【正文】 橫向分布影響線的零點至①號梁位的距離為x,可按比例關(guān)系求得：；解得x=并據(jù)此計算出對應(yīng)個荷載點的影響線豎標(biāo)和。根據(jù)《橋規(guī)》要求，對汽車荷載還必須考慮沖擊力的影響。 ①號主梁恒載內(nèi)力內(nèi)力 截面位置剪力Q彎矩M = 活載內(nèi)力計算由于上述橋梁屬于單車道小橋，不考慮人行道荷載，所以活載內(nèi)力主要由可變荷載中的汽車荷載產(chǎn)生。主梁和橫隔梁、混凝土面層的重度均為25。 預(yù)制梁跨中截面圖 主梁跨中截面何特性計算表 分塊號分塊面積Ai()分塊面積形心至上緣的距離yi(cm)分塊面積對上緣靜距 Si=Ai*yi(cm3)=ysyi(cm)分塊面積自身的慣性矩Ix=Ai(ysyi )2(cm4)分塊面積對截面形心的慣性矩Ii (cm4)(1)(2)(3)=(1)*(2)(4)(5)(6)= (1)*(4)①105644224105②660105③16965389888105④64105⑤57611566240105合計=4052 = 主梁內(nèi)力計算主梁的內(nèi)力計算包括恒載內(nèi)力計算和活載內(nèi)力計算。為了翼板與腹板連接和順，在截面轉(zhuǎn)角處設(shè)置圓角，以減小局部應(yīng)力和便于脫模。(5)橫隔梁設(shè)置為了增強主梁間的橫向連接剛度，除設(shè)置端橫隔梁外，還設(shè)置3片中橫隔梁，間距為4，共5片，采用開洞形式,。(3)翼板尺寸擬定翼板的高度由主梁間距決定,考慮主梁間必須留工作縫,施工縫寬2cm。腹板高度80cm。②主梁腹板厚度在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構(gòu)造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。由《公預(yù)規(guī)》 (留2 cm工作縫，T梁上翼沿寬度為148cm),片數(shù)為3片。 橫截面布置(1)主梁間距和主梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)ρ很有效，故在許可的條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。(8)設(shè)計依據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTGD622004以下簡稱《公預(yù)規(guī)》。鋼板和角鋼：制作錨頭下支承墊板、支座墊板等均用普通A3碳素鋼，主梁間的聯(lián)接用16Mn低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板。預(yù)應(yīng)力鋼束：采用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線,抗拉強度,彈性模量,張拉控制應(yīng)力,。T梁鉸縫、搭板等構(gòu)件采用C40混凝土。2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計資料和結(jié)構(gòu)尺寸 設(shè)計資料 (1)設(shè)計跨徑：（墩中心距離），簡支梁計算跨徑(相鄰支座中心距離)?？傊?，今后拱橋仍將是我國公路橋梁的一種主要形式。為了節(jié)約勞動力、加快施工進度，可采用預(yù)制構(gòu)件及無支架施工。 預(yù)應(yīng)力空心板橋 石拱橋拱橋的跨越能力大，能充分做到就地取材，與鋼橋和鋼筋混凝土梁式橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥；能耐久，而且養(yǎng)護費用少，承載能力大；外形美觀，構(gòu)造較簡單，尤其是圬工拱橋，技術(shù)容易掌握，有利于廣泛采用?？招陌遢^同跨徑的實心板質(zhì)量輕，運輸安裝方便，而建筑高度又較同跨徑的T梁小，～。板橋跨徑超過一定限度時，截面的增高使自重加大。板橋大多為小跨徑。對于高等級公路和城市立交工程，板橋又以機易滿足斜、彎、坡及S形、喇叭形等特殊要求的特點而受到重視。我國預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的常用跨徑載40m以下。簡支梁的設(shè)計主要受跨中正彎距的控制。它的結(jié)構(gòu)簡單，最易設(shè)計成各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑胡裝配式結(jié)構(gòu)；施工工序少，架設(shè)方便；造價比較低，施工周期相對其它橋梁要短；結(jié)構(gòu)美觀，安全性好；在多孔簡支梁橋中，由于各跨構(gòu)造和尺寸劃一，可簡化施工管理工作，降低施工費用；因相鄰橋孔各自單獨受力，橋墩上需要設(shè)置相鄰簡支梁的兩個基本點支座；簡支梁橋的構(gòu)造較易處理而常被選用。地震烈度為6度區(qū)。1 工程概況及橋型方案比選 工程概況 基本條件本工程位于隆回縣橫板橋鎮(zhèn)。 隆回縣東南橋河床斷面標(biāo)高(m)樁號100113133153173190地面高程 地質(zhì)條件，承載力基本容許值為300KPa，卵石層以下6m為中風(fēng)化碳質(zhì)灰?guī)r，承載力基本容許值為2000KPa。 某農(nóng)村渡改橋河床斷面標(biāo)高圖（單位：m） 編制方案和擬定橋型圖示 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋簡支梁橋是梁橋中應(yīng)用最早、使用最廣泛的一種橋型。