畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書---30m預(yù)應(yīng)力簡支t型梁橋設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第1章設(shè)計(jì)內(nèi)容及構(gòu)造布置1</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容1</p><p>　　1.2方案比選2<

2、/p><p>　　1.3橫截面布置4</p><p>　　1.4橫截面沿跨長的變化7</p><p>　　1.5橫隔梁的設(shè)置7</p><p>　　第2章主梁內(nèi)力計(jì)算7</p><p>　　2.1恒載內(nèi)力計(jì)算7</p><p>　　2.2活載內(nèi)力計(jì)算10</p>

3、<p>　　2.3主梁內(nèi)力組合18</p><p>　　第3章預(yù)應(yīng)力鋼束的估算以及布置19</p><p>　　3.1跨中截面鋼束的估算與確定19</p><p>　　3.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置19</p><p>　　3.3非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置24</p><p>　　第4章計(jì)算主

4、梁截面幾何特性24</p><p>　　4.1主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋25</p><p>　　4.2灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆300mm濕接縫25</p><p>　　4.3橋面、欄桿施工和運(yùn)營階段26</p><p>　　第5章鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算27</p><p>　　5.1預(yù)應(yīng)力鋼束與管道

5、壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失27</p><p>　　5.2由錨具變形、鋼束回縮引起的損失28</p><p>　　5.3混凝土彈性壓縮引起的損失29</p><p>　　5.4由鋼束應(yīng)力松弛引起的損失30</p><p>　　5.5混凝土收縮和徐變引起的損失31</p><p>　　5.6預(yù)應(yīng)力內(nèi)

6、力計(jì)算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總32</p><p>　　第6章主梁截面驗(yàn)算32</p><p>　　6.1截面應(yīng)力驗(yàn)算33</p><p>　　6.2抗裂性驗(yàn)算37</p><p>　　第7章錨固區(qū)局部承壓驗(yàn)算39</p><p>　　第8章主梁變形驗(yàn)算41</p><p>　

7、　8.1荷載短期效應(yīng)作用下主梁撓度驗(yàn)算41</p><p>　　8.2預(yù)加力引起的上拱度計(jì)算42</p><p>　　8.3預(yù)拱度的設(shè)置43</p><p>　　第9章橫隔梁計(jì)算43</p><p>　　9.1確定作用在跨中橫隔梁上的計(jì)算荷載43</p><p>　　9.2跨中橫隔梁的內(nèi)力影響4

8、4</p><p>　　第10章行車道板計(jì)算47</p><p>　　10.1懸臂板荷載效應(yīng)計(jì)算（邊梁）47</p><p>　　10.2鉸接懸臂板荷載效應(yīng)計(jì)算（中梁）48</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)52</b></p><p><b>　　致謝53</b

9、></p><p>　　30m預(yù)應(yīng)力簡支T型梁橋設(shè)計(jì)</p><p>　　專業(yè)年級： 姓名： </p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　摘要：目前，預(yù)應(yīng)力混凝土被廣泛的使用于各種中小跨度的橋梁中，而且大量采用預(yù)應(yīng)力混凝土將是未來橋梁發(fā)展的趨勢。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，對

10、目前在公路橋梁中經(jīng)常使用的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋的設(shè)計(jì)做了全面的介紹，其中包括調(diào)研，外文資料的翻譯，方案設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)計(jì)算以及施工圖的繪制，并對預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的特點(diǎn)做了詳細(xì)的介紹。在確定方案時(shí)，根據(jù)調(diào)研及查閱大量的資料，在此橋位上布置了鋼管混凝土橋，鋼筋混凝土箱型拱橋及預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋三種設(shè)計(jì)方案，根據(jù)“安全，功能，經(jīng)濟(jì)，美觀”的原則，對各種橋型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比選，而預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋在此橋位上更具有競爭力，反映在工程造價(jià)

11、比較低，施工工期短，施工技術(shù)成熟，因此，最終選擇了預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋?yàn)樵O(shè)計(jì)方案。 結(jié)構(gòu)計(jì)算著重進(jìn)行了上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算，包括截面尺寸的擬定，內(nèi)力計(jì)算（恒載內(nèi)力，活載內(nèi)力和附加內(nèi)力的計(jì)算，內(nèi)力組合以及影響線），配筋設(shè)計(jì)，施工階段和使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算，承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算，剛度驗(yàn)算，變形驗(yàn)算。</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深了我對橋梁以及預(yù)應(yīng)力混凝土的認(rèn)識。</p><p&g

12、t;　　關(guān)鍵詞： 預(yù)應(yīng)力混凝土 T型梁橋 結(jié)構(gòu)計(jì)算 設(shè)計(jì)方案 施工圖 </p><p>　　30m prestressed simply supported T-beam bridge design</p><p>　　Professional Grade: Name:</p><p><b>　　Teachers:&l

13、t;/b></p><p>　　Abstract: Nowdays, the pre-stressed concrete is extensively used in various kinds of bridges of medium and small span ,and it will be development trend of the bridge in the future to adopt

14、the bridge of the pre-stressed concrete in a large amount in this graduation design ,overall introduction of the pre-stressed T-section concretebeam bridge among highway bridge often used at presentis made,includinginves

15、tigationandresearch,translation,conceptualdesign ,calculation of structure and drawing, and</p><p>　　Through this graduation design, my understanding of the pre-stressed concrete are strengthened further .&l

16、t;/p><p>　　Keywords: thepre-stressedconcrete T-sectionbeambridge calculation of structure design Projection draw</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容及構(gòu)造布置</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容<

17、/b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p><b>　　橋梁全長：34m</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)跨徑：30.00m </p><p>　　主梁全長：29.96m</p><p>　　計(jì)算跨徑：29.30m</p><

