【正文】 主梁預(yù)制長度：，伸縮縫采用4cm計(jì)算跨徑：橋面凈空：凈9m+2=12mb) 結(jié)構(gòu)形式上部結(jié)構(gòu)采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁。e) 材料及特性上部結(jié)構(gòu)材料：主梁混凝土強(qiáng)度等級(jí) C50；預(yù)應(yīng)力筋采用 ASTM A416—97a 標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線（1 7 標(biāo)準(zhǔn)型） ，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度： ＝1860MPa；彈性模量?pkf＝10 MPa。g) 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)本橋的重要性程度一般，取結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) γ 0=。tMPa 標(biāo)準(zhǔn)荷載組合:容許壓應(yīng)力 容許主壓應(yīng)力 60MPa 短期效應(yīng)組合:容許拉應(yīng)力 pcst?8.?MPa 0混 凝 土持久狀態(tài)容許主拉應(yīng)力 tkfMPa 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 pMPa 1860彈性模量 EMPa 105抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 pdfMPa 1260最大控制應(yīng)力 σ con 1395持久狀態(tài)應(yīng)力:ASTM A416—97a 鋼 絞 線 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)組合 1209預(yù)應(yīng)力混凝土 1?KN/ｍ 3 瀝青混凝土 2KN/ｍ 3 鋼絞線 3KN/ｍ 3 鋼束與混凝土的彈性模量比 Ep?無綱量 注：考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到 C45 時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。當(dāng)建筑高度有受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加寬，而混凝土用量增加不多。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15，即120mm。按照以上擬訂的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁的跨中截面圖（見圖 23） 。值：簡支梁計(jì)算跨徑的 ，即 =2/3=9553mm；3/l/l相鄰兩梁的平均間距，對(duì)于中梁為 2200mm；，式中 b 為梁腹板寬度， 為承托長度，這里 =0， 為受壓??fhb39。 ????所以，受壓翼緣的有效寬度取 。 橫隔梁的設(shè)置為了增強(qiáng)主梁間的橫向連接剛度，除設(shè)置端橫隔梁外，還設(shè)置 3 片中橫隔梁，間距為 4，共 5 片，為了計(jì)算方便，五道橫隔梁的厚度取相同的值，為（延高度不變） 。x /xl??x=al(1a)l(1)M影 響 線V影 響 線Vg圖 31 永久作用效應(yīng)計(jì)算圖永久作用效應(yīng)計(jì)算公式：支點(diǎn)彎矩： 支點(diǎn)剪力： （30?MglV21?1）變截面處彎矩 變截面處剪力 （3)(21xlg?xl?2）處彎矩 處剪力 （34/L3l?4/LglV41?3）13跨中彎矩： 跨中剪力 （3281glM?0?V4）表 31 邊梁（1 號(hào)梁）永久作用效應(yīng)一期恒載 二期恒載 ?彎矩 剪力 彎矩 剪力 彎矩 剪力截面位置距支點(diǎn)截面的距離 )(mx??kNMPKG?1?kVPKG1?mNMK?1?kVKG1?mNM?2?kVKG2支點(diǎn) 0 變截面 3700 7165 跨中 14330 可變作用效應(yīng)計(jì)算（偏心壓力法） 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)計(jì)算：結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù) 與結(jié)構(gòu)的基頻 有關(guān)，故應(yīng)?f先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻，簡支梁的基頻可按下式計(jì)算 ??????cmEIlf其中， ,由于 ，故可mkggGc /.? 1Hzf5?z由下式計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為: .???f?當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，應(yīng)進(jìn)行車道折減，三車道折減 22%，但由于折減后不得小于兩車道布載的計(jì)算結(jié)果。??， ， ，mB12? ?E2代入得：15???????????b) 按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值： （38）????niiij ae1239。cm由于是設(shè)計(jì)三車道，車道折減系數(shù)為 ；78.??汽車荷載等級(jí)為公路—II 級(jí)；所以：車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：；mkNqk /.?集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： kNPk ..)]36(.2810[75. ??????? 