35m-45m-35m预应力混凝土连续箱梁桥.docx

目 录
中文摘要………………………………………………………………………………….4
ABSTRAC ………………………………………………………………………..5
结构计算书部分 6
第1章 基本资料 6
1.1 设计资料 6
1.1.1 设计方案 6
1.1.2 技术标准 6
1.1.3 材料及特性 6
1.1.4 设计依据 8
1.2结构尺寸 8
1.2.1 桥型布置图 8
1.2.2 截面尺寸 9
1.3箱梁的横截面几何特性计算 11
第2章 荷载计算 12
2.1电算模型 12
2.1.1 使用软件 12
2.1.2 模型分析 12
2.2恒载作用计算 13
2.2.1 一期恒载（现浇箱梁自重） 13
2.2.2 现浇层、沥青铺装层及内外侧栏杆 13
2.3活载作用计算 14
2.3.1荷载系数的计算 14
2.3.2活载作用内力计算 14
2.4附加内力的计算 16
2.4.1 温度变化引起的附加内力的计算 16
2.5内力组合 18
第3章 钢筋的估算和布置 22
3.1预应力钢束的估算与确定 22
3.1.1 估算方法及结果 22
3.1.2 钢束的确定 27
3.2预应力钢束的布置 27
3.2.1 跨中预应力钢束布置 27
3.2.2 梁端预应力钢束布置 28
3.2.3 桥台处渐变端处预应力钢束布置 28
3.2.4桥墩和顶板处预应力钢束布置 28
3.3预应力加载后荷载组合 29
3.4截面普通钢筋的估算与布置 29
第4章 持久状况承载能力极限状态计算 32
4.1结果显示单元号的确定 32
4.2正截面抗弯承载力 32
4.3斜截面抗剪承载力计算 36
4.3.1计算截面选取与箍筋配置 36
4.3.2 斜截面抗剪承载力验算 37
第5章 预应力损失计算 45
5.1预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失 45
5.2锚具变形、预应力筋回缩和分块拼装构件接缝压密引起的应力损失 45
5.3混凝土加热养护时，预应力筋和台座之间温差引起的应力损失 46
5.4混凝土弹性压缩引起的应力损失 46
5.5预应力筋松弛引起的应力损失 47
5.6混凝土收缩和徐变引起的应力损失 47
第6章 持久状况正常使用极限状态计算 58
6.1电算应力结果 58
6.2持久状况使用阶段的正应力验算 59
6.2.1 混凝土的法向压应力验算 60
6.3截面抗裂验算 61
6.3.1 验算条件 61
6.3.2 验算结果 62
6.4正常使用阶段竖向最大位移（挠度） 62
6.4.1 使用阶段的挠度值计算 62
6.4.2 预加力引起的反拱计算及预拱度的设置 63
第7章 持久状况和短暂状况构件的应力验算 64
7.1混凝土的最大拉应力验算 64
7.2预应力钢筋最大拉应力 65
7.3混凝土的最大主拉、主压应力计算 73
7.3.1混凝土主拉应力 73
7.3.2混凝土主压应力 74
第8章 局部受压承载力计算 78
8.1局部受压区尺寸要求 78
8.2局部承压承载力验算 79
第9章 支座的设计 80
9.1支座的支承反力计算 80
9.2支座的选取 81
致 谢 82
参考文献 83
附录 84
外文原文： 84
外文译文： 95
毕业设计任务书…………………………………………………………104
毕业设计开题报告……………………………………………………….109

设计题目：35m+45m+35m预应力混凝土连续箱梁桥
中文摘要
本设计上部结构采用三跨预应力混凝土变截面连续箱形梁桥，跨径为35m+45m+35m，横桥向宽度为10m，横坡为1.5%，双向两车道，荷载等级为公路-Ⅱ级。主梁采用单箱单室整体现浇箱形梁，墩顶梁高2.5m，主跨跨中梁高1.5m，顶板厚度0.25m，底板厚度0.3m，腹板厚度0.4m，距支点1.5m处开始加厚，到距支点4.5m处腹板厚度为0.5m，主梁下缘采用二次抛物线。下部结构采用桩柱式轻型墩台。
设计采用了桥梁博士、MIDAS-CIVIL和桥梁通CAD等专业软件，对桥梁的截面几何特性、冲击系数、荷载增大系数和主梁内力进行了计算；在此基础上，进行了内力组合和预应力钢筋估算和布置，并按照构造要求配置了普通钢筋；然后，对桥梁进行了承载能力极限状态和正常使用极限状态进行了安全验算，验算结果表明，桥梁的截面、强度、刚度和抗裂性等均满足规范要求；最后，绘制了桥梁施工图纸。
通过毕业设计，实现了对桥梁工程专业知识的梳理，锻炼了专业技能，提高了综合素质，为进一步学习和工作打下了坚实的基础。

