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《預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡支梁橋》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
word格式文檔2011—2012學(xué)年第一學(xué)期道橋?qū)I(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)兩河口公路預(yù)應(yīng)力梁橋施工組織設(shè)計(jì)及預(yù)算班級(jí)：道橋3095姓名：張凱學(xué)號(hào)：04301090542實(shí)習(xí)單位：中鐵信達(dá)工程投資有限公司指導(dǎo)老師：李剛起止日期：2011.09-2011.12專業(yè)資料整理 word格式文檔頂崗實(shí)習(xí)成績?cè)u(píng)定單姓名張凱班級(jí)道橋3095學(xué)號(hào)04301090542實(shí)習(xí)單位中鐵信達(dá)公司兩河口水電站工程項(xiàng)目部成績?cè)u(píng)定實(shí)習(xí)表現(xiàn)成績實(shí)習(xí)報(bào)告成績綜合成績指導(dǎo)教師評(píng)語指導(dǎo)教師(學(xué)院)：年月日專業(yè)資料整理 word格式文檔任務(wù)書一、畢業(yè)設(shè)計(jì)目的1、通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，鞏固并適當(dāng)擴(kuò)大和加強(qiáng)所學(xué)基本理論知識(shí)。培養(yǎng)和提高學(xué)生的獨(dú)立工作能力及分析和解決工程實(shí)際問題的能力，并提出解決問題的思路和設(shè)計(jì)方案。2、進(jìn)一步提高理論計(jì)算、繪圖、編制說明書等基本技能及表達(dá)能力。3、提高閱讀參考書、設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范的能力。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目兩河口公路預(yù)應(yīng)力梁橋施工組織設(shè)計(jì)及預(yù)算（1）項(xiàng)目及研究背景橋梁是公路（鐵路）跨越江河山谷及其他線路等障礙物的重要結(jié)構(gòu)物，我國的橋梁的建設(shè)水平已經(jīng)邁進(jìn)了世界先進(jìn)行列。在橋梁建設(shè)中，先進(jìn)設(shè)備，先進(jìn)技術(shù)以及新工藝、新材料、新標(biāo)準(zhǔn)得到了廣泛應(yīng)用。特別是近年來隨著高等級(jí)公路建設(shè)的迅速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁已經(jīng)在全國范圍內(nèi)得到普及，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁技術(shù)不斷被廣大技術(shù)人員所掌握。本設(shè)計(jì)的是一座預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋，包括上、下部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算分析和配筋設(shè)計(jì)，并按規(guī)定繪制部分施工圖。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比較有以下特點(diǎn)：1、提高了結(jié)構(gòu)的抗裂性和耐久性。2、增大了構(gòu)件的剛度。3、節(jié)省材料4、減輕結(jié)構(gòu)自重和增加跨越能力。5、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)還可以作為一種構(gòu)件拼裝的施工手段，使大型建筑物的施工難度大大減小，又保持良好的整體性。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）設(shè)計(jì)(1)前言(2)橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.結(jié)構(gòu)尺寸擬定2.行車道板計(jì)算3.主梁作用效應(yīng)計(jì)算4.預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置5.預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算6配預(yù)應(yīng)力鋼束后的內(nèi)力及內(nèi)力組合7.截面強(qiáng)度驗(yàn)算專業(yè)資料整理 word格式文檔8.抗裂驗(yàn)算9.持久狀態(tài)構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算10.短暫狀態(tài)構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算11.撓度驗(yàn)算(3)支座的計(jì)算(4)橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)1.擬定橋梁墩臺(tái)的尺寸2.橋梁墩臺(tái)的內(nèi)力計(jì)算及配筋計(jì)算(5)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)(6)橋面鋪裝及欄桿(7)附屬設(shè)施的選用（二）繪制施工圖1.橋梁整體斷面圖2.主梁結(jié)構(gòu)及配筋圖3.橫隔梁結(jié)構(gòu)及配筋圖4.行車道板結(jié)構(gòu)及配筋圖5.橋墩結(jié)構(gòu)配筋圖6.橋臺(tái)（包括臺(tái)帽、前墻、側(cè)墻或耳墻）結(jié)構(gòu)配筋圖7.蓋梁結(jié)構(gòu)配筋圖8.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖四、主要參考文獻(xiàn)1、交通部，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003），北京：人民交通出版社，20032、交通部，公路橋涵施工規(guī)范（JTJ041-2000），北京：人民交通出版社，20003、交通部，公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目概算預(yù)算編制辦法，北京：人民交通出版社，2008.14、交通部，公路工程預(yù)算定額，北京：人民交通出版社，2008.15、交通部公路定額站，公路工程施工定額，北京：人民交通出版社，20096、交通部，公路工程機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用定額，北京：人民交通出版社，20087、公路定額站，公路工程施工招投標(biāo)與計(jì)量，北京：人民交通出版社，20078、陸春其，公路工程造價(jià)，北京：人民交通出版社，20079、文德云，公路工程招標(biāo)投標(biāo)文件編制示例，北京：人民交通出版社，200410、公路工程、橋梁工程、公路工程管理、地基基礎(chǔ)等教材專業(yè)資料整理 word格式文檔工程概況本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是關(guān)于小跨度預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡支梁橋的設(shè)計(jì)。預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡支梁橋受力明確，構(gòu)造簡單，施工方便，整體性好，是中小跨徑橋梁中應(yīng)用最廣泛的橋型。本畢業(yè)設(shè)計(jì)為兩河口大橋。橋梁共5跨，每跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑50米。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，上部結(jié)構(gòu)采用裝配式后張預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡支梁橋，下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋墩、輕型橋臺(tái)、鉆孔灌注樁基。本設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋，跨徑布置為（5×50）m，主梁為變截面T型梁。跨中梁高為2.50m，支點(diǎn)梁高為2.50m。橋墩為重力式橋墩、橋臺(tái)。本文主要闡述了該橋的設(shè)計(jì)和計(jì)算過程。首先進(jìn)行主橋總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力、配筋計(jì)算，再進(jìn)行強(qiáng)度、應(yīng)力及變形驗(yàn)算，最后進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。設(shè)計(jì)具體包括以下幾個(gè)部分：橋型布置，結(jié)構(gòu)各部分尺寸擬定；選取計(jì)算結(jié)構(gòu)簡圖；恒載內(nèi)力計(jì)算；活載內(nèi)力計(jì)算；荷載組合；配筋計(jì)算；預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算；截面強(qiáng)度驗(yàn)算；截面應(yīng)力及變形驗(yàn)算；下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力，混凝土,T型簡支梁橋?qū)I(yè)資料整理 word格式文檔目錄前言1第一部分上部結(jié)構(gòu)計(jì)算2第1章初步設(shè)計(jì)21.1設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置31.1.1橋梁跨徑及橋?qū)?1.1.2設(shè)計(jì)荷載與設(shè)計(jì)車速31.1.3材料及工藝31.1.4設(shè)計(jì)依據(jù)31.1.5基本計(jì)算數(shù)據(jù)31.2橫截面布置41.2.1主梁間距與主梁片數(shù)41.2.2主梁高度51.2.3主梁截面細(xì)部尺寸51.2.4計(jì)算截面幾何特征61.2.5檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)61.3橫截面沿跨長的變化81.4橫隔梁的設(shè)置8第2章施工圖設(shè)計(jì)92.1主梁永久作用效應(yīng)計(jì)算92.1.1永久作用集度92.1.2永久作用效應(yīng)102.2主梁可變作用效應(yīng)計(jì)算112.2.1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)112.2.2計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)122.2.3車道荷載的取值142.2.4計(jì)算可變作用效應(yīng)152.2.5主梁作用效應(yīng)組合202.3預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置212.3.1跨中截面鋼束的估算和確定212.3.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置222.4計(jì)算主梁截面幾何特性292.4.1截面面積及慣矩計(jì)算292.4.2截面靜矩計(jì)算302.4.3截面幾何特性匯總322.5鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算332.5.1預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失342.5.2由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失352.5.3混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失362.5.4由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失392.5.5混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失39專業(yè)資料整理 word格式文檔2.5.6成橋后張拉N7號(hào)鋼束混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失432.5.7預(yù)加力計(jì)算以及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總432.6主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算472.6.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算482.6.2斜截面承載力驗(yàn)算502.7持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算542.7.1正截面抗裂驗(yàn)算542.8持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算592.8.1正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算592.8.2預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗(yàn)算602.8.3截面混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算622.9主梁變形驗(yàn)算712.9.1計(jì)算由預(yù)加力引起的跨中反拱度712.9.2計(jì)算由荷載引起的跨中撓度742.9.3結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算742.9.4預(yù)拱度的設(shè)置742.10橫隔梁計(jì)算742.10.1確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用742.10.2跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線752.10.3截面作用效應(yīng)計(jì)算782.10.4截面配筋計(jì)算792.11行車道板計(jì)算802.11.1截面設(shè)計(jì)、配筋與承載力驗(yàn)算87第二部分鉆孔灌注樁、三柱式橋墩的計(jì)算91第1章設(shè)計(jì)資料911.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造911.2水文地質(zhì)條件911.3材料911.4橋墩尺寸911.5設(shè)計(jì)依據(jù)92第2章鉆孔樁計(jì)算932.1荷載計(jì)算932.1.1一孔恒載反力932.1.2蓋梁恒重反力932.1.3系梁恒重反力932.1.4一根墩柱自重932.1.5灌注樁每延米自重932.1.6可變荷載反力932.1.7作用于樁頂?shù)耐饬?42.1.8作用于地面處樁頂上的外力942.2樁長計(jì)算952.3樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算9824墩頂縱向水平位移驗(yàn)算992.4.1樁在地面處的水平位移和轉(zhuǎn)角計(jì)算992.4.2墩頂縱向水平位移驗(yàn)算100結(jié)論102專業(yè)資料整理 word格式文檔致謝103專業(yè)資料整理 word格式文檔前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教育培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì),可以將以前學(xué)過的知識(shí)重溫回顧,對(duì)疑難知識(shí)再學(xué)習(xí),對(duì)提高個(gè)人的綜合知識(shí)結(jié)構(gòu)有著重要的作用。