【正文】 在設(shè)計過程中， 由于受到原有路線的限制特采用建筑高度較小的板橋。境內(nèi)縣鄉(xiāng)村道路交織成網(wǎng)，四通八達(dá)。南北向大廣高速公路、東西向連接寧滬陜高速的新陽高速公路在縣城附近交匯，西距京珠高速公路、京廣鐵路、 107 國道 50 公里，東距京九鐵路 80公里， 106國道穿境而過。為了更好地適應(yīng)高速的發(fā)展，提高道路通行的能力，特對此處進(jìn)行舊橋的改建。 （ 2） 橋面凈空： ?? 。采用先張法施工工藝，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用 1 7股鋼絞線，直徑 ， 截面面積 2139mm ， 1860pkf MPa? , 1260pdf MPa? , 10 M PapE ?? ,預(yù)應(yīng)力鋼絞線沿板跨長直線布 置 。 3 . 1 4 3 8 5 6 7 . 188Ad?? ? ? ? ?2()cm 半圓重心軸： 4 4 3 8 8 .0 66 6 3 .1 4dy ? ?? ? ?? ( ) ( )cm mm? 半圓對其自身重心軸 OO的慣矩為 I? : 440 . 0 0 6 8 6 0 . 0 0 6 8 6 3 8 1 4 3 0 4Id? ? ? ? ?4()cm 則空心板毛截面對其重心軸的慣矩 I 為： 4 33222 2 24 1 0 49 9 7 0 3 8 1 69 9 7 0 0 . 7 3 2 [ 3 8 1 6 0 . 7 3 ] 4 1 4 3 0 41 2 1 22 5 6 7 . 1 [ ( 8 . 0 6 4 0 . 7 3 ) ( 8 . 0 6 4 0 . 7 3 ) ] 8 7 . 5 ( 2 7 . 9 0 . 7 3 )2345785. 726( ) 2. 3459 10 ( )Ic m m m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? （忽略了鉸縫對自身重心軸的慣矩） 圖 3 挖空半圓構(gòu)造（尺寸單位： cm ） 空心板截面的抗扭剛度可簡化為下圖的單箱截面來近似計算： 圖 4 計算 TI 的空心板截面簡化圖（尺寸單位： cm ） 2 2 2 2 6 4 1 0 4124 4 ( 9 9 8 ) (7 0 8 ) 3 . 3 2 9 1 0 ( ) 3 . 3 2 9 1 0 ( )2 2 2 (7 0 8 ) 2 ( 9 9 8 )88TbhI c m m mhbtt? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ??? R19I IO Oy997088８８ 5 4 作用效應(yīng)計算 永久作用效應(yīng)計算 【 7】 (1) 預(yù)制板的自重（第一階段結(jié)構(gòu)自重 ） 1g 41 3 3 5 9 . 4 1 0 2 5 8 . 3 9 9 ( / )g A k N m? ?? ? ? ? ? ? (2) 橋面系自重（第二階段結(jié)構(gòu)自重 ） 2g 人行道及欄桿重力參照其他橋梁設(shè)計資料，單側(cè)按 /kN m 計算。 《公路橋涵設(shè)計規(guī)范》 （ JTG D602020） 【 2】 （以下簡稱 《橋規(guī)》 ） 規(guī)定橋梁結(jié)構(gòu)整體計算采用車道荷載。多車道橋梁上還應(yīng)考慮多車道折減， 雙 車道折減系數(shù) ?? 。由表 2畫出各板的橫向分布影響線，并按橫向最不利位置布載，求得兩車道情況下的各板橫向分布系數(shù)。由表 3 可以看出：兩行汽車荷載作用時，2號板的橫向分布系數(shù)最不利。 空心板的荷載橫向分布系數(shù)匯總于表 4。kP ）只作用于影響線中一個最大影響線峰值處，見圖 7。 kkkk yPqmV ??? ?汽 （不計沖擊系數(shù)時） 不計沖擊： 1 0. 25 37 1. 95 26 6. 88 0. 5 39 .0 5V k N? ? ? ? ? ? ?汽 （ ） （ ） 計入沖擊： 39。 ( 1 ) 1 0 . 2 5 3 7 4 . 3 8 7 5 2 6 6 . 8 8 0 . 7 5 7 8 . 9 2V k N?? ? ? ? ? ? ? ?汽 （ ） （ ） ③ 支點(diǎn)截面剪力 計算支點(diǎn)截面剪力由于車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)時，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長的變化，同樣均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個最大影響線的峰值處，見圖 8。 ① 跨中截面 彎矩： 0. 24 0 3. 5 30 .4 2 25 .5 53 ( )M m q k N m? ? ? ? ? ? ?人 人 人 人 剪力： 0 .2 4 0 3 .5 1 .9 5 1 .6 3 8 ( )V m q k N? ? ? ? ? ?人 人 人 人 ② 4l 截面 彎矩： 0. 24 0 3. 