好的效果。

图1-1 连续梁桥桥型布置图 （单位：m）
根据本次设计要求桥梁车行道为3，设计车速为100km/h，查规范可知每条车道宽度为3.8m，桥梁2侧设置防撞栏杆，栏杆宽度为0.5m。则桥面净宽为3×3.75+2×0.5，即12.4m。本次桥梁毕业设计选用4片小箱梁（2×2.8+2×2.5+3×0.6=12.4m），湿接缝宽度为60cm，满足规范湿接缝长度45cm—81cm的要求。桥梁横向布置图如图1-2所示。

图1-2箱梁桥横向布置示意图（单位：mm）

结合本次桥梁设计要求，小箱梁构造尺寸如下图1—3，图1-4所示，横隔板采用C50混凝土，设置在支点处和每跨跨中，横隔板厚度为20cm。

图1-3 边梁跨中截面和支点截面（单位：mm）

图1-4 中梁跨中截面和支点截面（单位：mm）

1.2.2 方案二：预应力混凝土刚构桥
预应力混凝土连续刚构是将连续梁的桥墩与梁部固结，减小了支座处的负弯矩，增强结构的整体性。结构上主墩无支座、施工体系转换方便、伸缩缝少、行车舒适、顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大、受力性能好、顺桥向抗推刚度小，对温变、混凝士收缩徐变及地震均有利。从施工上考虑，连续刚构桥施工状态和成桥状态保持一致，悬臂挂篮平衡施工技术成熟，操作相对简单。此外，墩梁固结也在一定程度上克服了大吨位支座设计与制造的困难，也省去了连续梁施工过程中墩梁临时固结、合龙后再行调整的这一施工环节。

图1-5 刚构桥桥跨布置图（单位：m）
截面尺寸连续刚构的细部尺寸大致与连续梁桥相同，见图1-3,1-4.
1.2.3 方案三：斜拉桥
斜拉桥主要由主梁、索塔、斜拉索三大部分组成，主梁在斜拉索的各点支撑作用下，像多跨弹性支承的连续梁一样，使得弯矩值得以大大的降低，这不但可以使主梁尺寸大大减小，而且由于结构自重显著减轻，既节省了结构材料，又能大幅度的增大桥梁的跨越能力。此外，斜拉索轴力的水平分力对主梁施加了预压力，从而可以增加主梁的抗裂性能，节约了主梁中的预应力钢材的用量。此桥采用单塔双索面斜拉桥，跨度为60+60，主塔上斜拉索间距取2m,主梁上斜拉索间距取8m,根据塔高跨比为1/4～1/7，设其塔高为15m,其桥梁布置图如图1-6所示：

图1-6 斜拉桥布置图（单位：m）
根据高跨比的经验值，取梁高为1.3m,全桥采用等截面箱型截面，其细部构造图如图1-7所示：

图1-7 斜拉桥主梁构造示意图（单位：cm）
1.3 桥型方案综合比选
1.3.1 方案比选表
内容 桥型

指标
Ⅰ连续箱梁桥
Ⅱ连续刚构桥
Ⅲ斜拉桥
桥跨布置
35+50+35
35+50+35
60+60
截面形式
单箱单室
单箱单室
单箱三室
梁高
2.5
2.5
1.3
优点
结构刚度大，变形小，伸缩缝少，动力性能好，主梁变形挠曲线平缓，有利于高速行车。
结构上主墩无支座，施工体系转换方便，伸缩缝少，行车舒适，顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大，受力性能好，顺桥向抗推刚度小，对温变、混凝士收缩徐边及地震均有利。
独特的受力性能，使得桥梁结构内部弯矩值大幅减小，降低主梁高度，大幅提升桥梁跨越能力，主梁抗裂性好，桥型新颖，主梁高度较小，通航条件好。
缺点
施工过程有体系转换，支点处负弯矩大，属于超静定结构，基础不均匀沉降在结构中产生附加内力。
墩梁固结，若基础发生变位时修复困难并且施工工期相对较长
调整斜拉索的张拉 时较为复杂，桥梁施工技术要求较高。
工期
较短
较短
长
后期养护
养护方便，费用少
若桥墩出现沉降，则养护难度系数较大
养护费用昂贵
结论
推荐方案
比选方案
比选方案

