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各参与计算材料的强度指标按《公桥规》选用，材料名称及设计参数取值见表1.1。

材料名称及设计参数取值表表1.1

材料

项目

参数

C50混凝土

抗压标准强度fck

32.4MPa

φs15.2

低松弛

钢铰线

抗拉标准强度fpk

1860MPa

抗拉标准强度ftk

2.65MPa

抗拉设计强度fpd

1260MPa

抗压设计强度fcd

22.4MPa

抗压设计强度f’pd

390MPa

抗拉设计强度ftd

1.83MPa

弹性模量Ep

1.95×

105MPa

抗压弹性模量Ec

34500MPa

管道摩擦系数μ

0.225

计算材料容重ρ

26kN/m3

管道偏差系数k

0.0015

线膨胀系数α

0.00001

张拉控制应力σcon

0.75fpk

C40混凝土

26.8MPa

钢丝松弛系数

0.3

2.40MPa

单端锚具回缩值ΔL

6mm

18.4MPa

普通钢筋HRB335

抗拉标准强度fsk

335MPa

1.65MPa

抗拉设计强度fsd

280MPa

32500MPa

抗压设计强度fsd’

1.3荷载等级

依据《通用规范》第4.3.1款第3条表4.3.1-1规定，高速公路和一级公路汽车荷载等级：

公路Ⅰ级；

1.4作用荷载、荷载组合、荷载作用简图

1.4.1设计采用的作用

设计采用的作用荷载，按《通用规范》第4章确定。

不计偶然作用，永久作用和可变作用的取项如下：

（1）永久作用：

结构重力、预加力和混凝土的收缩及徐变作用；

（2）可变作用：

汽车荷载、汽车荷载冲击力和温度作用；

整体温差：

温升20℃，整体温降20℃；

空心板桥面铺装上层选用沥青铺装。

竖向梯度温度效应按《通用规范》第4.3.10款第3条选用（100mm沥青混凝土铺装层），具体图式见图1.1。

竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。

图1.1竖向梯度温度（尺寸单位mm）

依据《通用规范》条文说明第4.3.10款不计入横桥向梯度温度。

各板的横向分布系数及取值方式参见《横向分布系数计算书》。

1.4.2作用效应组合

（1）持久状况承载能力极限状态（《通用规范》第4.1.6款）

作用效应组合设计值Sud=1.2×

永久作用+1.4×

汽车荷载+0.8×

1.4温度

作用效应组合设计值组合值还应乘结构重要性系数1.1。

依据《公桥规》第5.1.1款，汽车荷载计入冲击系数。

（2）持久状况正常使用极限状态（《通用规范》第4.1.7款）

作用短期效应组合：

永久作用+0.7×

温度梯度+1.0×

均匀温度作用

作用长期效应组合：

永久作用+0.4×

汽车+0.8×

依据《公桥规》第6.1.1款，汽车荷载不计入冲击系数。

1.5计算模式、重要性系数

按简支结构计算，结构重要性系数为1.1。

1.6总体项目组、专家组指导意见

1．在计算收缩徐变时，考虑存梁期为90天。

2．采用预应力A类构件，考虑现浇层厚度的一半混凝土参与结构受力。

2．计算

2.1计算模式、所采用软件

采用桥梁博士V3.0.3计算，纵向计算按平面杆系理论，将计算对象作为平面梁单元画出结构离散图；

根据桥梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段；

进行作用组合，求得结构在施工阶段和使用阶段时的应力、内力和位移；

按规范中所规定的各项容许值，验算构件是否满足结构承载力要求，材料强度要求和结构的整体刚度要求。

计算共分5个阶段，即4个施工阶段和1个使用阶段，各阶段情况见表2.1，各施工阶段计算简图见图2.1。

施工工序表表2.1

阶段号

工作内容

1

空心板预制

2

张拉预应力钢束

3

浇注铰缝混凝土

4

浇注桥面铺装，安装防撞栏杆

5

使用阶段

图2.1施工阶段计算简图

2.2计算结果及结果分析

2.2.1中板计算结果及结果分析

1.数据输入的一些间接性结果

（1）中板的冲击系数

在桥博中，冲击系数在使用信息中输入，其值计算按照《通用规范》第4.3.2款及其条文说明规定的公式计算。

计算跨径：

；

跨中截面的截面惯矩：

跨中处单位长度质量：

基频：

冲击系数：

。

故汽车冲击力的作用系数为。

（2）C40封端

封端重量在计算中，在第1个施工阶段按集中力加在支承节点上，其重量为：

（3）二期恒载

由于中板结构计算的过程中，考虑了计入5cm桥面现浇层参与结构受力，故未计入部分按二期恒载与桥面沥青混凝土铺装层在第4施工阶段一起计入，并考虑防撞栏杆的横向分布。

二期恒载为：

注：

沥青混凝土容重按考虑。

2.持久状况承载能力极限状态验算

依据《公桥规》第5.1.5款（规范强制性条款）：

作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计入冲击系数）的组合设计值，在保证结构的重要性系数前提下，必须不大于构件承载力设计值。

