【正文】 參見(jiàn)圖16，鉸縫受剪面積,縱向取長(zhǎng)鉸縫，偏安全??；——混凝土抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，由《圬工規(guī)范》，鉸縫，；——摩擦系數(shù)，采用；——與受剪截面垂直的壓力標(biāo)準(zhǔn)值，近似認(rèn)為。16 欄桿計(jì)算 欄桿的構(gòu)造及布置欄桿構(gòu)造及布置見(jiàn)圖17，它由欄桿柱及上、下扶手組成，欄桿柱間距為。按《公預(yù)規(guī)》，偏心受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于，一側(cè)鋼筋的配筋率不應(yīng)小于。 把上述各項(xiàng)數(shù)值代入平衡式得：整理后得：解得：則（《公預(yù)規(guī)》）由于，欄桿柱確實(shí)是大偏心受壓構(gòu)件。簡(jiǎn)支在兩根相鄰欄桿柱上的扶手的計(jì)算跨徑取為欄桿柱間距，本橋?yàn)?，?jiàn)圖20?？偸觯航?jīng)上述驗(yàn)算，該橋梁的橋跨結(jié)構(gòu)及各種附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)均能滿足所要求的承載驗(yàn)算,其上部結(jié)構(gòu)滿足了通航能力和使用要求，驗(yàn)算合格。扶手承載能力應(yīng)按豎向及水平方向分別予以復(fù)核，但由于扶手配筋在兩個(gè)方向是相同的，所以只要就最不利的一個(gè)方向進(jìn)行復(fù)核即可。 扶手計(jì)算 扶手的作用效應(yīng)計(jì)算按《公預(yù)規(guī)》作用在扶手上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值為，作用在扶手上的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值為?？上劝创笃氖軌簶?gòu)件計(jì)算。則荷載效應(yīng)計(jì)算如下：由于扶手兩邊對(duì)稱，作用于扶手上的豎向力在欄桿柱根部截面產(chǎn)生軸向力，水平推力在欄桿柱根部截面形成剪力、彎矩，其大小為： 效應(yīng)組合欄桿柱根部截面上按承載力極限狀態(tài)基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值為： 欄桿柱的鋼筋布置欄桿柱采用混凝土，參照已有設(shè)計(jì)，欄桿柱受力鋼筋采用R235普通鋼筋，箍筋采用，布置如圖18。則預(yù)制空心板起吊時(shí)，板跨中截面彎矩為：起吊時(shí)吊環(huán)內(nèi)的總拉力為：所以不需要驗(yàn)算起吊時(shí)預(yù)制空心板截面的強(qiáng)度。 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的基本組合，其鉸縫剪力效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值為：?，F(xiàn)畫出影響線，并布置汽車荷載，得鉸縫的橫向分布系數(shù)： 布置人群荷載： 圖15 剪力影響線及橫向最不利加載圖（尺寸單位：） 鉸縫剪力公路Ⅰ級(jí)車道荷載中的均布荷載沿板橋縱向展開(kāi)成半波正弦荷載時(shí)，其表達(dá)式為：，其跨中峰值為。由表2，得到鉸縫剪力影響線各坐標(biāo)值。這里的采用空心板等效工字形截面肋寬，計(jì)算結(jié)果說(shuō)明滿足《公預(yù)規(guī)》要求?！獡Q算截面重心軸以上部分對(duì)重心軸的靜距，其值為： ——換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩，——混凝土軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)值，,。上述配筋率為，為預(yù)拉區(qū)普通鋼筋截面積，為截面毛截面面積，則。由《公預(yù)規(guī)》條對(duì)先張法構(gòu)件，則： 由板自重產(chǎn)生的板截面上、下緣應(yīng)力由表6，空心板跨中截面板自重彎矩，則由板自重產(chǎn)生的截面法向應(yīng)力為：放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：截面上下緣均為壓應(yīng)力，且小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。為此對(duì)本設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)在放松預(yù)應(yīng)力鋼鉸線時(shí)預(yù)制空心板的板底壓應(yīng)力和板頂拉應(yīng)力。以上主拉應(yīng)力最大值發(fā)生在纖維處為，按《公預(yù)規(guī)》條，在區(qū)段，箍筋可按構(gòu)造設(shè)置。則(計(jì)入正溫差應(yīng)力)（計(jì)入反溫差應(yīng)力）則纖維處的主應(yīng)力為（計(jì)入正溫差應(yīng)力）：計(jì)入反溫差應(yīng)力：混凝土主壓應(yīng)力限值為，符合《公預(yù)規(guī)》要求。 纖維（空洞頂面）式中：——支點(diǎn)截面標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值。計(jì)算時(shí)作用取標(biāo)準(zhǔn)值，不計(jì)分項(xiàng)系數(shù)，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)并考慮溫差應(yīng)力。表9 空心板截面幾何特性匯總表項(xiàng)目符號(hào)單位換算截面面積換算截面中心至截面下緣距離換算截面中心至截面上緣距離預(yù)應(yīng)力鋼筋至截面重心軸距離普通鋼筋至截面重心軸距離換算截面重心慣性矩?fù)Q算截面抵抗彈性矩：則由預(yù)加力產(chǎn)生的跨中反拱度，并乘以長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)后得： 預(yù)拱度的設(shè)置由《公預(yù)規(guī)》，當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長(zhǎng)期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，其值按該荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長(zhǎng)期反拱度值之差采用；若大于時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度。10 變形計(jì)算 正常使用階段的撓度計(jì)算使用階段的撓度值，按短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算，并考慮撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)，對(duì)于混凝土，=，對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，使用階段的撓度計(jì)算時(shí)，:短期荷載組合作用下的撓度值，可簡(jiǎn)化為按等效均布荷載作用情況計(jì)算：自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計(jì)算：值由查表6得。