混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計--高速公路橋梁上部構(gòu)件設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一部分 課程設(shè)計任務(wù)書………………………..………2</p><p>　　1、主梁毛截面幾何特性計算…………………………………….4</p><p>　　2、預應力鋼束估算及布置………………………….....................5</p><p&

2、gt;　　3、主梁截面幾何特性計算………………………………………..9</p><p>　　4、鋼束布置位置（束界）校核…………………………………..11</p><p>　　5、鋼束預應力損失估算…………………………………………..12</p><p>　　6、預加應力階段的正截面應力驗算……………………………..17</p><p>　　

3、7、使用階段正應力驗算………………………............... ………..17</p><p>　　8、使用階段主應力驗算…………………………………………..18</p><p>　　9、截面強度計算…………………………………………..............20</p><p>　　10、錨固區(qū)局部承壓驗算…………………………………………22</p&

4、gt;<p>　　11、主梁變形（撓度）計算………………………………………24</p><p>　　12、梁的一般構(gòu)造圖和配筋構(gòu)造圖……………………………….附圖</p><p>　　13、本科生課程設(shè)計成績評定表………………………………….附表</p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　題

5、 目: 永寧高速公路橋梁上部構(gòu)件設(shè)計 </p><p>　　預應力混凝初始條件：</p><p>　　永寧高速公路橋梁基本上都采用標準跨徑，上部構(gòu)造采用裝配式預應力混凝土、鋼筋混凝土簡支空心板或T梁，參照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》進行設(shè)計計算。</p><p>　　（1）簡支

6、T型梁跨徑35M;計算跨徑34.2m。</p><p>　?。?）設(shè)計荷載：汽超－20級，掛車－120；無人群荷載；結(jié)構(gòu)重要系數(shù)取1.1；</p><p>　?。?）環(huán)境：永寧高速公路上，Ⅰ類環(huán)境條件</p><p>　?。?）材料：預應力鋼筋采用5㎜的高強鋼絲，抗拉強度標準值=1570Mpa，彈性模量=2.05105MPa,普通松弛級，錨具采用墩頭錨。</p

7、><p>　　非預應力鋼筋：普通鋼筋用HRB335級鋼筋，抗拉強度設(shè)計值=280Mpa，彈性模量均為=2.0105Mpa;箍筋采用R235級鋼筋，抗拉強度設(shè)計值=195Mpa。</p><p>　　混凝土：采用C50，=3.45104MPa,抗壓強度標準值=32.4MPa,抗壓強度設(shè)計值=22.4MPa:抗拉強度標準制=2.65MPa,抗拉強度設(shè)計值=1.83MPa</p>&l

8、t;p>　　5)設(shè)計要求：根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)》要求，按A類預應力混凝土構(gòu)件設(shè)計此板。</p><p>　　6）施工方法：采用后張法施工，預制主梁時，預留孔道采用預埋金屬波紋管成型，鋼絲采用YCL型千斤頂兩端同時張拉。</p><p><b>　　預應力混凝土結(jié)構(gòu)：</b></p><p&

9、gt;　　1．主梁毛截面幾何特性計算； 2．預應力鋼束面積的估算及鋼束的布置；</p><p>　　3．主梁截面幾何特性計算； 4．鋼束布置位置（束界）的校核；</p><p>　　5．鋼束預應力損失估算； 6．預加應力階段的正截面應力驗算；</p><p>　　7．使用階段的正應力驗算； 8．使用階段的主應力驗算；</p>

10、;<p>　　9．截面強度計算； 10．錨固區(qū)局部承壓驗算；</p><p>　　11．主梁變形（撓度）計算； 12.用電腦繪制A3幅面的圖紙兩張，即：構(gòu)件一般構(gòu)造圖和鋼束布置圖。</p><p><b>　　時間安排：</b></p><p>　　一、主梁毛截面幾何特性計算</p>&

11、lt;p>　　受壓翼緣有效寬度的計算</p><p>　　按《公路橋規(guī)》規(guī)定，T型截面梁受壓翼緣有效寬度，取下列三者中的最小值：</p><p>　　簡支梁計算跨徑的,即=34200/3=11400㎜；</p><p>　　相鄰兩梁的平均間距，對于中梁為 2000㎜；</p><p>　　，式中b為梁腹板寬度，為承托長，這里=0，為受壓