综合本次设计地质情况，桥梁用途，经济型和养护难易程度等几方面综合考虑，确定方案一：预应力混凝土先简支后连续箱梁桥为最佳方案。

1.3.2 选定方案细部尺寸拟定
本次设计采用等截面不等跨设计，边跨35m，中跨50m，边跨：中跨=0.7，满足设计要求。箱梁梁高为2.5m，高跨比为0.05，满足高跨比为1/16.5—1/20范围的要求。本次设计翼缘悬臂端最小长为187.5cm。规范规定腹板宽度不应小于14cm，上下底板厚度不应小于20cm，考虑预应力筋锚固及支点截面抗剪要求本次设计支点截面腹板宽度为320cm，顶板、底板厚度为250cm，跨中截面为腹板宽度180cm，顶板、底板厚度为200cm。横隔梁高度约为主梁高度的0.7—0.9倍，本设计采用横隔梁高度为187.5cm，厚度为20cm，分别布置在支点截面和跨中截面出。为防止应力集中和便于脱模，在腹板与顶板交界处设置10cm*7cm的承托。边，中梁均采用1/4斜腹板以减轻梁体自重。横隔梁高度约为主梁高度的0.7—0.9倍，本设计采用横隔梁高度为187.5cm，厚度为20cm，分别布置在支点截面和跨中截面出。边梁和中梁之间用60cm湿接缝连接。主梁横断面图如图1-8所示

1/2跨中横断面图 1/2支点横断面图
图1-8 主梁横断面图

第2章 桥梁博士建立计算模型
2.1项目的建立
点击（文件），选择（新建项目组），如图2-1所示。

图2-1 菜单示意图

通过(项目)菜单选择（创建项目），如图2-2,2-3所示

图2-2 项目示意图

图2-3 创建项目示意图

输入项目名称，点击浏览选择存储途径，在下拉条选择项目类型，创建项目后，出现图2-4的窗口，我们就可以输入数据了。

图2-4 总体信息输入示意图
2.1.1 总体信息输入
桥梁博士建模首先是对结构进行内力位移计算，在输入总体信息时，选择只计算内力位移，参考规范为04新规范，本次设计为安全等级Ⅱ级的大桥，结构重要性系数为1.0。

2.2 （35+50+35）m先简支后连续建模过程
在进行结构计算之前，首先要根据桥梁结构方案和施工方案，划分单元并对单元和节点编号，对于单元的划分一般遵从以下原则：
(1)对于所关心截面设定单元分界线，即编制节点号。
(2)构件的起点和终点以及变截面的起点和终点编制节点号。
(3)不同构件的交点或同一构件的折点处编制节点号。
(4)施工分界线设定单元分界线，即编制节点号。
(5)当施工分界线的两侧位移不同时，应设置两个不同的节点，利用主从约束关系考虑该节点处的连接方式。
(6)边界或支承处应设置节点。
(7)不同号单元的同号节点的坐标可以不同，节点不重合系统形成刚臂。
(8)对桥面单元的划分不宜太长或太短，应根据施工荷载的设定并考虑活载的计算精度统筹兼顾。因为活载的计算是根据桥面单元的划分，记录桥面节点处位移影响线，进而得到各单元的内力影响线经动态规划加载计算其最值效应。对于索单元一根索应只设置一个单元。
根据对称性，在进行桥梁建模时只需对1#梁和2#梁进行建模的建立。针对本次预应力连续箱梁桥，将全桥分为130个单元，成桥后支座分别布置在2、39、93和130号节点处，单元划分长度为0.2、0.8、33×1、2×0.4、0.2、0.2、2×0.4、48×1、2×0.4、0.2、0.2、2×0.4、33×1、0.8、0.2。四种不同的截面形式通过桥梁博士中的快速编辑器直线拟合在相应的单元节点处。具体划分示下图4-1至图4-5。

图2-5主梁编号

图2-6 边跨35m节点划分示意图

图2-7 中跨50m节点划分示意图

图2- 8边跨35m节点划分示意图

2.2.1 输入施工信息
第一施工阶段：安装简支梁桥，设置支座约束条件（临时支座）
安装杆件号：1-37 40-91 94-130
边界条件：2、41、95号节点有水平刚性约束和竖向刚性约束
37、91、130号节点竖向刚性约束
施工周期：10天

