【導(dǎo)讀】的高坎大橋進(jìn)行方案比選和設(shè)計(jì)的。對(duì)該橋的設(shè)計(jì)，本著“安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋，方案二為拱橋。經(jīng)由以上的八字原則以及設(shè)計(jì)施工等。多方面考慮、比較確定預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋?yàn)橥扑]方案。作用利，采用整體的體積以及自重系數(shù)，荷載集度進(jìn)行恒載內(nèi)力的計(jì)算。進(jìn)行了梁的配筋計(jì)算，估算了鋼絞線的各種預(yù)應(yīng)力損失，并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力階。段和使用階段主梁截面的強(qiáng)度和變形驗(yàn)算、錨固區(qū)局部強(qiáng)度驗(yàn)算和撓度的計(jì)算。

　　

【正文】 350 766mm 的墊板 2。在墊板下等于梁高（ 230cm）的范圍內(nèi)并且布置 21 層φ 8的間接鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)的間距為 10cm，其中錨下第一層鋼筋網(wǎng)的布置如圖 16b 所示，根據(jù)錨下鋼墊板的布置情況，分上、下兩部分各自驗(yàn)算混凝土局部承壓強(qiáng)度。計(jì)算公式如下： cghetac ARRN )2( 3??? ?? 式中： Nc— 局部承壓時(shí)的縱向力，在梁端兩塊鋼墊板中，分 別考慮除最后張拉的一 32 束為控制應(yīng)力外，其余各束均為傳力錨固應(yīng)力，可計(jì)算出墊板 2 的Nc 各為 和 ； β — 混凝土局部承壓時(shí)的縱向力，按下式計(jì)算： β =cdAA Ad— 局部承壓的計(jì)算底面積（扣除孔道面積）； Ac— 局部承壓（扣孔道）面積； β he— 配置間接鋼筋時(shí)局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)，按下式計(jì)算： chehe AA?? Ahe—包羅在鋼筋網(wǎng)配筋范圍內(nèi)的混凝土核心面積； Ra— 混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，對(duì)于 40號(hào)混凝土， Ra=，考慮在主梁混凝土達(dá)到 90%強(qiáng)度時(shí)開(kāi)始張拉鋼束，所以 ‘ aR = Ra=； Rg— 間接鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，對(duì)于Ⅰ級(jí)鋼筋 Rg=240MPa； μ t— 間接鋼筋的體積配筋率，對(duì)于方格鋼筋網(wǎng)sll lanan jjt 21 222111 ?? ?? n aj1和 n aj2— 鋼筋網(wǎng)分別沿縱橫方向的鋼筋數(shù)即單鋼筋的截面積； s— 鋼筋網(wǎng)的間距。 對(duì)于鋼墊板 1（見(jiàn)圖 16）： 2544)8220()( ????????? ?dA= ????? ?cA= 254411 534 ????? ?heA= 強(qiáng)度系數(shù)為： 33 8 4 5 4 2 1 ??? cdAA? 8 4 5 8 3 1 ??? chehe AA? 間接鋼筋體積配筋率： 0 0 8 6 1011534 222111 ??? ???????? ll lanlan jjt? 把計(jì)算數(shù)值代入上述公式得： 公式右邊 =（ +2 240） 101= Nc=右邊，符合要求。 主梁斜截面抗剪強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： Qj≤ Qhk+Qw 式中： Qj— 經(jīng)組合后通過(guò)斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力（ KN），對(duì)于變化點(diǎn)截面Qj=； 本設(shè)計(jì)考慮混凝土收縮和 徐變大部分在澆筑橋面之前完成， Ah和 u 均采用預(yù)制梁的數(shù)據(jù)。對(duì)于混凝土毛截面，四分點(diǎn)截面與跨中截面上述數(shù)值完全相同，即：Ah=6328cm2（見(jiàn)表 1） u=158+2（ 8+72+172+14+28） +36=782cm（見(jiàn)圖 3） ∴ cmuA h ??? 設(shè)混凝土收縮和徐變?cè)谝巴庖话銞l件（相對(duì)濕度為 75%）下完成，受荷時(shí)混凝土加載齡期為 28 天。查《橋規(guī)》附表 得到： ),?? ?（ = ),?? ?