35m+45m+35m prestressed concrete continuous box girder
ABSTRACT
In the graduation design, the superstructure adopts three-span prestressed concrete continuous box girder with variable cross sections. The main span is 45m long and the side span is 35m long. The lateral width is up to 10m with two lanes. The cross slope is 1.5% and the load is highway 2 class load. The main girder is a single box and single room in-situ box girder. The girder is 2.5m high at the top of the piers and 1.5m high at the midspan. The top deck is 0.25m thick and the bottom deck is 0.3m. The web thickness changes from 0.4m to 0.5m. The descender line is a second degree parabola . The substructure employs light pile and pillar bridge abutments and piers.
The major softwares are used in the design, for example, DOCTOR BRIDGE, MIDAS-CIVIL and BRIDGE GENERAL CAD. The main design parameters are calculated such as the section properties, the impact coefficient, the load amplification oefficient and the internal forces. According to the results, the load combination is done and the prestressed strands area is estimated. Then the prestressed strands are arranged based on the estimation results and the reinforcements are laid out according to the construction requirements. The verification for the bridge is done at ultimate capacity states and service ability limit states according to the specifications. The results indicate that the cross section, the strength, the stiffness and the crack resistance are all satisfied with the specification requirements. Finally, the construction drawings are drawn with AUTOCAD software.
The graduation design helps me to sort out the major knowledge, train the major techniques and improve the comprehensive qualitHYPERLINK "app:ds:quality"ies. It lays a solid foundation for further study and future work.

