【正文】 度、變形及應(yīng)力等要求。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)滿足要求。 本橋采用17股鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋，公稱截面面積1390mm，=1860Mpa，Ep=10Mpa.按《公預(yù)規(guī)》σcon≤=％張拉控制應(yīng)力來估算，則: 采用15根，單根鋼絞線公稱面積139mm178?？招陌褰孛婵蓳Q算成等效工字形截面來考慮：（尺寸單位：cm）（尺寸單位：cm）換算成工字型截面時(shí)，由： 得： 聯(lián)立上式可得，bk= cm , cm則得等效工字形截面的上翼板緣厚度：=得等效工字形截面的下翼板緣厚度：=得等效工字形截面的肋板厚度：。,=280MPa,ES=2105MPa， 按《公預(yù)規(guī)》，AS≥=318910=178。毛截面重心軸到1/2板高的距離：d==（向下），毛截面對其中心軸的慣性矩：I=106mm4。預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離為，普通鋼筋距底邊距離為，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面底邊距離為 采用換算等效工字形截面計(jì)算，參見圖52，上翼板厚度：=，上翼緣工作寬度：=1100mm，肋寬b=318mm。首先進(jìn)行抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核，按《公預(yù)規(guī)》： ()式中：——驗(yàn)算截面處的剪力組合設(shè)計(jì)值，由表46得支點(diǎn)處剪力和跨中剪力，內(nèi)插得到距支點(diǎn)h/2=475mm處的截面剪力：——截面有效高度，由于本橋預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋都是直線配置，有效高度與跨中截面相同，；——邊長為150的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，空心板C50,則；——等效工字形截面的腹板寬度，b=318mm。而γ0Vl/4=＜103 α2ftdbh0，故在L/4至支點(diǎn)的部分區(qū)段內(nèi)應(yīng)按計(jì)算要求配置抗剪箍筋，其它區(qū)段可按構(gòu)造要求配置箍筋，為了構(gòu)造方便和便于施工，本橋預(yù)應(yīng)力混凝土空心板不設(shè)彎起鋼筋，計(jì)算剪力全部由混凝土及箍筋承受，則斜截面抗剪承載力按下列計(jì)算： () ()式中，各系數(shù)值按《公預(yù)規(guī)》： ——異號彎矩影響系數(shù)，簡支梁； ——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，本橋?yàn)椴糠诸A(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，偏安全?。? ——受壓翼緣的影響系數(shù)，?。? ——等效工字形截面的肋寬及有效高度，b=318mm,h0=910mm， ——縱向鋼筋的配筋率，——箍筋配筋率 ，箍筋選用雙肢 ,則寫出箍筋間距Sv的計(jì)算式為： 取箍筋間距SV=150mm，按《公預(yù)規(guī)》要求，在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距取SV=100mm。計(jì)算截面的剪力組合設(shè)計(jì)值，可按表43 由跨中和支點(diǎn)的設(shè)計(jì)值內(nèi)插得到。 ⑵距跨中截面x=5300mm處：此處，箍筋間距,=％＞=％斜截面抗剪承載力：斜截面抗剪承載力滿足要求。設(shè)控制預(yù)應(yīng)力鋼絞線與臺座之間的最大溫差Δt=t2－t1。m，在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：跨中截面：l/4處截面：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： L/4處截面：支點(diǎn)截面： 由《公預(yù)規(guī)》，σpc不得大于傳力錨固時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度fcu,k′，設(shè)傳力錨固時(shí)，混凝土達(dá)到C40，則=40MPa，0. 5 =20MPa，則跨中、L/4截面、 MPa、 MPa、 MPa， =20MPa ，滿足要求。m=106N本示例橋面鋪裝厚度100mm，由《橋規(guī)》，T1=14℃，T2=℃，豎向溫度梯度見圖112，由于空心板高為950mm，大于400mm，取A=300mm。