【正文】 285214189432068283954516002261676524527304639﹙Nm﹚1523530152353000﹙Nm﹚4054560240336000/MPa=//MPa=177。//MPa=+/MPa=177。/00/MPa=177。﹙﹚/00/MPa=+00/MPa=+由上表的計(jì)算過程和計(jì)算結(jié)果可以看出，最大壓應(yīng)力在跨中截面下緣處，，符合的要求。2．預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗(yàn)算使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力應(yīng)滿足下式的要求 式中 ——預(yù)應(yīng)力筋扣除全部損失后的有效應(yīng)力； ——在作用標(biāo)準(zhǔn)組合效應(yīng)下受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生的拉應(yīng)力，按下式計(jì)算、——分別為鋼束重心到截面凈軸和換軸的距離，即 ——在作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合下預(yù)應(yīng)力筋重心處混凝土的正拉應(yīng)力； ——預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的彈性模量之比。根據(jù)鋼束布置圖可知，4號(hào)鋼束最靠近受拉邊緣，故只需對(duì)4號(hào)鋼束進(jìn)行驗(yàn)算，表83為4號(hào)預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力的計(jì)算過程和結(jié)果。表83 4號(hào)預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗(yàn)算表應(yīng)力部位跨中支點(diǎn)0﹙Nm﹚15235300﹙Nm﹚40545600/MPa=/0/MPa=（）/0/MPa=+0/MPa=0/MPa/MPa=+根據(jù)上表可知，4號(hào)預(yù)應(yīng)力筋的最大拉應(yīng)力發(fā)生在支點(diǎn)截面，符合MPa的要求。 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算橋梁構(gòu)件的短暫狀況，應(yīng)計(jì)算其在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段混凝土截面邊緣的法向應(yīng)力，并滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。 預(yù)加應(yīng)力階段的應(yīng)力計(jì)算 此階段是指初始預(yù)加力與主梁自重力共同作用的階段，驗(yàn)算混凝土截面下緣的最大壓應(yīng)力和上緣的最大拉應(yīng)力 表84為預(yù)加應(yīng)力階段混凝土法向應(yīng)力的計(jì)算過程及結(jié)果。表84 預(yù)加應(yīng)力階段的法向應(yīng)力計(jì)算表應(yīng)力部位跨中上緣跨中下緣支點(diǎn)上緣支點(diǎn)下緣kN﹙Nm﹚4407230440723012469801246980395285214189432068283954/Nm1523530152353000/MPa=//MPa=177。//MPa=+/MPa=177。/00/MPa=+由上表可以看出，只有跨中上緣存在拉應(yīng)力： ，跨中下緣存在最大壓應(yīng)力：。預(yù)加應(yīng)力階段正截面壓應(yīng)力應(yīng)滿足下式要求：故正截面壓應(yīng)力符合要求。上面公式中，和為與構(gòu)件制作、運(yùn)輸和安裝各施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，本設(shè)計(jì)考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到C50時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，則。第九章 主梁變形驗(yàn)算 計(jì)算由荷載引起的跨中撓度 計(jì)算由荷載引起的撓度時(shí)，全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的剛度應(yīng)采用，則恒載效應(yīng)產(chǎn)生的跨中撓度可近似按下式計(jì)算短期荷載效應(yīng)組合產(chǎn)生的跨中撓度可近似按下式計(jì)算受彎構(gòu)件在使用階段的撓度應(yīng)考慮荷載長期效應(yīng)的影響，即按荷載短期效應(yīng)計(jì)算的撓度值，乘以撓度長期增長系數(shù)，對(duì)C55混凝土，=，則荷載短期效應(yīng)組合引起的長期撓度值為恒載引起的長期撓度值為 結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的長期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度值后梁的最大撓度不應(yīng)超過計(jì)算結(jié)構(gòu)的，即 可見，結(jié)構(gòu)剛度滿足要求。 