预应力混凝土简支箱梁桥设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流预应力混凝土简支箱梁桥设计.精品文档.郑州航空工业管理学院毕业设计 届 专业 班级题 目 预应力混凝土简支梁桥设计姓 名 * 学号 *指导教师 * 职称 * 2013 年 5 月 20 日摘 要简支梁桥是静定结构，各跨单独受力，结构受力比较单纯，不受支座变形等影响，适用于各种地质情况，结构比较简单，容易做成标准化，装配式构件，制造、安装均比较方便，是一种采用最广泛的的梁式桥。而预应力混凝土的设计是为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件产生的拉应力减小

2、，从而延长桥梁的使用寿命。设计桥梁跨度为30m+30m+36m+30m+30m ,桥面总宽15.3m，一级公路标准，双向4车道，主梁采用预应力混凝土，后张法施工。设计过程如下：首先，进行桥型方案分析比选，拟定主梁形式。在拟定好主梁形式后进行主梁主要构造及细部尺寸的设计，本设计采用箱形梁方案。其次，按照规范进行主梁的作用效应计算、预应力钢束的估算及其布置并计算主梁截面几何特性。再次，进行钢束预应力损失计算、承载能力极限状态计算、持久状况正常使用极限状态抗裂性验算、主梁变形验算。最后，进行施工方案的编制，主要包括上部结构施工，下部结构基础和墩身的施工工艺等。关键词箱形梁；预应力混凝土简支梁桥；后张

3、法；施工方案Title Prestressed concrete box girder bridge designThe name * Number of *Instructor * Titles *Abstract Simply supported beam bridge is a statically determinate structure, each single force, force structure is relatively simple, is not affected by the deformation of the support, suitable for va

4、rious geological conditions, simple structure, easy to make standardization, assembly member, manufacturing, installation is convenient, is a kind of girder bridges with the most extensive. The design of prestressed concrete is in order to avoid premature of reinforced concrete structure crack appea

5、rs, make full use of high strength steel and high strength concrete, managed to concrete structures or members under service load, by applying external force, stress reduce the tension makes component, thereby prolonging service life of bridge. Prestressed concrete beam bridge generally applies to t

6、he following 50m highway bridge.Design of the bridge span is30m+30m+36m+30m+30m, the total width of 15.3m, a highway, two-way 4 lane, the main beam with prestressed concrete, post-tensioned construction.The design process is as follows:First of all, make comparison and selection of bridge scheme, ma

7、ke girder type. Design the main structure and the size of the details in the draft girder girder type, this design uses the box beam.Secondly, according to the standard of estimating effect calculation of main girder, prestressed steel beam and the arrangement and to calculate the geometric property

8、 of section.Thirdly, calculation, calculation of ultimate limit states, permanent condition normal use limit the persistent state of crack resistance checking, end of main beam deformation checking of steel beam prestressed loss.Finally, for the preparation of construction scheme, including the cons

9、truction of superstructure, substructure and pier foundation construction process.Keywordsbox girder, prestressed concrete beam bridge, post-tensioning method，construction program目 录摘 要- 1 -Abstract- 2 -第一部分 工程概况- 1 -1. 工程说明- 1 -2.气侯- 1 -3.地形、地貌- 2 -4.桥型方案比选- 2 -4.1 具体方案比选- 2 -4.2 方案比选- 4 -第二部分 上部结构

10、计算- 6 -1 基本设计资料- 6 -1.1 跨度和桥面宽度- 6 -1.2 技术标准- 6 -1.3 主要材料- 6 -1.4设计依据- 7 -1.5基本计算数据- 7 -2.箱型梁构造形式以及相关设计参数- 9 -2.1 主梁跨中截面主要尺寸拟订- 9 -2.2计算截面几何特征- 9 -3.主梁作用效应计算- 12 -3.1 永久作用效应计算- 12 -3.2 可变作用效应计算- 14 -3.3 主梁作用效应组合- 25 -4.预应力钢束的估算及其布置- 26 -4.1.预应力钢筋数量的估算- 26 -4.2 预应力钢束布置- 28 -5.计算主梁截面几何特性- 33 -5.1 截面面积

