【正文】 否滿足主梁受彎是上翼板受壓的強(qiáng)度要求，本橋預(yù)制T梁的翼板厚度取用10cm，翼板根部加厚到25cm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，腹板厚度翼板由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，本橋腹板厚度取用20cm。為了防止在施工和運(yùn)營(yíng)中使馬蹄部分遭致縱向裂縫，馬蹄面積占截面總面積的10%——20%比較合適，同時(shí)根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，初擬馬蹄寬度為58cm，高度為20cm，馬蹄與腹板交接處作三角過(guò)渡，高度為20cm，以減小局部應(yīng)力。按照以上擬定的外形尺寸，就可繪制出預(yù)制梁的跨中截面圖（如圖12）圖12 跨中截面尺寸圖（單位cm） 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，截面幾何特性計(jì)算見（表22） 表22 跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積()跨中截面形心至上緣距離（cm）分塊面積對(duì)上緣凈距=（）自身慣距（）=（cm）對(duì)截面形心的慣距（）翼板2500125001309354213095075三角承托750131251121626883132699529腹板34009532300013435000105677814491778下三角38017064600754432605203268064馬蹄11601902204001471520014747644819063362548302090注：截面形心至上緣距離：支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表（表23） 表23 支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表 分塊名稱分塊面積（）分塊面積形心至上緣距離（）分塊面積對(duì)上緣靜矩（）分塊面積的自身慣矩（）（）分塊面積對(duì)截面形心的慣矩（）（）翼板2500125001745986217479462三角承托46524827402485418腹板101501141875499071665812345557195111311575684391注：截面形心至上緣距離: 檢驗(yàn)跨中截面效率指標(biāo)ρ（）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跨中截面是合理的。 橫斷面沿跨長(zhǎng)的分布 本橋主梁采用等高形式，橫斷面的T梁寬度沿跨長(zhǎng)不變，梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，距梁端200cm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)腹板寬度亦開始變化。馬蹄在縱斷面的變化情況見(圖2—1)。圖21 橫隔梁的設(shè)置 在荷載作用下的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則在直接荷載作用下的主梁彎矩較大，為減少對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道中橫隔梁，當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本橋在橋跨中點(diǎn)、三分點(diǎn)、六分點(diǎn)和支點(diǎn)處設(shè)置七道橫隔梁，其間距為5m。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部26cm，下部為24cm。中橫隔梁高度為180cm，厚度為上部18cm，下部16cm。橫隔梁的布置見（圖2—1）圖2—1橫隔梁的布置3主梁的作用效應(yīng)計(jì)算根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，可分別求得各主梁控制截面（一般取跨中截面、L/4截面和支點(diǎn)截面）的永久作用效應(yīng)，并通過(guò)可變作用下的梁橋荷載橫向分布系數(shù)和縱向內(nèi)力影響線，求得可變荷載的作用效應(yīng)，最后再進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合。 永久作用效應(yīng)計(jì)算 永久作用集度 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(zhǎng)10m）＝10＝（KN）(2) 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長(zhǎng)5m） ≈(+) 5)(3) 支點(diǎn)段梁的自重（） ＝＝（KN）(4) 中主梁的橫隔梁中橫隔梁體積：（）＝（）端橫隔梁體積： （0. 093）＝（）故半跨內(nèi)橫梁重力為： ＝（+1）=(KN)(5) 預(yù)制梁永久作用集度＝（+++）/＝（KN/m）二期永久作用 (1) 中主梁現(xiàn)澆部分橫隔梁： 一片中橫隔梁體積（現(xiàn)澆） =（） 一片端橫隔梁體積（現(xiàn)澆） =（） 故： =（5+2）（kN/m） (2) 鋪裝 12cm混凝土鋪裝 25=（KN/m） 6cm瀝青鋪裝 21=（KN/m） 若將橋面鋪裝均攤給5片（中主梁）+2片（邊主梁） =（+）/7=（kN/m） (3)欄桿 一側(cè)防撞欄： （+）= 若將兩側(cè)防撞欄均攤給7片梁 =2/7=(kN/m) (3)中主梁二期永久作用集度 =++=(kN/m）永久作用效應(yīng) 如圖3—1所示， 設(shè)x為計(jì)算截面離左支座的距離，并令α=X/L 主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式：=α(1α)g=（12α）Lg永久作用計(jì)算表（表3—1） 圖3—1 永久作用計(jì)算圖示 表3—1 主梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中截面（=）L/4截面(=)支點(diǎn)截面(=0)一期彎矩（KNm）剪力（KN）二期彎矩（KNm）剪力（KN）彎矩（KNm）剪力（KN） 可變作用效應(yīng)計(jì)算 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》，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(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式估算： (Hz)其中： （kN/m）根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：按《橋規(guī)》，當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，需進(jìn)行車道折減，但折減不得小于兩車道布截的計(jì)算結(jié)果。