預(yù)應(yīng)力簡支T梁(20m)畢業(yè)設(shè)計計算書

《預(yù)應(yīng)力簡支T梁(20m)畢業(yè)設(shè)計計算書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《預(yù)應(yīng)力簡支T梁(20m)畢業(yè)設(shè)計計算書（67頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 1 工程概況及橋型方案比選 1.1 工程概況 1.1.1 基本條件 本工程位于隆回縣橫板橋鎮(zhèn)，設(shè)計橋梁的河床斷面標(biāo)高如表1.1所示。 表1.1 隆回縣東南橋河床斷面標(biāo)高(m) 樁號 100 113 133 153 173 178.5 190 地面高程 201.5 198.11 196.03 195.28 196.37 201.3 201.5 1.1.2 地質(zhì)條件 地面以下2.0m為砂卵石層，承載力基本容許值為300KPa，卵石層以下6m為中風(fēng)化碳質(zhì)灰?guī)r，承載力基本容許值為2000KPa。設(shè)計洪水高程為198.50m，常水位高程為196.

2、28m。地震烈度為6度區(qū)，地震動峰值加速度為0.05g。 圖1.1 某農(nóng)村渡改橋河床斷面標(biāo)高圖（單位：m） 1.2 編制方案和擬定橋型圖示 1.2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋 簡支梁橋是梁橋中應(yīng)用最早、使用最廣泛的一種橋型。它的結(jié)構(gòu)簡單，最易設(shè)計成各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑胡裝配式結(jié)構(gòu)；施工工序少，架設(shè)方便；造價比較低，施工周期相對其它橋梁要短；結(jié)構(gòu)美觀，安全性好；在多孔簡支梁橋中，由于各跨構(gòu)造和尺寸劃一，可簡化施工管理工作，降低施工費用；因相鄰橋孔各自單獨受力，橋墩上需要設(shè)置相鄰簡支梁的兩個基本點支座；簡支梁橋的構(gòu)造較易處理而常被選用。 簡支梁

3、橋的靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形等的影響，因而能在地基較差的橋位上建橋。 簡支梁的設(shè)計主要受跨中正彎距的控制。在鋼筋混凝土簡支梁橋中，經(jīng)濟(jì)合理的常用跨徑在20m以下。我國預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的常用跨徑載40m以下。 圖1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋 1.2.2 預(yù)應(yīng)力空心板橋 板橋的承重結(jié)構(gòu)是矩形截面的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土板，其主要特點是構(gòu)造簡單，施工方便，而且建筑高度較小。對于高等級公路和城市立交工程，板橋又以機易滿足斜、彎、坡及S形、喇叭形等特殊要求的特點而受到重視。 從力學(xué)性能上分析，位于受拉區(qū)域的混凝土材料不但不能發(fā)揮作用，反而增大了結(jié)構(gòu)的自重，當(dāng)

4、跨度稍大時就顯得笨重而不經(jīng)濟(jì)。板橋大多為小跨徑。從橋梁空心板橋的發(fā)展來看，空心板橋所用水泥相對較少，所用鋼材比T梁要大，16m至20m都用先張法預(yù)應(yīng)力空心板橋，其高跨比在1/18左右，板寬一般是1m。 板橋跨徑超過一定限度時，截面的增高使自重加大。預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋常用跨徑范圍為8～16m?？招陌遢^同跨徑的實心板質(zhì)量輕，運輸安裝方便，而建筑高度又較同跨徑的T梁小，一般板厚為0.4～0.7m。板橋以它美觀的結(jié)構(gòu)和可靠的安全性，以及較短的施工周期和較少的造價，從而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)階段的中小橋。 圖1.3 預(yù)應(yīng)力空心板橋 1.2.3 石拱橋 拱橋的跨越能力大，能充分做到就地取

5、材，與鋼橋和鋼筋混凝土梁式橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥；能耐久，而且養(yǎng)護(hù)費用少，承載能力大；外形美觀，構(gòu)造較簡單，尤其是圬工拱橋，技術(shù)容易掌握，有利于廣泛采用。 如果要在地質(zhì)條件不好的地區(qū)修建拱橋時，就可從結(jié)構(gòu)體系上、構(gòu)造形式上采取措施，或利用輕質(zhì)材料來減輕結(jié)構(gòu)物的自重，或設(shè)法提高地基承載能力等。為了節(jié)約勞動力、加快施工進(jìn)度，可采用預(yù)制構(gòu)件及無支架施工。這些措施更加擴(kuò)大了拱橋的使用范圍，提高了拱橋的跨越能力?？傊?，今后拱橋仍將是我國公路橋梁的一種主要形式。 圖1.4 石拱橋 1.2.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和最佳方案的確定 觀橋梁的發(fā)展，從安全考慮石拱橋用的已經(jīng)越來越少；

6、空心板橋安全性比石拱橋要高，但比起梁橋又稍差；連續(xù)梁橋?qū)蛳聝艨找蟾?，造價高；預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋在小橋中用途最廣，由于T梁可以預(yù)制，施工速度比同類型橋梁要快等許多優(yōu)點，經(jīng)過上述方案的比較，決定采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋。 2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 設(shè)計資料和結(jié)構(gòu)尺寸 2.1.1 設(shè)計資料 (1)設(shè)計跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑20.00m（墩中心距離），簡支梁計算跨徑(相鄰支座中心距離)19.50m，主梁全長19.96m。 (2)荷載：公路—II級 (3)設(shè)計行車車速：20km/h (4)坡度：縱坡1%,橫坡2% (5)

7、設(shè)計洪水頻率：1/100 (6)航度等級：無 (7)材料及工藝： 混凝土：主梁采用C40混凝土,橋面鋪裝層采用C40防水混凝土;T梁鉸縫、搭板等構(gòu)件采用C40混凝土;防撞欄桿采用C30混凝土。 預(yù)應(yīng)力鋼束：采用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線,抗拉強度,彈性模量,張拉控制應(yīng)力,單束張拉噸位18.4t。 普通鋼筋直徑大于和等于12mm的用HRB335,Rbg=335Mpa,小于12mm采用R235,Rbg=235Mpa。 鋼板和角鋼：制作錨頭下支承墊板、支座墊板等均用普通A3碳素鋼，主梁間的聯(lián)接用16Mn低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板。 按后張法工藝制作主梁，采用45號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的錐形錨具，錐形錨具外徑1

