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L=40m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算1．设计资料某等截面空腹式悬链线无铰拱石拱桥上部结构为等跨40m的石砌板拱，下部结构为重力式墩和U型桥台，均置于非岩石土上。
1.1设计标准1.1.1设计荷载公路-II级汽车荷载，人群荷载3kN/m2。
1.1.2跨径及桥宽净跨径L0=40m，净矢高05f m=，净矢跨比f0/L0=1/5。
桥面净宽为净7+2×(0.25+0.75m人行道)，B0=9m。
1.2材料及其数据1.2.1拱上建筑拱顶填料厚度h d=0.5m，包括桥面系的计算厚度为0.736m，换算平均重力密度1γ=20kN/m3。
护拱为浆砌片石，重力密度2γ=23kN/m3。
腹孔结构材料重力密度3γ=24kN/m3。
主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均重力密度4γ=19kN/m3。
1.2.2主拱圈M10砂浆砌MU60块石，重力密度5γ=24kN/m3。
拱圈材料抗压强度设计值cdf=4.22MP a。
拱圈材料抗剪强度设计值vdf=0.073MP a。
弹性模量E m=7300MPa。
拱圈设计温度差为±15℃。
2确定拱轴系数拱轴系数m 值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m 值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩4/1M ∑。
其比值f y M M j //4/14/1=∑∑。
求得f y /4/1值后，可由肌1)2/)(2/1(24/1--=y f m 中反求m 值，若求出的m 值与假定的舰值不符，则应以求得的肌值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。
2.1拟定上部结构尺寸2.1.1主拱圈几何尺寸a. 截面特性截面高度 5.0 1.295.244d cm β==⨯= 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横截面面积 A=0.95244m 2；惯性矩 ==122hd I 0.07560m 4； 截面抵抗矩 62hd W ==0.15119m 3；截面回转半径12/d w =γ=ccccb. 计算跨径和计算矢高假定m=1.988，相应的f y /4/1=0.225。
尼尔森体系铁路系杆拱桥的施工与控制摘要下承式尼尔森体系系杆拱桥造型美观,结构形式新颖,具有较大的承受超载和偏载的能力，宣杭铁路复线东苕溪特大桥主桥采用112米尼尔森体系提篮式钢管砼系杆拱桥，是我国第一座采用尼尔森体系、先拱后梁的铁路系杆拱桥。
关键词尼尔森体系系杆提篮拱挂篮悬浇1 工程概况宣杭铁路增建二线工程东苕溪特大桥，横跨太湖支流东苕溪（斜交角度20度），一跨过河。
桥梁全长1171.13m，主桥为采用112米尼尔森体系提篮式钢管混凝土系杆拱桥，拱肋采用l计=112m，f=22.4m，f/l=1:5，m=1.347的悬链线，在横桥向内倾13度，形成提篮式；吊杆布置为斜吊杆，间距8m，系梁采用单箱三室整体式纵梁体系。
钢管拱采用无推力拱体系，拱脚采用16束19-7ф5预应力体外索平衡钢管拱水平推力。
拱肋采用悬链线线型，哑铃型钢管砼截面。
截面高度h=3.0m，钢管直径为1000mm，两钢管之间用δ=16mm的腹板连接，拱肋内灌注c50级微膨胀砼，拱肋分5节段拼装，节段最重约80t。
系梁按整体箱型布置，采用单箱3室，预应力砼箱形截面(系梁在悬浇过程中为钢筋砼结构)。
桥面宽15m，梁高2.5m。
系梁共分为15节段，采用挂篮对称悬臂浇注施工。
2 工程特点2-1 本桥为国内首座下承式尼尔森体系铁路双线系杆拱桥。
