【文章內(nèi)容簡介】 自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計算：值由表16可得。消除自重產(chǎn)生的撓度，并考慮長期影響系數(shù)后，正常使用階段的撓度值為：計算結(jié)果表明，使用階段的撓度值滿足《公預(yù)規(guī)》要求。㈡ 預(yù)加力引起的反拱度計算及預(yù)拱度的設(shè)置空心板當(dāng)放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時跨中產(chǎn)生反拱度，設(shè)這時空心板混凝土強度達到C30,預(yù)加產(chǎn)生的反拱度計算按跨中截面尺寸及配筋計算，并考慮反拱長期增長系數(shù)=。先計算此時的抗彎剛度：放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，設(shè)空心板混凝土強度達到C30,這時，則： 換算截面面積：所有鋼筋換算面積對毛截面重心的靜距為：換算截面重心至毛截面重心的距離為：（向下移）則換算截面重心至空心板下緣的距離：換算截面重心至空心板上緣的距離。預(yù)應(yīng)力鋼絞線至換算截面重心的距離： 普通鋼絞線至換算截面重心的 距離：換算截面慣矩: 換算截面的彈性抵抗矩：下緣：上緣：空心板換算截面幾何特性匯總于表19。由前九、㈠計算得扣除預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力：則由預(yù)加力產(chǎn)生的 跨中反拱度，并乘以長期增長系數(shù)后得：由《公預(yù)規(guī)》，當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計算的長期撓度時應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，其值該荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長期反拱度值之差采用。，應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。跨中預(yù)拱度，支點，預(yù)拱度值沿順橋向做成平順的曲線。十、持久狀態(tài)應(yīng)力驗算持久狀態(tài)應(yīng)力驗算應(yīng)計算使用階段正截面混凝土的法向壓應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)及斜截面的主壓應(yīng)力。計算時作用取標(biāo)準(zhǔn)值，不計分項系數(shù)，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)并考慮溫差應(yīng)力。㈠ 跨中截面混凝土法向壓應(yīng)力驗算?？缰薪孛娴挠行ьA(yù)應(yīng)力：跨中截面的有效預(yù)加力：由表16得標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合則： ㈡ 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉應(yīng)力驗算式中：——按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值計算的預(yù)應(yīng)力鋼絞線重心處混凝土法向應(yīng)力。有效預(yù)應(yīng)力： 考慮溫差應(yīng)力，則預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力為：㈢ 斜截面主應(yīng)力驗算斜截面主應(yīng)力計算選取支點截面的AA纖維（空洞頂面）、BB纖維（空心板重心軸）、CC纖維（空洞底面）在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合和預(yù)加力作用下產(chǎn)生的主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力計算，并滿足的要求。主要公式：（空洞頂面）式中：——支點截面標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計值；——腹板寬度,；——換算截面抗彎慣矩，；——纖維以上截面對空心板重心軸的靜距，見九、㈡計算。