宋江河大桥4×40m装配式预应力混凝土简支T梁桥施工图设计毕业设计.doc

前 言公路桥梁交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。我国从“七五”开始，公路建设进入了高等级公路建设的新阶段，近几年随着公路等级的不断提高，路桥方面知识得到越来越多的应用，同时，各项规范也有了较大的变动，为掌握更多路桥方面知识，我选择了40m装配式预应力混凝土简支T梁设计这一课题。本设计是根据设计任务书的要求和公路桥规的规定，选定装配式预应力T形截面简支梁桥，该类型的梁桥具有受力均匀、稳定，且对于小跨径单跨不产生负弯矩，施工简单且进度迅速等优点。设计内容包括拟定桥梁纵,横断面尺寸、上部结构计算，下部结构计算，施工组织管理与运营，施工图绘制,各结构配筋计算，书写计算说明书、编制设计文件这几项任务。在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在施工及使用过程中恒载以及活载的作用力，采用整体的自重荷载集度进行恒载内力的计算。按照新规范公路I级车道荷载进行布置活载，并进行了梁的配筋计算，估算了钢绞线的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度，正应力及主应力的验算。下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的墩柱，并分别对桥墩和桩基础进行了计算和验算。主要依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D062-2004）,公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 024-85、,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（简称预规）JTG D602004公路桥涵设计通用规范（简称通用规范）在本次设计过程中，新旧规范的交替，电脑制图的操作，都使我的设计工作一度陷入僵局。在指导老师庞传琴老师及本组其他组员的帮助下，才使的这次设计得以顺利完成。在此，对老师和同学们表示衷心的感谢。由于公路桥梁工程技术的不断进步，技术标准的不断更新，加之本人能力所限，设计过程中的错误和不足再所难免，敬请各位老师给予批评指正。第1章 桥型设计方案比选1.1 桥梁总体规划原则桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。桥梁设计原则（1） 适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。（2） 舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。（3） 经济性设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。（4） 先进性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。（5） 美观一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。1.2 方案比选方案比选应完成以下内容：（1）确定桥孔孔径。根据桥位附近的地形、水文等资料，确定一河一桥或一河多桥的可靠桥位，接着进行桥孔布设，确定桥长，如需要约束桥孔，则应根据«公路桥规»的要求计算冲刷系数，且不能超过规定的容许值。（2）初拟桥梁图式。拟定方案比选阶段的桥梁图式时，要满足必需的孔径要求，可暂不管经济、美观与否。初拟方案时，通常先考虑主孔要求，再考虑边孔或引桥，能用标准跨度时，宜优先考虑采用定型图，桥长不大时，往往不分正桥和引桥，而是统筹全长来设计。（3）方案评比和优选各方案在评比时，应注意他们的评比条件应力相同，例如桥梁全长应接近，桥面与桥头引线的标高是否一致，冲刷线下的基础埋深要相同。方案评比的主要内容是：材料（造价）；施工设备和能力；工期；养护和维修运营；修复抗震性能航运和跨线条件；美观。应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。方案一：预应力钢筋混凝土简支梁（锥型锚具）1 .基本构造布置设计资料 桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m（墩中心距），全桥共：160米，分4跨，主梁全长：39.96m，桥面净空：净14m+21.75m；计算跨径：39m。1).上部构造为预应力混凝土T型梁，梁高1.7 m；下部构造为柱式墩身，肋板式桥台，桩基础；采用简支转连续施工。2).预应力混凝土T型梁是目前公路桥梁中经济合理的桥型之一。桥型能适应桥位环境，施工工艺成熟、安全可靠；采用简支转连续桥型，桥面连续，行车舒适，施工方便，工期较短。上部结构施工较连续梁和连续刚构要简单，材料用量和费用较少。能有效控制投资规模，造价最省。2 .设计荷载公路I级，两侧人行栏，防撞栏杆重量分别为1.53kN/m，4.87 kN/m材料及工艺本桥为预应力钢筋混凝土T型梁桥，锥形锚具；混凝土：主梁采用C50号混凝土，桥面铺装用C30号混凝土；桩基、承台、桥墩、桥台、搭板：C30防撞墙：C20预应力钢筋：采用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）的15.2钢绞线，每束6根主筋：II级钢筋 辅助钢筋：I级钢筋简支梁的优点是构造、设计计算简单，受力明确，附加力、特殊力的影响小，设计施工易标准化、简单化、可明显缩短工期。