2-2 梁体采用挂篮悬浇，先拱后梁，设计允许在施工过程中梁体出现0.2mm以下细微裂纹。
2-3 梁体采用挂篮悬浇施工，吊杆采用间距8米的交叉斜吊杆，结构整体受力复杂，线型控制成为工程的重点和难点。
3 总体施工方案提篮拱拱肋采用工厂制造、厂内半跨立体预拼、现场短线法组拼、缆索吊机起吊纵移、通过扣索塔架斜拉扣挂的分段悬拼方案进行施工；拱肋安装后，按设计要求张拉水平预应力束（系杆），然后进行拱肋内砼顶升施工；按设计要求的程序施工提篮拱系梁，系梁采用两套吊索式挂篮由两拱脚处向跨中方向对称现浇施工。
（见图1）4 钢管拱制造与安装及拱肋内砼压注钢管拱采用厂内分节段（单拱肋）制造，现场拼装成5个节段（双拱肋），然后采用缆索吊机进行节段整体吊装施工。
L=40m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算1．设计资料某等截面空腹式悬链线无铰拱石拱桥上部结构为等跨40m的石砌板拱，下部结构为重力式墩和U型桥台，均置于非岩石土上。
1.1设计标准设计荷载公路-II级汽车荷载，人群荷载3kN/m2。
跨径与桥宽净跨径L0=40m，净矢高05f m=，净矢跨比f0/L0=1/5。
桥面净宽为净7+2×(0.25+0.75m人行道)，B0=9m。
1.2材料与其数据拱上建筑拱顶填料厚度h d=0.5m，包括桥面系的计算厚度为0.736m，换算平均重力密度1γ=20kN/m3。
护拱为浆砌片石，重力密度2γ=23kN/m3。
腹孔结构材料重力密度3γ=24kN/m3。
主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均重力密度4γ=19kN/m3。
主拱圈M10砂浆砌MU60块石，重力密度5γ=24kN/m3。
拱圈材料抗压强度设计值cdf=4.22MP a。
拱圈材料抗剪强度设计值vdf=0.073MP a。
弹性模量E m=7300MPa。
拱圈设计温度差为±15℃。
2确定拱轴系数拱轴系数m 值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m 值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩4/1M ∑。
其比值f y M M j //4/14/1=∑∑。
求得f y /4/1值后，可由肌1)2/)(2/1(24/1--=y f m 中反求m 值，若求出的m 值与假定的舰值不符，则应以求得的肌值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。
2.1拟定上部结构尺寸主拱圈几何尺寸a. 截面特性截面高度 5.0 1.295.244d cm β==⨯= 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横截面面积A=0.95244m 2；惯性矩==122hd I 0.07560m 4； 截面抵抗矩62hd W ==0.15119m 3；截面回转半径12/d w =γ=cccc b. 计算跨径和计算矢高假定m=1.988，相应的f y /4/1=0.225。
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋瞬时合龙施工关键技术发布时间：2022-06-30T03:12:09.607Z 来源：《城镇建设》2022年5期作者：陈少华[导读] 钢管拱桥施工中，拱肋合龙是一个非常关键的阶段。
合龙施工需长时间高空作业，陈少华中交四公局第五工程有限公司陕西西安 710065摘要：钢管拱桥施工中，拱肋合龙是一个非常关键的阶段。
合龙施工需长时间高空作业，安全风险高，且为保证成桥线型和工程质量，需选择在环境温度相对稳定的时段内尽快完成精准合龙。
本文结合工程实例，针对无支架法安装拱肋的钢管拱桥，设计了一种瞬时合龙构造，并对其瞬时合龙的关键技术进行了介绍，可实现高效、高精度合龙，安全可靠，操作简便，实用性强。