通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使我們?cè)谫Y料查找、設(shè)計(jì)安排、分析計(jì)算、施工圖繪制、口頭表達(dá)等各個(gè)方面得到綜合訓(xùn)練,具備從事相關(guān)工作的基本技術(shù)素質(zhì)和技能。目前，我國橋梁建筑中仍以預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，其材料鋼筋和混凝土造價(jià)較低，材料來源豐富，且可以澆筑成各種復(fù)雜斷面形狀，節(jié)省鋼材，承載力也不低，經(jīng)過合理設(shè)計(jì)可以獲得較好的抗震性能。今后幾十年，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仍將活躍在我國的建筑史上?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系的主要特點(diǎn)是平面布置比較靈活，能提供較大的室內(nèi)空間，對(duì)于辦公樓是最常用的結(jié)構(gòu)體系。預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的設(shè)計(jì)，除了要根據(jù)橋面高度、承載要求等合理選擇結(jié)構(gòu)材料、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系外，要特別重視橋梁截面形式和橋梁的總體布置。橋梁截面形式是指橋梁的平面和立面；橋梁的總體布置指橋梁的平面布置和豎向布置。橋梁截面形式和橋梁的總體布置對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的各方面性能有決定性的作用。畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過查閱資料、設(shè)計(jì)計(jì)算、以及圖紙繪制，加深了對(duì)規(guī)范等相關(guān)內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識(shí)，提高了綜合分析、解決問題的能力。并熟練掌握了AutoCAD和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件橋梁大師，基本上達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大，在計(jì)算過程中以手算為主，后面采用建筑結(jié)構(gòu)軟件橋梁大師進(jìn)行電算,并將電算結(jié)果與手算結(jié)果進(jìn)行了誤差分析對(duì)比。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。專業(yè)資料整理 word格式文檔兩河口公路預(yù)應(yīng)力梁橋施工組織設(shè)計(jì)及預(yù)算第一部分上部結(jié)構(gòu)計(jì)算第1章初步設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置1.1.1橋梁跨徑及橋?qū)挊蛄嚎傞L：250m橋梁分孔布置：5等跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑：50m（墩中心距離）主梁全長：49.96m計(jì)算跨徑：48.96m橋面凈空：凈—24m+1.75m×2=27.5m1.1.2設(shè)計(jì)荷載與設(shè)計(jì)車速公路—Ⅰ級(jí)，人群荷載3.0kN/㎡，每側(cè)人行欄、防撞護(hù)欄重力的作用力分別為1.52kN/m和4,99kN/m。根據(jù)使用要求確定設(shè)計(jì)車速為80km/h。1.1.3材料及工藝混凝土：主梁采用C50，欄桿及橋面鋪裝用C30。橋面鋪裝采用兩層式：上面層5cm瀝青；下面層8cm混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋函設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62—2004）的φs15.2鋼絞線，每束9根，全梁配7束，pk=1860MPa。普通鋼筋主梁采用HRB335鋼筋；其他均采用R235鋼筋。按后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑83mm、外徑95mm的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。1.1.4設(shè)計(jì)依據(jù)交通部，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003），北京：人民交通出版社，2003交通部，公路橋涵施工規(guī)范（JTJ041-2000），北京：人民交通出版社，2000交通部頒《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62—2004），簡稱《公預(yù)規(guī)》。專業(yè)資料整理 word格式文檔1.1.5基本計(jì)算數(shù)據(jù)（見表1-1）表1-1基本計(jì)算數(shù)據(jù)名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)混凝土立方強(qiáng)度fcu,kMPa50彈性模量EcMPa3.45×104軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fckMPa32.40軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度ftkMPa2.65軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度fcdMPa22.40軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度ftdMPa1.83短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力0.7f'ckMPa20.72容許拉應(yīng)力0.7f'tkMPa1.76持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合:容許壓應(yīng)力0.5fckMPa16.20容許主壓應(yīng)力0.6fckMPa19.40短期效應(yīng)組合:容許拉應(yīng)力σst-0.85σpcMPa0容許主拉應(yīng)力0.6ftkMPa1.59φs15.2鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpkMPa1860彈性模量EpMPa1.95×105抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度fpdMPa1260最大控制應(yīng)力σcon0.75fpkMPa1395持久狀態(tài)應(yīng)力:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)組合0.65fpkMPa1209材料重度鋼筋混凝土γ1KN/ｍ325.0瀝青混凝土γ2KN/ｍ323.0鋼絞線γ3KN/ｍ378.5鋼束與混凝土的彈性模量比αEp無綱量5.65注：考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到C50時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。和分別表示鋼束張拉時(shí)混凝土的抗壓、抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，則=32.4Mpa，=2.65Mpa。1.2橫截面布置1.2.1主梁間距與主梁片數(shù)：主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)ρ很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。本設(shè)計(jì)主梁翼板寬度為2500mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種，預(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、吊裝階段的小截面（bi=1900mm）和運(yùn)營階段的大截面（bi=2500mm）。凈—24m+2×1.75m的橋?qū)掃x用11片主梁，如圖1-1所示。專業(yè)資料整理 word格式文檔圖1-1結(jié)構(gòu)尺寸（單位：cm）1.2.2主梁高度：預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15~1/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在1/18~1/19。當(dāng)建筑高度有受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加寬，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本設(shè)計(jì)中取用2500mm的主梁高度是比較合適的。1.2.3主梁截面尺寸：T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。本設(shè)計(jì)預(yù)制T梁的翼板厚度取用180mm，翼板根部加厚到280mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。腹板厚度取280mm。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，設(shè)計(jì)實(shí)踐表明，馬蹄面積占截面總面積的10%~20%為合適?？紤]到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按三層布置，一層最多排三束，同時(shí)還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.4.9條對(duì)鋼束間距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為600mm，高度為250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度過250mm，以減小局部應(yīng)力。專業(yè)資料整理 word格式文檔按照以上擬訂的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁的跨中截面圖（見圖1-2）。圖1-2跨中截面尺寸圖（尺寸單位：cm）1.2.4計(jì)算截面幾何特征將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特征列表計(jì)算見表1-2。1.2.5檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)ρ（希望ρ在0.5以上）上核心距：下核心距：截面效率指標(biāo)：ρ=表明以上初擬的主梁中截面是合理的。專業(yè)資料整理 word格式文檔表1-2跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(cm2)分塊面積形心至上緣距離yi(cm)分塊面積對(duì)上緣靜矩Si=Aiyi(cm3)分塊面積的自身慣矩Ii(cm4)di=ys-yi(cm)分塊面積對(duì)截面形心的慣矩Ix=Aidi2(cm4)I=Ii+Ix(cm4)（1）（2）(3)=(1)×(2)（4）（5）(6)=(1)×(5)2(7)=(4)+(6)大毛截面翼板450094050012150082.4530591011.330712511三角承托50021.3310666.52777.77870.1172458196.852460975腹板4140121.550301014782905-30.053738430.3518521335下三角500216.66108333.517361.111-125.2177839648.557857010馬蹄1500237.535625078125-146.0531995903.832074029∑11140 1018760 91625860小毛截面翼板3420930780923491.328508059.828517294三角承托50021.3310666.52777.77878.9673117893.553120671腹板4140121.550301014782905-21.21860681.616643587下三角500216.66108333.517361.11-116.3676770639.356788000馬蹄1500237.535625078125-137.22823576028343885∑10060 1009040 83374437注：大毛截面形心至上緣距離：小毛截面形心至上緣距離：1.3橫截面沿跨長的變化如圖1所示，本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的T梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用引起較大的局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，在距梁端2000mm范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點(diǎn)附近（第一道橫隔梁處）開始向支點(diǎn)逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時(shí)腹板寬度變開始變化。1.4橫隔梁的設(shè)置模型試驗(yàn)結(jié)果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道路中橫隔梁；當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計(jì)在橋跨中點(diǎn)和三分點(diǎn)、六分點(diǎn)、支點(diǎn)處共設(shè)置七道橫隔梁，其間距為8.16m。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁高度為2000mm，厚度為上部200mm，下部180mm。詳見圖1-1所示。專業(yè)資料整理 word格式文檔第2章施工圖設(shè)計(jì)2.1主梁永久作用效應(yīng)計(jì)算根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過可變作用下的橋梁荷載橫向分布計(jì)算，可以分別求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分點(diǎn)、變化點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面）的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，然后在進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合。2.1.1永久作用集度1、永久作用集度（1）預(yù)制梁自重①跨中截面段主梁的自重（六分點(diǎn)截面至跨中截面，長16.23m）：G(1)=1.006×25×16.23=410.45(kN)②馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長6.66m）：支點(diǎn)段梁的截面面積：250×18+60×﹙250－18﹚+30×6=18600（cm）=1.86(㎡)G(2)=(1.86+1.006)×6.66×25/2=238.59(kN)③支點(diǎn)段梁的自重（長2m）：G(3)=1.86×25×2=73.2(kN)④橫隔梁自重邊主梁中橫隔梁體積：0.19×[﹙2.0－0.18﹚×﹙0.95－0.1﹚－0.5×0.5×0.1]=0.2892(m3)端橫隔梁體積：0.25×[﹙2.5－0.18﹚×0.65－0.5×﹙0.5－0.2﹚×0.06]=0.375(m3)故半跨內(nèi)橫梁重力為：G(4)=（0.2892×0.25+0.375）×25=27.45（kN）⑤預(yù)制梁永久作用集度：g1=(410.45+238.59+73.2+27.45)/24.98=30.01(kN/m)（2）二期永久作用①現(xiàn)澆T梁翼板集度G(5)=0.18×0.6×25=2.7(kN/m)②邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：0.19×0.3×﹙2.0－0.18﹚=0.10374(m3)一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：0.25×0.3×﹙2.5－0.18﹚=0.174(m3)故：g(6)=(5×0.10374+2×0.174)×25/49.96=0.434(kN/m)③鋪裝：8cm混凝土鋪裝：0.8×﹙3.75×6﹚×25=45.00(kN/m)專業(yè)資料整理 word格式文檔5cm瀝青鋪裝：0.05×﹙3.75×6﹚×23=25.88﹙kN/m﹚若將橋面鋪裝均攤給十一片主梁，則：g(7)=﹙45＋25.88﹚/11=6.44(kN/m)④欄桿：一側(cè)防撞欄：4.99kN/m。