图2-9 第一阶段工作结构图

第二施工阶段：安装杆件号：38 39 92 93
边界条件：2、41、95号节点有水平刚性约束和竖向刚性约束
37、91、130号节点竖向刚性约束
施工周期：10天

图2-10 第二阶段工作结构图

第三施工阶段：安装杆件号：
边界条件：2号节点有水平刚性约束和竖向刚性约束
39、93、130号节点竖向刚性约束
施工周期：10天

图2-11 第三阶段工作结构图

第四施工阶段：二期恒载（桥面铺装，安装防撞栏），均布荷载作用杆件号2-129，荷载位置=0，荷载位置=1，水平作用力为0，竖向力为-12.97
施工工期：10天

图2-12 第四阶段工作结构图

第五施工阶段：收缩徐变
施工工期：3650天

图2-13 第五阶段工作结构图

2.2.2 输入使用信息
其他静荷载：收缩徐变天数3650天，升温温差C，降温温差C。
不均匀沉降：39,93节点竖向位移0.01m。
非线性温度1: 1-130杆件距上缘距离为0mm，温度为15.2
1-130杆件距上缘距离为100mm，温度为5.74
1-130杆件距上缘距离为400mm，温度为0.00

2.2.3 活荷载描述
汽车荷载：公路Ⅰ级，车道荷载
挂车荷载：不计入
人群荷载：0
无特殊荷载
横向分布系数：0.63
自定义冲击系数：0.168
连续梁负弯矩冲击系数：0.265
桥梁特征计算跨径：50m

第3章 桥梁博士参数计算
3.1 车道荷载计算
车道荷载计算示意图如图3-1所示

图3-1 车道荷载计算示意图
根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条要求，公路Ⅰ级车道荷载的均布荷载的标准值为=10.5 Kn/m。集中荷载的标准值按以下的规定计算：
桥梁的计算跨径L≤5m，=180 Kn
桥梁的计算跨径L≥50m，=360 Kn
桥梁的计算跨径5m≤ L≤50m，采用直线内插进行计算。
本次设计计算跨径为50m，公路Ⅰ级，所以=360 Kn，=10.5 Kn/m 。
3.2 冲击系数计算
下面进行汽车冲击系数计算，《公路桥涵设计通用规范》4.3.2~4.3.5规定，冲击系数的计算采用以结构基频为指标的方法。结构基频反映了结构的尺寸、类型、建造材料等动力特征内容，他直接体现了冲击效应和桥梁结构之间的关系。不同结构基频，汽车引起的冲击系数在0.05—0.45之间变化，对于多跨连续桥梁，计算跨径选最大跨径。计算公式如下：

对于连续梁桥：

式中： —基频，Hz，计算连续梁冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用；计算连续梁冲击力引起的负弯矩效应时，采用；
—计算跨径，m；
—混凝土弹性模量，Pa；
—梁跨中截面惯性矩，；
—结构跨中处单位长度质量，kg/m，当换算为重力计算时，其单位为
；
—结构跨中出延米结构重力 N/m
—重力加速度，

=Ar=1.59×2600=4134 kg/m L=50m =1.27

冲击系数 （适用于1.5Hz14Hz）

用于正弯矩效应的冲击系数
用于负弯矩效应的冲击系数

3.3 横向分布系数的计算
本桥宽跨比小于0.5，属于窄桥范围，中间的横梁想一片刚度无穷大的钢性梁，保持直线形状。所以我们用修正刚性横梁法（修正偏心受压法）来求各片梁的横向分布系数更加准确。
（1） 抗扭修正系数的计算

通过midas civil软件可以计算出四片主梁的抗扭惯距和抗弯惯距，具体如下表3-1所示。

1#梁
2#梁
3#梁
4#梁
抗弯惯距
1.213
1.161
1.161
1.213
抗扭惯距
1.156
1.154
1.154
1.156
距桥面中心线距离
4.65
1.55
-4.65
-1.55

表3-1 抗弯抗扭惯距表
抗扭修正系数计算，

（2） 计算荷载横向分布系数

图4-2 三列汽车非对称布载示意图

m m m m

画出1,2号梁的影响线，如图4-3所示

图4-3 1,2号梁荷载横向分部影响线

3.4 二期恒载计算
二期恒载包括9cm沥青混凝土桥面铺装，防撞护栏。以边梁作为控制计算，取纵向1m进行计算。
边梁包括湿接缝总的宽度为3.1m，横断面图如图4-4所示