关键词：钢管拱桥；缆索吊装；拱肋；合龙；瞬时合龙0 引言近些年以来，钢管混凝土拱桥在我国发展迅速，其独特美观的造型往往能够与自然环境融合，并且采用钢管和混凝土作为主材，相互结合，优势互补，因此也具有更加出色的力学性能。
钢管混凝土拱桥具有很好的跨越能力，适合在深山峡谷中进行建造，但对施工方面提出了一定的要求。
国内大跨度钢管混凝土拱桥施工常用的方法有无支架法、如缆索吊装法、劲性骨架法等等，而拱肋合龙是拱桥施工的关键，对保证拱肋线形和结构内力合理有着十分重要的意义。
拱桥合龙施工，通常会设置合龙段，但在无支架法施工中，合龙段需长时间进行高空作业，实施吊装，且受索力、风力、温度、光照条件等变化的影响，精度控制难度较大、风险较高。
因此采用一种能够最大程度降低外力影响的同时，实现高效、精准合龙的技术对钢管混凝土拱桥施工尤其是采用无支架法施工时，具有很积极的意义。
1 工程概况某大桥位于高山峡谷地区，设计为中承式钢管混凝土拱桥，跨径262m，计算跨径248m，计算矢跨比1/4，拱轴线为m=1.5的悬链线。
大桥跨越一水库，水面宽约200m，两岸山体陡峭，地形复杂，且紧接两侧隧道。
主桥拱圈为桁架结构，采用双片式钢管混凝土拱肋，拱肋总高为5.35m，总宽为2.75m，圆管外径为950mm，壁厚为16mm和14mm两种类型。
自密实微膨胀混凝土配合比设计和施工要点论文导读：对于钢管混凝土拱,其拱内自密实微膨胀混凝土的配制是整个施工技术的核心。
因此要求设计坍落度要求220～260mm，经时损失20mm/h扩展度要求550～650mm，电通量的设计要求＜1000C，含气量要求1.5～3％，无抗冻要求，砼强度等级为C55。
关键词：自密实微膨胀，设计，施工控制0.前言自密实混凝土是八十年代后期从日本首先发展起来的一种高性能混凝土。
由于其良好的施工性能和在国内外许多大型工程中的成功使用,近几年来在我国也逐渐得到应用和推广,尤其是在钢管混凝土中和各种难以浇筑的结构部位更是得到了较为广泛的应用。
对于钢管混凝土拱,其拱内自密实微膨胀混凝土的配制是整个施工技术的核心。
高强自密实微膨胀混凝土的配制,一般通过复合掺入活性矿物掺料和化学外加剂来降低水灰比,提高混凝土的流动性,并达到缓凝、保塑的施工要求。
活性矿物掺料除了取代一部分水泥、减小收缩的作用外,还可以取代一部分细集料,通过发挥其微集料效应,更好地填充混凝土内部的孔隙,起到改善混凝土的和易性和可泵性、提高混凝土的密实度和耐久性、减少泵送时混凝土对管壁的摩擦阻力的作用。
高强自密实混凝土所用胶凝材料总量一般在500～550kg/m3之间,砂率较大,粗骨料用量和粒径均较小,容易产生较大的收缩,引起内应力裂缝,从而导致混凝土强度和耐久性的降低。
一般通过加入膨胀剂来保证混凝土的无收缩或微膨胀。
广深港铁路客运专线广深段沙湾水道特大桥1-112m提篮拱桥长116m，计算跨度为112m，桥下净空为32.9m；是目前国内施工高度最高的客运专线提篮拱。
免费。
提篮拱按尼尔逊体系布置吊杆，采用单箱三室截面预应力混凝土系梁。
拱肋采用悬链线线型，矢跨比为1：5，拱肋平面内矢高为22.4m。
拱肋横截面采用哑铃形混凝土钢管截面，截面高度为3.0m，沿程等高布置，钢管直径为1200mm，由厚18mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用16mm厚的腹板连接。
特别策划·京沪10周年京沪高铁简支系杆拱创新设计与发展吴孟畅1，2，文望青1，许三平1，2（1.中铁第四勘察设计院集团有限公司中铁建大桥设计研究院，湖北武汉430063；2.中铁第四勘察设计院集团有限公司中国铁建股份有限公司桥梁工程实验室，湖北武汉430063）摘要：简支系杆拱是一种结构受力明确、刚度大、高度低，且美观、经济的无推力拱桥。
在京沪高铁徐沪段，简支系杆拱首次被系统研究和广泛运用。
该路线共设跨度96m、112m和128m 的简支系杆拱桥21处。
