【正文】 內(nèi)力計(jì)算 公路橋樁柱式墩臺(tái)的蓋梁通常采用雙懸臂式，計(jì)算時(shí)的控制截面選取支點(diǎn)和跨中截面。由《橋規(guī)》第 條規(guī)定：一個(gè) 設(shè)計(jì)車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力按車道荷載在加載長度上計(jì)算的總重力的 10%計(jì)算，公路 — Ⅱ 級(jí)汽車荷載的制動(dòng)力不得小于 90kN。 (1)上部構(gòu)造恒載 由主梁計(jì)算可知 :主梁和橫隔梁的自重 mkNg / ? ，欄桿、橋面鋪裝mkNg / ? ，那么主梁主梁、橫隔梁、橋面鋪裝和欄桿等每延米重量為mkN /1 0 )4 0 6 ( ??? ，每跨共重 ，那么作用于一個(gè)橋墩所有支座上的反力共計(jì)： P上 ＝ 。 蓋梁 、防震擋塊 和樁基礎(chǔ)均 為 30 號(hào)鋼筋混凝土 31 /24 mkN?? ，支座墊石為40 號(hào)鋼筋混凝土 32 /25 mkN?? 。 橫梁的剪力計(jì)算與配筋 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 考慮汽車組合系數(shù)，并取提高系數(shù)為 ，則取用的剪 力效應(yīng)值為： kNV d a x, ??? 按《公預(yù)規(guī)》 第 ~ 條規(guī)定抗剪承載力驗(yàn)算要求： kNbhfV kcud 30,30 ???????? ??? 330 2 00. 50 10 0. 5 10 1. 83 15 0 19 05 26 1. 46 ( )d tdV f bh k N?? ??? ? ? ? ? ? ? ? 計(jì)算剪力效應(yīng) 0 kN? ? ， 均滿足條件，橫梁不需要配置抗剪力鋼筋，只需要按構(gòu)造配筋，選取箍筋為雙肢 A8， 20 0 0 cmA gk ??? 。 由公式： 299280 mmf bxfA sdcds ????? 取 4A10， 2314mmAs ? 。 ② 繪制剪力影響線 對(duì)于 ① 號(hào)主梁處截面的 右1Q 影響線計(jì)算如下。因此板內(nèi) A8， 間距為 200mm 的分布鋼筋。 橋面鋪裝厚度為 15cm，則有： 1a = 2a +2H=+2= 1b = 2b +2H=+2= 荷載對(duì)于懸臂板的有效分布寬度為 :a = 1a +d+20l =++= 沖擊系數(shù)采用 1+? =， 作用為每米寬板條上的彎矩為： 01(1 ) / 2 ( / 4)APM P a l b?? ? ? ? ? ? )4 ( ??? ???? mkN ??? 作用于每米寬板條上的剪力為： 圖 荷載有效分布寬度圖示（ cm）kNapV Ap 140)(2)1( ??????? ? 內(nèi)力組合 承載能力極限狀 態(tài)內(nèi)力組合 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 mkNMMM ApAgj ????????? kNVVV ApAgj ??????? 截面設(shè)計(jì)、強(qiáng)度驗(yàn)算 翼緣板的高度： h=130mm；翼緣板的寬度： b=1000mm； 假設(shè)鋼筋截面重心到截面受拉邊緣距離 sa =35mm，則 0h =95mm。 行車道板內(nèi)力計(jì)算 恒載產(chǎn)生的內(nèi)力 預(yù)應(yīng)力混凝土肋梁橋的橋面板 (也稱行車道板 )，是直接承受車輛輪壓的鋼筋混凝土板，它的 構(gòu)造上與主梁梁肋和橫隔梁連接在一起，既保證了梁的整體作用，又將活畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 載傳于主梁。將上述各計(jì)算值代入局部抗壓承載力計(jì)算公式，可得到 ： ( )s cd v cor sd lf k f A? ? ? ?? ( 1 2 280) 30438? ? ? ? ? ? ? ? ? 0396 981 .37ldk N F k N?? ? ? 則 局部抗壓承載力計(jì)算通過。本設(shè)計(jì)采用的此類錨具，喇叭管尾端內(nèi)孔直徑為 50mm，所以 218 0 18 0 32 40 0lA m m? ? ? 2 2n 3 . 1 4 5 01 8 0 1 8 0 3 0 4 3 84lA m m?? ? ? ? bA—— 局部受壓計(jì)算底面積；局部受壓面為邊長為 180mm 的正方形， 根 據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 《公 預(yù) 規(guī)》 圖 所示 ，局部承壓計(jì)算底面積為 2420 340 142800bA m m??? 142800 2 .1 032400blAA? ? ? ? 則： n1 .3 1 .3 1 .0 2 .1 0 1 6 .1 3 0 4 3 8s c d lfA?? ? ? ? ? ? 0133 5 981 .37ldk N F k N?? ? ? 則 主梁局部受壓區(qū)的截面積尺寸滿足規(guī)范要求。 在設(shè)計(jì)時(shí)，除了在錨下設(shè)置的鋼束墊板和鋼筋網(wǎng)應(yīng)符合《公預(yù)規(guī)》第 條的構(gòu)造要求外，還應(yīng)驗(yàn)算其在預(yù)應(yīng)力作用下的局部承壓強(qiáng)度和梁端的抗裂計(jì)算。