【正文】 m,查表得：V0＝，V0′＝∵V0＝Vz﹥V0 ，＝，B＝4m，＝（+）1/2＝η＝＝＝hb＝（V0 V0′）（V/ V0）n =（）（） ＝ 總沖刷深度hs＝hp+ hb＝+＝不考慮標(biāo)高因素，＝百年一遇底設(shè)計(jì)流量為Qs＝4976立方米/秒，設(shè)計(jì)水位16米。橋前最大壅水高度，橋下壅水高度米。（按《橋規(guī)》）。 第二章 方案比選 方案一：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁（錐型錨具） 基本構(gòu)造布置（一）設(shè)計(jì)資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（墩中心距），全橋共：480米，分12跨，主梁全長(zhǎng)：，橋面凈空：凈—9米，2，計(jì)算跨徑：。本橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋，錐形錨具；混凝土：主梁采用40號(hào)混凝土，人行道、欄桿及橋面鋪裝用20號(hào)混凝土；預(yù)應(yīng)力鋼筋：冶金部TB—64標(biāo)準(zhǔn)的5㎜碳素鋼絲，每束32根。全橋分八跨，每跨均采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑60m。橋墩為重力式橋墩，橋臺(tái)為U型橋臺(tái)。,。拱箱尺寸擬定如圖11：圖41）拱箱寬度：由構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和起吊能力等因素決定，一般為130～160cm。2）拱壁厚度：預(yù)制箱壁厚度主要受震搗條件限制，按箱壁鋼筋保護(hù)層和插入式震動(dòng)棒的要求，一般需有10cm，若采用附著式震搗器分段震搗，可減少為8cm,取8cm。4）底板厚度：6～14cm。這里取10cm。6）現(xiàn)澆頂部混凝土厚度：一般不小于10cm，這里取10cm。橫隔板應(yīng)預(yù)留人行孔，以便于維修養(yǎng)護(hù)。（3）橋面鋪裝及縱橫坡度 橋面采用瀝青混凝土橋面鋪裝。為了排除橋面積水，橋面設(shè)置預(yù)制混凝土集水井和φ10cm鑄鐵泄水管，布置在拱頂實(shí)腹區(qū)段。（4）施工方法 采用無(wú)支架纜索吊裝施工方法，拱箱分段預(yù)制。方案的最終確定：經(jīng)考慮，簡(jiǎn)直梁的設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，受力的點(diǎn)明確，比較適合初學(xué)者作為畢業(yè)設(shè)計(jì)用，因此我選著了方案一。設(shè)計(jì)荷載汽—20，掛—100，兩側(cè)人行道、 kN/ kN/m。（二）橫截面布置本設(shè)計(jì)采用公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖40米跨徑的定型設(shè)計(jì)，因此主要尺寸已經(jīng)大致定下，以下為初步選定截面尺寸。（三）橫隔梁的布置由于主梁很長(zhǎng)，為了減小跨中彎矩的影響，全梁共設(shè)了五道橫隔梁，分別布置在跨中截面、兩個(gè)四分點(diǎn)及梁端. 恒載集度 （由于一直到這里，我的設(shè)計(jì)均參照《預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋算例》，故恒載集度已知，結(jié)果如下：邊主梁的恒載集度為： g1= KN/m. 中主梁的恒載集度為： KN/m （2）第二期恒載 欄 桿：g!1)= 人行道：g(2)= 橋面鋪裝層(見(jiàn)圖3): g(4)=[(+)+(+)]24 = 若將各恒載均攤給7片主梁，則： g2=（+++）= 恒載內(nèi)力 如圖6所示，設(shè)x為計(jì)算截面離左支座的距離并令則主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為：1 恒載內(nèi)力計(jì)算見(jiàn)表2恒載內(nèi)力計(jì)算表 表2計(jì)算數(shù)據(jù)L=項(xiàng)目g1跨中四分點(diǎn)變化點(diǎn)四分點(diǎn)變化點(diǎn)支點(diǎn)0第一期恒載第二期恒載（二）活載內(nèi)力計(jì)算沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù)對(duì)汽—20，1+u=,其他活載不計(jì)。