【正文】 443第三階段變化點截面的幾何特性計算表 表119I=Ii+Ix()分塊面積Ai()Ai重心至梁頂距離()對梁頂邊的面積矩Si=Aiyi( )自身慣性矩Ii()ysyi()Ix=Ai(ysyi) ()41817非預應力鋼筋換算面積11600725預留管道面積6130178凈載面面積435第三階段支點截面的幾何特性計算表 表120各階段截面幾何性質的計算結果列表 表121階段計算截面A ()ys()y()e()I()W()ws=I/yswb=I/ ywp=I/ e階段1跨中434766639l/4448752490變截面453747329支點455745158階段2跨中486741587l/4481719457 變截面4751725307支點465765140 階段3跨中453747620l/4448752490變截面443757339支點435765178 截面承載能力極限狀態(tài)計算 跨中截面正截面承載力計算(1) 見跨中截面尺寸圖和配筋情況圖，預應力束和普通鋼筋的合力作用點到截面邊緣距離，上翼緣平均厚度=125，有效工作寬度b`f=2400。(3) 求受壓區(qū)高度x由的條件，計算混凝土受壓區(qū)高度 ＜將代入下式計算截面承載能力=240086(111786/2)] 10=＞=計算結果表明，跨中截面的抗彎承載能力滿足要求。箍筋采用HRB235級鋼筋，直徑10，雙肢筋，間距Sv=200，距支點相當于一倍梁高范圍內，箍筋間距Sv=100。取h0=1117103а2ftdbh0=1034661117=103bh0=1034661117=＜γ0Vd=＜計算結果表明截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。(2) 變截面點處斜截面抗剪承載力計算 首先進行截面抗剪強度上、下限復核： 103а2ftdbh0≤γ0Vd≤103bh0 其中已知，Vd=，b=360，h0=1117103а2ftdbh0=1033601117=103bh0=1033601117=＜γ0Vd =＜計算結果表明截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。 預應力損失計算 摩阻損失σL1 σL1= σcon[1e(μθ+kx）] 式中：σcon—張拉控制應力 σcon==1860=1395μ—摩擦系數(shù)，預埋金屬波紋管時，查得μ=k—局部偏差影響系數(shù)，取k= 錨具變形損失σL2反摩擦影響長度， 式中：—張拉端錨下控制張拉應力 =σcon=1395—錨具變形值，OVM夾片錨有頂壓時去4—扣除沿途管道摩擦損失后錨固端頂拉應力 —張拉端到錨固端之間的距離當時，離張拉端x處由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的、考慮反摩擦后的預拉力損失為：， 當時，表示該截面不受反摩擦得影響。ξσpe式中: ψ—超張拉系數(shù),取ψ=—預應力筋抗拉強度,取fpk=1860 —傳力錨固時的鋼筋應力σpe=σconσL1σL2σL4，這里仍采用L/4截面的應力值作為全梁的平均值計算，故有 σpe=σconσL1σL2σL4==ξ—鋼筋松馳系數(shù),采用低松馳鋼絞線,取ξ= 所以σL5=（）=　　　 混凝土收縮、徐變損失σL6 σL6= 式中: ,—加載齡期為to時混凝土收縮應變終極值和徐變系數(shù)終極值 t0—加載齡期，即達到設計強度為90%的齡期，近似按標準養(yǎng)護條件計算則 有： =，則可得t0=20d?？紤]到加載齡期不同，M按徐變系數(shù)變小乘以折減系數(shù)Φ（t，t0）/Φ（t，t0）。跨中截面： = L/4截面： 所以 =（+）/2= =(未計構造鋼筋影響) ，取跨中與L/4截面的平均值計算，則有 跨中截面：=L/4截面：=所以 = = =將以上各項代入即得：：預應力損失組合計算表 表125截面預加應力階段σLIⅠ=σL1+σL2+σL4（）使用階段σLIIⅡ=σL5+σL6（）鋼束有效預應力（）σLσL1σL2σL4σLIσL5σL6σLII預加力階段σpI=σconσLI使用階段σpII =σconσLIσLII支點截面452變截面0L/4截面0跨中截面0 正常使用極限狀態(tài)計算 部分預應力混凝土構件正截面抗裂性驗算a. 荷載短期效應組合作用下的抗裂性 正截面抗裂性驗算以跨中截面受拉邊應力控制。 在荷載長期效應組合作用下應滿足：為荷載長期效應組合作用下截面受拉邊的應力：==+++ ===＜0（壓）計算結果表明，在荷載長期效應組合作用下，亦滿足正截面抗裂性要求。一般取變截面點分別計算上梗肋（aa），階段3的形心軸（oo）和下梗肋（bb）處在短期效應組合作用下的主拉應力，應滿足：。恒載內力值： 活載內力值： 變截面點處的主要截面幾何性質由表121查得：第一階段： 第二階段： 第三階段： 圖118為各計算點的位置示意圖。 各階段截面形心軸 階段3截面形心軸圖118 橫斷面計算點（尺寸：mm）計算點幾何性質表 表126計算點受力階段上梗肋階段1203階段2225階段3193形心軸階段110階段232階段30下梗肋階段1657．