一側(cè)人行欄：1.52kN/m若將兩側(cè)人行欄、防撞欄均攤給十一片主梁，則：g(8)=﹙1.52×2＋4.99×3﹚／11=1.64kN/m)⑤邊梁二期永久作用集度：g2=2.7+0.434+6.44+1.64=11.21(kN/m)2.1.2永久作用效應(yīng)如圖2-1所示，設(shè)為計(jì)算截面離左支座的距離，并令。圖2-1永久作用效應(yīng)計(jì)算圖主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為：(2-1)(2-2)專業(yè)資料整理 word格式文檔永久作用效應(yīng)計(jì)算見表2-1表2-11號(hào)梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中α=0.5四分點(diǎn)α=0.25N7錨固點(diǎn)α=0.0295支點(diǎn)α=0.00一期彎矩(KN·ｍ)8992.056744.041029.760剪力(KN)0367.32691.3734.67二期彎矩(KN·ｍ)3358.912519.18384.660剪力(KN)0137.21258.23274.42∑彎矩(KN·ｍ)12350.969263.221414.420剪力(KN)05043.53949.531009.062.2主梁可變作用效應(yīng)計(jì)算（剛性橫梁法）2.2.1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》4.3.2條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻。簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算：其中：mc=根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為μ=0.176ln-0.0157=0.123按《橋規(guī)》4.3.1條，當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，需進(jìn)行車道折減，三車道折減系數(shù)為0.78，四車道折減系數(shù)為0.67，五車道折減系數(shù)為0.6，六車道折減系數(shù)0.55，但這件后不得小于用兩行車隊(duì)布載的計(jì)算結(jié)果。本設(shè)計(jì)按六車道設(shè)計(jì)，因此在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí)，需進(jìn)行車道折減。2.2.2計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)（1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc如前所述，橋跨內(nèi)設(shè)七道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：所以可按偏安全的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)mc。因?yàn)楦髁航孛婢嗤?，若P=1的力作用在i號(hào)梁上，則k號(hào)梁的橫向影響線的豎標(biāo)值為：(2-3)其中：專業(yè)資料整理 word格式文檔計(jì)算所得的值列于表2-2內(nèi)表2-2值ηik梁號(hào)ηi1ηi2ηi3ηi4ηi5ηi6ηi7ηi8ηi9ηi10ηi1110.31810.27270.22730.18180.13640.09090.04550-0.0455-0.0909-0.136420.27270.23640.20.16360.12730.09090.05450.0182-0.0182-0.0545-0.090930.22730.20.17270.14550.11820.09090.6360.03640.0091-0.0182-0.045540.18180.16360.14550.12730.10910.09090.07270.05450.03640.0182050.13640.12730.11820.10910.10.09090.08180.07270.06360.05450.045560.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.0909（2）計(jì)算荷載橫向分布系數(shù):1號(hào)梁的橫向影響線和最不得布載圖式如圖2-2所示。圖2-2跨中的橫向分布系數(shù)mc計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）可變作用（汽車公路—Ⅰ級(jí)）；一號(hào)梁：兩車道：三車道：專業(yè)資料整理 word格式文檔四車道：五車道：故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：=0.5105可變作用（人群）的橫向分布系數(shù)為：m=0.3226（3）支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)mo如圖2-3所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，1號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：圖2-3支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)mo計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）可變作用（汽車）：m=×0.40=0.2可變作用（人群）：m=1.1專業(yè)資料整理 word格式文檔（3）橫向分布系數(shù)匯總（見表2-3）表2-31號(hào)梁可變作用橫向分布系數(shù)可變作用類別mcm0公路-Ι級(jí)0.51050.2人群0.32261.12.2.3車道荷載的取值根據(jù)《橋規(guī)》4.3.1條，公路—I級(jí)車道荷載的均勻荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk為：qk=10.5(kN/m)計(jì)算彎矩時(shí)：計(jì)算剪力時(shí)：2.2.4計(jì)算可變作用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，對(duì)于橫向分布系數(shù)和取值作如下考慮：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取m0，從支點(diǎn)至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從m0直線過渡到mc，其余梁段均取mc。（1）求跨中截面的最大彎矩和最大剪力：計(jì)算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，圖2-4示出跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖示，計(jì)算公式為：(2-4)式中：S—所求截面汽車（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力；qk—車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；Pk——車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；?——影響線上同號(hào)區(qū)段的面積；y——影響線上最大坐標(biāo)值。專業(yè)資料整理 word格式文檔圖2-4跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)：當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于或等于50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/㎡,對(duì)于城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集的橋梁，其人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值在此基礎(chǔ)上再提高15%，即q=1.15×3.0=3.45(kN/m)。（2）求四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力：圖2-5為四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖示?？勺冏饔茫ㄆ嚕?biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：專業(yè)資料整理 word格式文檔可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)：專業(yè)資料整理 word格式文檔圖2-5四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式（3）求N7錨固截面的最大彎矩和最大剪力圖2-6為鋼束N7錨固截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式。由于本設(shè)計(jì)中該處有預(yù)應(yīng)力筋錨固，應(yīng)力有突變，是控制截面，位置離支座中心1.4444m。圖2-6N7錨固點(diǎn)截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式專業(yè)資料整理 word格式文檔可變作用（汽車）效應(yīng)：計(jì)算N7錨固截面汽車荷載產(chǎn)生的彎矩和剪力時(shí)，應(yīng)特別注意集中荷載的作用位置。集中荷載若作用在計(jì)算截面，雖然影響線縱坐標(biāo)最大，但其對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)較小，荷載向跨中方向移動(dòng)，就出現(xiàn)相反的情況。因此對(duì)應(yīng)兩個(gè)截面進(jìn)行比較，即影響線縱坐標(biāo)最大截面（N7錨固截面）和橫向分布系數(shù)達(dá)到最大值的截面（第一根橫隔梁處截面），然后取一個(gè)最大的作為所求值。通過比較，集中荷載作用在第一根橫隔梁為最不利情況，結(jié)果如下：可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)：（4）求支點(diǎn)截面的最大剪力：圖2-7示出支點(diǎn)截面最大剪力計(jì)算圖示?？勺冏饔茫ㄆ嚕┬?yīng)：專業(yè)資料整理 word格式文檔可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)：圖2-7支點(diǎn)截面最大剪力計(jì)算圖式2.2.5主梁作用效應(yīng)組合本設(shè)計(jì)按《橋規(guī)》4.1.6～4.1.8條規(guī)定，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不理效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合，標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，專業(yè)資料整理 word格式文檔見表2-4。表2-4主梁作用效應(yīng)組合序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面N7錨固點(diǎn)截面支點(diǎn)MmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmaxVmax(KN·ｍ)(KN)(KN·ｍ)(KN)(KN·ｍ)(KN)(KN)①第一期永久作用8992.0506744.04367.321029.76691.3734.64②第二期永久作用3358.9102519.18137.21384.66258.23274.42③總永久作用=（1）+（2）12350.9609263.22504.531414.42949.531009.06④可變作用（汽車）公路-Ⅰ級(jí)3788.73141.112836.76236.64384.32296.63299.65⑤可變作用（汽車）沖擊466.0117.36348.9229.1147.2736.4936.86⑥可變作用（人群）363.037.42279.8815.9351.3433.3438.19⑦標(biāo)準(zhǔn)組合=（3）+（4）+（5）+（6）16968.73165.8912728.78786.211897.351215.991383.76⑧短期組合=（3）+0.7×（4）+（6）15366.01106.1811528.83686.111734.781190.511257⑨極限組合=1.2×（3）+1.4×［（4）+（5）］+1.12×（6）21184.38230.1715889.28995.332359.031643.141724.762.3預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置2.3.1跨中截面鋼束的估算和確定根據(jù)《公橋規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。以下就按跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。（1）按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)對(duì)于簡支梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù)n的估算公式：(2-5)式中：——持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按表7取用；——與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路-Ι級(jí)，取用0.565；專業(yè)資料整理 word格式文檔——一股9φ15.2鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是1.4,故△Ap=12.6。在一中已計(jì)算出成橋后跨中截面=158.55㎝,=51.88㎝,初估a=15㎝,則鋼束偏心矩為：1號(hào)梁：（2）按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度，應(yīng)力圖式呈矩形，同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，則鋼束數(shù)的估算公式為：(2-6)式中：——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表7取用；——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用0.75-0.77，取0.77；——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，見表1，為1260MPa。計(jì)算得：根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，綜合取鋼束數(shù)=7。2.3.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置（1）跨中截面及錨固端截面的鋼束位置①對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距大些。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)徑83mm，外徑95mm的預(yù)留鐵皮波紋管，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.1.1條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于3cm及管道直徑1/2。