【正文】 處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算先計(jì)算空心板的剛度參數(shù)：由前面計(jì)算：將以上數(shù)據(jù)代入得：按《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊—梁橋（上冊）》，第一篇附錄（二）中9塊板的鉸接板荷載橫向分布影響線表,由內(nèi)插可得時(shí)，1至9號板在車道荷載作用下的荷載橫向分布影響線值。由于橋梁橫斷面結(jié)構(gòu)對稱，所以只需計(jì)算1號至5號板的橫向分布影響線坐標(biāo)值。由表13可以看出，1號、2號、8號、9號板的橫向分布系數(shù)最大，最不利。由圖16，則8號板的橫向分布系數(shù)計(jì)算如下：圖16⑶ 支點(diǎn)到l/4處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算按直線內(nèi)插求得。按結(jié)構(gòu)基頻f的不同而不同，對于簡支板橋當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)。①跨中截面彎矩:(不計(jì)沖擊時(shí))不計(jì)沖擊：計(jì)入沖擊：剪力不計(jì)沖擊計(jì)入沖擊 ②截面彎矩 不計(jì)沖擊計(jì)入沖擊剪力不計(jì)沖擊：計(jì)入沖擊 ③支點(diǎn)截面剪力計(jì)算支點(diǎn)截面由于車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)時(shí)，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長的變化，同樣均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿足于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線的峰值處。兩行車道荷載：不計(jì)沖擊計(jì)入沖擊㈢ 作用效應(yīng)組合按《橋規(guī)》公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行效應(yīng)組合，并用于不同的計(jì)算項(xiàng)目，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本組合表達(dá)式為：式中，——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，；——承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；——永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值；——人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值?！稑蛞?guī)》還規(guī)定結(jié)構(gòu)中當(dāng)需進(jìn)行彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合，即此時(shí)效應(yīng)組合表達(dá)式為式中： ——標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值、——永久作用效應(yīng)，汽車荷載效應(yīng)（計(jì)入汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)計(jì)算得到的作用效應(yīng)，按《橋規(guī)》各種組合表達(dá)式可求得個(gè)效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值將計(jì)算匯總于表16。設(shè)計(jì)時(shí)它應(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，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，再由構(gòu)陷的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。按《公預(yù)規(guī)》，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件。式中：——在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力；——構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力在初步設(shè)計(jì)時(shí)，和可按下列公式近似計(jì)算：式中：——構(gòu)件毛截面面積——構(gòu)件毛截面慣性矩——構(gòu)件毛截面重心至計(jì)算纖維處的距離——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對毛截面重心軸的偏心距，可以預(yù)先假定代入即可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的有效預(yù)應(yīng)力式中：——混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。按《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，現(xiàn)取。㈡ 預(yù)應(yīng)力鋼筋束的布置預(yù)應(yīng)力空心板選用7根17股鋼鉸線布置在空心板下緣，沿空心板跨長直線布置，即沿跨長保持不變，見圖19。圖19㈢ 普通鋼筋數(shù)量估算及布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下，可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響，空心板截面可換算成等效工字形截面來考慮：由 得 把代入，求得，則得等效工字形截面的上翼緣板厚度 等效工字形截面的下翼緣板厚度 等效工字形截面的板厚度 等效工字型截面尺寸見圖110。由表16，可知，代入上式得：整理得：解得：，且說明中和軸在翼緣板內(nèi)，可用下式求得普通鋼筋面積 說明按受力計(jì)算配置縱向普通鋼筋。普通鋼筋選用HRB335，按《公預(yù)規(guī)》構(gòu)造要求，說明按構(gòu)造要求配置普通鋼筋即可滿足要求。綜上計(jì)算，配置普通鋼筋布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣40mm 處，鋼筋間凈距： 滿足要求。