本科毕设论文-—贵溪大桥上部结构设计.doc

摘 要
贵溪大桥位于江西省贵溪市，跨越信江。本次设计的课题是贵溪大桥上部结构设计。对该桥的设计，本着“安全、经济、美观、实用”的原则，先拟定几个方案进行比选。最终，决定采用预应力混凝土简支梁桥为方案进行上部结构设计。设计桥梁跨度为6×36m，桥面宽度为19m，双向四车道。T形主梁采用预制安装。
设计过程如下：首先，确定主梁主要构造及细部尺寸，它必须与桥梁的规定和施工保持一致。其次，设计行车道板，计算恒载和汽车荷载内力组合。再次，计算主梁内力、计算预应力筋面积及其布置计算预应力损失，然后进行应力、抗裂性验算和主梁挠度与锚固区局部承压计算。再者，横隔梁的设计及其配筋，绘制影响线及计算内力。最后，就是桥面结构和支座的设计。
关键词：简支梁桥；预应力；挠度；抗裂性；
Abstract
Guixi bridge is located at Guixi,Jiangxi Province. The bridge across the river of Xin jiang . This design topic is the superstructure design of Guixi bridge, when designing the bridge, with the "security, economic, aesthetic and practical" principle, first , I came up with several programs and compared with them . Ultimately, I decided to adopt prestressed concrete beam bridge for the design of superstructure. The span of bridge is 216m, and the width of bridge is 19m, two-way. The T-shaped main girders are prefabricated and set up .
Design process are as follows: first, designing the structure and detail size of main girders, it must be consistent with the rules and regulations of the construction . Secondly, designing the roadway , calculating constant load and automobile load combinations. Again, calculating the internal force, calculating prestressed girder and its layout area and the loss of prestress, then calculating the stress and the anti-cracking , deflection of girder and pressure of anchorage zone . Moreover, designing the horizontal partition beam and its reinforcement, drawing influence line and calculating the internal force. Finally , it is the design of the bridge deck and bearings.
Keywords: the beam bridge; prestressing force; Deflection; The anti-cracking;
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目录
第一章 基本资料 1
1.1 概况 1
1.1.1 地质条件 1
1.1.2 水文条件 1
1.1.3 气象条件 1
1.2 主要设计技术标准 2
第二章 方案比选 3
2.1 比选方案的主要标准 3
2.2 方案编制 3
2.3 方案比选 4
第三章 主梁设计 5
3.1 设计资料 5
3.2 横截面布置 7
3.2.1 主梁间距和主梁片数 7
3.2.2 主梁跨中截面细部尺寸 8
3.3 梁毛截面几何特性计算 9
3.3.1 截面几何特性 9

3.3.2 检验截面效率指标ρ 11
第四章 行车道板计算 12
4.1 恒载及其内力 12
4.2 汽车荷载产生的内力 12
4.3 内力组合 14
第五章 主梁内力计算及配筋 15
5.1 恒载内力计算 15
5.2 主梁活载横向分布系数计算 18
5.2.1 跨中的横向分布系数mc 18
5.2.2 支点的荷载横向分布系数 24
5.2.3 横向分布系数汇总 25
5.3 活载内力计算 26
5.3.1 主梁跨中截面弯矩及剪力 26
5.3.2 主梁L/4截面弯矩 28
5.3.3 主梁支点截面剪力 29
5.4 主梁内力组合 31
5.5 预应力钢束的估算及其布置 33
5.5.1 跨中截面钢束的估算及确定 33
5.5.2 预应力钢束的布置 34
5.5.3 非预应力钢筋截面积估算及布置 38
5.6 主梁截面几何特性计算 39
5.7 持久状况截面承载能力极限状态计算 41
5.7.1 正截面承载力计算 41
5.7.2 斜截面承载力计算 42
5.8 钢束预应力损失估算 43
5.9 应力验算 50
5.10 抗裂性验算 54
5.11 主梁变形（挠度）计算 57
5.12 锚固区局部承压计算 58
第六章 横隔梁内力计算及配筋 61
6.1 确定作用在横隔梁上的计算荷载 61
6.2 绘制中横隔梁的内力影响线 62
6.3 绘制剪力影响线 63
6.4 截面内力计算 64
6.5 内力组合 64
6.6 横隔梁截面配筋与验算 64
第七章 桥面结构设计 68
7.1 桥面布置及铺装 68
7.2 桥面防水和排水设施 69
7.2.1 防水层的设置 69
7.2.2 泄水管和排水管的设置 69
7.3 桥面伸缩装置 70
7.4 人行道、栏杆和灯柱 71
第八章 支座的设计 73
8.1 支座分类、原则及布置 73
8.2 支座的计算 73
8.2.1 确定支座平面尺寸 73
8.2.2 确定支座厚度 74
8.2.3 验算支座的偏转情况 76
8.2.4 验算支座的抗滑稳定性 77
总结 78
参考文献 80
附录 81
致谢 82

