【正文】 692換軸到截面上緣距離 換軸到截面下緣距離 上緣 osW815782 814794 903265 900039截面抵抗距 下緣 x495398 494341 633014 626801翼緣部分面積 371012 369501凈軸以上面積 518023 516732換軸以上面積 518902 517887對(duì)換軸靜距馬蹄部分面積 — —混凝土換算截面鋼束群重心到換軸距離 鋼束群重心到截面下緣距離 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。表 315 跨中截面對(duì)重心軸靜矩計(jì)算160cm =?1bsy 225cm =?1bsy分塊名稱及序號(hào) 靜距類別及符號(hào) 分塊面積 i3(cm)A分塊面積重心至全截面重心距離 i(c)對(duì)凈軸 靜距*iji3(m)SAy??靜距類別及符號(hào) 分塊面積 i3(cm)A分塊面積重心至全截面重心距離 i(c)對(duì)換軸 靜距*iji3(m)SAy??翼板① 翼緣部分 2400 202216 翼緣部分 3375 三角承托② 對(duì)凈軸 *500 對(duì)換軸 *500 35610肋部③ 靜距 anS200 14268 靜距 aoS200 13910∑ （ ）3c — — （ ）3c — — 下三角④ 馬蹄⑤ 1375 175230 1375 肋部⑥ 300 32232 300 33975管道或鋼束 ∑馬蹄部分對(duì)凈軸靜距（ ）bnS3cm — — 馬蹄部分對(duì)換軸靜距 boS（ ）3cm — — 翼板① 2400 202216 3375 267975三角承托② 500 500 35610肋部③ 1514 1514 ∑凈軸以上凈面積對(duì)凈軸靜距（ ）n3c — — 凈軸以上換算面積對(duì) 換軸靜距 （ ）noS3c — — 翼板① 2400 202216 3375 267975三角承托② 500 500 35610肋部③ 1438 1438 ∑凈軸以上凈面積對(duì)凈軸靜距（ ）onS3cm — — 換軸以上換算面積對(duì) 換軸靜距 （ ）o3cm — — 注：﹡指凈截面重心軸；﹡﹡指換算截面重心軸。④換軸（oo）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（靜軸和換軸）的靜矩。②bb 線以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（靜軸和換軸）的靜矩。（2）在使用階段，換算截面的中和軸（簡(jiǎn)稱換軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置的剪應(yīng)力疊加。在每一個(gè)階段中，凡是中和軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力，都是需要計(jì)算的。fh②有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算由于截面寬度不折減，截面的抗彎慣性矩也不需折減，取全寬截面值。f5c?其中： ——受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度；39。hf123015260(cm)????此處 ，根據(jù)規(guī)范，取hb?h3b故： 。f5c39。fb取用下列三者中的最小值： 39。由于采用有效寬度方法計(jì)算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)實(shí)際的法向應(yīng)力體積是相等的，因此用有效寬度截面計(jì)算等代法向應(yīng)力時(shí)，中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。Ep? 65.??（2）有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計(jì)算應(yīng)力引起的混凝土應(yīng)力時(shí)，預(yù)加應(yīng)力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實(shí)際翼緣全寬計(jì)算，由預(yù)加應(yīng)力偏心距引起的彎矩產(chǎn)生的盈利按翼緣有效寬度計(jì)算。山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34表 314 跨中翼緣全寬截面面積和慣性矩計(jì)算表截面 分塊名稱分塊面積 i2(cm)A分塊面積重心至上緣距離 i(c)y分塊面積對(duì)上緣靜距 i3)S全截面重心至上緣距離 s(cm)y分塊面積自身慣距 i4()Iisi(cm)dy??2pi4(c)IAdipII???毛截面 57248299 148187扣管道面積 )(An? 略 4422057?1b160cm凈截面∑ — 57248299 — 4273870毛截面 96027鋼束換算面積 Ep(1)n?? 略 38157231b225cm換算截面 ∑ — — 3911750計(jì)算數(shù)據(jù) ΔA=π( ) n=7 =?（1）整體截面幾何特性計(jì)算在使用荷載階段需要計(jì)算大截面（結(jié)構(gòu)整體化以后的截面）的幾何特性，計(jì)算公式如下：截面積： 0Ep(1)AnA?????山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35截面慣性矩：0Ep0si(1)()InAy??????其結(jié)果列于 314 表。只需要計(jì)算小截面的幾何特性。表 313 鋼束長(zhǎng)度計(jì)算表R鋼束彎起角度 ?曲線長(zhǎng)度 )(cmRS?180?直線長(zhǎng)度 1()x直線長(zhǎng)度 1cL有效長(zhǎng)度 12()mSx?