【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范第 規(guī)定：當車道大于兩車道時，應進行車道折減，三車道折減 22％，四車道折減 67%，五車道折減 60%。這里不考慮主梁抗扭彎矩。 2. 確定活載 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 15 活載采用公路一級車道荷載 均布荷載標準值： qk=集中荷載標準值 : 人群荷載標準值通用規(guī)范“當橋梁計算跨徑小于或等于 50m 時，人群荷載標準值為3．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) m。 如前所述，本例橋跨內(nèi)設有 7 道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)結，且承重結構的長寬比為： 84.. ???Bl ＜ 2 屬于窄橋，采用杠桿原理法來繪制邊梁橫向影響線和計算橫橫向分布系數(shù) mc。用偏心壓力法繪制中梁橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)。如圖 45 所示 （ 2）各梁的橫向分布系數(shù) ⑤④③②①人群 人群①②③ 對于一號梁 ： 汽車 20 級： 1 ( 0. 58 6 0. 39 0. 25 0. 00 3 ) 0. 61 42cqm ? ? ? ? ? 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 16 人群荷載 ： ? 對于二號梁： 1 ( 0 .3 9 0 .2 9 0 .2 1 0 .1 ) 0 .9 52cqm ? ? ? ? ?， ? 對于三號梁： 1 ( 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2) 0. 42cqm ? ? ? ? ? ? 取荷載橫向分布系數(shù)最大值設計，即 汽 20： ?oqm 人群荷載： ?orm 4． 計算活載內(nèi)力 在活載內(nèi)力計算中，這個設計對于橫向分布系數(shù)的取值做如下考慮：計算主梁活載彎矩時，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù) mc，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標位于橋跨中部（圖 ），故也按不變化的 mc來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而應考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到 /4l 之間，橫向分布系數(shù)用 0 cmm和 值直線插入，其余區(qū)段均取 cm 值。 ①計算跨中截面最大彎矩及相應荷載位置的剪力和最大剪力及相應荷載位置的彎矩采用直接加載求活載內(nèi)力，圖 示出跨中截面內(nèi)力計算圖式，計算公式為 Sii式 中 ： － 所 求 截 面 的 彎 矩 或 剪 力 ； P － 車 輛 荷 載 軸 重 ； y － 沿 橋 跨 縱 向 與 荷 載 位 置 對 應 的 內(nèi) 力 影 響 線 坐 標 值 。 a．汽車和掛車荷載內(nèi)力計算在表 內(nèi)。 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 17 彎矩影響線汽20汽20剪力影響線 跨中截面內(nèi)力計算圖式 跨中截面車輛荷載內(nèi)力計算表 表 荷載類別 汽－ 20 1?? cm 最大 彎矩 及相 應剪 力 ip 60 120 120 iy 相 應 Q(KN) iipy? 2021 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 18 1 號梁 內(nèi)力值 最大 剪力 及相 應彎 矩 合力 P 2 120+60=300 max()Q KN ()M KN m相 應 y 126 1878 1 號梁 內(nèi)力值 注： iy 欄內(nèi)分子、分母的數(shù)值分別為 ip 對應的 maxM 及相應 Q 影響線坐標值。 b．對于人群荷載 q== 3=（ kN/m） 相應的 0Q? ② 求 四 分 點 截 面 的 最 大 彎 矩 和 最 大 剪 力（= N qk=10. 5kN/ml/4=7. 375 3l/4=2 剪力影響線彎矩影響線 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 19 主梁內(nèi)力組合 內(nèi)力組合計算 荷載類別 跨中截面 四分點截面 變化點截面 支點截面 Mmax (KN m) Qmax (KN) Mmax (KN m) Qmax (KN) Mmax (KN m) Qmax (KN) a(KN) (1) 第一期恒載 0 (2) 第二期恒載 0 (3) 總恒載 =(1)+(2) 0 313 (4) 人群 荷載 最大彎矩 最大剪力 0 (5) 汽車 荷載 最大彎矩 最大剪力 (6) 可變作用組合（汽 +人） 最大彎矩 最大剪力 基 本 組 合 恒+ 汽+ 人 最大彎矩 最大剪力 1409． 88 內(nèi)力組合計算 荷載類型 跨中截面 四分點截面 變化點截面 支點 Mmax (KN m) Qmax (KN) Mmax (KN m) Qmax (KN) Mmax (KN m) Qmax (KN) a(KN) 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 20 短 期 組 合 （恒 + 汽 + 人）/ 最 大 彎 矩 最 大 剪 力 長 期 組 合 （恒 + 汽 + 人）/ 最 大 彎 矩 最 大 剪 力 （注：基本組合欄中汽車荷載考慮沖擊系數(shù)，短期和長期欄中汽車荷載不計沖擊系數(shù)） 第 4 章 預應力鋼束的估算與布置 預應力鋼束的估算 及其確定按構件正截面抗裂性要求 預應力混凝土梁的設計，應滿足不同設計狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，如承載力、抗裂性、裂縫寬度。