简支系杆拱的结构为外部静定、内部超静定的尼尔森体系平行拱或提篮拱；系梁采用单箱三室等高预应力混凝土箱梁；拱肋采用哑铃型钢管混凝土截面；吊杆采用PES（FD）低应力防腐索体。
通过对吊杆布置形式、矢跨比和拱轴线线形等关键技术参数进行对比研究，确定了合理的结构形式。
对简支系杆拱结构的优化进行了总结，并对桥梁结构的发展进行了展望。
关键词：京沪高铁；简支系杆拱；系梁；拱肋；吊杆；拱脚；横撑；关键技术参数中图分类号：U443文献标识码：A文章编号：1001-683X（2022）02-0056-08 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.12.26.0011概述京沪高铁全长1318km，设计时速350km，全线采用CRTSⅡ型板式无砟轨道，桥梁长度占比超过80%，是全世界一次建成里程最长的高速铁路。
京沪高铁的建设支撑了我国大规模高速铁路快速发展，提升了铁路现代化水平，为推动我国科技进步作出重大贡献，取得了举世瞩目的成就［1-2］。
20世纪90年代初，尚处于可行性研究阶段的京沪高铁就创新性地提出简支系杆拱这一新型桥型，并开展了系统研究。
钢管混凝土系杆拱桥是利用梁的受弯拉和拱的受压特点组成的组合结构［3-6］。
其中，钢管混凝土拱肋作为主要受力构件，承载能力大、施工方便，拱脚较大的水平推力通过预应力混凝土系梁平衡；混第一作者：吴孟畅（1993—），男，工程师。
主跨1200m单跨悬索桥总体计算成果1、主要技术标准公路等级：双向六车道高速公路；计算行车速度： 100Km/h；设计荷载：公路—Ⅰ级；地震基本烈度：基本裂度为6度，按7度设防设计温度：根据当地气象条件，多年平均气温17℃，极端最低气温40.3℃，极端最高气温-11℃，冬季平均最低气温 5.3℃，夏季平均最高气温28℃。
设计基准风速：10m高1/100频率的10min平均最大风速23m/s设计纵坡：2.4%；桥面横坡：2%；桥面宽度：有效宽度为33.0m，主桥全宽37.5m；主桥计算跨径：1200m2、静力计算2.1、主要荷载2.1.1、主要荷载一览表2.1.2、恒载单根主缆（包括吊索、索夹、检修道及缠丝等）：34.974KN/m（沿弧长）钢箱梁一期恒载取平均值为139.6KN/m；索塔恒载，按照各段塔柱和横梁的截面积计算。
主梁桥面铺装、桥面系等二期恒载平均值：51.31KN/m。
2.1.2、公路—Ⅰ级活载由于本桥跨径较长，故在本桥的计算分析中，将规范中的车队换算成均布荷载。
并将荷载与横向分布系数等相乘，分配到每个索面：普通车每车道每辆重200KN，作用长度按19 m考虑，得到换算集度：q=200/19=10.53KN/m1每车道中有重车一辆，重550KN，作用长度按17.8 m考虑，得到换算集度： q=550/17.8=30.899KN/m2同时考虑以下系数：①多车道横向折减系数： 0.50（横向按八个车道加载）②纵向折减系数： 0.93③偏载系数： 1.10综合系数： 8×0.50×0.93×1.10 =4.0922.1.3、温度荷载本设计计算均以17℃为基准温度考虑，总体计算按升温27℃，降温-28℃取；砼索塔横向计算按升温15℃，降温按-15℃；2.1.4、风荷载根据《公路桥梁抗风设计指南》计算：基本风速：U10＝23m/s；设计基准风速：U d＝K1 U10≈28.8m/s；其中K1按B类场地、桥面高度40m取，K1＝1.25；2.2、荷载组合对于全桥体系，主要进行以下四种组合，这些组合均是在运营阶段下的。
L=50m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算1．设计资料某等截面空腹式悬链线无铰拱石拱桥上部结构为等跨50m的石砌板拱，下部结构为重力式墩和U型桥台，均置于非岩石土上。
(1)设计标准l)设计荷载公路-Ⅱ级汽车荷载，人群荷载3kN/m2。
2)跨径及桥宽净跨径L0=50m，净矢高f0=10m，净矢跨比f0/L0=1/5。
