第3章 上部结构设计
 
随着我国交通运输业的发展，人们对公路桥梁的建设提出了更高的要求，例如行车要舒适、平稳，建设周期要短等等[6]。于是，先简支后连续的桥梁型式应运而生，并得以大量的使用。这种桥梁具有连续梁行车舒适的优点，同时它的主梁可以先期预制，在简支状态下安装，然后浇筑接头混凝土完成体系转换，因而可以大大缩短建设工期。目前公路上中小跨径的桥梁大量采用了这种型式的桥梁。简支变连续的方法是:在预制场预制好大梁，分片进行安装，安装完成后经调整位置，浇筑墩顶处接头混凝土，更换支座，完成一联简支变连续的过程。其受力特点是:主梁自重内力即简支状态下的内力，即主梁在简支状态承受自身重量;经过体系转换成为连续结构后，承受二期恒载及使用活载。
3.1 计算数据及资料准备
查阅文献[3]及相关标准图，根据水文计算确定的跨径和桥孔孔数，做主梁尺寸拟定的准备。
3.2 主梁内力计算（采用桥梁博士软件）
桥梁博士软件的简介
Bridge系统的建模目前以梁式桥为主，其建模基本思想是首先建立结构定位线，然后选择横断面模板类型或自行绘制横断面，经过计算即可形成所需计算模型[7]。Bridge系统对常见弯坡斜和闭合桥梁结构都能较快地生成计算模型，尤其是连续刚构建模更为方便。利用系统中截面过渡功能，选择 n次抛物线过渡可以一次性修改连续刚构纵向底板线形。此外利用系统中直线+缓和曲线+圆曲线+缓和曲线+直线功能可以方便地建立桥梁平曲线定位线。除结构建模外，预应力建模也很重要。在这方面，Bridge系统同样出色。总之与国际上通用程序相比，Bridge系统建模更专业、更方便。
　　BridgeKF系统主要功能如下：
　 （1）利用系统中Group模型计算分析桥梁预应力和钢筋混凝土结构。结构形式可以是弯、坡、斜或弯坡斜组合结构，如斜弯桥等。桥梁平曲线线形包括公路线形中的所有形式，如圆曲线、缓和曲线和复曲线。
　 （2）利用系统中网格模型计算分析桥梁中异形块，如三叉结构或不能用一根定位线定位的结构。网格模型解决的是特殊问题，其建模比Group模型相对要复杂。由于同样可以计算预应力，网格模型有应用价值。
　 （3）桥梁计算的截面形式不受限制。即可以是等截面也可以是变截面。变截面包括直线变化和n次抛物线变化（自动形成）。系统形成截面有两种方法：①通过绘图工具绘制；②通过模板形成。模板中横断面形式包括箱、 T、空心板等常见结构形式。
　 （4）在计算结构中可以添加横隔板、桥墩、系梁。横隔板针对箱、 T梁结构；桥墩、系梁针对连续刚构。利用横隔板功能可以模拟箱梁上下齿板结构。桥墩结构分实心、空心两种。如有桥墩，在上部结构建模时应考虑其位置。
　 （5）计算结构中任意方向预应力。施加预应力时可以按纵、横、竖三个方向，也可以纵横竖三个方向组合。对梁式结构的预应力计算，特别是连续刚构三向预应力计算较为方便。预应力输入方法为导线点法和G1线法。
　 （6）利用空间实体单元模拟桥梁施工过程，如先简支后连续施工方法或悬臂施工方法等。在分阶段模拟过程中，外力、温度、预应力等均可以分阶段上。
　　（7）在计算中程序考虑了如下荷载：①体系调整；②张拉预应力钢束；③结构自重；④集中力；⑤分布力；⑥强迫位移；⑦温度；⑧收缩徐变。其中，温度、收缩徐变均同样按空间结构计算，且收缩徐变对预应力损失自动计算。
　　（8）系统前处理建模主要功能：①绘图部分：绘直线、圆曲线、抛物线和悬链线；②自动求结构交点；③openGL三维图形显示；④分阶段、分截面、分截面体显示结构；⑸图形加外力、位移、温度等；
　　（9）系统后处理主要功能：①横断面显示截面应力、位移；②结构纵向点显示截面应力、位移；③结构内力、应力、位移最大、最小值。
3.2.1截面布置、尺寸拟定及几何特性计算
1、纵断面布置
设纵坡，即纵坡为1.0%。
设计桥长大于50m，为防止雨水积滞，桥面可设泄水管，每隔6m设置一个。
2、横断面设计
桥面净空净-9+2×1.5m,主梁间距2.2m，选用5片梁，单孔跨径26.5m，计算跨径26.5m，栏杆高1.2m，横隔梁不挖空。
3、主梁截面细部尺寸设计
主梁高度1750mm，跨径26.5m，高跨比为，符合在之间。
马蹄面积96000，全截面821500,约占11.7%。
马蹄宽为480mm，肋宽为200mm，腹板厚采用200mm。
表3.1跨中截面几何特性计算表
注1：大截面形心至上缘距离：
小截面形心至上缘距离：
上核心距：
下核心距：
截面效率指标
0.45＜ρ＜0.55,表明以上初拟的主梁跨中截面尺寸是合理的。按照以上拟定的外形尺寸，就可绘制出预制梁的跨中截面布置图。
4、主梁毛截面几何特性计算（采用桥梁博士软件）
 