VII

河南理工大学本科毕业设计（论文） 周鹏 第一章 基本资料

第一章 基本资料
1.1 概况
贵溪大桥位于鹰潭至贵溪的雄鹰大道上，而贵溪市处于信江河拐弯处，河流把半个城市都包围了，贵溪西、南地区往市里走的路线被河流截断，原先架设的一座桥连通市区，现在已经饱经风霜。所以现在为减少原有拱桥的压力，就必须另外再建造一座桥，用来缓解原桥的交通压力，使交通更为畅通无堵。该公路建成后，形成该地区的公路主骨架和快速通道，改善该地区的交通状况和投资环境，有力地支援江西西部落后地区的工业建设。
1.1.1 地质条件
贵溪地质条件比较好。地质条件为：亚粘土部分分布，厚度3～4m；强风化砂岩，全场分布，厚度8～10m；弱风化砂岩，全场分布，厚度6～10m；弱风化断层角砾岩，部分分布，厚度3~4m；变质砂岩以及弱风化片岩，分布至探测深度。
1.1.2 水文条件
根据水文站多年历史统计资料进行分析计算，该桥桥位处百年一遇水位为2.80m。该地区不需要通航，该地区降水量多年平均值为1465.1mm、最大年为2121.7mm、最小年为940.3mm，丰、枯年降水量之比为2.26。其中3～9月的降水量占全年总量的79%，主要降水量为春雨、梅雨和台风雨。而流域的大洪水主要由春雨和台风雨所形成。
1.1.3 气象条件
贵溪市属中亚热带温暖湿润季风气候区，具有四季分明、气候温和、雨量丰沛、日照充裕、无霜期长的特点。在春季因冷暖交替，天气多变；汛期常有暴雨，有时酿成水灾；盛夏酷热；秋季天高气爽；往往有伏、秋旱发生；冬季较温暖、霜雪较少。按气候标准分季，则冬夏长而春秋短（春季70天、夏季120天、秋季62天、冬季113天）年平均气温18.1℃；最热月（7月）平均29.7℃，最冷月（1月）平均5.6℃，年极端最高温度41.0℃（1991年7月23日出现在鹰潭），年极端最低温度-15.1℃（1991年12月29日出现在余江），≥0℃以上的正积温平均为6586.4℃；≥10℃的有效积温达5705.6℃；持续天数平均有252天。无霜期平均达264天。年平均降水量为1889.2毫米，平均降水日数有186天；汛期（4至6月）降水占全年的48.3%，旱季（7-9月）占20%。一日最大降水量为281.2毫米；最长连续阴雨日数为17天，最长无降雨日数为51天。
1.2 主要设计技术标准
1、设计荷载：公路—II级。
2、桥梁宽度：全桥采用双向4车道，由7片预应力混凝土T型梁组成，每片T型梁宽：1.6 m，梁间缝宽：0.6 m，主梁间距：2.2 m，人行道宽：1.5 m ×2=3m，行车道：14 m，路肩1×2=2m， 所以桥宽为：19.0 m 。
3、桥面铺装及坡度： 桥面采用沥青混凝土桥面铺装，厚6cm。桥面设双向横坡，坡度为2.0%。为了排除桥面积水，桥面设置预制混凝土集水井和φ10cm铸铁泄水管，布置在拱顶实腹区段。双向纵坡，坡度为1.5%。
4、截面形式：T型梁
5、材料：
① 砼：梁体砼标号 C50
封端砼标号 C50
② 钢筋：纵向预应力钢筋采用15.2钢绞线（极限抗拉强度1860MPa），
普通钢筋采用HRB335钢筋。
③ 锚具：OVM型预应力张拉锚固体系，选用与之配套的YWC型千斤顶。
④ 支座：采用板式橡胶支座。
6、设计洪水频率：1/100。
85