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.4.9條規(guī)定，水平凈距不應(yīng)小于4cm及管道直徑的0.6倍，在豎直方向可疊置。根據(jù)以上規(guī)定，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖10a）所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為：②專業(yè)資料整理 word格式文檔由于主梁預(yù)制時(shí)為小截面，若鋼束全部在預(yù)制時(shí)張拉完畢，有可能會(huì)在上緣出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，在下緣出現(xiàn)較大的壓應(yīng)力?？紤]到這個(gè)原因，本設(shè)計(jì)預(yù)制時(shí)在梁端錨固N(yùn)1-N7號(hào)鋼束，N7號(hào)鋼束在成橋后錨固在梁頂，布置如圖10c)。對(duì)于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個(gè)方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。按照上述錨頭布置的“均勻”、“分散”原則，錨固端截面所布置的鋼束如圖2-8所示。鋼束群重心至梁底距離為：圖2-8鋼束布置圖（尺寸單位：mm）a)跨中截面；b)錨固截面為驗(yàn)核上述布置的鋼束群重心位置，需計(jì)算錨固端截面幾何特性。錨固端截面特性計(jì)算見表2-5所示。表2-5鋼束錨固截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱AiyiSiIidi=ys-yiIx=Aidi2I=Ai+Ix(㎝2)(㎝)(㎝3)(㎝4)(㎝)(㎝4)(㎝4)⑴⑵(3)=(1)×(2)⑷⑸⑹(7)=(4)+(6)大毛截面翼板450094050012150093.1339029386.0539150886.05三角承托18020360036082.131214160.641212520.64腹板13920134186528062435840-31.8714138500.8576574340.85∑18600 1909380 116939747.5小毛截面翼板34209307809374099.4333811231.1633904971.16三角承托18020360036088.431407575.6821407935.68腹板13920134186528062435840-25.579101242.60871537082.61∑17520 1899660 106849989.4專業(yè)資料整理 word格式文檔其中：故計(jì)算得：說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。圖2-9鋼束群重心位置復(fù)核圖式圖2-10封錨端混凝土塊尺寸圖（尺寸單位：mm）（尺寸單位：mm）（2）鋼束起彎角和線形的確定：確定鋼束起彎角時(shí)，即要照顧到由其彎起產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)剪力，又要考慮到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。為此，將端部錨固端截面分成上，下兩部分（見圖2-10）上部鋼束的彎起角為15o，下部鋼束彎起角定為7o。在梁頂錨固的鋼束彎起角定位18o。N7號(hào)鋼束在離支座中心線1444.4mm處錨固。為簡化計(jì)算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一豎直面內(nèi)。（3）鋼束計(jì)算：①計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離專業(yè)資料整理 word格式文檔錨固點(diǎn)到支座中心線的水平距離（見圖2-10）為：圖2-11示出鋼束計(jì)算圖式，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離x1列表計(jì)算在表2-6內(nèi)。圖2-11鋼束計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）表2-6鋼束布置鋼束號(hào)彎起高度y(㎝)y1(㎝)y2(㎝)L1(㎝)x3(㎝)R(㎝)x2(㎝)x1(㎝)N1(N2)2912.1916.8110099.2572255.21274.482105N3(N4)59.512.1947.3110099.2576347.06773.511601.42N514925.88123.1210096.59153613.29935.191445.52N6179.525.88153.6210096.59154508.41166.861203.13N7202.8830.09171.9810095.11183512.211085.331123.12①控制截面的鋼束重心位置計(jì)算專業(yè)資料整理 word格式文檔由圖2-11所示的幾何關(guān)系，當(dāng)計(jì)算截面在曲線端時(shí)，計(jì)算公式為：(2-7)(2-8)當(dāng)計(jì)算截面在近錨固點(diǎn)的直線段時(shí)，計(jì)算公式為：(2-9)式中：——鋼束在計(jì)算截面處鋼束重心到梁底的距離；——鋼束起彎前到梁底的距離；——鋼束彎起半徑（見表2-7）。計(jì)算鋼束群重心到梁底距離（見表2-7）表2-7各計(jì)算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號(hào)x4(cm)R(cm)sinα=x4/Rcosαa0(cm)ai(cm)ap(cm)四分點(diǎn)N1(N2)未彎起2255.2101111118N3(N4)未彎起6347.060120.520.5N5未彎起3613.29011111N620.874508.40.004629140.99998920.520.55N7100.883512.210.0287230.9995873031.45N7錨固點(diǎn)N1(N2)198.562255.210.0880450.9961161119.7684.51N3(N4)702.146347.060.1106240.98776220.598.17N5858.043613.290.2374680.97139511114.36N61100.434508.40.2440840.96975420.5156.84支點(diǎn)直線段yx5x5tanφa0ai95.52N1(N2)29730.093.821136.18N3(N4)59.9725.183.2120.576.79N51491529.647.8511152.15N6179.51521.64.9820.5195.02①鋼束長度計(jì)算專業(yè)資料整理 word格式文檔一根鋼束的長度為曲線長度，直線長度與兩端工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角度進(jìn)行計(jì)算。通過每根鋼束長度計(jì)算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，以利備料和施工。計(jì)算結(jié)果見表2-8所示。表2-8鋼束長度計(jì)算鋼束號(hào)R(cm)曲線長度S=π/180·α(cm)直線長度x1直線長度x1(見表2-7)(㎝)直線長度L1(見表2-7)(㎝)有效長度2(S+x1+L1)(㎝)鋼束預(yù)留長度(㎝)鋼束長度(㎝)(見表2-7)(㎝)⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺(8)=(6)+(7)N1(N2)2255.217275.3921051004960.781405100.78N3(N4)6347.067775.051601.421004952.941405092.94N53613.2915945.481445.5210049821405122N64508.4151179.71203.131004965.661405105.6N73512.21181102.831123.121004651.911404791.912.4計(jì)算主梁截面幾何特性本節(jié)在求得各驗(yàn)算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計(jì)算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對(duì)重心軸、上梗肋與下梗肋的靜矩，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)?，F(xiàn)以跨中截面為例，說明其計(jì)算方法，在表2-10中亦示出其他截面特性值的計(jì)算結(jié)果。2.4.1截面面積及慣矩計(jì)算（1）凈截面幾何特性計(jì)算計(jì)算公式如下：在預(yù)加應(yīng)力階段，只需要計(jì)算小截面的幾何特性：截面積：(2-10)截面慣矩：(2-11)（2）換算截面幾何特性計(jì)算：①整體截面幾何特性計(jì)算在使用荷載階段需要計(jì)算大截面（結(jié)構(gòu)整體化以后的截面）的幾何特性，計(jì)算公式如下：截面積(2-12)截面慣矩(2-13)以上式中：——分別為混凝土毛截面面積和慣矩專業(yè)資料整理 word格式文檔——分別為一根管道截面積和鋼束截面積；——分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；——分面積重心到主梁上緣的距離；——計(jì)算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)；——鋼束與混凝土的彈性摸量比值，由表1-1得=5.65。表2-10跨中截面對(duì)重心軸靜矩計(jì)算分塊名稱及序號(hào)b1=190㎝ys=93.25㎝b1=250㎝ys=96.59㎝靜矩類別及符號(hào)分塊面積Ai(㎝2)分塊面積重心至全截面重心距離yi(㎝)對(duì)凈軸*靜矩Si-j=Ai·yi(㎝3)靜矩類別及符號(hào)分塊面積Ai(㎝2)分塊面積重心至全截面重心距離yi(㎝)對(duì)凈軸**靜矩Si-j=Ai·yi(㎝3)翼板①翼緣部分對(duì)凈軸*靜矩Sa-n(㎝3)342084.25288135翼緣部分對(duì)換軸**靜矩Sa-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③20070.251405020073.5914718∑——339645——448003下三角④馬蹄部分對(duì)凈軸靜矩Sb-n(㎝3)500123.4261710馬蹄部分對(duì)換軸靜矩Sb-o(㎝3)500120.0860040馬蹄⑤1500144.252163751500140.91211365肋部⑥500119.2559625500115.9157955管道或鋼束-495.92142.92-70876.89410.13139.5857245.95∑——266833.11——386605.95翼板①凈軸以上靜面積對(duì)凈軸靜矩Sn-n(㎝3)342084.25288135凈軸以上靜面積對(duì)換軸靜矩Sn-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③150555.6383723.15150558.9788749.85∑——409318.15——522034.85翼板①換軸以上靜面積對(duì)凈軸靜矩So-n(㎝3)342084.25288135換軸以上靜面積對(duì)換軸靜矩So-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③1571.853.9684814.231571.857.390056.28∑——410409.33——52334128②效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算專業(yè)資料整理 word格式文檔根據(jù)《公預(yù)規(guī)》4.2.2條，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計(jì)算預(yù)應(yīng)力引起的混凝土應(yīng)力時(shí)，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實(shí)際翼緣全寬計(jì)算，由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力按翼緣有效寬度計(jì)算。因此表2-9中的抗彎慣矩應(yīng)進(jìn)行折減。由于采用有效寬度方法計(jì)算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)實(shí)際的法向應(yīng)力體積是相等的，因此用有效寬度截面計(jì)算等代法向應(yīng)力時(shí)，中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。有效分布寬度的計(jì)算：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》4.2.2條，對(duì)于T形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度bf′，應(yīng)取用下列三者中的最小值：此處bh＞3hh，根據(jù)規(guī)范，取bh=3hh=30(㎝)。故：bf′=250(㎝)。有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算：由于截面寬度不折減，截面的抗彎慣矩也不需折減，取全寬截面值。2.4.2截面靜矩計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁在張拉階段和使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力，這兩個(gè)階的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。在每一個(gè)階段中，凡是中和軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力，都是需要計(jì)算的。例如，張拉階段和使用階段的截面（圖2-12），除了兩個(gè)階段a-a和b-b位置的剪應(yīng)力需要計(jì)算外，還應(yīng)計(jì)算：圖2-12靜矩計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）（1）在張拉階段，凈截面的中和軸（簡稱凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與使用階段在凈軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。專業(yè)資料整理 word格式文檔（2）在使用階段，換算截面的中和軸（簡稱換軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置的剪應(yīng)力疊加。