【正文】 ………………………… 10 （三） 主梁作用效應組合 ………………………………………………………………… 15 三、預應力鋼束估算及其布置 ……………………………………………………………… 23 （一）跨中截面鋼束的估算 ……………………………………………………………… 23 （二） 預應力鋼筋的布置 ………………………………………………………………… 24 四、中 梁截面幾何特性計算 ………………………………………………………………… 27 五、持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計算 ………………………………………………… 29 （一）正截面承載力計算 ………………………………………………………………… 29 （二）斜截面承載力計算 ………………………………………………………………… 29 六、鋼束預應力損失估算 …………………………………………………………………… 31 （一）控制應力 con? 計算 ……………………………………………………… ………… 31 （二）鋼束應力損失計算 ………………………………………………………………… 31 1 預應力損失 1l? 計算 ………………………………………………………………… 31 2 預應力損失 2l? 計算 ………………………………………………………………… 32 3 預應力損失 4l? 計算 ………………………………………………………………… 33 4 預應力損失 5l? 計算 ………………………………………………………………… 34 5 預應力損失 6l? 計算 ………………………………………………………………… 34 七、應力驗算 ………………………………………………………………………………… 35 （一）短暫狀況的正應力驗算 …………………………………………………………… 35 （二）持久狀況的正應力計算 …………………………………………………………… 36 （三）持久狀況下的混凝土主應力驗算 …………………… …………………………… 37 八、抗裂性驗算 ……………………………………………………………………………… 40 (一 ) 短期效應組合作用正截面抗裂驗算 ……………………………………………… 40 （二 ） 短期效應組合作用斜截面抗裂驗算 ……………………………………………… 40 九、主梁變形（撓度）計算 ………………………………………………………………… 42 十、錨固局部承壓計算 ……………………………………………………………………… 42 十一、設計小結(jié) ……………………………………………………………………………… 45 2 第 1章 設計資料及構(gòu)造布置 一、 設計資料 計算跨徑： 30m 橋面凈空： 凈一 2 10m m m? ? ? ： 公路一 Ⅰ 級，人群荷載： /kN m ，人行道重力取 13 /kN m 。 混凝土：主梁用 C50，欄桿及橋面鋪裝用 C30。全梁配 4 束，抗拉強度標準值 1860pkf Mpa? ，抗拉強度設計值 1260pdf MPa? 。彈性模量 10pE MPa?? ；錨具采用夾板式群錨。 按后張法施工工藝制作橋梁，預制主梁時，預留孔道采用預埋金屬波紋管成型，鋼絞線采用 TD雙作用千斤頂兩端同時張拉，主梁安裝就位后現(xiàn)澆 60mm寬的濕接縫。 (1).交通部頒《公路工程技術(shù)指標》（ JTG B0120xx） ； (2).交通部頒《公路橋涵設計通用規(guī)范》（ JTG D6020xx）； (3).交通部頒《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（ JTG D6220xx） . 二、 橫截面布置 1. 主梁間距與主梁片數(shù) 主梁間距通常應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 ? 很有效，故在許可條件下適當加寬 T 梁翼板。凈一 2 10m m m? ? ?的橋?qū)掃x用 5 片主梁，如圖 11 所示： 3 1 2 53 4半跨中截面 半跨支截面橋梁橫斷面圖（單位：mm)橋梁縱斷面示意圖（單位：cm ) 圖 11 結(jié)構(gòu)尺寸圖（尺寸單位： mm） 2. 主梁跨中截面主要尺寸擬定 （ 1） 主梁高度 預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/151/25 之間，標準設計中高跨比約在 1/181/19 之間。 （ 2） 主梁截面細部尺寸 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，還應考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的要求，這里取預制 T 梁的翼板厚度為 150mm，翼板根部加厚到 250mm，以抵抗翼緣根部較大的彎矩。 4 同時從腹板本身的穩(wěn)定性條件出發(fā)，腹板厚度 不宜小于其高度的 1/15，因此取腹板厚度為200mm。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》對鋼束凈距及預留管道的構(gòu)造要求，初步擬定馬蹄寬度為 520mm，高度為 220mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度 150mm，以減小局部預應力。 （ 5） 檢驗截面效率指標 ? （希望 ? 在 以上） 上核心距： 2 5 .1 4 6 4 8(1 5 0 5 5 .5 1 )siuIK c mAy? ? ????? 187194807034 下核心距： 1 4 .7 7 2 7 97 0 3 4 5 5 .5 1xibIK c mAy? ? ???? 18719480 截面效率指標： ????? ? h KKK xsx 表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。橫截面的 T 梁翼板厚度沿跨長不變，為布置錨具的需要，在距離梁端 1980mm 范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。 四、 橫隔梁的設置 為減小對主梁設計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設置一道橫隔梁。中橫隔梁高為 1100mm，厚度為上部 170mm。 第 2章 主梁作用效應計算 根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱橫截面的布置，并通過可變荷載作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求出各主梁控制截面（一般取跨中，四分點，變化點截面和支點截面）的永久作用和最大 可變作用效應，然后再進行主梁作用效應組合。