11、及惯性矩计算- 34 -5.2 截面静矩计算- 35 -5.3 截面积和特性总表- 40 -6.钢束预应力损失计算- 41 -6.1 预应力钢束与管道壁间的摩擦损失- 42 -6.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失- 43 -6.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失- 44 -6.4由钢束应力松弛引起的预应力损失- 49 -6.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失- 49 -6.6 成桥后各截面由张拉钢束产生的预加力作用效应计算- 52 -6.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总- 54 -7.承载能力极限状态计算- 57 -7.1 跨中截面正截面计算- 57 -7.2 验算最小配筋率- 59

12、 -7.3 斜截面抗剪承载能力验算- 60 -8.持久状况正常使用极限状态抗裂性验算- 63 -8.1 正截面抗裂验算- 64 -8.2 斜截面抗裂验算- 65 -9.持久状况构件的应力验算- 69 -9.2 预应力钢束拉应力验算- 71 -9.3 斜截面混凝土主压应力验算- 72 -10.短暂状况构件的应力验算- 76 -10.1 预加应力阶段的应力验算- 76 -10.2 吊装应力验算- 78 -11.主梁端部的局部承压计算- 79 -11.1 局部承压区的截面尺寸验算- 79 -11.2 局部抗压承载力验算- 80 -12.主梁变形验算- 81 -12.1 计算由预加力引起的跨中反拱度-

13、 81 -12.2 计算由荷载引起的跨中挠度- 84 -12.3 结构刚度验算- 85 -12.4 预拱度的设置- 85 -第三部分 预应力混凝土简支箱梁施工方案设计- 85 -1.工程概况- 86 -2.编制依据- 86 -3.桥梁主要部位施工方案- 86 -3.1 钻孔灌注桩施工- 86 -3.2预应力简支箱梁施工- 97 -3.3.墩台施工工艺- 101 -3.4 盖梁施工工艺- 104 -3.5.桥梁安装施工工艺- 105 -3.6 桥面系施工工艺- 106 -参考文献- 107 -The causes, prevention and treatment of cracks in co

14、ncrete- 108 -1.Causes and types of concrete cracks- 110 -2.Concrete cracks and prevention- 111 -2.1 Shrinkage cracks and prevention of- 111 -2.2 Plastic shrinkage cracks and prevention- 113 -2.3 subsidence cracks and prevention- 114 -2.4 Temperature cracks and prevention- 115 -2.5 chemical reaction

15、caused cracks and prevention- 118 -3 crack treatment- 119 -3.1 Surface repair method- 120 -3.2 grouting, caulking closure method- 120 -3.3 Structural reinforcement method- 120 -3.4 Concrete replacement method- 121 -3.5 electrochemical Protection Act- 121 -3.6 biomimetic self-healing legal- 121 -Conc

16、lusion:- 122 -混凝土裂缝的成因、预防及处理- 123 -1.混凝土裂缝的成因及种类- 125 -2.混凝土中常见裂缝及预防- 126 -2.1干缩裂缝及预防- 126 -2.2塑性收缩裂缝及预防- 127 -2.3沉陷裂缝及预防- 128 -2.4温度裂缝及预防- 129 -2.5化学反应引起的裂缝及预防- 131 -3.裂缝处理- 131 -3.1表面修补法- 132 -3.2 灌浆、嵌缝封堵法- 132 -3.3结构加固法- 132 -3.4混凝土置换法- 133 -3.5 电化学防护法- 133 -3.6仿生自愈合法- 133 -结束语：- 133 -第一部分 工程概况 1

17、. 工程说明该工程位于周口市八一路上，是八一路跨越沙颍河的重要节点。该处河道宽约97m，2010年8月测时河面宽度约68m。根据路线设计要求，桥梁拟与水流正交。根据社会发展的需要，对颍东路跨沙颍河大桥进行建设以省道S238与颍东路交叉口为起点向北2km（包括颍东路桥），造价约4亿，项目部位置设于起点处。该标段工程包括桥梁结构建设、引线路基高填方工程，工程量大且施工难度较高、工期较长。该桥拟采用30+30+36+30+30m预应力混凝土简支梁桥，全桥长156米。柱式桥墩。桥面宽度为15.3m。该桥为五跨预应力混凝土简支箱梁结构，桥面连续。桥墩采用柱式桥墩、桩基础。2.气侯周口市地处我国南北气候过

