预应力先简支后连续T梁桥桥梁工程毕业设计

预应力先简支后连续T梁桥桥梁工程
摘要
本设计为本科学士学位毕业论文，对重庆-长沙一级公路大桥新田湾大桥进行方案比选和设计。

根据“安全、经济、美观、实用”的设计原则，本论文提出三种不同的桥型方案进行比选择：方案一为预应力混凝土简支梁桥，方案二为预应力混凝土连续梁桥、方案三为预应力混凝土先简支后连续梁桥。

经充分考虑桥址控制因素，施工条件,通航等多方面实际因素，最终比较采用全桥长335m，桥宽为12.25m，主桥跨径为8×40m预应力先简支后连续T梁桥方案。

下部结构采用矩形实体、实心墩、双柱墩、嵌岩桩和群桩基础，采用盆式橡胶支座。

本设计采用MIDAS程序进行桥梁建模及施工、荷载情况的模拟。

在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在使用工程中恒载以及活载的作用，采用整体的体积以及自重系数，荷载集度进行恒载内力，活载内力的计算，并进行了荷载的组合。

进行了梁的配筋计算，估算了预应力钢绞线的各种损失，并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度、变形验算和全桥应力的验算。

下部结构采用矩形实体、实心墩、双柱墩、嵌岩桩和群桩基础，采用盆式橡胶支座。

本设计是根据设计任务书的要求和新《公路桥规》相关规定进行设计的,设计中桥梁上下部结构合理严谨，方法准确，并且设计中得出的数据精确到了小数点后四位。

本设计全部设计图纸采用CAD辅助设计绘制，计算机编档、排版，打印出图及论文。

关键词：自重系数荷载集度预应力实心墩
Abstract
This design for undergraduate course bachelor degree graduation thesis . For the purpose of make the type of the bridge corresponding with the ambience and cost saving, this paper provides three different types of bridge for selection: the first one is pre-stressed concrete beam bridge ; the second one is pre-stressed concrete continuous girder bridge and the third one is Simply following the continuous girder bridge .After the comparisons of economy, appearance, characteristic under the strength and effect, entire bridge long 335m, the bridge width is 12.25m, the8×40m Simply following the continuous girder bridge is selected. Substructure rectangular entity, a solid pier, double-column pier, in the rock piles and piles, using pots of rubber bearings.
MIDAS the design process using modeling and bridge construction, load simulation. In the design, the bridge superstructure calculated focused on analysis of the bridge project in the use of dead load and live load role used and the size of the overall respect factor, load Set conduct constant Load and Live Load calculation, and the load combination. The beam reinforcement, estimated the various strands loss and the use of pre-stressed stage and the stage of the main beam intensity, deformation and checking the entire bridge stress checking. Substructure rectangular entity, a solid pier, double-column pier, in the rock piles and piles, using pots of rubber bearings.
The design is based on the design requirements of the mandate and the new "road and bridge" the relevant provisions of the design, The next bridge design a rational structure of the Department of rigorous method is accurate, and the design drawn to the accuracy of the data after the decimal point four. The design of all design drawings using CAD drawing, computer archiving, typesetting, printing out maps and papers.
Keywords : Respect coefficient Set degrees load pre-stressed
Solid Pier
设计任务书
一． 题目：重庆长沙一级公路新田湾大桥（连续梁桥）设
计。

二．设计标准：
1．主要技术指标：
1）设计荷载：公路一级
2）桥面宽度：2×净10m ，单幅桥面宽10.25m
3）中央分隔带宽度1.5m
4）设计洪水频率：Q1/100
5）基本地震烈度：VI
6）桥高由线路标高控制。

2．采用的设计规范
（1）公路工程技术标准 （JTJ001-97）
（2）公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）
（3）公路桥位勘测设计规范 （ JTJ062-91）
（4）公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范 （JTG D62-2004）
（5）公路桥涵地基与基础设计规范 （JTJ024-85）
（6）公路桥涵刚结构及木结构设计规范 （JTJ025-86）
（7）公路勘测规范 （JTJ061-99）
（8）公路工程地质勘察规范 （JTJ064-98）
（9）公路工程基本建设项目设计文件编制方法 （1996年）
（10）QSB/HBCPDI 质量体系程序文件
三．设计资料：
1．地质资料
给出桥址平面图和桥轴纵断面地质图、钻孔位置和地质资料表1；
根据各土岩层的成因特征、室内土岩样有关指标、标准贯入及重型圆锥动力触探测试，依照JTJ064-98规范、JTJ024-85规范及《工程地质手册》（第三版）相关的内容，得出各土岩层的容许承载力〔0σ〕 、抗剪强度（C 、ϕ）及变形指标（Es 、Eo ）,并结合本地区岩土工程勘察经验提出各土岩层力学强度及变形参数的综合建议值，见下表2给出，水文资料：Q1/100=93.43m /s 地质资料（参见地形平面图和桥轴纵断面地质图）
（1）pl al h Q + 块石土 0σ=0.250MPa
（2）el dl Q +4 低液限粘土 0σ=0.180MPa
（3）)3(25γ 中粗沙粒页岩及砂岩 W3 0σ=0.400 MPa W2 0σ=0.600 MPa W4 0σ=0.250 MPa
四．设计内容：
①熟悉设计资料：包括该桥所在地地区的地形、地貌、地震烈度、水文（设计水位、常水位、地下水位及水质，洪水期等）与气象情况，是否通航（跨河、跨谷和排洪），该桥所处路段的地形（直线、曲线）、里程线路坡度桥址河床横断面、钻孔位置对应里程及地质资料（土层厚度及物理力学性质）。