預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離，普通鋼筋截面底邊的距離，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合理作用點(diǎn)到截面底邊的距離為：采用換算等效工字形截面來計(jì)算，參見圖110，上緣翼板厚度，上緣翼工作寬度，肋寬。計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度：由 得： 將代入下列公式計(jì)算跨中截面的抗彎承載力計(jì)算結(jié)果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。截面尺寸及配筋見圖19。按《公預(yù)規(guī)》，矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，當(dāng)符合下列條件可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算?！豆A(yù)規(guī)》，由于 而 并對照表16中沿跨長各截面的控制剪力組合設(shè)計(jì)值，在l/4至支點(diǎn)部分區(qū)段內(nèi)應(yīng)按計(jì)算要求配置箍筋，其它區(qū)段可按構(gòu)造要求布置箍筋?！A(yù)應(yīng)力提高系數(shù)。取箍筋間距,并按《公預(yù)規(guī)》要求，在支座中心向跨徑方向長度相當(dāng)于不小于一倍梁高的范圍內(nèi)，箍筋間距取。對于箍筋，《公路橋規(guī)》還規(guī)定，近梁端第一根箍筋應(yīng)設(shè)置在距端面一個(gè)混凝土保護(hù)層的距離處。圖111由圖111，選取以下三個(gè)位置，進(jìn)行空心板斜截面抗剪承載力計(jì)算：①距支座中心處截面，②距跨中位置處截面（箍筋間距變化處）③距跨中位置處截面（箍筋間距變化處）計(jì)算截面的剪力組合設(shè)計(jì)值，可按跨中和支點(diǎn)的設(shè)計(jì)值內(nèi)插得到，計(jì)算結(jié)果列于表17：⑴ 距支點(diǎn)中心處截面，即由于空心板的預(yù)應(yīng)力筋及普通鋼筋是直線配筋，故此截面的有效高度取與跨中近似相同，其等效工字形截面的肋寬是。則 代入得： 抗剪承載力滿足要求。㈣ 預(yù)應(yīng)力鋼絞線由于應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失式中：——張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，——鋼筋松弛系數(shù)，低松弛——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力由《公預(yù)規(guī)》條，對先張法構(gòu)件：則由前面計(jì)算空心板換算截面面積?！A(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期，計(jì)算齡期為時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變——加載齡期為，計(jì)算考慮的齡期為時(shí)的徐變系數(shù)。設(shè)傳力錨固齡期為，計(jì)算齡期為混凝土終極值，設(shè)橋梁所處環(huán)境的大氣相對濕度為。式中：——在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下，構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土法向拉應(yīng)力。 ——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力，在構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力，其值為： 、空心板跨中截面下緣的預(yù)壓應(yīng)力為 ——在荷載的長期效應(yīng)組合下，構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，由表16，跨中截面同樣，代入公式，則得：由此得：符合《公預(yù)規(guī)》對A類構(gòu)件的規(guī)定。本橋面鋪裝厚度為,由《公預(yù)規(guī)》。圖112對于簡支板橋，溫差應(yīng)力：正溫差應(yīng)力：式中：——混凝土線膨脹系數(shù)，；——混凝土彈性模量，；——截面內(nèi)的單位面積；——單位面積內(nèi)溫差梯度平均值，均以正值代入；——計(jì)算應(yīng)力點(diǎn)至換算截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負(fù)值；——換算截面面積和慣性；——單位面積重心至換算截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，重心軸以下取負(fù)值。 正溫差應(yīng)力：梁頂： 梁底：預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處： 普通鋼筋重心處： 預(yù)應(yīng)力鋼筋溫差應(yīng)力：普通鋼筋溫差應(yīng)力：反溫差應(yīng)力：按《公預(yù)規(guī)》，反溫差為正溫差乘以，則得反溫差應(yīng)力梁頂：梁底：預(yù)應(yīng)力鋼絞線反溫差應(yīng)力：普通鋼筋反溫差應(yīng)力：以上正值表示壓應(yīng)力，負(fù)值表示拉應(yīng)力，則考慮溫差應(yīng)力，在作用短期效應(yīng)組合下，梁底總拉應(yīng)力為：則滿足預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件條件。上述計(jì)算結(jié)果表明，本橋在短期效應(yīng)組合及長期效應(yīng)組合下，并考慮溫差應(yīng)力，正截面抗裂性均滿足要求。纖維：纖維：纖維：正溫差應(yīng)力乘以。⑴ 纖維（空洞頂面） 式中：——支點(diǎn)截面短期組合效應(yīng)剪力設(shè)計(jì)值，由表16查——計(jì)算主拉應(yīng)力處截面腹板總寬。 ；——空心板纖維以上截面對空心板換算截面重心軸的靜矩。計(jì)入反溫差效應(yīng)則：主拉應(yīng)力：（計(jì)入正溫差應(yīng)力）計(jì)入反溫差應(yīng)力： 負(fù)值表示拉應(yīng)力。⑵ 纖維（空心板換算截面重心處）參照圖112。 （鉸縫未扣除）（——纖維至重心軸距離，）同樣，,。㈢ 纖維（空洞底面）式中：——纖維以上截面對重心軸的靜矩。纖維處的主拉應(yīng)力：（不計(jì)正溫差應(yīng)力）；（計(jì)入反溫差應(yīng)力) 。