【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 載力由主力組合控制。綜上，邊跨選配3228，=。 中跨抗彎配筋計(jì)算(1)主力組合下：=180MPa， =采用容許應(yīng)力法，按低筋設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。b，h已確定，bh=4200900mm按單筋矩形截面設(shè)計(jì)，取=50mm，則=h=90050=850mm。先假定內(nèi)力臂長(zhǎng)z=()，代入式（41）有 ==由，及聯(lián)立得方程：代入數(shù)據(jù)得，+2017000=0，解之得，x=264mm所以mm，重新代入式（41）有mm=%4200900=5670mm選配4028，=24632mm24484mm。(2)取最不利荷載組合，即主+附2組合進(jìn)行計(jì)算主+附2組合下：=230 Mpa，=采用容許應(yīng)力法，按低筋設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。b，h已確定，bh=4200900 mm按單筋矩形截面設(shè)計(jì)，取=50mm，則=h=90050=850 mm。先假定內(nèi)力臂長(zhǎng)z=()，代入式（41）有 =24744mm由，及聯(lián)立得方程：代入數(shù)據(jù)得，+2017000=0，解之得，x=263mm所以mm，重新代入式（41）有m24632mm，即邊跨的抗彎承載力由主力組合控制。綜上，中跨選配4028，=24632mm。 支座截面抗彎承載力計(jì)算 1墩支座處的抗彎配筋計(jì)算(1)計(jì)算各組合下支座處折減后的彎矩值根據(jù)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（—2005），支座范圍內(nèi)，要考慮支承度和梁高對(duì)支座處負(fù)彎矩的折減影響，具體計(jì)算如下：=1+2=（在支座兩側(cè)按45向上擴(kuò)大交于重心軸的長(zhǎng)度）①主力組合 ：支座處=， = kNkN/mkNm10%取=10%=10%（）= kNm==+= kNm②主+附1組合：支座處=， = kNkN/mkNm10%取=10%=10%（）= kNm==+= kNm③主+附2組合：支座處=， = kNkN/mkNm10%取=10%=10%（）= kNm==+=綜上：在主+附2組合下，支座處折減后的計(jì)算負(fù)彎矩最大，取此組合下折減后的負(fù)彎矩為最不利荷載進(jìn)行計(jì)算。(2)抗彎配筋計(jì)算①主力組合下：=180MPa，=采用容許應(yīng)力法，按低筋設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。b，h已確定，bh=4200900mm。按單筋矩形截面設(shè)計(jì)，取=50mm，則=h=140050=1350mm。先假定內(nèi)力臂長(zhǎng)z=()，代入式（41）有 ==32401mm由，及聯(lián)立得方程：代入數(shù)據(jù)得，+2027000=0，解之得，x=385mm所以mm，重新代入式（41）有mm=%4200900=5670mm選配5228，=。②取最不利荷載組合，即主+附2組合進(jìn)行計(jì)算主+附2組合：=230 Mpa，=采用容許應(yīng)力法，按低筋設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。b，h已確定，bh=4200900 mm。按單筋矩形截面設(shè)計(jì)，取=50mm，則=h=140050=1350 mm。先假定內(nèi)力臂長(zhǎng)z=()，代入式（41）有 =27147mm由，及聯(lián)立得方程：代入數(shù)據(jù)得，+2027000=0，解之得，x=358mm所以mm，重新代入式（41）有m，即1墩支座處的抗彎承載力由主力組合控制。綜上，1墩支座處選配5228，=，由對(duì)稱性可得3墩支座處選配5228，=。 2墩支座處的抗彎配筋計(jì)算(1)計(jì)算各組合下支座處折減后的彎矩值支座范圍內(nèi)，要考慮支承跨度和梁高對(duì)支座處負(fù)彎矩的影響，具體計(jì)算如下：=1+2=（在支座兩側(cè)按45向上擴(kuò)大交于重心軸的長(zhǎng)度）①主力組合 ：支座處=， =kN/mkNm10%取=10%=10%（）= kNm==+=②主+附1組合：支座處=， = kNkN/mkNm10%取=10%=10%（）= kNm==+= kNm③主+附2組合：支座處=， =kN/mkNm10%取=10%=10%（）= kNm==+=綜上：在主+附2組合下，支座處折減后的計(jì)算負(fù)彎矩最大，取此組合下折減后的負(fù)彎矩為最不利荷載進(jìn)行計(jì)算。(2)抗彎配筋計(jì)算①主力組合下 =180MPa，=采用容許應(yīng)力法，按低筋設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。