【正文】 苦竹溪橋 設(shè)計(jì) 8 荷載橫向分布系數(shù) 跨中橫向分布系數(shù) 本橋雖有 100mm 現(xiàn)澆橋面整體化混凝土，但基本結(jié)構(gòu)仍是橫向鉸接受力，因此，汽車荷載橫向分布系數(shù)按截面 10 塊板鉸接計(jì)算。 （ 4）計(jì)算混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)傳力錨固齡期為 7d。 綜上所述 ，由于 本橋 跨度不大，經(jīng)過(guò)上述方案的比較，決定采用 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土 簡(jiǎn)支空心板 橋 為推薦方案 。至于橋梁美觀，要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境條件而定。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用 20m 預(yù)應(yīng)力混凝土 空心板 梁，橫橋向 5 片主梁，縱向 3 跨； 下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)采用 U 臺(tái)，橋墩采用柱式墩，橋臺(tái)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋墩采用樁基礎(chǔ) 。 本橋 進(jìn)行了上部 主體 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了上部結(jié)構(gòu) 主梁 橫 斷面形式，擬定了 空心板梁的截面尺寸，計(jì)算了荷載橫向分布系數(shù)以及主梁內(nèi)力，進(jìn)行了配筋設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。 行車平穩(wěn) ； 轉(zhuǎn)體施工較復(fù)雜 ， 施工技術(shù)要求高 。 主要材料 預(yù)應(yīng)力鋼筋： 采用 PC高強(qiáng)度低松弛（Ⅱ級(jí)松弛）七股型鋼絞線，其應(yīng)符合圖紙要求及《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（ GB/T 52242020） 1 7相關(guān)要求。 計(jì)算參數(shù)： （ 1） 混凝土重力密度采用 26kN/m3。 邊板 =(++)/*= 中板 = 車道折減系 數(shù) 雙車道車道折減系數(shù)為 1。 本例計(jì)算跨徑為 ? ?k 1 9 . 6 5P 0 . 7 5 ( 1 8 0 1 8 0 ) 1 7 8 . 8 K N5 0 5?? ? ? ?。 箍筋的種類為 HPB300， 250sdf MPa? ， 10sE MPa?? ，直徑為 10mm，每排箍筋為 4肢。放松2020屆橋梁工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)刻的混凝土齡期為 7天，進(jìn)行橋面系施工時(shí)刻的混凝土齡期為 90 天，鋪裝層參與受力時(shí)刻的混凝土齡期為 95 天。 對(duì)于板式結(jié)構(gòu)， 公式 右邊計(jì)算值可乘以 的提高系數(shù)則 ??????? ? 3 5 9 . 0 K N9500631 . 8 . 2 5 x 0 3 doV? 值，由此可知，本例預(yù)制空心板的尺寸滿足《預(yù)規(guī)》第 條要求，但箍筋仍需計(jì)算設(shè)置。待板身混凝土達(dá)到 ,k 時(shí)再進(jìn)行第二階段高溫養(yǎng)護(hù)。 2020屆橋梁工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 A0 I0 Y0 頂寬 底寬 高度 面積 形心 形心處 Nty Mty1 +07 2 +07 3 +07 4 +07 5 +07 分塊序號(hào)邊板正溫差效應(yīng)計(jì)算表?yè)Q算截面特性 分塊截面特性 Tyαc Ec分塊作用效應(yīng)合計(jì) A0 I0 Y0 頂寬 底寬 高度 面積 形心 形心處 Nty Mty1 +07 2 +07 3 +07 4 +07 5 +07 分塊作用效應(yīng)合計(jì)中板正溫差效應(yīng)計(jì)算表分塊序號(hào)換算截面特性 分塊截面特性 Ty αc Ec 反溫差應(yīng)力將 yt 取負(fù)值代入上式，按《預(yù)規(guī)》附錄（ B3）乘以 計(jì) 算。 σ pe=σ con σ l2σ l3 σ l5==（ MPa） )( kpeLtr m????? ?? 邊板有效根數(shù) H/2 處 =7*(+)/= L/4 處 =(7+2*2)*+2*()/ = 跨中處 =(7+3*2)*=13 中板有效根數(shù) H/2 處 =6*(+)/= L/4 處 =(6+2*2)* +2*()/= 跨中處 =(6+3*2)*=12 6）混凝土的彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 根據(jù)《預(yù)規(guī)》第 條，先張法混凝土構(gòu)件放松鋼筋時(shí)，由混凝土壓縮引起的損失為 pcEp4 L ??? ? 