【正文】 10 抗裂性驗算 作用短期效應組合作用下的正截面抗裂驗算正截面抗裂驗算取跨中截面進行。 預加力產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂驗算邊緣的混凝土預壓應力的計算跨中截面： (101) 由荷載產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂性驗算邊緣混凝土的法向拉應力的計算 (102) 正截面混凝土抗裂驗算對于A類部分預應力混凝土構(gòu)件，作用荷載短期效應組合作用下的混凝土拉應力滿足下列要求：，由以上計算計算結(jié)果滿足《公路橋規(guī)》中類部分預應力混凝土構(gòu)件，按短期效用組合計算的抗裂要求。同時，類部分預應力混凝土構(gòu)件還應滿足作用長期效用組合的抗裂要求。 (103)所以，構(gòu)件滿足《公路橋規(guī)》中類部分預應力混凝土構(gòu)件的作用長期效應組合的抗裂要求。 作用短期效應組合作用下的斜截面抗裂驗算斜截面抗裂性驗算應取剪力和彎矩均較大的不利區(qū)段截面進行，這里取變化點（）截面進行計算。 主應力計算以處的主應力計算剪應力計算如下，其中為可變作用引起的剪力短期效應組合值，所以有正應力 (104)主拉應力 (105)以處的主應力計算剪應力正應力主拉應力以處的主應力計算剪應力正應力主拉應力表101 變化點截面（截面）抗裂性驗算主拉應力計算表Table 101 section of the main tensile stress crack checking account計算纖維面積矩剪應力 正應力主拉應力第一階段凈截面第二階段凈截面第三階段凈截面 主壓應力的限制值作用短期效應組合下抗裂性驗算的混凝土的主拉應力限制值為從上表可知，以上主拉應力均符合要求，所以變化點截面均滿足作用短期效用組合下豎彎斜截面抗裂驗算要求。11 主梁變形（撓度）計算根據(jù)主梁截面在各個階段混凝土正應力驗算結(jié)果，可知主梁在使用荷載作用下截面不開裂。 荷載短期效應作用下截面不開裂撓度驗算主梁計算跨徑，混凝土的彈性模量，由各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表可見，主梁在各控制截面的換算截面慣性矩各不相同，為簡化計算，取梁處的截面換算慣性矩個不同，為簡化計算，取梁處的截面換算慣性矩（第三階段）作為全梁的平均值來計算。簡支梁撓度驗算式為 (111) 可變作用引起的撓度現(xiàn)將可變作用作用作為均布荷載作用在主梁上，則主梁跨中撓度系數(shù)（查撓度系數(shù)表），荷載短期效應的可變荷載值為（查內(nèi)力組合表）由可變荷載引起的簡支梁跨中截面的撓度為 (112)考慮長期效應組合的可變荷載引起的撓度值為 (113)，滿足要求。 考慮長期效應的一期荷載、二期荷載引起的撓度 (114) 預加力引起的上拱度值計算采用截面處的使用階段永存預加力矩作用為全梁平均值預加力矩計算值，即截面慣性矩應采用預加力階段（第一階段）的截面慣性矩，為簡化采用截面的截面慣性矩，作為全梁的平均值來計算。則主梁上拱度值（跨中截面）為 預拱度的設置梁在預加力和短期效應組合共同作用下并考慮長期效應的撓度為 (115)故需要設置預拱度。根據(jù)《公路橋規(guī)》對預拱度的設置規(guī)定，得到梁跨中截面處的預拱度為 (116)12 錨固區(qū)局部承壓計算根據(jù)束預應力鋼筋錨固點的分析，分別對錨固端進行局部承壓計算。鋼束梁端錨具及間接鋼筋的構(gòu)造布置圖。圖121 錨固局部承壓計算圖尺寸單位：mmFig 121 partial pressure calculation of anchorage zone map size unit: mm1)局部受壓區(qū)尺寸要求 配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件，其局部受壓區(qū)的尺寸應滿足下列錨下混凝土抗裂計算的要求。 (121)；為局部受壓面積上的局部壓力設計值。，所以局部壓力設計值為；為混凝土局部承壓修正系數(shù)，；為張拉錨固時混凝土軸心抗拉強度設計值，混凝土強度達到設計強度的時張拉，此時混凝土強度等級相當于，；為混凝土局部承載力提高系數(shù)，；為混凝土局部受壓面積，為扣除孔洞后面積，為不扣除孔洞面積；對于具有喇叭管并與墊板連成整體的錨具，可取墊板面積扣除喇叭管尾端內(nèi)孔面積；喇叭管內(nèi)孔直徑為70mm；所以。為局部受壓計算底面積；局部受壓面積為邊長為的正方形，根據(jù)《公路橋規(guī)》中的計算方法，局部承壓計算底面積為的計算底面為的矩形。 (122)所以，計算結(jié)果表明，的局部承壓尺寸滿足要求。的計算底面為的矩形。所以，計算結(jié)果表明，的局部承壓尺寸滿足要求。的計算底面為的矩形。所以，承壓不夠，故采用墊板面積為，所以；又有所以，計算結(jié)果表明，局部承壓尺寸也滿足要求。的計算底面為的矩形。所以，故局部承壓尺寸也滿足要求。綜上，和墊板尺寸為，和墊板尺寸為。1)局部承壓承載力計算配置間接鋼筋的局部受壓構(gòu)件，其局部抗壓承載力公式為 (123)且需滿足 (124)和取所以，為間接鋼筋影響系數(shù)，C50及以下k=；為間接鋼筋體積配筋率；局部承壓區(qū)配置直徑為10mm的HRB335，單根鋼筋截面積為，所以，對于、的 對于、的C45混凝土的，將上述各計算值代入局部抗壓承載力計算公式，對于，對于，對于， 對于， 故局部承壓承載力計算通過。所以，、和鋼束錨下局部承壓計算全部滿足要求。13 行車道板配筋設計橋面鋪裝為的瀝青混凝土面層（重度為）和平均厚度為的水泥混凝土墊層（重度為），箱形梁翼板鋼筋混凝土的重度為。 橋面板的內(nèi)力計算 恒載內(nèi)力（以縱向?qū)挼陌暹M行計算）每米板上的恒載集度：瀝青混凝土面層：水凝混凝土墊層：箱梁翼板自重：合計：每米板板條的恒載內(nèi)力：彎矩：剪力： 活載內(nèi)力公路—Ⅰ級車輛荷載縱、橫向布置如圖131兩個軸重的后輪（軸間距為）沿橋梁的縱向，作用于鉸縫軸線上最為不利荷載。由《橋規(guī)》查到重車后輪的著地長度，著地寬度，車輪在板上的布置及壓力分布圖形如下圖所示，鋪裝層總厚度為，則板上荷載壓力的邊長為圖131 公路—Ⅰ級車輛荷載尺寸單位（m）Fig 131 Road—Ⅰ levels of vehicles load有圖132可知重車后軸兩輪的有效分布寬度重疊，重疊長度為，則沖擊系數(shù)作用于每米寬板條上的彎矩為 (131) 作用于每米寬板條活載最大彎矩時的每米寬板條上的剪力為 (132) 行車道板配筋及驗算（混凝土，級鋼筋） 行車道板的配筋由橋面板知由，故取板寬，板的平均厚度為，設，圖132 車輛荷載兩個后軸輪載作用于鉸縫軸線上尺寸單位（m）Fig 132 The layout of the wheel in the board and its pressure distribution利用單筋矩形截面，有求解解得：則鋼筋面積：選擇并布置鋼筋：現(xiàn)取板的受力鋼筋為，鋼筋間距為，當板寬的鋼筋面積為，取，則，截面實際配筋率：板的分布鋼筋取，其間距為。 行車道板復核保護層厚度C=30mm，大于鋼筋直徑d=14mm且滿足最小保護層厚度的要求。受壓區(qū)高度：所以不會發(fā)生超筋現(xiàn)象。求矩形截面板的抗彎承載力： 設計滿足要求。 現(xiàn)澆濕接縫鋼筋寬度為30cm的現(xiàn)澆濕接縫，鋼筋采用直徑為10mm的HRB335級鋼筋，鋼筋間距與行車道板采用相同間距為200mm。14 附屬設施設計 排水設施的設置為了迅速排除橋面積水，防止雨水積滯于橋面并滲入梁體而影響梁的耐久性，在橋梁設計時要有一個完整的排水系統(tǒng)，包括橋面上設置一定數(shù)量的排水管和泄水管。對于泄水管：在距離緣石20cm設置，每隔15m設置一個泄水管，兩側(cè)對稱布置且在橋梁的伸縮縫上游增設泄水管。