預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 前言1</b></p><p><b>　　第二章 概述2</b></p><p><b>　　2.1工程概況2</b></p><p>　　2.1.1地形地貌

2、及地質(zhì)概況2</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)資料2</b></p><p>　　2.2.1主要技術(shù)指標(biāo)2</p><p>　　2.2.2設(shè)計(jì)規(guī)范及參考資料3</p><p>　　2.2.3主要材料3</p><p>　　2.2.4施工方式4</p><p&g

3、t;　　2.2.5支座強(qiáng)迫位移4</p><p>　　2.2.6溫度影響4</p><p><b>　　2.3構(gòu)造布置4</b></p><p>　　2.3.1橋型布置及孔徑劃分4</p><p>　　2.3.2主梁截面形式與主梁高度的擬定4</p><p>　　2.3.3截面細(xì)部尺寸擬

4、定4</p><p>　　2.4 毛截面幾何特性6</p><p>　　第三章 荷載內(nèi)力計(jì)算7</p><p><b>　　3.1模型建立7</b></p><p>　　3.1.1單元?jiǎng)澐?</p><p>　　3.2恒載內(nèi)力計(jì)算8</p><p>　　3.2

5、.1一期恒載集度9</p><p>　　3.2.2二期恒載集度10</p><p>　　3.2.3計(jì)算結(jié)果10</p><p>　　3.3活載內(nèi)力計(jì)算11</p><p>　　3.3.1 內(nèi)力影響線計(jì)算12</p><p>　　3.3.2橫向調(diào)整系數(shù)計(jì)算20</p><p>　　3.

6、3.3汽車沖擊系數(shù)計(jì)算20</p><p>　　3.3.4荷載加載21</p><p>　　3.4溫度次內(nèi)力計(jì)算24</p><p>　　3.5支座沉降次內(nèi)力的計(jì)算25</p><p>　　3.6內(nèi)力組合27</p><p>　　第四章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算與布置33</p><p>　

7、　4.1鋼束估算原理33</p><p>　　4.1.1按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算33</p><p>　　4.1.2按承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求計(jì)算36</p><p>　　4.2鋼束估算36</p><p>　　4.3鋼束布置40</p><p>　　4.3.1預(yù)應(yīng)力束數(shù)目的確定40</p&

8、gt;<p>　　4.3.2布置原則40</p><p>　　4.3.3鋼束布置41</p><p>　　第五章 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算42</p><p>　　5.1預(yù)應(yīng)力損失種類及相應(yīng)的計(jì)算方法42</p><p>　　5.2鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算原理45</p><p>　　5.3預(yù)應(yīng)

9、力損失及有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果45</p><p>　　第六章 配束后主梁內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合52</p><p>　　6.1施工階段主梁內(nèi)力計(jì)算52</p><p>　　6.2溫度及基礎(chǔ)沉降次內(nèi)力計(jì)算54</p><p>　　6.3 混凝土收縮、徐變次內(nèi)力計(jì)算56</p><p>　　6.4 內(nèi)力組合57&

10、lt;/p><p>　　第七章 主梁截面強(qiáng)度驗(yàn)算59</p><p>　　7.1截面強(qiáng)度計(jì)算原理59</p><p>　　7.2強(qiáng)度驗(yàn)算60</p><p>　　第八章 應(yīng)力、變形及其他驗(yàn)算63</p><p>　　8.1預(yù)加應(yīng)力階段各截面混凝土法向應(yīng)力計(jì)算63</p><p>　　8

11、.1.1計(jì)算公式63</p><p>　　8.1.2應(yīng)力驗(yàn)算69</p><p>　　8.2正常使用階段混凝土法向應(yīng)力及主應(yīng)力計(jì)算與驗(yàn)算69</p><p>　　8.2.1計(jì)算方法69</p><p>　　8.2.2計(jì)算結(jié)果70</p><p>　　8.2.3應(yīng)力驗(yàn)算73</p><p&

12、gt;　　8.3正常使用階段鋼束應(yīng)力計(jì)算與驗(yàn)算74</p><p>　　8.3.1計(jì)算方法74</p><p>　　8.3.2鋼束應(yīng)力計(jì)算與驗(yàn)算結(jié)果74</p><p>　　8.4變形計(jì)算與驗(yàn)算75</p><p>　　8.4.1變形驗(yàn)算及預(yù)拱度設(shè)置77</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)79&