缺点是中部受弯矩较大，并且没有平衡的方法，而支点处受剪力最大，如果处理不好主梁的连接，就会出现行车不稳的情况方案二：钢筋混凝土箱形拱桥1.方案简介 本方案为钢筋混凝土等截面悬链线无铰拱桥。全桥分八跨，每跨均采用标准跨径60m。采用箱形截面的拱圈。桥墩为重力式桥墩，桥台为U型桥台。2.尺寸拟定 本桥拟用拱轴系数m=2.24，净跨径为60.0m，矢跨比为1/8。桥面行车道宽9.0m,两边各设1.5m的人行道。拱圈采用单箱多室闭合箱，全宽11.2m，由8个拱箱组成，高为1.2m。拱箱尺寸拟定如图1.1图1.1箱梁尺寸拟定（1）拱箱宽度：由构件强度、刚度和起吊能力等因素决定，一般为130160cm。取140cm。（2）拱壁厚度：预制箱壁厚度主要受震捣条件限制，按箱壁钢筋保护层和插入式震动棒的要求，一般需有10cm，若采用附着式震捣器分段震捣，可减少为8cm,取8cm。（3）相邻箱壁间净宽：这部分空间以后用现浇混凝土填筑，构成拱圈的受力部分，一般用1016cm，这里取16cm。（4）底板厚度：614cm。太厚则吊装重量大，太薄则局部稳定性差且中性轴上移。这里取10cm。（5）盖板：有钢筋混凝土板和微弯板两种型式，最小厚度68cm,这里取8cm。（6）现浇顶部混凝土厚度：一般不小于10cm，这里取10cm。3.桥面铺装及纵横坡度:桥面采用沥青混凝土桥面铺装，厚0.10m。桥面设双向横坡，坡度为1.5%。为了排除桥面积水，桥面设置预制混凝土集水井和10cm铸铁泄水管，布置在拱顶实腹区段。双向纵坡，坡度为0.6%。4.施工方法:采用无支架缆索吊装施工方法，拱箱分段预制。采用装配整体式结构型式，分阶段施工，最后组拼成一个整体。5.总结:预应力混凝土连续箱梁也是目前公路大跨径桥梁中经常采用的桥型之一。结构受力合理，变形小；桥面连续，行车舒适；较T型梁增加了施工的难度和工期；材料用量和费用较T型梁要多一些。上部构造施工采用移动支架一次性投入费用要高；且由于增加了大吨位支座，日后维护费用要增加。桥型方案三：预应力混凝土连续刚构方案（比较方案）桥梁全长：160m （1）上部构造为预应力混凝土变高度箱梁，根部高4.5m，跨中高2.0m；下部构造为空心矩形截面墩身、肋板式桥台，桩基础；采用挂篮悬臂浇筑施工。（2）预应力混凝土连续刚构桥外型美观，是目前公路大跨径桥梁中经常采用的桥型之一，尤其是墩身高度很高时,更能体现出它的优势。该桥型连续，行车舒适；但上部结构施工工序较T型梁和连续梁要多、周期较长，造价较高。综上所述，简支梁附加力、特殊力的影响小，设计施工易标准化、简单化、可明显缩短工期。再结合所选地区的地质和地形情况。本次设计选用预应力混凝土简支梁桥作本桥的桥梁形式，并采用装配式设计。二. 桥梁上部结构计算2.1 设计资料2.1.1 设计资料1.桥梁跨径及桥宽 标准跨径：40m（墩中心距离）；全桥共：160米，分4跨 主梁全长：39.96m； 计算跨径：39m； 桥面净空：净14m+21.75m；2.设计荷载公路I级车辆荷载，结构重要系数ro=1.0；人群3.5KN/m，两侧人行栏、防撞栏重力分别为1.53 kN/m和4.87 kN/m。3.材料及工艺材料（1）混凝土 桥面砼土铺装：C30 主梁：C50 桩基、承台、桥墩、桥台、搭板：C30 防撞墙：C20（2）钢筋 主筋：II级钢筋 辅助钢筋：I级钢筋 预应力钢筋：15.2钢绞线，每束6根（3）预应力管道 预应力管道均采用塑料波纹管成孔，并采用真空压浆技术进行后张法管道灌浆。（4）锚具采用锥形锚具，且其产品性能符合国际预应力协会编制的先张预应力体系验收建议（FIP-91）和预应力筋锚具、 夹片和连接器(GB/T14370-93)的要求。供货厂家必须取得ISO9002和BSI质量体系认证证书。（5） 附属结构 桥面铺装桥面铺装采用7cm厚C30混凝土，8cm厚沥青混凝土，沥青混凝土下面做一层桥面防水层。 防撞护栏在T梁边缘50cm范围内设置防撞护栏，护栏上部为钢结构，下部为混凝土结构。护栏在每个墩顶设置伸缩缝。 桥面排水桥面排水采用集水管集中排水的方式，在桥面的边缘处设置泄水孔，便于排水4.设计依据 （1）交通部颁公路工程技术标准（JTG B012003） （2）交通部颁公路桥涵设计通用规范（JTG D602004） （3）交通部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）5.基本计算数据基本数据表名称项目符号单位数据混凝土立方强度RMPa50弹性模量MPa3.45×10轴心抗压标准强度fMPa32.4抗拉标准强度fMPa2.65轴心抗压设计强度fMPa22.4抗拉设计强度ftdMPa1.83预施应力阶段极限压应力0.7fckMPa20.72极限拉应力0.7ftkMPa1.757使用荷载作用阶段极限压应力0.5fckMPa16.2极限主压应力0.6fckMPa19.44极限主拉应力0.6ftkMPa1.59j15.2钢绞线标准强度fpkMPa 1860弹性模量MPa1.95×10抗拉设计强度fpdMPa1488 最大控制应力0.75fpkMPa1395 使用荷载作用阶段极限应力0.7fpkMPa 1209材料容重钢筋混凝土1KN/m25沥青混凝土2KN/m23钢绞线3KN/m78.5名称项目符号单位数据材料容重钢束与混凝土弹性模量比EP无量纲5.652.1.2 横截面布置（1）主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。