【正文】 部偏差對摩擦的影響系數(shù)，；從張拉端到計算截面的管道長度，可近似取其在縱軸上的投影長度，當(dāng)四分點為計算截面時，苦中截面各鋼束摩擦預(yù)應(yīng)力損失見表71。這里截面幾何性質(zhì)計算借助了CAD，通過創(chuàng)建面域，使用massprop命令，計算各控制截面不同階段的截面幾何性質(zhì)，并匯總，見表61。階段二為現(xiàn)澆混凝土形成整體階段，但不考慮現(xiàn)澆混凝土的承受荷載能力，施工荷載除階段一荷載之外，還應(yīng)包括現(xiàn)澆混凝土板的自重，濕接縫還沒參與主梁受力，所以，受力構(gòu)件按預(yù)制梁灌漿后的換算截面計算，該截面應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋的影響，箱梁翼板寬度為3m。計算過程分三個階段。圖53 鋼束布置縱斷面圖（單位：mm）3)鋼束長度計算:一根鋼書的長度為曲線長度、直線長度、與兩工作段長度（270cm）之和，其中鋼束曲線長度可按圓弧半徑及彎起角度計算，通過每根鋼束長度計算，就可以得到一片主梁和一孔橋所需鋼束總長度，用于備料和施工計算結(jié)果見表53。表52 各計算截面鋼束位置及鋼束群重心計算表（單位：mm）截面鋼束號（弧度）四分點N5未彎起0120120332N4未彎起0120120N3未彎起0230230N2340429N1450757支點鋼束號（弧度）N519490120120935N41915120496N31856230924N217973401352N117384501781變化點N53490120120755N4315120271N3256230699N21973401127N11384501556注：支點和變化點截面處，各鋼束均處于直線彎曲段。）； 計算跨徑（cm）； 錨固點至支座中心線的水平距離（cm）。圖52 鋼筋計算圖示和錨固段尺寸鋼束起彎點至跨中的距離列于表51內(nèi)。1）計算鋼束起彎點至跨中的位置。本設(shè)計預(yù)應(yīng)力鋼筋在跨中分四排，錨固在底板上的兩根（N5）不彎起，其余8根彎起角度均為8176。下面對鋼束群重心位置進行復(fù)核：上核心距為：，下核心距為：，,說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。按照上述錨頭布置的均勻、分散原則，錨固端截面所布置的鋼束見圖51所示。圖51 鋼束布置圖（單位：cm）2)所有鋼束都錨固在梁端截面。另外直線管道的凈距不應(yīng)小于40mm,，在豎直方向兩管道可重疊，跨中截面及端部截面構(gòu)造如下圖，N1，N2，N3，N4號鋼筋均需進行平彎和豎彎，N5只進行平彎。1)對于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道要求的前提下，應(yīng)盡可能加大鋼束群重心的偏心距。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%計算，則。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面中心距截面下緣為，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離為。表43 4號主梁作用效應(yīng)計算表序號荷載類別跨中四分點變化點支點MVMVMVV①一期永久作用②二期永久作用③總永久作用=①+②④可變作用（汽車）⑤可變作用（汽車）沖擊⑥可變作用（人群）⑦標(biāo)準組合=③+④+⑤+⑥⑧短期組合=（③+④+⑥）⑨極限組合=（③+（④+⑤）+⑥）⑩短期效應(yīng)組合可變荷載設(shè)計值+（不計沖擊）長期效應(yīng)組合可變荷載設(shè)計值+（不計沖擊）表44 3號主梁作用效應(yīng)計算表序號荷載類別跨中四分點變化點支點MVMVMVV①一期永久作用②二期永久作用③總永久作用=①+②④可變作用（汽車）⑤可變作用（汽車）沖擊⑥可變作用（人群）⑦標(biāo)準組合=③+④+⑤+⑥⑧短期組合=（③+④+⑥）⑨極限組合=（③+（④+⑤）+⑥）⑩短期效應(yīng)組合可變荷載設(shè)計值+（不計沖擊）長期效應(yīng)組合可變荷載設(shè)計值+（不計沖擊）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算與布置第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置按構(gòu)件正截面抗裂行要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。a) 汽車荷載效應(yīng)：剪力：不計沖擊效應(yīng)：計沖擊效應(yīng)：b) 人群荷載效應(yīng)：圖4 13 支點截面內(nèi)力影響線及加載圖根據(jù)可能出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇三種最不利的組合：短期效應(yīng)組合，標(biāo)準效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，具體表43和表44。表42 荷載橫向分布匯總見表荷載位置梁號1234跨中00支點110001在可變作用效應(yīng)計算中，對于橫向分布系數(shù)的取值作如下處理：計算主梁可變作用彎矩時，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)；計算跨中及四分點可變作用剪力效應(yīng)時，由于剪力影響線的較大坐標(biāo)也位于橋跨中部，故也采用橫向分布系數(shù)亦??；計算支點可變作用剪力效應(yīng)時，從支點至l/4梁段，橫向分布系數(shù)從直線過度到，其余梁段取。+圖45 4號梁的橫向影響線和最不利布載，3號梁的橫向影響線和最不利布載見圖46。圖44 3號梁的橫向影響線和最不利布載三車道：雙車道： 所以 ,，2) 支點截面的荷載橫向分布系數(shù)采用杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進行布載。4號梁的橫向影響線和最不利布載見圖43。1) 跨中荷載的橫向分布系數(shù)各主梁用濕接縫連接，支點、跨中均有橫隔梁， （窄橋），且箱梁抗扭剛度大，故采用修正的剛性橫梁法。（主梁自重）1) 跨中截面段主梁自重（）：2) 底板加厚與腹板變寬段梁的自重近似計算（） 3) 支點段梁的自重（）：4) 中主梁的橫隔梁端橫隔梁體積：半跨內(nèi)橫隔梁的重量為：所以，主梁一期永久作用集度為：1) 頂板中間濕接縫集度：2) 中梁現(xiàn)澆部分橫隔梁：3) 橋面鋪裝層：共18cm厚瀝青混凝土鋪裝，將橋面鋪裝均分給四片主梁4) 人行道、欄桿、防撞欄：所以，中梁二期永久作用集度為：按圖41計算，設(shè)為計算截面離左側(cè)支座的距離，令圖41 永久作用效應(yīng)計算圖主梁彎矩M和剪力V的計算公式分別為：，永久作用效應(yīng)見表41：表41 永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中4分點支點一期彎矩 剪力 二期彎矩 剪力 ∑彎矩 剪力 結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，故應(yīng)先計算結(jié)構(gòu)的基頻，簡支梁的基頻可以按下式計算：其中，≤≤14Hz，故當(dāng)車道大于兩車道時，應(yīng)進行車道折減，三車道折減22%，但折減后不得小于用兩車道布載的計算結(jié)果。