钱江四桥静力监控报告(190m钢管混凝土双主拱).doc

1、.莆田市阔口大桥设计监控最终研究报告（静力部分）阔口大桥位于，是杭州第一座城市道路与轨道交通结合的跨钱塘江的城市桥梁，其上层为6车道的快车道，下层为轻轨、公交专用道。公交专用道分隔为单向公交专用道及行人与非机动车道。桥梁设计总长1376m，采用钢管混凝土双主拱方案，主桥的跨径组合按计算跨径为285+190+585+190+285m，其中85m跨为下承式系杆拱桥和上承式拱桥的组合，190m跨为下承式系杆拱桥和中承式拱桥的组合。拱桥的上下部连接方式采用外部静定内部超静定的简支方式，下部采用钻孔灌注桩基础。 根据杭州市城建设计研究院提供的杭州市钱江四桥工程施工图设计文件，同济大学桥梁工程系混凝土桥梁

2、研究室，按如下内容对钱江四桥进行了结构静力分析监控：l 从施工至成桥过程模拟的结构状态；l 使用期汽车、轻轨及人群荷载作用下的结构状态；l 其它荷载作用下的结构状态；l 横梁受力状态l 桥面板受力状态l 桥梁下部结构状态。 结构静力分析监控结果报告如下。1结论与建议概要l 在施工阶段，190m跨结构拱肋和钢系梁的应力均满足规范要求；85m跨拱肋应力满足规范要求，混凝土系梁拉应力超过规定值7.5%。l 在使用阶段，190m跨钢系梁的应力满足规范要求，因预应力较大钢系梁材料强度未充分利用，故可适当降低预应力度。85m跨系梁应力满足预应力混凝土B类构件的受力要求，但应力变化幅度较大。建议增加85m跨

3、系梁预应力度，使其预应力度不低于预应力混凝土A类构件的要求。l 各跨拱肋极限承载能力满足要求。190m跨上拱肋应力偏高，需适当调整；85m跨拱肋应力基本满足规范要求。l 各跨吊杆应力满足规范要求。但施工图中吊杆设计初始拉力取值不能满足结构受力要求。l 190m跨各钢横梁应力满足规范要求；墩上立柱横梁满足预应力混凝土B类构件要求；端横梁满足预应力混凝土A类构件要求。建议各预应力混凝土横梁的预应力度以A类构件要求为限。l 85m跨拱上立柱横梁在恒载作用下出现拉应力，建议适当调整预应力线形；下层吊杆横梁满足部分预应力混凝土B类构件的要求；墩上立柱横梁和端横梁满足预应力混凝土A类构件要求。建议各预应力

4、混凝土横梁的预应力度以A类构件要求为限。l 各种桥面板强度及裂缝宽度均满足规范要求。l 考虑桩身强度要求，施工时应先施工小跨至拱肋混凝土浇注完成，然后再吊装大跨拱肋。2静力分析监控依据2.1基本资料（1）杭州市钱江四桥（复兴大桥）第一册 总图与下部结构施工图 工程编号：00-C-15（2002.7） 杭州市城建设计研究院（2）杭州市钱江四桥（复兴大桥）第二册 总图与附属部分施工图 工程编号：00-C-15（2002.7） 杭州市城建设计研究院（3）杭州市钱江四桥（复兴大桥）第三册 85米跨上部结构施工图 工程编号：00-C-15（2002.7） 杭州市城建设计研究院（4）杭州市钱江四桥（复兴大

5、桥）第四册 190米跨上部结构施工图 工程编号：00-C-15（2002.9） 杭州市城建设计研究院（5）杭州市钱江四桥（复兴大桥）第五册 连续梁上部结构施工图 工程编号：00-C-15（2002.9） 杭州市城建设计研究院（6）杭州市钱江四桥（复兴大桥）详勘 工程地质报告（2001.9） 铁道部大桥工程局勘测设计院2.2静力分析监控基本参数2.2.1材料（1）混凝土 跨拱肋、桥面板、立柱混凝土 C50混凝土； 边跨系梁、拱肋、横梁、桥面板、立柱混凝土 C50混凝土。（2）普通钢材 拱肋钢管、系梁钢板、钢骨架Q345C；节点钢板Q235b。（3）预应力钢材吊杆高强度镀锌钢丝，；预应力钢束：AS