泄水管安裝在主梁預制時在頂板和底板預留的孔洞中，使橋面積水直接排入橋下河中。這時需要做好孔洞的密封措施防止水滲入橋體。采用圓形泄水管，直徑采用15cm，泄水管口頂部采用鑄鐵格柵蓋板，其頂面比路面低10mm。泄水管采用鑄鐵管，內(nèi)徑為15cm，泄水管周圍配置補強鋼筋。圖141 泄水管圖示Fig 141 vent pipe layout 伸縮縫的設置 設計資料溫度變化范圍：23℃℃；線膨脹系數(shù)：；伸縮梁的長度：L=35m；收縮應變：；徐變系數(shù)：；應力產(chǎn)生的平均截面內(nèi)力：；混凝土的彈性模量：；混凝土收縮折減系數(shù)：；假定伸縮裝置的安裝溫度為10℃15℃。梁體因溫度變化產(chǎn)生的伸縮量為：10℃安裝時因溫度變化產(chǎn)生的梁體伸長量為15℃安裝時因溫度變化產(chǎn)生的梁體伸長量為：混凝土收縮引起梁體縮短量為混凝土徐變引起的梁體縮短量為為，++=因考慮到多方因素的影響，在選擇伸縮裝置規(guī)格時，對上述伸縮量取約30%的富余度，+=,=.。相應的，=,=。所以設置長為40mm的伸縮縫。采用類型為矩形橡膠型伸縮裝置。如圖142所示。 人行道及護欄的設置采用預制裝配式，寬度為，傾向橋面的排水橫坡，且在橋面斷縫處設置伸縮縫。如圖143所示圖142 橡膠伸縮縫設置Fig 142 rubber joints圖143 人行道及護欄設置Fig 143 the pavement and bars Schema15 結(jié)論本設計為預應力混凝土簡支梁橋的上部結(jié)構(gòu)設計，設計內(nèi)容主要包括主梁截面設計；主梁的內(nèi)力計算；主梁的配筋設計；主梁應力計算及截面驗算；附屬設施設計等內(nèi)容。通過本次設計，使自己在橋梁設計方面有了更深刻的了解。在設計的每一個過程中我都有深刻的體會：最開始的截面選型，由于我的經(jīng)驗不足，選擇的截面在最開始的截面效率指標中就不合格，但在后來我認真依據(jù)規(guī)范的規(guī)定細心設置截面的每個尺寸后才合格。還有配筋時，由于預應力鋼筋的截面積選取不夠，直到計算截面承載能力時才發(fā)現(xiàn)承載力不夠。調(diào)整鋼筋數(shù)量后，在計算斜截面承載能力時，截面尺寸又不滿足要求，再一次從截面尺寸上改過等等。經(jīng)過多次的更改，從一開始的照規(guī)范抄公式，我一點點明白了各個計算過程存在的意義，在每次截面的調(diào)整時，我都有虛心的請教老師，仔細的查找規(guī)范，認真的研究算例，通過多次努力后驗證到自己設計的合理性。在這個過程中，我深刻了解到了課程設計的真正意義，它不僅讓我重新學習了一次大學的課程，而且更加深刻，通過其過程的歷練效果會在我在日后學習和工作中逐步體現(xiàn)出來。雖然我所學的理論知識在設計中得到了應用，但在實踐方面我還未能有所進步，某些細節(jié)難免與實際有偏差，因此在設計中出現(xiàn)有欠考慮的地方，懇請老師批評指正。致謝經(jīng)過一個多月的上部橋梁設計結(jié)束了，在張彬老師的細心指導下，以及鄭大為老師，易富老師、趙文華老師不厭其煩的解答下，根據(jù)橋梁設計任務書的要求，我完成了橋梁設計的上部結(jié)構(gòu)設計。我是按照橋梁設計規(guī)范的要求，通過查看橋梁所在位置的地域環(huán)境、氣候條件以及交通量，結(jié)合當?shù)厝宋臍庀?，依?jù)安全、適用、經(jīng)濟、美觀的原則設計了簡支箱形梁橋，制定了沈陽至阜新公路橋的設計說明書。通過本次設計，我認真的看到、感受到橋梁設計中的每一個過程，通過查找文獻我初步了解到橋梁發(fā)展的過程。通過設計，我還知道了橋梁建設國內(nèi)外的發(fā)展狀況。在設計過程中，除了學到知識外，我還得到老師們不厭其煩的解惑。由于我知識學的不扎實，給老師帶來了不斷的問題，甚至是休息時也會有電話的騷擾，現(xiàn)以真誠的謝意感謝老師的包容和無私的幫助，讓我能夠按時完成設計