預(yù)拱度的設(shè)置由以上結(jié)果可得，預(yù)加力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)計(jì)算的長期撓度值，故可不設(shè)預(yù)拱度。第十章 主梁端部的局部承壓驗(yàn)算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的端部，由于錨頭集中力的作用，錨下混凝土將承受很大的局部壓力，可能使梁端產(chǎn)生縱向裂縫，需進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。 局部承壓區(qū)的截面尺寸驗(yàn)算配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)滿足下式要求 （101） （102）式中 ——局部受壓面積上的局部應(yīng)力設(shè)計(jì)值，對(duì)后張法構(gòu)件的錨頭局部受壓區(qū)，；本設(shè)計(jì)中，張拉時(shí)控制應(yīng)力為1395MPa，則 ——混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)值，對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)張拉時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度求得，對(duì)于C55混凝土——混凝土局部承壓修正系數(shù)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C55時(shí)，取——混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)；——局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積；——混凝土局部受壓面積，當(dāng)局部受壓面有孔洞時(shí)，為扣除孔洞后的面積，為不扣除孔洞的面積；對(duì)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。本設(shè)計(jì)采用夾片錨具，該錨具的墊板與其后的喇叭管連成整體。錨墊板尺寸為210mm210mm，喇叭管尾端接內(nèi)徑70mm的波紋管。根據(jù)錨具的布置情況，取最不利的4號(hào)鋼束進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。則故本設(shè)計(jì)主梁局部受壓區(qū)的截面尺寸滿足要求。 局部抗壓承載力驗(yàn)算對(duì)錨下設(shè)置間接鋼筋的局部承壓構(gòu)件，按下式進(jìn)行局部抗壓承載力驗(yàn)算 （103）式中 ——配置間接鋼筋時(shí)局部抗壓承載力提高系數(shù)，當(dāng)時(shí)，應(yīng)取 ；——間接鋼筋影響系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)在C55及以下時(shí)，取；——間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的混凝土核芯面積，其重心與的重心相結(jié)合，計(jì)算時(shí)按同心、對(duì)稱的原則取值；——間接鋼筋體積配筋率，對(duì)螺旋筋：；——單根螺旋形間接鋼筋的截面面積；——螺旋形間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)混凝土核心面積的直徑；——螺旋形間接鋼筋的層距。本設(shè)計(jì)采用的間接鋼筋為HRB335螺旋筋，直徑為12mm，間距=60mm，螺旋中心直接為240mm。于是有 因此，本設(shè)計(jì)主梁端部局部承壓檢算滿足要求。第十一章 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明橋墩：簡支梁橋一般用均采用樁柱式橋墩，該型式橋墩適應(yīng)性廣、施工方便，為軟基中最好的選擇型式。故本設(shè)計(jì)采用帶蓋梁單排樁柱式橋墩。并且該橋可適當(dāng)加大樁距，減少樁根數(shù)，從而還降低了工程造價(jià)。，位于基巖表面即可滿足承載要求，且大大降低了施工難度。