【正文】 （321）式中：，——相應為單個矩形截面的寬度和高度；——矩形截面抗扭剛度系數(shù)；——梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。3 橫向分布系數(shù)及主梁內(nèi)力計算 永久作用效應計算 預制梁自重跨中截面段主梁的自重：馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重：支點段梁的自重：中橫隔梁體積：端橫隔梁體積：故半跨內(nèi)橫梁重力為：預制梁永久作用集度： 二期永久作用鋪裝：8cm混凝土鋪裝：5cm瀝青鋪裝：若將橋面鋪裝均攤給10片主梁，則：欄桿：一側(cè)防撞欄：。為減小對主梁設計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設置橫隔梁；當跨度較大時，應設置較多的橫隔梁。501500140050%%圖221 截面圖 計算截面幾何特征將主梁跨中截面劃分為五個規(guī)則的小單元，截面幾何特性列表計算。本設計中腹板厚度取200mm。本設計中預制T梁的翼板厚度取用200mm，翼板根部加厚到400mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。本設計中取用1800mm的主梁高度是比較合適的。 主梁跨中截面主要尺寸擬定 主梁高度預應力混凝土簡支梁的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15～1/25，標準設計中高跨比約在1/18～1/19。 基本計算數(shù)據(jù)表表211 基本數(shù)據(jù)計算表名稱項目符號單位數(shù)據(jù)混凝土立方強度50彈性模量續(xù)表211名稱項目符號單位數(shù)據(jù)混凝土軸心抗壓標準強度軸心抗拉標準強度軸心抗壓設計強度軸心抗拉設計強度暫停狀態(tài)容許壓應力容許拉應力持久狀態(tài)標準荷載組合容許壓應力容許主壓應力短期效應組合容許拉應力0容許主拉應力鋼絞線標準強度1860彈性模量抗拉設計強度1260最大控制應力1395持久狀態(tài)應力標準荷載組合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 構造布置 主梁與梁片數(shù)主梁間距通常應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標很有效，故在許可條件下應適當加寬T梁翼板。后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70mm、外徑77mm的預埋式波紋管和夾片錨具。預應力鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG D622004），每束6根，全梁配5束， =1860MPa。2 設計資料及構造布置 設計資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊藴士鐝剑?0m；計算跨徑：；橋面寬度：，（防撞護欄）+（行車道）+（防撞護欄）； 設計荷載公路Ⅱ級，不設人行道。國家投資重點傾斜以及集資渠道的多元化，為我國公路橋梁發(fā)展提供了資金保證。首先，要著重抓多樣化、標準化，編制適用經(jīng)濟的標準圖，提高施工水平和質(zhì)量，然后再抓住跨越大江（河）、海灣的特大型橋梁建設，不斷總結經(jīng)驗，既體現(xiàn)公路人的建橋水平，又要保證高標準、高質(zhì)量建橋。再加上廣大橋梁建設者的精心設計和施工，使我國建橋水平已躍身于世界先進行列。　　