【正文】 posted ahead of print March 2,2011。美國國家公路與運輸協(xié)會橋梁荷載及阻力因子設(shè)計規(guī)范（），邊梁彎矩將被假設(shè)承受一列輪壓和部分設(shè)計車道荷載。隨交通量（變化）增大的最小板厚h（單位毫米）(跨徑+3,000)/30計算，(跨徑+10)/30，且將有限元分析活荷載最大撓度值與美國國家公路與運輸協(xié)會標準規(guī)范（）S/800的撓度準則相對比。諸如跨徑長度、單跨體系、兩跨等跨連續(xù)體系以及在三車道、三分之二車道、四車道、四分之三車道、四分之二車道上布置設(shè)計活荷載產(chǎn)生的最大縱向彎矩。這一車輛荷載折減的橋梁實例，由美國國家公路與運輸協(xié)會設(shè)計程序計算得到結(jié)果兵與滿載作用下的橋做比較。介于不可能在橋梁上部結(jié)構(gòu)所有車道同時加載，美國國家公路與運輸協(xié)會允許降低加載到橋面的活荷載強度。一般來說，美國公路橋梁的設(shè)計必須遵循美國國家公路與運輸協(xié)會公路橋梁標準規(guī)范2002，或者遵循橋梁荷載及阻力因子設(shè)計規(guī)范2007。、。荷載簡化模式是將設(shè)計荷載分別加載到三分之二車道（減少2 / 3），四分之三車道（減少3/4）以及四分之二車道（減少2/4）上，然后利用三維有限元分析。計算內(nèi)力時，考慮塑性內(nèi)力重分布?？梢詮闹膬?nèi)力組合看出，所有N≤Nb，故所有柱均按大偏心受壓計算配筋根據(jù)MN的相關(guān)性，挑選有關(guān)內(nèi)力組合進行配筋計算:|M|max及相應的N、V Nmax及相應的M、V Nmin及相應的M、V 列表計算如下：E柱樓層第3層內(nèi)力組合|M|maxNminNmax相應的N相應的M相應的MMN柱截面b400400400柱截面h400400400混凝土保護層厚度as404040截面計算高度h0360360360fy360360360fc偏心距（mm）436422350ea=Max(20,h/30)（mm）202020初始偏心距（mm）456442370柱高H330033003300一般層柱計算高度412541254125修正系數(shù)111修正系數(shù)111偏心距增大系數(shù)644630557324310237 591550483最小配筋面積320320320鋼筋直徑161616鋼筋數(shù)量333鋼筋實配面積603603603E柱樓層第2層內(nèi)力組合|M|maxNminNmax相應的N相應的M相應的MMN柱截面b400400400柱截面h400400400混凝土保護層厚度as404040截面計算高度h0360360360fy360360360fc偏心距（mm）183153172ea=Max(20,h/30)（mm）202020初始偏心距（mm）203173192柱高H330033003300一般層柱計算高度412541254125修正系數(shù)111修正系數(shù)111偏心距增大系數(shù)390361379704159 313171295最小配筋面積320320320鋼筋直徑161616鋼筋數(shù)量333鋼筋實配面積603603603E柱樓層第1層內(nèi)力組合|M|maxNminNmax相應的N相應的M相應的MMN柱截面b400400400柱截面h400400400混凝土保護層厚度as404040截面計算高度h0360360360fy360360360fc偏心距（mm）695229ea=Max(20,h/30)（mm）202020初始偏心距（mm）897249柱高H430043004300底層柱計算高度430043004300修正系數(shù)111修正系數(shù)111偏心距增大系數(shù)279261239415981 103220355最小配筋面積320320320鋼筋直徑161616鋼筋數(shù)量333鋼筋實配面積603603603D柱樓層第3層內(nèi)力組合|M|maxNminNmax相應的N相應的M相應的MMN柱截面b400400400柱截面h400400400混凝土保護層厚度as404040截面計算高度h0360360360fy360360360fc偏心距（mm）253253219ea=Max(20,h/30)（mm）202020初始偏心距（mm）273273239柱高H330033003300一般層柱計算高度412541254125修正系數(shù)111修正系數(shù)111偏心距增大系數(shù)461461426141141106 277277233最小配筋面積320320320鋼筋直徑161616鋼筋數(shù)量333鋼筋實配面積603603603D柱樓層第2層內(nèi)力組合|M|maxNminNmax相應的N相應的M相應的MMN柱截面b400400400柱截面h400400400混凝土保護層厚度as404040截面計算高度h0360360360fy360360360fc偏心距（mm）118115106ea=Max(20,h/30)（mm）202020初始偏心距（mm）138135126柱高H330033003300一般層柱計算高度412541254125修正系數(shù)111修正系數(shù)111偏心距增大系數(shù)325322313527 644019最小配筋面積320320320鋼筋直徑161616鋼筋數(shù)量333鋼筋實配面積603603603D柱樓層第1層內(nèi)力組合|M|maxNminNmax相應的N相應的M相應的MMN柱截面b400400400柱截面h400400400混凝土保護層厚度as404040截面計算高度h0360360360fy360360360fc偏心距（mm）484818ea=Max(20,h/30)（mm）202020初始偏心距（mm）686838柱高H430043004300底層柱計算高度430043004300修正系數(shù)111修正系數(shù)111偏心距增大系數(shù)257257228636392 