13、lt;/b></p><p><b>　　致謝80</b></p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平穩(wěn)舒適、造型簡(jiǎn)潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程數(shù)量小、抗震能力強(qiáng)及施工方法成熟等特點(diǎn)，在橋梁工程中得到了廣泛的應(yīng)用，作為道路與橋梁工程專業(yè)

14、學(xué)生亦應(yīng)重點(diǎn)掌握。</p><p>　　橋梁的設(shè)計(jì)，除了解橋位處的地質(zhì)、地形及水力水文情況外，還應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)橋梁的構(gòu)造特點(diǎn)、建橋材料及相應(yīng)的施工方法形成整體認(rèn)識(shí)。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)包括橋型布置與構(gòu)造、建橋材料及預(yù)應(yīng)力工藝、施工方法和計(jì)算方法，這些內(nèi)容是相互關(guān)聯(lián)、相輔相成、缺一不可的。本設(shè)計(jì)中用到了材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)力學(xué)、橋梁工程等學(xué)科的諸多知識(shí)。同時(shí)還從圖書館借閱了大量教學(xué)參考書，力求在設(shè)計(jì)過程中

15、盡量做到規(guī)范、合理、清楚。此次設(shè)計(jì)使我所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)知識(shí)更加系統(tǒng)、鞏固、延伸和拓展，對(duì)我以后從事橋梁方面的工作具有很好的指導(dǎo)意義。</p><p>　　橋梁工程的大量實(shí)踐，為我國(guó)橋梁的建設(shè)積累了大量的成功經(jīng)驗(yàn)，但也得到了不少教訓(xùn)，為改進(jìn)并完善設(shè)計(jì)計(jì)算理論，提高橋梁工程的設(shè)計(jì)與施工水平，貫徹橋梁工程“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀、環(huán)?！钡脑瓌t，提供了更為廣闊的探索空間。</p><p>

16、　　本設(shè)計(jì)是關(guān)于江蘇淮陰區(qū)南昌路鹽河大橋引橋上部結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)。要求完成必要的畢業(yè)設(shè)計(jì)及橋梁總體布置圖、主梁一般構(gòu)造圖、主梁預(yù)應(yīng)力鋼束構(gòu)造圖、主梁施工程序示意圖等圖紙。設(shè)計(jì)共分八章進(jìn)行闡述，并配有多幅插圖，力求更具說服力。限于本人水平和資料不足，設(shè)計(jì)中肯定存在諸多不足，敬請(qǐng)老師和同學(xué)批評(píng)指正。</p><p><b>　　第二章 概述</b></p><p><

17、;b>　　2.1工程概況</b></p><p>　　擬建橋位位于江蘇淮陰區(qū)南昌路，呈南北走向，跨越鹽河，橋位區(qū)河寬約60米，水面寬約55米。南昌路與規(guī)劃鹽河正交，鹽河現(xiàn)為Ⅴ級(jí)航道（38×5m），規(guī)劃改建為Ⅲ級(jí)（60×7m），規(guī)劃岸線間凈距90m。本橋根據(jù)一跨過河的要求，擬定橋梁逐孔計(jì)算跨徑為100m，主橋采用系桿拱橋，引橋?yàn)檫B續(xù)梁橋，本設(shè)計(jì)即為引橋初步設(shè)計(jì)。</p&g

18、t;<p>　　2.1.1地形地貌及地質(zhì)概況</p><p>　　橋位區(qū)地貌屬類型廢黃河沖擊平原，原始地形較平坦，受人工改造影響稍有起伏，河兩岸地面高程10.60m～12.50m左右；根據(jù)勘察資料揭示，橋位區(qū)地層均為第四系松散沉積物；據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，橋位區(qū)位于中國(guó)東部新華夏系第二沉降帶與秦嶺—昆侖緯向構(gòu)造帶和淮陽山字形東翼反射弧外帶相復(fù)合的部位；橋位區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.0

19、1g，設(shè)計(jì)地震分組為一組，場(chǎng)地設(shè)計(jì)特征周期為0.45s，橋址所在地區(qū)位于郯城—廬江斷裂帶東70㎞，該斷裂帶同時(shí)是一條強(qiáng)震帶，地震活動(dòng)的強(qiáng)度和頻度較高。</p><p>　　橋位區(qū)地表水體為鹽河水，水深受季節(jié)性影響較大，勘察期間河水水深2.10m左右。橋位區(qū)勘察深度內(nèi)地下水主要為孔隙潛水和孔隙承壓水，其中孔隙潛水賦存于全新統(tǒng)亞砂中，富水性和滲透性一般，地下水位受季節(jié)性和廢黃河水體影響較大，與地表水存在互補(bǔ)關(guān)系；孔隙

