【正文】 鋪裝層8cm水泥混凝土鋪裝：25kN/m=9cm瀝青混凝土鋪裝：23kN/m=將橋面鋪裝重量均分給無(wú)片主梁，則q(7)=（23+）kN/5m=④防撞欄：q(8)=2kN/5m=3kN/m⑤邊梁二期永久作用集度qⅡ=(+++3)kN/m=(2)永久作用效應(yīng)：下面進(jìn)行永久作用效應(yīng)計(jì)算（參照?qǐng)D4）設(shè)a為計(jì)算截面至左側(cè)支座的距離，并令c=a/l主梁彎矩M和剪力V的計(jì)算公式分別為Mc=1/2c(1c)l2qVc=1/2(1c)ql永久作用效應(yīng)計(jì)算見(jiàn)表2圖 4 永久作用效應(yīng)計(jì)算圖 表2 邊緣永久作用效用計(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/kNm剪力/ kNΣ彎矩/kN1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc：由于承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為：==＞，故可將其簡(jiǎn)化比擬為一塊矩形的平板，用比擬正交異性板法（GM法）求荷載橫向分布系數(shù)。對(duì)于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度＝ｃｍ＝馬蹄部分的換算平均厚度＝ｃｍ＝圖5 抗扭慣性距計(jì)算圖式（尺寸單位：cm）計(jì)算見(jiàn)表３表3 計(jì)算表分塊名稱(chēng)/cm/cm/ / 翼緣板250腹板20馬蹄46Σ單位寬度的抗彎及抗扭慣性矩＝＝10＝＝10②計(jì)算橫梁抗彎及抗扭慣性矩：翼板有效寬度λ的計(jì)算見(jiàn)圖６圖圖6 翼板有效寬度計(jì)算圖式（尺寸：mm）橫梁長(zhǎng)度取為兩邊主梁的軸線間距，即ｌ＝4＝10m,c＝(－)m＝＝145cm，＝＝16cm，=所以ｃ／ｌ＝＝根據(jù)ｃ／ｌ的比值，求得：λ/c＝，故λ＝＝＝求橫梁截面重心位置＝橫梁的抗彎和抗扭慣性矩＝=[2＋2(－)＋＋(－)]m= mI=cbh+cbh根據(jù)h/ b=＜, c=1/3，但由于連續(xù)橋面的單寬抗扭慣性矩只有獨(dú)立板寬扁板者的翼板，取c=1/6≈, h/ b=(－)，查表計(jì)算得c=。式中G——材料的切變模量，取G= E，則α===④計(jì)算荷載橫向分布影響線坐標(biāo)：已知θ=，查GM法計(jì)算用表，可得表4中數(shù)據(jù)。按照最不利方式布載，并按相應(yīng)影響線坐標(biāo)值計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。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接加載求可變作用效應(yīng)，如圖13，可變效應(yīng)為：不計(jì)沖擊 S=m(+ y)沖擊效應(yīng) S=μm(+y)式中 S——所求截面汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力；q——車(chē)道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；P——車(chē)道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——影響線上同號(hào)區(qū)段的面積；y——影響線上最大豎坐標(biāo)值；可變作用（汽車(chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng) M=[ +]kNmV=[() +07668]kN =可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng)M= kNmV= kNm= kNm= kNm=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(jiàn)圖15.可變作用（汽車(chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)V=[1－（－） (＋)＋1]kN =可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng)V= Vμ==圖15 支點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)計(jì)算圖式根據(jù)作用效應(yīng)組合的內(nèi)容，選取三種最不利效應(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(jiàn)表7.表7 作用效應(yīng)組合表序號(hào)荷載類(lèi)型跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面kNmkNkN①第一期永久作用②第二期永久作用③總永久作用（=①+②）④可變作用（汽車(chē)）⑤可變作用（汽車(chē)）沖擊⑥標(biāo)準(zhǔn)組合（=③+④+⑤）⑦短期組合（=③+④）⑧極限組合［=③+（④+⑤）］. 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及其布置本設(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，一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。——，,故= cm；k——大毛截面上核心距，設(shè)梁高為h,k,為k=e——預(yù)應(yīng)力鋼束重心對(duì)大毛截面重心軸的偏心距，e=y－a=h－y－a, a可預(yù)先假定，h為梁高，h=170cm。本例采用的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為f=1860Mpa,彈性模量E=10Mpa。