简支梁桥施工图设计计算复核及图纸审查报告

简支梁桥施工图设计计算复核及图纸审查

报告

2、工程设计概况 2.1设计范围及内容

上部结构设计的内容主要为13米跨的先张法预应力混凝土简支空心板梁和

22米跨的后张法预应力混凝土简支空心板梁。该桥斜交92.5°，机动车道与非机动车道分离，共左、中、右三幅，桥面总宽31.5米。桥梁下部桥墩为单排桩柱式结构，桥台为U型桥台，基础为8根1.2米的钻孔灌注桩。

2.2设计主要技术指标

（1）设计荷载：汽车—20级，挂车—100级；

（2）桥面横向布置：桥面横向布置为0.75（栏杆）+5.0（非机动车道）+2.0（机

非分隔带）+16.0（机动车道）+2.0（机非分隔带）+5.0（非机动车道）+0.75（栏杆）＝31.5米；

（3）地震基本烈度：按基本烈度6度设防； （4）最大纵坡：桥梁2.799％； （5）桥面横坡：设2.0％双向坡。

2.3设计采用技术规范

（1）《公路工程技术标准》（JTJ01—97）； （2）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）； （3）《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004—89）；

（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》（JTJ023-85）； （5）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024—85）； （6）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041—2000）； （7）《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022—85）。

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2.4设计主要用材

（1）混凝土

上部结构：13、22米预制板梁、铰缝、桥面现浇铺装、现浇伸缩缝、现浇连

续桥面采用C40； 分隔带采用C30； 护轮带、栏杆采用C25；

下部结构：桥台台帽和台背、耳墙、搭板、桥墩盖梁、立柱、抗震块、支座

垫石、盖梁垫层采用C30； 桥墩立柱、桩基采用C25；

桥台锥体护坡护脚采用C15、C20。

（2）普通钢筋

普通钢筋采用I、II级钢筋。 （3）预应力钢筋

b22米空心板：采用270K级j15.24mm、抗拉标准强度为Ry=1860MPa的低松

弛钢绞线；

b13米空心板：采用270K级j12.70mm、抗拉标准强度为Ry=1860MPa的低松

弛钢绞线。 （4）预应力锚具

采用OVM15B夹片式锚具。 （5）支座

采用TCYBφ150×35、TCYBφ200×42型支座； （6）伸缩缝

采用JHSF—40梳形钢板“三防”伸缩缝装置。

2.5设计和计算要点

东洲桥跨径分别为13米和22米的预应力混凝土空心板桥，13米跨径采用先张法施工，22米跨径采用后张法施工，按预制阶段、成桥阶段和使用阶段进行承载能力极限状态及正常使用极限状态进行设计。上部结构施工阶段，按照施工步骤分析计算和验算应力状态；使用阶段考虑了恒载、汽车、挂车、非机动车（按

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人群计算）、温度和收缩徐变等效应的影响，并按规范要求进行验算。

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3、计算复核审查依据 3.1主要规范及参考资料

（1）《公路工程技术标准》（JTJ 001—97）； （2）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021—89）；

（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023—85）； （4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024—85）； （5）《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）；

（6）《公路桥涵设计规范》 中华人民共和国交通部 1974年； （7）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）； （8）《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）；

（9）《市政工程设计文件编制深度规定》 上海市工程建设规范（DGJ08

-76-1999）；

3.2基本资料

《海门市东洲桥及引道工程施工图设计》（第一册） 无锡市交通规划勘察设计院 2002年12月

3.3计算复核参数

3.3.1材料

混凝土：

空心板梁 40号混凝土；

桥台盖梁、背墙 30号混凝土； 桥台的钻孔桩 25号混凝土。

预应力钢材：

b13米空心板：预应力钢束：j12.70mm，Ry=1860MPa； b22米空心板：预应力钢束：j15.24mm，Ry=1860MPa；

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3.3.2荷载

3.3.2.1上部结构纵向 （1）恒载

混凝土结构自重计算容重26kN/m3；

考虑桥面铺装、栏杆、护轮带和湿铰缝荷载集度。 （2）活载

汽车—20级，按四车道计算；

挂车—100级；

人群3.5kN/m2（非机动车道处）。 3.3.2.2下部结构

上部结构通过支座传到下部结构上的恒载、活载反力； 下部结构自重, 混凝土容重取25kN/m3； 温度影响或汽车制动力。 3.3.2.3荷载组合

（1）组合I：基本可变荷载（汽—20或人群）与永久荷载（结构自重、预应力、混凝土收缩及徐变影响力）相组合；

（2）组合II：基本可变荷载（汽—20或人群）、永久荷载（结构自重、预应力、混凝土收缩及徐变影响力）和温度变化相组合；

（3）组合III：基本可变荷载（挂—100）与永久荷载（结构自重、预应力）相组合。

3.3.2.4规范容许值 （1）施工阶段应力

施工阶段在预应力及构件重力作用下，截面边缘混凝土的法向应力容许值为：

b'=0.750.828=16.8Mpa； 压应力 [ha]=0.75Ra 拉应力 [hl]=1.15Rlb'=1.150.82.6=2.39Mpa。 （2）使用阶段应力

在使用荷载作用下，预应力混凝土A类构件的法向应力容许值为： 压应力：

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b=0.528=14Mpa； 组合I [ha]=0.5Rab=0.628=16.8Mpa。 组合II或组合III [ha]=0.6Ra 拉应力：

组合I [hl]=0.8Rlb=0.82.6=2..08Mpa； 组合II或组合III [hl]=0.9Rlb=0.92.6=2.34Mpa。 在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的主拉、主压应力容许值为： 组合I [zl]=0.8Rlb=0.82.6=2.08Mpa；

b=0.628=16.8Mpa； [za]=0.6Rab 组合Ⅱ或组合Ⅲ [hl]=0.9Rl=0.92.6=2.34Mpa；

b=0.6528=18.2Mpa。 [za]=0.65Ra（3）使用阶段变形

结构在汽车荷载（不计冲击力）作用下的上部结构竖向挠度幅值（正、负挠度最大绝对值之和）的容许值为： 22米空心板： [f]=13米空心板： [f]=3.3.3计算模型及考虑因素 （1）计算模型

上部结构纵向按简支板梁计算，横向按铰接板梁计算横向分布系数。 （2）施工过程模拟

施工阶段计算按照设计图纸提供的施工步骤进行，对各施工阶段进行全过程模拟。空心板桥按空心板预制、施加预应力、二期恒载作用、成桥使用阶段进行强度、应力状态计算。 （3）混凝土徐变、收缩影响

根据施工步骤，按每一阶段混凝土加载龄期、荷载变化过程分别考虑徐变、收缩影响。使用阶段混凝土徐变、收缩影响从施工阶段连续计算求得。

L22000==36.7mm 600600L13000==21.7mm 600600第 VI 页

4、计算复核审核内容

根据海门市东洲桥设计复核和施工图审查合同，计算复核主要是对该桥13

米先张法和22米后张法预应力混凝土空心板梁进行复核，内容如下:

4.1复核计算

（1） 成桥初期结构计算复核

预应力混凝土空心板梁考虑预制、施加预应力、二期恒载作用等。 （2） 使用阶段结构受力复核

根据设计荷载标准和设计假定附加荷载，进行正常使用阶段复核计算，预应力混凝土空心板包括截面正应力验算和结构刚度验算。 （3） 承载能力极限状态结构受力复核

进行极限承载能力验算，包括抗弯和抗剪承载能力验算。

4.2 施工图纸审查

依据无锡市交通规划勘察设计院设计的海门市东洲桥及引道工程施工图设计图纸，对其中桥梁结构部分进行施工图纸审查。

施工图纸审查根据上海市市政工程设计文件编制深度的规定，对施工图设计文件进行相当审核深度的设计质量把关，按照施工图设计阶段规定的深度要求对设计文件的完整性、采用设计依据和规范标准的合理性、图纸编排和图面质量给出总的评价，并对以上的图纸结合施工图说明书提出具体的审查意见和建议。

