【導(dǎo)讀】本課題設(shè)計(jì)為省道寶平線二級(jí)公路上的一座大橋的設(shè)計(jì)。K128+100，全長(zhǎng)約160米。構(gòu)造地貌類和剝蝕堆積地貌類。地勢(shì)由西北向東南傾斜，山谷狹窄。路線所經(jīng)區(qū)域?qū)俟纷匀粎^(qū)劃黃土高原干濕過(guò)度區(qū)的雁北張宣副區(qū)（Ⅲ。橋位處多為水田、旱地。年平均氣溫℃，一月份平均氣溫－℃，四月份平均氣溫℃，年平均降雨量420mm，一年之中雨量分布極不均勻，且。雨量集中在六至八月份，且多局部暴雨，冰雹。風(fēng)速，春秋季本地區(qū)的風(fēng)速最大。代斷陷盆地地區(qū)，以及活動(dòng)斷裂的交會(huì)、拐彎和端點(diǎn)。地震與構(gòu)造帶和斷裂。帶密切相關(guān)，也受其控制。地震動(dòng)峰值加速度系數(shù)等于。在現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后現(xiàn)澆濕接頭，完成簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)。土橋涵設(shè)規(guī)范》。其中，預(yù)制中梁頂板寬240cm，底板寬100cm；邊，中梁均采用斜腹板，以減輕主梁的自重。寬外，其余均為15cm。加寬方式同底板厚度加厚設(shè)置，詳圖見(jiàn)下圖所示：

　　

【正文】 o t 8 4 2 6 9dL c m m?? ? ? ? ?。gu 由 2tan 02 ??? RLb確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 02 ta n 5 0 0 0 0 ta n 4 3 4 9 72bL R m m?? ? ? ? ?。 所以 彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為 2 426 9 349 7 776 6W d bL L L m m? ? ? ? ? 則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 ( 242 00 / 2 280 ) 123 80 776 6 461 4kwx L m m? ? ? ? ? ? 根據(jù)圓弧切線性質(zhì)，圖中彎止點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等，所以彎止點(diǎn)至 導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為： 1 2 0c os 34 98 c os 8 34 65bbL L m m?? ? ? ? ?。 故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 12( ) ( 4 6 1 4 3 4 6 5 3 4 9 7 ) 1 1 5 7 6k b bx L L m m? ? ? ? ? ? 同理，計(jì)算 N1 的控制點(diǎn)位置， 由 0cot???cLd 確定導(dǎo)線點(diǎn) 距錨固點(diǎn)的水平距離 0c ot 43 0 c ot 8 30 59 .4 5dL c m m?? ? ? ? ?。 由 2tan 02 ??? RLb確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 2021 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 150 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁橋設(shè)計(jì) 第 46 頁(yè)（共 102 頁(yè)） 02 ta n 3 0 0 0 0 ta n 4 2 0 9 82bL R m m?? ? ? ? ?。 所以 彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為 2 309 5 209 8 515 5W d bL L L m m? ? ? ? ? 則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 ( 242 00 / 2 264 ) 720 5kwx L m m? ? ? ? 根據(jù)圓弧切線性質(zhì)，圖中彎止點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等，所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為： 1 2 0c o s 2 0 9 8 c o s 8 2 0 7 8 .2bbL L m m?? ? ? ? ?。 故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 12( ) ( 720 5 207 209 8 ) 113 82. 757 55k b bx L L m m? ? ? ? ? ? 將各鋼束的控制參數(shù)如下： 鋼束號(hào) 升高值(mm) 彎起半徑(mm) 彎起角度(o) 支點(diǎn)到錨固點(diǎn)的水平距離d(mm) 彎 起點(diǎn)聚跨中截面的水平距離 kx 彎止點(diǎn)聚跨中截面的水平距離 N1 430 30000 8 264 N2 600 50000 8 280 4614 11576 N3 0 ③各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算 : 以 N2 號(hào)鋼束為例，計(jì)算鋼束上任一點(diǎn) i離梁底距離 ii caa ?? 及該點(diǎn)處鋼束的傾角 i? ，式中 a 為鋼束彎起前其重心至梁底的距離， a =75mm； ic 為 i 點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。 計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)判斷出 i 點(diǎn)處的區(qū)段，然后計(jì)算 ic 及 i? ，即 當(dāng) 0)( ?? ki xx 時(shí)， i 點(diǎn)位于直線段還未彎起， 0?ic ，故 75ia a mm?? ； 0?i? 