【正文】 邊板）（中板）n—鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比： 換算截面重心位置參見預(yù)應(yīng)力布置圖，可知預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面對(duì)空心板毛截面重心的靜矩為：（邊板）；（中板）換算截面重心至毛截面重心距離:（邊板）（中板）得換算截面的重心位置至空心板截面下緣的距離應(yīng)為：；；得換算截面的重心位置至空心板截面下緣的距離應(yīng)為：；預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至換算截面重心的距離為：；（邊板）；（中板） 換算截面慣矩=（邊板）=（中板） 截面抗彎模量第5章 空心板強(qiáng)度計(jì)算 正截面強(qiáng)度計(jì)算取彎矩最大的跨中截面計(jì)算。圖51 中板等效工字型截面（cm）圖52 邊板等效工字型截面（cm）二、驗(yàn)算工字型截面總有上翼板或者下翼板位于受壓區(qū)，故截面承載力可按T型截面計(jì)算，由水平力平衡，即∑H=0可求得所需混凝土受壓區(qū)面積為即，說(shuō)明混凝土受壓區(qū)高度x在受壓翼緣板內(nèi)，由可得：，而且 ，則空心板跨中截面的抗彎承載能力為：故空心板正截面強(qiáng)度滿足要求。二、計(jì)算箍筋的最大間距中板剪力包絡(luò)圖和彎矩包絡(luò)圖如下，圖53 中板計(jì)算剪力及計(jì)算彎矩包絡(luò)圖（彎矩： 剪力：kN）圖54 邊板計(jì)算剪力及計(jì)算彎矩包絡(luò)圖（彎矩： 剪力：kN）計(jì)算中板不需要配置剪力筋區(qū)段長(zhǎng)度xx=所以按計(jì)算設(shè)置剪力鋼筋粱長(zhǎng)度計(jì)算（距支座中心h/2處截面的計(jì)算剪力）h/2=90/2=45cm設(shè)箍筋采用雙肢二級(jí)鋼筋HRB335，直徑為10，則，則，為了方便計(jì)算，計(jì)算公式中，縱向配筋率：由混凝土和箍筋承受全部計(jì)算剪力條件得： (52)—異號(hào)影響系數(shù)，計(jì)算簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段的抗剪承載了時(shí)，=；—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，=；—受壓翼緣的影響系數(shù)，=；—箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》[4].因?yàn)樗裕?、箍筋布置根?jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]構(gòu)造要求調(diào)整后，空心板的箍筋布置如下：圖55 空心板箍筋布置圖（mm）梁端保護(hù)層3cm，梁端至跨中距離x=120cm，布置13根，間距10cm；由120cm到跨中距離x=175cm，布置5根，間距15cm，跨中部分600cm按構(gòu)造要求配筋,布置間距為20cm的箍筋30根。 錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失計(jì)算公式： (61)采用臺(tái)座為70m，兩端同時(shí)張拉，中梁和邊梁4片梁均勻分布在臺(tái)座上，同時(shí)澆筑，每端按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]規(guī)定鋼絲束的鋼制錐形錨具，則每片中梁和邊梁損失為3mm。一、計(jì)算邊板邊板各參數(shù)計(jì)算：取相對(duì)濕度為70%，傳力錨固加載齡期為14d，理論厚度，通過(guò)100mm和200mm內(nèi)差的h=170,因此，；，則二、計(jì)算中板中板各參數(shù)計(jì)算：取相對(duì)濕度為70%，傳力錨固加載齡期為14d，理論厚度，通過(guò)200mm和300mm內(nèi)差的h=213mm,因此，；，則 永存預(yù)應(yīng)力值預(yù)加應(yīng)力階段，第一批應(yīng)力損失（傳力錨固時(shí)）為： (68)使用荷載作用階段，第二批應(yīng)力損失（傳力錨固后）為： (69)全部應(yīng)力損失：預(yù)應(yīng)力鋼筋永存預(yù)應(yīng)力值為： (610)預(yù)應(yīng)力鋼筋永存預(yù)應(yīng)力值為： (611)現(xiàn)將預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算結(jié)果匯總于表61。 持久狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算按持久狀態(tài)設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，應(yīng)計(jì)算其使用階段正截面混凝土的法向應(yīng)力，受拉鋼筋的拉應(yīng)力及斜截面的主壓應(yīng)力，計(jì)算時(shí)作用取其標(biāo)準(zhǔn)，不計(jì)分項(xiàng)系數(shù)，汽車應(yīng)考慮沖擊系數(shù)。