因此，對(duì)于每一個(gè)荷載作用階段，需要計(jì)算四個(gè)位置（共8種）的剪應(yīng)力，即需要計(jì)算下面幾種情況的靜矩：①a線（圖2-12）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（凈軸和換軸）的靜矩；表2-11跨中截面對(duì)重心軸靜矩計(jì)算分塊名稱及序號(hào)b1=190㎝ys=93.25㎝b1=250㎝ys=96.59㎝靜矩類別及符號(hào)分塊面積Ai(㎝2)分塊面積重心至全截面重心距離yi(㎝)對(duì)凈軸*靜矩Si-j=Ai·yi(㎝3)靜矩類別及符號(hào)分塊面積Ai(㎝2)分塊面積重心至全截面重心距離yi(㎝)對(duì)凈軸**靜矩Si-j=Ai·yi(㎝3)翼板①翼緣部分對(duì)凈軸*靜矩Sa-n(㎝3)342084.25288135翼緣部分對(duì)換軸**靜矩Sa-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③20070.251405020073.5914718∑——339645——448003下三角④馬蹄部分對(duì)凈軸靜矩Sb-n(㎝3)500123.4261710馬蹄部分對(duì)換軸靜矩Sb-o(㎝3)500120.0860040馬蹄⑤1500144.252163751500140.91211365肋部⑥500119.2559625500115.9157955管道或鋼束-495.92142.92-70876.89410.13139.5857245.95∑——266833.11——386605.95翼板①凈軸以上靜面積對(duì)凈軸靜矩Sn-n(㎝3)342084.25288135凈軸以上靜面積對(duì)換軸靜矩Sn-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③150555.6383723.15150558.9788749.85∑————專業(yè)資料整理 word格式文檔409318.15522034.85①b線以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜矩；①凈軸（n-n）以上（或以下）的面積對(duì)稱中性軸（兩個(gè)）的靜矩；軸（o-o）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜矩；計(jì)算結(jié)果列于表2-11續(xù)上表分塊名稱及序號(hào)b1=190㎝ys=93.25㎝b1=250㎝ys=96.59㎝靜矩類別及符號(hào)分塊面積Ai(㎝2)靜矩類別及符號(hào)分塊面積Ai(㎝2)靜矩類別及符號(hào)分塊面積Ai(㎝2)翼板①換軸以上靜面積對(duì)凈軸靜矩So-n(㎝3)342084.25288135換軸以上靜面積對(duì)換軸靜矩So-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③1571.853.9684814.231571.857.390056.28∑——410409.33——523341.282.4.3截面幾何特性匯總其它截面的特性值均可用同樣方法計(jì)算，下面將計(jì)算結(jié)果一并列于表2-12內(nèi)。表2-12主梁截面特性值總表名稱符號(hào)單位截面跨中四分點(diǎn)N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積An㎝29564.089564.0817024.0817094.92凈慣矩In㎝473744719.7374236742.15105188316105767516.9凈軸到截面上緣的距離yns㎝93.2593.47106.77107.08凈軸到截面下緣的距離ynx㎝156.75156.53143.23142.92截面抵抗矩上緣Wns㎝3790828.09795193.56985186.07987742.97下緣Wnx㎝3470460.73474840.24734401.43740047對(duì)凈軸凈矩翼緣部分面積Sa-n㎝3339645339051.4380869.2382096.8靜軸以上面積Sn-n㎝3409318.15409091.36682266.99685371.79換軸以上面積So-n㎝3410409.33410064.8679083.46681288.65馬蹄部分面積Sb-n㎝3266833.11268460.8——專業(yè)資料整理 word格式文檔鋼束群重心到凈軸距離en㎝142.92138.5358.7247.4續(xù)上表名稱符號(hào)單位截面跨中四分點(diǎn)N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積Ao㎝211550.1311550.1319010.1318951.54凈慣矩Io㎝499910563.0299440006.25118524356117866639.9換軸到y(tǒng)os㎝96.5996.44104.01103.61截面上緣的距離換軸到截面下緣的距離yox㎝153.41153.56145.99146.39截面抵抗矩上緣Wos㎝31034377.921031107.491139547.691137599.07下緣Wox㎝3651265647564.51811866.26805155對(duì)凈軸凈矩翼緣部分面積Sa-o㎝3448003445723472550.447靜軸以上面積Sn-o㎝3522034.85519651.87760256.18534.4換軸以上面積So-o㎝3523341.28520801.74757515.01756512.14馬蹄部分面積Sb-o㎝3386605.95385332.22——鋼束群重心到凈軸距離eo㎝139.58135.5661.4850.87鋼束群重心到截面下緣的距離ap㎝13.831884.5195.522.5鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.2.1條規(guī)定，當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永存應(yīng)力）分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失值因梁截面位置不同而有差異，現(xiàn)以四分點(diǎn)截面（既有直線束，又有曲線束通過）為例說明各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算方法。對(duì)于其他截面均可用同樣方法計(jì)算，它們的計(jì)算結(jié)果均列入鋼束預(yù)應(yīng)力損失及預(yù)加內(nèi)力一覽表內(nèi)（表2-13～表2-19）。2.5.1預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》6.2.2條規(guī)定，計(jì)算公式為：專業(yè)資料整理 word格式文檔(2-14)式中：σcom——張拉鋼束時(shí)錨下的控制應(yīng)力；根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.1.3條規(guī)定，對(duì)于鋼絞線取張拉控制應(yīng)力為：σcom=1395（MPa）（見表1-1）μ——鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對(duì)于預(yù)埋波紋管取μ=0.20；θ——從張拉端到計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和（rad）；k——管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，取k=0.0015；x——從張拉端到計(jì)算截面的管道長度（m），可近似取其在縱軸上的投影長度（見圖2-11），當(dāng)四分點(diǎn)為計(jì)算截面時(shí)，。表2-13計(jì)算截面管道摩擦損失σl1計(jì)算表截面鋼束號(hào)θ=ψ-αxμθ+kx(°)(rad)(ｍ)(Mpa)跨中N1(N2)70.122124.79090.06160.059783.28N3(N4)70.122124.74180.06150.059683.14N5150.261824.7730.08950.0856119.41N6150.261824.6660.08930.0854119.13N7180.31423.0360.09740.0928129.47四分點(diǎn)N1(N2)70.122212.5510.04320.044361.8N3(N4)70.122112.5020.04320.044361.8N5150.261712.5330.07110.068695.7N614.73480.250712.4260.010.067694.3N713.35140.23310.7960.06280.060984.96N7錨固點(diǎn)N1(N2)1.94890.0341.7550.0009430.00093913.1N3(N4)0.64870.01131.7060.000480.0004816.71N51.26290.0221.7370.00070.0006989.74N60.87230.01521.630.000550.0005477.63支點(diǎn)N1(N2)00-0.0004660.0004660.65N3(N4)00-0.00039270.0003930.55N500-0.00043950.0004390.61N600-0.00027870.0002790.392.5.2由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》6.2.3條，對(duì)曲線預(yù)應(yīng)力筋，在計(jì)算錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，應(yīng)考慮錨固后反向摩擦的影響。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》附錄D，計(jì)算公式如下。反向摩擦影響長度：(2-15)專業(yè)資料整理 word格式文檔式中：——錨具變形、鋼束回縮值（mm），按《公預(yù)規(guī)》6.2.3條采用；對(duì)于夾片錨=6mm；——單位長度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，按下列公式計(jì)算：(2-16)其中——張拉端錨下控制應(yīng)力，本設(shè)計(jì)為1395Mpa；——預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應(yīng)力，即跨中截面扣除后的鋼筋應(yīng)力，——張拉端至錨固端距離。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：(2-17)在反摩擦影響長度內(nèi)，距張拉端x處的錨具變形、鋼筋回縮損失：(2-18)在反摩擦影響長度外，錨具變形、鋼筋回縮損失：。四分點(diǎn)截面的計(jì)算結(jié)果見表2-14。表2-14計(jì)算截面σl2的計(jì)算表截面鋼束號(hào)Δσd(Mpa/㎜)影響長度lf(㎜)錨固端σl2(Mpa)距張拉端距離x(㎜)σl2四分點(diǎn)N1(N2)0.003359318662125.3912550.941.06N3(N4)0.003360318660125.4012501.841.38N50.004820215580150.191253329.37N60.004829815564150.3412425.830.32N70.005289114873157.3310795.643.13續(xù)上表截面鋼束號(hào)Δσd(Mpa/㎜)影響長度lf(㎜)錨固端σl2(Mpa)距張拉端距離x(㎜)σl2N7錨固點(diǎn)N1(N2)0.003359318662125.391755.3113.59N3(N4)0.003360318660125.401706.2113.94N50.004820215580150.191737.4133.45N60.004829815564150.341630.2134.60支點(diǎn)N1(N2)0.003359318662125.39310.9123.30N3(N4)0.003360318660125.40261.8123.64N50.004820215580150.19293147.37N60.004829815564150.34185.8148.552.5.3混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失后張法梁當(dāng)采用分批張拉時(shí)，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.2.5條規(guī)定，計(jì)算公式為：專業(yè)資料整理 word格式文檔(2-19)式中：——在先張拉鋼束重心處。由后張拉各批鋼束而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，可按下式計(jì)算：(2-20)其中Np0,Mp0——分別為鋼束錨固時(shí)預(yù)加的縱向力和彎矩，——計(jì)算截面上鋼束重心到截面凈矩的距離，,其中ynx值見表2-11所示，值見表2-12。采用逐根張拉鋼束，預(yù)制時(shí)張拉鋼束N1—N6，張拉順序?yàn)镹5，N6,N1，N4，N2，N3。計(jì)算時(shí)應(yīng)從最后張拉的一束逐步向前推進(jìn)。本設(shè)計(jì)為了區(qū)分預(yù)制階段和使用階段的預(yù)應(yīng)力損失，先不考慮N7號(hào)束對(duì)其它N1—N6號(hào)束的影響，計(jì)算得預(yù)制階段見表2-15。2.5.4由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失《公預(yù)規(guī)》6.2.6規(guī)定，鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算：(2-21)式中：Ψ——張拉系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用一次張拉，Ψ=1.0，ζ——鋼筋松弛系數(shù)，對(duì)低松弛鋼筋，ζ=0.3，σpe——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力。計(jì)算得四分點(diǎn)截面鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值見表2-16。表2-16計(jì)算截面計(jì)算表截面跨中四分點(diǎn)N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)鋼束號(hào)σpe(Mpa)σl5σpe(Mpa)σl5σpe(Mpa)σl5σpe(Mpa)σl5N11207.9728.161190.7726.041230.2630.98123431.46N21277.5337.241258.0334.611258.3134.651259.7434.84N31311.8642.011291.8239.201274.3536.801270.8136.32N41244.5932.841226.0930.451257.434.531250.7333.64N51107.6116.501105.3916.261226.7730.531223.6330.13N61144.8820.631142.3920.351235.831.701241.6232.45N71265.5335.611266.9135.802.6主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算專業(yè)資料整理 word格式文檔預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開始到是受荷破壞，需經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用，裂縫出現(xiàn)和破壞等四個(gè)受力階段，為保證主梁受力可靠并予以控制。應(yīng)對(duì)控制截面進(jìn)行各個(gè)階段的驗(yàn)算。在以下內(nèi)容中，先進(jìn)行持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算，再分別驗(yàn)算持久狀態(tài)抗裂驗(yàn)算和應(yīng)力驗(yàn)算，最后進(jìn)行短暫狀態(tài)構(gòu)件的截面應(yīng)力驗(yàn)算。對(duì)于抗裂驗(yàn)算，《公預(yù)規(guī)》根據(jù)公路簡支標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于全預(yù)應(yīng)力梁在使用階段短期效應(yīng)組合作用下，只要截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力就可滿足。2.6.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破壞，下面驗(yàn)算這兩類截面的承載力。（1）正截面承載力驗(yàn)算：圖2-13示出正截面承載力計(jì)算圖式圖2-13正截面承載力計(jì)算圖（單位：cm）①確定混凝土受壓區(qū)高度：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.2.3條規(guī)定，對(duì)于帶承托翼緣板的T形截面；當(dāng)成立時(shí)，中性軸帶翼緣板內(nèi)，否則在腹板內(nèi)。本設(shè)計(jì)的這一判別式：左邊==1260×88.2×0.1=11113.2(kN)右邊==22.4×250×18×0.1=10080(kN)左邊>右邊，即中性軸在腹板內(nèi)。設(shè)中性軸到截面上緣距離為x，則：(2-28)專業(yè)資料整理 word格式文檔(2-29)式中：ξb——預(yù)應(yīng)力受壓區(qū)高度界限系數(shù)，按《公預(yù)規(guī)》表5.2.1采用，對(duì)于C50混凝土和鋼絞線，ξb=0.40；h0——梁的有效高度，,以跨中截面為例，ap=17.00cm(見表2-12)說明該截面為塑性破壞。