表3.2 主梁毛截面几何特性计算
梁号
位置
基准弹性模量
（×MPa）
换 算 面 积: （m2）
换 算 惯 矩: （m4）
中性轴高度: （m）
边梁
支点
3.25
1.2
0.377
1.07
h/2
3.25
1.2
0.38
1.07
变化点
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
支点
3.25
1.19
0.374
1.07
h/2
3.25
1.19
0.374
1.06
变化点
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
图3.1 桥面布置横断面（单位：mm）
 
图3.2 跨中及支点截面尺寸图（单位：mm）
 
3.2.2主梁内力计算
单元及节点的划分
本桥为五孔跨径为26.5m的预应力连续梁桥,为了将几个特殊点(支点、h/2、变化点、L/4、L/2)及横隔板分别放在整节点处，故将单元及节点号划分如下：
边跨：
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，总计22个单元，其中左截面节点号为：1——22，右截面节点号为：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总计25个单元，其中左截面节点号为：23——48，右截面节点号为：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总计25个单元，其中左截面节点号为：49——74，右截面节点号为：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总计25个单元，其中左截面节点号为：75——100，右截面节点号为：76——101。
边跨：
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，总计22个单元，其中左截面节点号为：101——122，右截面节点号为：102——123。
其中将现浇湿接缝分别划为21-24、47-50、73-76、99-102十六个单元。
1、恒载内力计算（采用桥梁博士软件）
主梁预制时的自重为第一期恒载，桥面板间接头为第二期恒载，栏杆、人行道及桥面铺装为第三期恒载[8]。
恒载集度计算
（1）预制T梁一期恒载集度
如将横隔板作为集中力作用在主梁上，则仅为预制T梁自重会集度，其计算公式为：
                     (3.1)
式中：
——单元号；
——预制T梁 号单元一期恒载集度；
——预制T梁 号单元毛截面面积；截面变化的单元，为该单元两端节点截面面积的平均值。
（2）二期恒载集度
预制梁计入每片梁间现浇湿接缝混凝土后的恒载集度及现浇翼缘板、部分横隔梁即为二期恒载。记为，计算公式为：
                       (3.2)
式中：
——单元号；
——预制T梁 号单元二期恒载集度；
——预制T梁现浇 号单元毛截面面积；现浇翼缘板、部分横隔梁面积。
（3）三期恒载集度
三期恒载集度为桥面铺装与人行道、栏杆恒载集度之和。
本设计中桥面铺装采用100mm厚的沥青混凝土铺装，且铺装层宽为12m；混凝土容重按23计，栏杆一侧每延米按1.52计，人行道每延米按10.4。因桥梁横断面布置由五片梁组成，按每片T梁均摊全部三期恒载的五分之一，其值为    
由施工过程可知，适用于主梁第1施工阶段恒载内力计算，适用于主梁第2、3、4施工阶段恒载内力计算，适用于第5施工阶段恒载内力计算则根据桥梁博士程序进行恒载内力计算。计算结果如下所示。
边梁恒载内力计算结果见表3.3。
 
