跨径25米、桥宽10米
预应力混凝土简支转连续箱梁纵向内力计算书
吉林省公路勘测设计院
第一测设室
2007年11月29日
一、设计依据
1、交通部部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)；
2、交通部部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)；
3、交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)；
4、交通部部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)；
5、交通部部颁《公路工程抗震设计规范》(JTG/T B02-01-2008)；
6、交通部部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)；
7、Dr.Bridge系统--<<桥梁博士>>V3.1版；
8、交通部部颁《高速公路交通工程沿线设施设计通用规范》(JTG D80-2006)；
9、交通部现行的其他《规范》、《规程》、《办法》。
二、技术指标
1、路线等级：高速公路，按2车道计算；
2、计算行车速度60公里/小时；
3、半幅桥面宽度：0.5米(护栏)+9米（行车道）+0.5米(护栏)=10米；
4、设计荷载：公路-Ⅰ级；
5、桥孔布置：跨径4x25米预应力混凝土简支转连续箱梁桥；
6、温度荷载：
按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)4.3.10.3取用
a、体系整体升温30度；
b、体系整体降温50度；
c、梯度温度(升温)
●顶板顶层处：16.4℃
●顶板顶层以下10厘米：5.98℃
●顶板顶层以下40厘米：0℃
d、梯度温度(降温)
●顶板顶层处：-8.2℃
●顶板顶层以下10厘米：-2.99℃
●顶板顶层以下40厘米：0℃
7、支座变位：按1cm计算；
8、护栏等级：内、外侧50厘米护栏；
9、本计算按直线杆系计算；
三、材料参数
1、混凝土：
a、主梁采用C50混凝土：
轴心抗压标准强度fck=32.4兆帕，抗拉标准强度ftk=2.65兆帕
弹性模量Ec=3.45×104兆帕。
容重2.6吨/立方米；
b、沥青混凝土铺装8厘米，容重2.3吨/立方米；
防水混凝土铺装10厘米，容重2.6吨/立方米；
c、防撞护栏、底座采用C40混凝土；
d、桥墩采用C40混凝土：
轴心抗压标准强度fck=26.8兆帕，抗拉标准强度ftk=2.4兆帕
弹性模量Ec=3.25×104兆帕。
容重2.6吨/立方米；
2、预应力钢材：15.20预应力钢绞线：
标准强度fpk=1860兆帕，弹性模量E p=1.95×105兆帕；
公称面积140平方毫米，15.20Ⅱ级松弛钢绞线束；
预制梁钢束张拉控制应力1350兆帕；
顶板负弯矩束张拉控制应力1320兆帕；
摩阻系数μ=0.17，孔道偏差摩阻系数k=0.0015，一端锚具变形δ=6毫米。
锚具：预应力钢绞线采用OVM型锚具或其它成型锚具。
3、普通钢筋
采用R235、HRB235钢筋。
4、伸缩装置：
桥台两侧均采用D80型伸缩缝装置，缝宽4厘米。
5、支座：待计算后确定。
四、结构形式及结构尺寸
1、主梁：
●主梁采用箱梁断面，梁高1.4米，预制梁宽为2.4米，现浇横向湿接缝用附加截
面模拟。
●标准断面顶板厚度为18厘米，梁肋处顶板厚25厘米，肋板宽度为18厘米，底
板厚度18厘米
●支点处断面顶板厚度为18厘米，梁肋处顶板厚25厘米，肋板宽度为25厘米，
底板厚度28厘米
●肋板和底板厚度变化段长度1.5米（均按线性变化）
2、上部具体尺寸见一般构造图。
3、钢束布置见附页。
正弯距钢束采用3φs15.20、4φs15.20、5φs15.20预应力钢绞线，负弯距刚束采用5φs15.20。
五、单元离散
●全桥共划分86个单元，87个节点。
●单元划分见附页。
●2、22、66、86号节点为竖向支撑，44号节点为固定支撑。
六、施工阶段划分
1、施工方案：
1-16号钢束为两侧张拉，18、19、21左端张拉，17、20、22为右端张拉（1-16
号刚束为正弯矩刚束，17-22号刚束为负弯矩刚束）。
2、计算中按9个施工阶段和1个使用阶段划分：
●第一施工阶段
施工内容：
a、浇注主梁混凝土(安装1-86(除21 22 43 44 65 66单元外))；
b、张拉主梁正弯距预应力钢束1-16。
c、施加预制隔板和堵头板恒载
d、吊装主梁
施工时间：60天
预制端隔板：
中梁： 1.913*0.25*26=12.435KN
边梁： 1.4067*0.25*26=9.144KN
堵头板重量：
0.9004*0.08*26=1.873KN
●第二施工阶段
施工内容：
a、主梁吊装就位后，安装中支点单元21、22、65、66。
b、施加中隔板恒载
c、第2、第4支点两侧各8.5米范围内单元附加截面计入自重
d、堵头板与中隔板间均布恒载
施工时间：15天
现浇中隔板: .
