橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)終極版計(jì)算書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　2工程概況及方案比選2</p><p><b>　　2.1工程概況2</b></p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2</p><p&g

2、t;　　2.1.2沿線自然地理概況2</p><p>　　2.1.3水文地質(zhì)資料2</p><p>　　2.1.4當(dāng)?shù)貧庀笄闆r3</p><p>　　2.1.5設(shè)計(jì)依據(jù)3</p><p><b>　　2.2方案比選3</b></p><p>　　2.2.1設(shè)計(jì)原則3</p>

3、<p>　　2.2.2方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板橋3</p><p>　　2.2.3方案二：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋4</p><p>　　2.2.4方案三：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土剛構(gòu)連續(xù)梁橋4</p><p>　　2.2.5方案比選結(jié)論4</p><p><b>　　3上部結(jié)構(gòu)計(jì)算5</b><

4、;/p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)資料主要技術(shù)指標(biāo)5</p><p>　　3.1.1 設(shè)計(jì)荷載5</p><p>　　3.1.2 橋面跨徑及凈寬5</p><p>　　3.1.3 主要材料5</p><p>　　3.1.4 施工工藝6</p><p>　　3.1.5 計(jì)算方法及理論6<

5、;/p><p>　　3.1.6 設(shè)計(jì)依據(jù)6</p><p>　　3.2 構(gòu)造布置及尺寸6</p><p>　　3.3 板的毛截面幾何特性計(jì)算8</p><p>　　3.4 主梁內(nèi)力計(jì)算9</p><p>　　3.4.1 荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算9</p><p>　　3.4.2 荷載內(nèi)力計(jì)算

6、15</p><p>　　3.4.3 內(nèi)力組合25</p><p>　　3.5預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的估算及預(yù)應(yīng)力鋼筋布置28</p><p>　　3.5.1 估算預(yù)應(yīng)力鋼筋面積28</p><p>　　3.5.2 鋼束布置29</p><p>　　3.6 主梁截面截面幾何特性計(jì)算及束界校核31</p>

7、;<p>　　3.6.1截面幾何特性計(jì)算31</p><p>　　3.6.2力筋布置位置（束界）的校核33</p><p>　　3.7持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算35</p><p>　　3.7.1 正截面承載力計(jì)算35</p><p>　　3.7.2 斜截面承載能力計(jì)算37</p><p>

8、;　　3.8 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算39</p><p>　　3.8.1 力筋與孔道間摩擦引起的應(yīng)力損失39</p><p>　　3.8.2錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失41</p><p>　　3.8.3分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失42</p><p>　　3.8.4預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的損失43</p><

9、p>　　3.8.5 混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失43</p><p>　　3.8.6 永存預(yù)應(yīng)力值45</p><p>　　3.9短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算45</p><p>　　3.10持久狀況的應(yīng)力驗(yàn)算46</p><p>　　3.10.1跨中截面混凝土法向正應(yīng)力驗(yàn)算46</p><p>　　3.10.2跨

10、中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算46</p><p>　　3.10.3斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算47</p><p>　　3.11正常使用極限狀態(tài)計(jì)算50</p><p>　　3.11.1作用短期效應(yīng)組合正截面抗裂性驗(yàn)算50</p><p>　　3.11.2作用短期效應(yīng)組合斜截面抗裂性驗(yàn)算51</p><p>　　3.12主

11、梁變形(撓度)計(jì)算54</p><p>　　3.12.1荷載短期效應(yīng)作用下主梁撓度驗(yàn)算54</p><p>　　3.12.2預(yù)加力引起的上拱度計(jì)算54</p><p>　　3.12.3預(yù)拱度的設(shè)置55</p><p>　　3.13 鉸縫計(jì)算55</p><p>　　3.13.1鉸縫的橫向分布系數(shù)55<

12、/p><p>　　3.13.2 鉸縫剪力計(jì)算56</p><p>　　3.13.3 鉸縫抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算57</p><p>　　3.14 預(yù)制空心板吊環(huán)計(jì)算57</p><p>　　3.15 支座計(jì)算58</p><p>　　3.15.1 選定支座的平面尺寸58</p><p>　　3.15

13、.2 確定支座的厚度59</p><p>　　3.15.3 驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)60</p><p>　　3.15.4 驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定60</p><p>　　3.16 行車道板設(shè)計(jì)61</p><p>　　3.16.1 計(jì)算理論61</p><p>　　3.16.2 單向板內(nèi)力計(jì)算公式62</p>

14、;<p>　　3.16.3 行車道板設(shè)計(jì)63</p><p>　　4 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算66</p><p>　　4.1橋墩蓋梁設(shè)計(jì)計(jì)算66</p><p>　　4.1.1 設(shè)計(jì)采用數(shù)據(jù)匯總66</p><p>　　4.1.2內(nèi)力計(jì)算及配筋69</p><p>　　4.2樁柱計(jì)算98</p

15、><p>　　4.2.1順橋向強(qiáng)度裂縫、位移、樁長(zhǎng)計(jì)算102</p><p>　　4.2.2橫橋向樁長(zhǎng)計(jì)算129</p><p>　　4.3橋臺(tái)計(jì)算131</p><p><b>　　結(jié) 論149</b></p><p><b>　　謝辭150</b></p&g

16、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)151</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　大力發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè)，建立四通八達(dá)的現(xiàn)代交通網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于加強(qiáng)全國(guó)各族人民的團(tuán)結(jié)，發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)文化交流，消滅城鄉(xiāng)差別和鞏固國(guó)防等方面，都有非常重要的作用。特別是我國(guó)實(shí)行改革開放政策以來，路，橋建設(shè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，對(duì)創(chuàng)

17、造良好的投資環(huán)境，促進(jìn)地域性的經(jīng)濟(jì)騰飛，起到了關(guān)鍵性的作用。同時(shí)也成為了好多地方的標(biāo)志性風(fēng)景線，無論是跨河大橋、跨線橋、跨海大橋還是高速公路上迂回交叉的各式立交橋，城市內(nèi)環(huán)線建設(shè)的各種高架橋，都為我們的生產(chǎn)和生活提供了很大的方便，也都為我們的國(guó)家騰飛和發(fā)展奠定了更好的基礎(chǔ)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)就定河公路安國(guó)段4標(biāo)段橋梁結(jié)構(gòu)，綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，參考以往工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及規(guī)范要求，通過手算結(jié)合電算的形式，對(duì)包

