【正文】 N116001040000111527012217N210001025000182998914330NN460010100002381356915306(5) 各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算計(jì)算鋼束上任一點(diǎn)離梁底距離及該點(diǎn)處鋼束的傾角，式中為鋼束彎起前其重心至梁底的距離，；為點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。圖 Ⅱ 10預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至梁底的距離，普通鋼筋重心至梁底距離，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力作用點(diǎn)至梁底距離所以。（3）預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的布置對于跨中截面，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9．1．1條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)的凈距不應(yīng)小于3cm及管道直徑的1/2；根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9．4．9條規(guī)定，在豎直方向可疊置。翼板的有效寬度 取，計(jì)算彎矩為。（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算本橋梁屬于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，根據(jù)跨中截面的抗裂要求，本橋所需的有效預(yù)應(yīng)力為將已知的數(shù)據(jù)帶入上式得：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%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為：采用四束鋼絞線， ，滿足要求。 主梁作用效應(yīng)組合 表Ⅱ—7序號荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面變化點(diǎn)截面支點(diǎn)　　　　　　　(1)第一期永久作用0(2)第二期永久作用0(3)總永久作用=（1）+（2）0(4)可變作用（汽車）公路—Ⅰ級(5)可變作用（汽車）沖擊(6)可變作用（人群）(7)標(biāo)準(zhǔn)組合=（3）+（4）+（5）+（6）(8)短期組合=（3）+*（4）+（6）(9)極限組合=*（3）+*[（4）+（5）]+*(6) 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 跨中截面鋼筋的估算和確定根據(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)的盈利要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。通過比較，集中荷載作用在第一根橫梁處為最不利情況，結(jié)果如下： 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： 可變作用（人群）效應(yīng)：④ 求支點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力圖 Ⅱ 9為支點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式。 圖 Ⅱ 8可變作用（汽車）效應(yīng)：計(jì)算變化點(diǎn)截面汽車荷載產(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，集中荷載若作用在計(jì)算截面，雖然影響線縱坐標(biāo)最大，但其對應(yīng)的橫向分布系數(shù)較小，荷載向跨中方向移動，就會出現(xiàn)相反的情況。圖 Ⅱ 7可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)：③求變化點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力圖Ⅱ8為剛束變化點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式。① 求跨中截面的最大彎矩和最大剪力計(jì)算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式如圖 Ⅱ 6，計(jì)算公式為：圖 Ⅱ 6式中：——所求截面汽車（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力；——車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——影響線上同號區(qū)段的面積；——影響線上最大坐標(biāo)值。④ 計(jì)算得修正系數(shù)：按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值式中：。2. 計(jì)算主梁抗扭慣矩對于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算：式中： ——矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)（見表 Ⅰ 1）； ，——相應(yīng)各矩形的寬度和厚度； ——梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為：圖 Ⅱ 3永久作用計(jì)算表見表Ⅱ—3 表Ⅱ—3 作 用 效 應(yīng)跨 中L/4截面變化點(diǎn)截面支 點(diǎn)一期彎矩（）剪力（）二期彎矩（）14321074剪力（）彎矩（）剪力（） 3. 可變作用效應(yīng)計(jì)算（修正剛性橫梁法） 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》4．3．2條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)。詳見圖 Ⅱ 1所示。 橫隔梁的設(shè)置本設(shè)計(jì)在橋跨中點(diǎn)和三分點(diǎn)、六分點(diǎn)、支點(diǎn)處設(shè)置七道橫隔梁。為了減小對主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中位置設(shè)置一道中橫隔梁，該設(shè)計(jì)中，橋梁跨度較大，還在橋跨中點(diǎn)、三分點(diǎn)、六分點(diǎn)、支點(diǎn)處設(shè)置了橫隔梁，全跨共七道橫隔梁，間距為650。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點(diǎn)處（第一道橫隔梁處）開始向支點(diǎn)逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時(shí)腹板寬度亦開始變化。 橫截面沿跨長變化本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的T梁翼板厚度沿跨長不變。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。 基本計(jì)算數(shù)據(jù) 表Ⅱ—1名稱項(xiàng)目符號單位數(shù)據(jù)混凝土立方強(qiáng)度彈性模量軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度50短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力容許拉應(yīng)力持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合：容許壓應(yīng)力容許主壓應(yīng)力短期效應(yīng)組合：容許拉應(yīng)力容許主拉應(yīng)力0鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度最大控制應(yīng)力186012601395持久狀態(tài)應(yīng)力：標(biāo)準(zhǔn)荷載組合1209材料重度鋼筋混凝土瀝青混凝土鋼絞線鋼束與混凝土的彈性模量比無量綱注：本橋在混凝土強(qiáng)度達(dá)到C40時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，和分別表示鋼束張拉時(shí)混凝土的抗壓、抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，則。