故本设计主梁翼板宽度为2500mm，由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头，因此主梁的工作截面有两种：预施应力、运输、吊装阶段的小截面（上翼板宽度1600mm）和运营阶段的大截面（上翼板宽度2500mm）。桥宽为净14m+2×1.75，桥梁横向布置选用七片主梁。（2）主梁跨中主要尺寸拟定主梁高度预应力混凝土简支梁的主梁高度与其跨径之比通常在1/15-1/25之间，标准设计中高跨比约在1/18-1/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束的用量，同时梁高加大一般是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计中取用2300mm的主梁高是比较合适的。主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板抗压强度的要求。本设计预制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。在预应力混凝土梁中,腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定要求出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本设计取腹板厚度为200mm。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定，设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的10%-20%为合适。本设计考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按三层布置，一层最多排三束，同时“公预归”第9.4.9条对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄的宽度为550，高度250，马蹄与腹板交接处做三角过渡，高度为150，以减小局部应力。按照以上拟定的外形尺寸，就可以绘出预制梁的跨中截面布置图（如图2-2 2-3所示）横截面沿跨长的变化本设计主梁采用等高形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分为配合钢束弯起而从四分点附近开始向支点逐渐抬高。梁端局部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，同时也为布置锚具的需要，在距梁端1980范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。横隔梁的设置模型试验结果表明，主梁在荷载作用位置的弯矩横向分布，在当该位置有横隔梁时比较均匀，否则主梁弯矩较大。为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在桥跨中点、三分点、六分点和支座处共设置七道横隔梁，其间距为6.5m。端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部260，下部240；中横隔梁高度为2050，厚度为上部180，下部160。（3）计算截面几何特征计算跨中各截面的几何性质将主梁跨中截面划分成五个规则的小单元，截面几何特性列表计算见表32检验截面效率指标上核心距： Ks=I/A ycx =66283353/6957.5×（230-83.29）=46.64mm下核心距： Kx=I/A ycs =82.15mm截面效率指标：(Ks + Kx）/h=(46.64+82.15)/230=0.56>0.5表明以上初拟的跨中截面尺寸时合理的。表32 跨中截面的几何特性表分块名称分块面积Ai(cm2)分块面积形心至上缘的距离yi(cm)分块面积对上缘静矩（cm4）分块面积的自身惯矩Ii(cm4)di=yi-ys(cm)分块面积对截面积形心的惯矩Ix=Ai×di2(cm4)I=Ii+Ix(1)(2)(3)=(1)×(2)（4）（5）（7）（4）+（6）大毛面积翼板37507.52812370312.575.792154046521610778三角承50018.3339166.52777.77864.95721097062112484腹板380011041800011431667-26.71271101214142678下三角262200525003281.25-116.7135755713578853马蹄1375217.5299062.571614.58-134.212476694624838560968780685466283353 