桥梁上部结构计算
上部结构设计（一）设计资料（见总说明）（二）横截面布置本设计是桥梁跨径35m跨径设计，即在跨径和桥面净空已确定的条件下进行规格化的构造布置。
以下便简述这一布置过程。
1、主梁间距与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ρ很有效，故在许可条件下应适当加宽T 梁翼板。
但标准设计主要为配合各种桥面度，使桥梁尺寸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，钢混凝土和预应力混凝土装配式简支T形梁跨径从16m到40m，主梁间距均为1.6m（留2cm工作缝，T梁上翼缘宽度为158cm）。
考虑人行道适当挑当，净—7附2×0.75m的桥宽则选用五片主梁（如图2—1所示）。
2、主梁跨中截面主要尺寸拟定（1）主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15~1/25之间，标准设计中高跨比约在1/18~1/19之间。
当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可节省预应和钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。
综上所述，在设计中对于35m跨径的简支梁桥取用230cm的主梁高度是比较合适的。
（2）主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时翼板受压的强度要求。
本桥预制T梁的翼板厚度取用8cm，翼板根部加厚到20cm以抵抗翼缘根部的较大的弯矩。
为使翼板与腹连接和顺，在截在转角处充置圆角，以减小局部应力和便于脱模。
在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力甚小，腹板厚度一般由布置制孔管的构造决定，同时从腹板本身的称定条件出发，腹板不宜小于其高度的1/15。
该梁的T梁腹板厚度均取16cm。
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄面积占截面总在积的10%~20%为合适。
本设计考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按三层布置每排三束，同时还根据“公预规”第6.2.26条对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度36cm，高度28cm。
马蹄与腹板交接处做成45°斜坡的折线钝角，以减小局部应力。
如此布置的马蹄面积约占整个截面积的18%。
按照以上拟定的外形尺寸，就可绘出预制梁跨中截面图（见图2-2）。
（3）计算截面几何特性将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性计算见表2-1跨中截面几何特性计算表注：截面形心至上缘距离 （4）检验截面积效率指标ρ（希望ρ在0.5以上）上核心距下核心距= y 3= ΣSi ΣAi 5787956328=91.466cmΣIi Ks= ΣA i y x=422159266328×(230--91.466)ρ= 48.156cm K S +K X ρ=h48.156+72.93ΣI Kx= ΣA i y s =42215926 6328×91.466= 72.937cm截面效率指标表明以上初拟的主梁跨中截面尺寸是合理的。
（三）横截面沿跨长的变化如图所示，本设计主梁采用等高度形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分为配合钢束弯起而从四分点开始向支点逐渐抬高。
梁端部区段由于集中力的作用而引起较大的局部应力，也因布置锚具的需要，在距梁端一倍梁高范围内（230m）将腹板加厚到与马蹄同宽。
变化点截面（腹板开始加厚处）到支点的距离为206cm，中间不设置一节长度为30cm的腹板加厚过渡段。
（四）横隔梁的设置模型试验结果表明，在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当该处有内横隔梁时它比较均匀，否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。
为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道中横隔梁；当跨度较大时，四分点处也宜设置内横隔梁。
本设计在跨中和两个四分点及梁端共设置五道横隔梁，其间距为8.22m。
横隔梁采用开洞形式，它的高度取用2.06m，平均厚度为0.15，详见图2-1所示。
二、主梁内力计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活截作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分虽求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分点、变化点截面和支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。
