【正文】 預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固于混凝土構(gòu)件上，使混凝土獲得并保持其預(yù)壓應(yīng)力。使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土粘結(jié)成為整體。預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋具有如下特點：橋梁一般采用中等跨徑，以40m~60m為宜。立面布置以等跨徑為宜。超靜定結(jié)構(gòu)，對地基要求高等。施工方法：采用懸臂澆筑施工，用單懸臂—連續(xù)的施工程序，這種方法是在橋墩兩側(cè)對稱逐段就地澆筑混凝土，待混凝土達到一定強度后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，移動機具、模板繼續(xù)施工。橋型布置圖：橫斷面：尺寸單位：cm 推薦方案初步設(shè)計簡介方案設(shè)計方案一設(shè)計方案二設(shè)計方案三適用性各梁受力相對獨立，避免超靜定梁的復(fù)雜問題，行車較舒適。可以用較小的截面面積獲得較大的截面抵抗拒。美觀性構(gòu)造簡單，線條簡潔全橋線條簡潔明快，與周型美觀橋型優(yōu)美，成為城市靚麗的景觀施工難易等跨徑布置，細部尺寸相同，可以重復(fù)利用模板預(yù)制，施工較為方便。施工相對復(fù)雜，對地基要求比較高，需要大量支架經(jīng)濟性等截面形式能大量節(jié)約模板，加快建橋進度，簡易經(jīng)濟，但不能充分利用截面作用，基礎(chǔ)設(shè)計量大。節(jié)省大量的鋼筋和水泥，耐久性能好，維修、維護費用少。第3章 橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 主要設(shè)計參數(shù)及幾何特性計算（1）標準跨徑：40m（墩中心距）。（3）主粱全長：。2. 技術(shù)標準（1）設(shè)計荷載：城市A，人群荷載集度3KN/㎡；（2）設(shè)計速度：60km/h；（3）環(huán)境標準：Ⅰ類環(huán)境（4）設(shè)計安全等級：二級（3）橋上縱坡：3 %；（4）橋面橫坡：雙向2%，%；（5）地震烈度：基本烈度6度；3．主要材料（1）混凝土：主梁、翼板橫隔梁、濕接縫均采用C50混凝土，橋面鋪裝等均為C40混凝土。（3）預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用高強度低松弛7絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，面積A＝140mm2，標準強度=1860MPa，彈性模量＝105MPa。（1）相對濕度為80%。（6）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重度按計，普通鋼筋混凝土重度按計，瀝青混凝土重度按計本設(shè)計圖中，主梁各部分構(gòu)造尺寸所對應(yīng)溫度為20℃。（1）主梁橫斷面：，梁間距2m。（2）橫隔梁設(shè)置：橫隔梁共設(shè)置7道。其中水泥混凝土厚度10cm，瀝青混凝土厚度12cm，兩者之間設(shè)防水層。 注：大毛截面形心至上翼緣距離為： 小毛截面形心至上翼緣距離為：跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積（）分塊面積形心至上緣距離（）分塊面積對上緣靜矩（）分塊面積自身的慣性矩（）（）分塊面積對截面形心的慣性矩（）（）大毛截面翼板30002250056250三角承托50046．675腹板2800852380004573333下三角196馬蹄1200201000625000總和769631421765小毛截面翼板225016875三角承托5001399709腹板2800852380004573333下三角196馬蹄1200201000625000總和694628731071 永久作用效應(yīng)計算1．永久作用集度1）主梁自重跨中截面段主梁自重（五分點截面至跨中截面） 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重近似計算（） 支點段梁的自重（） 邊主梁的中橫隔梁體積為：邊主梁的端部橫隔梁的體積為： 因此半跨內(nèi)橫隔梁重度為：主梁永久作用集度： 2．二期恒載 翼緣板中間濕接縫集度 邊梁現(xiàn)澆部分的橫隔梁 每片中橫隔梁體積： 每片邊橫隔梁體積： 故： 鋪裝： 10cm水泥混凝土鋪裝： 12cm瀝青混凝土鋪裝： 若將鋪裝平均分給九片主梁，則： 人行道：單側(cè)線荷載 邊梁二期永久作用集度： 綜上所述，永久作用計算見下表：邊梁永久作用效應(yīng)計算表作用效應(yīng)跨中四分點支點c=c=c=0一期彎矩 剪力 二期彎矩 剪力 總和彎矩 剪力 注。m 剪力單位：KN 可變作用效應(yīng)計算 (修正剛性橫梁法)（1）沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)計算：結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻f有關(guān)，故先計算結(jié)構(gòu)的基頻，按簡支梁的基頻就算： 其中： 當時，荷載的沖擊系數(shù)為： 當車道大于兩車道時，應(yīng)進行車道折減，三車道折減22%，四車道折減33%,但折減后不得小于用兩車道布載的計算結(jié)果。1）計算主梁抗扭慣矩：對于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算： 式中：——相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和高度； ——矩形截面抗扭剛度系數(shù)；——梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。1）求跨中截面的最大彎矩和最大剪力計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)，如下圖示出跨中截面作用效應(yīng)計算圖式，計算公式為： 跨中截面作用效應(yīng)計算圖式式中：——所求截面汽車（人群）標準荷載的彎矩和剪力； ——車道集中荷載標準值；——影響線上最大坐標值：可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：4）求支點截面的最大剪力支點截面的最大剪力計算圖式如下：支點截面剪力計算圖式可變作用（汽車）效應(yīng)：可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效應(yīng)：按《橋規(guī)》~，根據(jù)可能同時出現(xiàn)是作用效應(yīng)選擇三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、標準效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合。