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5、计算复核结果 5.1 桥梁上部结构 东洲桥采用桥面连续的预应力混凝土简支空心板结构。桥梁断面及空心板构造尺寸如图5.1.1～5.1.2所示。 图5.1.1 一幅半桥梁横断面及空心板截面尺寸 (单位：cm) 注：本图为跨径为22m断面 图5.1.2 一幅半桥梁横断面及空心板截面尺寸 (单位：cm) 注：本图为跨径为13m断面 5.1.1 22米预应力混凝土空心板梁 5.1.1.1 横向分布系数计算 横断面图见图5.1.1所示。简支空心板桥按铰接板法计算横向分布影响线，然后在影响线上进行汽车—20级，挂车—100级，非机动车道按人群加载，2车道汽车布载时不折减，3车道汽车布载时车道折减系数0.78，4车道汽车布载时车道折减系数0.67，计算结果为2车道布载控制。计算得各块板的活载横向分布系数结果列在表5.1.1.1。

各块板横向分布系数 表5.1.1.1

板号 汽车 挂车 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0.213 0.212 0.207 0.201 0.187 0.169 0.167 0.159 0.156 0.115 0.117 0.116 0.109 0.100 0.095 0.091 0.090 0.089 人群 0.823 0.835 0.841 0.841 0.835 0.825 第 VIII 页

空心板的桥面铺装由1#～15#板平均分摊，机非分隔带、栏杆和护轮带按横向分布影响线加载分摊到各块板上。根据以上横向分布系数计算结果，取最不利情况分别计算1＃、4＃、7＃和8＃板，计算结果如下。 2.580.960.955.1.1.2 施工阶段结构受力状态

0.960.968.182.580.952.586.660.958.19A、预制阶段结构受力状态

空心板预制阶段应力图见图5.1.1.1~图5.1.1.4（单位：Mpa）。

0.968.188.182.586.661＃6.660.958.198.191＃1.248.182.686.661＃1.238.19

1.241.24图5.1.1.1 1#板预制阶段应力图 2.681＃2.681.231.238.178.161.248.168.166.992.686.994#6.991.238.178.171.188.162.684#

图5.1.1.2 4#板预制阶段应力图

6.994#2.681.178.171.181.182.684#6.861.171.178.121.188.128.128.131.178.138.13图

2.686.867#6.865.1.1.3 7#板预制阶段应力图

1.248.121.241.247#2.686.867#2.681.238.131.232.687#1.238.161.248.168.166.998.171.238.17

图5.1.1.4 8#板预制阶段应力图 6.998#2.68预制阶段空心板混凝土包络应力为6.99最大压应力发生在0.95MPa~8.19MPa，8.171#

6.998#8.178#板支点截面的下缘，不出现拉应力。施工阶段应力满足规范要求。

8.16B、成桥初期结构受力状态

空心板施工阶段计算考虑桥面系施工后的阶段。施工阶段应力图见图8#5.1.1.5~图5.1.1.8（单位：Mpa）。

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4.760.960.954.338.048.04

图5.1.1.5 成桥初期1＃板应力图 6.045.141.041.240.962.404.334.618.048.01I成桥1.031.230.958.048.02

图5.1.1.6 成桥初期4＃板应力图

6.526.664.831.171.521.340.481.241.521.161.330.471.232.064.672.564.684.61I图5.1.1.7 成桥初期7＃板应力图

8.388.018.018.388.028.02

II7.594.937.251.241.251.921.100.651.474.802.264.694.91I成桥1.231.251.911.110.64图5.1.1.8 成桥初期8＃板应力图

II7.77 成桥初期空心板混凝土包络应力为8.160.95MPa~8.04MPa，最大压应力8.04MPa8.018.088.328.028.068.33

发生在桥面系施工后1＃板支点截面的下缘，不出现拉应力。 1.341.821.170.531.531.15 成桥初期应力满足规范要求（成桥初期混凝土压应力容许值为16.8MPa，不允许出现拉应力）。

5.1.1.3 使用阶段结构受力状态 （一） 正应力验算：

1.920.591.171.108.398.085.014.811.331.811.180.55III8.368.178.388.06正常使用阶段空心板包络正应力见图5.1.1.9~5.1.1.18（单位：Mpa）。 0.601.161.911.221.545.128.398.074.718.378.02IIIII8.44第 X 页

1.241.171.561.230.960.960.950.954.334.338.048.046.046.041.031.030.950.952.402.404.334.338.048.048.048.048.048.041.041.040.960.96图5.1.1.9 1＃板使用组合I正应力图

5.146.526.525.14II

1.241.521.521.240.480.482.062.064.614.674.611.231.521.521.230.470.478.018.388.01图

成桥成桥II5.1.1.10 1＃板使用组合

6.666.668.028.388.02

II正应力图

1.341.341.241.242.562.564.614.618.018.011.331.331.231.23I图5.1.1.11 4＃板使用组合I正应力图

7.25I8.028.02

7.254.831.911.921.920.650.651.171.174.831.910.642.261.161.160.644.918.322.268.328.014.68II4.684.918.338.338.02II8.02

8.01图5.1.1.12 4＃板使用组合II正应力图

7.597.591.251.101.251.101.471.474.694.698.088.081.251.251.111.118.068.06

图5.1.1.13 7＃板使用组合I正应力图 8.168.161.821.820.530.531.151.155.015.018.398.391.811.810.550.558.388.38

图5.1.1.14 7＃板使用组合II正应力图 8.178.17第 XI 页

1.541.544.714.711.171.171.101.101.161.160.531.155.018.390.558.388.174.931.171.101.244.934.931.544.711.161.231.241.241.231.238.078.014.808.018.01图5.1.1.15 7＃板使用组合III正应力图 成桥7.77成桥成桥4.804.808.02 8.028.028.027.777.771.341.171.341.341.171.171.331.181.331.331.181.181.531.531.534.818.084.814.818.36图5.1.1.16 8＃板使用组合I正应力图

8.06

8.088.081.920.591.921.928.068.061.910.601.911.910.600.608.368.360.590.598.391.225.121.221.225.125.128.44图5.1.1.17 8＃板使用组合II正应力图

8.378.398.398.378.378.448.441.241.171.231.241.241.171.178.081.564.831.561.561.231.234.834.838.088.088.02

图5.1.1.18 8＃板使用组合III正应力图

（1）1＃板正应力情况

在组合I情况下，1＃板混凝土包络正应力为0.95MPa~8.04MPa，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0MPa）。

在组合II情况下，1＃板混凝土包络正应力为0.47MPa~8.38MPa，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合II容许压应力值为16.8MPa）。 （2）4＃板正应力情况

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在组合I情况下，4＃板混凝土包络正应力为1.23MPa~8.02MPa。最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0MPa）。

在组合II情况下，4＃板混凝土包络正应力为0.64MPa~8.33MPa，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合II容许压应力值为16.8MPa）。 （3）7＃板正应力情况

在组合I情况下，7＃板混凝土包络正应力为1.10MPa~8.08MPa。最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0MPa）。

在组合II情况下，7＃板混凝土包络正应力为0.53MPa~8.39MPa，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合II容许压应力值为16.8MPa）。

在组合III情况下，7＃板混凝土包络正应力为1.10MPa~8.07MPa，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合III容许压应力值为16.8MPa）。 （4）8＃板正应力情况

在组合I情况下，8＃板混凝土包络正应力为1.17MPa~8.08MPa。最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0MPa）。

在组合II情况下，8＃板混凝土包络正应力为0.59MPa~8.39MPa，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合II容许压应力值为16.8MPa）。

在组合III情况下，8＃板混凝土包络正应力为1.17MPa~8.08MPa，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合III容许压应力值为16.8MPa）。

（二）主应力验算

正常使用阶段空心板包络主应力见图5.1.1.19~图5.1.1.28（单位：Mpa）。

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8.048.048.045.125.126.046.045.115.118.04-0.11-0.11-0.02-0.02-0.02-0.02-0.10-0.10I

8.38图5.1.1.19 1＃板使用组合I主应力图 I8.388.385.665.666.526.525.595.598.38-0.12-0.128.02-0.03-0.035.546.66II6.66-0.02-0.025.57-0.12-0.12 8.02图5.1.1.20 1＃板使用组合II主应力图