式中：——預(yù)加力產(chǎn)生在纖維處的正應(yīng)力，見九、㈡計算，；——豎向荷載產(chǎn)生的截面彎矩，支點截面；——纖維處的正溫差應(yīng)力，見九、㈡計算，反溫差應(yīng)力。則纖維處的主應(yīng)力（計入正溫差應(yīng)力）：計入反溫差應(yīng)力時：則：C40混凝土主壓應(yīng)力限值為，符合《公預(yù)規(guī)》要求。式中：——纖維以上截面對空心板重心軸的靜距，見九、㈡計算。由前面九、㈡計算得，（計入正溫差），（計入反溫差）。則：（計入正溫差應(yīng)力）（計入負溫差應(yīng)力）則纖維處的主應(yīng)力為（計入正溫差應(yīng)力）：計入反溫差應(yīng)力：混凝土主壓應(yīng)力限值為，符合《公預(yù)規(guī)》要求。式中：——纖維以上截面對空心板重心軸的靜距，見九、㈡計算，；由九、㈡計算得，（計入正溫差），（計入反溫差）。則：（計入正溫差應(yīng)力）（計入負溫差應(yīng)力）則纖維處的主應(yīng)力為（計入正溫差應(yīng)力）：計入反溫差應(yīng)力：混凝土主壓應(yīng)力限值為，符合《公預(yù)規(guī)》要求。計算結(jié)果表明使用階段正截面混凝土法向應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力和斜截面主壓應(yīng)力均滿足規(guī)范要求。以上主拉應(yīng)力最大值發(fā)生在纖維處為，按《公預(yù)規(guī)》，在區(qū)段，箍筋可按構(gòu)造設(shè)置。在區(qū)段，箍筋間距按下列公式計算：式中:——箍筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，由前箍筋采用HRB335，其；——同一截面內(nèi)箍筋的總截面面積，由前箍筋為雙肢；——腹板寬度。則箍筋間距計算如下：采用。此時配筋率：按《公預(yù)規(guī)》，對于HRB335，%，滿足要求。支點附近箍筋間距10cm，其它截面適當(dāng)加大，需按計算決定，箍筋布置見圖111，即滿足斜截面抗彎要求，也滿足主拉應(yīng)力計算要求，箍筋間距也滿足不大于板高的一半即，以及不大于400mm的構(gòu)造要求。十一、短暫狀態(tài)應(yīng)力計算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按短暫狀態(tài)計算時，應(yīng)計算構(gòu)件在制造、運輸及安裝等施工階段，由預(yù)加力（扣除相應(yīng)的應(yīng)力損失），構(gòu)件自重及其他施工載荷引起的截面應(yīng)力，并滿足《公預(yù)規(guī)》要求。為此對本設(shè)計應(yīng)設(shè)計在放松預(yù)應(yīng)力鋼鉸線時預(yù)制空心板的板底壓應(yīng)力和板頂拉應(yīng)力。設(shè)預(yù)制空心板當(dāng)混凝土強度達到C30時，放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線，這時，空心板處于初始預(yù)加力及空心板自重共同作用下，計算空心板板頂（上緣）、板底（下緣）法向應(yīng)力。C30混凝土，，， =， ，由此計算空心板截面的幾何特性，見表19。放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，空心板截面法向力計算取胯中，l/4，支點三個截面，計算如下。㈠ 跨中截面(由《公預(yù)規(guī)》)；=式中: ——先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力，其值為：其中： ——放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時預(yù)應(yīng)力損失值，由《公預(yù)規(guī)》，則 =、下緣應(yīng)力由表16，空心板跨中截面板自重彎矩，則由板自重產(chǎn)生的截面法向應(yīng)力為：===放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：=截面上下緣均為壓應(yīng)力，且小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。㈡ 截面 =由表16可知，空心板l/4截面板自重彎矩，則由板自重產(chǎn)生的截面法向應(yīng)力為：===放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：截面下緣壓應(yīng)力，符合《公預(yù)規(guī)》要求。