【文章內(nèi)容簡介】 表2—3 作 用 效 應跨 中L/4截面變化點截面支 點一期彎矩（）剪力（）二期彎矩（）14321074剪力（）彎矩（）剪力（） 可變作用效應計算（修正剛性橫梁法）(1) 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》4．3．2條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關。簡支梁的自振頻率為：= （Hz） 其中： Hz和14 Hz之間，沖擊系數(shù)按照下式計算：(2) 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)1. 跨中的荷載橫向分布系數(shù)圖24計算圖（尺寸單位：mm）由于橋跨內(nèi)設七道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)。2. 計算主梁抗扭慣矩對于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算：式中： ——矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)（見表 1 1）； ，——相應各矩形的寬度和厚度； ——梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度：馬蹄部分的換算平均厚度： 表2—4 計算表 分塊名稱/翼緣板180腹板19馬蹄55因主梁的間距相同，則得：式中：；；；，，；。4. 計算得修正系數(shù)：按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值式中：。計算所得值列于表2—5 表2—5 值 梁號10532231號梁的橫向影響線和最不利布載（如圖2 5）130180180180180100100100圖25 計算圖（尺寸單位：mm）可變作用（汽車公路—Ⅰ級）：設影響線零點離1號梁軸線的距離為，則： 解得 =兩車道：可變作用（人群）：如圖 2 6 ，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布系數(shù)影響線并進行布載，1號梁可變作用的橫向分布系數(shù)計算如下： 圖 2 6可變作用（汽車）：可變作用（人群）：橫向分布系數(shù)匯總（見表2—6）表2—6可變作用類別公路—Ⅰ級人群(3) 車道荷載的取值根據(jù)《公預規(guī)》4．3．1條，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：計算剪力時：(4) 計算可變作用效應在可變作用效應計算中：支點處橫向分布系數(shù)取，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過度到，其余梁段均取。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，跨中截面作用效應計算圖式如圖 27，計算公式為：PkPk圖 2 7式中：——所求截面汽車（人群）標準荷載的彎矩或剪力；——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；——影響線上最大坐標值。可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應：2. 求四分點截面的最大彎矩和最大剪力圖 2 7為四分點截面作用效應的計算圖式。圖 2 8可變作用（汽車）標準效應： 可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應：圖28為剛束變化點截面作用效應的計算圖式。由于本橋中該處有預應力筋錨固，應力有突變，是控制截面。 圖 28可變作用（汽車）效應：計算變化點截面汽車荷載產(chǎn)生的彎矩和剪力時，應特別注意集中荷載的作用位置，集中荷載若作用在計算截面，雖然影響線縱坐標最大，但其對應的橫向分布系數(shù)較小，荷載向跨中方向移動，就會出現(xiàn)相反的情況。因此應對兩個截面進行比較，即影響線縱坐標最大截面（變化點截面）和橫向分布系數(shù)達到最大值的截面（第一根橫梁處截面），然后取一個最大的作為所求值。通過比較，集中荷載作用在第一根橫梁處為最不利情況，結(jié)果如下： 可變作用（汽車）沖擊效應： 可變作用（人群）效應：4. 求支點截面的最大彎矩和最大剪力圖 2 9為支點截面作用效應的計算圖式。圖 2 9可變作用（汽車）效應： 可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 主梁作用效應組合根據(jù)《公預規(guī)》4．1．64．1．8條規(guī)定，根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應選擇了三種最不利效應組合：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。 表2—7 主梁作用效應組合 序號荷載類別跨中截面四分點截面變化點截面支點(1)第一期永久作用0(2)第二期永久作用0(3)總永久作用=（1）+（2）0(4)可變作用（汽車）公路—Ⅰ級(5)可變作用（汽車）沖擊(6)可變作用（人群）(7)標準組合=（3）+（4）+（5）+（6）(8)短期組合=（3）+*（4）+（6）(9)極限組合=*（3）+*[（4）+（5）]+*(6) 跨中截面鋼筋的估算和確定根據(jù)《公預規(guī)》規(guī)定，預應力梁應滿足正常使用極限狀態(tài)的盈利要求和承載能力極限狀態(tài)的強度要求。