18、渡地带，属暖温带半湿润大陆性季风气候区，冬春干燥少雨，夏秋季西太平洋副热带高压增强，暖湿海洋气团从西南、东南方向侵入，冷暖气团交汇形成降水，降水量集中，气候晴热而湿润，昼夜温度悬殊明显。多年平均气温14.6，极端最高气温43.2，极端最低气温-16.7；多年平均降水量790.4mm，年最大降雨量1197.9mm，日最大降雨量135.8mm，降水年际变化大，年内分配不均，69月降水量一般占全年降水量的70%左右。降水量年际变幅较大，最丰年降水量为最枯年的4倍之多。夏季多东南风和南风，冬季多西北风和东北风，风向北偏东，其次为东偏北，常年风向为东北、东和东南风，最大风速20m/s，平均风速2.9m/

19、s，基本风压0.45KN/m2；雪荷载0.45KN/m2；冻土深度0.4m。相应防洪水位50.24 m。两岸堤顶高程52.24 m。3.地形、地貌桥址处地貌类型属黄淮河冲积平原，该桥址位于周口市中心地段八一路中段沙颍河上，桥址处沙颍河深12m左右，河口宽约97m，勘探期间河内水面宽约68m，水深约7.5m，河道南北侧无滩地，桥址处河道较顺直，下游河道略弯曲，河堤高于平均地面约5m，两岸地形较为平坦。场地地貌属黄淮河冲积平原。4.桥型方案比选4.1 具体方案比选初步设计阶段，对桥型提出三种方案，分别是：预应力混凝土箱型梁桥、部分预应力混凝土斜拉桥、上承式桁架拱桥。4.1.1 预应力混凝土箱型梁桥

20、方案（30+30+36+30+30）m5跨预应力混凝土箱型梁桥。主梁采用箱形截面，桥墩均采用双柱式桥墩，桥台为肋式桥台，基础为钻孔灌注桩基础。简图如图1所示：图1 预应力混凝土箱型梁桥4.1.2 部分预应力混凝土斜拉桥方案（30+30+36+30+30）m五跨部分预应力混凝土斜拉桥, 桥梁全长156m。采用双索面形式，塔、梁固结，主梁采用变高度预应力混凝土箱梁，单箱多室截面，主塔采用实心混凝土矩形截面。下部采用钢筋混凝土空心墩，灌注桩基础。简图如图2所示： 图2 部分预应力混凝土斜拉桥4.1.3 上承式刚架拱桥方案简图如图所示：采用跨度为156m钢架结构拱桥方案。图3 上承式刚架拱桥三种方案比

21、较详见表。4.2 方案比选表1 方案比较表预应力混凝土箱型梁桥部分预应力混凝土斜拉桥上承式刚架拱桥 安全性静定结构，构造简单。主梁高跨比适中， 技术成熟，计算简单，施工方法简单，质量好，保证工程本身安全。行车较为平顺。可保证司机正常行驶，满足交通运输安全要求高次超静定结构，包含更多设计变量，全桥中的技术经济合理性不能简单地由结构体积小、重量轻或者满足应力要求等概念准确表示，给选定桥型方案和寻求合理设计带来一定困难。主桥跨度适中，拉索是柔性体系，风力作用下会振动，会影响桥上行车和桥本身的安全，横向刚度小。行车平顺舒适。拱的承载潜力大。但伸缩缝较多。上承式拱曲线底面将增加桥面高程。行车条件较差。经

22、济性施工技术成熟，方法简单，易掌握，需要的机具少，无需大型设备，可充分降低施工成本，所用材料简单，价格低，成桥后养护费用少。需要大量拉索钢丝，预应力束，主塔构造复杂，高空作业多，斜拉索施工复杂，工期较长。斜拉索后期营运养护费用较高，基础施工复杂，还需要减震装置。需要大量的吊装设备，占用施工场地大，需劳动力多。工序较多，建桥时间也较长。美观性形式简明，造型简单现代感强，可通过索塔与拉索布置形式获得满意造型，塔较高，使桥向纵向和横向延伸，比例协调，均匀。曲线造型优美适用性变形小，动力性能好，主梁性能好，主梁变形挠曲线平缓，行车较为平顺。可保证司机正常行驶，满足交通运输安全要求。且施工简单。跨度大，

23、行车性能好，不用作大量基础工程，由于拉索多点支撑作用，梁高小，可采用悬臂施工，不影响通航，梁可以预制，可加快施工速度。上部结构的自重较大，存在水平推力，下部结构工程量大，地质条件要求高。因本地段为非通航河流地段，且地质条件复杂，经综合比较后最终以适用最广、材料用量最少、施工方便的预应力混凝土箱型梁桥作为最佳设计方案。第二部分 上部结构计算由于时间和篇幅限制，本设计只对桥梁上部结构进行了设计计算，其计算过程及结果如下：1 基本设计资料1.1 跨度和桥面宽度标准跨径：36m（墩中心距离）；主梁全长：35.96m；计算跨径：35.16m；桥面净空：净14.3m+20.5m=15.3m。1.2 技术标

