【正文】 0jS?支點(diǎn)截面面積和慣性矩計(jì)算見下表 55 表 55 支點(diǎn)截面面積和慣性矩計(jì)算 特 性 分 類截面分塊名 稱分塊面積 iA2()cm分塊面積重心至上緣距離 iy(分塊面積對(duì)上緣靜距 iS)c全截面重心到上緣距離 sy()m分塊面積的自身慣矩 tI4)cisidy??(2yiIAd4()cmI?i? + pI4()c毛截面22022 2768700 164116204 扣管道面積 1b?190cm凈截面 ? 164116204 162789899毛截面22840 175558994 鋼束換算面積 92755 ?250cm換算截面 ? 175558994 176796642計(jì) 算數(shù) 據(jù) .????πp14n??45支點(diǎn)截面對(duì)重心軸靜距計(jì)算見下表 56表 56 支點(diǎn)截面對(duì)重心軸靜距計(jì)算 凈 截 面 換 算 截 面分塊名稱及序號(hào)靜距類別及符號(hào) 3()cm分塊面積 iA2分塊至全截面重心距離 iy對(duì)凈軸靜距 ijiSAy??3()cm靜距類別及符號(hào) 3()c分塊面積 iA2miy()cijiSAy??3()m翼板① 2660 3500 404635三角承托② 720 720 肋部③ 840 480 ∑翼緣部分對(duì)凈軸靜距 ajS?翼緣部分對(duì)凈軸靜距 0aS?529207翼板① 2660 3500 404635三角承托② 720 720 肋部③ ∑凈軸以上凈面積對(duì)凈軸靜距 0S?換軸以上換算面積對(duì)換軸靜距 0S? 翼板① 2660 3500 404635三角承托② 720 720 肋部③ ∑換軸以上凈面積對(duì)凈軸靜距 0jS?凈軸以上換算面積對(duì)換算軸靜距 0jS? 將 跨 中 、 四 分 點(diǎn) 、 支 點(diǎn) 截 面 的 特 性 值 計(jì) 算 結(jié) 果 進(jìn) 行 匯 總 ， 見表 57。（ 4） 換 軸 （ o o） 以 上 （ 或 以 下 ） 的 面 積 對(duì) 中 性 軸 的 （ 凈軸 和 換 軸 ） 靜 矩 。（ 2） bb 線 以 上 （ 或 以 下 ） 的 面 積 對(duì) 中 性 軸 的 （ 凈 軸 和 換 軸 ）靜 矩 。 使 用 階 段 ， 換 算 截 面 的 中 性 軸 （ 稱 為 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 產(chǎn) 生 的 剪 應(yīng) 力 疊 加 。在張拉階段和使用階段應(yīng)計(jì)算的截面如圖 51 所示。 截面靜距計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土在張拉階段和使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力，這兩個(gè)階段的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。故 =f39。fh的厚度。f cmhf 45218039。f ? ≤ （主梁間距）39。 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條，對(duì)于 T 形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度 ，應(yīng)取下列三者中的最小值：fb39。上面式中： 、 ——分別為混凝土毛截面面積和慣矩；hAI 、 ——分別為一根管道截面積和鋼束截面積；?y 、 ——分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；0si——分面積重心到主梁上緣的距離；iy——計(jì)算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)；n2()j jsiIny???38 ——鋼束與混凝土的彈性模量比值；見表 12 得 。 截面面積及慣矩計(jì)算 計(jì)算公式如下：對(duì)于凈截面：截面積： jhAn??? 截面慣矩：取用預(yù)制梁截面（翼板寬度 b1=190）計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見表 43。計(jì) N1N2N3N4 標(biāo)號(hào)為 1，計(jì) N5N6N7N8 標(biāo)號(hào)為 2，計(jì) N9N10 標(biāo)號(hào)為 3，計(jì) N11N12 標(biāo)號(hào)為 4，計(jì) N13N14 標(biāo)號(hào)為 5.表 42 各計(jì)算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號(hào)4X(cm)R(cm)sin? =x4/ R cosα0a(cm)i(cm)pa(cm)1 未彎起 10 102 未彎起 未彎起 3 4 未彎起 未彎起 四分點(diǎn)5 36直線段y φ 5Xtan5?0a(cm)i(cm)pa(cm)1 30 7 10 2 7 3 7 4 15 支點(diǎn)5 15 （3）鋼束長(zhǎng)度計(jì)算 一根鋼束的長(zhǎng)度為曲線長(zhǎng)度、直線長(zhǎng)度與兩端工作長(zhǎng)度（270cm）之和，其中鋼束曲線長(zhǎng)度可按圓弧半徑及起彎角度計(jì)算。）R(cm)2x(cm)1(cm)N1N2N3N430 200 7 N5N6N7N8 200 7 N9N10 200 7 N11N12 200 15 N13N14 200 15 35 ，)cos1(0????Rai Rx4in?當(dāng)計(jì)算截面在近錨固點(diǎn)的直線段時(shí)，計(jì)算公式為： ?tan50xyai式中 ——鋼束在計(jì)算截面處鋼束中心至梁底的距離；ia ——鋼束起彎前到梁底的距離；0 ——鋼束彎起半徑；R ——圓弧段起彎點(diǎn)到計(jì)算點(diǎn)圓弧長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的圓心角。）； ——計(jì)算跨徑（ cm）；L ——錨固點(diǎn)至支座中心線的水平距離（cm）。7 為簡(jiǎn)化計(jì)算和施工，所有鋼束布置的線型均選用兩端為圓弧線中間再加一段直線，并且整根束道都布置在同一個(gè)豎直面內(nèi)。 鋼束起彎角和線形的確定 確定鋼束起彎角時(shí)，既要照顧到因彎起所產(chǎn)生的豎向預(yù)剪力有足夠的數(shù)量，又要考慮到由其增大而導(dǎo)致摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。鋼束群重心至梁底距離為：32 ??????）（）（p為驗(yàn)核上述布置的鋼束群重心位置，需計(jì)算錨固端截面的幾何特性。由此可直接得出鋼束群重心至梁底的距離為： (a）跨中截面 (b) 錨固截面圖 41 鋼束布置圖（尺寸單位：cm） ?????）（p對(duì)于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個(gè)方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能行，以滿足張拉操作方便的要求。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，水平凈矩不應(yīng)小于 4cm 及管道直徑的 倍，在豎直方向可疊置。pepa一號(hào)梁： )( ?????n2 .按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)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)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 。