【正文】 se m m m m? ? ? 3. 換算截面慣性矩 2 2 20 0 1 0 1 0 1( 1 ) ( 1 )E P p p E S s sI I A d A e A e??? ? ? ? ? ? 1 0 2 2 2 4( 3 .3 9 4 1 0 5 0 7 5 0 0 8 .1 2 4 .6 5 1 6 8 0 3 1 1 .3 6 4 .8 1 1 3 1 3 1 1 .3 6 ) mm? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 10 10 mm?? 4. 換算截面彈性抵抗矩 下緣： 10 3 8 3001 01 3 . 5 2 5 7 1 0 0 . 9 8 9 4 1 03 9 3 . 6 4x xIW m m m my ?? ? ? ? 上緣： 10 3 8 3001 01 3 . 5 2 5 7 1 0 0 . 9 4 6 2 1 03 9 3 . 6 4s sIW m m m my ?? ? ? ? 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 1. 跨中截面正截面抗彎承載力計(jì)算 跨中截面構(gòu)造尺寸及配筋見(jiàn)圖 911。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)。 本設(shè)計(jì)采用高強(qiáng)度低松弛 7 絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱(chēng)直徑為 ，公稱(chēng)面積 140 2mm ，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 pkf =1860MPa，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 pdf =1260MPa，彈性模量 pE = 510 MPa。 在設(shè)計(jì)時(shí)， st? 和 pe? 的值可按下式進(jìn)行計(jì)算 sst MW? ? pe pe ppe 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)力鋼筋重心對(duì)毛截面重心軸的偏心距， ppe y a?? ， pa 可預(yù)先假定； SM ——— 按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值。 根據(jù) 節(jié)介紹，對(duì)于 A類(lèi)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下，應(yīng)滿(mǎn)足 pe tkf???? 的要求。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用的極限狀態(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)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。 據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了四種最不利的效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、長(zhǎng)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(jiàn)表 96。 1）跨中截面 ○ 1 彎矩： = ( ) ( )k k k kM m q P y?? ?汽 不 計(jì) 沖 擊 時(shí) = ( 1 + ) ( ) ( )k k k kM m q P y? ? ? ?汽 計(jì) 沖 擊 時(shí) 兩車(chē)道布載： 不計(jì)沖擊： = 1 0 . 2 8 2 . . + . . N . m = 3 3 3 . 4 1 k N . mM ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 3 0 2 6 4 2 2 2 2 2 4 3 8 9 ） k 計(jì)沖擊： = 1 . 2 7 0 0 . 2 8 2 . . + . . N . m = 4 2 3 . 4 3 k N . mM ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 3 0 2 6 4 2 2 2 2 2 4 3 8 9 ） k 四車(chē)道布載： 不計(jì)沖擊： = 0 . 6 7 0 . 3 8 0 . . + . . 8 9 N . m = 3 0 1 . 0 1 k N . mM ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 3 0 2 6 4 2 2 2 2 2 4 3 ） k 計(jì)沖擊： = 1 . 2 7 0 0 . 6 7 0 . 3 8 0 . . + . . N . m = 3 8 2 . 2 9 k N . mM ? ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 3 0 2 6 4 2 2 2 2 2 4 3 8 9 ） k ○ 2 剪力 = ( ) ( )k k k kV m q P y?? ?