6、TMA41690a（270K）高强度低松弛钢绞线，和，。2.2.2荷载（1）恒载 混凝土结构容重；钢管容重； 沥青混凝土桥面铺装容重；钢纤维混凝土桥面铺装容重； 顶层两侧防撞栏合计荷载集度（每侧）； 顶层中间防撞栏合计荷载集度； 顶层检修栏合计荷载集度（每侧）； 下层公交线外侧栏杆荷载集度（每侧）； 下层隔离栏杆荷载集度（每侧）； 下层轻轨轨道荷载集度（每侧）。（2）活载85米跨桥梁的上层汽车荷载按城A级计算；下层人群荷载按4.0 kN/m2计算；下层内侧公交专用道按汽20计算；轻轨按上海明珠线标准计算。 190米跨桥梁按汽20级、挂100级，人群4.0 kN/m2计算；轻轨按上海明珠线标准计

7、算。 桥梁上部结构取纵向1/2结构计算，横向分布采用杠杆法。（3）活载横向分布 190米跨： 上层桥面考虑六车道汽20、挂100，横向分布分别为：m汽20=1.839（5车道控制），m挂100=0.828。 下层桥面考虑单车道汽20（两侧公交车专用道）、轻轨及人群4.0 kN/m2，横向分布分别为：m汽20=1.024，m人群=1.0，m轻轨=1.0。 85米边跨：上层桥面考虑六车道城A，横向分布为：m城A=2.908（3车道控制）。 下层桥面考虑单车道汽20（两侧公交车专用道）、轻轨及人群4.0 kN/m2，横向分布分别为：m汽20 =1.298，m人群=1.577，m轻轨=1.0。（4）附

8、加荷载 结构整体升降温； 吊杆升降温。2.3采用技术规范（1）公路工程技术标准（JTJ 00197）；（2）城市桥梁设计荷载标准（CJJ7798）；（3）公路桥涵设计通用规范（JTJ 02189）；（4）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ 02385）；（5）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 02485）；（6）公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 02586）；（7）铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-99）；（8）预应力混凝土用钢丝（GB 522385）；（9）公路桥涵施工技术规范（JTJ 0412000）；（10）钢管混凝土结构设计与施工规程（JCJ 0189）。

9、3静力分析监控内容3.1 施工阶段结构状态分析3.1.1 190m跨结构分析采用的施工工况施工序号施工工况1吊装拱肋，安装风撑、端横梁等横向连接，临时固结2安装钢系梁，第一次张拉系梁预应力束（2束）和下层吊杆3灌注钢管1拱肋混凝土4灌注钢管2拱肋混凝土5灌注钢管3拱肋混凝土6灌注钢管4拱肋混凝土7灌注桥面以下中间哑铃形拱肋混凝土8第二次张拉系梁预应力束（2束）9吊装下层吊杆横梁，第三次张拉系梁预应力束（2束），第二次张拉下层吊杆，取消临时固结10吊装上层吊杆横梁，施工拱上立柱和盖梁，第四次张拉系梁预应力束（2束）11吊装上下层桥面板，中间第五、第六次张拉系梁预应力束（4束），第三次张拉下层吊杆

10、12桥面板吊装完成后，第七次张拉系梁预应力束（2束），第四次张拉下层吊杆13现浇湿接头，桥面铺装、栏杆等附属设施施工14第八次张拉系梁预应力束（2束），第五次张拉下层吊杆15轻轨附属设施施工3.1.2 85m边跨结构分析采用的施工工况施工序号施工工况1吊装拱肋，安装风撑、端横梁等横向连接，临时固结2吊装系梁劲性骨架3灌注中间舱（A舱）拱肋混凝土4灌注边舱（B舱）拱肋混凝土5灌注边舱（C舱）拱肋混凝土6第一次张拉系梁预应力束（2束）7现浇系梁混凝土8第二次张拉系梁预应力束（2束）9第一次张拉吊杆10取消临时固结11吊装下层横梁，第三次张拉系梁预应力束（2束）12第二次张拉吊杆13施工立柱及盖梁1