凈—7m+21m的橋?qū)掃x用五片主梁，如圖II—1所示。 橫截面布置 主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。普通鋼筋直徑大于和等于12的采用HRB335，直徑小于12的均用R235鋼筋。 施工工藝 后張法部分預(yù)應(yīng)力施工，采用內(nèi)徑70外徑77的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。 設(shè)計(jì)荷載 公路—Ⅰ級，荷載—Ⅰ級。2 主橋計(jì)算 設(shè)計(jì)資料 橋面凈空 凈— 7m + 2 人行道。永久作用：可變作用（汽車）：可變作用（人群）：式中：——作用短期效應(yīng)組合的頻遇值系數(shù)，對汽車，對人群。代入數(shù)據(jù)并化簡解方程得：全截面對重心軸的慣性矩：全截面抗裂邊緣彈性抵抗矩：為開裂截面的慣性矩，按下式計(jì)算：代入數(shù)據(jù)后得：=將所有數(shù)據(jù)代入公式后得：根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)果。選用，則，可以選用?！紤]荷載作用的系數(shù)，長期荷載作用時(shí)，其中為長期荷載效應(yīng)組合下的內(nèi)力，為短期效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力；——與構(gòu)件形式有關(guān)的系數(shù)，取； ——受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力，按《公預(yù)規(guī)》6．4．4條公式計(jì)算：取1號梁的彎矩組合效應(yīng)相結(jié)合：短期效應(yīng)組合： =++=長期效應(yīng)組合：=選短期組合時(shí),鋼筋應(yīng)力：代入公式得滿足《公預(yù)規(guī)》6．4．2條的要求。 斜截面22：截割一組彎起筋,縱向鋼筋含筋率， ）斜截面33：截割二組彎起鋼筋，縱向鋼筋含筋率， ）斜截面44：截割二組彎起鋼筋，縱向鋼筋含筋率， 經(jīng)驗(yàn)算，斜截面抗剪承載力滿足要求。近似取，即：由C值內(nèi)插求得各個(gè)截面頂端處的最大剪力和相應(yīng)的彎矩，按《公預(yù)規(guī)》取。圖 Ⅰ 10(1)距支座中心（梁高一半）處截面11， ；(2) ，相應(yīng)的；(3) ，相應(yīng)的；(4) ，相應(yīng)的；按 《公預(yù)規(guī)》 5．2．7 條的規(guī)定：受彎構(gòu)件配有箍筋和彎起鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算公式為：式中： ——斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪能力；——與斜截面相交的普通彎起鋼筋的抗剪能力；——斜截面內(nèi)在同以彎起平面的普通彎起鋼筋的截面面積。 斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算按《公預(yù)規(guī)》5．2．6條規(guī)定，斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算位置為：(1)距支座中心（梁高一半）處截面；(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面；(3)錨于受拉區(qū)的縱向主筋開始不受力處的截面；(4)箍筋數(shù)量或間距有變化改變處的截面；(5)受彎構(gòu)件腹板寬度改變處的截面。 綜上所述，全梁箍筋的配置為雙肢箍筋：，為10cm，其余地方箍筋間距為20cm。選用雙肢箍筋，則面積；距支座中心處的主筋為，計(jì)算剪力。(3) 主筋彎起后持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面承載能力校核：計(jì)算每一彎起截面的抵抗彎矩時(shí)，由于鋼筋根數(shù)不同，其鋼筋的重心亦不相同，則有效高度大小不同，現(xiàn)進(jìn)行估算。則每排鋼筋的面積為：彎起：在近跨中處，增設(shè)輔助斜筋。圖Ⅰ 9(尺寸單位：cm)由內(nèi)插可得：距梁高處的剪力效應(yīng)為：=，其中：相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承擔(dān)的剪力值見表Ⅰ 17.相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承擔(dān)的剪力值 表Ⅰ 17斜筋排次彎起點(diǎn)距支座中心的距離 m承擔(dān)的剪力值 kN123(2) 各排彎起鋼筋的計(jì)算，按《公預(yù)規(guī)》5．2．7條規(guī)定,與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載能力（KN）按下式計(jì)算： 式中：——彎起鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度； ——在一個(gè)彎起鋼筋平面內(nèi)的彎起鋼筋的總面積 ； ——彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。(2) 按《公預(yù)規(guī)》5．2．6條與5．2．11條規(guī)定：① 最大剪力取用梁高一半處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)不小于60%，彎起鋼筋承擔(dān)不大于40%；② 計(jì)算第一排彎起鋼筋時(shí)，取用距支座中心處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值；③ 計(jì)算以后每一排彎起鋼筋時(shí)，取用前一排彎起鋼筋點(diǎn)處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。按《公預(yù)規(guī)》9．3．10條的構(gòu)造要求：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5．2．9條規(guī)定，構(gòu)造要求滿足：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5．2．10條規(guī)定：介于兩者之間應(yīng)進(jìn)行持久狀況斜截面抗剪極限承載能力驗(yàn)算。 根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配置支點(diǎn)剪力效應(yīng)以3號梁為最大，為了偏安全設(shè)計(jì)，一律采用3號梁數(shù)值，跨中剪力效應(yīng)以1號梁最大，一律以1號梁為準(zhǔn)。按《公預(yù)規(guī)》5．2．3條：選用鋼筋：鋼筋布置圖Ⅰ 7所示。主梁尺寸如圖Ⅰ 7.設(shè)鋼筋凈保護(hù)層為3，鋼筋重心至底邊距離=30+1300=121cm，則有主梁效高度（）?！c其它可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù)。圖 Ⅰ 7③ 剪力效應(yīng)基本組合由表Ⅰ 15可知：剪力效應(yīng)以3號梁（最大）控制設(shè)計(jì)。人群均布荷載產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為：式中：——跨中橫向分布系數(shù)； ——支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)?！c其它可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù)。公路—Ⅰ級及其影響線面積 表 Ⅰ 9項(xiàng)目頂點(diǎn)位置（）（）處支點(diǎn)處處222222222222可變作用（人群）（每延米）：=3 =3(3) 可變作用效應(yīng)計(jì)算公路—Ⅰ級產(chǎn)生的彎矩（單位：） 表 Ⅰ 10梁號內(nèi)力（1）1+（2）（3）（4）（5）（6）彎矩效應(yīng)（1）（2）[（3）（4）+（5）（6）]122223 人群產(chǎn)生的彎矩(單位:) 表Ⅰ 11梁號內(nèi)力（1）（2）（3）彎矩效應(yīng)（1）（2）（3）13 23基本荷載組合：按《橋規(guī)》4．1．6條規(guī)定，永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)