【正文】 積； W—— 構(gòu)件全截面對抗裂驗算邊緣彈性抵抗矩； pe —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點至截面中心軸的距離； con? — — 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力； pA —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋的總面積。 采用 OVM1317 錨具， φ90 的金屬波紋管成孔。反之，在跨徑不大的結(jié)構(gòu)中，如選擇預(yù)加力很大的單根束筋，也可能使結(jié)構(gòu)受力過于集中而不利。 （ 4） 預(yù)應(yīng)力束筋配置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇都有密切關(guān)系。鋼束布置時，應(yīng)注意以下幾點： （ 1） 應(yīng)滿足構(gòu)造要求。特別應(yīng)注意豎彎段上、下層鋼束不要沖突，還應(yīng)滿足孔道凈距的要求。 （ 5） 鋼束的線形種類盡量減 少，以便于計算和施工。首先，因為先錨固短束，后錨固長束，只有這樣布置才不會發(fā)生干擾；其次，長束通過的梁段多，放在頂層能充分發(fā)揮其力學(xué)效應(yīng)；再次，較長束在施工中管道出現(xiàn)質(zhì)量問題的機(jī)率較高，放在頂層處理比較容易些 。 形心距上下邊緣的距離 ysj和 yxj： 0 kxnnSSy A?? (72) 式中 S0— 毛截面對底邊的靜矩； Sk— 孔道面積對底邊的靜矩； 則 ysn=hyxn (73) 式中 h—截面高度。 則 00sxy h y?? (77) 換算截面慣性矩的計算利用平行移軸公式： 200n n n sI I A a I? ? ? (78) 式中 I0— 換算截面慣性矩； an0— 凈截面形心軸與換算截面形心軸的間距； Is— 預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積對換算截面形心軸的慣性矩，利用平行移軸公式計算。 換算面積： 茶庵鋪互通式立體交叉 K65+687 跨線橋方案比選與施工圖設(shè)計 第 38 頁 共 67 頁 0 snscEA A AE?? (75) 式中 A0— 換算截面面積； Ec— 混凝土彈性模量； Es— 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量； As— 預(yù)應(yīng)力鋼筋面積。 布置結(jié)果見設(shè)計圖紙。 （ 7） 分層布束時，應(yīng)使管道上下對齊，這樣有利于混凝土的澆筑和振搗，不可采用梅花形布置。這樣可使預(yù)應(yīng)力以較短的傳力路線分布在全截面上，有利于降低預(yù)應(yīng)力傳遞過程中局部應(yīng)力的不利影響；能減小鋼束的平彎長度；能減小橫向內(nèi)力；能充分利用梗腋布束，有利于截面的輕型化。 （ 2） 注意鋼束平、豎彎曲線的配合及鋼束之間的空間位置。 （ 6） 預(yù)應(yīng)力束筋的布置，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性受力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時的需要。由于每根束筋都是一巨大的集中力，這樣錨下應(yīng)力區(qū)受力較復(fù)雜，因而必須在構(gòu)造上加以保證，為此常導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，而使施工不便。避免造成因預(yù)應(yīng)力束筋與錨具型式選擇不當(dāng)，而使結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸加大。 已知材料和截面特性見表 41： 表 41 材料和截面特性 材料和截面 以知量 數(shù)值 單位 鋼絞線(d=) Ay 139 mm^2 fpk 1860 Mpa σ con 1395 Mpa α fpd 1260 Mpa 混凝土 (C50) fck Mpa fcd Mpa γ 0 1 截面特性 （跨中） （支點） A m^2 I m^4 梁高 H m yx m ys m 預(yù)應(yīng)力筋重心距下緣 m Wx m^3 Ws m^3 kx m ks m ex m es m kx ex ks es h0 m 受壓寬度 b m 茶庵鋪互通式立體交叉 K65+687 跨線橋方案比選與施工圖設(shè)計 第 34 頁 共 67 頁 采用 Excel 進(jìn)行計算， 直接調(diào)用前面計算的內(nèi)力組合值和材料截面特性值， 在 Excel內(nèi)編寫公式進(jìn)行計算，其結(jié)果如表 4 表 43 和表 44 所示： （ 