【文章內(nèi)容簡介】 的較大坐標也位于橋跨中部，故也采用橫向分布系數(shù)亦取；計算支點可變作用剪力效應時，從支點至l/4梁段，橫向分布系數(shù)從直線過度到，其余梁段取。車道荷載取值：公路—Ⅰ級車道荷載標準值和集中荷載標準值為：計算彎矩時:計算剪力時：圖47 4號梁彎矩汽車（人群）橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖圖4 8 4號梁剪力汽車（人群）橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖（單位：mm）圖49 3號梁彎矩汽車（人群）橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖圖4 10 3號梁剪力汽車（人群）橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖（單位：mm）1) 計算跨中截面的最大彎矩和最大剪力（S為彎矩或剪力）a) 汽車荷載效應：彎矩：()不計沖擊： 計沖擊效應：剪力：不計沖擊： 計沖擊效應：b) 人群荷載效應：圖4 11 跨中截面內(nèi)力影響線及加載圖2) 計算四分點處截面的最大彎矩和最大剪力：a) 汽車荷載效應：彎矩：()不計沖擊：計沖擊效應：剪力：()不計沖擊：計沖擊效應：b) 人群荷載效應：圖412 四分點截面內(nèi)力影響線及加載圖`支點截面剪力計算：計算支點截面由于車道荷載產(chǎn)生效應時，考慮橫向分布系數(shù)沿跨長的變化，均布荷載標準值應布滿使結構產(chǎn)生最不利效應的同號影響線上，集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個最大影響線的峰值處。a) 汽車荷載效應：剪力：不計沖擊效應：計沖擊效應：b) 人群荷載效應：圖4 13 支點截面內(nèi)力影響線及加載圖根據(jù)可能出現(xiàn)的作用效應選擇三種最不利的組合：短期效應組合，標準效應組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，具體表43和表44。由表43和表44知，3號主梁支點剪力最大，4號主梁跨中彎矩最大，但4號主梁最大彎矩和最大剪力相差很少，此處可見箱梁對荷載的均勻分布很有利。表43 4號主梁作用效應計算表序號荷載類別跨中四分點變化點支點MVMVMVV①一期永久作用②二期永久作用③總永久作用=①+②④可變作用（汽車）⑤可變作用（汽車）沖擊⑥可變作用（人群）⑦標準組合=③+④+⑤+⑥⑧短期組合=（③+④+⑥）⑨極限組合=（③+（④+⑤）+⑥）⑩短期效應組合可變荷載設計值+（不計沖擊）長期效應組合可變荷載設計值+（不計沖擊）表44 3號主梁作用效應計算表序號荷載類別跨中四分點變化點支點MVMVMVV①一期永久作用②二期永久作用③總永久作用=①+②④可變作用（汽車）⑤可變作用（汽車）沖擊⑥可變作用（人群）⑦標準組合=③+④+⑤+⑥⑧短期組合=（③+④+⑥）⑨極限組合=（③+（④+⑤）+⑥）⑩短期效應組合可變荷載設計值+（不計沖擊）長期效應組合可變荷載設計值+（不計沖擊）河南理工大學本科畢業(yè)設計 第五章 預應力鋼束估算與布置第五章 預應力鋼束估算及布置按構件正截面抗裂行要求估算預應力鋼筋數(shù)量。對于全預應力混凝土構件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效預應力為：式中，為正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應組合計算的彎矩值，本設計中， 。設預應力鋼筋截面中心距截面下緣為，則預應力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離為。鋼筋估算時，截面性質近似取全截面的性質進行計算，即，全截面對抗裂邊緣的彈性抵抗距為，所以有效預應力合力為：。預應力鋼筋的張拉控制應力為，預應力損失按張拉控制應力的20%計算，則。，鋼束總面積為，采用內(nèi)徑60mm的金屬波紋管。1)對于跨中截面，在保證布置預留管道要求的前提下，應盡可能加大鋼束群重心的偏心距。本設計預應力孔道采用內(nèi)徑60mm的金屬波紋管，管道至梁底和梁側凈距不應小于30mm及管道直徑的一半。另外直線管道的凈距不應小于40mm,，在豎直方向兩管道可重疊，跨中截面及端部截面構造如下圖，N1，N2，N3，N4號鋼筋均需進行平彎和豎彎，N5只進行平彎。求得跨中截面鋼束群重心至梁底距離為。圖51 鋼束布置圖（單位：cm）2)所有鋼束都錨固在梁端截面。對于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個方面：一是預應力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。按照上述錨頭布置的均勻、分散原則，錨固端截面所布置的鋼束見圖51所示。求得跨中截面鋼束群重心至梁底距離為。下面對鋼束群重心位置進行復核：上核心距為：，下核心距為：，,說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。確定鋼束起彎角時，既要照顧到由其彎起產(chǎn)生足夠的豎向剪力，又要考慮到其引起的摩擦預應力損失不宜過大。本設計預應力鋼筋在跨中分四排，錨固在底板上的兩根（N5）不彎起，其余8根彎起角度均為8176。