【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 16 圖 35 三號(hào)梁橫向分布系數(shù) 汽車(chē) ? ? 2121 ??????? ? qcm ? 人群 ?crm b) 支點(diǎn)的橫向分布系數(shù) 如圖 36所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向影響線(xiàn)并進(jìn)行布載， 1號(hào)梁活載的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下： 人群荷載 人群荷載 圖 36 支點(diǎn)最不利布載 圖式 圖 37 各號(hào)梁橫向分布系數(shù) 汽車(chē) 0 ???qm 人群 ?rm 表 34 橫向分布系數(shù)匯總 荷載類(lèi)別 cm om 17 續(xù)表 34 汽車(chē) 人群 車(chē)道荷載的取值 在活載內(nèi)力計(jì)算中，對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計(jì)算主梁活載彎矩時(shí)，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù) cm ，鑒于跨中和四分點(diǎn)和剪力影響線(xiàn)的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變化的 cm 來(lái)計(jì)算。求支點(diǎn)和變化點(diǎn)截面活載剪力時(shí)，由于主要荷重集中在支點(diǎn)附近而應(yīng)考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨 的變化曲線(xiàn)取值，即從支點(diǎn)到 4/l 之間，橫向分布系數(shù)用 0m 與 cm 值直線(xiàn)插入，其余區(qū)段均取 cm 值。 由于是設(shè)計(jì)三車(chē)道，車(chē)道折減系數(shù)為 ?? ； 汽車(chē)荷載等級(jí)為公路 — II 級(jí) ； 所以 ： 車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： mkNq k / ??? ； 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 ： kNP k )]180360(550 [ ?????? ???? 計(jì)算可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，對(duì)于橫向分布系數(shù)和取值作如下考慮：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取 m0，從支點(diǎn)至第一根橫梁段（四分點(diǎn)處），橫向分布系數(shù)從 m0直線(xiàn)過(guò)渡到 mc，其余梁段均取 mc。 a) 求跨中截面 汽車(chē)荷載 的最大彎矩： 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)，圖 38示出跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖示，計(jì)算公式為： S=（ 1+? ） ? )( kkk ypqm ?? （ 3— 9） 式中： S— — 所求截面的彎矩或剪力； qk — — 車(chē)道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； Pk —— 車(chē)道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ? —— 影響線(xiàn)上同號(hào)區(qū)段的面積； Y —— 影響線(xiàn)上最大坐標(biāo)值。 圖 38 跨中截面彎矩計(jì)算圖式 18 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線(xiàn)面積為 ： 222 ml ????? 所加載影響線(xiàn)中一個(gè)最大影響線(xiàn)峰值為 ： mly ??? 故得跨中彎矩為： ? ?mkNyPqmM kkcqql?????????????????6 1 7 4 3 4)1 6 0 56 7 0 28 7 (6 5 3 8 )2 3 1 ()1(2??? b) 計(jì)算人群荷載的跨中彎矩 : mkNpmM rcrrl ?????????? )( ? c) 計(jì)算跨中截面車(chē)道活載最大剪力 : 圖 39 跨中截面剪力計(jì)算圖式 鑒于跨中剪力2lQ影響線(xiàn)的較大坐標(biāo)位于跨中部分，故也采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù) cqm 來(lái)計(jì)算。 2lQ的影響線(xiàn)面積： m?????? 故得 ? ?kNyPqmQ kkcqql)()()1(2???????????????????? d) 計(jì)算跨中截面人群荷載最大剪力 kNpmQ rcrrl )( ????????? ? e) 計(jì)算支點(diǎn)截面車(chē)道荷載最大剪力 作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線(xiàn)，如圖 310 所示 19 或 車(chē)道荷載 0 影 響線(xiàn)人群荷載 圖 310 跨中截面車(chē)道剪力計(jì)算圖式 橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度： ma ???? 