18、;p>　　設(shè)計(jì)車速：100 km/h </p><p>　　橋面凈空：高速公路，分離式，半幅橋全寬12.75m</p><p>　　0.75+1+7.5+3+0.5＝12.75m</p><p><b>　　設(shè)計(jì)荷載：公路I級</b></p><p>　　兩側(cè)欄桿的總重：10.65kN/m</p>

19、<p><b>　　設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　　1、上部結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　普通受力鋼筋：采用R235和HRB335級鋼筋；</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值pk=1860Mpa，公稱直徑d=15.2mm的低松弛高強(qiáng)度鋼絞線；</p><p&

20、gt;　　混凝土：預(yù)制T梁、橫隔梁、濕接縫、封錨端及橋面現(xiàn)澆混凝土均用C50，Ec=3.45橋面鋪裝采用瀝青混凝土；</p><p>　　錨具：預(yù)制T梁正彎矩鋼束采用15——8型，15——9型和15——10型系列錨具及其配件，預(yù)應(yīng)力管道采用圓形金屬波紋管。</p><p>　　2、水文條件：水位隨季節(jié)變化，不通航；兩岸為微風(fēng)化砂巖</p><p>　　3、其他： 洪

21、水頻率 1/100，地震峰值加速度：0.05g。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60－2004）</p><p>　　2、《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）</p><p>　　3、《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊》（橋梁

22、上冊）（人民交通出版社2004.3）</p><p>　　基本計(jì)算數(shù)據(jù)表 表1</p><p><b>　　方案比選</b></p><p><b>　　比選的標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　比選的標(biāo)準(zhǔn)只要依據(jù)安全、功能、經(jīng)濟(jì)、與美觀。其中以

23、安全與經(jīng)濟(jì)為重。至于橋梁美觀，要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境而定。</p><p><b>　　1、安全</b></p><p>　　安全的標(biāo)準(zhǔn)可以從行車安全、基礎(chǔ)地質(zhì)條件的安全與安全施工等幾個(gè)方面考慮。行車安全主要通過橋面設(shè)置的布置來實(shí)現(xiàn)?；A(chǔ)地質(zhì)條件應(yīng)當(dāng)真實(shí)，不要有虛假數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　2、功能</b></p&

24、gt;<p>　　橋梁的功能無非就是兩個(gè)方面：一是跨越障礙（河流、山谷或線路），二是承受荷載。在方安中，應(yīng)選擇傳力路線直接、簡捷的結(jié)構(gòu)形式，以保障結(jié)構(gòu)功能的施工</p><p><b>　　3、經(jīng)濟(jì)</b></p><p>　　評價(jià)一坐橋梁可以從一下幾個(gè)方面進(jìn)行：造價(jià)、工期和養(yǎng)護(hù)維修。</p><p>　　造價(jià)包括材料費(fèi)、人工費(fèi)和

25、機(jī)械設(shè)備費(fèi)。</p><p>　　工期：一座橋梁建設(shè)工期的長短與造價(jià)有很大的關(guān)系，上下部構(gòu)造的類型的橋梁，要求特種設(shè)備的新體系的工期也長；非就地取材的橋型，不僅造價(jià)高，而且工期長；采用腳手架施工的工期長。而且有水毀之虞。都需一一加以考慮。</p><p>　　在橋梁規(guī)定使用期限內(nèi)經(jīng)常維修費(fèi)用的多少需要考慮，混凝土橋的養(yǎng)護(hù)和維護(hù)費(fèi)用要比剛橋低的多。</p><p>&

26、lt;b>　　4、美觀</b></p><p>　　橋梁建筑是技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)晶。一座美麗的橋梁，實(shí)際必須考慮本身造型的美觀，還須與周遍環(huán)境相協(xié)調(diào)，使能成為當(dāng)?shù)貎?yōu)美的景點(diǎn)，受到人們的的欣賞。也可以成為當(dāng)?shù)氐牡湫徒ㄖ?biāo)志。</p><p><b>　　5、施工</b></p><p>　　選擇的橋型要能采用先進(jìn)的施工方法。并考慮施

27、工單位的施工能力和機(jī)械設(shè)備。在一般的情況下選擇簡便熟悉可靠的施工方案。有時(shí)如需要用新的技術(shù)，應(yīng)對其優(yōu)點(diǎn)和不足之處進(jìn)行比較。</p><p><b>　　方案</b></p><p>　　根據(jù)已知材料，可以初步擬定以下幾種方案。</p><p>　　方案一：鋼筋混凝土箱型拱橋</p><p>　　拱橋是我國公路上使用較廣泛

28、的一種橋型。拱橋與梁橋的區(qū)別不僅在于外形不同，更重要的是兩者受力性能有較大的差別。由力學(xué)知，梁式橋結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，支撐處僅產(chǎn)生豎向支撐反力，而拱式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，兩端支撐處除了有豎向支撐反力外，還有水平推力，使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，從而大大減小了拱圈的截面彎矩，使之成為偏心受壓構(gòu)件，截面上的應(yīng)力分布與受彎的應(yīng)力相比，較為均勻。因此拱式結(jié)構(gòu)可以充分利用主孔截面材料強(qiáng)度，使跨越能力增大。拱橋上部結(jié)構(gòu)由主孔圈和拱上建筑組成，主拱圈是拱