18、括方案比選，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，施工圖繪制等設(shè)計(jì)過程作以詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算說明。</p><p>　　2 工程概況及方案比選</p><p><b>　　2.1工程概況</b></p><p><b>　　2.1.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　公路等級(jí)：二級(jí)公路，</p><p>

19、;　　設(shè)計(jì)時(shí)速：60km/h</p><p>　　設(shè)計(jì)荷載：公路一Ⅱ級(jí)</p><p>　　橋面寬度：凈-7米 ，人行道寬0.75米</p><p><b>　　橋面橫坡為2%</b></p><p><b>　　地震烈度：Ⅶ度</b></p><p>　　洪水頻率：1/10

20、0</p><p>　　2.1.2 沿線自然地理概況</p><p>　　平原微地區(qū)，沿線為Ⅶ度震區(qū)。</p><p>　　2.1.3 水文資料地質(zhì)資料</p><p>　　低水位176米，設(shè)計(jì)水位179米。</p><p><b>　　地形</b></p><p>&l

21、t;b>　　地質(zhì)</b></p><p>　　地質(zhì)鉆孔資料，詳見圖紙。</p><p>　　2.1.4 當(dāng)?shù)貧庀笄闆r</p><p>　　多年平均氣溫為18℃，極端最高氣溫40℃，極端最低氣溫-15℃。</p><p>　　2.1.5 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JT

22、J D63-2007）</p><p>　　《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）</p><p>　　《公路鋼筋混凝上及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D60-2004）</p><p>　　《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD6l-2005） </p><p><b>　　2.2 方案比選</b>&l

23、t;/p><p>　　2.2.1 設(shè)計(jì)原則</p><p>　　（1）實(shí)用性。橋梁必須實(shí)用，要有足夠的承載力。能保證行車的暢通、舒適和安全。既滿足當(dāng)前的需要，又要考慮今后的發(fā)展。要能滿足交通運(yùn)輸本身的需要，</p><p>　?。?）安全性。橋梁的設(shè)計(jì)要能滿足施工及運(yùn)營(yíng)階段的受力需要，能夠保證其耐久性和穩(wěn)定性以及在特定地區(qū)的抗震需求。</p><p&

24、gt;　?。?）經(jīng)濟(jì)性。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的今天，經(jīng)濟(jì)性是不得不考慮的重要因素。在能夠滿足橋梁兩個(gè)方面需求的情況下要盡量考慮是否經(jīng)濟(jì)，是否以最少的投入獲得最好的效果。</p><p>　?。?）美觀性。在橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量考慮橋梁的美觀性。橋梁的外形要優(yōu)美，要與周圍環(huán)境相適應(yīng)。</p><p>　?。?）環(huán)保性。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求，在建筑領(lǐng)

25、域，一個(gè)工程的建設(shè)不能以犧牲環(huán)境作代價(jià)，在保證順利施工的前提下要盡量避免對(duì)環(huán)境的破壞以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)根據(jù)上述原則，對(duì)橋梁作出綜合評(píng)估：</p><p>　　2.2.2方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板橋</p><p>　　梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力的橋梁。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日趨完善和成熟。預(yù)應(yīng)力混

26、凝土梁式橋具有以下主要特征：</p><p>　?。╝）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；</p><p>　?。╞）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；</p><p>　?。╟）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少；</p><p>　?。╠）結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較?。?lt;/p&g

27、t;<p>　　（e）可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；</p><p>　?。╢）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；</p><p>　　（g）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝

28、配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。</p><p><b>　　簡(jiǎn)支梁：</b></p><p>　　目前我國(guó)道路橋梁結(jié)構(gòu)一般考慮簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。簡(jiǎn)支梁受力明確，因溫度變化產(chǎn)生的附加力、特殊力的影響小，設(shè)計(jì)施工易標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化；但其梁高較大，景觀稍差，但是計(jì)算比較簡(jiǎn)單成熟，需要設(shè)置伸縮縫其行車條件不如連續(xù)梁。</p><p

29、>　　2.2.3方案二：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)T梁橋</p><p>　　連續(xù)T梁結(jié)構(gòu)可以有效減少材料的用量，節(jié)省工程數(shù)量，并改善景觀，其結(jié)構(gòu)剛度大，T形梁可在承受與板相同的彎矩的同時(shí)還可以有效地減少自身重力從而增加了跨越能力，具有良好的動(dòng)力特性以及減震降噪作用，使行車平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護(hù)工作也較少。從城市美學(xué)效果來看，連續(xù)梁造型輕巧、平整、線路流暢，將給城市爭(zhēng)色不少。但連續(xù)T梁在預(yù)制過程中模板較繁瑣，且

30、其對(duì)場(chǎng)地運(yùn)輸?shù)囊筝^高需要有支護(hù)措施，對(duì)基礎(chǔ)沉降要求嚴(yán)格，特別是由于聯(lián)長(zhǎng)較大，梁體與墩臺(tái)之間的受力十分復(fù)雜，加大了設(shè)計(jì)難度。</p><p>　　2.2.4方案三：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋</p><p>　　箱梁除了具有板橋以及T形梁橋所具有的有以外，最大的優(yōu)點(diǎn)是抗扭能力大，其抗扭慣性矩較相應(yīng)T梁截面要大很多，因此在橫向偏心荷載作用下，箱梁橋的受力要比T梁均勻得多。且其承受正負(fù)彎矩的能

31、力基本相等，適宜做成連續(xù)結(jié)構(gòu)，箱梁還可以做成薄壁結(jié)構(gòu)，變高截面，適合于更大的跨徑，在預(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、安裝階段單梁的穩(wěn)定性要比T梁好得多。然而，箱梁薄壁構(gòu)件在預(yù)制施工階段比較復(fù)雜，質(zhì)量也比較大，造價(jià)較高。所以在比較長(zhǎng)的跨徑時(shí)可以考慮選用這種橋梁形式。</p><p>　　2.2.5 方案比選結(jié)論</p><p>　　方案比選表 表2-1&