24、准设计荷载：公路-I级。环境标准：I类环境。设计安全等级：二级。1.3 主要材料混凝土：上部结构采用C50混凝土，下部结构、栏杆及桥面铺装用C25混凝土。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s15.2钢绞线，每束7根，全梁配6束，=1860MPa.普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋。 按后张法施工工艺制作主梁，采用内径60mm、外径67mm的预埋波纹管和夹片锚具。1.4设计依据（1）、交通部颁公路工程技术标准（JTG B012003），简称标准；（2）、交通部颁公路桥涵设计通用规范（JTG D6

25、02004），简称桥规；（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 简称公预规。1.5基本计算数据表2 基本计算数据表名称项目符号单位数据混凝土立方强度MPa50弹性模量MPa轴心抗压标准强度MPa32.4轴心抗拉标准强度MPa2.65轴心抗压设计强度MPa22.4轴心抗拉设计强度MPa1.83短暂状态容许压应力MPa20.72容许拉应力MPa1.757持久状态标准荷载组合：MPa容许压应力MPa16.2容许主压应力MPa19.44短期效应组合：MPa容许拉应力MPa0容许主拉应力MPa59钢绞线标准强度MPa1860弹性模量MPa抗拉强度设计MPa126

26、0最大控制应力MPa1395持久状态应力：MPa标准荷载组合MPa1209材料重度钢筋混凝土25.0沥青混凝土23.0钢绞线78.5钢束与混凝土的弹性模量比无量纲5.65 注：本设计考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束，和分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则=29.6MPa，=2.51MPa。2.箱型梁构造形式以及相关设计参数2.1 主梁跨中截面主要尺寸拟订本箱梁按全预应力混凝土构件设计，施工工艺为后张法。桥上横坡为单向2%。箱梁截面尺寸：梁高为1.8m，为了便于模板制作和外形美观，主梁沿纵向外轮廓尺寸保持不变，端部设置横隔梁，高1.25m，宽0.5m；横向共计5片箱型梁，

27、采用湿接缝法进行连接，湿接缝宽0.6m，厚度为0.18m，预制箱型梁顶板宽2.4m，跨中腹板厚0.18m；顶板，底板均厚0.18m，端部腹板厚0.25m，顶板与底板均厚0.25m，腹板和顶板之间没有承托。底板厚度、腹板厚度在距支座中心线1.78m处开始渐变为距支座中心线0.1m处的0.25m（即端部截面尺寸），如图1所示。预应力管道采用金属波纹管成形，波纹管内径为60mm，外径为67mm，管道摩擦系数，管道偏差系数，锚具变形和钢束回缩量为6mm（单端）。沥青混凝土重度按23kN/m3计，预应力混凝土结构自重按26kN/m3计，混凝土自重按25kN/m3计，单侧防撞栏线荷载为7.5kN/m。 2

28、.2计算截面几何特征根据以上拟定的各部分尺寸，绘制箱型梁的跨中及截面图，详见下图：图4 结构尺寸图 （尺寸单位：mm）将主梁跨中截面分成四个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算见下表。表3 跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积 分块面积形心至上缘距离分块面积对上缘静矩分块面积的自身惯矩分块面积对截面形心的惯矩=+大毛截面（含湿接缝）顶板5400105400014580056.9717526136.8617671936.86承托48322.9411080.021821.8744.03936363.55938185.42腹板493293.54611427714059-26.563479198.

29、5211193257.52底板1881170.87321406.4750755.61-103.9320317517.8620368273.4712696837628.4950171653.27小毛截面（不含湿接缝）顶板4320104320011664062.0416627514.1116744154.11承托48322.9411080.021821.8749.1747507.99749329.86腹板493293.54611427714059-21.462271341.859985400底板1881170.87321406.4750755.61-98.8318372420.9018423176