小毛面积翼板24007.518004500088.061861095318655953三角承托50018.3339166.52777.77877.2329820052984783腹板380011041800011431667-14.4479235212224018下三角262.5200525003281.26-104.4428632752866556马蹄1375217.5299062.571614.58-121.942044537520516990833779672657348299注：大毛截面形心至上缘距离：ys=Si/Ai=83.29cm小毛截面形心至上缘距离：ys=Si/Ai=93.56cm2.1.3 恒载内力（1）半跨预制梁自重：根据截面的变化分为三段求解跨中截面（长13m） G1=0.83375×25×13=270.97（kN）变化截面（长5m） G2=（1.443625+0.83375）×5×25/2=142.34(kN)支点截面（长1.98m） G3=1.443625×25×1.98=71.46（kN）中横隔梁体积：0.17×（1.9×0.7-0.5×0.1×0.5-0.5×0.15×0.175）=0.2196（m3）端横隔梁体积：0.25×（2.15×0.525-0.5×0.065×0.325）=0.2795（m3）故半跨横隔梁重力为：G4=（2.5×0.2196+1×0.2795）×25=20.71（kN）预制梁恒载作用集度：g1=（270.97+142.34+71.46+20.71）/19.98=25.30(kN/m)（2）二期恒载作用现浇T梁翼板集度：g5=0.15×0.9×25=3.38（kN/m）边梁现浇中横隔梁体积：0.17×0.45×1.9=0.14535（m3）边梁现浇端横隔梁体积：0.25×0.45×2.15=0.241875（m3） 边梁现浇部分集度：g6=（5×0.14535+2×0.241875）×25/39.96=0.76(kN/m)7cm混凝土铺装：0.07×14×24=23.52（kN/m）8cm沥青铺装： 0.08×14×23=25.76（kN/m）将桥面铺装均摊给七片主梁，则：g7=（23.52+25.76）/7=7.04（kN/m）将两侧人性栏、防撞栏均摊给七片主梁，则：g8=（1.53+4.87）×2/7=1.82（kN/m）边梁二期恒载作用集度：g2=3.38+0.76+7.04+1.82=13.00（kN/m）（3）恒载作用效应计算梁的弯矩和剪力值计算跨中： 四分点： 支点：恒载作用效应计算见表3-3表3-3 恒载作用效应作用效应跨中四分点支点一期 弯矩（kN.m）4810.163607.620剪力（kN）0246.68493.35二期 弯矩（kN.m）2479.231859.430剪力（kN） 0127.14254.28 弯矩（kN.m）7289.395467.050剪力（kN）0373.82747.632.1.4 活载内力的计算 计算主梁抗扭惯矩ITa.对于T形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算：ITcibiti3式中：bi，ti为相应单个矩形截面的宽度和高度； ci矩形截面抗扭刚度系数； m梁截面划分成单个矩形截面的个数对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：t1=17.2（cm）马蹄部分的换算平均厚度t332.5（cm）表36 IT计算表 分块面积bi(cm)ti(cm)ti/biciITcibiti3(×10-3m4)翼缘板25017.214.53491/34.24037腹板180.3209.0150.31004.47144马蹄5532.51.69230.20983.9611212.67293b 计算抗扭修正系数本设计主梁的间距相同，则得：（2）冲击系数和车道折减系数按桥规第4.3.2 条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频：简支梁桥：0.96875×25×103/9.812468.78（kg/m） 式中：结构的计算跨径（），l39 E结构材料的弹性模量（），E3.45×104（） 结构跨中处的单位长度质量（），0.6628 结构跨中处延米结构重力（） 重力加速度，9.81根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数，按桥规4.3.1条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道折减20，四车道折减30，但折减后不得小于两车道布载时的结果（3）计算主梁的荷载横向分布系数a.荷载位于跨中时，按偏心压力法计算由设计知该桥设有刚度很大的横隔梁，且承重结构的跨宽比：L/B=39/(7×2.5)=2.23>2为窄桥， 故可按偏心压力法计算横向分布系数。