11、4吊装上下层桥面板，中间第四次张拉系梁预应力束（2束），第三次张拉吊杆15桥面板吊装完成后，第五次张拉系梁预应力束（2束），第四次张拉吊杆16现浇湿接头，桥面铺装、栏杆等附属设施施工17第六次张拉系梁预应力束（2束），第五次张拉吊杆18轻轨附属设施施工3.2 使用期结构状态分析3.2.1 汽车、挂车及人群作用下的结构状态分析3.2.2 轻轨荷载作用下的结构状态分析3.2.3 公路和轻轨荷载共同作用下的结构状态分析3.2.4 考虑收缩、徐变、温度变化等的结构状态分析 3.3 横梁结构状态分析3.3.1 190m跨结构（1）下层吊杆横梁（2）上层吊杆横梁（3）拱肋横梁（4）拱上立柱横梁（5）墩上立

12、柱横梁（6）端横梁3.3.2 85m跨结构（1）下层吊杆横梁（2）拱上立柱横梁（3）墩上立柱横梁（4）端横梁3.4 桥面板结构状态分析3.4.1 190m跨结构（1）形板类型1（2）形板类型2（3）形板类型3（4）形板类型4（5）空心板类型1（6）空心板类型23.4.2 85m跨结构（1）形板类型1（2）形板类型2（3）形板类型3（4）形板类型4（5）空心板类型1（6）空心板类型23.5 下部结构结构状态分析4静力分析监控结果4.1上部结构4.1.1 190m跨结构（1）施工阶段结构状态计算得到：施工阶段钢系梁包络应力（图 1），上拱肋钢管包络应力（图 2），下拱肋钢管包络应力（图 3）。因设

13、计提供的吊杆拉力无法满足受力要求，此计算分析的吊杆拉力由监控单位自定。图 1 施工阶段钢系梁包络应力图图 2 施工阶段上拱肋钢管包络应力图图 3 施工阶段下拱肋钢管包络应力图拱肋钢管施工阶段各控制截面包络应力见表1。表1 190m跨施工阶段最大包络应力（单位：Mpa，以压为正） 190m跨结构在施工阶段应力均满足规范要求。（2）使用期结构状态分析（a）成桥状态吊杆索力 成桥状态吊杆索力计算结果见表2及表3。表中恒载吊杆内力指轨道附加荷载已经作用之后的状态。（b）成桥状态系梁、拱肋、吊杆应力 成桥初期结构恒载应力状态为：l 系梁钢箱的最大压应力为59MPa，发生在跨中附近截面上缘，最小压应力30

14、MPa，发生在近拱脚附近系梁截面下缘；l 上拱肋钢管的最大压应力165 MPa，发生在拱肋与上层桥面交接附近的钢管截面上、下缘，混凝土的最大压应力11.40 MPa，发生在拱脚处截面上缘；l 下拱肋钢管的最大压应力165MPa，发生在拱脚截面下缘，混凝土的最大压应力7.91 MPa，发生在拱顶截面上缘；l 下层吊杆的最大应力为261 MPa，发生在第11、13根吊杆，上层吊杆的最大应力233MPa，发生在边吊杆。桥梁成桥初期恒载状态下190m跨组合拱的上拱肋、下拱肋及系梁的应力图，见图4、8、12。将恒载状态的应力与最不利状态下的活载应力进行组合：上层桥面荷载为汽车-20级，下层桥面外侧为人群

15、荷载，内侧为公交车道（汽车-20级），中间为轻轨荷载。在最不利荷载组合情况下，上、下拱肋钢管及混凝土包络应力、系梁钢箱包络应力，见图 57、911、1315。将恒载状态的应力与上层汽车、下层汽车、下层人群、轻轨、收缩徐变、预应力引起的应力相叠加（组合），得到的上下拱肋钢管及混凝土应力、系梁钢箱控制应力如下：l 系梁钢箱最大压应力104MPa，发生在四分点附近截面上缘；最大拉应力-28Mpa，发生在四分点附近截面下缘；l 上拱肋钢管最大压应力232 MPa，发生在拱肋与上层桥面交接附近截面上缘；最小压应力55 MPa，发生在拱顶截面下缘；混凝土最大压应力18.86 MPa，发生在上层桥面与四分点

