【正文】 該樁可按彈性樁計(jì)算，先算樁身的彎矩裝的變形系數(shù)：a=,樁的計(jì)算寬度：b=(+)=已知作用于地面處樁頂上的外力，見上頁。 =－135000kPa混凝土拉應(yīng)力小于容許應(yīng)力，表明墩柱不會出現(xiàn)裂縫，按小偏心構(gòu)件計(jì)算可行。Mmax=+21=截面配筋計(jì)算墩柱選用20號混凝土，查得[]=7000 kN/㎡，鋼筋選用。如于該橋很長墩柱很多，而各處水深差別很大，故不同橋墩的高差很大，最小處不足10 m，最大處超過20 m,但是無論長短，不影響垂直應(yīng)力的布置，在考慮彎矩作用時，墩柱越長受力越大，所以，取最大的墩柱長進(jìn)行設(shè)計(jì)。 雙柱反力G1計(jì)算表荷載組合情況反力G1(KN)組合8 組合9 組合10 組合11 組合12 組合13 由上表可見，組合10產(chǎn)生的內(nèi)力最大，控制設(shè)計(jì)。對于鋼墊板1： = = =強(qiáng)度系數(shù)為： 間接鋼筋體積配筋率： 把計(jì)算數(shù)值代入上述公式得： 公式右邊=（+2240）101= Nc=右邊，符合要求。1號梁變化點(diǎn)截面的計(jì)算如下： 式中：Nyo、Myo—鋼束錨固時，由預(yù)加力產(chǎn)生的預(yù)內(nèi)力； Wjs、Wjx—分別為上、下緣的凈截面抵抗矩； 代入數(shù)據(jù)得： 對于40號混凝土，截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定： σha≤’=28=（見表10） σhl≤’==通過各控制截面計(jì)算，得知截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力均能符合上述規(guī)定。 計(jì)算公式如下： 式中：Ny、My—由有效預(yù)加力產(chǎn)生的預(yù)加內(nèi)力； Wjs、Wjx—分別為對上、下緣的凈截面抵抗矩； W0s、W0x—分別為對上、下緣的換算截面抵抗矩； WgWg2—分別由第一期、第二期恒載產(chǎn)生的彎矩； Mp—由活載產(chǎn)生的彎矩，有組合Ⅰ和Ⅲ的兩種情況； 混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算：按規(guī)定，載使用荷載使用下，混凝土法向壓應(yīng)力極限值如下：荷載組合Ⅰ： =14MPa（見表10）荷載組合Ⅲ： = 在使用荷載（組合Ⅰ）作用下，全預(yù)應(yīng)力梁截面受拉邊緣由預(yù)加力引起的預(yù)壓應(yīng)力必須大于或等于由使用荷載引起的拉應(yīng)力，即σh≥0通過各截面上下緣混凝土法向應(yīng)力計(jì)算，其結(jié)果表明受拉區(qū)（組合Ⅰ）都未出現(xiàn)拉應(yīng)力，故符合上述各項(xiàng)規(guī)定。應(yīng)力部位Ny（）My（Nm）Aj（cm2）Mg1（Nm）Wj（cm3）177。在墊板下等于梁高（230cm）的范圍內(nèi)并且布置21層φ8的間接鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)的間距為10cm，其中錨下第一層鋼筋網(wǎng)的布置如圖16b所示，根據(jù)錨下鋼墊板的布置情況，分上、下兩部分各自驗(yàn)算混凝土局部承壓強(qiáng)度。 T形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算（1）按規(guī)定，對于T形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度b1‘，應(yīng)取用下列三者中的最小值： b1‘≤l/3=3888/3=1296cm； b1‘≤160cm（主梁間距）； b1‘≤b+2c+12 h1‘=16+271+128=254cm故取b1‘=160cm （2）確定混凝土受壓區(qū)高度 按規(guī)范，對于帶承托翼緣板的T形截面：當(dāng)RgAg+RyAy≤Rabi‘hi‘+Rg‘Ag‘+σya‘Ay‘成立時，中性軸載翼緣部分內(nèi)，否則在腹板內(nèi)，所以：左邊= RyAy=1280101=右邊= Rab1‘h1‘+ Ra（b+b2‘）h1‘=[1608+（16+158）12]101=左邊右邊，即中性軸在腹板內(nèi)。（按《橋規(guī)》）。