【正文】 壓漿、封錨后，預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。本設(shè)計(jì)中的 T 形梁從施工到運(yùn)營經(jīng)歷了如下三個(gè)階段。在梁底布置成一排，其間距為 75mm，鋼筋重心到底邊的距離為 sa ＝ 45mm,如下圖 所示。 圖 鋼束平彎示意圖（尺寸單位： mm） 86 8214 063 863 812012063 8R=8000R=8000N3 鋼束平彎示意圖N2 鋼束平彎示意圖63 886 8跨中截面中心線8240 / 217 06 0/ 2214 0 3 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置 按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量 在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來確定。按下式計(jì)算 ic ： 20( ) ta ni i k bc x x L ?? ? ? 4） 鋼束平彎段的位置及平彎角 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 N N N3 三束 預(yù)應(yīng)力鋼絞線 在跨中截面布置在同一水平面上，而在錨固端三束鋼絞線則都在肋板中心線上，為實(shí)現(xiàn)鋼束的這種布筋方式， N N3 在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎到肋板中心線上，為了便于施工中布置預(yù)應(yīng)力管道， N N3 在梁中 的平彎采用相同的形式，其平彎位置如圖 所示。） 彎起半徑 R （ mm） 支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離 d（ mm） 彎起點(diǎn)距跨中截面水平距離kx （ mm） 彎止點(diǎn)距跨中截面水平距離（ mm） N1 1100 8 30000 38 575 4751 N2 600 8 20210 121 4914 7698 N3 350 8 10000 156 7428 8819 3）各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算 仍以 N3號束為例，計(jì)算鋼束上任一點(diǎn) i 離梁底距離 ii caa ?? 及該點(diǎn)處鋼束的傾角 i? ，式中 a 為鋼束彎起前其重心至梁底的距離， a =100mm； ic 為 i 點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。 2）鋼束各控制點(diǎn)位置的確定 以 N3 號束為例，其彎起布置如下圖 所示。 （ 3）其它截面鋼束位置及傾角計(jì)算 1）鋼束彎起形狀、彎起角 ? 及其彎曲半徑 采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂直作用于錨墊板， N N2和 N3 彎起角 ? 均取 0? ＝ 8176。采用夾片式群錨， 70? 金屬波紋管成孔 。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 （三） 鋼筋面積的估算及鋼束布置 1. 預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算 按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量 對于 A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，由下式可得跨中截面所需的有效預(yù)應(yīng)力為 )1(WeAfWMNptkspe??? 式中： sM 為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算得彎矩值；有： mkNMMMM QsGGs ????? 5 4 721； 設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為 mmap 100? ； 表 作用 效應(yīng)組合表 序號 荷載類別 跨中截面 變化點(diǎn)截面 四分點(diǎn)截面 支點(diǎn)截面 maxM )( mkN? maxV )(kN maxM )( mkN? maxV )(kN maxM )( mkN? maxV )(kN maxV )(kN ① 一期永久作用 4 8 1 ② 二期永久作用 4 6 ③ 總永久作用 （ =① +②） 3 7 7 7 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 ④ 可變作用（汽車） 7 2 1 ⑤ 可變作用（汽車）沖擊 ⑥ 標(biāo)準(zhǔn)組合 （③ +④ +⑤） 9 2 3 9 ⑦ 短期組合 （③ +? ④） 5 44 216 55 6 67 ⑧ 短期可變作用組合 （ ?④） 9 4 5 6 97 ⑨ 長期可變作用組合（ ? ④） 8 8 4 ⑩ 極限組合[=?③+?(④ +⑤ )] 8 2 14 6 68 6 72 預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為 mmayhaye pspbp 7671004331 3 0 0 ????????? ； 鋼筋估算時(shí)，截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來計(jì)算，有表 135可得，跨中截面全截面面積 A=571000mm178。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 變化點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)的計(jì)算圖式 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng) ? mkNmkNM?????????????????????)()( ? kNkNV??????????????????? ）（汽 可變作用（汽車 ）沖擊效應(yīng) mkNmkNM ?????? 1 63 1 6 1 0 0 0M ?汽 kNVV 1 6 1 3 3 ???? ?汽 4）計(jì)算支點(diǎn)截面的最大剪力： 支點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)的計(jì)算圖式見圖 。 可變效應(yīng)為 ： 不計(jì)沖擊 )( ypqms kk ?? ? 沖擊效應(yīng) )( ypqms kk ?? ?? 式中 s—— 所求截面汽車標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力； kq —— 車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kp —— 車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ? —— 影響線上同號區(qū)段的面積 y —— 影響線上最大豎坐標(biāo)值 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng) 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 跨中截面可變作用效應(yīng)計(jì)算圖式（ mm） 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 mkNM??????????????????2. ）（汽? kNkNV2..?????????????????????? ）（汽 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) mkNmkNM ?????? 