【正文】 ．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(duì)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(jiàn)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(lái)計(jì)算，見(jiàn)圖10，上翼緣厚度為hf39。普通鋼筋選用HRB335鋼筋，其材料參數(shù)為=280MPa，=2MPa。mm,=1280mm,代入上式得：106≤1280x(890x2)整理得：x21780x+≤0解得：x=≤hf39。2bk=1282=假設(shè)截面受壓區(qū)高度x≤hf39。先張法混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼絞線之間的凈距，對(duì)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)。mm，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===。 ep——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對(duì)毛截面重心軸的偏心矩，ep=yap，ap可預(yù)先假定。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≤。 《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。m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。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(zhǎng)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(hào)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。m四車道布載：不計(jì)沖擊：M汽=++242m2）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=++=1）彎矩：M汽=ζm(qkωk+Pkyk)（不計(jì)沖擊時(shí)）M汽=(1+μ)ζm(qkωk+Pkyk)（計(jì)沖擊時(shí)）兩車道布載：不計(jì)沖擊：M汽=1++242m四車道布載：不計(jì)沖擊：M汽=++24261ω=12lll=l28=ω=12lll2=l8=ω=123l16l=3l232=ω=12343l4=9l32=1）彎矩：M汽=ζm(qkωk+Pkyk)（不計(jì)沖擊時(shí)）M汽=(1+μ)ζm(qkωk+Pkyk)（計(jì)沖擊時(shí)）兩車道布載：不計(jì)沖擊：M汽=1++242各板荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算如下（參照?qǐng)D4）1號(hào)板：四行汽車：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=2號(hào)板：四行汽車：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=各板橫向分布影響線坐標(biāo)值計(jì)算表 表2151413121110987654321作用位置板號(hào)123456783號(hào)板：四行汽車：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=4號(hào)板：四行汽車：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載： m人=ηi人=+=5號(hào)板：四行汽車：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=6號(hào)板：四行汽車：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=7號(hào)板：四行汽車：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=8號(hào)板：四行汽車：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=各板荷載橫向分布系數(shù)匯總表 表3 板號(hào)橫向分布系數(shù)12345678m4汽m2汽m人各板橫向分布系數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總于表3，由表3中數(shù)據(jù)可以看出：四行汽車荷載作用時(shí)，6號(hào)板的橫向分布系數(shù)最不利，兩行汽車作用時(shí)，4號(hào)板為最不利，為設(shè)計(jì)和施工方便，各空心板設(shè)計(jì)成統(tǒng)一規(guī)格，同時(shí)考慮到人群荷載與汽車荷載效應(yīng)相組合，因此，跨中和l/4處的荷載橫向分布系數(shù)偏安全地取下列數(shù)值。μ==當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，應(yīng)進(jìn)行車道折減，四車道折減33%，但折減后不得小于用兩車道汽車荷載布載的計(jì)算結(jié)果，為簡(jiǎn)化計(jì)算，本設(shè)計(jì)僅按兩車道和四車道布載，分別進(jìn)行計(jì)算，取最不利情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。橋面鋪裝上層為4cm厚C30瀝青混凝土，下層為8cm厚防水混凝土，則全橋鋪裝層每延長(zhǎng)米重力為：(23+25) 15kN/m=上述自重效應(yīng)是在空心板形成整體后再加至橋上的，由于橋梁橫向彎曲變形，各板分配到的自重效應(yīng)應(yīng)是不同的，為了方便計(jì)算，近似按各板平均分配橋面鋪裝重量來(lái)考慮，則每塊空心板分配到的每延長(zhǎng)米橋面系重力為：G2=2++22515kN/m=3）鉸縫自重計(jì)算（二期結(jié)構(gòu)自重）G3：G3=(199+194)10425kN/m=由上述計(jì)算得空心板每延長(zhǎng)米總重力：GⅠ=（一期結(jié)構(gòu)自重）GⅡ=G2+G3=+（二期結(jié)構(gòu)自重）G=GⅠ+GⅡ=(+)kN/m=由此可計(jì)算出簡(jiǎn)支空心板永久作用效應(yīng)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。（3）C50混凝土的材料特性: =，=，=，=。（6）施工工藝：預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板采用先張法施工工藝。具體見(jiàn)圖1。設(shè)計(jì)荷載：公路——Ⅰ級(jí)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ類環(huán)境設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)1）混凝土空心板采用C50混凝土，鉸縫采用C40混凝土，橋面鋪裝采用C30瀝青混凝土和C40防水混凝土，人行道板為C40混凝土。2）鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)度低松弛7絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱面積140,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度=1860Mpa，設(shè)計(jì)強(qiáng)度=1260Mpa，彈性模量=Mpa。（3）空心板斷面：，各板之間有1cm的縫隙。（7）橋梁橫斷面與構(gòu)造及空心板截面尺寸詳見(jiàn)圖圖2所示。（4）瀝青混凝土重度按23kN/m3計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重度按26 kN/m3計(jì)，混凝土重度按25 kN/m3計(jì)。永久作用效應(yīng)計(jì)算表 表1作用種類作用集度/(kN/m)計(jì)算跨徑/m作用效應(yīng)彎矩M/kN本設(shè)計(jì)空心板跨中和l/4處的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算，支點(diǎn)按杠杠原理法計(jì)算，支點(diǎn)至l/4點(diǎn)之間截面的荷載橫向分布系數(shù)通過(guò)直線內(nèi)插求得。m4汽=m2汽=m人=支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計(jì)算。m=m=m=m=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?qǐng)D圖圖8）。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。 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。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。 Msd—