【正文】 平均分配 截面配筋計算及應(yīng)力驗算 作用于墩柱頂?shù)耐饬Υ怪绷ψ畲蟠怪绷?最小垂直力:水平力：彎矩： 作用于墩柱底的外力 截面配筋計算及驗算已知墩柱頂用C30混凝土,采用30φ18R235鋼筋, ，則縱向鋼筋。雙孔荷載單列車時:，相應(yīng)的制動力為 按《橋規(guī)》要求,制動力不小于90kN，故取制動力為90kN。對于1—1截面：對于2—2截面~ 5—5截面： 對照表179值，按構(gòu)造要求設(shè)置斜筋與箍筋，： 橋墩墩柱設(shè)計,墩柱直徑為200cm,用C30混凝土,HRB335鋼筋。現(xiàn)取最大剪力，對于3—3截面：,因為。其它截面的配筋設(shè)計如表1710所示。表177 各截面彎矩計算荷載組合情況8910111213R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12R13截面11截面22截面33截面44截面55B 相應(yīng)于最大彎矩時的剪力計算計算公式為：截面1—1：，； (176)截面2—2：； (177)截面3—3：；；　　 (178)截面4—4：，　　　　 　 (179) （1710）計算值見表178表178 各截面剪力計算 組合截面1—1截面2—2截面3—3截面4—4截面5—58910111213 蓋梁內(nèi)力匯總現(xiàn)將蓋梁內(nèi)力匯總于表179，表中各截面內(nèi)力均取表177和表178中最大值。此時。① 公路—Ⅰ級a. 對稱布置時： 車列對稱布置圖（尺寸數(shù)據(jù)：102）單車列：雙車列： 三車列：b. 非對稱布置時：圖 車列非對稱布置 （尺寸單位：cm）由 ,已知，橫向分布系數(shù)的計算列于下表173。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度和梁端或墩臺頂混凝土的局部承壓強度來確定。則預(yù)制空心板起吊時，板跨中截面彎矩為：起吊時吊環(huán)內(nèi)的總拉力為，所以不需驗算起吊時預(yù)制空心板截面的強度。并在其上布置汽車荷載，得鉸縫的橫向分布系數(shù)：公路一Ⅱ級車道荷載中的均布荷載沿板橋縱向展開成半波正弦荷載時，其表達式為：（高速公路未設(shè)人行道）車道荷載中的集中荷載展開成半波正弦荷載時其表達式為：計算鉸縫剪力時，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值之和。本橋梁設(shè)計的普通受拉鋼筋：這里b采用空心板等效工字形截面的肋寬，計算結(jié)果說明滿足《公預(yù)規(guī)》要求。13 最小配筋率復(fù)核按《公預(yù)規(guī)》，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下列要求： (131)式中：——受彎構(gòu)件正截面承載力設(shè)計值?？缰?、L/4和支點截面在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時板上下緣應(yīng)力計算結(jié)果匯總于表121。放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，空心板截面法向應(yīng)力計算取跨中、L/支點三個截面，計算如下。12短暫狀態(tài)應(yīng)力驗算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按短暫狀態(tài)計算時，應(yīng)計算構(gòu)件在制造、運輸及安裝等施工階段，由預(yù)加力（扣除相應(yīng)的應(yīng)力損失）、構(gòu)件自重及其它施工荷載引起的截面應(yīng)力，并滿足《公預(yù)規(guī)》要求。⑶CC纖維（計入正溫差應(yīng)力）（計入正溫差應(yīng)力）計入反溫差應(yīng)力時：（計入反溫差應(yīng)力），符合《公預(yù)規(guī)》要求。計算時作用取標準值，不計分項系數(shù)，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)。表101 空心板換算截面幾何特性匯總表項目符號單位換算截面面積換算截面重心至截面下緣距離換算截面重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慣矩換算截面彈性抵抗矩：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)，得： 預(yù)拱度的設(shè)置由《公預(yù)規(guī)》，當預(yù)加應(yīng)力的長期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計算的長期撓度時，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。 預(yù)加力引起的反拱度計算空心板當放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時跨中產(chǎn)生反拱度，設(shè)這時空心板混凝土強度達到C40。CC纖維處的主拉應(yīng)力。 主拉應(yīng)力（1）AA纖維： (93) (94) 式中：——支點截面短期組合效應(yīng)剪力設(shè)計值，——計算主拉應(yīng)力出處截面腹板的寬度，取b=，——空心板AA纖維以上截面對空心伴換算截面重心軸的靜矩 (95)由上式（95）可得： (96)為豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，在支點， （計入正溫差應(yīng)力）（計入反溫差應(yīng)力） 主拉應(yīng)力（計入正溫差應(yīng)力）：計入反溫差應(yīng)力： 負值表示拉應(yīng)力。上述計算結(jié)果表明，在短期效應(yīng)組合及長期效應(yīng)組合下，并考慮溫差應(yīng)力，正截面抗裂性均滿足要求。 列表計算，計算結(jié)果見表91。為扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力，在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力為： (91) 為在作用長期效應(yīng)組合下，空心板抗裂驗算邊緣的混凝土法向拉應(yīng)力，由表43，空心板跨中截面彎矩，換算截面下緣抵抗矩： ， 符合《公預(yù)規(guī)》對A類構(gòu)件的規(guī)定。 考慮結(jié)構(gòu)自重的影響，由于收縮徐變持續(xù)時間較長，采用全部永久作用，空心板跨中截面全部永久作用彎矩，在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：跨中截面： 處截面：支點截面： 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：支點截面： 由《公預(yù)規(guī)》，設(shè)傳力錨固時，混凝土達到C40，則， ，則跨中、L/4截面、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。斜截面抗剪承載力： 斜截面抗剪承載力滿足要求。計算截面的剪力組合設(shè)計值，可按表43 由跨中和支點的設(shè)計值內(nèi)插得到，計算結(jié)果列于表71。而，故在L/4至支點的部分區(qū)段內(nèi)應(yīng)按計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算： (73) (74) 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)，本橋為部分預(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， ——縱向鋼筋的配筋率， ——箍筋配筋率 ，箍筋選用雙肢，則寫出箍筋間距的計算式為： =取箍筋間距，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。首先進行抗剪強度上、下限復(fù)核，按《公預(yù)規(guī)》： (72) 式中：——驗算截面處的剪力組合設(shè)計值，由表43得支點處剪力和跨中剪力，內(nèi)插得到距支點處的截面剪力： ——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度，空心板C50,則；——等效工字形截面的腹板寬度。預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點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至截面底邊距離為采用換算等效工字形截面計算，參見圖52，上翼板厚度：，上翼緣工作寬度：，肋寬。估算普通鋼筋時，可先假定,則由下列可求得受壓區(qū)的高度，設(shè)根據(jù)公式: （55）由《公預(yù)規(guī)》可得：，跨中彎矩，代人上式：解得：說明中和軸在翼緣板內(nèi)，可由下式求的普通鋼筋面積為：擬采用， 按《公預(yù)規(guī)》，普通鋼筋514布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣處，即。預(yù)應(yīng)力空心板選用10根17鋼絞線布置在空心板下緣， =40mm，沿空心板跨長直線布置 ，即沿跨長=40mm保持不變，《公預(yù)規(guī)》的要求，鋼絞線凈距不小于25mm,端部設(shè)置長度不小于150mm的螺旋鋼筋。式中: —— 在作用短期效應(yīng)組合Msd作用下，構(gòu)件抗裂性驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力；在初步設(shè)計時，和可按公式近似計算： (51) (52)式中: A,W——構(gòu)件毛截面面積及對毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩； ——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對毛截面重心軸的偏心矩，,可預(yù)先假定。在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達到承載能力極限狀態(tài)時具有一定的安全儲備。 按《橋規(guī)》各種組合表達式可求得各效應(yīng)組合設(shè)計值，現(xiàn)將計算匯總于表43中。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的基本組合表達式為： 式中： ——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本橋?qū)俅髽颍?； ——效應(yīng)組合設(shè)計值； ——永久作用效應(yīng)標準值； ——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標準值。 計算網(wǎng)格圖（單位：cm）輸入數(shù)據(jù)（）20, 21, 3, 1, 1, 0, 1, 1, 21, 1,1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 3, 1, 1, 3, 3, 4, 1, 1,4, 4, 5, 1, 1, 5, 5, 6, 1, 1, 6, 6, 7, 1, 1, 7, 7, 8, 1, 1, 8, 8, 9, 1, 1, 9, 9, 10, 1, 1, 10,10,11, 1, 1, 11, 11, 12, 1, 1, 12, 12, 13, 1, 1, 13,13,14, 1, 1, 14,14, 15, 1, 1, 15,15, 16, 1, 1 16,16,17, 1, 1, 17,17, 18, 1, 1, 18,18, 19, 1, 1,19,19, 20, 1, 1, 20,20, 21, 1, 1,1, 0, 0, 2, , 3, , ,4, , , 5, , , 6, , ,7, , , 8, , , 9, , , 10, , , 11, , , 12, , , 13, , , 14, , , 15, , ,16, , , 17, , , 18, , ,19, , , 20, , , 21, , ,1, 26, +07 1, ,