【正文】 作用橫向分布系數(shù)可變作用 公路Ⅱ級人群 圖6支點的橫向分布系數(shù)計算圖式（尺寸單位：mm）根據(jù)《橋規(guī)》，公路Ⅰ級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：=（kN/m）計算彎矩時：= 316（kN）計算剪力時：=316=（kN）在可變作用效應(yīng)計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮，支點處橫向分布系數(shù)取 m0，從支點至第一根梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到mc，其余梁段均取mc。圖7跨中截面作用效應(yīng)計算圖計算公式： ()式中：s—所求截面汽車（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力； qk—車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； pk—車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值； —影響線上同號區(qū)段的面積； Y—影響線上最大坐標(biāo)值；可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) 可變作用（人群）效應(yīng)Q=13=3 (kN/m) (2)四分點截面的最大彎矩和最大剪力見圖8。表6 主梁作用效應(yīng)組合序號荷載類別跨中截面四分點截面支點1第一期永久作用02第二期永久作用03總永久作用=（1）+（2）04可變作用（汽車）公路Ⅱ級5可變作用（汽車）沖擊6可變作用（人群）7標(biāo)準(zhǔn)組合=（3）+（4）+（5）+（6）8短期組合=（3）+（4）+（6）9極限組合=（3）+（（4）+（5））+（6）5．預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。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)的n的估算公式： ()其中： —持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值 —與荷載有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，對于公路Ⅰ級， ，故=。則鋼束數(shù)的估算公式為： ()式中：——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表7取用；——經(jīng)驗系數(shù)，~，；——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計強(qiáng)度，見表1，為1260MP；計算得： 根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，取鋼束數(shù)n=7。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，在豎直方向可疊置。由此可直接得出鋼束群重心至梁底的距離為圖10。按照上述錨頭布置的“均勻”“分散”的原則，錨固端截面所布置的剛束如圖10b所示。圖10示出計算圖式，錨固端截面特性計算見表7所示。確定鋼束起彎角時，既要照顧到因彎起所產(chǎn)生的豎向預(yù)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。（1）計算鋼束起彎點至跨中的距離錨固點到支座中心線的水平距離為（見圖12）：圖 11鋼束群重心位置復(fù)核圖式（單位尺寸mm） 圖 12 封閉端混凝土塊尺寸圖（單位尺寸mm）圖13示出鋼束計算圖式，鋼束起彎點至跨中的距離列表計算在表8內(nèi)。N3(N4)1007176。9N3(N4)7176。通過每根鋼束長度計算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，以利備料和施工。鋼束號鋼束彎起角度曲線長度直線長度有效長度鋼束預(yù)留長度(cm)鋼束長度N1(N2)　71404105N3(N4)7140N515140N6　15140 N718140表10 鋼束計算長度本節(jié)在求得各驗算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對重心軸、上梗肋與下梗肋的靜矩，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗算準(zhǔn)備計算數(shù)據(jù)。計算公式如下：其結(jié)果列于表11。68 表11跨中翼緣全寬截面面積和慣性矩計算表截面分塊名稱分塊面積分塊面積重心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩全截面重心到上緣距離分塊面積的自身慣矩凈截面毛截面（見表1）76256266953761149320459737128902扣管道面積（）60280無5030570無56641537611493無4825991換算截面毛截面（見表12）822563119542230487166556462040745鋼束換算面積66112無3843702無69730742230487無4010258計算數(shù)據(jù) n=7 =截面積 ()截面慣矩 ()以上式中：A,I—分別為混凝土毛截面面積和慣矩；—分別為一根管道截面積和鋼束截面積； —分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；—分面積重心到主梁上緣的距離；n—計算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)； —鋼束與混凝土的彈性模量比值，由表1得=。由于采用有效寬度方法計算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)實際的法向應(yīng)力體積是相等的，因此用有效寬度截面計算等代法向應(yīng)力時，中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁在張拉階段和使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力，這兩個階段的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。