（鉸縫未扣除）（—纖維至重心軸距離，）同樣，,（計(jì)入正溫差應(yīng)力）（計(jì)入反溫差應(yīng)力）則纖維處，（計(jì)入正溫差應(yīng)力）（計(jì)入反溫差應(yīng)力）上式中負(fù)值為拉應(yīng)力，均小于，符合《公預(yù)規(guī)》對(duì)部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。 ——空心板纖維以上截面對(duì)空心板換算截面重心軸的靜矩，則：式中： [—纖維至截面重心軸的距離，]（計(jì)入正溫差效應(yīng)）式中：——豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，在支點(diǎn)——溫差頻遇系數(shù)，取計(jì)入反溫差效應(yīng)則：主拉應(yīng)力：（計(jì)入正溫差應(yīng)力）計(jì)入反溫差應(yīng)力：上式中負(fù)值表示拉應(yīng)力。先計(jì)算溫差應(yīng)力 正溫差應(yīng)力纖維： 纖維纖維： 反溫差應(yīng)力為正溫差應(yīng)力乘以。在作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，梁底的總拉應(yīng)力為：則，符合A類預(yù)應(yīng)力混凝土條件。豎向溫度梯度為下圖12，由空心板高為，取。對(duì)于本橋部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，應(yīng)滿足兩個(gè)要求：第一，在作用短期效應(yīng)組合下，；第二，在荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，即不出現(xiàn)拉應(yīng)力。則： 混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失式中：——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋的含筋率，；——；——構(gòu)件截面受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心的距離，；——構(gòu)件截面回轉(zhuǎn)半徑，；——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心處，由預(yù)應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失）和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，其值為——傳力錨固時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力，其值為————構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心至截面重心的距離，由前面計(jì)算；——預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期，計(jì)算齡期為時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變；——加載齡期為，計(jì)算考慮的齡期為時(shí)的徐變系數(shù)； 考慮自重的影響，由于收縮徐變持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，采用全部永久作用，空心板跨中截面全部永久作用彎矩，可由表6查得，在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：跨中截面：截面：支點(diǎn)截面：則全部縱向鋼筋重心處的壓應(yīng)力為：跨中：截面：支點(diǎn)截面：《公預(yù)規(guī)》條規(guī)定，不得不大于傳力錨固時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的倍，設(shè)傳力錨固時(shí)，混凝土達(dá)到，則,，則跨中、截面、支點(diǎn)截面全部鋼筋重心處的壓應(yīng)力、均小于,滿足要求。斜截面抗剪承載力： 抗剪承載力滿足要求（3）距跨中截面距離處此處，箍筋間距，斜截面抗剪承載力： 計(jì)算表明抗剪承載力均滿足要求。表7 各計(jì)算截面剪力組合設(shè)計(jì)值截面位置支點(diǎn)跨中剪力組合設(shè)計(jì)值（1）距支座中心處截面，即由于空心板的預(yù)應(yīng)力筋是直線配置，故此截面的有效高度取與跨中近似相同，其等效工字形截面的肋寬。取。按《公預(yù)規(guī)》： 式中，《公預(yù)規(guī)》。 斜截面抗彎承載力計(jì)算 截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核選取距支點(diǎn)處截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。 換算截面面積代入得： 換算截面重心位置所有鋼筋換算截面對(duì)毛截面重心的靜矩為： 換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為：（向下移）則換算截面重心至空心板截面下緣的距離為：換算截面重心至空心板截面上緣的距離為：換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心的距離為：換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為： 換算截面慣性矩 換算截面彈性抵抗矩下緣：上緣：7 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9。按《公預(yù)規(guī)》。圖9 空心板跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 圖10 空心板換算等效工字行截面（尺寸單位：） （尺寸單位：）估算普通鋼筋時(shí)，可先假定，則由下式可求得受壓區(qū)高度x，設(shè)。按《公預(yù)規(guī)》中，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(lái)估算，則：采用8根股鋼絞線，即鋼絞線，單根鋼絞線公稱面積，則滿足要求。式中：——在作用短期效應(yīng)組合作用下，構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土法向拉應(yīng)力；——構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限制確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，再由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。表6 空心板作用效應(yīng)組合計(jì)算匯總表序號(hào)作用種類彎矩剪力跨中跨中支點(diǎn)作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值永久作用效應(yīng)000可變作用效應(yīng)車道荷載不計(jì)沖擊