【導(dǎo)讀】本設(shè)計橋?qū)?+2×，按設(shè)計指導(dǎo)書所給跨徑，本橋標(biāo)準(zhǔn)跨徑，按后張法施工工藝制。作主梁，預(yù)應(yīng)力孔道采用預(yù)埋波紋管成孔。其他內(nèi)容詳見設(shè)計說明書。防水混凝土25kN/m3，瀝青混凝土21kN/m3。橋梁總寬米，故設(shè)4片T梁，主梁間距米，主梁梁高選用2020mm。檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)?，不必驗(yàn)算截面穩(wěn)定性。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，也為布置錨具的。需要，在梁端部1480mm范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束。下部200mm，上部200mm。6cm瀝青混凝土鋪裝：67212kN/m???設(shè)x為計算截面離左支座距離，令xl???，主梁彎矩和剪力的計算公式分別。計算不同梁的永久作用效應(yīng)值見表，

　　

【正文】 15 2 9 0 0 0 4 1 8 6 . 2 1 0 2 6 . 7 3 m m4 8 0 . 9 5 3 . 4 5 1 0 4 . 4 4 9 2 1 0sQw ?? ? ? ?? ? ? 考慮長期效應(yīng)的可變荷載引起的撓度值為： 1, 1 . 4 3 2 6 . 7 3 3 8 . 2 2 m m 4 9 . 8 3 m m600?? ? ? ? ? ?ssQ Q M Q lww 滿足要求。 、二期荷載引起的撓度 1 , 1 2()sG Q M G Gw w w??? 湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院 《 橋梁工程 》 課程設(shè)計 28 264 1 15 2 9 0 0 0 4 3 3 4 . 8 3 1 01 . 4 3 3 9 . 5 9 m m4 8 0 . 9 5 3 . 4 5 1 0 4 . 4 4 9 2 1 0?? ? ? ? ?? ? ? 采用 4l 截面處的使用階段永存預(yù)加應(yīng)力矩作用為全梁平均預(yù)加力矩計算值，即： 6c o sp p p b p p p l sN A A A? ? ? ?? ? ?? ? ? 3 2940 6163 10 N? ? ? ? ? ??? 0 6 006( c o s ) ( ) ( )c o sp p b p p p b p l s b sp p p b p p p l sA A y a A y ae A A A? ? ? ?? ? ? ?????? ? ? ?? ?? 33 87 .5 2 ( 12 06 .8 6 20 0) 50 .2 ( 12 06 .8 6 45 )33 87 .5 2 50 .210 04 .3 7 m m? ? ? ? ???? 360 3 3 3 7 .3 1 1 0 1 0 0 4 .3 7 3 3 5 1 .8 9 1 0 N m m?? ? ? ? ? ? ?p e p pM N e 截面慣矩應(yīng)采用預(yù)加應(yīng)力階段（第一階段）的截面慣矩，為簡化這里仍以 4l截面處的截面慣矩 11 43 .7 3 5 6 4 1 0 m m??nI 作為全梁的平均值來計算。 則主梁上拱度（跨中截面）為： 20 0624 11 5 8 533 51 .89 10 29 90 0 29 .06 m m8 5 5 10 35 64 10? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ?? L pe x pepec c nM M M LdxE I E I 考慮長期效應(yīng)的預(yù)加應(yīng)力引起的上供值為： ,1 , 2 ( 29 .06 ) 58 .12 m m? ? ?? ? ? ? ? ?pe Q pe pe 梁在預(yù)加力和荷載短期效應(yīng)組合共同作用下并考慮長期效應(yīng)的撓度值為： 1 1 1 ,1 3 8 .2 2 3 9 .5 9 5 8 .1 2 1 9 .6 9 m m ( )?? ? ? ? ? ? ? ?Q G p ew w w 持久狀況的應(yīng)力驗(yàn)算 按持久狀況設(shè)計的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，尚應(yīng)計算其使用階段正截面混凝湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院 《 橋梁工程 》 課程設(shè)計 29 土的法向應(yīng)力受拉鋼筋的拉應(yīng)力及斜截面的主壓應(yīng)力。計算時作用（或荷載）取其標(biāo)準(zhǔn)值，不計分項(xiàng)系數(shù)，汽車荷載應(yīng)考慮沖擊系數(shù)。 跨中截面混凝土法向正應(yīng)力驗(yàn)算 截面混凝土的正應(yīng)力驗(yàn)算 對于預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的正應(yīng)力，由于配設(shè)曲線筋束的關(guān)系，應(yīng)取跨中、L/ L/支點(diǎn)及鋼束突然變化處分別進(jìn)行驗(yàn)算。應(yīng)力計算的作用（或荷載）取標(biāo)準(zhǔn)值。 