通用图计算书
（26m路基35m30°装配式预应力混凝土连续箱梁）
1 计算依据与基础资料
1.1 标准及规范
1.1.1 标准
跨径：桥梁标准跨径35m；跨径组合5×35m；
设计荷载：公路－Ⅰ级；
斜交角度：30°；
桥面宽度：（路基宽26m，高速公路），半幅桥全宽12.75m，
0.5m(护栏墙)+11.5m(行车道)+ 0.75m波型护栏)＝12.75m；
桥梁安全等级为一级;
环境条件Ⅱ类。
1.1.2 规范
《公路工程技术标准》JTG B01-2003
《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004（简称《通规》）
《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《预规》）
1.1.3 参考资料
《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.3）
1.2 主要材料
1）混凝土：预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40；
2）预应力钢绞线：采用钢绞线，，
3）普通钢筋：采用HRB335，，
1.3 设计要点
1）本计算书按后张法部分预应力混凝土A类构件设计，桥面铺装层80mmC40混凝土不参与截面组合作用；
2）根据组合箱梁横断面，采用荷载横向分布系数的方法将组合箱梁简化为单片梁进行计算，荷载横向分配系数采用刚性横梁法、刚（铰）接梁法和比拟正交异性板法（G-M法）计算，取其中大值进行控制设计；
3）预应力张拉控制应力值，混凝土强度达到90％时才允许张拉预应力钢束;
4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时张拉锚固龄期为7d;
5）环境平均相对湿度RH=55％;
6）存梁时间为30～90d。
2 横断面布置
2.1 横断面布置图
单位：cm
2.2跨中计算截面尺寸
单位：cm
边、中梁毛截面几何特性 表2
| 梁号 | 边梁 | 中梁 | ||||
| 几何特性 | 面积 | 抗弯弹性模量 | 截面重心到顶板距离 | 面积 | 抗弯弹性模量 | 截面重心到顶板距离 |
| 1.329 | 0.526 | 0. | 1.320 | 0.520 | 0.65 | |
3.1 汽车荷载横向分布系数计算
1） 抗扭惯矩计算
荷载横向分布系数计算时考虑主梁抗扭刚度的影响，抗扭刚度采用公式 计算，计算采用以下简化截面（单位cm）：
计算得边梁抗扭惯矩，中梁抗扭惯矩，计算结果表明：悬臂对主梁抗扭惯矩贡献很小，为简化计算，可以忽略悬臂影响；同时边、中梁截面几何特性相差不到1％，按主梁截面均相同计算对结果影响不大，以下计算按主梁截面均相同考虑。
3.1.1 比拟正交异性板法参数（G-M法）
1） 截面特性计算
a、 主梁抗弯惯矩,。
b、 横隔梁抗弯惯矩
本桥跨中仅有一道横隔板，横梁翼缘有效宽度按规范JTG D62-2004中的4.2.2条取用，。横隔梁抗弯惯矩计算采用下图尺寸（单位mm）：
横隔梁截面重心到顶面距，横隔梁抗弯惯矩，横隔梁比拟单宽抗弯惯矩为。
c、 主梁和横隔梁的抗扭惯矩
横隔梁梁肋：，
则
∴
2） 参数θ和α计算
，
3.1.2 荷载横向分布系数取值
以下计算边梁近似取0.66，中梁取0.61。
3.2 剪力横向分布系数
参见公路桥涵设计手册《梁桥》上册，人民交通出版社1996.3,根据斜桥的内力特点，支点和跨中的剪力随斜角α的增大而增大。剪力按铰接法增大系数提高进行验算，剪力横向分布系数沿桥折线变化。具体值见“3.1 汽车荷载横向分布的计算”。
3.3 汽车荷载冲击系数值计算
3.3.1汽车荷载纵向整体冲击系数
由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)4.3.4条文说明连续梁桥结构基频，
按照《通规》第4.3.2条，冲击系数可按下式计算：
当时，
∴
3.3.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数
采用。
4 主梁纵桥向结构计算
4.1箱梁施工流程
1)先预制主梁，混凝土达到设计强度的90％后，张拉正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆。
2)设置临时支座并安装好永久支座（联端无需设临时支座），逐孔安装主梁，置于临时支座上成为简支状态。
3)浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，达到设计强度的90%后，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。箱梁形成连续的步骤详见附图。
