技术周刊 | YJK-Bridge设计参数释义与规范验算指引

来源：市场资讯

（来源：yjk彭可可 盈建科）

概述

本文围绕常规A类预应力混凝土主梁设计验算全过程，阐释 YJK Bridge软件参数界面各参数的含义；依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）梳理软件荷载组合逻辑，并对照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）逐条解读A类预应力梁各项验算内容。

一、程序设计参数释义

1. 设计规范

目前程序支持的设计规范有公路混凝土类：JTJ023-85、JTG D62-2004、JTG 3362-2018、JTG/T 3365-05-2022；公路钢/组合梁类：JTG D64-2015、JTG/T D64-01-2015；市政城市桥梁：CJJ 11-2011；水利水工结构：SL 191-2008、SL/T 191-2025。

2. 设计安全等级

依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）第4.1.5条，公路桥涵结构设计安全等级，对应γ0—结构重要性系数。

3. 构件制作方式

桥梁主梁分为预制、现浇两类施工工艺；依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第6.3节抗裂验算相关规定，抗裂控制指标、计算参数需按构件不同制作方式分别取值验算。

4. 构件类型

全预应力：截面不允许出现拉应力；A类：允许产生拉应力，但不得超过规范限值，截面严禁开裂。B类：允许截面出现裂缝，但裂缝宽度需控制在规范允许范围内；在软件中选定对应构件类型后，程序将自动调取抗裂验算公式。

5. 环境类别

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第6.4节，用于确定裂缝宽度限值。

6. 扭矩降低系数βt

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第5.5.4条，构件抗扭验算需计算抗扭降低系数βt，其中，计算受扭塑性抵抗矩 Wt时，截面参与范围可选择翼缘+腹板或腹板两种模式。

7. 计算长度系数

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第5.3节，换算计算长度l0，并用于计算长细比，受压构件承载能力验算。

8. 裂缝计算系数

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第6.4.3条；裂缝计算参数C1、C2、C3软件默认为0，程序将自动按规范取值；用户也可根据实际需求自定义修改。

9. 施工阶段混凝土强度调整系数

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第7.2.3条，施工阶段应力验算实现混凝土强度折减。

10. 抗剪计算预应力弯起钢筋考虑高度范围

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG 3362-2018》条文说明第5.2.9条第（3）款：计算有效高度h0时，纵向受拉钢筋可不计钢束的弯起；用于界定抗剪承载力计算中可计入的弯起预应力钢束竖向高度区间。

11. 保护层厚度(mm)

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第5.5.1条抗扭验算，混凝土保护层厚度用于求解箍筋内表面包围的截面核心面积Acor。

12. RC构件采用焊接钢筋骨架

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG 3362-2018》条文6.4.3，当构件采用焊接钢筋骨架时，钢筋直径可取1.3倍放大系数；勾选后用户可自定义修改数值。

二、荷载组合

程序可按规范生成荷载组合，操作步骤：1.荷载组合→2.按规范生成→3.选择规范；支持规范：《公路桥涵设计通用规范》、《铁路桥涵设计规范》、《水工建筑物荷载设计规范》、《水工混凝土结构设计规范》、《水工建筑物荷载标准》。

1. 基本组合

依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）第2.1.21条，第4.1.5条；

基本组合

2. 频遇组合

依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）第4.1.6条第1款；

频遇组合

3. 准永久组合

依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）第4.1.6条第2款；

准永久组合

4. 标准组合

依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）第4.1.8条；

标准组合

三、设计验算配套规范条款解读

1. 正截面抗弯承载力验算

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第5.2.2 ~ 5.2.7条进行抗弯承载力验算。

1）受压区高度x

2）设计值

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第5.1.2条，对持久设计状况承载能力极限状态计算采用基本组合，并计入结构重要性系数。

3）容许值

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第5.2.3条，仅采用纵向体内钢筋的翼缘位于受压区的 T 形或 I 形截面受弯构件，其正截面抗弯承载力应按下列规定计算：

4）容许值（包）

针对截面最大弯矩效应MyMax开展验算时，承载力包络限值取用截面受拉区对应正弯矩容许抗弯承载力；针对截面最小弯矩效应MyMin开展验算时，承载力包络限值取用截面受拉区对应负弯矩容许抗弯承载力；取值仅由受拉位置决定，与计算弯矩本身正负无关。

5）安全系数

安全系数=容许值/设计值。

2. 斜截面抗弯承载力验算

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第5.2.9 ~ 5.2.12条。

1）截面尺寸限制验算

第5.2.11条，控制截面尺寸，避免腹板混凝土发生斜压破坏。

2）最小配箍率控制验算

第5.2.12条，判别仅配置构造箍筋能否满足抗剪要求，通过最小配箍率限值规避斜拉破坏。

注：箍筋构造最小配箍率要求详见规范第9.3.12条。

3）容许值

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第5.2.9条，按剪压破坏机理计算斜截面抗剪承载力。

4）安全系数

安全系数=容许值/设计值。

3. 正截面抗裂验算

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第6.3.1条，计算构件正截面混凝土受拉边缘应力，并根据预应力构件类型分别采用对应抗裂控制条件。

1）全预应力混凝土构件

频遇组合下全截面受压，条文6.3.1-1。

2）A类预应力混凝土构件

• 频遇组合下允许出现拉应力，条文6.3.1-3。

• 准永久组合下全截面受压，条文6.3.1-4。

3）B类预应力混凝土构件

第6.3.1条第1款第3项。

• 频遇组合下允许开裂，但裂缝宽度不允许超过限值（0.2mm）；

• 自重下全截面受压。

4. 主拉应力验算

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第6.3.1条第2款、第 6.3.3 条。

• 
  ：截面最大主拉应力；
  

• 
  

  ：主拉应力允许值；

• 
  ：应力点，依次表示上翼缘（左上，右上），下翼缘（左下，右下），腹板（左中，右中）。
  

5. 裂缝宽度验算

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第6.4节开展裂缝宽度验算。

注：本文A类预应力混凝土主梁，无需裂缝宽度验算。

6. 挠度和预拱度验算

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）第6.5节相关要求开展计算。

1）挠度验算

• Ms：频遇组合计算下弯矩值；

• Mcr：截面开裂弯矩；

• fa：频遇组合作用产生的总挠度；

• fd：可变移动荷载频遇组合挠度；

• fn：挠度限制允许值，依据第6.5.5条取值。

2）预拱度验算

预拱值C：依据第6.5.5条，由预加应力产生的长期反拱值与频遇组合长期挠度叠加得到（反号）；

四、小结

本文围绕常规A类预应力混凝土主梁设计验算流程，首先系统解读YJK Bridge软件设计参数界面含义；其次依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）梳理软件内置荷载组合规则；最后结合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）对A类预应力混凝土桥梁设计程序验算项逐一解读。包括：

• 软件设计参数界面各选项卡说明

  设计规范、设计安全等级、构件制作方法、构件类型、环境类别、扭矩降低系数βt、计算长度系数、裂缝计算系数、施工阶段混凝土强度调整系数、抗剪计算预应力弯起钢筋考虑高度范围、保护层厚度(mm)、RC构件采用焊接钢筋骨架。

• 软件荷载组合类别梳理

  基本组合、频遇组合、准永久组合、标准组合。

• A类预应力混凝土梁配套规范验算解读

  正截面抗弯承载力验算、斜截面抗弯承载力验算、主拉应力验算、挠度和预拱度验算。

后续YJK Bridge会继续优化设计模块功能，并更新相关案例，敬请期待。