【正文】 圖14 橋梁結(jié)構(gòu)計算簡圖 (單位：cm) 毛截面幾何特性計算本設(shè)計主梁變化不大，選取有代表性的截面，匯于表11。施工過程可以分為5個施工階段，第一個施工階段為預制主梁，待混凝土達到設(shè)計強度時，張拉正彎矩區(qū)預應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿，將各跨預制箱梁安裝就位，形成臨時支座支承的簡支梁狀態(tài)。第三節(jié)段施工澆筑3跨連續(xù)段接頭混凝土，待達到設(shè)計強度后張拉負彎矩區(qū)預應(yīng)力鋼束并壓注水泥漿，此時形成連續(xù)梁。再完成橫向接縫，成橋。具體施工階段圖見圖22。則僅為預制箱梁自重集度，計算公式為：，故具體計算結(jié)果見表223。成橋后忽略橫隔梁產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，僅計及產(chǎn)生的支反力，并且中、邊箱梁的構(gòu)造尺寸完全相同，因此成橋后中、邊箱梁一期恒載集度相同，記為，計算公式為： ，計算成橋后箱各單元一期恒載集度見表24。本設(shè)計橋面鋪裝采用坡度為2%，橋面中心為11cm厚的防水混凝土鋪裝層，最外緣為8 cm厚的防水混凝土鋪裝層，；混凝土自重按23計；，因橋梁橫斷面布置四片箱梁，故按每片承擔全部二期恒載的1/4計。 計算結(jié)果由Midas中可讀取恒載作用下各施工階段的彎矩、剪力包絡(luò)圖，詳見圖23至圖26。 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 沖擊系數(shù) 由《公路通規(guī)》，連續(xù)梁橋的自振頻率： (21) (22) 式中, ：計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時采用； ：計算連續(xù)梁的沖擊力引起的負彎矩效應(yīng)時采用； ：結(jié)構(gòu)計算跨徑（m）； ：結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（）； ：結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣性矩（）； ：結(jié)構(gòu)跨中截面單位長度質(zhì)量（），為結(jié)構(gòu)跨中截面每 延米結(jié)構(gòu)重力，（）按成橋的截面圖計算，如圖27所示： 圖27 成橋截面尺寸（單位：mm） 解得：= = 沖擊系數(shù)可按下式計算：當時， 用于正彎矩效應(yīng)或剪力效應(yīng)時： ：用于負彎矩效應(yīng)時： 車道折減系數(shù)按照橋規(guī)三車道折減系數(shù)采用 計算主梁荷載橫向分布系數(shù)使用專門計算橫向分布系數(shù)的軟件計算，得：邊梁 m= ，中梁 m= 活載內(nèi)力計算 車道荷載計算本設(shè)計活載內(nèi)力計算采用基本可變荷載(公路Ⅰ級)即移動荷載在結(jié)構(gòu)使用階段產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。圖28 車道荷載布置圖根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》，公路Ⅰ級車道荷載的均布荷載標準值為 。該橋為4x30m 簡支轉(zhuǎn)連續(xù)橋梁，計算跨徑為30m。圖29 車輛立面布置圖（單位：m）圖210 車輛荷載橫向布置圖（單位：m） 計算結(jié)果在Midas中讀取由車輛荷載引起的彎矩和剪力，如圖21212所示。經(jīng)由Midas計算得溫度產(chǎn)生的內(nèi)力。支座沉降引起結(jié)構(gòu)彎矩見圖21表26。 正常使用極限狀態(tài)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用以下兩種效應(yīng)組：(1)短期效應(yīng)組合永久作用標準值效應(yīng)與可變作用頻率值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為： (23) 式中：——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值； ——第 個可變作用效應(yīng)的頻率值系數(shù)，汽車荷載(不計沖擊力) = ，人群荷載 =，風荷載=，溫度梯度作用= ，其他作用=； ——第個可變作用效應(yīng)的頻率值。內(nèi)力值如表228。經(jīng)過比選決定采用使用狀態(tài)下的cLCB17 組合作為正常使用狀態(tài)短期效應(yīng)的荷載組合，即為：恒荷載 () +支座沉降() +汽車荷載() +整體升溫() +收縮二次()+徐變二次()。表29 中梁長期效應(yīng)組合節(jié)點號控制截面剪力（）彎矩（）節(jié)點號控制截面剪力（）彎矩（）3永久支點88臨時支點7變化點92變化點13L1/497L3/421L1/2105L3/2293L1/41133L3/434變化點118變化點42臨時支點122臨時支點46永久支點126永久支點50變化點130臨時支點55L2/4134變化點63L2/2139L4/4713L2/4147L4/276變化點1553L4/480臨時支點161變化點84永久支點165永久支點表210 邊梁長期效應(yīng)組合單元號控制截面剪力（）彎矩（）單元號控制截面剪力（）彎矩（）13L1/497L3/421L1/2105L3/21142587293L1/41133L3/434變化點118變化點38臨時支點122臨時支點132442永久支點126永久支點46臨時支點130臨時支點50變化點134變化點續(xù)表 210單元號控制截面剪力（）彎矩（）單元號控制截面剪力（）彎矩（）55L2/4139L4/463L2/22587147L4/2713L2/41553L4/476變化點161變化點80臨時支點165永久支點84永久支點 承載能力極限狀態(tài)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合：基本組合和偶然組合，由于本設(shè)計不考慮偶然作用的影響，故只采用基本組合。 