【正文】 計(jì)算過程，可得到各截面鋼束的預(yù)應(yīng)力損失，匯總結(jié)果見表719。表7151 預(yù)加力作用效應(yīng)計(jì)算表截面鋼束號(hào)預(yù)加力階段由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用效應(yīng)kNkNkN（1）跨中截面正截面承載力驗(yàn)算：跨中正截面承載力計(jì)算圖如下圖所示。2）驗(yàn)算正截面承載力：正截面承載力計(jì)算式為≤(81)式中 ——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，本設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)，； ——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩組合設(shè)計(jì)值，可查表。m主梁跨中正截面承載力滿足要求。則上式為=kN（3）驗(yàn)算最小配筋率（以跨中截面為例）：按照一般規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足以下要求≥式中 —— 受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設(shè)計(jì)值，由以上計(jì)算可知Mud = kN﹒m；——受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值，按下式計(jì)算：——受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)，按下式計(jì)算γ = σp c = + 式中 So——全截面換算截面重心軸以上(或以下)部分截面對(duì)重心軸的面積矩；——換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩；σpc ——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件抗裂邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力。正截面抗裂性驗(yàn)算全預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制構(gòu)件，在使用（或）荷載短期效應(yīng)組合下，應(yīng)滿足式中：——在作用短期效應(yīng)組合作用下，構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算邊緣混凝土的法向應(yīng)力； ——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力子構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力。m﹚36861301134880﹙N計(jì)算時(shí)荷載取其標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù)。m﹚1523530152353000﹙N﹙﹚/00/MPa=+00/MPa=+由上表的計(jì)算過程和計(jì)算結(jié)果可以看出，最大壓應(yīng)力在跨中截面下緣處，符合的要求。m﹚15235300﹙N表84 預(yù)加應(yīng)力階段的法向應(yīng)力計(jì)算表應(yīng)力部位跨中上緣跨中下緣支點(diǎn)上緣支點(diǎn)下緣kN﹙N/00/MPa=+由上表可以看出，只有跨中上緣存在拉應(yīng)力： ，跨中下緣存在最大壓應(yīng)力：。 預(yù)拱度的設(shè)置由以上結(jié)果可得，預(yù)加力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值，故可不設(shè)預(yù)拱度。錨墊板尺寸為210mm210mm，喇叭管尾端接內(nèi)徑70mm的波紋管。本設(shè)計(jì)采用的間接鋼筋為HRB335螺旋筋，直徑為12mm，間距=60mm，螺旋中心直接為240mm。故本設(shè)計(jì)采用帶蓋梁?jiǎn)闻艠吨綐蚨?。橋臺(tái)：采用埋置式樁柱式橋臺(tái)，該型式橋臺(tái)設(shè)于岸上臺(tái)身埋入錐形護(hù)坡中，有單排樁柱式與雙排樁式兩種。橋面凈空：凈 14 + 2 = 15m。3．設(shè)計(jì)依據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 024—85） 下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算注意點(diǎn)為減少軟土地基位移對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的影響，上部工程采用了標(biāo)準(zhǔn)梁的先簡(jiǎn)支后連續(xù)構(gòu)造，這樣整個(gè)工程的計(jì)算工作主要集中于下部結(jié)構(gòu)，故下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方法的選用是否正確，考慮因素是否全面，直接關(guān)系到工程的安危，為此作以下幾點(diǎn)分析：1．蓋梁內(nèi)力計(jì)算　　《墩臺(tái)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中算例對(duì)墩臺(tái)內(nèi)力按下列方式計(jì)算：當(dāng)荷載對(duì)稱布置時(shí)，按杠桿法計(jì)算，當(dāng)荷載偏心布置，按偏心壓力法計(jì)算，兩種布載狀況的內(nèi)力取大值控制設(shè)計(jì)。3．橋臺(tái)內(nèi)力計(jì)算除了橋墩內(nèi)力計(jì)算項(xiàng)目外，橋臺(tái)豎向荷載還要增加土壓力、負(fù)摩阻力、搭板自重等項(xiàng)；水平荷載要增加土壓力，其影響復(fù)雜，本設(shè)計(jì)采用了埋置式橋臺(tái)，土壓力計(jì)算需注意：臺(tái)后一定要選用透水、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的材料，否則，滲水后摩擦角及粘結(jié)力下降，自重增加，臺(tái)實(shí)際受土壓力遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，使橋臺(tái)失穩(wěn)。