29、橋的主要承重結(jié)構(gòu)，拱橋的下部結(jié)構(gòu)由橋墩、橋臺及基礎(chǔ)組成，用以支承橋跨結(jié)構(gòu)，將橋跨結(jié)構(gòu)的荷載傳至地基。</p><p>　　鋼筋混凝土箱型拱橋雖然造價(jià)最低，但是需要使用大量的木材，勞動力，工期也較長。拱的承載潛力大。但是伸縮縫多，養(yǎng)護(hù)較麻煩，縱坡較大，土方量較大。</p><p>　　方案二：鋼管混凝土橋</p><p>　　鋼管混凝土拱橋的受力特點(diǎn)：由于鋼材在彈性工

30、作階段時(shí)，他的泊松比μs變動很小，在0.25~0.30之間，而混凝土的泊松比μc隨著縱向力的增加從低應(yīng)力的0.167左右逐漸增加到0.5接近破壞時(shí)，將超出0.5。因此內(nèi)填混凝土型圓鋼管混凝土隨著軸向力N的增大。混凝土的泊松比μc迅速超過鋼管的泊松比μs使的混凝土的徑向變形受到鋼管的約束而處于三向受力狀態(tài)，其承載力大大提高。同時(shí)鋼管的套箍作用大大提高了混凝土的塑性性能，使得混凝土，特別是高強(qiáng)混凝土脆性的弱點(diǎn)得到了克服。另一方面?；炷撂钣?/p>

31、鋼管之內(nèi)，增強(qiáng)了鋼管的管壁穩(wěn)定性剛度也遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)，使其整體穩(wěn)定性也有了極大的提高。在施工方面，鋼管混凝土中的鋼管可作為勁性骨架甚至是模板，施工吊裝輕，進(jìn)度快，施工用鋼量省，具有強(qiáng)度大、抗變形能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)輕巧、造型美觀，但是這種結(jié)構(gòu)的橋梁的施工技術(shù)復(fù)雜，制造和安裝的精度要求高，施工，施工要使用一些大型的機(jī)械，難度也比較大，因此這里不予采用。</p><p>　　方案三：預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁</p>

32、<p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，上部結(jié)構(gòu)主要采用預(yù)制吊裝法。構(gòu)件由于是工廠生產(chǎn)，質(zhì)量好。有利于保證構(gòu)件的質(zhì)量和尺寸的精度，并可能多的采用機(jī)械化施工；上下部可以平行施工作業(yè)?？梢钥s短現(xiàn)場工期；有效的利用了勞動力，這樣就可以節(jié)約降低工程造價(jià)；施工速度快。由于構(gòu)件制成后要存放一段時(shí)間，因此在安裝是已經(jīng)有了一定的期齡。可以減少預(yù)應(yīng)力的收縮、徐變引起的變形。而且這種橋型與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、地理相適合，有可以就地取材，施工

33、設(shè)備也可以容易實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)當(dāng)采取這種橋型，較為適宜。</p><p>　　從以上三種方案比較來看，綜合“安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、適用”的原則， 由于此橋是高速公路，對橋梁的承載能力要求較高，施工進(jìn)度也要盡快完成，所以我選擇了做單跨的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋。</p><p><b>　　橫截面布置</b></p><p><b>　　主梁間

34、距與主梁片數(shù)</b></p><p>　　主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。以右半幅橋?yàn)槔?，主梁翼板寬度設(shè)計(jì)為2100mm，在橋?qū)挼淖笥覂蛇吀骷訉?5mm，橋?qū)挒椋?.75m（中央分隔帶）+1m（路緣帶）+7.5m（行車道）+3m（硬路肩）+0.5（護(hù)欄）＝12.75m。橋梁橫向布置選用六片主梁（如圖1所示）。&l

35、t;/p><p>　　1/2支點(diǎn)斷面 1/2跨中斷面</p><p>　　圖1 橫斷面結(jié)構(gòu)尺寸（尺寸單位：mm）</p><p>　　圖2 半縱剖面結(jié)構(gòu)尺寸圖 （尺寸單位：mm）</p><p>　　主梁跨中截面主要尺寸擬定</p><p><b>

36、;　　主梁高度</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比約在1/14~1/25之間，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在1/18~1/19。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量不多。綜上所述，本設(shè)計(jì)中取用1900mm的主梁高度是比較合適的。</p><p><b>

37、;　　主梁截面細(xì)部尺寸</b></p><p>　　T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板抗壓強(qiáng)度的要求。本設(shè)計(jì)預(yù)制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。</p><p>　　在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力應(yīng)較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的穩(wěn)定要求出發(fā)，腹板厚

38、度不宜小于其高度的1/15，且在180~200mm之間。本設(shè)計(jì)腹板厚度取200m。</p><p>　　馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定，設(shè)計(jì)實(shí)踐表明，馬蹄面積占截面總面積的10%~20%為合適?？紤]到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按三層布置，一層最多排三束，初擬馬蹄寬度為550mm，高度250mm，馬蹄與腹板交接處做三角過濾，高度150mm，以減小局部應(yīng)力。 圖3 跨中截面尺寸圖（尺寸單位mm）

39、</p><p>　　按照以上擬定的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁的跨中截面布置圖，如圖3所示。</p><p><b>　　計(jì)算截面幾何特征</b></p><p>　　將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特征性列表計(jì)算見表2。 </p>

40、<p>　　跨中截面幾何特性計(jì)算表 表2</p><p>　　注：大毛截面形心至上緣距離; yb=190－71.05=118.95cm ;</p><p>　　小毛截面形心至上緣距離; yb=190－78.80=111.2cm.。</p><p>　　檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)ρ（希望ρ在0.5以上）

41、 </p><p><b>　　上核心距：</b></p><p><b>　　下核心距

42、： </b></p><p>　　截面效率指標(biāo)： >0.5</p><p>　　表明以上初擬的主梁跨中截面尺寸是合理的。</p><p><b>　　橫截面沿跨長的變化</b></p><p>　　如圖2所示，本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的T梁翼板厚度沿跨長不變，馬蹄部分為配合鋼束彎起而從跨徑