32、lt;/p><p>　　綜合考慮結(jié)果本設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)支板梁橋橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3 上部結(jié)構(gòu)計(jì)算</b></p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)資料主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　3.1.1 設(shè)計(jì)荷載</p><p>　　公路一Ⅱ級(jí)： </p><p>&l

33、t;b>　　人群荷載：</b></p><p>　　3.1.2 橋面跨徑及凈寬</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)跨徑：根據(jù)該橋的橋下凈空及造價(jià)的因素，選取標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m。</p><p>　　橋梁全長(zhǎng)：考慮到預(yù)制梁安裝需要和伸縮縫的設(shè)置，留4cm伸縮縫，預(yù)制梁長(zhǎng)19.96m。</p><p>　　計(jì)算跨徑：19.6m </

34、p><p>　　橋面寬度：凈-7米 ，人行道寬0.75米</p><p>　　3.1.3 主要材料</p><p>　　混凝土：主梁采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土用C50，人行道、欄桿混凝土采用C30，企口縫采用細(xì)石混凝土C30；橋面鋪裝采用C30的瀝青混凝土；</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋：鋼絞線，，彈性模量。</p>&l

35、t;p>　　錨具：采用與鋼絞線配套的XM錨具。</p><p>　　鋼筋：直徑大于或等于12mm時(shí)采用HRB335鋼筋；直徑小于12mm時(shí)采用HPB335鋼筋。</p><p>　　泄水管：φ12鑄鐵管。</p><p>　　板式橡膠支座：采用氯丁橡膠支座，最大溫差為45℃，尺寸根據(jù)計(jì)算確定。</p><p>　　鋼板：錨具墊板采用Q2

36、35鋼鋼板，伸縮縫處45號(hào)鑄鋼。</p><p>　　3.1.4 施工工藝</p><p>　　采用預(yù)制裝配式施工工藝</p><p>　　3.1.5 計(jì)算方法及理論</p><p>　　(1) 支座處荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：用杠桿原理法。</p><p>　　(2) 跨中荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：用鉸接板法.</p&

37、gt;<p>　　3.1.6 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ D63-2007）</p><p>　　《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）</p><p>　　《公路鋼筋混凝上及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）</p><p>　　《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范

38、》（JTGD6l-2005）</p><p>　　3.2 構(gòu)造布置及尺寸</p><p>　?。?）橋梁橫斷面：施工方法采用先預(yù)制，再吊裝。板間采用企口縫混凝土濕接。板厚85cm，預(yù)制板寬100cm，全橋橫橋向由8塊預(yù)制板拼裝而成，每塊預(yù)制板中有直徑為50cm的空洞，見圖3-1.</p><p>　　（2）橋面鋪裝：采用厚度為8cm混凝土墊層，6cm瀝青混凝土。&l

39、t;/p><p>　?。?）橋面采用連續(xù)橋面，偏于安全地未計(jì)入行車道板的承載力中，采用鋼板伸縮縫，鋼板通過預(yù)埋錨筋錨固在橋面板或橋臺(tái)上。</p><p>　　（4）泄水管采用12mm的鑄鐵管，每?jī)煽缭O(shè)一泄水孔，且在全橋兩側(cè)堆成布置。其縱向間距根據(jù)當(dāng)?shù)亟邓Y料另行計(jì)算。</p><p>　　圖3-1 橋梁橫斷面</p><p>　　圖3-2 預(yù)制

40、中板</p><p><b>　　圖3-3 預(yù)制邊板</b></p><p>　　圖3-4 成橋階段的截面</p><p>　　3.3 板的毛截面幾何特性計(jì)算</p><p>　　截面幾何特性的計(jì)算用分塊面積法。注意中間圓形空洞為負(fù)值。預(yù)制中板的截面幾何特性計(jì)算見表3-1。</p><p>　　將

41、預(yù)制邊板、預(yù)制中板、成橋階段的板的橫截面見圖3-2、圖3-3、圖3-4，幾何特性匯總于表3-2。 </p><p>　　截面幾何特性 表3-1</p><p>　　注：表中為重心到梁頂?shù)木嚯x。</p><p>　　截面幾何特性 表3-2</p>

42、<p>　　3.4 板的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　3.4.1 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算</p><p>　　1.支座處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算</p><p>　　兩端可按杠桿原理法計(jì)算。首先，繪制橫向影響線圖，在橫向線上按最不利荷載不知，如圖3-5所示。</p><p>　　圖3-5 利用杠桿法原理計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)</p&

43、gt;<p><b>　?。?）1號(hào)板： </b></p><p><b>　?。?）2號(hào)板： </b></p><p>　?。ㄓ绊懢€為負(fù)，故不布載）</p><p><b>　?。?）3號(hào)板： </b></p><p><b>　　（4）4號(hào)板： &l

44、t;/b></p><p>　　2. 跨中的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算</p><p>　　預(yù)制板間采用企口縫連接，所以跨中的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算。</p><p>　　（1）計(jì)算抗扭矩慣性矩</p><p>　　本設(shè)計(jì)將空心板近似簡(jiǎn)化成圖3-6中虛線所示的薄壁箱型截面來計(jì)算。</p><p>　　其中

45、 </p><p>　　圖3-6 空心板等效成箱型截面</p><p><b>　?。?）計(jì)算剛度參數(shù)</b></p><p>　　（3）計(jì)算跨中荷載橫向分布影響線</p><p>　　從文獻(xiàn)[1]的鉸接板橫向荷載分布影響線計(jì)算表（附表）中查表，在與0.01之間按直線內(nèi)插法求的影響線坐標(biāo)值、、

46、、，計(jì)算結(jié)果列于表3-3中。</p><p>　　橫向分布影響線表 表 3-3</p><p>　　將表中、、和之值按一定的比例尺繪于各號(hào)板的軸線下方，連接成光滑的曲線后，就得1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)的荷載橫向分布影響線，如圖3-7所示。</p><p>　　圖3-7 按鉸接板法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)</p>