當(dāng) 120 ( ) ( )i k b bx x L L? ? ? ?時(shí)， i 點(diǎn)位于圓弧彎曲段， ic 及 i? 按下式計(jì)算，即 22 )( kii xxRRc ???? 2021 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 150 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁橋設(shè)計(jì) 第 47 頁(yè)（共 102 頁(yè)） R xx kii )(sin 1 ?? ?? 當(dāng) 12( ) ( )i k b bx x L L? ? ?時(shí)， i 點(diǎn)位于靠近 錨固端的直線段，此時(shí) ?80 ????i ，ic 按下式計(jì)算，即 02 tan)( ?bkii Lxxc ??? 各截面鋼束位置 ia 及其傾角 i? 計(jì)算值詳見(jiàn)下表 計(jì)算截面 鋼束編號(hào) kx 12bbLL? ix kx R xx kii )(sin 1 ?? ?? ic ii caa ?? 跨中截面Xi=0 N1 負(fù)值 ,未彎起 0 0 75 N2 4614 6962 200 N3 75 L/4 截面Xi=6250 N1 負(fù)值 0 0 75 N2 4614 6962 1636 N3 0 0 75 變化點(diǎn)截面Xi=9800 N1 N2 4614 6962 5186 N3 0 0 75 支點(diǎn)截面Xi=12021 N1 8 N2 4614 6962 7386 8 N3 0 0 75 ④ 鋼束平彎段的位置及平彎角 N1 和 N2 在支座附近均有一個(gè)平彎段， N1 水平面最終偏于原軸線的距離為,N2 最終偏于原軸線的距離為 遵循預(yù)應(yīng)力鋼束布置的原則，結(jié)合 本設(shè)計(jì)特點(diǎn)，參照標(biāo)準(zhǔn)圖的做法 布置 . 8 非預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算與布置 2021 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 150 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁橋設(shè)計(jì) 第 48 頁(yè)（共 102 頁(yè)） 8． 1 非預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算 截面簡(jiǎn)化 ： 圖 81 （計(jì)算下翼板）單位： cm 圖 82 計(jì)算上翼板（ cm） 配筋計(jì)算 規(guī)范規(guī)定 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下列條件： 2021 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 150 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁橋設(shè)計(jì) 第 49 頁(yè)（共 102 頁(yè)） ?crudMM udM 受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設(shè)計(jì)值 crM 受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值 部分預(yù) 應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中普通受拉鋼筋的截面面積，不應(yīng)小于 0bh 行車道板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋。分布鋼筋設(shè)在主鋼筋的內(nèi)側(cè)，其直徑不應(yīng)小于 8mm，間距不應(yīng)大于 200mm，截面面積不宜小于板的截面面積的%。 箱型截面梁的底板上、下層，應(yīng)分別設(shè)置平行于橋跨和橋跨的構(gòu)造鋼筋。鋼筋截面面積為：對(duì)于鋼筋混凝土橋，不應(yīng)小于配置鋼筋的底板截面面積的%；對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋，不應(yīng)小于配置鋼筋的底 板截面面積的 %。以上鋼筋尚可充作受力鋼筋。當(dāng)?shù)装搴穸扔凶兓瘯r(shí)可分段設(shè)置。鋼筋直徑不宜小于 10mm，其間距不宜大于 300mm。 T 形、 I 形截面梁或箱型截面梁的腹板兩側(cè)，應(yīng)設(shè)置直徑 6~8mm 的縱向鋼筋，每腹板內(nèi)鋼筋界面面積宜為（ ~） bh，其中 b 為腹板寬度， h為梁高的高度，其間距在受拉區(qū)不應(yīng)大于腹板寬度，且不應(yīng)小于 200mm，在受壓區(qū) 不應(yīng)大于 300。在支點(diǎn)附近剪力較大區(qū)段和預(yù)應(yīng)力混凝土梁錨固區(qū)段，腹板兩側(cè)縱向鋼筋界面面積應(yīng)予以增加，縱向鋼筋間距宜為 100~150mm。 按構(gòu)件 承載力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量：在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)正截面承載力極限狀態(tài)的要求來(lái)確定。 下翼緣 : 0 sh h a?? ＝ 125075＝ c d f f 0 fM=f * b 39。* h 39。 ( h h 39。/2) =? 3000 150 ( 1175 150/ 2) =11088? ? ?KNm? Mmax 所以受壓區(qū)始終在上翼緣內(nèi) :由公式 )2/( 00 xhxbfM fcdd ???? 計(jì)算 受壓區(qū)高度 x ,即 467 52 10 22. 4 300 0 ( 117 5 / 2)xx? ? ? ? ? 