當某個可變作 用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時， 則該作用取代汽車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽 車荷載的分項系數(shù)；對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值；計算人行道板和人行道欄桿的局部荷載，其分項系數(shù)也與汽車荷載取同值； ——汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的標準值和設(shè)計值； ——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)、風荷載外的其他第j個可變效應(yīng)的分項系數(shù)取=，風荷載分項系數(shù)取 =； ——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他第j 個可變作用效應(yīng)的標準值和設(shè)計值； ——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當永久作用與汽車荷載和人群荷載(或其它一種可變作用)組合時，人群荷載(或其他一種可變作用)的組合系數(shù)取=；當除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外尚有兩種其他可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取=；尚有三種可變作用參組合時，其組合系數(shù)取=；尚有四種及多于四種的可變作用參組合時，取=。承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力分布見表21212。確定鋼束需要知道各截面的計算內(nèi)力，而布置好鋼束前又不可能求得橋梁的真實受力狀態(tài)，故只能估算。根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)定，估算數(shù)量時，應(yīng)滿足：(1) 正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求（）；(2) 承載能力極限狀態(tài)下的強度要求（）；(3) 施工階段的應(yīng)力要求（）。由于此時還無法求知二次內(nèi)力等等。 預應(yīng)力鋼束的估算由于結(jié)構(gòu)的對稱性，只估算第一跨和第二跨的鋼筋即可。截面計算簡圖如圖31所示。=。=。圖32 計算簡圖根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)定，使用階段預應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的壓應(yīng)力應(yīng)符合下面規(guī)定： （39）式中, ——由作用（或荷載）標準值產(chǎn)生的混凝土的法向壓應(yīng)力，； ——由預應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力； ——混凝土軸心抗壓強度標準值； ——按作用（或荷載）標準值組合計算的彎矩值； ——受彎側(cè)的抗彎模量。計算式為：對于截面上緣 （310） （311）對于截面下緣 （312） （313） (1)當截面只在下緣布置力筋以抵抗正彎矩時： （314） （315） (2)當截面只在上緣布置力筋以抵抗負彎矩時： （316） （317）式中, ——每束預應(yīng)力筋的面積 ——預應(yīng)力力筋重心離截面重心的距離 ——截面核心距 ——混凝土截面面積，可取毛面計算其中 (3)第一跨力筋的估算采用每根鋼絞線面積=139，抗拉強度標準值=1860，張拉控制應(yīng)力取，預應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算。中梁： ?只在下緣布筋:== == = = = = 所以，只在下緣配筋, ?只在上緣布筋: =（）= =（）= = = = = 所以，只在下緣配筋, (4)第二跨力筋的估算 ?只在下緣布筋:== == = = = = 所以，只在下緣配筋, ?只在上緣布筋: =（）= =（）= = = = = 所以，只在下緣配筋, 按承載能力極限時正截面強度強度要求預應(yīng)力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達到混凝土抗壓設(shè)計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設(shè)計強度。若截面承受雙向彎矩時，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負彎矩按上述方法分別計算上、下緣所需預應(yīng)力筋數(shù)量。 將箱型截面等效為T 形截面進行計算 (1)第一跨力筋估算下側(cè)有預應(yīng)力筋 上側(cè)有預應(yīng)力筋 (2)第二跨力筋估算下側(cè)配預應(yīng)力筋 上側(cè)配預應(yīng)力筋 綜上所述，第一跨正彎矩區(qū)選用，1墩頂負彎矩。 預應(yīng)力的布置連續(xù)梁預應(yīng)力鋼束的配置除了滿足《橋規(guī)》構(gòu)造要求外，還應(yīng)考慮以下原則：應(yīng)選擇適當?shù)念A應(yīng)力束筋的型式與錨具型式，對不同跨徑的橋梁結(jié)構(gòu)，要選用預加力大小恰當?shù)念A應(yīng)力束筋，以達到合理的布置型式。當預應(yīng)力束選擇過大，每束的預加力不大，造大跨結(jié)構(gòu)中布束過多，而構(gòu)造尺寸限制布置不下時，則要求增大截面。力束筋的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切筋，而導致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。預應(yīng)力束筋應(yīng)避免使用多次反向曲率的連續(xù)束，因為這會大的摩阻損失，降低預應(yīng)力束筋的效益。 以為例，給出計算過程，如圖34所示， 圖34 鋼束參數(shù)示意圖 第一跨有豎彎的預應(yīng)力筋的計算結(jié)果，匯于表32。后張法梁的預應(yīng)力損失包括前期損失和后期應(yīng)力損失，而梁內(nèi)鋼束的有效預應(yīng)力等于張拉控制應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預應(yīng)力損失。(2) 錨具回縮等損失：計算時考慮反向摩阻的影響，對超張拉的預應(yīng)力束其超張 拉的數(shù)值程序自動計算其伸長值。(4) 鋼束分批張拉的彈性壓縮損失：此項損失包括后張拉鋼束對已錨固鋼束的彈性壓縮損失以及結(jié)構(gòu)外載增量引起的彈性壓縮損失。(6) 收縮徐變損失：根據(jù)收縮徐變的位移計算其增量，并由應(yīng)變的增量來計算收縮徐變損失的增量。表41 一跨簡支階段應(yīng)力損失表（）單元位置彈性變形損失徐變/收縮損失松弛損失1I 1J 2I 2J 3I 3J 4I 4J 5I 5J 6I 6J 7I 7J 8I