河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 方案比选

第二章 方案比选
2.1 比选方案的主要标准
桥梁方案比选有四项主要标准：安全，适用，经济与美观，其中以安全与经济为重。积极采用国内外的新结构、新材料、新工艺和新设备，以便于桥梁的建造和架设、减少劳动强度、加快施工进度、提高施工效率、保证工程质量和施工安全。桥梁设计应满足以下几个方面的要求：满足交通功能要求，符合地区的发展规划；桥梁结构造型简洁、美观，尽量采用有特色的新结构；桥型方案要保证受力合理、施工技术可靠、施工方便、反映新的科技成果。
2.2 方案编制
（1）悬臂桥

图2.1 悬臂桥
（2）T型钢构桥
图2.2 T型钢构桥
（3）先简支后连续梁T型梁桥

图2.3 先简支后连续梁T型梁桥
（4）斜拉桥

图2.4 斜拉桥
2.3 方案比选
表2-1 方案比选表

悬臂桥
T形刚构桥
预应力混凝土简支T形梁桥
斜拉桥
适用性
1．桥墩上为单排支座，可以减小桥墩尺寸2．主梁高度可较小，降低结构自重，恒载内力减小
超静定结构容易受温度、混凝土收缩徐变作用、基础不均匀沉降等影响，容易造成行车不顺
1．施工方便。2．适合中小跨径。3．结构尺寸标准化。
跨越能力大
安全性
1．在悬臂端与挂梁衔接处的挠曲线折点不利行车。2．梁翼缘受拉，容易出现裂缝，雨水浸入梁体成为安全隐患
建国初期大量采用
目前国内大量采用，安全，行车方便。
1．行车平稳
2．索力调整工序比较繁复，施工技术要求高
美观性
做成变截面梁较漂亮
结构美观
结构美观
具有现代气息，结构轻盈美观。

经济性

支架昂贵，维修费用高

用钢量大，费用大
造价较低，工期较短，安装简便

造价最高
按桥梁的设计原则，造价低、材料省、施工难度小、劳动力少和桥型美观的方案应优先采用。纵观桥梁的发展，悬臂桥已经基本不采用，由于是跨线桥，跨度不大，斜拉桥一般用于大跨度的跨海、跨河大桥，经过上述方案的比较，决定采用预应力混凝土T形梁桥。
河南理工大学本科毕业设计（论文） 第三章 主梁设计

第三章 主梁设计
3.1 设计资料
（1）设计跨径：标准跨径（墩中心距离） 36.00 m，
简支梁计算跨径(相邻支座中心距离) 36-0.5=35.50 m，
主梁全长 36 - 0.04= 35.96 m，
桥长（六跨）L=36×6=216 m 。
（2）荷载：公路—II级；人群：3kN/m2；每侧栏杆、人行道的重量分别为1.50kN/m和3.6kN/m。
（3）设计速度：60 km/h；车道数：双向四车道（不设中央分隔带）；桥面净空：设为5 m。
（4）材料及工艺：
混凝土：主梁C50混凝土。钢绞线：预应力钢束采用15.2钢绞线，每束7根，全梁7束；钢筋：直接大于等于12mm的采用HRB335，直径小于12mm的采用HPB235钢筋。采用后张法施工工艺制作主梁。预制时，预留孔道采用内径70mm、外径77mm的预埋金属波纹管成型，钢绞线采用TD双作用千斤顶两端同时装啦，锚具采用夹片式群锚。主梁安装就位后现浇600mm宽的湿接缝，最后施工混凝土桥面铺装层。
（5）基本数据（见表3-1）
表3-1 材料及特性