20、承壓水賦存于更新統(tǒng)中粗砂層中，含水層水性和滲透性較好，地下水主要接受側(cè)向徑流補(bǔ)給，排泄方式為側(cè)向徑流及少量人工開采；根據(jù)臨近水化學(xué)分析資料，地下水及地表水對(duì)鋼筋混凝土、混凝土中鋼筋均無腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　2.2.1主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)汽車

21、荷載：城—A；</p><p>　　設(shè)計(jì)人群荷載：3.5 kN/m2。</p><p><b>　?。?）橋面寬度組成</b></p><p>　　引橋橋面寬度為：3.25m（人行道）+16m（四車道）+3.25m（人行道）=22.5m。</p><p>　　（3）橋面橫坡：1.5%。</p><p&

22、gt;　?。?）橋面鋪裝：10cm瀝青混凝土。</p><p>　?。?）地震峰值加速度：0.1g。</p><p>　　（6）坐標(biāo)系：淮安市城市坐標(biāo)系。</p><p>　?。?）高程系：1985國(guó)家高程基準(zhǔn)</p><p>　　2.2.2設(shè)計(jì)規(guī)范及參考資料</p><p>　?。?）中華人民共和國(guó)交通部頒布有關(guān)設(shè)計(jì)

23、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范</p><p>　　《預(yù)應(yīng)力鋼絞線》（GB/T 5224-2003）</p><p>　　《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 041-2000）</p><p>　　《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB 1499-1998）</p><p>　　《公路工程技術(shù)規(guī)范》（JTG B01-2003）</p><p>

24、　　《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）</p><p>　　《公路磚石混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 022-85）</p><p>　　《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>　　《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 024-85）</p><p>　　《道路工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》

25、（GB 0162-92）</p><p><b>　?。?）參考資料：</b></p><p><b>　　原鹽河大橋設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　《橋梁工程（上冊(cè)）》 范立礎(chǔ)</p><p>　　《預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)》 徐岳</p><p>　　《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

26、》 葉見曙</p><p><b>　　2.2.3主要材料</b></p><p>　?。?）混凝土：預(yù)應(yīng)力混凝土主梁、橫梁均采用50號(hào)混凝土，橋墩臺(tái)、人行道采用30號(hào)混凝土，鉆孔灌注樁采用25號(hào)混凝土；</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力：箱梁均采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度=1860Mpa,彈性模量E=1.95×10Mpa，

27、松弛率3.5%，控制張拉應(yīng)力=0.75。</p><p>　　（3）普通鋼筋：Ⅰ、Ⅱ級(jí)鋼筋采用符合GB13013-91和GB1499-98的規(guī)定，直徑≥12mm者均采用Ⅱ級(jí)（20MnSi）熱軋螺紋鋼，直徑＜12mm者均采用Ⅰ級(jí)（A3）熱軋光圓鋼筋；</p><p>　?。?）錨具：箱梁錨具采用OVM系列群錨及其配套設(shè)備，管道成孔采用金屬波紋管。</p><p>　　

28、（5）支座：采用圓板式橡膠支座，為定型產(chǎn)品。</p><p>　　（6）伸縮縫：采用毛勒伸縮縫；</p><p><b>　　2.2.4施工方式</b></p><p>　　采用移動(dòng)支架逐孔現(xiàn)澆施工</p><p>　　2.2.5支座強(qiáng)迫位移</p><p>　　支座強(qiáng)迫位移：中跨支座下沉1cm。

29、</p><p><b>　　2.2.6溫度影響</b></p><p>　　主梁上、下緣溫差5℃。</p><p><b>　　2.3構(gòu)造布置</b></p><p>　　2.3.1橋型布置及孔徑劃分</p><p>　　本橋是城市主干線上的一座橋梁，為了縮短施工周期，最大

30、程度地減少工程費(fèi)用的比例，同時(shí)滿足城市道路的有關(guān)要求，提高行車設(shè)計(jì)時(shí)速，保證行車舒暢，決定采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，施工方法采用移動(dòng)支架逐孔現(xiàn)澆施工，接頭位置設(shè)在彎矩較小的部位，本橋接頭位置距橋墩10m。</p><p>　　根據(jù)具體地形情況及路線的連接，又充分考慮結(jié)構(gòu)合理受力條件，本橋分為五跨，跨徑布置為5×50m，全橋長(zhǎng)250m。本設(shè)計(jì)中，伸縮縫設(shè)在橋臺(tái)與主橋聯(lián)結(jié)處，在引橋的兩頭分別設(shè)D160、D8