8、10mm，高度53mm，錨孔直徑57mm；預(yù)留孔道采用直徑50mm抽拔橡膠管。 (8)設(shè)計依據(jù) 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTGD62-2004以下簡稱《公預(yù)規(guī)》。 《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60-2004以下簡稱《橋規(guī)》。 2.1.2 橫截面布置 (1)主梁間距和主梁片數(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)，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)ρ很有效，故在許可的條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。但標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計主要為配合各種橋面寬度，使橋梁標(biāo)準(zhǔn)化而采用統(tǒng)一的主梁間距。由《公預(yù)規(guī)》 第9.9.3條規(guī)定選取主梁間距1.5m(留2 cm工作縫，T梁上翼沿寬度為148

9、cm),片數(shù)為3片。 (2)主梁尺寸擬定 ①主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15~1/25，本設(shè)計取1.24 m。 ②主梁腹板厚度 在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構(gòu)造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。標(biāo)準(zhǔn)圖的T梁腹板厚度均取16cm。腹板高度80cm。在跨中區(qū)段,鋼束主要布置在梁的下緣,以形成較大的內(nèi)力偶臂,故在梁腹板下部設(shè)置馬蹄,以利數(shù)量較多的鋼束布置,設(shè)計實踐表明馬蹄面積與截面面積以10%～20%為宜,馬蹄寬32cm,高18cm。 (3)翼板尺寸擬定 翼板的高度由主梁間距決定,

10、考慮主梁間必須留工作縫,故取翼板寬度1.48m,施工縫寬2cm。 (4)橫截面沿跨長度變化 橫截面沿跨長變化,主要考慮預(yù)應(yīng)力鋼束在梁內(nèi)布置的要求,以及錨具布置的要求,故為配合鋼束的彎起而從四分點開始向支點逐漸抬高,同時腹板的寬度逐漸加厚。 (5)橫隔梁設(shè)置 為了增強主梁間的橫向連接剛度，除設(shè)置端橫隔梁外，還設(shè)置3片中橫隔梁，間距為44.875m，共5片，采用開洞形式,平均厚度0.15m。T型梁翼板厚度為8cm，翼板根部加到18cm以抵抗翼緣根部較大彎矩。為了翼板與腹板連接和順，在截面 1 轉(zhuǎn)角處設(shè)置圓角，以減小局部應(yīng)力和便于脫模。

11、根據(jù)以上擬定的主梁尺寸,見右圖2.1所示,進(jìn)行主梁截面幾何特性計算,為主梁內(nèi)力計算做好準(zhǔn)備,跨中 截面幾何特性見表2.1所示。 圖2.1 預(yù)制梁跨中截面圖 表2.1 主梁跨中截面何特性計算表 5 分 塊 號 分塊 面積 Ai() 分塊面積 形心至上 緣的距離 yi(cm) 分塊面積對上緣靜距 Si=Ai*yi (cm3) =ys-yi (cm) 分塊面積自身的慣性矩Ix=Ai(ys-yi )2

12、(cm4) 分塊面積對截面形心的慣性矩Ii (cm4) (1) (2) (3)=(1)*(2) (4) (5) (6)= (1)*(4) ① 1056 4 4224 39.05 16.103105 ② 660 11.33 7477.8 27.72 5.071105 ③ 1696 53 89888 -9.95 1.679105 ④ 64 103.33 6613.12 -60.28 2.326105 ⑤ 576

13、 115 66240 -71.95 29.818105 合 計 = 4052 =43.05 174442.9 2.2 主梁內(nèi)力計算 主梁的內(nèi)力計算包括恒載內(nèi)力計算和活載內(nèi)力計算。計算的控制截面右跨中、四分點、變化點和支點截面。主梁和橫隔梁、混凝土面層的重度均為25，每側(cè)欄桿的重力為1.52。 2.2.1 恒載內(nèi)力計算 (1)恒載集度 主梁： 橫隔梁： 對于邊主梁 對于中主梁 橋面鋪裝層： 欄桿： 作用于邊主梁的全部恒載集度g為： 作用于中主梁的全部恒載集度g為：

14、 (2)恒載內(nèi)力 計算邊主梁的彎矩和剪力，用材料力學(xué)中的公式計算，各計算截面的剪力和彎矩值列于表2.2所示。 表2.2 ①號主梁恒載內(nèi)力 內(nèi)力 截面位置 剪力Q 彎矩M 145.77kN =532.98 2.2.2 活載內(nèi)力計算 由于上述橋梁屬于單車道小橋，不考慮人行道荷載，所以活載內(nèi)力主要由可變荷載中的汽車荷載產(chǎn)生。 主梁活載內(nèi)力計算分為兩步：第一步求某一主梁的荷載橫向分布系數(shù)m；第二步應(yīng)用主梁內(nèi)力影響線，將荷載P乘以橫向分布系數(shù)后，在縱向按不利位置的內(nèi)力影響線上加載，求得主梁最大活

15、載內(nèi)力。根據(jù)《橋規(guī)》要求，對汽車荷載還必須考慮沖擊力的影響。 (1) 支點截面的荷載橫向分布系數(shù) 如圖2.2所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線進(jìn)行布載，①號、②號梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計算如下： ①號主梁活載橫向分布系數(shù) 公路—II級： ②號主梁活載橫向分布系數(shù) 公路—II級： 圖2.2　支點的橫向分布系數(shù)計算圖示（尺寸單位：cm） (a)橋梁橫截面；（b)①號梁橫向影響線；（c)②號梁橫向影響線 (2)跨中的荷載橫向分布系數(shù) 由圖2.2可知，此橋設(shè)有剛度強大的橫隔梁，且承重