43、四分點(diǎn)附近開始向支點(diǎn)逐漸抬高。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，同時(shí)也為布置錨具的需要，在距梁端1830mm ~ 2330mm范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。變化點(diǎn)截面（腹板開始加厚處）到支點(diǎn)的距離為2000mm，其中還設(shè)置一段長為500mm的腹板加厚過濾段。</p><p><b>　　橫隔梁的設(shè)置</b></p><p>　　模型試驗(yàn)結(jié)果表明，主梁

44、在荷載作用位置的彎矩橫向分布，在當(dāng)該位置有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則主梁彎矩較大。為減小對主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中位置設(shè)置一道中橫隔梁；當(dāng)跨度較大時(shí)，還應(yīng)在其他位置設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計(jì)在橋跨中點(diǎn)、四分點(diǎn)和支點(diǎn)處共設(shè)置五道橫隔梁，其間距為7.325m。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁高度為1550mm，厚度為上部180mm，下部160mm。詳見圖2所示。</p><

45、;p><b>　　主梁內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過活載作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算，可分別求得主梁各控制截面（一般取跨中、四分點(diǎn)、變化點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面）的恒載和最大活載內(nèi)力，然后再進(jìn)行主梁內(nèi)力組合。</p><p><b>　　恒載內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>&

46、lt;b>　　恒載集度</b></p><p><b>　　預(yù)制梁自重</b></p><p>　　按跨中截面計(jì)，主梁的恒載集度：</p><p>　　g(1)=0.73875×26=18.47kN/m</p><p>　　由于馬蹄抬高形成四個(gè)橫置的三棱柱，折算成恒載集度為：</p>

47、;<p>　　g(2)≈2kN/m</p><p>　　由于腹板加厚所增加的重量折算成恒載集度為：</p><p>　　g(3)≈2×(1.20863-0.73875)×(1.83+0.25)×26/29.96=1.63kN/m</p><p><b>　　邊主梁的橫隔梁</b></p>

48、<p><b>　　中橫隔梁體積：</b></p><p>　　0.17×（1.5×0.65-0.5×0.1×0.5-0.5×0.15×0.175）=0.1593m3</p><p><b>　　端橫隔梁體積：</b></p><p>　　0.25&#

49、215;（1.75×0.475-0.5×0.065×0.325）=0.2051m3</p><p>　　故： g(4)=(3×0.1593+2×0.2051)×26/29.96=0.74kN/m</p><p><b>　　預(yù)制梁恒載集度：</b></p><p>　　g1=18

50、.47+0.57+1.63+0.74=21.41kN/m</p><p><b>　　二期恒載</b></p><p>　　現(xiàn)澆T梁翼板恒載集度： g(5)=0.15×0.6×26=2.25kN/m</p><p><b>　　邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁</b></p><p>　　每片

51、中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： 0.17×0.3×1.5=0.0765m3</p><p>　　每片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： 0.25×0.375×1.75=0.1641m3</p><p>　　故： g(6)=(3×0.0765+2×0.1641)×26/29.96=0.47kN/m</p><

52、;p><b>　　鋪裝</b></p><p>　　8cm混凝土鋪裝： 0.08×11.5×26=23.92kN/m</p><p>　　10cm瀝青鋪裝： 0.10×11.5×24=27.60kN/m</p><p>　　若將橋面鋪裝均攤給六片主梁，則：</p><p>

53、;　　g(7)=(23.92+27.60)/6=8.59kN/m</p><p>　　欄桿：10.65kN/m</p><p>　　若將欄桿的重量均攤給六片主梁，則：</p><p>　　g(8)=10.65/6=1.78kN/m</p><p>　　邊梁二期恒載集度：g2=2.25+0.47+8.59+1.78=13.09kN/m</

54、p><p><b>　　恒載內(nèi)力</b></p><p>　　如圖4所示，設(shè)x為計(jì)算截面離左支座的距離，并令α=x/l。</p><p>　　圖4 恒載內(nèi)力計(jì)算圖</p><p>　　主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為：</p><p><b>　??； </b><

55、/p><p>　　恒載內(nèi)力計(jì)算見表3。</p><p>　　1號梁恒載內(nèi)力 表3</p><p><b>　　活載內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)</p><p>　　沖擊系數(shù)：簡支梁橋基頻 的計(jì)算公式為：</p>

56、<p><b>　　， </b></p><p>　　式中 ——結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（m）；</p><p>　　E——結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（N/m2）；</p><p>　　Ic——結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣性矩（m4）；</p><p>　　mc——結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（kg/m）；</p>&

57、lt;p>　　G——結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（kN/m）；</p><p>　　g——重力加速度，g=9.81（m/s2）。</p><p>　　A=0.8287m2；G=0.8287×25=20.72kN/m；mc=G/g=20.72/9.81=2.11×103 Ns2/m2；</p><p>　　C50混凝土的彈性模量E=3.45

58、5;1010N/m；=29.3m；IC=0.39182194m4；</p><p><b>　　Hz，</b></p><p>　　1.5Hz ≤≤14Hz，μ=0.17570.2536</p><p>　　則：（1+μ）=1.2536</p><p>　　折減系數(shù)：橫向布置車道數(shù)為2，雙車道不折減，故ξ=1。由于橋梁的

59、計(jì)算跨徑小于150m，不考慮計(jì)算荷載效應(yīng)的縱向折減。因此，本橋梁的折減系數(shù)為 ξ=1。</p><p>　　計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc</p><p>　　本橋梁跨內(nèi)設(shè)三道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：</p><p>　　所以可以按剛性橫梁法來繪制橫向影響線并計(jì)算橫向

