【正文】 圓礫，橋梁總長(zhǎng)：120m橋梁分孔布置：4等跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑：30m（墩中心距離）主梁全長(zhǎng)：計(jì)算跨徑： 橋面凈空：凈—+14m++m=公路—Ⅰ級(jí)，人群荷載：，每側(cè)人行道重： kN/m。應(yīng)力鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋函設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004），每束6根，全梁配5束。按后張法采用TD雙作用千斤頂兩端同時(shí)張拉施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70mm、外徑77mm的預(yù)埋波紋管和錨具。最后施工混凝土橋面鋪裝層。名 稱項(xiàng) 目符 號(hào)單 位數(shù) 據(jù)混 凝 土立方強(qiáng)度 fcu,kMPa50 彈性模量EcMPa104軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)ckMPa 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)tkMPa 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)cdMPa 軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)tdMPa 短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力39。tkMPa 持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合:　　　容許壓應(yīng)力MPa 容許主壓應(yīng)力MPa 短期效應(yīng)組合:　　　容許拉應(yīng)力MPa0 容許主拉應(yīng)力MPa 鋼 絞 線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pkMPa1860 彈性模量EpMPa105抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)pdMPa1260 最大控制應(yīng)力σconMPa1395 持久狀態(tài)應(yīng)力:　　　標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)組合MPa1209 材料重度鋼筋混凝土γ1KN/ｍ3 瀝青混凝土γ2KN/ｍ3 鋼絞線γ3KN/ｍ3 　鋼束與混凝土的彈性模量比αEp無(wú)綱量 注：考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到C45時(shí)開(kāi)始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。 截面布置當(dāng)建筑高度有受限制時(shí)，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寬，而混凝土用量增加不多。主梁截面細(xì)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(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。按照以上擬訂的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁的跨中截面圖（）。截面形心至上緣距離為：式中：Ai ——分塊面積 ——分塊面積的形心至上緣的距離主梁的工作截面有兩種：預(yù)制和吊裝階段的小截面（b=160cm）；運(yùn)營(yíng)階段的大截面（b=220cm）。 橫截面沿跨長(zhǎng)的變化，本設(shè)計(jì)主梁采用等高的形式，橫截面的T梁翼板厚度沿跨長(zhǎng)不變。見(jiàn)圖（） 橫隔梁的設(shè)置模型試驗(yàn)結(jié)果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。本設(shè)計(jì)在橋跨中點(diǎn)、四分點(diǎn)、和支座處共設(shè)置五道橫隔梁。4 上部結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì) 主梁永久作用效應(yīng)計(jì)算 永久作用集度（1） 預(yù)制梁自重（一期橫載）按跨中截面計(jì)，主梁的橫載集度：g（1）=25=由于變截面的過(guò)渡區(qū)段折算成的橫載集度：g（2）=2(++)25/=由于梁端腹板加寬所增加的重力折算成的橫載集度：g（3）＝225/=中橫隔梁體積：（）=端橫隔梁體積：（+）=邊主梁的橫隔梁橫載集度：g（4）=（3+2）25/=邊主梁的橫隔梁橫載集度：g（4）′=2 g（4）=2=邊主梁的一期橫載集度為：g1= kN/m圖42 永久作用效應(yīng)計(jì)算圖主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為：。簡(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式估算：其中：mc=G/g=25103/= l= E=1010N/m2 Ic=109mm4根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：μ==所以1+μ=按《橋規(guī)》，兩車道不折減，但折減后的值不得小于兩行車隊(duì)布載時(shí)的計(jì)算結(jié)果。①計(jì)算主梁抗扭慣矩IT對(duì)于T形梁截面，搞扭慣矩可近似按下式計(jì)算：式中：bi，ti—相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度；ci—矩形截面抗扭剛度系數(shù)；m—梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。bi.計(jì)算得β=。（1）、跨中截面的最大彎矩和最大剪力 式中：1+=；== kN/m，跨中截面內(nèi)力計(jì)算圖式46 內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表47.