5) 瀝青混凝土重度為23，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重度為26 ，混凝土重度為25K，單側(cè)防撞欄桿荷載為 。4）預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管成型，波紋管內(nèi)徑為60mm，外徑為67mm，管道摩擦系數(shù)，管道偏差系數(shù)。僅在距邊支點160cm，加厚區(qū)段長150cm，且腹板最終加厚至40cm。底板厚度變化如圖34所示。1) 底板厚度跨中正彎矩較大，底板不宜過厚。圖31 預(yù)制主梁跨中橫斷面圖及支座橫斷面圖（單位：mm）圖32 主梁斷面構(gòu)造圖（單位：mm）為滿足頂板負彎矩、普通鋼筋布置及載輪的局部作用，頂板采用等厚度20cm，同時為防止應(yīng)力集中和便于脫模，腹板和頂板交界處設(shè)置17cm8cm的承托。其中，預(yù)制邊、中梁頂板寬3米，底板寬1米，從而減輕主梁的吊裝重量。3) 普通鋼筋： HRB335鋼筋。1) 混凝土：預(yù)制箱梁采用C50混凝土；橋面鋪裝采用12cm瀝青混凝土（從上而下分別為10cm瀝青混凝土橋面鋪裝）。表31 年平均日交通量表(單位：小客車輛/日)年份(年)年平均日交通量201411254202422718202929430一級公路設(shè)計年限達15年，2029年將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量滿足為25000～55000輛的要求，雙向六車道方案是經(jīng)濟合理的。橋梁橫截面采用箱形梁，共用四片箱梁，頂板預(yù)制寬度3米，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭。因此，結(jié)合工程特點和施工條件及箱型梁抗扭剛度大，橫向抗彎剛度大和動力穩(wěn)定性能好，外觀簡潔，適應(yīng)性強，在直線、曲線、折返線及過渡線等區(qū)間段均可采用，且施工技術(shù)成熟，造價適中。該方案建筑結(jié)構(gòu)高度最高，由于梁底部呈網(wǎng)狀,景觀效果差。同時，由于結(jié)構(gòu)為開口截面，結(jié)構(gòu)剛度及抗扭性較差，而且需要較大的技術(shù)儲備才能實現(xiàn)。但美觀較差，并且徐變變形大，存在著后期維修養(yǎng)護工作量大的缺點。從預(yù)制廠到工地的運輸要求相對較低，運輸費用較低。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。該方案需采用就地澆筑，現(xiàn)場澆筑混凝土及張拉預(yù)應(yīng)力工作量大，但可全線同步施工，施工期間工期不受控制,對橋下交通影響較其他方案較小。箱形梁方案：該方案結(jié)構(gòu)抗扭剛度大，適應(yīng)性強。本設(shè)計是圖22中最左邊的一跨，35米長的簡支梁，下面選擇適合此簡支梁的截面形式，使其既安全適用耐久，又比較經(jīng)濟美觀，即性價比較優(yōu)。對于多跨連續(xù)拱橋，為防止其中一跨破壞而影響全橋，還要采取特殊的措施，或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。石拱對石料的要求較高，石料加工、開采與砌筑費工，現(xiàn)在已很少采用。設(shè)計得合理的拱軸，主要承受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于水平反力的作用，拱的彎矩大大減少。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：a) 混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；b) 結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；c) 結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費用較少；d) 結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較?。籩) 可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準化，進而實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；f) 結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強度，因而大大限制其跨越能力；g) 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；h) 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進一步擴大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。1) 梁橋梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力的橋梁。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的裝飾。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進工藝技術(shù)和施工機械、設(shè)備，以利于減少勞動強度，加快施工進度，保證工程質(zhì)量和施工安全。經(jīng)濟性應(yīng)綜合發(fā)展遠景及將來的養(yǎng)護和維修等費用。整個橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。1) 適用性橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來交通量增長的需要。圖21 河床斷面圖（單位：m）圖22 橋跨分孔（單位：m）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第三章 橋梁總體設(shè)計第三章 橋梁總體設(shè)計橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋和吊橋等。跨徑35m，設(shè)計為預(yù)應(yīng)力簡支箱梁板梁。表21 各樁號高程（單位：m）樁號高程樁號高程樁號高程K13+870+400+894+200+920+225431+227433+460+240480K14+000500+002+293+020300530+024320550+02