桥面净宽为净9+2×1.5，B0=12m。
(2)材料及其数据l)拱上建筑γ=20kN/m3。
拱顶填料厚度h d=0.5m，包括桥面系的计算厚度为0.68m，换算平均重力密度1γ=23kN/m3。
护拱为浆砌片石，重力密度2γ=24kN/m3。
腹孔结构材料重力密度3γ=20kN/m3。
主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均重力密度42)主拱圈γ=24kN/m3。
M7.5砂浆砌MU80块石，重力密度5f=4.37MP a。
拱圈材料抗压强度设计值cdf=0.075MP a。
拱圈材料抗剪强度设计值vd弹性模量E m=7300MPa。
拱圈设计温度差为+22℃，-15℃。
(3)设计依据1)《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)，简称《桥规D60》；2)《公路圬工桥涵设计规范)》(JTG D61-2005)，简称《桥规D61》；3)《公路桥涵设计手册——拱桥》上册(石绍甫)、下册(顾安邦)，简称《拱桥》。
2．主拱圈计算(1)确定拱轴系数拱轴系数m 值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m 值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩4/1M ∑。
其比值f y M M j //4/14/1=∑∑。
求得f y /4/1值后，可由肌1)2/)(2/1(24/1--=y f m 中反求m 值，若求出的m 值与假定的舰值不符，则应以求得的肌值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。
尼尔森体系提篮拱桥施工技术冯广胜【摘要】宣杭铁路东苕溪特大桥主桥为单孔112m跨度尼尔森体系提篮式拱桥,该体系铁路桥在我国首次采用.介绍该桥的施工技术,包括施工中的关键技术问题及其解决方法.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2005(000)010【总页数】4页(P42-45)【关键词】铁路桥;尼尔森体系;提篮拱桥;施工技术【作者】冯广胜【作者单位】中南大学土木建筑学院,长沙,410075;中铁大桥局集团一公司,郑州,450053【正文语种】中文【中图分类】U445.41 工程概况宣杭铁路增建二线工程东苕溪特大桥，位于杭州市，横跨东苕溪，斜交角度20°。
东苕溪为太湖Ⅰ级支流，桥址处河段为Ⅴ级航道，要求通航静宽45.0 m，静高5.0 m，最高通航水位3.12 m。
该桥立面如图1所示。
图1 宣杭铁路东苕溪特大桥立面(单位：m)主桥为单孔112 m跨度尼尔森体系提篮式拱桥，钢管拱肋，拱肋采用悬链线线形，计算跨度L=112 m，矢高f=22.4 m，矢跨比f/L=1∶5，m=1.347，拱肋在横桥向向内倾斜角度13°，形成提篮式。
拱肋横断面采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度h=3.0 m，等高布置。
钢管直径为1 000 mm，板厚16 mm，两钢管之间腹板板厚16 mm。
钢管、腹板内填充C50补偿收缩混凝土。
两拱肋间设5道横撑，自下而上分别为“K”型撑、直型撑和拱顶的X型撑。
系梁采用单箱三室预应力混凝土箱形截面，桥面箱宽15.0 m，梁高2.5 m，底板厚度为28 cm，顶板厚30 cm，边腹板厚35 cm，中腹板厚30 cm，见图2。
拱脚顺桥向8.0 m范围内设成实体段。
实体段内设21根3-7φ5 mm的横向预应力筋，分上下两排布置，纵向间距50 cm。
吊杆布置采用尼尔森体系，除边吊杆采用139根φ7 mm的平行钢丝束外，其余吊杆均采用127根φ7 mm的平行钢丝束。
本桥设计有16束19-7φ5 mm系梁体外索，顺桥向布置，对称施加于拱脚处。