表3.3 恒载内力计算结果
项     目
Mg (kN*m)
Qg   (kN)
支点
h/2
L/4
L/2
支点
h/2
L/4
L/2
一期恒载g1(kN/m)
边跨
-5.43
482
2700
3590
579
534
276
-2.09
中跨
-0.257
487
270
3590
579
534
276
-2.3
二期恒载g2(kN/m)
边跨
-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
三期恒载g3(kN/m)
边跨
-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
 
中梁恒载内力计算结果见表3.4。
 
表3.4 恒载内力计算结果
项     目
Mg (kN*m)
Qg   (kN)
支点
h/2
L/4
L/2
支点
h/2
L/4
L/2
一期恒载g1 (kN/m)
边跨
-5.27
470
2640
3510
565
522
268
-4.39
中跨
-5.27
470
2640
3510
565
522
268
-4.39
二期恒载g2 (kN/m)
边跨
-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
三期恒载g3 (kN/m)
边跨
-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、活载内力
活载内力计算的理论依据及计算方法：
活载内力是由汽车、人群等活载在桥梁使用阶段产生的结构内力，此时结构已成为最终体系的一连续梁桥，故与施工方法无关，力学计算图式十分明确。当梁桥采用T形或箱形截面且肋数较多时，应考虑结构空间受力特点，进行活载内力计算，当梁桥采用单箱单室截面时，可直接按平面杆系结构进行活截内力计算[9]。
（1）按空间结构计算活载内力
按空间结构计算连续梁桥活载内力的方法有：
①计算各主梁（肋）的荷载横向分布系数，按最不利荷载横向分布系数确定相应的主梁（肋）；按平面杆系结构计算绘制该主梁（肋）的纵桥向内力影响线；
②将荷载乘以最不利横向分布系数，沿桥梁纵向按最不利位置分别将荷载加至影响线下负效应区，即可求得绝对值最大正负活载内力。
（2）按平面杆系结构计算活载内力
计算方法与空间结构类同，只是无需计算横向分布系数。
荷载横向分部系数的计算方法：
杠杆原理法——把横向结构（桥面板和横隔板）视作在主梁上断开简支在其上的简支梁；
偏心压力法——把横隔板视作刚性极大的梁，当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正偏心压力法；
（3）横向铰接板（梁）法——把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力；
（4）横向刚接梁法——把相邻主梁之间视为刚接，即传递剪力和弯矩；
（5）比拟正交异性板法——将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比拟弹性平板来求解，并由实用的曲线图表进行荷载横向分布计算。
本桥桥跨内设有5道横隔梁，具有可靠的横向连接，承重结构的长宽比为：
可按修正偏心压力法来绘制横向影响线并且计算跨中横向分布系数。汽车、人群荷载内力计算公式当求得汽车、人群的横向分布系数后，就可具体确定作用在一根主梁上的作用力数值，这样就不难用一般工程力学方法来计算作用效应。
汽车荷载作用下的内力计算公式[7]可表述如下
                     (3.3)
式中：
——汽车荷载作用下的截面的弯矩或剪力；
 ——汽车荷载的冲击系数，按规范规定取值；
——汽车荷载横向折减系数；
——汽车荷载的横向分布系数；
——车道集中荷载；
    ——弯矩、剪力影响线面积；
——车道均布荷载；
——沿桥跨纵向与位置对应的内力影响线最大竖标值。
人群荷载作用下的内力计算公式[7]
                                                   (3.4) 式中：
——人群荷载作用下的截面的弯矩或剪力；
——人群荷载的横向分布系数；
——人群荷载；
——弯矩、剪力影响线面积。
冲击系数计算
简支梁结构基频
                            (3.5)
式中：
表3.5边梁活载内力计算结果
截面位置
汽车荷载
边跨
中跨
最大弯矩(kN*m)
最大剪力(kN)
最大弯矩(kN*m)
最大剪力(kN)
支点
0
0
292
-24.3
h/2
180
232
273
-20.1
变截面处
959
208
610
197
L/4
1140
183
822
207
L/2
1360
-132
1180
-104
变截面处
171
3.33
274
20.1
h/2
173
4.8
283
22.2
支点
173
5.52
291
24.3
 
续上表
截面位置
人群
边跨
中跨
最大弯矩(kN*m)
最大剪力(kN)
最大弯矩(kN*m)
最大剪力(kN)
支点
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
支点
50.3
0.955
105
10.9
 