本设计以边主梁内力计算为例，中主梁内力仅在汇总表中示出计算结果。
（一）恒载内力计算 1、恒载集度（1）预掉梁自重（第一期恒载） a 、按跨中截面计，主梁的恒载集度： g (1)=0.6328×25.0=15.82kn/mb 、由于马蹄抬高所形成四个横置的三棱柱重力折算成的恒载集度：g (2)=4/2(8.22-2.06+0.15)×(0.67-0.28) ×0.1×25/33.96=0.3623KN/mc 、由于梁端腹板加宽所增加的重力折算成的恒载集度： g (3)= 2×(0.9884-0.6328)×(0.54+1.76+0.15)×25/33.96=1.2827KN/m (算式中的0.9884m 2 为主梁端部截面积) d 、边主梁的横隔梁（尺寸见图）内横隔梁体积：0.15×[2.06×0.71- (0.08+0.2) ×0.71- (0.04+0.14)×0.1- (1.06+1.46) ×0.2-1.46×0.1]=0.1434m 3 端横隔梁体积：0.15×[2.06×0.61- (0.08+0.183) ×0.61- 1 21 2 1 21 21 2(1.06+1.46) ×0.2-1.46×0.1]=0.1168m 3∴g (4)= (3×0.1434+2×0.1168)×25/33.96=0.4887KN/m e 、第一期恒载 边主梁的恒载集度为：g 1= g （i ）=15.82+0.3623+1.2827+0.4887=17.414KN/m（2）第二期恒载一侧栏杆：1.52 KN/m ；一侧人行道：3.60 KN/m桥面铺装层（见图）： (0.07+0.123)×7.0×24.0=16.212 KN/m若将两侧栏杆，人行道和桥面铺装层恒载笼统均摊五片主梁，则：g 2 = [2×(1.52+3.60)+16.212] =5.290KN/m恒载内力（1号梁）计算表表2-2Σ 4i=1 1 21 52、恒载内力如图2-4所示，设X 为计算载面左支座的距离，并令α= 则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： Ma= α(1-α)l 2gQ 2= (1-2α)lg恒载内力计算见表（二）活载内力计算（修正刚性横梁法） 1、冲击系数和车道折减系数按“桥规”第2.3.2条规定，对于汽—201+M=1+ ×(45-33.88)=1.083按“桥规”第2.3.5条规定，平板挂车不计冲击力影响，即对于挂-100荷载1+M=1.0。
按“桥规”第2.1.3条规不定期，对于双车道不考虑汽车荷载折减，即车道折减系数δ=1.0。
2、计算主梁的荷载横向分布系数 （1）跨中的荷载横向分布系数m c如前所述，本设计桥跨内设有三道横隔梁，具有可靠的横向联结，且承重结构的长宽比为：所以可按修正的刚性横梁法一绘制横向影响线和计算械和分布系数xl1 21 21.3-1.0 45-5l B 33.88 5×1.60 = = 4.52>2mc 。
a 、计算主梁抗扭惯矩I T对于T 形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算：I T = C i b i t i式中：b i 和t i ——相应在为单个矩形截面的宽度和厚度； C i ——矩形截面抗扭刚度系数；M ——梁截面划分成单个矩形截面的个数。
对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：t 1= =14cm 马蹄部分的换算平均厚度：t 2= =33cm 。
图 示出3I T 的计算图式，I T 计算见表I T 计 算 表表2-3b 、计算抗扭修正系数β对于本设计主要梁的间距相同，并将主梁近似看成等截面，则得：）式中：ξ——与主梁片数n 有关的系数，当n=5时ξ为1.042，B=8.0m ，l =33.88，I=0.42215926m 4，按《桥规》第2.1.3第取Σ 4i=18+20 228+38 211+ξ GI TE hI （l/B ）β=G=0.43E N ,代入计算公式求得：β=0.9038C 、按修正的刚性横 梁法计算横向影响线竖坐标值：ηij = +β 式中：n=5，α=3.2m ，α2=1.6m ，α3=0，α4=-1.6m ，α5=-3.2m参见图，则：计算所得的ηij 值列表2-4内。
表2-4d 、计算横载横向分布系数1、2、3号主梁的横向影响线和最不利布载图式如图2-6所示。
对于1号梁，则：汽-20挂-100人群荷载 mcr = 0.6378 （2）支点的荷载横和分布系数m1 η Σ 5 i=1α2i αie Σ 5i=1 α1=2×（3.22+1.62）=25.6m 2 2 Σ = Mcq = 1 2 1 2ηij ×(0.59389+0.3355+0.1887-0.0147) =0.5242 Σ = Mcg = 1 4 1 4ηij ×(0.4824+0.3808+0.2719+0.1774) =0.3281如图2-7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：汽-20：挂-100：人群荷载：Mcq = 12×0.8750=0.4375Mcq = 14×0.5625=0.1406 Mcq = 1.4219（3）横向分布系数汇总1号梁活载横向分布系数表4-53、计算活载内力在活载内力计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁活载弯矩时，均采用全跨统一的横向分布系数mc，鉴于跨中和四分点剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部（见图2-8），故也按不变的mc来计算。
