【文章內(nèi)容簡介】 四車道：=（++++++）= 三車道：==（+++++）= 兩車道：==（+++）=故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：=可變作用（人群)：=支點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)并進行布載，1號梁可變作用的橫向分布系數(shù)計算如下： 圖4—3 跨中的橫向分布系數(shù)的計算圖示（尺寸單位：cm）圖4—4 支點的橫向分布系數(shù)計算圖示（尺寸單位：cm）可變作用（汽車）：==可變作用（人群）：=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)可變作用類別公路—I級人群 車道荷載的取值 根據(jù)《橋規(guī)》，公路—I級的均布荷載標準值和集中荷載標準值為： =計算彎矩時 =KN 計算剪力時 =356= 計算可變作用效應 在可變作用效應計算中，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)，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取。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，圖4—5示出跨中截面作用效應計算圖示，計算公式為： （4—5）式中：S——所求截面汽車標準荷載的彎矩和剪力 ——車道均布荷載標準值 ——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可變作用（汽車）標準效應=8+356=m=+8+=可變作用（汽車）沖擊效應 == == 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截面作用效應的計算圖示 圖4—6 L/4截面作用效應計算圖（尺寸單位：m）可變作用（汽車）標準效應=（+）8+356==8+=可變作用（汽車）沖擊效應 == ==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 圖4—7 支點截面計算圖式（尺寸單位：m）可變作用（汽車）效應=16（+）+=可變作用（汽車）沖擊效應 ==可變作用（人群）效應=18（+）=可變作用（人群）沖擊效應 == 主梁作用效應組合按《橋規(guī)》——，將主梁的作用效應組合匯總。見（表4—5）表4—5 主梁作用效應組合序號荷載類別跨中截面四分點截面支點截面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）公路I級⑸可變作用（汽車）沖擊⑹持久狀態(tài)的應力計算的可變作用標準值組合=⑷+⑸⑺正常使用極限狀態(tài)短期效應組合=⑶+⑷⑻正常使用極限狀態(tài)長期效應組合=⑶+⑷⑼承載能力極限狀態(tài)計算的基本組合=⑶+（⑷+⑸）第五章 預應力鋼束的估算及布置 預應力鋼筋截面積估算按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預應力鋼筋數(shù)量。 因為本橋?qū)瓚ψ隽艘欢ǖ孟拗撇⒉辉试S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）短期效應組合計算的彎矩值，由表3—5查的：=KNm設預應力鋼筋截面重心距截面下緣為=150mm，則預應力鋼筋的合力作用點到截面重心軸的距離為==；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=968750mm2,全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩為=109/=106mm3；所以有效預加力合力為 ==106N預應力鋼筋的張拉控制應力為==1860=1395MPa，預應力損失按張拉控制應力的20%估算，則可得需要預應力鋼筋的面積為=6566mm2，預應力鋼筋的截面積為=412140=6720mm2。采用夾片式群錨，φ70金屬波紋管成孔。 預應力鋼筋的布置 跨中截面預應力鋼筋的布置 后張法預應力混凝土受彎構(gòu)件的預應力管道布置應符合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)構(gòu)造要求。參考已有的設計圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對跨中截面的預應力鋼筋進行初步布置。（如圖5—1） a） b） c）圖4—1 端部及跨中預應力鋼筋布置圖（尺寸單位：cm）a）預制梁端部；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束預應力鋼筋均錨于梁端（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；為使預應力鋼筋的預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。鋼束各控制點位置的確定 以N3號鋼束為例，其彎起布置如圖5—2所示。