60、分布系數(shù)mc</p><p>　　計(jì)算主梁抗扭慣矩IT</p><p>　　對于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算：</p><p><b>　　IT=</b></p><p>　　式中：bi和ti——相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度；</p><p>　　ci——矩形截面抗扭剛度系數(shù)；</

61、p><p>　　m——梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。</p><p>　　對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度;</p><p>　　馬蹄部分的換算平均厚度：</p><p>　　圖5 IT計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）</p><p>　　IT 計(jì) 算 表 表4&l

62、t;/p><p><b>　　計(jì)算抗扭修正系數(shù)β</b></p><p>　　此設(shè)計(jì)中主梁的間距相同，同時(shí)將主梁近似看成等截面，則得：</p><p>　　式中：G=0.425E；l=29.30m；∑IT=0.0109985×6=0.065991m4；a1=3.15m;</p><p>　　a2=2.10m；a3=

63、1.05m；a4=－1.05m；a5=－2.10m ；a6=－3.15m;</p><p>　　Ii=0.39182195 m4。</p><p>　　計(jì)算得：β=0.8563。</p><p>　　按剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值：</p><p>　　式中：n=6；==30.87m2。</p><p>　　計(jì)算所

64、得的ηij值列于表5內(nèi)。</p><p><b>　　表 5</b></p><p>　　計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　1號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖6所示。</p><p>　　圖6 跨中的橫向分布系數(shù)mc計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）</p><p>　　mcq=(0.382

65、9+0. 2886+0.2204+0.1257)=0.5088</p><p>　　故取汽車的橫向分布系數(shù)為：mc =0.5088</p><p>　　支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)mc</p><p>　　如圖6所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行最不利布置荷載，1號梁的活載橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：</p><p><b>

66、　　mo==0.23</b></p><p>　　圖7 支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)mo計(jì)算圖式 (尺寸單位：mm)</p><p>　　橫向分布系數(shù)匯總（見表6）</p><p>　　活載橫向分布系數(shù) 表6</p><p><b>　　計(jì)算活載內(nèi)力</b></p><p>　　

67、在活載內(nèi)力計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計(jì)算主梁活載彎矩時(shí)，采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)mc，鑒于跨中和四分點(diǎn)剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也不按mc來計(jì)算。求支點(diǎn)和變化點(diǎn)截面活載剪力時(shí)，由于主要荷重集中在支點(diǎn)附近而應(yīng)考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到L/4之間，橫向分布系數(shù)用mo與mc值直線插入，其余區(qū)段均取mc值。</p><p>　　公路—I級車道荷載的

68、均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk =10.5kN/m。集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值隨計(jì)算跨徑而變，當(dāng)計(jì)算跨徑小于或等于5m時(shí)，為Pk =180kN；計(jì)算跨徑等于或大于50m時(shí)，為Pk =360kN；計(jì)算跨徑在5~50m之間時(shí)，值采用直線內(nèi)插求得。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的計(jì)算跨徑為29.3m</p><p>　　因此：qk =10.5kN/m；</p><p><b>　　計(jì)算

69、剪力時(shí)： </b></p><p>　　對于汽車荷載，應(yīng)將集中荷載直接布置在內(nèi)力影響線數(shù)值最大的位置，其計(jì)算公式為： </p><p>　　式中 S——由汽車荷載產(chǎn)生的彎矩或剪力標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　?。?+μ）——汽車荷載的沖擊系數(shù)；</p><p>　　ξ——汽車荷載橫向分布系數(shù)，本設(shè)計(jì)為二車道布載控制設(shè)計(jì)，橫向

70、折減系數(shù)為；</p><p>　　Pk——汽車車道荷載中的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　qk——汽車車道荷載中，每延米均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　A——彎矩、剪力影響線的面積；</p><p>　　mi——沿橋跨縱向與集中荷載位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù)；</p><p>　　yi——沿橋跨縱向與荷載位置對

71、應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。</p><p>　　1、跨中截面汽車荷載</p><p>　　圖8 跨中截面汽車荷載內(nèi)力影響線</p><p>　　如圖8所示，==7.33m ；AM=m2 ；</p><p><b>　　m ；m2 。</b></p><p>　　2、L/4截面汽車荷載</p&g

72、t;<p>　　圖9 L/4截面汽車荷載內(nèi)力影響線</p><p>　　如圖9所示，m ；m2 ；</p><p>　　m ；7.33m2 。</p><p>　　3、變化點(diǎn)截面汽車荷載</p><p>　　圖10 變化點(diǎn)截面汽車荷載內(nèi)力影響線</p><p>　　如圖10所示，1.86m ；27.25

73、m2；</p><p><b>　　0.93m ；m2</b></p><p>　　4、支點(diǎn)截面汽車荷載</p><p>　　圖11 支點(diǎn)截面汽車荷載內(nèi)力影響線</p><p>　　如圖11所示，m ；14.65m2 。</p><p>　　跨中、、支點(diǎn)截面公路—Ⅰ級荷載產(chǎn)生的內(nèi)力

74、 表7</p><p><b>　　主梁內(nèi)力組合</b></p><p>　　主梁內(nèi)力組合如表8所示</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼束的估算以及布置</p><p>　　跨中截面鋼束的估算與確定</p><p>　　以下就跨中截面在各種荷載組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且

75、按這些估算的鋼束數(shù)確定主梁的配束。</p><p>　　按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。</p><p>　　對于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂性要求，跨中截面所需的有效預(yù)加力為：</p><p>　　式中的Ms為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；由表8有：</p><p>　　Ms=MG1+MG