16、結(jié)構(gòu)的寬跨比為 　　　　　　　　　　　 故可按偏心壓力法來計算橫向分布系數(shù)，其步驟如下： ①求荷載橫向分布影響線豎標(biāo) 本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù) n=3，梁間距1.50m，則 則①號主梁在兩個邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為： 則②號主梁在兩個邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為： ②繪出荷載橫向分布影響線 在最不利位置布載，如圖2.3，其中Δ為0。 圖2.3　荷載橫向分布系數(shù)計算圖示（尺寸單位：cm） a)橋梁橫斷面；b)①號主梁橫向分布影響線 荷載橫向分布影響線的零點至①號梁位的距離為x,可按比例關(guān)系求得：

17、 ；解得x=2.5m 并據(jù)此計算出對應(yīng)個荷載點的影響線豎標(biāo)和。 ③計算荷載橫向分布系數(shù) 在中間橫隔梁剛度相當(dāng)大的窄橋上，在沿橫向偏心布置的汽車荷載作用下，總是靠近汽車荷載一側(cè)的邊主梁受載最大。則①號梁的最不利布載受載最大。 則①號梁的活載橫向分布系數(shù)分別計算如下： 汽車荷載 則②號梁的活載橫向分布系數(shù) 求得①號主梁和②號主梁的各種荷載橫向分布系數(shù)后，就可得到各類荷載分布至該梁的最大荷載值。 橫向分布系數(shù)匯總?cè)绫?.3所示。 表2.3　荷載橫向分布系數(shù)匯總 梁號 荷載位置 公路－II級 ①號主梁 跨中 0.450 支點 0.357 梁號 荷

18、載位置 公路－II級 ②號主梁 跨中 0.333 支點 0.343 (3)計算活載內(nèi)力 在活載內(nèi)力計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載彎距時，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變化的來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到之間，橫向分布系數(shù)用與值用直線內(nèi)插法，期于區(qū)段取值。 計算跨中截面最大彎距及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎距采用直接加載求活載內(nèi)力，計算公式為： 對于汽車荷載： ① 均布荷載

19、和內(nèi)力影響線面積計算如表2.4所示 表2.4　均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算 類型 截面 公路—II級 均布荷載 影響線面積(或m) 影響線圖示 7.875 =47.53 7.875 =2.44m 7.875 =35.65 7.875 =9.75m ②公路—II級集中荷載計算 計算彎距效應(yīng)時： 計算剪力效應(yīng)時： ③計算沖擊系數(shù)和車道拆減系數(shù) 按《橋規(guī)》第4.3.2條規(guī)定汽車荷載在T梁上的沖擊系數(shù)采用1.3。本設(shè)計按兩車道設(shè)計，不拆減，則。 ④計算①號主梁的 、、、，數(shù)據(jù)如表2.5所示。

20、 表2.5?、偬栔髁簭澗嗪图袅τ嬎惚? 截面 荷載 類型 或 () () 或y （或m） S(或) S 公路— II級 7.875 178.5 1.3 0.450 47.53 218.96 728.02 y==4.875 509.06 公路— II級 7.875 214. 2 1.3 0.450 2.44 11.24 73.89 0.5 62.65 公路— II級 7.875 178.5 1.3 0.450 35.65 164.24 546.43 y==3.66 382.

21、17 公路— II級 7.875 214.2 1.3 0.450 9.75 44.92 44.92 0 0 由于①號主梁和②號主梁只有跨中的橫向分布系數(shù)不相同，則②號主梁的彎矩和剪力結(jié)果如下： ,。 ⑤計算支點截面荷載最大剪力 繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點剪力影響線如圖2.4所示。 =1.0=0.833 圖2.4　汽車荷載支點剪力計算圖示（尺寸單位：m） (a)主梁縱斷面圖；（b)車輛荷載作用下支點剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長分布圖；（c)車輛集中荷載和均布荷載的布置；（d)支點截面剪力影響線圖. 可知①號主梁汽車荷載的支點剪力為：

22、 =162.28kN 可知②號主梁汽車荷載的支點剪力為： =148.06kN 2.2.3 主梁內(nèi)力組合 為了按各種極限狀態(tài)來設(shè)計鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁，需要確定主梁沿橋跨結(jié)構(gòu)各個截面的計算內(nèi)力。它就是將各種作用效應(yīng)乘以相應(yīng)的系數(shù)后，按《橋規(guī)》規(guī)定進(jìn)行效應(yīng)組合而得到的內(nèi)力值。 根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)定，當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載組合時，基本組合的效應(yīng)組合表達(dá)式為： 式中：、—分別為汽車荷載和人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 ①號主梁截面的彎矩 ①號主梁截面的

23、彎矩 ①號主梁截面的剪力 ①號主梁支點截面的剪力 ②號主梁截面的彎矩 ②號主梁截面的彎矩 ②號主梁截面的剪力 ②號主梁支點截面的剪力 2.2.4 彎矩和剪力包絡(luò)圖 根據(jù)上述主梁內(nèi)力組合繪制①號主梁和②號主梁的彎矩和剪力包絡(luò)圖如圖2.5和2.6所示。

24、 圖2.5 ①號主梁和②號主梁的彎矩包絡(luò)圖(單位:) 圖2.6 ①號主梁和②號主梁的剪力包絡(luò)圖(單位:) 2.3 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與確定 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足使用階段的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強度條件。以下就跨中截面在各種荷載組合下，分別按照上述要求對各主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些鋼束數(shù)的多少確定各梁的配束。 由《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》有： 式中：——混凝土強度安全系數(shù)，?。?.25； ——計算彎矩，由主梁荷載組合可得＝1871.2

25、3,為設(shè)計經(jīng)驗系數(shù)，這里?。?.76計算，由此可得： 每束為49φs5mm，面積為，其抗拉設(shè)計強度，鋼束數(shù)為：。 (1) 按使用階段的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù) 對于簡支梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時，則得到鋼束數(shù)n的估算公式： 式中：—使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩； —與荷載有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，在這里??； —一根49φs5的鋼束截面積，即。 在主梁內(nèi)力計算中已經(jīng)計算出跨中截面，，初估，則鋼束偏心距。 ①號梁 ②號梁 (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)力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強度時，應(yīng)力圖式呈矩形，預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強度