橋墩的基本尺寸如下：，，。橋臺(tái)：采用埋置式樁柱式橋臺(tái)，該型式橋臺(tái)設(shè)于岸上臺(tái)身埋入錐形護(hù)坡中，有單排樁柱式與雙排樁式兩種。本設(shè)計(jì)采用雙排樁肋梁式，采用該型式橋臺(tái)，為保證路基穩(wěn)定性，不能過多地壓縮橋長，不少工程對(duì)此有深刻的教訓(xùn)。橋臺(tái)的基本尺寸如下：，。 設(shè)計(jì)資料1．設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造 設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅱ級(jí)；環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)為I類環(huán)境；設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)。橋面凈空：凈 14 + 2 = 15m。標(biāo)準(zhǔn)跨徑：25m。2．材料鋼筋：鋼筋蓋梁用HRB335鋼筋，其他均用R235鋼筋?；炷粒荷w梁、墩柱用C30，系梁及鉆孔灌注樁用C25。3．設(shè)計(jì)依據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 024—85） 下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算注意點(diǎn)為減少軟土地基位移對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的影響，上部工程采用了標(biāo)準(zhǔn)梁的先簡支后連續(xù)構(gòu)造，這樣整個(gè)工程的計(jì)算工作主要集中于下部結(jié)構(gòu)，故下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方法的選用是否正確，考慮因素是否全面，直接關(guān)系到工程的安危，為此作以下幾點(diǎn)分析：1．蓋梁內(nèi)力計(jì)算　　《墩臺(tái)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中算例對(duì)墩臺(tái)內(nèi)力按下列方式計(jì)算：當(dāng)荷載對(duì)稱布置時(shí)，按杠桿法計(jì)算，當(dāng)荷載偏心布置，按偏心壓力法計(jì)算，兩種布載狀況的內(nèi)力取大值控制設(shè)計(jì)。這種算法沒有真正體會(huì)規(guī)范用意，僅為兩種布載狀況下的內(nèi)力計(jì)算，不是各截面最不利狀態(tài)的內(nèi)力計(jì)算，所算內(nèi)力存在著不安全因素。正確做法應(yīng)該先畫出各截面內(nèi)力影響線，再對(duì)應(yīng)影響線用杠桿法及偏心法進(jìn)行最不利橫向布載，求出各截面內(nèi)力最大、最小值，然后根據(jù)內(nèi)力包絡(luò)圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋。2．橋墩內(nèi)力計(jì)算　　墩樁頂?shù)淖畲筘Q向力計(jì)算同上；墩樁頂水平力計(jì)算，運(yùn)用柔性墩理論中的集成剛度法，將橋面汽車制動(dòng)力及梁體混凝土收縮、徐變、溫差、地震產(chǎn)生的水平力在全聯(lián)墩臺(tái)進(jìn)行分配；最后根據(jù)不同組合的墩樁頂水平力、彎距及對(duì)應(yīng)樁頂豎向力進(jìn)行樁基各截面內(nèi)力計(jì)算。3．橋臺(tái)內(nèi)力計(jì)算除了橋墩內(nèi)力計(jì)算項(xiàng)目外，橋臺(tái)豎向荷載還要增加土壓力、負(fù)摩阻力、搭板自重等項(xiàng)；水平荷載要增加土壓力，其影響復(fù)雜，本設(shè)計(jì)采用了埋置式橋臺(tái)，土壓力計(jì)算需注意：臺(tái)后一定要選用透水、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的材料，否則，滲水后摩擦角及粘結(jié)力下降，自重增加，臺(tái)實(shí)際受土壓力遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，使橋臺(tái)失穩(wěn)。土壓力一般是以填土前原地面或沖刷線起算的，對(duì)較差土質(zhì)，需根據(jù)實(shí)際土質(zhì)驗(yàn)算，確定是否考慮地面以下臺(tái)后深層土對(duì)樁水平壓力的影響。 下部結(jié)構(gòu)配筋要求下部結(jié)構(gòu)配筋首先涉及配筋方法的選用問題，故在該項(xiàng)中對(duì)蓋梁配筋、樁筋及樁長設(shè)計(jì)、橋臺(tái)配筋等注意事項(xiàng)分別進(jìn)行討論： 蓋梁配筋注意事項(xiàng)（1）等截面連續(xù)梁可以用極限法，但不能完全套用，負(fù)彎矩處需留有富余。