项目
符号
单位
数据
C50
混凝土
立方强度
弹性模量
轴心抗压标准强度

50.00

32.40

表3-1 材料及特性（续表）

项目
符号
单位
数据
C50
混凝土
轴心抗拉标准强度
轴心抗压设计强度
轴心抗拉设计强度

2.65

22.40

1.83
短暂
状态
容许压应力

20.72
容许拉应力

1.76
持久
状态
标准荷载组合
容许压应力

16.20
容许主压应力

19.44
短期效应组合
容许拉应力

0.00
容许主拉应力

1.59

15.2
钢绞线
标准强度
弹性模量
抗拉设计强度
最大控制应力

1860

1260

1395
普通
钢筋
HRB335
抗拉标准强度

335
抗拉设计强度

280
HPB235
抗拉标准强度

235
抗拉设计强度

195
材料
重度
钢筋混凝土
钢绞线

25.00

78.50
3.2 横截面布置
3.2.1 主梁间距和主梁片数
主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可的条件下应适当加宽T梁翼板。但标准设计主要为配合各种桥面宽度，使桥梁标准化而采用统一的主梁间距。交通部《公路桥涵标准图》（78年）中，钢筋混凝土和预应力混凝土装配式简支T形梁跨径从16m到50m。在吊装起重量允许时，主梁间距采用1.8~2.2m为宜，过去，我国较多采用1.6m的主梁间距，在主梁间距为2.2 m的标准图（JT/GQS 025—84）中，其预制宽度为1.6 m，吊装后接缝宽为0.6 m 。考虑人行道适当挑出0.95 m，人行道宽为：2×1.5=3.0 m，行车道宽：7×2 =14 m，右侧路肩：1×2=2 m，所以桥宽则用八片T型梁，如图3.1。

图3.1 T型梁桥横断面图（单位：cm）

图3.2 T型梁桥纵断面图（单位：cm）
3.2.2 主梁跨中截面细部尺寸
（1）主梁
预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/14~1/25，本设计取2.0 m。
主梁截面细部尺寸：为了增强主梁间的横向连接刚度，除设置端横隔梁外，还设置4片中横隔梁，间距为4×5.92m，共6片。T型梁翼板厚度为15cm，翼板根部加到19cm以抵抗翼缘根部较大弯矩。为了翼板与腹板连接和顺，在截面转角处设置圆角，以减小局部应力和便于脱模。
在预应力混凝土梁中腹板处因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。标准图的T梁腹板厚度均取20cm。腹板高度1460cm。
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要来确定，实践表明马蹄面积占截面面积的10％～20％为合适。这里设置马蹄宽度为50cm，高度20cm。马蹄与腹板交接处做成45°斜坡的折线钝角，以较小局部应力。这样的配置，马蹄面积占总面积15.75％，按上述布置，可绘出预制梁跨中截面，如图3.3所示。马蹄在离支点支点3m逐渐抬高，在距梁端一倍梁高范围内（200cm）将腹板加厚到与马蹄同宽。变化点截面（腹板开始加厚区）到支点的距离为300cm，中间还设置一节长为200cm的腹板加厚的过渡段，见图3.2。

图3.3 主梁T型梁横截面图（单位：mm）
（2）横隔梁
预应力梁的横隔梁与马蹄的斜坡下端齐平，其中部可挖空，以减少质量和利于施工。横隔梁的厚度一般为15~18cm，本设计中横隔梁厚度取15cm。横隔梁的刚度越大，梁的整体性越好，在荷载作用下个主梁越能更好的共同努力受力。端横隔梁是必须设置的，跨中的横隔梁将随跨径的大小宜每隔5.0~10m设置一道，本设计中，每隔5.92m设置一道。
3.3 梁毛截面几何特性计算
3.3.1 截面几何特性
预制时翼板宽度为1.60m，使用时用2.2m，分别计算这二者的截面特征。可以采用分块面积法和节线法。计算公式如下：
毛截面面积：
各分块面积对上缘的面积矩：
毛截面重心至梁顶的距离：
毛截面惯性矩计算用移轴公式：
式中：——分块面积；
——分块面积的重心至梁顶的距离；
——毛截面重心至梁顶的距离；
——分块面积对其自身重心轴的惯性矩。
中主梁跨中毛截面的几何特性在预制阶段如图3.4及表3-2。