47、<p>　?。?）計(jì)算各塊板的橫向分布系數(shù)</p><p>　　按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60—2004）規(guī)定沿橫向確定最不利荷載位置后，就可以計(jì)算跨中荷載橫向分布系數(shù)，且該設(shè)計(jì)為雙向兩車道不須折減。</p><p><b>　　1）1號(hào)板：</b></p><p><b>　　汽車荷載：</b>&

48、lt;/p><p><b>　　按兩列布置：</b></p><p><b>　　人群：</b></p><p><b>　　2）2號(hào)板：</b></p><p><b>　　汽車荷載：</b></p><p><b>　　按

49、兩列布置：</b></p><p><b>　　人群：</b></p><p><b>　　3）3號(hào)板：</b></p><p><b>　　汽車荷載：</b></p><p><b>　　按兩列布置：</b></p><p

50、><b>　　人群：</b></p><p><b>　　4）4號(hào)板：</b></p><p><b>　　汽車荷載：</b></p><p><b>　　按兩列布置：</b></p><p><b>　　人群：</b><

51、/p><p>　　3. 荷載分布系數(shù)匯總（表3-4）</p><p>　　荷載橫向分布系數(shù)匯總表 表3-4</p><p>　　根據(jù)上述結(jié)果，可以繪出荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨變化的情況，見圖3-8。</p><p>　　圖3-8 荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖</p><p>　　3.

52、4.2 荷載內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>　　1．荷載內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　?。?）預(yù)制板的自重（第一期恒載）（用橫截面面積求）</p><p><b>　　中板：</b></p><p><b>　　邊板：</b></p><p>　

53、?。?）橋面板間接頭（第二期恒載）</p><p><b>　　中板：</b></p><p><b>　　邊板：</b></p><p>　　（3）欄桿、人行道、橋面鋪裝（第三期恒載）</p><p>　　橋面坡度一蓋梁做成斜面坡找平，橋面鋪裝厚度取為8cm混凝土和5cm瀝青混凝土，混凝土的重度取

54、為，瀝青混凝土的重度取為</p><p><b>　　人行道每側(cè)重： </b></p><p><b>　　欄桿每側(cè)重： </b></p><p><b>　　中板：</b></p><p><b>　　邊板：</b></p><p&g

55、t;　?。?）主梁恒載總和（表3-5）</p><p>　　恒載內(nèi)力統(tǒng)計(jì) 表 3-5</p><p>　?。?）主梁恒載內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　圖3-9所示，設(shè)為計(jì)算截面離左支座的距離，并令，則彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為：</p><p>　　恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見表3-6</p&g

56、t;<p>　　圖 3-9彎矩及剪力影響線</p><p>　　截面恒載內(nèi)力計(jì)算 表3-6</p><p><b>　　2.活載內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　采用直接加載求汽車荷載內(nèi)力及人群荷載內(nèi)力，計(jì)算公式為：</p><p><b>　　，

57、</b></p><p>　　式中 ─—所求截面的彎矩或剪力；</p><p>　　─—汽車荷載的沖擊系數(shù)；</p><p>　　─—多車道橋涵的汽車荷載折減系數(shù)；</p><p>　　─—汽車和人群的跨中荷載橫向分布系數(shù)；</p><p>　　─—集中荷載作用處的橫向分布系數(shù)；</p>&

58、lt;p>　　─—車道荷載中的均布荷載及人群荷載；</p><p>　　─—車道荷載中的集中荷載；</p><p>　　─—彎矩或剪力影響線的面積；</p><p>　　─—與車道荷載的集中荷載對(duì)應(yīng)的影響線豎標(biāo)值。</p><p><b>　　由公橋規(guī)可知：</b></p><p>　　公路

59、Ⅱ級(jí)車道荷載，由均布荷載和組成，計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。</p><p>　　簡(jiǎn)支橋梁基頻可采用下列公式計(jì)算</p><p>　　式中 ─—結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（m）；</p><p>　　─—結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（），（由公橋規(guī)查表得）；</p><p>　　─—結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（）；</p><p>　

60、　─—結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量（），當(dāng)換算為重力計(jì)算時(shí)，其單位應(yīng)為（）；</p><p>　　─—結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（）；</p><p>　　─—重力加速度，（）。</p><p>　　根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）中第4.3.2條之5，當(dāng)時(shí)</p><p>　　沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算：</p>&

61、lt;p><b>　　所有沖擊系數(shù)</b></p><p>　　當(dāng)計(jì)算簡(jiǎn)支梁各截面的最大彎矩和跨中最大剪力時(shí)，可以近似取用不變的跨中橫向分布系數(shù)；對(duì)于支點(diǎn)截面的剪力或靠近支點(diǎn)截面的剪力，尚須計(jì)入由于荷載橫向分布系數(shù)在梁端區(qū)段內(nèi)放生變化所產(chǎn)生的影響。</p><p>　　1、2、3、4號(hào)梁的荷載組合計(jì)算列于表 3-7、3-8、3-9、3-10</p>

62、<p>　　1號(hào)梁各截面的彎矩和剪力</p><p>　?。?）跨中截面（圖3-10）</p><p>　　圖 3-10 跨中截面內(nèi)力計(jì)算圖式</p><p><b>　　1）彎矩：</b></p><p>　　跨中截面彎矩影響線面積：</p><p><b>　　2）剪力：

63、</b></p><p>　　跨中剪力截面影響線面積：</p><p>　?。?）截面（圖3-11）</p><p>　　圖 3-11 截面內(nèi)力計(jì)算圖式</p><p><b>　　1）彎矩：</b></p><p>　　截面彎矩影響線面積：</p><p>&

64、lt;b>　　2）剪力：</b></p><p>　　截面剪力影響線面積：</p><p>　?。?）截面（圖3-12）</p><p>　　圖3-12 截面內(nèi)力計(jì)算圖式</p><p><b>　　1）彎矩：</b></p><p>　　截面彎矩影響線面積：</p>