4)接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。从箱梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间按三个月（90天）计算。
4.2 有关计算参数的选取
一期恒载：预制梁重力密度取
二期恒载：
1）湿接缝 C50混凝土，重力密度取（参与受力）
2）80mm C40混凝土，重力密度取（4片梁均分）
3）100mm沥青混凝土铺装重力密度取（4片梁均分）
4）护栏（单侧），重力密度取，边梁按铰接梁法计算，分配系数为0.534，中梁按铰接梁法计算，分配系数为0.4。
边梁(二期铺装，不含湿接缝)
中梁(二期铺装，不含湿接缝)
活载：公路-Ⅰ级，无人群荷载，汽车的横向分配系数：边梁为0.66，中梁为0.61。
相对湿度： 55％；
锚下控制张拉力： 3；
锚具变形与钢束回缩值（一端）： △L＝6mm；
管道摩阻系数： μ＝0.25；
管道偏差系数： κ＝0.0015 1/m；
钢束松弛系数： ζ＝0.3；
地基及基础不均匀沉降： 5mm；
梯度温度：竖向日照正温差的温度基数按100mm沥青混凝土铺装层，考虑40mm混凝土调平层折减后采用；竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。
4.3 计算程序
主梁计算采用平面杆系有限元程序桥梁博士3.1。
4.4 持久状况承载能力极限状态计算
4.4.1 正截面抗弯承载能力计算
荷载基本组合表达式：
《通规》4.1.6－1式
其中各分项系数的取值见《通规》4.1.6－1式。
由程序计算得主要控制截面抗弯承载能力见下表：
主梁主要控制截面抗弯承载能力（KN.m） 表4-1
| 截面位置 | 边跨跨中 下缘 | 中支点 | 中跨跨中 下缘 | ||
| 上缘 | 下缘 | ||||
| 边梁 | 强度 | 14263 | -10031 | -10031 | 12761 |
| 效应 | 13146 | -9462 | -9462 | 110 | |
| 中梁 | 强度 | 14297 | -10066 | -10066 | 12833 |
| 效应 | 12713 | -9780 | -9780 | 10456 | |
1)由程序计算得主要控制截面剪力组合设计值及相应的弯矩组合设计值列表如下：
主梁主要控制截面剪力效应 表4-2-1
| 截面位置 | 最大剪力Vd（KN） | 对应弯矩Md（KN.m） | 广义剪跨比m | 水平投影长度C （m） | |
| 边梁 | 端支点h/2处 | 10.00 | 3390.00 | 1.13 | 1.08 |
| 腹板变厚处 | 1610.00 | 5820.00 | 2.27 | 2.17 | |
| 中横隔梁边缘处 | -2520.00 | -6590.00 | 1. | 1.57 | |
| 中梁 | 端支点h/2处 | 1670.00 | 3020.00 | 1.14 | 1.09 |
| 腹板变厚处 | 1440.00 | 5290.00 | 2.31 | 2.20 | |
| 中横隔梁边缘处 | -2240.00 | -6930.00 | 1.95 | 1.86 | |
2)根据《预规》第5.2.9条，受弯构件抗剪截面应符合下列要求：
根据《预规》第5.2.10条，当时可不进行抗剪承载力计算，箍筋按构造配筋。
式中混凝土C50：，;。
按《预规》第5.2.9条和第5.2.10条的验算列表如下：
主梁主要控制截面抗剪验算 表4-2-2
| 截面位置 | 腹板厚度b（mm） | 最大剪力Vd（KN） | VR1 （KN） | VR2 （KN） | 截面尺寸是否满足 | 箍筋是否构造配筋 | |
| 边梁 | 端支点h/2处 | 2×250 | 10.00 | 2191.74 | 863.53 | 是 | 否 |
| 腹板变厚处 | 2×180 | 1610.00 | 1578.05 | 621.74 | 是 | 否 | |
| 中横隔梁边缘处 | 2×320 | 2520.00 | 2805.43 | 1105.32 | 是 | 否 | |
| 中梁 | 端支点h/2处 | 2×250 | 1670.00 | 2191.74 | 863.53 | 是 | 否 |
| 腹板变厚处 | 2×180 | 1440.00 | 1578.05 | 621.74 | 是 | 否 | |
| 中横隔梁边缘处 | 2×320 | 2240.00 | 2805.43 | 1105.32 | 是 | 否 | |
3)箍筋设置
斜截面抗剪由预应力弯起钢筋、混凝土和箍筋共同承担：
与斜截面相交的预应力弯起钢筋抗剪承载力设计值：