76、2+MQs=2297.53+1404.70+1827.66=5529.89 kN·m</p><p>　　設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為ap=125mm，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為ep=yb－ap=1189.5－125=1064.5mm；鋼筋估算時(shí)，截面性質(zhì)近似取用全截面對抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為W=I / yb=347.685×109 /1189.5=292.295&#

77、215;106mm3；所以有效預(yù)加力合力為</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為σcon=0.75=0.75×1860=1395MPa，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φS15.2鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為Ap=4×7×140=3920mm2。采用夾片式群錨，φ70金屬波紋管成孔。&l

78、t;/p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力鋼束布置</b></p><p>　　跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置</p><p>　　后張拉法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道布置應(yīng)符合《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》中的有關(guān)構(gòu)造要求。對跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布置（如圖12所示）。</p><p>　　圖12 端部及跨中

79、預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖 (尺寸單位:mm)</p><p><b>　　錨固面鋼束布置</b></p><p>　　為使施工方便，全部4束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨于梁端（如圖13所示）。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且N1、N2在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。</p><p>　　其他截面鋼束位置及傾角計(jì)算</p>

80、<p>　　1、鋼束彎起形狀、彎起角度及其彎起半徑</p><p>　　采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂直作用于錨墊板，N1、N2、N3和N4彎起角θ分別取θ1=7°，θ2=6°，θ3=5°，θ4=2°；各鋼束的彎曲半徑為：RN1=21200mm；RN2=58600mm； RN3=128000mm； RN4=278000mm。<

81、/p><p>　　2、鋼束各控制點(diǎn)位置的確定</p><p>　　以N4鋼號為例，其彎起布置如圖13所示。</p><p>　　圖13 曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算圖（尺寸單位：mm）</p><p>　　由Ld=c*cotθ4確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離:</p><p>　　Ld=c*cotθ4=310*cot2°=

82、8877mm</p><p>　　由Lb2=R*確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離:</p><p>　　Lb2=R*=278000×=4853mm</p><p>　　所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為:</p><p>　　Lw= Ld+ Lb2=8877+4853=13730mm</p><p>　　則彎起點(diǎn)至跨

83、中截面的水平距離為:</p><p>　　xk=（29300/2 + 122）－Lw=14772－13730=1042mm</p><p>　　根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等，所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為：</p><p>　　Lb1= Lb2*cosθ4=4853×cos2°=4850mm

84、</p><p>　　故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為:</p><p>　　（xk+ Lb1+ Lb2）=（1042+4850+4853）=10744mm</p><p>　　同理可以計(jì)算N1、N2、N3的控制點(diǎn)位置，將各鋼束的控制參數(shù)匯總于表9。</p><p>　　各鋼束彎曲要素控制表 表9</p&g

85、t;<p>　　1、各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算</p><p>　　仍以鋼束N4為例，計(jì)算鋼束上任一點(diǎn)i離梁底距離ai=a+ci及該點(diǎn)處鋼束的傾角θi ，式中a為鋼束彎起前其重心至梁底的距離，a=100mm；ci為i點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。</p><p>　　計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)判斷出i點(diǎn)所在處的區(qū)段，然后計(jì)算ci及θi 。</p><p>　　

86、當(dāng)時(shí)，i點(diǎn)位于直線段還未彎起，ci=0，故ai=a=100mm；θi=0 。</p><p>　　當(dāng)時(shí)，i點(diǎn)位于圓弧彎起段，按下式計(jì)算ci及θi ：</p><p>　　當(dāng)時(shí)，i點(diǎn)位于靠近錨固端的直線段，此時(shí)θi=θ4=2°，按下式計(jì)算ci ：</p><p>　　各截面鋼束位置ai及其傾角θi計(jì)算值詳見表10。</p><p>　

87、　2、鋼束平彎段的位置及平彎角</p><p>　　N1、N2、N3和N4四束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在兩個(gè)水平面上，而在錨固端四束鋼絞線則都在肋板中心線上，為實(shí)現(xiàn)鋼束的這種布筋方式，N2、N4在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎道肋板中心線上，為了便于施工中布置預(yù)應(yīng)力管道，N2和N4在梁中的平彎采用相同的形式，其平彎位置如圖14所示。平彎段有兩段曲線弧，每段曲線弧的彎曲角為</p><p>　　

88、各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算表 表10</p><p>　　圖14 N2與N4鋼束平彎示意圖（尺寸單位：mm）</p><p>　　非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置</p><p>　　按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。在確定鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來確定。</p><p>　　

89、設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)到寂寞底邊的距離為a=125mm，則有：h0=h－a=1900－125=1775mm</p><p>　　先假定為第一類T形截面,由公式計(jì)算受壓區(qū)高度x:</p><p>　　1.0×7001.41×106=22.4×2100x（1775－x / 2）</p><p>　　求得：x=85.93mm &l

90、t; h’f =150mm</p><p>　　則根據(jù)正截面承載力計(jì)算：</p><p>　　由于，所以不用配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋。</p><p>　　計(jì)算主梁截面幾何特性</p><p>　　后張拉法預(yù)應(yīng)力混凝土梁主梁截面幾何特性應(yīng)根據(jù)不同的受力階段分別計(jì)算。本設(shè)計(jì)中的T形梁從施工到運(yùn)營經(jīng)歷了如下三個(gè)階段：</p><p&g

91、t;　　主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋</p><p>　　主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時(shí)管道尚未壓漿，所以該截面的截面特性計(jì)算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響，T梁翼板寬度為1500mm。</p><p>　　截面幾何特性的計(jì)算可以列表進(jìn)行，第一階段跨中截面、L/4截面、變化點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面計(jì)算如表11所示。</p><p>　　第一階段各截面幾何特性

