【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 +++）= 兩車(chē)道：==（+++）=故取可變作用（汽車(chē)）的橫向分布系數(shù)為：=可變作用（人群)：=支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)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(jìn)行布載，1號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)計(jì)算如下： 圖4—3 跨中的橫向分布系數(shù)的計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）圖4—4 支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）可變作用（汽車(chē)）：==可變作用（人群）：=橫向分布系數(shù)匯總（見(jiàn)表4—4）表4—4 1號(hào)梁可變作用橫向分布系數(shù)可變作用類別公路—I級(jí)人群 車(chē)道荷載的取值 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： =計(jì)算彎矩時(shí) =KN 計(jì)算剪力時(shí) =356= 計(jì)算可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，本橋?qū)τ跈M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)，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。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)，圖4—5示出跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖示，計(jì)算公式為： （4—5）式中：S——所求截面汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩和剪力 ——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 y——影響線上最大坐標(biāo)值可變作用（汽車(chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)=8+356=m=+8+=可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng) == == 圖4—5 跨中截面計(jì)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(zhǎng)/4截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖示 圖4—6 L/4截面作用效應(yīng)計(jì)算圖（尺寸單位：m）可變作用（汽車(chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)=（+）8+356==8+=可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng) == ==求支點(diǎn)截面的最大剪力圖4—7示出支點(diǎn)截面最大剪力計(jì)算圖式 圖4—7 支點(diǎn)截面計(jì)算圖式（尺寸單位：m）可變作用（汽車(chē)）效應(yīng)=16（+）+=可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng) ==可變作用（人群）效應(yīng)=18（+）=可變作用（人群）沖擊效應(yīng) == 主梁作用效應(yīng)組合按《橋規(guī)》——，將主梁的作用效應(yīng)組合匯總。見(jiàn)（表4—5）表4—5 主梁作用效應(yīng)組合序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面MmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmax(KNm)KN(KNm)KN(KNm)KN⑴第一期永久作用⑵第二期永久作用⑶總永久作用⑴+⑵⑷可變作用（汽車(chē)）公路I級(jí)⑸可變作用（汽車(chē)）沖擊⑹持久狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算的可變作用標(biāo)準(zhǔn)值組合=⑷+⑸⑺正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合=⑶+⑷⑻正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)組合=⑶+⑷⑼承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的基本組合=⑶+（⑷+⑸）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?yàn)楸緲驅(qū)瓚?yīng)力做了一定得限制并不允許開(kāi)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： （5—1）式中的為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值，由表3—5查的：=KNm設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為=150mm，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面重心軸的距離為==；鋼筋估算時(shí)，截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來(lái)計(jì)算，由表2—2可得跨中截面全截面面積=968750mm2,全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為=109/=106mm3；所以有效預(yù)加力合力為 ==106N預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為==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=6566mm2，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為=412140=6720mm2。采用夾片式群錨，φ70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(jì)圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對(duì)跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)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NN2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(jì)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，NNN3和N4彎起角θ均取為；各鋼束的彎曲半徑為：=80000mm；=60000mm；=40000mm。=20000mm。鋼束各控制點(diǎn)位置的確定 以N3號(hào)鋼束為例，其彎起布置如圖5—2所示。