1）、 按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂驗算要求估束 （ 短期組合 ） 計算結(jié)果見表 42： 表 42 按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂驗算要求估束 位置 Msmax(N*m) Msmin(N*m) ny 小(根 ) ny大(根 ) 1）只在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力筋 邊跨跨中 34972372 20520218 2跨跨中 23556285 11555724 2）只在截面上緣布置預(yù)應(yīng)力筋 1號墩支點 20742104 40893869 2號墩支點 8938986 31963932 （ 2）、按正常使用極限狀態(tài)截面壓應(yīng)力要求估束 （作用標(biāo)準(zhǔn)值） 計算結(jié)果見表 43： 表 43 按 正常使用極限狀態(tài)截面壓應(yīng)力要求估 束 位置 Mkmax(N*m) Mkmin(N*m) ny 小(根 ) ny大(根 ) 1）只在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力筋 邊跨跨中 38994181 16549406 2跨跨中 28143642 2）只在截面上緣布置預(yù)應(yīng)力筋 1號墩支點 17228511 50720410 2號墩支點 5878513 39530379 （ 3） 、按承載能力極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計算（承載能力極限狀態(tài)組合） 計算結(jié)果見表 44： 表 44 按承載能力極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計算鋼束 位置 Mmax Mmin ny(根 ) 1）只在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力筋 邊跨跨中 47852396 2跨跨中 33992580 2）只在截面上緣布置預(yù)應(yīng)力筋 1號墩支點 49848548 2號墩支 37501248 茶庵鋪互通式立體交叉 K65+687 跨線橋方案比選與施工圖設(shè)計 第 35 頁 共 67 頁 點 （ 3） 估算結(jié)果 綜合考慮以上 3種鋼筋估算方法得出鋼束估算結(jié)果，決定取總彎起 鋼束為 216 根鋼絞線。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼筋數(shù)量估算的一般方法是，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)正截面抗裂性確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量（ A 類部分預(yù)應(yīng)力混凝土），然后再由構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求確實非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。 茶庵鋪互通式立體交叉 K65+687 跨線橋方案比選與施工圖設(shè)計 第 18 頁 共 67 頁 這里采用 Midas 進(jìn)行計算， 5 個支座，建立 5 個工況，每個工況取支座沉降 2cm進(jìn)行組合計算 ，內(nèi)力值見表 34 表 34 支座沉降 內(nèi)力值 節(jié)點 X 坐標(biāo)（ m） 彎矩值 M（ N*m） 剪力值 Q（ N） 最大值 最小值 最大值 最小值 1 0 0 0 215151 2 215151 3 215151 4 215151 5 3765147 215151 6 4706434 215151 7 5647721 5647721 215151 8 215151 9 35 7530294 471422 10 471422 11 3784187 3784187 471422 12 2546862 471422 13 2790519 471422 14 471422 15 5023725 5023725 471422 16 471422 17 70 8969481 8969481 471422 支座沉降作用下的彎矩包絡(luò)圖10000000800000060000004000000202100002021000400000060000008000000100000000 20 40 60 80 100 120 140 160主梁X坐標(biāo)（m）彎矩（KN*m） 圖 支座沉降作用下的彎矩包絡(luò) 圖 茶庵鋪互通式立體交叉 K65+687 跨線橋方案比選與施工圖設(shè)計 第 19 頁 共 67 頁 支座沉降作用下的剪力包絡(luò)圖60000040000020210002021004000006000000 20 40 60 80 100 120 140 160主梁X坐標(biāo)（m）剪力（N） 圖 支座沉降作用下的剪力包絡(luò) 圖 荷載組合 計算方法 （ 1）計算公式 橋梁結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計時，分為兩種極限狀態(tài)，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。