②水文及分孔计算；
③桥跨结构及基础形式选择，上下细部尺寸的确定；
④方案技术、经济比较。

参考方案：
第一方案：8×40m预应力混凝土简支梁桥，桩基础；
第二方案：8×40m预应力混凝土连续梁桥，柱式墩台，明挖基础；
第三方案：8×40m预应力混凝土先简支后连续梁桥；
⑤上部桥梁结构内力分析及配筋计算；
⑥下部基础工程设计分析；
⑦绘制桥梁构造及配筋图（施工图设计）；
⑧桥梁施工组织设计（重点施工方法）；
⑨技术经济分析及编制桥梁设计概算或施工预算
目录
第一章绪论 (2)
一、毕业设计的目的 (2)
二、毕业设计思路 (2)
第二章桥梁设计、施工方案选择 (3)
一、拟定桥梁图式 (3)
二、技术经济比较和最优方案的选定 (3)
三、施工方法选择 (5)
第三章梁桥纵、横断面设计 (6)
一、设计基本资料 (6)
二、梁桥纵、横断面设计 (6)
第四章主梁内力计算 (9)
一、全桥结构计算图式的确定 (9)
二、全桥施工阶段的划分 (9)
三、恒载内力计算 (11)
四、活载内力计算 (14)
五、荷载组合 (23)
第五章配筋设计 (41)
一、钢束估算 (41)
二、预应力索的布置 (44)
三、预应力损失计算 (45)
第六章全桥应力验算 (47)
一、应力验算 (47)
二、强度验算 (50)
总结 (52)
致谢 (53)
参考文献 (54)
附录 (55)
第一章绪论
一、毕业设计的目的
毕业设计（论文）是教学计划中最后一个重要的教学环节，是培养学生综合应用所学的土木工程基础理论、基本理论和基本技能，进行工程设计或科学研究的综合训练，是前面各个教学环节的继续、深化和拓宽，是培养我们综合素质和工程实践能力的重要阶段。

桥梁工程专业的毕业设计是在学完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修和选修专业课程之后，较为集中和专一地培养我们综合运用所学基础理论、基本理论和基本技能，分析和解决实际问题能力。

要求我们在教师指导下，独立地、系统地完成一个桥梁工程设计，以期能够掌握一个桥梁工程设计的全过程，学会考虑问题，分析问题和解决问题，并可以继续学习到一些新的专业知识，有所创新。

二、毕业设计思路
此次毕业设计我主要承担上部结构的设计任务。

我把设计分成三个主要阶段。

其一，方案比选阶段。

方案比选是桥梁设计过程中的一个极其重要的内容。

只有通过详细的优选，才能产生出一个良好、完美的设计方案。

但是由于设计的侧重点不在于此，因而这一阶段不作详细设计。

其二，结构设计阶段。

结构设计是根据方案评比后的推荐方案进行设计计算，这一阶段的设计主要任务是：拟定结构尺寸，进行上部结构的力学分析、构件的截面设计和配筋设计，最后进行全桥的整体刚度与稳定性验算。

这一阶段量大面广，是整个设计的重点部分。

其三，施工方法设计阶段。

由于仅限于施工方法和施工顺序的宏观考虑，其深度不要求做施工组织设计、施工进度表、场地布置等工作，对工程概预算也只作一般性了解，因此这一阶段只画出施工方法示意图。

第二章桥梁设计、施工方案选择
二、技术经济比较和最优方案的选定
选定桥梁方案主要依据中选图式的技术经济指标，这些指标包括：主要材料（钢、木、水泥）用量、劳动力（包括专业技术工种）数量、全桥总造价、工期、养护费用、运营条件、有无困难工程、是否要特种机具、美观等。

由于本设计只是教学的一个环节，并且受时间限制，因而这一阶段不作详细设计。

表2将以上三个方案作简单比较。

该桥的关键问题之一是如何在美观和经济之间找一个平衡点。

因此，我在设计中选用第三种方案（先简支后连续）。

该种方法的设计特点是：
简支转连续是连续梁桥施工中较为常见的一种方法。

一般先架设预制主梁，形成简支梁状态；进而再将主梁在墩顶形成连续梁体系。

该施工方法的主要特点是施工方法简单可行，施工质量可靠，实现了桥梁施工的工厂化，标准化和装配化。

概括的讲简支转连续施工法是采用简支梁的施工工艺，却达到建造连续梁桥的目的。

目前随着高等级公路的发展，为改善桥梁行车的舒适性，简支转连续梁桥在中，小跨径的连续梁桥中得到了广泛的应用。

在简支转连续梁桥中由简支状态转换为连续梁桥状态的常见方法有以下几种：
1．将主梁内的普通钢筋在墩顶连续；
2．将主梁内纵向预应力钢束在墩顶采用特殊的连接器进行连接；
3．在墩顶两侧一定范围内的主梁上部布设局部预应力短束来实现连接
第一种方法虽然简单易行，但常在墩顶负弯矩区发生横向裂缝，影响桥梁的正常使用。

