【正文】 組合，短期效應(yīng)組合，標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合見表2—6。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而應(yīng)考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到之間，橫向分布系數(shù)用值直線插入，其余區(qū)段均取值。本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=5,梁間距為2m，則：故1號梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：由和繪制1號梁橫向影響線，如圖2—2 所示，圖中按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D60—2004）規(guī)定確定了汽車荷載的最不利荷載位置。根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，計算可變作用下荷載橫向分布系數(shù)，求處各主梁控制截面（取跨中、四分點截面及支點截面）的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，再進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合（標(biāo)準(zhǔn)組合、短期組合和極限組合）。（5）橋面鋪裝：設(shè)計總厚度17cm，其中水泥混凝土厚度為8cm，瀝青混凝土厚度為9cm，兩者之間加設(shè)防水層。（2）橋面板橫坡假定為和橋面橫坡相同，本設(shè)計假設(shè)為平坡。（1）混凝土：主梁、翼緣板、橫隔板、濕接縫均采用C50混凝土；橋面鋪裝采用C40混凝土。 3）主梁全長：. 4) 橋面寬度（橋面凈寬）：9+2(人行道)。 2）計算跨徑：。 3）設(shè)計安全等級：二級。（1）本設(shè)計為簡支T形梁。（4）橫隔梁設(shè)置：橫隔梁公設(shè)6道。 表1—1 跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩分塊面積自身矩分塊面積對截面形心的慣性矩大毛截面（含濕接縫）翼板1600464001954404三角承托98412118088832腹板163255897601414944下三角64馬蹄64012076800420422564225558∑4920191635290465789 （續(xù)）小毛截面（不含濕接縫）翼板1440457607680三角承托98412118088832腹板163255897601414944下三角64馬蹄64012076800∑4760大毛截面形心至上翼距離小毛截面形心至上翼距離第二章 主梁設(shè)計主梁的作用效應(yīng)計算包括永久作用和可變作用。（2） 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)1）跨中的荷載橫分布系數(shù)：本橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強大的橫向連接剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為： 故可按偏心壓力法來繪制橫向影響線并計算橫向分布系數(shù)。表2—3 橫向分布系數(shù)匯總表梁號123荷載類別汽車人群0（3）車道荷載的取值:公路——I級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為=／m計算彎矩時：計算剪力時：（4）在活載（汽車作用）內(nèi)力計算中，這個設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值做如下考慮：計算主梁活載彎矩時，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)mc，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變化的mc來計算。人群產(chǎn)生的彎矩見表2—4。（1）按正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求估算鋼束：本設(shè)計按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計，按正常使用極限狀態(tài)組合計算時，截面不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。本設(shè)計采用內(nèi)徑70mm，外徑77mm的預(yù)埋金屬波紋管，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于30mm及管道直徑的一半，另外直徑管道的凈距不應(yīng)小于40mm，在豎直方向兩管道可重疊。錨固端截面布置的鋼束如上圖：則鋼束群重心至梁底距離為：下面應(yīng)對鋼束群重心位置進(jìn)行復(fù)刻，首先要計算錨固端截面的幾何特性。為了簡化計算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，最下排兩根鋼束要進(jìn)行平彎。）； L——計算跨徑（cm）； ——錨固點至支座中心線的水平距離（cm）。