預應力混凝土簡支或“準連續(xù)”T形梁，建議由交通行業(yè)主管部門組織編制一套適用的標準圖?！　∧壳暗念A應力混凝土T形梁采用全預應力結構，預應力張拉后上拱偏大，影響橋面線形，帶來橋面鋪裝加厚。其最大跨徑以不超過50m為宜，再加大跨徑不論從受力、構造、經(jīng)濟上都不合理了。其發(fā)展趨勢為：采用高強、低松弛鋼絞線群錨：混凝土標號40～60號；T形梁的翼緣板加寬，25m是合適的；吊裝重量增加；為了減少接縫，改善行車，采用工型梁，現(xiàn)澆梁端橫梁濕接頭和橋面，在橋面現(xiàn)澆混凝土中布置負彎矩鋼束，形成比橋面連續(xù)更進一步的“準連續(xù)”結構?！　形梁采用鋼筋混凝土結構的已經(jīng)很少了，從16m到5Om跨徑，都是采用預制拼裝后張法預應力混凝土T形梁。型梁橋在我國公路上修建最多，早在50、60年代，我國就建造了許多T型梁橋，這種橋型對改善我國公路交通起到了重要作用。更重要的是我國的經(jīng)濟政策為公路事業(yè)發(fā)展提供多元化的籌資渠道，保證了建設資金來源?！　‰S著經(jīng)濟的發(fā)展、綜合國力增強，我國的建筑材料、設備、建筑技術都有了較快發(fā)展。圖132 京廣線石家莊百孔大橋圖133 新荷線東明黃河特大橋圖134 漢丹線橋梁 文獻綜述改革開放以來，我國公路建設事業(yè)迅猛發(fā)展，尤其是高速公路建設，從無到有，現(xiàn)已建成8700km。它受力簡單，梁中只有正彎矩，適用T型截面梁這種構造簡單的截面形式；體系溫變，混凝土收縮徐變，張拉預應力等均不會在梁中產(chǎn)生附加內(nèi)力，設計計算方便，最易設計成各種標準跨徑的裝配式結構。為此，我們可以作如下的近似處理：即在計算支點剪力時，其荷載橫向分布系數(shù)在梁端采用按杠桿法計算得到的，在跨內(nèi)從第一片橫梁則近似采用跨中的荷載橫向分布系數(shù)，從梁端到第一片中橫梁之間采用從到的直線過渡形式，當僅有一片中橫梁時，則取用距支點1/4跨徑的一段；如圖126中(d)所示。有關中間截面的剪力的荷載橫向分布近似計算。顯見，主梁剪力影響面的圖形的縱橫向完全異形，無法作變量分離，也就不能得出一個簡化的在全跨單一的荷載橫向分布系數(shù)，因而就必須尋求剪力的荷載橫向分布的近似計算辦法。 (3) 板系法：它將梁橋結構的主梁與橫梁的剛度分別在橋的縱、橫向均攤模擬為正交各向異性板，用板的撓曲微分方程式為基礎求解（簡稱GM法），以GuyonMassonnet為代表，比擬正交異性板法。剛性橫梁法就是這種體系的一個特例。實際上，由于精確內(nèi)力影響面可作變量分離，主梁各截面彎矩的橫向分布系數(shù)均采用全跨單一的跨中截面橫向分布系數(shù)。于是用變量分離的方法，即采用兩個單值函數(shù)的乘積、組成的近似內(nèi)力影響面去代替一個由雙值函數(shù)表示的精確內(nèi)力影響面。所以實際上這種構造形式的梁橋還是屬于平面結構的范疇，按杠桿原理法，計算得到的荷載橫向分布系數(shù)，其含義很明確，它表示了荷載在橫向?qū)Ω髌髁悍峙涞母拍睢Ｓ捎跈M向傳力系統(tǒng)的構造在全跨是相同的，因此對于某一片主梁而言，其荷載橫向分布系數(shù)的值在全跨是一個常值。圖中表示了汽車、掛車和人群的荷載橫向分布系數(shù)，和的計算表達式。有了各片主梁的荷載橫向影響線，就可根據(jù)不同活載按橫向最不利位置排列，求得各片主梁分配到的橫向荷載最大值為。如果主梁所支承的相鄰兩塊板上都有荷載，則該梁所受的荷載是兩個支承反力之和，如圖124中(b)所示2號梁所受的荷載為 。圖124中(a)所示即為橋面板直接擱在I字形主梁上的裝配式梁橋。