92、計(jì)算表 表11</p><p>　　灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆300mm濕接縫</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進(jìn)行管道壓漿、封錨后，預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。主梁吊裝就位后現(xiàn)澆300mm濕接縫，但濕接縫還沒有參與截面受力，所以此時(shí)的截面特性計(jì)算采用計(jì)入預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面，T梁翼板寬度仍為1500mm。</p><p

93、>　　橋面、欄桿施工和運(yùn)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(shí)截面特征計(jì)算采用計(jì)入預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面，T梁翼板有效寬度為2100mm。</p><p>　　截面幾何特性的計(jì)算可列表進(jìn)行，以第一階段為例如表11所示，同理，可求得其他受力階段控制截面幾何特性如表12所示。</p><p>　　各控制截面不同階段的截面幾何特

94、性匯總表 表12</p><p><b>　　鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算</b></p><p>　　當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失）

95、，而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永存應(yīng)力）分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力損失值因梁截面位置不同而有差異，現(xiàn)以跨徑四分點(diǎn)截面（既有直線束，又有曲線束通過）為例，說明各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算方法。對于其他截面亦可用同樣的方法計(jì)算，它們的計(jì)算結(jié)果均列入鋼束預(yù)應(yīng)力損失及預(yù)加內(nèi)力一覽表。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力σcon，按規(guī)定采用σcon=0

96、.75=0.75×1860=1395MPa。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦損失（σL1）計(jì)算公式為：</p><p>　　對于跨中截面：；d為錨固點(diǎn)到支點(diǎn)中線的水平距離（如圖13所示）；μ、k分別為預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)及管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，采用預(yù)埋金

97、屬波紋管成型時(shí)，查表得μ=0.25，k=0.0015；θ為從張拉端到跨中截面間，管道平面轉(zhuǎn)過的角度，這里N1和N3只有豎彎，其角度為θN1=θ1=7°，θN3=θ3=5°,N2和N4不僅有豎彎還有平彎（如圖14所示），其角度應(yīng)為管道轉(zhuǎn)過的空間角度，其中豎彎角度為θv2=6°，θv4=2°，平彎角度為θH=2×4.569°=9.138，所以空間轉(zhuǎn)角為</p><

98、;p>　　θN2=，θN4= 。</p><p>　　跨中截面各鋼束摩擦應(yīng)力損失值σL1見表13所示。</p><p>　　跨中截面摩擦應(yīng)力σL1損失計(jì)算 表13</p><p>　　同理可算出其他控制截面處的σL1值。各截面摩擦應(yīng)力損失值σL1的平均值的計(jì)算結(jié)果如表14所示。</p><p>　　各控制截面平均值

99、 表14</p><p>　　由錨具變形、鋼束回縮引起的損失</p><p>　　計(jì)算錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失，后張法曲線布筋的構(gòu)件應(yīng)考慮錨固后反摩阻的影響。首先計(jì)算反摩阻影響長度：</p><p>　　式中的為張拉端錨具變形值，由課本《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》的附表2-6查得夾片式錨具頂壓張拉時(shí)為4mm；為單位長度由管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力

100、損失，；為張拉端錨下張拉控制應(yīng)力，為扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預(yù)應(yīng)力，；為張拉端至錨固端的距離，這里的錨固端為跨中截面。將各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻影響長度列表計(jì)算于表15中。</p><p>　　反摩阻影響長度計(jì)算表 表15</p><p>　　由上表可知四束預(yù)應(yīng)力鋼絞線均滿足，所以距張拉端為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(yù)應(yīng)力損失按下式計(jì)算：&l

101、t;/p><p>　　式中的為張拉端由錨具變形引起的考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失，。若，則表示該截面不受反摩阻影響。將各控制截面的計(jì)算列于表16中。</p><p>　　錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表 表16</p><p>　　混凝土彈性壓縮引起的損失</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

102、截面進(jìn)行計(jì)算。對于簡支梁可取L/4截面按式進(jìn)行計(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。也可直接按下式進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　式中：m——張拉批數(shù)，這里取m=2，即有2束同時(shí)張拉，也可4束分別張拉，則m=4；</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)度等級計(jì)算；假定為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，即=0.9×C50=

103、C45，查課本《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》的附表1-2得：，故；</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11中第一階段取用。</p><p>　　其中：=（1395―65.20―35.63）×3920=5073.146kN</p><p><b>　　MPa</b&g

104、t;</p><p><b>　　所以：MPa</b></p><p>　　由鋼束應(yīng)力松弛引起的損失</p><p>　　對于采用超張拉工藝的低松弛級鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：——張拉系數(shù)，采用超張拉，取=0.9；</p><p>　　——鋼筋松弛系

105、數(shù)，對于低松弛鋼絞線，取=0.3；</p><p>　　——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，，這里仍然采用L/4截面的應(yīng)力值作為全梁的平均值計(jì)算，故有：</p><p>　　=1395―65.20―35.63―28.50=1265.67 MPa</p><p><b>　　所以：MPa</b></p><p>　　混凝土收縮和徐變

106、引起的損失</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)力損失可按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；</p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失）和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力（MPa）。對于簡支梁，一般可取跨中截面和L/

107、4截面的平均值作為全梁各截面的計(jì)算值；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；</p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；對后張拉法構(gòu)件，；其中，An為凈截面面積； 、分別為受拉區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積，由于該設(shè)計(jì)中并沒有非預(yù)應(yīng)力鋼筋，所以3920 / 72335