式中 pc? — 在計(jì)算截面鋼筋重心處，由全部鋼筋預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力（ Mpa ） Ep? — 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝彈性模量的比值 Ep? = 45 ??? pc? 00p0p00p0 yI eNAN ?? 式中： NPO=? POAP M p a ) 1 3 0 5 . 6 ( 26402 3 .41 3 9 5 5 L3 L2 Lc o np0?????? ????? epo=YP ， YO=hOYOX 苦竹溪橋 設(shè)計(jì) 30 面積 慣性矩 形心位置跨中 +07 +08 L/4 +07 +08 H/2 +07 +08 跨中 +07 +08 L/4 +07 +08 H/2 +07 +08 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量σ l4邊板中板σ pc和 σ l4計(jì)算表板號(hào)截面換算截面Ap σ p0 Np0 e0 σ pc混凝土彈性模量 7）混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失 按《預(yù)規(guī)》第 條計(jì)算： ? ? ? ?? ?pst0,tuPcEpt0t u,csp6 L ?? ????? ?? ?? 《預(yù)規(guī)》 ?式中混凝土收縮和徐變系數(shù)終極值 ? ?t0,tucs? ， ? ?t0,tu? 假定環(huán)境年平均相對(duì)濕度RH=55%，傳力錨固混凝土齡期為 7d。 A p A s 0 . 0 0 0 3 1 8 8 0 . 0 0 1 0 0 51 0 0 1 0 0 0 . 4 2 1b h 0 0 . 3 0 6 0 . 9 5 0? ??? ? ? ? ??中 sv? — 斜面內(nèi)箍筋含筋率 ?sv? ASV/ 箍筋采用四肢φ 10， Asv=4*= m2， fsv=195MPa 箍筋間距 ?vS 2)(..)(doosvsvkcuVr bhfAfP??? ???? As(m2) Ap(m2)L/4 226 249 50 195000 H/2 468 515 50 195000 L/4 206 226 50 195000 H/2 449 494 50 195000 抗剪極限承載能力計(jì)算——箍筋間距P(%) α1 * α2 *α3 fcuk板號(hào) 截面 γ0 Vd γ0 V d Asv fsv Sv邊板中板配筋 腹板寬度有效高度h 0根據(jù)《預(yù)規(guī)》第 條要求，箍筋間距不大于梁高 1/2，且不大于 2400mm ，箍筋含筋率 R235 PV≥ %，在支座中心向跨徑方向長(zhǎng)不小于 1 倍梁高內(nèi)箍筋間距不宜大于 100mm 。 As Ap跨中 1933 2126 2352 滿足要求L/4 1452 1597 2056 滿足要求跨中 1722 1894 2108 滿足要求L/4 1301 1431 1822 滿足要求板號(hào) 截面抗彎極限承載能力計(jì)算γ0 Md γ0 M d 配筋 平均寬度b 有效高度h 0 受壓區(qū) 高度x Mud γ0 M d ≤Mud邊板中板X(qián)值小于板頂厚度，符合假定?？招陌鍨椴糠诸A(yù)應(yīng)力 A類構(gòu)件，超張拉。 苦竹溪橋 設(shè)計(jì) 22 彎矩 剪力 彎矩 剪力 彎矩 剪力永久 Sgk Sqk (不計(jì)沖擊力) 溫度梯度效應(yīng)另計(jì)ψ1Sq k=0 .7S qk ψ2Sq k=0 .4S qk 永久 Sgk Sqk (不計(jì)沖擊力) 溫度梯度效應(yīng)另計(jì)ψ1Sq k=0 .7S qk ψ2Sq k=0 .4S qk 作用短期和長(zhǎng)期效應(yīng)組合表板號(hào)作用分類組合計(jì)算表達(dá)式跨中 L/4 H/2邊板可變Ssd=Sgk+Sld=Sgk+中板可變Ssd=Sgk+Sld=Sgk+ 截面配筋 、 預(yù)應(yīng)力筋估算 及截面幾何特性 材料及截面配筋 1 混凝土 強(qiáng)度級(jí)別為 C50。 80mm瀝青 混凝土鋪裝重力密度取γ =24kN/m3 ，每平方米重量為 24*=。經(jīng)過(guò)失效處理后，空心板的預(yù)應(yīng)力鋼束的有效長(zhǎng)度是根據(jù)計(jì)算跨徑各八分點(diǎn)計(jì)算的鋼絞線根數(shù)。 （ 3）計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失時(shí)計(jì)入加熱養(yǎng)護(hù)溫度差 20℃引起的預(yù)應(yīng)力損失 。 造價(jià)低。 