【正文】 和 N3 不僅有豎彎還有平彎（圖 43），其角度應(yīng)為管道轉(zhuǎn)過的空間角度 。 主梁的受力階段 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁主梁截面幾何特性應(yīng)根據(jù)不同的受力階段分別計(jì)算。平彎段有兩段曲線弧，每段曲線弧的彎曲角為 ?8000638 ??? ??。端橫隔板中線 （支座中線） a) 預(yù)制梁端部 b) 鋼束在端部的錨固位置 2 1 3 c) 跨中截面鋼束位置 圖 41 端部及跨中預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位： mm） 26 錨固面鋼束布置 為了使施工方便，全部 3 束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨 于梁端 (圖 41a、 b)。 內(nèi)力組合 （ 1） 基本組合（用于承載能力極限狀態(tài)計(jì)算） ? ??? 人群汽車自重 . 8 S0. 4 SS d （ 310） 其中 汽車S 計(jì)入沖擊系數(shù) (2) 短期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計(jì)算） ? ???? 人群汽車自重 . ?SS S （ 311） 23 (3) 長期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計(jì)算） ? ???? 人群汽車自重 ?SS （ 312） 將各截面的效應(yīng)組合匯總于表 36 表 36 主梁作用效應(yīng) 匯總 截面 位 置 基本組合 短期組合 長期組合 dM )( mkN? dV ? ?kN SM )( mkN? SV ? ?kN LM )( mkN? LV ? ?kN 支點(diǎn) 變截面 4/L 跨中 24 4 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 鋼筋面積的估算及鋼束布置 預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積估算 按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量 對于部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，可知跨中截面所需的有效預(yù)加力為： ???????? ???WeAWMNpNctspe 1][/ ? 式中的 sM 為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合的彎矩值；由表查得 mkNM s ?? ； ][ Nct? 為混凝土允許名義拉應(yīng)力。求支點(diǎn)和變化點(diǎn)截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點(diǎn)附近而應(yīng)考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨 的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到 4/l 之間，橫向分布系數(shù)用 0m 與 cm 值直線插入，其余區(qū)段均取 cm 值。 永久作用效應(yīng)計(jì)算 永久作用集度 A. 預(yù)制梁自重 a) 跨中截面段主梁自重（四分點(diǎn)至跨中 ） ? ? kNq 2 0 9 5 ???? b) 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重近似計(jì)算（長 ） 主梁端部截面面積為 mA? ? ? ? ? kNq ????? 支點(diǎn)段梁的自重（長 1m） cm ? ? kNq ???? c) 主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積為 ： ? ?? ? 21 7 8 0 ????????? 端橫隔梁體積為 ： ? ?? ? ????? 故半跨內(nèi)橫隔梁重量 ? ? ? ? kNq 7 4 2 0 7 8 0 ????? 主梁永久作用集度 mkNq /)7 4 2 0 5 7 3 02 0 9 5 2 2( ?????Ⅰ B. 二期永久作用 a) 翼緣板中間濕接縫集度 ? ? mkNq / ???? b) 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： 30 4 3 m??? 一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： 30 6 7 m??? 故 ? ? mkNq /)(6 ?????? c) 橋面鋪裝層 6cm水泥混凝土找平層： mkN / ??? 12 8cm瀝青混凝土鋪裝層： mkN / ??? 若將橋面鋪裝均攤給五片主梁，則： ? ? mkNq /)(7 ??? d) 人行道：（采用非懸壁式人行道） ? ? mkNq /)(8 ??????? e) 欄桿 一側(cè)欄桿 kN/m 將人行道和欄桿重量均分給五片主梁，則 ? ? mkNq /8 8 ) 7 (9 ???? 邊梁二期永久作用集度 mkNq /2 2 8 1 2 0 ?????Ⅱ 永久作用效應(yīng) 如圖 31所示，設(shè) x 為計(jì)算截面離左支座的距離，并令 /xl?? 。所以有 ? ? mmhbb fh 29362281206202122 39。同時還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條對鋼束間距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為 400mm，高度為 200mm，馬蹄與腹板交接處作三角形 過渡，高度為 200mm，以減小局部應(yīng)力。 B. 主梁跨中截面主要尺寸擬訂 a) 主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15～ 1/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在 1/18～ 1/19。 f) 橋面鋪裝 橋面鋪裝采用 8cm 厚瀝青混凝土、三涂 FYT1 改進(jìn)型防水層和 6cm 厚水泥混凝土 找平層 。學(xué)生應(yīng)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、選修課及專業(yè)實(shí)習(xí)所積累的理論與實(shí)踐知識，遵循橋梁設(shè)計(jì)規(guī)程要求，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成常用橋梁工程設(shè)計(jì)。 圖 11 立面 圖 圖 12 橋梁半截面 圖 b） 上承實(shí)腹圬工拱橋 單跨上承式圬工拱橋，橋長 30米，拱上建筑采用實(shí)腹式，采用有支架施工。過去對橋下結(jié)構(gòu)的功能重視不夠，現(xiàn)在航運(yùn)事業(yè)飛速發(fā)展，橋下凈空往往成為運(yùn)輸瓶頸 。 圖 17 立面圖 圖 19 橫斷面圖 3 方案評選 以上三個方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表 11 表 11 方案比選圖 序號 方案 比較方案 方案一 方案二 方案三 預(yù)應(yīng)力混凝土 T形截面簡支梁 上承式實(shí)腹圬工拱橋 預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面簡支梁 1 工藝技術(shù)要求 技術(shù)較先進(jìn)，采用預(yù)制裝配施工 工藝成熟，但需大量支架及吊裝設(shè)備 采用大箱梁截面形式運(yùn)輸較困難，且預(yù)應(yīng)力鋼筋布置復(fù)雜 2 施工難易程度 節(jié)省大量器材，施工簡便速度快 占用施工場地大，勞動力多 施工難度大 3 美觀效果 外觀中規(guī)中矩 外觀美麗 外觀簡樸 4 安全性 靜定結(jié)構(gòu)受力較好，養(yǎng)護(hù)容易，安全可靠，對地基承載力要求不高，適用范圍廣 超靜定結(jié)構(gòu)，溫度變化，收縮徐變，特別是墩臺位移會在拱內(nèi)產(chǎn)生較大附加內(nèi)力 靜定結(jié)構(gòu)，抗扭剛度大，且整體性較好 5 經(jīng)濟(jì)性 造價合適，鋼材及水泥材料用量適度 ，且便于使用當(dāng)?shù)夭牧?