2 8 .8 7 3 6 0 .7 6 8 3 ( / )1 1 .3 5g k N m?? ○9 主梁橫隔板永久作用集度 2 1 7 .7 4 2 3 1 .5 3 6 2 ( / )1 1 .3 5g kN m?? （ 2） 二期永久作用 7 ○1 現(xiàn)澆 T 梁翼板集度： 0 .1 5 0 .3 2 2 5 2 .2 5 ( / )k N m? ? ? ? ○2 鋪裝 6cm 厚的混凝土三角墊層，橫坡 %： ( 0 .0 6 8 .5 4 .2 5 0 .0 1 5 4 .2 5 ) 2 5 1 9 .5 2 ( / )k N m? ? ? ? ? ? 2cm 瀝青鋪裝： 0 .0 2 8 .5 2 3 3 .9 1( / )kN m? ? ? 若將橋面鋪裝均攤給 5 片梁，則： ? ?1 (1 9 .5 2 3 .9 1 ) 4 .6 8 6 ( / )5g k N m??? ○3 欄桿 一側(cè)人行欄： /kNm 一側(cè)人行道： 13 /kNm 若將橋面兩側(cè)人行欄，防撞 欄，人行道分攤給 5 片主梁，則： ( 2 ) (1 .5 2 4 .9 9 1 3 / 2 ) 2 5 5 .2 0 4 ( / )g K N m? ? ? ? ? ? ○4 梁的在、二期永久作用集度 1 ( / )g k N m? ? ? ? 2. 永久作用效應 如圖 13 所示 ，設 x 為計算截面離左支座距離，并令 lx/?? 8 圖 13 永久作用效應計算圖 邊、主梁的永久作用效應計算表見表 12 表 12 邊梁永久作用效應 作用效應 跨中 四分點 支點 一期 彎矩 0 剪力 0 二期 彎矩 10216 0 剪力 0 ? 彎矩 0 剪力 0 二、 可變作用效應計算 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按《橋規(guī)》 條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計算結(jié)構(gòu)的基頻。 計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) cm 如前所述，本設計橋跨內(nèi)設五道橫隔板，具有可靠的橫向聯(lián)系，且橋的寬跨比10 ? ? ? ???lB 所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù) cm 。 對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度： cmt 2 20xx1 ??； 馬蹄部分的換算平均厚度：3 1522 ?? 如圖 1— 4 所示為 TI 的計算圖示， TI 的計算見表 14 圖 14 TI 計算圖示 表 14 IT 計算表 分塊名稱 )(cmbi )(cmti ii bt/ iC )10( 433 mtbcI iiiTi ??? 翼緣板① 腹板② 馬蹄③ ? 10 2）計算抗扭修正系數(shù) ? 對于本設計主梁的間距相同，并將主梁計算看成等截面，則有： 9 0 )10 (2 1 7 108 8 2 4 1)(11232???????? ?EEBlEIGI T?? 3）按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值： ???? 51 21i iiijaean ?? 梁數(shù) n=5，梁間距為 2m，則： 2222222521512 40)2()4(024.... maaai i ????????????? 計算所得的 ij? 值列于表 15 內(nèi) 表 15 ij? 值 梁號 1i? 2i? 3i? 4i? 5i? 1 2 3 4 5 4）計算荷載橫向分別系數(shù)： ①、 1 號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖 15 所示 由 11? 和 15? 繪制 1 號梁橫向影響線，如圖 15 所示。 圖 17 3 號梁橫向分布系數(shù) 故可變作用（汽車）的橫向分別系數(shù)為： ?cqm 可變作用（人群） ?crm （ 2）支點截面的荷載橫向分布系數(shù) m 如圖 18 所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進行布載： 3 號梁可變作用的橫向 分布系數(shù)可計算如下： 13 圖 18 支點截面的荷載橫向分布系數(shù) 對于 1 號梁：可變作用（汽車）： 4 3 7 7 ???oqm 可變作用（人群）： ?orm 對于 2 號梁：可變作用（汽車）： 7 1 2 )3 2 7 2 (21 ?????oqm 可變作用（人群）： 0?orm 對于 1 號梁：可變作用（汽車）： )(21 ?????oqm 可變作用（人群）： 0?orm 3. 各梁橫向分布系數(shù) 匯總（見表 16） 表 16 各梁可變作用橫向分布系數(shù) 1 號梁可變作用橫向分布系數(shù) 可變作用類型 cm om 公路 I 級 人群 2 號梁可變作用橫向分布系數(shù) 可變作用類型 cm om 公路 I 級 人群 0 14 3 號梁可變作用橫向分布系數(shù) 可變作用類型 cm om 公路 I 級 人群 0 車道荷載的取值 根據(jù)《橋規(guī)》，公路 — I 級的均布荷載標準值 kq 和集中荷載標準值 kP 為： )/( mKNqk ? 計算彎矩時， mKNPK /2 8 01 8 0)530(550 1 8 03 6 0 ?????? 計算剪力時， KNPK ??? 計算可變作用效應 在可變作用效應計算中，本設計對于橫向分布系數(shù)的取值做如下考慮：支點處橫向分布系數(shù)取 om ，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從 om 直線過度到 cm ，其余梁段均取 cm 。 截面內(nèi)力計算的一般公式： )()1( yPwqmS kjki ??? ??? 式中： S —— 所求截面的彎矩或剪力； )1( ?? —— 汽車荷載的沖擊系數(shù)，對于人群荷載不計沖擊系數(shù)； ? —— 多車道橋涵的汽車荷載折減系數(shù)； kq —— 車道荷載的均 布荷載標準值； jw —— 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應的同號影響線面積； kP —— 車道荷載的集中荷載標準值； y —— 所加載影響線中一個最大影響線峰值； 前面已經(jīng)求得： ?? ，所以 ??? ， 1?? ； ①、 1 號梁 可變作用（汽車）效應 mKNM /) ( a x ????? ??????? 15 圖 19 跨中截面各梁作用效應計算圖 KNV ) ( a x ??????? ????????