【正文】 橋梁所處的環(huán)境年平均相對濕度為 75%，以跨中截面計算它的理論厚度為： h=μA2 = 510 2/=（ mm） 得（ JTG D622021 中表 ），ε cs(t,t0)=*103，φ (t,t0)=。對于簡支梁可取 L/4 截面進行計算，并以其計算結(jié)果作為全梁各截面預應力鋼筋應力損失的平均值。 鋼束預應力損失計算 預應力鋼筋和管壁之間摩擦引起的預應力損失 計算公式： 1 [1 ]kxsk e ???? ???? 管道摩擦損失 1l? 計算表 表 截面 鋼束號 ? ? ??? x kx??? ()1 kxe ????? 1l? 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 27 （176。 R bh? 對于變化點截面： 1 6 , 7 2 . 9 6 , 8 0 2 . 2 0 5 ,yjb c m a c m Q k N? ? ? 故 上式右邊 因此需要 c 按“公預規(guī)”公式為： mh? （0Mm Qh? ，當 m 時，取 m=） 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 26 上述的 Q、 M、 ho 近似取變化點截面的最大剪力、最大彎矩見表 211 和截面有效高度，則： 根據(jù)計算 m=, 故 m= 即 0 . 6 1 . 7 1 5 7 . 0 4 1 6 0 . 1 8c c m? ? ? ? 若選用Φ 820cm的雙肢箍筋，則箍筋的總截面積為： 22 0 .5 0 3 1 .0 0 6kA c m? ? ? 箍筋配筋率： 1 .0 0 6 1 0 0 % 0 .3 1 4 %2 0 1 6kkAsb? ? ? ? ?? ： j hk wQ Q Q?? 000 .0 8 ( 2 ) 0 .1 2hk k gkpRQ b h R b hm ???? 0 . 0 6 8 s i nw y w y wQ R A ?? ? 根據(jù)計算： 5 1 7 . 0 2 7 4 2 6 . 1 4 8h k wQ k N Q k N?? 故 jQ = hk w? ，說明主梁腹板寬度改變處的斜截面抗剪強度滿足要求，同時也表明箍筋配置合理的。 1）復核主梁截面尺寸 其截面尺寸應滿足： Rbh? 10 . 0 5 1 4 0 3 6 1 3 1 . 4 6 1 5 2 6 . 4 9 8 k N Q? ? ? ? ? ?上式右邊 所以本梁尺寸符合要求。 腹板內(nèi)箍筋的設置情況為：采用直徑為 10 ㎜的 HRB335 鋼筋，間距為 sv=200 ㎜ ,在距支點相當于一倍梁高范圍內(nèi)箍筋間距縮小為 sv=100 ㎜。1b =160cm 腹板寬度 b=200mm 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 25 上翼緣板的的厚度為 150mm，考慮到承托的影響，其平均厚度為 （ 2）確定混凝土受壓區(qū)高度 受壓區(qū)高度應滿足： h0=hay== h0= = 說明該截面破壞時屬于塑性破壞狀態(tài)。計算結(jié)果見表 計算結(jié)果見表 所示。 獲得各鋼束重心到梁低距離后，就可以計算鋼束群重心到梁低距離 ay: ay=??mi mai1 / 計算結(jié)果如表 所示 表 截面 鋼束號 （ cm） R (cm) 1sin xR?? cos? (1 cos )CR ??? （ cm） （ cm） （ cm） 四分點 N2（ N3） 鋼筋尚未彎起 N1 08 10171.165 6** 6* 變化N2（ N3） 121738xx??48 05 2 5 1x 3a 12a a c??122/4972x l xx?? 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 24 點 N1 1532.508 10171.165 7 8 支點 N2（ N3） 121944xx?? 48 05 0 1 N1 1738.508 10171.165 3 8 鋼束長度計算 一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可以根據(jù)圓弧半徑與彎起角度進行計算。 3 N1 7176。； 6 號束采用 0? ＝ 15176。則所需的預應力鋼絞線的根數(shù)為： np= ??? 11( pco npe AN ）σσ ??? 擬采用 5φ 預應力鋼筋束，所以取 30根，即 6束 預應力鋼束的布置 跨中截面及錨固截面的鋼束布置 構(gòu)造要求：預留孔道凈間距 ? 10mm，梁底凈距 ? 50mm，梁側(cè)凈距 ? 35mm，圖中布置均滿足以上要求。為滿足抗裂要 求， 所需要的有效預加力為： Npe≥)1(/WeAWMsp? 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 21 上式中： MS荷載短期效應彎矩組合設計值，查表得 MS=? M W毛截面對下緣的抵抗矩， W=I/yx=108/= A毛截面面積， A=6000cm2 ep預應力鋼筋重 心對混凝土 截面重心軸 的偏心距， ep=yxap 假設 ap=150mm,則ep=581150=431mm。對全預應力混凝土梁來說，鋼筋數(shù)量估算的一般方法是，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用性能要求，即正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預應力鋼筋的數(shù)量，然后按構(gòu)造要求配置一定數(shù)量的普通鋼筋，以提高結(jié)構(gòu)的延性。 m) Qmax (KN) a(KN) 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 20 短 期 組 合 （恒 + 汽 + 人）/ 最 大 彎 矩 最 大 剪 力 長 期 組 合 （恒 + 汽 + 人）/ 最 大 彎 矩 最 大 剪 力 （注：基本組合欄中汽車荷載考慮沖擊系數(shù)，短期和長期欄中汽車荷載不計沖擊系數(shù)） 第 4 章 預應力鋼束的估算與布置 預應力鋼束的估算 及其確定按構(gòu)件正截面抗裂性要求 預應力混凝土梁的設計，應滿足不同設計狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，如承載力、抗裂性、裂縫寬度。 