表3.6 中梁活载内力计算结果
截面位置
汽车荷载
边跨
中跨
最大弯矩(kN*m)
最大剪力(kN)
最大弯矩(kN*m)
最大剪力(kN)
支点
0
0
182
-15.1
h/2
206
269
185
240
变截面处
558
125
467
149
L/4
698
110
514
124
L/2
829
-79.1
728
-62.8
3L/4
146
-246
185
-240
变截面处
131
-246
176
11.1
h/2
110
1.36
177
11.3
支点
111
3.87
182
15.2
截面位置
人群
边跨
中跨
最大弯矩(kN*m)
最大剪力(kN)
最大弯矩(kN*m)
最大剪力(kN)
支点
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
支点
25.3
0.836
58.7
6.2
3.3 次内力计算（采用桥梁博士软件）
3.3.1温度次内力计算
温度次内力计算的理论依据[9]
超静定结构温度次内力的计算可按一般结构力学公式的有限元方法进行。基本方法有以下两种：
1、等截面连续梁的温度次内力
                         （3.6）                                                     
式中：
——时在赘余力方向上引起的变形；
——温度变化在赘余力方向上引起的变形。
的计算步骤如下：
a.按式计算简支梁为基本结构的截面变形曲率和。
b.按文献[10]公式分别计算两跨之间的各自两个端点切线之间的夹角，
即：
2、等截面连续梁的温度次内力
本设计中主梁上下缘温差5℃来计算结构的次内力。
 
表3.7边梁温度次内力计算结果
截面位置
边跨
中跨
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
支点
0
0
12.20
958.90
h/2
-37
33
12.20
947.90
变截面处
-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
变截面处
37
900
-12.20
658.90
距支点h/2
37
911
-12.20
655.30
支点
-37
966
12.20
637.00
 
表3.8中梁温度次内力计算结果
边跨
中跨
最大剪力(kN)
最大弯矩(kN*m)
最大剪力(kN)
最大弯矩(kN*m)
支点
0
0
18.94
1500
h/2
-57
52
18.94
1483
变截面处
-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
变截面处
57
1408
-18.94
1034
h/2
57
1426
-18.94
1029
支点
-57
1512
18.94
1000
预应力混凝土连续梁因混凝土徐变收缩变形，结构受多余约束而导致结构产生次内力。徐变次内力分别采用狄辛格法、扩展的狄辛格法及有效弹性模量法计算，下面仅以狄辛格法说明徐变次内力计算方法[11]。
徐变次内力计算
徐变规律采用狄辛格公式：
                         （3.7）
当连续梁在施工过程中转换体系，在混凝土徐变影响下，后期结构的弯矩可按下列规定计算：
在先期结构中由结构自重产生的弯矩，经过混凝土徐变重分配；在后期结构中t时的变矩，可按下式计算：
               （3.8）
式中：
——在先期结构自重作用下，按先期结构体系计算的弯矩；
——在先期结构自重作用下，按后期结构体系计算的弯矩；
——从先期结构加载龄期至后期结构体系计算所考虑时间t时的徐变系数，当缺乏符合当地实际条件的数据时，可按桥规计算；
——从先期结构加载龄期至时转换为后期结构的徐变系数。
先期结构中由预加力产生的弯矩，经过混凝土徐变重分配，在后期结构中t时的弯矩，可按公式计算：
                 （3.9）
                                  
式中：
——在先期结构中的预加力作用下，按先期结构计算的弯矩；
——在先期结构中的预加力作用下，按先期作用下，按先期结构计算的主弯
矩（预加力乘以偏心距）；
——在先期结构中的预加力作用下，按先期结构体系计算的次弯矩；当先期结构为静定体系时，为零；
——在先期结构中的预加力作用下，按后期限结构体系计算的次弯矩。
本设计考虑徐变天数1000天。
 
表3.9 边梁徐变次内力计算结果
截面位置
边跨
中跨
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
支点
0
0
1.03
365.30
h/2
-14
12
1.03
364.30
变截面处
-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
变截面处
14
341
-1.03
339.80
h/2
14
345
-1.03
339.50
支点
-14
366
1.03
338.00
 
