【正文】 人群3．車(chē)道荷載取值根據(jù)《橋規(guī)》，公路Ⅰ級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：當(dāng)計(jì)算跨徑50m時(shí)， ；當(dāng)計(jì)算跨徑50m時(shí)， ；當(dāng)計(jì)算跨徑在5m到50m之間時(shí)，由線性插值求得，故：計(jì)算彎矩時(shí)： 計(jì)算剪力時(shí)： 跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式4．計(jì)算可變作用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取，從支點(diǎn)至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過(guò)渡到，其余梁段均取。m1Vmax/kNVmax/kN1)第一期永久荷載02)第二期永久荷載03)總永久作用=1)+2)04)可變作用(汽車(chē)) II級(jí)5)可變作用(汽車(chē))沖擊6)可變作用(人群)418,.70 (續(xù)表16)序號(hào)荷載類(lèi)型跨中截面四分點(diǎn)截面N9錨固點(diǎn)截面支點(diǎn)Mmax/kN 鋼束布置圖（尺寸單位：mm）a)跨中截面。鋼束群重心至梁底距離為：為驗(yàn)核上述布置的鋼束群重心位置，需計(jì)算錨固端截面幾何特性。表18 鋼筋布置表鋼束號(hào)其彎高度 / / / //。 截面面積及慣矩計(jì)算1 凈截面幾何特性計(jì)算在預(yù)加應(yīng)力階段，只需要計(jì)算小截面的幾何特性。+180。(2) 在使用階段，換算截面的中和軸（簡(jiǎn)稱(chēng)換軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于鋼絞線取張拉控制應(yīng)力為：——鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對(duì)于預(yù)埋波紋管取；——從張拉端到計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和(rad)——管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，?。弧獜膹埨说接?jì)算截面的管道長(zhǎng)度(m)，可近似取其在縱軸上的投影長(zhǎng)度（），當(dāng)四分點(diǎn)為計(jì)算截面時(shí)，=。計(jì)算時(shí)應(yīng)從最后張拉的一束逐步向前推進(jìn)。查《公預(yù)規(guī)》=，=。在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破壞，下面驗(yàn)算這兩類(lèi)截面的承載力。其它截面均可用同樣方法驗(yàn)算。 (134)式中：——混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件。②箍筋計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，腹板內(nèi)箍筋直徑不小于10mm，且應(yīng)采用帶肋鋼筋，間距不應(yīng)大于250mm。表123 正截面抗裂驗(yàn)算表應(yīng)力部位跨中下緣四分點(diǎn)下緣N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)下緣/(表119)⑴91011 88199 96580 76682 /N1．正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，適用階段正截面應(yīng)力應(yīng)符合下列要求： (144)式中：——在作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合下混凝土的法向壓應(yīng)力，按下式計(jì)算： (145)——由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，按下式計(jì)算： (146) ——標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合的彎矩值，見(jiàn)表15。m1(見(jiàn)表46)⑹ Mk/kN——在作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合下預(yù)應(yīng)力筋重心處混凝土的法向拉應(yīng)力；——預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的彈性模量比。表124示出了的計(jì)算過(guò)程，表125示出了的計(jì)算過(guò)程，混凝土主拉應(yīng)力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表126，可見(jiàn)其結(jié)果符合規(guī)范要求。③抗剪承載力計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，主梁斜截面抗剪承載力應(yīng)按下式計(jì)算： (136)式中：——斜截面受壓端正截面內(nèi)最大剪力組合設(shè)計(jì)值，；——斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪承載力(),按下式計(jì)算： (137)——異號(hào)彎矩影響系數(shù)，；——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，；——受壓翼緣的影響系數(shù)，； b——斜截面受壓端正截面處，T梁截面腹板寬，此處mm；——斜截面受壓端正截面處梁的有效高度，（見(jiàn)表121），因此；P——斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，當(dāng)時(shí)，取；——混凝土強(qiáng)度等級(jí)；——斜截面內(nèi)箍筋配筋率，；——箍筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；——斜截面內(nèi)配置在同一截面的箍筋各肢總截面面積；——斜截面內(nèi)箍筋的間距；——與斜截面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼束的抗剪承載力，按下式計(jì)算； (138)——斜截面內(nèi)在同一彎起平面的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積；——預(yù)應(yīng)力彎起鋼束的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）；——預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋在斜截面受壓端正截面處的切線與水平線的夾角，表122示出了鋼束的值。為了計(jì)算剪跨比，首先必須在確定最不利的截面位置后才能得到值和相應(yīng)的值，因此只能采取試算的方法，即首先假定值，按所假定的最不利截面位置計(jì)算和，根據(jù)上述公式求得值和值，如假定的值與計(jì)算的值相等或基本相等，則最不利位置就可確定了。本設(shè)計(jì)以N9錨固點(diǎn)截面為例進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。設(shè)中性軸到截面上緣距離為,則：式中：——預(yù)應(yīng)力受壓區(qū)高度界限系數(shù)，按《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于C50混凝土和鋼絞線，=； ——梁的有效高度。表120示出了各控制截面的鋼束預(yù)應(yīng)力損失。表117 四分點(diǎn)截面σl5計(jì)算表 鋼束號(hào)鋼束號(hào)N1 N6 N2 N7 N3 N8 N4 N9 N5 混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，由混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失可按下式計(jì)算： (122) (123)式中：——全部鋼束重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值——鋼束錨固時(shí)，全部鋼束重心處由預(yù)加應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失）產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，并根據(jù)張拉受力情況，考慮主梁重力的影響；——配筋率，；A——本算例為鋼束錨固時(shí)相應(yīng)的凈截面面積，見(jiàn)表113；——本算例即為鋼束群重心至截面凈軸的距離，見(jiàn)表113；i——截面回轉(zhuǎn)半徑，本算例為——加載齡期為、計(jì)算齡期為t時(shí)的混凝土徐變系數(shù)；——加載齡期為、計(jì)算齡期為t時(shí)收縮應(yīng)變。