3=275正溫差應(yīng)力：梁頂： 粱底：預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處： 普通鋼筋重心處： 預(yù)應(yīng)力鋼筋溫差應(yīng)力：普通鋼筋溫差應(yīng)力：反溫差應(yīng)力：按《公預(yù)規(guī)》，反溫差為正溫差乘以－,則得反溫差應(yīng)力:梁頂： 粱底：預(yù)應(yīng)力鋼絞線反溫差應(yīng)力：普通鋼筋反溫差應(yīng)力：以上正值表示壓應(yīng)力,負(fù)值表示拉應(yīng)力。 斜截面抗裂性驗(yàn)算 部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性驗(yàn)算是以主拉應(yīng)力控制，采用作用的短期效應(yīng)組合。預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件，在短期效應(yīng)組合下，預(yù)制構(gòu)件應(yīng)符合：現(xiàn)AA纖維，符合要求。上述結(jié)果表明，本橋空心板滿足《公預(yù)規(guī)》對部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的反拱度計(jì)算按跨中截面尺寸及配筋計(jì)算，并考慮反拱長期增長系數(shù)ηθ=2。 空心板換算截面幾何特性匯總表 項(xiàng)目符號單位C40=C50=換算截面面積A0mm2換算截面重心至截面下緣距離y01lmm456換算截面重心至截面上緣距離y01umm494預(yù)應(yīng)力鋼筋至截面重心軸距離e01pmm416普通鋼筋至截面重心軸距離e01smm416換算截面慣矩I0mm410101010換算截面彈性抵抗矩w01lmm310101010w01umm310101010：則由預(yù)加力產(chǎn)生的跨中反拱度，并乘反拱長期增長系數(shù)ηθ=2，得： 預(yù)拱度的設(shè)置由《公預(yù)規(guī)》，當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長期撓度時(shí)，應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，其值按該荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長期反拱值之差采用。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)。有效預(yù)應(yīng)力：考慮溫差應(yīng)力，則預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力為： ＜ 斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算斜截面主應(yīng)力計(jì)算選取支點(diǎn)截面的AA纖維、BB纖維、CC纖維在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)和預(yù)應(yīng)力作用下產(chǎn)生的主壓應(yīng)力σcp和主拉應(yīng)力σtp驗(yàn)算，并滿足下式要求：σcp≤== () (112) (113) ⑴ AA纖維（計(jì)入正溫差應(yīng)力）計(jì)入反溫差應(yīng)力時(shí)：＜==，符合《公預(yù)規(guī)》要求。此時(shí)配箍率：==％按《公預(yù)規(guī)》，對于HRB335, ％，滿足要求。設(shè)預(yù)制空心板當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到C40時(shí)，放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線，這時(shí)，空心板處于初始預(yù)加力及空心板自重共同作用下，計(jì)算空心板板頂（上緣）、板底（下緣）法向應(yīng)力。 截面=2085－678= 4，L/106N 短暫狀態(tài)空心板截面正應(yīng)力匯總表截 面跨中截面L/4截面支點(diǎn)截面 應(yīng)力位置項(xiàng)目作用種類預(yù)加力板自重00總應(yīng)力值壓應(yīng)力限值表中負(fù)值為拉應(yīng)力，正值為壓應(yīng)力，壓應(yīng)力均滿足《公預(yù)規(guī)》要求。 代入計(jì)算式得：， 滿足《公預(yù)規(guī)》要求。設(shè)鉸縫剪力沿空心板跨長方向按半波正弦曲線分布，則由鉸接板橫向分布系數(shù)計(jì)算，可求得鉸縫剪力影響線?？紤]空心板橋橫截面的結(jié)構(gòu)對稱性，只需計(jì)算鉸縫1—4號板的剪力影響線。