结构计算书部分
第1章 基本资料
1.1 设计资料
1.1.1 设计方案
上部结构采用三跨预应力混凝土连续箱梁，整体现浇施工，预应力采用后张法施工，下部结构采用桩柱式墩台。
1.1.2 技术标准
1）标准跨径：35m+45m+35m；
2）桥梁宽度：净-7m＋2×1.5 m，共10m；
3）桥梁横坡：1.5%；
4）设计荷载：公路Ⅱ级；
5）环境类别：Ⅰ类；
6）设计基准期：100年；
7）每侧护栏重量按6kN/m计，混凝土考虑10年的收缩徐变，整体升温、降温均按20℃考虑，基础考虑5mm不均匀沉降，其它作用根据设计情况拟定。
8） 计算方法：电算；上部结构用桥梁博士电算，下部结构用桥梁通电算出下部结构图。
1.1.3 材料及特性
混凝土：主梁采用C50混凝土，桥面铺装采用10cm C50混凝土+SBS改性沥青涂膜防水层+10cm沥青混凝土，桥头搭板、盖梁、耳背墙、防撞护栏、立柱、桩基和系梁的混凝土根据规范选择C30混凝土。
预应力筋：采用15.20 高强度低松弛钢绞线、抗拉强度标注值MPa，弹性模量 Mpa，并配套OVM系列锚具。一段锚具变形及钢束回缩值≤6mm，预应力管道为钢波纹管管道，摩擦系数μ＝0.25；管道偏差系数κ＝0.0015/m；钢筋回缩和锚具变形为每侧6mm，两端张拉，顶板人孔处预应力钢束采用一端张拉。
普通钢筋为R235钢筋（公称直径小于12mm）和HRB335钢筋（公称直径大于12mm）两种。
普通钢筋：直径大于和等于12mm的用HRB335级热轧螺纹钢筋、直径小于12mm的均用R235级热轧光圆钢筋。
锚具、套管、连接件和伸缩缝等根据相关规范选取。
材料容重：混凝土γ=26kN/m3，沥青混凝土γ=24kN/m3。
以上各种材料特性参数值参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），所需参数列成简表1.1如下：
表1.1材料特性及基本参数
名称
项目
符号
单位
数据
C50混凝土
立方强度
fcu，k
Mpa
50.00
弹性模量
Ec
Mpa
3.45×104
轴心抗压标准强度
fck
Mpa
32.40
轴心抗拉标准强度
ftk
Mpa
2.65
轴心抗压设计强度
fcd
Mpa
22.40
轴心抗拉设计强度
ftd
Mpa
1.83
短暂状态
容许压应力
0.7 f 'ck
Mpa
20.72
容许拉应力
0.7 f 'tk
Mpa
1.76
持久状态
标准荷载组合
容许压应力
0.5 f 'ck
Mpa
16.20
容许主压应力
0.6 f 'tk
Mpa
19.44
短期效应组合
容许拉应力
σst -0.85σpc
Mpa
0.00
容许主拉应力
0.6ftk
Mpa
1.59
15.2钢绞线
标准强度
fpk
Mpa
1860
弹性模量
Ep
Mpa
1.95×105
抗拉设计强度
fpd
Mpa
1260
最大控制应力
0.75 fpk
Mpa
1395
持久状态应力
标准荷载组合
0.65 fpk
Mpa
1209
普通
钢筋
HRB335
抗拉标准强度
fsk
Mpa
335
抗拉设计强度
fsd
Mpa
280
弹性模量
Ec
Mpa
2.1×105
R235
抗拉标准强度
fsk
Mpa
235
抗拉设计强度
fsd
Mpa
195
弹性模量
Ec
Mpa
2.1×105
材料
重度
钢筋混凝土
γ
kN/m3
26.0
钢绞线
γ
kN/m3
78.5
钢束与混凝土的弹性模量比
αEp
无量纲
5.65
根据计算结果和规范选择锚具、波纹管、伸缩缝和支座类型如下：
固定端和张拉端都采用OVM15型锚具，OVM15-19，OVM15-8。
腹板预应力筋采用圆形塑料波纹管SBG-100Y，顶板预应力筋也采用圆形塑料波纹管SBG-90Y，。
伸缩缝装置采用GQF-C100（NR），伸缩缝100mm。
1.1.4 设计依据
1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），简称《标准》；
2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），简称《桥规》；
3）交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），简称《公预规》；
4）交通部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63--2007）；
5）公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）；
6）预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T 14370-2007）；
7）公路桥梁板式橡胶支座规格系列（JTT663-2006）；
8）《公路桥梁盆式橡胶支座》（JT/T391-2009）；
9）预应力混凝土桥梁用塑料波纹管（JT-T529-2004）；
10）《桥梁工程》、《结构设计原理》、《基础工程》等教材。
1.2结构尺寸
1.2.1 桥型布置图
如下图1-1所示为桥型布置图：

