【正文】 鉆孔灌注樁計(jì)算，用C30混凝土，Ф20 HRB335鋼筋，灌注樁按m法計(jì)算，樁身砼受壓彈性模量， 確定m值：根據(jù)地質(zhì)條件： 則： ⑴荷載計(jì)算每一根樁承受的荷載為：?jiǎn)慰缀爿d反力：蓋梁恒重反力：系梁恒重反力：?jiǎn)胃罩灾兀鹤饔糜跇俄數(shù)暮爿d反力為：灌注樁每延米自重： （已扣除浮力）活載反力：①雙孔活載反力：（公路Ⅱ級(jí)） （人群?jiǎn)蝹?cè)）②單孔活載反力：（公路Ⅱ級(jí)） （人群雙側(cè)）③制動(dòng)力T=45，作用點(diǎn)在支座中心，距樁頂距離為：④縱向風(fēng)力： 442= 則由蓋梁引起的風(fēng)力： 對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋憾罩鸬娘L(fēng)力： =對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?橫向風(fēng)力因墩柱橫向剛度較大可不予考慮。 雙柱反力橫向分布計(jì)算：（1） 公路–Ⅱ級(jí)單列車時(shí)： 雙列車時(shí)： （2）人群荷載單側(cè)時(shí)：== == 雙側(cè)時(shí)：=荷載組合：（1） 最大最小垂直反力計(jì)算如下表：表211 可變荷載垂直反力計(jì)算（雙孔）編號(hào)荷載情況最大垂直反力（）最小垂直反力（）BB1公路Ⅱ級(jí)單列車2雙列車3人群荷載單側(cè)4雙側(cè)注：表中公路Ⅱ級(jí)已計(jì)入沖擊系數(shù)=（2） 最大彎矩計(jì)算（表內(nèi)水平力由兩墩柱平均分配）：表212可變荷載最大彎矩計(jì)算表編號(hào)荷載情況墩柱頂反力B（1+ ）垂直力（）水平力H（）對(duì)墩柱頂中心彎矩（）B1B2B1+B2（B1B2）1上部構(gòu)造與蓋梁恒載002公路Ⅱ級(jí)單孔雙列車0453人群?jiǎn)慰纂p側(cè)二、截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算作用于墩柱頂?shù)姆戳Γ? （1）垂直力：最大垂直力： 最小垂直力：（需考慮與最大彎矩值相適應(yīng)）由表知：（2）水平力： H=45；（3）彎 矩： 作用于墩柱底的外力： 截面配筋計(jì)算：墩柱頂用C30混凝土，選用12根Ф20 HRB335鋼筋，則縱向鋼筋配筋率：由于＜7 ∴不計(jì)偏大系數(shù)，取圖213 尺寸單位：cm（1）雙孔荷載，按最大垂直力時(shí)，墩柱頂按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算： 滿足規(guī)范要求。斜截面抗剪承載力計(jì)算：因蓋梁跨高比：則水平分布鋼筋布置較少，可忽略其作用，此時(shí)斜截面抗剪承載力按下式計(jì)算： 式中：—異號(hào)彎矩影響系數(shù)，取 —斜截面縱向受拉鋼筋配筋率， ④—④截面以左箍筋配筋率： ④—④截面以右箍筋配筋率：表210 各截面抗剪強(qiáng)度計(jì)截 面(KN)b(mm)(mm)p(﹪)11左12001右1200122左120010501右12001050133左120010501右12001050144左120010501右12001050155左120010501右12001050計(jì)算結(jié)果表明，斜截面抗剪承載力滿足要求。已知： 取　　　　即： 選用25鋼筋,其根數(shù)，選用10根，則配筋率：該截面實(shí)際承載力為：　　　　　　　計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)正截面承載能力與配筋率而言，配筋設(shè)計(jì)滿足《公預(yù)規(guī)》要求。此時(shí) 內(nèi)力計(jì)算⑴恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力 ①?gòu)澗赜?jì)算 截面位置如上圖所示，為求最大彎矩值，支點(diǎn)負(fù)彎矩用非對(duì)稱布置時(shí)的數(shù)值，跨中彎矩用對(duì)稱布置時(shí)的數(shù)值。⑴確定支座平面尺寸 選定支座平面尺寸為， 采用中間層橡膠片厚度⑴ 計(jì)算支座平面形狀系數(shù)s： 8⑵ 計(jì)算支座彈性摸量： ⑶ 驗(yàn)算橡膠支座的承壓強(qiáng)度： （合格）⑵確定支座厚度① 主梁計(jì)算溫差=36℃，溫度變形由兩端支座均攤，則每一支座承受的水平位移為： ② 為計(jì)算汽車荷載制動(dòng)力引起的水平位移，首先確定作用在每一支座上的制動(dòng)力，一個(gè)設(shè)計(jì)車道上公路–Ⅱ級(jí)車道荷載總重為：+=，10％=《橋規(guī)》，不得小于90KN，經(jīng)過(guò)比較，取總制動(dòng)力為90KN參與計(jì)算，五根梁共10個(gè)支座，每個(gè)支座承受水平力 ③確定需要的橡膠片總厚度： 不計(jì)汽車制動(dòng)力： 計(jì)入汽車制動(dòng)力： 《橋規(guī)》規(guī)定： 選用4層鋼板和5層橡膠片組成的支座，,， 則橡膠片總厚度為：＞,且＜4cm (合格) ③ 支座總厚：⑶支座偏轉(zhuǎn)情況驗(yàn)算 ①支座平均壓縮變形為：按《橋規(guī)》規(guī)定，尚應(yīng)滿足， 即(合格) ②計(jì)算梁端轉(zhuǎn)角θ：由式： 和 可得：設(shè)結(jié)構(gòu)自重作用下，主梁處于水平狀態(tài)，已知公路–Ⅱ級(jí)作用下的跨中撓度： 則 ③驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況： (合格)⑷驗(yàn)算支座抗滑穩(wěn)定性： ① 計(jì)算溫度變化引起的水平力： ② 滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算： 則： （合格）以及 （合格）計(jì)算結(jié)果表明，支座不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。⑺橫隔梁裂縫驗(yàn)算 裂縫寬度公式 式中 則 ，所以滿足要求。m KNm=173247。= KN長(zhǎng)期效應(yīng)組合=247。= KNm)簡(jiǎn)力(KN)⑸內(nèi)力組合（鑒于橫隔梁結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小，計(jì)算中可省略）表129承載能力極限狀態(tài)基本組合==對(duì)簡(jiǎn)支梁，以跨中截面上下邊緣混凝土正應(yīng)力控制。（a）上梗肋處== ===(b)形心軸處==MPa=（c）下梗肋處==MPaMPa計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦拢?表227 變截面處不同計(jì)算點(diǎn)主應(yīng)力匯總表計(jì)算點(diǎn)位置正應(yīng)力σcx（MPa）剪應(yīng)力τ（MPa）主拉應(yīng)力σtp（MPa）主壓應(yīng)力σcp（MPa）上梗肋處形心軸處下梗肋處最大主壓應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表明，使用階段正截面混凝土法向應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力及斜截面主壓應(yīng)力滿足要求。⑴跨中截面混凝土法向正應(yīng)力驗(yàn)算 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算是按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)后張法構(gòu)件不包括自重）計(jì)算的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處混凝土的法向應(yīng)力 故滿足要求。 持久狀況應(yīng)力驗(yàn)算按持久狀況設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，尚應(yīng)計(jì)算其使用階段正截面混凝土的法向應(yīng)力，受拉鋼筋的拉應(yīng)力及斜截面的主拉應(yīng)力。mm2荷載短期效應(yīng)組合作用下的撓度值，可簡(jiǎn)化為按等效均布荷載作用情況計(jì)算:式中： 自重產(chǎn)生的撓度值,按等效均布荷載作用情況計(jì)算：消除自重產(chǎn)生的撓度，并考慮撓度長(zhǎng)期影響系數(shù)后，使用階段撓度值為計(jì)算結(jié)果表明，使用階段撓度值滿足規(guī)范要求。m = = =變截面點(diǎn)處的主要截面幾何性質(zhì)： 圖216表225 幾何特性計(jì)算表 計(jì)算點(diǎn)受力階段A1（106mm2）yx1（mm）D（mm）S1（109mm3）上梗肋處階段一階段二階段三形心位置階段一階段二階段三0下梗肋處階段一階段二階段三 ③變截面處的有效預(yù)應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力筋彎起角度分別為：θp1=，θp2=θp3=，將上述數(shù)值代入公式，分別計(jì)算上梗肋、形心軸和下梗肋處的主拉應(yīng)力。m= = =活載內(nèi)力值：=為荷載短期效應(yīng)組合作用下的主拉應(yīng)力： 上述公式中車輛荷載和人群荷載產(chǎn)生的應(yīng)力值，按最大剪力布置荷載，即取最大剪力對(duì)應(yīng)的彎矩值.恒載內(nèi)力值：=m =將上述數(shù)值代入公式得:σpc為截面下緣的有效預(yù)壓應(yīng)力: σpc===則 σpc=計(jì)算結(jié)果表明，正截面抗裂性滿足要求。m =m ==。預(yù)應(yīng)力筋的傳力錨固齡期為t0，計(jì)算齡期為t時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變。 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算后張法梁的的預(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，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。