65、<p><b>　　2）剪力：</b></p><p>　　截面剪力影響線面積：</p><p>　?。?）支點(diǎn)截面（圖3-13）</p><p>　　圖3-13 支點(diǎn)截面內(nèi)力計(jì)算圖式</p><p>　　支點(diǎn)截面剪力影響線面積：</p><p>　　2號(hào)梁各截面的彎矩和剪力<

66、/p><p><b>　　（1）跨中截面</b></p><p><b>　　1）彎矩：</b></p><p>　　跨中截面彎矩影響線面積：</p><p><b>　　2）剪力：</b></p><p>　　跨中剪力截面影響線面積：</p>

67、<p><b>　　（2）截面</b></p><p><b>　　1）彎矩：</b></p><p>　　截面彎矩影響線面積：</p><p><b>　　2）剪力：</b></p><p>　　截面剪力影響線面積：</p><p><

68、;b>　?。?）截面</b></p><p><b>　　1）彎矩：</b></p><p>　　截面彎矩影響線面積：</p><p><b>　　2）剪力：</b></p><p>　　截面剪力影響線面積：</p><p>　　（3）支點(diǎn)截面（圖3-13）

69、</p><p>　　支點(diǎn)截面剪力影響線面積：</p><p>　　3號(hào)梁各截面的彎矩和剪力</p><p><b>　　（1）跨中截面</b></p><p><b>　　1）彎矩：</b></p><p>　　跨中截面彎矩影響線面積：</p><p&g

70、t;<b>　　2）剪力：</b></p><p>　　跨中剪力截面影響線面積：</p><p><b>　?。?）截面</b></p><p><b>　　1）彎矩：</b></p><p>　　截面彎矩影響線面積：</p><p><b>

71、　　2）剪力：</b></p><p>　　截面剪力影響線面積：</p><p><b>　　（3）截面</b></p><p><b>　　1）彎矩：</b></p><p>　　截面彎矩影響線面積：</p><p><b>　　2）剪力：</b

72、></p><p>　　截面剪力影響線面積：</p><p>　?。?）支點(diǎn)截面（圖3-13）</p><p>　　支點(diǎn)截面剪力影響線面積：</p><p>　　4號(hào)梁各截面的彎矩和剪力</p><p><b>　?。?）跨中截面</b></p><p><b&

73、gt;　　1）彎矩：</b></p><p>　　跨中截面彎矩影響線面積：</p><p><b>　　2）剪力：</b></p><p>　　跨中剪力截面影響線面積：</p><p><b>　?。?）截面</b></p><p><b>　　1）彎矩

74、：</b></p><p>　　截面彎矩影響線面積：</p><p><b>　　2）剪力：</b></p><p>　　截面剪力影響線面積：</p><p><b>　?。?）截面</b></p><p><b>　　1）彎矩：</b>&l

75、t;/p><p>　　截面彎矩影響線面積：</p><p><b>　　2）剪力：</b></p><p>　　截面剪力影響線面積：</p><p>　?。?）支點(diǎn)截面（圖3-13）</p><p>　　支點(diǎn)截面剪力影響線面積：</p><p>　　3.4.3 內(nèi)力組合<

76、/p><p>　　主梁作用效應(yīng)組合值 表 3-7</p><p>　　注：支座處彎矩為零。</p><p>　　主梁作用效應(yīng)組合值 表 3-8</p><p>　　注：支座處彎矩為零。</p><p>　　主梁作用效應(yīng)組合值

77、 表 3-9</p><p>　　注：支座處彎矩為零。</p><p>　　主梁作用效應(yīng)組合值 表 3-10</p><p>　　注：支座處彎矩為零。</p><p><b>　　3.主梁內(nèi)力組合</b></p><p&

78、gt;　　1~5號(hào)板的控制內(nèi)力列于表3-11中。</p><p>　　控制內(nèi)力計(jì)算 表 3-11</p><p>　　3.5預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的估算及預(yù)應(yīng)力鋼筋布置</p><p>　　3.5.1 估算預(yù)應(yīng)力鋼筋面積</p><p>　　按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力剛勁數(shù)量，根據(jù)跨中截面抗裂

79、性的要求，可得跨中截面所需的有效預(yù)加力為：</p><p>　　式中 ─—使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋永存應(yīng)力的合力；</p><p>　　─—按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；</p><p>　　─—構(gòu)件混凝土全截面面積；</p><p>　　─—構(gòu)件全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣彈性抵抗矩；</p><p>　　─—預(yù)應(yīng)力

80、鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離。</p><p>　　式中為荷載短期效應(yīng)彎矩組合值，有表3-11可知。</p><p>　　設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面重心軸的距離為；鋼筋估算時(shí)截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來計(jì)算，由表3-2知，全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為；所以有效預(yù)加力合力為：</p><p>　　根據(jù)《公路鋼筋混凝土

81、及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）6.1.3 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力值應(yīng)符合以下規(guī)定：鋼絲、鋼絞線的張拉控制應(yīng)力值，其中─—預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，所以預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為</p><p>　　采用4束鋼絞線，公稱直徑為，公稱截面積為，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為。采用夾片式群錨。</p>&

82、lt;p>　　3.5.2 鋼束布置</p><p>　　1.跨中截面鋼束的布置（圖3-14）</p><p>　　根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）9.4.9 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，其預(yù)應(yīng)力鋼筋管道的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　?。?）直線管道的凈距不應(yīng)小于40mm，且不宜小于管道直徑的0.6倍；對(duì)于預(yù)埋

83、的金屬或塑料波紋管和鐵皮管，在豎直方向可將兩管道疊置。</p><p>　?。?）曲線形預(yù)應(yīng)力鋼筋管道在曲線平面內(nèi)相鄰管道間的最小凈距應(yīng)按本規(guī)范9.4.8條第一款計(jì)算，其中和r分別為相鄰兩管道曲線半徑較大的一根預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力設(shè)計(jì)值和曲線半徑，為相鄰兩曲線管道外緣在曲線平面內(nèi)凈距。當(dāng)上述計(jì)算結(jié)果小于其相應(yīng)直線管道外緣間凈距時(shí)，應(yīng)取用直線管道最小外緣間凈距。</p><p>　　曲線形預(yù)應(yīng)