跨中截面 12()p p p n QGGc u p t k c n n u n u o u o uN N e MMMA W W W W? ? ?? ? ? ? ? ? ? 此時有 1 214 kN m??GM 2 172 kN m??GM 2 1 7 2 2 .0 9 1 0 7 2 .3 9 2 4 9 4 .4 8 k N m? ? ? ? ?GQMM 36 10 kN??? ??? ? ? ?p p p lNA 跨中截面混凝土上邊緣的壓應(yīng)力計算值為： 2212()p p p n G QGGcun n u n u o uouN N e M MMMA W W WW? ?? ???? ? ? ? ?? 3 3 33 8 866883 6 1 3 .3 8 1 0 3 6 1 3 .3 8 1 0 1 2 6 1 .4 1 2 1 4 4 .3 3 1 07 5 6 .8 8 3 1 0 4 .8 9 1 0 4 .8 9 1 01 7 2 2 .0 9 1 0 2 4 9 4 .4 8 1 0 6 .4 2 M Pa5 .7 5 1 0 6 .9 1 1 0? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ???????cu 2 MP a 32. 4 16. 2 MP a? ? ? ? ? ?c u c kf 持久狀況下跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿足要 求 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算 由二期恒載及活載作用下產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心處的混凝土應(yīng)力為： 2221 GQGktopopMMM WW????? 所以鋼束應(yīng)力為： 11 73 .5 9 5. 62 8 12 18 .5 5M Pa 0. 65 12 09 M Pa? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?p E P k t pkf 計算說明預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力超過了規(guī)范規(guī)定值。但其比值湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院 《 橋梁工程 》 課程設(shè)計 30 1 0 . 7 % 5 %1209 ? ? ?，可以認(rèn)為鋼筋應(yīng)力滿足要求。 持久狀況混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算 截面面積距計算 如圖所示，其中計算點(diǎn)分別取上梗肋處 aa? 。第三階段截面重心軸 00xx? 處及以下梗肋 bb? 處第一階段截面梗肋 aa? 以上面積對凈截面中心軸 00xx? 的面積距nas 。 831 6 0 1 1 0 01 6 0 0 1 6 0 ( 7 6 1 0 5 2 ) ( 5 5 0 5 5 0 ) 1 0 0 ( 7 6 1 .5 2 1 6 0 )2 2 31002 0 0 1 0 0 ( 7 6 1 .5 2 1 6 0 ) 2 .1 7 1 0 m m3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?naS 2200a ab bx 0x 0 同理可求得其他階段不同位置處的面積距，見表 表 面積矩計算表 截面類型 第一階段凈截面對其重心軸 第二階段凈截面對其重心軸 第三階段凈截面對其重心軸 （重心軸位置 mm? ） （重心軸位置 mm? ） （重心軸位置 mm? ） 湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院 《 橋梁工程 》 課程設(shè)計 31 計算點(diǎn)位置 aa? 00xx? bb? aa? 00xx? bb? aa? 00xx? bb? 面積矩符號 naS 0nxS nbS oaS? 0oxS? obS? oaS ooxS? obS? 面積8410mm? 作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面抗裂驗(yàn)算 斜截面抗裂驗(yàn)算應(yīng)取剪力和彎矩均較大的最不利區(qū)段截面進(jìn)行。 主應(yīng)力驗(yàn)算，計算上梗肋處 aa? 的主應(yīng)力 a剪應(yīng)力 剪應(yīng)力的計算公式： 2 1 01 2 1 000() s insG Q a p e p b p n aG n a G annV V S ASV S V Sb I b I b I b I??? ????? ? ? ?? ? （ ） 則有： 8 8 89 9 9892 3 4 .8 8 2 .1 7 1 0 1 2 2 .7 6 2 .2 7 1 0 ( 3 2 .0 4 3 9 8 .8 ) 2 .2 6 102 0 0 3 7 8 .6 1 0 2 0 0 3 9 8 .6 1 0 2 0 0 4 4 0 1 01 1 3 0 .9 4 2 9 4 0 0 .1 1 3 2 2 .1 7 1 0 1 .0 8 M Pa2 0 0 3 7 8 .6 1 0? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ????? b正應(yīng)力 2 2 01 2 1 000()p p p n n a G Q aG n a G acxn n nN N e y M M yM y M yA I I I I? ?? ??? ? ? ? ?? 3 3 63 1 1 1 1661 1 1 13 6 2 7 .7 1 0 3 6 2 7 .7 1 0 1 2 6 1 .4 1 ( 7 6 1 .5 2 2 0 0 ) 2 1 4 4 .3 3 1 0 ( 7 6 1 .5 2 2 0 0 )7 5 6 .8 8 3 1 0 3 .7 8 1 0 3 .7 8 1 03 5 6 .4 2 1 0 ( 7 6 1 .5 2 2 0 0 ) ( 1 1 8 6 .8 6 1 0 7 2 .3 9 ) 1 0 ( 7 6 1 .5 2 2 0 0 ) 4 .7 3 M Pa3 .9 9 1 0 4 .4 1 0? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ??? a) 主拉應(yīng)力 2 2 2 24 . 7 3 4 . 7 3( ) ( ) 1 . 0 8 0 . 2 3 M Pa2 2 2 2? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ?c x c y c x c ytp 表 變化點(diǎn)截面主應(yīng)力計算表 湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院 《 橋梁工程 》 課程設(shè)計 32 計算點(diǎn)位置 面積矩 剪應(yīng)力 正應(yīng)力 主拉應(yīng)力 （ MPa） 第一階段凈截面 ns 第二階段凈截面 0s? 第三階段凈截面 0s （ MPa） （ MPa） tp? cp? aa? 00xx? bb? 短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按短暫狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)計算構(gòu)件在構(gòu)造、運(yùn)輸及安裝等施工階段，由預(yù)加力（扣除相應(yīng)的應(yīng)力損失）、構(gòu)件自重及其它施工荷載引起的截面應(yīng)力。對簡支梁、以跨中截面上、下緣混凝土正應(yīng)力控制。 應(yīng)力驗(yàn)算 （ 1） 短暫狀況下的正應(yīng)力驗(yàn)算 構(gòu)件在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段，混凝土強(qiáng)度等級為 C45 ,在預(yù)加力自重作用下的截面邊緣混凝土的法向壓應(yīng)力應(yīng)符合 ckf? ??? 的要求。 短暫狀況下 (預(yù)加 力階段 )梁跨中截面上下緣的正應(yīng)力 上緣： 1p p p nt Gct n n u n uN N e MA W W? ??? ? ? （ ） 下緣 ： 1p p p nt Gcc n n b n bN N e MA W W? ??? ? ? （ ） 其中 31 2 8 8 .2 4 2 9 4 0 3 7 8 7 .4 3 1 0Ⅰ?? ? ? ? ? ? ?p p pN A N 3 3 63 9 93 7 8 7 . 4 3 1 0 3 7 8 7 . 4 3 1 0 1 1 5 4 . 4 2 2 1 4 4 . 3 3 1 0 9 . 5 6 M Pa7 5 6 . 8 8 3 1 0 0 . 4 8 9 1 5 2 6 1 0 0 . 4 8 9 1 5 2 6 1 0? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?tcc 0 .7 2 0 .7 2 M P ackf ? ? 預(yù)應(yīng)力混凝土的壓應(yīng)力應(yīng)滿足應(yīng)力限制值的要求；混凝土的拉應(yīng)力 通過規(guī)定的預(yù)拉區(qū)配筋率來防止出現(xiàn)裂縫，預(yù)拉區(qū)混凝土沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力，故預(yù)拉區(qū)只需配置配筋率不小于 %的縱向鋼筋即可。 湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院 《 橋梁工程 》 課程設(shè)計 33 小結(jié) 本 課程設(shè)計 是對橋梁的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，主要包括上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定，主梁內(nèi)力計算、 主梁截面設(shè)計、 配筋計算與驗(yàn)算、 主梁 裂縫 寬度驗(yàn)算 和變形計算 及預(yù)拱度設(shè)置 。經(jīng)計算，主梁預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 3 束 7 ? 鋼絞線，普通鋼筋采用 4根直徑為 14mm 的 HRB335 鋼筋。應(yīng)力驗(yàn)算，裂縫和變形驗(yàn)算均符合要求，經(jīng)驗(yàn)算結(jié)果表明上部設(shè)計合理。