㈢ 支點截面預(yù)加力產(chǎn)生的支點截面上下緣的法向應(yīng)力為：=，則 =由表16可知，空心板跨中截面板自重彎矩為0，則由板自重產(chǎn)生的截面法向應(yīng)力為0。放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：=截面下緣壓應(yīng)力，符合《公預(yù)規(guī)》要求。跨中，支點三個截面在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時板上下緣應(yīng)力計算結(jié)果匯總于下表：表中負值為拉應(yīng)力，正值為壓應(yīng)力，壓應(yīng)力均滿足《公預(yù)規(guī)》要求：由上述計算，在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，支點截面上緣拉應(yīng)力為：截面：；支點截面：按《公預(yù)規(guī)》，預(yù)拉區(qū)（截面上緣）應(yīng)配置縱向鋼筋，并應(yīng)按以下原則配置：當(dāng)時，%的縱向鋼筋；當(dāng)時，%的縱向鋼筋；當(dāng)時，預(yù)拉曲應(yīng)配置的縱向鋼筋配筋率按以上兩者直線內(nèi)插得：上述配筋率為，為預(yù)拉區(qū)普通鋼筋截面積，A為截面毛截面面。 截面處，時，%，則。 預(yù)拉區(qū)的縱向鋼筋宜采用帶肋鋼筋，其直徑不宜大于14mm，現(xiàn)采用HRB35鋼筋，則，大于，滿足要求，布置在空心板支點截面上邊緣，見圖113。支點截面上緣拉應(yīng)力過大，采用降低支點截面預(yù)壓力的方法，即支點附近設(shè)置套管，使預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土局部隔離，以不傳遞預(yù)壓力。設(shè)支點截面附近僅有5根鋼鉸線傳遞預(yù)應(yīng)力，另2根隔離，則此時空心板上緣預(yù)應(yīng)力將減為： 。按《公預(yù)規(guī)》要求，由內(nèi)插得到，則，可采用鋼筋，顯然也可滿足截面所需及最小配筋率要求。十二、最小配筋率復(fù)核按《公預(yù)規(guī)》，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下列要求：式中：——受彎構(gòu)件正截面承載力設(shè)計值，由七、㈠計算得；——受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值，按下式計算： 其中：——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力在構(gòu)件抗裂邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力，由九、㈠計算得?！獡Q算截面重心軸以上部分對重心軸的靜距，其值為： ——換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩，由六（四）計算得——混凝土軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)值，C40,。代入計算式得：，滿足《公預(yù)規(guī)》要求。按《公預(yù)規(guī)》，部分預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件中普通受拉鋼筋的截面面積不應(yīng)小于。本梁普通受拉鋼筋：這里計算結(jié)果說明空心板等效工字型截面的肋寬，計算結(jié)果說明滿足《公預(yù)規(guī)》要求。十三、鉸縫計算㈠ 鉸縫剪力計算鉸縫剪力（影響線）近似按荷載橫向分布理論計算。設(shè)鉸縫剪力沿空心板跨長方向按半波正弦曲線分布，則由鉸縫板橫向分布系數(shù)計算，可求得鉸縫剪力影響線，參見圖114。鉸縫剪力影響線的計算表達式為：當(dāng)單位荷載P=1作用于鉸縫以左時，鉸縫處的剪力；當(dāng)單位荷載P=1作用于鉸縫以右時，鉸縫處的剪力。式中：——鉸縫以左各板的橫向分布影響線豎標(biāo)值之和。由表12，得到鉸縫剪力影響線各坐標(biāo)值?？紤]空心板橋橫截面的結(jié)構(gòu)對稱性，只需計算鉸縫15的影響線。計算結(jié)果列于表111。根據(jù)表111，可畫出各鉸縫的剪力影響線。