鋼束預(yù)留長(zhǎng)度(c)鋼束長(zhǎng)度()鋼束號(hào)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)=(6)+(7)N1(N2) 7 100 140 N3(N4) 7 100 140 N5 15 100 140 N6 18 100 140 計(jì)算主梁截面幾何特性在求得各驗(yàn)算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計(jì)算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性距及梁截面分別對(duì)重心軸、上梗肋與下梗肋的凈距，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)。通過每根鋼束長(zhǎng)度計(jì)算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長(zhǎng)度，以利備料和施工。（1）計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離錨固點(diǎn)到支座中心線的距離 （見圖 315）為：xiax12()(cm)a????342x5t5.()?（見圖 313c）6(10sin8/134.(c)a??圖示出鋼束計(jì)算圖式，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離 列表計(jì)算在表 3111x內(nèi)。N6 號(hào)鋼束在離支座中心線 1400 處錨固，如圖 313 c）所示。下部山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31鋼束的彎起角定為 7176。確定鋼束起彎角時(shí)，既要照顧到由其彎起產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)剪力，又要考慮到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。圖314 示出計(jì)算圖式，錨固端截面特性計(jì)算見表 310。按照上述錨頭布置“均勻” 、 “分散”原則，錨固端截面所布置的鋼束如圖 313 b）所示。考慮到這個(gè)原因，本設(shè)計(jì)預(yù)制時(shí)在梁端錨固 N1～N5 號(hào)鋼束，N6 號(hào)鋼束在成橋后錨固在梁頂，山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29布置如圖 31c。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，水平凈距不應(yīng)小于4cm 及管道直徑的 倍，在豎直方面可疊置。pxpeya??1 號(hào)梁: )(??????n2 號(hào)梁: 3465712. .. (..)?3 號(hào)梁: .. (..)??? ???根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度 ，應(yīng)cdf力圖式呈矩形，同時(shí)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ，則鋼束數(shù)的估算公式：pdf山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28dpMnhfA?????式中： —按承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎距，按表取用；d —經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用 ～，本設(shè)計(jì)取用 ； —預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，見表，為 1260MP；pdf計(jì)算得：1 號(hào)梁: ?????n2 號(hào)梁: 36486. .. .?3 號(hào)梁: .. .????根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，綜合考慮預(yù)制和施工的方便，取鋼束數(shù)你n＝6。 對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶馬蹄的 T 型截面，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：k1psp()MnCAfe???式中： M—持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按主梁作用效應(yīng)組合表中值取用； C1—與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路—I 級(jí)，C 1=； —一股 6φ 鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是pA? ，故 =6 = 。表 37 1 號(hào)主梁作用效應(yīng)組合跨中截面 四分點(diǎn)截面 N6 錨固點(diǎn)截面 支點(diǎn)截面序號(hào) 荷載類型 maxMaxVmaxMaxVmaxMaxVmax(1) 第一期永久荷載 0 (2) 第二期永久荷載 0 (3) 總永久荷載=(1)+(2) 0 (4) 可變作用（汽車）公路I 級(jí) (5) 可變作用（汽車）沖擊 (6) 標(biāo)準(zhǔn)組合=(3)+(4)+(5) (7) 短期組合=(3)+(4) (8) 基本組合=(3)+[(4)+(5)] 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26表 38 2 號(hào)主梁作用效應(yīng)組合跨中截面 四分點(diǎn)截面 N6 錨固點(diǎn)截面 支點(diǎn)截面序號(hào) 荷載類型 