84、力鋼筋管道在曲線平面外相鄰?fù)饩夐g的最小凈距，應(yīng)按本規(guī)范第9.4.8條第二款計(jì)算，其中為相鄰兩曲線管道外緣在曲線平面外凈距。</p><p>　?。?）管道內(nèi)徑的截面面積不應(yīng)小于兩倍預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積。</p><p>　?。?）按計(jì)算需要設(shè)置預(yù)拱度時(shí)，預(yù)留管道也應(yīng)同時(shí)起拱。</p><p>　　對(duì)跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布置</p><p&g

85、t;　　2.錨固面預(yù)應(yīng)力鋼筋布置（圖3-15）最小保護(hù)層厚度40mm</p><p>　　圖 3-14 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋配置圖 圖 3-15 支座截面預(yù)應(yīng)力鋼筋配置圖</p><p>　　全部4束均錨于梁端；同時(shí)，為了減小支點(diǎn)和錨固面上預(yù)應(yīng)力的偏心距和避免過大的局部集中應(yīng)力，將預(yù)應(yīng)力鋼筋盡量布置的分散和均勻一些。</p><p>　　3.截面預(yù)應(yīng)力

86、鋼筋布置。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋布置于表3-12中。</p><p>　　各鋼筋束彎曲控制要素表 表3-12 </p><p>　　注：表中單位為cm。</p><p>　　各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋位置及其傾角計(jì)算（表3-13）</p><p>　　各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋位置及其傾角

87、計(jì)算表 表3-13</p><p>　　3.6 主梁截面截面幾何特性計(jì)算及束界校核</p><p>　　3.6.1 截面幾何特性計(jì)算</p><p>　　后張法預(yù)應(yīng)力混凝土板，在張拉力筋尚未壓漿，由預(yù)加力引起的應(yīng)力按構(gòu)件混凝土凈截面計(jì)算；在使用階段，管道已壓漿，鋼束與混凝土之間已經(jīng)有很強(qiáng)的粘結(jié)力，故按換算截面計(jì)算。1號(hào)預(yù)制板及成橋以后板跨

88、中截面的凈截面與換算截面幾何特性計(jì)算分別列于表3-14、表3-15。同理，可求得其他控制截面的凈截面與換算截面的幾何特性，分別列于表3-16、表3-17。</p><p>　　第一階段跨中截面幾何特性計(jì)算表 表3-14</p><p>　　第二階段跨中截面幾何特性計(jì)算表 表3-15</p><p>　　第一階

89、段各控制截面的凈截面與換算截面的幾何特性 表 3-16</p><p>　　第二階段各控制截面的凈截面與換算截面的幾何特性 表3-17</p><p>　　3.6.2 力筋布置位置（束界）的校核</p><p>　　為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)位置就是鋼筋重心的位置。</p><p>　　根據(jù)張拉階段和使用階段

90、的受力要求，可得出許可布置力筋重心的限制值、，即：</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　─—預(yù)加力合力的偏心距；合理點(diǎn)位于截面重心軸以下時(shí)取正值，反之取負(fù)值；</p><p>　　─—混凝土截面下核心距：；</p><p>　　─—傳力錨固時(shí)預(yù)加力的合力；</p><p>

91、;　　─—按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；</p><p>　　─—使用階段的永存預(yù)加力與傳力錨固時(shí)的有效預(yù)加力之比值，可近似地取</p><p>　　─—構(gòu)件全截面對(duì)截面下緣的彈性抵抗矩</p><p>　　─—構(gòu)件全截面對(duì)截面上緣的彈性抵抗矩</p><p>　　各截面鋼束位置的校核，如表3-18、表3-19所示，從表中可以看出

92、，所有截面基本滿足束界要求</p><p><b>　　表3-18 </b></p><p><b>　　表3-19 </b></p><p>　　從表中可以看出，由于上述計(jì)算只是粗略計(jì)算，盡管有些截面不滿足，但由于預(yù)應(yīng)力損失只是粗略計(jì)算，所以需要在后面的驗(yàn)算過程中進(jìn)行調(diào)整。</p><p&

93、gt;　　3.7 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算</p><p>　　3.7.1 正截面承載能力計(jì)算</p><p>　　一般取彎矩最大的跨中截面計(jì)算。</p><p><b>　　1.求受壓高度x</b></p><p>　　將空心截面按照等面積和等慣性矩的原則換算成如圖3-16所示的工字型截面。</p>

94、<p>　　按面積相等 </p><p>　　按慣性矩相等 </p><p>　　聯(lián)立求解上述兩式，可得</p><p>　　這樣，在空心板截面寬度、高度以及圓孔的形心位置都不變的條件下，等效工字型截面尺寸為：</p><p>　　上翼緣板厚度 </p>&

95、lt;p>　　下翼緣板厚度 </p><p>　　腹板寬度 </p><p>　　圖3-16空心板等效算成工字形截面</p><p>　　略去構(gòu)造鋼筋的影響，先按第一類T形截面梁計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x，即：</p><p>　　受壓區(qū)全部位于翼緣板內(nèi)，說明確定是第一類T形截面梁。</p>&

96、lt;p>　　2.正截面承載能力計(jì)算</p><p>　　由表3-11可知，梁跨中截面彎矩組合設(shè)計(jì)值，截面受彎承載力為：</p><p>　　跨中截面正截面承載能力滿足要求。</p><p>　　3.7.2 斜截面承載能力計(jì)算</p><p>　　1.斜截面受剪承載力計(jì)算</p><p>　　取距支點(diǎn)h/2處截面

97、進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　?。?）復(fù)核主梁截面尺寸</p><p>　　根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）規(guī)定：</p><p>　　矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，其抗剪截面應(yīng)符合下列要求：</p><p>　　式中 ─—驗(yàn)算截面處由作用（或荷載）產(chǎn)生的剪力組合設(shè)計(jì)值（kN）；</p&g