16、之间截面上缘，最大拉应力-0.99 MPa，发生在四分点截面上缘；l 下拱肋钢管最大压应力196MPa，发生在拱肋与上层桥面交接附近截面下缘；最小压应力60 MPa，发生在拱顶钢管下缘；混凝土最大压应力为15.65MPa，发生在四分点截面下缘；最大拉应力为-2.71Mpa，发生在四分点截面下缘；l 下层吊杆最大应力340MPa，吊杆最大应力幅度为85 Mpa，发生在第6、18根吊杆处；l 上层吊杆最大应力321MPa，吊杆最大应力幅度为100Mpa，发生在边吊杆处。计算结果表明，在全部最不利荷载组合作用下，系梁钢箱应力低，均满足要求，可适当降低钢系梁预应力度；上拱肋钢管应力偏高，下拱肋钢管应力

17、满足规范要求；吊杆应力满足规范要求。表2 190m跨吊杆索力表（单位：kN）表3 190m跨吊杆索力表（单位：kN）61（3）拱肋极限承载力 根据国家建筑材料工业局标准钢管混凝土结构设计与施工规程（JCJ01-89），取最不利的拱脚断面（非哑铃形段）进行极限承载力验算，结果如下表。表4 190m跨拱脚断面极限承载力（kN）位置及项目极限承载力Ne最不利荷载组合效应Nj拱肋拱脚192503141381 计算结果表明，钢管混凝土拱肋极限承载力满足要求。（4）支座反力 支座反力结果见表5。表5 190m跨支反力（单位：kN）恒载恒载+上层汽车+下层汽车+下层人群+轻轨恒载+上层挂车+下层汽车+下层人

18、群+轻轨662607054069040设计所选支座承载力满足要求。4.1.2 85米边跨（1）施工阶段结构状态分析根据施工图提供的85m跨施工过程，经施工阶段结构分析，得到钢管拱肋包络应力（图 16），混凝土系梁包络应力（图 17）。图 16 施工阶段拱肋钢管包络应力图图 17 施工阶段混凝土系梁包络应力图各控制截面施工包络应力见表6。拱脚附近系梁上缘最大拉应力-3.71Mpa、跨中系梁下缘最大拉应力-1.64Mpa，均出现在张拉第二批系梁预应力束、临时固结未取消时。根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规定，施工阶段拉应力的限值为-3.45Mpa，超过规定值7.5%。施工阶段拱肋混凝土应力

19、满足规范要求。（2）使用期结构状态分析（a）成桥状态吊杆索力 成桥状态吊杆索力计算结果见表7。（b）成桥状态系梁、拱肋、吊杆应力成桥初期结构恒载状态的应力为：l 系梁混凝土的最大压应力为6.01MPa，发生在四分点附近截面上缘；最小压应力4.06Mpa，发生在近拱脚附近系梁下缘截面；l 拱肋钢管的最大压应力165 MPa，发生在拱脚截面下缘；拱肋混凝土的最大压应力11.17 Mpa，发生在拱脚截面下缘；l 吊杆的最大应力为397 MPa，发生在中间吊杆处；桥梁成桥初期恒载状态下85m跨组合拱的拱肋、系梁的应力图，见图18、21。将恒载状态的应力与最不利状态下的活载应力进行组合：上层桥面荷载为城