本橋按四車道設(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．計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)（GM法）（1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)本設(shè)計(jì)中橋跨內(nèi)設(shè)有7道橫隔梁,具有可靠的橫向聯(lián)結(jié)且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為L(zhǎng)/B=29/=2，按比擬正交異性板法（GM法）來(lái)繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)。① 主梁的抗彎慣矩主梁的比擬單寬抗彎慣矩1Jx=Ix/b=483105/250=② 橫隔梁抗彎慣矩，確定翼板的有效作用寬度λ，橫隔梁的長(zhǎng)度取為兩根邊主梁的軸線距離，即c=1/2()=h’=180cmb’=16cmc/l’=查表得：c/l’=，∴ == 橫隔梁截面圖再求橫隔梁截面重心位置：ay=故橫隔梁抗彎慣矩為：Iy=橫隔梁比擬單寬抗彎慣矩為：=③ 主梁和橫隔梁的抗扭慣矩a)對(duì)于主梁梁肋：主梁翼板的平均厚度h= t/b=20/= 查得c=則 I’Tx=() 203=468103cm4 I’Tx=(18010) 103=b)橫隔梁梁肋t/b=16/170=查得 c=則I’Tx=(18010) 103=故：JTX+JTY=計(jì)算參數(shù)和= 式中B為橋梁承重結(jié)構(gòu)的半寬，即B== 計(jì)算各主梁橫向影響線坐標(biāo)已知=，查《橋梁工程》附錄“GM法”計(jì)算圖表可得影響系數(shù)K1和K0值。 影響系數(shù)K1和K0的值梁位荷載位置校核B3B/4B/2B/40B/4B/23B/4B0B/4B/23B/4B0B/40B/23B/41`.0B0校核公式：用內(nèi)插法求實(shí)際梁位處的K1和K0值，因此，對(duì)于①號(hào)梁：+ 對(duì)于2號(hào)梁：66/220=+對(duì)于3號(hào)梁: K’=KB/4+(KB/2KB/4) 30/220=+對(duì)于4號(hào)梁：0/220=K0這里是指表列梁位在0點(diǎn)的K值 實(shí)際梁位與表列梁位關(guān)系圖現(xiàn)將①②③④⑤⑥ 橫向影響線坐標(biāo)值表梁號(hào)算式荷載位置B3B/4B/2B/40B/4B/23B/4B1()η11=Ka/72()η21=Ka/73()η31=Ka/74K’=K10K0’=K00K1’=K00()η41=Ka/7④計(jì)算各梁的荷載橫向分布系數(shù)，（圖中帶小圈點(diǎn)的坐標(biāo)都是表列各荷載點(diǎn)的數(shù)值）。 跨中截面荷載橫向分布系數(shù)在影響線上按橫向最不利位置布置荷載后，就可按相對(duì)應(yīng)的影響線坐標(biāo)值求得主梁的荷載橫向分布系數(shù)：1號(hào)梁 車道：1/2（+++）=人群：2號(hào)梁 車道 ：1/2（+++++）= 人群：3號(hào)梁 車道 ：1/2（+++++）= 人群：4號(hào)梁 車道 ：1/2（+++++）= 人群：（2）支點(diǎn)處截面的橫向分布系數(shù)（按杠桿原理法計(jì)算橫向分布系數(shù)） 支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù)（尺寸單位cm）1號(hào)梁 車道：1/2（1+）= 人群：2號(hào)梁 車道 ：1/2（1+）=人群：3號(hào)梁 車道 ：1/2（1++）=人群：04號(hào)梁 車道 ：1/2（1++）=人群：03．活載內(nèi)力計(jì)算在活載內(nèi)力計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計(jì)算主梁活載彎矩時(shí)，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)mc（即跨中橫向分布系數(shù)），鑒于跨中剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變化的mc來(lái)計(jì)算。求支點(diǎn)、四分點(diǎn)截面活載剪力時(shí)，由于主梁的荷重集中在支點(diǎn)附近而應(yīng)考慮支承條件的影響，按影響分布系數(shù)沿橋跨變化曲線取值，即從支點(diǎn)到L/4之間,橫向分布系數(shù)用mo 和mc之間值直線插入，其余區(qū)段均取mc。（尺寸單位：m）(1) 跨中截面的計(jì)算①計(jì)算車道荷載的跨中彎矩對(duì)于公路Ⅰ級(jí)，車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK計(jì)算 計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí)：Pk=180+(360180)/(505)(295)=276kN 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)：Pk= 276=跨中彎矩和跨中剪力采用公式和進(jìn)行計(jì)算，梁號(hào)截面荷載類型qk（KN/m）Pk（KN）1+μmcΩ或yS（KNm或KN）SiS1號(hào)梁Ml/2公路Ⅰ級(jí)276y=Ql/2公路Ⅰ級(jí)2號(hào)梁Ml/2公路Ⅰ級(jí)276y=Ql/2公路Ⅰ級(jí)3號(hào)梁Ml/2公路Ⅰ級(jí)276y=Ql/2公路Ⅰ級(jí)4號(hào)梁Ml/2公路Ⅰ級(jí)276y=Ql/2公路Ⅰ級(jí)（2）支點(diǎn)截面的計(jì)算計(jì)算支點(diǎn)截面車道荷載的最大剪力將集中荷載靠支點(diǎn)布置，考慮橫向分布的變化，附加三角形荷載重心處的影響線豎標(biāo)值為=，故計(jì)算支點(diǎn)截面車道荷載的最大剪力按公式計(jì)算，結(jié)果見表27。 支點(diǎn)剪力計(jì)算圖式（尺寸單位：m）