【文章內(nèi)容簡介】 14 25=（ KN/m） 5cm 瀝青鋪裝 14 23=（ KN/m） 若將橋面鋪裝均攤給 4 片（中主梁） +2片（邊主梁） )6(G =（ 28+） /7=（ KN/m） （ 3）欄桿 一側(cè)人行欄： 一側(cè)防撞欄： 若將兩側(cè)防撞欄均攤給 7片梁 )7(G =（ +） 2/7=(KN/m) （ 4）中主梁二期永久作用集度 2g =+++=（ KN/m） 永久作用效應(yīng) 如圖 3— 1所示， 設(shè) x 為計算截面離左支座的距離，并令α =X/L 主梁彎矩和剪力的計算公式： ?M =α (1α ) 2L g （ 4— 1） ?Q =（ 12α） Lg （ 4— 2） 永久作用計算表（表 4— 1） 22 表 4— 1 主梁永久作用效應(yīng) 作用效應(yīng) 跨中截面 （ ? =） L/4截面 (? =) N7錨固點(? =) 支點截面 (? =0) 一期 彎矩（ KN m） 剪力（ KN） 二期 彎矩（ KN m） 剪力（ KN） ? 彎矩（ KN m） 剪力（ KN） 圖 4— 1 永久作用計算圖示 可變作用效應(yīng)計算 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按《橋規(guī)》 條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計算結(jié)構(gòu)的基頻。簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算： 23 4 6 8 6 6 2 1022 ?????? ccmEIlf ?(Hz) 其中： 4 6 8 10259 6 8 7 3 ????? gGm c（ KN/m） 根 據(jù) 本 橋 的 基 頻 ， 可 計 算 出 汽 車 荷 載 的 沖 擊 系 數(shù) 為 ：??? 01 f? 按《橋規(guī)》 條，當車道大于兩車道時，需進行車道折減，三車道應(yīng)折減 22％，但折減不得小于兩車道布截的計算結(jié)果。本橋按三車道設(shè)計。因此在計算可變作用效應(yīng)時需進行車道折減。 計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) cm 如 前所述，本橋橋跨內(nèi)設(shè)五道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重的長寬比為： ??BL ＞ 2 所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù) cm (1) 計算主梁抗扭慣距可近似按下式計算： TI = 31 zimi i tbc?? （ 4— 3） 式中： ib 、 zt —— 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) 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： 1t = ）（ 3 0 1 0 3 0 ????? 馬蹄部分的換算平均厚度： 3t = ）（ 2540 ?? 圖 3— 2示出了 TI 的計算圖示， TI 的計算見表 4— 2 24 (2)計 算抗扭修正系數(shù) ? 對于本橋，主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得： ????iiiTIaEIGL I221211? （ 4— 4） 式中： G= 。 L= ； ?i TiI=7 = 4m ； 1a = ；2a = ； 3a = ； 4a = ； 5a = ； 6a = ； ?7a tI = 4m . 計算得： ? = (3) 按 修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎標 ???? 61 201t ttaean ?? 式中： 7?n 。 )(175)(2 2222712 mat t ??????? 計算所得 tj? 值見（表 4— 3） 圖 4— 2 TI 計算圖示（尺寸單位： cm） 25 表 4— 2 TI 計算表 分塊名稱 ib （ cm zt （ cm） ib /zt ic (cm) TI = 31 zimi i tbc??（ 4310m ） 翼緣板① 250 1/3 腹板② 20 馬蹄③ 55 ? 表 4— 3 tj? 值 梁號 1t? 2t? 3t? 4t? 5t? 6t? 7t? 1 2 3 (4)計算荷載橫向分布系數(shù) 1號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖 4— 3 所示 可變作用（汽車公路 — I 級） 四車道： cqm =21 （ ++++++） = 三車道： cqm ==21 （ +++++） = 兩車道： cqm ==21 （ +++） = 故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為： cqm = 可變作用 （人群 )： rcm = 支點截面的荷載橫向分布系數(shù) 0m 如圖 4— 4 所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布系數(shù)并進行布載， 1 號梁可變作用的橫向分布系數(shù)計算如下： 26 圖 4— 3 跨中的橫向分布系數(shù) cm 的計算圖示（尺寸單位： cm） 圖 4— 4 支點的橫向分布系數(shù) 0m 計算圖示（尺寸單位： cm） 可變作用（汽車）： oqm = = 27 可變作用（人群）： rom = 橫向分布系數(shù)匯總（見表 4— 4） 表 4— 4 1號梁可變作用橫向分布系數(shù) 可變作用類別 cm 0m 公路 — I級 人群 車道荷載的取值 根據(jù)《橋規(guī)》 條，公路 — I級的均布荷載標準值 kq 和集中荷載標準值kp 為： kq =計算彎矩時 kp = 3 5 61 8 0)549(550 1 8 03 6 0 ??????? ?????KN 計算剪力時 kp =356 = 計算可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計算中，本橋?qū)τ跈M向分布系數(shù)的取值作如下考慮：支點處橫向分布系數(shù) 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 。 