第8章 變形計(jì)算 使用階段撓度計(jì)算使用階段的撓度值按短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算，并考慮撓度長(zhǎng)期影響系數(shù)，對(duì)于C40混凝土，剛度 (81)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的撓度計(jì)算按等截面梁計(jì)算，截面剛度按跨中截面尺寸及配筋情況確定，即?。哼叞逯邪逡弧⑦叞搴奢d短期效應(yīng)組合作用下的撓度值，可簡(jiǎn)化為按等效均布荷載作用情況計(jì)算（，）=自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計(jì)算：（，）=消除自重產(chǎn)生的撓度，并考慮撓度長(zhǎng)期影響系數(shù)，使用階段撓度值為：二、中板荷載短期效應(yīng)組合作用下的撓度值，可簡(jiǎn)化為按等效均布荷載作用情況計(jì)算：（，）=自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計(jì)算：（，）=消除自重產(chǎn)生的撓度，并考慮撓度長(zhǎng)期影響系數(shù)，使用階段撓度值為：計(jì)算結(jié)果表明，使用階段中板和邊板的撓度值滿足規(guī)范要求。一、鉸縫剪力公路II級(jí)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(shí)，其表達(dá)式為： （93）其跨中峰值為。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的基本組合，其鉸縫剪力效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值為：（）。則。一、計(jì)算支座的平面形狀系數(shù)二、計(jì)算橡膠支座的彈性模量（支座剪變模量，）三、驗(yàn)算橡膠支座的承壓強(qiáng)度（合格） 確定支座厚度一、支座每一側(cè)的水平位移二、由汽車荷載制動(dòng)力引起的水平位移△p一個(gè)設(shè)計(jì)車道上公路II級(jí)車道荷載總重：+=,則四車道公路II級(jí)車道荷載總重4=，10%=,規(guī)范知制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不小于90kN，因此12板共48個(gè)支座，每個(gè)支座承受水平力，三、確定需要的橡膠片總厚度不計(jì)汽車制動(dòng)力計(jì)入汽車制動(dòng)力《橋梁工程》[8]的其他規(guī)定選用4層鋼板和5層橡膠片組成的支座，橡膠片總厚度：四、支座總厚 支座偏轉(zhuǎn)驗(yàn)算一、計(jì)算支座的平均壓縮變形 （101）—平均壓縮變形（忽略薄鋼板變形）—支座抗壓模量，見《橋梁工程》[8]表261；—橡膠彈性體積模量，；則按《橋梁工程》[8]規(guī)定，尚應(yīng)滿足,即，所以合格。二、設(shè)計(jì)荷載汽車II級(jí)，人群荷載3kN/㎡三、建筑材料臺(tái)帽為C30混凝土，臺(tái)身采用200號(hào)砂漿砌塊石。五、臺(tái)身尺寸擬定，臺(tái)背1:4在順橋向方向下放坡，橫坡向不設(shè)斜坡。—檐口寬度，取10cm。二、蓋梁構(gòu)造尺寸及截面選取位置如下圖所示。彎矩：252525 =。彎矩：2525(+1)25(+1)125=。彎矩：1352525(+)25(+)25=。對(duì)稱布載①單列車對(duì)稱布載圖123 單列車對(duì)稱布載圖（cm）②兩列車對(duì)稱布載圖124 雙列車對(duì)稱布載圖（cm）③三列車對(duì)稱布載圖125 三列車對(duì)稱布載圖（cm）④四列車對(duì)稱布載圖126 四列車對(duì)稱布載圖（cm）非對(duì)稱布置非對(duì)稱布置時(shí)橫向分布系數(shù)計(jì)算1—6號(hào)板參見上部結(jié)構(gòu) ①單列非對(duì)稱②雙列非對(duì)稱 ③三列非對(duì)稱 ④四列非對(duì)稱按順橋向可變荷載移動(dòng)情況，求得支座可變荷載反力的最大值①單孔布載，單列車：，雙列車：，三列車：，四列車：②雙孔布載單列車：，雙列車：三列車：，四列車：，表123 可變荷載橫向分布后各梁支點(diǎn)反力匯總表（五列車）計(jì)算方法荷載橫向分布情況公路II級(jí)荷載（KN）荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔BR1BR1對(duì)稱布置杠桿原理法計(jì)算四列行車η(112)=0η(211)=η(310)=η(49)=η(58)=η(67)=非對(duì)稱布置鉸接板法計(jì)算四列行車η(1)=η(2)=η(3)=η(4)=η(5)=η(6)=各梁永久荷載、可變荷載反力組合（按五列雙孔計(jì)算，其沖擊系數(shù)為）表124 內(nèi)力組合表荷載情況123456恒載①四列對(duì)稱②0續(xù)表 124荷載情況123456四列非對(duì)稱③①+②①+③五、三柱反力計(jì)算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]，當(dāng)蓋梁與柱的剛度比大于5時(shí)，三柱應(yīng)簡(jiǎn)化為連續(xù)體系，簡(jiǎn)化結(jié)果如圖122： （力法計(jì)算結(jié)果）圖127 蓋梁布載圖（cm）五列對(duì)稱 五列非對(duì)稱六、內(nèi)力計(jì)算彎矩計(jì)算 表125 各種荷載組合和各截面彎矩計(jì)算表荷載組合墩柱反力梁支座反力（kN）各截面彎矩（）GR1R2R3R4R5R6112233445566組合④0組合⑤0剪力計(jì)算計(jì)算公式：：11截面：；22截面：；33截面：，；44截面：；55截面：，66截面：,。