【正文】 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 下部結(jié)構(gòu)計(jì)算—50— 12 下部結(jié)構(gòu)計(jì)算 設(shè)計(jì)資料(1)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造設(shè)計(jì)荷載：城市A級；標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16m， m；上部構(gòu)造：預(yù)應(yīng)力空心板簡支梁。負(fù)一半跨內(nèi)制動力。mKN??—受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值，按下式計(jì)算：cr ??0 =crptkfW???02S??其中 ——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力 在構(gòu)件抗pc? 0pN裂邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力，由 計(jì)算得 ,?——換算截面重心軸以上部分對重心軸的靜矩，其值為0S3 )( /.7..9m??????）（—換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩，由 計(jì)算得，—混凝土軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)值，C50， 。 ???????上? 按《公預(yù)規(guī)》 條，預(yù)拉區(qū)（截面上緣）應(yīng)配置縱向鋼筋，并按以下原則配置： 當(dāng) 時，預(yù)拉區(qū)應(yīng)配置其配筋率不小于 %的縱向鋼筋；39。ck??規(guī)》要求。為此，對本橋應(yīng)計(jì)算在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時預(yù)制空心板的板底壓應(yīng)力和板頂拉應(yīng)力。????跨中預(yù)拱度 ，支點(diǎn) ，???0?河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 驗(yàn)算—39—向做成平順的曲線。39。01?普通鋼筋至換算截面重心的距離： ms ..39。 MPEC? ???cp? ????csE?換算截面面積： 239。afMPatktp ..3. ?????（2）B B 纖維： 2cxcxtp???????????01dBVSbI?S =Bo13 )(10/)(? ?????????? allconp ?????? NANSlP ??mYePlp ?? 00ppceyAI??MPapc ??為豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，在支點(diǎn) ， sM0s?.?? ??MPacxcxtp ????????????????????BB 纖維 ，符合《公預(yù)規(guī)》對fMPatktp . ???部分預(yù)應(yīng)力 A 類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。??0,t?0河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算—30— MPayIeNAppc ..182356900 ???????.?考慮自重的影響,由于收縮徐變持續(xù)時間較長，采用全部永久作用，查表36得空心板全部永久作用彎矩 , ，在全??mkNMGK?? 中 ??mkNlGK??部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為:跨中截面： MPayIt ???： 截 面4l IGKt ?支點(diǎn)截面： ?t?則全部縱向鋼筋重心處的壓應(yīng)力為：跨中截面： ??： 截 面4l 4?支點(diǎn)截面： apc.《公預(yù)規(guī)》， 不得大于傳力錨固時混凝土立方體抗壓強(qiáng)度 的pc cuf?，設(shè)傳力錨固時，混凝土達(dá)到C ，則 =45MP， =，則跨中、45cuf?cuf?L/ ， MPa，均小 MPa，滿足要求。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算—28—8 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失與施工工藝、材料性能及環(huán)境影響等有關(guān)，影響因素復(fù)雜。 kbhftd 3023 ???????? 由于 KNVd .676.??? 因此，不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，梁體可按構(gòu)造要求配置箍筋即可。?所以屬于第一類T型，應(yīng)按寬度 的矩形截面來計(jì)算其抗彎承載m39。普通鋼筋選用HRB335 , , .MPafsd?PaEs5?由公預(yù)規(guī), 20 .. mbhS ??普通鋼筋選用 的HRB335，12? ? 普通鋼筋 布置在空心板下緣一帶(截面受拉邊緣),沿空心板跨長直線布河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置—21—置。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置—19—圖 空心板中板跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 普通鋼筋數(shù)量的估算及布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下，可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋的數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響。