【正文】 表31 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（）分塊面積對上緣凈距（）分塊面積的自身慣距（）（）分塊面積對截面形心的慣距（）（）（1）(2)（3）=（1）（2）（4）（5）（7）=（4）+（6）大毛截面翼板375028125三角承托5009165腹板260080208000下三角169馬蹄1150∑8169小毛截面翼板2700202550625三角承托5009165腹板260080208000下三角169馬蹄1150181125∑7119大毛截面形心至上翼緣距離小毛截面形心至上翼緣距離（4）檢驗截面效率指標(biāo)上核心距：==下核心距：==截面效率指標(biāo)：==＞根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁在設(shè)計時，檢驗截面效率指標(biāo)取ρ=～，且較大者亦較經(jīng)濟(jì)。（5）橫隔梁的設(shè)置本設(shè)計在橋跨中點(diǎn)和五分點(diǎn)、支點(diǎn)處設(shè)置六道橫隔梁。第四章 主梁作用效應(yīng)計算主梁作用效應(yīng)分為永久作用效應(yīng)和可變作用效應(yīng)。 永久作用效應(yīng)計算 永久作用集度1）預(yù)制梁自重跨中截面段主梁的自重（五分點(diǎn)截面至跨中截面，）：q（1）=26 = (kN)馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重近似計算（）：主梁端部截面面積為A=q（2）=(+)26/2 =(kN)支點(diǎn)段梁的自重（）：q（3）=26 = (kN)邊主梁的橫隔梁中橫隔梁體積：( ) = (m3)端橫隔梁體積( – ) =(m3)故半跨內(nèi)橫梁自重q（4）=（2+1）25=（kN）主梁永久作用集度=(kN/m)2）二期恒載翼緣板中間濕接縫集度 q（5）=25=（kN/m）邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：=(m3)一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：=(m3)故q（6）=（4+2）25/=（kN/m）橋面鋪裝層8cm厚防水混凝土鋪裝：25=23（kN/m）8cm厚瀝青混凝土鋪裝：23=（kN/m）將橋面鋪裝重量均分給六片主梁，則q（7）=（23+）/6=（kN/m）防撞欄：將兩側(cè)防撞欄均分給五片主梁，則q（8）=52/6=（kN/m）邊梁二期永久作用集度（kN/m） 永久作用效應(yīng)如下圖所示，設(shè)x為計算截面離左支座的距離，并令α=x/l。簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算： 其中： ≤f≤14Hz，可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：181。本設(shè)計分別按兩車道和三車道布載進(jìn)行計算，取最不利情況進(jìn)行設(shè)計 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)：由于承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為：＞，故可將其簡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)。=（）=，查表可得 單位抗彎及抗扭慣距和：計算抗彎參數(shù)和抗彎參數(shù)式中：——橋?qū)挼囊话? ——計算跨徑——材料的切變模量按《公預(yù)規(guī)》，取，則： 計算荷載橫向分布影響線坐標(biāo)：已知，查GM法計算用表，可得表43中數(shù)據(jù)。圖43 1號梁橫向分布影響線（尺寸單位：cm）計算橫向分布系數(shù)：荷載橫向分布系數(shù)的計算中包含了車道折減系數(shù)。三車道（如下圖） 兩車道（如下圖）圖45兩車道最不利荷載布置圖（尺寸單位：cm）=故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)：2）支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)：如下圖所示，按杠桿原理法繪制支點(diǎn)截面荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，1號梁可變作用分布系數(shù)可以計算如下：可變作用（汽車）： 車道荷載的取值根據(jù)《橋規(guī)》，公路—Ⅱ級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為計算彎矩時，計算剪力時， 計算可變作用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下處理：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取，從支點(diǎn)至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取，本設(shè)計在計算跨中截面、四分點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面時，均考慮了荷載橫向分布系數(shù)沿橋梁跨徑方向的變化?？勺冏饔茫ㄆ嚕?biāo)準(zhǔn)效應(yīng) 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)3）計算支點(diǎn)截面的最大剪力：支點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)的計算圖式見下圖。根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(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，見表45。 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的估算以下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。對于T形截面簡支梁，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時，則得到鋼束數(shù)的估算公式（51）式中：Mk ——使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按主梁作用應(yīng)組合表取用；C1 ——與荷載有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，對于公路—Ⅱ級，C1 ；——一束7? j ，故 △Ap = cm2 。本設(shè)計采用的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為MPa，彈性模量Ep=MPa。則：據(jù)上述兩種極限狀態(tài)所估算的鋼束數(shù)量在4根左右，故取鋼束數(shù)。本設(shè)計采用內(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及管道半徑的一半，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，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如下圖所示，則鋼束群重心至梁底距離為圖51 跨中截面鋼束布置圖（尺寸單位：cm）2）為了方便操作，將所有鋼束都錨固在梁端截面。