求支点和变化点截面活载剪力时，由于主要荷重集中在支点附近而应考虑支承条件的影响，按横向分布系数沿桥跨的变化曲线取值，即从支点到l/4之间，横向分布系数m0与m c值直线插入，其余区段均取m c值。
（见图2-93-2-10）。
（1）计算跨中截面最大弯矩及相应荷载位置的剪力及相应荷载位置的弯矩采用直接加载求活载内力，下图表示跨中截面内力计算图式，计算公式为：S=（1+m）ξm cΣp i y i其中：S——所求截面的弯矩或剪力；P i——车辆荷载的轴量；y i——沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。
2、对于汽车和挂车荷载内力，列表计算在表2-6内。
3×16m预应力空心板简支板桥计算书
3×16m预应力空心板简支板桥计算书(1)第一章绪论设该桥所在地区为新建工程中的一座3跨桥梁，在经过桥型方案比选后，选用预应力空心板简支梁桥，每跨16米，共3跨。
由于横向尺寸较整，故设计的空心板截面尺寸采用常见的结构形式。
计算书分为上部结构与下部结构两个部分。
上部结构部分包括尺寸拟定、应力分析、横向分布系数的计算、荷载的分布与组合、内力计算、特殊截面的剪力与弯矩的求得、预应力混凝土的配筋、钢筋束的分布、预应力损失的计算与组合、各截面的验算。
下部结构由于学校课程里接触的不多，自己探索着并结合与指导老师的探讨完成。
包括支座的尺寸与计算、支座下盖梁的尺寸拟定，支座反力与弯矩的计算组合、荷载的布置、其配筋与验算、桩的计算与地基承载力的计算。
虽然平时也有过桥梁的课程设计，但我通过做毕业设计中学到了许多书本上学不到的东西。
结合所学专业知识与实际考虑的情况，我完成了这份计算书。
第二章方案设计比选桥梁设计条件：装配式混凝土简支板桥，采用整体现浇或预制施工，预应力采用先张法施工。
本课题拟设计为多跨简支桥梁，方案比选以经济指标为主。
设计荷载：公路-Ⅱ级。
桥面宽度：双向两车道。
通航要求：无通航要求。
2.1 方案一：预应力空心板简支梁桥（3⨯16m）本桥整个桥型方案选定为3⨯16m的预应力空心板简支梁桥，采用3跨等截面等跨布置。
图2-1 方案一总体布置图（单位：cm）设计特点分析：优点：截面形式采用空心板梁，可减轻自重；中小跨径的预应力桥梁通常采用此种形式。
截面采取挖去两个椭圆的方式，挖空体积较大，适用性也较好；与其他类型的桥梁相比，可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道的长度，做成装配式板桥的预制构件时，重量不大，架设方便。
另外，属静定结构，且相邻桥孔各自单独受力，故最易设计成各种标准跨径的装配式构件；各跨的构造和尺寸统一，从而能简化施工管理工作，降低施工费用。
缺点：仅使用于跨径较小的桥梁，跨径较大时，板的自重也会增大；在较长桥梁中，只能采用多跨形式，降低桥梁美观性。
基于AASHTO规范的混凝土桥梁上部结构设计
第3期(总第263期）域命i祈5衫決2021 年 3 月U R B A N R O A D S B R ID G E S &FL O O D C O N T R O L桥梁结构D O I:10.16799/ki.csdqyfh.2021.03.018基于A A S H T O规范的混凝土桥梁上部结构设计韩雄刚(中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津市300000)摘要：在美国公路桥梁设计规范“AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 2017-8th Edition”的基础上，采用 美国本土桥梁设计软件CSI Bridge,从强度极限状态、使用极限状态、疲劳极限状态等方面介绍了混凝土桥梁上部结 构的设计验算。
关键词：AASHTO LRFD;CSI Bridge;极限状态；桥梁上部结构中图分类号：U441 文献标志码：A文章编号：1009-7716(2021 )03-0059-030引言美国公路桥梁设计规范AASHTO LRFD BridgeDesign Specifications 2017-8th E d itio n(简称A A S H-TO L R F D规范）为目前现行美国桥梁设计的最新规范，相比之前版本有较大变化，我国现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT G3362—2018)许多条文均参考了AASHTO L R F D规范。
很 多国内设计院对于按照AASHTO L R F D规范设计桥 梁还比较陌生，且用美标设计桥梁存在许多难点。
本 文通过按美标设计T梁的流程来介绍AASHTO L R F D规范，以期为国内设计院走出国门、承揽按美 标设计的桥梁项目提供技术参考和借鉴。