第 3 章 方案設(shè)計(jì)與比選 方案比選 比選方案的主要標(biāo)準(zhǔn) 橋梁方案比選有四項(xiàng)主要標(biāo)準(zhǔn)：安全，功能，經(jīng)濟(jì)與美觀，其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。 橋面凈寬： (護(hù)欄 )+(人行道 )+7m(車行道 )+(人行道 )+(護(hù)欄 )=，設(shè)計(jì)荷載為公路 Ⅱ級(jí) 。 關(guān)鍵詞 ： 裝配式 預(yù)應(yīng)力混凝土 空心板 梁； 柱式墩；大基礎(chǔ) ；樁基礎(chǔ) 。 美觀性 結(jié)構(gòu)美觀 。 普通鋼筋 采用 HRB400、 HPB300 鋼筋 ， HPB300 鋼筋其質(zhì)量應(yīng)符合 的規(guī)定， HRB400 鋼筋其質(zhì)量應(yīng)符合 要求。計(jì)算過(guò)程中，考慮 5cm 混凝土鋪裝參與結(jié)構(gòu)受力（鉸縫混凝土在計(jì)算截面特性時(shí)不考慮）。 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： MPaf pd 1260? 苦竹溪橋 設(shè)計(jì) 10 汽車荷載沖擊系數(shù)計(jì)算 汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù) 簡(jiǎn)支板結(jié)構(gòu)基頻 cc1 2 cEIf 2 ml?? —— 《通規(guī)》條文說(shuō)明 4 C50 混凝土 2104c m/N103 .4 5M p ???? 板跨中處單位長(zhǎng)度質(zhì)量： gGmc ? ， 其中 G — 跨中縱橋向每延米結(jié)構(gòu)自重（ N/m）， g— 重力加速度 )s/m( 2? 上部結(jié)構(gòu)重量 =26*=（ kN/m） ∴ )m/NS( 22c ?? Ic= Hz 05 922 .6 2f 1021 ????? ? 按照《通規(guī)》第 條，沖擊系數(shù) ? 可按下式計(jì)算： 當(dāng) ?? 時(shí)， )f(1 7 6 7 ??? ∴ 1 5 )0 9 0 (1 7 6 7 l ???? 車道折 減系 數(shù) 汽車荷載的局部加載的沖擊系數(shù) 采用 ?? 。 kq ? 計(jì)算剪力時(shí)， kP 178 .8 214 .56K N? ? ? 計(jì)算跨中、 L/ H/2 截面荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 ? ? ? ?k k kS 1 q A P y? ??? ? ? 兩列車布載控制設(shè)計(jì)，橫向折減系數(shù) 1?? ， A 為內(nèi)力影響線面積， y 為內(nèi)力影響線豎標(biāo)值。在板端處箍筋間距為 ，單側(cè)布置長(zhǎng)度為 。 各控制截面（ H/ L/ L/ 3L/跨中） 預(yù)應(yīng)力鋼筋根數(shù)：邊板為 11 13，中板為 1 12。 箍筋設(shè)置 以中板 H/2 斷面控制設(shè)計(jì)。 ∴ M p a 40202)(2 123 L ????? tt? 4）由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失σ l5 根據(jù)規(guī)范 公式（ ）計(jì)算。 正溫差 反溫差預(yù)制板上緣 aa bb 0 0 cc 0 0 鋼筋合力點(diǎn) 0 0 底面 1 0 0 預(yù)制板上緣 aa bb 0 0 cc 0 0 鋼筋合力點(diǎn)。 混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，則張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度級(jí)別為*C50=C45。 A p A s 0 . 0 0 0 3 7 2 0 . 0 0 1 2 0 61 0 0 1 0 0 0 . 4 3 7b h 0 0 . 3 8 0 0 . 9 5 0? ??? ? ? ? ??邊 中板 H/2 斷面處預(yù)應(yīng)力鋼筋有效根數(shù)為 根，普通鋼筋為 5 根，Ap=*=， As=6*= m2。 換算截面幾何特性計(jì)算 面積 慣性矩 形心位置 面積 慣性矩 形心位置跨中 L/4 H/2 跨中 L/4 H/2 中板邊板板號(hào) 截面預(yù)制階段換算截面 使用階段換算截面換算截面特性 注：使用階段截面示意圖（單位 mm） 2020屆橋梁工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 區(qū)域面積 區(qū)域形心 靜矩 區(qū)域面積 區(qū)域形心 靜矩 區(qū)域面積 區(qū)域形心 靜矩跨中 L/4 H/2 跨中 L/4 H/2 預(yù)制階段換算截面靜矩計(jì)算表板號(hào)截面形心位置S0aa S 0 b b ( 截面形心處) S0cc邊板中板區(qū)域面積 區(qū)域形心 靜矩 區(qū)域面積 區(qū)域形心 靜矩 區(qū)域面積 區(qū)域形心 靜矩跨中 L/4 H/2 跨中 L/4 H/2