212212414最小配筋面積320320320鋼筋直徑161616鋼筋數(shù)量333鋼筋實配面積603603603抗剪承載力計算：λ=（4300600）/2360=3，取λ=3400360/（3+1）= kN Vmax= kN所以按構(gòu)造要求配置箍筋，選φ8200由于所有柱，所以所有柱可不作裂縫驗算 基礎(chǔ)設(shè)計 對⑥軸線的柱下基礎(chǔ)計算 確定基礎(chǔ)埋深由工程地質(zhì)條件：場地：吉安地區(qū)，6度抗震設(shè)防；地下水位見于地表以下4m處。m 配筋率 ρ ＝ As / (b ho) ＝ 303/(300565) ＝ %　 最小配筋率 ρmin ＝ %　 As,min＝bhρmin ＝ 360mm實配鋼筋2C16（As=402 mm2）梁斜截面受剪承載力計算AB跨： 當 ho / b = 565/300=≤ 4 時，V ≤ βc fc b ho βc fc b ho ＝ 1300565　＝ ≥ V ＝ kN，截面尺寸滿足要求。m支座E：Mmin= kN（2）計算各桿端固端彎矩及節(jié)點不平衡彎矩 恒載引起的節(jié)點不平衡彎矩： （3）迭代計算過程如下（4）恒載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖 活荷載作用下的內(nèi)力計算（1）同樣可以利用對稱性求得轉(zhuǎn)角彎矩分配系數(shù)，同恒載分配系數(shù)。屋面邊節(jié)點集中荷載：（+）= kN屋面中間節(jié)點集中荷載：（+）（+）= kN屋面跨中次梁節(jié)點集中荷載：（+）= kN樓面邊節(jié)點集中荷載：= kN樓面中節(jié)點集中荷載：+= kN樓面跨中次梁節(jié)點集中荷載：= kN 風載計算風壓標準值計算公式為：，其中為風振系數(shù)，由于本建筑高度H=，可以??；對于矩形平面，風荷載體系數(shù)；風壓高度系數(shù)可查規(guī)范；由設(shè)計資料可知。根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖,選定第⑥軸線作為計算單元. 假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。該種結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能好，且能滿足大空間的要求，結(jié)構(gòu)布置較為靈活。當超過200mm時，必須采取安全防護措施。欄桿不應采用易于攀登的花格。(7) 教室窗戶面積不應小于地板面的1/5，走廊和樓梯間大于1/10。(4) 室內(nèi)人數(shù)多于50人，或房間面積大于60 m2時，按照防火要求至少要設(shè)兩個門，分別設(shè)在兩端，以保證安全疏散，在進出人流頻繁的地方，應使用彈簧門。考慮到使用功能的要求，在同一建筑層中，相同使用功能或使用功能相似基本建筑單元盡量相鄰布置，即分類布置。在本設(shè)計當中，從建筑項目內(nèi)容規(guī)定的使用面積可以將建筑基本單元簡單劃分為五類：普通教室、專業(yè)教室、辦公室、會議室、衛(wèi)生間。教學用房窗的設(shè)計應符合下列規(guī)定：(1) 教室、實驗室的窗臺高度不宜低于800mm，并不宜高于1000mm。 衛(wèi)生間的平面設(shè)計教學樓內(nèi)廁所的位置，應便于使用和不影響環(huán)境衛(wèi)生。(3) 樓梯間應有直接天然采光。(5) 室內(nèi)樓梯欄桿(或欄板)的高度不應小于900mm。采用橫向承重方案，橫向框架梁直接承受豎向的樓面荷載,框架橫向剛度較大，縱向方面的剛度通過連系梁來保證。由于個層柱的截面尺寸不變，故梁凈跨等于梁截面形心軸線之間的距離。將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，計算過程如下表，表中z為框架節(jié)點至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點的受風面積。（2）計算各桿端固端彎矩及節(jié)點不平衡彎矩 活載引起的節(jié)點不平衡彎矩： （3）迭代計算迭代計算過程如下圖，迭代計算到第四輪時，各轉(zhuǎn)角彎矩值與上一輪之值相當接近，可結(jié)束迭代計算。m ，Vmax= kN支座D左：Mmin= kN　 ft b ho ＝ 300565 ＝ ≥ V ＝ 　按構(gòu)造配箍筋：　加密區(qū)長度取1m，梁端加密區(qū)鋼筋A8100，非加密區(qū)鋼筋A8200。地質(zhì)條件（自上而下土層分布）：，fk=120 kN/m2； ，fk=250 kN/m2 ； 中粗砂層約10m，fk=300 kN/m2；由于該地基主要受力層為120fak300 kN/mm2，初步確定基礎(chǔ)埋深為2m確定基礎(chǔ)頂荷載：由柱傳來的荷載設(shè)計值 第一組(N max 與相應的V與M) M= N= kN V= kN 第二組(Mmax與相應的V與N) M= N= kN V= kN確定基礎(chǔ)基底的尺寸(a)基底短邊長（假設(shè)基礎(chǔ)高度1000mm），對偏心荷載作用，基底面積增大為軸心荷載作用時的1～，則取 (b)基底長邊邊長，取 (c)總面積為：驗算Mmax內(nèi)力組的偏心距e0 ，滿足條件驗算Mmax內(nèi)力組的最大基底反力Pmax，由于Pmax