26、，則鋼束數(shù)的估算公式為： 式中：——經(jīng)荷載組合并提高后的跨中計算彎矩； ——估計鋼束群重心到混凝土合力作用點力臂長度的經(jīng)驗系數(shù)，在這里取； ——主梁有效高度，即。 ①號梁 ②號梁 對于全預(yù)應(yīng)力梁，希望在彈性階段工作，同時邊主梁與中間主梁所需的鋼束數(shù)相差不多，為方便鋼束布置和施工，同時為了更安全，主梁統(tǒng)一確定為3束。 2.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼束布置 (1) 確定跨中及錨固端截面的鋼束布置 本例采用直徑5cm波紋管，對于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束重心偏心距大些。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，在布置鋼束同時，首先必須滿足構(gòu)造要求：預(yù)留孔道間凈距

27、≥，梁底凈距≥，梁側(cè)凈距≥，由此可直接得出鋼束群重心到梁底距離為： 為了方便張拉操作，將所有的鋼束都錨固在梁端。對于錨固端截面，鋼束布置考慮以下兩方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束重心盡可能靠近截面形心，使界面均勻受壓；二是考慮錨頭布置得可能性，以滿足張拉操作方便等要求。按著上述錨頭布置的均勻、分散等原則，錨固端截面所布置得鋼束，鋼束群重心至梁底距離為： 為檢驗上述布置得鋼束群重心位置，可繪制全預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的束界，以確保鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。 (2) 鋼束起彎角和線形的確定 確定鋼束起彎角時，既要顧到因其彎起所產(chǎn)生的豎向剪力有足夠的數(shù)量，又要考慮到由其增大而導(dǎo)致摩擦預(yù)應(yīng)力損失

28、不宜過大。為此，本例將錨固端截面分成上下兩部分，上部鋼束的彎起角初定為10，相應(yīng)的鋼束豎向間距為30cm。 為簡化計算和施工，所有鋼束布置得線形均選用兩端為圓弧線中間再加一段直線，并且整根束道布置在同一個豎直面內(nèi)。 (3) 鋼束幾何計算 錨固點到支座中線的水平距離，由圖可知求得一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端張拉的工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角進(jìn)行計算，計算結(jié)果見表2.6所示。 表2.6 鋼束長度 鋼 束 號 R(cm) 彎起角 () 曲線段長 (cm) 直線段長 (cm) 鋼束有效長 (cm) 鋼束預(yù)留長 (cm) 鋼束總

29、長 (cm) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)=(5)+ (6) 1 3000 1.5 243.0 1501.6 1987.6 40 2027.6 2 2000 3.0 326.6 1346.1 1999.3 40 2039.3 3 1000 4.5 410.2 1190.6 2011 40 2051 2.3.3 計算主梁截面幾何特性 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁，在張拉鋼束時管道尚未壓漿，由預(yù)應(yīng)力引起的應(yīng)力按構(gòu)件混凝土凈截面（不計構(gòu)造鋼筋的影響）計算；在使用階段，預(yù)留管道已經(jīng)壓漿，認(rèn)為管束與混凝土結(jié)合良好，故按

30、換算截面計算?？缰薪孛?、支點截面、截面的凈截面與換算截面幾何特性列表進(jìn)行計算，如表2.7所示。 表2.7 主梁截面幾何特性 截 面 類 別 分塊名稱 分塊 面積 (cm2) Ai重心至 梁頂距離 （cm） 對頂邊面 積矩() 自身慣性矩 Ix=Ai(ys-yi)2 截面慣性矩 跨 中 凈 截 面 毛截面 4052 43.05 174439 71.13 0.129 預(yù)留管道 -98 109.6 5880 0 -5.690 凈截面 3

31、954 42.63 168559 71.13 -5.561 85.097 換 算 面 鋼束換算面積 116 109.6 12714 0 6.270 毛面積 4052 43.05 174439 71.13 0.161 換算面積 4168 43.5 181308 71.13 6.431 97.089 支 點 凈 截 面 毛截面 8708 55.78 485732 90.26 -0.029 預(yù)留管道 -98 60 -5880 0 -1.68 凈截面 8610 55.73 479

32、835 90.26 -1.709 105.29 換 算 面 鋼束換算面積 116 60 6960 0 1.894 毛面積 8708 55.78 485732 90.26 0.039 換算面積 8824 55.84 492732 90.26 1.933 108.93 四 分 點 凈 截 面 毛截面 4052 43.05 296184 71.13 -0.029 預(yù)留管道 -98 112.3 -8810 0 -1.68 凈截面 3954 42.63 287374 71.13

33、-1.709 105.29 換 算 面 鋼束換算面積 116 109.6 10698 0 1.894 毛面積 4052 43.05 296184 71.13 0.039 換算面積 4168 45.02 306882 71.13 1.933 108.93 2.4 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算 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）與后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絲應(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)

34、階段的預(yù)應(yīng)力損失。 2.4.1 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦損失 由《公預(yù)規(guī)》第6.2.2條規(guī)定，計算公式為： 對于跨中截面 ， ，，，跨中截面各鋼束摩擦應(yīng)力損失見表2.8所示。 表2.8 跨中截面摩擦應(yīng)力損失的計算 鋼束編號 (m) 度 弧度 3 4.5 0.0785 0.0196 9.755 0.01463 0.03365 1488 50.07 2 3.0 0.0523 0.0131 9.755 0.01463 0.02735 1488 31.25 1 1.5 0.0262 0.0066

35、 9.755 0.01463 0.02100 1488 31.25 2.4.2 錨具變形、鋼絲回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 按《公預(yù)規(guī)》第6.2.3條規(guī)定, 可按平均值計算 即 其中，由表查得，錐形錨具為6mm，兩端同時張拉，則；取各鋼束錨固點間的平均長度計算，（各束錨固點距支座中心線平均距離為22.34cm），故 2.4.3 分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失取按應(yīng)力計算需要控制的截面進(jìn)行計算。也可直接按簡化公式進(jìn)行計算，即此項預(yù)應(yīng)力損失，對于簡支梁一般可取截面按以下