材料及工藝本橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋，錐形錨具；混凝土：主梁用40號，人行道、欄桿及橋面鋪裝用20號；預(yù)應(yīng)力鋼筋：冶金部TB—64標(biāo)準(zhǔn)的5㎜碳素鋼絲，每束32根；其他內(nèi)容鮮見設(shè)計(jì)說明書。橋面設(shè)雙向橫坡，%。太厚則吊裝重量大，太薄則局部穩(wěn)定性差且中性軸上移。（2）尺寸擬定 本橋擬用拱軸系數(shù)m=，矢跨比為1/8。以上標(biāo)高均為假定標(biāo)高系統(tǒng)。－，砂礫顆粒較大，地下水較豐富。混和巖：褐黃色，強(qiáng)風(fēng)化，碎石狀。圓礫：褐黃色或褐灰色，d2mm為73－80％，松散，其間含粗礫砂薄層。三、地層及巖性橋址區(qū)地層，上部為第四紀(jì)厚6－11米的圓礫層，d2mm為70－80％；d20mm為32－37％，為卵石層。：一、自然地理本橋址區(qū)地處渾河流域的沖擊平原，地勢較平闊。根據(jù)水文部門的資料，建庫前渾河的沈陽水文站百年一遇洪峰流量位11700立方米/秒，建庫后百年一遇推算值為4780立方米/秒。渾河沒年12月初開始結(jié)冰，次年3月開始化凍。河水為季節(jié)性河流，主要受底下徑流或大氣降水所補(bǔ)給。但通過橋位附近采礫場，從河底下6－7米深挖采處的砂礫中最大可達(dá)25－35cm，個別甚至達(dá)40cm左右。砂礫顆粒強(qiáng)度較高，軟弱顆粒含量較少?；旌蛶r：強(qiáng)風(fēng)化，碎石狀。鉆孔過程中于標(biāo)高3－6米左右地段常?？妆谒?，有時越發(fā)嚴(yán)重，以致鉆孔無法繼續(xù)鉆進(jìn)，成為廢孔。 第二章 方案比選 方案一：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支梁（錐型錨具） 基本構(gòu)造布置（一）設(shè)計(jì)資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（墩中心距），全橋共：480米，分12跨，主梁全長：，橋面凈空：凈—9米，2，計(jì)算跨徑：。,。這里取10cm。為了排除橋面積水，橋面設(shè)置預(yù)制混凝土集水井和φ10cm鑄鐵泄水管，布置在拱頂實(shí)腹區(qū)段。（二）橫截面布置本設(shè)計(jì)采用公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖40米跨徑的定型設(shè)計(jì)，因此主要尺寸已經(jīng)大致定下，以下為初步選定截面尺寸。其中IT=103m4，I=，查《橋梁工程》表251，n=7時，ξ=，并取G=∴ 求出一號梁在兩個邊主梁的橫向分不影響線豎標(biāo)值為： 圖5計(jì)算荷載橫向分布系數(shù) 如圖8所示4號梁的橫向影響線和最不利布載，因?yàn)楹茱@然1號梁的橫向分布系數(shù)最大，故只需計(jì)算1號梁的橫向分布系數(shù)：汽20： 掛100： 人群荷載： 支點(diǎn)截面的橫向荷載分布系數(shù)計(jì)算，該截面用杠桿原理法計(jì)算，繪制荷載橫向影響線并進(jìn)行布載如下圖 汽20： 掛100： 人群荷載： 活載的內(nèi)力計(jì)算主要考慮的是最不利荷載布置時的主梁各截面受力情況，其中包括最大彎矩及最大剪力作用時的截面內(nèi)力值：祥見下表: 1號梁跨中截面最大內(nèi)力計(jì)算表類別汽20掛1001+μmc最大彎矩及相應(yīng)剪力Pi6012012070130250250250250yi相應(yīng)Q（KN）相應(yīng)Q（KN）335484201號梁內(nèi)力值最大剪力及相應(yīng)彎矩合力P2120+60=3002504=1000YPy267081201號梁內(nèi)力值 1號梁支點(diǎn)最大剪力計(jì)算表 荷載類別汽20掛100人群1+μPi601201207013070130250250250250q=yi971611039010152123313004975667y人=mi753635783726073Qmax=（1+μ）∑Piyimi=（KN）各個截面的荷載均已求出，因此可以得出每個截面的最大內(nèi)力值，以下即為主梁的恒載組合： 主梁內(nèi)力組合表序號荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面變化點(diǎn)截面支點(diǎn)截面Mmax Qmax Mmax Qmax MmaxQmaxQmax 1第一期恒載02第二期恒載03總恒載=1+204人群5汽206掛1007汽+人8恒+汽+人9恒+掛10Si2851109491449311Sj12(7)/Si35%100%36%42%36%17%38%1333%100%33%25%34%13%32%14提高后的Si47715提高后的Sj第四章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 1．