表3.10 中梁徐变次内力计算结果
截面位置
边跨
中跨
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
支点
0
0
-17.49
-1000
h/2
38
-34
-17.49
-984.3
变截面
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
变截面
-38
-942
17.49
-569.7
h/2
-38
-953
17.49
-564.4
支点
38
-1011
-17.49
-538.2
3.3.3收缩内力计算
收缩内力计算的理论依据[11]
混凝土收缩是随时间变化，它的增长速度受到空气湿度、温度等条件的影响。为了简化分析，一般均假定收缩的变化规律相似于徐变变化规律,即：
                       （3.10）
式中：
     ——任意时刻的收缩应变；
     ——收缩应变在时的终极值。
如采用狄辛格方法，则在时间增量内，混凝土总应变的增量的计算式可改为：
 
则增量变形协调的微分方程可写为：
                 （3.11）
式中：
——混凝土收缩在结构赘余力方向上产生的变形。
其解为：   
                  （3.12）
式中：
     ——收缩变形引起的徐变体系上的稳定力（在结构的赘余力方向上）。
考虑收缩天数1000天。
表3.11 边梁收缩次内力计算结果
截面位置
边跨
中跨
 
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
 
支点
0
0
-3.92
-308.70
 
h/2
12
-11
-3.92
-305.20
 
变截面处
12
-14
-3.92
-304.00
 
续上表
L/4
12
-72
-3.92
-284.70
 
L/2
12
-152
-3.92
-258.20
 
3L/4
-12
-232
3.92
-231.80
 
变截面处
-12
-290
3.92
-212.40
 
h/2
-12
-293
3.92
-211.30
 
支点
12
-311
-3.92
-205.40
 
 
表3.12中梁收缩次内力计算结果
边跨
中跨
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
支点
0
0
-21.75
-1726
h/2
65.87
-59.28
-21.75
-1706
变截面处
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
变截面处
-65.87
-1620
21.75
-1191
h/2
-65.87
-1640
21.75
-1184
支点
65.87
-1739
-21.75
-1152
3.3.4支座强迫位移计算
连续梁桥墩台基础的沉降与地基土壤的力学性质有关，一般随时间而递增，要经过相当长的时间后，接近沉降总的终值。为简化分析，同样假定沉降变化规律相似徐变变化规律，其基本表达式为：
                      （3.13）
式中：
——时刻的墩台基础沉降值；
——时刻的墩台基础沉降终极值；
——墩台沉降增长速度。
中支座考虑强迫位移10mm。
 
表3.13边梁支座强迫位移计算公式
截面位置
边跨
中跨
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
支点
16.7
0
44.6
-720
h/2
16.7
14.6
44.6
-681
变截面
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
变截面
16.7
419
44.6
438
h/2
16.7
427
44.6
443
支点
16.7
433
44.6
459
 
表3.14中梁支座强迫位移计算公式
截面位置
边跨
中跨
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
剪力(kN)
弯矩(kN*m)
支点
16.5
0
44.1
-713
h/2
16.5
14.4
44.1
-674
变截面
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
变截面
16.5
414
44.1
434
h/2
16.5
422
44.1
438
支点
16.5
428
44.1
454
 3.4 内力组合（采用桥梁博士软件）
1、基本组合（用于承载能力极限状态计算）
2、短期组合（用于正常使用极限状态计算）
3、长期组合（用于正常使用极限状态计算）
表3.15边跨中梁内力组合结果
截面位置
项目
基本组合
短期组合
长期组合
Vd
Md
Vs
Ms
Vl
Ml
(KN)
(kN*m)
(KN)
(kN*m)
(KN)
(kN*m)
支点
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
变截面
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
变截面
最大值
-716
1050
-716
1050
-88.2
570
最小值
-1420
-780
-1420
-780
-288
-499
续上表
 
h/2
最大值
-76.8
-1180
-76.8
-1180
-134
510
最小值
-685
-3180
-685
-3180
-343
-609
支点
最大值
-93.4
-1230
-93.4
-1230
-129
406
最小值
-712
-3340
-712
-3340
-309
-834
 
表3.16 中跨中梁内力组合结果
截面位置
项目
基本组合
短期组合
长期组合
Vd
Md
Vs
Ms
Vl
Ml
(KN)
(kN*m)
(KN)
(kN*m)
(KN)
(kN*m)
支点
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
变截面
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
变截面
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
支点
最大值
-76.7
-874
-76.7
-874
-88.8
686
最小值
-746
-3090
-746
-3090
-292
-621
 
