【正文】 4 號梁1 25003 4q 人 圖 43 4 號梁的橫向影響線和最不利布載 三車道： 0 . 1 9 0 . 2 3 0 . 2 6 0 . 3 0 . 3 3 0 . 3 8 0 . 7 8 0 . 8 5 0 . 7 8 0 . 6 62m ? ? ? ? ?? ? ? ? ?汽 4 雙車道： 0 . 2 6 0 . 3 0 . 3 3 0 . 3 8 0 . 6 42m ? ? ???汽 4 所 以， ?汽 4 ， ?人 3 號梁的橫向影響線和最不利布載見圖 44。 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 主梁作用效應計算 15 圖 44 3 號梁的橫向影響線和最不利布載 三車道： 0 . 2 3 0 . 2 5 0 . 2 6 0 . 2 8 0 . 2 9 0 . 3 0 . 7 8 0 . 8 1 0 . 7 8 0 . 6 32m ? ? ? ? ?? ? ? ? ?汽 3 雙車道： 0 . 2 6 0 . 2 8 0 . 2 9 0 . 3 0 . 5 72m ? ? ???汽 3 所以 , ?汽 3 ， = 2) 支點截面的 荷載橫向分布系數(shù) 采用杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進行布載。 4 號梁的橫向影響線和最不利布載 見圖 45。 180 0 130 0 180 0 50 01 11 2 3 41 1q 人+ 圖 45 4 號梁的橫向影響線和最不利布載 180 0 130 0 180 0 130 0 180 0 3 11 250 0 1 5 6 8 9 0. 33 4q 人河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 主梁作用效應計算 16 1 1= 52m ?汽 4 ， =1m人 3 號梁的橫向影響線和最不利布載 見圖 46。 180 0 130 0 180 01 2 3 410. 85 5 3 圖 46 3 號梁的橫向影響線和最不利布載 1 0 .1 3 0 .8 5 5= = 0 .9 92m ??汽 3 ， =0m人 各主梁支點和跨中截面 荷載 橫向分布匯總見表 42。 表 42 荷載橫向分布匯總見表 荷載位置 梁號 1 2 3 4 跨中 m汽 m人 0 0 支點 m汽 1 1 m人 0 0 0 1 在可變作用效應計算中，對于橫向分布系數(shù)的取值作如下處理：計算主梁可變作用彎矩時，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù) cm ；計算跨中及四分點可變作用剪力效應時，由于剪力影響線的較大坐標也位于橋跨中部，故也采用橫向分布系數(shù)亦取 cm ； 計算支點可變作用剪力效應時，從支點至 l/4 梁段，橫向分布系數(shù)從 cm 直線過度到 0m ，其余梁段取 cm 。 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 主梁作用效應計算 17 車道荷載取值：公路 — Ⅰ 級車道荷載標準值 kq 和集中荷載標準值 kP 為： /kq kN m? 計算彎矩時 : 3 4 51 8 0 1 8 0 2 9 65 0 5kP k N?? ? ? ?? 計算剪力時： 296 355 .2kP kN? ? ? （ ） （ ） 圖 47 4 號梁彎矩汽車（人群）橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖 （ ）8500 1700 8500 （ ） （ ） （ ） 圖 4 8 4 號梁剪力汽車（人群）橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖（單位： mm） （ ） （ ） 圖 49 3 號梁彎矩汽車（人群）橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖 （ 0 ）8500 1700 8500 （ 0 ） （ ） （ ） 圖 4 10 3 號梁剪力汽車（人群）橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖（單位： mm） 1) 計算跨中截面的最大彎矩和最 大剪力 （ S 為彎矩或剪力） ()c k k kS m q P y? ? ? a) 汽車 荷載效應： 彎矩 ： ( 34 / 2 ? ? ? ?) 不計沖擊： 0. 66 ( 10 .5 14 4. 5 29 6 8. 5 ) 26 61 .9M k N m? ? ? ? ? ? ?汽 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 主梁作用效應計算 18 計沖擊效應： 0 .1 9 6 8 2 6 6 1 .9 5 2 3 .9M k N m? ? ? ?汽 剪力 ： 不計沖擊： 0 . 5 1 7 ( 0 . 7 5 0 . 6 6 ) 8 . 5 0 . 2 5 21 0 . 5 ( 0 . 6 6 ) 0 . 6 6 3 5 5 . 2 0 . 5 1 4 7 . 32 2 3V k N? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?汽 計沖擊效應： 96 8 14 29V kN? ? ?汽 b) 人群荷載效應： 3 /q kN m? ? ? = 0 .3 9 2 .2 5 1 4 4 .5 1 2 6 .8M k N m? ? ? ?人 0 . 5 1 7 ( 1 0 . 3 9 ) 8 . 5 0 . 2 5 2= 2 . 2 5 ( 0 . 3 9 4 . 72 2 3V k N? ? ? ?? ? ? ? ?人 M 影響線V 影響線L=34mq K (q 人）P KP Kq K (q 人）17m 圖 4 11 跨中截面內(nèi)力影響線及加載圖 2) 計算 四分點 處截面的最大彎矩和最大剪力： a) 汽車荷載效應： 彎矩： ( 3 4 1 6 .3 7 5 / 2 1 0 8 .3 7 5? ? ? ?) 不計沖擊： 0. 66 ( 10 .5 10 8. 37 5 29 6 8. 5 ) 24 11 .6M k N m? ? ? ? ? ? ?汽 計沖擊效應： 96 8 24 11 .6 = 47 k N m? ? ?