由表2—2可知主梁跨中截面的幾何性質(zhì)（初估）：，，（為預應力鋼筋重心至梁截面重心的距離），（為截面對主梁上緣的凈矩），（為短期效應彎矩組合設計值）。（1）預應力鋼筋截面積估算本橋梁屬于A類部分預應力混凝土橋梁，根據(jù)跨中截面的抗裂要求，本橋所需的有效預應力為將已知的數(shù)據(jù)代入上式得：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%估算，則可得需要預應力鋼筋的面積為：采用四束鋼絞線， ，滿足要求。(2) 普通鋼筋的確定及布置依據(jù)強度條件確定普通鋼筋。翼板的有效寬度 取，計算彎矩為。設中性軸在翼板中通過，則設預應力鋼筋和普通鋼筋合力作用點至梁底距離，則，將已知數(shù)據(jù)代入公式，求得：，所以主梁中性軸在翼緣中通過，則布置HRB335鋼筋，提供鋼筋面積，滿足要求。（3）預應力鋼筋和普通鋼筋的布置對于跨中截面，根據(jù)《公預規(guī)》9．1．1條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)的凈距不應小于3cm及管道直徑的1/2；根據(jù)《公預規(guī)》9．4．9條規(guī)定，在豎直方向可疊置。預應力鋼束及普通鋼筋布置在跨中截面的細部構(gòu)造如圖 2 10。圖 2 10預應力鋼筋重心至梁底的距離，普通鋼筋重心至梁底距離，則預應力鋼筋和普通鋼筋合力作用點至梁底距離所以。(4) 錨固面預應力鋼筋布置為了施工方便，布置如圖 2 11 a)預制梁端部 b)鋼束在端部的錨固位置 圖 2 11(5) 其它截面鋼束位置及傾角計算、彎起角及其彎曲半徑采用直線段中接圓弧線段的方式彎曲；為使預應力鋼筋的預加力垂直作用于錨墊板， NNNN4彎起角??；各鋼束的彎曲半徑為：。2. 鋼束各控制點位置的確定由確定導線點距錨固點的水平距離N1： N2： NN4： 由確定彎起點至導線點的水平距離N1： N2： NN4： 所以彎起點至錨固點的水平距離為N1： N2： NN4： 則彎起點至跨中截面的水平距離為N1： N2： NN4： 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，所以彎止點至導線點的水平距離為N1： N2： NN4： 故彎止點至跨中截面的水平距離為N1： N2： NN4： 各鋼束控制點的控制參數(shù)匯總于表2—8 表2— 8鋼束號升高值c（mm）彎起角彎起半徑R（mm）支點至錨固點的水平距離d（mm）彎起點至跨中截面的水平距離（mm）彎止點距跨中截面的水平距離（mm）N116001040000111527012217N210001025000182998914330NN460010100002381356915306(6) 各截面鋼束位置及其傾角計算計算鋼束上任一點離梁底距離及該點處鋼束的傾角，式中為鋼束彎起前其重心至梁底的距離，；為點所在計算截面處鋼束位置的升高值。計算時，首先應判斷點所在處的區(qū)段，然后計算和，即：，點位于直線段還未彎起，=0，故= ，2. 當時，點位于圓弧彎曲段，、按下式計算3. 當時，點位于靠近錨固端的直線段，此時，按下式計算，即各截面鋼束位置及其傾角計算值詳見表2—9。表2—9計算截面（mm）鋼束編號+跨中截面N152706947為負值，鋼束未彎起00150N29989434100150N313569173700150N4四分點截面=8500N152706947267417N299894341為負值，鋼束未彎起00150N3135691737為負值，鋼束未彎起00150N4變化點截面=11300N15270694710783 933N29989434196246N3135691737為負值，鋼束未彎起00150N4支點截面=17000N1527069471014311581N29989434110821971N313569173710315465N4 主梁截面幾何特性計算第一階段跨中截面幾何特性計算表2—10表2—10分塊名稱分塊面積（mm）重心至梁頂距離（mm）對梁頂邊的面積矩（mm）自身慣性矩（mm）（mm）（mm）截面慣性矩（mm）混凝土全截面非預應力鋼筋換算面積174801247預留管道面積= 0凈截面面積A=502 注： 鋼束預應力損失估算根據(jù)《公預規(guī)》，當計算主梁截面應力和確定鋼束的控制應力時，應計算預應力損失值。后張法梁的預應力損失包括前期預應力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預應力損失（鋼絞線應力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應力損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應力和有效應力（永存應力）分別等于張拉應力扣除相應階段的預應力損失。 預應力鋼筋張拉（錨下）控制應力按《公預規(guī)》規(guī)定采用表2—11 主梁截面幾何特性計算受力階段計算面積A（mm）I（mm）（mm）孔道壓漿前跨中截面50212981148L/4截面49513051155變化點截面 47813221172支點截面27915211371孔道結(jié)硬后跨中截面48313171167L/4截面47813221172變化點截面45913411291支點截面26915311481 鋼束應力損失預應力鋼筋與管道摩擦引起的預應力損失對于跨中截面：為錨固點到支點中線的水平距離；、分別為預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)及管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，采用預埋金屬波紋管成型時，可查表得；為從張拉端到跨中截面間，管道平面轉(zhuǎn)過的角度，因為各鋼束都只有豎直角度，所以都為。