5 22 .8 15 19 .1 65 ( )M m q k N m? ? ? ? ? ? ?人 人 人 人 剪力： 0 .2 4 0 3 .5 4 .3 8 7 5 3 .6 8 6 ( )V m q k N? ? ? ? ? ?人 人 人 人 ③支點(diǎn)截面剪力 1 5 . 6 1 1 5 . 6 1 80 . 2 4 0 3 . 5 (0 . 2 4 0 0 ) 3 . 5 ( ) 4 . 9 1 4 ( )2 2 4 9 9V k N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?人 可變作用效應(yīng)匯總于表 5中，由此看出，車道荷載以兩行車道控制設(shè)計。 作用短期效應(yīng)組 合設(shè)計表達(dá)式： 作 用 效 應(yīng) 截 面 位 置 作 用 種 類 14 Q jkQ lkGksd SSSS ????? 39。 《橋規(guī)》還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)需進(jìn)行彈性階段截面應(yīng)力計算時，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合，即此時效應(yīng)組合表達(dá)式為： QjkQlkGk SSSS ??? 式中： S—— 標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計值； QjkQlkGk SSS , —— 永久作用效應(yīng)、汽車荷載效應(yīng)（計入汽車沖擊力）、人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。首先，按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加應(yīng)力 peN 。 本橋預(yù)應(yīng)力空心板橋采用 40C ， MPa? ,由表 6得 , 17 66 3 8 . 7 7 6 3 8 . 7 7 1 0sdM k N m N m m? ? ? ? ?（ ），空心板毛截面換算面積 2 2 23 3 5 8 . 3 3 3 5 8 . 3 1 0A c m m m? ? ? 6 3 3 6 32 . 3 4 5 9 1 0 6 8 . 4 5 3 1 0 ( ) 6 8 . 4 5 3 1 03 5 0 . 7 3IW c m m my ?? ? ? ? ? ??下 （ ） 假設(shè) cmap 4? ，則 3 5 0 . 7 3 4 3 0 . 2 7 ( ) 3 0 2 . 7 ( )ppe y a c m m m? ? ? ? ? ? ?下 代入得： 66266 3 8 .7 7 1 0 0 .7 3 2 .46 8 .4 5 3 1 0 1024298. 641 3 0 2 .73 3 5 8 .3 1 0 6 8 .4 5 3 1 0peNN? ????????（ ） 則所需預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積 pA 為： ??? lcon pep NA ?? 式中： con? —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力； ?l? —— 全部預(yù)應(yīng)力損失值，按張拉控制應(yīng)力的 20%估算。 普通鋼筋數(shù)量的估算及布置 在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下，可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件 18 確定普通鋼筋數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響。 0 39。8 3 .4 4 1 6 1 .5fx m m h m m? ? ?，且 264bx h h m m?? ? ? 說明中和軸在翼緣板內(nèi)，可用下式求得普通鋼筋面積 sA ： 39。 普通鋼筋采用 512? ， 225 6 6 .0 ( ) 5 5 0 .4 4 ( )sA m m m m?? 普通鋼筋 512? 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，鋼筋重心至下緣 40mm 處，即 40sa mm? 。 1 1 1 23 .2 5 1 02 1 06 .1 5 。由 0x?? 計算混凝土受壓區(qū)高度 x ： 由 pd p sd s cd ff A f A f b x??? 得： 39。首先進(jìn)行抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核，按《公預(yù)規(guī)》 條： 30 . 00 .5 1 1 0 ( )d cu kV f b h kN? ??? 式中： dV —— 驗(yàn)算截面處的剪力組合設(shè)計值 ()kN ，由表 6得支點(diǎn)處剪力及跨中截面剪力，內(nèi)插得到距支點(diǎn) / 2 350h mm? 