【正文】 =，=式中：A，W—構(gòu)件毛截面面積及對(duì)毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩； —預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對(duì)毛截面重心軸的偏心距，=y，可預(yù)先假定代入即可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的有效預(yù)加力為：式中： ——混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值本橋預(yù)應(yīng)力空心板采用C50，=，由表310，=，空心板毛截面換算面積A=。按《公預(yù)規(guī)》，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件：在作用短期效應(yīng)組合下，應(yīng)滿足要求。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，再由構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋數(shù)量。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。m）剪力（kN）類 型支點(diǎn)/4截面跨中支點(diǎn)/4截面跨中①結(jié)構(gòu)自重00②汽車荷載0③人群荷載0④②0⑤SSD=①+④+③0(四)彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算 （）表311 彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算序號(hào)荷 載彎矩（kNm）剪力（kN）支點(diǎn)/4截面跨中支點(diǎn)/4截面跨中①結(jié)構(gòu)自重0②汽車荷載0③人群荷載0④①0⑤②0⑥③0⑦Sud=④+⑤+⑥0（二）正常使用狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)組合（）表39 正常使用狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)組合序號(hào)荷 載彎矩（kNm或kN）SiSML/2公路Ⅰ級(jí)/4=人群————QL/2公路Ⅰ級(jí)人群————S汽= S人=（4）跨的彎矩與剪力 （雙車道不折減）表37 /4跨彎矩與剪力組合表截面荷載類型或qr（kN/m）PK（kN）（1+）mcS（kN表33 各板可變作用橫向分布系數(shù)匯總表1號(hào)板2號(hào)板3號(hào)板4號(hào)板5號(hào)板6號(hào)板7號(hào)板8號(hào)板9號(hào)板10號(hào)板11號(hào)板跨中_m汽_max跨中_m人_max跨中_車輛位置跨中_車輛列數(shù)22222222222人群位置左右左右左右左右左右左右左右左右左右左右左右由表33可見，分兩行行車時(shí)3（或9）號(hào)板最不利。m）Q(kN)跨中一期恒載二期恒載恒載合計(jì)公路級(jí)荷載的車道荷載：計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，KN雙車道折減系數(shù)（一） 基本可變作用橫向分布系數(shù)空心板的可變作用橫向分布系數(shù)跨中和處按鉸接板法計(jì)算，支點(diǎn)處按杠桿原理法計(jì)算，支點(diǎn)到之間按直線內(nèi)插求得。(三)鉸縫自重。(二)人行道板及欄桿重力計(jì)算人行道板及欄桿重力，參照其他梁橋設(shè)計(jì)資料，橋面鋪裝采用等厚度10瀝青混凝土。采用先張法施工工藝，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用1，預(yù)應(yīng)力鋼絞線沿板跨長(zhǎng)直線布置。所以第二方案最為合理。 通過以上三種方案比較，從使用效果、造價(jià)、材料等諸多方面看，第二方案優(yōu)點(diǎn)最多。鋼材用量小，造價(jià)低?？v坡較大，東岸廣場(chǎng)及引道填土太高，土方量大，土方來源困難。拱的承載潛力大。5使用效果屬于超靜定結(jié)構(gòu)，受力較好，主橋橋面連續(xù)，無伸縮縫，行車條件好，養(yǎng)護(hù)也容易。技術(shù)較先進(jìn)，工藝要求嚴(yán)格，施工方便，制造工藝簡(jiǎn)單。1) 易建國(guó). 橋梁計(jì)算示例叢書 混凝土簡(jiǎn)支梁（板）橋（第三版）[M]. 北京：人民交通出版社，20062) 姚玲森. 橋梁工程[M]. 北京：人民交通出版社，20083) （JTGD622004）[S]. 北京：人民交通出版社，20044) （JTGD602004）[S]. 北京：人民交通出版社，20045) （JTJ0412004）[S]. 