【導讀】地震烈度：7度設防,場地類別為Ⅱ類,地震加速度。該橋位地區(qū)屬亞熱帶季風型氣候區(qū)，氣候溫暖，降雨充沛，無霜期長，日照短，多年平均氣溫℃，最高氣溫℃，最底氣溫℃，多年平均降雨量1000mm，米/秒，多年平均風壓140Pa,最大風壓約250Pa，最多風向為NNE向。北東低的趨勢，相對高差。的基巖屬白堊系地層。第四系全新統(tǒng)人工填筑土，厚度—，全場地表層分布。砂土，深度10m以內卵石土中所夾砂土以細砂為主，呈透鏡體分布。橋區(qū)地下水主要為埋藏于第四系砂卵石土中的孔隙潛水，對砼無侵蝕性。橋區(qū)位置及其附近無影響工程穩(wěn)定性的不良地質現(xiàn)象，屬相對穩(wěn)定地段。地環(huán)境類別為II類，設計特征周期秒。力鋼絞線，ASTMA416-90a270級標準，標準強度Ryb=1860MPa，Ey=×105MPa；加載至規(guī)定負荷的80%時，松弛損失不大于％；要求鋼絞線的供貨廠家必須取得。ISO9002質量體系認證證書，產品質量應有部級以上鑒定證書。建議鋼絞線規(guī)格采用7Φ5，以下為常用錨具

　　

【正文】 確方法計算時，也可采用下列公式估算： 1 ccEIf lm?? （ ） 2 22 3 .6 5 12 ccEIf lm?? （ ） /cm G g? （ ） 式中 l — 結構的計算跨徑（ m ）； E— 結構材料的彈性模量（ 2/Nm）； cI — 結構跨中截面的截面慣矩（ 4m ）； cm — 結構跨中處的單位長度質量（ /kgm ），當換算為重力計算時，其單位應為（ 22/Ns m ）； G — 結構跨中處延米結構重力（ /Nm）； 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 16 頁 g — 重力加速度， ( / )g m s? 。 計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應和剪力效應時，采用 1f ；計算連續(xù)梁的沖擊力引起的負彎矩效應時，采用 2f 。 因邊垮跨度小 按照最不利效應計算法則 取 l＝ 26m，查得 Ic= 防撞墻、護欄荷載： q=鋪裝層荷載： q=中跨單元： Ac= q= 25= kN/m mc=(++)/10=26599 101 ?????? ?f 102 ?????? ?f μ值可按下式計算： 當 f ＜ 時， μ = 當 ≤ f ≤ 14Hz 時， μ = 當 f ＞ 14Hz 時， μ = 式中 f —— 結構基頻（ Hz）。 求得：正彎矩效應： ?1? 負彎矩效應： ?2? FACTOR=(1+μ )nηξ 式中 1+μ — 沖擊系數(shù)； n— 車道數(shù)； η — 車道折減系數(shù)； ξ — 偏載系數(shù)。 EX: 一車道加載時 FACTOR1= 3 1 1 = EX: 二車道加載時 FACTOR2= 3 1 1 = EX: 三車道加載時 FACTOR3= 3 1 = 經比較選取二車道加載時的最大值 計算 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 17 頁 計算結果 本設計中采用 BSAS 軟件進行該內力計算，現(xiàn)僅將對稱結構 控制截面 的一半結果列于下表。 表 （ 公路一級 ） 截面號 MaMIN MaMAX Mamin對應 Q Mamax對應 Q 支座 1/8截面 1/4截面 3/8截面 1/2截面 5/8截面 3/4截面 7/8截面 支座 1/8截面 1/4截面 3/8截面 1/2截面 5/8截面 3/4截面 7/8截面 支座 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 18 頁 第 4 章 預應力鋼束的估算與布置 力筋估算 計算原理 根據(jù)《 預規(guī)》（ JTG D622021）規(guī)定，預應力梁應滿足彈性階段（即使用階段）的應力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強度要求。 一、 按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求： 預應力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應力達到混凝土抗壓設計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設計強度。截面的安全性是通過截面抗彎 安全系數(shù)來保證的。 ，所需預應力筋數(shù)量按下式計算： 如圖： ? ?0N ， pdpcd fnAbxfN ?? （ ） ? ? PMM ， )2/( 0 xhbxfM cdP ?? （ ） 解上兩式得： 受壓區(qū)高度 bfMhhx cd P2200 ??? （ ） 預應力筋數(shù) )2/( 0 xhfA Mn pdp P?? （ ） 或 ???????? ???bfMhhfA bfn cd ppdPcd2200 （ ） 式中 PM — 截面上組合力矩。 cdf — 混凝土抗壓設計強度； pdf — 預應力筋抗拉設計強度； pA — 單根預應力筋束截面積； h0 x Nd fcd 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 19 頁 b— 截面寬度 ，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負彎矩按上述方法分別計算上、下緣所需預應力筋數(shù)量。這忽略實際上存在的雙筋影響時（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預應力筋）會使計算結果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。 二、 使用荷載下的應力要求 規(guī)范（ JTJ D622021）規(guī)定，截面上的預壓應力應大于荷載引起的拉應力，預壓應力與荷載引起的壓應力之和應小于混凝土的允許壓應力（為 ），或為在任意階段，全截面承壓， 截面上不出現(xiàn)拉應力，同時截面上最大壓應力小于允許壓應力。 