方法二的效果最好，但施工困难，故一般不采用。

第三种方法不仅施工可行，并且具有方法二的优点，同时又克服了仅采用普通钢筋连续的开裂问题。

所以一般简支转连续梁桥多采用墩顶短束与普通钢筋连续这样的构造来实现简
支转连续。

由于简支转连续梁桥在施工过程中常存在体系转换，那么必须依据具体的施
工过程来分析结构的受力。

施工的第一阶段是形成简支梁，此阶段主梁承受一期恒载自重产生的内力及在简支梁上施加的预加力；第二阶段首先浇筑墩顶连续段混凝土，待混凝土达到要求的强度张拉后张拉墩顶负弯距束（局部短束），最终形成连续梁。

连续梁成桥状态主要承受二期恒载，活载，温度，支座沉降产生的内力以及负弯矩短束的预加力，预加力的二次矩，徐变的二次矩等。

由上面的分析可知，简支转连续梁桥跨中正弯矩要比现浇一次落架大，而支点负弯距要比现浇一次落架小。

因此，在主梁内要配置足够数量的正弯矩束筋，以满足连续梁状态的承载要求和简支状态下的承受结构自重和施工荷载的需要。

简支转连续梁桥施工程序对结构内力也有一定的影响。

目前施工有两种做法：一种是先将每片简支梁转换为连续梁后，再进行横向整体化；另外一种做法是先将简支梁横向整体化后，再进行结构的体系转换。

前者按平面结构进行计算分析较为合理；而后者体系转换后已属空间结构，要进行较为精确分析，比较复杂。

因此，后面介绍的设计实例采用第一种施工工序，以便同所采用的结构分析软件的基本模式相吻合，提高计算分析的可靠性。

采用简支转连续施工的预应力混凝土连续梁桥一般采用等高度的主梁。

主梁截面型式可为箱形，T形，工字形等，主梁的高跨比一般为H/L=1/16—1/25。

简支转连续梁桥常采用跨径为20-50M，国外最大跨径也有达80M。

此外，为使连续梁的内力分布更加合理，边中跨径之比为0.6-0.8，但考虑预制，安装的方便也可采用等跨度。

主梁横断面构造，钢束构造及计算结果等设计内容详见设计实例。

三、施工方法选择
选定方案后，对预应力混凝土连续梁桥来说，接下来就进行施工方法的选择。

因为施工方法不同，其设计思路、涉及内容以及设计步骤都不相同。

本设计首选的施工方法是悬臂施工法。

悬臂施工方法分为悬臂浇注施工和悬臂拼装。

悬臂施工方法具有很大的优越性：不需大量施工机械和临时设备；不影响桥下通航和通车；施工受季节、河道水位影响小；施工时可以采用多工作面施工，缩短总工期。

因此在本设计中决定采用悬臂浇注施工。

第三章 梁桥纵、横断面设计
一、 设计基本资料
（一）主要技术标准
设计荷载：公路一级
桥面宽度：2×净10m ，单幅桥面宽10.25m 中央分隔带宽度1.5m 设计洪水频率：Q1/100 基本地震烈度：VI 桥高由线路标高控制。

（二）主要材料
1.混凝土：预应力混凝土主梁采用50 号混凝土0.35=b
a R MPa,0.3=
b l R MPa 。

2.预应力钢绞线： 采用符合GB224-85的钢绞线，其公称直径为15.24mm,
3.标准强度为：1860MPa ，弹性模量5109.1⨯=E MPa 。

4.锚具：采用OVM15-12型锚具。

5.预应力管道：采用波纹管成型。

6.钢板：锚垫板等预埋钢板采用低碳钢
7.支座：采用GPZ （Ⅱ）2.0DX 型和3.0型盆式橡胶支座，GPZ （Ⅱ）3.5GD
型盆式橡胶支座
8.伸缩缝：采用GQF-C40和GQF-MZL160型伸缩缝
（三）桥面铺装
采用9cm 水泥混凝土。

（四）施工方式
采用先简支后连续法施工
二、 梁桥纵、横断面设计
（一）梁桥立面布置
梁桥的立面布置在初步设计中占有十分重要的地位。

布置的是否合理将直接影响桥梁的实用、经济和美观。

立面布置通常是指选定了桥梁体系后，确定桥长及分跨、梁高及梁底曲线。

本设计不涉及下部结构。

该桥梁采用的跨径为8×40m的先简支后连续梁桥，实际桥长为335m。

在两端桥台处均设8米长搭板。

桥梁结构计算图示见图2：
图2(单位：m)
（二）截面形式及截面尺寸拟定
1.截面形式及梁高
本设计采用T梁截面
本设计中的T梁高度为250cm
2.横截面尺寸
主梁横截面构造如图3；
图3(单位：cm)
该设计中翼缘板宽度为190cm，翼缘板厚度为8cm，腹板宽度为20cm，T
梁高度为250cm，马蹄宽度为60cm，马蹄高度随变截面变化而变化。

