【正文】 TIaEIGl i221211? 式中： G=； l=；∑ IT= 6=； a1=。求支點(diǎn)和變化點(diǎn)截面活載剪力時(shí)，由于主要荷重集中在支點(diǎn)附近 而應(yīng)考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到 L/4 之間，橫向分布系數(shù)用 mo 與mc值直線插入，其余區(qū)段均取 mc值。 m) S (kN采用夾片式群錨，φ 70 金屬波紋管成孔。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且 N N2 在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。 =8877mm 由 Lb2=R* 2tan4? 確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 : Lb2=R* 2tan4? =278000 ?1tan =4853mm 所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為 : Lw= Ld+ Lb2=8877+4853=13730mm 則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 : xk=（ 29300/2 + 122）－ Lw=14772－ 13730=1042mm 根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等，所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為： Lb1= Lb2*cosθ 4=4853 cos2176。 鋼束平彎段的位置及平彎角 N N N3 和 N4 四束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在兩個(gè)水平面上，而在錨 固端四束鋼絞線則都在肋板中心線上，為實(shí)現(xiàn)鋼束的這種布筋方式， N N4 在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎道肋板中心線上，為了便于施工中布置預(yù)應(yīng)力管道， N2 和 N4在梁中的平彎采用相同的形式，其平彎位置如圖 14 所示。本設(shè)計(jì)中的 T形梁從施工到運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷了如下三個(gè)階段： 25 主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋 主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時(shí)管道尚未壓漿，所以 該截面的截面特性計(jì)算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響， T 梁翼板寬度為 1500mm。 預(yù)應(yīng)力損失值因梁截面位置不同而有差異，現(xiàn)以跨徑四分點(diǎn)截面（既有直線束，又有曲線束通過(guò)）為例，說(shuō)明各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算方法。 =，所以空間轉(zhuǎn)角為 θ N2= ????? 93 22222 vH ?? ，θ N4= ????? 3 5 3 22242 vH ?? 。將各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻影響長(zhǎng)度列表計(jì)算于表 15 中。 θ v4=2176。 各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表 表 12 受力階段 計(jì)算 截面 A(mm) yu (mm) yb (mm) ep= yb －ap(mm) I(mm4) W(mm3) Wu=I / yu Wb=I / yb Wp=I / ep 階段1 跨中 723356 767 1133 1008 109 108 108 108 L/4 729613 776 1124 999 109 108 108 108 變化點(diǎn) 723356 773 1127 1002 109 108 108 108 支點(diǎn) 1193231 831 1069 944 109 108 108 108 階段2 跨中 753598 834 1066 941 109 108 108 108 L/4 753598 819 1081 956 109 108 108 108 變化點(diǎn) 753598 806 1094 969 109 108 108 108 支點(diǎn) 1223473 842 1058 933 109 108 108 108 階段3 跨中 826593 726 1174 1049 109 108 108 108 L/4 826593 718 1182 1057 109 108 108 108 變化點(diǎn) 826593 710 1190 1065 109 108 108 108 支點(diǎn) 1296468 794 1106 981 109 108 108 108 27 第 5章 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。 ????????? ppdfcd Afxbf ，所以不用配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋。 當(dāng) ? ?21)(0 bbki LLxx ???? 時(shí)， i點(diǎn)位于圓弧彎起段，按下式計(jì)算 ci及θ i ： ? ?22c kii xxRR ???? ? ?R xx kii ?? ?1sin? 當(dāng) ? ?21)( bbki LLxx ??? 時(shí)， i點(diǎn)位于靠近錨固端的直線段，此時(shí)θ i=θ 4=2176。 鋼束各控制點(diǎn)位置的確定 以 N4 鋼號(hào)為例，其彎起布置如圖 13 所示。6176。 對(duì)于 A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂性要求，跨中截面所需的有效預(yù)加力為： ???????? ???WeAfWMNptkspe1式中的 Ms 為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；由表 8 有： Ms=MG1+MG2+MQs=++= kN 變化點(diǎn)截面汽車(chē)荷載 2021mmV變化點(diǎn) M 變化點(diǎn)LL2 00 0* (L20 00 )/L(L2 00 0)/L2 00 0/L 圖 10 變化點(diǎn)截面汽車(chē)荷載內(nèi)力影響線 如圖 10 所示， ???? 22LLyM ； ???? LAM ； ??? LLyV 2 ； ? ? ???????? LAVm2 17 支點(diǎn)截面汽車(chē)荷載 支VL1 圖 11 支點(diǎn)截面汽車(chē)荷載內(nèi)力影響線 如圖 11所示， 1?Vy m ； ???? 121 LAV 。 表 5 梁號(hào) η i1 η i2 η i3 η i4 η i5 η i6 1 2 3 4) 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù) 1 號(hào)梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖 6 所示。 計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù) 跨中的荷載橫向分布系 數(shù) mc 本橋梁跨內(nèi)設(shè)三道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為： ???Bl 所以可以按剛性橫梁法來(lái)繪制橫向影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù) mc 1) 計(jì)算主梁抗扭慣矩 IT 對(duì)于 T 形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算： IT=??mi iiitbc13 式中： bi和 ti—— 相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度； 11 ci—— 矩形截面抗扭剛度系數(shù)； m—— 梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。 