【正文】 同理，可進行其他控制截面驗算。 根據《公橋規(guī)》 條規(guī)定，腹板內箍筋直徑不小于 10mm，且采用帶肋筋，間距不大 于 250mm。 （ 3） 驗算最小配筋率： 由《公預規(guī)》 條，預應力混凝土受彎構件最小配筋率應滿足下列條件： udcrM ? 式中： Mud——受彎構件正截面抗彎承載力設計植，由以上計算可知 Mud=（ kN39。在以下內容中，先進行持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載力驗算，再分別驗算持久狀態(tài)抗裂驗算和應力驗算，最后進行短暫狀態(tài)構件的截面應力驗算。 由鋼束應力松弛引起的預應力損失 《公預規(guī)》 規(guī)定，鋼絞線由松弛引起的應力損失的終極值，按下式計算： pepkpel f ????? ???????? ?? 5 式中： Ψ——張拉系數，本算例采用一次張拉， Ψ=， δ——鋼筋松弛系數，對低松弛鋼筋， δ=， σpe——傳力錨固時的鋼筋應力 ， p e c o n l1 l 2 l 4=? ? ? ? ?? ? ?。 反向摩擦影響長度： dPf Ell ΔσΔ? ?? 式中： ?lΔ ——錨具變形、鋼束回縮值（ mm），按《公預規(guī)》 條采用；對 ?lΔ 于夾片錨有頂壓采用 ?lΔ =6mm； d?? ——單位長度由管道摩擦引起的預應力損失，按下列公式計算： 0 ld l??? ??? 其中 0? ——張拉端錨下控制應力 ，本設計為 1395Mpa； 魯東大學本科畢業(yè)設計 37 l? ——預應力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應力，即跨中截面扣 除 1l? 后的鋼筋應力， l ——張拉端至錨固端距離。 30 160 3012345a ao on n 圖 靜力矩計算圖 魯東大學本科畢業(yè)設計 34 鋼束預應力損失計算 根據《公預規(guī)》 條規(guī)定，當計算主梁截面應力和確定鋼束的控制應力時，應計算預應力損失值。 （ 1）凈截面幾何特性計算 在預應力階段，只需要計算小截面的幾何特性。） 彎起半徑R （ mm） 支點至錨固點平距d（ mm） 彎起點至跨中平距kx （ mm） 彎起點至導線點平距 b2l（ mm） 彎止點到跨中平距 k b1 b2x l l?? （ mm） N1 300 6 50000 150 N2 600 8 45000 150 N3 900 10 35000 150 N4 1100 12 25000 150 N5 1300 14 15000 150 魯東大學本科畢業(yè)設計 30 l b1ld l b2y錨固點彎止點導線點彎起點主梁底截面Ra跨中截面 鋼束計算圖 （ 2） 各截面鋼束位置及其傾角的計算 鋼束上任一點 i 離梁底距離 ai=a+yi及該處鋼束的傾角 ? ， a 為其彎起前其重心到梁底的距離； yi是 i 點所在的計算截面處鋼束的升高值。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為： 魯東大學本科畢業(yè)設計 28 cma p 165 3020203 ????? 101010跨中截面1 3 24512345錨固截面40303030 圖 鋼 束布置圖（尺寸單位： mm） 跨中截面及錨固端截面的鋼束位置 對于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個方面：一是預應力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，是截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。 m） Q（ kN） M（ kN以下就按跨中截 面在各種作用效應組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼束數進行估算，并且按這些估算的鋼束數的多少確定主梁的配束。b i詳見圖 所示。 見 圖 截面形心 至上緣距離為： iis yy= AA?? 