图3.4 预制梁跨中横截面（单位：mm）
表3-2 跨中截面跨中与L/4截面同)毛截面几何特性
分
块号
分块面积
(㎝2)
yi
(cm)
Si=Ai*yi
(Cm3)
(ys-yi)
(cm)
Ix= (ys-yi )2
(Cm4)
Ii
(Cm4)
①
2400
7.5
18000
73.475
129.54×105
0.45×105
②
112
16.3
1825.6
64.675
4.684×105
0.000995×105
③
3300
97.5
321750
-16.025
8.4744×105
74.869×105
④
225
170
38250
-89.025
17.8322×105
0.0281×105
⑤
1000
190
190000
-109.025
118.8645×105
0.333×105

合

计

中主梁跨中毛截面的几何特性在使用阶段如图3.5及表3-3。

图3.5 使用阶段跨中横截面（单位：mm）
边主梁截面与中主梁的翼缘宽度有差别，翼缘190cm，如图3.6，

图3.6 左边主梁（单位：mm）
表3-3 中主梁跨中毛截面的几何特性
分
块
号
分块
面积
(㎝2)
yi

(cm)

(Cm3)
ys-yi)

(cm)
Ix= (ys-yi )2
(Cm4)
Ii

(Cm4)
①
3300
7.5
24750
65.144
140.043×105
0.6187×105
②
112
16.3
1825.6
56.344
3.5556×105
0.000995×105
③
3300
97.5
321750
-24.856
20.388×105
74.869×105
④
225
170
38250
-97.356
21.3259×105
0.0281×105
⑤
1000
190
190000
-117.356
137.7243×105
0.333×105

合

计

3.3.2 检验截面效率指标ρ
以跨中截面为例：

根据设计经验，预应力混凝土T型梁在设计时，检验截面效率指标取＝0.45～0.55，且较大者亦较经济。上述计算表明，初拟的主梁跨中截面是合理的。

河南理工大学本科毕业设计（论文） 第四章 行车道板计算

第四章 行车道板计算
T梁翼板构成铰接悬臂板，荷载为公路—Ⅱ级，桥面铺装6cm沥青混凝土。
4.1 恒载及其内力
以纵向1m宽的板条进行计算
1）每延米板上的恒载g：
桥面铺装层
T梁翼板自重
式中 ——自承托起点至肋中心线之间板的任一验算截面的计算高度；
——不计承托时板的厚度；
——自承托起点至肋中心线之间的任一验算截面的水平距离；
——承托下缘与悬臂板底得夹角，当>1/3时，取1/3。

合计：
（2）每延米宽板条的恒载内力
弯矩
剪力
4.2 汽车荷载产生的内力
将加重车后轮作用于铰缝中轴上（见图4.1），后轴作用力为P＝2×120kN，轮压分布宽度如图4.2所示。对于汽车后轮的着地长度为，（由《桥规》查得），则得：

图4.1 悬臂板计算图式

图4.2 汽车计算图式
荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：

式中：d——最外两个荷载的中心距离。
冲击系数 （在桥面板内力计算中通常为0.3）
作用于每延米宽板条上的弯矩为：

作用于每延米宽板条上的剪力为：

4.3 内力组合
①承载能力极限状态内力组合计算（表4-1）
表4-1 承载能力极限状态内力组合计算
基本组合

所以，行车道板的设计内力为

②正常使用极限状态内力组合计算（表4-2）
表4-1 承载能力极限状态内力组合计算
基本组合

河南理工大学本科毕业设计（论文） 第五章 主梁内力计算及配筋

第五章 主梁内力计算及配筋
5.1 恒载内力计算
（1）主梁预制时的自重（一期恒载）g1：
此时翼板宽1.60 m
①按跨中截面计算，主梁每延米自重（即先按等截面计算）
中主梁：0.7037×25＝17.5925 (0.7037为Am，25为50号混凝土的容重，单位)
内、外边梁：
②由马蹄增高所增加的重量折成每延米重：

③ 由梁端腹板加宽所增加的重力折算成恒载集度：
主梁端部截面如图5.1

5.1 主梁端部截面（单位：mm）

④ 边主梁的横隔梁：
内横隔梁体积（见图5.2）：

图5.2 内横隔梁图（单位：mm）
端横隔梁体积（见图5.3）：

图5.3 端横隔梁图（单位：mm）

⑤ 每延米自重总和
中主梁：
内、外边梁：
（2）桥面板间接头（第二期恒荷载）
中主梁
外边梁：
（3）栏杆、人行道、桥面铺装（三期恒载）：
桥面坡度以盖梁做成斜面坡找平，桥面铺装厚度取6cm，沥青混凝土的重力密度取γ=23。
一侧栏杆1.5，一侧人行道3.60；
外边梁
中梁
（4）主梁恒载总和（见表5-1）
表5-1 主梁恒载总和
荷载
第一恒载
第一恒载
第一恒载

