【文章內(nèi)容簡介】 表2—3 作 用 效 應(yīng)跨 中L/4截面變化點(diǎn)截面支 點(diǎn)一期彎矩（）剪力（）二期彎矩（）14321074剪力（）彎矩（）剪力（） 可變作用效應(yīng)計(jì)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(guān)。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(jì)算：(2) 計(jì)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(jì)算圖（尺寸單位：mm）由于橋跨內(nèi)設(shè)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(jì)算橫向分布系數(shù)。2. 計(jì)算主梁抗扭慣矩對(duì)于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算：式中： ——矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)（見表 1 1）； ，——相應(yīng)各矩形的寬度和厚度； ——梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。對(duì)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(jì)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(jì)算得修正系數(shù)：按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值式中：。計(jì)算所得值列于表2—5 表2—5 值 梁號(hào)10532231號(hào)梁的橫向影響線和最不利布載（如圖2 5）130180180180180100100100圖25 計(jì)算圖（尺寸單位：mm）可變作用（汽車公路—Ⅰ級(jí)）：設(shè)影響線零點(diǎn)離1號(hào)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(jìn)行布載，1號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)計(jì)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(jí)人群(3) 車道荷載的取值根據(jù)《公預(yù)規(guī)》4．3．1條，公路—Ⅰ級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：計(jì)算彎矩時(shí)：計(jì)算剪力時(shí)：(4) 計(jì)算可變作用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)計(jì)算中：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取，從支點(diǎn)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(jì)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(yīng)，跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式如圖 27，計(jì)算公式為：PkPk圖 2 7式中：——所求截面汽車（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力；——車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——影響線上同號(hào)區(qū)段的面積；——影響線上最大坐標(biāo)值?？勺冏饔茫ㄆ嚕?biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)：2. 求四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力圖 2 7為四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式。圖 2 8可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)：圖28為剛束變化點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式。由于本橋中該處有預(yù)應(yīng)力筋錨固，應(yīng)力有突變，是控制截面。 圖 28可變作用（汽車）效應(yīng)：計(jì)算變化點(diǎn)截面汽車荷載產(chǎn)生的彎矩和剪力時(shí)，應(yīng)特別注意集中荷載的作用位置，集中荷載若作用在計(jì)算截面，雖然影響線縱坐標(biāo)最大，但其對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)較小，荷載向跨中方向移動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)相反的情況。因此應(yīng)對(duì)兩個(gè)截面進(jìn)行比較，即影響線縱坐標(biāo)最大截面（變化點(diǎn)截面）和橫向分布系數(shù)達(dá)到最大值的截面（第一根橫梁處截面），然后取一個(gè)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(yīng)： 可變作用（人群）效應(yīng)：4. 求支點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力圖 2 9為支點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式。圖 2 9可變作用（汽車）效應(yīng)： 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)： 主梁作用效應(yīng)組合根據(jù)《公預(yù)規(guī)》4．1．64．1．8條規(guī)定，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)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(yīng)組合 序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面變化點(diǎn)截面支點(diǎn)(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(jí)(5)可變作用（汽車）沖擊(6)可變作用（人群）(7)標(biāo)準(zhǔn)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(yù)規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)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(qiáng)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(yù)應(yīng)力鋼筋重心至梁截面重心的距離），（為截面對(duì)主梁上緣的凈矩），（為短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計(jì)值）。（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算本橋梁屬于A類部分預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力為將已知的數(shù)據(jù)代入上式得：預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)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(qiáng)度條件確定普通鋼筋。翼板的有效寬度 取，計(jì)算彎矩為。設(shè)中性軸在翼板中通過，則設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力作用點(diǎn)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(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的布置對(duì)于跨中截面，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9．1．1條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)的凈距不應(yīng)小于3cm及管道直徑的1/2；根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9．4．9條規(guī)定，在豎直方向可疊置。預(yù)應(yīng)力鋼束及普通鋼筋布置在跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖 2 10。圖 2 10預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至梁底的距離，普通鋼筋重心至梁底距離，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力作用點(diǎn)至梁底距離所以。(4) 錨固面預(yù)應(yīng)力鋼筋布置為了施工方便，布置如圖 2 11 a)預(yù)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(jì)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(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂直作用于錨墊板， NNNN4彎起角?。桓麂撌膹澢霃綖椋?。2. 鋼束各控制點(diǎn)位置的確定由確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離N1： N2： NN4： 由確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離N1： N2： NN4： 所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為N1： N2： NN4： 則彎起點(diǎn)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(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等，所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為N1： N2： NN4： 故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為N1： N2： NN4： 各鋼束控制點(diǎn)的控制參數(shù)匯總于表2—8 表2— 8鋼束號(hào)升高值c（mm）彎起角彎起半徑R（mm）支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離d（mm）彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離（mm）彎止點(diǎn)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(jì)算計(jì)算鋼束上任一點(diǎn)離梁底距離及該點(diǎn)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(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)判斷點(diǎn)所在處的區(qū)段，然后計(jì)算和，即：，點(diǎn)位于直線段還未彎起，=0，故= ，2. 當(dāng)時(shí)，點(diǎn)位于圓弧彎曲段，、按下式計(jì)算3. 當(dāng)時(shí)，點(diǎn)位于靠近錨固端的直線段，此時(shí)，按下式計(jì)算，即各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算值詳見表2—9。表2—9計(jì)算截面（mm）鋼束編號(hào)+跨中截面N152706947為負(fù)值，鋼束未彎起00150N29989434100150N313569173700150N4四分點(diǎn)截面=8500N152706947267417N299894341為負(fù)值，鋼束未彎起00150N3135691737為負(fù)值，鋼束未彎起00150N4變化點(diǎn)截面=11300N15270694710783 933N29989434196246N3135691737為負(fù)值，鋼束未彎起00150N4支點(diǎn)截面=17000N1527069471014311581N29989434110821971N313569173710315465N4 主梁截面幾何特性計(jì)算第一階段跨中截面幾何特性計(jì)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(duì)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(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積174801247預(yù)留管道面積= 0凈截面面積A=502 注： 鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永存應(yīng)力）分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉（錨下）控制應(yīng)力按《公預(yù)規(guī)》規(guī)定采用表2—11 主梁截面幾何特性計(jì)算受力階段計(jì)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(diǎn)截面 47813221172支點(diǎn)截面27915211371孔道結(jié)硬后跨中截面48313171167L/4截面47813221172變化點(diǎn)截面45913411291支點(diǎn)截面26915311481 鋼束應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失對(duì)于跨中截面：為錨固點(diǎn)到支點(diǎn)中線的水平距離；、分別為預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)及管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，采用預(yù)埋金屬波紋管成型時(shí)，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?yàn)楦麂撌贾挥胸Q直角度，所以都為。