式中—预应力钢筋抗拉强度设计值，钢绞线为1260MPa；
—斜截面内同一弯起平面的预应力弯起钢筋的截面面积。
斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值：
式中—异号弯矩影响系数，近边支点梁段取1.0，其它取0.9；
—预应力混凝土受弯构件的预应力提高系数，取；
—受压翼缘的影响系数，取；
—斜截面内纵向钢筋的配筋百分率，（AP+AS）/bho ；
—斜截面内箍筋配筋率，，单个腹板箍筋均采用双肢φ12，则；
—箍筋抗拉强度设计值，HRB335为280MPa。
则箍筋间距，具体计算见下表：
主梁主要控制截面箍筋间距计算 表4-2-3
| 截面位置 | 腹板厚度 b（mm） | 最大剪力Vd（KN） | Vpb （KN） | 计算箍筋Sv（mm） | 实际采用箍筋间距（mm） | 实际采用箍筋配筋率（％） | |
| 边梁 | 端支点h/2处 | 2×250 | 10.00 | 414.76 | 3.25 | 100.00 | 0.90 |
| 腹板变厚处 | 2×180 | 1610.00 | 332.16 | 3.27 | 200.00 | 0.63 | |
| 中横隔梁边缘处 | 2×320 | 2520.00 | 332.16 | 220.91 | 100.00 | 0.71 | |
| 中梁 | 端支点h/2处 | 2×250 | 1670.00 | 414.76 | 537.65 | 100.00 | 0.90 |
| 腹板变厚处 | 2×180 | 1440.00 | 332.16 | 484.65 | 200.00 | 0.63 | |
| 中横隔梁边缘处 | 2×320 | 2240.00 | 332.16 | 290.52 | 100.00 | 0.71 | |
实际配置的纵向钢筋和箍筋符合《预规》第9.3.13条要求，根据《预规》第5.2.11条规定,本受弯构件可不进行斜截面抗弯承载力计算。
4.5 持久状况正常使用极限状态计算
4.5.1 抗裂验算
1） 正截面抗裂（作用短期效应组合）
永久荷载作用为标准值效应与可变作用频遇值效应组合,其效应组合表达式为 《通规》4.1.7-1式。
在荷载短期效应组合下，A类预应力混凝土构件拉应力应满足。短期效应组合下主要控制截面的应力情况详见下表：
抗裂验算短期效应组合下主要控制截面最小拉应力（MPa） 表4-3
| 梁位 | 规范容许值 | 上缘 | 下缘 | ||||
| 边跨负弯矩张拉处（L/4点） | 中支点 | 中跨负弯矩张拉处（L/4点） | 边跨跨中 | 中支点 | 中跨跨中 | ||
| 边梁 | -1.855 | 2.191 | -0.329 | 1.157 | 0.656 | 1.242 | 1.877 |
| 中梁 | 2.02 | -0.317 | 1.167 | 0.692 | 1.247 | 1.915 | |
2） 正截面抗裂（作用长期效应组合）
永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为： 《通规》4.1.7-2式。
根据《预规》第6.3.1条注（1），上式仅考虑结构自重和直接施加于桥上的活荷载产生的效应组合，不考虑间接施加于桥上的其他作用效应。在荷载长期效应组合下，A类预应力混凝土构件拉应力应满足。长期效应组合下主要控制截面的应力情况详见下表：
抗裂验算长期效应组合下主要控制截面正应力（MPa） 表4-4
| 梁位 | 规范容许值 | 上缘 | 下缘 | ||||
| 边跨负弯矩张拉处（L/4点） | 中支点 | 中跨负弯矩张拉处（L/4点） | 边跨跨中 | 中支点 | 中跨跨中 | ||
| 边梁 | 0 | 3.551 | 1.742 | 2.663 | 2.381 | 1.887 | 3.504 |
| 中梁 | 3.859 | 1.618 | 2.931 | 2.513 | 1.834 | 3.939 | |
3） 斜截面抗裂（作用短期效应组合）
作用短期效应组合（组合式同前）下，A类预应力混凝土构件主拉应力应满足。主要控制截面的主拉应力情况详见下表：
抗裂验算短期效应组合下主要控制截面主拉应力（MPa） 表4-5
| 梁位 | 规范容许值 | 边跨腹板变厚处 | 中支点 | 中跨腹板变厚处 | 负弯矩张拉处（L/4点） |
| 边梁 | -1.325 | -0.128 | -0.198 | -0.137 | -0.123 |
| 中梁 | -0.167 | -0.317 | -0.179 | -0.120 |
4.5.2 挠度验算
主梁按A类预应力混凝土构件设计，按《预规》6.5.2条规定，截面刚度取为： 。当采用C40～C80混凝土时，长期增长系数，C50内插得。计算预加力引起的反拱值时，截面刚度取为：，长期增长系数取用2.0。挠度验算见下表（表中挠度以向下为正）：