表3.17边跨边梁内力组合结果
截面位置
项目
基本组合
短期组合
长期组合
Vd
Md
Vs
Ms
Vl
Ml
(KN)
(kN*m)
(KN)
(kN*m)
(KN)
(kN*m)
支点
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
变截面处
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
变截面处
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
支点
最大值
-77.1
-1080
-113
725
-116
643
最小值
-677
-4140
-436
-1430
-298
-891
 
表3.18中跨边梁内力组合结果
截面位置
项目
基本组合
短期组合
长期组合
Vd
Md
Vs
Ms
Vl
Ml
(KN)
(kN*m)
(KN)
(kN*m)
(KN)
(kN*m)
支点
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
变截面
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
变截面
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
支点
最大值
-35.2
-640
-50.5
1080
-69.1
933
最小值
-680
-3840
-407
-1180
-275
-674
 
图3.3 弯矩剪力包络图
3.5 预应力钢筋计算及布置
3.5.1配筋计算
根据文献[12]规定，预应力梁应按使用阶段的应力要求和承载能力极限状态的强度要求来估算钢束数量[12]。具体理论依据如下：
按正常使用极限状态的应力要求计算预应力混凝土梁在预加力和使用荷载作用下的应力状态应满足的基本条件是：截面上、下缘均不产生拉应力，且上、下缘的混凝土均不被压碎，根据截面受力情况，其配筋不外乎三种形式：截面上、下缘均布置力筋以抵抗正、负弯矩；仅在截面下缘布力筋以正弯矩或仅在上缘配置力筋以抵抗负弯矩。截面上、下缘均布置力筋
截面的最小配筋值为
                        (3.14)
                        (3.15)
其中公式（3.14）和(3.15)均引自文献[12]。
配筋面积为: 单位
表3.19 边梁配筋面积
截面位置
承载能力极限状态
正常使用极限状态
边跨
中跨
边跨
中跨
上缘
下缘
上缘
下缘
上缘
下缘
上缘
下缘
支点
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
变截面
--
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
变截面
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
支点
0.0046
--
0.00335
--
0.006
0.0005
0.0051
0.0011
表3.20 中梁配筋面积
截面
位置
承载能力极限状态
正常使用极限状态
边跨
中跨
边跨
中跨
上缘
下缘
上缘
下缘
上缘
下缘
上缘
下缘
支点
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
变截面
--
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
变截面
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
支点
0.0041
--
0.00293
--
0.0053
0.0001
0.0044
0.0007
3.5.2预应力钢束的布置
预应力钢束的弯起的曲线采用圆弧线，两端是直线。
根据截面的最小配筋率可得截面的预应力钢束布置图3.4如下所示：
 
 
图3.4 中跨中梁钢束布置图（单位：mm）
图3.5中跨支点及跨中截面钢束布置图（单位：mm）
3.6 预应力损失计算
由文献[13]规定，在计算构件截面应力和确定钢筋的控制应力时，一般应考虑由以下因素引起的六种预应力损失[13]，即：
1、预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的摩阻损失
                    （3.16）
式中：
——预应力钢筋的截面面积；
——预应力钢筋锚下张拉控制应力；
——从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和；
——从张拉端至计算截面的管道长度，可近似地取该段管道在构件纵轴上的投影长度；
——预应力钢筋与管道壁间的摩擦系数；
——每米管道局部偏差对磨擦的影响系数。
2、锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失
                           (3.17)
式中：
——张拉端锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值之和，可根据试验确定，当无可靠资料时可根据《桥规》规定取值；
 ——预应力钢筋张拉端至锚固端之间的距离；
——预应力钢筋的弹性模量。
3、预应力钢筋与台座间的温差引起的应力损失
4、混凝土的弹性压缩引起的应力损失
                            (3.18)
式中：
    ——预应力筋弹性模量与混凝土弹性模量之比；
——在计算截面上先张拉的钢筋重心处，由后张拉的各批钢筋所产生的混凝土法向应力。
5、预应力钢筋松弛所引起的预应力损失
对于预应力钢丝、钢绞线               
                        (3.19)
式中：
——张拉系数，一次张拉时， =1.0；超张拉时 =0.9；
——钢筋松弛系数，I级松弛（普通松弛）， =1.0；II级松弛（低松弛）， =0.3；
——传力锚固时的钢筋应力，对后张法构件；
6、混凝土的收缩与徐变引起的预应力钢筋应力损失
                 (3.20)
式中：——构件受拉区全部纵向钢筋截面重心处由预应力（扣除相应阶段的预应力损失）和结构自重产生的混凝土法向应力。
     ——预应力钢筋的弹性模量；
     ——预应力筋弹性模量与混凝土弹性模量之比；
     ——构件受拉区全部纵向钢筋配筋率；对后张法构件，；其中、分别为受拉区的预应力钢筋和非预应力筋的截面面积；为净截面面积；
     ——截面回转半径，。后张法构件取，；其中，为净截面惯性矩；
        ——构件受拉区预应力钢筋和非预应力钢筋截面重心至构件截面重心轴的距离；
——。
——加载龄期为，计算考虑的龄期为时的徐变系数。
     ——预应力钢筋传力锚固龄期为，计算考虑的龄期为时的混凝土收   缩应变；
     钢束阶段应力损失结果如下：
 