98、t;<p>　　─—相應(yīng)于剪力組合設(shè)計(jì)值處的矩形截面寬度（mm）或T形和I形截面腹板寬度（mm）；</p><p>　　─—邊長(zhǎng)為150mm的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa），即為混凝土強(qiáng)度等級(jí)；</p><p>　　─—相應(yīng)于剪力組合設(shè)計(jì)值處的截面有效高度，即自縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（mm）。</p><p>　　─—邊長(zhǎng)為150mm

99、的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa），即為混凝土強(qiáng)度等級(jí)；</p><p><b>　　其中,,</b></p><p><b>　　代入：</b></p><p>　　所以截面尺寸滿足要求。</p><p>　?。?）驗(yàn)算是否需要進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　

100、　根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）規(guī)定：</p><p>　　矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，當(dāng)符合下列條件時(shí)</p><p>　　可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按構(gòu)造要求配置鋼筋。</p><p>　　式中 ─—混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；</p><p>　　─—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受

101、彎構(gòu)件，。</p><p><b>　　由于：</b></p><p>　　說明需要通過計(jì)算配置抗剪鋼筋。</p><p><b>　?。?）箍筋設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）規(guī)定：</p><p&g

102、t;　　矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，當(dāng)配置箍筋和彎起鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　　式中─—斜截面內(nèi)混凝土和箍筋共同的抗剪承載力設(shè)計(jì)值（kN）；</p><p>　　─—與斜截面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋抗剪承載力設(shè)計(jì)值（kN）；</p><p>　　─—異號(hào)彎矩影響系數(shù)，計(jì)算簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段的抗剪承載力時(shí)，；</p

103、><p>　　─—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，</p><p>　　─—受壓翼緣的影響系數(shù)，??；</p><p>　　─—斜截面受壓端正截面處，矩形截面寬度（mm），或T形和I形截面腹板寬度（mm）</p><p>　　─—斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，， ，當(dāng)時(shí)，?。?lt;/p><p>　　─—斜截面內(nèi)箍筋配

104、筋率，；</p><p>　　─—斜截面內(nèi)箍筋的間距（mm）；</p><p>　　─—箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；</p><p>　　─—預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋（在斜截面受壓端正截面處）的切線與水平線的夾角。</p><p>　　箍筋選用直徑為的四肢Q235鋼筋，間距，，則</p><p>　　采用全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的平均值，即（表3

105、-13），所以有</p><p><b>　　></b></p><p>　　距支點(diǎn)距離支點(diǎn)h/2處截面斜截面抗剪滿足要求。非預(yù)應(yīng)力構(gòu)造鋼筋作為承載力儲(chǔ)備，未予考慮。</p><p><b>　　2.斜截面抗彎剛度</b></p><p>　　由于鋼束均錨固于梁端，鋼束數(shù)量沿跨長(zhǎng)方向沒有變化，

106、且彎起角度緩和，其斜截面抗彎強(qiáng)度一般不控制設(shè)計(jì)，故不另行驗(yàn)算。</p><p>　　3.8 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算</p><p>　　按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力值（對(duì)后張法構(gòu)件為梁體內(nèi)錨下應(yīng)力）應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　　鋼絲、鋼絞線的張拉控制應(yīng)力值，故按規(guī)定取</p

107、><p>　　3.8.1 力筋與孔道間摩擦引起的應(yīng)力損失</p><p>　　對(duì)于跨中截面：；為錨固點(diǎn)到支點(diǎn)中線的水平距離；；</p><p>　　式中 ─—預(yù)應(yīng)力鋼筋錨下的張拉控制應(yīng)力（）；</p><p>　　─—預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用抽芯成型可查得；</p><p>　　─—管道每米局部偏差對(duì)摩

108、擦的影響系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用抽芯成型可查得；</p><p>　　─—從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度，可近似地取該管道在構(gòu)件縱軸上的投影長(zhǎng)度（m）；</p><p>　　─—從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線夾角之和（rad）。</p><p>　　跨中、L/4、L/8、支點(diǎn)截面管道摩阻損失計(jì)算見表3-20、3-21、3-22、3-23。匯總于表3-24</p>

109、;<p>　　跨中截面管道摩阻損失計(jì)算 表3-20</p><p>　　L/4截面管道摩阻損失計(jì)算 表3-21</p><p>　　L/8截面管道摩阻損失計(jì)算 表3-22</p><p>　　支點(diǎn)截面管道摩阻損失計(jì)算 表

110、3-23</p><p>　　各設(shè)計(jì)控制截面平均值 表3-24</p><p>　　3.8.2 錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失</p><p>　　后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力曲線鋼筋由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)考慮錨固后反向摩擦的影響，首先確定反摩阻影響：</p><p><b&

111、gt;　　；</b></p><p>　　式中 ─—單位長(zhǎng)度有管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失值；</p><p>　　─—預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮的影響長(zhǎng)度；</p><p>　　─—張拉端錨下張拉控制應(yīng)力；</p><p>　　─—為扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預(yù)拉應(yīng)力；</p><p>　　─—為張拉端至錨固端的距離

112、。</p><p>　　其中為張拉端錨具變形，夾片式錨具兩端同時(shí)張拉時(shí)為4mm，將各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻影響長(zhǎng)度列表計(jì)算于表3-25</p><p>　　反摩阻影響長(zhǎng)度計(jì)算 表3-25</p><p>　　求得后可知4束預(yù)應(yīng)力鋼絞線均滿足，所以距張拉端為x的截面由錨具變形和鋼筋回縮引起的考慮反摩阻力的預(yù)應(yīng)力損失可按下列公式計(jì)算

113、：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　式中 ─—距張拉端處由錨具變形引起的考慮摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失；</p><p>　　─—張拉端由錨具變形引起的考慮摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失，若則表示該截面不受錨具變形的影響，即。</p><p>　　考慮摩阻作用時(shí)鋼束在各控制截面處的應(yīng)力損失的計(jì)算表列于表3-26

114、.</p><p>　　各控制截面處的應(yīng)力損失的計(jì)算 表3-26</p><p>　　3.8.3 分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失</p><p>　　按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）規(guī)定：</p><p>　　后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，當(dāng)同一截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋逐束張拉時(shí)