单项荷载位移(mm) 表4-6
| 梁位 | 恒载 | 预加力 | 支座 沉降1 | 支座 沉降2 | 温升 | 温降 | 汽车最大 | 汽车最小 | |
| 边梁 | 边跨 | 38.95 | -50.00 | 1.06 | 3.69 | -2.21 | 1.11 | 11.21 | -4.05 |
| 中跨 | 34.20 | -48.00 | 2.38 | 2.38 | -0.26 | 0.13 | 9.14 | -4.46 | |
| 中梁 | 边跨 | 40.85 | -51.00 | 1.05 | 3.70 | -2.20 | 1.10 | 10.45 | -3.78 |
| 中跨 | 35.15 | -48.00 | 2.38 | 2.38 | -0.26 | 0.13 | 8.50 | -4.16 | |
| 梁位 | 短期效应组合挠度 | 消除自重长期挠度 | 消除自重长期挠度允许值 | 预加力引起长期挠度 | 长期上拱值 | ||
| 边梁 | 边跨 | 51.48 | 73.36 | 12.61 | 58.33 | -100.00 | -26. |
| 中跨 | 43.09 | 61.40 | 9.28 | 58.33 | -96.00 | -34.60 | |
| 中梁 | 边跨 | 52.85 | 75.31 | 11.84 | 58.33 | -102.00 | -26.69 |
| 中跨 | 43.60 | 62.12 | 8.65 | 58.33 | -96.00 | -33.88 | |
反预拱值设置表（mm） 表4-8
| 梁位 | 预制梁反拱值 | 反预拱 建议值 | ||||
| 存梁1天 | 存梁30天 | 存梁60天 | 存梁90天 | |||
| 边梁 | 边跨 | -24.75 | -32.94 | -35.19 | -36.36 | 19 （向下） |
| 中跨 | -14.94 | -19.17 | -20.25 | -20.88 | ||
| 中梁 | 边跨 | -25.47 | -33.75 | -36.09 | -37.26 | |
| 中跨 | -15.48 | -19.8 | -20.88 | -21.6 | ||
4.6 持久状况和短暂状况构件应力计算
4.6.1 使用阶段正截面法向应力计算
按《预规》第7.1条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。
1） 受压区混凝土的最大压应力
对未开裂构件
——《预规》7.1.5-1式
作用标准值组合，汽车荷载考虑冲击系数下，主要控制截面的混凝土正应力情况详见下表。
持久状况应力计算主要控制截面最大正应力（MPa） 表4-9
| 梁位 | 规范容许值 | 上缘 | 下缘 | |
| 边跨腹板变厚处 | 中跨腹板变厚处 | 负弯矩张拉处 | ||
| 边梁 | 16.2 | 11.831 | 11.176 | 7.925 |
| 中梁 | 12.28 | 11.58 | 9.903 | |
对未开裂构件
——《预规》7.1.5-2式
作用标准值组合，汽车荷载考虑冲击系数下，受拉区预应力钢筋的最大拉应力情况详见下表。
持久状况应力计算预应力钢筋的最大拉应力（MPa） 表4-10
| 梁位 | 规范容许值 | 正弯矩束 | 负弯矩束 |
| 边梁 | 1209 | 1152 | 1171 |
| 中梁 | 1154 | 1179 |
1） 混凝土的主压应力
按《预规》第7.1.6条规定：混凝土的主压应力应符合: ，主要控制截面的混凝土主压应力情况详见下表。
持久状况应力计算主要控制截面主压应力（MPa） 表4-11
| 梁位 | 规范容许值 | 边跨腹板变厚处 | 中跨腹板变厚处 | 负弯矩张拉处 |
| 边梁 | 19.44 | 11.784 | 11.599 | 9.824 |
| 中梁 | 12.28 | 11.978 | 10.211 |
主要控制截面的混凝土主拉应力情况详见下表：
持久状况应力计算主要控制截面主拉应力（MPa） 表4-12
| 梁位 | 规范容许值 | 边跨腹板变厚处 | 中支点 | 中跨腹板变厚处 | 中跨负弯矩张拉处（L/4点） |
| 边梁 | -1.325 | -0.305 | -1.337 | -0.332 | -0.250 |
| 中梁 | -0.278 | -1.382 | -0.295 | -0.224 |
，按《预规》第9.3.13条规定支点至一倍梁高范围内箍筋间距采用100mm；其他梁段箍筋间距不大于所箍箍筋直径的15 倍，即15×20＝3000mm，现取200mm。中支点截面，箍筋间距，现箍筋间距采用100mm，满足要求，边跨跨中截面，箍筋间距