1工程概况本工程为某高速公路项目，标准跨径以30 m简 支结构为主,上部结构采用预应力混凝土T梁，桥梁 全宽20.56 m，横桥向由6片中梁和2片边梁组成，横 向设置2道端横隔板和3道中横隔板，间距7.04 m。
桥梁抗震算例
计算简图某城市互通立交匝道桥上部结构采用预应力混凝土连续梁桥体系，跨径布置为2×25m ，梁宽从10.972m 变化到15.873m ；桥墩和桥台上都设置板式橡胶支座。
以下为该桥采用《公路工程抗震设计规范》（JTJ004—89）的简化计算方法手算的计算步骤及计算结果：附2.1 顺桥向地震力计算该联支座全部采用板式橡胶支座，故地震力由两部分组成：上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载及桥墩地震荷载。
一、上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载上部结构对D6号墩板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载按下式计算：zsp h z i ni itpitpihs G K C C KK E 10β∑==（附2－1）式中，3.1=i C ，2.0=z C ，1.0=h K 1、确定基本参数（1）全联上部结构总重力：2353.4825)86.527.518(⨯+⨯+=zsp G 255023.0⨯⨯⨯+kN 2.16155=（2）实体墩对支座顶面顺桥向换算质点重力：()pff tp ztp GX X G G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+==2131由于不考虑地基变形，即0=f X故 ()p pff tp G GX X G 311312=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+= 而 kN G p 3.57525346.4295.5=⨯⨯= 得 kN G G G p tp ztp 8.1913/===（3）一联上部结构对应的全部板式橡胶支座顺桥向抗推刚度之和1K ：m kN K /103915.23.5756244.2480)23(41⨯=⨯+⨯+=（4）设置板式橡胶支座的D6号桥墩顺桥向抗推刚度2K ：8015.01=I 4m ，088.12=I 4m ，676.13=I 4m083.105.06.045.01321=-+=I I I I e 从而，得 49233.0m I e =m kN l EI K e D /1055.8746.49233.0103.3335373⨯=⨯⨯⨯== m kN K K D /1055.852⨯==∴2、计算桥梁顺桥向自振基本周期T 1[]{}ZspZtp Zsp Ztp ZspZtp Zsp Ztp G G K K G G G K K K G G K K K G g24)()(2121221121121-++-++=ω-24.11s 1= s T 673.1211==ωπ3、计算动力放大系数1β根据1T 及规范三类场地土动力放大系数函数，计算1β：646.045.025.295.01=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β4、计算上部结构对D6号桥墩产生的水平地震力上部结构对D6号桥墩板式橡胶支座顶面处产生的顺桥向水平荷载按式（附2-1）计算：kN E E iihs hs 6.1302.16155646.01.02.03.1103915.23.575624=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∑二、实体墩由墩身自重在墩身质点i 的顺桥向水平地震荷载实体墩由墩身自重在墩身质点i 的顺桥向水平地震荷载按下式计算：11hp i z h li i E C C K X G βγ=得 D6号墩kN E th 22.476.1910.10.18482.01.02.03.1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 三、桥墩顺桥向地震剪力和弯矩第二联D6号桥墩墩底的顺桥向地震剪力和弯矩分别如下：kN Q D 82.13422.46.1306=+=()kN M D 93.585346.422.46.1306=⨯+=附2.2 横桥向地震力计算D6号桥墩横桥向水平地震荷载按下式计算（参见D6号墩计算简图）：111ihp i z h i i E C C K X G βγ=（附2－2）式中，3.1=i C ，2.0=z C ，1.0=h K 1、计算i X 1由于5031.14606.474<==B H 故取 ()fi f i X H H X X -⎪⎭⎫⎝⎛+=13/11不考虑地基变形时：0=f X故有 3/11⎪⎭⎫ ⎝⎛=H H X i i得 889.06.4744.3333/111=⎪⎭⎫⎝⎛=X ，621.06.4747.1133/112=⎪⎭⎫ ⎝⎛=X2、计算桥墩各质点重力i GkN G 6.80772/2.161550==kN G 4.32825146.2122.61=⨯⨯=kN G 61.247252.2502.42=⨯⨯=3、计算横桥向基本振型参与系数1γ011.16.247621.04.328889.06.807716.247621.04.328889.06.80771220201=⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯==∑∑==ni