00567階段2635．00545階段3577變截面處的有效預應力:=（）2454= KN預應力鋼筋在變截面處的彎起角度取平均值為： 將上述數(shù)值代人，分別計算上梗肋、形心軸和下梗肋處的主拉應力。變截面處不同計算點主應力匯總表 表127計算點位置正應力剪應力主拉應力上梗肋形心軸下梗肋計算結果表明，形心軸處主拉應力最大，其數(shù)值為，小于規(guī)范規(guī)定的限值：，故滿足要求。（2）預加力引起的反拱度計算及預拱度的設置預應力引起的反拱度近似地按等截面計算，截面剛度按跨中截面第二階段的截面確定，即?。?。 持久狀況應力驗算按持久狀態(tài)設計的預應力混凝土受彎構件，尚應計算其使用階段正截面混凝土的法向正應力，受拉鋼筋的拉應力及斜截面主應力。 跨中截面預應力鋼筋拉應力驗算根據(jù)《橋規(guī)》（JTG D62）：未開裂構件受壓區(qū)混凝土的最大壓應力應滿足： +≤ 其中=αEp，是按荷載效應標準值（后張法不計自重）計算的預應力鋼筋重心處混凝土的法向應力。 斜截面主應力驗算主應力驗算，一般取變截面點分別計算截面上梗肋，階段三的形心軸和下梗肋處在標準值效應組合作用下的主壓應力，其值應滿足的要求。①上梗肋處 ②形心軸處： ③下梗肋處= 計算結果匯總于表128變截面處不同計算點主應力匯總表 表128計算點位置正應力剪應力主拉應力主壓應力上梗肋形心軸下梗肋斜截面最大主壓應力= ==最大主拉應力=＜==故箍筋可按構造要求布置。 短暫狀態(tài)應力驗算 預應力混凝土結構按短暫狀態(tài)設計時，應計算構件在制造、運輸及安裝等施工階段由預加力（扣除相應的應力損失）、構件自重及其它施工荷載引起的截面應力。 ① 上緣混凝土拉應力σ=+ Np1=σpeAp=()=epn==76690=676 ＞0由《橋規(guī)》（JTG D62），預拉區(qū)按構造要求配置縱向鋼筋。4 錨固端驗算在實際工作中，對承受局部承壓的混凝土構件一般在局部承壓區(qū)段范圍內配置間接鋼筋。 混凝土的局部承壓承載力混凝土承受局部受壓時的抗壓強度比軸心抗壓強度要高?！植渴軌簳r的計算底面積，按圖119取用。為了防止梁端混凝土由于強大的集中壓力作用而出現(xiàn)裂縫，尚需對錨固區(qū)進行抗裂性驗算。5 橫隔梁內力計算為了保證各主梁共同受力和加強結構整體性，橫隔梁本身或其裝配式應具有足夠的強度，對于多根內橫隔梁，只要計算受力最大的跨中橫隔梁的內力，其他橫隔梁可安全地仿此設計?？砂锤軛U原理法傳布，對于跨中橫隔梁，除了直接作用的輪重處，前后輪重對它也有影響。1）繪制彎矩影響線用偏心壓力法:= 由此得1號、2號梁在主梁處的荷載橫向分布系數(shù)的影響線的豎標值為 =+=+ == =+ =P=1作用在1號梁軸上時 =d1d= =P=1作用在2號梁軸上時 =d== P=1作用在3號梁軸上時 == =M影響線必在rr截面處有突變2） 繪制剪力影響線對于1號梁處截面Q影響線可計算如下P=1作用在計算截面以右時：Q=R即=P=1作用在計算截面以左時：Q=R1即=13） 內力計算將求得的計算荷載p在相應的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計入沖擊影響力（1+），則得表如下： 截面內力表 表129公路I級彎矩MM剪力人群荷載彎矩MM剪力 =（）=4）內力組合因橫隔梁的結構自重內力甚小，計算中可略去不計。假設，則設的截面所能承受的最大彎矩組合設計值，判斷截面配筋類型： 故只要采用單層布筋即可。布置如下： 圖122 橫隔梁配筋圖 （尺寸單位 cm）6 支座的選定 支座壓力標準值，其中結構自重引起的的支座反力標準值為：，公路Ⅱ級引起的支座反力標準值為：，人群荷載的標準值為，公路Ⅱ級和人群荷載作用下產生的跨中撓度，主梁的計算溫差為。（1） 計算支座的平面形狀系數(shù)S：＞8（2） 計算橡膠支座的彈性模量：（3） 驗算橡膠支座的承壓強度：＜（合格） 確定支座的厚度（1） 主梁的計算溫差，溫度變形由兩端的支座均攤，則每一支座的水平位移為：（2） 為了計算汽車荷載制動力引起的水平位移，首先要確定作用在每一支座上的制動力，一個設計車道上公路I級車道荷載總重為： ，則其制動力標準值為，但按《橋 規(guī)》，不得小于90。（3） 確定需要的橡膠片總厚度：不計汽車制動力 ≥ 計入汽車制動力 ≥《橋規(guī)》規(guī)定： ≤，選用5層鋼板和6層橡膠片組成的支座，則橡膠片總厚度：＞并＜（合格）（4）支座總厚度： 驗算支座的偏轉情況（1） 計算支座的平均壓縮變形為：按《橋規(guī)》規(guī)定，尚應滿足≤即：＜（合格）（2） 計算梁偏轉角：由關系式和可得：。已知公路I級荷載下的跨中撓度，代入上式得：（3） 驗算偏轉情況 ≥ 即 （合格） 驗算支座的抗滑穩(wěn)定性（1） 計算溫度變化引起的水平力：（2） 驗算滑動穩(wěn)定性：所以：＞ （合格）以及：＞ (合格)7 設計資料預應力混凝土箱型梁橋，跨徑20，板式橡膠支座。按無橫橋向的水平力（漂流物、沖擊力、水流壓力