中梁： 3.0365*0.35*26=27.362KN
边梁： 1.9685*0.35*26=17.913KN
堵头板与中隔板间均布恒载(每延米)
0.9004*26=23.41KN
●第三施工阶段
施工内容：
a、张拉顶板负弯距刚束17-18、21-22。
b、第2、第4支点两侧各8.5米范围内单元附加截面参与受力。
施工时间：5天
●第四施工阶段
施工内容：
a、安装中支点单元43、44。
b、施加中隔板恒载
c、第3支点两侧各8.5米范围内单元附加截面计入自重
d、堵头板与中隔板间均布恒载
施工时间：15天
现浇中隔板：
中梁： 3.0365*0.35*26=27.362KN
边梁： 1.9685*0.35*26=17.913KN
堵头板与中隔板间均布恒载(每延米)
0.9004*26=23.41KN
●第五施工阶段
施工内容：
a、张拉顶板负弯距刚束19-20。
b、第3支点两侧各8.5米范围内单元附加截面参加受力。
施工时间：5天
●第六施工阶段
施工内容：
a、施加现浇端隔板恒载
b、其它单元附加截面计入自重
施工时间：15天
现浇端隔板:
中梁： 0.5618*2*0.25*26=7.303KN
边梁： 0.5618*0.25*26=3.652KN
●第七施工阶段
施工内容：
a、其它单元附加截面参与受力
b、第2支点、第3支点、第4支点双支座转换为单支座，完成体系转
换。
施工时间： 5天
●第八施工阶段
施工内容：施工防水混凝土、沥青混凝土铺装及护栏底座混凝土，安装护栏等设施
施工时间：180天
10厘米防水混凝土铺装重(每延米)：
中梁： 3.45*0.1*26=8.97KN
边梁： 3.275*0.1*26=8.515KN
8厘米沥青铺装重(每延米)：
中梁： 0.08*3.45*23=6.348KN
边梁： 0.08*2.775*23=5.106KN
护栏重量(总重10KN) (每延米)：
中梁： 10/10*3.45=3.45KN
边梁： 10/2=5KN
合计：
中梁： 8.97+3.45+6.348=18.768KN
边梁： 8.515+5+5.106=18.621KN
●第九施工阶段
施工内容：空阶段
施工时间：1500天
●使用阶段
七、横向分布系数计算
1、铰接板梁法和杠杆法计算：计算过程见《横向力分布系数计算书》
2、横向分布计算结果
八、冲击系数计算
输出结果见横向分布系数计算书
九、持久状况承载能力极限状态计算
1、正截面强度验算
见主梁承载能力组合Ⅰ
计算结果：均满足强度要求。
十、持久状况正常使用极限状态计算
抗裂验算：
●正截面抗裂：
长期效应组合下
δlt-δpc≤0 (MPa)
短期效应组合下
δst-δpc≤0.7f tk =0.7×2.65=1.855 (MPa)
●斜截面抗裂：
短期效应组合下
δtp≤0.7f tk =0.7×2.65=1.855 (MPa)
应力值见附表，且均满足规范要求。
十一、持久状况和短暂状况构件的应力验算
应力验算：
1.持久状况使用阶段：
●正截面
受压区混凝土最大压应力
δc≤0.5f ck =0.5×32.4=16.2 (MPa)
受拉区预应力钢筋最大拉应力
δp(MPa)≤0.65f pk =0.65×1860=1209 (MPa)
●斜截面
混凝土主压应力
δcp≤0.6f ck =0.6×32.4=19.44 (MPa)
2.短暂状况施工阶段：
●正截面
受压区混凝土边缘压应力
δcc≤0.7f ck=0.7×32.4=22.68 (MPa)
施工阶段、使用阶段应力值见附表，主截面按照A类构件计算,附加截面按照B类构件计算,均满足规范要求。