截面几何特征表4
面积Asy Asz Ixx Iyy Izz Cyp Cym
单位
2
m2
m2
m4
m4
m4
m m m
1 0.938 0.3477 0.4716 0.0263 0.786
2 0.0746 0.95 0.95
2 1.31 0.4745 0.8801 0.067 0.8966 0.0858 0.95 0.95
3 1.3063 0.4725 0.8762 0.066
4 0.895
5 0.0857 0.95 0.95
第四章主梁内力计算
一、全桥结构计算图式的确定
按照杆系程序分析的原理，遵循结构离散化的原则。

全桥以下原则在适当位置划分节点：1）杆件的转折点和截面的变化点；2）施工分界点、边界处及支座处；3）需验算或求位移的截面处；4）当出现位移不连续的情况时，例如相邻两单元以铰接形式相连（转角不连续），可在铰接处设置两个节点，利用主从约束考虑该连接方式。

本设计的单元划分，每一个施工阶段自然划分为一个单元。

这样便于模拟施工过程，而且这些截面正是需要验算的截面。

另外，在墩顶、跨中和一些构造变化位置相应增设了几个单元。

这样整个主桥划分成174单元，175截面，结构离散如图4和图5。

图4：第一跨单元图
图5：第八跨单元图
二、全桥施工阶段的划分
（一）．桥面铺装每米重量计算
q=0.5×（在0.15+0.21）×11.25×25+0.5×（0.09+0.15）×11.25×21=57.35kN/m
（二）．主跨施工分段
本桥为先简支后连续法施工，全过程主要分三个过程：CS1，CS2，CS3 CS1阶段为现场浇铸40m的T梁，并在两端设置支座，一端为固定支座，一端为滑动支座。

如图6.1和6.2示：
图6.1：CS1阶段现浇图
图6.2：CS1阶段支座图
CS2阶段为连接两个40的T梁，在此阶段中要设置临时支座为了便于两个T梁的连接。

如图7.1和7.2示：
图7.1：CS2阶段现浇图
图7.2：CS2阶段支座图
CS3阶段为两个简支的T梁转化为连续的T梁，；连接处只留一个支座，另外两个去掉。

如图8.1和8.2示：
图8.2：CS3阶段合拢图
图8.2：CS3阶段支座图
三、恒载内力计算
主梁恒载内力，包括主梁自重（前期恒载）引起的主梁自重内力1G S 和后期恒载（如桥面铺装、人行道、栏杆、灯柱等）引起的主梁后期恒载内力2G S ，总称为主梁恒载内力G S 。

（一）.主梁自重内力计算
主梁自重是在结构逐步形成的过程中作用于桥上的，因而它的计算与施工方法有密切关系。

特别在大、中跨预应力混凝土超静定梁桥的施工中不断有体系转换过程，在计算主梁自重内力时必须分阶段进行，有一定的复杂性。

所有静定结构（简支梁、悬臂梁、带挂孔的T 形刚构）及整体浇筑一此落架的超静定结构，主梁自重内力1G S 可根据沿跨长变化的自重集度)(x g 按下式计算：
1G S =dx x y x g L
)()(*⎰ （4—1）
式中：1G S ——主梁自重内力（弯矩活剪力）； )(x g ——主梁自重集度；
)(x y ——相应的主梁内力影响线坐标。

本设计只选了前20个单元分析 ，各单元内力值如下表5所示：
内力计算结果表5
单元荷载轴力（tonf）剪力(tonf) 弯矩(tonf)
1 cLCB1 0.0
2 -76.08 0.02
1 cLCB1 0.0
2 -65.17 141.28
2 cLCB1 0.1
3 -65.17 141.28
2 cLCB1 0.11 -54.2
3 260.68
3 cLCB1 0.13 -54.23 260.68
3 cLCB1 0.11 -45.56 360.48
4 cLCB1 0.07 -45.56 360.48
4 cLCB1 0.06 -36.89 442.93
5 cLCB1 0.02 -36.89 442.93
5 cLCB1 0.01 -28.22 508.04
6 cLCB1 -0.01 -28.22 508.04
6 cLCB1 -0.02 -19.55 555.81
7 cLCB1 -0.03 -19.55 555.81
7 cLCB1 -0.03 -10.88 586.24
8 cLCB1 -0.04 -10.88 586.24
8 cLCB1 -0.04 -2.21 599.33
9 cLCB1 -0.05 -2.21 599.33
9 cLCB1 -0.05 6.46 595.07
10 cLCB1 -0.05 6.46 595.07
10 cLCB1 -0.05 15.13 573.48
11 cLCB1 -0.05 15.13 573.48
11 cLCB1 -0.05 23.8 534.55
12 cLCB1 -0.04 23.8 534.55
12 cLCB1 -0.03 32.47 478.27
13 cLCB1 -0.02 32.47 478.27
13 cLCB1 -0.02 41.14 404.66
14 cLCB1 -0.01 41.14 404.66
14 cLCB1 -0.01 49.81 313.7
15 cLCB1 0.02 49.81 313.7
15 cLCB1 0.02 58.48 205.41
16 cLCB1 0.05 58.48 205.41
16 cLCB1 0.06 67.15 79.77
17 cLCB1 0.11 67.15 77.12
17 cLCB1 0.12 75.88 -65.91
18 cLCB1 0.2 75.88 -65.91
18 cLCB1 0.22 84.62 -226.41
19 cLCB1 0.18 84.62 -225.61
19 cLCB1 0.19 95.62 -405.86
20 cLCB1 0.2 95.62 -405.85
20 cLCB1 0.21 103.87 -555.47
主梁主要施工阶段弯矩图如下图所示
图9.1 ：cs1阶段的弯矩图
图9.2：cs2阶段的弯矩图
图9.3: cs3阶段的弯矩图
图9.4: cs4阶段的弯矩图
四、活载内力计算
活载内力由基本可变荷载中的车辆荷载（包括汽车、履带车、挂车、人群）产生。

