1 设计资料及构造布置1.1 桥梁跨径及桥宽：标准跨径：40m主梁全长：39.96m计算跨径：39 m桥面净空：净11.25+2×11.2 设计荷载:公路I级人群荷载：3kN/m2,每侧栏杆，人行道重量的作用力分别为5kN/m和3.0kN/m 1.3 材料及工艺:混凝土：主梁C50，栏杆及桥面铺装C30钢筋：预应力钢筋采用φj15.2低松弛钢绞线，每束6根；普通钢筋：直径大于和等于12mm的采用Ⅱ级热扎螺纹钢筋，直径小于12mm的均用Ⅰ级热扎光圆钢筋；钢板：锚头下支承垫板、支座垫板等均采用A3碳素钢。

按后张法施工工艺制作主梁，采用直径70mm的波纹管和OVM.1.4 设计依据:《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）《公路工程技术标准》（JTG 001—2004）2. 构造布置:2.1 主梁尺寸的拟定：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，本设计主梁高度取用200cm,其高跨比为1/18~1/19之间。

2.2 横断面布置（见图1）依据《公路桥梁设计规范》主梁间距为 3.25米,翼板宽均为270厘米，净11.25+2×1.0米的桥宽选用4片主梁（见图1）2.3 主梁截面细部尺寸：箱梁翼板的厚度主要取决于桥面板系承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时翼板受压要求。

绘制梁截面如图2所示。

2.4主梁截面几何特性的计算跨中截面几何特性计算表检验截面效率指标ρ(希望ρ在0.5以上) 上核心距k u =ΣI/ΣAiyb=47.14cm下核心距kb=ΣI/ΣAiyu=64.81cm截面效率指标ρ= (ku+ kb)/h= 0.559751>0.5 符合要求。

上述计算结果表明，初拟的主梁跨中截面是合理的。

支点截面几何特性计算表检验截面效率指标ρ(希望ρ在0.5以上)上核心距ku=ΣI/ΣAiyb=48.92cm下核心距kb=ΣI/ΣAiyu=55.76cm截面效率指标ρ= (ku+ kb)/h= 0.52>0.5 符合要求。

上述计算结果表明，初拟的主梁支点截面是合理的。

2.6 横隔梁的设置本设计在桥跨中点和两个四分点及桥端共设置五道横隔梁，其间距为9.75m,横隔梁采用开洞形式，它的高度取用1.8m,平均厚度为0.155m 。

3 主梁内力计算 3.1 主梁恒载内力计算 3.1.1恒载集度1、预制梁自重（第一期恒载） (a)按跨中截面计算,主梁的恒载集度： G 1=1.8204×9.75×25.0=443.72kNG 2=421.97kN G 3=96.24/25)15.06.154.0()4888.06644.0(2⨯++⨯-⨯=112.43kN (d)内横隔梁体积：30904.0]2.06.01.0)4.02.0(5.075.0)2.008.0(5.071.020.1[15.0m=⨯-⨯+⨯-⨯+⨯-⨯⨯端横隔梁体积：30753.0]20.06.01.0)40.020.0(5.061.0)18.008.0(5.061.020.1[15.0m =⨯-⨯+⨯-⨯+⨯-⨯⨯ m KN g /4225.096.24/25)0753.020904.03(4=⨯⨯+⨯=(e)第一期恒载： 边主梁的恒载集度：51.11/i g g KN m ==∑ 2、第二期恒载： 一侧栏杆：2.5kN/m, 桥面铺装层：g=11.93/KN m若将两侧栏杆、人行道和桥面铺装层恒载笼统地均摊给四片主梁，则 g ,=Σg i =5/]212.16)60.352.1(2[++⨯=14.43kN/m 3.1.2恒载内力计算设x 为计算截面离支座的距离()2gx M l x =- (2)2gQ l x =- 恒载内力计算表3.2 主梁活载内力计算3.2.1冲击系数μ和车道折减系数：基频=3.16HZ>1.5HZ所以：0.1767ln 0.01570.167f μ=-=1+μ=1.167车道折减系数（双车道不折减）取=ξ 1.0。

p k =316kN,q k =10.5kN/m,剪力效应p k =379.2kN 3.2.2荷载横向分布系数计算对跨中截面采用偏心压力法对支点采用杠杆法。

（1） 计算几何特性1.主梁横向分布系数计算 （1） 跨中横向分布系数Mc因为桥跨内设有4道横隔梁，具有可靠的横向联系，起承中结构的长宽比大于2属于窄桥，可按修正偏心压力法算。

