【正文】 凈截面毛截面4052296184預(yù)留管道9888100凈截面3954287374換算面鋼束換算面積116106980毛面積4052296184換算面積4168306882 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)階段的預(yù)應(yīng)力損失。(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行計算。(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)力損失不宜過大。 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。(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)，在這里取；—一根49φs5的鋼束截面積，即。①號主梁截面的彎矩 ①號主梁截面的彎矩 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 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。⑤計算支點截面荷載最大剪力。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====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)》。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。(1) 支點截面的荷載橫向分布系數(shù)，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線進行布載，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： 　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)，此橋設(shè)有剛度強大的橫隔梁，且承重結(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本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù) n=3，則則①號主梁在兩個邊主梁處的橫向影響線的豎標值為： 則②號主梁在兩個邊主梁處的橫向影響線的豎標值為： ②繪出荷載橫向分布影響線在最不利位置布載，其中Δ為0。 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： (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。根據(jù)以上擬定的主梁尺寸,進行主梁截面幾何特性計算,為主梁內(nèi)力計算做好準備,跨中。(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。標準圖的T梁腹板厚度均取16cm。但標準設(shè)計主要為配合各種橋面寬度，使橋梁標準化而采用統(tǒng)一的主梁間距。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110mm，高度53mm，錨孔直徑57mm；預(yù)留孔道采用直徑50mm抽拔橡膠管。防撞欄桿采用C30混凝土。 石拱橋 技術(shù)經(jīng)濟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；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。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。預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋常用跨徑范圍為8～16m。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，當跨度稍大時就顯得笨重而不經(jīng)濟。在鋼筋混凝土簡支梁橋中，經(jīng)濟合理的常用跨徑在20m以下。 某農(nóng)村渡改橋河床斷面標高圖（單位：m） 編制方案和擬定橋型圖示 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。1 工程概況及橋型方案比選 工程概況 基本條件本工程位于隆回縣橫板橋鎮(zhèn)。它的結(jié)構(gòu)簡單，最易設(shè)計成各種標準跨徑胡裝配式結(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。我國預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的常用跨徑載40m以下。板橋大多為小跨徑?？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，～。為了節(jié)約勞動力、加快施工進度，可采用預(yù)制構(gòu)件及無支架施工。2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計資料和結(jié)構(gòu)尺寸 設(shè)計資料 (1)設(shè)計跨徑：（墩中心距離），簡支梁計算跨徑(相鄰支座中心距離)。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,。(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》JTGD622004以下簡稱《公預(yù)規(guī)》。由《公預(yù)規(guī)》 (留2 cm工作縫，T梁上翼沿寬度為148cm),片數(shù)為3片。腹板高度80cm。(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4，共5片，采用開洞形式,。 預(yù)制梁跨中截面圖 主梁跨中截面何特性計算表 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)=ysyi(cm)分塊面積自身的慣性矩Ix=Ai(ysyi )2(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)①105644224105②660105③16965389888105④64105⑤57611566240105合計=4052 = 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。 ①號主梁恒載內(nèi)力內(nèi)力 截面位置剪力Q彎矩M = 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?！『奢d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：；解得x=并據(jù)此計算出對應(yīng)個荷載點的影響線豎標和。本設(shè)計按兩車道設(shè)計，不拆減，則。==　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： =可知②號主梁汽車荷載的支點剪力為： = 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。 ①號主梁和②號主梁的彎矩包絡(luò)圖(單位:) ①號主梁和②號主梁的剪力包絡(luò)圖(單位:) 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 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。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。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≥，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。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10186。 鋼束長度鋼束號R(cm)彎起角(186。 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦損失由《公預(yù)規(guī)》，計算公式為： 對于跨中截面 ， 。 其中 鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》, 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),。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。 預(yù)加內(nèi)力計算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總 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L/4截面支點截面 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)對控制截面進行各個階段的強度及應(yīng)力驗算。 截面受力類型判別 故為第一類T型截面。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。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，不需要進行該項強度驗算。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，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、抗拉強度標準值，本設(shè)計考慮混凝土強度達到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，％的縱向鋼筋即可。在此僅以跨中截面為例，其他截面均可用同樣方法計算。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。 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)生縱向裂縫需進行局部承壓驗算。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，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：