經(jīng)試算比較，鉸縫最大剪力發(fā)生在第3號板和第4號板之間，即V3最不利。根據(jù)剪力影響線圖115，得鉸縫V3的橫向分布系數(shù)：無人群荷載。公路—Ⅰ級車道荷載中的均布荷載沿橋跨縱向展開成半波正弦荷載時，其表達式為：，其跨中峰值為：車道荷載中集中荷載展開成半撥正弦荷載時其表達式為，跨中峰值為（集中荷載只作用于跨中）。計算鉸縫剪力時，沿縱向取1m長鉸縫考慮，并考慮汽車沖擊系數(shù)及車道折減系數(shù)。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的基本組合，其鉸縫剪力效應(yīng)組合設(shè)計值為：㈡ 鉸縫抗剪強度驗算按《圬工規(guī)范》，混凝土構(gòu)件直接受剪時，按下列公式計算：式中：——鉸縫剪力設(shè)計值，；——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本梁；——鉸縫受剪截面面積，參見圖116，鉸縫Ⅰ—Ⅰ受剪面積，縱向取1m長鉸縫，偏安全??；——混凝土抗剪強度設(shè)計值，由《圬工規(guī)范》，鉸縫C30，；——摩擦系數(shù)，采用；——與受剪截面垂直的壓力標(biāo)準(zhǔn)值，近似認為。則：鉸縫抗剪承載力滿足《圬工規(guī)范》要求。圖116十四、預(yù)制空心板吊頂計算吊環(huán)預(yù)埋在預(yù)制空心板支座中心位置，板一端設(shè)兩個。按只有三個受力計算。則預(yù)制空心板起吊時，板跨中截面彎矩為：起吊時吊環(huán)內(nèi)的總拉力為：故 不需要驗算起吊時預(yù)制空心板截面的強度。吊環(huán)鋼筋直徑的選擇：吊環(huán)選用HRB335普通鋼筋，其抗拉強度設(shè)計值由下式：解得:采用d=16mm,即吊環(huán)鋼筋用鋼筋。十五、支座計算采用板式橡膠支座，其設(shè)計按《公預(yù)規(guī)》。㈠ 選定支座平面尺寸由橡膠板的抗拉強度和梁端或墩臺頂?shù)幕炷辆植砍袎簭姸葋泶_定對橡膠板應(yīng)滿足：若選定的支座尺寸，則支座的形狀系數(shù)為:，滿足規(guī)范要求式中：——中間層橡膠片厚度，取= cm橡膠板的平均容許壓應(yīng)力限值為，橡膠支座的剪變彈性模量 (常溫下)，橡膠支座的抗壓彈性模量為：計算時最大支座反力為，故：（可以選用）。㈡ 確定支座厚度主梁的計算溫差取℃溫度變形由兩端的支座均攤，則每一個支座承受的水平位移為：對于13m梁，偏安全地取布置一行車，一車道荷載總重：+=,10%=,取制動力為90kN。九根梁共18個支座，沒支座承受的水平力為：按《公預(yù)規(guī)》，橡膠層的總厚度應(yīng)滿足：⑴ 不計汽車制動力時：≥⑵ 計汽車制動力時：≥⑶ ≥選用6層鋼板，7層橡膠組成橡膠支座。,，則：橡膠片的總厚度：；支座總厚度:，符合規(guī)范要求。㈢ 驗算支座偏轉(zhuǎn)支座的平均壓縮變形為為：按規(guī)范要求滿足，即： 合格梁端轉(zhuǎn)角為：設(shè)恒載時主梁處于水平狀態(tài)，已知公路—I級荷載作用下梁端轉(zhuǎn)角：驗算偏轉(zhuǎn)情況應(yīng)滿足：符合規(guī)范要求。㈣ 驗算支座的抗滑穩(wěn)定性按《公預(yù)規(guī)》，按下式驗算支座的抗滑穩(wěn)定性：計入汽車制動力時，不計入汽車制動力時，式中： ——在結(jié)構(gòu)重力作用下的支座反力標(biāo)準(zhǔn)植，=；——橡膠支座的剪切模量，；——由汽車荷載引起的制動力標(biāo)準(zhǔn)值，取5kN；——橡膠支座與混凝土表面的摩阻系數(shù)，取=——（計入沖擊系數(shù)）引起的支座反力；——支座平面毛面積，取360cm2。：：均滿足規(guī)范要求，支座不會發(fā)生相對滑動。第二部分：橋墩及鉆孔灌注樁基礎(chǔ)計算一、橋墩尺寸擬定考慮原有標(biāo)準(zhǔn)圖，選用如圖217所示結(jié)構(gòu)尺寸。圖217二、蓋梁計算㈠ 荷載計算。（1/2蓋梁長度）圖218（尺寸單位：cm）圖218蓋梁自重產(chǎn)生彎矩、剪力效應(yīng)計算見表213。 則⑴ 可變荷載橫向分布系數(shù)計算：荷載對稱布置時用杠桿法，非對稱布置時用偏心受壓法。公路—I級，對稱布置（圖219）時：圖219（尺寸單位：cm），對稱布置（圖220）時：，圖220（尺寸單位：cm），非對稱布置（圖221）時：,.，非對稱布置（圖221）時：.圖221（尺寸單位：cm）⑵ 按順橋方向可變荷載移動情況，求得支座可變荷載反力的最大值（圖222）。圖223（尺寸單位：cm）公路—I級雙