表3.21 1#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
点 号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
 
 
 
 
 
 
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
 
 
 
 
 
 
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
 
 
 
 
 
 
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
 
 
 
 
 
 
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
 
 
 
 
 
 
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
 
 
 
 
 
 
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
 
 
 
 
 
 
有效预应力(Mpa)
支点
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#钢束阶段应力损失结果
节点号
 
 
 
 
 
 
有效预应力(Mpa)
支点
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 应力、变形、抗裂性验算
对于钢筋混凝土受弯构件，文献[7]规定必须进行使用阶段的变形和弯曲裂缝最大宽度验算。
1、应力计算
文献[7]规定钢筋混凝土受压构件正截面的应力应符合下列规定：
受压区钢筋混凝土边缘纤维的压应力     
                       (3.21)
受拉钢筋的平均拉应力
                           (3.22)
主拉应力计算
                             (3.23)
2、最大裂缝宽度验算
文献[7]所建议的裂缝宽度计算公式是一种以数理统计为基础的经验公式。这类计算方法是从大量实测试验资料中分析影响裂缝的各种因素，保留其中的主要因素，舍去次要因素，而给出的简单适用又有一定可靠性的经验计算公式。
文献[7]给出的计算矩形、T形和工字形截面受弯构件最大裂缝宽度的公式为：
                      (3.24)
式中：——考虑钢筋表面形状的系数；
——考虑荷载作用的系数；
——考虑构件受力特征的系数；
——纵向钢筋直径，；
——截面配筋率；
——按构件短期效应组合计算的构件裂缝处纵向受拉钢筋应力，；
——受拉钢筋弹性模量，。
3、受弯构件的变形验算
桥梁上部结构在荷载作用下将产生挠曲变形，使桥面成凹形或凸形，多孔桥梁甚至呈波浪形。因此设计钢筋混凝土受弯构件时，应使其具有足够的刚度，以避免产生过大的变形而影响结构的正常使用。过大的变形将影响车辆高速平稳的运行，并将导致桥面铺装的迅速破坏。
钢筋混凝土受弯构件的刚度可按下列公式计算：
式中：——开裂构件等效截面的抗弯刚度；
     ——全截面的抗弯刚度， ;
     ——开裂截面的抗弯刚度，；
——混凝土的弹性模量；
——全截面换算截面惯性矩；
——开裂截面的换算截面惯性矩；
——按短期效应组合计算的弯矩值；
——开裂弯矩，；
——构件受拉区混凝土塑性影响系数，；
——全截面换算截面重心轴以上（或一下）部分面积对重心轴的面积矩；
——全截面换算截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。
持久状况下正常使用极限状态抗裂验算
                                                                                                                                   