② 變截面處斜截面的抗剪承載力計(jì)算：式中：vd = b=200mm 取=1877mm預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)計(jì)算結(jié)果表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。⑵斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算選擇距支座中心h/2處截面和變截面點(diǎn)進(jìn)行斜截面抗剪承載力復(fù)核，箍筋采用R335鋼筋，直徑為8mm，雙肢箍，間距Sv=100mm，距支點(diǎn)相當(dāng)于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距Sv=100mm，單根箍筋截面面積① 距支點(diǎn)h/2斜截面抗剪承載力計(jì)算：vd為驗(yàn)算截面處剪力組合設(shè)計(jì)值，按內(nèi)插法得距支點(diǎn)h/2=1050mm處的vdvd = 預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)a2=驗(yàn)算截面處的截面腹板寬度b=本設(shè)計(jì)中所有預(yù)應(yīng)力鋼筋均彎曲，只有縱向構(gòu)造鋼筋沿全梁通過(guò)，此處的近似按跨中截面的有效梁高取值，取=1877mm計(jì)算結(jié)果表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。由水平力平衡條件，即=0，計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度： 則 KN表217 全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件各階段截面幾何性質(zhì)計(jì)算階 段截面A(106mm2)ys(mm)yx(mm)ep(mm)I(1012mm4)W(109mm2)Ws=I/ ysWx=I/ yxWp=I/ ep階段1：鋼束灌漿錨固前支點(diǎn)9081192 變截面407L/4跨中階段2：現(xiàn)澆400mm連接段支點(diǎn)變截面L/4跨中階段3：二期荷載活載支點(diǎn)變截面L/4跨中 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算⑴正截面承載力計(jì)算 (一般取彎矩最大的跨中截面進(jìn)行驗(yàn)算：)預(yù)應(yīng)力合力束到截面底邊的距離ap=預(yù)應(yīng)力束和普通鋼筋合力點(diǎn)到截面底邊距離: 上翼緣厚度為100mm,考慮承托影響，其平均厚度為上翼緣板有效寬度：①②③因承托坡度，故不計(jì)承托影響則取較小值， 則首先由公式判定截面類型則 因3880890＜7168000， 滿足上式要求。該階段頂板的寬度仍為1600mm。2 灌漿封錨，吊裝并現(xiàn)澆頂板400mm(階段2)預(yù)應(yīng)力筋束張拉完成并進(jìn)行管道灌漿、封錨后，預(yù)應(yīng)力束就已經(jīng)能夠參與全截面受力。本設(shè)計(jì)中，主梁從施工到運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段：1 主梁混凝土澆筑，預(yù)應(yīng)力筋束張拉（階段1）混凝土澆筑并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋束的張拉，但此時(shí)管道尚未灌漿，因此，其截面幾何性質(zhì)為計(jì)入了普通鋼筋的換算截面，但應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留管道的影響。預(yù)應(yīng)力筋束的布置見(jiàn)下圖：圖213 尺寸單位（cm）⑵預(yù)應(yīng)力鋼筋的縱斷面設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至截面上核心點(diǎn)的距離： 預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至截面下核心點(diǎn)的距離： 為滿足全梁正截面抗裂要求所需預(yù)應(yīng)力鋼束偏心矩的下限值，為上限值。所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的根數(shù):ηp= = =，取21根。為了滿足抗裂要求，所需的有效預(yù)加力為：NPe≥式中：Ms為荷載短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 Ms=m)剪力Q（KN）梁端變截面四分點(diǎn)跨中梁端變截面四分點(diǎn)跨中（1）結(jié)構(gòu)自重00（2）汽車荷載0（3）人群荷載0（4）（1）00（5）（1）0（6）（1）0（7）=（4）+（5）+（6）0⑹主梁荷載內(nèi)力組合 ①基本組合（用于承載能力極限狀態(tài)） ②短期組合（用于正常使用極限狀態(tài)） ③長(zhǎng)期組合