【正文】 。m=m計(jì)沖擊：M汽=++242m=m四車道布載：不計(jì)沖擊：M汽=++242m=m計(jì)沖擊：M汽=++242m=m2）剪力：V汽=ζm(qkωk+Pkyk)（不計(jì)沖擊時(shí)）V汽=(1+μ)ζm(qkωk+Pkyk)（計(jì)沖擊時(shí)）兩車道布載：不計(jì)沖擊：V汽=1++=計(jì)沖擊：V汽=++=四車道布載：不計(jì)沖擊：V汽=++=計(jì)沖擊：V汽=++=支點(diǎn)截面由于車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長的變化，同樣均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線的峰值處，如圖8所示。兩車道布載：不計(jì)沖擊：V汽=1[+12 ++1]kN=計(jì)沖擊：V汽==四車道布載：不計(jì)沖擊：V汽=[+12 ++1]kN=計(jì)沖擊：V汽==人群荷載是一個(gè)均布荷載，本設(shè)計(jì)人行道寬度為凈寬2m，因此q人=23=，人群荷載產(chǎn)生的效應(yīng)計(jì)算如下（參照圖圖圖8）。1） 跨中截面：彎矩：M人=m人q人ωM=剪力：V人=m人q人ωV==2） l/4截面：彎矩：M人=m人q人ωM=剪力：V人=m人q人ωV==3）支點(diǎn)截面剪力：V人=+=可變作用效應(yīng)匯總于表5，由此看出，車道荷載以兩行車控制設(shè)計(jì)。可變作用效應(yīng)匯總表 表作用效應(yīng)截面位置作用種類彎矩M/kNm剪力V/kN跨中l(wèi)/4跨中l(wèi)/4支點(diǎn)車道荷載兩行不計(jì)沖擊計(jì)沖擊四行不計(jì)沖擊計(jì)沖擊人群荷載按《橋規(guī)》公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行效應(yīng)組合，并用于不同的計(jì)算項(xiàng)目。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的基本組合表達(dá)式為： γS=γ（++）式中：γ——結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，本橋?qū)傩颚?； S——效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； S——永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； S——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值； S——人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合； 作用短期效應(yīng)組合表達(dá)式； S= S+S+S式中：S——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； S——永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； S——不計(jì)算沖擊的汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； S——人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 作用長期效應(yīng)組合表達(dá)式： S= S+S+S 式中：各符號意義見上面說明。 《橋規(guī)》還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)需進(jìn)行彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合，即此時(shí)效應(yīng)組合表達(dá)式為： S= S+ S+ S式中： S——標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； S，S，S——永久作用效應(yīng)、汽車荷載效應(yīng)（計(jì)入汽車沖擊力）、人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 根據(jù)計(jì)算得到的作用效應(yīng)，按《橋規(guī)》各種組合表達(dá)式可求得各效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，現(xiàn)將計(jì)算匯總于表6中。 空心板作用效應(yīng)組合計(jì)算匯總表 表6序號作用種類彎矩M（kNm）剪力V（kN）跨中l(wèi)/4跨中l(wèi)/4支點(diǎn)作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值永久作用效應(yīng)G0G0G= G+ G ( S)0可變作用效應(yīng)車道荷載不計(jì)沖擊S計(jì)沖擊S人群荷載S承載能力極限狀態(tài)基本組合S S （1）0 S （2） S （3）S=（1）+（2）+（3）正常使用極限狀態(tài)作用短期效應(yīng)組合SS （4）0 S （5）S （6）S=（4）+（5）+（6）使用長期效應(yīng)組合SS （7）1147．680 S （8） S （9）S=（7）+（8）+（9）彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合SS （10）0S （11）S （12）S=（10）+（11）+（12）5．預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置．預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的結(jié)算本設(shè)計(jì)采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板構(gòu)造形式，在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，然后根據(jù)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量，本設(shè)計(jì)為部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，先根據(jù)正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力Npe。按《公預(yù)規(guī)》，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件：在作用短期效應(yīng)組合下，應(yīng)滿足σstσpc≤。式中: σst——在作用短期效應(yīng)組合Msd作用下，構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向預(yù)應(yīng)力。 σpc——構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的有效預(yù)應(yīng)力。