汽 不 計(jì) 沖 擊 時(shí) = ( 1 + ) ( ) ( )k k k kV m q P y? ? ? ?汽 計(jì) 沖 擊 時(shí) 兩車(chē)道布載： 不計(jì)沖擊： = 1 0 . 2 8 2 . 1 . 4 9 5 + 0 . 5 N . m = 4 3 . 3 6 k N . mV ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 6 6 . 6 9 ） k 計(jì)沖擊： = 1 . 2 7 0 0 . 2 8 2 . 1 . 9 4 5 + 0 . 5 N . m = 5 5 . 0 7 k N . mV ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 6 6 . 6 9 ） k 四車(chē)道布載： 不計(jì)沖擊： = 0 . 6 7 0 . 3 8 0 . 1 . 9 4 5 + 0 . 5 N . m = 3 9 . 1 5 k N . mV ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 6 6 . 6 9 ） k 計(jì)沖擊： = 1 . 2 7 0 0 . 6 7 0 . 3 8 0 . 1 . 9 4 5 + 0 . 5 N . m = 4 9 . 7 2 k N . mV ? ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 6 6 . 6 9 ） k 2） /4l 處 截 面 ○ 1 彎矩： = ( ) ( )k k k kM m q P y?? ?汽 不 計(jì) 沖 擊 時(shí) = ( 1 + ) ( ) ( )k k k kM m q P y? ? ? ?汽 計(jì) 沖 擊 時(shí) 兩車(chē)道布載： 不計(jì)沖擊： = 1 0 . 2 8 2 . 2 2 . 6 9 8 1 5 + 2 2 2 . 2 4 2 . 9 1 7 5 N . m = 2 5 0 . 0 5 k N . mM ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 ） k 計(jì)沖擊 : = 1 . 2 7 0 0 . 2 8 2 . 2 2 . 6 9 8 1 5 + . 2 . 9 1 7 5 N . m = 3 1 7 . 5 7 k N .mM ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 2 2 2 4 ） k 四車(chē)道布載： 不計(jì)沖擊： = 0 . 6 7 0 . 3 8 0 . 2 2 . 6 9 8 1 5 + . 2 . 9 1 7 5 N . m = 2 2 5 . 7 6 k N . mM ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 2 2 2 4 ） k 計(jì)沖擊 : = 1 . 2 7 0 0 . 6 7 0 . 3 8 0 . 2 2 . 6 9 8 1 5 + . 2 . 9 1 7 5 N . m = 3 8 2 . 2 9 k N . mM ? ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 2 2 2 4 ） k ○ 2 剪力 = ( ) ( )k k k kV m q P y?? ?汽 不 計(jì) 沖 擊 時(shí) = ( 1 + ) ( ) ( )k k k kV m q P y? ? ? ?汽 計(jì) 沖 擊 時(shí) 兩車(chē)道布載： 不計(jì)沖擊： = 1 0 . 2 8 2 . 4 . 3 7 6 2 5 + 0 . 7 5 N . m = 6 9 . 3 6 k N . mV ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 6 6 . 6 9 ） k 計(jì)沖擊： = 1 . 2 7 0 0 . 2 8 2 . 4 . 3 7 6 2 5 + 0 . 7 5 N . m = 8 8 . 0 9 k N . mV ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 6 6 . 6 9 ） k 四車(chē)道布載： 不計(jì)沖擊： = 0 . 6 7 0 . 3 8 0 . 4 . 3 7 6 2 5 + 0 . 7 5 N . m = 6 2 . 6 2 k N . mV ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 6 6 . 6 9 ） k 計(jì)沖擊： = 1 . 2 7 0 0 . 6 7 0 . 3 8 0 . 4 . 3 7 6 2 5 + 0 . 7 5 N . m = 7 9 . 5 3 k N . mV ? ? ? ? ?汽 （ 1 0 5 2 6 6 . 6 9 ） k 3)支點(diǎn)截面剪力 支點(diǎn)截面由于車(chē)道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長(zhǎng)的變化，同樣均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿(mǎn)布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中的一個(gè)最大影響線的峰值處，如圖 98所示。 