b，h已確定，bh=4200900mm。按單筋矩形截面設(shè)計(jì)，取=50mm，則=h=140050=1350mm。先假定內(nèi)力臂長(zhǎng)z=()，代入式（41）有 ==38686mm由，及聯(lián)立得方程：代入數(shù)據(jù)得，+2027000=0，解之得，x=414mm所以mm，重新代入式（41）有mm=%4200900=5670mm選配6228，=37920mm。由于62根28的鋼筋無(wú)法單排布置，故須雙排布筋，此時(shí)發(fā)生變化，要重新計(jì)算，取=85mm，則=h=140085=1315mm。先假定內(nèi)力臂長(zhǎng)z=()，代入式（41）有 ==39716mm由，及聯(lián)立得方程：代入數(shù)據(jù)得，+2027000=0，解之得，x=413mm所以mm，重新代入式（41）有mm=%4200900=5670mm選配6428，=39411mm39048mm，分兩排布置。②取最不利荷載組合，即主+附2組合進(jìn)行計(jì)算主+附2組合下：=230 MPa，=采用容許應(yīng)力法，按低筋設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。b，h已確定，bh=4200900 mm。按單筋矩形截面設(shè)計(jì)，取=50mm，則=h=140050=1350 mm。先假定內(nèi)力臂長(zhǎng)z=()，代入式（41）有 =由，及聯(lián)立得方程：代入數(shù)據(jù)得，+2027000=0，解之得，x=405mm所以mm，重新代入式（41）有m39048mm，即2墩支座處的抗彎承載力由主力組合控制。綜上，2墩支座處選配6428，=39411mm。 主梁抗剪配筋設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件在外荷載作用下，不僅在橫截面上產(chǎn)生彎距，同時(shí)還產(chǎn)生剪力。因此就相應(yīng)地就產(chǎn)生剪應(yīng)力。截面上的剪應(yīng)力和彎曲正應(yīng)力相結(jié)合形成斜向的主應(yīng)力，即主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，在主拉應(yīng)力作用下將產(chǎn)生斜裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致破壞[4]。因此，除驗(yàn)算主梁的抗彎強(qiáng)度外，還需驗(yàn)算其剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力，并設(shè)計(jì)計(jì)算箍筋和斜筋。主梁抗剪計(jì)算示意圖如圖42所示：設(shè)4截面處的內(nèi)力偶臂分別為、所對(duì)應(yīng)剪力分別為、。圖42 主梁抗剪計(jì)算示意圖（單位：mm） 確定中性軸的位置 1墩支座范圍內(nèi)截面的中性軸由抗彎計(jì)算可知：1墩支座處選配5228，=由，知，其中= mm，=101，4 截面，=h=90050=850mm，代入上式有，解之得=292mmmm 2，3 截面，=h=140050=1350mm，代入上式有，解之得=384mmmm 2墩支座范圍內(nèi)截面的中性軸由抗彎計(jì)算可知：2墩支座處選配6428，=39411mm由，知，其中=39411 mm，=101，4 截面，=h=90050=850mm，代入上式有，解之得=308mmmm2，3 截面，=h=140050=1350mm，代入上式有，解之得=412mmmm 計(jì)算主拉應(yīng)力本設(shè)計(jì)中主梁采用C45混凝土，根據(jù)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（—2005）有關(guān)規(guī)定，對(duì)于C45混凝土，其有箍筋及斜筋時(shí)的主拉應(yīng)力容許值= MPa，梁部分長(zhǎng)度中全由混凝土承受的主拉應(yīng)力容許值=。 1墩左右兩側(cè)變截面處主拉應(yīng)力計(jì)算(1)1墩左側(cè)變截面范圍內(nèi)，取各組合中最不利荷載組合—主+附2荷載組合進(jìn)行計(jì)算。其中：=，=MPaMPa= Mpa= MPa(2)1墩右側(cè)變截面范圍內(nèi)，取各組合中最不利荷載組合—主+附2荷載組合進(jìn)行計(jì)算。其中：=，=MPaMPa= Mpa= MPa 2墩左右兩側(cè)變截面處主拉應(yīng)力計(jì)算(1)2墩左側(cè)變截面范圍內(nèi)，取各組合中最不利荷載組合—主+附2荷載組合進(jìn)行計(jì)算。其中：=，=MPaMPa= Mpa= MPa(2)2墩右側(cè)變截面范圍內(nèi)，取各組合中最不利荷載組合—主+附2荷載組合進(jìn)行計(jì)算。其中=，=MPaMPa= Mpa= MPa 抗剪配筋設(shè)計(jì) 1墩左右兩側(cè)變截面處抗剪配筋計(jì)算(1)1墩左側(cè)變截面范圍內(nèi)，==，故須按計(jì)算配置腹筋。