【文章內(nèi)容簡介】 移動荷載在1截面作用的最不利位置如圖所示： 2截面即邊跨1/4截面彎矩影響線：3截面即邊跨跨中截面彎矩影響線：4截面即支座處反力影響線： 移動荷載最不利加載情況：彎矩影響線為： 5截面即跨中截面彎矩影響線： 根據(jù)上面的影響線，將移動荷載加載在最不利的位置，由此得出移動荷載作用下，梁產(chǎn)生的內(nèi)力為：截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面移動荷載作用下的彎矩圖： 將上述的荷載進行組合，可以有5種情況：自重+二期恒載自重+二期恒載+沉降自重+二期恒載+移動荷載自重+二期恒載+沉降+移動荷載將上述組合分別計算，求出內(nèi)力?，F(xiàn)將各種組合下的內(nèi)力列于下表：自重+二期恒載截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面其彎矩圖：自重+二期恒載+沉降截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面其彎矩圖：自重+二期恒載+移動荷載截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面其彎矩圖：自重+二期恒載+沉降+移動荷載截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面其彎矩圖： 將上述的組合進行包絡(luò)，最終求出彎矩包絡(luò)圖，根據(jù)包絡(luò)圖進行配筋。包絡(luò)數(shù)據(jù)為：截面位置剪力 彎矩 端部01/4跨截面邊跨跨中截面支座截面跨中截面其彎矩圖： 橫向分布系數(shù)的考慮荷載橫向分布指的是作用在橋上的車輛荷載如何在各主梁之間進行分配，或者說各主梁如何分擔(dān)車輛荷載。因為截面采用單箱單室時，可直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進行活載內(nèi)力計算，無須計算橫向分布系數(shù)，所以全橋采用同一個橫向分配系數(shù)。一、橫向分布系數(shù)的計算單箱雙室，橋面凈寬度W＝14m，車輛單向行駛，橋涵的設(shè)計車道數(shù)為3車道。用剛性橫梁法計算橫向影響線豎標值1. 抗扭修正系數(shù)＝2. 計算橫向影響線豎標值對于1號邊梁的橫向影響線豎標值可以通過簡化公式計算：單箱雙室計算簡化為3片梁肋汽車荷載布置見下圖： 圖 汽車荷載布置其中：＝+0+＝ m2 ＝＝ ＝＝影響線圖如下： 圖 影響線圖用剛性橫梁法的橫向分布影響線為直線，設(shè)影響線零點離1號梁軸線的距離為x，則：解得：x＝根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》本設(shè)計的橋面凈寬度W＝，車輛單向行駛時在，橋涵的設(shè)計車道數(shù)為3車道。計算荷載得橫向分布系數(shù)：（1） 一車道加載時：圖 一車道加載 ＝（2） 二車道加載時： 二車道加載＝（3） 三車道加載時： 三車道加載＝ 活載因子的計算橋梁結(jié)構(gòu)的基頻反映了結(jié)構(gòu)的尺寸、類型、建筑材料等動力特性內(nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計算，對于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，當無更精確方法計算時，也可采用下列公式估算： （） （） （）式中 —結(jié)構(gòu)的計算跨徑（）； —結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（）； —結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（）； —結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（），當換算為重力計算時，其單位應(yīng)為（）；—結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（）；—重力加速度。計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時，采用；計算連續(xù)梁的沖擊力引起的負彎矩效應(yīng)時，采用。因邊垮跨度小 按照最不利效應(yīng)計算法則 取l＝30m，查得Ic=防撞墻、護欄荷載：q=鋪裝層荷載：q=中跨單元：Ac= q=25= kN/mmc=(++)/10=26599μ值可按下式計算： 當＜， μ= ≤≤14Hz時， μ= 當＞14Hz時， μ=式中 ——結(jié)構(gòu)基頻（Hz）。求得：正彎矩效應(yīng)： 負彎矩效應(yīng)： FACTOR=(1+μ)nηξ 式中 1+μ—沖擊系數(shù)；n—車道數(shù)；η—車道折減系數(shù)；ξ—偏載系數(shù)。EX: 一車道加載時FACTOR1=311=EX: 二車道加載時FACTOR2=311=EX: 三車道加載時FACTOR3=31=第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置 力筋估算 計算原理根據(jù)《預(yù)規(guī)》（JTG D622004）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段（即使用階段）的應(yīng)力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強度要求。一、 按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求： 預(yù)應(yīng)力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達到混凝土抗壓設(shè)計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設(shè)計強度。截面的安全性是通過截面抗彎安全系數(shù)來保證的。，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計算：h0xNdfcd如圖：， （） ， （）解上兩式得：受壓區(qū)高度 （）預(yù)應(yīng)力筋數(shù) （）或 （）式中 —截面上組合力矩?！炷量箟涸O(shè)計強度；—預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計強度；—單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積； b—截面寬度，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負彎矩按上述方法分別計算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。