，现箍筋间距采用200mm，满足要求，
4.6.3 施工阶段应力验算
预应力混凝土受弯构件在预施应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力按《预规》第7.2.规定
1） 压应力
施工阶段由预制梁单独受力，张拉钢束时，混凝土标准强度为C50的90%考虑，即相当于C45 。各施工阶段主要控制截面压应力统计最大值见下表：
施工阶段主要控制截面最大压应力（MPa） 表4-13
| 梁位 | 截面位置 | 规范容许值 | 边跨跨中 | 边跨腹板变厚处 | 中支点 | 中跨腹板变厚处 | 中跨跨中 | |
| 边梁 | 上缘 | 最大 | 20.72 | 5.99 | 5.48 | 3.38 | 9.38 | 4.55 |
| 下缘 | 12.5 | 10.33 | 1.04 | 9.43 | 11.0 | |||
| 中梁 | 上缘 | 5.45 | 4.86 | 3.48 | 8.79 | 4.18 | ||
| 下缘 | 12 | 10.2 | 1.14 | 9.11 | 10.6 | |||
各施工阶段主要控制截面拉应力统计最小值见下表：
施工阶段主要控制截面最小拉应力（MPa） 表4-14
| 梁位 | 截面位置 | 边跨跨中 | 边跨负弯矩张拉处（L/4点） | 中支点 | 中跨负弯矩张拉处（L/4点） | 中跨跨中 | ||
| 边梁 | 上缘 | 最小 | -1.757 | 2.56 | 2.61 | 2.04 | 2.48 | 2.17 |
| 下缘 | 6.31 | 6.58 | -1.05 | 7.73 | 6.58 | |||
| 中梁 | 上缘 | 2.56 | 2.72 | 1.81 | 2.72 | 2.22 | ||
| 下缘 | 6.31 | 6.57 | -1.11 | 8.01 | 6.57 | |||
4.7 中支点下缘配筋计算
经以上计算，除主梁中支点下缘主拉应力略大外，结构其他各项指标均满足规范相关要求。中支点下缘未配预应力钢束，故按钢筋混凝土构件设计。主梁按极限承载能力计算时，支点处不产生正弯矩，应力计算时下缘拉应力也未超出规范要求，因而按最小配筋率0.2％进行配筋，需配筋面积。
4.8 支点反力计算
各单项作用产生的支点反力标准值列表如下：
单项作用支点反力（KN） 表4-15
梁 位
| 作 用 | 边梁 | 中梁 | |||
| 端支点 | 中支点 | 端支点 | 中支点 | ||
| 自重 | 最大 | 871 | 2040 | 868 | 2070 |
| 最小 | 867 | 1930 | 863 | 1940 | |
| 公路-Ⅰ级 | 最大 | 323 | 494 | 323 | 494 |
| 最小 | -29.7 | -83.2 | -29.6 | -83.3 | |
| 支座不均匀沉降 | 最大 | 26.5 | 124 | 26.3 | 123 |
| 最小 | -26.5 | -124 | -26.3 | -123 | |
| 梯度温差 | 最大 | 37.2 | 23.4 | 36.8 | 23.1 |
| 最小 | -18.6 | -46.8 | -18.4 | -46.2 | |
表列值乘，即1.23。
4.9 其他
1） 构造配筋
按《预规》第9.1.12条规定，部分预应力混凝土受弯构件中普通受拉钢筋的截面面积，不应小于，则
跨中下缘需配 ；
支点上、下缘各需配
2）结构离散图、施工流程图及各作用组合下最大、最小正应力图见附图。
5 桥面板配筋计算
5.1 荷载标准值计算（弯矩）
根据《预规》第4.1.2条，计算弯矩时，计算跨径可取两肋间的净距加板厚，但不大于两肋中心之间的距离。桥面板计算断面见下图（单位mm）：
5.1.1 预制箱内桥面板弯矩计算
1） 计算跨径和模型：
计算跨径 ，计算模型如下（单位mm）：
2） 车轮荷载分布宽度
a、 平行于板跨径方向
b、 垂直于板跨径方向单个车轮在板的跨径中部时
所以。
c、 垂直于板跨径方向单个车轮在板的支点时
d、支点向跨中的过渡距离
3） 每米板宽跨中截面弯矩
a、 板自重及铺装产生的跨中弯矩
板自重集度：，
铺装集度：
因对弯矩、剪力影响很小，可忽略，板自重弯矩按集度均布考虑，以下均按此处理。板自重及铺装产生的跨中弯矩为：
b、 车轮荷载产生的跨中弯矩
因，所以车轮荷载分布宽度均取，则车轮局部分布荷载强度为：
汽车荷载产生的弯矩为：
不计冲击力
5.1.2 现浇段桥面板弯矩计算
1） 计算跨径和模型：
计算跨径 ，计算模型如下（单位mm）：
2） 车轮荷载分布宽度
a、 平行于板跨径方向
b、 垂直于板跨径方向单个车轮在板的跨径中部时
所以。