图4-4 边梁横断面图

桥面铺装
防撞护栏
湿接缝，横隔板
二期横载
3.5 温度效应

第4章 桥面板计算

行车道板即为钢筋混凝土和预应力混凝土肋梁桥的桥面板，是直接承受车辆轮压的承重结构，在构造上通常与主梁的梁肋和横隔梁整体相连；横隔梁之间宽度与主梁之间宽度之比大于等于2时按照单向板进行计算，当其小于2时即按照双向板进行计算。考虑到主梁翼缘板内的钢筋是连续的，故行车道板可按照悬臂板和两端固结的连续板两种情况分别计算。
4.1 自由悬臂板计算
行车道两端设置防撞护栏，无人群荷载，故自由悬臂端只有防撞栏作用。取纵向1米桥面板宽进行计算，截面如图4-1所示：

图4-1 横断面示意图（单位：mm）
永久作用：
主梁架设完成时永久作用，箱梁翼缘板自重：

悬臂根部一期永久作用：

（2） 成桥桥面现浇90mm厚沥青混凝土，安装防撞护栏（P=9kN）
现浇90mm厚沥青混凝土

永久作用效应：

4.2 连续单向板
4.2.1 永久作用
（1） 主梁架设完毕时，内边梁翼板有自重效应，其根部一期永久效应如图4-2所示：

图4-2 内边梁作用示意图（单位：mm）

0.2526=6.5kN/m 0.1826=4.68kN/m

(2) 成桥后各箱梁用湿接缝现浇成整体，再铺装90mm的沥青混凝土进行桥面铺装。先计算

简支板得支点弯矩和跨中弯矩，成桥后将其简化成等跨简支梁桥。在相同作用下跨中弯矩

乘以对应的修正系数求得支点，跨中截面设计弯矩。由于t/h=200/2300<1/4,既梁的抗
扭能力比较大，跨中弯矩，支点弯矩。简化成等跨简支板时，计算跨径l=1.154m。湿接缝板自重：，二期永久作用即90mm沥青混凝土桥面铺装：。计算示意图见图4-3。

图4-3 单向板内力计算图
跨中弯矩：

总永久作用：
支点弯矩：

跨中弯矩：

4.2.2 可变作用效应
根据《桥规》规定，桥梁结构局部加载时，汽车荷载用车辆荷载，作用在桥面上的车轮荷载，与桥面的接触面接近一个椭圆，为了方便计算，一般将该接触面看做的矩形。查规范可知，。车辆荷载在桥面铺装层中呈45度发散到行车板上，则作用与行车道板的矩形变长为：
行车方向
垂直行车方向
（1） 板得有效宽度计算
根据《通规》对单向板荷载有效宽度a有以下规定：
车轮在板跨中时，垂直于板跨径方向荷载有效分布宽度：

此时
所以
而两个后轮的间距为1.4m，所以车轮有效宽度没有发生
（2） 车轮在板得支承处时：

所以
（3） 荷载靠近支承处时：

单向板有效宽度分布如图4-4所示：

图4-4 荷载有效宽度分布（单位：mm）
将一个加重轮作用与板跨中可以求得简支板跨中最大可变作用弯矩。

综上所述，连续板可变作用效应：
支点弯矩：

跨中弯矩：

4.2.3 可变作用效应组合
（1） 承载能力极限状态组合：
支点截面：

跨中截面：

（2） 正常使用极限状态短期组合：
支点截面：

跨中截面：

（3） 正常使用极限状态长期效应：
支点截面：

跨中截面：

（4） 综上取组合最大值进行配筋计算
支点截面：
跨中截面：

4.3 截面配筋计算
4.3.1 悬臂板支点截面配筋计算
悬臂板及连续板支点处采用相同的抗弯钢筋，故只需按照其最不利荷载效应进行配筋。根据《公预规》第5.2.2条，截面抗弯承载力计算公式如下：
，，
受压区高度应符合以下公式：≤，
式中：
-桥梁结构的重要系数，按照《公预规》第5.1.5条取用，取=1.0；
-弯矩组合设计值，== -25.414；
-混凝土轴心抗压强度设计值，由资料知=22.4；
-截面的有效高度；
-截面受压区高度；；
由以上计算可知：，其高度，净保护层，
则截面有效高度：，
所以：，m