115、，由混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，可按下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算：</p><p>　　式中 ─—預(yù)應(yīng)力鋼筋的束數(shù)，也即張拉批次；</p><p>　　─—全部預(yù)應(yīng)力鋼筋（m批）的合力在其作用點(diǎn)（全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重心點(diǎn)）處所產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力，，截面特性按表3-16中凈截面取用；</p><p>　　─—預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，按張拉時(shí)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)

116、計(jì)算；假定為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，即，查表可得：，故</p><p>　　混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失按應(yīng)力計(jì)算需要控制的截面進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于簡(jiǎn)支梁可取截面按上式計(jì)算，并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失的平均值。</p><p><b>　　其中 </b></p><p><b>　　所以：</b></p&g

117、t;<p>　　3.8.4 預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的損失</p><p>　　對(duì)于采用超張拉工藝的普通松弛鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失為：</p><p>　　式中 ─—張拉系數(shù)，采用超張拉，??；</p><p>　　─—鋼筋松弛系數(shù)，對(duì)于普通松弛鋼絞線，??；</p><p>　　─—傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，這里仍采用截面的應(yīng)

118、力值作為全梁的平均值計(jì)算，故有：</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　3.8.5 混凝土收縮、徐變引起的應(yīng)力損失</p><p>　　混凝土收縮、徐變終極值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失</p><p>　　式中 ─—加載齡期為時(shí)混凝土的徐變系數(shù)終值；</p><p&g

119、t;　　─—加載齡期為時(shí)混凝土的收縮應(yīng)變終值；</p><p>　　─—加載齡期，即達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度為90%的齡期，近似按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件計(jì)算則有：，則可得；對(duì)于后加恒載的加載齡期，假定為。</p><p>　　該橋梁所屬的橋位于野外一般地區(qū)，相對(duì)濕度為75%，其構(gòu)件理論厚度為：</p><p>　　查表并內(nèi)插可得相應(yīng)的徐變系數(shù)終極值：</p><p&g

120、t;<b>　??；</b></p><p>　　混凝土收縮應(yīng)變終極值：</p><p>　　─—傳力錨錨固時(shí)跨中與L/4截面手里鋼筋重心處由、恒載產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力的平均值?？紤]到加載齡期不同，后期恒載按徐變系數(shù)變小乘以折減系數(shù)。</p><p><b>　　跨中截面：</b></p><p>&

121、lt;b>　　L/4截面：</b></p><p><b>　?。ㄎ从?jì)構(gòu)造筋影響）</b></p><p>　　取跨中與L/4截面平均值計(jì)算，則有：</p><p>　　3.8.6 永存預(yù)應(yīng)力值</p><p>　　將各截面鋼束應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總于表3-27、表3-28。</p>

122、<p>　　各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值 表3-27</p><p>　　各截面有效預(yù)應(yīng)力值 表 3-28</p><p>　　3.9短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　1）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按短暫狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)算構(gòu)件在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段由預(yù)加力（扣除相應(yīng)的應(yīng)力損失

123、）、構(gòu)件自重及其他施工荷載引起的截面應(yīng)力，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，《公路混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）中規(guī)定：在預(yù)加力和自重作用下的截面邊緣混凝土的法向壓應(yīng)力應(yīng)符合以下要求</p><p>　　2）短暫狀況下（預(yù)加力階段）梁跨中截面上、下緣的正應(yīng)力</p><p><b>　　上緣：</b></p><p>&l

124、t;b>　　下緣：</b></p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　，代入上式可得：</b></p><p><b>　　(壓)</b></p><p><b>　　<</b></p>&

125、lt;p>　　計(jì)算結(jié)果表明，在預(yù)加應(yīng)力階段，梁的上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，下緣的混凝土壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。</p><p>　　3.10持久狀況的應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　3.10.1跨中截面混凝土法向正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p><b>　　其中：</b></p><p><b>　　，</b>&

126、lt;/p><p><b>　　代入上式可得：</b></p><p><b>　　<</b></p><p>　　持久狀態(tài)下跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求。</p><p>　　3.10.2跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　由后期恒載及活載作用產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)

127、力鋼筋截面中心處的混凝土應(yīng)力為：</p><p><b>　　所以鋼束應(yīng)力為：</b></p><p>　　計(jì)算表明預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力滿足規(guī)范規(guī)定值。</p><p>　　3.10.3斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　取剪力和彎矩都較大的L/4截面進(jìn)行計(jì)算。一般需計(jì)算其上梗肋、形心軸和下梗肋處在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合下的主壓應(yīng)

128、力，應(yīng)滿足的要求。</p><p><b>　　在L/4截面處有：</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　上梗肋處：</b></p><p><b&

129、gt;　　1.剪應(yīng)力</b></p><p><b>　　2.正應(yīng)力</b></p><p><b>　　3.主應(yīng)力</b></p><p><b>　　形心軸處：</b></p><p><b>　　1.剪應(yīng)力</b></p>

130、<p><b>　　2.正應(yīng)力</b></p><p><b>　　3.主應(yīng)力</b></p><p><b>　　下梗肋處：</b></p><p><b>　　1.剪應(yīng)力</b></p><p><b>　　2.正應(yīng)力</b&

131、gt;</p><p><b>　　3.主應(yīng)力</b></p><p>　　主應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表明，上梗肋處主壓應(yīng)力最大：</p><p>　　形心軸處主拉應(yīng)力最大：</p><p>　　由以上結(jié)果可得出結(jié)論：斜截面主應(yīng)力滿足規(guī)范要求。</p><p>　　3.11正常使用極限狀態(tài)計(jì)算</p&g

132、t;<p>　　3.11.1作用短期效應(yīng)組合正截面抗裂性驗(yàn)算</p><p>　　正截面抗裂驗(yàn)算取跨中截面進(jìn)行。</p><p>　　1.預(yù)加力產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土預(yù)壓應(yīng)力的計(jì)算，</p><p><b>　　跨中截面：</b></p><p><b>　??；則：</b><