簡支梁橋的靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形等的影響，因而能在地基較差的橋位上建橋。在鋼筋混凝土簡支梁橋中，經(jīng)濟合理的常用跨徑在20m以下。 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋 預(yù)應(yīng)力空心板橋板橋的承重結(jié)構(gòu)是矩形截面的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土板，其主要特點是構(gòu)造簡單，施工方便，而且建筑高度較小。從力學(xué)性能上分析，位于受拉區(qū)域的混凝土材料不但不能發(fā)揮作用，反而增大了結(jié)構(gòu)的自重，當(dāng)跨度稍大時就顯得笨重而不經(jīng)濟。從橋梁空心板橋的發(fā)展來看，空心板橋所用水泥相對較少，所用鋼材比T梁要大，16m至20m都用先張法預(yù)應(yīng)力空心板橋，其高跨比在1/18左右，板寬一般是1m。預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋常用跨徑范圍為8～16m。板橋以它美觀的結(jié)構(gòu)和可靠的安全性，以及較短的施工周期和較少的造價，從而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)階段的中小橋。如果要在地質(zhì)條件不好的地區(qū)修建拱橋時，就可從結(jié)構(gòu)體系上、構(gòu)造形式上采取措施，或利用輕質(zhì)材料來減輕結(jié)構(gòu)物的自重，或設(shè)法提高地基承載能力等。這些措施更加擴大了拱橋的使用范圍，提高了拱橋的跨越能力。 石拱橋 技術(shù)經(jīng)濟比較和最佳方案的確定觀橋梁的發(fā)展，從安全考慮石拱橋用的已經(jīng)越來越少；空心板橋安全性比石拱橋要高，但比起梁橋又稍差；連續(xù)梁橋?qū)蛳聝艨找蟾?，造價高；預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋在小橋中用途最廣，由于T梁可以預(yù)制，施工速度比同類型橋梁要快等許多優(yōu)點，經(jīng)過上述方案的比較，決定采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋。(2)荷載：公路—II級(3)設(shè)計行車車速：20km/h(4)坡度：縱坡1%,橫坡2%(5)設(shè)計洪水頻率：1/100(6)航度等級：無(7)材料及工藝：混凝土：主梁采用C40混凝土,橋面鋪裝層采用C40防水混凝土。防撞欄桿采用C30混凝土。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的用HRB335,Rbg=335Mpa,小于12mm采用R235,Rbg=235Mpa。按后張法工藝制作主梁，采用45號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的錐形錨具，錐形錨具外徑110mm，高度53mm，錨孔直徑57mm；預(yù)留孔道采用直徑50mm抽拔橡膠管?！豆窐蚝O(shè)計通用規(guī)范》JTGD602004以下簡稱《橋規(guī)》。但標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計主要為配合各種橋面寬度，使橋梁標(biāo)準(zhǔn)化而采用統(tǒng)一的主梁間距。(2)主梁尺寸擬定①主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15~1/25， m。標(biāo)準(zhǔn)圖的T梁腹板厚度均取16cm。在跨中區(qū)段,鋼束主要布置在梁的下緣,以形成較大的內(nèi)力偶臂,故在梁腹板下部設(shè)置馬蹄,以利數(shù)量較多的鋼束布置,設(shè)計實踐表明馬蹄面積與截面面積以10%～20%為宜,馬蹄寬32cm,高18cm。(4)橫截面沿跨長度變化橫截面沿跨長變化,主要考慮預(yù)應(yīng)力鋼束在梁內(nèi)布置的要求,以及錨具布置的要求,故為配合鋼束的彎起而從四分點開始向支點逐漸抬高,同時腹板的寬度逐漸加厚。T型梁翼板厚度為8cm，翼板根部加到18cm以抵抗翼緣根部較大彎矩。根據(jù)以上擬定的主梁尺寸,進行主梁截面幾何特性計算,為主梁內(nèi)力計算做好準(zhǔn)備,跨中。計算的控制截面右跨中、四分點、變化點和支點截面。 恒載內(nèi)力計算(1)恒載集度主梁：橫隔梁：對于邊主梁 對于中主梁 橋面鋪裝層：欄桿：作用于邊主梁的全部恒載集度g為：作用于中主梁的全部恒載集度g為： (2)恒載內(nèi)力計算邊主梁的彎矩和剪力，用材料力學(xué)中的公式計算。主梁活載內(nèi)力計算分為兩步：第一步求某一主梁的荷載橫向分布系數(shù)m；第二步應(yīng)用主梁內(nèi)力影響線，將荷載P乘以橫向分布系數(shù)后，在縱向按不利位置的內(nèi)力影響線上加載，求得主梁最大活載內(nèi)力。