108、6=0.0054；</p><p><b>　　——；</b></p><p>　　——截面回轉(zhuǎn)半徑，后張拉法構(gòu)件取=345.134×109mm4，=729613mm2；其中， 為凈截面慣性矩；=473037.076mm2</p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離；，由于該設(shè)計(jì)中并沒有設(shè)

109、置非預(yù)應(yīng)力鋼筋，所以=999mm；</p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；</p><p>　　——加載齡期為時(shí)混凝土收縮應(yīng)變終極值；</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；對于二期橫載G2的加載齡期，假定為=90d。</p><p>　　——

110、加載齡期為時(shí)，混凝土徐變系數(shù)終極值。</p><p>　　將相應(yīng)的數(shù)據(jù)代人即得：</p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力內(nèi)力計(jì)算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總</p><p>　　各截面鋼束應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力總匯表 表17</p><p><b&g

111、t;　　主梁截面驗(yàn)算</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加應(yīng)力開始受到荷載的破壞，需經(jīng)歷預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用、裂縫出現(xiàn)和破壞等四個(gè)受力階段，為保證主梁受力可靠并予以控制截面進(jìn)行各個(gè)階段的強(qiáng)度與應(yīng)力驗(yàn)算。先進(jìn)行破壞階段的截面強(qiáng)度驗(yàn)算，再分別驗(yàn)算使用階段和施工階段的截面應(yīng)力。至于裂縫出現(xiàn)階段，根據(jù)公路簡支梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，對于全預(yù)應(yīng)力梁在使用階段作用下，只要截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力就不必進(jìn)行抗裂性驗(yàn)

112、算。</p><p><b>　　截面應(yīng)力驗(yàn)算</b></p><p>　　短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　構(gòu)件在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段，混凝土強(qiáng)度等級為C45。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)力符合要求。</p><p>　　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&

113、gt;<p><b>　　上緣：</b></p><p><b>　　下緣： </b></p><p>　　其中=1279.70×3920=5016424N，=2297.53kN·m。截面特征取用表12中的第一階段的截面特性。代人上式得：</p><p>　　=0.57 MPa（壓）<

114、;/p><p>　　=13.30 MPa（壓）<=0.7×32.4=22.68 MPa</p><p>　　預(yù)加力階段混凝土的壓應(yīng)力滿足應(yīng)力限制值的要求；混凝土的拉應(yīng)力通過規(guī)定的預(yù)拉區(qū)配筋率來防止出現(xiàn)裂縫，預(yù)拉力混凝土沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力，故預(yù)拉區(qū)只需配置配筋率不小于0.2%的縱向鋼筋即可。</p><p>　　支點(diǎn)截面或運(yùn)輸、安裝階段的吊點(diǎn)截面的應(yīng)力驗(yàn)算，其

115、方法與此相同，但應(yīng)注意計(jì)算圖式、預(yù)加應(yīng)力和截面幾何特征等的變化情況。</p><p>　　持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　1、截面混凝土的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　對于預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的正應(yīng)力，由于配設(shè)曲線筋束的關(guān)系，應(yīng)取跨中、L/4、L/8、支點(diǎn)及鋼束突然變化處（截?cái)嗷驈澇隽喉敚┓謩e進(jìn)行驗(yàn)算。應(yīng)力計(jì)算的作用（或荷載）取標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載計(jì)入沖擊系數(shù)

116、。在此僅以跨中截面為例進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　　此時(shí)有=2297.53kN·m，=394.56 kN·m, =1010.14 +1827.66=2837.8kN·m,=1163.22×3920－84.41×0=4559.822×103N，跨中截面混凝土上邊緣壓應(yīng)力計(jì)算值為：</p><p><b>　　=</

117、b></p><p>　　=6.30－11.45+5.30+1.15+6.02</p><p>　　=7.05Mpa < 0.5=0.5×32.4=16.2 MPa</p><p>　　持久狀況下跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求。</p><p>　　2、持久狀況下預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算</p><p&

118、gt;　　由二期橫載及活載作用產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心處的混凝土應(yīng)力為：</p><p>　　=1.01+8.69=9.70 MPa</p><p><b>　　所以鋼束應(yīng)力為</b></p><p>　　=1218.03 MPa>0.65=0.65×1860=1209 MPa</p><p>　　計(jì)算表

119、明預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力超過了規(guī)范規(guī)定值。但其比值=0.75%</p><p>　　<5%，可以認(rèn)為鋼筋應(yīng)力滿足要求。</p><p>　　持久狀況下的混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　該設(shè)計(jì)取剪力和彎矩都有較大的變化點(diǎn)截面為例進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　1、截面面積矩計(jì)算</b></p>

120、<p>　　按圖15進(jìn)行計(jì)算。其中計(jì)算點(diǎn)分別取上梗肋a—a處、第三階段截面重心軸—處及下梗肋b—b處。 圖15 變化點(diǎn)截面（尺寸單位：mm）</p><p>　　現(xiàn)以第一階段截面梗肋a—a以上面積對凈截面重心軸—的面積矩計(jì)算為例： </p><p>　　=1500×150×（773－150/2）+0.5&#

121、215;（500+500）×100×（773－150－100/3）+200×100×（773－150－100/2）=1.980×108mm3 </p><p>　　同理可得，不同計(jì)算點(diǎn)處的面積矩，現(xiàn)匯總于表18。 </p><p><b>　　2、主應(yīng)力計(jì)算</b></p><p>　

122、　以上梗肋處（a—a）的主應(yīng)力計(jì)算為例。</p><p><b>　　剪應(yīng)力</b></p><p>　　剪應(yīng)力按進(jìn)行計(jì)算，其中=253.34kN，所以有：</p><p>　　=0.79+0.14+1.02－1.10=0.85MPa</p><p>　　面積矩計(jì)算表 表18<