變形及應力要求等，在這些控制條件中，最重要的是滿足結構在正常使用極限狀態(tài)條件下適用性能要求和保證結構對道道承載力極限狀態(tài)具有一定得安全儲備。對全預應力混凝土梁來說，鋼筋數(shù)量估算的一般方法是，首先根據(jù)結構的使用性能要求，即正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預應力鋼筋的數(shù)量，然后按構造要求配置一定數(shù)量的普通鋼筋，以提高結構的延性。 首先，根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求，確定預應力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要 求， 所需要的有效預加力為： Npe≥)1(/WeAWMsp? 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 21 上式中： MS荷載短期效應彎矩組合設計值，查表得 MS=? M W毛截面對下緣的抵抗矩， W=I/yx=108/= A毛截面面積， A=6000cm2 ep預應力鋼筋重 心對混凝土 截面重心軸 的偏心距， ep=yxap 假設 ap=150mm,則ep=581150=431mm。 Npe≥ )6000 1(10? =（ N） 擬采用Φ S 7 股鋼絞線 ,d=,單根鋼絞線的公稱截面面積 AP1=139mm2,抗拉強度標準值fpk=1860Mpa，張拉控制應力取? con== 1860=1395MPa,預應力損失按張拉控制應力的 25%估算。則所需的預應力鋼絞線的根數(shù)為： np= ??? 11( pco npe AN ）σσ ??? 擬采用 5φ 預應力鋼筋束，所以取 30根，即 6束 預應力鋼束的布置 跨中截面及錨固截面的鋼束布置 構造要求：預留孔道凈間距 ? 10mm，梁底凈距 ? 50mm，梁側凈距 ? 35mm，圖中布置均滿足以上要求。 跨中截面 錨固截面 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 22 其它截面鋼束位置及其傾角 ①鋼束的形狀及傾角計算 Ⅰ ． 采用圓弧曲線彎起； Ⅱ ． 彎起角θ： 4 號束采用 0? ＝ 7176。； 6 號束采用 0? ＝ 15176。 ； ②鋼束彎起點及其半徑計算（以不同的起彎角的兩根鋼束 N2（ N3）、 N1 為例） 下面計算鋼束起彎點之跨中距離 ,如圖所示 鋼束計算圖式 鋼束彎起點及其半徑計算表 表 鋼束號 鋼束彎起高度 c(cm) ? cos? sin? 1 coscR ?? ? （ cm） sinR ? （ cm） 121 si n2 xx a R ?? ? ? （ cm） 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 23 N2(N3) 7176。 3 N1 7176。 5 控制截面的鋼束重心位置計算 由圖所示到幾何關系，當計算截面在曲線段時，計算公式為： RxaaRaa i40sin)co s1(???? 當計算截面在近錨固點的直線段時，計算公式為： ?tan50 xyaa i ??? 上式中： ai 鋼束在計算截面處鋼束重心到梁低的距離； a0鋼束起彎前道梁低的距離； R鋼束起彎半徑 。 獲得各鋼束重心到梁低距離后，就可以計算鋼束群重心到梁低距離 ay: ay=??mi mai1 / 計算結果如表 所示 表 截面 鋼束號 （ cm） R (cm) 1sin xR?? cos? (1 cos )CR ??? （ cm） （ cm） （ cm） 四分點 N2（ N3） 鋼筋尚未彎起 N1 08 10171.165 6** 6* 變化N2（ N3） 121738xx??48 05 2 5 1x 3a 12a a c??122/4972x l xx?? 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 24 點 N1 1532.508 10171.165 7 8 支點 N2（ N3） 121944xx?? 48 05 0 1 N1 1738.508 10171.165 3 8 鋼束長度計算 一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可以根據(jù)圓弧半徑與彎起角度進行計算。利用每根鋼束長度的計算結果，就可以得出一片主梁所需鋼束的總長度，以利于備料與施工。計算結果見表 計算結果見表 所示。 鋼束計算長度表（ cm） 表 鋼束號 R（ cm） 彎起角 曲線長度s= πφ/180 直線長度 x2 鋼束有效長度2(s+x2) 鋼束預留長度 鋼束長度 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ =⑤ +⑥ N1（ N2) 7 140 N3(N4) 7 140 N5 15 140 N6 15 140 ∑ 承載能力極限狀態(tài)計算 跨中截面正截面承載力計算 （ 1）對于 T 形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度 : 39。1b =160cm 腹板寬度 b=200mm 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 25 上翼緣板的的厚度為 150mm，考慮到承托的影響，其平均厚度為 （ 2）確定混凝土受壓區(qū)高度 受壓區(qū)高度應滿足： h0=hay== h0=