【正文】 ??????????? 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： )( mkNM ???? )( kNV ??? （ 3）求支點(diǎn)截面的最大剪力 圖 9 示出支點(diǎn)截面最大剪力計(jì)算圖式。mImamamamamamImlEGTi T i????????????? ? 計(jì)算得：β =。本設(shè)計(jì)按兩車道設(shè)計(jì)，因此在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí)不需進(jìn)行車道折減。 （一）永久作用效應(yīng)計(jì)算 1. 永久作用集度 （ 1）預(yù)制梁自重 ① 跨中截面段主梁的自 重（第一道橫隔梁至跨中截面，長 ）： )( 3 3 7 )1( kNG ???? ② 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長 ）： )( 5 )8 3 3 7 4 3 6 2 ()2( kNG ????? ③ 支點(diǎn)段梁的自重（長 ）： )( 4 3 6 2 )3( kNG ???? ④ 邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： )(2 1 9 )( 3m????????? 端橫隔梁體積： )(2 7 9 )3 2 6 2 ( 3m?????? 故 半跨內(nèi)橫梁重力為： )()()4( kNG ?????? ⑤ 預(yù)制梁永久作用集度 )()(1 mkNg ????? （ 2）二期永久作用 ① 現(xiàn)澆 T梁翼板集度 )()5( mkNg ???? ② 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： )(1 2 9 3m??? 一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： )(2 1 3m??? 故： )(68..)()6( mkNg ?????? ③ 鋪裝 8cm 混凝土鋪裝： )( mkN??? 5cm 瀝青鋪裝： )( mkN??? 若將橋面鋪裝均攤給五片主梁，則： )()()7( mkNg ??? ④ 護(hù)欄、欄桿 兩側(cè)防護(hù)護(hù)欄的作用力均為 。 （三）橫截面沿跨長的變化 如圖 1所示，本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的Ｔ 梁翼板厚度沿跨長不變。本設(shè)計(jì)預(yù)制 T梁的翼板厚度取用 150mm，翼板根部加厚到 250mm 以抵抗翼緣根部較大的彎矩。 104 軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ? ck MPa 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ? tk MPa 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ? cd MPa 軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ? td MPa 短暫狀態(tài) 容許壓應(yīng)力 ′ ck MPa 容許拉應(yīng)力 ′ tk MPa 持久狀態(tài) 標(biāo)準(zhǔn)荷載組合 容許壓應(yīng)力 ck MPa 容許主壓應(yīng)力 ck MPa 短期效應(yīng)組合 容許拉應(yīng)力 σ MPa 容許主拉應(yīng)力 tk MPa Φ 鋼絞線 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ? pk MPa 彈性模量 Ep MPa 179。 2．設(shè)計(jì)荷載 公路 — Ⅰ級，人行道板 ，每側(cè)防護(hù)欄的作用力均為 。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。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，對目前在公路橋梁中經(jīng)常使用的預(yù)應(yīng)力 混凝土簡支 T型梁橋的設(shè)計(jì)做了全面的介紹。 T beam bridge。構(gòu)件由于是工廠生產(chǎn)，質(zhì)量好。因?yàn)?T形截面受力明確，構(gòu)造簡單，施工方便，是中小跨徑 中應(yīng)用最廣泛的橋型。 工藝：按后張法工藝制作主梁，采用內(nèi)徑 70mm、外徑 77mm 的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。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)樵龃罅焊呖梢怨?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，而混凝土用量增加不多。 按照以上擬定的外形尺寸， 就可繪出預(yù)制梁的跨中截面圖（如圖 2所示）。本設(shè)計(jì)在橋跨五分點(diǎn)、支點(diǎn)處設(shè) 置五道橫隔梁，其間距為 。 m） 剪力（ KN） 二期 彎矩（ KN178。 105cm4） 翼板① 腹板② 馬蹄③ ∑ 計(jì)算抗扭修正系數(shù)β 對于本設(shè)計(jì)主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得： ????iTiiTIaEIGli221211? 圖 4 IT計(jì)算圖式（單位： mm） 式中： 4543214。 圖 7 跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式（單位： mm） 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： )( a xmkNM?????????????? )( a xkNV?????????????? 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： )( mkNM ???? )( kNV ??? （ 2）求四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力 圖 8 為四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式。 計(jì)算得： 46 3 ?????? ?? ?n 根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，取鋼束數(shù) n=6。按照上述錨頭布置的“均勻”“分散”原則，錨固端截面所布置的鋼束如圖 11所示。為簡化計(jì)算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一個(gè)豎直面內(nèi)。 70 N3（ N4） 7 100 140 N5 15 100 140 N6 15 100 140 五、 計(jì)算主梁截面幾何特性 （一）截面面積及慣性矩計(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。 cmlb f ??? cmbf 24039。在每一個(gè)階段中，凡是中和軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力，都是需要計(jì)算的。 （一）預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 按《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，計(jì)算公式為： ]1[ )(1 kxconl e ???? ???? 