以下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼束數(shù)進行估算，并且按這些估算鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。，假設(shè)，鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達到極限強度，應(yīng)力圖式呈矩形，同時預(yù)應(yīng)力鋼束也達到設(shè)計強度，則鋼束數(shù)的計算公式為：式中：——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩；——經(jīng)驗系數(shù)，~，；——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計強度，為1260MPa.計算得：根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，去鋼束數(shù)n=7。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于3cm及管道直徑的，在豎直方向可疊置。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為： 圖1a 跨中截面鋼束布置圖（單位：mm） 圖1b 錨固截面鋼束布置圖（單位：mm） （2）由于主梁預(yù)制時為小截面，若鋼束全部預(yù)制時張拉完畢，有可能會在上緣出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，在下緣出現(xiàn)較大的壓應(yīng)力。按照上述錨頭布置的均勻分散原則，錨固截面所布置的鋼束如圖1b所示。則錨固端截面特性計算見表所示。確定鋼束彎起角時，既要照顧到由其彎起產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)應(yīng)力，又要考慮到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。上部彎起15176。（1）計算鋼束起彎點至跨中距離錨固點到支座中心線的水平距離如圖所示。鋼束起彎點至跨中的距離為如下表所示。②計算鋼束群重心到梁底距離見下表所示。通過每根鋼束長度計算，就可以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。 鋼束長度計算表鋼束號R(cm)鋼束彎起角度φ曲線長度 S=πφR/180（cm）直線長度 x1(cm)直線長度 L1（cm）有效長度 2（S+x1+L1）鋼束預(yù)留長度(cm)鋼束長度(cm)12345678=6+7N1(N2)7100140N3(N4)7100140N515100140N615100140N718100140 計算主梁截面幾何特性在預(yù)加應(yīng)力階段，只需要計算小截面的幾何特性。 計算公式如下： 截面積 截面慣性矩 上式中：—鋼束與混凝土的彈性模量比值，； A,I—分別為混凝土毛截面面積和慣性矩； —分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離； —分別一根管道截面積和鋼束截面積； n—計算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)。 ①有效分布寬度的計算 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對于T形截面受壓翼緣計算寬度，應(yīng)取用下列三者中最小值； 所以取。 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。如圖所示。 （2）使用時，換軸位置產(chǎn)生最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段換軸位置的剪應(yīng)力疊加。即需要計算下面幾種情況的靜矩：①aa線以上（或以下）的面積對中性軸（凈軸和換軸）的靜矩；②bb線以上（或以上）的面積對中性軸（兩個）的靜矩；③凈軸（nn）以上（或以下）的面積對中性軸（兩個）的靜矩；④換軸（oo）以上（或以下）的面積對中性軸（兩個）的靜矩；計算結(jié)果列于下表。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括（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)應(yīng)力損失。 —管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取； —張拉端到計算截面管道長（m），當四分點為計算截面時。 反向摩擦影響長度計算公式： 式中：—錨具變形、鋼束回縮值（mm），對于夾片錨； —單位長度由管道摩擦引起的預(yù)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)力跨中截面除 后鋼筋應(yīng)力， —張拉端至錨固端距離。反摩擦影響長度計算表 鋼束號N1（N2）N3（N4）N5N6N713951395139513951395 錨具變形損失計算表截面鋼束號N1（N2）N3（N4）N5N6N7 總計 MPa支點（cm）（MPa）四分點（cm）（MPa）跨中（cm）（MPa）后張法梁當采用分批張拉時，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，計算公式為： 其中：—為鋼束錨固時預(yù)加縱向力和彎矩； —計算截面上鋼束重心到截面凈軸距為； 預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉順序為4—3—2—1。 計算結(jié)果如表所示。 —本設(shè)計為鋼束錨固時相應(yīng)的凈截面面積； —本設(shè)計為鋼束群重心至截面凈軸的距離； —加載齡期為、計算齡期為時的混凝土徐變系數(shù)。 四分點截面計算表 計算數(shù)據(jù) 計算 （1）（2）（3）=（1）+（2）計算應(yīng)力損失分子項分母項（4）（5）（6） 施工階段傳力錨固應(yīng)力及其產(chǎn)生預(yù)加力：1.縱向力： 彎矩： 剪力： 式中：—鋼束彎起后與梁軸的夾角； —單根鋼束的截面積， 。鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總表 截面鋼束號預(yù)加應(yīng)力階段正常使用階段錨固預(yù)應(yīng)力損失錨固時鋼束應(yīng)力錨固后預(yù)應(yīng)力損失鋼束有效預(yù)應(yīng)力 跨中1234四分點1