汽 剪力： ( 0. 75 0. 25 17 / 2 10 8. 37 5? ? ? ? ?（ ）) 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 主梁作用效應計算 19 不計沖擊： ( 0 . 7 5 0 . 6 6 ) 8 . 5 0 . 2 51 0 . 5 ( 0 . 8 5 0 . 6 6 ) 0 . 6 6 3 5 5 . 2 0 . 7 5 2 4 023V k N??? ? ? ? ? ? ? ? ?汽 計沖擊效應： 96 8 24 0 47 .2V k N? ? ?汽 b) 人群荷載效應： = 9 5 108 .37 5 95. 1M k N m? ? ? ?人 ( 1 0 . 3 9 ) 8 . 5 0 . 2 5= 2 . 2 5 ( 8 . 5 0 . 3 9 4 7 . 223V k N??? ? ? ? ?人 M 影響線V 影響線6. 37 5 5 5P Kq K (q 人）8mL= 34 mq K (q 人）P K 圖 412 四分點截面內(nèi)力影響線及加載圖 ` 支點截面剪力計算：計算支點截面由于車道荷載產(chǎn)生效應時，考慮橫向分布系數(shù)沿跨長的變化，均布荷載標準值應布滿使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應的同號影 響線上，集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個最大影響線的峰值處。 a) 汽車荷載效應： 剪力： 不計沖擊 效應 ： 3 4 ( 0 . 7 5 0 . 6 6 ) 8 . 5 0 . 7 5 0 . 6 61 0 . 5 ( 0 . 6 6 ) 0 . 7 5 3 5 5 . 2 3 8 9 . 22 2 3V k N? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?汽 計沖擊效應： 0 .1 9 6 8 3 8 9 .2 7 6 .6V k N? ? ?汽 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 主梁作用效應計算 20 b) 人群荷載效應： ( 1 0 . 3 9 ) 8 . 5 0 . 2 5= 2 . 2 5 ( 8 . 5 0 . 3 9 4 7 . 223V k N??? ? ? ? ?人 q K (q 人）P KV 影響線L=34m 圖 4 13 支點截面內(nèi)力影響線及加載圖 根據(jù)可能出現(xiàn)的作用效應選擇三種最不 利的組合：短期效應組合，標準效應組合和承載能力極限狀態(tài) 基本組合， 具體表 43 和 表 44。 由 表 43 和表 44 知， 3 號主梁支點剪力最大， 4 號主梁跨中 彎矩最大，但 4 號主梁最大彎矩和最大剪力相差很少，此處可見箱梁對荷載的均勻分布很有利。 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 主梁作用效應計算 21 表 43 4 號主梁作用效應計算表 序號 荷載類別 跨中 四分點 變化點 支點 M V M V M V V kNm? kN kNm? kN kNm? kN kN ① 一期永久作用 ② 二期永久作用 ③ 總永久作用 =① +② ④ 可變作用（汽車） ⑤ 可變作用（汽車）沖擊 ⑥ 可變作用（人群） ⑦ 標準組合 =③ +④ +⑤ +⑥ ⑧ 短期組合 =（③ + ④ +⑥） ⑨ 極限組合 =（ ③ +（④+⑤） +⑥） ⑩ 短期效應組合可變荷載設(shè)計值 汽車 + 人（不計沖擊） 長期效應組合可變荷載設(shè)計值 汽車 + 人（不計沖擊） 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 主梁作用效應計算 22 表 44 3 號主梁作用效應計算表 序 號 荷載類別 跨中 四分點 變化點 支點 M V M V M V V kNm? kN kNm? kN kNm? kN kN ① 一期永久作用 ② 二期永久作用 ③ 總永久作用 =① +② ④ 可變作用（汽車） ⑤ 可變作用（汽車）沖擊 ⑥ 可變作用（人群） ⑦ 標準組合 =③ +④ +⑤ +⑥ ⑧ 短期組合 =（③ +④ +⑥） ⑨ 極限 組合 =（ ③ +（④ +⑤） +⑥） ⑩ 短期效應組合可變荷載設(shè)計值 汽車 + 人（不計沖擊） 長期效應組合可變荷載設(shè)計值 汽車 + 人（不計沖擊） 河南理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計 第五章 預應力鋼束估算與布置 23 第五章 預應力鋼束估算及布置 按構(gòu)件正截面抗裂行要求估算預應力鋼筋數(shù)量。 對于全預應力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效預應力為 ： /W 5( )spe pMN eAW?? 式中 ， M 為 正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應組合計算的彎矩值，本設(shè)計中， 12069M kN m??。 設(shè)預應力鋼筋截面中心距截面下緣為 200pa mm? ，則預應力鋼筋的合力作用點至截面重心 軸的距離為 1 2 4 7 2 0 0 1 0 4 7p x pe y a m m? ? ? ? ?。鋼筋估算時，截面性質(zhì)近似取全截面的性質(zhì)進行計算，即 21967925A mm? ，全截面對抗裂邊緣的彈性抵抗距為11 8 3/ 8 .6 7 7 9 1 0 / 1 2 4 7 .1 4 6 .9 5 8 1 0xW I y m m? ? ? ? ?，所以有效預應力合力為 ： 68 68/W 12054 10 / ( 10 ) 101 10471 ( ( ) 1967925 10 )spe pMNNeAW??? ? ? ??? ?。 預應力鋼筋的張拉控制應力為 5 5 186 0 139 5c on tkf M pa? ? ? ? ?，預應力損失按張拉控制應力的 20%計算，則 6 21 0 . 7 5 8 1 0 9 6 4 0 . 1 1( 1 0 . 2 ) 0 . 8 1 3 9 5pep c o nNA m m?