式中： con? —— 張拉鋼束時(shí)錨下的控制應(yīng)力；根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，對于鋼絞線取張拉控制應(yīng)力為： )(1 3 9 51 8 6 M P af pkc o n ????? ? —— 鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對于預(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）； k —— 管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取 k=； x —— 從張拉端到計(jì)算截面的 管道長度（ m），可近似取其在縱軸上的投影長度（見圖 14），當(dāng)四分點(diǎn)為計(jì)算截面時(shí)， 4/1 lax x ?? 。 表 16 四分點(diǎn)截面σ l2的計(jì)算表 鋼束號 )/( mmMPad?? 影響長度)(1 mml 錨固端)(2 MPal? 距張拉端距離 2l? )(mmx N1(N2) 17320 N3(N4) 17612 N5 14725 N6 15502 （三）混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 后張法梁當(dāng)采用分批張拉時(shí)，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，計(jì)算公式為： ? ?? pcEpl ??? 4 式中： ?? pc? —— 在先張拉鋼束重心處，由后 張拉各批鋼束而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，可按下式計(jì)算： ? ?? ??? n pipn ppc I eMAN 00? 其中： 00, pp MN —— 分別為鋼束錨固時(shí)預(yù)加的縱向力和彎矩； pie —— 計(jì)算截面上鋼束重心到截面凈軸的距離， inxpi aye ?? ，其中 ynx值見表 14， ai值見表 10。 按照上述條件，查《公預(yù)規(guī)》表 得到： ),( 0 ?ttu? 30 ),( ???ttucs? 6l? 混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失列表計(jì)算在表 19 內(nèi)。 m) 四分點(diǎn) 1 0 1 0 0 2 0 1 0 0 3 4 5 6 ∑ 跨中 ∑ 支點(diǎn) ∑ sin? cos?0p? ????00cosppN ? ???????00sinppV ? ???????0p? ???? 00cosppN ? ??????? 00sinppV ? ???????6 表 21 示出了各控制截面的鋼束預(yù)應(yīng)力損失。 本設(shè)計(jì)的這一判別式： )( 3 5 2 6 0 kNAf ppd ?????左邊 )(39。 則上式為： 跨中）右邊)(( 1 8 5 8)( 3 4 1 2)21 1 8 2 8 (1 1 8 03mkNMmkN d ????????????? 主梁跨中正截面承載力滿足要求。 （ 3）驗(yàn)算最小配筋率 由《公預(yù)規(guī)》 條，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下列條件： ?crudMM 式中： udM —— 受 彎構(gòu) 件正 截面 抗彎 承載 力設(shè) 計(jì) 值， 由以 上計(jì) 算可 知mkNM ud ?? 3 4 1 2 crM —— 受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值，按下式計(jì)算： )()( 30 ???????? ?WfM tkpccr ?? 其中： 78 6373 6022 00 ???? WS? anx pnppc MpWMAN ?????? 式中： 0S —— 全截面換算截面重心軸以上（或以下）部分截面對重心 軸的面積矩，見表 14； 0W —— 換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩，見表 14； 由于： 61 12 ???crudMM 故需要配置普通鋼筋來滿足最小配筋率要求。 kNhbf ffcd ??????右邊 左邊 右邊，即中性軸在翼緣板內(nèi)。在以下內(nèi)容中，先進(jìn)行持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算，再分別驗(yàn)算持久狀態(tài)抗裂驗(yàn)算和應(yīng)力驗(yàn)算，最后進(jìn)行短暫狀態(tài)構(gòu)件的截面應(yīng)力驗(yàn)算。 可用上述同樣的方法計(jì)算出使用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力 ppp MQN , ，下面將計(jì)算結(jié)果一并列入表 20 內(nèi)。 （四）由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 《公預(yù)規(guī)》 規(guī)定，鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算： pepkpel f ???? )(5 ??? 表 17 四分點(diǎn)截面σ l4計(jì)算表 計(jì)算 數(shù)據(jù) An= PA? = In=54044639cm4 ynx= EP? = 鋼束號 鋼束錨固時(shí)預(yù)加縱向應(yīng)力00cosP P PNA???? ?poN epi=ynxai cm 預(yù)加彎矩 Mp0= N p0 epi 0pM? 計(jì)算應(yīng)力損失的鋼束 相應(yīng)鋼束至靜軸距離 0p??? MPa 4l EPpc????? 錨固時(shí)鋼束應(yīng)力0124P conlll????????? 0PPA? ?? cos? 見表 10 0PN 0pnNA? pin p eIM? 0 合計(jì) N3 2 6 3 3 1301386 1301386 N2 9 N2 1 1 1 4 1375758 2658859 N4 4 N4 9 6 3 7 1268949 3909766 N1 9 8 N1 3 1 3 0 1319124 5213140 N6 N6 8 7 5 1162053 5477704 N5 0 9 N5 3 9 1233658 6693526 式中： ? —— 張拉系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用一次張拉， ?? ； ? —— 鋼筋松弛系數(shù)，對低松弛鋼筋， ?? ； pe? —— 傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力。 （二）由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 按《公預(yù)規(guī)》 條，對曲線預(yù)應(yīng)力筋，在計(jì)算錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，應(yīng)考慮錨固后反向摩擦的影響。 （ 2）在使用階段，換算截面的中和軸（簡稱換軸）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的剪應(yīng)力疊加。39。 （ 1）整體截面幾何特性計(jì)算 在使用荷載階段需要計(jì)算大截面（結(jié)構(gòu)整體化以后的截面）的幾何特性，計(jì)算公式如下： 截面積： pEp AnAA ???? )1(0 ? 截面慣距： 200 )()1( ispEp yyAnII ?????? ? 其結(jié)果