总和g
外边梁
22.3381
1.125
7.17

30.6331
中主梁
21.0332
2.25
3.036
26.3192
（5）主梁恒载内力计算
见图5.4，设为计算截面离左支点的距离，并令，则：
主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：

图5.4 恒载内力计算图
恒载内力计算见表5-2。
5.2 主梁活载横向分布系数计算
5.2.1 跨中的横向分布系数mc
主梁间在翼缘板及横隔梁采用湿接，而且桥宽跨比为19/36=0.527，当小于或接近0.5时，可选用偏心压力法来绘制横向影响线和计算横向分布系数mc 。
（1）计算几何特性
①主梁抗弯惯距
由上表3-2可得：

主梁的比拟单宽抗弯惯矩：

②主梁的抗扭惯距
对于T型梁截面，抗扭惯矩可近似按下列公式计算：
表5-2 恒载内力计算
项目

跨中
四分点
支点
跨中
四分点
支点

0.5
0.25
0
0.5
0.25
0
1/2α(1－α)
0.125
0.0938
0

1/2(1－2α)

0
0.25
0.5
第一期恒载（kN/m）
边梁g1=22.3381
3518.949
2640.619
0
0
198.251
396.50
中梁g1=21.0332
3313.386
2486.365
0
0
186.670
373.34
第二期恒载（kN/m）
边梁=1.125
177.223
132.988
0
0
9.985
19.97
中梁=2.25
354.445
265.976
0
0
19.969
39.94
第三期恒载（kN/m）
边梁=7.17
1129.499
847.576
0
0
63.634
127.27
中梁=3.036
478.265
358.890
0
0
26.945
53.89
总和＋+（kN/m）
边梁g=30.6331
4825.671
3621.183
0
0
271.869
543.74
中梁g=26.3192
4146.096
3111.231
0
0
233.583
476.17

式中：、——相应为单个矩形截面宽度和厚度；
——矩形截面抗扭刚度系数；
——梁截面划分为单个矩形截面的个数。
对于翼板： 查表
对于梁肋： 查表
对于马蹄： 查表
矩形截面抗扭刚度系数计算表
b/t
1.0
1.5
1.75
2.0
2.5
3.0
4.0
6.0
8.0
10
∞
c
0.141
0.196
0.214
0.299
0.249
0.263
0.281
0.299
0.307
0.313
0.33…
故主梁抗扭惯矩为

③抗扭修正系数β
由于偏心压力法忽略了主梁的抵抗扭矩，导致了边梁受力的计算结果偏大，为了弥补不足，采用考虑主梁抗扭刚度的修正偏心压力法。
抗扭修正系数β

其中

对于简支梁桥，主梁的截面均相同，即；梁数n=8，并取G=0.425E，代入公式的表达式，得：

④计算横向影响线竖标值
对于I号边梁考虑抗扭修正后的横向影响线竖标值为：

所以可得：
计算所得的值列于表5-3内。
表5-3 横向影响线竖坐标值
梁号

I
II
III
V
7.7
5.5
3.3
1.1
0.407
0269
0.177
0.131
-0.157
-0.019
0.073
0.119
⑤计算荷载横向分布系数
I号边梁的横向影响线和布载图式如图5.5所示
设影响线零点离I号梁轴线的距离为x’，则：

解得：

则荷载横向分布系数为：
汽车荷载：
图5.5 修正偏压法mc计算图式

按《桥规》4.3.1条，当车道数大于2时，需要进行车道折减。三车道折减系数为0.78，四车道折减系数为0.67，但折减后的值不小于两行车队布载时的计算结果。
4车道：
3车道：
2车道：
所以，I号梁汽车荷载横向分布系数取
人群荷载 ：