12、區(qū)翼緣懸出板厚度，可取跨中截面翼緣板厚度的平均值，即=（910×100+100×710/2）/910=139㎜，故=180+2×0+12×139=1850㎜</p><p>　　所以，受壓翼緣有效寬度=1850㎜ 翼緣懸出板厚度=143㎜</p><p><b>　　全截面幾何特性計算</b></p><

13、;p>　　將主梁截面分割成如下幾部分，求得幾何特性如下表：</p><p>　　跨中與L/4截面的全截面幾何特性（表一）</p><p>　　其中 ——分塊面積 </p><p>　　——分塊面積的重心至梁頂邊的距離</p><p>　　=694391.667/7510=92.46㎝ </p><p&

14、gt;　　I==49689051.81cm4</p><p>　　二、鋼筋面積的估算及鋼束的布置</p><p>　　1）預應力鋼筋截面積估算</p><p>　　按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預應力鋼筋數(shù)量</p><p>　　對于A類部分預應力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，由式可得跨中截面所需的有效預應力為：</p><

15、;p>　　式中的為正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應組合計算的彎矩值。由所給的資料可得：=MG1+MG2+MQS=2200+683+0.7×1685=4062.5KN·m</p><p>　　設(shè)與預力鋼筋的重心離截面下緣為=100㎜.則預應力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離為=1325-100=1225㎜,由表可得，跨中截面全截面面積A=751000㎜2。全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩為

16、 ：</p><p>　　W=I/ Yb=496890518100/1325=374904.9629×103㎜3.=2.51所以有效預應力合力為： =1.952811N</p><p>　　預應力鋼筋的張拉控制應力為=0.75=0.751570=1177.5，預應力損失按張拉控制應力的20%估算，則可得到需要預應力鋼筋的面積為：</p><p>

17、;　　采用3束36¢5㎜的高強鋼絲。=336×19.63=2120.04</p><p>　　施工方法：鐓頭錨具，后張法施工。</p><p>　　2）預應力鋼筋的布置</p><p>　?。?）預應力筋的布置如下圖所示：</p><p>　　全部3束預應力鋼筋均錨固于梁端，這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉要求，

18、而且N1、N2在梁端均彎起較高，可以提供較大的預剪力。</p><p>　　（2）其它截面鋼束位置及傾角計算</p><p>　?、黉撌鴱澠鹦螤睢澠鸾羌皬澢霃?lt;/p><p>　　采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；N1的彎起角取90，N2、N3的彎起角取60；各鋼束的彎曲半徑為： =50000㎜; =35000㎜; =20000㎜</p><

19、;p>　　②鋼束各控制點位置的確定</p><p>　　以N3號鋼束為例，其彎起布置如圖見CAD詳圖如下：</p><p>　　由 確定導線點距錨固點的水平距離</p><p>　　=400×cot6o=3806㎜</p><p>　　由 確定彎起點至導線點的水平距離</p><p>　　=2000

20、0×tan30=1048㎜</p><p>　　所以彎起點至錨固點的水平距離 =3806+1048=4854㎜</p><p>　　則彎起點至跨中截面的水平距離為 =(34200/2+199)-- =12445㎜</p><p>　　由圓弧切線性質(zhì)，彎止點至導線的水平距離為：</p><p>　　=1048×cos6o

21、=1042</p><p>　　故彎止點至跨中截面的水平距離為：</p><p>　　()=12445+1042+1048=17299㎜</p><p>　　同理可得N1、 N2的控制點位置，將鋼束的控制參數(shù)匯總于下表中</p><p>　?、鄹鹘孛驿撌恢眉捌鋬A角計算</p><p>　　計算鋼束任一點 離梁底距離

22、及該點處鋼束的傾角，式中a為鋼</p><p>　　束彎起前其重心至梁底的距離，a=100；為點所在計算截面處鋼束位置的升高值。</p><p>　　a.當時，點位于直線段還未彎起，=0，=100㎜，i=0；</p><p>　　b.當時，點位于圓弧段，于是有：</p><p>　　C.當 時，點位于靠近錨固端的直線段，此時</p>