在使用阶段，结构已成为最终体系，其纵向的力学计算图式是明确的。

主梁活载内力计算分为两部分：第一部求某一主梁的最不利荷载横向分布系数m
i
；
第二部，应用主梁内力影响线，给荷载乘以横向分布系数，m
i p
i
，在纵向满足桥
规规定的车轮轮距限制条件下，使 m i p i i y最大，确定车辆的最不利位置，
相应求得主梁的最大活载内力。

对汽车车列必须比较正向和逆向行驶两种布置情况，取其大者。

对于三角形或抛物线形的内力影响线，可直接使用等代荷载表计算活载内力。

一般情况下，将车列轴重力最大的车轮置于影响线的最大纵坐标上即可求得最大活载内力。

根据规范要求，对汽车活载还必须考虑冲击力的影响，因此，主梁活载内力计算公式为：
直接在内力影响线上布置荷载：
S p =（1+μ）••ξ∑i i i y p m （4—4） 应用等代荷载时：
S p =（1+μ）Ω••••k m ξ （4—5） 式中：S p ——主梁最大活载内力（弯矩或剪力）；
（1+μ）——汽车荷载的冲击系数，它与跨径（对于简支梁）或影响线荷载长度（对于悬臂梁或连续梁等）L 有关：对于验算荷载与人群荷载，则不计冲击影响，对钢筋混凝土桥荷预应力混凝土桥，（1+μ）=1+0.3×
40
45L
-，并≤1.30；本设计m L 45>，故0=μ； ξ——汽车荷载的折减系数，规范规定，当横向布置的车队数大于2时，应考虑计算荷载的横向折减，但折减后的效应不得小于用两行车队布载的计算结果，对于验算荷载和人群荷载均不予折减，即ξ=1.0。

本设计横向布置的车队数为4，故ξ取0.67；
m ——荷载横向分系数，计算主梁弯矩可用跨中荷载横向分布系数m c 代替全跨各点上的m i ，在计算主梁剪力时，应考虑m i 在跨内的变化，本设计中主梁采用单箱单室截面箱梁，所以不考虑横向分布系数； p i ——汽车车列的车轴重力； y i ——主梁内力影响线的纵坐标； k ——主梁内力影响线的等代荷载； Ω——相应的主梁内力影响线面积。

在横向上布载一列车队，加上考虑到动力放大系数，所以最终最大活载内力为：
S
p =ξ•
•D
N∑p i i y（4—6）
式中：N——横向上布载车队数，本设计取N=4；
D——动力放大系数，本设计取D=1.15。

即
S
p
=3.082∑p i i y
（一）影响线的计算
将单位荷载P=1作用在各桥面的节点上，求得结构的变形及内力，可得位移影响线和内力影响线。

为了简化计算，本设计只对几个控制截面进行影响线的计算，即第一跨的左端支点处1单元、变截面处的3单元、1/4处的5单元、跨中的10单元、3/4处的15单元、变截面处的17单元、右端支点初的20单元绘制出剪力和弯矩影响线的图形如下所示：
图10.1:1单元处剪力影响线(单位：tonf)
图10.2:3单元处剪力影响线(单位：tonf)
图10.3:5单元处剪力影响线(单位：tonf)
图10.4:10单元处剪力影响线(单位：tonf)
图10.5:15单元处剪力影响线(单位：tonf)
图10.6: 17单元处剪力影响线(单位：tonf)
图10.7: 20单元处剪力影响线(单位：tonf)
图10.8：1单元处弯矩影响线（单位：tonf*m）
图10.9: 3单元处弯矩影响线（单位：tonf*m）
图10.10: 5单元处弯矩影响线（单位：tonf*m）
图10.11:10单元处弯矩影响线（单位：tonf*m）
图10.12: 15单元处弯矩影响线（单位：tonf*m）
图10.13: 17单元处弯矩影响线（单位：tonf*m）
图10.14: 20单元处弯矩影响线（单位：tonf*m）
（二）人群、履带车、挂车加载
人群加载只需求出影响的正、负区段面积；履带车离散为若干集中力；挂车按集中荷载加载。