① 计算主梁抗扭惯性矩I T对于箱梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算：108×5.0970=22114434321222cat t h t t b tds I h b T ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+==⎰Ω 式中C 值由a/t 4线性内插得0.286② 计算抗扭修正系数β=∑=+ni ia EI nGI 12T 212I 11=0.87计算横向分布系数1号梁的横向影响线和布载图式如图： 汽车荷载 三车道()''110.66160.51710.41270.26820.16380.01930.780.817122cqq m η==⨯+++++⨯=∑二车道()''110.66160.51710.41270.26820.16380.01930.929822cq q m η==⨯+++++=∑人群荷载 '0.7318crr m η== 2号梁的横向影响线和布载图式如图： 汽车荷载 三车道''10.65552cq q m η==∑ 二车道''10.64322cq q m η==∑ 人群荷载 '0.5crr m η== （5）计算支点截面的荷载横向分布系数：1号梁的支点横向影响线和布载图式如图： 汽车荷载''11 1.54550.772822cq qm η==⨯=∑ 人群荷载 '1crr m η== 2号梁的支点横向影响线和布载图式如图：汽车荷载 ()''1111122cq qm η==⨯+=∑ 人群荷载 0'==r crm η（6）横向分布系数汇总：1号梁横向分布系数3.3.2计算活载内力计算公式：c k k k p mлq y p s )()1(++=ξμ汽车荷载：12max (1)() 1.1671(/40.50.5)4694.77q c k k c k k C K C M m p y m q q L L M P M KN mμξ=++Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⋅，1/2max (1)() 1.1671[/20.50.5)223.22o k k c k k C K C Q m p y m q q L L M P M KNμξ=++Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=1/4max (1)() 1.1671[(3/16/40.53/163/40.5)3/16)3514.55q c k k c k k C K C M m p y m q q L L L L L M P L M KN mμξ=++Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⋅，1/4max (1)() 1.1671[3/40.50.750.75)370.85o k k c k k C K C Q m p y m q q L L M P M KNμξ=++Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=max (1)() 1.25511[26.97/23.8826.970.526.97/23.88)446.78o k k c k k C K C Q m p y m q q L M P M KNμξ=++Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=支人群荷载：1/2,max /40.5430.15r cr r k C M m q q L L M KN m =⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯=⋅1/2,max 1()1/21/2/20.5211.03r cr r or cr r k CQ m q a m m q y q L M KN=⋅⋅Ω+-=⨯⨯⨯⨯⨯= 1/4,max 1()3/43/41/2 2.25224.41r cr r or cr r CQ m q a m m q y L M KN=⋅⋅Ω+-=⨯⨯⨯⨯= ,max 1()1 2.251/2(23.88 1.75)0.9270.6191246.73cr r or cr r r Q m q a m m q y KN =⋅⋅Ω+-=⨯⨯-⨯⨯=支3.3 主梁荷载内力组合3.3.1基本组合（用于承载能力极限状态计算）)4.18.04.12.1(2100k Q k Q Gik ud S S S r S r ⨯++=3.3.2短期组合（用于正常使用极限状态计算）k Q k Q Gik sd S S S S 210.117.0⨯+++=μ3.3.3长期组合（用于正常使用极限状态计算）)1(4.021k Q k Q Gik ld S S S S +++=μ3.3.4各种荷载组合情况见下表：荷载内力计算结果 序号 荷载类别跨中截面四分点截面变化点截面支点截面1/4,max 3/160.5325.8r cr r k C M m q q L L L M KN m=⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅MAX M MAX Q MAX M MAX Q MAX M MAX Q MAX Qm KN ⋅kNm KN ⋅ kNm KN ⋅ kN kN (1)第一期恒载12502.62 0 723.852 80.790283.984 135.726 161.578 (2) 第二期恒载 377.081 0 282.96131.581111.013 53.057 63.163 (3) 总荷载 12502.629376.97112.371394.997 188.783 1282.32 (4) 人群荷载 430.15 11.03 325.8 24.41 368.069 14.288 46.73 (5) 汽车荷载 4694.77223.223514.55370.85312.934 198.529 446.78 (6) 冲击 784.03 37.28 586.93 61.93 1324.34 520.484 74.61 短期效应组合16219.11167.2912162.96925.165937.597 313.795 1641.8 极限效应组合 23155.23377.0517359.331402.62641.957257.7692321.074 部分预应力混凝土梁配筋设计 4.1 预应力钢筋数量的确定及布置首先，根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。