20、-A，下层桥面外侧为人群荷载，内侧为公交车道（汽车-20级），中间为轻轨荷载。在最不利荷载进行组合情况下，得到的拱肋钢管及混凝土包络应力、系梁混凝土包络应力，见图1920、2223。将恒载状态的应力与上层汽车、下层汽车、下层人群、轻轨、收缩徐变、预应力引起的应力相叠加（组合），得到的拱肋钢管及混凝土应力、系梁控制应力如下：l 系梁混凝土的最大压应力13.25MPa，发生在四分点附近截面上缘；最大拉应力-5.05Mpa，发生在四分点附近截面下缘；l 拱肋钢管最大压应力212 MPa，发生在四分点附近截面上缘；最小压应力93 MPa，发生在四分点附近截面下缘；拱肋混凝土最大压应力18.89 MPa

21、，发生在四分点附近截面上缘；最小压应力2.29 Mpa，发生在四分点附近截面下缘；l 吊杆最大应力535MPa，吊杆最大应力幅度为201 Mpa，发生在第5、9根吊杆处。计算结果表明，在全部最不利荷载组合作用下，系梁混凝土应力满足B类预应力混凝土构件的要求；拱肋四分点附近钢管应力比容许应力超9.3%，基本满足规范要求；吊杆应力满足规范要求。（3）拱肋极限承载力 根据国家建筑材料工业局标准钢管混凝土结构设计与施工规程（JCJ01-89），取拱肋最不利的断面进行极限承载力验算，结果如下：表8 85m跨拱肋断面极限承载力（kN）位置及项目极限承载力Ne最不利荷载组合效应Nj拱脚截面最大轴力时1212

22、3668637最大弯矩时10540155612四分点截面最大轴力时11443263301最大弯矩时7373153484 计算结果表明，钢管混凝土拱肋极限承载力满足要求。（4）支座反力支座反力结果见表9。表9 85m边跨支反力（单位：kN）恒载恒+上层汽车+下层汽车+下层人群+轻轨27000 33560 设计所选支座承载力满足要求。4.2横梁结构状态分析4.2.1 190m跨结构（1）下层吊杆横梁下层吊杆钢横梁间距为8米，其上作用的荷载包括工字型组合混凝土钢梁的自重、空心板、板的重量、铺装、栏杆、轨道的重量，和汽车、人群和轻轨的活载。取最不利组合验算，结果见下表。表10. 190米下层中吊杆钢横

23、梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应容许应力是否满足支点截面最大 (压)43.4194满 足支点截面最小 (拉)-83.8-194满 足跨中截面最大（压）191.0194满 足跨中截面最小（拉）-192.8-194满 足表11 190米下层边吊杆钢横梁应力验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应容许应力是否满足支点截面最大 (拉)43.4194满 足支点截面最小 (压)-83.7-194满 足跨中截面最大（拉）159.9194满 足跨中截面最大（拉）-158.3-194满 足计算结果表明，190m跨下层吊杆钢横梁应力满足规范要求。（2）上层吊杆横梁上层吊杆钢横梁间距为

24、8米，其上作用的荷载包括箱型组合混凝土钢梁的自重、板的重量、铺装、栏杆、防撞栏的重量，和汽车、挂车的活载。荷载标准为汽20，挂车100。取最不利组合验算，结果见下图及下表。图 24 上层吊杆钢横梁组合正应力图 25 上层吊杆钢横梁组合正应力表12. 190米上层吊杆横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面组合I组合III容许应力是否满足钢横梁最大应力83.149.6194满 足钢横梁最小应力-125.5-119.5-194满 足计算结果表明，上层吊杆横梁应力满足规范要求。（3）拱肋横梁上层拱肋横梁与拱上横梁和吊杆横梁的间距均为8米，其上作用的荷载包括箱型钢梁的自重、板的重量、铺装、栏杆、

25、防撞栏的重量，和汽车20、挂车100的活载。计算结果见下图及下表。图 26. 拱肋钢横梁组合I作用钢梁正应力图 27. 拱肋钢横梁组合III作用钢梁正应力表13. 190米拱肋钢横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面组合I组合III容许应力是否满足钢横梁最大应力98.1101.0194满 足钢横梁最小应力-102.4-105.6-194满 足计算结果表明，拱肋横梁应力满足规范要求。（4）拱上立柱横梁上层拱上立柱横梁与墩上立柱横梁的间距为9.5米，和拱肋横梁之间间距为8米，其上作用的荷载包括箱型钢梁的自重、板的重量、铺装、栏杆、防撞栏的重量，和汽20，挂车100的活载。计算结果见下图及下