（三）汽车加载
挂车、履带车全桥只考虑一辆。

汽车荷载是由主车和重车组成的车队，车距又受到约束，求其最大、最小效应是个较复杂的问题。

这种情
况下，车辆数和车距都是未知参数，随具体影响线而变化，问题归结为
求具有多个变量的函数在约束条件下的极值。

此问题的解决借助于计算
机程序完成。

1．汽车最大、最小弯矩和剪力如下表6所示
汽车最大结果表6.1
单元号结点号轴力(tonf) 剪力(tonf) 弯矩(tonf*m)
1 1 0.00 4.76 0.00
1 1 0.01 4.81 84.54
2 2 0.07 4.81 84.54
2 2 0.07 6.57 158.15
3 3 0.09 6.57 158.15
3 3 0.09 9.02 220.89
4 4 0.06 9.02 220.89
4 4 0.06 11.56 272.87
5 5 0.04 11.5
6 272.87
5 5 0.04 14.19 314.26
6 6 0.03 14.19 314.26
6 6 0.03 16.9 345.28
7 7 0.01 16.9 345.28
7 7 0.01 19.68 366.18
8 8 0.01 19.68 366.18
8 8 0.01 22.51 377.28
9 9 0.01 22.51 377.28
9 9 0.01 25.4 378.92
10 10 0.00 25.4 378.92
10 10 0.00 28.33 371.5
11 11 0.00 28.33 371.5
11 11 0.00 31.28 355.46
12 12 0.01 31.28 355.46
12 12 0.01 34.26 331.3
13 13 0.02 34.26 331.3
13 13 0.02 37.24 299.56
14 14 0.02 37.24 299.56
14 14 0.02 40.21 260.83
15 15 0.04 40.21 260.83
15 15 0.04 43.17 215.76
16 16 0.05 43.17 215.76
16 16 0.05 46.09 165.69
17 17 0.08 46.09 165.69
17 17 0.08 48.98 120.48
18 18 0.12 48.98 120.48
18 18 0.12 51.8 82.09
19 19 0.09 51.8 82.09
19 19 0.09 54.56 49.46
20 20 0.09 56.59 45.99
汽车最小结果表6.2
单元号结点号轴力剪力弯矩
1 1 0.00 -50.69 0.00
1 1 0.00 -46.7
2 -8.60
2 2 -0.01 -46.72 -8.60
2 2 -0.01 -42.87 -17.19
3 3 -0.01 -42.87 -17.19
3 3 -0.01 -39.15 -25.79
4 4 -0.02 -39.1
5 -25.79
4 4 -0.02 -35.57 -34.38
5 5 -0.01 -35.57 -34.38
5 5 -0.01 -32.13 -42.98
6 6 -0.01 -32.13 -42.98
6 6 -0.01 -28.85 -51.57
7 7 -0.01 -28.85 -51.57
7 7 -0.01 -25.72 -60.17
8 8 -0.01 -25.72 -60.17
8 8 -0.01 -22.74 -68.76
9 9 -0.01 -22.74 -68.76
9 9 -0.01 -19.93 -77.36
10 10 -0.01 -19.93 -77.36
10 10 -0.01 -17.29 -85.95
11 11 0.00 -17.29 -85.95
11 11 0.00 -14.82 -94.55
12 12 -0.01 -14.82 -94.55
12 12 -0.01 -12.52 -103.14
13 13 -0.01 -12.52 -103.14
13 13 -0.01 -10.39 -111.74
14 14 0.00 -10.39 -111.74
14 14 0.00 -8.44 -120.33
15 15 -0.01 -8.44 -120.33
15 15 -0.01 -6.68 -128.93
16 16 -0.01 -6.68 -128.93
16 16 -0.01 -5.09 -138.17
17 17 -0.01 -5.09 -138.17
17 17 -0.01 -3.69 -157.22
18 18 -0.01 -3.69 -157.22 18 18 -0.01 -2.46 -187.32
19 19 -0.01 -1.42 -226.69
20 20 0.00 -1.42 -226.69
20 20 0.00 -1.29 -281.44 2．汽车最大、最小弯矩和剪力的图11示
图11.1:汽车最大剪力(单位：tonf)
图11.2:汽车最小剪力(单位：tonf)
图11.3:汽车最大弯矩(单位：tonf*m)
图11.4:汽车最小弯矩(单位：tonf*m)
五、荷载组合
根据大桥的施工程序，按照我国现行公路，桥涵设计规范，对全桥形成和营运各阶段的内力和应力进行荷载组合，取其中最为不利者。

（一）、正常使用极限状态的内力组合
考虑三种组合：
组合I 基本可变荷载(平板挂车或履带车除外)的一种或几种，与永久
荷载的一种或几种组合。

组合II 基本可变荷载(平板挂车或履带车除外)的一种或几种，与永久荷载的一种或
几种，与其他可变荷载的一种或几种组合。

组合III 平板挂车或履带车与结构重力、预应力、土的重力及土侧压力中的一种或几种相组合。

同时考虑T梁抗扭提高系数，本桥的上部T梁在墩顶都有强大的横隔板，且刚构墩处墩梁固结，当T梁承受偏载作用而使T梁扭转时，T梁截面的自由扭转受到约束，而是纵向纤维受到拉伸或压缩，从而产生约束扭转正应力与约束扭转剪应力。

