【正文】 距 和慣性矩 ， ， ，xxI??niA1?nixixS1。計算原理橋梁中的 T 形、工字形截面以及箱形截面都可分割成許多梯形，設(shè)其中任意梯形如圖 24 所示，其上底、下底和高分別為 a、b 和h，它的幾何特性為：11 形 心 軸abhyc 圖 23 梯形截面示意圖 面積 A =（a+b）h/2 形心軸位置 y c=（b+2a）h/3(a+b) 對形心軸的慣性矩 I c=（a 2+4ab+b2）h 3/36(a+b) 當(dāng) a=0 或 b=0 時，梯形變成了三角形，上述公式仍適用。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，設(shè)計實踐表明，馬蹄面積占截面面積的 10%～20%為合適。（2）主梁截面細(xì)部尺寸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，要應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強(qiáng)度要求。主梁按部分預(yù)應(yīng)力混凝土 A 類構(gòu)件設(shè)計。fckMPa, =。 pkfpEpdfpcIt?6名稱 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)3?kN/ m179。表 12 基本計算數(shù)據(jù)名稱 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 kcuf,MPa 50 彈性模量 cEMPa 104軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 kfMPa 軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 tfMPa 軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 cdfMPa 軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值 tfMPa 短暫 狀 態(tài) 容許壓應(yīng)力 容許拉應(yīng)力 39。預(yù)應(yīng)力管道：采用預(yù)埋圓形和扁形塑料波紋管成型。 2mMPafpd1260??MPa普通鋼筋：R23HRB335 鋼筋標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合 GB13013——1991 和GB1499——1998 的規(guī)定。 超靜定結(jié)構(gòu)，容易引起附加應(yīng)力水泥，木材和勞動力消耗較多技術(shù)復(fù)雜，施工困哪，造價高通過對比，從受力合理，安全實用，經(jīng)濟(jì)美觀的角度綜合考慮3各自優(yōu)缺點，方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 梁橋為最佳推薦方案。 公路Ⅰ級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) =,均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 qk為0r,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 。 方案比選 鑒于架橋地質(zhì)地形情況，個人能力以及施工水平。此方案，采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)合理，采用預(yù)制吊裝的施工方法，工期適宜，施工方便，技術(shù)成熟。凡鋼筋直徑 12mm 者，均采用 HRB335 熱?軋帶肋鋼；凡鋼筋直徑12mm 者，采用 R235 鋼，鋼板應(yīng)符合GB700——88 規(guī)定的 Q235 鋼板。橋面鋪裝：12cm 厚瀝青混凝土。ckf 39。 鋼絞線與混凝土的彈性模量比無量綱 注： 、 分別為鋼束張拉時混凝土軸心抗壓、抗拉強(qiáng)度標(biāo)39。39。 結(jié)構(gòu)尺寸的擬定 主梁片數(shù)與主梁間距單幅橋面寬為 ，選用 5 片 T 梁。本設(shè)計預(yù)制T 梁的翼板厚度取用 140mm，翼板根部加厚到 300mm 以抵抗翼緣根部較彎大的彎矩。本算例考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按三層布置，一層最多三束，同時還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條對鋼束凈矩及預(yù)留管道的要求，初擬馬蹄寬度為 700mm，高度 300mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度200mm，以減少局部應(yīng)力。 如圖 24 所示的 T 形截面計算方法如下。??nixixI1整個截面的形心軸至截面底緣 x 軸的距離為 。對于跨中截面：上核心距 mxsyAik *430.*????下核心距 ix 41.).82(.s?截面效率指標(biāo)： ..0593???hkx?表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。為減小對主梁設(shè)計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道中橫隔梁。 永久作用效應(yīng)計算 永久作用集度 （1）跨中截面段主梁的自重（七分點至跨中截面，長 ） ?? ??? （2）馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重(長 5 米) ?? .32..2??）（ （3）支點段梁的自重（） ?? ???（4）中主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： （） =（m179。 故： ?? KN/ ??????）（ （3）鋪裝 12cm 混凝土鋪裝 25= 6cm 瀝青鋪裝 25= 若將橋面鋪裝均攤給四片主梁，則 ?? KN/????）（ （4）欄桿17 一側(cè)防撞欄： 若將兩側(cè)防撞欄均攤給五片主梁，則： ?? KN/??? （5）中主梁二期永久作用集度 /? 永久作用效應(yīng)如圖 31 所示，設(shè) x 為計算截面離左支座的距離，并令 /xl??主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： ??glM21???? Q?永久作用效應(yīng)計算見表 31qMxQxx=al (1a)l(1) 影 響 線1aQ影 響 線圖 31 第一施工階段內(nèi)力計算示意圖表 31 第一施工階段自重作用效應(yīng)階段內(nèi)力 (邊跨中梁)作用效應(yīng)跨中=?四分點=?支點=?18 彎矩 ()KNm? 0一期 剪力 0 彎矩 ()? 0二期 剪力 KN0 彎矩 ()m? 0? 剪力 0 可變作用效應(yīng)計算（修正剛性梁法） 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》 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)，因此首先要計算結(jié)構(gòu)的基頻。 。 ).(ma??計算所得的值列于表 33 內(nèi)。