這忽略實際上存在的雙筋影響時（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋）會使計算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。二、 使用荷載下的應(yīng)力要求e上Np下Np上e下Y上Y下MminnMmax+++Np下Np上Mmax合成+Mmin合成規(guī)范（JTJ D622004）規(guī)定，截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力（為），或為在任意階段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。寫成計算式為：對于截面上緣 （） （）對于截面下緣 （） （）其中，—由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力，W—截面抗彎模量，—混凝土軸心抗壓標準強度。Mmax、Mmin項的符號當為正彎矩時取正值，當為負彎矩時取負值，且按代數(shù)值取大小。 一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡便計，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個限制條件(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最小值)。公式（）變?yōu)? （）公式（）變?yōu)? （） 由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力和截面下緣應(yīng)力分為三種情況討論：a. 截面上下緣均配有力筋Np上和Np下以抵抗正負彎矩，由力筋Np上和Np下在截面上下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為： （） （）將式（）、（）分別代入式（）、（），解聯(lián)立方程后得到 （） （）令 代入式（）、（）中得到 （） （）式中 Ap—每束預(yù)應(yīng)力筋的面積；—預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力(~)；e—預(yù)應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離；K—截面的核心距；A—混凝土截面面積，取有效截面計算。 b. 當截面只在下緣布置力筋Np下以抵抗正彎矩時 當由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時： （） 當由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時： （）c. 當截面中只在上緣布置力筋N上 以抵抗負彎矩時： 當由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時 （） 當由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時 （）當按上緣和下緣的壓應(yīng)力的限制條件計算時(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最大值)。可由前面的式（）和式（）推導(dǎo)得： （） （）有時需調(diào)整束數(shù)，當截面承受負彎矩時，如果截面下部多配根束，則上部束也要相應(yīng)增配根，才能使上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同理，當截面承受正彎矩時，如果截面上部多配根束，則下部束也要相應(yīng)增配根。其關(guān)系為：當承受時， 當承受時， 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算對于連續(xù)梁體系，或凡是預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在初步計算預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量時，必須計及各項次內(nèi)力的影響。然而，一些次內(nèi)力項的計算恰與預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量和布置有關(guān)。因此，在初步計算預(yù)應(yīng)力時，只能以預(yù)估值來考慮，本設(shè)計用BSAS輸出組合彎矩值來進行設(shè)計，此項估算是非常粗略的。具體計算如下：預(yù)應(yīng)力鋼束采用7φ5型號，采用YM1515。有關(guān)參數(shù)為：Ap=1512010－6=(m2) 而預(yù)應(yīng)力抗拉設(shè)計強度為fpd=1860(MPa),本設(shè)計在估算預(yù)應(yīng)力鋼筋時，預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力取為：σpe=1860=930(MPa)1. 僅在上緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束取第15號邊墩支座截面為例，計算如下：（1） 按正常使用狀態(tài)計算：查截面特性，有I=(m4)，A=(m2)，y1=(m)，y2=(m)，Ws=,WX=,KS=,KX=,ES=,EX=,Mmax=(KN?m)。Mmin=(KN?m)其中：I—有效截面慣性矩； A—有效截面面積； ys—有效截面中性軸距上緣的距離； yx—有效截面中性軸距下緣的距離。由式(4—19)有：=31(向上取整)由式(4—20)有：=44（向下取整）（2） 按承載能力極限計算時有：h0 =he==(m),fcd=,b=10m,Mp=(KN?m)受壓區(qū)高度為：==21比較以上兩種情況，取31束鋼筋。2. 僅在下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束以中跨跨中25號截面為例（1） 按正常使用階段計算有：查截面特性，有I=(m4)，A= (m2)，ys =(m), yx =(m),WS=,WX=,KS=,KX=,ES=,EX=,Mmax=(KN?m),Mmin=(KN?m)由式(—17)有： =31 當由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時： 由式(—18)有：=24（2） 由承載能力極限狀態(tài)計算得：h0 =he==(m),fcd=,b=14m,Mp=(KN?m)受壓區(qū)高度為：= =17 綜上計算可以得25號截面需24根鋼束. 3. 上、下緣均布置預(yù)應(yīng)力鋼束 以邊跨6號截面為例：（1） 按正常使用狀態(tài)計算有：查截面特性，有：I = (m4)，A =(m2)， yS =(m)，yX =(m)，W上 =(m3),W下 =(m3),K上 = (m)，K下 =(m)，e下 = =(m)，e上 ==(m)Mmax=(KN?m),Mmin=(KN?m)由式(—15)有：=11 （）由式（）有：=15由式