iini iiG XGX γ 4、计算D6号桥墩振动单元横桥向振动时的动力放大系数1β （1）计算横桥向柔度δ：934.11=I 4m ，700.32=I 4m ，254.103=I 4m 32105.06.045.01I I I I e -+= 得 4569.2m I e =H 2H 1HD6号墩计算简图563731076.81/5.11419/10412.1646.5569.2103.333-⨯===+⋅=⨯=⨯⨯⨯==KmkN K K K Ks K m kN l EI K DS De D δ （2）计算桥墩横向振动的基本周期T 1s gG T t 72.122/11=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=δπ（3）确定动力放大系数1β根据T 1及规范三类场地土动力放大系数函数，得629.045.025.295.01=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β5、计算各质点的水平地震力根据公式（附2－2）计算作用于D6号桥墩各质点的横桥向水平地震力：kNE kN E kN E hp hp hp 40.26.247586.0011.1629.01.02.03.156.44.328839.0011.1629.01.02.03.155.1336.8077011.1629.01.02.03.1210=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯= 6、计算横桥向地震剪力和弯矩D6号墩墩底的横桥向地震剪力和弯矩分别如下：kN Q D 51.14040.256.455.1336=++=m kN M D ⋅=⨯+⨯+⨯=34.598137.140.2334.356.4346.455.1336。
桥梁抗震算例
计算简图某城市互通立交匝道桥上部结构采用预应力混凝土连续梁桥体系，跨径布置为2×25m ，梁宽从10.972m 变化到15.873m ；桥墩和桥台上都设置板式橡胶支座。
以下为该桥采用《公路工程抗震设计规范》（004—89）的简化计算方法手算的计算步骤及计算结果：附2.1 顺桥向地震力计算该联支座全部采用板式橡胶支座，故地震力由两部分组成：上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载及桥墩地震荷载。
一、上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载上部结构对D6号墩板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载按下式计算：zsp h z i ni itpitpihs G K C C KK E 10β∑==（附2－1）式中，3.1=i C ，2.0=z C ，1.0=h K 1、确定基本参数（1）全联上部结构总重力：2353.4825)86.527.518(⨯+⨯+=zsp G 255023.0⨯⨯⨯+kN 2.16155=（2）实体墩对支座顶面顺桥向换算质点重力：()pff tp ztp GX X G G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+==2131由于不考虑地基变形，即0=f X故 ()p pff tp G GX X G 311312=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+= 而 kN G p 3.57525346.4295.5=⨯⨯= 得 kN G G G p tp ztp 8.1913/===（3）一联上部结构对应的全部板式橡胶支座顺桥向抗推刚度之和1K ：m kN K /103915.23.5756244.2480)23(41⨯=⨯+⨯+=（4）设置板式橡胶支座的D6号桥墩顺桥向抗推刚度2K ：8015.01=I 4m ，088.12=I 4m ，676.13=I 4m083.105.06.045.01321=-+=I I I I e 从而，得 49233.0m I e =m kN l EI K e D /1055.8746.49233.0103.3335373⨯=⨯⨯⨯== m kN K K D /1055.852⨯==∴2、计算桥梁顺桥向自振基本周期T 1[]{}ZspZtp Zsp Ztp ZspZtp Zsp Ztp G G K K G G G K K K G G K K K G g24)()(2121221121121-++-++=ω-24.11s 1= s T 673.1211==ωπ3、计算动力放大系数1β根据1T 及规范三类场地土动力放大系数函数，计算1β：646.045.025.295.01=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β4、计算上部结构对D6号桥墩产生的水平地震力上部结构对D6号桥墩板式橡胶支座顶面处产生的顺桥向水平荷载按式（附2-1）计算：kN E E iihs hs 