每排鋼筋5根，共兩排10根，則配筋率：.33截面，代入數(shù)據(jù)得：化簡(jiǎn)后得：解方程的：所需鋼筋面積，實(shí)際采用二級(jí)10根，直徑28的鋼筋。每排鋼筋5根，共兩排10根，則配筋率：。（受彎構(gòu)件） （123）對(duì)于11截面：對(duì)于22到66截面：對(duì)應(yīng)上表可知22截面以前按構(gòu)造配筋，（?。?3截面到55截面按計(jì)算配筋。55截面：=。蓋梁配筋如下圖：圖128 蓋梁箍筋配筋圖（cm）二、斜截面抗剪承載力驗(yàn)算選22到66截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算：該鋼筋混凝土蓋梁中不設(shè)彎起鋼筋，計(jì)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(jì)算： （125） （126）—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，偏安全?。?2截面：斜截面抗剪承載力按下式計(jì)算：此處箍筋間距。選用30根二級(jí)鋼筋，直徑18，（合格）驗(yàn)算33截面，不合格。第13章 橋墩設(shè)計(jì)橋墩（中墩）采用直徑1m，高為8m（根據(jù)《公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》：小橋涵基礎(chǔ)，在有沖刷處基地埋深應(yīng)在局部沖刷線以下不少于1m，由前面水文計(jì)算知，地基埋深取1m，+++1=,取8m）[6]，C30混凝土澆筑，主筋采用HRB335。四列車：， 相應(yīng)制動(dòng)力：T=2=。四列車：， 相應(yīng)制動(dòng)力：T=2=。（《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]知：由計(jì)算長(zhǎng)度當(dāng)一端固定一端自由時(shí)取2L）； （131） （132） （133）式中：—構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度，；—軸向力對(duì)截面重心軸的偏心矩，—截面的有效高度，對(duì)圓形截面；（縱向鋼筋所在圓周的半徑）；—截面高度，對(duì)于圓形截面；—荷載偏心率對(duì)截面曲率的影響系數(shù)；—構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)；代入數(shù)據(jù)得： 雙孔荷載，按最大垂直力時(shí)，墩柱頂按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算，根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]： （134）查表取 則滿足規(guī)范要求。圖132 橋墩配筋圖（mm）第14章 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為了滿足地基承載力的要求，本橋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選用混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，承臺(tái)及樁身所用的混凝土采用C30，其受壓彈性模量：，HRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值280MPa。鉆孔灌注樁的承載力容許值由下式計(jì)算： （141） （142） （143）式中：V—一根樁樁底所受到的全部豎向荷載。解得[P]=。二、承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算柱邊沖切按《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》[9]。承臺(tái)受彎承載力計(jì)算（由于彎矩較大，采用HRB400級(jí)鋼筋，抗拉、壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值330MPa）由《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》[9]：選用80根HRB400級(jí)鋼筋，直徑為16，沿平行y軸方向均勻布置。三、地面以下深度z處樁身截面上的彎矩與水平應(yīng)力的計(jì)算已知作用于地面處樁頂?shù)耐饬椋簶渡韽澗厥街械南禂?shù)可由《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》[9]，計(jì)算結(jié)果見下表。代入數(shù)據(jù)得：。如圖145。設(shè)計(jì)中的預(yù)應(yīng)力間距，承臺(tái)鋼筋間距以及應(yīng)力驗(yàn)算和鉸縫驗(yàn)算，裂縫驗(yàn)算等皆滿足規(guī)范要求。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]，當(dāng)蓋梁與柱的剛度比大于5時(shí)，三柱應(yīng)簡(jiǎn)化為連續(xù)體系，中柱的反力為10ql/8,邊柱反力為3ql