由確定導線點距錨固點的水平距離= 圖5—2 曲線預應力鋼筋計算圖（尺寸單位：cm）由確定彎起點至導線點的水平距離=所以彎起點到錨固點的水平距離為=+=則彎起點至跨中截面的水平距離為=（4900/2+）=根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點沿切線方向至導線點的距離與彎起點至導線點的水平距離相等，所以彎止點到導線點的水平距離為=故彎止點至跨中截面的水平距離為 =（++）=同理可以計算NNN4的控制點位置，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升高值c(cm)彎起角（）彎起半徑R（cm）支點至錨固點的水平距離d(cm)彎起點距跨中截面水平距離(cm)彎止點距跨中截面水平距離(cm)N121188000N213086000N35084000N43082000各截面鋼束位置及其傾角計算仍以N3號鋼束為例（圖5—2），計算鋼束上任一點離梁底距離及該點處鋼束的傾角，式中為鋼束彎起前重心至梁底的距離，=10cm；為點所在計算截面處鋼束位置的升高值。計算時，首先應判斷出點所處在的區(qū)段，然后計算及，即當（）≤0時，點位于直線段還未彎起，=0，故==10cm；=0當0﹤（）≤（）時，點位于圓弧彎曲段，及按下式計算，即 （5—2） （5—3）當（）﹥（）時，點位于靠近錨固端的直線段，此時==8，按下式計算，即：=（） （5—4）各截面鋼束位置及其傾角計算值詳見表（5—2）表5—2 各截面鋼束位置（）及其傾角（）計算表計算截面鋼束編號（cm）（）(cm)（）(cm)()(cm)(cm)跨中截面=0N1為負值，鋼束尚未彎起0010N2N3N4L/4截面=975cmN1（）﹥（）8N20﹤（）﹤N3為負值，鋼束尚未彎起0010N4為負值，鋼束尚未彎起0010支點截面=1950cmN1（）﹥（）8N2（）﹥41768N3（）﹥20888N4（）﹥10448鋼束平彎段的位置及平彎角NNNN4三束預應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應力管道，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= 非預應力鋼筋截面積估算及布置按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預應力鋼筋數(shù)量：在確定預應力鋼筋數(shù)量后，非預應力鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來確定。設預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力點到底邊的距離為=80mm ,則有=230080=2220mm先假定為第一類T形截面，由公式計算受壓區(qū)高度，即 求得 =﹤（=）則根據(jù)正截面承載力計算需要的非預應力鋼筋截面積為=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 非預應力鋼筋布置圖（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算 后張法預應力混凝土梁主梁截面幾何特性應根據(jù)不同的受力階段分別計算。該橋中的T形從施工到運營經(jīng)歷了如下兩個階段。 主梁預制并張拉預應力鋼筋 主梁混凝土達到設計強度的90%后，進行預應力的張拉，此時管道尚未壓漿，所以其截面特性為計入非預應力鋼筋影響（將非預應力鋼筋換算為混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計算中應扣除預應力管道的影響，T梁翼板寬度為220cm。 灌漿封錨，主梁吊裝就位 預應力鋼筋張拉完成并進行管道壓漿、封錨后，預應力鋼筋能夠參與截面受力。 截面幾何特性的計算可以列表進行，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算表分塊名稱分塊面積（）重心至梁頂距離（）對梁頂邊面積矩（）自身慣性矩（）（）（）（）截面慣性矩混凝土全截面968750106109109非預應力鋼筋換算面積=2355106≈01415109預留管道面積=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算截面階段1：孔道壓漿前跨中截面89935514601360109108108108L/4截面899355109108108108支點截面1615855109108108108階段2：管道結(jié)硬后跨中截面92244514261326109108108108L/4截面922445109108108108支點截面1746045109108108108第七章 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計算 正截面承載力計算一般取彎矩最大的跨中截面進行正截面承載力計算 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)，說明確實是第一類T形截面梁。 正截面承載力計算跨中截面的預應力鋼筋和非預應力鋼筋的布置見圖7—1和圖7—2，預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力作用點到截面底邊距離（）為=所以 ==從表5—2中可知，梁跨中截面彎矩組合設計值=。計算圖示如下圖，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。 斜截面承載力驗算 斜截面抗剪承載力計算預應力混凝土簡支梁應對按規(guī)定需要驗算的各個截面進行斜截面抗剪承載力驗算。 首先，根據(jù)公式進行截面抗剪強度上、下限復核，即 （7—1