【正文】 橋墩沿縱向的水平力以及當蓋梁在沿橋縱向設置兩排支座時，上部結構活載的偏心力對蓋 梁將產生扭矩，應予以計入。四級公路上重型車輛少時，其橋涵設計所采用的公路 — Ⅱ 級車道荷載的效應可乘以 的折減系數，車輛荷載的效應可乘以 的折減系數。標準跨徑 mL ? ，計算跨徑ml ? 。 36 圖 中橫隔梁內力影響線 （ 尺寸 單位： cm） (3)截面內力計算 將所求得的計算荷載 oqP 在相應的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計入沖擊影響力 (1 )?? ，則得到如下結果 ： 37 公路－ II 級 彎距 23M? 23M? = ?? ??? oqP)1( = mkN ??????? )0 2 2 ()( 剪力 1Q右 1Q右 (1 ) oqP? ? ?? ? ? ? ?? )( ?????? 承載能力極限狀態(tài)內力組合 （ 鑒于橫隔梁的結構自重內力甚小，計算可略不計 ） ： 基本組合 mkNM ?????? a x,32 a x1 ????右，Q 截面設計、強度驗算 (1) 正彎矩配筋 按 《公預規(guī)》第 條規(guī)定， 取 a =8cm ，則 cmh 778850 ??? 。 按 公預規(guī) 第 條規(guī)定，矩形截面受彎構件的截面尺寸應符合下列要求，即： 951 0 0 30,30 ??????? ?? bhfV kcud? kNVkN j 3 9 0 7 ??? 按 公預規(guī) 第 條規(guī)定： 951 0 0 30230 ???????? ?? bhfV tdd ?? kNVkN j 3 9 ??? 故不需要進行斜截面抗剪承載力計算，僅按構造要求配置箍筋。 短期荷載作用下主梁撓度驗算 主梁計算跨徑 mml 19500? ， 40 號混凝土的彈性模量 ac MPE ?? ，為簡化計算，取梁 4/l 處截面的換算截面慣性矩 490 mmI ?? 作為全梁的平均值來計算 。為 N1 鋼束梁端錨具及間接鋼筋的構造布置圖。39。在此僅以跨中截面為例， 其他截面均可用同樣方法計算 。cuf 相 25 應的抗壓強度、抗拉強度標準值，本設計考慮混凝土強度達到C40時開始張拉預應力鋼束，則 MPafck 39。 驗算混凝土截面下緣的最大壓應力和上緣的最大拉應力。 (1) 正截面強度驗算 ① 求受壓區(qū)高度 x 23 略去構造鋼筋的影響，由 ??0x 可求得所需混凝土受壓區(qū)面積 haA 為 cmR ARAayyha ????? 21 11 8481 48 cm??? 說明 x 軸位于翼緣 板 內。至于裂縫出現階段，《公預規(guī)》根據公路簡 22 支梁標準設計的經驗，對于全預應力梁在使用荷載作用下，只要截面不出現啦應力就不必進行抗裂性驗算。此時，預應力損失值僅考慮預應力鋼筋錨固時 (第一批 )的損失，普通鋼筋應力 6l? 應取為 0， pc? 值不得大于傳力錨固時混凝土立方體抗壓強度 39。 19 表 跨中截面摩擦應力損失 1s? 的計算 鋼束編號 o??? ?? x (m) kx ? ?kxe ??? ??1 k? sI? 度 弧度 3 1488 2 1488 1 1488 錨具變形、鋼絲回縮引起的預應力損失 2s? 按《公預規(guī)》 第 條 規(guī)定 , 2s? 可按平均值計算 即 ys Ell ???2? 其中， l? 由表查得，錐形錨具為 6mm，兩端同時張拉，則 mmmml 1262 ???? ；l 取各鋼束錨固點間的平均長度計算， cml 9 9 9 5 0 ???? （各束錨固點距支座中心線平均距離為 ），故 as 52 ????? 分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應力損失 4s? 混凝土彈性壓縮引起的應力損失取按應力計算需要控制的截面進行計算。相應的鋼束豎向間距為 30cm。 ① 號梁 )( )( 64 31??????? ???????? ?yabyy ekRACMn ② 號梁 )(1018 30 643 ??????? ?? ?n (2)按 承載能力極限狀態(tài) 估算 鋼束數 根據極限狀態(tài)的應力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達到極限強度時，應力圖式呈矩形，預應力鋼束也達到標準強度 byR ，則鋼束數的估算公式為：02 hRACMnbyy j ????? 式中： M —— 經荷載組合并提高后的跨中計算彎矩 ； 16 2C —— 估計鋼束群重心到混凝土合力作用點力臂長度的經驗系數， 在這里取 ?C ； 0h —— 主梁有效高度 ，即 mahh y ????? 。它就是將各種作用效應乘以相應的系數后，按《橋規(guī)》規(guī)定進 行效應組合而得到的內力值。 表 荷載 橫向分布系數匯總 梁號 荷載位置 公路－ II 級 ① 號 主梁 跨中 cm 支點 0m 梁號 荷載位置 公路－ II 級 ②號 主梁 跨中 cm 支點 0m (3)計算活載內力 在活載內力計算中，本設計對于橫向分布系數的取值作如下考慮：計算主梁活載彎距時，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數 cm ，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標位于橋跨中部，故也按不變化的 cm 來計算。 主梁活載內力計算分為兩步：第一步求某一主梁的荷載橫向分布系數 m；第二步應用主梁內力影響線，將荷載 P 乘以橫向分布系數后，在 縱向按不利位置的內力影響線上加載，求得主梁最大活載內力。為了翼板與腹板連接和順，在截面 轉 角處設置圓角，以減小局部應力和便于脫模。 ② 主梁腹板厚度 在預應力混凝土梁 中腹板處 因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15。 鋼板和角鋼：制作錨頭下支承墊板、支座墊板等均用普通 A3 碳素鋼，主梁間的聯接用 16Mn 低合金結構鋼鋼板?？傊窈蠊皹蛉詫⑹俏覈窐蛄旱囊环N主要形式。 板橋跨徑超過一定限度時，截面的增高使自重加 大。 2 簡支梁的設計主要受跨中正彎距的控制。 1 1 工程概況及橋型方案比選 工程概況 基本條件 本工程位于隆回縣橫板橋鎮(zhèn)， 設計橋梁的 河床斷面標高如表 所示。在鋼筋混凝土簡支梁橋中，經濟合理的常用跨徑在 20m 以下。預應力混凝土空心板橋常用跨徑范圍為 8～ 16m。 圖 石拱 橋 技術經濟比較和最佳方案的確定 觀橋梁的發(fā)展，從安全考慮石拱橋用的已經越來越少；空心板橋安全 性比石拱橋要高，但比起梁橋又稍差；連續(xù)梁橋對橋下凈空要求高，造價高； 預應力混凝土簡支T 形梁橋 在小橋中用途最廣，由于 T 梁可以預制，施工速度比同類型橋梁要快等許多優(yōu)點， 經過上述方案的比較 ，決定采用 預應力混凝土簡支 T 形梁橋 。 按后張法工藝制作主梁， 采用 45 號優(yōu)質碳素結構鋼的錐形錨具，錐形錨具外徑110mm，高度 53mm，錨孔直徑 57mm；預留孔道采用直徑 50mm 抽拔橡膠管 。標準圖的 T梁腹板厚度均取 16cm。 2 根據以上擬定的主梁尺寸 ,見右圖 所示 ,進行主梁截面幾何特性計算 ,為主梁內力計算做好準備 ,跨中 截面幾何特性見表 所示 。根據《橋規(guī)》要求，對汽車荷載還必須考慮沖擊力的影響。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數沿橋跨的變化曲線取 值，即從支點到 /4l 之間，橫向分布系數用 0m 與 cm 值 用 直線 內 插 法 ，期于區(qū)段取 cm值。 根據《橋規(guī)》規(guī)定，當永久作用與汽車荷載和人群荷載組合時，基本組合的效應組合表達式為： )( 2100 KQKQGI kud SSSS ???? ?? 13 式中： KQS1 、 KQS2 — 分別為汽車荷載和人群荷載效應的標準值。 ① 號梁 64302?????? ??????? ?hRAC Mn byyj ② 號梁 643 ?????? ???n 對于全預應力梁，希望在彈性階段工作，同時邊主梁與中間主梁所需的鋼束數相差不多，為方便鋼束布置和施工，同時為了更安全，主梁統(tǒng)一確定為 3 束。 