5.545.57-0.038.028.02II-0.10-0.02-0.09-0.10-0.02-0.03-0.09I图5.1.1.21 4＃板使用组合I主应力图

I8.328.328.036.177.258.335.876.17-0.11-0.035.987.257.588.338.025.87-0.035.96-0.108.02-0.10-0.118.03-0.15-0.03图5.1.1.22 4＃板使用组合II主应力图 -0.05-0.055.98-0.055.987.585.96-0.03

-0.148.03-0.157.58IIIII8.025.96-0.05-0.14-0.158.35-0.056.288.356.28I-0.056.308.336.30-0.148.338.15

图5.1.1.23 7＃板使用组合I主应力图

8.15I-0.17-0.07-0.07-0.07-0.16-0.168.33-0.178.356.288.15II-0.076.30

-0.16-0.178.038.03图5.1.1.24 7＃板使用组合II主应力图 II-0.075.998.155.998.15-0.075.997.987.98-0.17-0.17II5.99-0.07-0.07-0.07-0.07-0.16-0.16

8.035.998.088.15图5.1.1.25 7＃板使用组合III主应力图

III7.988.065.996.037.776.01III-0.17-0.16-0.07-0.06I-0.07-0.06-0.16-0.14

III图5.1.1.26 8＃板使用组合I主应力图

8.396.328.368.37第 XIV 页

-0.01-0.16-0.17-0.07-0.16I-0.06I8.366.32-0.06-0.148.398.378.39-0.178.366.32-0.07-0.018.37-0.16-0.17-0.07-0.01II-0.16

图5.1.1.27 8＃板使用组合II主应力图

8.086.06II8.446.038.028.08-0.188.446.06-0.07-0.018.026.03-0.07-0.17

-0.17-0.18-0.07图

5.1.1.28 8＃板使用组合III主应力图 -0.07-0.01III（1）1＃板主应力情况

III在组合I情况下，1＃板混凝土包络主应力为−0.11MPa~8.04MPa，最大主

压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8MPa，受弯构件容许主拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，1＃板混凝土包络主应力为−0.12MPa~8.38MPa，最大主压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2MPa，A类构件容许主拉应力2.34MPa）。 （2）4＃板主应力情况

在组合I情况下，4＃板混凝土包络主应力为−0.10MPa~8.02MPa。最大主压应力出现在支点截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8MPa，受弯构件容许主拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，4＃板混凝土包络主应力为−0.11MPa~8.33MPa，最大主压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2MPa，容许主拉应力2.34MPa）。 （3）7＃板主应力情况

在组合I情况下，7＃板混凝土包络主应力为−0.15MPa~8.03MPa。最大主压应力出现在支点截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8MPa，受弯构件容

第 XV 页

许主拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，7＃板混凝土包络主应力为−0.17MPa~8.35MPa，最大主压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2MPa，容许主拉应力2.34MPa）。

在组合III情况下，7＃板混凝土包络主应力为−0.17MPa~8.15MPa，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合III容许主压应力值为18.2MPa，容许主拉应力2.34MPa）。 （4）8＃板主应力情况

在组合I情况下，8＃板混凝土包络主应力为−0.16MPa~8.08MPa。最大主压应力出现在支点截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8MPa，受弯构件容许主拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，8＃板混凝土包络主应力为−0.17MPa~8.36MPa，最大主压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2MPa，容许主拉应力2.34MPa）。

在组合III情况下，8＃板混凝土包络主应力为−0.18MPa~8.44MPa，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合III容许主压应力值为18.2MPa，容许主拉应力2.34MPa）。

综上，22m空心板施工阶段混凝土正应力满足规范要求，正常使用阶段混凝土正应力和主应力均满足全预应力混凝土构件的应力要求。但板端附近混凝土截面应力较不均匀。若适当调整弯起预应力筋数量，则板端附近混凝土截面受力将达到更好的状态。 5.1.1.4 内力计算结果

承载能力极限状态考虑荷载的最不利组合后，组合内力计算结果见图5.1.1.29图5.1.1.34（单位：kN·m ,kN）。

第 XVI 页

342.351831.70343.33

图5.1.1.29 1＃板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图

385.011983.15组合I326.571747.58383.66组合I327.57

图5.1.1.30 4＃板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图 组合I385.011983.151983.15

383.66

图5.1.1.31 7＃板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图

组合III组合I369.73326.571913.70组合III369.91 327.57图5.1.1.32 7＃板承载能力极限状态组合III弯矩、剪力包络图

组合I1973.101973.10383.06

369.731913.70381.72

图5.1.1.33 8＃板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图

组合I369.91组合III页 第 XVII

326.57370.231915.30370.41

图5.1.1.34 8＃板承载能力极限状态组合III弯矩、剪力包络图 组合III5.1.1.5 正截面强度验算 （1）验算位置

截面一：跨中截面（离支点10.685m）。 （2）截面验算

1＃板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.1.2

项 目 计算截面 跨中截面处 荷载效应 1837.7 截面抗力 2430 是否满足 满 足 4＃板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.1.3

项 目 计算截面 跨中截面处 项 目 计算截面 跨中截面处 荷载效应 1747.6 截面抗力 2380 是否满足 满 足 7＃板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.1.4

荷载效应 1983.2 截面抗力 2380 是否满足 满 足 8＃板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.1.5

项 目 荷载效应 截面抗力 是否满足 计算截面 跨中截面处 1973.1 2380 满 足 计算结果表明，22m板的承载能力极限状态正截面强度满足规范要求。

5.1.1.6 斜截面强度验算 （1）抗剪上、下限验算

第 XVIII 页

斜截面尺寸验算表（单位：kN） 表5.1.1.6

项目 位置 1＃板 4＃板 7＃板 8＃板

上限 848 848 848 848 下限 215 211 215 211 荷载效应 344 328 386 384 尺寸是否满足 满足 满足 满足 满足 （2）强度验算

根据内力计算结果，取最不利组合进行验算：

1＃板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.1.7 距边支点荷载效应 距置(cm) 0~240 ≤344 240~933 ≤257 933~跨中 ≤78 抗力 是否满足 配箍率 652 408 300 满足 满足 满足 最小 配箍率 0.0055 0.0018 0.0028 0.0018 0.0028 0.0018 最小 配箍率 0.0056 0.0018 0.0028 0.0018 0.0028 0.0018 配箍率 最小 配箍率 0.0056 0.0018 0.0028 0.0018 0.0028 0.0018 配箍率 是否 满足 满足 满足 满足 是否 满足 满足 满足 满足 是否 满足 满足 满足 满足 4＃板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.1.8 距边支点荷载效应 抗力 是否满足 距置(cm) 0~240 ≤328 651 满足 240~933 ≤246 403 满足 933~跨中 ≤68 295 满足 距边支点荷载效应 抗力 是否满足 距置(cm) 0~240 ≤386 652 满足 240~933 ≤295 408 满足 933~跨中 ≤103 300 满足 7＃板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.1.9

8＃板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.1.10

距边支点最小 是否 荷载效应 抗力 是否满足 配箍率 距置(cm) 配箍率 满足 0~240 ≤384 651 满足 0.0056 0.0018 满足 240~933 ≤293 403 满足 0.0028 0.0018 满足 933~跨中 ≤103 295 满足 0.0028 0.0018 满足 计算结果表明，22m板的承载能力极限状态斜截面尺寸满足规范要求；强度满足规范要求；最小配箍率满足规范要求。

第 XIX 页

5.1.1.7 裂缝宽度验算

由于本结构是全预应力混凝土构件，不出现拉应力，更不出现裂缝，无需进行裂缝宽度验算。 5.1.1.8 变形验算

跨中截面汽车荷载变形验算表（单位：mm） 表5.1.1.11 项目 位置 7＃板 8＃板 跨中 5.68 5.78 容许值 36.7 36.7 是否满足 满足 满足 计算结果表明，22m板的刚度满足规范要求。 5.1.1.9预制板吊环计算