c、 垂直于板跨径方向单个车轮在板的支点时
d、支点向跨中的过渡距离
3） 每米板宽跨中截面弯矩
a、 板自重及铺装产生的跨中弯矩
板自重集度：
板自重产生的跨中弯矩为：
板自重产生的支点弯矩为：
（其中为现浇湿接缝宽）
铺装集度：
铺装产生的跨中弯矩为：
b、 车轮荷载产生的跨中弯矩
因，所以车轮荷载分布宽度均取，则车轮局部分布荷载强度为：
汽车荷载产生的弯矩为：
不计冲击力
5.1.3 悬臂段桥面板弯矩计算
1） 计算跨径和模型：
，计算模型如下（单位mm）：
2） 车轮荷载分布宽度
a、 平行于板跨径方向
b、 垂直于板跨径方向
3） 每米板宽悬臂根部截面弯矩
a、 板自重、铺装及护栏产生的悬臂根部弯矩
板自重集度：，。
铺装集度：
护栏集度：
板自重产生的悬臂弯矩为：
铺装产生的悬臂弯矩为：
护栏产生的悬臂弯矩为：
b、 车轮荷载产生的悬臂根部弯矩
车轮局部分布荷载强度为：
汽车荷载产生的弯矩为：
不计冲击力
c、 汽车撞击产生的悬臂弯矩
防撞等级为PL2时，撞击力P＝200KN，按4m宽护栏均布，则产生的悬臂弯矩
防撞等级为PL3时，撞击力P＝360KN，按4m宽护栏均布，则产生的悬臂弯矩
4） 每米板宽护栏内侧截面弯矩
a、 板自重及护栏产生的护栏内侧截面弯矩
板自重集度：，。
护栏集度：
板自重产生的悬臂弯矩为：
护栏产生的悬臂弯矩为：
b、 汽车撞击产生的护栏内侧截面弯矩
防撞等级为PL2时，撞击力P＝200KN，按4m宽护栏均布，则产生的悬臂弯矩
防撞等级为PL3时，撞击力P＝360KN，按4m宽护栏均布，则产生的悬臂弯矩
5.2 荷载标准值计算（支点剪力）
5.2.1 预制箱内桥面板支点剪力计算
1） 桥面铺装及板自重
2） 车轮靠肋布置，局部分布强度为
不计冲击力 。
5.2.2 现浇段桥面板支点剪力计算
1） 桥面铺装及板自重
2） 车轮靠肋布置，局部分布强度为
不计冲击力 。
5.2.3 悬臂段桥面板支点剪力计算
1） 悬臂根部
a、 桥面铺装、板自重及护栏
b、 车轮荷载
不计冲击力
2）护栏内侧（板自重及护栏）
5.3 持久状况承载能力极限状态计算
5.3.1 预制箱内桥面板承载能力极限状态计算
1） 正截面抗弯承载力
板厚与梁肋高度比为，按《预规》第4.1.2条弯矩计算简化为：支点弯矩取，跨中弯矩取。
a、 支点弯矩及配筋
每延米板需配
根据《预规》第9.1.12条，受弯构件一侧受拉钢筋的配筋百分率不应小于，按0.294％的配筋率需要配筋面积，需配。以下横桥向构造配筋均按配置。
b、 跨中弯矩及配筋
每延米板需配，构造配筋。
2） 斜截面抗剪承载力
a、 荷载效应组合计算
b、 截面尺寸验算
——《桥规》5.2.9
则
c、 截面要不要进行抗剪承载力的验算
——《桥规》5.2.10
则
截面满足极限状态抗剪承载力要求。
5.3.2 现浇段桥面板承载能力极限状态计算
1） 正截面抗弯承载力
板厚与梁肋高度比为，按《桥规》第4.1.2条二期恒载及汽车弯矩计算简化为：支点弯矩取，跨中弯矩取。
a、 支点弯矩及配筋
每延米板需配，构造配筋。
b、 跨中弯矩及配筋
每延米板需配。
2） 斜截面抗剪承载力
a、 荷载效应组合计算
b、 截面尺寸验算
——《桥规》5.2.9
则
c、 截面要不要进行抗剪承载力的验算
——《桥规》5.2.10
则
截面满足极限状态抗剪承载力要求。
5.3.3 悬臂段桥面板承载能力极限状态计算
1） 正截面抗弯承载力
a、 基本组合下弯矩及配筋
* 悬臂根部
每延米板需配，构造配筋。
* 护栏内侧截面
每延米板需配，构造配筋。
b、 偶然组合下弯矩及配筋（防撞等级PL2）
* 悬臂根部
每延米板需配
* 护栏内侧截面
每延米板需配
c、 偶然组合下弯矩及配筋（防撞等级PL3）
* 悬臂根部
每延米板需配
* 护栏内侧截面
每延米板需配
偶然组合下配筋与护栏防撞等级有关，因而在箱梁配筋时只考虑基本组合的作用，偶然组合下配筋建议在护栏设计时考虑。
2） 斜截面抗剪承载力
a、 荷载效应组合计算
* 悬臂根部
* 护栏内侧截面
b、 截面尺寸验算
——《桥规》5.2.9
则
c、 截面要不要进行抗剪承载力的验算
——《桥规》5.2.10
则
截面满足极限状态抗剪承载力要求。
5.4 持久状况抗裂计算
5.4.1 预制箱内桥面板抗裂计算
1） 支点弯矩及裂缝验算
荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:
截面最大裂缝宽度:
式中 C1——带肋钢筋，取C1＝1；
；
；
。 取
配筋满足抗裂要求。
2） 跨中弯矩及裂缝验算
荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:
截面最大裂缝宽度:
式中 C1——带肋钢筋，取C1＝1；
；
；
;,取。
配筋满足抗裂要求。