近似設(shè)，則： 鉸縫抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算按《圬工規(guī)范》，混凝土構(gòu)件直接受剪時(shí)，按下列公式計(jì)算： （）鉸縫采用 C40混凝土,，其相關(guān)數(shù)據(jù)如下：代人式子（）中，可得：鉸縫抗剪承載力滿足《圬工規(guī)范》要求。由下式： 解得：采用，即吊環(huán)鋼筋用16HRB335鋼筋。橡膠板的平均容許壓應(yīng)力為，橡膠支座的剪變彈性模量（常溫下），橡膠支座的抗壓彈性模量為： ：故＜。7根梁共14個支座，每支座承受的水平力為：按《公預(yù)規(guī)》，橡膠層總厚度應(yīng)滿足：不計(jì)汽車制動力時(shí)：計(jì)汽車制動力時(shí)：或，即：《橋規(guī)》的其他規(guī)定：選用4層鋼板和5層橡膠片組成橡膠支座。 計(jì)入汽車制動力時(shí)＜不計(jì)入汽車制動力時(shí)：＞均滿足規(guī)范要求，支座不會發(fā)生相對滑動。 ⑷設(shè)計(jì)依據(jù)： [1]《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》；[2]《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D622004)；[3]《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D602004 )； 蓋梁計(jì)算 荷載計(jì)算 (1) 自重（kN/m）單片全部 (2)蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算（1/2蓋梁長度） 尺寸單位：（cm 蓋梁自重產(chǎn)生的彎矩、剪力效應(yīng)計(jì)算 截面編號自重（KN）彎矩（KN按圖給出的截面位置，各截面彎矩計(jì)算式為： 荷載組合情況墩柱反力梁支座反力（KN）各截面彎矩截面11截面22截面33截 面44組合⑥組合⑦組合⑧組合⑨(2)相應(yīng)于最大彎矩時(shí)的剪力計(jì)算一般公式截面1—1：； 截面2—2：； 截面3—3：； 截面4—4：。① 公路—Ⅰ級 對稱布置時(shí)：（尺寸單位：cm）（尺寸單位：cm）單車列： 雙車列： 非對稱布置時(shí) 圖 （尺寸單位：cm）單列車：可得1號梁橫向影響線的坐標(biāo)值為： 1號梁影響線2號梁橫向影響線的坐標(biāo)值為： 2號梁影響線3號梁橫向影響線的坐標(biāo)值為： 3號梁影響線4號梁橫向影響線的坐標(biāo)值為： 4號梁橫向影響線的坐標(biāo)值為： 5號梁橫向影響線6號梁橫向影響線的坐標(biāo)值為: 6號梁橫向影響線7號梁橫向影響線的坐標(biāo)值為: 7號梁橫向影響線 雙列車： ② 人群荷載： 人群布置圖a． 兩側(cè)有人群，對稱布置時(shí) ，非對稱布置時(shí)：按順橋向可變荷載移動情況，求得支座可變荷載反力的最大值 (尺寸單位:m)① 公路—Ⅰ級雙孔布載單列車時(shí)： 雙孔布載雙列車時(shí)： 單孔布置單列車時(shí)： 單孔布載雙列車時(shí)： ② 人群荷載(尺寸單位:m)單孔滿載時(shí)： 雙孔滿載時(shí)： ，可變荷載橫向分布后各梁支點(diǎn)反力（計(jì)算的公式為）。 ⑵材料： 鋼筋：蓋梁主筋用HRB335鋼筋，其它均用R235鋼筋；混凝土：蓋梁、墩柱用C30。 驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)支座的平均壓縮變形為：按規(guī)范要求應(yīng)滿足，即（合格）跨中撓度值f:梁端轉(zhuǎn)角：設(shè)恒載時(shí)主梁處于水平狀態(tài),則公路—Ⅰ級荷載作用下梁端轉(zhuǎn)角為：=驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況應(yīng)滿足：符合規(guī)范要求。 確定支座的厚度 主梁的計(jì)算溫度取，溫度變形由兩端的支座均攤，則每一個支座承受的水平位移為：計(jì)算汽車荷載制動力引起的水平位移，首先必須確定作用在每一個支座上的制動力。 選定支座的平面尺寸橡膠支座的平面尺寸由橡膠板的抗拉強(qiáng)度和梁端或墩臺頂混凝土的局部承壓強(qiáng)度來確定。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，＜所以不需驗(yàn)算起吊時(shí)預(yù)制空心板截面的強(qiáng)度。現(xiàn)畫出V4影響線，并在其上布置汽車荷載，得鉸縫V4的橫向分布系數(shù)： 鉸縫剪力公路一Ⅰ級車道荷載中的均布荷載=，其表達(dá)式為：，其跨中峰值為（高速公路未設(shè)人行道）車道荷載中的集中荷載Pk展開成半波正弦荷載時(shí)其表達(dá)式為：其峰值為計(jì)算鉸縫剪力時(shí)，沿縱向取1m長鉸縫考慮，并考慮汽車沖擊系數(shù)及車道折減系數(shù)。式中：——鉸縫以左各板的荷載橫向分布影響線豎標(biāo)值之