由图知：a1=7.5; a2=5;a3=2.5; a4=0;a5=-2.5;a6=-5;a7=-7.5e1=7.5; e2=5;e3=2.5; e4=0;e5=-2.5;e6=-5.5;e7=-7ai2=7.52+52+2.52+(-2.5)2+(-5)2+(-7.5)2=175则各梁横向影响线的竖标值为：由公式 计算所得的值列于表3-7内 梁号i1i2i3i4i5i6i710.45140.34860.24570.14290.04-0.0629-0.165320.34860.280.21140.14290.07430.0057-0.062830.24570.21140.17710.14290.10860.07430.0440.14290.14290.14290.14290.14290.14290.1429计算荷载横向分布系数 1号梁的横向影响线和最不利布载如图可变作用（公路I级）四车道： 三车道：两车道：故取汽车荷载的横向分布系数为：人群：2号梁的横向影响线和最不利布载如图5可变作用（公路I级）四车道：三车道：两车道：故取汽车荷载的横向分布系数为：人群：3号梁的横向影响线和最不利布载如图6可变作用（公路I级）四车道： 三车道：两车道：故取汽车荷载的横向分布系数为：人群：4号梁的横向影响线和最不利布载如图7可变作用（公路I级）四车道：三车道：两车道： 故取汽车荷载的横向分布系数为：人群：b.当荷载位于支点时，按杠杆原理法计算绘制1号梁，2号梁，3号梁的荷载横向分布系数影响线，如图3-5，按桥规在横向影响线上确定的最不利荷载布置位置求得1号梁的活载横向分布系数汽车：mcq=0.5×0.6=0.3人群：mor=1.17c.1号梁荷载作用横向分布系数汇总见表3-81号梁荷载作用横向分布系数汇总荷载类别mcm0汽车0.61900.3人群0.46891.17d车道荷载的取值按桥规4.3.1条，公路I级的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk为：qk10.5kN/m计算弯矩时Pk（360-180）/（50-5）×（39-5）+180316 kN计算剪力时Pk316×1.2=379.2 kNe各截面的最大弯矩和剪力计算荷载内力 在活载内力计算中，对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁活载弯矩时，采用全跨统一的横向分布系数mc，由于跨中和四分点的剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部，故也按不变的mc来计算。求支点和变化点截面活载剪力时，由于主要荷载集中在支点附近应考虑支承条件的影响，即从桥支点第一根横隔梁，横向分布系数用m0和mc内插，其余区段均取mc值 计算跨中截面最大弯矩和最大剪力(见图3-6)采用以下公式: 对于人群荷载:q=3.5KN/m Mmax=1/8 mcql Vmax=1/8 mcql式中: -车辆冲击系数 -车道折减系数 mc-主梁荷载横向分布系数 y-沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线最大值 -影响线为正的处的面积计算结果如表3-9表3-9 跨中内力计算表荷载类别汽车荷载人群荷载1+1.186-最大弯矩(1+)mc (1/8ql+1/4Pkl)1/8mcql3727.43312.02最大剪力239.3428.47 计算四分点截面最大弯矩和最大剪力(见图37)计算结果如表3-10 表3-10 四分点内力计算表荷载类别汽车荷载人群荷载1+1.186-最大弯矩(1+)mc (3/32ql+3/16Pkl)3/32mcql3568.43234.02最大剪力257.0035.42 计算支点截面最大弯矩和最大剪力(见图38)表3-11 支点内力计算表 荷载类别汽车荷载人群荷载1+1.186-最大弯矩(1+)mc (1/8ql+1/4Pkl)1/8mcql0.000.00最大剪力307.6755.372.2 主梁内力计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活载作用下梁桥荷载横向分布计算，可分别求得主梁各控制截面的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。根据“桥规”第4.1.5 条：公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计。2.2.1 承载能力极限状态作用效应组合永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：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，按“桥规”1.0.9 规定的结构设计安全等级采用，取1.0； 第个永久作用效应的分项系数，按“桥规”4.1.6 的规定采用1.2； 第个永久作用效应的标准值； 汽车荷载效应的分项系数，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； 在作用效应组合中除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第个可变作用效应的分享系数，取1.4； 在作用效应组合中除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外其他第个可变作用效应的标准值； 在作用效应组合中除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外其他可变作用效应的组合系数，本设计人群荷载的组合系数0.82.2.2 正常使用极限状态作用效应组合（1）作用短期效应组合。永久作用标准值与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为： 作用短期效应组合设计值； 第个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载（不计冲击系数）0.7，人群荷载1.0。 