橋面板和橫梁僅是傳遞荷載的局部構件，并非與主梁牢固連續(xù)共同承載。對于位于豎曲線上的橋梁，應視豎曲線的凸起（或凹下）情況，適當增（或減）預拱度值，使竣工后的線型與豎曲線接近一致。橋梁的預拱度通常按結構的1/2可變荷載頻遇值計算的長期撓度值二者之和采用，這意味著在使用階段常遇荷載情況下橋面基本上接近設計高程。撓度驗算與預拱度：公路橋梁規(guī)范中規(guī)定，對于鋼筋混凝土及預應力混凝土梁式橋，以汽車荷載（不計沖擊力）計算的上部結構跨中最大豎向撓度，不應超過 （為計算跨徑）；當用平板掛車或履帶荷載驗算時，允許的豎向撓度尚可增加20％。前一時段終止時的預張拉力，就作為后一時段預張拉力的起始值。 ——表示某一時段起始時的預張拉應力所引起的撓度值；——表示某一時段起始時和終止時的徐變系數(shù)。 ——由于應力損失發(fā)生后的預張拉力所引起的撓度值； （125）式中：——將任意時刻t時的撓度；這種逐步逼近的方法雖然仍是近似的，但它能夠通過減小所考慮時段的步長，從而增加時段的數(shù)量，來提高精度至任意所希望的程度。這就可以采用所謂時段遞增法來進行計算。對于其他較復雜體系的情況，還可應用等效荷載法查閱有關參考手冊來確定預應力撓度。 圖124 預張拉產(chǎn)生的撓度不難用共軛梁法、等效荷載法等熟知的計算方法來求得。 撓度計算短期撓度：考慮到在正常條件下構件的自重直接與初始預張拉相迭合，故構件在預張拉作用下的實際撓度為： —— 荷載橫向分布系數(shù)，計算主梁彎矩可用跨中荷載橫向分布系數(shù)代替全跨各點上的，在計算主梁剪力時，應考慮在跨內(nèi)的變化。 —— 汽車荷載的折減系數(shù)，規(guī)范規(guī)定當橋梁橫向布置車隊數(shù)大于2時,應考慮計算荷載效應的橫向折減，但折減后的效應不得小于用兩行車隊布載的計算結果，對于驗算荷載和人群荷載均不予折減，即＝1；對驗算荷載與人群荷載，則不計沖擊影響，對鋼筋混凝土橋和預應力混凝土橋，；對于有經(jīng)驗的設計工作者來說，一般情況下，將車輛荷載的最大重輪置于影響線的最大坐標上即可求得最大活載內(nèi)力。對汽車車列必須比較正向和逆向行駛兩種布置情況，取其大者。為此，要利用實用空間計算方法，即把荷載在橫向?qū)Ω髌髁旱姆峙溆谩皺M向分布系數(shù)” 考慮，從而把一個空間結構的力學計算問題簡化成平面問題。在使用階段，結構已成為最終體系，其縱向的力學計算圖式是明確的。后期恒載內(nèi)力：包括橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱等，它用于橋上時，主梁結構已形成最終體系，主梁在縱、橫向的聯(lián)接也已完成，因此，計算這部分內(nèi)力時應考慮結構的空間受力特點，這部分內(nèi)力可直接應用結構內(nèi)力影響線進行計算，其計算方法可參考活載內(nèi)力計算。而在簡支梁的施工過程中結構不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換。前期恒載內(nèi)力：主要包括主梁自重，它是在結構逐步形成的過程中作用于橋上的， 因而它的計算與施工方法有密切關系。設計實踐表明：在這幾部分內(nèi)力中，恒、活載內(nèi)力是主要的， 一般它們占整個設計最大內(nèi)力的80～90％以上。對于簡支梁橋，主梁內(nèi)力包括恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力和附加內(nèi)力（如風力或離心力引起的內(nèi)力）。把這部分內(nèi)力和該階段的主梁自重內(nèi)力疊加，檢驗設計的截面尺寸和配筋是否滿足施工時的強度和剛度要求，否則應增配臨時束或?qū)孛孢M行局部臨時加固。