m=10N 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置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，本設(shè)計(jì)采用內(nèi)徑70mm，外徑77mm的預(yù)埋金屬波紋管，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于30mm及管道直徑的一半，另外直線管道的凈距不應(yīng)小于40mm,，在豎直方向兩管道可重疊。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。錨固端截面布置的鋼束如圖16b所示，鋼束群重心至梁底距離為a=cm=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。本設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力鋼筋在跨中分為三排，N4號(hào)鋼筋彎起角度為5176。.為了簡(jiǎn)化計(jì)算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加固圓弧，最下排兩根鋼束需進(jìn)行平彎。)cm=a=(28－13tan7176。)cm=a=(28－93tan7176。)R/cm41553507278711067上表中各參數(shù)的計(jì)算方法如下：L為靠近錨固端直線段長(zhǎng)度，可根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)，y為鋼束錨固點(diǎn)至鋼束起彎點(diǎn)的豎直距離，如圖19，根據(jù)各量的幾何關(guān)系，可分別計(jì)算如下：y= Lsin，y=y－y= yx= Lcos,R=y/(1－cos)x=Rsin,x=L/2－x－x+ a式中 ——鋼束彎起角度（176。a——錨固點(diǎn)至支座中心線的水平距離（cm）.2)控制截面的鋼束重心位置計(jì)算①各鋼束重心位置計(jì)算：根據(jù)圖19所示的幾何關(guān)系，當(dāng)計(jì)算截面在曲線段時(shí)，計(jì)算公式為a=a+R(1－cosa),sina=當(dāng)計(jì)算截面在近錨固點(diǎn)的直線段時(shí)，計(jì)算公式為a=a+y－xtan式中a——鋼束在計(jì)算截面處鋼束中心到梁底的距離； a——鋼束起彎前到梁底的距離； R——鋼束彎起半徑； a——圓弧段起彎點(diǎn)到計(jì)算點(diǎn)圓弧長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的圓心角。通過(guò)每根鋼束長(zhǎng)度計(jì)算，就可以得到一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長(zhǎng)度，用于備料和施工。下面以跨中截面為例計(jì)算，其他截面計(jì)算方法相同，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表12~表14。2）有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算：預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計(jì)算預(yù)應(yīng)力引起的混凝土應(yīng)力時(shí)，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實(shí)際翼緣全寬計(jì)算，由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力按翼緣有效寬度計(jì)算。本例中由于h/b=10/50=1/5＜1/3,則b=3 h=30cm，h為承托根部厚度。由于實(shí)際截面寬度小于或等于有效分布寬度，即截面寬度沒(méi)有折減，故截面的抗彎慣性矩也不需要折減，取全寬截面值。在每一個(gè)階段中，凡是中性軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力，都需要計(jì)算。 在使用階段，換算截面的中性軸（稱(chēng)為換軸）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產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。2）bb線以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（凈軸和換軸）的靜距。4）換軸（oo）以上（或以下）的面積對(duì)對(duì)中性軸（凈軸和換軸）的靜距。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失值包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，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損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失值。 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁間的摩擦損失預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁間的摩擦損失計(jì)算式為式中 ——預(yù)應(yīng)力鋼筋錨下的張拉控制應(yīng)力，==1860Mpa=1302Mpa； ——預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，根據(jù)表10，對(duì)于預(yù)埋鋼波紋管，=； ——從張拉端到計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和（rad）； k——管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響因數(shù)，根據(jù)表10，取k=； x——從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度（m），近似取其在縱軸上的投影長(zhǎng)度，四分點(diǎn)為計(jì)算截面時(shí)，x=a+l/4 (a值見(jiàn)圖18，l為計(jì)算半徑)。