23、;<p>　　各截面鋼束位置及傾角計算值詳見上表三</p><p>　?、茕撌綇澏蔚奈恢眉捌綇澖?lt;/p><p>　　根據(jù)《公路橋規(guī)》預應力筋的布置構(gòu)造要求，N1、N2、N3三束預應力鋼絞線在跨中截面布置在同一水平面上，而在錨固端三束鋼絞線都在肋板中線上，為實現(xiàn)此種布筋方式，N2、N3必須從兩側(cè)平彎到肋板中線上。彎轉(zhuǎn)半徑R=8000㎜,長度=2750㎜, =125㎜ 。由幾

24、何關(guān)系 , 解得=3.085 o</p><p>　　鋼束平彎示意圖如下所示：</p><p>　　3）非預應力鋼筋截面積估算及布置：</p><p>　　構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)要求估算非預應力鋼筋數(shù)量:</p><p>　　設(shè)預應力鋼筋與非預應力鋼筋的合力作用點到截面底邊的距離 a=80㎜,則有 h0=h-a =2250-80=2170㎜

25、</p><p>　　假定為第一類T形截面，由公式 計算受壓區(qū)高度，即 1.1×5698×106=22.4×1850（2170-/2） 求得=70.9㎜<=143㎜</p><p>　　則根據(jù)正截面承載能力計算需要的非預應力鋼筋面積為：</p><p><b>　　=2385.5㎜2</b>

26、</p><p>　　取5Φ25的HRB335級鋼筋，實際鋼筋截面面積=2454㎜2，在梁底布置成一排，其間距S=（50-2×50）/4=87.5㎜，鋼筋重心到底邊的距離=45㎜</p><p>　　三、主梁截面幾何特性計算</p><p>　　后張法預應力混凝土梁主梁截面幾何特性應根據(jù)不同的受力階段分別計算。T形梁從施工到運營經(jīng)歷了如下三階段：</

27、p><p>　?。?）主梁預制并張拉預應力鋼筋</p><p>　　主梁混凝土達到設(shè)計強度的90%后，進行預應力的張拉，此時管道尚未壓漿，故其截面特性計入非預應力鋼筋影響（將非預應力鋼筋換算為混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計算中應扣除預應力管道的影響，T梁翼緣板寬度=1600㎜。</p><p>　?。?）灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆濕接縫</p>&

28、lt;p>　　預應力鋼筋張拉完成并進行管道壓漿、封錨后，預應力鋼筋能夠參與截面受力。主梁吊裝就位后現(xiàn)澆濕接縫，但接縫還未參與截面受力，故此時的截面特性計算采用計入非預應力鋼筋和預應力鋼筋影響的換算截面積，T梁翼緣板寬度仍取1600㎜。</p><p>　?。?）橋面、欄桿及人行道施工與運營階段</p><p>　　橋面濕接縫結(jié)硬后，主梁即為全截面參與工作，此時的截面特性計算采用計入非

29、預應力鋼筋和預應力鋼筋影響的換算面積，T梁翼緣板有效寬度=1850㎜。</p><p>　　截面幾何特性的計算列表進行，計算結(jié)果如表五</p><p>　　各階段計算結(jié)果如下表所示：</p><p>　　四、鋼束布置位置（束界）的校核</p><p>　　為了使計算簡化，可近似地假定預應力混凝土的合力作用點就是鋼筋重心的位置。根據(jù)張拉階段和使

30、用階段的受力要求，布置鋼束重心的限制線（即束界）E1、E2即 </p><p><b>　??； </b></p><p>　　式中 ——混凝土截面上核心矩：</p><p>　　——混凝土截面下核心矩：</p><p>　　——使用階段的永存預加力與傳力錨固時的有效預加應力之比，近似取0.8；&l

31、t;/p><p>　　將計算過程及結(jié)果列于下表（截面特性見表四）：</p><p>　　由上表結(jié)果知各截面處都滿足 ；由表四知階段二、階段三的ep均滿足束界要求。</p><p>　　五、鋼束預應力損失估算</p><p>　　1）預應力鋼筋張拉控制應力 </p><p>　　按《公路橋規(guī)》規(guī)定采用 =0.7

32、5×1570=1177.5Mpa</p><p><b>　　2)鋼束應力損失</b></p><p>　?。?）預應力鋼筋與管道間摩擦引起的預應力損失 </p><p><b>　　由式知： </b></p><p><b>　　對于跨中截面：</b><

33、/p><p>　?。籨為錨固點到支點中線的水平距離</p><p>　　=0.25； =0.0015；</p><p>　　為從張拉端到跨中截面間，管道平面轉(zhuǎn)角 </p><p>　　同理，可計算出其它控制截面處的摩擦應力損失值。各截面摩擦應力損失值的計算列于下表：</p><p>　?。?）錨具變形、鋼絲回縮引起