(1) 支點截面的荷載橫向分布系數(shù)，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線進行布載，①號、②號梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計算如下：①號主梁活載橫向分布系數(shù) 公路—II級： ②號主梁活載橫向分布系數(shù) 公路—II級： 　支點的橫向分布系數(shù)計算圖示（尺寸單位：cm）(a)橋梁橫截面；（b)①號梁橫向影響線；（c)②號梁橫向影響線(2)跨中的荷載橫向分布系數(shù)，此橋設(shè)有剛度強大的橫隔梁，且承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為　　　　　　　　　　　故可按偏心壓力法來計算橫向分布系數(shù)，其步驟如下：①求荷載橫向分布影響線豎標(biāo)本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù) n=3，則則①號主梁在兩個邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為： 則②號主梁在兩個邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為： ②繪出荷載橫向分布影響線在最不利位置布載，其中Δ為0。③計算荷載橫向分布系數(shù)在中間橫隔梁剛度相當(dāng)大的窄橋上，在沿橫向偏心布置的汽車荷載作用下，總是靠近汽車荷載一側(cè)的邊主梁受載最大。則①號梁的活載橫向分布系數(shù)分別計算如下：汽車荷載 則②號梁的活載橫向分布系數(shù) 求得①號主梁和②號主梁的各種荷載橫向分布系數(shù)后，就可得到各類荷載分布至該梁的最大荷載值?！『奢d橫向分布系數(shù)匯總梁號荷載位置公路－II級①號主梁跨中支點梁號荷載位置公路－II級②號主梁跨中支點(3)計算活載內(nèi)力在活載內(nèi)力計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載彎距時，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變化的來計算。計算跨中截面最大彎距及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎距采用直接加載求活載內(nèi)力，計算公式為：對于汽車荷載：① 　均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算類型截面公路—II級均布荷載影響線面積(或m)影響線圖示====②公路—II級集中荷載計算計算彎距效應(yīng)時：計算剪力效應(yīng)時：③計算沖擊系數(shù)和車道拆減系數(shù)按《橋規(guī)》。④計算①號主梁的 、。⑤計算支點截面荷載最大剪力。它就是將各種作用效應(yīng)乘以相應(yīng)的系數(shù)后，按《橋規(guī)》規(guī)定進行效應(yīng)組合而得到的內(nèi)力值。①號主梁截面的彎矩 ①號主梁截面的彎矩 ①號主梁截面的剪力 ①號主梁支點截面的剪力 ②號主梁截面的彎矩 ②號主梁截面的彎矩 ②號主梁截面的剪力 ②號主梁支點截面的剪力 彎矩和剪力包絡(luò)圖根據(jù)上述主梁內(nèi)力組合繪制①號主梁和②。以下就跨中截面在各種荷載組合下，分別按照上述要求對各主梁所需的鋼束數(shù)進行估算，并且按這些鋼束數(shù)的多少確定各梁的配束。(1) 按使用階段的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)對于簡支梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時，則得到鋼束數(shù)n的估算公式：式中：—使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩； —與荷載有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，在這里??；—一根49φs5的鋼束截面積，即。①號梁②號梁 (2) 按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強度時，應(yīng)力圖式呈矩形，預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強度，則鋼束數(shù)的估算公式為：式中：——經(jīng)荷載組合并提高后的跨中計算彎矩； ——估計鋼束群重心到混凝土合力作用點力臂長度的經(jīng)驗系數(shù)，在這里??；——主梁有效高度，即。 預(yù)應(yīng)力鋼束布置(1) 確定跨中及錨固端截面的鋼束布置本例采用直徑5cm波紋管，對于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束重心偏心距大些。對于錨固端截面，鋼束布置考慮以下兩方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束重心盡可能靠近截面形心，使界面均勻受壓；二是考慮錨頭布置得可能性，以滿足張拉操作方便等要求。(2) 鋼束起彎角和線形的確定確定鋼束起彎角時，既要顧到因其彎起所產(chǎn)生的豎向剪力有足夠的數(shù)量，又要考慮到由其增大而導(dǎo)致摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。相應(yīng)的鋼束豎向間距為30cm。(3) 鋼束幾何計算錨固點到支座中線的水平距離，由圖可知求得一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端張拉的工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角進行計算。)曲線段長(cm)直線段長(cm)鋼束有效長(cm)鋼束預(yù)留長(cm)鋼束總長(cm)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)=(5)+ (6