图1-1 桥型布置图
1.2.2 截面尺寸
本桥桥面宽1.5m＋7.0m+1.5m，全桥宽采用连续整体箱梁，整体现浇，箱梁跨中截面高1.5m，桥墩处截面高为2.5m，宽10m，全长35m+45m+35m。采用后张法施工工艺，预应力钢筋采用钢绞线，直径15.20mm，截面面积139m，fpk=1860MPa，fpd=1260MPa，Ep=1.95×105MPa。预应力钢绞线沿板跨长直线布置。C50混凝土箱梁的fck=32.4MPa，fcd=22.4MPa，ftk=2.65MPa，ftd=1.83MPa。
根据类似桥梁设计示例，以及现行桥梁设计趋向，预应力混凝土箱的支点截面跨高比一般取高跨比Ｈ/L=1/15-1/18(L为中间跨跨长)，此处支点截面高度取2.5m；跨中截面高垮比Ｈ/Ｌ一般取1/25-1/50(L为中间跨跨长)，所以跨中截面高度取为1.5m,箱梁宽度取10m。
悬臂长度≤4.0m， 当达到3.0m以上需特殊设计，取厚度0.20m，根部0.40m；箱梁顶板主要考虑桥面板受力需要，一般为0.18-0.30m，此处取为0.25m；0.20m-0.30m,因此底板厚度选取0.3m,支点处底板厚度采用0.5m。
0.40m-0.80m,所以0.40m0.50m。
在桥两端各要留伸缩缝0.10m，考虑伸缩装置，所以要留伸缩缝预留槽，0.30×0.20m，因此要加厚顶板，顶板加厚0.20m，加厚长度为3m；加腋，上加腋一般为1：2-1：4，此处取1：2，0.20m×0.40m；下加腋一般取1：1-1：2，此处取1：1，0.20m×0.20m，使箱壁剪力流能顺利传递，避免在转角处产生过大的应力集中。全桥箱梁截面及构造尺寸见图1-2、1-3、1-4、1-5。
1-2 跨中处截面（尺寸：cm）
1-3 梁端加厚部截面（尺寸：cm）
1-4桥墩支点处截面（尺寸：cm）
1.3箱梁的横截面几何特性计算
根据已定好的箱梁截面结构尺寸，计算其截面特性，结果如下：
跨中截面高度：1.5m 桥墩处截面高度：2.5m
基准材料： 中交新混凝土：C50混凝土
基准弹性模量： 3.45×104 MPa
1、桥墩支座处截面 2、桥墩渐变处截面
换算面积：16.6m2 换算面积：7.94m2
换算惯矩：9.68m4 换算惯矩：7.52m4
中性轴高度：1.36m 中性轴高度：1.34m
3、跨中截面 4、桥台支座处截面
换算面积：5.75m2 换算面积：10.6m2
换算惯矩：1.85m4 换算惯矩：2.25m4
中性轴高度：0.906m 中性轴高度：0.845m
注：端部支座截面实心段1m，加厚20cm；1、2号墩上支座截面实心段长2m。

第2章 荷载计算
2.1电算模型
2.1.1 使用软件
Dr.Bridge3.0
2.1.2 模型分析
（1）外部环境特性
计算相对湿度80%，混凝土考虑10年的收缩徐变，整体升温、降温均按20℃考虑，基础考虑5mm不均匀沉降。
（2）施工阶段划分
按照该桥梁实际施工工序，即现浇施工——张拉预应力钢束——铺装桥面及防撞栏施工——完工——使用阶段，根据各施工段的施工顺序，由桥梁博士软件建立从施工阶段到成桥阶段的桥梁计算模型。
（3）单元划分
根据该桥梁构造特性，共划分为126个单元，其中边跨为2×36个，中跨为54个，桥墩处和桥台处单元长为0.5m，梁中跨部分1/4点处单元长为0.25m及0.75m,中跨1/2点处单元长为0.5m。端部和支座实心段均采用实心截面，桥面铺装和护栏重量均以均布荷载加载于整个梁上。
（4）预应力刚束特性
预应力管道为塑料波纹管；钢筋回缩和锚具变形为每侧6mm，即两侧张拉时为12mm，一侧张拉时为6mm；腹板预应力筋N1、N2、N3均两端张拉，顶板预应力筋B1、B2也采用一端交替张拉，张拉控制应力。
（5）荷载信息
桥梁模型在建立过程中，需输入施工荷载和使用荷载，以模拟实际桥梁受力状况。根据荷载横向分布计算结果，按跨中和支点段分别计算跨中与支点段的荷载效应。
1.施工荷载
（1）永久荷载：永久性作用于结构上的荷载，如结构横梁重量、二期铺装等；
（2）临时荷载：一般为施工机具等荷载，下一阶段将自动去除；
（3）施工活载：一般需要验算某阶段集中加载情况下，结构安全性是否满足要求，一般只在特殊阶段需要验算。
（4）升温与降温：是作为施工活载处理
（5）平均温度：是作为永久荷载处理的。平均温度的效应是指钱一阶段的平均内温度与本阶段的平均温度的差值作为本阶段的温度荷载来计算的
2.使用荷载
结构在使用阶段车道荷载为公路-II级、人群荷载、升温与降温温非线性温度、收储徐变、支座不均匀沉降等。根据建立的模型，利用桥梁博士软件对结构进行计算，可得到各截面内力值。
建立的模型如图所示：