6.1302.16155646.01.02.03.1103915.23.575624=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∑二、实体墩由墩身自重在墩身质点i 的顺桥向水平地震荷载实体墩由墩身自重在墩身质点i 的顺桥向水平地震荷载按下式计算：11hp i z h li i E C C K X G βγ=得 D6号墩kN E th 22.476.1910.10.18482.01.02.03.1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 三、桥墩顺桥向地震剪力和弯矩第二联D6号桥墩墩底的顺桥向地震剪力和弯矩分别如下：kN Q D 82.13422.46.1306=+=()kN M D 93.585346.422.46.1306=⨯+=附2.2 横桥向地震力计算D6号桥墩横桥向水平地震荷载按下式计算（参见D6号墩计算简图）：111i h p i z h iiE C C K X G βγ= （附2－2）式中，3.1=i C ，2.0=z C ，1.0=h K 1、计算i X 1由于5031.14606.474<==B H 故取 ()fi f i X H H X X -⎪⎭⎫⎝⎛+=13/11不考虑地基变形时：0=f X故有 3/11⎪⎭⎫ ⎝⎛=H H X i i得 889.06.4744.3333/111=⎪⎭⎫⎝⎛=X ，621.06.4747.1133/112=⎪⎭⎫ ⎝⎛=X2、计算桥墩各质点重力i GkN G 6.80772/2.161550==kN G 4.32825146.2122.61=⨯⨯=kN G 61.247252.2502.42=⨯⨯=3、计算横桥向基本振型参与系数1γ011.16.247621.04.328889.06.807716.247621.04.328889.06.80771220201=⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯==∑∑==ni iini iiG XGX γ 4、计算D6号桥墩振动单元横桥向振动时的动力放大系数1β （1）计算横桥向柔度δ：934.11=I 4m ，700.32=I 4m ，254.103=I 4m 32105.06.045.01I I I I e -+= 得 4569.2m I e =H 2H 1HD6号墩计算简图563731076.81/5.11419/10412.1646.5569.2103.333-⨯===+⋅=⨯=⨯⨯⨯==KmkN K K K Ks K m kN l EI K DS De D δ （2）计算桥墩横向振动的基本周期T 1s gG T t 72.122/11=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=δπ（3）确定动力放大系数1β根据T 1及规范三类场地土动力放大系数函数，得629.045.025.295.01=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β5、计算各质点的水平地震力根据公式（附2－2）计算作用于D6号桥墩各质点的横桥向水平地震力：kNE kN E kN E hp hp hp 40.26.247586.0011.1629.01.02.03.156.44.328839.0011.1629.01.02.03.155.1336.8077011.1629.01.02.03.1210=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯= 6、计算横桥向地震剪力和弯矩D6号墩墩底的横桥向地震剪力和弯矩分别如下：kN Q D 51.14040.256.455.1336=++=m kN M D ⋅=⨯+⨯+⨯=34.598137.140.2334.356.4346.455.1336。
桥梁工程第二篇第6章 主梁内力计算
计算主梁支点或靠近支点截面的剪力时，荷载横向 分布系数在这一区段内是变化的。
当
时 ， 为负值，这意味着剪力反而减小了
2 .计算示例 已知：五梁式桥，计算跨径 19.5m 。 荷载：公路 — Ⅱ级，人群： 3.0kN/m2 求：跨中最大弯矩和最大剪力，支点截面最大剪力
解： （ 1 ）公路 — Ⅱ级车道荷载标准值计算 （ 2 ）冲击系数： 《桥规》：
第六章 简支梁桥的计算
桥梁工程计算的内容
内力计算——桥梁工程、基础工程课解决 截面计算——混凝土结构原理、预应力混凝
土结构课程解决 变形计算
简支梁桥的计算构件
上部结构——主梁、横梁、桥面板 支座 下部结构——桥墩、桥台
计算过程
开始 拟定尺寸 内力计算 截面配筋验算
否
是否通过 是
计算结束
2、作用在横梁上的计算荷载Ps
1）集中荷载 当一个集中荷载P作用在跨中时， Ps=2P/l 2） 均布荷载
全跨布满荷载q时， Ps=4q/
第三节 桥面板计算
行车道板的作用——直接承受车轮荷载、 把荷载传递给主梁
一．行车道板的类型
板支承在纵梁和横梁上，按支承情况和板尺寸，从力学计算 角度分为以下几类：
wa wb Pala3 Pblb3 48EIa 48EIb
如
Ia Ib
Pb Pa
la lb
3
二、车轮荷载在板上分布 轮压一般作为分布荷载处理，以力求精确