（2） 求四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力（3）求支點(diǎn)截面最大剪力（） 跨中截面內(nèi)力計(jì)算表梁號(hào)1234公路Ⅰ級(jí)（考慮沖擊系數(shù)）人群荷載 跨中截面內(nèi)力計(jì)算表梁號(hào)1234公路Ⅰ級(jí)（考慮沖擊系數(shù)）人群荷載 跨中截面的作用效應(yīng) 主梁作用效應(yīng)組合選擇三種最不利效應(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， 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置根據(jù)《公橋規(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。 支點(diǎn)截面剪力計(jì)算圖 支點(diǎn)截面內(nèi)力計(jì)算表梁號(hào)1234公路Ⅰ級(jí)（考慮沖擊系數(shù)）人群荷載（1） 1號(hào)梁內(nèi)力組合表序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面M（kNm）Q（kN）Q（kN）（1）總荷載（2）人群荷載（3）汽車荷載（考慮沖擊）（31）汽車荷載（未考慮沖擊）（4）短期組合=（1）+（31）+（2）（5）標(biāo)準(zhǔn)組合=（1）+（2）+（3）（6）基本組合=（1）+（（3）+（）（2））（2） 2號(hào)梁內(nèi)力組合表序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面M（kNm）Q（kN）Q（kN）（1）總荷載（2）人群荷載（31汽車荷載（考慮沖擊）（31）汽車荷載（未考慮沖擊）（4）短期組合=（1）+（31）+（2）（5）標(biāo)準(zhǔn)組合=（1）+（2）+（3）（6）基本組合=（1）+（3） 3號(hào)梁內(nèi)力組合表序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面M（kNm）Q（kN）Q（kN）（1）總荷載（2）人群荷載（3）汽車荷載（考慮沖擊）（31）汽車荷載（未考慮沖擊）（4）短期組合=（1）+（31）+（2）（5）標(biāo)準(zhǔn)組合=（1）+（2）+（3）（6）基本組合=（1）+（（3）+（）（2））（4） 4號(hào)梁內(nèi)力組合表序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面M（kNm）Q（kN）Q（kN）（1）總荷載（2）人群荷載（3）汽車荷載（考慮沖擊）（31）汽車荷載（未考慮沖擊）（4）短期組合=（1）+（31）+（2）（5）標(biāo)準(zhǔn)組合=（1）+（2）+（3）（6）基本組合=（1）+（（3）+（）（2））按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)對(duì)于簡(jiǎn)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(shí)，則得到鋼束數(shù)n的估算公式：式中：——持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按表410中第（5）項(xiàng)取用；——與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路Ⅰ級(jí)，；——,故= 。按最大的跨中彎矩值（1號(hào)梁）計(jì)算：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(jì)算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度，受壓區(qū)呈矩形，同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，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；——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，；——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，為1260MPa 。本算例采用內(nèi)徑70mm，外徑77mm的預(yù)留鐵皮波紋管，根據(jù)《公橋規(guī)》，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于3cm及管道直徑1/2。根據(jù)以上規(guī)定，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖（）所示。按照上述錨頭布置的“均勻”“分散”原則。 鋼束錨固截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(㎝2)（1）yi（cm）（2）分塊面積對(duì)上緣靜矩Si(㎝3)(3)=(1)(2)di=ysyi（cm）（4）分塊面積對(duì)截面形心貫矩Ix(㎝4)（5）=（1）（4）2分塊面積的貫矩Ii(㎝4)（6）翼板3600932400105105三角承托8402218480105105腹板105001051102500105105∑14940——1153380——105105 ，故計(jì)算得： ＞0說(shuō)明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)中鋼束彎起角度θ和相應(yīng)的彎曲半徑R見(jiàn)表412.為簡(jiǎn)化計(jì)算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一豎直面內(nèi)。由此可計(jì)算出各鋼束的控制點(diǎn)位置， 各鋼束的控制參數(shù)表鋼束號(hào)升高值（mm）彎起角（。首先要判斷i點(diǎn)所在的區(qū)段，后計(jì)算yi和i，當(dāng)（xixk）0時(shí)，i點(diǎn)位于直線段還未彎起，yi=0、ai=a、i=0；當(dāng)0（xixk）lb1+lb2時(shí)，i點(diǎn)位于圓弧段，此時(shí)，當(dāng)（xixk）lb1+lb2時(shí)，i點(diǎn)位于靠近錨固段的直線段， 各截面鋼束位置鋼束位置ai及其傾角i計(jì)算值計(jì)算截面鋼束編號(hào)xk（mm）lb1+lb2（mm）（mm）iyi（mm）ai=a+yi（mm）跨中截面 xi=0N1負(fù)值未彎0100N2100N3100N4200N5300l/4截面xi=7165mmN1負(fù)值未彎0100N2圓弧段N3圓弧段N4圓弧段N5負(fù)值未彎0300支點(diǎn)截面xi=14330mmN1近錨直線段6N2近錨直線段8N3近錨直線段