處的截面剪力 dV ： 3 5 0 ( 4 1 1 . 0 2 6 7 0 . 8 9 7 )4 1 1 . 0 2 6 3 9 5 . 7 6 ( )7800dV k N??? ? ?； 0h —— 截面有效高度，由于本橋預(yù)應(yīng)力鋼筋都是直線配置，有效高度 0h 與跨中截面相同， 0 660h mm? ； kcuf. —— 邊長為 150mm 的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，空心板為 40C ，則：. 40cu kf MPa? ， MPa? ； b —— 等效工字形截面的腹板寬度， 278b mm? 。 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式計算： csd VV ?0? svsvkcucs ffPbhV ???? .03321 )( ???? ? 式中，各系數(shù)值按《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定取用： 24 1? —— 異號彎矩影響系數(shù)，簡支梁 ?? ； 2? —— 預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，本橋?yàn)槿A(yù)應(yīng)力構(gòu)件，偏安全取 2 ?? ； 3? —— 受壓翼緣的影響系數(shù)，取 ?? ； b 、 0h —— 等效工字形截面的肋寬及有效高度， 0278 , 660b m m h m m??； p —— 縱向鋼筋的配筋率， 1 1 1 2 5 6 61 0 0 1 0 0 0 . 9 1 52 7 8 6 6 0P ? ?? ? ? ??； sv? —— 箍筋的配箍率，vsvsv bsA?? ，箍筋選用雙股 ? 10， 2 2102 15 7. 08 ( )4svA mm? ?? ? ?，則寫出箍筋間距 vs 的計算式為： vs 20)( )( d svsvkcuV bhAffP???? ????? 2 2 2 6 221 1 . 0 1 . 1 0 . 2 1 0 ( 2 0 . 6 0 . 9 1 5 ) 4 0 2 8 0 1 5 7 . 0 8 2 7 8 6 6 0(0 . 9 3 9 5 . 7 6 )?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ( )mm? . 40cu kf MPa? ； 箍筋選用 HRB335，則 MPafsv 280? ； 取箍筋間距 200vs mm? ，并按《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 100mm 。 25 圖 11 空心板箍筋布置圖（尺寸單位： cm ） 斜截面抗剪承載力計算 由圖 11，選取以下三個位置進(jìn)行空心板斜截面抗剪承載力計算： ① 距支座中心 / 2 350h mm? 處截面， 7 8 0 0 3 5 0 7 4 5 0 ( )x m m? ? ?； ② 距跨中位置 2 9 3 0 4 3 5 0 ( )2x m m??? 處截面（箍筋間距變化處）； ③ 距跨中位置 4 3 5 0 1 2 2 0 0 6 7 5 0 ( )x m m? ? ? ?處截面（箍筋間距變化處）。 則： m i n1 5 7 . 0 8 0 . 5 6 5 % 0 . 1 2 %2 7 8 1 0 0svs v s vvAbs??? ? ? ? ?? l/ 2= 78 07015 96 /2 = 7 9 8h/ 2= 3 512 2 012 1 0 (2 9 30 )/ 2 26 . 40cu kf MPa? ， MPafsv 280? 代入，得： 31 . 0 1 . 0 1 . 1 0 . 4 5 1 0 2 7 8 6 6 0 ( 2 0 . 6 0 . 9 1 5 ) 4 0 0 . 0 0 5 6 5 2 8 0csV ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ( )kN? 0 0 . 9 3 9 5 . 7 6 3 5 6 . 1 8 4 ( ) 4 5 8 . 6 6 7 ( )d c sV k N V k N? ? ? ? ? ? 抗剪承載力滿足要求。 錨具變形、回縮引起的應(yīng)力損失 2l? 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的有效長度取為張拉臺座的長度，設(shè)臺座長 50lm? ，采用一端張拉及夾片式錨具，有頂壓時 mml 4?? ，則： 52 34 1 . 9 5 1 0 1 5 . 65 0 1 0lp l E M P al? ?? ? ? ? ??? （ ） 加熱養(yǎng)護(hù)引起的溫差損失 3l? 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板采用加熱養(yǎng)護(hù)的方法，為減少溫差引起的預(yù)力損失，采用分階段養(yǎng)護(hù)措