按上述规定进行荷载组合，得到内力值见下表7；
承载能力极限状态荷载组合内力结果表7.1
单元截面工况位置
轴力
(tonf)
剪力
(tonf)
弯矩
+Z(tonf*m)
弯矩
-Z(tonf*m)
1 5 cLCB1 I 0.0186 -102.72
2 -0.030
3 0.0362
J 1.4308 -87.5307 -178.537 213.6815 2 4 cLCB1 I 0.0972 -87.3612 -178.521 213.6608
J 0.2181 -72.4972 -329.65 392.4811 3 1 cLCB1 I 0.1332 -135.196 -384.89 437.8878
J 0.1179 -113.246 -532.178 601.46 4 1 cLCB1 I 0.0696 -113.078 -532.167 600.5241
J 0.0578 -91.2795 -653.35 733.6595
5 1 cLCB1 I 0.0217 -91.1592 -653.201 732.4939
J 0.0131 -69.5476 -748.323 836.223 6 1 cLCB1 I -0.0096 -69.4589 -748.059 835.0596
J -0.0158 -47.9778 -817.057 909.7899 7 1 cLCB1 I -0.0312 -47.9335 -816.657 908.661
J -0.035 -26.6345 -860.427 955.8617 8 1 cLCB1 I -0.0408 -26.6087 -860.147 955.1024
J -0.0446 -5.4169 -878.135 973.5598 9 1 cLCB1 I -0.0499 -5.3876 -877.761 972.6777
J -0.0524 15.7166 -870.693 963.8678 10 1 cLCB1 I -0.0547 15.7259 -870.425 963.2599
J -0.0564 36.7721 -838.261 927.0352 11 1 cLCB1 I -0.0518 36.7771 -838.065 926.6063
J -0.0513 57.8697 -781.308 863.9942 12 1 cLCB1 I -0.0392 57.8713 -781.359 864.1036
J -0.0364 79.1092 -699.847 774.7702 13 1 cLCB1 I -0.0247 79.1328 -700.158 775.4509
J -0.0207 100.5336 -593.152 657.8681 14 1 cLCB1 I -0.0148 100.565 -593.525 658.7373
J -0.0108 122.0476 -460.532 511.7795 15 1 cLCB1 I 0.0166 122.075 -460.806 512.5141
J 0.0228 143.8072 -302.029 336.4239 16 1 cLCB1 I 0.0501 143.8904 -302.394 337.4447
J 0.058 165.7555 -117.405 130.9086 17 1 cLCB1 I 2.6928 169.362 -186.831 147.8602
J 2.7054 192.2521 31.6237 -90.092 18 1 cLCB1 I 2.7871 192.4088 31.8186 -91.2027
J 2.8046 215.5256 277.7537 -362.138 19 2 cLCB1 I 1.4605 115.0145 247.2658 -324.355
J 0.8911 130.7964 481.9476 -600.274 20 2 cLCB1 I 1.4824 130.3575 481.3046 -601.089
J 0.9096 142.1418 675.2477 -830.978 21 2 cLCB1 I 1.3671 135.7196 679.106 -834.02
J 1.0289 140.1177 743.6998 -913.572 22 8 cLCB1 I 1.3933 -124.806 743.9661 -913.844
J 1.4352 -120.942 687.0556 -843.538 23 7 cLCB1 I 2.1862 -126.796 678.9332 -840.108
J 2.3939 -115.336 506.8545 -636.407 24 6 cLCB1 I 2.1585 -115.323 507.3753 -635.934
J 2.4352 -99.8436 301.7435 -394.281 25 1 cLCB1 I 4.1191 -187.249 340.8072 -441.839
J 4.1023 -164.295 128.4127 -207.893 26 1 cLCB1 I 4.0401 -164.158 128.3239 -206.572
J 4.0272 -141.362 -56.8835 -5.1767
27 1 cLCB1 I 0.0488 -137.477 18.2416 -20.456
J 0.0402 -115.679 -133.108 149.41 28 1 cLCB1 I 0.0096 -115.594 -132.857 148.3087
J 0.0034 -93.9337 -258.224 287.9646 29 1 cLCB1 I -0.0194 -93.8911 -257.845 286.8936
J -0.0233 -72.4768 -357.397 397.2779 30 1 cLCB1 I -0.029 -72.452 -357.13 396.5551
J -0.0329 -51.1272 -430.915 477.9584 31 1 cLCB1 I -0.0424 -51.099 -430.558 477.1158
J -0.0449 -29.9043 -478.881 530.2551 32 1 cLCB1 I -0.0498 -29.8953 -478.625 529.672
J -0.0515 -8.785 -501.599 554.7974 33 1 cLCB1 I -0.0538 -8.7801 -501.41 554.3842
J -0.0534 12.296 -499.369 552.2008 34 1 cLCB1 I -0.0489 12.2976 -499.419 552.3069
J -0.0461 33.4316 -472.369 522.8368 35 1 cLCB1 I -0.0383 33.4548 -472.672 523.5017
J -0.0343 54.7179 -420.222 465.945 36 1 cLCB1 I -0.0284 54.7489 -420.588 466.7995