計(jì)算的方法如下。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：=2在反向摩擦影響長(zhǎng)度內(nèi)，距張拉端x處的錨具變形、鋼束回縮損失為=2在反向摩擦影響長(zhǎng)度外，錨具變形、鋼束的回縮損失為=0以上計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表20。本設(shè)計(jì)采用逐根張拉鋼束，張拉時(shí)按鋼束２－３－１－４的順序，計(jì)算時(shí)應(yīng)從最后張拉的鋼束逐步向前推進(jìn)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表21。計(jì)算得四分點(diǎn)截面鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失見(jiàn)表22。h=式中 A——主梁混凝土截面面積； u——構(gòu)件與大氣接觸的截面周邊長(zhǎng)度。據(jù)上述條件，查表13得=，=10由于表13所給表中數(shù)值是按強(qiáng)度等級(jí)C40混凝土計(jì)算所得，而本例中主梁為C50混凝土，所以查表所得數(shù)值應(yīng)乘以，為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)C50混凝土，=，則=，故=，=10 計(jì)算混凝土收縮和徐變應(yīng)起的預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表23表23 四分點(diǎn)截面混凝土收縮和徐變應(yīng)起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表計(jì)算數(shù)據(jù)195000計(jì)算應(yīng)力損失值（1）(2)1+15計(jì)算數(shù)據(jù)=計(jì)算方法與預(yù)加應(yīng)力階段混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算方法相同，其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表24.表24 成橋后四分點(diǎn)截面由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)計(jì)算表計(jì)算數(shù)據(jù)aEp5365鋼束號(hào)錨固時(shí)預(yù)加縱向力預(yù)加彎矩錨固時(shí)鋼束應(yīng)力cosa（見(jiàn)表1010）4132 預(yù)應(yīng)力損失匯總及預(yù)加力計(jì)算根據(jù)以上計(jì)算過(guò)程，可得到各截面鋼束的預(yù)應(yīng)力損失，匯總結(jié)果見(jiàn)表25.表25 鋼束預(yù)應(yīng)力損失總表截面鋼束號(hào)預(yù)加應(yīng)力階段正常使用階段錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力損失錨固時(shí)鋼束應(yīng)力錨固后預(yù)應(yīng)力損失鋼束有效MPaMPa四分點(diǎn)12340跨中12340支點(diǎn)12340施工階段傳力錨固應(yīng)力及其產(chǎn)生的預(yù)加力可按如下方法計(jì)算=－傳力錨固時(shí)，=++由產(chǎn)生的預(yù)加力；縱向力 N=cosa彎矩 M= Ne剪力 V=sina式中 a——鋼束彎起后與梁軸線的夾角，cosa和sina的值可查表10；——單根鋼束的面積，=可用上述同樣的方法計(jì)算出使用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力N、V、M，此時(shí)為有效預(yù)應(yīng)力，=++++。m四分點(diǎn)12301 04010跨中10102010301040100支點(diǎn)1234表26 （Ⅱ）預(yù)加力作用效應(yīng)計(jì)算表截面鋼束號(hào)預(yù)加力階段由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用效應(yīng)（四分點(diǎn)截面計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1021）sinacosakNkNkN 持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截面都有可能破壞，必須驗(yàn)算這兩類(lèi)截面的承載力。1）確定受壓區(qū)高度：對(duì)于帶承托翼緣板的T形截面，若≤（式中、分別為受壓翼緣有效寬度和厚度）成立時(shí)，中性軸在翼緣板內(nèi)，否則在腹板內(nèi)。 圖 23 跨中截面承載力計(jì)算圖式（尺寸單位mm）設(shè)中性軸到截面上緣距離為x，則x===＜=(170－19)cm=式中 ——構(gòu)件的正截面相對(duì)界限受壓區(qū)高度，； ——梁的有效高度，=h－,以跨中截面為例，=19cm。則上式為 =10（－－）kNm＞= kN（2）四分點(diǎn)截面正截面承載力驗(yàn)算：四分點(diǎn)截面承載力計(jì)算圖式見(jiàn)圖24。設(shè)中性軸到截面上緣距離為x，則x===＜=(170－)cm=式中——梁的有效高度，=h－ap,以四分點(diǎn)截面為例，a