每块预制板设四个吊环，吊环由2根28圆钢筋受力，因1＃板自重较大，吊环强度验算按边预制板进行，1＃板重量：

G＝358kN

吊环强度验算时计入动力系数1.2，预制板重量由8根28圆钢筋平均分摊拉力的，钢筋应力：

=1.2G1.2358−3=10=87.21MPa=140MPa 8Ag49.2610−4计算结果表明，22m板的吊环受力安全。

第 XX 页

5.1.2 13m预应力混凝土空心板梁 5.1.2.1 横向分布系数计算

横断面图见图5.1.2所示。简支空心板桥按铰接板法计算横向分布影响线，然后在影响线上进行汽车—20级，挂车—100级，非机动车道按人群加载，2车道汽车布载时不折减，3车道汽车布载时车道折减系数0.78，4车道汽车布载时车道折减系数0.67，计算结果为2车道布载控制。计算得各块板的活载横向分布系数结果列在表5.1.2.1。

各块板横向分布系数 表5.1.2.1

板号 汽车 挂车 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0.239 0.239 0.235 0.229 0.209 0.186 0.192 0.189 0.179 0.131 0.136 0.136 0.127 0.118 0.112 0.110 0.108 0.108 人群 0.862 0.824 0.837 0.838 0.828 0.811 空心板的桥面铺装由1#～15#板平均分摊，机非分隔带、栏杆和护轮带按横向分布影响线加载分摊到各块板上。根据以上横向分布系数，计算1＃、4＃、7＃和8＃板，计算结果如下。 5.1.2.2 施工阶段结构受力状态

A、预制阶段结构受力状态

由于先张法板梁图纸中缺少张拉控制应力，因此本次验算假定张拉控制应力

8.458.450.42b8.21k=0.75Ry=1395MPa。

空心板预制阶段应力图见图5.1.2.1~图5.1.2.4（单位：Mpa）。 1＃8.450.428.210.428.450.620.978.451＃0.578.218.450.620.97

图5.1.2.1 1#板预制阶段应力图

0.620.978.611＃0.578.388.610.620.970.620.978.610.574#8.388.610.620.97

图5.1.2.2 4#板预制阶段应力图

8.610.331.790.358.384#0.328.614.560.331.798.73图5.1.2.3 7#板预制阶段应力图

8.730.358.494#8.730.32

0.331.79第 XXI 页 0.358.497#8.734.560.324.568.738.498.737#0.620.970.570.620.978.618.388.61图5.1.2.4 8#板预制阶段应力图

8#预制阶段空心板混凝土包络应力为0最大压应力发生在7#.00MPa~8.73MPa，

板跨中截面的下缘，不出现拉应力。施工阶段应力满足规范要求。

B、成桥初期结构受力状态

空心板施工阶段计算考虑桥面系施工后的阶段。施工阶段应力图见图5.1.2.5~图5.1.2.8（单位：Mpa）。

2.793.153.115.605.20成桥5.255.60

图5.1.2.5 成桥初期1＃板应力图

3.614.034.573.611.653.095.585.605.185.205.585.60

成桥图5.1.2.6 成桥初期4＃板应力图 I2.723.115.764.902.722.120.32-0.493.005.812.706.186.180.40-0.38-0.34

5.185.585.58图5.1.2.7 成桥初期7＃板应力图 成桥5.595.993.523.93I8.49II3.895.991.620.036.13-0.765.660.145.265.660.36-0.76-0.33-0.37-0.830.35

成桥图5.1.2.8 成桥初期8＃板应力图

6.275.882.666.235.91 成桥初期空心板混凝土包络应力为

5.525.91I9.710.00MPa~II8.88最大压应力发生在桥6.18MPa，

3.45-1.72面系施工后7＃板近跨中截面的下缘，不出现拉应力。

-0.555.34-0.23 成桥初期应力满足规范要求（成桥初期混凝土压应力容许值为-1.1312.6MPa0.38，不

允许出现拉应力）。

6.630.376.60-0.36-0.406.25I第 XXII 页

II10.083.820.368.742.792.793.153.113.153.115.1.2.3 使用阶段结构受力状态 （一） 正应力验算：

5.605.605.205.255.605.205.255.60成桥成桥4.574.57正常使用阶段空心板包络正应力见图5.1.2.9~5.1.2.18（单位：Mpa）。

3.093.095.205.605.205.60II4.035.1.2.9 1＃板使用组合I正应力图 3.613.614.033.613.614.904.905.605.60

1.651.65图

图

2.702.705.185.585.585.185.585.585.595.995.995.595.995.99成桥成桥II5.1.2.10 1＃板使用组合II正应力图 5.76II5.760.32-0.380.32-0.38-0.34-0.340.400.40

2.122.12-0.49-0.493.003.005.585.585.185.185.585.58图

3.112.722.72I5.1.2.11 4＃板使用组合I正应力图 I3.116.132.722.726.13

6.185.816.186.185.915.91图5.1.2.12 4＃板使用组合II正应力图

II8.49II2.665.81成桥2.665.525.52成桥8.490.360.36-0.33-0.33-0.830.35-0.37-0.830.35-0.376.185.915.91

-0.760.145.88-0.766.23-0.766.270.14-0.766.27I5.886.23

图5.1.2.13 7＃板使用组合I正应力图 I8.888.88-1.13-0.23-0.36-0.400.370.38-0.36-0.400.37 0.38-1.136.636.25-0.236.606.25图5.1.2.14 7＃板使用组合II正应力图 6.606.63IIII第 XXIII 页 8.748.74-1.020.55-1.00-0.23-0.36-0.400.373.526.633.523.936.253.896.603.933.89II3.938.743.891.621.620.030.031.623.525.665.66-1.025.666.265.265.26成桥0.55成桥5.269.715.879.71成桥5.665.660.03-1.005.666.23

3.453.45III图5.1.2.15 7＃板使用组合III正应力图

-0.559.71-0.555.345.34-0.55I5.34-1.72-1.723.45-1.72I

图5.1.2.16 8＃板使用组合I正应力图 10.08I10.083.820.363.8210.08-0.89-0.895.685.68-0.89IIII图5.1.2.17 8＃板使用组合II正应力图 5.6810.2810.28II-0.33-0.37-2.060.360.34-0.33-2.063.820.34-0.370.36-0.33

-2.060.34-0.373.953.95-2.12-2.123.95-2.1210.28-0.435.33-0.435.33图5.1.2.18 8＃板使用组合III正应力图 -0.43

（1）1＃板正应力情况

III5.33IIIIII0.00MPa~5.60MPa，最大压应在组合I情况下，1＃板混凝土包络正应力为

力出现在近跨中截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合I容许压应力值为14.0MPa，A类构件容许拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，1＃板混凝土包络正应力为−0.38MPa~5.99MPa，最大压应力出现在近跨中截面的下缘，最大拉应力出现在支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许压应力值为16.8MPa，A类构件容许拉应力2.34MPa）。 （2）4＃板正应力情况

在组合I情况下，4＃板混凝土包络正应力为−0.49MPa~5.76MPa。最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0MPa，A类构

第 XXIV 页

件容许拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，4＃板混凝土包络正应力为−0.83MPa~6.13MPa，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许压应力值为16.8MPa，A类构件容许拉应力2.34MPa）。 （3）7＃板正应力情况

在组合I情况下，7＃板混凝土包络正应力为−0.76MPa~8.49MPa。最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0MPa，A类构件容许拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，7＃板混凝土包络正应力为−1.13MPa~8.88MPa，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许压应力值为16.8MPa，A类构件容许拉应力2.34MPa）。

在组合III情况下，7＃板混凝土包络正应力为−1.00MPa~8.74MPa，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合III容许压应力值为16.8MPa，A类构件容许拉应力2.34MPa）。 （4）8＃板正应力情况

在组合I情况下，8＃板混凝土包络正应力为−1.72MPa~9.71MPa。最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0MPa，A类构件容许拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，8＃板混凝土包络正应力为−2.06MPa~10.08MPa，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许压应力值为16.8MPa，A类构件容许拉应力2.34MPa）。