魯東大學本科畢業(yè)設計 10 式中： Ai —— 分塊面積 iy —— 分塊面積的形心至上緣的距離 主梁的工作截面有兩種：預制和吊裝階段的小截面（ b=160cm）；運營階段的大截面（ b=220cm）。 魯東大學本科畢業(yè)設計 9 主梁截面細部尺 寸： T 梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。 魯東大學本科畢業(yè)設計 7 表 基本計算數據 名 稱 項 目 符 號 單 位 數 據 混 凝 土 立方強度 fcu,k MPa 50 彈性模量 Ec MPa 104 軸心抗壓標準強度 fck MPa 軸心抗拉標準強度 ftk MPa 軸心抗壓設計強度 fcd MPa 軸心抗拉設計強度 ftd MPa 短暫狀態(tài) 容許壓應力 39。 橋型結構復雜，與周圍的協(xié)調性較差 3 初步設計 設計資料及構造布置 地質資料 魯東大學本科畢業(yè)設計 6 彌渡 河地質分布： Ⅰ .亞粘土：分布在標高 ， ? ?0 210KPa? ? ， 31 /KN m? ? ， 1 10C KPa? ，01 20?? ， 41 12020 /m KN m? ， 531 3 10 /k KN m?? ； Ⅱ . 中密中 砂：分 布在 標高 至 之 間， ? ?0 350KPa? ? ，32 /KN m? ? ， 2 0C KPa? ， 02 38?? ， 42 20200 /m KN m? ， 532 6 10 /k KN m?? ； Ⅲ .砂礫石層：屬中密圓礫，分布在標高 以下， ? ?0 550KPa? ? ，33 /21 mKN?? ， KPaC 03 ? ， 03 40?? ， 43 /60000 mKNm ? ， 353 /1012 mKNk ?? 橋梁跨徑及橋寬 橋梁總長： 120m 橋梁分孔布置： 4 等跨 標準跨徑： 30m（墩中心距離） 主梁全長： 計算跨徑： 橋面凈空：凈 —+14m++m= 設計荷載 公路 —Ⅰ 級， 人群荷載： ， 一側欄桿重量的作用力為 ， 每側人行道重： kN/m。 (1)跨度大，在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺將承受很大水平推力。同連續(xù)剛構體系一樣，在橋下沒有特殊需求通航要求的航道中采用跨越能力較大的拱橋，顯得沒有必要。 工難度增加。 ③ 柱式 橋墩 柱式橋墩的結構特點是由分離的兩根或者多根 立柱所組成， 城市 路橋的橋墩布置和形式好環(huán)，直接影響交通和美觀， 雙柱式橋墩 楣梁可以外露或出于美觀需要而隱蔽于上部結構之內 ，造型美觀，此地基采用鉆空罐注樁，雙柱式橋墩在強度和剛度上也滿足要求。 橋型方案構思與總體設計 方案初選（擬定橋型圖式） 根據橋梁設計原則，從安全、功能、經濟、美觀、施工、占地與工期等多方面比選，初步確定梁橋、拱橋、剛架橋三種橋梁形式。 橋梁設計應遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則。 （ 4）地震情況 地震烈度為 6 級。橋梁全長 430m，上部結構為裝配式預應力混凝土簡支 T 型梁橋，下部結構為雙柱式墩，樁基礎，輕型薄壁橋臺。年 極端 最高氣溫 44186。 （ 2）舒適與安全性 的要求 現代橋梁設計越來越強調舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動與沖擊。 （ 5）美觀 上的要求 一座橋梁 應具有優(yōu)美的外形，應與周圍的景觀相協(xié)調。但是 墩身較為厚重， 圬工量大，外形粗大笨重，減少橋下有效孔徑，增大地基負荷；當橋墩較高，地基承載力較低時尤為不利。 (2)預應力、徐變、收縮、溫度變化以及基礎變位等因素都會使斜腿剛架橋產生次內力，受力分析上也相對較復雜。但是在無特殊需求通航要求的航道中采用連續(xù)剛構體系顯得沒有必要。 (3)行車較平順 (1) 主梁與斜腿均采用箱形截面，且在斜腿基腳之間采用固結構造，施工較為復雜，而且工期較長。 已有成熟的工 藝技術經驗，需用大量的吊裝設備，占用施工場地，勞動力多。主梁安裝就位后現澆 60cm寬的濕接縫。 