本橋以部分預(yù)應(yīng)力 A 類構(gòu)件設(shè)計(jì)，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力 Npe。1Qk——人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值jK 正常使用極限狀態(tài)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合:作用短期效應(yīng)組合表達(dá)式： QjKGKsdSS???式中： ——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；s——永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；GK——不計(jì)沖擊的汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。 ??其中： , ,I mm.??062.?c4河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主梁內(nèi)力計(jì)算及作用效應(yīng)組合—12—=cmmkgG/????代入得: )( Hzf ??所以, = =?1+ = 可變作用效應(yīng)計(jì)算（1）車道荷載效應(yīng)跨中截面(見圖 )兩車道荷載：不計(jì)沖擊時 ()kkMmqpy????汽 kN由于橋梁橫斷面結(jié)構(gòu)對稱，所以只需計(jì)算 1 號至 5 號板的橫向分布影響線坐標(biāo)值。 邊板：q2 = 2*24**+25*+2*25**=中板：q2 = 2*24**+25*+2*25**=由此可計(jì)算出簡支空心板的恒載(自重效應(yīng)),計(jì)算結(jié)果見表 表 永久作用效應(yīng)匯總表（中板）作用效應(yīng) (kN/m)M作用效應(yīng) (kN)V項(xiàng)目作用種類計(jì)算跨徑 跨中 1/4 跨 ) 支點(diǎn) 1/4 跨 跨中1g 02 0 可變作用效應(yīng)計(jì)算本設(shè)計(jì)為城市環(huán)線道路，故汽車荷載采用城市A 級荷載，它由車道荷載和車輛荷載組成。.4cdf 設(shè)計(jì)規(guī)范（1）JTJ01 ［S ］.北京:人民交通出版社,1997 簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》 。采用預(yù)制裝配的施工方法，施工周期短。整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，抗震性能好。 各級荷載可按《橋規(guī)》有關(guān)條文執(zhí)行 主要材料規(guī)格(1)普通鋼筋主要用 HRB335 鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋用鋼鉸線?？傊?，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們達(dá)到基本知識基礎(chǔ)理論、基本技能（三基）和運(yùn)用知識網(wǎng)絡(luò)獲取知識的能力，計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力，外語能力以及文化素質(zhì)，思想品德素質(zhì)，業(yè)務(wù)素質(zhì)（三個素質(zhì)）的訓(xùn)練，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識和技術(shù)，研究，解決本專業(yè)實(shí)際問題的初步能力。近幾十年以來，由于建橋材料性能的不斷改進(jìn)和完善，設(shè)計(jì)理論且趨完美，施工工藝的創(chuàng)新，使得此種橋梁的修建獲得了巨大的發(fā)展空間，在橋梁工程中占有日益重要的地位。另外，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這一過程還可以培養(yǎng)我們實(shí)事求是，謙虛謹(jǐn)慎的學(xué)習(xí)態(tài)度和刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的精神。支座采用的是現(xiàn)代公路橋梁中廣泛采用的板式橡膠支座。： 2+2 ： ；% 5cm 左右； 10cm 左右，主梁截面強(qiáng)度驗(yàn)算時計(jì)入 8cm 左右的鋪裝參與受力。1. 從地形地貌及河流水文條件。經(jīng)濟(jì)性空心板截面可以充分利用材料，經(jīng)濟(jì)合理。橋面總寬:（路基寬 ，城市環(huán)線道路） ，半幅橋全寬 設(shè)計(jì)荷載：城市—A 級 材料規(guī)格預(yù)應(yīng)力鋼筋 鋼絞線，直徑 ,截面面積 ,彈性摸量71? ,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 , 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值MpaEp509.? MPa1860 ?pkf普通鋼筋 HRB335,R235，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 , 抗拉強(qiáng)P。 截面幾何尺寸圖該橋凈空為 +1+2*+3+，全橋?qū)挷捎?9 塊 C50 混凝土空心板預(yù)制件。汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算空心板跨中和 L/4 的橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算。?