求正影響線面積 If Cells(i + 1, j) = 0 Then W_max = W_max + (Cells(i, j) + Cells(i + 1, j)) * (Cells(i + 1, 18) Cells(i, 18)) / 2 End If End If If Cells(i, j) = 0 Then 39。定義影響線豎標(biāo) Dim W_max, W_min As Single 39。編程的目的是 找出每列影響線數(shù)據(jù)中的最大值和最小值，求出每列影響線數(shù)據(jù) 中 正的總面積、負(fù)的總面積 （這里因為單元分得比較細(xì)，僅將相鄰節(jié)點間影響線面積簡化成梯形來計算），然后將每列影響線數(shù)據(jù)中的最大值和最小值和集中力 Pk相乘，每列影響線數(shù)據(jù)中正的總面積、負(fù)的總面積和均部荷載 qk 相乘，最后乘上各系數(shù)即為活載內(nèi)力。 計算 步驟 （ 1）細(xì)分節(jié)點和單元：為了提高計算精度，必須細(xì)分節(jié)點和單元， 且控制點必須全部要位于細(xì)分后的節(jié)點上， 細(xì)分后 每米單元個數(shù)為 8個，每個單元長度為 ,節(jié)點數(shù)共 1121 個 。沖擊作用以車體的振動和橋跨自身的變形和振動。 表 31 恒載作用下的內(nèi)力值 節(jié)點 X坐標(biāo)（ m） 彎矩值 M（ N*m） 剪力值 Q（ N） 1 0 0 3594600 2 13224000 2450900 3 21445000 1307100 4 24662021 163390 5 22875000 980350 6 16084000 2124100 7 4289000 3267800 8 12510000 4411600 9 35 34312021 4901700 10 15369000 3758000 11 1429700 2614300 12 7505800 1470500 13 11437000 326780 14 10365000 816960 15 4289000 1960700 16 6790900 3104400 17 70 22875000 4248200 恒載彎矩圖3000000020210000100000000100000002021000030000000400000000 20 40 60 80 100 120 140 160主梁X坐標(biāo)（m）彎矩（N*m） 圖 恒載彎矩圖 茶庵鋪互通式立體交叉 K65+687 跨線橋方案比選與施工圖設(shè)計 第 8 頁 共 67 頁 恒載剪力圖600000040000002021000020210004000000600000080000000 20 40 60 80 100 120 140 160主梁X坐標(biāo)（m）剪力（N） 圖 恒載剪力圖 汽車荷載作用效應(yīng)計算 活載 及各系數(shù) （ 1） 人群： qr = 0kN/m2 ； （ 2） 汽車： 公路 I 級車道荷載（由均布荷載 qk和集中荷載 Pk組成）， qk=，Pk=300kN； （ 3）本設(shè)計為兩車道，車道折減系數(shù)取 1； （ 4）汽車荷載橫向分布影響增大系數(shù)取 ； （ 5）縱向折減系數(shù)不需考慮； （ 6） 汽車荷載橫向分布系數(shù)的計算 箱梁的橫向分布系數(shù) =車道數(shù)多車道折減系數(shù)縱向折減系數(shù)橫向不均勻系數(shù)。 取 1~17 節(jié)點所對應(yīng)的截面為控制截面， 橋墩簡化為活動和固定鉸支座。 圖 橋跨總體布置立面圖 （單位： cm） 施工方式 采用分段支架澆筑的方式，達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束并壓注水泥漿，待混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后拆除支架并卸模板，再完成主梁橫向接縫，最后進(jìn)行護(hù)欄及橋面鋪裝施工。按橋梁的設(shè)計原則、造價低、材料省、勞動力少和橋型美觀的應(yīng)是優(yōu)秀方案。 茶庵鋪互通式立體交叉 K65+687 跨線橋 ，必須遵 照“安全、適用、經(jīng)