計(jì)算最小橋孔凈長(zhǎng)Lj＝。本橋設(shè)計(jì)水位：16米。其中IT=103m4，I=，查《橋梁工程》表251，n=7時(shí)，ξ=，并取G=∴ 求出一號(hào)梁在兩個(gè)邊主梁的橫向分不影響線豎標(biāo)值為： 圖5計(jì)算荷載橫向分布系數(shù) 如圖8所示4號(hào)梁的橫向影響線和最不利布載，因?yàn)楹茱@然1號(hào)梁的橫向分布系數(shù)最大，故只需計(jì)算1號(hào)梁的橫向分布系數(shù)：汽20： 掛100： 人群荷載： 支點(diǎn)截面的橫向荷載分布系數(shù)計(jì)算，該截面用杠桿原理法計(jì)算，繪制荷載橫向影響線并進(jìn)行布載如下圖 汽20： 掛100： 人群荷載： 活載的內(nèi)力計(jì)算主要考慮的是最不利荷載布置時(shí)的主梁各截面受力情況，其中包括最大彎矩及最大剪力作用時(shí)的截面內(nèi)力值：祥見(jiàn)下表: 1號(hào)梁跨中截面最大內(nèi)力計(jì)算表類(lèi)別汽20掛1001+μmc最大彎矩及相應(yīng)剪力Pi6012012070130250250250250yi相應(yīng)Q（KN）相應(yīng)Q（KN）335484201號(hào)梁內(nèi)力值最大剪力及相應(yīng)彎矩合力P2120+60=3002504=1000YPy267081201號(hào)梁內(nèi)力值 1號(hào)梁支點(diǎn)最大剪力計(jì)算表 荷載類(lèi)別汽20掛100人群1+μPi601201207013070130250250250250q=yi971611039010152123313004975667y人=mi753635783726073Qmax=（1+μ）∑Piyimi=（KN）各個(gè)截面的荷載均已求出，因此可以得出每個(gè)截面的最大內(nèi)力值，以下即為主梁的恒載組合： 主梁內(nèi)力組合表序號(hào)荷載類(lèi)別跨中截面四分點(diǎn)截面變化點(diǎn)截面支點(diǎn)截面Mmax Qmax Mmax Qmax MmaxQmaxQmax 1第一期恒載02第二期恒載03總恒載=1+204人群5汽206掛1007汽+人8恒+汽+人9恒+掛10Si2851109491449311Sj12(7)/Si35%100%36%42%36%17%38%1333%100%33%25%34%13%32%14提高后的Si47715提高后的Sj第四章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 1．按使用階段的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù) 式中：M—使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩，按表10取用； C1—與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于汽20，C1=；對(duì)于掛100， 取C1=； —一根32φs5的鋼束截面積，即：=32π φs5碳素鋼絲的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，=1600MPa； ks—上核心距，在前以算出ks=； ey—鋼束偏心距，初估ay=17cm，則 ey=yxay== （1）對(duì)（恒+汽+人）荷載組合 （2）對(duì)（恒+掛）荷載組合 2．按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù) 式中：Mj—經(jīng)荷載組合并提高后的跨中計(jì)算彎距，按表9取用； C2—估計(jì)鋼束群重心到混凝土合力作用點(diǎn)力臂長(zhǎng)度的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)， 汽20：C2 =，掛100：C2 =； h0—主梁有效高度，即h0=hay==（1） 對(duì)于荷載組合Ⅰ （2） 對(duì)于荷載組合Ⅲ 為方便鋼束布置和施工，各主梁統(tǒng)一確定為10束。 （2）對(duì)于錨固截面，為了方便張拉操作，將所有鋼束都錨固在梁端，所以鋼束布置要考慮到錨頭布置的可能性以滿足張拉要求，也要使預(yù)應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓。 