车轮着地面积：a2×b2
桥面板荷载压力面：a1×b1 荷载在铺装层内按45°扩散。 沿纵向：a1＝a2 +2H 沿横向：b1=b2+2H 桥面板的轮压局部分布荷载
横梁的作用与受力特点
板的计算跨度
板的计算跨度一、什么是板的计算跨度？在工程结构中，经常要求桥梁各孔的跨度相同。
在不影响承载力的前提下，可以使桥梁跨度取得小些。
通常称为桥梁的计算跨度。
当桥梁的跨径已确定，在拟定施工方案和编制预算时，应根据桥梁的跨径及支座的设置位置确定其计算跨度。
桥梁上部结构分为梁、板、拱、桁架等几种基本体系，设计的内容很多，每一种基本体系都有它独特的受力形式和截面组成。
1．跨度定义：桥梁工程量计算中所采用的跨度是指桥面计算高度处的距离，即桥面通过的最大水平长度，也叫桥梁跨度。
2．施工规范规定：工程结构的跨度如果大于或等于6米时，应按照规定进行强度、稳定性和裂缝宽度验算；如果小于6米时，不需要进行上述项目的验算，但应验算挠度。
3．公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2006)规定：桥梁工程量计算的跨度应符合下列规定：(1)简支梁桥的跨度为全长的l/12；悬臂梁桥的跨度为悬臂长度的l/2； T形梁桥的跨度为两端简支长度之和，且不小于该跨径的1/12；连续梁桥的跨度为各连续段长度的总和，且不小于该跨径的1/2；连续刚构桥的跨度为各连续段长度的总和，且不小于该跨径的l/12；桥宽系数小于l 时，跨度可适当减小。
(2)斜桥的跨度不宜小于3倍主梁矢高。
(3)拱桥的跨度宜与桥面宽度相协调，且不宜小于0.5倍主拱圈跨度。
(4)钢筋混凝土板式桥，当采用预制板作盖梁时，其跨度不宜小于梁宽，并不宜小于4倍板厚。
二、规范规定设计人员在绘制施工图时，所采用的标准跨度值，应根据桥梁结构的类型、支座类型、荷载大小等因素进行比较选择。
对计算跨度大于或等于10米的单孔双幅桥梁和多孔多跨桥梁，当各孔净跨与全长不一致时，应选用标准跨度值；当各孔净跨与全长接近时，宜选用实际跨度。
公路桥涵设计通用规范（ JTGD60-2006）规定：跨度大于或等于6米的单孔或双孔梁桥，其梁底面至支座的距离应按设计文件规定进行计算，设计文件无规定时，可取一个最大值。
桥梁上部结构解读
第一篇桥梁上部结构第一章总论第一节概论一.桥梁在交通事业中的地位二.国内外桥梁建筑的成就1、国内桥梁建筑的成就宋朝在浙江郡县洞桥乡修建的洞桥为2孔石墩木梁结构，桥长26.76米，宽8.1米赵州桥（空腹式石拱桥）为公元605年修建，净跨37.02米，宽9米，拱矢高度为7.23米，现仍在使用目前在长江上建成的桥梁已有20余座。
第一座是武汉长江大桥。
第一座由我国自己设计自己建造的长江大桥是南京长江大桥。
最大跨径的桥梁是江阴长江大桥（悬索桥），跨径为1385米。
最大跨径的斜拉桥是南京长江二桥，主跨628米。
2、国外桥梁建筑的成就1873年在法国首创建成第一座钢筋混凝土桥（拱式人行桥）。
1928年由法国著名工程师弗莱西奈发明了预应力混凝土技术，后在法国和德国开始修建预应力混凝土桥。
1937年修建的美国旧金山金门大桥（吊桥）跨径1280米，保持了27年的桥梁最大跨径的世界纪录。
1974年在英国修建的亨伯桥（吊桥）跨径达到1410米，为世界第二大跨径桥梁。
1998年建成的日本明石海峡大桥（吊桥）跨径达到1990米，为世界第一大跨径桥梁。
3、桥梁发展趋势轻质、高强、大跨三、桥梁的组成1.桥梁的组成桥梁由上部结构和下部结构组成。
上部结构（桥跨结构）：在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。
下部结构（桥墩和桥台）：支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。
设置在桥梁两端的称为桥台。
设置在桥梁中间的支承结构物称为桥墩。
把所有荷载传至地基的底部奠基部分，称为基础。
支座：在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。
附属建筑物：锥坡2．桥梁的主要尺寸和术语：净跨径：梁桥指设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距离。
拱式桥指每孔拱跨两个拱脚最低点之间的水平距离。
总跨径：多孔桥梁中各孔净跨径的总和。
计算跨径：对于有支座的桥梁指桥跨结构两个支座中心之间的距离。
拱桥指两拱脚截面形心点之间的水平距离。
标准跨径：指相邻两桥墩中线之间的距离。
预应力盖梁计算
预应力盖梁计算在桥梁建设中，预应力盖梁是一种常见的结构形式，它具有高强度、高刚性和良好的耐久性。
预应力盖梁可以显著提高桥梁的性能，包括抵抗车辆载荷、温度变化和地震等。
为了确保预应力盖梁的结构安全和稳定，进行准确的计算和设计是至关重要的。
预应力盖梁的计算步骤1、确定设计参数首先需要确定预应力盖梁的设计参数，包括跨度、宽度、高度、材料类型、预应力钢绞线的规格和数量等。
这些参数将直接影响结构的性能和成本。
2、建立数学模型根据盖梁的结构特点，建立合适的数学模型。
常用的有限元分析软件如ANSYS、ABAQUS等可以用于模拟盖梁的受力状态和变形情况。
3、施加荷载和边界条件根据桥梁的使用要求和实际工况，施加相应的荷载和边界条件。
例如，车辆载荷、风载荷、温度变化等都需要考虑。