36、公式進(jìn)行計算，并以其計算結(jié)果作為全梁各鋼束的平均值。公式如下： 式中：——張拉批數(shù)；； ——按實際張拉時混凝土的標(biāo)號計算得。 其中 2.4.4 鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 按《公預(yù)規(guī)》第6.2.5.1條規(guī)定, 預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線可按下列公式計算： 式中： ——張拉系數(shù)，一次張拉時，；超張拉時，； ——鋼筋松馳系數(shù),Ⅰ級松馳(普通松馳),;Ⅱ級松馳(低松馳), ; ——傳力錨具時的鋼筋預(yù)應(yīng)力，對后張法構(gòu)件；對先張法構(gòu)件，對先張法構(gòu)件。 2.4.5 混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 按《公預(yù)規(guī)》第6.2.7-1條規(guī)定，由

37、混凝土收縮、徐變引起的構(gòu)件受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失，可按下列公式計算： 式中：——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失； ——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力（Mpa），應(yīng)按本規(guī)范第6.1.5條和第6.1.6條規(guī)定計算。此時，預(yù)應(yīng)力損失值僅考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固時(第一批)的損失，普通鋼筋應(yīng)力應(yīng)取為0，值不得大于傳力錨固時混凝土立方體抗壓強度的0.5倍。計算時，可根據(jù)構(gòu)件制作情況考慮自重的影響； ——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量； ——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈

38、性模量的比值； ——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋配筋率； A——構(gòu)件截面面積，對先張法，;對后張法構(gòu)件，。此處，為換算，為凈截面； I——截面回轉(zhuǎn)半徑，，先張法構(gòu)件取后張法構(gòu)件取, 此處，和分別為換算截面慣性矩和凈截面慣性矩； ——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離； ——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離； ——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離； ——預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨具齡期為t時的徐變系數(shù)，其終極值

39、可按《公預(yù)規(guī)》表6.2.7條取用。 2.4.6 預(yù)加內(nèi)力計算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總 表2.9 各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表 工作 階段 應(yīng)力 損失 計算 截面 預(yù)加應(yīng)力階段 使用階段 鋼束有效預(yù)應(yīng)力(MPa) 預(yù)應(yīng)力階段 使用階段 跨中截面 68.79 120.3 62.9 252.0 86.6 214.6 301.2 1236.0 934.8 L/4截面 32.56 120.3 62.9 215.8 86.6 214.6 301.2 1272

40、.2 971.0 支點截面 2.73 120.3 62.9 185.9 86.6 214.6 301.2 1302.1 1000.9 2.5 主梁截面強度驗算 預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開始到受荷破壞，需經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用、裂縫出現(xiàn)和破壞等四個受力階段，為保證主梁受力可靠并予以控制，應(yīng)對控制截面進(jìn)行各個階段的強度及應(yīng)力驗算。在以下兩節(jié)中，先進(jìn)行破壞階段的界面強度驗算，再分別驗算使用階段和施工階段的界面應(yīng)力。至于裂縫出現(xiàn)階段，《公預(yù)規(guī)》根據(jù)公路簡支梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的經(jīng)驗，對于全預(yù)應(yīng)力梁在使用荷載作用下，只要截面不出現(xiàn)啦應(yīng)力就不必進(jìn)行抗裂性驗算。 2.5.1 計算截面

41、的確定 由《公預(yù)規(guī)》第4.2.2條規(guī)定T形截面梁的翼緣有效寬度，應(yīng)按下列規(guī)定采用，內(nèi)梁的翼緣有效寬度取下列三者中的最小值： （主梁間距） 從上述三個數(shù)值中取較小的值作為翼緣的有效寬度，因此。 2.5.2 截面受力類型判別 故為第一類T型截面。 2.5.3 配筋計算 由于主梁的受力鋼筋全部由預(yù)應(yīng)力鋼束提供，對于普通鋼筋只起構(gòu)造作用，所以不用考慮其承載力，取普通鋼筋18B12 ()。 2.5.4 截面強度驗算 在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿著正截面和斜截面都有可能破壞，下面則驗算這兩類截面的強度。 (1

42、) 正截面強度驗算 ①求受壓區(qū)高度 略去構(gòu)造鋼筋的影響，由可求得所需混凝土受壓區(qū)面積為 說明軸位于翼緣板內(nèi)。 翼緣板受壓區(qū)高度， 則 ②驗算正截面強度 極限狀態(tài)時，受拉區(qū)全部縱向鋼筋合力作用位置 按計算時， 預(yù)應(yīng)力筋合力點處混凝土應(yīng)力為零的預(yù)應(yīng)力鋼筋有效應(yīng)力為 按計算時，， 所以。 由截面法向力的平衡得 取，對受拉區(qū)全部縱筋合力點取矩，得梁正截面受彎承載力為 故梁正截面受彎承載力滿足要求。 (2)

43、 斜截面強度驗算 ①驗算是否需要進(jìn)行斜截面抗剪強度計算 T形截面梁當(dāng)進(jìn)行斜截面抗剪強度計算時，其界面尺寸應(yīng)符合《公預(yù)規(guī)》第5.2.10條規(guī)定，當(dāng)滿足條件時可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按《公預(yù)規(guī)》第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。 復(fù)核截面尺寸,， 由規(guī)范規(guī)定不用進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗算，只需按構(gòu)造要求配置箍筋，取直徑為A8@200mm。 ②斜截面抗彎強度驗算 在設(shè)計中，由于梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束根樹沿梁跨沒有變化，不需要進(jìn)行該項強度驗算。 2.6 主梁截面應(yīng)力驗算 2.6.1 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗算 橋梁構(gòu)件的短暫狀況，應(yīng)計算其在制作、運輸及安裝等施工階段混凝土

44、截面邊緣的法向應(yīng)力。預(yù)加應(yīng)力階段指初始加力和主梁自重力共同作用的階段，對簡支梁，以跨中截面上、下緣混凝土法向應(yīng)力控制。驗算混凝土截面下緣的最大壓應(yīng)力和上緣的最大拉應(yīng)力。 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第7.2.8條規(guī)定，施工階段正截面應(yīng)力應(yīng)符合下列要求： 式中：，——與構(gòu)件制作、運輸、安裝各施工階段混凝土立方體抗壓強度相應(yīng)的抗壓強度、抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，本設(shè)計考慮混凝土強度達(dá)到C40時開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，則，；　　　　　　　　 ，——預(yù)加應(yīng)力階段混凝土梁跨中截面上、下緣的法向壓應(yīng)力、拉應(yīng)力，按下式計算： 上緣： 下緣： 其中：，；，， ，代入上式得 (拉) (壓) 預(yù)加力階段混