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：；在反摩擦影響長(zhǎng)度內(nèi)，距張拉端處的錨具變形、鋼筋回縮損失：；在反摩擦影響長(zhǎng)度外，錨具變形、鋼筋回縮損失：。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失）。此處，取,故：②有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算由于截面寬度約等于全截面寬，截面寬度不折減，截面的抗彎慣矩也不需要折減，取全寬截面值。（2）有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計(jì)算預(yù)應(yīng)力引起的混凝土應(yīng)力時(shí)，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實(shí)際翼緣全寬計(jì)算，由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力按翼緣有效寬度計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表110所示。為此，本算例將端部錨固端截面分成上、下兩個(gè)部分（），上部鋼束起彎角定為，下部鋼束起彎角定為。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為： 鋼束群重心位置復(fù)核圖式 封錨端混凝土塊尺寸圖（尺寸單位：mm） （尺寸單位：mm）(2)由于主梁預(yù)制時(shí)為小截面，若鋼束全部在預(yù)制時(shí)張拉完畢，有可能會(huì)在上緣出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，在下緣出現(xiàn)較大的壓應(yīng)力。1．按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù) 對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù)的估算公式： (17)式中：——持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按表16取用；——與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路Ⅰ級(jí)，——一般鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是，故，初估=，則鋼束偏心距為：1號(hào)梁：2．按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度，應(yīng)力圖式呈矩形，同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，則鋼束數(shù)的估算公式為： (18)式中： ——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表16取用； ——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用，；——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，見(jiàn)表11，為1260MPa?？勺冏饔茫ㄆ?chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： N7錨固點(diǎn)截面計(jì)算圖式可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng)： 可變作用（人群）效應(yīng)： （4） 求支點(diǎn)截面的最大剪力：可變作用（汽車(chē)）效應(yīng)： 可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)： 支點(diǎn)截面剪力計(jì)算圖式 主梁作用效應(yīng)組合本設(shè)計(jì)按《橋規(guī)》條規(guī)定，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合、短期效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見(jiàn)表16。表14 值梁號(hào)102034050②計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。=EI=p (13)其中： )/(02.226481.910258884.03mkgmc=180。端橫隔梁的高度與主梁高度相同，為2400mm，厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁高度為2150mm，厚度為上部180mm，下部160mm。 跨中截面尺寸圖（尺寸單位：cm）3) 計(jì)算截面幾何特性將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計(jì)算見(jiàn)表12。綜上所述，本設(shè)計(jì)取用2400mm的主梁高度是比較合適的。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《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—2004），每束7根，全梁配9束，=1860MPa普通鋼筋直徑大于和等于12 mm的采用HRB335鋼筋；直徑小于12 mm的均用HPB300鋼筋。由于基礎(chǔ)滿足剛性角要求,基礎(chǔ)不需要配鋼筋。本設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)部分：（1）橋面板的設(shè)計(jì)。（ ）；（ ）；（ ）。指導(dǎo)教師： 職稱(chēng)： 年 月 日系級(jí)教學(xué)單位審批： 年 月 日摘要橋梁是最重要的交通設(shè)施之一?；驹硎羌俣ê雎灾髁褐g橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，橋面板視為沿橫向支撐在主梁上的簡(jiǎn)支梁。 gravity abutment。凈—9m+2。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼筋束的需要確定，設(shè)計(jì)表明，馬蹄面積占截面總面積的為合適。 橫隔梁的設(shè)置模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則直線在荷載作用下的主梁彎矩很大。表13 1號(hào)梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中四分點(diǎn)N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)一期彎矩0剪力0二期彎矩0剪力0彎矩0剪力0 可變作用效應(yīng)計(jì)算（剛性橫梁法）1．沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù)按《橋規(guī)》，結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，按以下規(guī)定計(jì)算：當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 簡(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式估算： )(2.502.22646780.01045.344214.321022Hzmlfcc=180。具有可靠的橫向聯(lián)系且主梁間剛性聯(lián)接，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為：2屬于窄橋，所以可以按剛性橫梁法來(lái)繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)。(1) 求跨中截面的最大彎矩和最大剪力計(jì)算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，計(jì)算公式為： (16)式中：S——所求截面汽車(chē)（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力； ——車(chē)道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ——車(chē)道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： ——影響線上同號(hào)區(qū)段的面積 ——影響線上最大坐標(biāo)值。m1Vmax/kNMmax/kN b)錨固截面 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，管道至梁底和梁側(cè)凈距不小于3cm及管道直徑的1/2。錨固端截面特性計(jì)算見(jiàn)表17所示。 / / /N1(N2) 15