左跨半桥模型

整桥模型简图
2.2恒载作用计算
2.2.1 一期恒载（现浇箱梁自重）2.2.2 现浇层、沥青铺装层及内外侧栏杆

沥青铺装层的厚度为10cm，则荷载集度为：

人行道构件和栏杆的每侧荷载集度取6kN/m，则两侧的荷载集度为：

故箱梁的二期恒载集度为：
2.3活载作用计算
2.3.1荷载系数的计算
汽车荷载效应：对于整体箱梁、整体板梁等结构，其分布系数就是其所承受的汽车总列数，考虑横向折减、偏载后的修正值。根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），对于一个桥面2车道的整体箱梁验算时，其横向折减系数为1.0，中小跨径桥梁（不大于150m）不记纵向折减系数，默认为1，偏载系数取1.15，则荷载系数为：偏载系数×车道数×横向折减系数×纵向折减系数=1.15×2×1.00×1.00=2.30。
2.3.2活载作用内力计算
1.冲击系数计算
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第84页对于连续梁桥正弯矩段与负弯矩段的基频与的计算方法，计算结果如下：

因此，根据桥规4.3.2条有：
正弯矩段：

负弯矩段：

2.活载作用内力
根据《桥规》第4.3条，公路-II级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5×0.75=7.875kN/m；
计算弯矩效应时，集中荷载Pk=[ 180+（360-180）×（45-5）/（50-5）] ×0.75=255kN，计算剪力效应时，Pk=1.2×255=306kN。
对于Ml/2、Ml/4、M支、Q1/2、Ql/4（横向分布系数均相同）的计算，人群荷载标准值按下列规定采用：当桥梁计算跨径小于或等于50m，人群荷载标准值为3.0kN/m2，本设计桥梁计算跨径为45m， 所以人群荷载标准值为3.0kN/m2。
汽车荷载作用下的内力计算公式为：
人群荷载作用下的内力计算公式：
式中：1+μ—冲击系数；
ξ—多车道桥涵的汽车荷载折减系数；
mc—跨中横向分布系数；
qk —车道均布荷载；
qr —纵向每延米人群荷载标准值
pk—车辆荷载的轴重；
Ω—弯矩剪力影响线的面积
yi—沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值
3.计算结果
根据桥博软件输出计算结果，汽车荷载效应内力和人群荷载效应内力如下表2.1和2.2所示：
表2.1 汽车荷载效应内力
节点号
截面
形式
最大弯矩（kN·m）
最 小 弯 矩
（kN·m）
截面
形式
最大剪力
（kN）
最小剪力
（kN）
2
M支
0
-296
Q支
966
-199
12
Ml/4
5210
-1530
Q1/4
623
-311
（左跨）21
M1/2
6390
-3140
Q1/2
335
-581
39
M支
1440
-7510
Q支
1150
-124
52
M1/4
3150
-2100
Q1/4
814
-191
（中跨）64
M1/2
5220
-1420
Q1/2
465
-481
76
Ml/4
3390
-2390
Q1/4
195
-817
89
M支
1440
-7120
Q支
1120
-46.2
（右跨）107
M1/2
6190
-3010
Q1/2
587
-338
116
Ml/4
5120
-1460
Q1/4
313
-627
126
M支
0
-281
Q支
712
0