按使用階段的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù) 式中：M—使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩，按表10取用； C1—與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對于汽20，C1=；對于掛100， 取C1=； —一根32φs5的鋼束截面積，即：=32π φs5碳素鋼絲的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，=1600MPa； ks—上核心距，在前以算出ks=； ey—鋼束偏心距，初估ay=17cm，則 ey=yxay== （1）對（恒+汽+人）荷載組合 （2）對（恒+掛）荷載組合 2．按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù) 式中：Mj—經(jīng)荷載組合并提高后的跨中計(jì)算彎距，按表9取用； C2—估計(jì)鋼束群重心到混凝土合力作用點(diǎn)力臂長度的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)， 汽20：C2 =，掛100：C2 =； h0—主梁有效高度，即h0=hay==（1） 對于荷載組合Ⅰ （2） 對于荷載組合Ⅲ 為方便鋼束布置和施工，各主梁統(tǒng)一確定為10束。 設(shè)中性軸到截面上緣距離為x，則： 即 KN式中：b=16cm，h2‘=8cm，h1‘=12cm，Ra=，得 x=。計(jì)算公式如下： 式中：Nc—局部承壓時的縱向力，在梁端兩塊鋼墊板中，分別考慮除最后張拉的一束為控制應(yīng)力外，其余各束均為傳力錨固應(yīng)力，可計(jì)算出墊板1； β—混凝土局部承壓時的縱向力，按下式計(jì)算： β= Ad—局部承壓的計(jì)算底面積（扣除孔道面積）； Ac—局部承壓（扣孔道）面積； βhe—配置間接鋼筋時局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)，按下式計(jì)算： Ahe—包羅在鋼筋網(wǎng)配筋范圍內(nèi)的混凝土核心面積； Ra—混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，對于40號混凝土，Ra=，考慮在主梁混凝土達(dá)到90%強(qiáng)度時開始張拉鋼束，所以= Ra=； Rg—間接鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，對于Ⅰ級鋼筋Rg=240MPa； μt—間接鋼筋的體積配筋率，對于方格鋼筋網(wǎng)naj1和naj2—鋼筋網(wǎng)分別沿縱橫方向的鋼筋數(shù)即單鋼筋的截面積； s—鋼筋網(wǎng)的間距。（MPa）（MPa）（MPa）Wc（cm3）Mg2（Nm）（1）（2）（3）（4）（5）（9）（10）上緣103103448374477695103下緣275927339850應(yīng)力部位組合Ⅰ組合ⅢM汽+人（Nm）σh（MPa）M掛（Nm）σh（MPa）（11）（13）=（6）+（7）+（8）+（12）（14）（16）=（6）+（7）+（8）+（13）上緣103103下緣 （3）驗(yàn)算正截面強(qiáng)度 按規(guī)范，計(jì)算公式為： 式中：γc—混凝土安全系數(shù)。（2）混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算 此項(xiàng)驗(yàn)算包括混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力，對前者驗(yàn)算主要為了保證主梁斜截面具有與正截面同等的抗裂安全度，而驗(yàn)算后者是保證混凝土在沿主壓應(yīng)力方向破壞時也具有足夠的安全度。因此就法向應(yīng)力而言，表明在主梁混凝土達(dá)到90%強(qiáng)度時可以開始張拉鋼束。對于鋼墊板2：