等截面悬链线空腹式石砌拱桥【目录】目录目录 (1)算例一：等截面悬链线空腹式石砌拱桥 (1)第1章基本资料 (1)1.1设计标准 (1)1.2材料及其数据 (1)1.3设计依据 (2)第2章确定拱轴线m (2)2.1拟定上部结构尺寸 (2)2.1.1主拱圈几何尺寸拟定 (2)2.1.2拱上构造尺寸 (4)2.2恒载计算 (6)2.2.1主拱圈恒载 (6)2.2.2拱上空腹段荷载 (6)2.2.3拱上实腹段的恒载 (8)2.2.4各部分恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩 (10)2.3验算拱轴线m (10)第3章作用效用计算 (10)3.1自重作用效应 (10)3.1.1弹性中重心位置和弹性压缩系数 (10)3.1.2不计弹性压缩的自重水平推力 (11)3.1.3计入弹性压缩的主拱圈截面内力 (11)3.2活载作用效应 (13)3.2.1公路—Ⅱ级汽车荷载效应 (13)3.2.2人群荷载效应 (18)3.2.3温度作用效应 (18)叙府路车行道拓宽及人行道改造项目工程可行性研究报告【目录】3.3主拱圈作用效应组合........................................... 错误!未定义书签。
第4章拱圈截面强度验算.. (20)第5章桥台计算 (24)算例一：40米等截面悬链线空腹式石砌拱桥第1章 基本资料1.1设计标准（1）设计荷载：公路—Ⅱ级汽车荷载，人群荷载3kN/㎡（2）桥面宽度：〔净7.0m 行车道+2×(0.75m 人行道+0.25m 护栏)〕=9.0m （3）环境类别：Ⅱ类环境（4）地震动加速度峰值: 水平向地震动加速度峰值为0.2g ，地震烈度8度 （5）设计洪水频率：1/1001.2材料及其数据（1）主拱圈① 净 跨 径：l 0=40m ，净失高: f 0=8m ，净失跨比：f 0/l 0=1/5 ② 拱圈宽度：B=8.5m③ 拱圈材料：M10砂浆砌MU60块石，重力密度γ1=24 kN/m 3轴心抗压强度设计值：MPa MPa f cd 06.522.42.1=⨯= 抗剪强度设计值：MPa f vd 073.0= 弹性模量：MPa E m 7300=④ 设计温差：±15℃（2）拱上建筑① 主(腹)拱顶填料厚度：h c =0.5m② 腹拱、腹拱墩：均采用M10砂浆砌MU30块石，重力密度γ1=24 kN/m 3；腹拱净跨径：l ’0=3m ，净失高: f ’0=0.6m ，净失跨比：f ’0/l ’0=1/5；腹拱墩宽b=0.9m③ 侧墙、护拱：侧墙采用M7.5砂浆砌MU30块石，护拱为M7.5砂浆砌MU30片石；其平均重力密度γ2=24 kN/m 3④ 路面及拱腔填料(炉渣)：平均重力密度γ3=22 kN/m 3；路面结构层为6cm 沥青混凝土+8cm C40混凝土+36cm 水泥稳定碎石1.3设计依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），简称《通规》 （2）《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005），简称《圬规》（3）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007），简称《公桥基规》 （4）《公路圬工桥涵设计规范应用算例》 （人民交通出版社） 2005（5）《公路桥涵设计手册——拱桥(上)册)》 （人民交通出版社） 1994，简称《94拱桥手册(上)》第2章 确定拱轴线M拱轴系数m 值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m 值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩∑s M 和拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩4/1∑M 。