34、的應力損失</p><p>　　計算錨具變形、鋼絲回縮引起的應力損失，后張法曲線布筋構(gòu)件應考慮錨固后反摩阻的影響。反摩阻影響長度，即 </p><p>　　式中 ——張拉錨具變形值，查表知=1㎜；=。為張拉控制應力，；為張拉端至錨固端的距離。將各束預應力鋼筋的反摩阻影響長度列于下表中。</p><p>　　求得后可知七束預應力鋼絲均滿足小于，所以距長拉斷

35、為x處的截面由錨具變形和鋼筋回縮引起的考慮反摩阻后的預應力損失 ；。若則表示該截面不受反摩阻影響。</p><p>　　將各控制截面的計算列于下表：</p><p>　?。?）預應力鋼筋分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應力損失（）</p><p>　　混凝土彈性壓縮引起應力損失取按應力計算需要控制的截面進行計算。對簡支梁取截面，并以其作為全梁各截面預應力鋼筋應力損失的

36、均值。用下式計算：</p><p>　　式中 m —— 分批張拉數(shù)，m=3</p><p>　　—— 預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值。假定為設(shè)計強度的90%，即=0.9×C50=C45，查附表1-2得，=3.35×104,故===6.12</p><p>　　——全部預應力鋼筋的合力，在其作用點處所產(chǎn)生的混凝土正應力， ，截面特

37、性由表四中第一階段取用;</p><p>　　其中=（1177.5-37.05-2.33）×2120.04=2412.860KN</p><p>　　==8.106MPa</p><p>　　所以= =16.54MPa。</p><p>　　(4)鋼筋松弛引起的預應力損失</p><p>　　對于采用超張拉工

38、藝的高強鋼絲束，鋼筋松弛引起的預應力損失按下式計算：</p><p>　　式中 —張拉系數(shù)，超張拉取0.9；—鋼筋松弛系數(shù)，低松弛鋼絲取0.3；</p><p>　　—傳力錨固時的鋼筋應力，采用L/4截面處的應力值=1177.5-37.05-2.33-16.54=1121.58 Mpa</p><p><b>　　故 </b></p

39、><p>　　=0.9×0.3×【0.52×-0.26】×1121.58=33.76 Mpa</p><p>　　混凝土收縮徐變引起的損失</p><p>　　混凝土收縮、徐變終值引起的受拉區(qū)預應力鋼筋的應力損失按以下式：</p><p>　　式中 、——加載齡期為時混凝土收縮應變終極值和徐變系數(shù)終極

40、值；</p><p>　　——加載齡期，即達到設(shè)計強度80%的齡期，</p><p>　　計算得=14d;對于二期恒載G2加載齡期，假定為90d.</p><p>　　該構(gòu)件所屬的橋位為野外一般地區(qū)，相對濕度為75％，則構(gòu)件得名義厚度h由圖2.1截面可得2×751000/6085.4＝247㎜。其中，為構(gòu)件的橫截面面積，u為構(gòu)件與大氣接觸的周邊長度，按《結(jié)

41、構(gòu)設(shè)計原理》表12-3查得其相應的徐變系數(shù)終值為：</p><p><b>　　1.29</b></p><p>　　混凝土收縮應變終值為：。</p><p>　　為傳力錨固時在跨中和截面的全部受力鋼筋截面重心（該設(shè)計部考慮構(gòu)造鋼筋，故亦為預應力鋼筋截面重心）處，由、、（考慮加載齡期不同，按徐變系數(shù)變小乘以折減系數(shù)：）所引起的混凝土正應力的平均

42、值：</p><p><b>　　跨中截面：</b></p><p><b>　　=3.49Ma</b></p><p><b>　　L/4截面： </b></p><p>　　=2.64MPa </p><p>　　所以 =（3.49+2

43、.64）/2=3.06Mpa</p><p>　　=0.00592（未計構(gòu)造鋼筋影響）</p><p><b>　　=5.94㎜</b></p><p>　　取跨中與截面的平均值計算，則有</p><p>　　跨中截面：=1218.8㎜</p><p>　　L/4 截面： =1123.5㎜<