大部分梁體破壞是由剪力不足造成的，對(duì)抗彎筋滿足要求即可，而抗剪筋一般留有富余。樁身砼受壓彈性模量Ec =104MPa(1) 荷載計(jì)算每一根樁承受的荷載為： 單孔恒載反力：N1=(240+340) =(kN) 蓋梁恒重反力：N2= (+) 25/2=(kN) 系梁恒重反力：N3=25=(kN) 橋墩柱自重：N4=25=(kN) 作用于樁頂?shù)暮爿d反力為：N=N1+N2+N3+N4=(kN) 灌注樁每延米自重：15=(kN/m)（已扣除浮力） 可變荷載反力：a、兩跨荷載反力： N5=(kN)(公路Ⅱ級(jí))b、單跨可變荷載反力：N6=781(kN)(公路Ⅱ級(jí))c、 制動(dòng)力：T=45kN 作用點(diǎn)在支座中心距樁頂距離為：++=(m)d、縱向風(fēng)力： 442=(Pa) (求得面積得風(fēng)力)則由蓋梁引起的風(fēng)力：W1==(kN) 對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?=(m)墩柱引起的風(fēng)力：W2=(kN)對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?(m)，橫向風(fēng)力因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮。(3) 樁筋設(shè)計(jì)通常是根據(jù)最大彎矩處進(jìn)行配筋，從樁頂一直伸到最大彎矩一半處下一定錨固長(zhǎng)位置，減少一半配筋再一直伸至彎矩為零下一定錨固長(zhǎng)位置，再下為素混凝土段，對(duì)于軟基，樁主筋最好穿過軟土層。（3）橋臺(tái)前移使有縫橋變成無縫橋，大梁就會(huì)對(duì)橋臺(tái)背墻產(chǎn)生巨大推力去平衡臺(tái)后的土壓力，兩個(gè)力作用的結(jié)果導(dǎo)致①背墻從根部剪裂；②蓋梁挑出部分從支撐根部斜下彎裂；③臺(tái)身與蓋梁、樁基與臺(tái)身連接處彎裂?？?結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教學(xué)計(jì)劃中最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)自身綜合應(yīng)用所學(xué)的道路橋梁基礎(chǔ)理論的培養(yǎng)，也是進(jìn)行道路橋梁工程設(shè)計(jì)或科學(xué)研究的綜合訓(xùn)練，是前面各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)和拓展，是培養(yǎng)自身綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的重要階段。本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為《25m跨預(yù)制裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋設(shè)計(jì)》，要求（1）手算部分。主要計(jì)算成果包括：1）電算輸入數(shù)據(jù)（結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式、單元類型及劃分、邊界條件說明、關(guān)鍵輸入數(shù)據(jù)說明）；（2）施工方法描。橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及配筋，采用軟件計(jì)算分析橋梁結(jié)構(gòu)的荷載內(nèi)力。本設(shè)計(jì)完全根據(jù)新規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)的，采用了當(dāng)今最前沿的設(shè)計(jì)方法。（5）橋頭路基下沉致使背墻、梁端受活載沖擊力而過早破壞。 橋臺(tái)配筋注意事項(xiàng)通常橋臺(tái)破壞多歸結(jié)為超載，事實(shí)上也與設(shè)計(jì)時(shí)忽略某些因素有關(guān)：（1）要求蓋梁完工后與混凝土底模分開，以免增加自重。對(duì)樁體抗裂還沒有明確要求，目前說法不一，有待進(jìn)一步研討。灌注樁最大沖刷線以下的樁長(zhǎng)為h，則：式中：U——樁周長(zhǎng) 考慮用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，成孔直徑則增大5cm,則U = π = (m)； τi ——樁壁極限摩阻力，按表值取τi =40kPa； li ——土層深度(m),li =+h ,； λ——考慮樁入土深度影響的修正系數(shù)：取λ=； m0——考慮孔底沉淀層厚度影響的清底系數(shù)，取m0=； A——樁底截面積， A = πR2 = 2； [σ0]——樁底土層容許承載力，[σ0] =220kPa； k2——深度修正系數(shù)，取k2 = ； γ2——土層的容重，取為γ2 = （已扣除浮力）； h3——一般沖刷線以下深度(m)。 樁長(zhǎng)及樁筋設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，用C25號(hào)砼，16R235級(jí)鋼筋?！　。?）抗剪設(shè)計(jì)，極限法對(duì)混凝土與箍筋承擔(dān)剪力比例作了明確規(guī)定這樣梁體往往需要設(shè)置大量斜剪力筋給梁內(nèi)布筋帶來困難，配筋時(shí)可以通過多設(shè)箍筋，讓混凝土與箍筋承擔(dān)更多的比例，使配筋自由度大一點(diǎn)。 下部結(jié)構(gòu)配筋要求下部結(jié)構(gòu)配筋首先涉及配筋方法的選用問題，故在該項(xiàng)中對(duì)蓋梁配筋、樁筋及樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)、橋臺(tái)配筋等注意事項(xiàng)分別進(jìn)行討論： 蓋梁配筋注意事項(xiàng)（1）等截面連續(xù)梁可以用極限法，但不能完全套用，負(fù)彎矩處需留有富余。正確做法應(yīng)該先畫出各截面內(nèi)力影響線，再對(duì)應(yīng)影響線用杠桿法及偏心法進(jìn)行最不利橫向布載，求出各截面內(nèi)力最大、最小值，然后根據(jù)內(nèi)力包絡(luò)圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋。2．