【正文】 +⑤) ⑦短期組合③+④ ⑧極限組合 第三章 預(yù)應(yīng)力剛束數(shù)量及其布置 預(yù)應(yīng)力剛束數(shù)量的估算本設(shè)計(jì)采用后張法施工工藝，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，即承載力、變形及應(yīng)力等要求，在配筋設(shè)計(jì)時(shí)，要滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。 可變作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 可變作用沖擊效應(yīng)： 3）計(jì)算支點(diǎn)截面的最大剪力：支點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)的計(jì)算圖式見26。 表24 1號(hào)梁可變作用橫向分布系數(shù)可變作用類型公路Ⅱ級(jí)（3） 車道荷載的取值 公路Ⅱ級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載的標(biāo)準(zhǔn)值分別為 計(jì)算彎矩時(shí)， 計(jì)算剪力時(shí)， （4）計(jì)算可變作用效應(yīng)： 在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值作如下處理：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取，從支點(diǎn)至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取，本設(shè)計(jì)在計(jì)算跨中截面、四分點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面時(shí)，均考慮了荷載橫向分布系數(shù)沿橋梁跨徑方向的變化。按照最不利方式布載（如圖22），并按相應(yīng)影響線坐標(biāo)值計(jì)算橫向分布系數(shù)。 ①計(jì)算主梁的抗彎及抗扭慣性距I和IT 抗彎慣性矩I在前面已求得： 對(duì)于T型截面，抗扭慣性矩可近似的按下式計(jì)算： (21) 式中bi，ti為相應(yīng)的單個(gè)矩形截面的寬度和高度； ci 為矩形截面抗扭剛度系數(shù)， m為梁截面劃分成單個(gè)矩形的個(gè)數(shù) 對(duì)于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度 馬蹄部分的換算平均厚度 IT的計(jì)算見表22 表22 IT的計(jì)算表分塊名稱bi/cmti/cmti/biciIT/m4翼緣板250腹板20馬蹄46Σ②計(jì)算抗扭修正系數(shù)β 本設(shè)計(jì)主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得： ξ=,取G=。分別計(jì)算兩車道和三車道的布載，取最不利情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。m0剪力/kN0 （1）沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)計(jì)算： 其中。m0剪力/kN0二期彎矩/kN （1）永久作用集度1）預(yù)制梁自重①跨中截面段主梁自重（五分點(diǎn)截面至跨中截面，） ②馬蹄抬高與腹板變寬梁的自重近似計(jì)算（長(zhǎng)4m）主梁端部截面面積A= ③支點(diǎn)段梁自重長(zhǎng)（） ④邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： 端橫隔梁體積： 半跨內(nèi)橫梁自重： ⑤主梁永久作用集度： 2）二期恒載 ①翼緣板中間濕接縫集度： ②邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 一片中橫隔梁體積： 一片端橫隔梁體積： 故 ③橋面鋪裝層： 8cm厚防水混凝土鋪裝： 8cm厚瀝青混凝土鋪裝：將橋面鋪裝均分給6片主梁，則 ④防撞欄： 將兩側(cè)防撞欄均分給6片主梁，則 ⑤邊梁二期永久作用集度 （2）永久作用效應(yīng)：參照下圖21，設(shè)a為計(jì)算截面至左支座的距離，令。根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱，橫斷面的布置，計(jì)算可變作用下荷載橫向分布系數(shù)，求出各主梁控制截面（取跨中、四分點(diǎn)及支點(diǎn)截面）的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，再進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合（標(biāo)準(zhǔn)組合、短期組合和極限組合）。表1 跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai（cm2）分塊面積形心至上緣距離yi（cm）分塊面積至上緣凈距Si=Aiyi（cm3）分塊自身慣距Ii(cm4)di=ysyi（cm）分塊面積對(duì)截面形心的慣距Ix=Aid2i（cm4）I=Ii+Ix（cm4）（1）（2）（3）=（1）（2）（4）（5）（6）=（1）（5）2（7）=（4）+（6）大毛截面（含濕接縫）翼板3750三角承托500腹板3000902700005625000下三角169馬蹄1150204125Σ8569小毛截面（不含濕接縫）翼板27002025050625三角承托500腹板3000902700005625000下三角169馬蹄1150204125Σ7519大毛截面形心至上翼緣距離ys小毛截面形心至上翼緣距離ys檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)ρ：上核心距：下核心距：截面效率指標(biāo)：上述計(jì)算表明，初擬的主梁跨中截面上合理的。端橫隔梁與主梁同高。本設(shè)計(jì)考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按二層布置，一層最多排兩束，同時(shí)還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，初擬馬蹄寬度為460mm，高度為250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度為130mm，以減少局部應(yīng)力。本設(shè)計(jì)腹板厚度取200mm。本設(shè)計(jì)預(yù)制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。本設(shè)計(jì)取用1900mm的主梁高度是比較合適的。+2。（3）主梁斷面：主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，放在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。 （1）本設(shè)計(jì)為連續(xù)T型梁。錨具變形和鋼束回縮量為6mm（單端）。=。C，同時(shí)需考慮不均勻溫差；，橋面鋪裝采用8cm厚防水混凝土 8cm厚瀝青混凝土。體系均勻升溫20186。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）335米T型梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第一章 梁橋設(shè)計(jì)基本資料及構(gòu)造布置 設(shè)計(jì)資料 （1）橋梁跨徑及橋?qū)? 1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑：35m（墩中心距離） 2）主梁全長(zhǎng)： 3）計(jì)算跨徑：34m 4）橋面凈空：凈14+2（防撞欄）。 （2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1）設(shè)計(jì)荷載：公路I級(jí) 2）環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：I類環(huán)境3） 設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí) （3）設(shè)計(jì)規(guī)范1）公路橋梁設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D6020042）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D6220043）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D6320074）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTG B012003上部結(jié)構(gòu)混凝土采用C50，橋面鋪裝及下部結(jié)構(gòu)采用C30；預(yù)應(yīng)力鋼筋采用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa的低松弛鋼絞線，張拉控制應(yīng)力取為，預(yù)應(yīng)力筋的錨固方式為群錨，按后張法施工。