在组合III情况下，8＃板混凝土包络正应力为−2.12MPa~10.28MPa，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合III容许压应力值为16.8MPa，

第 XXV 页

A类构件容许拉应力2.34MPa）。

（二）主应力验算：

5.605.215.60正常使用阶段空心板包络主应力见图5.1.2.19~图5.1.2.28（单位：Mpa）。

5.605.215.600.82-0.820.82-0.82I

5.99图5.1.2.19 1＃板使用组合I主应力图

5.99I5.595.995.595.991.09-1.081.09-1.080.96-0.965.76

图5.1.2.20 1＃板使用组合II主应力图

5.76IIIII0.96-0.96

I图5.1.2.21 4＃板使用组合I主应力图

6.138.496.131.22-1.221.12-1.12 1.22-1.228.49-0.01图5.1.2.22 4＃板使用组合II主应力图 II8.49I-0.01II8.88-0.011.12-1.121.12-1.12I

1.37-1.37图5.1.2.23 7＃板使用组合I主应力图

I8.88-0.238.88-0.23II1.37-1.371.37-1.37

图5.1.2.24 7＃板使用组合II主应力图

8.74IIII-0.238.74-0.018.741.26-1.26

1.26-1.261.26-1.26图5.1.2.25 7＃板使用组合III主应力图 III-0.01-0.01IIIIII第 XXVI 页

9.719.719.71-0.553.453.45-1.723.45-1.72-1.72-0.55I-0.55I1.43-1.431.43-1.431.43-1.43

10.08图5.1.2.26 8＃板使用组合I主应力图 I10.0810.08-0.893.823.82-2.063.82-2.06-2.06-0.89图5.1.2.27 8＃板使用组合II主应力图

II10.28II10.2810.28-0.43-0.89II1.69-1.691.69-1.691.69-1.69

3.953.95图5.1.2.28 8＃板使用组合III主应力图

-0.43-2.123.95-2.12-2.12（1）1＃板主应力情况

-0.43III1.63-1.631.63-1.631.63-1.63

III在组合I情况下，1＃板混凝土包络主应力为−0.82MPa~5.60MPa，最大主III压应力出现在近跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8MPa，受弯构件容许主拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，1＃板混凝土包络主应力为−1.08MPa~5.99MPa，最大主压应力出现在近跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2MPa，A类构件容许主拉应力2.34MPa）。 （2）4＃板主应力情况

在组合I情况下，4＃板混凝土包络主应力为−0.96MPa~5.76MPa。最大主压应力出现在跨中截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8MPa，受弯构件容许主拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，4＃板混凝土包络主应力为−1.22MPa~6.13MPa，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2MPa，A类构件容许主拉应力2.34MPa）。

第 XXVII 页

（3）7＃板主应力情况

在组合I情况下，7＃板混凝土包络主应力为−1.12MPa~8.49MPa。最大主压应力出现在跨中截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8MPa，受弯构件容许主拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，7＃板混凝土包络主应力为−1.37MPa~8.88MPa，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2MPa，A类构件容许主拉应力2.34MPa）。

在组合III情况下，7＃板混凝土包络主应力为−1.26MPa~8.74MPa，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合III容许主压应力值为18.2MPa，A类构件容许主拉应力2.34MPa）。 （4）8＃板主应力情况

在组合I情况下，8＃板混凝土包络主应力为−1.72MPa~9.71MPa。最大主压应力出现在跨中截面，最小主拉应力出现在近支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8MPa，受弯构件容许主拉应力2.08MPa）。

在组合II情况下，8＃板混凝土包络主应力为−2.06MPa~10.08MPa，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在近支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2MPa，A类构件容许主拉应力2.34MPa）。

在组合III情况下，8＃板混凝土包络主应力为−2.12MPa~10.28MPa，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在近支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合III容许主压应力值为18.2MPa，A类构件容许主拉应力2.34MPa）。

综上，13m空心板施工阶段混凝土正应力满足规范要求，正常使用阶段混凝土正应力和主应力均满足部分预应力混凝土A类构件的应力要求。但板端附近混凝土截面受力略差。若适当调整预应力筋有效长度，则板端附近混凝土截面受力能达到更好的状态。

第 XXVIII 页

5.1.2.4 内力计算结果:

承载能力极限状态考虑最不利荷载组合后，组合内力计算结果见图5.1.2.29图5.1.2.34（单位：kN·m ,kN）。

162.25512.08162.25

图5.1.2.29 1＃板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图

228.68684.80组合I146.65462.97组合I226.85146.65

图5.1.2.30 4＃板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图

组合I228.68684.80226.85组合I

图5.1.2.31 7＃板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图

225.65625.23631.28223.78组合III

图5.1.2.32 7＃板承载能力极限状态组合III弯矩、剪力包络图

225.65625.23631.28第 XXIX 页

223.78组合I227.40-192.64680.75225.56

图5.1.2.33 8＃板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图

组合I631.48228.55195.40637.85226.61

图5.1.2.34 8＃板承载能力极限状态组合III弯矩、剪力包络图

5.1.2.5 正截面强度验算 （1）验算位置

（一）1＃、7＃板

截面一：底板N1、N8预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度

228.55195.40组合II（离支点1.09 m）；

631.48637.85截面二：底板N6预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

支点2.05 m）；

226.61截面三：底板N5预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

支点2.55 m）；

截面四：底板N9预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

组合II支点3.15 m）；

截面五：底板N3预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

支点3.95 m）；

截面六：底板N7预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

支点5.05 m）；

截面七：跨中截面（离支点6.30 m）。 （二）4＃、8＃板

截面一：底板N8预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

第 XXX 页

支点1.09 m）；

截面二：底板N6预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

支点1.85 m）；

截面三：底板N2预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

支点2.35 m）；

截面四：底板N9预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

支点2.95 m）；

截面五：底板N4预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

支点3.85 m）；

截面六：底板N7预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离

支点4.75 m）；

截面七：跨中截面（离支点6.30 m）。 （2）截面验算

1＃板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.2.2

项 目 计算截面 截面一 截面二 截面三 截面四 截面五 截面六 跨中截面处 荷载效应 162 279 330 384 441 492 512 截面抗力 339 508 573 644 716 783 783 是否满足 满 足 满 足 满 足 满 足 满 足 满 足 满 足

4＃板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.2.3

项 目 计算截面 截面一 截面二 截面三 截面四 截面五 截面六 跨中截面处 荷载效应 145 212 265 335 393 435 463 截面抗力 303 442 501 569 669 707 707 是否满足 满 足 满 足 满 足 满 足 满 足 满 足 满 足

第 XXXI 页

7＃板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.2.4

项 目 计算截面 截面一 截面二 截面三 截面四 截面五 截面六 跨中截面处 荷载效应 225 387 456 527 599 660 685 截面抗力 331 501 566 636 702 762 762 是否满足 满 足 满 足 满 足 满 足 满 足 满 足 满 足

8＃板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.2.5

项 目 荷载效应 截面抗力 是否满足 计算截面 截面一 222 303 满 足 截面二 324 442 满 足 截面三 403 501 满 足 截面四 506 569 满 足 截面五 588 669 满 足 截面六 643 707 满 足 跨中截面处 681 707 满 足 计算结果表明，13m板的承载能力极限状态正截面强度满足规范要求。

5.1.2.6 斜截面强度验算 （1）抗剪上、下限验算

斜截面尺寸验算表（单位：kN） 表5.1.2.6

项目 位置 1＃板 4＃板 7＃板 8＃板

上限 757 757 757 757 下限 118 118 118 118 荷载效应 163 147 229 228 尺寸是否满足 满足 满足 满足 满足 （2）强度验算

