4.2有效预应力的计算 ........................................................................................... 22 第5章 预加力产生的次内力及内力组合 ............................................................. 24 5.1原理 ................................................................................................................... 24 5.2计算方法 ........................................................................................................... 25 5.2.1等效荷载法 ................................................................................................ 25 第6章内力组合 ......................................................................................................... 26 6.1承载能力极限状态下的效应组合 ................................................................... 26 6.2正常使用极限状态下的效应组合 ................................................................... 31 第7章 主梁截面验算 ............................................................................................... 39 7.1正截面抗弯承载力验算 ................................................................................... 39 7.2 持久状况正常使用极限状态应力验算 ........................................................... 40 7.2.1 正截面抗裂验算（法向拉应力） ........................................................... 40 7.2.2 斜截面抗裂验算（主拉应力） ............................................................... 42 7.2.3 使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算 ....................... 43 7.2.4 预应力钢筋中的拉应力验算 ................................................................. 44 7.2.5 混凝土的主压应力验算 ........................................................................... 44 7.3 短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算 ................................................... 44 第8章 结束语 ........................................................................................................... 46 参考文献 ..................................................................................................................... 47 致谢 ............................................................................................................................. 48 附录 ............................................................................................................................. 49 外文翻译 ..................................................................................................................... 49

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第1章 绪论

1.1引言

随着经济建设的迅速发展，我国城市交通的桥梁建设也进入迅速发展时期。 预应力混凝土连续梁优于普通钢筋混凝土连续梁的另一重要特点，就是它可以有效地避免混凝土开裂，特别是处于负弯矩区的桥面板的开裂。

与预应力混凝土T形刚构桥相比，连续梁桥的下部结构受力和构造简单，节省材料，加之它具有变形和缓、伸缩率小、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，尤其是悬臂施工法、顶推法、逐跨施工法在连续梁桥中的应用，这种充分应用预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化，从而提高了施工质量，降低了施工费用。所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。

连续梁是超静定结构，基础不均匀沉降将在结构中产生附加内力，因此，对桥梁基础要求较高，通常宜用于地基较好的场合。此外，箱梁截面局部温差，混凝土收缩、徐变及预加应力均会在结构中产生附加内力，增加了设计计算的复杂程度。

本桥段采用满堂支架法施工，满堂脚手架又称作满堂红脚手架，是一种搭建脚手架的施工工艺。本桥段是一级公路上一座预应力混凝土等截面连续梁桥（跨径同设计题目），横桥向宽度为12.5m，单箱单室，下部结构采用实体墩，灌注桩基础。桥梁设计基准期100年，结构设计安全等级一级，A类构件，可变荷载：汽车荷载：公路—Ⅰ。

1.2 预应力混凝土连续梁桥的发展

1.2.1 国内外预应力混凝土连续梁桥的发展状况

连续梁是一种古老的结构体系，它具有变形小，结构刚度好、行车平顺舒适，伸缩缝少，养护简易，抗震能力强等优点。而在50年代前，预应力混凝土连续梁虽是常被采用的一种体系，但跨径均在百米以下。当时主要采用满堂支架施工，费工费时，限材了它的发展。50年代后，预应力混凝土桥梁应用悬臂施工方法后，加速了它的发展步伐。预应力锚具结构的悬臂体系和悬臂施工方法相结合产生了T型刚构，在60年代，跨径100-200m范围内，几乎是大跨预应力混凝土梁桥中的优胜方案。早期有典型意义的桥梁便是联邦德国1953年建造的胡尔姆斯桥和1954年建成的科布伦茨

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(Koblenz)桥。然而，这种结构，由于中间带铰，并对混疑土徐变，收缩变形估计不足，又因温度影响等因素使结构在铰处形成明显折线变形状态，对行车不利。因此，对行车条件有利的连续梁获得了新的发展。对中跨预应力混凝土连续梁，在60年代初期，逐跨架设法与顶推法(F.Leonhardt所创建)的应用，对大跨预应力混凝土连续梁，各种更完善的悬针施工方法的应用，使连续梁废弃了昂贵的满堂的施工方法而代之以经济有效的高度机械化施工方法，从而使连续梁方案获得新的竞争力，逐步在40-200m范围内占主要地位。如1962年在委内瑞拉的卡尼罗河上，用顶推法修建的6跨连续箱梁桥是顶推法的代表作，主跨为96m。

无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨越宽阔河流的大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了它的优势，往往取代其它体系而成为中选的优胜方案。

预应力混凝土连续梁在中等跨径范围，它更是千姿百态。无论在桥跨布置、梁、墩赴面形式，或是在体系上(吸取其它结构的优点)不断改进桥型布置，例如V形墩的连续梁体系、双薄壁墩连续梁体系。值得一提的是法国的SetubedLogoon桥，主跨130m的五跨连续染，中间墩采用双薄壁结构，双壁相距10m，壁厚仅0.5m。

预应力混凝土连续梁在40-60m的范围，已可以说占绝对优势。顶推法、移动模架法、逐孔架设法等施工方法经济快速，广泛应用也是关键因素。如瑞士的Beckenried高架桥，总长3048m，标准跨径55m。

连续梁的横截面形式在小跨径的城市高架桥中，为求最小建筑高度，常选用板式或肋板式截面，而在中、大跨径主要采用箱式截面。但总的发展趋势是尽可能加长悬臂桥面板而选用单箱截面，以达到快速施工的目的。在这种单箱截面的锚具结构中，往往采用三向预应力工艺。

预应力混凝土连续梁用干城市桥梁，为充分利用空间，并改善交通的分道行驶，已建成不少双层桥面的型式。在这方面的一个突出例子是1980年在维也纳市多瑙河上新建的帝国(New Rei-chs)桥。该桥为10跨，主跨为169.61m，横截面为两个分离

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图1-1预应力混凝土连续梁桥

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并列的单室箱梁，箱顶面为公路桥面，箱内通过地下铁道，箱外挑出人行道，地下铁的车站设在桥上，为方便乘客上下，箱壁在每跨上开有五个大洞。这座桥另一特点是采用部分预应力混凝土设计理论的概念进行设计，在桥轴方向施加有限预应力，在顶板及底板的横向施加部分预应力。

1.2.2预应力混凝土结构的特点

优点：1、抗裂性好，刚度大。由于对构件施加预应力，大大推迟了裂缝的出现，在使用荷载作用下，构件可不出现裂缝，或使裂缝推迟出现，所以提高了构件的刚度，增加了结构的耐久性。2、节省材料，减小自重。其结构由于必须采用高强度材料，因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸，节省钢材和混凝土，降低结构自重，对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。3、提高构件的抗剪能力。试验表明，纵向预应力钢筋起着锚栓的作用，阻碍着构件斜裂缝的出现与开展，又由于预应力混凝土梁的曲线钢筋（束）合力的竖向分力将部分地抵消剪力。4、提高受压构件的稳定性。当受压构件长细比较大时，在受到一定的压力后便容易被压弯，以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力，使纵向受力钢筋张拉得很紧，不但预应力钢筋本身不容易压弯，而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。5、提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋，在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小，故此可提高抗疲劳强度，这对承受动荷载的结构来说是很有利的。

缺点：1、工艺较复杂，对质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。2、需要有一定的专门设备，如张拉机具、灌浆设备等。3、预应力混凝土结构的开工费用较大，对构件数量少的工程成本较高。

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