第个可变作用的频遇值。（2） 作用长期效应组合。永久作用标准值与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为： 作用短期效应组合设计值； 第个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载（不计冲击系数）0.4，人群荷载0.4。 第个可变作用的准永久值。 (计入冲击影响)表3-12主梁作用效应荷载组合序号荷载类别跨中截面四分点截面支点最大弯矩最大剪力最大弯矩最大剪力最大剪力（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）（kN）（1）第一期恒载4810.1603607.62246.68493.35（2）第二期恒载2479.2301859.43127.14254.28（3）总恒载=（1）+（2）7289.390.005467.05373.82747.63（4）活载（汽车）3727.43239.343568.43257.00307.67（5）活载（人群）312.0228.47234.0235.4255.37（6）标准组合=（3）+（4）+（5）11328.84267.819269.5666.241110.67（7）短期组合=（3）+0.7×（4）/()+(5)9801.41169.137807.23560.96984.59（8）极限组合=1.2×（3）+1.4×（4）+1.12×（5）14315.13366.9611818.36848.051389.90Md=1.2×(MG1k+ MG2k+ MG3k)+ 1.4MQ1k+ 1.12MQ2k )Vd=1.2×(VG1k+ VG2k+ VG3k)+1.4VQ1k+ 1.12VQ2k Ms=(MG1k+ MG2k+ MG3k)+ 0.7MQ1k/(1+v) +MQ2k Ml=(MG1k+ MG2k+ MG3k)+ 0.4(MQ1k/(1+v) +MQ2k )2.3 预应力钢束的计算及钢束布置2.3.1 跨中截面钢束的估算和确定按构件正截面抗裂性要求估算钢束数 对于全预应力混凝土构件，根据跨中截面抗裂要求，由式 设预应力钢筋截面重心距下缘为故预应力张拉控制应力为，预应力损失按20%估算，可得需要预应力钢筋的面积为采用7束615.2预应力钢筋,供给的预应力钢筋截面积为。 跨中截面及锚固端截面的钢束布置 采用7束6s15.2预应力钢绞线束,则预应力钢筋的截面面积Ap=42×140=58802采用HVM15-8型锚具,内径70mm,外径77mm的预留铁皮波纹管，预应力筋束的横截面布置如图3-9所示:对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束群重心到截面形心的偏心距大些，本设计采用内径70mm，外径77mm的预埋铁皮波纹管，根据“公预规”9.4.9条规定，直线管道的净距不应小于40mm，至梁底净距不应小于50mm，至梁恻的净距不应小于3.5cm，细部构造见图3-11，由此可直接得出钢束群重心至梁底的距离为： 锚固端截面，钢束布置通常考虑下述两个方面：一是预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，使截面均匀受压；二是考虑锚头布置的可能性，以满足张拉操作方便的要求。按照上述锚头布置“均匀”、“分散”原则，锚固端截面的钢束布置（如图3-12）所示。钢束群重心至梁底距离为： 为验核上述布置得钢束群重心位置，需计算锚固端截面几何特征（如表2.9），如图1.13示出了计算图示表2.9钢束锚固截面几何特征计算分块名称分块面积Ai(cm2)分块面积形心至上缘的距离yi(cm)分块面积对上缘静矩（cm4）分块面积的自身惯矩Ii(cm4)di=yi-ys(cm)分块面积对截面积形心的惯矩Ix=Ai×di2(cm4)I=Ii+Ix(1)(2)(3)=(1)×(2)（4）（5）（7）（4）+（6）翼板37507.52812370312.575.792154046521610778三角承50018.3339166.52777.77864.95721097062112484腹板380011041800011431667-26.71271101214142678805072444837865940 其中：故计算得： 说明钢束群重心处于截面的核心范围内。钢束弯起角和线形的确定： 本设计上部钢束弯起角定为15°，下部弯起角定为7°，在梁顶锚固的钢束弯起角定为18°，N7号钢束在离支座中心线1500mm处锚固。计算钢束锚固点到支座中心线的水平距离axiax1（ax2）=36-40tan7°=31.09（cm）ax3（ax4）=36-80tan7°=26.18（cm）ax5=36-25tan15°=29.31（cm）ax6=36-55tan15°=21.26（cm）ax7=-（150-36*sin18°/2）=-144.44(cm)图3-13示出钢束计算图式，钢束弯起点至跨中的距离x1列表计算在表3-13内钢束号弯起高度（cm）y1(cm)待添加的隐藏文字内容1y2(cm)L1(cm)X3(cm)R(cm)X2(cm)X1(cm)N1(N2)31.012.1918.81