1 6 1 1 2 8M ?汽 kNVV 1 6 1 1 4 ???? ?汽 2）計(jì)算四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力： 四分點(diǎn)可變作用效應(yīng)的計(jì)算圖式見圖 。 （ 5）計(jì)算可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對于橫向分布系數(shù)的取值作如下處理：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取 0m，從支點(diǎn)至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從 0m 直線過渡到 cm ，其余梁段均取 cm，在計(jì)算跨中截面，變化點(diǎn)截面，四分點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面時(shí)，均考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨徑方向的變化。31 ?????? ? iaaan ?? 25339。21 ??????? ?iaaan ?? 0 1 5 249 2 25239。11 ?????? ?iaan ?? 1 6 8 2 25139。本設(shè)計(jì)分別按兩車道和三車道布載進(jìn)行計(jì)算，取最不利情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。 q(6)=(2 +2 )=／ m ③橋面鋪裝層 8cm 水泥混凝土鋪裝： 9 25kN／ m=18kN／ m 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 9cm 瀝青混凝土鋪裝： 9 23kN／ m=／ m 將橋面鋪裝重量均分給五片主梁，則 q(7)=(18＋ )kN／ 5m=／ m ④防撞欄：單側(cè)防撞欄線荷載為 將兩側(cè)防撞欄均分給五片主梁，則： q(8)= 2kN／ 5m=3kN／ m ⑤邊梁二期永久作用集度 qII =(+++3)kN／ m=／ m （ 2）永久作用效應(yīng)：下面進(jìn)行永久作用效應(yīng)計(jì)算 (參照圖 )，設(shè) a為計(jì)算截面至左側(cè)支座的距離，并令 c=a/l 主梁彎矩 M和剪力 V 的計(jì)算公式分別為 2)1(2/1 lccM c ?? ? ?qlcVC 2121 ?? 圖 永久作用效應(yīng)計(jì)算圖 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 永久作用效應(yīng)計(jì)算見表 表 邊梁永久作用效應(yīng)計(jì)算表 作用效應(yīng) 跨中 c= 變化點(diǎn)c= 四分點(diǎn)c= 支點(diǎn) c=0 一期 M V 二期 M V ∑ M V 2 可變作用效應(yīng)計(jì)算 （ 1）沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)計(jì)算：結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù) 181。=179。= 179。= 179。 Cm cm179。 q(2)=(+) 26／ 2kN= ③支點(diǎn)段梁的自重（長 ） q(3)= 26kN= ④邊主梁的橫隔梁 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 中橫隔梁體積為： 表 跨中截面幾何特征計(jì)算表 1 分塊名稱 分塊面積 分塊面積型心至上緣距離 yi 分塊面積上緣靜距si =Ai yi 分塊面積的自身慣性距 Ii d=yi yi 分塊面積對截面型心的慣性矩I=Ai di 178。根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱，橫截面的布置，計(jì)算可變作用下荷載橫向分布系數(shù)，求出各主梁控制截面（取跨中，四分點(diǎn)，變化點(diǎn)截面及支點(diǎn)截面）的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，再進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合 (標(biāo)準(zhǔn)組合、短期組合和極限組合 )。 圖 T 形梁跨中截面尺寸圖（ mm） 圖 T 形梁端部截面尺寸圖 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 T形梁 跨中截面尺寸圖（尺寸單位：m m） T形梁 端部截面尺寸圖（尺寸單位：m m） 計(jì)算截面幾何特征，計(jì)算時(shí)可將整個(gè)主梁截面劃分為 n 個(gè)小塊面積進(jìn)行計(jì)算，跨中截面幾何特征列表計(jì)算見表 。 （ 5）橋面鋪裝 :設(shè)計(jì)總厚度 17cm，其中水泥混凝土厚度 8cm，瀝青混凝土厚度 9cm，兩者之間加設(shè)防水層。主梁跨中肋厚 ，馬蹄寬為 ,端部腹板厚度加厚到與馬蹄同寬，以滿足端部錨具布置和局部應(yīng)力需要。 （ 3）主梁斷面 。 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）本設(shè)計(jì)圖（見圖 ） 中，主梁各部分構(gòu)造尺寸所對應(yīng)構(gòu)件溫度為 20℃。計(jì)。,普通鋼筋混凝土重度按 25kN/m179。 2)施工工藝：按后張法施工工藝制作主梁，采用金屬波紋管，波紋管內(nèi)徑 70mm,外徑 77mm. 3 相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1）相對濕度為 75％。錨具采用夾片式群錨。 （ 1）混凝土 主梁采用 C40 混凝土； 絞縫為 C30 的集料混凝土； 橋面鋪裝采用 C30 的瀝青混凝土； 欄桿及人行道為 C25 混凝土； 蓋梁，墩柱用 C30 混凝土； 系梁及鉆孔灌注樁采用 C25 混凝土； 橋臺基礎(chǔ)用 C20 混凝土； 橋臺臺帽用 C25 混凝土。 2）環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ類環(huán)境。 4）橋面寬度（橋面凈空）：凈 —— 10+2 (防撞欄 )。 2）計(jì)算跨徑： 。 縱觀橋梁的發(fā)展，拱橋已經(jīng)基本不采用，由于是跨線橋，跨度不大，懸索橋一般用于大跨度的 跨海、跨河大橋，容易受地震等影響，經(jīng)過上述方案的比較，決定采用預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形橋梁。 方案二：雙鏈?zhǔn)綉宜鳂? 跨越能力大；技術(shù)要求先進(jìn)，工藝要求較嚴(yán)格；行車平穩(wěn)； 索力調(diào)整工序比較繁復(fù)；施工技術(shù)要求高；具有現(xiàn)代氣息，結(jié)構(gòu)輕盈美觀；造價(jià)最高，用材較多。 2． 方案比選 方案一： 預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形梁橋 施工方便；適合中小跨徑；結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn) 化。過去對橋下結(jié)構(gòu)的功能重視不夠，現(xiàn)在航運(yùn)事業(yè)飛速發(fā)展，橋下凈空往往成為運(yùn)輸瓶頸，比如南京長江大橋，其橋下凈空過小，導(dǎo)致高噸位級輪船無法通行，影響長江上游城市的發(fā)展。路線途經(jīng) 蚌埠市懷遠(yuǎn)縣、宿州市墉橋區(qū)、淮北市濉溪縣、宿州市蕭縣，跨越三個(gè)省轄市、四個(gè)縣區(qū)，路線全長 165 公里。合徐南高速大大縮