②驗(yàn)算正截面承載力：由《公預(yù)規(guī)》5.2.2條，正截面承載力按下式計(jì)算：(2-30)式中：γ0——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按《公預(yù)規(guī)》5.1.5條采用，按二級(jí)安全設(shè)計(jì)，故取1.0。則上式為：=31237.56（kN·m）＞γ0Md=21184.38(kN·m)(跨中) 主梁跨中正截面承載能力滿足要求。其它截面均可用同樣方法驗(yàn)算。③驗(yàn)算最小配筋率：由《公預(yù)規(guī)》9.1.12條，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下列條件：(2-31)式中：Mud——受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設(shè)計(jì)植，由以上計(jì)算可知Mud=25229.74（kN·m），Mcr——受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩只值，按下式計(jì)算：(2-32)(2-33)(2-34)式中：S0——全截面換算截面重心軸以上（或以下）部分截面對(duì)重心軸的面積矩，見表14；W0——換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩，見表14；σpc——扣除預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件抗裂邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力。專業(yè)資料整理 word格式文檔Mcr=（σpc+γftk）W0=（35.59+1.26×2.65）×651265×10-3=25353.10(kN·m)由此可見，，不需配置普通鋼筋來滿足最小配筋率要求：2.6.2斜截面承載力驗(yàn)算（1）斜截面抗剪承載力驗(yàn)算：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.2.6條，計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力時(shí)，其計(jì)算位置應(yīng)按下列規(guī)定采用：①距支座中心h/2處截面；②受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面；③錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處的截面；④箍筋數(shù)量或間距改變處的截面；⑤構(gòu)件腹板寬度變化處的截面。本設(shè)計(jì)以N7錨固截面為例進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。①復(fù)核主梁截面尺寸T形截面梁當(dāng)進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算時(shí)，其截面尺寸應(yīng)符合《公預(yù)規(guī)》5.2.9條規(guī)定，即(2-35)式中：——經(jīng)內(nèi)力組合后支點(diǎn)截面的最大剪力（kN），見表7，1號(hào)梁的為1724.76kN；b——支點(diǎn)截面腹板厚度（mm）,即b=600mm；h0——支點(diǎn)截面的有效高度(mm),即h0=h－ap=2500－955.2=1544.8(mm)fcu,k——混凝土強(qiáng)度等級(jí)（MPa）上邊右式=所以該設(shè)計(jì)主梁的T形截面尺寸符合要求②截面抗剪承載力驗(yàn)算：驗(yàn)算是否需進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.2.10條規(guī)定，若符合下列公式要求時(shí)，則不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。γ0Vd≤0.50×10-3α2bh0(2-36)專業(yè)資料整理 word格式文檔式中：—混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）α2—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受壓構(gòu)件，取1.25。對(duì)于N7錨固截面：b=600mm,ap=845.1mm,Vd=1643.14kN上式右邊=0.50×10-3×1.25×1.83×600×（2500－845.1）=1135.675(kN)＜γ0Vd因此該設(shè)計(jì)需進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。⑴計(jì)算斜截面水平投影長度C按《公預(yù)規(guī)》5.2.8條，計(jì)算斜截面水平投影長度C：C=0.6mh0(2-37)式中：m——斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比，,當(dāng)m＞3.0時(shí)，取m=3.0;Vd ——通過斜截面受壓端正截面內(nèi)由使用荷載產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計(jì)值；Md——相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩組合設(shè)計(jì)值；h0——通過斜截面受壓區(qū)頂端正截面上的有效高度，自受拉縱向主鋼筋的合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離。為了計(jì)算剪跨比m，首先必須在確定最不利的截面位置后才能得到V值和相應(yīng)的M值，因此只能采取試算的方法，即首先假定Ci值，按所假定的不利截面位置計(jì)算V和M，根據(jù)上述公式求得m值和C值，如先假定的Ci值與計(jì)算的C值相等或基本相符，則最不利位置就可確定了。首先假定Ci=2.550m,計(jì)算得Vd=1496.8kN,對(duì)應(yīng)Md=6285.65kN·m。C=0.6mh0=0.6Md/Vd=0.6×6285.65/1496.8=2.52(m)與假定的Ci基本相同，可認(rèn)為是最不利截面。即最不利截面為距支座3.994m處。⑵箍筋計(jì)算：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.4.1條，腹板內(nèi)箍筋直徑不小于10mm，且應(yīng)采用帶肋鋼筋，間距不應(yīng)大于250mm，該設(shè)計(jì)選用φ10@20cm的雙肢箍筋，則箍筋的總面積為：Asv=2×78.5=157(mm2)箍筋間距SV=20cm,箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsv=280MPa,箍筋配筋率ρsv為：ρsv===0.00175=0.175％式中：b——斜截面受壓端正截面處T形截面腹板寬度，此處b=44.8cm.專業(yè)資料整理 word格式文檔滿足《公預(yù)規(guī)》9.3.13條“箍筋配筋率ρsv，HRB400鋼筋不應(yīng)小于0.12％”的要求。同時(shí)，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.4.1條，在距支點(diǎn)一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距縮小至10cm.⑶抗剪承載力計(jì)算：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.2.7條規(guī)定，主梁斜截面抗剪承載力應(yīng)按下式計(jì)算：γ0Vd≤Vcs+Vpb(2-38)式中：Vd——斜截面受壓端正截面內(nèi)最大剪力組合設(shè)計(jì)值，為1496.8kN;Vcs——斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪承載力(kN)，按下式計(jì)算：Vcs=α1α2α30.45×10-3bh0(2-39)α1——異號(hào)彎矩影響系數(shù)，簡支梁取1.0；α2——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，取1.25；α3——受壓翼緣的影響系數(shù)，取1.1；b——斜截面受壓端正截面處，T形截面腹板寬度，此處b=448mm;h0——斜截面受壓端正截面處梁的有效高度，h0=h－ap,ap=587mm（見表22），因此h0=2500-587=1913mm;P——斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的陪筋率，P=100ρ，ρ=(Ap+Apb)/(bh0)，當(dāng)P＞2.5時(shí)，取P=2.5；——混凝土強(qiáng)度等級(jí)；——斜截面內(nèi)箍筋配筋率，=Asv/(Svb);——箍筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；Asv——斜截面內(nèi)配置在同一截面的箍筋各肢總截面面積（mm2）;Sv——斜截面內(nèi)箍筋間距（mm）；——與斜截面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼束的抗剪承載力(kN)，按下式計(jì)算：(2-40)——斜截面內(nèi)在同一彎起平面的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積(mm2)；——預(yù)應(yīng)力彎起鋼束的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa），該設(shè)計(jì)的—=1260MPa;——預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋在斜截面受壓端正截面處的切線與水平線的夾角，表2-21示出了N1～N7鋼束的值。專業(yè)資料整理 word格式文檔表2-21斜截面受壓端正截面處的鋼束位置及鋼束重心位置截面鋼束號(hào)x4(㎝)R(㎝)sinθp=x4/Rcosθpa0(㎝)ai(㎝)ap(㎝)N7錨固點(diǎn)斜截面頂端N1(N2)02255.210.0000001.0000001111.0058.69N3(N4)447.186347.060.0704550.99751520.536.27N5603.083613.290.1669060.9859731161.68N6845.474508.40.1875320.98225820.5100.49N7925.483512.210.2635040.96465830154.13=1596.92(kN)1260×[2×(0+0.070455)+0.166906+0.187532+0.263504]=624.1379(mm2)Vpb=0.75×10-3×1260×624.1379=564.53(kN)Vcs+Vpb=1596.92+564.53=2161.45(kN)＞γ0V0=1496.8(kN)說明主梁N7鋼束錨固處的斜截面抗剪承載力滿足要求，同時(shí)也說明上述箍筋的配置是合理的。（2）斜截面抗彎承載力驗(yàn)算：本設(shè)計(jì)中，由于梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束只有N7號(hào)鋼束在近支點(diǎn)附近錨起，其它鋼束都在梁端錨固，即鋼束根數(shù)沿梁跨幾乎沒有變化，可不必進(jìn)行該項(xiàng)承載力驗(yàn)算，通過構(gòu)造加以保證。2.7持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算長期以來，橋梁預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的抗裂驗(yàn)算，都是以構(gòu)件混凝土的拉應(yīng)力是否超過規(guī)定的限值來表示，分為正截面抗裂和斜截面抗裂驗(yàn)算。2.7.1正截面抗裂驗(yàn)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.3.1條，對(duì)預(yù)制的全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用長期菏載效應(yīng)組合下，應(yīng)符合下列要求：專業(yè)資料整理 word格式文檔(2-41)式中：—在作用短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，按下式計(jì)算：(2-42)(2-43)由表2-22示出了正截面抗裂驗(yàn)算的計(jì)算過程和結(jié)果，可見其結(jié)果符合規(guī)范要求。表2-22正截面抗裂驗(yàn)算表應(yīng)力部位跨中下緣四分點(diǎn)下緣N7錨固點(diǎn)下緣支點(diǎn)下緣NP（0.1KN)(見表21)⑴90672.687787.883134.9683387.38MP（N·M)(見表22)⑵122850171188547451517694235878An(cm2)(見表14)⑶9564.089564.0817024.0817094.92Wnx(cm3)(見表14)⑷470460.73474840.24734401.43740047Wox(cm3)(見表14)⑸651265647565811866805155Mg1（N·M)(見表7)⑹8992050674404010297600Ms（N·M)(見表7)⑺153660101152883017347800Np/An(Mpa)⑻=⑴/⑶9.48053559.178906914.8833746084.877904Mp/Wnx(Mpa)⑼=⑵/⑷26.11273625.03046927.0149223435.723796σpc(Mpa)⑽=⑻+⑼35.59327234.209376111.8982969510.6017Mg1/Wnx(Mpa)⑾=⑹/⑷19.11328514.20275591.4021759190(Ms-Mg1)/Wox(Mpa)⑿=[⑺-⑹]/⑸9.78704527.388895320.8683945380σst(Mpa)⒀=⑾+⑿28.9003321.59165122.2705704570σst-0.85σpc(Mpa)⒁=⒀-0.85×⑽-1.353951-7.4863185-7.842981951-9.011452.8持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算按持久狀況設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，應(yīng)計(jì)算其使用階段正截面混凝土的法向壓應(yīng)力、受拉區(qū)鋼筋的拉應(yīng)力和斜截面混凝土的主壓應(yīng)力，并不得超過規(guī)范規(guī)定的極限值。計(jì)算時(shí)荷載取其標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載應(yīng)考慮沖擊系數(shù)。2.8.1正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》7.1.5條，使用階段正截面應(yīng)力應(yīng)符合下列要求：(2-48)專業(yè)資料整理 word格式文檔式中：——在作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合下混凝土的法向壓應(yīng)力，按下式計(jì)算：(2-49)——由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，按下式計(jì)算：(2-50)——標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合的彎矩值，見表7.表28示出了正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算的計(jì)算過程和結(jié)果，最大壓應(yīng)力在四分點(diǎn)下緣，為15.99MPa，可見其結(jié)果符合規(guī)范要求。