C和降溫20186。預(yù)應(yīng)力管道采用鋼波紋管成形，管道摩擦系數(shù)181。管道偏差系數(shù)k=。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重度按26kN/m3計(jì)，普通鋼筋混凝土重度按25kN/m3計(jì)，瀝青混凝土重度按23kN/m3計(jì)。 （2）橋面板橫坡度假定為和橋面橫坡度相同，假設(shè)為平坡。本設(shè)計(jì)主梁翼板寬度為2500mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、吊裝階段的小截面（）和運(yùn)營(yíng)階段的大截面（）。預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15～1/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比在1/18～1/，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)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。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，設(shè)計(jì)實(shí)踐表明，馬蹄面積占截面總面積的10%～20%為合適。 （4）橫隔梁設(shè)置：在四個(gè)五分點(diǎn)及梁端共設(shè)置六道橫隔梁。 繪制T型梁的跨中及端部截面見圖11和圖12.計(jì)算截面幾何特征，計(jì)算時(shí)可將整個(gè)主梁截面劃分為n個(gè)小塊面積進(jìn)行計(jì)算，跨中截面幾何特征列表計(jì)算。第2章 主梁作用效應(yīng)計(jì)算 主梁的作用效應(yīng)計(jì)算包括永久作用效用和可變作用效應(yīng)。本設(shè)計(jì)僅以邊梁作用效應(yīng)為例進(jìn)行計(jì)算。主梁彎矩M和剪力V的計(jì)算公式分別為 圖21 永久作用效應(yīng)計(jì)算圖永久作用效應(yīng)計(jì)算見表21 表21 邊梁永久作用效應(yīng)計(jì)算表作用效應(yīng)跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)C=C=C=0一期彎矩/kNm0剪力/kN0Σ彎矩/kN≤?≤14，故可用下式計(jì)算出汽車荷載沖擊系數(shù)： 當(dāng)車道數(shù)大于兩車道時(shí)，應(yīng)進(jìn)行車道折減，三車道折減22%，但折減后不得小于兩車道的計(jì)算結(jié)果。（2）計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù) 1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc由于此橋在跨度內(nèi)設(shè)有兩道橫隔梁，具有可靠的橫向連貫性，承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為：，所以采用剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布力系數(shù)mc。則③按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值式中：n=6，計(jì)算所得的值列于表23內(nèi) 表23 的計(jì)算表梁號(hào)1 23④計(jì)算橫向分布系數(shù)：荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算中包含了車道折減系數(shù)。三車道 兩車道 ，故 2）支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)：如下圖23所示，按杠桿原理法繪制支點(diǎn)截面荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，1號(hào)梁可變作用分布系數(shù)可以計(jì)算如下： 可變作用（汽車）： 橫向分布系數(shù)見表24。 1）計(jì)算跨中截面的最大彎矩和最大剪力：計(jì)算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直線加載求可變作用效應(yīng)，如下圖24所示，可變效應(yīng)為： 不計(jì)沖擊 （22） 沖擊效應(yīng) （23） 式中 —所求截面汽車標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力； —車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； —車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值； —影響線上同號(hào)區(qū)段的面積； —影響線上最大豎坐標(biāo)值；可變作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 可變作用沖擊效應(yīng) 2） 計(jì)算四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力：四分點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)的計(jì)算式見下圖25?？勺冏饔茫ㄆ嚕?biāo)準(zhǔn)效應(yīng) 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) 根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(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，見表25。以下就以跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并按這些估算的鋼束數(shù)確定主梁的配筋數(shù)量。對(duì)于T形截面簡(jiǎn)支梁，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù)的估算公式 （31）式中：Mk —使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按主梁作用應(yīng)組合表取用；C1 —與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路—Ⅱ級(jí)，C1 ；—一束12? j ，故 △Ap = cm2 。本設(shè)計(jì)采用的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為MPa，彈性模量。則： 根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)估算的剛束數(shù)量在4根左右，故鋼筋數(shù) （1）跨中截面及錨固端截面的鋼束位置 1）在對(duì)跨中截面進(jìn)行鋼束布置時(shí)，應(yīng)保證預(yù)留管道的要求，并使鋼束的重心偏心距盡量大。對(duì)于錨固端截面，應(yīng)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，而且要考慮錨具布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。錨具端截面布置的鋼束如圖31所示，鋼束群重心至梁底距離為： 下面應(yīng)對(duì)鋼束群重心位置進(jìn)行復(fù)核，首先需計(jì)算錨固端截面的幾何特性。表31 錨固端截面幾何特性計(jì)算表 分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心至上緣距離yi分塊面積對(duì)上緣靜矩Si=Aiyi分塊面積的自身慣性矩Iidi=ysyi分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩Ix=Aid2iI=Ii+Ixcm2cmcm3cm4cmcm4cm4翼板 三角承板 腹板 ∑