表3.41 长期效应组合验算
--　
单元号
节点号
正应力(Mpa)
--　
上缘最大拉应力
下缘最大拉应力
上缘最大压应力
边跨              
支点
2
2
应力值
3.32
7.27
1.6
容许值
0
0
13.4
是否满足
是
是
是
 h/2
3
3
应力值
3.41
7.07
1.67
容许值
0
0
13.4
是否满足
是
是
是
 L/4
6
6
应力值
4.3
9.38
4.8
容许值
0
0
13.4
是否满足
是
是
是
 L/2
10
10
应力值
1.13
7.48
5.54
容许值
0
0
13.4
是否满足
是
是
是
中跨
支点
49
49
应力值
2.8
1.2
6.67
容许值
0
0
13.4
是否满足
是
是
是
 h/2
53
53
应力值
2.29
1.04
6.7
容许值
0
0
13.4
是否满足
是
是
是
 L/4
58
58
应力值
1.3
0.696
5.65
容许值
0
0
13.4
是否满足
是
是
是
 L/2
62
62
应力值
4.87
1.28
4.87
容许值
0
0
13.4
是否满足
是
是
是
 
表3.42短期效应组合验算
--
 
单元号
 
节点号
正应力(Mpa)
--
上缘最大拉应力
下缘最大拉应力
上缘最大压应力
 
 
 
 
 
边跨
 
 
 
支
点
2
2
应力值
1.57
2.31
6.04
容许值
-1.85
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
h/2
3
3
应力值
0.986
2.52
5.72
容许值
-1.85
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
L/4
6
6
应力值
-0.98
3.77
3.77
容许值
-1.85
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
L/2
10
10
应力值
-0.18
3.83
3.83
容许值
-1.85
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
 
 
 
 
 
中跨
 
支
点
49
49
应力值
7.71
6.84
7.71
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
h/2
53
53
应力值
7.5
6.86
7.5
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
L/4
58
58
应力值
6.01
10.3
10.3
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
L/2
62
62
应力值
-8.96
6.22
6.22
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
 
表3.43基本组合验算
--
 
单元号
 
节点号
正应力(Mpa)
--
上缘最大拉应力
下缘最大拉应力
上缘最大压应力
 
 
 
 
 
边跨
 
 
支点
2
2
应力值
6.62
2.56
6.62
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
h/2
3
3
应力值
6.49
2.76
6.49
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
L/4
6
6
应力值
4.57
3.94
4.57
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
L/2
10
10
应力值
3.38
4.01
4.01
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
 
 
 
 
 
中跨
支点
49
49
应力值
13.8
8.62
13.8
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
h/2
53
53
应力值
13.6
8.48
13.6
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
L/4
58
58
应力值
12.2
11.4
12.2
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
L/2
62
62
应力值
-2.26
7.03
7.03
容许值
16.2
16.2
13.4
是否满足
是
是
是
3.8 本章小结
在桥梁方案确定之后，就须对结构进行分析计算。包括受力分析计算，配筋计算及结构验算结果验证所选的结构尺寸及材料性能配筋等是否满足规范要求，如不满足规范要求则必须对设计进行修改。修改可以是调整配筋量，改变材料性能（如混凝土标号，钢材型号等）以及修改结构尺寸，甚至在通过上述修改后仍不能满足要求或结果不理想时，还有可能改变结构体系以及桥型方案。内力计算完成后进行配筋设计。首先参照已有设计资料拟定截面尺寸，确定预应力钢筋的位置。根据内力组合，确定预应力钢筋的数量。随后计算跨中截面，四分点截面，变化点截面，支点截面的几何性质。按规范要求，计算预应力损失，采用后张法施工。将计算所得的预应力损失进行组合。最后进行验算，包括持久状况应力验算和短暂状况应力验算。
通过各方面的验算，拟定桥梁上部结构满足受力和荷载要求，可以进行下一步验算。


第3章 上部结构设计

随着我国交通运输业的发展，人们对公路桥梁的建设提出了更高的要求，例如行车要舒适、平稳，建设周期要短等等[6]。于是，先简支后连续的桥梁型式应运而生，并得以大量的使用。这种桥梁具有连续梁行车舒适的优点，同时它的主梁可以先期预制，在简支状态下安装，然后浇筑接头混凝土完成体系转换，因而可以大大缩短建设工期。目前公路上中小跨径的桥梁大量采用了这种型式的桥梁。简支变连续的方法是:在预制场预制好大梁，分片进行安装，安装完成后经调整位置，浇筑墩顶处接头混凝土，更换支座，完成一联简支变连续的过程。其受力特点是:主梁自重内力即简支状态下的内力，即主梁在简支状态承受自身重量;经过体系转换成为连续结构后，承受二期恒载及使用活载。