設計內(nèi)力是強度驗算及配筋設計的依據(jù)。 方案確定通過對三種方案的對比，在經(jīng)濟上（工程費用，維修養(yǎng)護，運營費大?。┑谋容^，以及以橋梁結構的經(jīng)濟性、實用性、安全性、美觀性和施工的難易程度為考慮因素，綜合個設計方案的優(yōu)缺點，最終選定一個最優(yōu)方案：多跨簡支預應力混凝土T梁方案。 方法特點：構件標準化，機械化和自動化程度高，安裝速度快，但需要一定的設備，高空作業(yè)多。 (5) 自行式吊車安裝法：先將梁運到橋位處，采用一臺或兩臺自行式汽車吊機或履帶吊機直接將梁片吊起就位；適用于陸地橋梁、城市高架橋。 (3) 扒桿吊裝法：橋跨兩墩設扒桿，預制梁兩端系在扒桿的起吊鋼束上，后端的制動索控制速度，使預制梁平穩(wěn)就位；適用于起吊高度不大和水平移動范圍較小的中、小跨徑的橋梁。 (1) 聯(lián)合架橋機法:以聯(lián)合架橋機并配備若干滑車、千斤頂、絞車等輔助設備架設安裝預制梁；適用于多孔30m以下孔徑的裝配式橋梁。預制安裝法：預制裝配施工是將在預制廠或橋梁現(xiàn)場預制的梁運至橋位處，使用一定的起重設備進行安裝和完成橫向聯(lián)結組成橋梁的施工方法。目前，就地澆筑施工在簡支梁中較少使用。顯然，此種接頭構造由于連接鋼筋甚多，使施工增添了一些困難。主要翼板內(nèi)伸出連接鋼筋，交叉彎制后在接縫處再放局部的F6鋼筋網(wǎng)，并將它們澆筑在橋面混凝土鋪裝層內(nèi)。采用上面兩種連接構造的裝配式T梁的翼板均當作懸臂板來處理，為了改善挑出翼板的受力狀態(tài)，往往將懸臂板也連結起來，通常采用橋面板的企口鉸聯(lián)接。圖122 扣環(huán)式接頭企口鉸聯(lián)結：主梁翼板內(nèi)伸出連接鋼筋，交叉彎制后在接縫處再放局部的F6鋼筋網(wǎng)，并將它們澆筑在橋面混凝土鋪裝層內(nèi)。這種形式構造與鋼板式接頭比較，施工復雜一些，但整體性及耐久性好。將橫隔梁中伸出的環(huán)狀鋼筋相互搭接，并用叉狀短筋銷住，～，就地澆筑混凝土連成整體。圖121 鋼板連接的接頭構造與鋼板式接頭比較，施工復雜一些，但整體性及耐久性好。這種接頭強度可靠，焊接后立即就能承受荷載，但現(xiàn)場要有焊接設備，而且有時需要在橋下進行仰焊、施工較困難。端橫隔梁的焊接鋼板接頭構造與中橫隔梁相同，但由于其外側(cè)（近墩臺一側(cè)）不好施焊，故焊接接頭只設于內(nèi)側(cè)。焊接鋼板預先與橫隔梁的受力鋼筋焊接在一起做成安裝骨架。 如圖所示是采用鋼板連接的接頭構造。當T梁安裝就位后，即可在橫隔梁的預埋鋼板上再加焊接鋼蓋板使聯(lián)成整體。 (4) 支座下局部加強鋼筋提高局部承壓構件的裂縫荷載和極限承載力。這種鋼筋宜用小直徑鋼筋組成網(wǎng)格放在混凝土表面，緊貼箍筋布置。其直徑依梁截面尺寸大小而定，通常采用10～14mm。 (4) 箍筋預應力混凝土梁中剪應力一般較小，故按計算僅需布置少量的箍筋，但為了防止混凝土受剪時的脆性破壞，常按構造要求配置必要的箍筋，規(guī)定如下：箍筋直徑不小于6mm，箍筋間距不大于25mm；下馬蹄中需設閉合箍筋，箍筋間距不大于150mm。 (2) 非預應力縱受力鋼筋在預應力混凝土簡支梁中，有時為了補充局部梁段內(nèi)強度的不足，有時為了滿足極限強度的要求，有時為了更好地分布裂縫和提高梁的韌性，可以將非預應力鋼筋與預應力鋼筋協(xié)同配置，這樣往往能達到經(jīng)濟合理的效果。 應注意的是：下翼緣也不宜過大過高，這就要求將預應力束筋盡可能按二層或單層布置，將其余的束筋布置在肋板內(nèi)，因為下馬蹄過大