表2—9 各計算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置計算表截面鋼束號四分點4未起彎013未起彎0121支點直線段（176。下面計算，計算結(jié)果見表2—11到表2—13。對于T形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度，應(yīng)取下列三者中的最小值：這里，b為梁腹板寬度，為承托長度，為受壓區(qū)翼緣懸出板的厚度。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土在張拉階段好使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力，這兩個階段的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。（2）在使用階段，換算截面的中性軸（稱為換軸）位置產(chǎn)生最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。4）換軸（o—o）以上（或以下）的面積對中性軸（凈軸和換軸）的靜矩。預(yù)應(yīng)力損失值因梁截面位置的不同而有差異，因此計算跨中，四分點和梁端的預(yù)應(yīng)力損失值，計算結(jié)果如下。計算的方法如下： 反向摩擦影響長度 式中 ——錨具變形、鋼筋回縮值（mm），對于本設(shè)計錨具體系，=6mm； ——單位長度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，按下式計算 式中 ——張拉端錨下控制應(yīng)力，本設(shè)計為1302； ——預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除沿途摩擦損失后的錨固端應(yīng)力，即跨中截面扣除的鋼筋應(yīng)力； ——張拉端至錨固端的距離（mm），即前面計算所得的鋼束的有效長度。計算結(jié)果見表2—22到表2—24。因此 ，支點同理可得 ，（1）計算混凝土的收縮和徐變應(yīng)起的預(yù)應(yīng)力損失計算結(jié)果見表2—25到表2—27?？捎蒙鲜鐾瑯臃椒ㄓ嬎愠鍪褂秒A段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力、和，這時為有效預(yù)應(yīng)力。（1）跨中截面正截面承載力的驗算：跨中正截面承載力計算圖式如下圖2—14 跨中截面承載力計算圖式1）確定受壓區(qū)高度：根據(jù)計算圖式，若（分別為受壓區(qū)翼緣有效寬度和厚度）成立時，中性軸在翼板內(nèi)否則在腹板內(nèi)，本設(shè)計計算如下：則：，故中性軸在翼板內(nèi)。（2）四分點截面正截面承載力的驗算：四分點正截面承載力計算圖式如下圖2—15 四分點正截面承載力計算圖式1)確定受壓區(qū)高度：對于帶承托翼緣板的T形截面 則：，故中性軸在翼板內(nèi)。（3）驗算最小配筋率（以跨中截面為例），根據(jù)一般規(guī)定，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下面要求：式中 ——受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設(shè)計值，有以上計算可知對于跨中截面；=（KN）；——受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值，可按下式計算：；——受拉去混凝土塑性影響系數(shù)，按下式計算：= 式中 ——全截面換算截面重心軸以上部分截面對重心軸的面積矩；——換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩；，——使用階段張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力；，——分別混凝土凈截面面積和截面抵抗矩； ——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件抗裂邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)應(yīng)力。③錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處的截面。1）復(fù)核主梁截面尺寸，當(dāng)進(jìn)行截面抗剪承載力計算時，T形梁截面尺寸應(yīng)符合：式中 ——支點截面處由作用（或荷載）產(chǎn)生的剪力組合值， 。 對于距支座中心h/2處截面： =320（） =（KN）因此需要進(jìn)行斜截面抗剪力驗算。（2）斜截面抗彎承載力驗算：本設(shè)計中由于鋼束都在梁端錨固，鋼束根數(shù)沿梁跨沒有變化，配筋率也滿足要求，可不必進(jìn)行該項承載力驗算。 表2—32 正截面抗裂性驗算計算表應(yīng)力部位跨中下緣四分點下緣支點下緣123456978840734130073090790224313008=1/3 （續(xù)）9=2/410=8+911=6/4012=[76]/5013=11+12014=10有上表計算得：可見各截面的正截面抗裂性均滿足要求。