（ = 103 34 計(jì)算數(shù)據(jù) Ny0= My0= Mg1= Ij=39742163cm4 Aj= eA=ej= Ey=10 5MPa ny= 計(jì)算? h )(0 MPaANjy )()10 M P aeI MM jjgy ?（ ? h（ MPa） （ 1） （ 2） （ 3） 計(jì)算應(yīng)力損失 計(jì)算公式：Ayhys En ?? ?????? 101 ),(),(6 ? ???? 分子項(xiàng) 分母項(xiàng) (4) ),( ??? ?hyn r2=Ij/Aj (5) ),( ?? ?yE 46 ρ A=1+eA2/r2 (6) （ 4） +（ 5） μ =10△ Ay/Aj % 1+10μρ A M P as ??? 預(yù)加內(nèi)力計(jì)算 傳力錨固應(yīng)力? y0及其產(chǎn)生的預(yù)加內(nèi)力： y0=? k? s1=? k? s1? s2? s3 y0產(chǎn)生的預(yù)加內(nèi)力 縱向力： Ny0=∑? y0△ Aycosα 彎 矩： My0=Ny0eyi 35 剪 力： Qy0=∑? y0△ Aysinα 式中：α — 鋼束彎起后與梁軸的夾角， sinα與 cosα的值見(jiàn)表 12； △ Ay— 單根鋼束的截面積，△ Ay= 使用荷載階段的有效預(yù)加 應(yīng)力： 四分點(diǎn)愈加內(nèi)力計(jì)算表 鋼束號(hào) 預(yù)加應(yīng)力由張拉鋼束產(chǎn)生內(nèi)力 由? sⅡ而消失的預(yù)加內(nèi)力 Sina Cosa ? y0△Ay Qy0 △ Ny Qy My 1） 2） 3） 5） 7） 8） 9） 10） 1 0 1 0 2 0 1 0 3 0 1 0 4 0 1 0 5 0 1 0 6 0 1 0 7 8 9 ∑ 5225 1211 縱向力： Ny=Ny0Ny‘ == 剪力： Qy=Qy0Qy‘ == 彎矩： My=My0My‘ == 主梁斜截面驗(yàn)算 斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算 ?s? 36 （ 1）按規(guī)定，對(duì)于 T 形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度 b1‘ ，應(yīng)取用下列三者中的最小值： b1‘ ≤ l/3=3888/3=1296cm； b1‘ ≤ 160cm（主梁間距）； b1‘ ≤ b+2c+12 h1‘ =16+2 71+12 8=254cm 故取 b1‘ =160cm （ 2）確定混凝土受 壓區(qū)高度 按規(guī)范，對(duì)于帶承托翼緣板的 T 形截面： 當(dāng) RgAg+RyAy≤ Rabi‘ hi‘ +Rg‘ Ag‘ +? ya‘ Ay‘ 成立時(shí)，中性軸載翼緣部分內(nèi)，否則在腹板內(nèi)，所以： 左邊 = RyAy=1280 101 = 右邊 = Rab1‘ h1‘ + Ra（ b+b2‘ ） h1‘ = [160 8+（ 16+158） 12] 101= 左邊 右邊，即中性軸在腹板內(nèi)。 設(shè)中性軸到截面上緣距離為 x，則： 39。239。139。239。139。239。1 ()([ hhxbbbhhbRAR ayy ?????? 即 )( 39。239。1 ????? aRhhxb KN 式中： b=16cm， h2‘ =8cm， h1‘ =12cm， Ra=， 得 x=。 同時(shí)公預(yù)規(guī)要求混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)符合： x≤ξ jyh0 式中：ξ jy— 預(yù)應(yīng)力受壓區(qū)高度界限系數(shù)，對(duì)于預(yù)應(yīng)力碳素鋼絲ξ jy= 跨中截面 37 ay= 則： h0=hay== ξ jyh0= =x 說(shuō)明該截面破壞時(shí)屬于塑性破壞狀態(tài)。 應(yīng)力部位 Ny （ N） My （ Nm） Aj （ cm2） Mg1 （ Nm） Wj （ cm3） 177。jgWM1 （ MPa） jyAN （ MPa） jyWM? （ MPa） Wc （ cm3） Mg2 （ Nm） （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） ）（ ）（）（ 546 ? ）（ ）（）（ 317 ? ）（ ）（）（ 528 ? （ 9） （ 10） 上緣 33212.65 103 6131.65 5 103 448374 477695 103 下緣 275927 339850 應(yīng)力部位 組合Ⅰ 組合Ⅲ M 汽 +人 （ Nm） 02W MM pg ?? ? h （ MPa） M 掛 （ Nm） 02W MM pg ?? ? h （ MPa） （ 11） ）（ ）（）（）（ 9 111012 ?? （ 13） =（ 6）+（ 7） +（ 8）+（ 12） （ 14） ）（ ）（）（）（ 9 141015 ?? （ 16） =（ 6） +（ 7） +（ 8） +（ 13） 上緣 103 103 下緣 （ 3）驗(yàn)算正截面強(qiáng)度 按規(guī)范，計(jì)算公式為： 38 )3()()2([139。