鋼束位子的確定（1）彎起角度的確定：上部：12下部：（3） 彎起點(diǎn)的確定：A1=a2=3930*=A3=a4=A5=a6=A7=A8=A9=(4)各截面鋼束位子彎起點(diǎn)到跨中的距離鋼束號(hào)彎起高度角度cossinRX1，216363，45，67535712812912 鋼束中心到下邊緣的距離截面鋼束號(hào)XRCA0A四 分 點(diǎn)N1，N2　　　N3，N4　　　N5，N6　　　N7N8N9變 化 點(diǎn)N1，N2N3，N4N5，N6N7N8N9支 點(diǎn) N1，N2N3，N4N5，N6N7N8+07N9預(yù)應(yīng)力損失值因梁截面位置不同而有差異，選四分點(diǎn)截面（即有直線束又有曲線束通過(guò)）計(jì)算。 σs2計(jì)算表 表17項(xiàng)目N1,N2N3,N4N5,N6N7N8N9N10l（mm）（見(jiàn)表12）39600395403947939753396833964139544（MPa）60698（σs4見(jiàn)表18） 后張法梁當(dāng)采用分批張拉時(shí)，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，根據(jù)《橋規(guī)》定，計(jì)算公式為： σs4=ny∑△σhl式中：∑△σhl—在先張拉鋼束重心處，由后張拉各批鋼束而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，可按下式計(jì)算： 式中：Ny0、My0—分別為鋼束錨固時(shí)預(yù)加的縱向力和彎矩； eyi—計(jì)算截面上鋼束重心到截面凈軸的距離，eyi=yjxai，其yjx值見(jiàn)表15所示，ai值見(jiàn)表13（σs5） 按規(guī)范，對(duì)于作超張拉的鋼絲束由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算： σs5==1200=54MPa（σs6） 按規(guī)范，計(jì)算公式如下： 式中：σs6—全部鋼束重心處的預(yù)應(yīng)力損失值； σh—鋼束錨固時(shí)，在計(jì)算截面上全部鋼束重心處由預(yù)加應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失）產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，并根據(jù)張拉受力情況，考慮主梁重力的影響； μ—配筋率，； A—為鋼束錨錨固時(shí)相應(yīng)的凈截面積Aj，見(jiàn)表15； ρA=1+eA2/r2 eA—鋼束群重心到截面凈軸的距離ej，見(jiàn)表15 r—截面回轉(zhuǎn)半徑r2=Ij/Aj； 加載齡期為τ時(shí)的混凝土徐變系數(shù)終值； 自混凝土齡期τ開(kāi)始的收縮應(yīng)變終值； =式中：Ah—主梁混凝土截面面積； u—與大氣接觸的截面周邊長(zhǎng)度。 設(shè)中性軸到截面上緣距離為x，則： 即 KN式中：b=16cm，h2‘=8cm，h1‘=12cm，Ra=，得 x=。 （3）驗(yàn)算正截面強(qiáng)度 按規(guī)范，計(jì)算公式為： 式中：γc—混凝土安全系數(shù)。 2）斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 根據(jù)規(guī)范，若符合下列公式要求時(shí)，則不需要進(jìn)行斜截面抗剪計(jì)算： Qj≤式中：R1—混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）； Qj、b、h0的單位同上述說(shuō)明一致。 計(jì)算公式為： c=式中：m—斜截面頂端正截面處的剪跨比，m=M/Qh0，當(dāng)m，取 m= Q—通過(guò)斜截面頂端正截面內(nèi)由使用荷載產(chǎn)生的最大剪力； M—相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩； h0—通過(guò)斜截面受壓區(qū)頂端截面上的有效高度，自受拉縱向主鋼筋的合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（以cm計(jì)）