45、凝土的壓應(yīng)力滿足應(yīng)力限制值的要求；混凝土的拉應(yīng)力通過規(guī)定的預(yù)拉區(qū)配筋率來防止出現(xiàn)裂縫，預(yù)拉區(qū)混凝土沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力，故預(yù)拉區(qū)只需配置配筋率不小于0.2％的縱向鋼筋即可。因此就法向應(yīng)力而言，表明在主梁混凝土達(dá)到70%強度可以開始張拉鋼束。 2.6.2　持久狀況預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)力計算 (1)正截面混凝土的壓應(yīng)力驗算 對于預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的正應(yīng)力，由于配設(shè)曲線筋束的關(guān)系，應(yīng)取跨中、L/4、L/8、支點及鋼束突然變化處（截斷或彎出梁頂?shù)龋┓謩e進(jìn)行驗算。應(yīng)力計算的作用（或荷載）取標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載計入沖擊系數(shù)。在此僅以跨中截面為例，其他截面均可用同樣方法計算。 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第7.1.5條規(guī)定，

46、受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力： 未開裂構(gòu)件 允許開裂構(gòu)件 式中：——全預(yù)應(yīng)力混凝土和A類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； ——由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，后張法構(gòu)件按《公預(yù)規(guī)》公式（6.1.5-4）計算。 將數(shù)據(jù)代入上述公式計算得使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的壓應(yīng)力滿足要求。 (2)預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力驗算 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第7.1.5條規(guī)定，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力應(yīng)符合下列要求： 未開裂構(gòu)件 允許開裂構(gòu)件

47、 式中：——全預(yù)應(yīng)力混凝土和A類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； ——由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，后張法構(gòu)件按《公預(yù)規(guī)》公式（6.1.5-4）計算。 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受拉區(qū)的普通鋼筋，其使用階段的應(yīng)力很小，可不必驗算。 (3)混凝土主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力驗算 一般取變化點截面計算其上梗肋、形心軸、下梗肋處在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用下的主壓應(yīng)力，應(yīng)滿足的要求。 為荷載標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用下的主壓應(yīng)力 ，， 式中：——在計算主應(yīng)力點，由預(yù)加力和按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的彎矩產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；

48、 ——由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力； ——在計算主應(yīng)力點，由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的剪力產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力；當(dāng)計算截面作用有扭矩時，尚應(yīng)計入由扭矩引起的剪應(yīng)力；對后張預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在計算剪應(yīng)力時，尚宜考慮預(yù)加力引起的次剪力； ——在計算主應(yīng)力點，由扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力，按《公預(yù)規(guī)》公式(6.1.5-1)或(6.1.5-4)計算； ——換算截面重心軸至計算主應(yīng)力點的距離； ——在同一截面上豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的肢數(shù)； 、——豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋

49、、縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； ——單肢豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積； ——豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的間距； b——計算主應(yīng)力點處構(gòu)件腹板的寬度； ——計算截面上同一彎起平面內(nèi)預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積； 、——計算主應(yīng)力點以下（或以下）部分換算截面面積對換算截面重心軸、凈截面面積對凈截面重心軸的面積矩； ——計算截面上預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的切線與構(gòu)件縱軸線的夾角。 3號鋼束 形心軸處 1號鋼束 主壓應(yīng)力的計算結(jié)果表明，3號鋼束的主壓應(yīng)力

50、最大，為小于規(guī)范規(guī)定的限制值，說明預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力滿足要求。 2.7 梁端錨固區(qū)的局部承壓驗算 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的端部，由于錨頭集中力的作用，錨下混凝土將承受很大的局部應(yīng)力，它可能使梁端產(chǎn)生縱向裂縫需進(jìn)行局部承壓驗算。在設(shè)計時，除了在錨下設(shè)置的鋼束墊板和鋼筋網(wǎng)應(yīng)符合《公預(yù)規(guī)》第9.4.6條的構(gòu)造要求外，還應(yīng)驗算其在預(yù)應(yīng)力作用下的局部承壓強度和梁端的抗裂計算。 2.7.1 局部承壓強度驗算 對5束預(yù)應(yīng)力鋼束錨固點的分析，N1~2鋼束的錨固端局部承壓條件最不利，現(xiàn)對N2錨固端進(jìn)行局部承壓驗算。為N1鋼束梁端錨具及間接鋼筋的構(gòu)造布置圖。 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第5.7.1條規(guī)定

51、，配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)滿足下列要求： 　　　　　　　　　　　 　 式中：——局部受壓面積上的局部壓力設(shè)計值，應(yīng)取1.2倍張拉時的最大壓力，本設(shè)計中，每束預(yù)應(yīng)力筋的截面積為，張拉控制應(yīng)力，則； ——張拉錨固時混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，當(dāng)混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的90％時混凝土強度等級相當(dāng)于0.9C40＝C35，查《公預(yù)規(guī)》表3.1.4可得； ——混凝土局部承壓修正系數(shù)，混凝土強度等級為C50及以下時，，本設(shè)計預(yù)應(yīng)力張拉時混凝土強度等級為C35，故取1.0 ； 　　　——混凝土局部承壓強度提高系數(shù)； 　　　——局部受壓時的計算

52、底面積，按《公預(yù)規(guī)》圖5.7.1確定； 　，——混凝土局部受壓面積，當(dāng)局部受壓有孔洞時，為扣除孔洞后的面積，為不扣除孔洞的面積；對于具有喇叭管并與墊板連成整體的錨具，可取墊板面積扣除喇叭管尾端內(nèi)孔面積。本設(shè)計采用的此類錨具，喇叭管尾端內(nèi)孔直徑為50mm，所以 　　　——局部受壓計算底面積；局部受壓面為邊長為180mm的正方形，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》圖5.7.1所示，局部承壓計算底面積為 則：　 則主梁局部受壓區(qū)的截面積尺寸滿足規(guī)范要求。 2.7.2 局部抗壓承載力驗算 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第5.7.2條規(guī)定，配置間接鋼筋的局部受壓構(gòu)件，其局部抗壓承