J -0.0244 76.1124 -342.406 380.4037 37 1 cLCB1 I -0.004 76.1396 -342.677 381.1301
J 0.0023 97.6952 -238.833 265.9102 38 1 cLCB1 I 0.0235 97.7789 -239.202 266.9378
J 0.0314 119.4718 -109.385 121.9274 39 1 cLCB1 I 4.0089 123.8936 -178.014 136.9184
J 4.0215 146.571 -13.2621 -39.1882 40 1 cLCB1 I 4.0895 146.7213 -13.0706 -40.2831
J 4.107 169.6111 179.0943 -248.289 41 14 cLCB1 I 2.1341 90.3657 161.832 -221.732
J 1.8602 105.8126 350.1596 -440.664 42 13 cLCB1 I 2.1662 105.9021 350.0019 -441.986
J 1.9608 117.3474 509.4891 -629.07 43 12 cLCB1 I 2.1137 111.7675 512.7903 -632.079
J 2.0726 115.627 565.5101 -697.028 44 11 cLCB1 I 2.115 -118.846 565.5428 -697.062
J 2.1557 -114.985 511.3187 -630.289 45 10 cLCB1 I 2.1931 -120.531 507.5586 -627.716
J 2.3995 -109.056 343.6809 -435.152 46 9 cLCB1 I 2.165 -109.037 344.14 -434.639
J 2.4404 -93.5621 150.0011 -208.353 47 1 cLCB1 I 4.1299 -175.563 165.5978 -234.087
J 4.1133 -152.655 -33.2609 -17.7864 48 1 cLCB1 I 4.0523 -152.51 -33.3696 -16.5347
J 4.0398 -129.79 -204.921 167.7219
49 1 cLCB1 I 0.0407 -125.531 -138.048 154.7222
J 0.0323 -103.786 -274.959 307.6281 50 1 cLCB1 I 0.0026 -103.699 -274.685 306.4987
J -0.0032 -82.1064 -385.607 429.5769 51 1 cLCB1 I -0.0213 -82.0697 -385.239 428.5518
J -0.0251 -60.6879 -470.467 522.7317 52 1 cLCB1 I -0.0309 -60.6625 -470.188 521.9882
J -0.0347 -39.3764 -529.652 587.2599 53 1 cLCB1 I -0.0436 -39.3476 -529.281 586.3954
J -0.0459 -18.185 -563.434 623.7444 54 1 cLCB1 I -0.0498 -18.1767 -563.197 623.204
J -0.0513 2.9172 -572.055 632.6755 55 1 cLCB1 I -0.0516 2.9195 -571.883 632.299
J -0.0509 24.0028 -555.831 614.6841 56 1 cLCB1 I -0.0442 24.0058 -555.907 614.8467
J -0.0412 45.1752 -514.871 570.0081 57 1 cLCB1 I -0.0328 45.1999 -515.192 570.7144
J -0.0289 66.5029 -448.678 497.634 58 1 cLCB1 I -0.0229 66.5336 -449.036 498.478
J -0.0189 87.9304 -356.733 396.4232 59 1 cLCB1 I 0.0056 87.9573 -356.996 397.1394
J 0.0123 109.5761 -239.003 266.1786 60 1 cLCB1 I 0.0328 109.6634 -239.374 267.2317
J 0.0407 131.3971 -95.3473 106.2478 61 1 cLCB1 I 4.0535 135.4396 -164.6 121.3691
J 4.0669 158.204 13.6394 -70.6729 62 1 cLCB1 I 4.1333 158.3702 13.8474 -71.8808
J 4.151 181.3053 219.5235 -296.267 63 2 cLCB1 I 2.1535 96.6582 196.8044 -264.656
J 1.5911 112.2965 396.8204 -498.359 64 2 cLCB1 I 2.0313 111.9609 396.2212 -499.212
J 0.8723 124.1413 566.6138 -698.061 65 1 cLCB1 I 4.1309 218.7951 657.442 -785.498
J 4.1309 224.4021 721.3664 -861.85 66 17 cLCB1 I 2.1199 -121.22 623.9434 -768.974
J 2.1608 -117.357 568.6415 -700.806 67 16 cLCB1 I 2.1928 -122.981 564.1459 -698.116
J 2.3997 -111.525 397.083 -501.211 68 15 cLCB1 I 2.1673 -111.511 397.5967 -500.746
J 2.4429 -96.06 198.9925 -268.45 69 1 cLCB1 I 4.142 -180.228 222.2827 -301.332
J 4.1251 -157.314 18.0799 -78.0524 70 1 cLCB1 I 4.0655 -157.178 18.0036 -76.7485
J 4.0523 -134.404 -158.939 114.2386
71 1 cLCB1 I 0.0339 -130.277 -89.7359 100.6563
J 0.0252 -108.506 -232.318 260.2271 72 1 cLCB1 I -0.0036 -108.421 -232.076 259.1226
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