【正文】 筋率計(jì)算： t d s d4 5 (f / f ) 4 5 (1 . 0 6 / 2 8 0 ) 0 . 1 7 %? ? ?，且不應(yīng)小于 %，故取 minρ %? 。fh = mm,故假設(shè)正確 且滿足 x= mm b0h 0 .4 1 0 2 8 4 1 1 .2 m m? ? ? ? 上述計(jì)算說(shuō)明中和軸位 于翼緣板內(nèi)，由此可求得普通鋼筋的面積 sA ： 39。0 d c d f 0xγ M f b x ( h )2?? 式中 0γ —— 橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本算例設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)，故取 ； cdf —— 混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，本例為 C50，則 cdf =； dM —— 承載能力極限狀態(tài) 的跨中最大彎矩。fkb b 2 b 1 4 0 . 4 2 4 2 . 7 2 9 5 4 . 5 4 2 c m? ? ? ? ? ? 假設(shè)截面受壓區(qū)高度 39。f h / 2 kh y h / 2 5 3 . 6 5 7 7 . 4 8 4 / 2 1 4 . 9 0 8 c m? ? ? ? ? 等效工字形截面的下翼緣板厚度 fh ： 39?？招陌蹇蓳Q算成等效工字形截面來(lái)考慮，如圖 16 所示。先張法混凝土構(gòu)件預(yù) 應(yīng)力鋼絞線之間的凈距，對(duì)七股鋼絞線不應(yīng)小于 25mm，在構(gòu)件端部 10 倍預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑范圍內(nèi)，設(shè)置 3~5 片鋼筋網(wǎng)。 本例采用高強(qiáng)度低松弛 7 絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱直徑為 ，公稱面積 140mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 fpk =1860MPa， 設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fpd =1260 MPa,彈性模量Ep = 105 MPa。 m，預(yù)應(yīng)力空心板采用 C50， ftk = MPa,，以求得 16 空心板截面面積 A = cm2= 102 mm2 ，彈性抵抗矩： W=I/y 下= 104/()=104 cm3 =107 mm3。 在初步設(shè)計(jì)時(shí)， σst 和 σpc 可按下列公式近似計(jì)算： σ sdst MW? σ pe pe ppc N N eAW?? 式中 A、 W—— 構(gòu)件毛截面面積及其對(duì)毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩； pe —— 預(yù)應(yīng)力筋重心對(duì)毛截面重心軸的偏心距， pe =y pa ， pa 可預(yù)先假定； sdM —— 按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值。 1QKS (6) ldS =(5)+ (6) 彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合 S GKS 0 QjkS S= GKS + QjkS 15 四、預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算 本設(shè) 計(jì)采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的構(gòu)造形式，在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，需滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，然后根據(jù)構(gòu)件能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。 1QKS (1 μ) QjkS?? 承載能力極限狀態(tài) 基本組合 Sud GKS （ 1） 0 QjkS （ 2） Sud=（ 1） +（ 2） 正常使用極限狀態(tài) 作用短期效應(yīng)組合 sdS GKS （ 3） 0 39。 空心板作用效應(yīng)組合計(jì)算匯總表 表 18 序號(hào) 作用種類 彎矩 M（ kN 各控制截面彎矩計(jì)算表 表 16 車道數(shù) 內(nèi)力 1+μ （ 1） ξ （ 2） m （ 3） qk (4) ω 0 (5) Pk （ 6） yk （ 7） 剪力效應(yīng) 1 2 3（ 4 5+6 7） 不計(jì)沖擊值 （ kN） 兩車道 12M 1 14M 四車道 12M 14M （ 2） 剪力作用效應(yīng)計(jì)算 ll/2l/2l3l/4l/41 13 剪力作用效應(yīng)的計(jì) 算公式為： 00(1 μ ) ζ ( ω )1 [ ( ) ( 0. 083 ) ]24 q k k k kV m q P yQkNQ k N? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ?(1 μ )ζ ( ω )q k k k kV m q P y? ? ? 各控制截面剪力計(jì)算表 表 17 車道數(shù) 內(nèi)力 1+μ （ 1） ξ （ 2） m （ 3） qk (4) ω 0 (5) Pk （ 6） yk （ 7） 剪力效應(yīng) 1 2 3（ 4 5+6 7） 不計(jì)沖擊值 （ kN） 兩車道 12Q 1 14Q 四車道 12Q 49． 018 14Q 計(jì)算支點(diǎn)處剪力時(shí)，根據(jù)支點(diǎn)的影響線，車道荷載應(yīng)該滿跨 布置，沿整個(gè)跨長(zhǎng)橫向分布系數(shù)不同，這時(shí)橫向分布系數(shù)需按變化值考慮。 11 由前面計(jì)算， 34 4 442 6 . 9 0 5 4 / 2 6 . 9 0 5 4 1 0 /2 4 . 6 103 . 2 5 1 0cG k N m N mlmI c m mE M P a?? ? ??? ? ??? 