5.4.2 现浇段桥面板抗裂计算
1） 支点弯矩及裂缝验算
荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:
截面最大裂缝宽度:
式中 C1——带肋钢筋，取C1＝1；
；
；
。 取
配筋满足抗裂要求。
2） 跨中弯矩及裂缝验算
荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:
截面最大裂缝宽度:
式中 C1——带肋钢筋，取C1＝1；
；
；
;,取。
配筋满足抗裂要求。
5.4.3 悬臂段桥面板抗裂计算
1） 悬臂根部弯矩及裂缝验算
荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:
截面最大裂缝宽度:
式中 C1——带肋钢筋，取C1＝1；
；
；
。 取
配筋满足抗裂要求。
2） 护栏内侧截面弯矩及裂缝验算
荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:
截面最大裂缝宽度:
式中 C1——带肋钢筋，取C1＝1；
；
；
。 取
配筋满足抗裂要求。
6 横梁计算
6.1 跨中横隔板计算
1）由公路桥涵设计手册《梁桥》上册 人民交通出版社 1996，3
对于斜交桥，横梁的截面内力计算是不明确的。斜角越小，各主梁的弯矩越小，而横梁的弯矩增加加大。根据这种定性理由，可采用按正桥计算的横梁截面内力乘以1/K，作为求斜桥横梁截面内力的简便方法。按照这种思路，前面我们已经求解出本斜桥的
计冲击力
2） 承载能力极限状态计算
断面2-2控制设计，则弯矩设计值为：
跨中横梁翼缘有效分布宽度，因此计算采用以下断面（单位 mm）：
先按宽为的矩形截面计算如下：
计算表明受压区在顶板范围内，所以按宽为的矩形截面计算正确。受拉区需钢筋面积为：
配。
构造配筋
,。
4） 抗裂计算
荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：
受拉区按进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:
截面最大裂缝宽度:
式中 C1——带肋钢筋，取C1＝1；
；
；
。 取
配筋满足抗裂要求。
6.2 端横梁、中横梁计算
端横梁、中横梁可偏安全地采用跨中横隔板的计算弯矩控制设计，因此只需构造配筋。构造配筋为：
端横梁：,
中横梁：,
7 计算结果汇总及结论
7.1 计算结果汇总
主梁主要控制截面抗弯承载能力（KN.m） 表4-1
| 截面位置 | 边跨跨中 下缘 | 中支点 | 中跨跨中 下缘 | ||
| 上缘 | 下缘 | ||||
| 边梁 | 强度 | 14263 | -10031 | -10031 | 12761 |
| 效应 | 13146 | -9462 | -9462 | 110 | |
| 中梁 | 强度 | 14297 | -10066 | -10066 | 12833 |
| 效应 | 12713 | -9780 | -9780 | 10456 | |
| 截面位置 | 腹板厚度 b（mm） | 最大剪力Vd（KN） | Vpb （KN） | 计算箍筋Sv（mm） | 实际采用箍筋间距（mm） | 实际采用箍筋配筋率（％） | |
| 边梁 | 端支点h/2处 | 2×250 | 10.00 | 414.76 | 3.25 | 100.00 | 0.90 |
| 腹板变厚处 | 2×180 | 1610.00 | 332.16 | 3.27 | 200.00 | 0.63 | |
| 中横隔梁边缘处 | 2×320 | 2520.00 | 332.16 | 220.91 | 100.00 | 0.71 | |
| 中梁 | 端支点h/2处 | 2×250 | 1670.00 | 414.76 | 537.65 | 100.00 | 0.90 |
| 腹板变厚处 | 2×180 | 1440.00 | 332.16 | 484.65 | 200.00 | 0.63 | |
| 中横隔梁边缘处 | 2×320 | 2240.00 | 332.16 | 290.52 | 100.00 | 0.71 | |
抗裂验算长期效应组合下主要控制截面正应力（MPa） 表4-4
| 梁位 | 规范容许值 | 上缘 | 下缘 | ||||
| 边跨负弯矩张拉处（L/4点） | 中支点 | 中跨负弯矩张拉处（L/4点） | 边跨跨中 | 中支点 | 中跨跨中 | ||
| 边梁 | 0 | 3.551 | 1.742 | 2.663 | 2.381 | 1.887 | 3.504 |
| 中梁 | 3.859 | 1.618 | 2.931 | 2.513 | 1.834 | 3.939 | |
