上部结构计算结果

上部结构计算，跨度为（68+2×120+68）m连续梁。单箱双室断面，根部梁高6.75m，跨中梁高2.8m，底板按1.8次抛物线变化，顶板厚度27cm。以下为连续梁各项计算结果，均按全预应力混凝土构件相应指标控制。 1. 计算内容

1.1 持久状况正常使用极限状态计算

① 正截面抗裂验算――正截面混凝土拉应力验算； ② 斜截面抗裂验算――斜截面混凝土主拉应力验算。 1.2 持久状况和短暂状况应力计算

① 持久状况应力验算； ② 短暂状况应力验算。 1.3 持久状况承载能力极限状态计算

① 正截面抗弯承载力验算； ② 斜截面抗剪截面尺寸验算。 1.4 其它计算 2. 计算方法

构件纵向计算均按平面杆系理论，并采用《公路桥梁结构计算系统-GQJS9.5》进行计算。 ⑴ 将计算对象作为平面梁划分单元作出构件离散图（见附图一），全桥共划分195个节点和197各单元；

⑵ 根据连续刚构的实际施工过程和施工方案划分施工阶段；

根据施工总体安排，共划分38个施工阶段和1个使用阶段。箱梁施工阶段采用10天为一施工周期其中张拉预应力时混凝土龄期为5天。具体施工阶段划分为：

阶段1：完成桩基、承台施工； 阶段2：完成墩身施工； 阶段3：托架现浇0#块； 阶段4：张力0#块预应力；

阶段5：安装挂篮，绑扎钢筋及浇筑1#梁段混凝土； 阶段6：张拉1#梁段预应力；

阶段7：移动挂篮，绑扎钢筋及浇筑2#梁段混凝土； 阶段8：张拉2#梁段预应力；

阶段9～阶段33：移动挂篮，绑扎钢筋及浇筑3#～15#梁段混凝土，张拉3#～17#梁段预应力；

阶段34：施工中跨合拢段临时刚性连接，中跨合拢； 阶段35：张拉中跨合拢段钢束，拆除临时刚性连接； 阶段36：导梁施工现浇边跨端头块梁段，浇筑边跨合拢段； 阶段37：张拉边跨合拢段钢束，拆除边跨合拢措施；

阶段38：施工防撞墙、桥面铺装等二期荷载和附属设施，全桥完成。 ⑶ 进行荷载组合，求得构件在施工阶段和使用阶段时的应力、内力和位移； ⑷ 根据规范中所规定的各项容许指标，验算构件是否满足规范规定的各项要求。 3. 计算依据及参数取值

⑴《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。

⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。 ⑶ 主要材料及设计参数根据设计文件及规范取值，见表-1。

主要材料及参数 表-1

材料 项 目 抗压强度标准值fck C55 混凝土 抗拉强度标准值ftk 抗压强度设计值fcd 抗拉强度设计值ftd 弹性模量Ec 计算材料容重? 混凝土特性参数 线膨胀系数α 桥梁所处地区相对湿度 抗拉强度标准值fpk 低松弛钢绞线（?=15.2） S参 数 35.5Mpa 2.74Mpa 24.4Mpa 1.89Mpa 35500Mpa 26kN/m 1.0E-5 0.75 1860Mpa 1395、1339Mpa 1.95E5Mpa 0.3 930Mpa 790Mpa 2.0E5Mpa 0.05 0.17 0.0015 0.006m 0.5 3备 注 控制张拉应力 0.75fpk、0.72fpk 弹性模量Ep 松弛率? 抗拉强度标准值fpk 精轧螺纹钢筋（JL25） 控制张拉应力0.85fpk 弹性模量Ep 松弛率? 钢束管道摩阻系数 钢束管道偏差系数 单端锚具变形及回缩值 钢束管道摩阻系数 钢绞线锚具及波纹管 精轧螺纹钢筋锚具及波纹管 钢束管道偏差系数 单端锚具变形及回缩值 0.0015 0.001m

4.荷载取值与荷载组合 4.1荷载取值

① 一期恒载主要是梁部自重。混凝土容重取26kN/m，箱梁按实际断面计取重量。

② 二期恒载包括10cm厚沥青混凝土＋两道防撞墙（另考虑3cm调平层），调平层仅作为恒载施加，不参与构件受力，见表-2。

箱梁二期恒载 表-2

桥梁宽度 防撞墙 二期恒载(kN/m) 沥青混凝土桥面铺装 二期恒载(kN/m) 合 计 （kN/m） ③ 活载

汽车荷载采用公路I级荷载，考虑多车道加载时的横向折减系数为：按规范规定五列车队为0.6，并考虑汽车荷载偏载增大系数1.25，则汽车荷载的横向分布系数见表-3（未计入冲击系数）。

活载横向分布系数 表-3

桥宽（米） 19.85 ④ 温度力

· 体系整体升温20℃； 体系整体降温20℃；

· 梯度温度：顶板升温为14～5.5～0°C；

顶板降温为-7～-2.75～0°C。

⑤ 强迫位移：隔墩支座沉降0.5cm。

⑥ 挂篮重量：采用950kN(包括施工机具和施工人员)。 4.2 荷载组合

荷载组合一 恒载＋车道荷载

荷载组合二 恒载＋车道荷载＋整体升温＋梯度升温（＋支座沉降一）

横向布置车队数 5 横向折减系数 0.6 汽车偏载系数 汽车横向分布系数 1.25 3.75 19.85米 2×8+0.03×19.85×26=31.483 0.1×18.85×24=45.24 76.723 3

荷载组合三 恒载＋车道荷载＋整体降温＋梯度降温（＋支座沉降一） 荷载组合四 恒载＋车道荷载＋整体升温＋梯度升温（＋支座沉降二） 荷载组合五 恒载＋车道荷载＋整体降温＋梯度降温（＋支座沉降二） 荷载组合六 恒载＋车道荷载＋整体升温＋梯度升温（＋支座沉降三） 荷载组合七 恒载＋车道荷载＋整体降温＋梯度降温（＋支座沉降三）

注：其中支座沉降一：为13、15号墩沉降0.5cm；支座沉降二：为14、16号墩沉降0.5cm；支座沉降三：为14、16号墩沉降0.5cm。 5. 计算结果 5.1 构件构造

梁部采用C55混凝土，根部梁高6.75m，高跨比为1/17.78，跨中梁高2.8m，高跨比为1/42.86，跨中根部梁高之比为1/2.41，底板按1.8次抛物线变化。节段划分为（单悬臂状态）10/2+4×3.0+4×3.5+7×4.0+2.0/2m（合拢段）。腹板变化为45～75cm，底板变化为28～70cm，顶板为27cm。

上部结构为三向预应力体系，顶板采用11－7φ5 和16－7φ5 (张拉控制应力1339MPa)，共32×3=96束；腹板采用19－7φ5 (张拉控制应力1395MPa)，共12×3=36束；跨中底板采用19－7φ5(张拉控制应力1339MPa)，共64束；边跨底板采用19－7φ5(张拉控制应力1339MPa)，共6×3=18束；边跨顶板采用19－7φ5(张拉控制应力1339MPa)，共12束。竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋，布置方式为一排6根（每腹板两根），间距50cm。

fpk

=930MPa的JL25

单元离散图

5.2 正截面抗裂计算结果：

荷载组合一：恒载＋车道荷载

荷载组合二：恒载＋车道荷载＋整体升温＋梯度升温（＋支座沉降一）