26、表：图 28. 190米拱上立柱钢横梁组合I钢梁正应力图 29. 190米拱上立柱钢横梁组合III钢梁正应力表14. 190米拱上立柱钢横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面组合I组合III容许应力是否满足钢横梁最大应力87.3487.20194满 足钢横梁最小应力-46.45-46.61-194满 足计算结果表明，拱上立柱横梁应力满足规范要求。（5）墩上立柱横梁上层墩上立柱横梁是预应力混凝土构件，其与邻近横梁（即拱上立柱横梁）间距为9.5米，其上作用的荷载包括预应力混凝土梁的自重、板的重量、铺装、栏杆、防撞栏的重量，和为汽20，挂车100的活载。计算结果见下图及下表：图 33. 19

27、0米墩上立柱混凝土横梁组合III正应力图 31. 190米墩上立柱混凝土横梁组合I正应力图 30. 190米墩上立柱混凝土横梁成桥时正应力表15. 190米上层墩上立柱混凝土横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应A类构件容许应力是否满足成桥时最大应力7.3517.5满 足成桥时最小应力0.700满 足组合I最大应力8.5217.5满 足组合I最小应力-0.86-2.4满 足组合III最大应力11.4817.5满 足组合III最小应力-3.06-2.7超过13.3%计算表明，墩上立柱横梁在组合作用下，超过部分预应力混凝土A类构件要求，满足B类构件要求。（6）端横梁端横梁与邻近横梁

28、的间距为4.10米，其上作用的荷载包括预应力混凝土梁的自重、板和空心板的重量、铺装、栏杆、隔离栏的重量，和汽车、挂车、人群及轻轨的活载。计算结果见下表：表16. 190米端混凝土横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应A类构件容许应力是否满足成桥时截面最大应力2.7917.5满 足成桥时截面最小应力1.110满 足组合I截面最大应力2.7217.5满 足组合I截面最小应力-1.73-2.8满 足计算结果表明，混凝土端横梁应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求。（7）结论综上所述，190m跨横梁分析结论如下：下层吊杆横梁应力满足规范要求；上层吊杆横梁应力满足规范要求；拱肋横梁应力满

29、足规范要求；拱上立柱横梁应力满足规范要求；墩上立柱横梁满足部分预应力混凝土B类构件要求；端横梁应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求。4.2.2 85m跨结构（1）下层吊杆横梁A组下层吊杆横梁A组下层吊杆横梁为第一根吊杆横梁，它与端横梁的间距为3.95米，与下跟吊杆横梁的距离为6.1米。其上作用的荷载包括预应力混凝土梁的自重、空心板、板的重量、铺装、栏杆、轨道的重量，和汽车、人群和轻轨的活载。计算结果见下表。表17. 85米下层A组吊杆横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应A类构件容许应力是否满足成桥时悬臂根部最大7.817.5满 足最小0.40满 足中间段与系梁相交截面最大4

30、.7117.5满 足最小1.860满 足中间段跨中截面最大5.1617.5满 足最小3.830满 足组合悬臂根部最大7.817.5满 足最小0.4-2.8满 足中间段与系梁相交截面最大5.0117.5满 足最小-3.42-2.8不满足中间段跨中截面最大7.3117.5满 足最小1.32-2.8满 足注：组合指考虑恒载、预应力、下层外侧人群、下层内侧公交、中间轻轨荷载及收缩徐变的组合。B组下层吊杆横梁B组下层吊杆横梁是第二根吊杆的横梁，它与邻近横梁的间距为6.1米。其上作用的荷载包括预应力混凝土梁的自重、空心板、板的重量、铺装、栏杆、轨道的重量，和汽车、人群和轻轨的活载。荷载标准为汽20，轻轨，

