【文章內(nèi)容簡介】 縮縫，支座位移柔性橋墩等構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)，只有在結(jié)構(gòu)的位移受到限制時才會引起溫度次內(nèi)力。日照輻射及寒冷驟然降溫屬于局部影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的溫度次內(nèi)力是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素。本設(shè)計為公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，上部結(jié)構(gòu)的整體縱向位移不受約束，只考慮局部溫度變化。本設(shè)計按書中計算方法采用橋面板以5度的溫差變化。連續(xù)梁由溫差產(chǎn)生的內(nèi)力按下式計算： （34） （35） （36）式中： —在橋面板重心處由溫差引起的縱向力；—橋面板截面面積；T —溫度差（℃），本設(shè)計取15℃；—混凝土線膨脹系數(shù)（）；—橋面板混凝土的彈性模量；—橋面板截面重心至全截面重心的距離；—對全截面產(chǎn)生的初彎矩；—對全截面產(chǎn)生的二次彎矩；—引起的總彎矩。通過對全橋橋梁結(jié)構(gòu)劃分單元，建立模型，利用橋梁博士軟件，采用橋面板以15度的溫差變化。 溫度次內(nèi)力計算結(jié)果截面位置邊跨中跨最大剪力(kN)最大彎矩(kNm)最大剪力(kN)最大彎矩(kNm)支點01020變化結(jié)束點1018變化開始點L/4L/25063L/4變化開始點變化結(jié)束點1005支點1011 內(nèi)力組合公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進行設(shè)計：只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，才進行其效應(yīng)組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗算時，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進行組合。當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時，該作用不應(yīng)參與組合。施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機具設(shè)備均應(yīng)作為臨時荷載加以考慮。 承載能力極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合：基本組合和偶然組合，由于本設(shè)計不考慮偶然作用的影響，故只采用基本組合?；窘M合是永久作用的設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為： (37)或 (38)式中 ： —承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值；—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按《橋規(guī)》JTG ，對應(yīng)于設(shè)計安全等級一級；—第個永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)，應(yīng)按《橋規(guī)》JTG ；、—第個永久作用效應(yīng)的標準值和設(shè)計值；—汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項系數(shù)，取=。當(dāng)某個可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時，則該作用取代汽車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項系數(shù)；對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值；計算人行道板和人行道欄桿的局部荷載，其分項系數(shù)也與汽車荷載取同值；、—汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標準值和設(shè)計值；—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外的其他第個可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，取=，但風(fēng)荷載的分項系數(shù)取=；、—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他第個可變作用效應(yīng)的標準值和設(shè)計值； —在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系數(shù)取=；當(dāng)除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外尚有兩種其他可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取=；尚有三種可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取=；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時，取=?，F(xiàn)將承載能力極限狀態(tài)下控制截面的效應(yīng)組合值列于下表中。表 承載能力極限狀態(tài)荷載內(nèi)力組合結(jié)果截面位置節(jié)點號剪力（KN）彎矩（KNm）支座2最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+02+00+02變化結(jié)束點3最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+02+02+02變化開始點7最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+02+03+03L/412最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+02+04+03L/223最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+02+02+04+033L/434最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+02+03+03+02變化開始點39最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+02+03+03+03變化結(jié)束點43最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+03+03+04支座48最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+03+03+04續(xù)上表變化結(jié)束點53最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+03+03+04變化開始點57最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+02+02+03L/462最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+02+03+03L/273最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+02+02+04+033L/484最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+02+03+03+02變化開始點89最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+02+03+03+03變化結(jié)束點93最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+02+03+03+03支座98最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩+03+03+03+04 彎矩圖 正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用以下兩種效應(yīng)組合：作用短期效應(yīng)組合永久作用標準值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為： （39）式中 ： —作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值；—第個可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力）=，人群荷載=，風(fēng)荷載=，溫度梯度作用=，其他作用=；—第個可變作用效應(yīng)的頻遇值。作用長期效應(yīng)組合永久作用標準值效應(yīng)與可變作用準永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為： （310）式中： —作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值；—第個可變作用效應(yīng)的準永久值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力）=，人群荷載=，風(fēng)荷載=，溫度梯度作用=，其他作用=；—第個可變作用效應(yīng)的準永久值。此外，對于正常使用極限狀態(tài)還應(yīng)考慮作用標準效應(yīng)組合，運用橋梁博士軟件進行計算得計算結(jié)果。截面位置項目邊梁內(nèi)力組合基本組合長期組合短期組合VdMdVsMsVlMl(KN)(kN*m)(KN)(kN*m)(KN)(kN*m)續(xù)上表支座最大值218112411404最小值變化結(jié)束點最大值209812131364最小值變化開始點最大值16027113424110254717最小值312534013347L/4最大值10311251076066388400最小值553835461045995L/2最大值15150919110150最小值5802698967603L/4最大值633771643634935最小值1619221310491866變化開始點最大值10361027最小值216851951278258114273046變化結(jié)束點最大值129147001311541713075292最小值2655125401584776817618494支座最大值26015636132111251203最小值11861419037674534變化結(jié)束點最大值24744821121411071099最小值11071282036354387變化開始點最大值19751099818最小值630633843912L/4最大值1415632524271887最小值464122548275234L/2最大值11910最小值2890329735893L/4最大值767613067372最小值1269422134433786變化開始點最大值2198最小值1833357922712719變化結(jié)束點最大值2284531最小值2332938620692726續(xù)上表支座最大值24443034558150最小值103310620218410032855 計算原理根據(jù)規(guī)范規(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。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。（1）對于僅承受一個方向的彎矩的單筋截面梁，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計算：h0xNpRa 正截面承載力計算簡圖， （311） ， （312）解上兩式得：受壓區(qū)高度 （313）預(yù)應(yīng)力筋數(shù) （314）或 （315）式中 ： —截面上彎矩組合設(shè)計值（，）；—混凝土抗壓設(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。（2）若截面承受雙向彎矩時，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。 使用荷載下的應(yīng)力要求e上Np下Np上e下Y上Y下MminMmax+++Np下Np上Mmax合成+Mmin合成 應(yīng)力要求規(guī)范規(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 （316） （317）對于截面下緣 （318） （319）式中：—由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力；W—毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩；—混凝土軸心抗壓標準強度；Mmax、Mmin項的符號當(dāng)為正彎矩時取正值，當(dāng)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（316）變?yōu)? （320）公式（318）變?yōu)? （321）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：，由力筋Np上和Np下在截面上