则
选用4根直径d=12mm的HRB335钢筋，此时
其钢筋布置图如图4-5所示：

图4-5 支点截面钢筋布置图

4.3.2 连续板跨中截面配筋计算
由以上计算可知：，其高度，净保护层，
则截面有效高度：，
所以：，m

则
选用4根直径d=12mm的HRB335钢筋，此时
钢筋布置图见图4-6所示

图4-6 跨中截面钢筋布置图

第5章 内力组合
5.1 作用分类
公路桥涵设计采用的作用可分为3种：
①永久作用：结构重力，徐变荷载，收缩荷载，支座变位。
②可变作用：人群荷载，汽车荷载，温度荷载，升温降温温差。
③偶然作用：地震作用，船只漂流物的撞击力和汽车撞击作用。
5.2 承载能力极限状态组合
永久作用的设计值效应和可变作用设计值效应相结合，其效应组合表达式为：

或
式中：——承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；
——结构重要性系数，本设计=1.0
——第i个永久作用效应的分项系数，应按《通规》表4.1.6的规定采用；
， ——第i个永久作用效应的标准值和设计值；
——汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数，取=1.4
， ——汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值；
——作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取=1.4，但风荷载的分项系数取=1.1；
， ——作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应的标准值和设计值；
——作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他可变作用效应的组合系数，取值见《通规》第4.1.6条。
根据《通规》第4.1.6条规定，各种作用的分项系数取值如下：
结构重要性系数取；
恒载作用效应的分项系数取（对结构承载力不利），或
（对结构承载力有利）；
基础变位作用效应的分项系数取；
汽车荷载效应的分项系数取；
温度作用效应的分项系数取；
其他可变作用效应组合系数取。
对结构承载力不利时：
对结构承载力有利时：
5.2.1 输出承载能力极限状态基本组合内力图

图5-1 最大弯矩图

图5-2 最小弯矩图

5.3 正常使用极限状态组合
5.3.1 作用短期效应组合
永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为：

式中：——作用短期效应组合设计值；
——第j个可变作用效应的频遇值系数，取值见《通规》第4.1.7条
——第j个可变作用的频遇值。
根据《通规》第4.1.7条规定，各种作用的分项系数取值如下：
汽车荷载（不计冲击力）效应的频遇值系数取；
温度作用效应的频遇值系数取。
则作用短期效应组合为：

5.3.2 输出短期效应组合图形

图5-3 最大弯矩图

图5-4 最小弯矩图

5.3.3 长期效应组合
永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为：

式中：——作用长期效应组合设计值；
——第j个可变作用效应的频遇值系数，取值见《通规》第4.1.7条
——第j个可变作用的频遇值。
根据《通规》第4.1.7条规定，各种作用的分项系数取值如下：
汽车荷载（不计冲击力）效应的频遇值系数取；
温度作用效应的频遇值系数取。
则作用短期效应组合为：

5.3.4 输出长期效应组合图形

图5-5 最大弯矩图

图5-6 最小弯矩图

5.3.5 输出各施工阶段内力图

图5-7 第一施工阶段内力图

图5-8 第二施工阶段内力图

图5-9 第三施工阶段内力图

图5-10 第四施工阶段内力图

图5-11 第五施工阶段内力图

5.4 手算内力组合
（1）边跨1/4截面（10节点处）

永久作用：自重M=4340 支座变位=230
=-147
收缩M= 徐变M=-35
可变作用：汽车1490 -363
升温M= 降温M=
非线性温度M=386

①按承载能力极限状态基本组合
结构重要性系数
则最大弯矩： 桥梁博士8190
误差

最小弯矩：
桥梁博士3160
误差

②按正常使用长期效应组合
最大弯矩：

桥梁博士5470
误差
最小弯矩：

桥梁博士3700
误差

③正常使用短期效应组合
最大弯矩：

桥梁博士5920
误差
最小弯矩：

桥梁博士3590
误差
（2）边跨跨中截面（17节点处）

永久作用：自重M=5140 支座变位=437
=-278
收缩M= 徐变M=-66.5
可变作用：汽车1920 -688
升温M= 降温M=
非线性温度M=733
①按承载能力极限状态基本组合
结构重要性系数
则最大弯矩： 桥梁博士10300
误差

最