【導讀】本課題設計為省道寶平線二級公路上的一座大橋的設計。K128+100，全長約160米。構造地貌類和剝蝕堆積地貌類。地勢由西北向東南傾斜，山谷狹窄。路線所經(jīng)區(qū)域屬公路自然區(qū)劃黃土高原干濕過度區(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。風速，春秋季本地區(qū)的風速最大。代斷陷盆地地區(qū)，以及活動斷裂的交會、拐彎和端點。地震與構造帶和斷裂。帶密切相關，也受其控制。地震動峰值加速度系數(shù)等于。在現(xiàn)場安裝完成后現(xiàn)澆濕接頭，完成簡支轉連續(xù)。土橋涵設規(guī)范》。其中，預制中梁頂板寬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置，詳圖見下圖所示：

　　

【正文】 o t 8 4 2 6 9dL c m m?? ? ? ? ?。gu 由 2tan 02 ??? RLb確定彎起點至導線點的水平距離 02 ta n 5 0 0 0 0 ta n 4 3 4 9 72bL R m m?? ? ? ? ?。 所以 彎起點至錨固點的水平距離為 2 426 9 349 7 776 6W d bL L L m m? ? ? ? ? 則彎起點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，圖中彎止點沿切線方向至導線點的距離與彎起點至導線點的水平距離相等，所以彎止點至 導線點的水平距離為： 1 2 0c os 34 98 c os 8 34 65bbL L m m?? ? ? ? ?。 故彎止點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，計算 N1 的控制點位置， 由 0cot???cLd 確定導線點 距錨固點的水平距離 0c ot 43 0 c ot 8 30 59 .4 5dL c m m?? ? ? ? ?。 由 2tan 02 ??? RLb確定彎起點至導線點的水平距離 2021 級畢業(yè)設計 150 米預應力連續(xù)小箱梁橋設計 第 46 頁（共 102 頁） 02 ta n 3 0 0 0 0 ta n 4 2 0 9 82bL R m m?? ? ? ? ?。 所以 彎起點至錨固點的水平距離為 2 309 5 209 8 515 5W d bL L L m m? ? ? ? ? 則彎起點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，圖中彎止點沿切線方向至導線點的距離與彎起點至導線點的水平距離相等，所以彎止點至導線點的水平距離為： 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 升高值(mm) 彎起半徑(mm) 彎起角度(o) 支點到錨固點的水平距離d(mm) 彎 起點聚跨中截面的水平距離 kx 彎止點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算 : 以 N2 號鋼束為例，計算鋼束上任一點 i離梁底距離 ii caa ?? 及該點處鋼束的傾角 i? ，式中 a 為鋼束彎起前其重心至梁底的距離， a =75mm； ic 為 i 點所在計算截面處鋼束位置的升高值。 計算時，首先應判斷出 i 點處的區(qū)段，然后計算 ic 及 i? ，即 當 0)( ?? ki xx 時， i 點位于直線段還未彎起， 0?ic ，故 75ia a mm?? ； 0?i? 當 120 ( ) ( )i k b bx x L L? ? ? ?時， i 點位于圓弧彎曲段， ic 及 i? 按下式計算，即 22 )( kii xxRRc ???? 2021 級畢業(yè)設計 150 米預應力連續(xù)小箱梁橋設計 第 47 頁（共 102 頁） R xx kii )(sin 1 ?? ?? 當 12( ) ( )i k b bx x L L? ? ?時， i 點位于靠近 錨固端的直線段，此時 ?80 ????i ，ic 按下式計算，即 02 tan)( ?bkii Lxxc ??? 各截面鋼束位置 ia 及其傾角 i? 計算值詳見下表 計算截面 鋼束編號 kx 12bbLL? ix kx R xx kii )(sin 1 ?? ?? ic ii caa ?? 跨中截面Xi=0 N1 負值 ,未彎起 0 0 75 N2 4614 6962 200 N3 75 L/4 截面Xi=6250 N1 負值 0 0 75 N2 4614 6962 1636 N3 0 0 75 變化點截面Xi=9800 N1 N2 4614 6962 5186 N3 0 0 75 支點截面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 遵循預應力鋼束布置的原則，結合 本設計特點，參照標準圖的做法 布置 . 8 非預應力鋼筋計算與布置 2021 級畢業(yè)設計 150 米預應力連續(xù)小箱梁橋設計 第 48 頁（共 102 頁） 8． 