maxMaxVmaxaxVmaxMaxVmax(1) 第一期永久荷載` (2) 第二期永久荷載 (3) 總永久荷載=(1)+(2) (4) 可變作用（汽車）公路I 級(jí) (5) 可變作用（汽車）沖擊 (6) 標(biāo)準(zhǔn)組合=(3)+(4)+(5) (7) 短期組合=(3)+(4) (8) 基本組合=(3)+[(4)+(5)] 表 39 3 號(hào)主梁作用效應(yīng)組合跨中截面 四分點(diǎn)截面 N6 錨固點(diǎn)截面 支點(diǎn)截面序號(hào) 荷載類型 maxMaxVmaxMaxVmaxMaxVmax(1) 第一期永久荷載 (2) 第二期永久荷載 (3) 總永久荷載=(1)+(2) (4) 可變作用（汽車）公路I 級(jí) (5) 可變作用（汽車）沖擊 (6) 標(biāo)準(zhǔn)組合=(3)+(4)+(5) (7) 短期組合=(3)+(4) (8) 基本組合=(3)+[(4)+(5)] 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算極其布置 跨中截面的鋼束的估算和確定根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。因此應(yīng)對(duì)兩個(gè)截面進(jìn)行比較，即影響線縱坐標(biāo)最大截面（N6 錨固截面）和橫向分布系數(shù)達(dá)到最大值的截面（第一根橫隔梁處截面） ，然后取一個(gè)最大的作為所求值?？勺冏饔茫ㄆ嚕?biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：(.)(kN)M???????.()(k)V????可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： (kNm)M???148V?山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22圖 39 1 號(hào)梁跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式②求 1 號(hào)梁四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力計(jì)算四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力采用直線加載求可變作用效應(yīng)，圖 310 示出 1 號(hào)梁四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：(.)(.).)M????????max ()(k)V???????可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： (kNm)M??????265871V圖 310 1 號(hào)梁四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式③求 1 號(hào)梁 N6 錨固截面的最大彎矩和最大剪力計(jì)算 N6 錨固截面的最大彎矩和最大剪力采用直線加載求可變作用效山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23應(yīng)，圖 311 示出 1 號(hào)梁 N6 錨固截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：計(jì)算 N6 錨固截面汽車產(chǎn)生的彎矩和剪力時(shí)，應(yīng)特別注意集中荷載的作用位置。cc（1）1 號(hào)梁可變作用效應(yīng)計(jì)算①求 1 號(hào)梁跨中截面的最大彎矩和最大剪力計(jì)算跨中截面的最大彎矩和最大剪力采用直線加載求可變作用效應(yīng)，圖 39 示出 1 號(hào)梁跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式，計(jì)算公式為： )Ωqm +yP()μ+1(Sk2k1???式中：S——所求截面的彎矩或剪力；1+μ——汽車荷載沖擊系數(shù)，按規(guī)范規(guī)定取值； ξ——汽車荷載橫向折減系數(shù)（可查《橋梁工程》 （主編：劉齡嘉 人民交通出版社）P34 表 310） ； ——沿橋跨縱向與車道集中荷載 位置對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)；1mkP——沿橋跨縱向與車道均布荷載 所布置的影響線面積中心位置q對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)；山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21——車道集中荷載；kP——車道均布荷載；q——沿橋跨縱向與 位置對(duì)應(yīng)的內(nèi)力影響線的最大坐標(biāo)值；kykPΩ——彎矩、剪力影響線面積。kP kP計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 應(yīng)乘以 的系數(shù)。ij?山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16表 35 值ij?梁號(hào) i1?i2i3i4i5i6?1 2 3 ④計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)由表 35 可得橫向影響線和最不利布載如圖 3圖 3圖 37 所示；由圖 3圖 3圖 37 可得 3 號(hào)梁的橫向分布系數(shù)：可變作用（汽車公路I 級(jí)）：對(duì)于 1 號(hào)梁：三車道 ：1cqq()%%0m????????圖 35 1 號(hào)梁的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17圖 3