各板的荷載橫向 分布系數(shù)計(jì)算見(jiàn)表 93： 計(jì)算公式：4i1m=2 ??汽 汽 i1m=2 ??2汽 汽 有表 93結(jié)果可知：四車(chē)道和兩車(chē)道布載時(shí)，均為 1 號(hào)板的橫向分布系數(shù)為最不利，因此取得跨中和 l/4 處的荷載橫向分布系數(shù)值： 4m = ，m = 支點(diǎn)處荷載橫向分布系數(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。由下表的數(shù)據(jù)畫(huà)出各板的橫向分布系數(shù)影響線，并按橫向最不利位置布載，求得兩車(chē)道及四車(chē)道兩種情況下的各板橫向分布系數(shù)。 1）跨中及 l/4 處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 首先計(jì)算空心板的剛度參數(shù) ? ，根據(jù)下式得 ??????? lbITI ? 由前面計(jì)算知： , cmI 46103 9 ?? ， cmI T 46101 42 ?? ，單板寬b=123cm，計(jì)算跨徑 cmml 1 5 5 ?? ，代入上式得 0 1 5 4 2 3 9 1 5 5 61231010266?????? ??????? 在求得剛度參數(shù) ? 后，即可依板塊個(gè)數(shù)及計(jì)算板號(hào)按 ? 值差附表 A得各軸處的影響線坐標(biāo)。為簡(jiǎn)化計(jì)算，本算例僅按兩車(chē)道和四車(chē)道布載，分別進(jìn)行計(jì)算，取最不利情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了計(jì)算方便，近似按各板平均分配橋面鋪裝重量來(lái)考慮，則每塊空心板分配到的每延米橋面系重為：mkNG 6 2 ???? （ 3） 鉸縫自重計(jì)算（二期結(jié)構(gòu)自重） ? ? mkNmkNGG 10 433 ?????? ? 由上述計(jì)算得空心板每延米總重力為： ? ?? ? mkNmkNmkNmkNmkNGGGGGIIIIII5 0 1 9 3 1 8 2 1 9 ????????? 由此可計(jì)算簡(jiǎn)支空心板永久作用效應(yīng)，計(jì)算如下： 作用類(lèi)型 作用集度 / 計(jì)算跨徑 /m 作用效應(yīng) 彎矩 M（ ） 作用效應(yīng) 剪力 V/KN 跨中 1/4 跨 支點(diǎn) 1/4 跨 跨中 G1 0 G2 0 G 0 2可變作用效應(yīng)計(jì)算 公路 I 級(jí)車(chē)道荷載的均部荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 pk為： mkNqk ? 計(jì)算彎矩時(shí)。 空心板截面幾何特性計(jì)算 1．截面面積 空心板截面面積為： ? ? cmA 2507577212 ??????? ?????? ??????????????? 2． 截面重心位置 全截面對(duì) 1/2板高處的靜距為： ? ? ? ? ? ?? ?cmS h3211 6 3 3 8153/??????????????????鉸縫的面積為： ? ? cmAj ?????????? 則毛截面重心離 1/2 板高的距離為： 0 5 0 7 51 6 3 3 821 ??? Ad S h （即毛截面重心離板上緣 距離為 ） 鉸縫重心與 1/2 板高處的距離為： cmASd hj ?? 3 .空心板毛截面對(duì)其重心軸的慣性矩為： cmI 41 ? 鉸縫對(duì)自身的重心軸慣性矩為： cmcmI 442 6 7 8 3 82 ??? 空心板毛截面對(duì)其重心軸的慣性矩為： ? ? ? ? ? ????????????????????????????????? ???????????????????????? ????? 8 3 821 9 9 7 7451761276751 2 2121 2 20 5 2 5 0 5 510 5 752222323I= cm4610 空心板截面的抗扭剛度可簡(jiǎn)化為如圖所示的箱形截面來(lái)近似計(jì)算： 抗扭剛度可按下式計(jì)算 ? ? ? ? ? ?? ? ? ? cmcmtthbI bhT 464222122 101275231 2 2 14 ??????? ????? ??Ⅳ 作用效應(yīng)計(jì)算 1 永久作用效應(yīng)計(jì)算 （ 1）空心板自重（一期結(jié)構(gòu)自重）mkNmkNGG1??? （ 2）橋面系自重（二期結(jié)構(gòu)自重） G2 ：由于是高速公路，沒(méi)有人行道及欄桿，只有防撞欄桿，本設(shè)計(jì)采用混凝土防撞欄桿，按單側(cè) 。 （ 3） C50 混凝土的材料特 ., M P aM P aM P aM P a ffff tdtkcdck ???? 。 （ 6） 橋梁橫斷面與構(gòu)造及空心板截面尺寸如下圖： 2，設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1） 對(duì)濕度為 80%。 （ 4） 橋面鋪裝：上層為 的 30瀝青混凝土，下層為 的 40防水混凝土，兩者之間加設(shè) SBS 防水層。 （ 2） 橋面板橫坡為 2%單向橫坡，