九、變形計(jì)算㈠ 正常使用階段的撓度計(jì)算使用階段的撓度值，按短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算，并考慮撓度長期增長系數(shù)，對于C40混凝土，=，對于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，使用階段的 撓度計(jì)算時(shí)，:短期荷載組合作用下的撓度值，可簡化為按等效均布荷載作用情況計(jì)算：自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計(jì)算：值由表16可得。㈡ 預(yù)加力引起的反拱度計(jì)算及預(yù)拱度的設(shè)置空心板當(dāng)放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)跨中產(chǎn)生反拱度，設(shè)這時(shí)空心板混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30,預(yù)加產(chǎn)生的反拱度計(jì)算按跨中截面尺寸及配筋計(jì)算，并考慮反拱長期增長系數(shù)=。預(yù)應(yīng)力鋼絞線至換算截面重心的距離： 普通鋼絞線至換算截面重心的 距離：換算截面慣矩: 換算截面的彈性抵抗矩：下緣：上緣：空心板換算截面幾何特性匯總于表19。，應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。十、持久狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算持久狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)計(jì)算使用階段正截面混凝土的法向壓應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)及斜截面的主壓應(yīng)力。㈠ 跨中截面混凝土法向壓應(yīng)力驗(yàn)算。有效預(yù)應(yīng)力： 考慮溫差應(yīng)力，則預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力為：㈢ 斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算斜截面主應(yīng)力計(jì)算選取支點(diǎn)截面的AA纖維（空洞頂面）、BB纖維（空心板重心軸）、CC纖維（空洞底面）在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合和預(yù)加力作用下產(chǎn)生的主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力計(jì)算，并滿足的要求。式中：——預(yù)加力產(chǎn)生在纖維處的正應(yīng)力，見九、㈡計(jì)算，；——豎向荷載產(chǎn)生的截面彎矩，支點(diǎn)截面；——纖維處的正溫差應(yīng)力，見九、㈡計(jì)算，反溫差應(yīng)力。式中：——纖維以上截面對空心板重心軸的靜距，見九、㈡計(jì)算。則：（計(jì)入正溫差應(yīng)力）（計(jì)入負(fù)溫差應(yīng)力）則纖維處的主應(yīng)力為（計(jì)入正溫差應(yīng)力）：計(jì)入反溫差應(yīng)力：混凝土主壓應(yīng)力限值為，符合《公預(yù)規(guī)》要求。則：（計(jì)入正溫差應(yīng)力）（計(jì)入負(fù)溫差應(yīng)力）則纖維處的主應(yīng)力為（計(jì)入正溫差應(yīng)力）：計(jì)入反溫差應(yīng)力：混凝土主壓應(yīng)力限值為，符合《公預(yù)規(guī)》要求。以上主拉應(yīng)力最大值發(fā)生在纖維處為，按《公預(yù)規(guī)》，在區(qū)段，箍筋可按構(gòu)造設(shè)置。則箍筋間距計(jì)算如下：采用。支點(diǎn)附近箍筋間距10cm，其它截面適當(dāng)加大，需按計(jì)算決定，箍筋布置見圖111，即滿足斜截面抗彎要求，也滿足主拉應(yīng)力計(jì)算要求，箍筋間距也滿足不大于板高的一半即，以及不大于400mm的構(gòu)造要求。為此對本設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)在放松預(yù)應(yīng)力鋼鉸線時(shí)預(yù)制空心板的板底壓應(yīng)力和板頂拉應(yīng)力。C30混凝土， =， ，由此計(jì)算空心板截面的幾何特性，見表19。㈠ 跨中截面(由《公預(yù)規(guī)》)；=式中: ——先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力，其值為：其中： ——放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)預(yù)應(yīng)力損失值，由《公預(yù)規(guī)》，則 =、下緣應(yīng)力由表16，空心板跨中截面板自重彎矩，則由板自重產(chǎn)生的截面法向應(yīng)力為：===放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：=截面上下緣均為壓應(yīng)力，且小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。㈢ 支點(diǎn)截面預(yù)加力產(chǎn)生的支點(diǎn)截面上下緣的法向應(yīng)力為：=，則 =由表16可知，空心板跨中截面板自重彎矩為0，則由板自重產(chǎn)生的截面法向應(yīng)力為0。跨中，支點(diǎn)三個(gè)截面在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)板上下緣應(yīng)力計(jì)算結(jié)果匯總于下表：表中負(fù)值為拉應(yīng)力，正值為壓應(yīng)力，壓應(yīng)力均滿足《公預(yù)規(guī)》要求：由上述計(jì)算，在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，支點(diǎn)截面上緣拉應(yīng)力為：截面：；支點(diǎn)截面：按《公預(yù)規(guī)》，預(yù)拉區(qū)（截面上緣）應(yīng)配置縱向鋼筋，并應(yīng)按以下原則配置：當(dāng)時(shí)，%的縱向鋼筋；當(dāng)時(shí)，%的縱向鋼筋；當(dāng)時(shí)，預(yù)拉曲應(yīng)配置的縱向鋼筋配筋率按以上兩者直線內(nèi)插得：上述配筋率為，為預(yù)拉區(qū)普通鋼筋截面積，A為截面毛截面面。 預(yù)拉區(qū)的縱向鋼筋宜采用帶肋鋼筋，其直徑不宜大于14mm，現(xiàn)采用HRB35鋼筋，則，大于，滿足要求，布置在空心板支點(diǎn)截面上邊緣，見圖113。設(shè)支點(diǎn)截面附近僅有5根鋼鉸線傳遞預(yù)應(yīng)力，另2根隔離，則此時(shí)空心板上緣預(yù)應(yīng)力將減為： 。十二、最小配筋率復(fù)核按《公預(yù)規(guī)》，預(yù)應(yīng)