按結(jié)構(gòu)基頻 的不同而不同,對于簡支板橋:?f2cEIflm??當(dāng) 時, =。V()kkmqpy????汽 KN..834.圖 簡支空心板跨中截面內(nèi)力影響線及加載圖圖 簡支空心板 l/4 截面內(nèi)力影響線及加載圖河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主梁內(nèi)力計(jì)算及作用效應(yīng)組合—14—支點(diǎn)截面剪力計(jì)算支點(diǎn)截面由于車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)時，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長的變化，同樣均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利的同號影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個最大影響線的峰值處，見圖 。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主梁內(nèi)力計(jì)算及作用效應(yīng)組合—16— 空心板作用效應(yīng)組合計(jì)算匯總表跨中截面 四分點(diǎn)截面 支點(diǎn)截面M V M V V序號 荷載類別 KN KN KN1 g1 0 2 g2 0 3 g 總 0 4 可變作用不計(jì)沖擊 5 可變作用計(jì)沖擊 6 標(biāo)準(zhǔn)組合 7 短期組合 8 極限組合 9 長期組合 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置—17—5 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算本橋設(shè)計(jì)時它應(yīng)滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。l?本橋采用 17 股鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋,直徑 ,公稱截面面積 139mm, =1860Mpa, =1260Mpa, = Mpa。0xhbfMcdu??代入上式得: )95(.154..16 x????整理得: ,39。?fh度 ，肋寬b .首先按公式 來判斷截面12439。 ???????? KNxhbfMcdu mKN????計(jì)算結(jié)果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。0 %????svvsA?此處,箍筋間距 ,210ASsvv??????)( 280%)( ?????kNVkcsd ????抗剪承載力滿足要求。設(shè)控制預(yù)應(yīng)力鋼絞線與臺座之間的最大溫差,Ctt0125???則： =23l?MPat3? 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 4l?對于先張拉法構(gòu)件 PeEpl??465.?E00yINApe??slPp6?39。 斜截面抗裂性驗(yàn)算部分預(yù)應(yīng)力 A 類構(gòu)件斜截面抗裂性驗(yàn)算是以主拉應(yīng)力控制，采用作用的短期效應(yīng)組合。預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的反拱度計(jì)算按跨中截面尺寸及配筋計(jì)算，并考慮反拱長期增長系數(shù) 。39。239。 .?uuI跨中反拱度的計(jì)算扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力為（近似取跨中處損失值） MPall ????????? NANs ?則由預(yù)加力產(chǎn)生的彎矩為 8popo ????則由預(yù)加力產(chǎn)生的跨中反拱度，并乘反拱長期增長系數(shù) ，得：2???IElfcPp 08239。MPafPackc ???（2）B B 纖維01dkVSbI??0kcxkpcMyI????MPakcxkcxktp ..22 22 ?????????????????????，符合《公預(yù)規(guī) 》要求。 ????01plueyI???下上下 緣 應(yīng) 力上 緣 應(yīng) 力 ..19610??(2)由板自重產(chǎn)生的板截面上、下緣應(yīng)力由表 ，空心板跨中截面板自重彎矩 mKNMG??由板自重產(chǎn)生的截面法向應(yīng)力為： MPayIulG . ????上下上 緣 應(yīng) 力下 緣 應(yīng) 力 ?放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為： ???下下 緣 應(yīng) 力 ? 1?上上 緣 應(yīng) 力截面上下緣均為壓應(yīng)力，且小于 ，符合《.39。ck? 表中負(fù)值為拉應(yīng)力，正值為壓應(yīng)力，壓應(yīng)力均滿足《公預(yù)規(guī)》要求。239。 ltl????21取34 = 混凝土橋的主板計(jì)算混凝土收縮徐變暫按降溫 計(jì)。?2aletmc?、? 加重力鋼板厚度鋼板用16 ，屈服極限Mu。①城市A級a. 單列車對稱布置時： （ mm）單車列： 0987321???? ??2..026564??（ mm）雙車列： 09821???.52664?）（河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 下部結(jié)構(gòu)計(jì)算—54—??b. 非對稱布置時 圖 （mm ）單列車：由 （11??2i/iea???1=1）已知, ,9?en ，)(22???a則 ??? 2852? . 19094?? .15? ? ?