變截面范圍內(nèi)：箍筋選用32支10，=，=150mm MPa= MPa故不需另配彎起筋。等截面范圍內(nèi)：箍筋選用32支10，=，=300mm MPa= MPa故需另配彎起筋。彎起筋所承擔(dān)的面積圖43 1墩左側(cè)抗剪配筋計(jì)算圖注：圖中應(yīng)力單位：MPa；長(zhǎng)度單位：mm所需彎起筋面積mm所需彎起筋根數(shù)取=8支座范圍內(nèi)：按構(gòu)造配筋，箍筋選用32支10，=，=100mm，不需另配彎起筋。(2)1墩右側(cè)變截面范圍內(nèi)，==，故須按計(jì)算配置腹筋。變截面范圍內(nèi)：箍筋選用32支10，=，=150mm MPa= MPa故不需另配彎起筋。等截面范圍內(nèi)：箍筋選用32支10，=，=300mm MPa=故需另配彎起筋。圖44 1墩右側(cè)抗剪配筋計(jì)算圖注：圖中應(yīng)力單位：MPa；長(zhǎng)度單位：mm彎起筋所承擔(dān)的面積= 所需彎起筋的面積mm所需彎起筋根數(shù) 取=14支座范圍內(nèi)：按構(gòu)造配筋，箍筋選用32支10，=，=100mm，不需另配彎起筋。由對(duì)稱性，3墩左右兩側(cè)抗剪配筋情況與1墩相同。 2墩左右兩側(cè)變截面處抗剪配筋計(jì)算(1)2墩左側(cè)變截面范圍內(nèi)，==，故須按計(jì)算配置腹筋。變截面范圍內(nèi)：箍筋選用40支10，=，=150mm MPa= MPa故不需另配彎起筋。等截面范圍內(nèi)：箍筋選用40支10，=，=300mm圖45 2墩左側(cè)抗剪配筋計(jì)算圖注：圖中應(yīng)力單位：MPa；長(zhǎng)度單位：mm MPa= MPa故需另配彎起筋。彎起筋所承擔(dān)的面積所需彎起筋面積mm所需彎起筋根數(shù) 取=22支座范圍內(nèi)：按構(gòu)造配筋，箍筋選用40支10，=，=100mm，不需另配彎起筋。(2)2墩右側(cè)變截面范圍內(nèi)，==，故須按計(jì)算配置腹筋，由對(duì)稱性，2墩右側(cè)的配筋可與2墩左側(cè)的配筋相同，即變截面范圍內(nèi)：箍筋選用40支10，=，=150mm；等截面范圍內(nèi)：箍筋選用40支10，=，=300mm，另配彎起筋22根；支座范圍內(nèi)：按構(gòu)造配筋，箍筋選用40支10，=，=100mm，不需另配彎起筋。 主梁的裂縫檢算 基本計(jì)算條件該橋?yàn)樘幱谝话愦髿鈼l件下的地面結(jié)構(gòu)，且有防護(hù)措施。根據(jù)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（—2005），在主力+附加力組合作用下，其裂縫容許寬度為=（1+20%）=。受力鋼筋用HRB335鋼筋，對(duì)于帶肋鋼筋，其表面形狀影響系數(shù)=，=，=[9]，所采用縱向受力鋼筋直徑為28 mm，對(duì)于HRB335鋼筋， MPa。 相關(guān)計(jì)算公式 （42） （43） （44） （45） 計(jì)算恒載和活載作用下各驗(yàn)算截面的彎矩(1)恒載作用下：邊跨跨中= kNm，1墩支座截面= kNm，中跨跨中= kNm，2墩支座截面= kNm。(2)活載作用下：邊跨跨中= kNm，1墩支座截面= kNm，中跨跨中= kNm，2墩支座截面= kNm。 裂縫寬度檢算(1)邊跨跨中：=，= kNm=+= kNm=，=769mm，=50mm====173MPa==420000 mm======，滿足規(guī)范要求。(2)1墩支座截面：=，= kNm=+= kNm，=，=1222mm，=50mm====178Mpa==420000 mm==== ==，滿足規(guī)范要求。由對(duì)稱性可知，3墩的裂縫寬度檢算也滿足規(guī)范要求。(3)中跨跨中：=，= kNm=+= kNm=24632mm，=762mm，=50mm====180MPa==420000 mm======，滿足規(guī)范要求。(4)2墩支座截面：=，= kNm=+= ，=39411mm，=1177mm，=85mm====180MPa==714000 mm======，滿足規(guī)范要求。綜上，主梁各部裂縫寬度檢算滿足規(guī)范要求。 主梁的撓度檢算根據(jù)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（—2005），梁式橋跨結(jié)構(gòu)由于列車豎向靜活載所引起的豎向撓度不應(yīng)超過(guò)下列容許值：連續(xù)鋼筋混凝土梁，邊跨L/800，中跨L/700，其中L為簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁檢算跨的跨度[5]。由邁達(dá)斯程序可直接讀出以下數(shù)據(jù)：主力組合下： 邊跨 =，中跨=主+附1組合下： 邊跨 =，中跨=主+附2組合下： 邊跨 =，中跨=取最不利荷載組合進(jìn)行計(jì)算：邊跨 =，中跨=由規(guī)范可知：邊跨 =m= 中跨 =m=綜上：主梁各跨中的撓度檢算滿足規(guī)范要求。