44、;/p><p>　　將以上各式代入即得：</p><p>　　現(xiàn)將各截面鋼束預應力損失平均值及有效預應力匯總于下表 </p><p>　　六、預加應力階段的正截面應力驗算（短暫狀態(tài)的正應力驗算）</p><p>　?。?）構(gòu)件在制作、運輸及安裝等施工階段，混凝土標號為C50，張拉時取R`＝0.9R，即為C45號，由附表1-1內(nèi)查得：</p&

45、gt;<p>　　2．截面上、下緣混凝土正應力</p><p><b>　　上緣：</b></p><p><b>　　其中： </b></p><p><b>　　截面特性見表四</b></p><p><b>　　代入上式得：</b>

46、;</p><p><b>　?。▔海?lt;/b></p><p><b>　　=（壓）</b></p><p>　　預加力階段混凝土的壓應力滿足限制要求。預拉區(qū)混凝土沒有出現(xiàn)拉應力，故預拉區(qū)只需配置配筋率不小于0.2%的縱向鋼筋即可。</p><p>　　3．支點截面或運輸、安裝階段的吊點截面的應力驗

47、算，其方法與此相同。</p><p>　　七、使用階段的正應力驗算</p><p>　　（1）截面混凝土正應力驗算：</p><p>　　對于簡支等截面預應力混凝土梁的正應力，由于配設(shè)曲線筋束的關(guān)系，應取跨中、L/4、L/8、支點及鋼束突然變化處（截斷或彎出梁頂?shù)龋?，分別進行驗算。這里只給出跨中截面，按《橋規(guī)》相關(guān)規(guī)定驗算。</p><p>

48、<b>　　此時有 ；； </b></p><p><b>　　==1190㎜</b></p><p>　　跨中截面上邊緣壓應力計算值為：</p><p>　　持久狀況下預應力鋼筋的應力驗算</p><p>　　由二期恒載及活載作用產(chǎn)生的預應力鋼筋截面重心處的混凝土應力為：</p>&

49、lt;p><b>　　=5.31MPa</b></p><p><b>　　故鋼束應力為：</b></p><p>　　計算表明預應力鋼筋拉力超過了規(guī)范規(guī)定值。但其比值 ，可認為鋼筋應力卯足要求。 </p><p>　　八、使用階段的主應力驗算</p&

50、gt;<p>　　本例取剪力和彎矩都有較大變化的L/4截面進行驗算。</p><p><b>　　截面面積矩計算</b></p><p>　　計算點分別取上梗肋a-a處、重心軸x0-x0處、下梗肋b-b處</p><p>　　現(xiàn)以第一階段截面梗肋a-a以上截面面積對凈截面重心軸x0-x0的面積矩Sna計算為例：</p>

51、<p>　　Sna=1600×100×(959.4-100/2)+180×100×(959.4-100-100/2)+1/2×100×710×2×(959.4-100-100/3)=1.774×108㎜3</p><p>　　同理可得，不同計算點處的面積矩，現(xiàn)匯總與下表：</p><p>

52、;<b>　　(2)主應力計算</b></p><p>　　以上梗肋a-a處的主應力計算為例。</p><p><b>　　剪應力</b></p><p><b>　　; ; ; </b></p><p><b>　　=1.01Mpa</b></p

53、><p><b>　?、谡龖?lt;/b></p><p>　　=1030.58×1413.4×0.9935+1030.58×706.64-57.24×2454</p><p>　　=2034.94×103N</p><p><b>　　=</b></

54、p><p><b>　　=960.6㎜</b></p><p><b>　?、?主應力</b></p><p>　　同理，可得x0—x0及下梗肋b—b的主應力如下表：</p><p>　?。?）主壓應力的限值</p><p>　　混凝土的主壓應力限值為，與上表的計算結(jié)果比較，可見

55、混凝土主壓應力計算值均小于限值，滿足要求。</p><p><b>　　（4）主應力驗算</b></p><p>　　將上表中主壓應力值與主壓應力限制進行比較，均小于相應限制值。最大主拉應力為，按《公路橋規(guī)》要求，僅需按構(gòu)造布置箍筋。</p><p>　　九、持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計算（截面強度計算）</p><p&g

56、t;　　1）正截面承載能力計算</p><p>　　一般取彎矩最大的跨中截面進行正截面承載能力計算。</p><p><b>　　求受壓區(qū)高度 X</b></p><p>　　先按第一類T型梁，不計構(gòu)造鋼筋影響，混凝土受壓區(qū)高度 X，即</p><p>　　==71.3mm<h’f=143mm</p>