對(duì)應(yīng)于支點(diǎn)剪力影響線(xiàn)的荷載布置，如圖 310所示。 影響線(xiàn)面積為 ： m????? 。 因此，支點(diǎn)剪力為： ? ?qqqkkcqqlQkNyPqmQ,0,0,02)()()1(?????????????????????????? 附加三角形荷載重心處的影響線(xiàn)坐標(biāo)為： 20 )(1?????y 則： kNyPmmyqmmaQ kckcq))()(()()(2[)1( 00,0????????????????????????? ??故公路 — II 級(jí)荷載的支點(diǎn)剪力為： kNQ q 9 0 6 )1 9 0 9 (0 9 7 ,0 ???? f) 計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力 人群荷載的橫向分布系數(shù)，如圖 310所示。 則可得人群荷載的支點(diǎn)剪力為： ? ?kNypmmapmQ rcrcr)()(2 00??????????????? ? g) 計(jì)算四分點(diǎn)截面汽車(chē)荷載的彎矩 圖 311 四分點(diǎn)截面彎矩影響線(xiàn) 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線(xiàn)面積為 ： 222 ml ????? 所加載影響線(xiàn)中一個(gè)最大影響線(xiàn)峰值為 ： mly ???? 故得跨中彎矩為： ? ?mkNyPqmM kkcqql?????????????????)()()1(4??? h) 計(jì)算四分點(diǎn)截面汽車(chē)荷載的剪力 21 +3414 圖 312 四分點(diǎn)截面剪力影響線(xiàn) 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線(xiàn)面積為 ： 222 ml ????? 所加載影響線(xiàn)中一個(gè)最大影響線(xiàn)峰值為 ： 43?y 故得跨中彎矩為： ? ?mkNyPqmQ kkcqql??????????????????)()()1(4??? i) 計(jì)算變化點(diǎn)截面汽車(chē)荷載的彎矩 圖 313 變化點(diǎn)截面彎矩影響線(xiàn) 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線(xiàn)面積為 ： m????? 所加載影響線(xiàn)中一個(gè)最大影響線(xiàn)峰值為 ： my ? 故得跨中彎矩為： ? ?mkNyPqmM kkcqq????????????????)()()1( ??? j) 計(jì)算變化點(diǎn)截面汽車(chē)截面的剪力 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線(xiàn)面積為 ： 22 m?? 所加載影響線(xiàn)中一個(gè)最大影響線(xiàn)峰值為 ： my ? 故得跨中彎矩為： ? ?mkNyPqmQ kkcqq?????????????????)()()1( ??? m) 計(jì)算四分點(diǎn)截面人群荷載的彎矩 kNpmM rcrrl )( 24?????????? ? n）計(jì)算四分點(diǎn)截面人群荷載的剪力 kNpmQ rcrrl )(4?????????? ? o）計(jì)算變化點(diǎn)截面人群荷載的彎矩 kNpmM rcrr 9 0 3 01 7 )(6 2 9 9 ???????? ? P) 計(jì)算變化點(diǎn)截面人群荷載的剪力 kNpmQ rcrr )(6 2 9 9 ???????? ? 將各截面車(chē)道與人群荷載作用效應(yīng)匯總于表 35 表 35 活載作用效應(yīng) 匯總 截面位置 距支點(diǎn)截面距離 )(mmx 車(chē)道荷載 人群荷載 最大彎矩 最大剪力 最大彎矩 最大剪力 ? ?mkNM KQ?1 ? ?kNVKQ1 ? ?mkNM KQ?2 ? ?kNVKQ2 支點(diǎn) 0 0 0 變截面 3700 4/L 7165 跨中 14330 主梁作用效應(yīng)組合 按《橋規(guī)》 ～ 條規(guī)定，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了四種最不理效應(yīng)組合：承載能力極限狀態(tài)基本組合、短期效應(yīng)組合、長(zhǎng)期效應(yīng)組合和標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合，見(jiàn)表 36。 內(nèi)力組合 （ 1） 基本組合（用于承載能力極限狀態(tài)計(jì)算） ? ??? 人群汽車(chē)自重 . 8 S0. 4 SS d （ 310） 其中 汽車(chē)S 計(jì)入沖擊系數(shù) (2) 短期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計(jì)算） ? ???? 人群汽車(chē)自重 . ?SS S （ 311） 23 (3) 長(zhǎng)期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計(jì)算） ? ???? 