4、计算内力和变形通过有限元分析软件，可以计算出盖梁在不同工况下的内力和变形。
根据计算结果，可以评估结构的强度和稳定性。
5、调整设计根据计算结果，如果结构的强度或稳定性不足，需要对设计进行调整。
例如，改变材料的类型或规格、增加预应力钢绞线的数量等。
重复进行计算和调整，直到得到满意的结果。
6、施工监控在盖梁的施工过程中，需要对关键部位进行监控，以确保施工质量和安全。
监控内容包括变形、应力、温度等参数。
通过实时监测数据，可以及时发现问题并采取相应的措施。
结论预应力盖梁计算是桥梁设计中的重要环节。
通过准确的计算和合理的调整，可以确保预应力盖梁的结构安全和稳定。
施工监控也是保证施工质量的关键措施。
通过这些措施的实施，可以进一步提高桥梁的性能和使用寿命。
预应力盖梁计算书6一、引言预应力盖梁是一种广泛应用于桥梁工程中的结构形式，具有高强度、高刚度、耐久性强等特点。
本计算书旨在为预应力盖梁的设计提供计算依据和指导，以确保其结构安全性和稳定性。
本计算书适用于一般桥梁工程中的预应力盖梁设计，不适用于特殊桥梁或特殊工况下的预应力盖梁设计。
二、计算目的本计算书的主要目的是确定预应力盖梁在承受荷载作用下的内力、位移和应力分布情况，以及评估其结构安全性和稳定性。
3-20m桥设计说明
存梁60d
存梁90d
载挠度
建议值
边梁
边跨
11.3
17.7
18.5
19
-3.57
-11
中跨
8.43
14.2
14.9
15.2
0.3
中梁
边跨
10.69
18
18.9
19.3
-4.1
-11
中跨
8.66
14.5
15.2
15.5
0.3
机动车道箱梁反预拱值设置表
梁位
预制梁上拱值（理论值）
二期恒
反预拱度
钢束张拉时
10、国家行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63－2007）
11、国家行业推荐标准《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01－2008）
12、国家行业推荐标准《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/T B07-1－2006）
13、建设部《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）
8）、施工单位应严格按照相关规范及设计文件对混凝土的养护、密实度、混凝土保护层厚度及施工允许误差等与耐久性有关的要求执行。
9）、施工过程中如发现混凝土开裂，施工单位应及时通知设计单位到现场检测、分析原因并寻求妥善的解决方案。
10）、业主或运营管理单位应对桥梁各部进行定期检测与维修。
4、无障碍设计
本桥的人行道与桥头引道的人行道衔接，人行道上设置盲道，具体设置与道路上的人行道一致，参见相关设计文件。
6、国家行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）
7、国家行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）
8、国家行业标准《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80-1-2004）
第32讲-桥梁下部结构与上部结构
《公路工程管理与实务》基础篇（32）（5）墩式承力台座应具有足够的强度、刚度和稳定性，其抗倾覆安全系数应不小于1.5，抗滑移系数应不小于1.3。
（6）将预应力筋（钢绞线）按计算长度切割，在失效段套上塑料管，放在台座上，线两端穿过定位钢板，卡上锚具，用液压千斤顶单束张拉，先张拉中间束，再向两边对称张拉。
（7）先张法预应力筋张拉程序预应力筋种类张拉程序钢丝、钢绞线夹片式等具有自锚性能的锚具普通松弛力筋：0→初应力→1.03σcon（锚固）低松弛力筋：0→初应力→1.03σcon（持荷5min锚固）其他锚具0→初应力→1.05σcon（持荷5min）→0→σcon（锚固）热轧带肋钢筋0→初应力→1.05σcon（持荷5min）→0.9σcon→σcon（锚固）（8）张拉时，张拉方向与预应力钢材在一条直线上。
（9）台座两端应设置防护措施。
张拉时，沿台座长度方向每隔4～5m应放一防护架。
工作人员不得站在台座两端或进入台座。
（10）张拉时，同一构件内预应力钢丝、钢绞线的断丝数量不得超过1%，同时对于预应力钢筋，不允许断筋。
（11）预应力筋张拉完毕后，与设计位置的偏差不得大于5mm，同时不得大于构件最短边长的4%，且宜在4h内浇筑混凝土。
（12）用龙门吊机吊运混凝土，先浇底板并振实，振捣时注意不得触及钢绞线，当底板浇至设计标高，将经检查合格的充气胶囊安装就位，用定位箍筋与外模连系，上下左右加以固定，防止上浮，同时绑扎面板钢筋，然后对称、均匀地浇胶囊两侧混凝土，从混凝土开始浇筑到胶囊放气时为止，其充气压力要始终保持稳定，最后浇筑面板混凝土，振平后，表面作凿毛处理。
（13）适时安排混凝土的养护。
（14）混凝土浇完6～8h，将胶囊放气抽走，洗净灰浆以备再用。
（15）预应力筋放张时构件混凝土的强度和弹性模量（或龄期）应符合设计规定；设计未规定时，混凝土的强度应不低于设计强度等级值的80%，弹性模量应不低于混凝土28d弹性模量的80%。