57、<p>　　受壓區(qū)全部位于翼緣板內(nèi)，說明為第一類T型梁。</p><p>　?。?）正截面承載力計算</p><p>　　跨中截面的預應力鋼筋與非預應力鋼筋的布置見鋼筋布置圖，預應力與非預應力鋼筋的合力作用點到截面底邊距離 a 為：</p><p><b>　　=87.2 mm</b></p><p>　　故

58、 ho=h-a=2250-87.2=2162.8mm</p><p>　　梁跨中截面彎矩組合設(shè)計值 Md=5698KN·m 截面抗彎承載力 Mu有</p><p>　　Mu = =22.4×1850×71.3×(2162.8-71.3/2)</p><p>　　=6285.0KN·m > (=1.1

59、15;5698=6267.8KN·m)</p><p>　　即跨中截面正截面承載能力滿足要求。</p><p>　　2）斜截面承載能力計算</p><p>　　（1）斜截面抗剪承載力計算</p><p>　　預應力混凝土簡支梁應對按規(guī)定需要驗算的各截面進行斜截面抗剪承載力驗算。</p><p>　　①對于跨中

60、截面，進行斜截面抗剪承載力驗算：</p><p>　　由公式進行截面抗剪強度上、下限復核：</p><p>　　式中 =156KN；（混凝土強度等級）；b=180㎜（腹板厚度）;h0=2162.8㎜（截面有效高度）；（預應力提高系數(shù)）；

61、 </p><p>　　代入公式得 ==445.266Mpa>=1.1×156=171.6KN</p><p>　　故只需按構(gòu)造要求配置箍筋：箍筋選用雙肢直徑為Φ10的R235級鋼筋，鋼筋間距=150㎜。</p><p>　　② 對于支點截面處，進行斜截面抗剪承載力驗算：</p><p>　　縱向

62、受拉鋼筋的合力點距截面下緣的距離為:</p><p><b>　　=910.2㎜</b></p><p>　　故 ho=h-a=2250-910.2=1339.8mm</p><p>　　代入公式 =689.58Mpa<=1.1×758=833.8 Mpa</p><p>　　=833.8 Mpa<

63、;=2174.2 Mpa</p><p>　　故滿足截面抗剪強度上、下限：</p><p>　　計算表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。</p><p>　　其中 ——異號彎矩影響系數(shù)，取1.0；</p><p>　　——預應力提高系數(shù)，取1.25；</p><p>　　——受壓翼緣影響系數(shù)，取1.1；<

64、;/p><p><b>　　=0.759</b></p><p>　　箍筋選用雙肢直徑為Φ10的R235級鋼筋，鋼筋間距=150㎜，=195Mpa</p><p>　　=2×78.54=157.08mm2 故 =0.002327></p><p>　　采用全部3束預應力鋼筋的平均值，即==0.1219.所

65、以，</p><p>　　=1.0×1.251.1×0.45×10-3×450×1339.8×=1047.096KN</p><p>　　×1070×2120.04×0.1219=207.392KN</p><p>　　=1047.096+207.392=1254.488KN&

66、gt;=833.8KN</p><p>　　支點處截面抗剪滿足要求 </p><p>　?、?斜截面抗彎承載力</p><p>　　由于鋼束均錨固于梁端，鋼束數(shù)量沿跨長方向沒變化，且彎角緩和，其斜截面抗彎強度一般不控制設(shè)計，故不另行驗算。</p><p>　　十.錨固區(qū)局部承壓驗算</p><p>　　根據(jù)三束預應力鋼

67、筋錨固點的分析，N2鋼束的局部承壓條件最為不利，現(xiàn)在對N2錨固端進行局部承壓驗算。</p><p>　　1）局部受壓區(qū)尺寸要求</p><p>　　配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件，其局部受壓區(qū)的尺寸應滿足下式要求：</p><p>　　式中 ——結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，取1.1；</p><p>　　——局部受壓面積上的局部壓力設(shè)計值，后張法錨頭局壓區(qū)