由《公預(yù)規(guī)》查得 C40 混凝土的彈性模量 10E MPa?? ，代入公式得： 4 6 42 2 33 .2 5 1 0 1 0 1 0 3 2 .6 1 0 2 .9 1 7 ( )2 2 / 2 2 4 .6 2 6 .9 0 5 4 1 0 / 9 .80 .1 7 6 7 l n 2 .1 9 7 0 .0 1 5 7 0 .1 2 3 41 1 .1 2 3 4cccE I E If H zl m l G g? ? ????? ? ? ?? ? ? ???? ? ??? 車道荷載效應(yīng)計(jì)算 計(jì)算車道荷載引起的空心板跨中及 l/4處截面效應(yīng)時(shí)，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk應(yīng)滿布于使空心板產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Pk 只作用于影響線中一個(gè)最大影響線峰值處，影響線面積計(jì)算見(jiàn)表 15。 μ 按結(jié)構(gòu)基頻 f 的不同而不同，對(duì)于簡(jiǎn)支板橋： 22 ccEIf lm?? 當(dāng) f 時(shí)， μ = ；當(dāng) f14Hz 時(shí)， μ =；當(dāng) ≤ f≤ 14Hz 時(shí)，μ =。 空心板的荷載橫向分布系數(shù)匯總于表 14。為設(shè)計(jì)和施工方便，各空心板設(shè)計(jì)成統(tǒng)一規(guī)格，同時(shí)考慮到汽車荷載效應(yīng)，因此，跨中和 l/4 出的 荷載橫向分布系數(shù)偏安全的取下列數(shù)值： 42 ??汽汽 各板荷載橫向分布系數(shù)匯總表 表 13 1 2 3 4 5 4m汽 2m汽 （ 2） 車道荷載作用于支 點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計(jì)算。 7 各板的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算見(jiàn)表 13，計(jì)算公式為： 50 180 130 180 130 180 130 18050 180 130 180 130 180 130 1800.1820.1780.146 0.1590.158 50 180 130 180 130 180 130 1800.1310.132 50 180 130 180 130 180 130 1800.1100.111 50 180 130 180 130 180 130 1800.0930.094 8 1 η2q iqm ? ? 式中 ηiq —— 表示車輪對(duì)應(yīng)的影響線坐標(biāo)值。每個(gè)對(duì)應(yīng)的板號(hào)，各塊板豎向影響線之和 等于 1，用此來(lái)進(jìn)行校核。支點(diǎn)至 l/4 點(diǎn)之間的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插求得。多車道橋梁上還應(yīng)考慮多車道折減，雙車道折減系數(shù) ξ=，但不小于兩設(shè)計(jì)車道的荷載效應(yīng)。 橋面鋪裝采用厚度 10cm的 C30 瀝青混凝土，則全橋?qū)掍佈b層每延米長(zhǎng)重力為： 0 .1 1 4 2 3 = 3 2 .2 k N /m? ? ??（ ） 上述自重效應(yīng)是在各空心板形成整體后，再加至板橋上的，精確地說(shuō)由于橋梁橫向彎曲變形，各板分配到的自重效應(yīng)應(yīng)是不相同的，本例為計(jì)算方便近似按各板平均分擔(dān)來(lái)考慮，則每塊空心板分?jǐn)偟降拿垦用讟蛎嫦抵亓椋? 2 12 2 ( / )10g k N m???? （ 3） 鉸縫自重（第二階段結(jié)構(gòu)自重） g3 43g = ( 9 7 1 .2 + 1 1 0 7 .3 ) 1 0 2 4 2 .5 8 8 4 ( / )k N m?? ? ? ? 由此可得空心板每延米總重力 g 為： 123ig = g = 7 ( / ) =g +g = + 4 =8 .2084 ( / )g= g = g + = 54 ( / )IIII I Ik N mg k N mg k N m?（ 第 一 階 段 結(jié) 構(gòu) 自 重 ） 由此可計(jì)算出簡(jiǎn)支空心板永久作用（自重）效應(yīng)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 11 作用 ig ( / )kN m 計(jì)算跨徑 ( )lm 作用效應(yīng) M(kN 二、空心板截面特性計(jì)算 毛截面面積 A= [ (+) ]2 (30+++) = cm2 毛截面重心位置 全截面對(duì) 1/2 板高處?kù)o矩為 sh/2 = 2 [ +30 ( 23 6+)+ ( 23+)+ ] = 鉸縫面積為 Aj = 2 (30+++) = cm2 毛截面重心離 1/2 板高處距離為 /2 A?? cm 鉸縫重心與 1/2 板高處距離為 j/2 ?? cm 空心板毛截面對(duì)其中心軸的慣性矩計(jì)算 3 332233223 3 3221 4 0 .4 1 0 7 .3 8 6 .1 8 0 .5{ 1 4 0 .4 1 0 7 .3 1 .2 [ 8 6 .1 8 0 .5 1 .2 ]1 2 1 21 7 9 .1 1 7 9 .1 1 7 2 1 7 9 .1 1 7 9 .1 1 7 22 [ ( 3 2 .3 5 ) ( 2 9 .9 5 ) ]3 6 2 3 3 6 2 31 0 6 1 0 6 1 0 2 1 .3 8 5 7 .7 7 92 [ ( 4 8 .8 5 ) 1 .3 8 5 1 1 .3 53 6 2 3 1 2 3 6I??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?33227 .7 7 929 9 .1 9 9 .1 9 9 .1 2 9 .12 2 .5 5 ( 2 9 .5 5 ) ] }3 6 3 6 2 2 c m?? ? ? ?? ? ? ? ? ??? 空心板抗扭特性計(jì)算時(shí)，可將空心板截面近似簡(jiǎn)化為箱形截面來(lái)計(jì)算，參照橋梁工程略去中間肋板，將 圖 12所示截面簡(jiǎn)化成圖 13。 與之預(yù)應(yīng)力空心板采用先張法施工工藝。 橋面橫坡為 2%單向橫坡，各板均斜置，橫坡由下部結(jié)構(gòu)調(diào)整。 空心板構(gòu)造 空心板高度 m，寬