31、人群集度为4kN/m2。计算结果见下表。表18. 85米下层B组吊杆横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应A类构件容许应力是否满足成桥时悬臂根部最大7.517.5满 足最小0.70满 足中间段与系梁相交截面最大7.3917.5满 足最小1.140满 足中间段跨中截面最大7.1717.5满 足最小4.220满 足组合悬臂根部最大7.417.5满 足最小0.7-2.8满 足中间段与系梁相交截面最大7.7917.5满 足最小-4.68-2.8不满足中间段跨中截面最大9.6317.5满 足最小1.31-2.8满 足注：组合指考虑恒载、预应力、下层外侧人群、下层内侧公交、中间轻轨荷载及收

32、缩徐变的组合。C组下层吊杆横梁C组下层吊杆横梁是第三根吊杆的横梁，它与邻近横梁的间距为6.1米。其上作用的荷载包括预应力混凝土梁的自重、空心板、板的重量、铺装、栏杆、轨道的重量，和汽车、人群和轻轨的活载。荷载标准为汽20，轻轨，人群集度为4kN/m2。计算结果见下图及下表。表19. 85米下层C组吊杆横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应A类构件容许应力是否满足成桥时悬臂根部最大7.517.5满 足最小0.70满 足中间段与系梁相交截面最大7.2217.5满 足最小1.220满 足中间段跨中截面最大6.9017.5满 足最小4.850满 足组合悬臂根部最大7.417.5满 足最

33、小0.7-2.8满 足中间段与系梁相交截面最大7.5917.5满 足最小-4.93-2.8不满足中间段跨中截面最大9.4017.5满 足最小1.91-2.8满 足注：组合指考虑恒载、预应力、下层外侧人群、下层内侧公交、中间轻轨荷载及收缩徐变的组合。D组下层吊杆横梁D组下层吊杆横梁是第四根中间吊杆的横梁，它与邻近横梁的间距为6.1米。其上作用的荷载包括预应力混凝土梁的自重、空心板、板的重量、铺装、栏杆、轨道的重量，和汽车、人群和轻轨的活载。荷载标准为汽20，轻轨，人群集度为4kN/m2。计算结果见下表：表20. 85米下层D组吊杆横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应A类构件容许

34、应力是否满足成桥时悬臂根部最大7.517.5满 足最小0.70满 足中间段与系梁相交截面最大7.1417.5满 足最小1.250满 足中间段跨中截面最大6.7417.5满 足最小5.390满 足组合悬臂根部最大7.417.5满 足最小0.7-2.8满 足中间段与系梁相交截面最大7.5217.5满 足最小-5.04-2.8不满足中间段跨中截面最大9.2317.5满 足最小2.43-2.8满 足注：组合指考虑恒载、预应力、下层外侧人群、下层内侧公交、中间轻轨荷载及收缩徐变的组合。计算结果表明，下层吊杆横梁中间部分梁的拉应力较大，位置在与系梁相交截面的下缘，超出了部分预应力A类构件的允许拉应力要求。

35、但满足部分预应力B类构件的要求，可对预应力筋的位置适当进行调整，以满足A类构件的要求。（2）拱上立柱横梁近墩拱上立柱横梁近墩拱上立柱横梁是指靠近桥墩的拱上立柱横梁，其立柱较高，故单独取出予以验算。拱上立柱横梁之间间距为6.1米，其上作用的荷载包括预应力混凝土横梁的自重、板的重量、铺装、栏杆、防撞栏的重量，和汽车活载。活载标准为城A荷载，不计挂车。计算结果见下图及下表：图 34. 85米上层近墩拱上立柱混凝土横梁成桥初期截面正应力图 35. 85米上层近墩拱上立柱混凝土横梁组合I截面正应力表21. 85米近墩拱上立柱横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应A类构件容许应力是否满足成

36、桥时最大应力12.4317.5满 足成桥时最小应力-1.140不满足组合I最大应力12.4317.5满 足组合I最小应力-1.14-2.4满 足其它拱上立柱横梁其它拱上立柱横梁指靠近跨中的拱上立柱横梁，其特点是立柱较矮。拱上立柱横梁之间间距为6.1米，其上作用的荷载包括预应力混凝土梁的自重、板的重量、铺装、栏杆、防撞栏的重量，和汽车活载。荷载标准为城A荷载，不计挂车。由于其是预应力混凝土梁，所以应计算成桥时重力作用下的应力和使用阶段的应力。计算结果见下图及下表：图 37. 85米其它拱上立柱混凝土横梁使用组合I正应力图 36. 85米其它拱上立柱混凝土横梁成桥初期正应力表22 85米其它拱上立