| 梁位 | 规范容许值 | 上缘 | 下缘 | ||||
| 边跨负弯矩张拉处（L/4点） | 中支点 | 中跨负弯矩张拉处（L/4点） | 边跨跨中 | 中支点 | 中跨跨中 | ||
| 边梁 | -1.855 | 2.191 | -0.329 | 1.157 | 0.656 | 1.242 | 1.877 |
| 中梁 | 2.02 | -0.317 | 1.167 | 0.692 | 1.247 | 1.915 | |
| 梁位 | 规范容许值 | 上缘 | 下缘 | |
| 边跨腹板变厚处 | 中跨腹板变厚处 | 负弯矩张拉处 | ||
| 边梁 | 16.2 | 11.831 | 11.176 | 7.925 |
| 中梁 | 12.28 | 11.58 | 9.903 | |
| 梁位 | 规范容许值 | 正弯矩束 | 负弯矩束 |
| 边梁 | 1209 | 1152 | 1171 |
| 中梁 | 1154 | 1179 |
| 梁位 | 规范容许值 | 边跨腹板变厚处 | 中跨腹板变厚处 | 负弯矩张拉处 |
| 边梁 | 19.44 | 11.784 | 11.599 | 9.824 |
| 中梁 | 12.28 | 11.978 | 10.211 |
| 梁位 | 规范容许值 | 边跨腹板变厚处 | 中支点 | 中跨腹板变厚处 | 中跨负弯矩张拉处（L/4点） |
| 边梁 | -1.325 | -0.305 | -1.337 | -0.332 | -0.250 |
| 中梁 | -0.278 | -1.382 | -0.295 | -0.224 |
| 梁位 | 截面位置 | 规范容许值 | 边跨跨中 | 边跨腹板变厚处 | 中支点 | 中跨腹板变厚处 | 中跨跨中 | |
| 边梁 | 上缘 | 最大 | 20.72 | 5.99 | 5.48 | 3.38 | 9.38 | 4.55 |
| 下缘 | 12.5 | 10.33 | 1.04 | 9.43 | 11.0 | |||
| 中梁 | 上缘 | 5.45 | 4.86 | 3.48 | 8.79 | 4.18 | ||
| 下缘 | 12 | 10.2 | 1.14 | 9.11 | 10.6 | |||
| 梁位 | 截面位置 | 边跨跨中 | 边跨负弯矩张拉处（L/4点） | 中支点 | 中跨负弯矩张拉处（L/4点） | 中跨跨中 | ||
| 边梁 | 上缘 | 最小 | -1.757 | 2.56 | 2.61 | 2.04 | 2.48 | 2.17 |
| 下缘 | 6.31 | 6.58 | -1.05 | 7.73 | 6.58 | |||
| 中梁 | 上缘 | 2.56 | 2.72 | 1.81 | 2.72 | 2.22 | ||
| 下缘 | 6.31 | 6.57 | -1.11 | 8.01 | 6.57 | |||
从上表计算结果表格中我们可以看出：
1、承载能力极限状态下结构具有一定的安全储备满足规范要求
2、短期效应组合下截面正应力、持久状况应力计算截面正应力、持久状况应力计算截面主压应力、施工阶段截面最大压应力、施工阶段最小拉应力均满足规范要求。
3、对于持久状况应力计算中支点截面主拉应力，经计算分析该处主拉应力最大值出现在结构上缘且主拉应力方向与正应力方向相同，在该位置（中横梁中心）由主拉应力控制与其正交的箍筋数量是不当的。故在中点处主拉应力不控制设计。主拉应力满足规范要求。
附 图
注：正常使用组合Ⅰ—长效效应组合，仅供部分预应力A类构件的抗裂安全验算(参照规范JTG D62-2004第6.3.1条)，组合原则按规范JTG D60-2004 第4.1.7条规定，但组合时只考虑直接作用荷载，不考虑间接作用，例如不计汽车冲击、不计沉降、温度等；符合规范JTG D62-2004第6.3.1条；
正常使用组合Ⅱ—短期效应组合，对预应力混凝土构件而言是按照抗裂验算的要求进行组合计算的，组合原则按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定，并满足规范JTG D62 – 2004第6.3.1条有关规定，即对全预应力构件和部分预应力A类构件以及预制和现浇构件的最小法向应力组合时预应力引起的应力部分分别按照0.85（全预应力预制构件）、0.8（全预应力现浇构件）、1.0（部分预应力A类构件）的系数来考虑的。其它类型应力以及非预应力构件的各种应力组合由预应力引起的应力部分都是按照1.0的系数考虑的；
正常使用组合Ⅲ—标准组合，所有应力组合时各种荷载的分项组合系数都为1.0，参与组合的荷载类型为规范JTG D60-2004第4.1.7条中短期效应组合中规定的所有荷载类型，只是荷载分项系数都为1.0；下载本文