北京：人民交通出版社，20046) 葉見曙. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M]. 北京：人民交通出版社，20057) （JTGD612005）[S]. 北京：人民交通出版社，20052方案比選 為了獲得適用、經(jīng)濟(jì)和美觀的橋梁設(shè)計(jì)，有關(guān)部門進(jìn)行了深入細(xì)致的調(diào)查和研究，并結(jié)合有關(guān)方面的要求綜合考慮，滿足使用、經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)尺寸、構(gòu)造、施工、美觀上的要求，做出幾種方案，最后通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的綜合比較獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)。該處河道比降較小，水流緩慢，對(duì)河床沖刷較小，橋墩對(duì)水流影響很小，不影響行洪。預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板橋畢業(yè)論文1橋梁設(shè)計(jì)概況該橋位于棗莊市嶧城區(qū)北賈樓村沙河上，是檀山路橫跨沙河的一座大橋，地處市區(qū)；過橋管線采用隱蔽方式；下部采用樁柱式墩臺(tái)，簡(jiǎn)潔輕盈。該區(qū)域?yàn)榛春由嫌沃Я鲄R水區(qū)域，是棗莊東部地區(qū)地表水必經(jīng)水道。該處位屬河流沖積平原地貌，地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，巖土層分布較均勻，巖體主要是寒武系石灰?guī)r層，自上而下為：雜填土、黏土層、粗砂層、石灰?guī)r層，地質(zhì)穩(wěn)定適合本橋建設(shè)；設(shè)計(jì)考慮石灰?guī)r為持力層，河道內(nèi)樁基基本沒有土層，考慮橋墩的穩(wěn)定，要求嵌巖深度大于《橋規(guī)》的規(guī)定。方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（88m）方案二：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板橋（164m）方案三：鋼筋混凝土雙曲拱橋（322m）表21 方案比較表序號(hào) 方案類比 別較項(xiàng)目第一方案第二方案第三方案預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（88m）預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板橋（164m）鋼筋混凝土雙曲拱橋（322m）1橋高（m）3332橋長(zhǎng)（m）6464643最大縱坡（%）4工藝技術(shù)要求技術(shù)先進(jìn)，工藝要求嚴(yán)格，所需設(shè)備較少，占用施工場(chǎng)地少。已有成熟的工藝技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，需用大量的吊裝設(shè)備，占用施工場(chǎng)地大，需用勞力多。屬于靜定結(jié)構(gòu)，受力不如超靜定結(jié)構(gòu)好，但其結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠，耐勞性好，計(jì)算簡(jiǎn)便。伸縮縫多，養(yǎng)護(hù)較麻煩。6造價(jià)及用材鋼材用量大，造價(jià)也大。造價(jià)最低，耗用鋼材少，但木材、水泥多。第一方案由于“利民橋”屬于城市橋梁且橋跨較小，造價(jià)較高不宜采用；第三方案由于在城市施工，施工場(chǎng)地不宜占大且土方來源困難，不宜采用。3橋梁上部結(jié)構(gòu)計(jì)算（1）跨徑：預(yù)制板標(biāo)準(zhǔn)跨徑：；計(jì)算跨徑：；板長(zhǎng)：；（2）橋面凈空：凈9+2； （3）設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅰ級(jí)；人群荷載：；（4）材料：預(yù)應(yīng)力鋼筋1；非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用HRB335和R235；空心板混凝土采用C50，鉸縫為C50細(xì)集料混凝土橋面鋪裝采用C50瀝青混凝土欄桿及人行道板為C25混凝土橋面凈空為：9m+2；全橋?qū)挷捎?1塊預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板，每塊空心板寬99，高62。C50混凝土空心板全橋空心板橫斷面布置如圖31，每塊空心板截面及構(gòu)造尺寸見圖32. 