在布置錨具時，應(yīng)遵循均勻、分散的原則。錨固端截面幾何特性計算見表51。本設(shè)計預(yù)應(yīng)力鋼筋在跨中分為三排，N4號鋼筋彎起角度為5176。.為了簡化計算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，最下排兩根鋼束需進(jìn)行平彎。=3625tan5176。=（cm）=3653tan7176。=（cm）圖54 錨固端尺寸圖（尺寸單位：cm）鋼束計算圖式見下圖，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離見表圖55 鋼束計算圖式表52 鋼束起彎點(diǎn)至跨中距離計算表 鋼束號起彎高度y (cm)y1(cm)y2(cm)L1(cm)x3(cm)φR (cm)x2(cm)x1(cm)41510053503207278540711067507上表中各參數(shù)的計算方法如下：為靠近錨固端直線長度，可根據(jù)需要自行設(shè)計，為鋼束錨固點(diǎn)至鋼束起彎點(diǎn)的豎直距離，如鋼束計算圖式，根據(jù)各量的幾何關(guān)系，可分別計算如下： 式中 ——鋼束彎起角度（176。2) 控制截面的鋼束重心位置計算各鋼束重心位置計算：根據(jù)鋼束計算圖式所示的幾何關(guān)系，當(dāng)計算截面在曲線段時，計算公式為： ，當(dāng)計算截面在近錨固點(diǎn)的直線段時，計算公式為：式中 ——鋼束在計算截面處鋼束中心至梁底的距離； ——鋼束起彎前到梁底的距離； ——鋼束彎起半徑； ——圓弧段起晚點(diǎn)到計算點(diǎn)圓弧長度對應(yīng)的圓心角。表53 各計算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號x4(cm)R(cm)sinα =x4/ Rcosαa0(cm)ai(cm)ap(cm)四分點(diǎn)4未彎起0110103未彎起011010222134支點(diǎn)直線段yφx5x5 tanφa0ai41551035071027872211067343）鋼束長度計算一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度（270cm）之和，其中鋼束曲線長度可按圓弧半徑及起彎角度計算。計算結(jié)果見表54。 截面面積及慣性矩計算（1） 在預(yù)加應(yīng)力階段，只需計算小毛截面的幾何特性，計算公式如下：凈截面面積（61）凈截面慣性矩（62）計算結(jié)果見表61。式中： A ，I —— 分別為混凝土毛截面面積和慣矩；△A， —— 分別為一根管道截面積和鋼束截面積；，—— 分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離； —— 分別面積重心到主梁上緣的距離； n —— 計算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)； ——鋼束與混凝土的彈性模量比值，由表61得=。 對于T形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度，應(yīng)取下列三者中的最小值： （主梁間距） 此處，為梁腹板寬度，為承托長度，為受壓區(qū)翼板懸出板的厚度。故=由于實際截面寬度小于或等于有效分布寬度，即截面寬度沒有折減，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，都需要計算。圖61 跨中（四分點(diǎn)）截面靜距計算圖（尺寸單位：cm）（1） 在張拉階段，凈截面的中性軸（稱為凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與使用階段在凈軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。故對每一個荷載作用階段，需要計算四個位置的剪應(yīng)力，即需要計算下面幾種情況的靜矩：1）aa線以上（或以下）的面積對中性軸的（凈軸和換軸）靜矩。3）凈軸（n n）以上（或以下）的面積對中性軸的（凈軸和換軸）靜矩。計算結(jié)果見表62。表64 截面幾何特性計算總表名稱符號單位截面跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積凈慣性矩凈軸到截面上緣距離凈軸到截面下緣距離截面抵抗矩上緣下緣對凈軸靜距翼緣部分面積凈軸以上面積換軸以上面積馬蹄部分面積—鋼束群重心到凈軸距離換算面積換算慣性矩?fù)Q軸到截面上緣距離名稱符號單位截面跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)混凝土換算截面換軸到截面下緣距離截面抵抗矩上緣下緣對換軸靜距翼緣部分面積凈軸以上面積換軸以上面積馬蹄部分面積—鋼束群重心到換軸距離鋼束群重心到截面下緣距離19第七章 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算當(dāng)計算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時，應(yīng)計算預(yù)應(yīng)力損失值。 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁間的摩擦損失按《公預(yù)規(guī)》 ，計算公式為：σl1 =σcon[1e(μθ+kx) ]（71）式中:σcon——張拉鋼束時錨下的控制應(yīng)力；根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 ，對于鋼絞線取張拉控制應(yīng)力為：σcon = 1860 = 1395(MPa)μ——鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對于預(yù)埋鋼波紋管取μ= ；θ——從張拉端到計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摩擦的影響系數(shù)，取k =；x——從張拉端到計算截面的管道長度，可近似取其在縱軸上的投影長度，當(dāng)四分點(diǎn)為計算截面時，x = axi + l/4 。)(rad)(m)(MPa)17273745表72 支點(diǎn)截面管道摩擦損失σl1計算表鋼束號θ=φ–αxμθ+k x1 e(μθ+kx)σcon [1e(μθ+kx) ](。計算方法如下：反向摩擦影響長度：lf =（72）式中: ΣΔl——錨具變形、鋼束回縮值(mm)，按《公預(yù)規(guī)》 ；對于夾片錨具 ΣΔl = 6 mm；Δσd——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：Δσd =（73）其中 σo——張拉端錨下控制應(yīng)力，本設(shè)計為1395MPa；σl——預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應(yīng)力，即跨中截面扣除σl1后的鋼筋應(yīng)力；l——張拉端至錨固端距離，即鋼束的有效長度。以上計算結(jié)果見下表。本設(shè)計采用逐根張拉鋼束，張拉時按鋼束2314的順序，計算時應(yīng)從最后張