材料鋼筋：鋼筋蓋梁用HRB335鋼筋，其他均用R235鋼筋。橋臺(tái)的基本尺寸如下：。位于基巖表面即可滿足承載要求，且大大降低了施工難度。第十一章 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明橋墩則故本設(shè)計(jì)主梁局部受壓區(qū)的截面尺寸滿足要求。 局部承壓區(qū)的截面尺寸驗(yàn)算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)滿足下式要求 （101） （102）式中 ——局部受壓面積上的局部應(yīng)力設(shè)計(jì)值，對(duì)后張法構(gòu)件的錨頭局部受壓區(qū)，；本設(shè)計(jì)中，張拉時(shí)控制應(yīng)力為1395MPa，則 ——混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)值，對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)張拉時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度求得，對(duì)于C55混凝土——混凝土局部承壓修正系數(shù)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C55時(shí)，取——混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)；——局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積；——混凝土局部受壓面積，當(dāng)局部受壓面有孔洞時(shí)，為扣除孔洞后的面積，為不扣除孔洞的面積；對(duì)于具有喇叭管并與墊板連成整體的錨具，可取墊板面積扣除喇叭管尾端內(nèi)孔面積。上面公式中，和為與構(gòu)件制作、運(yùn)輸和安裝各施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，本設(shè)計(jì)考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到C50時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，則。m1523530152353000/MPa=//MPa=177。 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算橋梁構(gòu)件的短暫狀況，應(yīng)計(jì)算其在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段混凝土截面邊緣的法向應(yīng)力，并滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。根據(jù)鋼束布置圖可知，4號(hào)鋼束最靠近受拉邊緣，故只需對(duì)4號(hào)鋼束進(jìn)行驗(yàn)算，表83為4號(hào)預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力的計(jì)算過程和結(jié)果。//MPa=+/MPa=177。根據(jù)以上公式所做正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算的計(jì)算過程和結(jié)果見表82：表82 正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算計(jì)算表應(yīng)力部位跨中上緣跨中下緣支點(diǎn)上緣支點(diǎn)下緣kN4532845328﹙Nm﹚32979600/MPa=//MPa=//MPa=+/MPa=/0/MPa=﹙﹚/0/MPa=+0/MPa=由以上計(jì)算可見，各截面的正截面抗裂性均符合的要求。正截面抗裂性驗(yàn)算的計(jì)算過程和結(jié)果見表81。 由此可得最小配筋率滿足要求。m＞== kN設(shè)中性軸到截面上緣距離為，則＜式中 ——梁的有效高度，以四分點(diǎn)截面為例。m = kN則，故中性軸在翼板內(nèi)。m跨中10110230201030104010∑0支點(diǎn)1234∑第八章 主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的破壞特性，主梁承載力檢算主要包括持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算，持久狀況抗裂性和應(yīng)力驗(yàn)算，以及短暫狀況構(gòu)件的截面應(yīng)力驗(yàn)算?？捎蒙鲜鐾瑯拥姆椒ㄓ?jì)算出使用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力、此時(shí)為有效預(yù)應(yīng)力。m）錨固后鋼束應(yīng)力4110643251064325117801411844466319912442835710218503653686075表713成橋后支點(diǎn)截面由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用效應(yīng)計(jì)算表 計(jì)算數(shù)據(jù)，鋼束號(hào)錨固后預(yù)加縱向力/()（cm）預(yù)加彎矩（N本設(shè)計(jì)考慮混凝土收縮和徐變大部分在成橋之前完成，和均采用預(yù)制梁的數(shù)據(jù)，對(duì)于混凝土毛截面，四分點(diǎn)與跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同，即：故 由于混凝土收縮和徐變?cè)谙鄬?duì)濕度為80%條件下完成，受荷時(shí)混凝土齡期為28天。 跨中截面σl4計(jì)算表 表76計(jì)算數(shù)據(jù) An= cm2 ΔAp= cm2 In = 23615728 cm4 ynx= cm αEp =σl4(MPa)ΣΔσpc(MPa)合計(jì)計(jì)算應(yīng)力損失的鋼束號(hào)132ΣMp0(N﹒m)1270209220236133884144407175預(yù)加彎矩Mp0=Np0epi127020993215211860531018761epi = ynx – aiΣNp0錨固時(shí)預(yù)加縱向力Np0=ΔApσp0 cosα()Np0cosα錨固時(shí)鋼束應(yīng)力σp0=σconσl1σl2σl4