根据内力计算结果，取最不利组合进行验算：

第 XXXII 页

1＃板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.2.7

距边支点最小 荷载效应 抗力 是否满足 配箍率 距置(cm) 配箍率 0~80.8 ≤163 370 满足 0.0043 0.0018 80.8~跨中 ≤142 225 满足 0.0022 0.0018 距边支点最小 荷载效应 抗力 是否满足 配箍率 距置(cm) 配箍率 0~80.8 ≤147 370 满足 0.0043 0.0018 80.8~跨中 ≤128 225 满足 0.0022 0.0018 距边支点最小 荷载效应 抗力 是否满足 配箍率 距置(cm) 配箍率 0~80.8 ≤229 370 满足 0.0043 0.0018 80.8~跨中 ≤200 225 满足 0.0022 0.0018 是否 满足 满足 满足 是否 满足 满足 满足 是否 满足 满足 满足 4＃板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.2.8

7＃板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.2.9

8＃板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.2.10

距边支点最小 是否 荷载效应 抗力 是否满足 配箍率 距置(cm) 配箍率 满足 0~80.8 ≤228 370 满足 0.0043 0.0018 满足 80.8~跨中 ≤200 225 满足 0.0022 0.0018 满足 计算结果表明，13m板的承载能力极限状态斜截面尺寸满足规范要求；强度满足规范要求；最小配箍率满足规范要求。

5.1.2.7 裂缝宽度验算

由于本结构是部分预应力混凝土A类构件，拉应力没有超过允许拉应力，不出现裂缝，无需进行裂缝宽度验算。 5.1.2.8 变形验算

跨中截面汽车荷载变形验算表（单位：mm） 表5.1.2.11 项目 位置 7＃板 8＃板 跨中 6.92 7.36 容许值 21.7 21.7 是否满足 满足 满足 计算结果表明，13m板刚度满足规范要求。 5.1.2.9预制板吊环计算

每块预制板设四个吊环，吊环由2根22圆钢筋受力，因1＃板自重较大，吊环强度验算按边预制板进行，1＃板重量：

第 XXXIII 页

G＝122kN

吊环强度验算时计入动力系数1.2，预制板重量由8根22圆钢筋平均分摊拉力的，钢筋应力：

=1.2G1.2122=10−3=48.14MPa=140MPa −48Ag30.4110计算表明13m板吊环受力安全。

5.1.3 上部结构结论与建议

（1）13米及22米空心板施工阶段应力均满足规范要求；

（2）22米空心板使用阶段应力满足全预应力混凝土构件要求；13米空心板使用阶段应力满足部分预应力混凝土A类构件要求；

（3）13米及22米空心板承载能力极限状态正截面强度均满足规范要求； （4）13米及22米空心板承载能力极限状态斜截面强度均满足规范要求； （5）13米及22米空心板刚度均满足规范要求；

（6）建议适当调整22米空心板弯起预应力筋数量，以优化梁端附近混凝土截面受力；

（7）建议适当调整13米空心板预应力筋有效长度，以优化梁端附近混凝土截面受力。

第 XXXIV 页

5.2. 桥梁下部结构

下部结构计算包括：盖梁计算、桥墩立柱计算和桩基础计算。

桥墩盖梁分为行车道盖梁和非机动车道盖梁，分别为1.501+3.503+1.742m和2.242+3×4.504+2.242m的双悬臂梁，墩柱为φ1.0m的圆形截面，桩为φ1.2m的钻孔灌注桩。

5.2.1盖梁计算复核 盖梁断面及构造尺寸如图5.2.1～5.2.2所示： 图5.2.1 车行道盖梁断面图 （单位：cm） 图5.2.2 非机动车道盖梁断面图 （单位：cm） 盖梁计算基本数据表 表5.2.1 上部结构计算跨径 盖梁截面 设计荷载 材 料

13m+22m+13m 150×165.9cm的L形截面 汽－20、挂－100，人群3.5 Ⅱ级螺纹钢 30号混凝土，容重25kN/m 3普通钢筋 混凝土 5.2.1.1正截面强度验算截面： （一）车行道盖梁

第 XXXV 页

取受力最大的跨中3-3、6-6截面、支点2-2、4-4、5-5截面、悬臂根部1-1截面进行正截面强度验算，这四个截面盖梁断面都是150×165.9cm的L形截面，跨中截面底缘配置18φ25的Ⅱ级钢筋，支点和悬臂根部截面上缘配置19φ25的Ⅱ级钢筋，据此计算截面荷载效应和极限承载弯矩，结果列在表5.2.2中。

车行道盖梁正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.2.2

计算截面 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 （二）非机动车道盖梁

取受力最大的跨中3-3截面、支点2-2、4-4、5-5截面、悬臂根部1-1截面进行正截面强度验算，这四个截面盖梁断面都是150×165.9cm的L形截面，跨中截面底缘配置16φ25的Ⅱ级钢筋，支点和悬臂根部截面上缘配置17φ25的Ⅱ级钢筋，据此计算截面荷载效应和极限承载弯矩，结果列在表5.2.3中。

非机动车道盖梁正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.2.3 计算截面 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 荷载效应 -422.2 -462.3 512.4 -472.0 -436.3 截面抗力 -3290 -3290 3140 -3290 -3290 是否满足 满足 满足 满足 满足 满足 荷载效应 -1159.3 -1018.1 874.9 -1425.2 -1082.7 762.7 截面抗力 -3670 -3670 3500 -3670 -3670 3500 是否满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 计算结果表明设计弯矩都小于截面极限承载弯矩，结构受力安全。

计算结果表明设计弯矩都小于截面极限承载弯矩，结构受力安全。 5.2.1.2斜截面抗剪强度验算

盖梁截面为不规则的L形截面，本次验算偏安全的取用矩形截面进行斜截面强度验算，即截面尺寸为150×120cm的矩形。 （一）车行道盖梁

取距支点中心h0/2 (0.575m)处的截面7-7、8-8和9-9进行斜截面抗剪强度验算，验算截面位置见图5.2.3所示。

第 XXXVI 页

图5.2.3 车行道盖梁斜截面抗剪验算截面位置图 抗剪上、下限验算： 按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023－85）第4.1.12条复核盖梁截面尺寸应符合下列要求：Qj0.051Rbh0；按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023－85）第4.1.13条规定：当Qj0.038Rlbh0时不需要进行斜截面抗剪强度计算。见表5.2.4。

车行道盖梁斜截面尺寸验算表（单位：kN） 表5.2.4

截面 7-7 8-8 9-9 上限 4818 4818 4818 下限 1147 1147 1147 荷载效应 1523 1634 1761 尺寸是否满足 满足 满足 满足 盖梁截面尺寸符合要求，但需进行斜截面抗剪强度验算。 按规范第4.1.10条斜截面抗剪强度验算采用下式计算：

QjQhk+Qw；

式中： 混凝土与箍筋的抗剪能力Qhk=0.0349bh0(2+p)RkRgk；

弯起钢筋的抗剪能力Qw=0.06RgwAwsin；

计算结果见表5.2.5。

第 XXXVII 页

车行道盖梁斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.2.5 截面 7-7 8-8 9-9 荷载效应 1388 1510 1253 抗力 4382 4382 4736 是否满足 配箍率 满足 满足 满足 0.0040 0.0040 0.0040 最小 配箍率 0.0018 0.0018 0.0018 是否 满足 满足 满足 满足 计算结果表明，斜截面抗剪强度满足规范要求的QjQhk+Qw，截面受力安全。

（二）非机动车道盖梁 取距支点中心h0/2 (0.57m)处的截面6-6、7-7进行斜截面抗剪强度验算，验算截面位置见图5.2.4所示。 图5.2.4 非机动车道斜截面抗剪验算截面位置图 抗剪上、下限验算： 按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023－85）第4.1.12条复核盖梁截面尺寸应符合下列要求：Qj0.051Rbh0；按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023－85）第4.1.13条规定：当Qj0.038Rlbh0时不需要进行斜截面抗剪强度计算。见表5.2.6。

非机动车道盖梁斜截面尺寸验算表（单位：kN） 表5.2.6

截面 上限 下限 荷载效应 尺寸是否满足 6-6 4777 1137 1084 满足 7-7 4777 1137 1112 满足 盖梁截面尺寸符合要求，且无需进行斜截面抗剪强度验算，只需按构造配置箍筋。