為簡化計算和施工，所有鋼束布置的線性均為直線加圓弧。1）計算鋼束起彎點至跨中的位置。錨固點至支座中心線的水平距離為：，，鋼筋計算圖示和錨固段尺寸圖見圖52。圖52 鋼筋計算圖示和錨固段尺寸鋼束起彎點至跨中的距離列于表51內(nèi)。表51 鋼束彎起點至跨中距離計算表(單位:mm)鋼束號彎起高彎起角N44202100N37302400N210402700N113503000上表各參數(shù)計算如下：為靠近錨固端直線段長度，根據(jù)需要確定，為鋼束錨固點至鋼束起彎點的豎直距離，根據(jù)各量的幾何關系，可分別計算如下：, ,式中：鋼束彎起角度（176。）； 計算跨徑（cm）； 錨固點至支座中心線的水平距離（cm）。2)控制截面的鋼束重心位置計算①各鋼束重心位置計算：當計算截面在曲線段時，計算公式為：,當計算截面在錨固點的直線段時，計算公式為：式中：鋼束在計算截面處鋼束中心位置至梁底的距離； 鋼束起彎前到梁底的距離； 鋼束起彎半徑； 圓弧段起彎點到計算點圓弧長度對應的圓心角；②計算鋼束群重心到梁底的距離見表52。表52 各計算截面鋼束位置及鋼束群重心計算表（單位：mm）截面鋼束號（弧度）四分點N5未彎起0120120332N4未彎起0120120N3未彎起0230230N2340429N1450757支點鋼束號（弧度）N519490120120935N41915120496N31856230924N217973401352N117384501781變化點N53490120120755N4315120271N3256230699N21973401127N11384501556注：支點和變化點截面處，各鋼束均處于直線彎曲段。鋼束布置見圖53。圖53 鋼束布置縱斷面圖（單位：mm）3)鋼束長度計算:一根鋼書的長度為曲線長度、直線長度、與兩工作段長度（270cm）之和，其中鋼束曲線長度可按圓弧半徑及彎起角度計算，通過每根鋼束長度計算，就可以得到一片主梁和一孔橋所需鋼束總長度，用于備料和施工計算結果見表53。表53 鋼束長度計算表(單位：mm)鋼束號半徑R彎起角（弧度）曲線長度直線長度L1鋼束預留長度鋼束長度N5+∞00347000 140036100 N4131263665 268174200 140036083 N34068911363 184334800 140035996 N26825319060 100485400 140035908 N19581726757 16646000 140035821 河南理工大學本科畢業(yè)設計 第六章 計算主梁截面幾何特性第六章 計算主梁截面幾何特性本箱梁采用后張法施工，內(nèi)徑60mm的鋼波紋管成孔，當混凝土達到設計強度時進行張拉，張拉順序和鋼束號相同，年平均相對濕度為80％。計算過程分三個階段。階段一為預制構件階段，施工荷載為預制梁（包括橫隔梁）的自重，受力構件按預制梁的凈截面計算，該截面應扣除預應力管道的影響，箱梁翼板寬度為3m。階段二為現(xiàn)澆混凝土形成整體階段，但不考慮現(xiàn)澆混凝土的承受荷載能力，施工荷載除階段一荷載之外，還應包括現(xiàn)澆混凝土板的自重，濕接縫還沒參與主梁受力，所以，受力構件按預制梁灌漿后的換算截面計算，該截面應考慮預應力鋼筋的影響，箱梁翼板寬度為3m。階段三為成橋階段，荷載除了階段一、二的荷載之外，還包括二期永久作用和活載，受力構件按成梁后的換算截面計算，該截面應考慮預應力鋼筋的影響。這里截面幾何性質計算借助了CAD，通過創(chuàng)建面域，使用massprop命令，計算各控制截面不同階段的截面幾何性質，并匯總，見表61。表61 各控制截面不同階段的截面幾何性質匯總表受力階段計算截面 1跨中18283337671233981+11+09+08+084分點18283337691231899+11+09+08+08變化點18283337791221466+11+09+08+09支點21302438371163228+11+09+08+092跨中20522598741126874+11+09+08+094分點20522598671133801+11+09+08+09變化點20522598291171416+11+09+08+09支點23498348551145210+11+09+08+093跨中21517798381162910+12+09+08+094分點21517798311169837+12+09+08+09變化點21517797951205450+11+09+08+09支點24493548251175240+12+09+08+09備注：+11表示。河南理工大學本科畢業(yè)設計 第七章 預應力損失計算第七章 預應力損失計算按《公預規(guī)》規(guī)定，計算公式為： 式中： 張拉鋼束時錨下的控制應力；根據(jù)《公預規(guī)》規(guī)定，對于鋼絞線取張拉控制應力為：鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，；從張拉端到計算截面曲線管道部分切線的夾角（rad）；管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，；從張拉端到計算截面的管道長度，可近似取其在縱軸上的投影長度，當四分點為計算截面時，苦中截面各鋼束摩擦預應力損失見表71。表71 跨中截面摩擦應力損失計算鋼束編號（）弧度N50001395N481395N381395N281395N181395平均值同理，可算出其他控制截面的值。各截面摩擦