（1）正截面混凝土壓應(yīng)力驗算使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的壓應(yīng)力應(yīng)滿足下式要求：式中 ——在作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合下混凝土的法向壓應(yīng)力，可按下式計算： 式中 ——有預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土正拉應(yīng)力，可按下式計算： ——標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合的彎矩值。 由前面圖可知，4號鋼束最靠近受拉邊緣，故只對4號鋼束進(jìn)行驗算，表2—34為預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力的計算過程和結(jié)果。橋梁構(gòu)件的短暫狀況，以計算其在制作，運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)計要求。預(yù)加應(yīng)力階段正截面應(yīng)力滿足，因此預(yù)加應(yīng)力階段正截面壓應(yīng)力滿足要求。圖2—16為反拱度的計算圖式，其形心至跨中的距離分別為和，并將它劃分為6個規(guī)則圖形，分塊及形心位置標(biāo)示為和?？紤]長期效應(yīng)的影響，即 （2）計算由荷載引起的跨中撓度計算由荷載引起的撓度時，全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的剛度應(yīng)采用，則恒載效應(yīng)產(chǎn)生的跨中撓度可近似按下式計算： 短期荷載效應(yīng)組合效應(yīng)產(chǎn)生的跨中撓度可近似按下式計算： 受彎構(gòu)件在使用階段的撓度應(yīng)考慮荷載的影響，即按荷載短期效應(yīng)計算的撓度值，乘以撓度長期增長系數(shù)，對C50混凝土，則荷載短期效應(yīng)組合引起的長期撓度值為 恒載引起的長期撓度值為 （3） 結(jié)構(gòu)剛度驗算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的長期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度值后梁的最大撓度不應(yīng)超過計算結(jié)構(gòu)的1/600，即： 可見，結(jié)構(gòu)剛度滿足要求。圖3—1 中橫隔梁內(nèi)力影響線（3）截面內(nèi)力計算將求得的就是荷載早相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計入沖擊影響，則得：彎矩：剪力：鑒于橫隔梁的恒載內(nèi)力很小，計算中可略去不計，則按極限狀態(tài)設(shè)計的計算內(nèi)為： （1）彎矩配筋 1）確定橫隔梁的翼板有效寬度（見圖3—2）。而，滿足要求。第四章 行車道板計算考慮到主梁翼緣內(nèi)鋼筋是連續(xù)的，故行車道板可按懸臂板（邊梁）和兩端固結(jié)的連續(xù)板（中梁）兩種情況來計算。圖中：g2為現(xiàn)澆部分懸臂板自重；，為人行欄重力。對于彎矩，先計算出一個跨度相同的簡支板在永久作用和活載作用下的跨中彎矩，再乘以偏安全的經(jīng)驗系數(shù)加以修正，以求得支點處和跨中截面的設(shè)計彎矩。下面分別計算連續(xù)板的跨中和支點作用效應(yīng)值。式中：——板的計算跨徑； ——板的凈跨徑； ——板的厚度； ——梁肋寬度。根據(jù)《橋規(guī)》，橋梁結(jié)構(gòu)局部加載時，汽車荷載采用車輛荷載?？紤]了相應(yīng)的有效工作寬度后，每米板寬承受的分布荷載如圖26所示，支點剪力的計算公式為：其中：代入上式，得到綜上所述，可得到連續(xù)板可變作用（汽車）效應(yīng)如下：支點斷面彎矩：；支點斷面剪力：；跨中斷面彎矩：。若選用鋼筋，則有效高度為：按《公預(yù)規(guī)》：整理得：解得滿足條件的最：驗算按《公預(yù)規(guī)》：查有關(guān)板寬1m內(nèi)鋼筋截面與距離表，當(dāng)選用鋼筋時，需要鋼筋間距為18cm，此時所提供的鋼筋面積為：。根據(jù)式：選用直徑為12mm的HRB335鋼筋時，鋼筋的間距13mm，這時單位長度行車道板所提供的鋼筋面積為。按《公預(yù)規(guī)》，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合下列要求。 第五章 端部的局部承壓驗算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的端部，由于錨頭集中力的作用，錨下混凝土將承受很大的局部壓力，可能使梁段產(chǎn)生縱向裂縫，需進(jìn)行局部承壓驗算。畢業(yè)設(shè)計的完成，得到了許多老師、同學(xué)和朋友的大力支持，讓我有信心一步一個腳印將此次畢業(yè)設(shè)計做好。他認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和求真務(wù)實的工作作風(fēng)深深地感動了我，在此我向他致意最崇高的敬意和表示衷心的感謝！此外，在我大學(xué)四年期間，還受到許多任課老師的精心栽培，特別是路橋教研室的老師們，比如李銳老師，讓我再次向這些老師們表示衷心的感謝，愿所有恩師身體健康，工作順利，家庭幸福美滿！參 考 文 獻(xiàn)[1] 姚玲森：《橋梁工程》，人民交通出版社，2008[