pe? 、 39。 cp? 為荷載標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用下的主壓應(yīng)力 22)2(2 ?????? ????? cycxcycxcp 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 00I yM spccx ???? ，039。 2p p p n pp t n nn n nN N e MyyA I I? ?? ? ? 將數(shù)據(jù)代入上述公式計(jì)算得使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的壓應(yīng)力滿足要求。 持久狀況 預(yù)應(yīng)力混凝土 構(gòu)件應(yīng)力 計(jì) 算 (1)正截面混凝土的 壓 應(yīng)力驗(yàn)算 對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)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（截?cái)嗷驈澇隽喉數(shù)龋┓謩e進(jìn)行驗(yàn)算。 ? ； tcc? ， tct? —— 預(yù)加應(yīng)力階段混凝土梁跨中截面上、下緣的法向壓應(yīng)力、拉應(yīng)力，按下式計(jì)算： 上緣： 1p p pnt Gct n nu nuN N e MA W W? ? ? ?Ⅰ Ⅰ 下緣： 1p p pnt Gcc n nb nbN N e MA W W? ? ? ?Ⅰ Ⅰ 其中： 12 36 48 08 59 42 .7p p pN A k N?? ? ? ? ?Ⅰ Ⅰ ， 1 kN m??； 10nA mm??， 10 9 3/ 7 1 .1 3 1 0 / 6 2 1 .3 4 1 .1 4 5 1 0nu xW I y m m? ? ? ? ?， 10 9 3/ 7 1 .1 3 1 0 / 5 7 8 .6 6 1 .2 2 9 1 0nb aW I y m m? ? ? ? ?， 代入上式得 3 3 63 9 95 9 4 3 1 0 5 9 4 3 1 0 9 7 6 . 4 1 8 6 3 . 4 1 09 5 4 . 4 1 0 1 . 1 4 5 1 0 1 . 1 4 5 1 0tct? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? (拉 ) 39。ckf ， 39。39。 主梁截面應(yīng)力驗(yàn)算 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 橋梁 構(gòu)件 的短暫狀況，應(yīng)計(jì)算其 在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段混凝土 截面邊緣的法向應(yīng)力。 由截面 法向力的平衡得 取 mm? ，對(duì)受拉區(qū)全部縱筋合力點(diǎn)取矩，得梁正截面受彎承載力為 12 8 0 2 0 3 5 1 3 2 0 4 8 0 8 2 3 4 9 . 3 1 4 2 4 . 0 81 . 0 1 8 . 4 1 6 0y s p y p bcf A f Ax m m x m mfb? ? ? ? ?? ? ? ? ???畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 10()2uc xM f bx h??? 18. 6 160 424 .08 ( 114 4 424 .08 / 2) 10 ?? ? ? ? ? ? ? 1871k N m k N m? ? ? ? 故梁正截面受彎承載力滿足 要求。 配筋計(jì)算 由于 主梁的受力鋼筋全部由預(yù)應(yīng)力 鋼 束 提供，對(duì)于普通鋼筋只起構(gòu)造作用，所以不用考慮 其 承載力，取 普通鋼筋 18B12 ( 22035sA mm? )。fb ，應(yīng)按下列規(guī)定采用，內(nèi)梁的翼緣有效寬度取下列三者中的最小值： cmlb 6503195031 ??? cmb 1501 ? （主梁間距） cmhbbb fn 17281230216122 39。 pspcEPcspl ttttEt ?? ????? 151 )],(),([)( 006 ? ?? ][ 5 ??? ??????? ? 預(yù)加內(nèi)力計(jì)算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總 表 各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表 工作 階段 應(yīng)力 損失 計(jì)算 截面 預(yù)加應(yīng)力階段 使用階段 鋼束有效預(yù)應(yīng)力 (MPa) 1s? 2s? 4s? sI? 5s? 6s? ?s? 預(yù)應(yīng)力階段 使用階段 ?Iy? Isk ?? ? ??y???? sIsk ??? 