【正文】 長度 /cm 鋼束長度 /cm 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)=6)+7) N1(N2) 5 150 2 70 N3(N4) 5 150 140 N5(N6) 13 150 140 N7(N8) 13 150 140 N9 16 150 140 計算主梁截面幾何特性 本節(jié)在求得各驗算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計算主 梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對重心軸、上 梗 肋與 下 梗 肋的靜矩，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗算準(zhǔn)備計算數(shù)據(jù)。由于采用有效寬度方法計算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬實際的法向應(yīng)力體積是相等的，因此用有效寬度截面計算等代法向應(yīng)力時，中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。 (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產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。 截面幾何特性匯總 其它截面特性值均可用同樣方法計算，下面將計算結(jié)果一并列于表113 內(nèi)。fb ，取 用下列三者中的最小值： 39。 截面面積及慣 矩 計算 1 凈截面幾何特性計算 在預(yù)加應(yīng)力階段，只需要計算小截面的幾何特性。 表 18 鋼筋布置表 鋼束號 其彎高度 y /cm 1y /cm 2y /cm 1L /cm 3x /cm ? /。鋼束群重心至梁底距離為： 2 ( 4 0 8 0 1 4 5 1 7 5 ) 1 1 0 ( c m )8pa ? ? ? ??? 為驗核 上述布置的鋼束群重心位置，需計算錨固端截面幾何特性。 圖 鋼束布置圖（尺寸單位： mm） a)跨中截面 。m 1 Vmax/kN Vmax/kN 1) 第一期永久 荷載 0 2) 第二期永久 荷載 0 3) 總永久作用 =1)+2) 0 4) 可變作用(汽車 ) II 級 5) 可變作用(汽車 )沖擊 6) 可變作用 (人群 ) 418,.70 (續(xù)表 16) 序號 荷載類型 跨中截面 四 分點截面 N9 錨固點截面 支點 Mmax /kN 1 2 3 4 575090001050 2100 2100 2100 2100 1050500 1800 1300 1800 1300 1800 圖 跨中橫向分布系數(shù) cm 計算圖示（尺寸單位： mm） 可變作用（汽車公路 Ⅰ 級） 三車道： 兩車道： 故可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為： ? 4714 . 0 78 . 0 ) 1727 . 0 0091 . 0 1143 . 0 2857 . 0 4095 . 0 5810 . 0 ( 2 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? cq m 6952 . 0 ) 1143 . 0 2857 . 0 4095 . 0 5810 . 0 ( 2 1 ? ? ? ? ? ? cq m 可變作用（人群）： ? (2) 支點截面的荷載橫向分布系數(shù) cm 如圖 所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，1 號梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計算如下： 可變作用（汽車）：0 1 ( 0 . 9 0 4 8 0 . 0 4 7 6 ) 0 . 4 7 6 22qm ? ? ? ? 可變作用（人群）： 0 ? 1 2 3 4 575090001050 2100 2100 2100 2100 10501800 1300 1800500 18001800 1300 1800 圖 支點橫向分布系數(shù)計算圖式（尺寸單位： mm） (3) 橫向分布系數(shù)匯總 (見表 15) 表 15 1 號梁可變作用橫向分布系數(shù) 可變作用類型 mc mo 公路 Ⅰ 級 人群 3． 車道荷載取值 根據(jù)《橋規(guī)》 條 規(guī)定 ，公路 Ⅰ 級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kq 和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kP 為： (kN/m)kq ? 當(dāng)計算跨徑 ? 50m 時， 180kNkP ? ； 當(dāng)計算跨徑 ? 50m 時， 360kNkP ? ； 當(dāng)計算跨徑在 5m到 50m之間時，由線性插值求得，計算剪力效應(yīng)時上述 kP 應(yīng)乘以 的系數(shù)，故： 計算彎矩時： 3 6 0 1 8 0 ( 4 4 5 ) 1 8 0 3 3 6 ( k N )5 0 5kP ?? ? ? ? ?? 計算剪力時： 336 403 .2( kN )kP ? ? ? 1122431221143l= 0mq k ( q 人 ）q k ( q 人 ）p kp k 圖 跨中截面作用效應(yīng)計算圖式 4．計算可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：支點處橫向分布系數(shù)取 0m ，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從 0m 直線過渡到 cm ，其余梁段均取 cm 。 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 21 (1 )2M l g? ???? (11) 1 (1 2 ) lg2Q? ??? (12) 圖 永久作用效應(yīng)計算圖 永久作用計算見表 13。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點附近（第一道橫隔梁處）開始向支點逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時腹板寬度亦開始變化。本設(shè)計腹板厚度取 190mm。本設(shè)計主梁翼板寬度為 2100mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁 的工作截面有兩種：預(yù)施應(yīng)力、運輸、吊裝階段的小截面 (bi=1600mm)和運營階段的大截面(bi=2500mm)。 cast –inplace pile 目 錄 摘要 ...................................................................................................................... II Abstract ............................................................................................................... III 第 1 章 橋梁上部結(jié)構(gòu)計算 .................................................................................1 設(shè)計資料及構(gòu)造布置 ...........................................................................1 設(shè)計資料 .........................................................................................1 橫截面布置 .....................................................................................3 橫截面沿跨長的變化 .....................................................................6 橫隔梁的設(shè)置 .................................................................................6 主梁作用效應(yīng)計算 ...............................................................................7 永久作用效應(yīng)計算 .........................................................................7 可變作用效應(yīng)計算（剛性橫梁法） .............................................9 主梁作用效應(yīng)組合 .......................................................................17 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算和布置 .................................................................18 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算 .......................................................................18 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 .......................................................................19 計算主梁截面幾何特性 .....................................................................24 截面面積及慣矩計算 ...................................................................24 截面靜矩計算 ...............................................................................26 截面幾何特性匯總 .......................................................................28 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算 .........................................................................28 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 ...............30 由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 ...............................30 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 ...........................................31 由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 ............................................33 混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 .......................................34 成橋后張拉 N9 號鋼束混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 .... 35 預(yù)加應(yīng)力計算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總 ...................................... 37 主梁截面承載力與應(yīng)力計算 ............................................................ 40 持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗算 ................................... 40 持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗算 ...................................... 46 持久狀 況構(gòu)件的應(yīng)力驗算 .......................................................... 50 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗算 .......................................................... 56 主梁端部的局部承壓驗算 ................................................................ 59 局部承壓區(qū)的 截面尺寸驗算 ...................................................... 59 局部抗壓承載力驗算 .................................................................. 61 主梁變形驗算 ................................................