在設(shè)計(jì)時(shí)，σst和σpc的值可按下式進(jìn)行計(jì)算：σst=MsdWσpc=NpcA+NpeepW式中：A、W——構(gòu)件毛截面面積及其對毛截面受拉邊緣的彈性地抗矩。 ep——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對毛截面重心軸的偏心矩，ep=yap，ap可預(yù)先假定。 Msd——按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值。代入σstσpc≤，可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的最小有效預(yù)加力為：Npe=+epW本設(shè)計(jì)中，Msd=m=106Nmm，預(yù)應(yīng)力空心板采用C50，ftk=，空心板毛截面面積為A=6293cm2=6293102mm2，彈性抵抗矩為W=Iy下==105cm3=108mm3,假設(shè)ap=5cm，ep=yap===。把數(shù)據(jù)代入上式得：Npe=102+108N=1888996N所需預(yù)應(yīng)力鋼束截面面積按下式計(jì)算：Ap=Npeσconσl式中：σcon——預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制力； σl——全部預(yù)應(yīng)力損失值。本設(shè)計(jì)采用高強(qiáng)度低松弛7絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱面積140mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為=1860MPa，設(shè)計(jì)強(qiáng)度=1260MPa，彈性模量=MPa。按《公預(yù)規(guī)》≤，現(xiàn)取=，預(yù)應(yīng)力損失總和近似假定為20%張拉控制應(yīng)力來估算，則:Ap=Npeσconσl==1860mm2=采用14根?s=，鋼絞線面積Ap=14140=1960mm2≥本設(shè)計(jì)采用14根?，沿空心板跨長直線布置，鋼絞線中心距下緣的距離ap=5cm，見圖9。先張法混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼絞線之間的凈距，對七股鋼絞線不應(yīng)小于25mm，在構(gòu)件端部10倍預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑范圍內(nèi)，設(shè)置3~5片鋼筋網(wǎng)。在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量已確定的情況下，可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響，空心板截面可換算成等效工字形截面來考慮（圖10）。由2bkhk=82704121010cm2以及112bkhk3=112[11282703412101035103)2cm4=上兩式中bk、hk的含義見圖10由以上兩式聯(lián)立求得：hk=，bk=則得等效工字形截面的上翼緣板厚度為：hf39。=yh/2hk2==等效工字形截面的下翼緣板厚度為：hf=yh/2hk2==等效工字形截面的腹板厚度為：b=bf39。2bk=1282=假設(shè)截面受壓區(qū)高度x≤hf39。，設(shè)有效高度h0=hap=945cm=89cm=890mm≤由《公預(yù)規(guī)》，=，C50，=。由表6，跨中=m=106Nmm,=1280mm,代入上式得：106≤1280x(890x2)整理得：x21780x+≤0解得：x=≤hf39。=，故假設(shè)正確且滿足。x=≤ζbh0=890mm=356mm上式計(jì)算說明中和軸位于翼緣板內(nèi)，根據(jù)下式計(jì)算普通鋼筋面積AsAs=fcdhf39。xfpdApfsd=128019602800說明按受力計(jì)算不需要配置縱向普通鋼筋，只需按構(gòu)造要求配置。普通鋼筋選用HRB335鋼筋，其材料參數(shù)為=280MPa，=2MPa。按《公預(yù)規(guī)》，≥==因此普通鋼筋采用12根直徑為12mm的HRB335鋼筋，則As=12π1224mm2=普通鋼筋布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣的距離為5cm，即as=5cm。普通鋼筋布置見圖11。6．換算截面幾何特性計(jì)算在配置了預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋之后，需要計(jì)算換算截面的幾何特性。．換算截面面積A0而αEP=EpEc=104=,Ap=αES=EsEc=104=,Ap=把以上數(shù)據(jù)代入得：A0=6293++=預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋換算截面對空心板毛截面重心軸的靜矩為： S01=+=1960+1357=6383875mm3于是得換算截面到空心板毛截面重心軸的距離為：d01= S01A06383875644928=（向下移）則換算截面重心至空心板截面下緣和上緣的距離分別為:y01x==y01s=470++=換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心及普通鋼筋重心的距離分別為：e01p==e01s===1010+629300+1960+1357=1010mm4．換算截面彈性抵抗矩下緣：W01x=Ioy01x==108mm3上緣：W01s=Ioy01s==108mm37．承載能力極限狀態(tài)計(jì)算．跨中截面正截面抗彎承載力計(jì)算跨中截面構(gòu)造尺寸及配筋見圖11，預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離ap=50mm，普通鋼筋合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離為as=50mm，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點(diǎn)至空心板截面底邊的距離為：aps=fsdAsas+fpdApapfsdAs+fpdAp=50mm則跨中截面有效高度:h0=haps=94050mm=890mm采用等效工字形截面來計(jì)算，見圖10，上翼緣厚度為hf39。=，上翼緣有效寬度為bf39。=1280mm，肋寬b=466mm。首先按公式≤來判斷截面類型。fsdAs+fpdAp=2801357+12601960N=2849560Nfcdbf39。hf39。=1280=3713024N∴≤屬于第一類T形截面，應(yīng)按寬度bf39。=1280mm的矩形截面來計(jì)算其正截面抗彎承載力。由x=0計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x：x=fsdAs+fpdAp