跨中截面 L/4 截面 支點(diǎn)截面 主梁截面 強(qiáng)度 驗(yàn)算 預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開始到受荷破壞，需經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用、裂縫出現(xiàn)和破壞等四個(gè)受力階段，為保證主梁受力可靠并予以控制，應(yīng)對(duì)控制截面進(jìn)行各個(gè)階 段的強(qiáng)度及應(yīng)力驗(yàn)算。計(jì)算 pc? 時(shí)，可根據(jù)構(gòu)件制作情況考慮自重的影響； pE —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量 ； EP? —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值； ? —— 構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋配筋率； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 A—— 構(gòu)件截面面積，對(duì)先張法， 0AA? 。 pc? —— 傳力 錨具時(shí)的鋼筋預(yù)應(yīng)力，對(duì)后張法構(gòu)件 421 lllco npc ????? ???? ；對(duì)先張法構(gòu)件，對(duì)先張法構(gòu)件 2lconpc ??? ?? 。公式如下： ohys nmm 14 2 1 ?? ???? 式中： m —— 張拉批數(shù)； 3?m ； yn —— 按實(shí)際張拉時(shí) 混凝土 的 標(biāo)號(hào) aMPR 39。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 表 主梁截面幾何特性 截 面 類 別 分塊名稱 分塊 面積 (cm2) Ai 重心至 梁頂距離 （ cm） 對(duì)頂邊面 積矩 ( 3cm ) 自身慣性矩 54 10?cm Ix=Ai(ysyi)2 54 10?cm 截面慣性矩 54 10?cm 跨 中 凈 截 面 毛截面 4052 174439 預(yù)留管道 98 5880 0 凈截面 3954 168559 換 算 面 鋼束換算面積 116 12714 0 毛面積 4052 174439 換算面積 4168 181308 支 點(diǎn) 凈 截 面 毛截面 8708 485732 預(yù)留管道 98 60 5880 0 凈截面 8610 479835 換 算 面 鋼束換算面積 116 60 6960 0 毛面積 8708 485732 換算面積 8824 492732 四 分 點(diǎn) 凈 截 面 毛截面 4052 296184 預(yù)留管道 98 8810 0 凈截面 3954 287374 換 算 面 鋼束換算面積 116 10698 0 毛面積 4052 296184 換算面積 4168 306882 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失 （ 鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失 ） 與后期預(yù)應(yīng)力損失（ 鋼絲應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失 ） ，而梁內(nèi)鋼束 的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力 （ 永存應(yīng)力 ） 分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。 (3) 鋼束幾何計(jì)算 錨固點(diǎn)到支座中線的水平距離 xia ，由圖可知求得一根鋼束的長度 為曲線長度、直線長度與兩端張拉的工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 所示 。 (2) 鋼束起彎角和線形的確定 確定鋼束起彎角時(shí)，既要顧到因其彎起所產(chǎn)生的豎向剪力有足夠的數(shù)量，又要考慮到由其增大而導(dǎo)致摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。 預(yù)應(yīng)力鋼束布置 (1)確定 跨中 及錨固端 截面 的鋼束 布置 本例采用直徑 5cm 波紋管 ，對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束重心偏心距大些。 (1)按使用階段的應(yīng)力要求估算 鋼束數(shù) 對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶 馬蹄的 T 形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù) n 的估算公式：)(1 yabyy ekRAC Mn ?????? 式中： M — 使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩； 1C — 與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，在這里取 ?C ； yA?