表2.2 人群荷载效应内力
节点号
截 面
形式
最大弯矩（kN·m）
最小 弯矩
（kN·m）
截面
形式
最大剪力
（kN）
最小剪力
（kN）
2
M支
0
-0.561
Q支
70.5
-20.0
12
Ml/4
452
-171
Q1/4
38.9
-25.1
（左跨）21
M1/2
577
-351
Q1/2
17.5
-43.1
39
M支
147
-1020
Q支
112
-11.3
52
M1/4
202
-223
Q1/4
64.7
-14.5
（中跨）64
M1/2
459
-197
Q1/2
31.8
-32.8
76
Ml/4
232
-258
Q1/4
15.0
-65.5
89
M支
147
-1030
Q支
106
-4.14
（右跨）107
M1/2
560
-338
Q1/2
43.3
-17.0
116
Ml/4
444
-165
Q1/4
25.1
-38.7
126
M支
0
-0.534
Q支
2.14
0
2.4附加内力的计算
2.4.1 温度变化引起的附加内力的计算
计算桥梁结构由于梯度温度引起的效应时，可采用下图所示的竖向温度梯度曲线，其桥面板表面的最高温度T1规定见《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）表4.3.10-3。对于混凝土结构，当梁高H小于400mm时，图中A=H-100（mm）；梁高H等于或大于400mm时，A=300mm。对于带混凝土桥面板的钢结构A=300mm，右图中的t为混凝土面板的厚度（mm）。
竖向梯度温度（单位：mm）
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），混凝土上部结构和带混凝土桥面板的钢结构的竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。
表4.3.10-3 竖向日照正温差计算的温度基数
结构类型
T1 （°C）
T2（°C）
混凝土铺装
25
6.7
50mm沥青混凝土铺装层
20
6.7
100mm沥青混凝土铺装层
14
5.5
则根据桥梁博士软件输出结果可知，梯度温度变化引起的内力如下表2.3和2.4所示：
表2.3 非线性梯度温度1引起的内力变化如下所示：
单元号
节点号
截面形式
弯矩（N.m）
截面形式
剪力（N）
2
2
M支
0.0
Q支
122.0
3
61.0
-122.0
12
12
Ml/4
1040
Q1/4
122.0
13
1160
-122.0
21
（左跨）21
M1/2
2130
Q1/2
122.0
22
2260
-122.0
39
39
M支
4210
Q支
10.1
40
4210
-10.1
52
52
M1/4
4320
Q1/4
10.1
53
4330
-10.1
64
（中跨）64
M1/2
4430
Q1/2
10.1
65
4440
-10.1
76
76
Ml/4
4350
Q1/4
10.1
77
4330
-10.1
89
89
M支
4230
Q支
-135.0
90
4230
135.0
107
（右跨）107
M1/2
2360
Q1/2
-135.0
108
2230
135.0
116
116
Ml/4
1150
Q1/4
-135.0
117
1010
135.0
125
125
M支
67.5
Q支
-135.0
126
0
135.0

表2.4 非线性梯度温度2引起的内力变化如下所示：
单元号
节点号
截面形式
弯矩
截面形式
剪力
2
2
M支
0.0
Q支
-61.0
3
-30.5
61.0
12
12
Ml/4
-518
Q1/4
-61.0
13
-579
61.0
21
（左跨）21
M1/2
-1070
Q1/2
-61.0
22
-1130
61.0
39
39
M支
-2100
Q支
-5.04
40
-2110
5.04
52
52
M1/4
-2160
Q1/4
-5.04
53
-2160
5.04
64
（中跨）64
M1/2
-2220
Q1/2
-5.04
65
-2220
5.04
76
76
Ml/4
-2170
Q1/4
-5.04
77
-2160
5.04
89
89
M支
-2110
Q支
67.5
90
-2100
-67.5
107
（右跨）107
M1/2
-1180
Q1/2
67.5
108
-1110
-67.5
116
116
Ml/4
-580
Q1/4
67.5
117
-505
-67.5
125
125
M支
-33.8
Q支
67.5
126
0
-67.5
2.5内力组合
按《桥规》4.1.6和4.1.7条规定，对同时出现的作用效应选择了三种最不利效应组合：短期效应组合、长期效应组合和承载能力极限状态基本组合。
（1）承载能力极限状态基本组合
在此基本组合考虑永久作用—结构重力，可变作用—汽车荷载、温度梯度、基础沉降作用，则基本组合作用效应表达式为：

式中：—承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；
—结构重要性系数，取为1.0；
—永久作用结构重力效应分项系数，取为1.2；
—可变作用荷载效应分项系数，取为1.4；
—除汽车荷载效应（含冲击力、离心力）、风荷载外其它可变作用效应系数；
—永久作用结构重力效应标准值；
—可变作用汽车荷载效应标准值。
（2）正常使用极限状态短期效应组合
在此短期组合考虑永久作用—结构重力，可变作用—汽车荷载、温度梯度、基础沉降作用，则短期组合作用效应表达式为：