2.8.2預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗(yàn)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》7.1.5條，使用階段預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力符合下列要求：(2-51)式中：——預(yù)應(yīng)力筋扣除全部應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力；——雜作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合下受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生的拉應(yīng)力，按下式計(jì)算：(2-52)(2-53)——分別為鋼束重心到截面凈軸和換軸的距離，即(2-54)——在作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合下預(yù)應(yīng)力筋重心處混凝土的法向拉應(yīng)力；——預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的彈性模量比。取最不利的外層鋼筋N2進(jìn)行驗(yàn)算，表29示出了N2號(hào)預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力的計(jì)算過程和結(jié)果，最大拉應(yīng)力在跨中截面，為1210.60MPa，可見其結(jié)果符合規(guī)范要求。專業(yè)資料整理 word格式文檔專業(yè)資料整理 word格式文檔表2-27N2號(hào)預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗(yàn)算表應(yīng)力部位跨中四分點(diǎn)N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)In(㎝4)⑴7374472074326742105188316105767517Io(㎝4)⑵999105639944000611852435611786640en(㎝)⑶145.75145.53123.47106.7e0(㎝)⑷142.41142.56126.23110.21Mg1(N·ｍ)⑸8992050674404010297600Mg1(N·ｍ)⑹169687306744040127287800Mglen/In(MPa)(7)=(5)×(3)/(1)17.7720016813.204670551.2087318440(Mk-Mgl)e0/I0(MPa)(8)=［(6)-(5)］×(4)/(2)11.369758768.5798922260.9239947750σkt(MPa)(9)=(7)+(8)29.1417604421.784562782.132726620σp=αEp·σkt(MPa)(10)=5.65×(9)164.6509465123.082779712.04990540σpe(MPa)⑾1055.951016.841121.261132.49σp+σpe(MPa)(12)=(10)+(11)1210.61139.922781133.3099051132.49注：在后張法中，鋼筋的控制應(yīng)力是在預(yù)加力和自重作用下測得的，所以在計(jì)算鋼絞線最大應(yīng)力時(shí)，不再考慮自重的影響。但考慮到在預(yù)加應(yīng)力時(shí)，梁的兩端并非理想支座，而梁架設(shè)好后的支座反力明確，因此，由預(yù)應(yīng)力反拱所產(chǎn)生的Mg1要比使用階段時(shí)產(chǎn)生的Mg1要小。偏安全計(jì)，在計(jì)算鋼絞線應(yīng)力時(shí)，考慮梁自重應(yīng)力。2.8.3截面混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算此項(xiàng)驗(yàn)算主要為了保證混凝土在沿主壓應(yīng)力方向破壞時(shí)也具有足夠的安全度。在梁的跨中截面，對(duì)其上梗肋（a-a）,凈軸（n-n）、換軸（o-o）和下梗肋（b-b）等四處分別進(jìn)行主壓應(yīng)力驗(yàn)算。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》7.1.6條，斜截面混凝土主壓應(yīng)力符合下列要求：(2-55)式中：——由作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土主壓應(yīng)力，按下式計(jì)算：(2-56)(2-57)(2-58)其中：——在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由荷載標(biāo)準(zhǔn)組合和預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；——在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由荷載標(biāo)準(zhǔn)組合和預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力；專業(yè)資料整理 word格式文檔表2-28示出了的計(jì)算過程，表2-29示出了的計(jì)算過程，混凝土主壓應(yīng)力計(jì)算結(jié)果見表2-30，最大壓應(yīng)力為12.054MPa，可見起結(jié)果符合規(guī)范要求。專業(yè)資料整理 word格式文檔專業(yè)資料整理 word格式文檔表2-30σtp計(jì)算表截面主應(yīng)力部位σcxτ(Mpa)(Mpa)(Mpa)標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)組合⑴⑵⑸跨中a-a12.040.3712.05o-o9.630.449.65n-n9.750.449.77b-b5.990.386.02四分點(diǎn)a-a8.771.679.08o-o9.381.989.79n-n9.361.989.76b-b10.321.5310.54N7錨固點(diǎn)a-a2.350.032.35o-o4.78-0.024.78n-n4.86-0.024.86支點(diǎn)a-a1.640.021.64o-o4.74-0.044.74n-n4.88-0.044.88注：在混凝土主應(yīng)力計(jì)算中，習(xí)慣上在計(jì)算剪應(yīng)力時(shí)取用計(jì)算截面的最大剪力，計(jì)算法向應(yīng)力時(shí)也取用各計(jì)算截面的最大彎矩。實(shí)際上，由于對(duì)同一計(jì)算截面不可能同時(shí)出現(xiàn)最大剪和彎矩，因此上表所計(jì)算的主應(yīng)力值稍偏大些。2.9主梁變形驗(yàn)算為了掌握主梁在各受力階段的變形情況，需要計(jì)算個(gè)階段的撓度值，并且對(duì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)剛度的活載撓度進(jìn)行驗(yàn)算。以四分點(diǎn)截面為平均值將全梁近似處理為等截面桿件，然后計(jì)算跨中撓度值。2.9.1計(jì)算由預(yù)加力引起的跨中反拱度根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.4條，計(jì)算預(yù)加力引起的反拱度值時(shí)，剛度采用，計(jì)算公式：(2-66)式中：——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力作用下的跨中撓度；——使用階段各根鋼束的預(yù)加彎矩；——單位力作用在跨中時(shí)所產(chǎn)生的彎矩；——全截面的換算慣性矩。圖18示出了反拱度的計(jì)算圖式，其中圖繪在（b）圖內(nèi)。設(shè)圖的面積及其形心至跨中的距離分別為A和d，并將他們分成六個(gè)規(guī)則圖形，分塊面積及形心位置為，計(jì)算公式均列入表2-32內(nèi)。專業(yè)資料整理 word格式文檔圖2-16反拱度計(jì)算圖表2-33分塊面積及形心位置的計(jì)算分塊面積Ai(㎝2)形心位置di(㎝)形心處的值(㎝)矩形1A1=(h3-h1)×l1d1=l1/2矩形2A2=h1×(l1+l2)d2=(l1+l2)/2三角形3A3=0.5×h2×(l2-l3)d3=l1+l2/3+2l3/3矩形4A4=h3×l3d4=l1+l3/2三角形5A5=0.5×l3×(h3-h1-h2)d5=l1+l3/3弓形6半個(gè)My圖注：h1為錨固點(diǎn)截面的鋼束重心到凈軸的豎直距離（見圖19）；h2為彎起結(jié)束點(diǎn)到錨固點(diǎn)的豎直距離；h3為鋼束起彎點(diǎn)到凈軸的豎直距離；φ為鋼束彎起角。上述積分按圖乘法計(jì)算，即單束反拱度，具體計(jì)算見表2-33所示。專業(yè)資料整理 word格式文檔表2-34各束引起的反拱度跨中反拱度：=10.366(cm)(↑)根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.4條，考慮長期效應(yīng)的影響，預(yù)應(yīng)力引起的反拱值應(yīng)乘以長期增長系數(shù)2.0，即：=20.83(cm)(↑)2.9.2計(jì)算由荷載引起的跨中撓度根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.2條，全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的剛度采用0.95EcI0,則恒載效應(yīng)產(chǎn)生的跨中撓度可近似按下列公式計(jì)算；專業(yè)資料整理 word格式文檔(↓)短期荷載效應(yīng)組合產(chǎn)生的跨中撓度可近似按下列公式計(jì)算：(↓)根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.3條，受彎構(gòu)件在使用階段的撓度應(yīng)考慮荷載長期效應(yīng)的影響，即按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的撓度值，乘以撓度長期增長期增長系數(shù)，對(duì)C50混凝土，=1.425，則荷載短期效應(yīng)組合引起的長期撓度值為：(↓)恒載引起的長期撓度值為：(↓)2.9.3結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.3條規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算的長期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后梁的最大撓度不應(yīng)超過計(jì)算結(jié)構(gòu)的1/600，即：可見，結(jié)構(gòu)剛度滿足規(guī)范要求。2.9.4預(yù)拱度的設(shè)置根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.5條規(guī)定，當(dāng)預(yù)加力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長期撓度時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度。預(yù)加力產(chǎn)生的長期反拱值為20.83cm，大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長期撓度值16.68cm，滿足規(guī)范要求，可不設(shè)預(yù)拱度。2.10橫隔梁計(jì)算2.10.1確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用鑒于具有很多內(nèi)橫隔梁的橋梁跨中處的橫隔梁受力最大，通常可只計(jì)算跨中橫隔梁的作用效應(yīng)，其余橫隔梁可依據(jù)跨中橫隔梁偏安全地選用相同的截面尺寸和配筋。根據(jù)《橋規(guī)》4.3.1條規(guī)定，橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載計(jì)算應(yīng)采用車輛荷載，圖2-17示出跨中橫隔梁縱向的最不利荷載布置。圖2-17跨中橫隔梁的受載圖式（尺寸單位：mm）專業(yè)資料整理 word格式文檔縱向一行車輪荷載對(duì)跨中橫隔梁的計(jì)算荷載為：汽車：跨中橫隔梁受力影響線的面積：人群荷載：2.10.2跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線通常橫隔梁彎矩為靠近橋中線的截面較大，而剪力則在靠近兩側(cè)邊緣處的截面較大。所以，如圖20所示的跨中橫隔梁，可以只取A、B兩個(gè)截面計(jì)算橫隔梁的彎矩，取1號(hào)梁右和2號(hào)梁右截面計(jì)算剪力。采用修正的剛性橫梁法計(jì)算橫隔梁作用效應(yīng)，先需作出相應(yīng)的作用效應(yīng)影響線。繪制彎矩影響線計(jì)算公式如圖2-18所示，在橋梁跨中當(dāng)單位荷載P=1作用在j號(hào)梁軸上時(shí)，i號(hào)所受的作用為豎向力（不考慮主梁抗扭）。因此，由平衡條件就可寫出A截面的彎矩計(jì)算公式：當(dāng)P=1作用在截面A的左側(cè)時(shí)：(2-67)即：(2-68)式中：——i號(hào)梁軸到A截面的距離；——單位荷載P=1作用位置到A截面的距離。當(dāng)P=1作用在截面A的右側(cè)時(shí)，同理可得：(2-69)計(jì)算彎矩影響線值在表5中已得到：=0.3181，=0.2727，=0.2273，=0.1818，=0.1364，=-0.0455，=-0.0182，=0.0091，=0.0364，=0.0636，=-0.1364，=-0.0909，=-0.0455，=0，=0.0455對(duì)于A截面的彎矩影響線可計(jì)算如下：專業(yè)資料整理 word格式文檔P=1作用在1號(hào)梁軸上時(shí)：P=1作用在9號(hào)梁軸上時(shí)：P=1作用在11號(hào)梁軸上時(shí)：根據(jù)上述三點(diǎn)坐標(biāo)和A截面位置，便可繪出影響線如圖2-18所示。同理，影響線計(jì)算如下：=-2.8420=-0.3460=-2.8188繪出影響線如圖2-18所示。繪制剪力影響線1號(hào)主梁右截面的剪力影響線計(jì)算：P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)：（即為1號(hào)梁的荷載橫向影響線，參見圖2-3）P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)：繪成的影響線如圖2-18所示。2號(hào)主梁右截面的剪力影響線計(jì)算：P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)：專業(yè)資料整理 word格式文檔如P=1作用在9號(hào)梁軸上時(shí)：同理：P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)：繪成的影響線如圖2-18所示。圖2-18中橫隔梁作用效應(yīng)影響線圖（尺寸單位：mm）專業(yè)資料整理 word格式文檔2.10.3截面作用效應(yīng)計(jì)算計(jì)算公式：(2-70)式中：——橫隔梁沖擊系數(shù)，根據(jù)《橋規(guī)》4.3.2條，取0.3；——車道折減系數(shù)，三車道為0.78，四車道為0.67；——車輛對(duì)于跨中橫隔梁的計(jì)算荷載；——人群對(duì)于跨中橫隔梁的計(jì)算荷載；——與計(jì)算荷載相對(duì)應(yīng)橫隔梁作用效應(yīng)影響線的豎坐標(biāo)值；——影響線面積?？勺冏饔密囕vP0和人群q0在相應(yīng)影響線上的最不利位置加載見圖2-18所示,截面作用效應(yīng)的計(jì)算均列入表2-35內(nèi)。表2-35橫隔梁截面作用效應(yīng)計(jì)算表汽車p0(KN)127.988人群qo(kN/m)28.15MA(KN·ｍ)ηi0.59651.61922.35783.38042.51691.73981.17990.4019MA1584.6896MB(KN·ｍ)ηi-2.0805-1.1777-0.52210.3830.3462-0.5446-1.89-2.077MB汽960.7082MB人（-2.9681-2.9424）×28.15×1.5=-249.5709（kN.m）V1右(KN)ηi0.29080.25810.23450.20180.17810.14540.07730.0445V1汽右284.28V1人右0.3136×0.25×28.15=2.207（kN）V2右(KN)ηi0.50890.450.40740.34850.3060.24710.15710.0982V2汽右294.3277荷載組合組合ⅠMamax(kN·ｍ)0+1.4×1584.6896=2218.56MBmin(kN·ｍ)0+1.4×（-960.07-0.8×249.579）=-1624.5V(kN)0+1.4×294.33=412.06注：因?yàn)闄M隔梁的永久作用效應(yīng)相比可變作用甚小，計(jì)算中略去不計(jì)。