53、載力應(yīng)按下列規(guī)定計算： 式中：——配置間接鋼筋時局部抗壓承載力提高系數(shù)，當(dāng)時，應(yīng)取； 　　 　 ——間接鋼筋影響系數(shù)，按《公預(yù)規(guī)》第5.3.2條取用，當(dāng)混凝土強度等級在C50及以下時，?。? ——方格網(wǎng)或螺旋形間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的混凝土核心面積，其重心應(yīng)與的重心重合，計算按同心、對稱原則取值；可取局部受壓計算底面積范圍以內(nèi)的間接鋼筋所包羅的面積，這里配置螺旋鋼筋得： ； ——間接鋼筋體積配筋率；對于螺旋筋：； ——單根螺旋形間接鋼筋的截面面積； ——螺旋形間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)混凝土核心面積的直徑； ——螺旋形間接鋼筋的層距。 本設(shè)計采用的間接

54、鋼筋為HRB335的螺旋形鋼筋，，直徑12mm，間距s=50mm，螺旋筋鋼筋中心直徑200mm。則： 　　　　　　 C40混凝土。將上述各計算值代入局部抗壓承載力計算公式，可得到：　　　 則局部抗壓承載力計算通過。 2.8 主梁變形計算 根據(jù)主梁截面在使用階段混凝土正應(yīng)力驗算結(jié)果，可知主梁屬于部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件，即主梁在使用荷載作用下載面不開裂。 2.8.1 短期荷載作用下主梁撓度驗算 主梁計算跨徑，40號混凝土的彈性模量，為簡化計算，取梁處截面的換算截面慣性矩作為全梁的平均值來計算。 由《公預(yù)規(guī)》第6.5.2條規(guī)定抗

55、彎剛度計算如下： 已知： ； ； 滿足要求。 2.9 行車道板內(nèi)力計算 2.9.1 恒載產(chǎn)生的內(nèi)力 預(yù)應(yīng)力混凝土肋梁橋的橋面板(也稱行車道板)，是直接承受車輛輪壓的鋼筋混凝土板，它的構(gòu)造上與主梁梁肋和橫隔梁連接在一起，既保證了梁的整體作用，又將活載傳于主梁。 以縱向1米寬的板條進(jìn)行計算。 C40號混凝土面層：=0.151.025=3.75 T形翼緣板自重： 合計：g==+=3.75+3.25=7 每米寬板條的恒載內(nèi)力： 恒載彎矩： 剪力： 33 2.9.2 荷載產(chǎn)生的內(nèi)力 按鉸接板計算行車道板的

56、有效寬度如圖2.7所示。 由<<橋規(guī)>>可知=0.2m，=0.6m。 橋面鋪裝厚度為15cm，則有： =+2H=0.2+20.15=0.50m =+2H=0.6+20.15=0.90m 荷載對于懸臂板的有效分布寬度為:=+d+2=0.5+1.4+1.34=3.24m 沖擊系數(shù)采用1+=1.3， 作用為每米寬板條上的彎矩為： 作用于每米寬板條上的剪力為： 圖2.7　荷載有效分布寬度圖示（cm） 2.9.3 內(nèi)力組合 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合： 2.9.4 截面設(shè)計、強度驗算 翼緣板的高度：h=130mm；翼緣

57、板的寬度：b=1000mm；假設(shè)鋼筋截面重心到截面受拉邊緣距離=35mm，則=95mm。 按<<公預(yù)規(guī)>>第5.2.2條規(guī)定： 解得：x=0.01153m 驗算 這時 查有關(guān)板寬1m內(nèi)鋼筋截面與間距表，考慮一層鋼筋為8根由規(guī)范查得可供使用的有8A12（），然后按照構(gòu)造布置構(gòu)造鋼筋。 按<<公預(yù)規(guī)>>第5.2.9條規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合下列要求，即： 按<<公預(yù)規(guī)>>第5.2.10條規(guī)定： 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 故不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。 根據(jù)<<公

58、預(yù)規(guī)>>第9.2.5條規(guī)定,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)小于200mm。因此板內(nèi)A8，間距為200mm的分布鋼筋。 承載力驗算：　 　　　 　　　　　　　 承載能力滿足要求。 2.10 橫梁內(nèi)力的計算 2.10.1 橫隔梁彎距和剪力計算 (1)確定作用在中橫隔梁上的計算荷載 確定作用在中橫隔梁上的計算荷載：對于跨中橫隔梁的最不利荷載如圖2.8所示。 圖2.8　跨中橫隔梁的受載圖示 縱向一列輪重對中橫隔梁的計算荷載為： 汽車荷載 (2)繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線 在上面已經(jīng)

59、算得①號主梁和②號主梁的橫向影響線豎坐標(biāo)值為： ； ①繪制彎矩影響線 P=1作用在①號梁軸上時： P=1作用在②號梁軸上時： P=1作用在③號梁軸上時： 此三個豎標(biāo)值和已知影響線折點位置（即所計算截面的位置），繪出影響線如圖2.9c所示。 ②繪制剪力影響線 對于①號主梁處截面的影響線計算如下。 P=1作用在計算截面以右時： ； P=1作用在計算截面以左時： ； 繪出影響線如圖2.9所示。

60、 圖2.9 中橫隔梁內(nèi)力影響線（尺寸單位：cm） (3)截面內(nèi)力計算 將所求得的計算荷載在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計入沖擊影響力，則得到如下結(jié)果： 公路－II級 彎距 = = 剪力 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合（鑒于橫隔梁的結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小，計算可略不計）： 基本組合 2.10.2 截面設(shè)計、強度驗算 (1) 正彎矩配筋 按《公預(yù)規(guī)》第5.2.2條規(guī)定，取=8，則。 解方程，得到：，由于太小，則取。 由公式： 取4A10，。 由配筋可知截面抗彎承載力滿足要求。 (2)負(fù)

