跨河梁桥的主梁应力验算案例综述
主梁应力计算以最具代表性的跨中截面和支点截面进行计算。根据《规范》11.2.1和11.2.2条规定进行计算。
抗弯计算应符合以下规定：
1计算组合梁抗弯承载力时，应考虑施工方法及顺序的影响，并应对施工过程进行抗弯验算，施工阶段作用效应组合应符合现行《公路桥涵设计通用规范》JTGD60的规定。
2组合梁抗弯承载力应采用线弹性方法计算，并应符合以下规定：
(11.2.1)
《规范》11.2.2抗剪计算应符合以下规定：
1组合梁截面的剪力应全部由钢梁腹板承担，不考虑混凝土板的抗剪作用。
2组合梁截面抗剪验算应符合以下规定：
(11.2.2-1)
一、二期恒载效应
一期恒载钢梁上缘和下缘应力标准值：
二期恒载（桥面铺装完成阶段）钢梁上缘和下缘应力标准值：
此时混凝土桥面板开始参与受力，混凝土板上缘和下缘应力标准值：
计算结果如下：
一期恒载应力
σsu(MPa)
-50.28
σsb(MPa)
44.62
二期恒载应力
σsu(MPa)
-4.78
σsb(MPa)
34.19
σcu(MPa)
-1.57
σcb(MPa)
0.91
徐变效应
由于混凝土徐变，钢梁上缘和下缘应力标准值为：
混凝土上缘和下缘应力标准值：
徐变效应应力计算结果汇总：
徐变效应下的应力
σsu(MPa)
-20.24
σsb(MPa)
-4.94
σcu(MPa)
-1.62
σcb(MPa)
-1.49
收缩效应
由于混凝土收缩引起的钢梁上缘和下缘应力标准值：
混凝土上缘和下缘应力标准值：
收缩效应应力计算结果汇总：
收缩效应下的应力
σsu(MPa)
-28.97
σsb(MPa)
7.14
σcu(MPa)
0.46
σcb(MPa)
0.66
梯度温度效应
以混凝土比钢梁高10度为例，钢梁上缘和下缘应力标准值：
混凝土上缘和下缘应力标准值：
温差次应力（混凝土升温10°）
σcu(MPa)
1.56
σcb(MPa)
1.97
σsu(MPa)
-10.40
σs(MPa)
-7.41
若混凝土比钢梁低10°，计算过程与上述计算过程类似，温差次应力数值相同，符号相反。
车辆荷载效应
车辆荷载应力
σsu(MPa)
-14.26
σsb(MPa)
101.89
σcu(MPa)
-4.68
σcb(MPa)
-2.72
承载能力极限状态验算
根据《通用规范》4.1.6条，承载能力极限状态正应力验算如下表所示：
承载能力极限状态正应力验算表（跨中截面）
序号
项目
钢梁上缘(MPa)
钢梁下缘(MPa)
砼上缘(MPa)
砼下缘(MPa)
1
一期恒载
-50.28
44.62
0.00
0.00
2
二期恒载
-4.78
34.19
-1.57
0.91
3
徐变
-20.24
-4.94
-1.62
-1.49
4
收缩
-28.97
7.14
0.46
0.66
5
梯度温差（-10°）
-10.40
-7.41
1.56
1.97
6
梯度温差（+10°）
10.40
7.41
-1.56
-1.97
7
活载（汽车荷载)
-14.26
101.89
-4.68
-2.72
8
冲击荷载
（μ=0.222）
-3.17
22.62
-1.04
-0.60
9
施工短暂状况验算标准组合
-121.70
205.53
-8.44
-3.24
10
应力允许值
345.00
345.00
20.72
20.72
11
是否通过
是
是
是
是
12
承载能力极限状态验算基本组合
-90.47
268.89
-9.88
-3.56
13
强度设计值
260
270
22.4
22.4
14
S/R（%）
35%
99.59%
44%
16%
15
是否通过
是
是
是
是
承载能力极限状态验算
根据《规范》11.2.1条规定，应对施工过程进行抗弯验算。施工阶段为短暂状况，效应组合取为标准组合，短暂状况主梁正应力验算见上表，剪应力验算见下表：
截面切应力验算表（跨中截面）
Aw（mm^2）
171000
序号
工况
支座
1
一期恒载
3.0
2
二期恒载
1.0
3
活载（汽车荷载)
3.3
4
冲击荷载（μ=0.222）
0.7
短暂状况验算标准组合
8.0
强度标准值
155.0
是否通过
是
承载能力极限状态验算基本组合
10.3
强度设计值
155.0
S/R（%）
0.1
是否通过
是
注：因钢梁截面沿跨长无变化，因此本例子折算应力验算从略。
正常使用极限状态抗裂验算
按照《规范》11.3.3条规定，混凝土板应进行裂缝宽度验算。由上述计算结果可以知道，混凝土板在施工及使用阶段均受压，故抗裂验算自动通过。