式中：—可变作用荷载效应频遇值系数，汽车取为0.7，温度梯度取为0.8，其他1.0；
—第j个可变作用荷载效应频遇值。
（3）长期效应组合
在此长期组合考虑永久作用—结构重力，可变作用—汽车荷载、温度梯度、基础沉降作用，则长期组合作用效应表达式为：

式中：—可变作用荷载效应频遇值系数，汽车取为0.4，温度梯度取为0.8，其他1.0；
—第j个可变作用荷载效应准永久值。
内力组合计算如下表2.5所示：
表2.5 内力组合
单元
节点
截面
形式
基本组合
短期效应组合
长期效应组合
弯矩（kN.m）
剪力（kN）
弯矩（kN.m）
剪力（kN）
弯矩（kN.m）
剪力（kN）
2
左边支点
-42.8
5340
-38.9
3180
-38.9
3510
5
渐变端处
7140
4610
4300
2720
4740
3030
12
四分点截面
29000
2280
17400
1190
19200
1400
21
跨中截面
30600
-4760
17800
-820
20100
-709
28
四分点截面
11400
-2480
4950
-2450
6620
-2390
39
中跨支点截面
-35600
8760
-33600
5610
-33100
6030
45
八分点截面
-12700
6620
-1320
4140
-1270
4490
52
四分点截面
96400
4500
4810
2710
5880
2990
64
跨中截面
29600
956
1780
358
19600
517
76
四分点截面
10800
-2070
5570
-2060
6730
-1990
83
八分点截面
-12200
-3760
-12900
-3500
-12300
-3460
89
中跨支点截面
-36000
9190
-33900
5950
-33400
6340
99
四分点截面
6930
5540
1790
3450
3210
3740
107
右边跨中截面
29900
2710
1760
1540
19800
1750
116
四分点截面
28600
-117
17200
-459
19000
-350
123
渐变处截面
7030
-1850
4240
-1880
4670
-1820
126
右边支点截面
-42.8
1440
-38.9
442
-38.9
657

第3章 钢筋的估算和布置
3.1预应力钢束的估算与确定
3.1.1 估算方法及结果
按承载力极限状态应力要求和使用阶段应力要求综合考虑。本桥采用后张法预应力混凝土箱梁构造形式，要满足结构在正常使用极限状态下的使用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时有一定的安全储备。因此，预应力混凝土桥梁设计时，一般情况下，首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量，再由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量。
预应力钢筋的类型采用15.20高强度低松弛钢绞线，标准强度为；弹性模量；抗拉设计强度；最大控制应力，大小为1395Mpa；持久状态下的标准荷载组合下的控制应力为，大小为1209Mpa。
按《公预规》，现取 来估算，则由桥梁博士软件导出正常使用阶段截面所需钢筋面积如下表3.1所示：
表3.1 钢束估算结果
截面号
承载能力极限状态
正常使用极限状态
上缘筋
下缘筋
上缘筋
下缘筋
面积
（mm2）
根数
面积
（mm2）
根数
面积
（mm2）
根数
面积
（mm2）
根数
1
0
0
0
0
100
1
100
1
2
28.9
1
0
0
100
1
100
1
3
116
1
0
0
200
2
100
1
4
0
0
817
6
100
1
1100
8
5
0
0
1690
13
100
1
1900
14
6
0
0
3260
24
100
1
3600
26
7
0
0
4640
34
100
1
5000
36
8
0
0
5830
42
100
1
6300
46
9
0
0
6840
50
100
1
7300
53
10
0
0
7690
56
100
1
8200
59
11
0
0
8370
61
100
1
8900
65
12
0
0
8890
64
100
1
9500
69
13
0
0
9250
67
100
1
9800
71
14
0
0
9480
69
100
1
10100
73
15
0
0
9560
69
100
1
10200
74
16
0
0
9510
69
100
1
10100
73
17
0
0
9330
68
100
1
9900
72
18
0
0
9030
65
100
1
9600
70
19
0
0
8620
63
100
1
9200
67
20
0
0
8090
59
100
1
8700
63
21
0
0
7450
54
100
1
8000
58
22
0
0
6710
49
100
1
7200
52
23
0
0
5880
43