2.10.4截面配筋計(jì)算圖2-19a)和圖2-19b)分別表示橫隔梁正彎矩配筋（6φ25布置在下緣）和負(fù)彎矩配筋（4φ25布置在上緣）,并且示出配筋計(jì)算的相應(yīng)截面。剪力鋼筋選用間距s為20cm的2φ10雙肢箍筋。經(jīng)過橫隔梁正截面的斜截面承載力的驗(yàn)算,上述配筋均能滿足規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。專業(yè)資料整理 word格式文檔(a)(b)圖2-19(a)正彎矩配筋及其計(jì)算截面;(b)負(fù)彎矩配筋及其計(jì)算截面(尺寸單位:mm)2.11行車道板計(jì)算2.11.1截面設(shè)計(jì)、配筋與承載力驗(yàn)算懸臂板及連續(xù)板支點(diǎn)采用相同的抗彎鋼筋，故只需要按其最不利荷載效應(yīng)配筋，即Md＝－35.41KN.m。其高度為h＝28cm，凈保護(hù)層a＝3cm。若選用φ12鋼筋，則有效高度h0為：按《公橋規(guī)》5.2.2條：1.0×35.4122.4×103·x·(0.24－x/2)x＝0.0067(m)驗(yàn)算：ξbh0＝0.56×0.24＝0.1344(m)＞x＝0.0067(m)按《公橋規(guī)》5.2.2條：查有關(guān)板寬1m內(nèi)鋼筋截面與距離表，當(dāng)選用φ12鋼筋時(shí)，需要鋼筋間距為19㎝，此時(shí)所提供的鋼筋面積為：As＝5.95cm2＞5.36cm2。由于此處鋼筋保護(hù)層與試算值相同，實(shí)際配筋面積又大于計(jì)算面積，則其承載力肯定大于作用效應(yīng)，故承載力驗(yàn)算可從略。所以，連續(xù)板跨中截面處需在板的下緣配置鋼筋間距為15cm的φ12鋼筋。為使施工簡便，取板上下緣配筋相同，均為φ12@150mm。配筋布置如圖25。按《公橋規(guī)》5.2.9條規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸要符合下列要求。即：圖2-23行車道板受力鋼筋布置圖式（尺寸單位：mm）專業(yè)資料整理 word格式文檔滿足抗截最小尺寸要求。按《公橋規(guī)》5.2.10條，，即：0.50×10-3×1.0×1.83×1000×240=219.61kN時(shí)，不需要進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置鋼筋。根據(jù)《公橋規(guī)》9.2.5條，板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm，因此本設(shè)計(jì)中板內(nèi)分布鋼筋用φ8@200mm。專業(yè)資料整理 word格式文檔第二部分鉆孔灌注樁、三柱式橋墩的計(jì)算第1章設(shè)計(jì)資料1.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造設(shè)計(jì)荷載：公路-I級(jí)；橋面凈空：凈-2300+2×2.25m；標(biāo)準(zhǔn)跨徑：=20m，梁長48.96m；上部構(gòu)造：鋼筋混凝土T形梁。1.2水文地質(zhì)條件沖刷深度：最大沖刷線為河床線下2.8m處；地質(zhì)條件：軟塑粘性土；按無橫橋向的水平力（漂流物、沖擊力、水流壓力等）計(jì)算。1.3材料鋼筋：蓋梁主筋用HRB335鋼筋，其它均用R235鋼筋；混凝土：蓋梁、墩柱用C30，系梁及鉆孔灌注樁用C25。1.4橋墩尺寸考慮有標(biāo)準(zhǔn)圖，選用如圖1-1所示結(jié)構(gòu)尺寸。圖1-1（尺寸單位：cm）專業(yè)資料整理 word格式文檔1.5設(shè)計(jì)依據(jù)交通部，公路橋涵施工規(guī)范（JTJ041-2000），北京：人民交通出版社，2000專業(yè)資料整理 word格式文檔第2章鉆孔樁計(jì)算鉆孔灌注樁直徑為2.5m，用C25混凝土，φ16R235級(jí)鋼筋。灌注樁按m法計(jì)算，m值為5×kN/（軟塑粘性土）。樁身混凝土受壓彈性模量=2.60×MPa。2.1荷載計(jì)算每一根樁承受的荷載為：2.1.1一孔恒載反力（圖2-1）=1/3×22878.03=7626（kN）2.1.2蓋梁恒重反力=1/3×2635.5=878.5（kN）2.1.3系梁恒重反力=1/3×475=158.33（kN）2.1.4一根墩柱自重=157（kN）作用于樁頂?shù)暮爿d反力為：N=+++=8819.83（kN）2.1.5灌注樁每延米自重q=π/4××15=73.59（kN/m）（已扣除浮力）2.1.6可變荷載反力（1）兩跨可變荷載反力：=1594.84（公路-I級(jí)）=242.77（人群荷載、單側(cè)）（2）單跨可變荷載反力：=1226.08（公路-Ⅱ級(jí)）=170.61（人群荷載、單側(cè)）（3）制動(dòng)力T=55kN，作用點(diǎn)在支座中心，距樁頂距離為：（1/2×0.099+2+2）=4.05（m）（4）縱向風(fēng)力：風(fēng)壓取0.7×442=309.4（Pa），則由蓋梁引起的風(fēng)力：=1/3×15.16=5.05（kN）。對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?×1/2+2=3（m）。墩柱引起的風(fēng)力：=1.55（kN）。對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?/2×2=1（m）。橫向豐因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮。專業(yè)資料整理 word格式文檔2.1.7作用于樁頂?shù)耐饬Γ▓D2-2）圖2-1圖2-2=8819.83+1594.86+242.77=10657.46（kN）（雙孔）=8819.83+1226.08+170.61=10216.52（kN）（單孔）H=55+5.05+1.55=61.6（kN）M=×0.45+T×4.05+×3+×1.0+×0.45=1226.08×0.45+55×4.05+5.05×3+1.55×1.0+170.61×0.45=867.96（kN·m）2.1.8作用于地面處樁頂上的外力=10657.46+73.59=10731.05（kN）=10216.52+73.59=10290.11（kN）=61.6（kN）=867.96+61.6×1.0=929.56（kN·m）2.2樁長計(jì)算由于假定土層是單一的，可由確定單樁容許承載力的經(jīng)驗(yàn)公式初步計(jì)算樁長。灌注樁最大沖刷線以下的樁長為h，則：(2-1)式中：U—樁周長，考慮用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，成孔直徑增大5cm，則U=3.14×2.55=8.01（m）；—樁壁極限摩擦阻力，按表取值為40kPa,即40kN/；—土層厚度（m）；λ—考慮樁入土深度影響的修正系數(shù)，取為0.75；專業(yè)資料整理 word格式文檔—考慮孔底沉淀厚度影響的清底系數(shù)，取為0.80；A—樁底截面積，A=π=5.10；[]—樁底土層容許承載力，取[]=220kPa；—深度修正系數(shù)，取=1.5；—土層的重度，取=8.0kN/（已扣除浮力）；—一般沖刷線以下深度（m）。代入得：[N]=0.5×[8.01×(2.8+h)×40]+0.75×0.8×5.10×[220+1.5×8×(2.8+h-3)]=1113.86+196.72h樁底最大垂直力為：=10731.05+2.8×73.59+1/2×73.59h=10937.10+36.8h即：1113.86+196.72h=10937.10+36.8h故：h=61.43（m）取h=62m，即地面以下樁長為64.80m，由上式反求：[N]=1113.86+196.72×62=13310.5（kN）>=10937.10+36.8×62=13218.7（kN）可知樁的軸向承載力滿足要求。2.3樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算（圖2-4）圖2-4驗(yàn)算最大彎矩z=2.78m處的截面強(qiáng)度，該處的內(nèi)力值為：M=1042.057kN·mN=10731.05kN樁內(nèi)豎向鋼筋按0.2%配置，則=π/4××0.2%=98.125（）選用12φ35，=115.4，ρ=0.235%。樁的換算面積為：專業(yè)資料整理 word格式文檔=+n=π/4×+10×115.4×=5.022（）樁的換算截面模量為：為樁的計(jì)算長度，當(dāng)??h4時(shí)，取根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.3.9條和5.3.10條相關(guān)規(guī)定：。偏心增大系數(shù)：則η=626.98mm627mm。按橋墩墩柱一節(jié)所示方法，查《公預(yù)規(guī)》附錄C相關(guān)表格，可得到相關(guān)關(guān)系數(shù)。經(jīng)試算，當(dāng)ξ=0.5286時(shí)，從表中查得A=1.4217，B=0.6662，C=0.7250，D=1.7132。另設(shè)g=0.9，ρ=0.235%，=11.5MPa,=195MPa,代入下式：則：=10731.05kNA+Cρ=26065（kN）=6728.37kNB+=16343（kN）鉆孔樁的正截面受壓承載力滿足要求。2.4墩頂縱向水平位移驗(yàn)算2.4.1樁在地面處的水平位移和轉(zhuǎn)角（，）計(jì)算(2-5)當(dāng)h4，z=0時(shí)，查表得到：=2.44066，=1.621=×2.6××1.916×0.67=3.36×專業(yè)資料整理 word格式文檔=×2.6××1.916×0.67=15.57×故：（符合m法計(jì)算要求）(2-6)同上查表得到：=-1.621，=-1.751=0.216×2.6××1.916×0.67=72.02×代入得：2.4.2墩頂縱向水平位移驗(yàn)算（圖2-5）圖2-5由于樁露出地面部分為變截面，其上部墩柱截面抗彎剛度為（直徑），下部樁截面抗彎剛度為EI（直徑d），假設(shè)n=/（EI），則墩頂?shù)乃轿灰乒綖椋菏街校簩I(yè)資料整理 word格式文檔(2-8)(2-9)由于，所以已知：=2m，=1m，h=64.8m故：墩頂容許的縱向水平位移[Δ]為：[Δ]=5=5=39.37（mm）>=10.57（mm）符合規(guī)范要求。專業(yè)資料整理 word格式文檔結(jié)論橋梁墩臺(tái)主要是由墩（臺(tái)）帽、墩（臺(tái)）身和基礎(chǔ)三部分組成，它的作用主要是承受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，并通過基礎(chǔ)又將此荷載及自身自重傳遞到地基上。對(duì)于大跨徑的橋墩，既要考慮墩身的輕巧，又要考慮有利于上部結(jié)構(gòu)的受力和施工，以達(dá)到節(jié)約材料和整個(gè)工程造價(jià)。橋墩的設(shè)計(jì)與計(jì)算：它包括橋墩的類型與構(gòu)造布置，尺寸的擬定，荷載及其組合，墩身強(qiáng)度驗(yàn)算，墩頂水平位移的驗(yàn)算，基礎(chǔ)底面土的承載力和偏心力的驗(yàn)算，橋墩的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。橋臺(tái)的設(shè)計(jì)與計(jì)算：它包括橋臺(tái)類型與構(gòu)造布置，尺寸的擬定，荷載及其組合，臺(tái)身橋墩，基礎(chǔ)底面土的承載力和偏心力的驗(yàn)算，橋臺(tái)整體穩(wěn)定性的驗(yàn)算。在本設(shè)計(jì)中，橋臺(tái)采用的雙柱式薄壁橋墩，它的特點(diǎn)是圬工體積小，結(jié)構(gòu)輕巧，比重力式橋墩可節(jié)約圬工量70%左右且施工簡便，外形美觀，過水性良好，適于用于地基土軟弱的地區(qū)。橋臺(tái)采用的是墻式框架式埋置式橋臺(tái)，這種配用樁基礎(chǔ)的輕型橋臺(tái)適用于本設(shè)計(jì)這樣的軟土地基。它借助于結(jié)構(gòu)物的整體剛度和材料強(qiáng)度承受外力，從而可節(jié)省材料，降低對(duì)地基強(qiáng)度的要求和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，為在軟土地基上修建橋臺(tái)開辟了經(jīng)濟(jì)可行的途徑。對(duì)于在設(shè)計(jì)中關(guān)于各部分尺寸計(jì)算一般是參考已有的設(shè)計(jì)資料及橋梁設(shè)計(jì)中的具體要求事先擬定的，然后根據(jù)有關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)驗(yàn)算，經(jīng)驗(yàn)算合理后確定。由于在本設(shè)計(jì)中，我一直試圖解決的主要技術(shù)問題之一就是如何在此雙向四車道的橋梁中，在保持雙柱式墩臺(tái)結(jié)構(gòu)不變的前提下，使蓋梁不因跨度太大而產(chǎn)生使用上的安全隱患，對(duì)此問題，我分別采用了分離式雙橋結(jié)構(gòu)，增加墩柱的直徑和蓋梁的配筋數(shù)量等措施以提高強(qiáng)度，并且曾經(jīng)試圖采用纖維混凝土這種新型材料來加固。但是由于考慮了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的種種原因最后還是沒能實(shí)現(xiàn)對(duì)這一新型材料的大膽嘗試，我希望在以后的研究和學(xué)習(xí)中能更多掌握類似于這種材料的知識(shí)并將其應(yīng)用到實(shí)踐中。專業(yè)資料整理 word格式文檔致謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在合同總經(jīng)王小志，安環(huán)部部長李明等專業(yè)老師的精心指導(dǎo)下經(jīng)過本人兩個(gè)多月的辛苦工作完成的。本設(shè)計(jì)按照有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)要求，通過對(duì)本簡支箱梁橋的認(rèn)真設(shè)計(jì)，制定出兩河口大橋大橋的下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)說明書。該畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使我對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解更加深刻，而且對(duì)相當(dāng)一部分重點(diǎn)和難點(diǎn)有了新的認(rèn)識(shí)，達(dá)到了對(duì)專業(yè)知識(shí)的再學(xué)習(xí)和再吸收的效果，并使認(rèn)識(shí)達(dá)到了更深的層次。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中本人查閱了大量專業(yè)文獻(xiàn)資料，學(xué)習(xí)到了許多新的專業(yè)知識(shí)，比較系統(tǒng)地掌握了橋梁設(shè)計(jì)與施工方面的知識(shí)，并把這些知識(shí)在進(jìn)行了相應(yīng)的整合，為將來深入施工現(xiàn)場作好了知識(shí)儲(chǔ)備。本次設(shè)計(jì)，不僅豐富了我的專業(yè)知識(shí)，開闊了視野，更讓我感覺到了理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，為我今后能夠更好的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于本人知識(shí)水平有限，加之缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、時(shí)間倉促，在設(shè)計(jì)中難免存在缺點(diǎn)和不足，在此懇請(qǐng)老師能夠給予批評(píng)和指正，我一定會(huì)在未來的工作中加以注意。最后，時(shí)值分別前夕，我向三年來向我傳播知識(shí)，指導(dǎo)我完成學(xué)業(yè)，教會(huì)我如何為人處世的各位恩師們表達(dá)我最衷心的感謝和最真誠的祝福：是你們的教導(dǎo)為我指明了前進(jìn)的方向，讓我在探求知識(shí)與真理的道路上不再迷茫，祝你們身體健康，工作順利！同時(shí)，也向三年學(xué)習(xí)生活中如同兄弟姐妹般陪伴我左右的學(xué)友們表示感謝，并祝福你們?cè)谖磥淼墓ぷ鲘徫簧瞎ぷ黜樌?，前程似錦！專業(yè)資料整理