27 圖 37 支點截面作用效應(yīng)計算圖式(尺寸單位：cm)可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：=1/2 491/2 7 maxV???? （+）+ =可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：V= =? 主梁作用效應(yīng)組合本算例按《橋規(guī)》～ 條規(guī)定，根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇三種最不利效應(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，見表 3528 表 35 主梁作用效應(yīng)組合 跨中截面 四分點截面 支點序號 荷載類別maxMKN?maxVKNmaxMKN?maxVKNaxKN（1）第一期永久作用 0 （2）第二期永久作用 0 （3）總永久作用=（1）+（2） 0 （4） 可變作用公路（汽車）— 級? （5） 可變作用（汽車）沖擊 （6） 標(biāo)準(zhǔn)組合=（3） +（4）+（5） （7） 短期組合=（3）+ （4）? （8） 長期組合=（3）+ （4） （9）極限組合= （3）?+ （（4）+（5）） 29 第四章 預(yù)應(yīng)力剛束的估算及其布置 跨中截面鋼束的估算和確定 根據(jù)《公預(yù)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，以下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對主梁所需的剛束數(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。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，水平凈矩不應(yīng)小于 4cm 及管道直徑的 倍，在豎直方向可疊置。鋼束群重心至梁底距離為：32 ??????）（）（p為驗核上述布置的鋼束群重心位置，需計算錨固端截面的幾何特性。7 為簡化計算和施工，所有鋼束布置的線型均選用兩端為圓弧線中間再加一段直線，并且整根束道都布置在同一個豎直面內(nèi)。）R(cm)2x(cm)1(cm)N1N2N3N430 200 7 N5N6N7N8 200 7 N9N10 200 7 N11N12 200 15 N13N14 200 15 35 ，)cos1(0????Rai Rx4in?當(dāng)計算截面在近錨固點的直線段時，計算公式為： ?tan50xyai式中 ——鋼束在計算截面處鋼束中心至梁底的距離；ia ——鋼束起彎前到梁底的距離；0 ——鋼束彎起半徑；R ——圓弧段起彎點到計算點圓弧長度對應(yīng)的圓心角。計算結(jié)果見表 43。上面式中： 、 ——分別為混凝土毛截面面積和慣矩；hAI 、 ——分別為一根管道截面積和鋼束截面積；?y 、 ——分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；0si——分面積重心到主梁上緣的距離；iy——計算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)；n2()j jsiIny???38 ——鋼束與混凝土的彈性模量比值；見表 12 得 。f ? ≤ （主梁間距）39。fh的厚度。 截面靜距計算預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土在張拉階段和使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力，這兩個階段的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。 使 用 階 段 ， 換 算 截 面 的 中 性 軸 （ 稱 為 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 產(chǎn) 生 的 剪 應(yīng) 力 疊 加 。（ 4） 換 軸 （ o o） 以 上 （ 或 以 下 ） 的 面 積 對 中 性 軸 的 （ 凈軸 和 換 軸 ） 靜 矩 。 凈慣性矩 Icm4 118026760 125138836 162789899凈軸到截面上緣距離 nsycm 凈軸到截面下緣距離 xcm 上緣 Wns cm179。 換軸以上面積 Son cm179。 矩 下緣 Wox cm179。 對換軸靜距馬蹄部分面積 Sbo cm179。) (rad) (m) (MPa)1 7 2 7 3 7 4 15 5 15 表 62 L/4 截面管道摩擦損失 計算表1l?θ=φ–α x μθ+kx )(kxe???? ??)(1kxcone????? 鋼束號(。l 張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：50 2ldfl??? 在反摩擦影響長度內(nèi)，距張拉端 處的錨具變形、鋼筋回縮損x失： 2()ldflx???? 在反摩擦影響長度外，錨具變形、鋼筋回縮損失: .02?l? 計 N1N2N3N4 標(biāo)號為 1，計 N5N6N7N8 標(biāo)號為 2， 計 N9N10 標(biāo)號為 3，計 N11N12 標(biāo)號為 4， 計 N13N14 標(biāo)號為 5.各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻力影響長度計算列在下表 65 中表 65 各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻力影響長度鋼束編號con0??（MPa） （M1lPa）（MPa）L（mm）??l/0d???? （MPa）（mm）1 1395 2 1395 3 1395 4 1395 5 1395 求得后可知預(yù)應(yīng)力鋼絞線均 滿足所以距張拉端為x 處的截面由錨具變形和預(yù)應(yīng)力回縮引起的考慮反摩阻力的預(yù)應(yīng)力損失 按下式計算 ）（ 2l?? ??fllx????2x 式中的 為張拉端由錨具變形引起的考慮反摩阻力的預(yù)應(yīng)力損失， 。也可直接按下列簡化公式進(jìn)行計算。ckf即 =C50=C45，查表得： = MPa，故39。 ???cpE? ——全部預(yù)應(yīng)力鋼筋（ m 批）的合力 Np 在其作用點（全pc? 部預(yù)應(yīng)力鋼筋中心）處所產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力， ，截面特性按表 57 凈截面取用；IeNApp2c??其 中 Np= =()??pllA21con?? == MPaIeNApp2c??? ????所以 = MPapcElm??14?...? 由預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失53鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計算： pepkel f???????????? 式中： —— 張拉系數(shù)，本設(shè)計采用超張拉，取 =；? —— 鋼筋松弛系數(shù)，對低松弛鋼絞線，取 =；? ? —— 傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對后張法構(gòu)件，pe? 。 本設(shè)計考慮混凝土收縮和徐變大部分在成橋之前完成， 和 均Au采用預(yù)制梁的數(shù)據(jù)，對于混凝土毛截面，四分點與跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同