【正文】 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。有關(guān)參數(shù)為： Ap=15 140 10－ 6=(m2) 而預(yù)應(yīng)力抗拉設(shè)計強(qiáng)度為 fpd=1860(MPa),本設(shè)計在估算預(yù)應(yīng)力鋼筋時，預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力取為： σ pe= 1860=930(MPa) 1. 僅在上緣布置預(yù)應(yīng)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)。用于計算的具體彎矩數(shù)值見 表 。然而，一些次內(nèi)力項的計算恰與預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量和布置有關(guān)。39。39。下n 根。上n 根，才能使上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同理，當(dāng)截面承受正彎矩時，如果截面上部多配 39?？捎汕懊娴氖?（ ） 和式 （ ） 推導(dǎo)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(diào)整束數(shù)，當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時，如果截面下部多配 39。 公式 （ ） 變?yōu)樯仙?WMp min??? （ ） 公式 （ ） 變?yōu)橄孪?WMp max?? （ ） 由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力 上p? 和截面下緣應(yīng)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(fù)彎矩，由力筋 Np上 和 Np下 在截面上下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)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(yù)應(yīng)力筋的面積 ； pe? — 預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力 (可取 ~ pdf 估算 )； e— 預(yù)應(yīng)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。 Mmax、 Mmin項的符號當(dāng)為正彎矩時取正值，當(dāng)為負(fù)彎矩時取負(fù)值，且按代數(shù)值取大小。 二、 使用荷載下的應(yīng)力要求 規(guī)范（ JTJ D622021）規(guī)定，截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力（為 ），或為在任意階段，全截面承壓， 截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。 cdf — 混凝土抗壓設(shè)計強(qiáng)度； pdf — 預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計強(qiáng)度； pA — 單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積； h0 x Nd fcd 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 19 頁 b— 截面寬度 ，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負(fù)彎矩按上述方法分別計算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。截面的安全性是通過截面抗彎 安全系數(shù)來保證的。 表 （ 公路一級 ） 截面號 MaMIN MaMAX Mamin對應(yīng) Q Mamax對應(yīng) 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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 18 頁 第 4 章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置 力筋估算 計算原理 根據(jù)《 預(yù)規(guī)》（ JTG D622021）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段（即使用階段）的應(yīng)力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強(qiáng)度要求。 求得：正彎矩效應(yīng)： ?1? 負(fù)彎矩效應(yīng)： ?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)。 計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時，采用 1f ；計算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時，采用 2f 。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否 有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。 用剛性橫梁法計算橫向影響線豎標(biāo)值 1. 抗扭修正系數(shù) ? ＝ 2. 計算橫向影響線豎標(biāo)值 對于 1 號邊梁的橫向影響線豎標(biāo)值可以通過簡化公式計算： 單箱雙室計算簡化為 3 片梁 肋 ???? 21111 1 iaaan ?? 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 13 頁 ???? 21113 1 iaaan ?? 汽車荷載 布置見下圖： 圖 汽車荷載布置 其中： 2?ia ＝ +0+＝ m2 ????21111 1 iaaan ??＝ ??? ＝ ????21113 1 iaaan ??＝ ??? ＝ 影響線圖如下： 圖 影響線圖 用剛性橫梁法的橫向分布影響線為直線，設(shè)影響線零點(diǎn)離 1 號梁軸線的距離為 x，則： 16 2583 xx ??? 解得： x＝ 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 14 頁 根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》 本設(shè)計的橋面凈寬度 W＝ ，車輛單向行駛時在 ??W ，橋涵的設(shè)計車道數(shù)為 3 車道。因為截面采用單箱單室時，可直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行活載內(nèi)力計算，無須計算橫向分布系數(shù)，所以全橋采用同一個橫向分配系數(shù)。本設(shè)計采用 滿堂支架 法 ,二期恒載 (又稱后期恒載 )集度約為 :Q2 =由 BSAS 系統(tǒng)計算而得的有關(guān)結(jié)果如下表所示 : 表 毛截面幾何特性 控制截面 截面號 截面類型 A I Y上 Y下 H 支座 1 1 1/8截面 3 3 1/4截面 5 5 3/8截面 7 7 1/2截面 9 9 5/8截面 11 11 3/4截面 13 13 7/8截面 15 15 支座 17 17 1/8截面 20 20 1/4截面 21 23 3/8截面 26 26 1/2截面 29 29 5/8截面 32 26 3/4截面 35 23 7/8截面 38 20 支座 41 17 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁 表 恒載內(nèi)力計算 截面號 Mg1 Q1 Mg2 Q2 kN kN 邊支座 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 中 支座 圖 一期恒載彎矩圖 圖 一期剪力圖 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 12 頁 圖 二 期 恒載彎矩圖 圖 二 期剪力圖 活載內(nèi)力計算 活載內(nèi)力計算為基本可變荷載 (公路 一級 )在橋梁使用階段所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。 主梁恒載內(nèi)力，包括自重引起的主梁自重（一期恒載）內(nèi)力 Sg1 和二期恒載（如鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內(nèi)力 Sg2。施工內(nèi)力是指施工過程中，各施工階段的臨時施工荷載，如施工機(jī)具設(shè)備（ 支架 、張拉設(shè)備等）、模板、施工人員等引起的內(nèi)力，主要供施工階段驗算用。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 圖 結(jié)構(gòu)簡圖 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 第 3 章 荷載內(nèi)力計算 恒載內(nèi)力計算 主梁的內(nèi)力計算可分為設(shè)計和施工內(nèi)力計算兩部分。 具體分段 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 8 頁 本橋全長 114米，全梁共分 80 個梁段，一般梁段長度分成 。 跨中截面及中支點(diǎn)截面示意圖如下所示：（單位為 cm） 跨中處 主梁分段與施工階段的劃分 分段原則 主梁的分段應(yīng)該考慮有限元在分析桿件時，分段越細(xì)，計算結(jié)果的內(nèi)力越接近真實值，并且兼顧施工中的實施。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 可以比其它截面的橋梁少設(shè)置橫隔梁，甚至不設(shè)置中間橫隔梁而只在支座處設(shè)置支承橫隔梁。 本設(shè)計中，根據(jù)箱室的外形設(shè)置了寬 250mm，長 600m的上部梗腋，而下部采用 1：1的梗腋。梗腋的作用是：提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力。 2. 梗腋 在頂板和腹板接頭處須設(shè)置梗腋。 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，腹板厚度可從跨中逐步向支點(diǎn)加寬，以承受支點(diǎn)處交大的剪力，一般采用 300— 600mm，甚至可達(dá)到 1m左右。 （ 2） 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時，采用 250— 300mm。 二、 腹板和其它細(xì)部結(jié)構(gòu) 1. 箱梁腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。 本設(shè)計中采用雙面配筋，且底板由支點(diǎn)處以拋物線的形式向跨中變化。底板厚最小應(yīng)有 120。其尺寸要受到 受力要求和構(gòu)造兩個方面的控制。 連續(xù)梁在支點(diǎn)和跨中的梁估算值： 等高度梁： H=（ 151 ～ 301 ） l，常用 H=（ 181 ～ 201 ） l 變高度（曲線）梁：支點(diǎn)處： H=（ 161 ～ 201 ） l，跨中 H=（ 301 ～ 501 ） l 西