m) Qmax (KN) Mmax (KN m) Qmax (KN) Mmax (KN b．對于人群荷載 q== 3=（ kN/m） 相應的 0Q? ② 求 四 分 點 截 面 的 最 大 彎 矩 和 最 大 剪 力（= N qk=10. 5kN/ml/4=7. 375 3l/4=2 剪力影響線彎矩影響線 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 19 主梁內(nèi)力組合 內(nèi)力組合計算 荷載類別 跨中截面 四分點截面 變化點截面 支點截面 Mmax (KN a．汽車和掛車荷載內(nèi)力計算在表 內(nèi)。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而應考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到 /4l 之間，橫向分布系數(shù)用 0 cmm和 值直線插入，其余區(qū)段均取 cm 值。用偏心壓力法繪制中梁橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)。 2. 確定活載 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 15 活載采用公路一級車道荷載 均布荷載標準值： qk=集中荷載標準值 : 人群荷載標準值通用規(guī)范“當橋梁計算跨徑小于或等于 50m 時，人群荷載標準值為3．計算主梁的荷載橫向分布系數(shù) （ 1）跨中的荷載橫向分布系數(shù) m。與結(jié)構(gòu)的基頻 f ，故應先計算結(jié)構(gòu)的基頻，簡支梁橋的基頻可按下式計算 HzHzmEIlfcc 2 7 0 0 3 2 31022 ????????? ?? 其中， mkgmkggGm c /????? 由于 ≤ f ≤ 14Hz,故可由下式計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為： ?? 23 ??f 根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范第 規(guī)定：當車道大于兩車道時，應進行車道折減，三車道折減 22％，四車道折減 67%，五車道折減 60%。 恒載內(nèi)力計算 一期荷載結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 1．恒載集度 （ 1）預制梁自重（第一期恒載） a. 按跨中截面計，主梁恒載集度： g(1)= =（ KN/m） b. 由于馬蹄抬高所形成四個橫置的三棱柱重力，折算成的恒載集度： 214)2( ?g（ － +） 25/=（ KN/m） c. 由于梁端腹板加寬所增加的重力，折算成的恒載集度： ?)3(g 2（ － ） (++) 25/=（ KN/m） （算式中的 ，詳見圖 31） 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 11 圖 31 d. 邊主梁的橫隔板 圖 32 內(nèi)橫隔梁圖 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 12 圖 33 端橫隔梁圖 內(nèi)橫隔梁體積： [ －21(+) －21（ ）－21(+) － ]=（ m3） 端橫隔梁體積： [ － 21 (+) － 21 (+) － ]=（ m3） 故半跨內(nèi)衡量重量 g(4)=(1 +1 ) 25/=（ KN/m） e. 第一期恒載 邊主梁的恒載集度為： ???411 i igg=+++=（ KN/m） 二期荷載結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 1. 欄桿、人行道、橋面鋪裝 一側(cè)欄桿： ；一側(cè)人行道： ；橋面鋪裝層 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 13 7cm 水泥混凝土鋪裝：21 15 25KN/m=（ KN/m） 12cm瀝青混凝土鋪裝：21 15 23KN/m=（ KN/m） 若將兩側(cè)欄桿、人行道和橋面鋪裝層恒載籠統(tǒng)地均攤給 5 片主梁，則 g2=（ +） =（ kN/m） 2．恒載內(nèi)力 如圖 34 所示，設 x 為計算截面離左支座的距離，并令lx??，則： 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： lg)1(21 ??? ??M lg)21(21 ?? ??Q 恒載內(nèi)力計算見表 gx=aR=gl/2QxMxx1aM影響線Q影響線1aa 圖 34 橫載內(nèi)力計算圖 恒載內(nèi)力（ 1 號梁）計算表 表 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 14 計算數(shù)據(jù) l= l2= 項 目 gi 2lg)1(21 iM ??? ??(KN橫隔梁采用開洞形式，它的高度取用 。為減少對主梁設計起主要控制作用的跨中彎矩，應在跨中設置一道中橫隔梁；當跨度較大時，四分點處也宜設置內(nèi)橫隔梁。 按照以上擬定的外形尺寸，就可以繪出預應力梁的跨中 截面圖 T 型梁跨中截面尺寸圖（單位 :mm） T 型梁端部截面尺寸圖（單位 :mm） 3．計算截面幾何特性 將主梁跨中截面分成五個規(guī)則的小單元，截面幾何特性列表計算見表 3524 太原理工大學陽泉學院 —— 畢業(yè)設計說明書 9 跨中截面幾何特性計算表 表 分 塊 名 稱 分塊面積 Ai （ cm2） 分塊面積形心至上緣距離 yi （ cm2） 分塊面積對上緣靜距 Ai= Aiyi （ cm2） 分塊面積的自身慣矩 Ii （ cm2） isi yyd ?? ? （ cm） 分塊面積對