30、.4911616836828.4945902060.49大毛截面形心至上缘距离：=66.76cm小毛截面形心至上缘距离：=72.04cm由上表可计算出截面效率指标（希望在0.5以上）式中：截面上核心距，可按下式计算 cm截面下核心距，可按下式计算 cm截面效率指标： 0.5表明以上的初拟截面是合理的。3.主梁作用效应计算主梁的作用效应计算包括永久作用效应和可变作用效应。根据梁跨结构纵、横截面的布置，计算可变作用下荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点截面及支点截面）的永久作用和最大可变作用效应，再进行主梁作用效应组合（标准组合、短期组合和极限组合）。本设计以中梁作用效应进

31、行计算。3.1 永久作用效应计算3.1.1 永久作用集度 1 主梁自重跨中截面段主梁的自重（底板宽度变化处截面至跨中截面，长15.8m） kN 底板加厚与腹板变宽段梁的自重近似计算（长1.68m） kN支点段梁的自重（长1.98m） kN 中主梁的横隔梁端横隔梁体积： 故半跨内横隔梁重力为： kN 预制梁永久作用集度 kN/m 2 二期永久作用集度顶板中间湿接缝集度 kN/m 、中梁现浇部分横隔梁的作用集度：一片端横隔梁（现浇部分）体积： 所以 kN/m桥面铺装层9cm沥青混凝土铺装层：0.0914.323=29.601 kN/m6cm混凝土铺装：0.05614.323=21.45 kN/m若

32、将桥面铺装传给五片主梁，则 kN/m防撞栏若将防撞栏均摊给五片主梁，则： kN/m边梁二期永久作用集度： kN/m 3.1.2 永久作用效应如下图所示，设为计算截面离左支座的距离，并令。永久作用效应计算见下表。图5 永久作用效应计算图表4 1号梁永久作用效应作用效应跨中c=0.5四分点c=0.25支点c=0一期弯矩（）5429.6754072.2430剪力（）0308.854617.708二期弯矩（）2924.112193.080剪力（）0166.33332.662弯矩（）8357.766265.320剪力（）0475.18950.373.2 可变作用效应计算3.2.1 冲击系数和车道折减系数

33、冲击系数和车到折减系数计算：结构的冲击系数与结构的基频f有关，故应先计算结构的基频f，简支梁的基频可以按下式计算：简支梁桥的基频： Hz 其中： kg/m 根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：=0.1767lnf0.0157=0.1713本设计为四车道，在计算可变作用效应时需进行车道折减，四车道折减33%，三车道折减22%,但折减后不得小于用两行车道布载的计算结果。3.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数1.跨中荷载的横向分布系数mc：由于各主梁均不设跨中横隔梁，仅设置端横隔梁，各主梁之间的联系靠现浇湿接缝来完成，故可以按刚接梁法来绘制横向分部影响线和计算横向分部系数mc。图6 抗扭惯

34、性矩计算图示（单位：cm）计算主梁抗扭惯矩IT对于箱形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算：式中：箱形梁闭合截面中线所包含的面积；bi,ti相应为单个矩形截面的宽度和高度； ci矩形截面抗扭惯矩系数； m梁截面划分成单个矩形截面的个数。对本箱型梁截面，计算如下： cm2=62176381.34cm4其中c=0.2199参数为t/b=20/35.76=0.5442计算主梁的扭转位移和挠度之比及悬壁板挠度与主梁挠度之比；主梁的抗扭刚度和抗扭刚度比例参数和主梁抗弯刚度与桥面板抗弯刚度比例参数，可分别根据下式计算：式中：I主梁抗弯惯性矩；IT主梁抗扭惯性矩；b1主梁翼缘板全宽；l主梁计算跨径；d1中相邻两

35、梁肋的净距之半；本梁d1=33+30=60 cm；h1计算单位板宽抗弯惯性矩时所取的板厚，若板厚从梁勒至悬壁端按直线变化时，可取靠梁勒d1/3处的板厚本梁取22cm，因此有：=0.0341计算荷载横向分布影响线竖坐标值，根据计算出的参数及，可查附表C，内插得到横向分布影响线竖坐标值见下表：0.0030.006荷载位置1234512345梁号10.022682291921651462762311891611440.043122471891431093202481841381090.034129924219014912030724318614511920.022292232031801652312

36、282031771610.042472342041711432482412061671380.0341242231203.7174149.524323720517014530.021922032102031921892032152031890.041892042142041891842062202061840.0341190203.7212.8203.7190185.5205218.5205185.5123451号梁0.00549305.64242.83186.68145.68119.172号梁242.83235.98204.78170.68145.773号梁0.0341186.27204.7