人群汽車(chē)自重 ?SS （ 312） 將各截面的效應(yīng)組合匯總于表 36 表 36 主梁作用效應(yīng) 匯總 截面 位 置 基本組合 短期組合 長(zhǎng)期組合 dM )( mkN? dV ? ?kN SM )( mkN? SV ? ?kN LM )( mkN? LV ? ?kN 支點(diǎn) 變截面 4/L 跨中 24 4 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 鋼筋面積的估算及鋼束布置 預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積估算 按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量 對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，可知跨中截面所需的有效預(yù)加力為： ???????? ???WeAWMNpNctspe 1][/ ? 式中的 sM 為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合的彎矩值；由表查得 mkNM s ?? ； ][ Nct? 為混凝土允許名義拉應(yīng)力。根據(jù)容許裂縫寬度 ][ ?? ，查表得MPaNct ][ ?? 。計(jì)入高度修正系數(shù) ?? ，并假設(shè)普通鋼筋的配筋率為 %?? ，則修正后的名義拉應(yīng)力為 ： M P aNct ][ ?????? A 、 W 為估算鋼筋數(shù)量時(shí)，可近似采用毛截面幾何 性質(zhì)。按圖給出的截面尺寸計(jì)算： 2804000mmA ? ， mmyb 1216? ， mmyu 584? ， mmJ c ?? ，369 2 1 6/ mmW x ???? ； 設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為 mmap 100? ，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為 mmaye pbp 11161001216 ????? ；所以得 ： NWeAWMNpNctspe 111680400011][/666 ??????? ?????????????? ??? ? 預(yù)應(yīng)力鋼筋 的張拉控制應(yīng)力為 M P af pkc o n 1 3 9 51 8 6 ????? ，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 ? ? mmNA c onpep ????? ? 采用 3 束 6 j? 鋼絞線(xiàn)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為 22 5 2 01 4 063 mmA p ???? 。采用夾片式群錨， ? 70金屬波紋管成孔。 預(yù)應(yīng)力鋼筋布置 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋布置 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道布置應(yīng)符 合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)構(gòu)造要求。參考已有的設(shè)計(jì)圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對(duì)跨中的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布置， 如圖 41。 25 。端橫隔板中線(xiàn) （支座中線(xiàn)） a) 預(yù)制梁端部 b) 鋼束在端部的錨固位置 2 1 3 c) 跨中截面鋼束位置 圖 41 端部及跨中預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位： mm） 26 錨固面鋼束布置 為了使施工方便，全部 3 束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨 于梁端 (圖 41a、 b)。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿(mǎn)足張拉的要求，而且 N N2在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。 其他截面鋼束位置及傾角計(jì)算 a) 鋼束彎起形狀、彎起角 ? 及其彎曲半徑 采用直線(xiàn)段中接圓弧曲線(xiàn)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， N N2 和 N彎起角 ? 均取 ?80?? ；各鋼束的彎曲半徑為： mmRN 450001 ? ；mmRN 300002 ? ； mmRN 150003 ? 。 b) 鋼束各控制點(diǎn)位置的確定 以 N3 號(hào)鋼束為例，其彎起布置如圖 42所示。 。θ0直線(xiàn)段彎止點(diǎn)直線(xiàn)段彎起點(diǎn)導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)/2θ 0跨中截面中心線(xiàn) 圖 42 曲線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算圖（尺寸單位： mm） 由 0cot???cLd 確定導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離 mmcL d 2 8 4 68c o t400c o t 0 ????? ?? 由 2tan 0??? RLd確定導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離 mmRL b 10494t a n150002t a n 02 ????? ?? 所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為 mmLLL bd 3 8 9 51