37、柱混凝土横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应A类构件容许应力是否满足成桥时最大应力12.0617.5满 足成桥时最小应力-1.320不满足组合I最大应力12.1317.5满 足组合I最小应力-3.05-2.4超过27.1%对于A类构件，恒载作用下不允许出现拉应力。计算结果表明，拱上立柱横梁在成桥初期，横梁与立柱连接处的下缘出现拉应力，不满足要求。建议对预应力筋的线形进行调整。（3）墩上立柱横梁墩上立柱横梁与邻近拱上立柱横梁的间距为4.35米，其上作用的荷载包括预应力混凝土横梁的自重、板的重量、铺装、栏杆、防撞栏的重量，和汽车活载。荷载标准为城A荷载，不计挂车。由于其是预应力混

38、凝土梁，所以应计算成桥时重力作用下的应力和使用阶段的应力。计算结果见下图及下表。图 38. 85米墩上立柱混凝土横梁成桥初期正应力图 39. 85米墩上立柱混凝土横梁使用组合I正应力表23. 85米墩上立柱混凝土横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应A类构件容许应力是否满足成桥时最大应力6.6317.5满 足成桥时最小应力0.060满 足组合I最大应力7.9017.5满 足组合I最小应力-1.43-2.4满 足计算结果表明，墩上立柱混凝土横梁应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求。（4）端横梁端横梁与邻近横梁间距为3.95米，其上作用的荷载包括预应力混凝土梁的自重、板和空心板的

39、重量、铺装、栏杆、隔离栏的重量，活载有汽车、人群及轻轨。计算结果见下表。表24. 85米混凝土端横梁验算表（单位：应力Mpa） 项 目计算截面荷载效应容许应力是否满足成桥时悬臂根部最大1.7017.5满 足最小1.610满 足中间段与系梁相交截面最大1.6317.5满 足最小1.390满 足中间段跨中截面最大1.5317.5满 足最小1.420满 足组合悬臂根部最大1.8617.5满 足最小1.68-2.8满 足中间段与系梁相交截面最大1.2217.5满 足最小-1.66-2.8满 足中间段跨中截面最大1.4417.5满 足最小-1.50-2.8满 足计算结果表明，端横梁应力满足部分预应力混凝

40、土A类构件的要求。 （5）结论综上，85米跨的下层吊杆横梁中间部分梁的拉应力较大，位置在与系梁相交截面的下缘，超出了部分预应力A类构件的允许拉应力要求。但满足部分预应力B类构件的要求，可对预应力筋的位置适当进行调整，以满足A类构件的要求。在成桥初期恒载作用下，拱上立柱横梁横梁与立柱连接处的下缘出现拉应力，不满足规范要求。建议对预应力筋的线形进行调整。墩上立柱横梁应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求。端横梁应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求。4.3 桥面板结构状态分析桥面板计算包括纵向梁的抗弯承载力验算和横向板的验算。4.3.1 190m跨结构（1）形板类型1正截面强度验算表25. 190

41、米类型1边板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 项 目计算截面组合I组合截面抗力是否满足跨中截面138.633184.388487.000满 足支点截面-96.047-85.314-249.000满 足表26. 190米类型1中板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 项 目计算截面组合I组合截面抗力是否满足跨中截面191.181179.886487.000满 足支点截面-98.087-88.499-249.000满 足裂缝验算表27. 190米类型1边板裂缝验算表（单位：宽度mm） 项 目位置荷载效应容许裂缝是否满足下 缘0.06390.2000满 足上 缘0.07080.2000满 足表28. 190米类型1中板裂缝验算表（单位：宽度mm） 项 目位置荷载效应容许裂缝是否满足