2021 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 150 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁橋設(shè)計(jì) 第 50 頁(yè)（共 102 頁(yè)） 求得 8 7 1 5 0fx m m h m m?? ? ? 則根據(jù)正截面承載力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為 : 22 2 . 4 3 0 0 0 8 7 1 2 6 0 4 2 0 0 1 6 8 0330c d f p d pssdf b x f AA m mf? ? ? ? ? ?? ? ? 所以取 9Ф 16,As=1810 2mm . 上翼緣 : 邊中支點(diǎn) :ho=ha=125070=1180mm c d f f 0 fM=f * b 39。* h 39。 ( h h 39。/2) =? 1000 250 ( 1180 250/ 2) =5908? ? ?Mmax, 由公式 )2/( 00 xhxbfM fcdd ???? 計(jì)算 受壓區(qū)高度 x , 即 523 5 10 22. 4 100 0 ( 118 0 / 2)xx? ? ? ? ? 求得： X= ； As= 2mm 0； 故不需配非預(yù)應(yīng)力筋 ,同法可算得中中支座也不需要配非預(yù)應(yīng)力筋 ,故按構(gòu)造配筋 。 8． 2 箍筋計(jì)算 39。39。 950ffh h h h m m? ? ? ? 39。 950 2 .8 4340h b ? ? ?,屬厚腹梁 . m a x0 .2 5 b h = 0 .2 5 1 .0 2 2 .4 9 5 0 3 4 0 = 1 8 0 8 .8 V 1 3 3 5 .7 2cf? ? ? ? ? ? 故截面尺寸滿足要求。 驗(yàn)算是否需配箍筋： bh= 3 950 340 =1 768 1 335 .72f? ? ? ? 所以按構(gòu)造配筋 , Ф 支座中心處左右 米長(zhǎng)度內(nèi)采用閉合式箍筋 ,間距 100mm. 2021 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 150 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁橋設(shè)計(jì) 第 51 頁(yè)（共 102 頁(yè)） 9 主梁凈、換算截面幾何特性 凈截面計(jì)算： 凈截面面積： Ao= 毛A 管iA? 毛A 毛截面面積 管iA? 各個(gè)波紋管的橫截面積之和。 型心位置 0e = 0ii A/)eAe( 管毛毛 ??A ie 第 i個(gè)波紋管的形心到截面形心的距離。 慣性矩： ii0 eAII 管毛 ??? 換算截面計(jì)算： 換算 截面面積： 筋毛 iy A)1n( ???? AA n ， yn =土筋EE = 10?? = 換算截面型心： niiy A/eA)1ne( ）（ 筋筋毛毛 ???? Ae n 筋ie 第 i根鋼筋的重心位置 換算截面慣性矩： 2iiyn eA)1nII 筋毛 （ ???? ie 第 i鋼筋到形心的距離 計(jì)算結(jié)果如下 （因中梁和邊梁成橋后尺寸以及配筋近似，所以僅取中梁計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于全橋） ： 成橋后中梁凈截面 截面號(hào) 凈截面慣性矩 型心位置 凈截面面積 1 2 左 2021 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 150 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁橋設(shè)計(jì) 第 52 頁(yè)（共 102 頁(yè)） 2 右 3 4 5 6 7 8 9 左 9 右 10 11 12 13 14 15 16 17 左 17 右 18 19 20 21 22 23 24 25 成橋后中梁換算截面 截面號(hào) 凈截面慣性矩 型心位置 凈截面面積 2021 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 150 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁橋設(shè)計(jì) 第 53 頁(yè)（共 102 頁(yè)） 1 2 左 2 右 3 4 5 6 7 8 9 左 9 右 10 11 12 13 14 15 16 17 左 17 右 18 19 20 21 22 23 24 25 2021 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 150 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁橋設(shè)計(jì) 第 54 頁(yè)（共 102 頁(yè)） 10 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉（錨下）控制應(yīng)力 con? 按橋規(guī)規(guī)定采用 M P af pkc on 1 3 9 51 8 6 ????? 鋼束 預(yù) 應(yīng)力損失（以下翼緣預(yù)應(yīng)力鋼筋為例） （ 1）預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 1l? 對(duì)于跨中截面： dlx ?? 2 ； d為錨固點(diǎn)到支點(diǎn)中線的水平距離； k、? 分別為預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)及管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，采用預(yù) 埋金屬波紋管成型時(shí)，查表得 ?? ， ?k ； ? 為從張拉端到跨中截面間，管道平面轉(zhuǎn)過(guò)的角度，這里 N1和 N2有 豎彎 和平彎 ，其角度為 128NN????。 ，其角度應(yīng)為管