為簡化計算和施工，所有鋼束布置得線形均選用兩端為圓弧線中間再加一段直 17 線，并且整根束道布置在同一個豎直面內。也可直接按簡化公式進行計算，即 此項預應力損失，對于簡支梁一般可取 4/l 截面按以下公式進行計算，并以其計算結果作為全梁各鋼束的平均值。cuf 的 倍。 計算截面的確定 由《公預規(guī)》第 條規(guī)定 T 形截面梁的翼緣有效寬度 39。 翼緣板受壓區(qū)高度 cmx 12? ， cmhh 1121212480 ????? 則 cmhcmx 1 0 ?????? ? ② 驗算 正截面強度 極限狀態(tài)時，受拉區(qū)全部縱向鋼筋合力作用位置 4 8 0 8 1 3 2 0 1 0 0 2 0 3 5 2 8 0 4 0 9 5 . 0 64 8 0 8 1 3 2 0 2 0 3 5 2 8 0p p y p s y sp p y s yA f a A f aa m mA f A f? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 0 124 0 95. 06 114 4h h a m m? ? ? ? ? 按 pA 計算時， 0 12 40 10 0 11 40iph h a m m? ? ? ? ? 預應力筋合力點處混凝土應力為零的預應力鋼筋有效應力為 MP apcElc onp 550 ?????????? ?????? 1001bipy pic u s c ux fhE? ???????? 114 0 424 .08bi ix h m m? ? ? ? 按 sA 計算時， 0 12 40 40 12 00jsh h a m m? ? ? ? ?， 100 .5 6 11bjyjs cuxfhE????? 0. 56 1 67 3. 2bj ojx h m m?? 所以04 2 4 . 0 8m in ( , ) 4 2 4 . 0 8 , 0 . 3 7 01 1 4 4 . 9 4bb b i b j b xx x x m m h?? ? ? ? ?。 根據《公預規(guī)》第 ，施工階段正截面應力應符合下列要求： M P af ckcc 39。 ? ， MPaftk 39。 根據《公預規(guī)》 第 規(guī)定 ， 受壓區(qū)混凝土的最大壓應力 ： 26 未開裂構件 0 .5 0 0 .5 0 2 6 .8 1 3 .4 0k c pt c kf M P a??? ? ? ? ? 允許開裂構件 M P afckcc ??? 式中 ：pe?—— 全預應力混凝土和 A類預應力混凝土受彎構件，受拉區(qū)預應力鋼筋扣除全部預應力損失后的有效預應力； pt? —— 由預 加 力產生的混凝土法向拉應力， 后張法構件按《公預規(guī)》公式（ ） 計算 。00 式中： cx? —— 在計算主應力點，由預加力和按作用（或荷載）短期效應組合計算的彎矩 sM 產生的混凝土法向應力； cy? —— 由豎向預應力鋼筋的預加力產生的混凝土 豎向壓應力； ?—— 在計算主應力點，由預應力彎起鋼筋的預加力和按作用（或荷載）短期效應組合計算的剪力 sV 產生的混凝土剪應力；當計算截面作用有扭矩時，尚應計入由扭矩引起的剪應力；對后張預應力混凝土超靜定 結構，在計算剪應力時，尚宜考慮預加力引起的次剪力； pc? —— 在計算主應力點，由扣除全部預應力損失后的縱向預加力產生的混凝土法向預壓應力，按《公預規(guī)》公式 ()或 ()計算； 0y —— 換算截面重心軸至計算主應力點的距離； n—— 在同一截面上豎向預應力鋼筋的肢數； 39。 根據 《 公預規(guī) 》 第 條 規(guī)定 ，配置 間接鋼筋的混凝土構件，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應滿足下列要求： s cd lF f A??? blAA?? 式中： ldF —— 局部受壓面積上的局部壓力設計值，