2039。239。10 hhhbbRxhbxRM aacj ????? ? )]3(2 )( 39。139。2039。239。1 hhhbbhR a ???? 式中：γ c— 混凝土安全系數(shù)，取用 。 則上式： 右邊 = )(8)16160(2 ([ 1 ?????????? mKN ????????? ? )](2 )16158(12 3 由表 9 可知控制跨中截面設(shè)計(jì)得計(jì)算彎矩為 右邊，主梁跨中正截面滿(mǎn)足強(qiáng)度要求 斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算 （ 1）斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 選腹板寬度改變處的截面（變化點(diǎn)截面）驗(yàn)算： 1）復(fù)核主梁截面尺寸 T 形截面梁當(dāng)進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其截面尺寸應(yīng)符合： Qj≤ 0bhR 式中： Qj— 經(jīng)內(nèi)力組合后支點(diǎn)截面上的最大剪力，見(jiàn)表 9得支點(diǎn)截面處最大為 Qj 為； b— 支點(diǎn)截面得腹板厚度（ cm），即 b=36cm； h0— 支點(diǎn)截面得有效高度，即： h0=hay== R— 混凝土標(biāo) 號(hào)（ MPa）； 上式右邊 = 5 2 0 5 1 ????? KN 所以主梁的 T形截面尺寸符合要求。 2）斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 39 根據(jù)規(guī)范，若符合下列公式要求時(shí)，則不需要進(jìn)行斜截面抗剪計(jì)算： Qj≤ 式中： R1— 混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（ MPa）； Qj、 b、 h0的單位同上述說(shuō)明一致。 對(duì)于變化點(diǎn)截面： b=16cm， ay=， Qj=，故： 上式右邊 = 16（ ） = Qj 因此需要進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算。 c 計(jì)算公式為： c= 式中： m— 斜截面頂端正截面處的剪跨比， m=M/Qh0，當(dāng) m 時(shí)，取 m= Q— 通過(guò)斜截面頂端正截面內(nèi)由使用荷載產(chǎn)生的最大剪力； M— 相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩； h0— 通過(guò)斜截面受壓區(qū)頂端截面上的有效高度，自受拉縱向主鋼筋的合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（以 cm 計(jì)） 上 述的 Q、 M、 h0近似取變化點(diǎn)截面的最大剪力、最大彎矩和截面有效高度，則： )( 101 4 1 8 . 9 4 6 2 ???? ??m，取 m=，故： c= = 若選用Φ 8@20cm 的雙肢箍筋，則箍筋的總截面的總截面積為 Ak=2 = 箍筋間距 sk=20cm，箍筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 Rgk=240MPa，箍筋配筋率： 40 %%1001620 k k ????? b? 主梁斜截面抗剪強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： Qj≤ Qhk+Qw 式中： Qj— 經(jīng)組合后通過(guò)斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力（ KN），對(duì)于變化點(diǎn)截面Qj=； Qhk— 斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪能力（ KN），按下式計(jì)算： 00 )2( bhRbhm RpQ gkkhk ???? Qw— 與斜截面相交的彎起鋼束的抗剪能力（ KN），按 下式計(jì)算： Qw=∑ Aywsinα 式中： Ryw— 預(yù)應(yīng)力彎起鋼束的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（ MPa），取 Ryw=1280MPa； Ayw— 預(yù)應(yīng)力彎起鋼束的截面面積（ cm2）； α — 與斜截面相交的彎起鋼束與構(gòu)件縱軸線的交角（如圖 15 所示）， sinα值見(jiàn)表 12