圖 結構尺寸（尺寸單位： mm） 主梁跨中截面主要尺寸擬訂 主梁高度： 預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15~1/25，標準設計中高跨比約在 1/18~1/19?？紤]到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按 三 層布置， 一層最多排三束，同時還根據《公預規(guī)》 條對鋼束間距及預留管道的構造要求，初擬馬蹄寬度為 500mm，高度為 300mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度過 100mm，以減小局部應力。為減小對主梁設計起主要控制 作用的跨中彎矩，在跨中設置一道路中橫隔梁； 當跨度較大時，應設置較多的橫隔梁。 計算主梁的荷載橫向分布系數 （ 1） 跨中的荷載橫向分布系數 mc 如前所述，橋跨內設 五 道橫隔梁，具有可靠的橫向聯系，且承重結構的長寬比為： ??B 認為具有得靠的橫向聯接，寬跨比接近 ，按 修正偏心壓力法計算。 計算所得的 ij? 值列于表 內。 m） Q（ kN） Q（ kN） （ 1） 總荷載 （ 2） 人群荷載 （ 31 汽車荷載（考慮沖擊） （ 31） 汽車荷載（未考慮沖擊） （ 4） 短期組合 =（ 1） +（ 31） +（ 2） （ 5） 標準組合 =（ 1） +（ 2） +（ 3） （ 6） 基本組合 =（ 1） +? ??（ 3） + （ 2） 魯東大學本科畢業(yè)設計 25 表 （ 3） 3 號梁內力組合表 序 號 荷載類別 跨中截面 四分點截面 支點截面 M（ kN本算例采用內徑 70mm，外徑 77mm 的預留鐵皮波紋管，根據《公 橋 規(guī)》 條規(guī)定，管道至梁底和梁側凈距不應小于 3cm及管道直徑 1/2。 本設計中鋼束彎起角度 θ 和相應的彎曲半徑 R見表 412. 為簡化計算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一豎直面內。 第二階段：灌注封錨，主梁吊裝就位并現澆 600mm濕接縫 完成管道注 漿，預應力筋參與截面受力。例如，張拉階段和使用階段的截面（附圖 ），除了兩個階段 aa 和 bb 位置的剪應力需要計算外，還應計算： 表 跨中截面（ b=220）幾何特性 分塊名稱 分塊面積 Ai Ai重心至梁頂yi 對梁頂面積矩 Si=Aiyi 全截面重心到上緣ys 自身貫矩 Ii di=ysyi Iy=Aidi2 截 面 貫矩 I=Ii+Ix 砼全截面 105 105 105 鋼束換算面積 略 105 ? 105 105 （ 1）在張拉階段，凈截面的中和軸（簡稱凈軸）位置產生的最大剪應力，應該與使用 階段在凈軸位置產生的剪應力疊加。 其各個截面的計算結果詳見附表 ，可計算其他控制界面的 1l? 值。由后張拉各批鋼束而產生的混凝土法向應力，可按下式計算： 00= p p p ipcnnN M eAI? ????? 其中 Np0, Mp0——分別為鋼束錨固時預加的縱向力和彎矩， pie ——計算截面上鋼束重心到截面凈矩的距離， pi nx ie y a??, 本橋采用逐根張拉鋼束，張拉順序為 N1， N2， N3， N4， N,5。 PA? ——單根鋼束的截面積。39。 則上式為： 右邊 = ?????? ?????? 21 0 7 0 7 3 魯東大學本科畢業(yè)設計 45 =（ kN本設計驗算支點截面。 作用短期效應組合下的 正截面抗裂驗算 ： 對預制的全預應力混凝土構件，在作用長期菏載效應組合下，應符合下列要求： ?。?pcst ??? 式中：st?——在作用短期效應組合下構件抗裂驗 算邊緣混凝土的法向拉應力 。 cm? ， 0 cm? 。 （ 2）斜截面抗彎承載力計算 由于鋼束均錨固于梁段，鋼束 數量沿著跨度方向沒有變化，且彎起角度緩和，其斜截面抗彎強度一般 不控制設計，不用驗算，通過構造保證。0 0 0()2cd f xM f b x h? ?? = ?????? ?????? 3 xx 求解得 X=＜ mhb )( ????? ② 計算普通鋼筋 As 24 cmf AfbxfAsdppdcds ?????????? ? 魯東大學本科畢業(yè)設計 46 即在梁底部配置 8? 25 的 HRB335 鋼筋， AS=，以滿足最小配筋率要求。