计算结果表明斜截面抗剪强度满足规范要求。

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（3）裂缝宽度验算 （一）车行道盖梁

计算盖梁跨中3-3、6-6截面、支点2-2、4-4、5-5截面、悬臂根部1-1截面正常使用阶段的裂缝宽度。按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023－85）第4.2.5条计算截面最大裂缝宽度：

fmax=C1C2C3g30+d

Eg0.28+10进行裂缝宽度验算时，取不利情况正常使用组合Ⅰ验算。裂缝宽度计算见表5.2.7。

车行道裂缝宽度验算表（单位：mm） 表5.2.7 截面位置 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 （二）非机动车道盖梁

计算盖梁跨中3-3截面、支点2-2、4-4、5-5截面、悬臂根部1-1截面正常使用阶段的裂缝宽度。按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023－85）第4.2.5条计算截面最大裂缝宽度：

fmax=C1C2C3g30+d Eg0.28+10裂缝宽度 0.069 0.079 0.049 0.079 0.076 0.050 容许值 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 是否满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 进行裂缝宽度验算时，取不利情况正常使用组合Ⅰ验算。裂缝宽度计算见表5.2.8。

非机动车道裂缝宽度验算表（单位：mm） 表5.2.8

截面位置 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5

裂缝宽度 0.037 0.040 0.034 0.041 0.039 容许值 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 是否满足 满足 满足 满足 满足 满足 第 XXXIX 页

5.2.2墩柱受力分析

墩柱取最不利截面墩底截面进行截面验算，且取不利的车行道桥墩进行计算，计算时考虑荷载的横向偏载，活载是四车道控制。

计算时考虑两种工况：

工况一：单跨加载，为最大弯矩工况； 工况二：两跨同时加载，为最大轴力工况。 计算结果见下表5.2.9。

墩柱受力验算表（单位：kN.m） 表5.2.9

工况 工况一 组合 组合Ⅱ 组合Ⅲ 组合Ⅱ 组合Ⅲ 墩柱 1 2 1 2 1 2 1 2 荷载效应 轴力抗力 弯矩 轴力 237 2525 8400 237 2199 8110 313 2670 7860 305 2386 7660 181 2727 9080 181 2378 8860 141 2778 9460 138 2491 9360 是否满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 工况二 计算结果表明，墩柱最不利截面墩底截面配筋满足受力要求。

5.2.3桩基础受力分析

钻孔灌注桩桩长34.1m，桩截面配筋为16φ25的Ⅱ级钢筋。桩基础受力分析包括桩底承载力验算和桩身截面强度受力验算。取不利的车行道桥墩进行验算。

钻孔灌注桩基底承载力验算表（单位：kN） 表5.2.10 桩长 34.1m 34.1m 荷载效应 Nj 组合I 2505 组合II 2747 基底抗力 NR 2689 3361 是否满足 满足 满足 计算结果表明，钻孔灌注桩的基底承载力满足规范要求。

桩身强度验算时，考虑最不利的工况一（单跨加载）进行复核，计算结果见下表。

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钻孔灌注桩桩身截面强度验算表 表5.2.11

工况 工况一 组合 组合Ⅱ 组合Ⅲ 墩柱 1 2 1 2 荷载效应 轴力抗力 弯矩 轴力 388 2615 8440 388 2289 7960 228 2768 11000 222 2484 11000 是否满足 满足 满足 满足 满足 计算结果表明，桩身最不利截面配筋满足受力要求。

5.2.4 下部结构结论

（1）盖梁正截面强度满足规范要求； （2）盖梁斜截面强度满足规范要求； （3）盖梁裂缝宽度均满足规范要求；

（4）墩柱最不利截面墩底截面配筋满足受力要求； （5）桩底承载力满足规范要求； （6）桩身截面强度满足规范要求。

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6、图纸审查结果

根据无锡市交通规划勘察设计院提供的海门市东洲桥及引道工程（桥梁部分）施工图设计，下面对设计图提出图纸审查意见。

总的评价：设计依据完备充分，主要技术指标和采用的技术规范合理。图面表达规范清晰，符合施工图设计要求的深度。 结合施工图的说明，图纸的审查意见如下：

（1）13m预应力混凝土空心板施工中，应对预应力筋放张时间提出要求，既有

强度要求也应有龄期要求，以免各板上拱偏差较大；同时，13m板缺少预应力张拉控制应力。

（2）斜交桥梁尺寸标注中宜采用xxx/cos7.5º的标注方法；

（3）图号SII-25-1~SII-25-4中，板梁端部宜增设槽口，以利先张法预应力钢

筋封头；

（4）图号SII-25-2、SII-25-3、SII-25-4中，预应力筋锚固段应设置螺旋钢筋； （5）图号SII-26-2 、SII-26-3中，应给出预应力钢束张拉伸长量； （6）图号SII-26-4 、SII-26-5中，吊环钢筋一般距离板梁端部50cm； （7）图号SII-14中，桥台台帽上缘宜采用粗钢筋，以增强抵抗车辆作用； （8）图号SII-6、SII-7中，桥墩盖梁横断面箍筋肢数较多，可以适当减少；钢

筋大样图中编号19、20、13箍筋直径标注有误；斜筋与上下主筋必须采用焊接钢筋骨架形式；

（9）图号SII-8、SII-12中，螺旋钢筋在桥墩盖梁和桥台台帽处必须加密，采

用间距10cm。

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1前言 1.1 概述

安徽凤凰桥为无推力斜靠式拱桥，桥体由四片拱肋组成，中间为平行拱肋，两侧各布一倾斜拱肋。中间平行拱肋为桥梁的主要结构部分，桥面开阔、畅通，每侧倾斜拱肋与竖直拱肋构成人行桥的空间。这种桥型外形美观，同时具有鲜明的技术特点。桥型布置采用一跨过河，中拱拱轴线采用抛物线，其计算跨径78m，计算矢高为19.5m，矢跨比为1/4，中拱与加劲梁在拱脚处固接，形成系杆拱。中拱和边拱均采用三肢式钢管混凝土（3×∮500×12），桁高2.0m，边拱计算跨径为80m，计算矢高22.973m（斜距），矢跨比为：f/L=1/3.482，拱圈断面均为倒三角形三肢式钢管混凝土拱。拱肋截面具体尺寸见图1.1所示。

a)中拱拱肋截面 b)边拱拱肋截面

图1.1 拱肋截面尺寸图

拱肋的钢管内灌注C50微膨胀混凝土，形成钢管混凝土组合受力截面。 加劲梁采用单箱七室预应力混凝土箱梁，梁高1.8，纵、横向双向预应力体系，梁宽35米，顶板厚22厘米，底板厚20厘米，箱梁两侧设置挑梁，具体布置见图1.2所示。

图1.2 半幅桥主梁+挑梁尺寸布置图

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中拱与边拱在拱顶附近采用6个横向连接系进行连接。

本计算报告主要针对“端横梁”、“普通横梁”和“端横梁支座”三种构件进行复核验算。

1.2 计算基本资料

1.2.1 技术标准

1) 道路等级：城市干道；

2) 设计荷载：车行道城—B级，人行道及非机动车道4.0KN/m2； 3) 设计车道：双向4车道，两侧设非机动车道，主桥两侧设人行道； 4) 桥梁范围路幅全宽按35m设计：2.5m（人行道）+4.5m(非机动车道)＋3.0m

（分隔带）+15.0m（双向4车道）+3.0m(分隔带)+4.5m(非机动车道)+3.0m(人行道) =35.0m。凤凰桥在人行道外侧设置一个长为80米，宽为7.5米的圆弧形景观平台，桥梁跨中横断面宽度为50米； 5) 通航要求：无；

6) 抗震：地震基本烈度6度。 1.2.2 设计规范

1) 《公路工程技术标准》（JTGB01-2003） 2) 《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89） 3) 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

4) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 5) 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86） 6) 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85） 7) 《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90） 8) 《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002、J218-2002） 9) 《厂矿道路设计规范》（GBJ 22-87） 10) 《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-93）