求跨中截面的最大彎矩和最大剪力 計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)，圖 4— 5示出跨中截面作用效應(yīng)計算圖示，計算公式為： ympmqS kk ??? （ 4— 5） 式中： S—— 所求截面汽車標準荷載的彎矩和剪力 kq —— 車道均布荷載標準值 kp —— 車道集中荷載標準值 ? —— 影響線上同號區(qū)段的面積 y—— 影響線上最大坐標值 28 可變作用（汽車）標準效應(yīng) maxM = 8 + 356 = m maxV = + 8 + = 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) M = = V = = 圖 4— 5 跨中截面計算圖示（尺寸單位： m） 求 L/4 截面的最大彎矩和最大剪力 圖 4— 6為 L/4 截面作用效應(yīng)的計算圖示 29 圖 4— 6 L/4 截面作用效應(yīng)計算圖（尺寸單位： m） 可變作用（汽車）標準效應(yīng) maxM = （ +） 8 + 356 =maxV = 8 + = 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) M = = V = = 求支點截面的最大剪力 圖 4— 7示出支點截面最大剪力計算圖式 30 圖 4— 7 支點截面計算圖式（尺寸單位： m） 可變作用（汽車）效應(yīng) maxV = 1 6 （ +） + = 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) V = = 可變作用（人群）效應(yīng) maxV = 1 8 （ +） = 可變作用（人群）沖擊效應(yīng) V = = 主梁作用效應(yīng)組合 按《橋規(guī)》 —— 條規(guī)定，將主梁的作用效應(yīng)組合匯總。見（表 4— 5） 表 4— 5 主梁作用效應(yīng)組合 序號 荷載類別 跨中截面 四分點截面 支點截面 Mmax Vmax Mmax Vmax Mmax Vmax (KN m) KN (KN m) KN (KN m) KN ⑴ 第一期永久作用 ⑵ 第二期永久作用 ⑶ 總永久作用 ⑴ +⑵ ⑷ 可變作用（汽車）公路 I級 31 ⑸ 可變作用（汽車）沖擊 ⑹ 持久狀態(tài)的應(yīng)力計算的可變作用標準值組合 =⑷ +⑸ ⑺ 正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合 =⑶ +⑷ ⑻ 正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合 =⑶ +⑷ ⑼ 承載能力極限狀態(tài)計算的基本組合 =⑶ +（⑷ +⑸） 32 第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置 預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算 按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。 因為本橋?qū)瓚?yīng)力做了一定得限制并不允許開裂，因此屬于 A類部分構(gòu)件，所以根據(jù)跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效預(yù)加力為： )1(WeAfWMNptkspe??? （ 5— 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)組合計算的彎矩值，由表 3— 5 查的： sM = KN m 設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為 pa =150mm，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點到截面重心軸的距離為 pe = pb ay? =；鋼筋估算時，截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來計算，由表 2— 2可得跨中截面全截面面積 A =968750mm2,全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩為 byIW /? = 109/= 106mm3；所以有效預(yù)加力合力為 )1(WeAfWMNptkspe??? =)104 5 3 . 61 3 1 7 . 19687501( 5 3 . 6/101 3 9 2 3 . 6 5666?????? = 106N 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為 con? = pkf = 1860=1395MPa，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 1395)( 107. 3272 479)(6?? ???? c o npep NA ?=6566mm2 采用 4 束 12φ 鋼絞 線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為 pA =4 12140=6720mm2。采用夾片式群錨，φ 70金屬波紋管成孔。 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道布置應(yīng)符合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)構(gòu)造要求。參考已有的設(shè)計圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對跨中截面 33 的預(yù)應(yīng)力鋼筋進行初步布置。（如圖 5— 1） a） b） c） 圖 4— 1 端部及跨中預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位： cm） a）預(yù)制梁端部； b）鋼束在端部的錨固位置； c）跨中截面鋼束布置 錨固面鋼束布置 為使施工方便，全部 4束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨于梁端（圖 5— 1a、 b）。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。 其它截面鋼束位置及傾角計算 鋼束彎起形狀、彎起角θ及其彎曲半徑 采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的 預(yù)加力垂直作用于錨墊板， N N N3 和 N4 彎起角θ均取為 ?80?? ；各鋼束的彎曲半徑為：1NR =80000mm； 2NR =60000m