1 非預應力鋼筋計算 截面簡化 ： 圖 81 （計算下翼板）單位： cm 圖 82 計算上翼板（ cm） 配筋計算 規(guī)范規(guī)定 預應力混凝土受彎構件最小配筋率應滿足下列條件： 2021 級畢業(yè)設計 150 米預應力連續(xù)小箱梁橋設計 第 49 頁（共 102 頁） ?crudMM udM 受彎構件正截面抗彎承載力設計值 crM 受彎構件正截面開裂彎矩值 部分預 應力混凝土受彎構件中普通受拉鋼筋的截面面積，不應小于 0bh 行車道板內(nèi)應設置垂直于主鋼筋的分布鋼筋。分布鋼筋設在主鋼筋的內(nèi)側，其直徑不應小于 8mm，間距不應大于 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，應分別設置平行于橋跨和橋跨的構造鋼筋。鋼筋截面面積為：對于鋼筋混凝土橋，不應小于配置鋼筋的底板截面面積的%；對于預應力鋼筋混凝土橋，不應小于配置鋼筋的底 板截面面積的 %。以上鋼筋尚可充作受力鋼筋。當?shù)装搴穸扔凶兓瘯r可分段設置。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，應設置直徑 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)不應大于腹板寬度，且不應小于 200mm，在受壓區(qū) 不應大于 300。在支點附近剪力較大區(qū)段和預應力混凝土梁錨固區(qū)段，腹板兩側縱向鋼筋界面面積應予以增加，縱向鋼筋間距宜為 100~150mm。 按構件 承載力極限狀態(tài)要求估算非預應力鋼筋數(shù)量：在確定預應力鋼筋數(shù)量后，非預應力鋼筋根據(jù)正截面承載力極限狀態(tài)的要求來確定。 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 ???? 計算 受壓區(qū)高度 x ,即 467 52 10 22. 4 300 0 ( 117 5 / 2)xx? ? ? ? ? 2021 級畢業(yè)設計 150 米預應力連續(xù)小箱梁橋設計 第 50 頁（共 102 頁） 求得 8 7 1 5 0fx m m h m m?? ? ? 則根據(jù)正截面承載力計算需要的非預應力鋼筋截面積為 : 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 :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； 故不需配非預應力筋 ,同法可算得中中支座也不需要配非預應力筋 ,故按構造配筋 。 8． 2 箍筋計算 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。 驗算是否需配箍筋： bh= 3 950 340 =1 768 1 335 .72f? ? ? ? 所以按構造配筋 , Ф 支座中心處左右 米長度內(nèi)采用閉合式箍筋 ,間距 100mm. 2021 級畢業(yè)設計 150 米預應力連續(xù)小箱梁橋設計 第 51 頁（共 102 頁） 9 主梁凈、換算截面幾何特性 凈截面計算： 凈截面面積： Ao= 毛A 管iA? 毛A 毛截面面積 管iA? 各個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 計算結果如下 （因中梁和邊梁成橋后尺寸以及配筋近似，所以僅取中梁計算結果應用于全橋） ： 成橋后中梁凈截面 截面號 凈截面慣性矩 型心位置 凈截面面積 1 2 左 2021 級畢業(yè)設計 150 米預應力連續(xù)小箱梁橋設計 第 52 頁（共 102 頁） 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 凈截面慣性矩 型心位置 凈截面面積 2021 級畢業(yè)設計 150 米預應力連續(xù)小箱梁橋設計 第 53 頁（共 102 頁） 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 級畢業(yè)設計 150 米預應力連續(xù)小箱梁橋設計 第 54 頁（共 102 頁） 10 鋼束預應力損失計算 預應力鋼筋張拉（錨下）控制應力 con? 按橋規(guī)規(guī)定采用 M P af pkc on 1 3 9 51 8 6 ????? 鋼束 預 應力損失（以下翼緣預應力鋼筋為例） （ 1）預應力鋼筋與管道間摩擦引起的預應力損失 1l? 對于跨中截面： dlx ?? 2 ； d為錨固點到支點中線的水平距離； k、? 分別為預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)及管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，采用預 埋金屬波紋管成型時，查表得 ?? ， ?k ； ? 為從張拉端到跨中截面間，管道平面轉過的角度，這里 N1和 N2有 豎彎 和平彎 ，其角度為 128NN????。 ，其角度應為管