由確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離= 圖5—2 曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算圖（尺寸單位：cm）由確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離=所以彎起點(diǎn)到錨固點(diǎn)的水平距離為=+=則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為=（4900/2+）=根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等，所以彎止點(diǎn)到導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為=故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 =（++）=同理可以計(jì)算NNN4的控制點(diǎn)位置，將各鋼束的控制參數(shù)匯總于表5—1中表5—1 各鋼束彎起控制要素表鋼束號(hào)升高值c(cm)彎起角（）彎起半徑R（cm）支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離d(cm)彎起點(diǎn)距跨中截面水平距離(cm)彎止點(diǎn)距跨中截面水平距離(cm)N121188000N213086000N35084000N43082000各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算仍以N3號(hào)鋼束為例（圖5—2），計(jì)算鋼束上任一點(diǎn)離梁底距離及該點(diǎn)處鋼束的傾角，式中為鋼束彎起前重心至梁底的距離，=10cm；為點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)判斷出點(diǎn)所處在的區(qū)段，然后計(jì)算及，即當(dāng)（）≤0時(shí)，點(diǎn)位于直線段還未彎起，=0，故==10cm；=0當(dāng)0﹤（）≤（）時(shí)，點(diǎn)位于圓弧彎曲段，及按下式計(jì)算，即 （5—2） （5—3）當(dāng)（）﹥（）時(shí)，點(diǎn)位于靠近錨固端的直線段，此時(shí)==8，按下式計(jì)算，即：=（） （5—4）各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算值詳見(jiàn)表（5—2）表5—2 各截面鋼束位置（）及其傾角（）計(jì)算表計(jì)算截面鋼束編號(hào)（cm）（）(cm)（）(cm)()(cm)(cm)跨中截面=0N1為負(fù)值，鋼束尚未彎起0010N2N3N4L/4截面=975cmN1（）﹥（）8N20﹤（）﹤N3為負(fù)值，鋼束尚未彎起0010N4為負(fù)值，鋼束尚未彎起0010支點(diǎn)截面=1950cmN1（）﹥（）8N2（）﹥41768N3（）﹥20888N4（）﹥10448鋼束平彎段的位置及平彎角NNNN4三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一水平面上，而在錨固端四束鋼絞線則都在肋板中心線上，為實(shí)現(xiàn)鋼束的這種布筋方式，NNN4在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎到肋板中心線上，為了便于施工中布置預(yù)應(yīng)力管道，NNN4在梁中的平彎采用相同的形式。平彎段有兩段曲線弧，每段曲線弧的彎曲角為= 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量：在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來(lái)確定。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)到底邊的距離為=80mm ,則有=230080=2220mm先假定為第一類T形截面，由公式計(jì)算受壓區(qū)高度，即 求得 =﹤（=）則根據(jù)正截面承載力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為=2051mm2采用6根直徑為22mm的HRB400鋼筋,提供的鋼筋截面面積=2281 mm2。在梁底布置成一排（圖5—3），其間距為80mm， 圖4—3 非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位：mm）鋼筋重心到底邊的距離為=45mm。第六章 主梁截面幾何特性計(jì)算 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。該橋中的T形從施工到運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷了如下兩個(gè)階段。 主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋 主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時(shí)管道尚未壓漿，所以其截面特性為計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋影響（將非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算為混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計(jì)算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響，T梁翼板寬度為220cm。 灌漿封錨，主梁吊裝就位 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進(jìn)行管道壓漿、封錨后，預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。 截面幾何特性的計(jì)算可以列表進(jìn)行，第一階段跨中截面列表于6—1中?？汕蟮闷渌芰﹄A段控制截面幾何特性如表6—2所示。表6—1 第一階段跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積（）重心至梁頂距離（）對(duì)梁頂邊面積矩（）自身慣性矩（）（）（）（）截面慣性矩混凝土全截面968750106109109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積=2355106≈01415109預(yù)留管道面積=115452300106≈01360109凈截面面積=899355==106109109109注：=表6—2 各控制截面不同階段的幾何特性匯總表受力階段計(jì)算截面階段1：孔道壓漿前跨中截面89935514601360109108108108L/4截面899355109108108108支點(diǎn)截面1615855109108108108階段2：管道結(jié)硬后跨中截面92244514261326109108108108L/4截面922445109108108108支點(diǎn)截面1746045109108108108第七章 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 正截面承載力計(jì)算一般取彎矩最大的跨中截面進(jìn)行正截面承載力計(jì)算 求受壓區(qū)高度先按第一類T形截面梁，略去構(gòu)造鋼筋影響，由式計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度，即=﹤=受壓區(qū)全部位于翼緣板內(nèi)，說(shuō)明確實(shí)是第一類T形截面梁。 正截面承載力計(jì)算跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置見(jiàn)圖7—1和圖7—2，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊距離（）為=所以 ==從表5—2中可知，梁跨中截面彎矩組合設(shè)計(jì)值=。計(jì)算圖示如下圖，截面抗彎承載力由式有 =2200（）==﹥（=）所以跨中截面正截面承載力滿足要求。 斜截面承載力驗(yàn)算 斜截面抗剪承載力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁應(yīng)對(duì)按規(guī)定需要驗(yàn)算的各個(gè)截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。 首先，根據(jù)公式進(jìn)行截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核，即 （7—1） 式中的為驗(yàn)算截面處剪力組合設(shè)計(jì)值，這時(shí)=；為混凝土強(qiáng)度等