27 圖 37 支點(diǎn)截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式(尺寸單位：cm)可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：=1/2 491/2 7 maxV???? （+）+ =可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：V= =? 主梁作用效應(yīng)組合本算例按《橋規(guī)》～ 條規(guī)定，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇三種最不利效應(yīng)組合，短期效應(yīng)組合，標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見表 3528 表 35 主梁作用效應(yīng)組合 跨中截面 四分點(diǎn)截面 支點(diǎn)序號(hào) 荷載類別maxMKN?maxVKNmaxMKN?maxVKNaxKN（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） 可變作用公路（汽車）— 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） 長(zhǎng)期組合=（3）+ （4） （9）極限組合= （3）?+ （（4）+（5）） 29 第四章 預(yù)應(yīng)力剛束的估算及其布置 跨中截面鋼束的估算和確定 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，以下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主梁所需的剛束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。22圖 33 跨中的橫向分布系數(shù) 計(jì)算圖式（尺寸單位：cm）cm可變作用（汽車公路1 級(jí)）三車道： .)(21 ???????cqm兩車道： 75.)....( ?cq故取可變作用的橫向分布系數(shù)為： （2）支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù) o如圖 34 所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布系數(shù)影響線并進(jìn)行布載，1 號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：23圖 34 支點(diǎn)的橫向分布系數(shù) 計(jì)算圖式（尺寸單位：cm）om可變作用（汽車）： ?? ????q（見表 34）表 34 一號(hào)梁可變作用橫向分布系數(shù)可變作用類別 cmom公路— 級(jí)? 車道荷載取值24根據(jù)《橋規(guī)》 條，公路— 級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 和集中荷載? kq標(biāo)準(zhǔn)值 為： =計(jì)算彎矩時(shí)： KNk 35618049501836??????????）（計(jì)算剪力時(shí)： . 可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，本橋?qū)τ跈M向分布系數(shù)的取值作如下考慮，支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取 ，從支點(diǎn)至第一根橫段梁，橫向分om布系數(shù)從 直線過渡到 ，其余梁段取 。 ).(ma??計(jì)算所得的值列于表 33 內(nèi)。? ?????21； ； ； ； 。 。本橋按三車道設(shè)計(jì)，因此在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí)需進(jìn)行車道折減。 故： ?? KN/ ??????）（ （3）鋪裝 12cm 混凝土鋪裝 25= 6cm 瀝青鋪裝 25= 若將橋面鋪裝均攤給四片主梁，則 ?? KN/????）（ （4）欄桿17 一側(cè)防撞欄： 若將兩側(cè)防撞欄均攤給五片主梁，則： ?? KN/??? （5）中主梁二期永久作用集度 /? 永久作用效應(yīng)如圖 31 所示，設(shè) x 為計(jì)算截面離左支座的距離，并令 /xl??主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為： ??glM21???? Q?永久作用效應(yīng)計(jì)算見表 31qMxQxx=al (1a)l(1) 影 響 線1aQ影 響 線圖 31 第一施工階段內(nèi)力計(jì)算示意圖表 31 第一施工階段自重作用效應(yīng)階段內(nèi)力 (邊跨中梁)作用效應(yīng)跨中=?四分點(diǎn)=?支點(diǎn)=?18 彎矩 ()KNm? 0一期 剪力 0 彎矩 ()? 0二期 剪力 KN0 彎矩 ()m? 0? 剪力 0 可變作用效應(yīng)計(jì)算（修正剛性梁法） 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》 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)，因此首先要計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻。） 故半跨內(nèi)橫梁重力為 ?? ?????）（ （5）預(yù)制梁永久作用集度 m/.... ??）（ （1）現(xiàn)澆 T 梁翼板集度 =25=??5G （2）中主梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片中橫隔梁體積=179。 永久作用效應(yīng)計(jì)算 永久作用集度 （1）跨中截面段主梁的自重（七分點(diǎn)至跨中截面，長(zhǎng) ） ?? ??? （2）馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重(長(zhǎng) 5 米) ?? .32..2??）（ （3）支點(diǎn)段梁的自重（） ?? ???（4）中主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： （） =（m179。本設(shè)計(jì)在橋跨中心、七分點(diǎn)和支點(diǎn)處設(shè)置九道橫隔梁，間距為 7m，端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為 300mm，中橫隔梁高度為 2360mm，厚度為 200mm 詳見圖 21。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道中橫隔梁。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，在距梁端 2480mm 范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬，同時(shí)馬蹄寬度為 700mm，馬蹄部分為配合鋼束彎起而從七分點(diǎn)附近（第二道橫隔梁處）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。對(duì)于跨中截面：上核心距 mxsyAik *430.*????下核心距