9 影響線Q影響線MXMXQBAg 圖 4 恒載內(nèi)力計(jì)算圖 主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為： ? ? glM 2121 ??? ?? ； ? ?lg2121 ?? ??Q 恒載內(nèi)力計(jì)算見(jiàn)表 3。變化點(diǎn)截面（腹板開(kāi)始加厚處）到支點(diǎn)的距離為 2021mm，其中還設(shè)置一段長(zhǎng)為 500mm的腹板加厚過(guò)濾段。 現(xiàn)澆部分 6 計(jì)算截面幾何特征 將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特征性 列表計(jì)算見(jiàn)表 2。綜上所述，本設(shè)計(jì)中取用1900mm 的主梁高度是比較合適的。可以減少預(yù)應(yīng)力的收縮、徐變引起的變形。另一方面。拱橋上部結(jié)構(gòu)由主孔圈和拱上建筑組成，主拱圈是拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)，拱橋的下部結(jié)構(gòu)由橋墩、橋臺(tái)及基礎(chǔ)組成，用以支承橋跨結(jié)構(gòu)，將橋跨結(jié)構(gòu)的荷載傳至地基。并考慮施工單位的施工能力和機(jī)械設(shè)備。 工期：一座橋梁建設(shè)工期的長(zhǎng)短與造價(jià)有很大的關(guān)系，上下部構(gòu)造的類(lèi)型的橋梁，要求特種設(shè)備的新體系的工期也長(zhǎng)；非就地取材的橋型，不僅造價(jià)高，而且工期長(zhǎng)；采用腳手架施工的工期長(zhǎng)。其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。 結(jié)構(gòu)計(jì)算著重進(jìn)行了上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算，包括截面尺寸的擬定，內(nèi)力計(jì)算（恒載內(nèi)力，活載內(nèi)力和附加內(nèi)力的計(jì)算，內(nèi)力組合以及影響線），配筋設(shè)計(jì)，施工階段和使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算，承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算，剛度驗(yàn)算，變形驗(yàn)算。在確定方案時(shí)，根據(jù)調(diào)研及查閱大量的資料，在此橋位上布置了鋼管混凝土橋， 鋼筋混凝土箱型拱橋 及預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 型梁橋三種設(shè)計(jì)方案，根據(jù)“安全，功能，經(jīng)濟(jì)，美觀”的原則，對(duì)各種橋型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比選，而預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 型梁橋在此橋位上更具有競(jìng)爭(zhēng)力，反映在工程造價(jià) 比較低，施工工期短，施工技術(shù)成熟，因此，最終選擇了預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 梁橋?yàn)樵O(shè)計(jì)方案。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D60－ 2021） 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋 涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D62－ 2021） 《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)》（橋梁上冊(cè)）（人民交通出版社 ） 2 基本計(jì)算數(shù)據(jù)表 表 1 名稱(chēng) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù) 混 凝 土 立方強(qiáng)度 彈性模量 軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 f Ec fck ftk fcd ftd MPa MPa MPa MPa MPa MPa 50 104 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 彈性 模量 抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 最大控制應(yīng)力 σ con 使用荷載作用階段極限應(yīng)力： 荷載組合 I 荷載組合 III fpk Ep fpd fpk fpk MPa MPa MPa MPa MPa MPa 1860 105 1260 1395 1209 1302 材料 容重 鋼筋混凝土 瀝青混凝土 鋼絞線 γ 1 γ 2 γ 3 kN/m3 kN/m3 kN/m3 鋼束與混凝土的彈 性模量比 ny 無(wú)量綱 方案比選 比選的標(biāo)準(zhǔn) 比選的標(biāo)準(zhǔn)只要依據(jù)安全、功能、經(jīng)濟(jì)、與美觀。 造價(jià)包括材料費(fèi)、人工費(fèi)和機(jī)械設(shè)備費(fèi)。 施工 選擇的橋型要能采用先進(jìn)的施工方法。因此拱式結(jié)構(gòu)可以充分利用主孔截面材料強(qiáng)度，使跨越能力增大。同時(shí)鋼管的套箍作用大大提高了混凝土的塑性性能，使得混凝土，特別是高強(qiáng)混凝土脆性的弱點(diǎn)得到了克服。由于構(gòu)件制成后要存放一段時(shí)間，因此在安裝是已經(jīng)有了一定的期齡。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃?梁高可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量不多。 圖 3 跨中截面尺寸圖（尺寸單位 mm） 按照以上擬定的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁的跨中截面布置圖，如圖 3 所示。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，同時(shí)也為布置錨具的需要，在距梁端 1830mm ~ 2330mm范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。 恒載內(nèi)力計(jì)算 恒載集 度 預(yù)制梁自重 1) 按跨中截面計(jì)，主梁的恒載集度： g(1)= 26=2) 由于馬蹄抬高形成四個(gè)橫置的三棱柱，折算成恒載集度為： 8 g(2)≈ 2 ? ? 2 ??????????? ???kN/m 3) 由于腹板加厚所增加的重量折算成恒載集度為： g(3)≈ 2 () (+) 26/=4) 邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： （ ） = 端橫隔梁體積： （ ） = 故： g(4)=(3 +2 ) 26/=5) 預(yù)制梁恒載集度： g1=+++= 二期恒載 1) 現(xiàn)澆 T 梁翼板恒載集度： g(5)= 26=2) 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 每片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： = 每片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： = 故： g(6)=(3 +2 ) 26/=3) 鋪裝 8cm 混凝土鋪裝： 26=10cm 瀝青鋪裝： 24=若將橋面鋪裝均攤給六片主梁，則： g(7)=(+)/6=4) 欄桿： 若將欄桿的重量均攤給六片主梁 ，則： g(8)=5) 邊梁二期恒載集度： g2=+++= 恒載內(nèi)力 如圖 4 所示，設(shè) x為計(jì)算截面離左支座的距離，并令α =x/l。因此，本橋梁的折減系數(shù)為 ξ =1。 計(jì)算所得的η ij 值列于表 5 內(nèi)。 16 L/4 截面汽車(chē)荷載 L/4VL/4MLL3