圖31 橋梁橫斷面（尺寸單位：cm） 圖32 空心板截面構(gòu)造及尺寸（尺寸單位） =每個(gè)挖空的半圓面積為：R2=2；重心：y=；半圓對(duì)其自重重心的軸OO的慣矩為：4；全截面對(duì)1/2板搞出的靜矩：S1/2板高= =；毛截面重心離1/2板高處的距離為：（向下移）；鉸縫重心對(duì)1/2板高處的距離為：；由此得空心板毛截面對(duì)重心軸的慣矩Ih： =10104(一)空心板自重：。則全橋?qū)掍佈b每延米總重：923=；為計(jì)算方便，近似按各班平均分配來考慮，則每塊空心板分?jǐn)偟降拿垦用讟蛎嫦抵亓椋?。由此得空心板的每延米的恒載：（四）恒載內(nèi)力計(jì)算表31 恒載內(nèi)力計(jì)算組合 項(xiàng)目荷載種類g（kN/m） L（m）M（kN（1） 跨中及處的可變作用橫向分布系數(shù)計(jì)算空心板的剛度系數(shù)：； I=Ih=1064； b=100； =102；IT——空心板截面的抗扭剛度（空心板截面構(gòu)造簡(jiǎn)化如下圖33） =則 = 圖33 計(jì)算的空心板截面簡(jiǎn)化圖（尺寸單位：cm）利用橫向分布系數(shù)計(jì)算小程序“橫向分布10”選用鉸接板法進(jìn)行影響線和橫向分布系數(shù)計(jì)算，表32 各板可變作用橫向分布影響線坐標(biāo)表1號(hào)板2號(hào)板3號(hào)板4號(hào)板5號(hào)板6號(hào)板7號(hào)板8號(hào)板9號(hào)板10號(hào)板11號(hào)板1號(hào)板169149125106907868605551502號(hào)板149145129109938070625753513號(hào)板1251291301171008675676157554號(hào)板1061091171201099482736762605號(hào)板909310010911410692827570686號(hào)板78808694106113106948680787號(hào)板687075829210611410910093908號(hào)板6062677382941091201171091069號(hào)板55576167758610011713012912510號(hào)板5153576270809310912914514911號(hào)板50515560687890106125149169（注釋：,）圖34 橫向分布系數(shù)計(jì)算由程序分別計(jì)算出1號(hào)至11號(hào)板的橫向分布影響線，并按最不利位置布載，求得兩車道情況下各板橫向分布系數(shù)，計(jì)算結(jié)果匯總于表33。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)考慮到人群荷載與汽車荷載效應(yīng)組合，因此跨中與/4處的荷載橫向分布系數(shù)： （2）支點(diǎn)處的可變作用橫向分布系數(shù)計(jì)算（杠桿原理法）2號(hào)板：， ； 3號(hào)板：， ；4號(hào)板：， ；5號(hào)板：， 6號(hào)板：， 其中3號(hào)板荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算見圖35. 圖35 支點(diǎn)處荷載橫向分布影響線及最不利布載圖（尺寸單位：cm）(3)支點(diǎn)到處的可變作用橫向分布系數(shù)（內(nèi)插法）表34 空心板的可變作用橫向分布系數(shù)荷載種類 荷載位置跨中及處支點(diǎn)汽車荷載人群荷載0（二）活載內(nèi)力計(jì)算（1）均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算表35 均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算 類型截面公路—Ⅰ級(jí)均布荷載（kN/m）人群（kN/m）影響線面積（㎡或m）影響線圖式30= l/4 1/2 1/23/32= 3l/16 3/4 l/4 1（2）計(jì)算沖擊系數(shù)A=， Ic=， G=11220N/，c=G/g=11220/=103NS3/，1010N/自振基頻：Hz則（1+）=（3）跨中彎矩，跨中剪力Ql/2計(jì)算由于雙車道不折減，故計(jì)算如下表表36 跨中彎矩與剪力組合表截面荷載類型或qr（kN/m）PK（kN）（1+）mcS（kNm或kN）SiSMl/4公路Ⅰ級(jí)3/16=人群————Ql/4公路Ⅰ級(jí)人群————（5）支點(diǎn)的剪力1）公路Ⅰ級(jí)支點(diǎn)剪力 圖36 支點(diǎn)剪力計(jì)算簡(jiǎn)圖橫向分布系數(shù)變化的區(qū)段的長(zhǎng)度：m變化區(qū)荷載重心處的內(nèi)力影響線坐標(biāo)為： =1=公路I級(jí)QO=+= kN2）支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力 作用效應(yīng)組合（一）按承載能力極限狀態(tài)組合（）表38 承載能力極限狀態(tài)組合序號(hào)荷 載類 型彎矩（kNm）剪力（kN）