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2全桥空间计算 2.1 结构整体分析说明

2.1.1 空间杆系结构简述

利用程序的联合截面功能来模拟钢管拱的施工架设过程，将箱形主梁简化成梁格体系。具体的空间杆系模型离散图见图2.1所示。

计算工况选取较为典型的11个施工阶段和一个运营阶段（见表2-1所示）。

表2-1 典型工况列表

计算工况号 1 2 3 4 5 6 说 明 支架现浇主梁 张拉预应力，架钢管 灌钢管内砼 钢管内砼强化 灌拱肋腔内砼 拱肋腔内砼强化 计算工况号 7 8 9 10 11 12 说 明 安装第一批吊杆 安装第二批吊杆 安装第三批吊杆 落架 施工二恒 运营阶段 图2.1 中拱平面模型离散图 砼构件收缩徐变按成桥后1000天计算。取瞬时徐变系数0.8，滞后徐变系数0.4，环境许多湿度70％，砼平均加载龄期28天计算。 温度计算按整体升温25℃，整体降温25℃，梯度温度按04桥通规根据铺装层厚度内插T1=9.2℃，T2=4.5℃。

汽车荷载采用车道荷载。

以下给出的有关计算结果，规定应力以拉为正，以压为负；弯矩以下缘纤维受拉为正；轴力以拉为正。

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2.2主要计算结果

2.2.1 支座反力计算结果

全桥结构在两侧端横梁下各设置了5个支座，分别位于端横梁两端、端横梁跨中和正拱拱脚处。由于设置的支座个数较多，使得各支座的受力变得不明确，在全桥计算中必须计及支座的刚度。计算结果见表2-2。

表2-2 端横梁支座反力(单位：KN)

支座反力 竖向反力 正拱处支座 22507.3 端横梁端部支座 692.9 端横梁跨中支座 2507.6 结论：正拱下支座反力大于其它支座反力，设计图纸中支座应根据反力进

行相应调整。

2.2.2 端横梁计算结果

端横梁采用4500(mm)×1800(mm)实心矩形截面梁。 正拱拱脚处的端横梁截面为控制截面，正拱拱脚处端横梁截面的内力计算结果见表2-3。

表2-3 正拱拱脚处端横梁截面内力列表(单位：KN，KN*m)

轴力 剪力 弯矩 轴力max 1.54e+03 576 2.04e+03 轴力min 1.25e+03 819 3.98e+03 剪力max 1.5e+03 946 4.53e+03 剪力min 1.29e+03 449 1.49e+03 弯矩max 1.51e+03 1.1e+03 7.65e+03 弯矩min 1.28e+03 294 1.27e+03 1、承载能力极限状态荷载组合强度验算结果: a)最大轴力强度验算 截面受力性质: 下拉偏压

内力描述: Nj = 1.54e+03 KN, Qj = 576 KN, Mj = 2.04e+03 KN-m 截面抗力: NR = 1.54e+04 KN >= Nj = 1.54e+03 KN(满足)

最小配筋面积 Agmin = 1.62e-02 m**2 < 实际配筋面积 Ag = 2.54e-02 m**2 (满足)

b)最小轴力强度验算 截面受力性质: 下拉偏压

内力描述: Nj = 1.25e+03 KN, Qj = 819 KN, Mj = 3.98e+03 KN-m 截面抗力: NR = 3.92e+03 KN >= Nj = 1.25e+03 KN(满足)

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最小配筋面积 Agmin = 1.62e-02 m**2 < 实际配筋面积 Ag = 2.54e-02 m**2 (满足)

c)最大弯矩强度验算 截面受力性质: 下拉偏压

内力描述: Nj = 1.51e+03 KN, Qj = 1.1e+03 KN, Mj = 7.65e+03 KN-m 截面抗力: NR = 2.21e+03 KN >= Nj = 1.51e+03 KN(满足)

最小配筋面积 Agmin = 1.62e-02 m**2 < 实际配筋面积 Ag = 2.54e-02 m**2 (满足)

d)最小弯矩强度验算 截面受力性质: 下拉偏压

内力描述: Nj = 1.28e+03 KN, Qj = 294 KN, Mj = 1.27e+03 KN-m 截面抗力: NR = 2.73e+04 KN >= Nj = 1.28e+03 KN(满足)

最小配筋面积 Agmin = 1.62e-02 m**2 < 实际配筋面积 Ag = 2.54e-02 m**2 (满足)

2、正常使用极限状态荷载组合抗裂性验算: a)上缘:

长期荷载弯矩: M = 1.56e+03 KN-m 全部使用荷载弯矩: Mo = 1.56e+03 KN-m 长期荷载裂缝宽度: d_f = 0.0 mm 容许裂缝宽度: d_fo = 0.2 mm 上缘抗裂性验算满足 b)下缘:

长期荷载弯矩: M = 5.72e+03 KN-m 全部使用荷载弯矩: Mo = 5.72e+03 KN-m 长期荷载裂缝宽度: d_f = 0.19 mm 容许裂缝宽度: d_fo = 0.2 mm 下缘抗裂性验算满足

结论：将端横梁的d=16的HRB335钢筋修改为d=20的HRB335钢筋后，端横梁截面验算能够通过。

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2.2.3 普通横梁计算结果

说明：可将普通横梁上部的扁锚更换成两个OVM15-10的锚具。 下面将针对修改后的结构进行计算。

MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM弯矩-y6.27969e+0000.00000e+000-2.02344e+002-3.06656e+002-4.10968e+002-5.15280e+002-6.19592e+002-7.23904e+002-8.28216e+002-9.32528e+002-1.03684e+003-1.14115e+003PostCSST: 均匀降温MAX : 88MIN : 79文件:凤凰桥(王子健~单位:kN*m日期:08/03/2006表示-方向X:-0.432Y:0.779Z:0.454 图2.2 普通横梁均匀降温弯矩图(单位：KN*m)

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MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM弯矩-y1.14115e+0031.03684e+0039.32528e+0028.28216e+0027.23904e+0026.19592e+0025.15280e+0024.10968e+0023.06656e+0022.02344e+0020.00000e+000-6.27969e+000PostCSST: 均匀升温MAX : 79MIN : 88文件:凤凰桥(王子健~单位:kN*m日期:08/03/2006表示-方向X:-0.432Y:0.779Z:0.454 图2.3 普通横梁均匀升温弯矩图(单位：KN*m)

MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM弯矩-y2.09911e+0028.49057e+0010.00000e+000-1.65105e+002-2.90111e+002-4.15116e+002-5.40122e+002-6.65127e+002-7.90133e+002-9.15138e+002-1.04014e+003-1.16515e+003PostCSST: 人群MAX : 71MIN : 181文件:凤凰桥(王子健~单位:kN*m日期:08/03/2006表示-方向X:-0.432Y:0.779Z:0.454 图2.4 对称人群荷载弯矩图(单位：KN*m)

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MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM弯矩-y7.97615e+0026.45843e+0024.94071e+0023.42300e+0021.90528e+0020.00000e+000-1.13016e+002-2.64787e+002-4.16559e+002-5.68331e+002-7.20103e+002-8.71875e+002PostCSMVall: move4MAX : 596MIN : 656文件:凤凰桥(王子健~单位:kN*m日期:08/03/2006表示-方向X:-0.432Y:0.779Z:0.454 图2.5 汽车荷载弯矩图1(单位：KN*m)

MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM弯矩-y0.00000e+000-7.92613e+001-1.58523e+002-2.37784e+002-3.17045e+002-3.96307e+002-4.75568e+002-5.54829e+002-6.34091e+002-7.13352e+002-7.92613e+002-8.71875e+002PostCSMVmin: move4MAX : 774MIN : 656文件:凤凰桥(王子健~单位:kN*m日期:08/03/2006表示-方向X:-0.432Y:0.779Z:0.454 图2.6 汽车荷载弯矩图2(单位：KN*m)

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荷载组合结果表明：全桥跨中的横梁在中吊杆吊点处和其跨中处受力在所有横梁中最不利。因此只需对跨中横梁进行验算。该验算在“施工图设计计算”中已完成。

结论：普通横梁可按照施工图布置预应力钢筋，可将原施工图中上部的扁锚改为两个OVM15-10的锚具。

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