（1）受弯构件正截面抗弯承载力验算

正截面抗弯承载力（底板计入12根HRB335直径12mm的钢筋）计算结果见图2.2：

图2.2正截面抗弯承载能力计算结果

由图2.2可以看出，构件承载力设计值961kN大于作用效应的组合设计值747kN，正截面抗弯承载力满足《公桥规》（JTGD62-2004）第5.1.5款的要求。

（2）受弯构件斜截面抗剪验算

计算的剪力值以图示结果列出，见图2.3：

图2.3各截面剪力值

依据《公桥规》第5.2.7款和第5.2.9款对构件的斜截面抗剪承载力及抗剪截面尺寸是否符合要求进行验算。

①斜截面抗剪承载力验算

各截面抗剪承载力设计值均与最大剪力值416.9kN比较，对于简支空心板而言，只要验算最不利的截面能够满足抗剪要求即可，显然，由于箍筋间距全桥配置一样，故最不利抗剪位置在腹板变化处截面。

其斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值：

纵向受拉钢筋按12Ф12，箍筋按4Ф10，间距150mm考虑。

由于混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值已经超过作用效应最不利截面最大剪力组合设计值，故斜截面抗剪承载能力极限状态满足《公桥规》要求。

②斜截面截面抗剪尺寸验算

故截面抗剪尺寸满足《公桥规》要求。

3.持久状况正常使用极限状态验算

依据《公桥规》第6.1.1款正常使用极限状态的验算时，汽车荷载效应可不计冲击系数。

预应力作为荷载考虑，荷载分项系数为1.0。

（1）预应力混凝土构件截面抗裂验算

①荷载短期效应组合作用下正截面抗裂性验算

《公桥规》第6.3.1款第1条，对A类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下：

，程序计算结果见图2.4：

图2.4荷载短期效应组合作用下抗裂性验算图

从图2.4中可以看出，短期效应组合作用下没有出现拉应力，故正截面抗裂满足《公桥规》对A类预应力构件在短期效应组合下的要求。

②荷载长期效应组合作用下正截面抗裂性验算

《公桥规》第6.3.1款第1条，对A类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）长期效应组合（不计间接施加在桥上的其他作用效应）下：

，程序计算结果见图2.5：

图2.5荷载长期效应组合作用下抗裂性验算图

从图2.5可以看出，长期效应组合作用下没有出现拉应力，故正截面抗裂满足《公桥规》对A类预应力构件在长期效应组合下的要求。

③预应力混凝土构件斜截面斜抗裂验算

《公桥规》第6.3.1款第2条，对A类预应力混凝土预制拼装构件，在作用（或荷载）短期效应组合下：

，程序计算结果见图2.6：

图2.6荷载短期效应组合作用下斜抗裂性验算图

从图2.6可以看出，短期效应组合作用下斜截面主拉应力最大为，故正斜截面抗裂满足《公桥规》对A类预应力构件在短期效应组合下的要求。

（2）变形计算

①挠度验算

按短期效应组合并消除结构自重产生的位移，程序计算结果见图2.7。

图2.7短期效应组合并消除结构自重产生的位移图

按《公桥规》第6.5.2第2条对构件刚度的规定，第6.5.3条对挠度长期增长系数的取值，计算的挠度为：

，故满足《公桥涵规》对受弯构件最大挠度的要求。

②预加力引起的反拱计算及预拱度的设置

短期效应组合程序计算的挠度值见图2.8。

图2.8短期效应组合产生的位移

预加力产生的反拱值见图2.9。

图2.9预加力产生的反拱值

从图2.8可知，在荷载短期效应组合下，跨中的最大挠度为0.0057m，C50混凝土的挠度长期增长系数为1.425，故考虑荷载长期效应的影响下，最终计算跨中的最大挠度为：

依据《公桥规》第6.5.3款预加力产生的反拱值长期增长系数为2.0，预加力产生的最大反拱值为0.0044m，故预加力产生的长期反拱值。

故由预加力产生的长期反拱值大于荷载短期效应组合计算的长期挠度值，差值为，但差值仅为，可认为不设反预拱。

4.持久状况应力验算

依据《公桥规》第7.1.1款规定：

持久状况应力计算作用（或荷载）取其标准值，汽车荷载应考虑冲击系数。

（1）正截面混凝土的压应力验算

依据《公桥规》第7.1.5款第1条规定，受弯构件正截面混凝土的最大压应力应满足：

，混凝土压应力程序计算结果见图2.10：

图2.10正截面混凝土的压应力图

从图2.10看出正截面混凝土的最大压应力，故正截面混凝土的最大压应力满足《公桥规》的要求。

（2）预应力钢筋拉应力验算

依据《公桥规》第7.1.5款第2条规定，受弯构件受拉区预应力钢筋（钢铰线）的最大拉应力应满足：

程序将预应力钢筋按长度分为31个点，算得各点预应力钢筋的拉应力如下（结构对称，仅列出一半的数值）：

预应力钢筋拉应力表（单位：

Mpa）表2.2

点号

6

7

8

N1最大拉应力

1101

1094

1095

1093

1104

1120

1138

9

10

11

12

13

14

15

16

1155

1157

1160

1163

1166

1168

1170

1171

从表2