，性價比高 雖不用鋼材，但支架費(fèi)用及模板費(fèi)用較大。人群荷載： 。 5 i) 基本計(jì)算數(shù)據(jù)（見表 21） 表 21 基本計(jì)算數(shù)據(jù) 名 稱 項(xiàng) 目 符 號 單 位 數(shù) 據(jù) 混 凝 土 立方強(qiáng)度 kcuf, MPa 50 彈性模量 cE MPa 104 軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ckf MPa 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 tkf MPa 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 cdf MPa 軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 tdf MPa 短暫狀態(tài) 容許壓應(yīng)力 39。 b) 主梁截面細(xì)部尺寸 T 梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強(qiáng)度要求。 f） 受壓翼緣有效寬度 fb39。 橫截面沿跨長的變化 如圖 21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。 A. 計(jì)算主梁抗扭慣性矩 TI 對于 T 形梁截面，抗扭慣性矩可近似按 下式計(jì)算： ???mi iiir tbcT 13 （ 35） 式中 ib 、 it —— 相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和高度； ic —— 矩形截面抗扭剛度系數(shù)，可按下式計(jì)算 ???????? ?????????31 btbtc i （ 36） m —— 梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù) 對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度 14 cmmmt 80012018020211 ?????? 馬蹄部分的換算平均厚度 cmmmt 303002 4002021 ???? 圖 32 TI 計(jì)算圖 式 將 TI 計(jì)算匯總于表 32。 圖 38 跨中截面彎矩計(jì)算圖式 18 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線面積為 ： 222 ml ????? 所加載影響線中一個最大影響線峰值為 ： mly ??? 故得跨中彎矩為： ? ?mkNyPqmM kkcqql?????????????????6 1 7 4 3 4)1 6 0 56 7 0 28 7 (6 5 3 8 )2 3 1 ()1(2??? b) 計(jì)算人群荷載的跨中彎矩 : mkNpmM rcrrl ?????????? )( ? c) 計(jì)算跨中截面車道活載最大剪力 : 圖 39 跨中截面剪力計(jì)算圖式 鑒于跨中剪力2lQ影響線的較大坐標(biāo)位于跨中部分，故也采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù) cqm 來計(jì)算。按圖給出的截面尺寸計(jì)算： 2804000mmA ? ， mmyb 1216? ， mmyu 584? ， mmJ c ?? ，369 2 1 6/ mmW x ???? ； 設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為 mmap 100? ，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為 mmaye pbp 11161001216 ????? ；所以得 ： NWeAWMNpNctspe 111680400011][/666 ??????? ?????????????? ??? ? 預(yù)應(yīng)力鋼筋 的張拉控制應(yīng)力為 M P af pkc o n 1 3 9 51 8 6 ????? ，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的 20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為 ? ? mmNA c onpep ????? ? 采用 3 束 6 j? 鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為 22 5 2 01 4 063 mmA p ???? 。 b) 鋼束各控制點(diǎn)位置的確定 以 N3 號鋼束為例，其彎起布置如圖 42所示。 ??? 則 239。主梁吊裝就位后現(xiàn)澆 400mm 濕接縫，但濕接縫還沒有參與截面受力，所以此時的截面特性計(jì)算應(yīng)采用計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng) 力鋼筋影響的換算截面， T梁翼板依然為1800mm （ 3） 橋面、欄桿及人行道施工和營運(yùn)階段 橋面濕接縫結(jié)硬后，主梁即為全截面參與工作，此時截面特性計(jì)算計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面， T梁翼板有效寬度為 2200mm。 表 62 各控制 截面 1l? 平均值 截面 跨中 ? ???? 4/L 變化點(diǎn) ? ?ⅡⅡ ? 支點(diǎn) 1l? 平均值（ MPa） 錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失（ 2l? ） 計(jì)算錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失，后張法曲線布筋的構(gòu)件應(yīng)考慮錨固后反摩阻的影響。即： pcEPl mm ??? 2 14 ?? (64) 式中 m—— 張拉批數(shù)， 3?m EP? —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，按張拉時混凝土的實(shí)際 強(qiáng) 度 等 級 39。 該梁所屬的橋位于 亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū) ， 平均相對濕度為 77％ ，其構(gòu)件理論厚度由圖（ 22）中Ⅰ — Ⅰ截面可得 3215 4 6 6/8 7 6 0 0 02/2 ???uA c ，由此可查《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》表 123 并插值得相應(yīng)的徐變系數(shù)終極值為 )20,(),( 0 ?? uu ttt ?? 、)90,(),( 39。應(yīng)對控制截面進(jìn)行各個階段的驗(yàn)算。 則截面抗彎承載力為 mkNmmNxhxbfMfcdu???????????????? ??)2/(26039。重新進(jìn)行補(bǔ)插，得 kNVd ? （相應(yīng) ??m ， mkNM d ?? 2 6 5