37、8217.53204.78186.表5 横向分布影响线竖坐标值计算表计算荷载横向分布系数1号梁的横向影响和最不利布载如图所示1号梁四车道：=0.5766三车道：=0.5607两车道：=0.53722号梁的横向影响和最不利布载如图所示2号梁四车道：=0.5618三车道：=0.5240两车道：=0.47243号梁的横向影响和最不利布载如图所示3号梁四车道：=0.5434三车道（1）：=0.4828三车道（2）：=0.4868两车道：=0.4218由以上计算可知：2 支点截面的荷载横向分布系数m0按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载，支点截面的荷载横向分布系数可计算如下：图10 支点横向分布

38、系数计算图式（尺寸单位：cm）1号梁：2号梁：3号梁：由以上计算可知3.横向分布系数取值：通过上述计算，可变作用横向分布系数1号梁为最不利，故可变作用横向分布系数取值为：跨中截面：mc=0.5766 支点截面：mo=1.00743.2.3 车道荷载取值车道荷载取值：公路-级车道荷载的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值pk为： qk=10.5KN/m计算弯矩时： kN计算剪力时： kN3.2.4 计算可变作用效应在可变作用效应计算中，对于横向分布系数的取值作如下处理：计算主梁可变作用弯矩时，均采用全跨统一的横向分布系数取mc；计算跨中及四分点可变作用剪力效应时，由于剪力影响线的较大坐标也位于桥跨

39、中部，故也采用横向分布系数亦取mc；计算支点可变作用剪力效应时，从支点至l/4梁段，横向分布系数从mo过度到mc，其余梁段取mc。1 求边梁跨中截面的最大弯矩和最大剪力弯矩：（不计冲击时） （冲击效应）不计冲击： kNm冲击效应： kNm剪力：（不计冲击时） （冲击效应）不计冲击： kN冲击效应： kN2 计算l/4处截面的最大弯矩和最大剪力：弯矩：（不计冲击时）（冲击效应）不计冲击： kNm计冲击效应： kNm剪力：（不计冲击时） （冲击效应）不计冲击： kN计冲击效应： kN3 支点截面剪力计算计算支点截面由于车道荷载产生效应时，考虑横向分布系数沿跨长的变化，均布荷载标准值应布满使结构产生

40、最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线的峰值处。不计冲击：=489.75 kN计冲击效应： kN3.3 主梁作用效应组合根据可能出现的作用效应选择三种最不利的组合：短期效应组合，标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，具体见表6：表6 主梁作用效应组合计算表序号荷载类别跨中截面四分点截面支点截面MmaxVmaxMmaxVmaxVmaxkNmkNkNmkNkN第一期永久作用5429.67504072.243308.854617.708第二期永久作用2924.1102193.08166.33332.662总永久作用（=+）8353.760.00 6265.324

41、75.18950.37可变作用（汽车）2459.298122.321844.47215.88489.75可变作用（汽车）冲击421.27820.95315.9636.9883.89标准组合（=+）11234.34143.278425.75728.041524.01短期组合（=+0.7）10075.0685.627556.45624.241293.20极限组合（=1.2+1.4+）14057.32200.5810110.9824.181943.544.预应力钢束的估算及其布置 4.1.预应力钢筋数量的估算在预应力混凝土桥梁设计时，应满足结构在正常使用极限状态下的应力要求和承载能力极限状态的强度要

42、求。以跨中截面按照上述要求对主梁所需的钢束数进行估算并确定主梁的配束数。4.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算预应力钢束数按全预应力混凝土受弯构件设计，在正常使用态组合计算使时，截面不允许出现拉应力。当截面混凝土不出现拉应力控制时，则得到钢束数n的估算公式：式中： Mk使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值；C1与荷载有关的经验系数，取值C1=0.51；Ap一束815.2钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积为1.4cm2，故Ap=11.2cm2Ks-大毛截面的核心距，设梁高为h，Ks按下面公式计算：式中： ep预应力钢束重心至大毛截面重心轴的偏心距； ys大毛截面形心到上缘的距离； I大毛截面的抗弯惯性矩；采用预应力钢绞线公称直径15.20mm，公称面积140mm2，标准强度fpk=1860Mpa，设计强度为fpd=1260Mpa 弹性模量Ep=1.95105Mpa。 kNm cm假设 cm，则 cm则钢束数n可求得为：4.1.1按承载能力极限状态估算钢束数根据极限状态的应力计算公式，受压区混凝土达到极限强度fcd，应力图形