II、III、IV号梁的横向分布系数同理计算得（见表5-4）：
II号梁
汽车荷载：

人群荷载 ：
III号梁
汽车荷载：

人群荷载 ：
IV号梁
汽车荷载：

人群荷载 ：

表5-4 II、III、IV号梁的横向分布系数
梁号
汽车荷载作用点相应影响线竖标值

1
0.400
0.334
0.286
0.220
0.173
0.107
0.059
0.0073
0.62
0.445
2
0.265
0.232
0.207
0.174
0.149
0.116
0.091
0.058
0.439
0.297
3
0.176
0.163
0.154
0.142
0.133
0.121
0.112
0.100
0.369
0.184
4
0.131
0.129
0.128
0.127
0.126
0.124
0.123
0.122
0.338
0.132

5.2.2 支点的荷载横向分布系数
如图5.6所示，按杠杆原理法绘制荷载横向影响线并进行布载，1号梁活载的横向分布系数可计算如下：
⑴ 对于I号梁：

⑵对于II号梁：

可知，III、IV、V、VI、VII号梁与II号梁横向分布系数相同。
⑶对于VIII号梁：
汽车和挂车的横向分布系数与I号梁相同，

图5.6 支座处荷载横向分布系数计算图
5.2.3 横向分布系数汇总
横向分布系数汇总（见表5-5）。
表5-5 横向分布系数汇总
荷载类别
I号梁
II号梁
III号梁
IV号梁

车辆荷载
0.62
0.501
0.439
0.796
0.369
0.796
0.338
0.796
人群
0.445
1.523
0.297
0
0.184
0
0.132
0
5.3 活载内力计算
在活载内力计算中，这个设计对于横向分布系数的取值做如下考虑：计算主梁活载弯矩时，均采用全跨统一的横向分布系数mc。采用影响线直接加载求活载内力，计算公式为：

式中 S——所求截面的弯矩或剪力；
——汽车冲击系数，挂车按1计算；
——多车道桥涵的汽车荷载折减系数；
——沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数；
——车辆荷载的轴重；
——沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。
汽车冲击系数：

则
5.3.1 主梁跨中截面弯矩及剪力
㈠ 在计算主梁弯矩时，对跨中的荷载横向分布系数与跨内其他他各点上的荷载横向分布系数是采用相同的值。图5.8为简支梁中跨截面弯矩影响线和车道荷载的最不利位置图。

图5.8 跨中弯矩计算
公路II级集中荷载计算
计算弯矩效应时

计算剪力效应时

车道均布荷载
人群荷载标准值为3.0（当桥梁计算跨径小于或等于50m时）
⑴ I号梁跨中弯矩：
汽车荷载

由式，并且不考虑冲击力的影响，则人群荷载跨中弯矩为：

⑵ II号梁跨中弯矩：
汽车荷载

人群荷载

㈡ 跨中剪力计算
⑴ I号梁跨中剪力
汽车荷载

人群荷载

⑵ II号梁跨中
汽车荷载

人群荷载

5.3.2 主梁L/4截面弯矩
可按同样的方法作出L/4处截面的弯矩影响线，如图59所示，将荷载布置在最不利位置来计算。

图5.9 L/4弯矩计算
⑴ I号梁L/4弯矩：
汽车荷载

人群荷载

⑵ II号梁L/4弯矩：
汽车荷载

人群荷载

5.3.3 主梁支点截面剪力
⑴ I号梁支点截面剪力计算。
图5.10a为主梁纵断面图；图5.10b为汽车荷载作用下支点剪力的荷载横向分布系数沿跨长分布图；图5.10d为支点见面剪力影响线图。
荷载横向分布系数变化区段附加三角重心处对应的支点剪力影响竖标为：

图5.10 汽车支点荷载支点剪力计算
汽车荷载的支点剪力为：

不考虑冲击力的影响，则人群荷载支点剪力为：

图5.11 人群荷载支点剪力计算图
⑵ II号梁支点截面剪力计算。
汽车荷载的支点剪力为：

人群荷载支点剪力为：

5.4 主梁内力组合
钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥，当按承载能力极限状态设计时，作用效应组合按表2-3-1《桥梁工程》规定采用。
预应力简支梁中I号边梁的内力汇总见表5-6。

表5-6 I号边梁的内力汇总

序号

荷载类别
弯矩M()
剪力Q（）
梁端
四分点
跨中
梁端
跨中
（1）
结构自重
0
3621.18
4825.67
543.74
0
（2）
汽车