68、取1.2倍張拉是的最大壓力，即=1.2×1177.5×706.7=998.57×103N</p><p>　　——混凝土局部承壓修正系數(shù)去1.0</p><p>　　——張拉錨固時混凝土抗壓設(shè)計值，即0.9×C50=C45,查表=20.5Mpa</p><p>　　——混凝土局部承壓承載力提高系數(shù)， </p>&

69、lt;p>　　、——混凝土局部受壓面積。為扣除洞后面積，為不扣除孔洞面積；本設(shè)計采用孔徑為70㎜的喇叭管狀錨具。（墊板取160×160㎜） </p><p><b>　　故 </b></p><p>　　——局部受壓計算底面積；根據(jù)《公路橋規(guī)》計算方法，局部承壓計算底面為寬450㎜，長（160+160+160）=480㎜的矩形，此時N1、N2的局

70、部承壓計算底面無重疊。</p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　=1.3×1.0×2.9×20.5×21752=1681.1&#

71、215;103N</p><p>　　>(=1098.42×103N)</p><p>　　計算表明，局部承壓區(qū)尺寸滿足要求。</p><p>　　2）局部抗壓承載力計算</p><p>　　配置間接鋼筋的局部受壓構(gòu)件，其局部抗壓承載力計算公式為：</p><p>　　且需滿足 &l

72、t;/p><p>　　式中 ——局部壓力設(shè)計值，=998.57×103N</p><p>　　——混凝土核心面積，這里配置螺旋鋼筋，得</p><p>　　==1.0524>1</p><p>　　——間接鋼筋影響系數(shù)；混凝土強度等級為C50以下時，取2.0</p><p>　　——間接鋼筋體積配筋率

73、；局部承壓區(qū)配置直徑為10㎜的HRB335鋼筋，單根鋼筋截面積78.54㎜2，故</p><p>　　C45混凝土的=20.5Mpa;將以上結(jié)果代入局部抗壓承載力計算公式，可得到</p><p>　　=1640.34×103N >(=1098.42×103N)</p><p>　　故N2鋼束滿足局部抗壓承載力要求。同理課對N1、N3號鋼束進

74、行局部承壓計算。</p><p>　　十一.主梁變形（撓度）計算</p><p>　　根據(jù)主梁截面在使用階段混凝土正應力驗算結(jié)果，可知主梁屬于部分預應力混凝土A類構(gòu)件，即主梁在使用荷載作用下截面不開裂。</p><p>　　1）短期荷載作用下主梁撓度驗算</p><p>　　主梁計算跨徑L＝34200mm，C50混凝土的彈性模量Ec=3.45

75、×104Mpa。由表四可知，主梁在各控制截面的慣性矩各不相同，這里為了簡化，取L/4處截面慣性矩I0＝526.851×109mm4作為全梁的平均值來計算。</p><p>　　由式（13-86）可得到主梁撓度的驗算式為</p><p>　?。?）可變荷載作用引起的撓度</p><p>　　將可變荷載作為均布荷載作用在主梁上，則主梁跨中撓度系數(shù)，荷

76、載短期效應可變荷載值為</p><p>　　考慮長期效應的可變荷載引起的撓度值為</p><p>　?。?）考慮長期效應的一期恒載、二期恒載引起的撓度2）預加力引起的上拱度計算</p><p>　　采用L/4截面處的永存預加力矩作為全梁的平均預加力矩計算值，即在使用階段的預加力矩為：</p><p>　　=1030.58×1413.

77、4×0.9935+1030.58×706.64-57.24×2454</p><p>　　=2034.94×103N</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=960.6㎜</b></p><p>　　截面慣性矩應采用預加應力階段的

78、截面慣性矩，作為全梁的平均值，則主梁反拱度（跨中截面）計算為</p><p>　　考慮長期效應的預加應力引起的上拱值為=2×（-17.02）=-34.04</p><p><b>　　3）預拱度的設(shè)置</b></p><p>　　梁在預加力和荷載短期效應組合共同作用下并考慮長期效應的撓度值為：</p><p>

79、　　=12.6+29.1-34.04=7.7㎜</p><p>　　由結(jié)果可知：預應力的長期反拱值小于按荷載短期組合計算的長期撓度，故應設(shè)置預拱度。預拱度值按該項荷載的撓度值與預加應力長期反拱值之差采用，即</p><p><b>　　=7.7㎜</b></p><p>　　以上各個步驟均經(jīng)過科學和嚴謹?shù)挠嬎?，并驗算滿足《公路橋規(guī)》要求，至此完