【正文】 該樁可按彈性樁計算，先算樁身的彎矩裝的變形系數(shù)：a=,樁的計算寬度：b=(+)=已知作用于地面處樁頂上的外力，見上頁。 =－135000kPa混凝土拉應力小于容許應力，表明墩柱不會出現(xiàn)裂縫，按小偏心構件計算可行。Mmax=+21=截面配筋計算墩柱選用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，取最大的墩柱長進行設計。 雙柱反力G1計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，控制設計。對于鋼墊板1： = = =強度系數(shù)為： 間接鋼筋體積配筋率： 把計算數(shù)值代入上述公式得： 公式右邊=（+2240）101= Nc=右邊，符合要求。1號梁變化點截面的計算如下： 式中：Nyo、Myo—鋼束錨固時，由預加力產(chǎn)生的預內(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力應符合下列規(guī)定： σha≤’=28=（見表10） σhl≤’==通過各控制截面計算，得知截面邊緣的混凝土法向應力均能符合上述規(guī)定。 計算公式如下： 式中：Ny、My—由有效預加力產(chǎn)生的預加內(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； 混凝土法向應力驗算：按規(guī)定，載使用荷載使用下，混凝土法向壓應力極限值如下：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，全預應力梁截面受拉邊緣由預加力引起的預壓應力必須大于或等于由使用荷載引起的拉應力，即σh≥0通過各截面上下緣混凝土法向應力計算，其結果表明受拉區(qū)（組合Ⅰ）都未出現(xiàn)拉應力，故符合上述各項規(guī)定。應力部位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、下兩部分各自驗算混凝土局部承壓強度。 T形截面受壓區(qū)翼緣計算（1）按規(guī)定，對于T形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度b1‘，應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)》）。材料及工藝本橋為預應力鋼筋混凝土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；預應力鋼筋：冶金部TB—64標準的5㎜碳素鋼絲，每束32根；其他內(nèi)容鮮見設計說明書。橋面設雙向橫坡，%。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。以上標高均為假定標高系統(tǒng)。－，砂礫顆粒較大，地下水較豐富?；旌蛶r：褐黃色，強風化，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25－35cm，個別甚至達40cm左右。砂礫顆粒強度較高，軟弱顆粒含量較少?；旌蛶r：強風化，碎石狀。鉆孔過程中于標高3－6米左右地段常?？妆谒洌袝r越發(fā)嚴重，以致鉆孔無法繼續(xù)鉆進，成為廢孔。 第二章 方案比選 方案一：預應力鋼筋混凝土簡支梁（錐型錨具） 基本構造布置（一）設計資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊藴士鐝剑?0m（墩中心距），全橋共：480米，分12跨，主梁全長：，橋面凈空：凈—9米，2，計算跨徑：。,。這里取10cm。為了排除橋面積水，橋面設置預制混凝土集水井和φ10cm鑄鐵泄水管，布置在拱頂實腹區(qū)段。（二）橫截面布置本設計采用公路橋涵標準圖40米跨徑的定型設計，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值為： 圖5計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，因為很顯然1號梁的橫向分布系數(shù)最大，故只需計算1號梁的橫向分布系數(shù)：汽20： 掛100： 人群荷載： 支點截面的橫向荷載分布系數(shù)計算，該截面用杠桿原理法計算，繪制荷載橫向影響線并進行布載如下圖 汽20： 掛100： 人群荷載： 活載的內(nèi)力計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)力計算表類別汽20掛1001+μmc最大彎矩及相應剪力Pi6012012070130250250250250yi相應Q（KN）相應Q（KN）335484201號梁內(nèi)力值最大剪力及相應彎矩合力P2120+60=3002504=1000YPy267081201號梁內(nèi)力值 1號梁支點最大剪力計算表 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截面變化點截面支點截面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 預應力鋼束的估算及其布置 1．按使用階段的應力要求估算鋼束數(shù) 式中：M—使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩，按表10取用； C1—與荷載有關的經(jīng)驗系數(shù)，對于汽20，C1=；對于掛100， 取C1=； —一根32φs5的鋼束截面積，即：=32π φs5碳素鋼絲的標準強度，=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算彎距，按表9取用； C2—估計鋼束群重心到混凝土合力作用點力臂長度的經(jīng)驗系數(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力外，其余各束均為傳力錨固應力，可計算出墊板1； β—混凝土局部承壓時的縱向力，按下式計算： β= Ad—局部承壓的計算底面積（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度提高系數(shù)，按下式計算： Ahe—包羅在鋼筋網(wǎng)配筋范圍內(nèi)的混凝土核心面積； Ra—混凝土抗壓設計強度，對于40號混凝土，Ra=，考慮在主梁混凝土達到90%強度時開始張拉鋼束，所以= Ra=； Rg—間接鋼筋抗拉設計強度，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）驗算正截面強度 按規(guī)范，計算公式為： 式中：γc—混凝土安全系數(shù)。（2）混凝土主應力驗算 此項驗算包括混凝土主拉應力和主壓應力，對前者驗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，而驗算后者是保證混凝土在沿主壓應力方向破壞時也具有足夠的安全度。因此就法向應力而言，表明在主梁混凝土達到90%強度時可以開始張拉鋼束。對于鋼墊板2：