（2）蓋梁的抗彎配筋，主要由裂縫寬度控制。　?。?）抗剪設(shè)計(jì)，極限法對(duì)混凝土與箍筋承擔(dān)剪力比例作了明確規(guī)定這樣梁體往往需要設(shè)置大量斜剪力筋給梁內(nèi)布筋帶來困難，配筋時(shí)可以通過多設(shè)箍筋，讓混凝土與箍筋承擔(dān)更多的比例，使配筋自由度大一點(diǎn)。（4）蓋梁配筋要注意“強(qiáng)剪弱彎”，大部分梁體破壞是由剪力不足造成的，對(duì)抗彎筋滿足要求即可，而抗剪筋一般留有富余?！　。?）施工階段應(yīng)力計(jì)算多用容許應(yīng)力法。 樁長及樁筋設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，用C25號(hào)砼，16R235級(jí)鋼筋。灌注樁按m法計(jì)算，m值為5kN/m4（軟塑性粘性土）。樁身砼受壓彈性模量Ec =104MPa(1) 荷載計(jì)算每一根樁承受的荷載為： 單孔恒載反力：N1=(240+340) =(kN) 蓋梁恒重反力：N2= (+) 25/2=(kN) 系梁恒重反力：N3=25=(kN) 橋墩柱自重：N4=25=(kN) 作用于樁頂?shù)暮爿d反力為：N=N1+N2+N3+N4=(kN) 灌注樁每延米自重：15=(kN/m)（已扣除浮力） 可變荷載反力：a、兩跨荷載反力： N5=(kN)(公路Ⅱ級(jí))b、單跨可變荷載反力：N6=781(kN)(公路Ⅱ級(jí))c、 制動(dòng)力：T=45kN 作用點(diǎn)在支座中心距樁頂距離為：++=(m)d、縱向風(fēng)力： 442=(Pa) (求得面積得風(fēng)力)則由蓋梁引起的風(fēng)力：W1==(kN) 對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?=(m)墩柱引起的風(fēng)力：W2=(kN)對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?(m)，橫向風(fēng)力因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮。 作用于樁頂?shù)耐饬max=++164=(kN)（雙孔） Nmin=+781+117=(kN)（單孔） H=45++=(kN) 作用于地面處樁頂?shù)耐饬? Nmax=+=(kN) Nmin=+=(kN) H=(kN)(2) 樁長計(jì)算假定土層是單一的，可用確定單樁容許承載力的經(jīng)驗(yàn)公式初步確定計(jì)算 樁長。灌注樁最大沖刷線以下的樁長為h，則：式中：U——樁周長 考慮用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，成孔直徑則增大5cm,則U = π = (m)； τi ——樁壁極限摩阻力，按表值取τi =40kPa； li ——土層深度(m),li =+h ,； λ——考慮樁入土深度影響的修正系數(shù)：取λ=； m0——考慮孔底沉淀層厚度影響的清底系數(shù)，取m0=； A——樁底截面積， A = πR2 = 2； [σ0]——樁底土層容許承載力，[σ0] =220kPa； k2——深度修正系數(shù)，取k2 = ； γ2——土層的容重，取為γ2 = （已扣除浮力）； h3——一般沖刷線以下深度(m)。代入得：[N] = 1/2(+h)40 + [220+(+h3)]= +樁底最大垂直力為：N=++qh=+則應(yīng)有： +=+ h=(m)取 h=58m ,，由上式反求：[N] =+58=(kN) ＞Nmax=+58=（kN）可知樁的軸向承載力符合要求。(3) 樁筋設(shè)計(jì)目前均采用極限法進(jìn)行樁體抗彎筋設(shè)計(jì)，這在規(guī)范中已有詳細(xì)公式。對(duì)樁體抗裂還沒有明確要求，目前說法不一，有待進(jìn)一步研討。對(duì)于基樁各截面的配筋，從理論上講，應(yīng)根據(jù)樁內(nèi)彎矩包絡(luò)圖進(jìn)行計(jì)算布置。通常是根據(jù)最大彎矩處進(jìn)行配筋，從樁頂一直伸到最大彎矩一半處下一定錨固長位置，減少一半配筋再一直伸至彎矩為零下一定錨固長位置，再下為素混凝土段，對(duì)于軟基，樁主筋最好穿過軟土層。其優(yōu)點(diǎn)有：①節(jié)省大量鋼筋；②鋼筋籠少，受樁長的變更而變更；③減少底部斷樁處理的難度，減少扁擔(dān)樁發(fā)生機(jī)率。 橋臺(tái)配筋注意事項(xiàng)通常橋臺(tái)破壞多歸結(jié)為超載，事實(shí)上也與設(shè)計(jì)時(shí)忽略某些因素有關(guān)：（1）要求蓋梁完工后與混凝土底模分開，以免增加自重。（2）臺(tái)后順橋向水平土壓力對(duì)蓋梁的水平彎矩是造成蓋梁跨中附近側(cè)面豎向裂縫的主要