寫成計算式為： 對于截面上緣 0min ??上上 WMp? （ ） ckp fWM ax ?? 上上? （ ） 對于截面下緣 0max ??下下 WMp? （ ） ckp fWM in ?? 下下? （ ） 其中， p? — 由預應力產生的應力， W— 截面抗彎模量， ckf — 混凝土軸心抗壓標準強度。 Mmax、 Mmin項的符號當為正彎矩時取正值，當為負彎矩時取負值，且按代數(shù)值取大小。 一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應力不是控制因素，為簡便計，可只考慮上緣和下緣的拉應力的這個限制條件 (求得預應力筋束數(shù)e 上 Np 下 Np 上 e 下 Y 上 Y 下 Mminn Mmax + + + Np 下 Np 上 Mmax 合成 + Mmin 合成 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 20 頁 的最小值 )。 公式 （ ） 變?yōu)樯仙?WMp min??? （ ） 公式 （ ） 變?yōu)橄孪?WMp max?? （ ） 由預應力鋼束產生的截面上緣應力 上p? 和截面下緣應力 下p? 分為三種情況討論： a. 截面上下緣均配有力筋 Np上 和 Np下 以抵抗正負彎矩，由力筋 Np上 和 Np下 在截面上下緣產生的壓應力分別為： 上上 下下下上 上上上 ppppp WeNANW eNAN ????? （ ） 下下 下下下下 上上上 ppppp WeNANW eNAN ????? （ ） 將式 （ ） 、 （ ） 分別代入式 （ ） 、 （ ） ，解聯(lián)立方程后得到 ))(( )()( m in 下上下上 下上下下上 eeKK eKMKeMN m azp ?? ???? （ ） ))(( )()( m in 下上下上 上上下下下 eeKK eKMKeMN m azp ?? ???? （ ） 令 pepp AnN ?上上 ? pepp AnN ?下下 ? 代入式 （ ） 、 （ ） 中得到 pepAeeKKeKMKeMn ?1))(( )()( m i nm a x ??? ????下上下上下上下下上 （ ） pepAeeKKeKMeKMn ?1))(( )()( m i nm a x ??? ????下上下上上上上下下 （ ） 式 中 Ap— 每束預應力筋的面積 ； pe? — 預應力筋的永存應力 (可取 ~ pdf 估算 )； e— 預應力力筋重心離開截面重心的距離 ； K— 截面的核心距 ； A— 混凝土截面面積，取 有效截面 計算。 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 AWK 上下 ? AWK 下上 ? b. 當截面只在下緣布置力筋 Np下 以抵抗正彎矩時 當由上緣不出現(xiàn)拉應力控制時： pepAKeMn ?1m in ???下下下 （ ） 當由下緣不出現(xiàn)拉應力控制時： pepAKeMn ?1m a x ???上下下 （ ） c. 當截面中只在上緣布置力筋 N 上 以抵抗負彎矩時： 當由上緣不出現(xiàn)拉應力控制時pepAKeMn ?1m in ????下上上 （ ） 當由下緣不出現(xiàn)拉應力控制時pepAKeMn ?1m a x ?????下上上 （ ） 當按上緣和下緣的壓應力的限制條件計算時 (求得預應力筋束數(shù)的最大值 )?？捎汕懊娴氖?（ ） 和式 （ ） 推導得： pepcdA feeKK eWWeKMKeMn ???? ??????? ))(( )()()( m i nm a x下上下上下下上下下上下上 （ ） pepcdA feeKK eWWeKMeKMn ???? ?????? ))(( )()()( m a xm i n下上下上上下上下上上下下 （ ） 有時需調整束數(shù)，當截面承受負彎矩時，如果截面下部多配 39。下n 根束，則上部束也要相應增配 39。上n 根，才能使上緣不出現(xiàn)拉應力，同理，當截面承受正彎矩時，如果截面上部多配 39。上n 根束，則下部束也要相應增配 39。下n 根。其關系為 ： 當承受 minM 時， 39。39。下上下 下下上 nek Ken ??? 當承受 maxM 時， 39。39。上下上 上上下 nek Ken ??? 預應力鋼束的估算 對于連續(xù)梁體系，或凡是預應力混凝土超靜定結構，在初步計算預應力筋數(shù)量時，必須計及各項次內力的影響。然而，一些次內力項的計算恰與預應力筋的數(shù)量和布置有關。因此，在初步計算預應力時，只能以預估值來考慮，本設計用 BSAS 輸出 組合彎矩值來進行設計，此項估算是非常粗略 的。用于計算的具體彎矩數(shù)值見 表 。 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 22 頁 具體計算如下： 預應力鋼束采用 7φ 5 型號，采用 YM1515。有關參數(shù)為： Ap=15 140 10－ 6=(m2) 而預應力抗拉設計強度為 fpd=1860(MPa),本設計在估算預應力鋼筋時，預應力筋的永存應力取為： σ pe= 1860=930(MPa) 1. 僅在上緣布置預應力鋼束 取第 17 號 邊墩 支座截面為例，計算如下： （ 1） 按正常使用狀態(tài)計算： 查截面特性，有 I=(m4)， A=(m2)， y1=(m)， y2=(m)，Ws=,WX=,KS=,KX=,ES=,EX=,Mmax=(KN?m)。Mmin=(KN?m) 其中： I— 有效 截面慣性矩； A— 有效 截面面積； ys— 有效 截面中性軸距上緣的距離； yx— 有效 截面中性軸距下緣的距離。 由式 (4— 19)有： pepAKeMn ?1m in ????下上上=31(向上取整 ) 由式 (4— 20)有： pepAKeMn ?1m a x ?????下上上=44（向下取整） （ 2） 按承載能力極限計算時有： h0 =he==(m),fcd=,b=10m,Mp=(KN?m) 受壓區(qū)高度為：bfMhhx cd P2200 ???= )2/( 0 xhfA Mn pdp P??=21 比較以上兩種情況，取 31 束鋼筋。 2. 僅在下緣布置預應力鋼束 以 中跨跨中 29號截面為例 西