61、彎矩的配筋 由于所受彎矩較小，則負(fù)彎矩配筋選用與正彎矩相同的鋼筋，取4A10，。 橫梁正截面含筋率： 均大于《公預(yù)規(guī)》第9.1.12條規(guī)定的受拉鋼筋最小配筋率0.2%。 2.10.3 橫梁的剪力計算與配筋 考慮汽車組合系數(shù)，并取提高系數(shù)為1.40，則取用的剪力效應(yīng)值為： 按《公預(yù)規(guī)》第5.2.9~5.2.10條規(guī)定抗剪承載力驗算要求： 計算剪力效應(yīng)，均滿足條件，橫梁不需要配置抗剪力鋼筋，只需要按構(gòu)造配筋，選取箍筋為雙肢A8，。

62、3 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1 重力式橋墩設(shè)計資料 橋梁上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋。標(biāo)準(zhǔn)跨徑，計算跨徑。板式橡膠支座，橋面寬度3.5+20.5m，設(shè)計荷載為公路—Ⅱ級，無人群荷載。蓋梁、防震擋塊和樁基礎(chǔ)均為30號鋼筋混凝土，支座墊石為40號鋼筋混凝土。 3.2 橋墩尺寸擬定 初步擬定橋墩一般構(gòu)造圖如圖SJ—7所示，其中樁的長度為15m，最低點的標(biāo)高為185.28m。 3.3 橋墩蓋梁計算 3.3.1 外力計算 外力包括上部結(jié)構(gòu)恒載支點反力、蓋梁自重和活載?；钶d的布置要使各種效應(yīng)組合為橋上最不利情況，求出支點最大反力作為蓋梁的活載。 (1)上部構(gòu)造恒載 由主梁計算可知:主梁和

63、橫隔梁的自重，欄桿、橋面鋪裝，那么主梁主梁、橫隔梁、橋面鋪裝和欄桿等每延米重量為，每跨共重922.14kN，那么作用于一個橋墩所有支座上的反力共計：＝922.14。 (2)蓋梁、墊石自重 (3)車輛荷載 橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載，橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等的計算采用車輛荷載，車輛荷載和車道荷載的作用不得疊加。四級公路上重型車輛少時，其橋涵設(shè)計所采用的公路—Ⅱ級車道荷載的效應(yīng)可乘以0.8的折減系數(shù)，車輛荷載的效應(yīng)可乘以0.7的折減系數(shù)。 當(dāng)集中荷載作用在蓋梁中線時為最為不利 (4)汽車沖擊力 (5)汽車制動力 汽車制動力是汽車在橋上剎車時為克服

64、其慣性力而在車輪與路面之間發(fā)生滑動摩擦力。由《橋規(guī)》第4.3.6條規(guī)定：一個設(shè)計車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動力按車道荷載在加載長度上計算的總重力的10%計算，公路—Ⅱ級汽車荷載的制動力不得小于90kN。 取 ； 制動力的方向就是行車方向，其著力點在支座底座面上。 (6)風(fēng)力 由于風(fēng)力對蓋梁的影響非常小，可以忽略不計，故不考慮。 (7)支座摩阻力 相鄰兩孔跨徑相等，由溫度產(chǎn)生的支座摩阻力可相互抵消，故不考慮支座摩阻力影響。 3.3.2 內(nèi)力計算 公路橋樁柱式墩臺的蓋梁通常采用雙懸臂式，計算時的

65、控制截面選取支點和跨中截面。在計算支點負(fù)彎矩時，采用非對稱布置荷載與恒載的反力；在計算跨中正彎矩時，采用對稱布置活載與恒載反力。橋墩沿縱向的水平力以及當(dāng)蓋梁在沿橋縱向設(shè)置兩排支座時，上部結(jié)構(gòu)活載的偏心力對蓋梁將產(chǎn)生扭矩，應(yīng)予以計入。 橋臺的蓋梁計算，一般可不考慮背墻與蓋梁共同受力，此時背墻僅起擋土墻作用。必要時也可考慮背墻與蓋梁的共同受力，蓋梁按L形截面計算。橋臺耳墻視為單懸臂固端梁，水平方向承受土壓力及活載水平壓力。 由外力計算的荷載組合可知跨中彎矩： (1)雙孔滿載：（上部結(jié)構(gòu)重力+蓋梁重力+車輛荷載+沖擊力+制動力） (2)單孔滿載：（上部結(jié)構(gòu)重力+

66、蓋梁重力+車輛荷載+沖擊力+制動力） (3)配筋計算 工程實踐中常采用鋼筋混凝土蓋梁，其配筋驗算方法與鋼筋混凝土梁配筋類同，即根據(jù)彎矩包絡(luò)圖配置受彎鋼筋，根據(jù)剪力包絡(luò)圖配置彎起鋼筋和箍筋。在配筋時，還應(yīng)計算各控制界面扭矩所需要的箍筋及縱向鋼筋。 當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁時，預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋的配置同預(yù)應(yīng)力混凝土梁。 蓋梁計算跨徑 由《公預(yù)規(guī)》第8.2.3條規(guī)定取較小者，則； 設(shè)，則蓋梁截面有效高度； 蓋梁截面受壓區(qū)高度； 由《公預(yù)規(guī)》第8.2.4條規(guī)定蓋梁內(nèi)力臂 選用9B25()。 由《公預(yù)規(guī)》第8.2.5條規(guī)定鋼筋混凝土蓋梁的抗剪截面應(yīng)符合下了要求： 滿足要求。 由《公預(yù)規(guī)》第8.2.9條規(guī)定鋼筋混凝土蓋梁可不用進(jìn)行撓度驗算。 3.4 橋墩鉆孔灌注樁的計算 3.4.1 荷載計算 橋墩樁的外力有上部結(jié)構(gòu)恒載反力、蓋梁的重量以及樁的自重；活載按車輛荷載最不利位置布置進(jìn)行計算，得到最不利荷載組合。橋墩的水平力有支座摩阻力合汽車制動力等。 (1)上部構(gòu)造恒載反力