計(jì)算可變作用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，對(duì)于橫向分布系數(shù)和取值作如下考慮：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取 m0，從支點(diǎn)至第一根橫梁段（四分點(diǎn)處） ，橫向分布系數(shù)從 m0直線過渡到mc，其余梁段均取 mc。影響線面積為：。根據(jù)容許裂縫寬度 ，查表得][Nct? ][??。 預(yù)應(yīng)力鋼筋布置 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋布置后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道布置應(yīng)符合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)26構(gòu)造要求。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且 NN2 在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。表 41 各鋼束彎曲控制要素鋼束號(hào) 升高值 )(mc彎起角 )(0??彎起半徑 R(mm)支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離d(mm)彎起點(diǎn)距跨中截面水平距離 )(mxk彎止點(diǎn)距跨中截面水平距離（mm）N1 1610 8 45000 156 595 6858N2 900 8 30000 256 6796 10972N3 500 8 15000 312 10747 12835c) 各截面鋼束位置及傾角計(jì)算以 N3 號(hào)鋼束為例，計(jì)算鋼束上任一點(diǎn) 離梁底距離 及該點(diǎn)處鋼束的i iica??傾角 ，式中 為鋼束彎起前其重心至梁底的距離， ； 為 點(diǎn)所在計(jì)算i?a m10截面處鋼束位置的升高值。0xbfMocd? ?????????? x解得 mhxf8339。as43275圖 44 非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位：mm）335 計(jì)算主梁截面幾何特性本節(jié)在求得各驗(yàn)算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計(jì)算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對(duì)重心軸、上梗肋與下梗肋的靜矩，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)。（2） 灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆 400mm 濕接縫預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進(jìn)行管道壓漿、封錨后，預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。34表 51 第一階段跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積 iA)(m重心至梁頂距i離 )(myi對(duì)梁頂邊的面積 距 iiySA?)(3自身慣性矩 )(4mIi )(iuy?m2)(iuiiyAI??4m截面慣性矩 xiI??)(4m混凝土全截面31084?584．2 ??.?非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面)(???sESA?1755 61073.?0???91047.?預(yù)留管道面積321054./7????1700 ??0????凈截面面積???i ? 98. ?35 各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總將各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總于表 52表 52 各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表 )(3mW受力階段 計(jì)算截面 )(2mA)(yu)(mb)(ep)(4mIuyI/?byI/?peI/?跨中截面 ? ?81035.?8102.?8104.?截面4/ 797變化點(diǎn)截面 95. . 836.階段 1：孔道壓漿前支點(diǎn)截面 34295跨中截面 310827.? ?8105.???截面4/ 647變化點(diǎn)截面 . 2...階段 2：管道結(jié)硬后至濕接縫結(jié)硬前 支點(diǎn)截面 9438863854跨中截面 ? 1075.?1076.???截面4/ 4變化點(diǎn)截面 962. 8. 85. 83.階段 3：濕接縫結(jié)硬后支點(diǎn)截面 43375366 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。各截面摩擦應(yīng)力損失值 的平均值的1l?1l?計(jì)算結(jié)果，列于表 62。表 63 反摩阻影響長度計(jì)算鋼束編號(hào))(0MPacon??)(1l )(10Pall???)(m)/(/0MPald????)(mfN1 1395 14486 12135N2 1395 12586 10628N3 1395 14642 10641求得 后可知三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線均滿足 ，所以距張拉端為 處的截面由錨fl lf?x具變形和鋼筋回縮引起的考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失 計(jì)算得：)(2lx?? flxl????)