（2）在使用階段，換算截面的中和軸（簡稱凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置的剪應(yīng)力疊加。表12 跨中截面對中心軸靜距計算分塊名稱及序號 靜矩類別及符號分塊面積分塊面積重心至全截面重心距離對凈軸*靜矩靜矩類別及符號對換軸*靜矩翼板①翼緣部分2400168240翼緣部分3000221220三角承托②對凈軸40023708對凈軸*40025164肋部③靜矩20011520靜矩20012248203468258632下三角④馬蹄部分對凈軸靜矩225870419665馬蹄部分對凈軸靜矩22521096馬蹄⑤1500161100150027027肋部⑥3002547030024370管道或鋼束325.350082702796253228133翼板①凈軸以上凈面積對凈軸靜矩2400168240凈軸以上凈面積對凈軸靜矩3000251200三角承托②4002370840025164肋部③1252391871252414663113531785翼板①換軸以上凈面積對凈軸靜矩2400168240換軸以上凈面積對凈軸靜矩3000221220三角承托②4002370840025164肋部③43877125241466235825287850對于其它截面特性均可用同樣的方法計算，下面將計算結(jié)果一并列于表13內(nèi)。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失、分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永存應(yīng)力）分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)力損失。對于其他截面均可用同樣的方法計算，它們的計算結(jié)果均列入鋼束預(yù)應(yīng)力損失及預(yù)加內(nèi)力一覽表內(nèi)（表14～20）。)(rad)(m)(MPa)N1(N2)7N3(N4)7N515N615N7鋼束號影響長度錨固端距張拉端距離x（MPa/mm）（mm）(MPa)(mm)N1(N2)1774810067N3(N4)1776610025N51456510033N6145759963N7133348306表15 四分點截面計算表鋼束號x(176。、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》，對曲線預(yù)應(yīng)力筋，在計算錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)考慮錨固后反向摩擦的影響。反向摩擦影響長度： ()式中：—錨具變形、鋼束回縮值（mm），按《公預(yù)規(guī)》；對于夾片錨=6mm； —單位長度由管道摩擦引起的與應(yīng)力損失，按下列公式計算： () 其中： —張拉端錨下控制應(yīng)力，本設(shè)計為1395Mpa； —預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應(yīng)力，即跨中截面扣除后的鋼筋應(yīng)力； —張拉端至錨固端距離；張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：；在反摩擦影響長度內(nèi)，距張拉端x處的錨具變形、鋼筋回縮損失： ()在反摩擦影響長度外，錨具變形。四分點截面的計算結(jié)果見表15。本設(shè)計采用逐根張拉鋼束，預(yù)制時張拉鋼束N1～N6，張拉順序為N5，N6，N1，N4，N2，N3。根據(jù)規(guī)定，由混凝土收縮、徐變引起的構(gòu)件受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失，可按下列公式計算： () ()式中：—全部鋼束重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值；—鋼束錨固時，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； —配筋率，； —本設(shè)計為鋼束錨固時相應(yīng)的凈截面面積； —本設(shè)計即為鋼束群重心至截面凈軸的距離；—截面回轉(zhuǎn)半徑，,后張法構(gòu)件取即分別為換算截面慣性矩和凈截面慣性矩；—預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為，計算考慮的齡期為時的混凝土收縮應(yīng)變；—加載齡期為，計算考慮的齡期為時的徐變系數(shù)，其終極值查規(guī)范取用；徐變系數(shù)終極值和收縮應(yīng)變終極值的計算 構(gòu)件理論厚度的計算公式為： ()式中： 主梁混凝土截面面積 與大氣接觸的截面周邊長度考慮混凝土收縮和徐變大部分在成橋之前完成，和均采用預(yù)制梁的數(shù)據(jù)。表21鋼束預(yù)應(yīng)力損失一覽表截面鋼束號預(yù)加應(yīng)力階段正常使用階段錨固前預(yù)應(yīng)力損失錨固時鋼束應(yīng)力錨固前預(yù)應(yīng)力損失鋼束有效應(yīng)力跨中1020300405060四分點12304560支點1230456預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開始到受荷破壞，需經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用、裂縫出現(xiàn)和破壞等四個受力階段，為保證主梁受力可靠并予以控制，應(yīng)對控制截面進(jìn)行各個階段的驗算。對于抗裂驗算，《公預(yù)規(guī)》根據(jù)公路簡支梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的經(jīng)驗，對于全預(yù)應(yīng)力梁在使用階段短期效應(yīng)組合作用下，只要截面不出現(xiàn)抗應(yīng)力就可滿足。（1） 確定混凝土受