(2 (63)式中的 為張拉端由錨具變形引起的考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失，??。對(duì)于簡支梁可取 截面進(jìn)行計(jì)算，并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損4/l失的平均值。 Cfck??查表得： ，MPaEc39。939。考慮到加載齡期不同， 按徐變系數(shù)變小2GM 2G乘以折減系數(shù) 。42表 65 各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表工作階段預(yù)加應(yīng)力階段 )(421MPallllI????使用階段 )(65MPallplI???鋼束有效應(yīng)力 )(MPa應(yīng)力損失項(xiàng)目計(jì)算截面1l2l4llI5l6lⅡl預(yù)加應(yīng)力階段 lIconpI???使用階段 ⅡⅡ llIconpl ???跨中截面 0 L/4 截面 變化截面 支點(diǎn)截面 437 主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開始到受荷破壞，需經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用，裂縫出現(xiàn)和破壞等四個(gè)受力階段，為保證主梁受力可靠并予以控制。 持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破壞，下面驗(yàn)算這兩類截面的承載力。b) 正截面承載了計(jì)算跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置見圖 41 和見圖 42，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊距離（ ）為amAffaaSsdpd 92315703216045???????所以 h..980??從表可知:梁跨中截面彎矩組合設(shè)計(jì)值 。選取支點(diǎn) h/2 和變截面點(diǎn)處進(jìn)行斜截面抗剪承載力復(fù)核。 (72)pdcsdV??0?為斜截面受壓端正截面處的設(shè)計(jì)值，比值應(yīng)按 。p?sin ?p?所以 kNVcs )( ??????? kNVpd . ???Vkdcs . 0????變化點(diǎn)截面處斜截面抗剪滿足要求。在預(yù)加力和自重作用下的截面邊緣混凝土的法向壓應(yīng)力應(yīng)符合《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》中式（1377）要求。 MPafck?預(yù)加力階段混凝土的壓應(yīng)力滿足應(yīng)力限制值的要求；混凝土的拉應(yīng)力通過規(guī)定的預(yù)拉區(qū)配筋率來防止出現(xiàn)裂縫，預(yù)拉區(qū)混凝土的拉應(yīng)力滿足應(yīng)力限制值的要求，故預(yù)拉區(qū)只需配置配筋率小于 %的縱向鋼筋即可。按《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》式（1382）進(jìn)行驗(yàn)算。0)( ????ⅡⅡ? 868686833 ??????.??持久狀況下 截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求。0211)( ???ⅡⅡ? 888833 ??????PafPack214..4??持久狀況下支點(diǎn)截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求。%3.)1209/(??? 持久狀況下混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算本例取剪力和彎矩都有較大的變化點(diǎn)（ⅡⅡ） （圖 23）截面為例進(jìn)行計(jì)算。表 71 面積距計(jì)算表截面類型第一階段凈截面對(duì)其重心軸（重心軸位置 ）?第二階段凈截面對(duì)其重心軸（重心軸位置）?第三階段凈截面對(duì)其重心軸（重心軸位置）?計(jì)算點(diǎn)位置 a?0b?a0?ba?0b?面積距符號(hào) naS0nxnbS39。a?a) 剪應(yīng)力剪應(yīng)力的計(jì)算按式（1391）進(jìn)行，其中 為可變作用引起的剪力標(biāo)準(zhǔn)值組合，QV， ????npbpeQGnG ISAbISVISb ??? si)(039。21nA IyMIyIyMIyeN aQGaGnaGnappcx ???????ⅡⅡ? 96933 )0.(.).( ?????? 969 1023. )3(7..)0.( ??????c) 主應(yīng)力 MPacyxcyxcpt {..2} 22 ??????????????????????同理，可得 及下梗肋 的主應(yīng)力如表 72。最大主拉應(yīng)力為 ，按《公路橋規(guī)》的要求，afMPatktp ?????51僅需按構(gòu)造布置箍筋。039。0b表 73 變化點(diǎn)截面（ⅡⅡ）抗裂驗(yàn)算主拉應(yīng)力計(jì)算表面積距（ ）3m計(jì)算纖維 第一階段凈 截面 nS第二階段換 算截面 39。]([heZf??13） （70psNae??5314） （7039。0pa代入數(shù)據(jù)得： MPape ???? kNANslp ????mpn 1..78)4(0.?ac .??? PpcEpe ?????? kNANsl )00.(6?? mnp (??eaynpss )( ??mNMep ?671328)(39。39。y/ ?為距支點(diǎn) 處非預(yù)應(yīng)力筋重心到換算截面重心的