31、0的伸縮縫，橋跨結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖2.1。</p><p>　　2.1 橋跨結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：cm）</p><p>　　2.3.2主梁截面形式與主梁高度的擬定</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用單箱雙室截面。經(jīng)驗(yàn)結(jié)果表明：與單箱單室相比，由于采用了三道腹板，可使橋面板的跨度減半，橋面板的正彎矩減少70%左右，負(fù)彎矩可減少50%，這就大大節(jié)省了橋面板的用鋼量；同時(shí)，對(duì)

32、布置鋼束也比較方便，使鋼束平彎角度減小，輕易下彎進(jìn)入腹板內(nèi)，或直接布置在腹板內(nèi)避免平彎；而且，由于腹板總厚度增加，使得主拉應(yīng)力和剪應(yīng)力數(shù)值減小。</p><p>　　本橋采用等高度截面形式，粱高位2.5m，高跨比2.5/50=1/20。</p><p>　　2.3.3截面細(xì)部尺寸擬定</p><p>　?。?）翼緣板懸臂長(zhǎng)度</p><p>

33、　　本設(shè)計(jì)橋面寬度為22.5m，為了充分發(fā)揮其作用，每側(cè)翼緣板懸臂長(zhǎng)度取3.9m，懸臂端部取0.30m，根部取0.60m。</p><p><b>　?。?）頂板和底板</b></p><p>　　箱型截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。</p><p>　　箱梁頂板厚度的選取主要考慮滿足橋面橫向彎矩和布置預(yù)應(yīng)力鋼束的要求?？缰许?/p>

34、板厚度取30cm,底板取50cm，支點(diǎn)處頂板取40cm，底板取70cm。底板和頂板厚度呈階梯形變化，具體布置形式如圖2.2。</p><p>　　圖2.2 箱梁頂板和底板厚度變化示意圖（單位：cm）</p><p><b>　?。?）腹板</b></p><p>　　腹板主要用來承受結(jié)構(gòu)的彎曲剪應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力所引起的主拉應(yīng)力。</p&g

35、t;<p>　　本橋在設(shè)計(jì)過程中考慮到由于偏載等因素所引起的主梁扭轉(zhuǎn)，以及為了滿足鋼束管道的布置和混凝土澆筑的要求，腹板厚度采取局部加厚形式；跨中腹板厚度取50cm，支點(diǎn)取70cm。腹板厚度變化形式如圖2.3。</p><p>　　圖2.3 腹板厚度變化示意圖（單位：cm）</p><p><b>　?。?）橫隔板</b></p><

36、p>　　每跨設(shè)置三道橫隔板。其中支座處設(shè)置一道厚度為130cm的橫隔板，主要用來承受和分布較大支承反力。同時(shí)在跨中設(shè)置一道厚度為40cm的橫隔板，以改善橫向彎矩的影響。</p><p><b>　?。?）承托</b></p><p>　　承托可以提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力，同時(shí)也為布置鋼束提供了空間。腹板與底板相接處設(shè)置40cm

37、15;40cm承托，腹板與頂板相接處設(shè)置120cm×40cm的承托。</p><p>　　主梁橫斷面構(gòu)造如圖2.4。</p><p>　　圖2.4 主梁橫斷面構(gòu)造示意圖（單位：cm）</p><p>　　2.4 毛截面幾何特性</p><p>　　采用分塊法描述結(jié)構(gòu)橫斷面來進(jìn)行截面幾何特性計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下</p>&

38、lt;p><b>　　表2.1：</b></p><p>　　表2.1 毛截面幾何特性計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第三章 荷載內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>　　3.1模型建立</b></p><p><b>　　3.1.1單元?jiǎng)澐?lt;/b></p>&

39、lt;p>　　全橋劃分單元時(shí)，應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)在施工過程中及正常使用階段控制設(shè)計(jì)的截面位置，使控制截面位于單元節(jié)點(diǎn)處。本設(shè)計(jì)為移動(dòng)支架逐孔現(xiàn)澆施工連續(xù)梁橋，結(jié)合施工、使用中結(jié)構(gòu)的受力特性及預(yù)應(yīng)力筋束布置，將全橋劃分為130個(gè)單元，131個(gè)節(jié)點(diǎn)，單元的劃分以橋梁的中線為對(duì)稱軸，限于篇幅，這里僅示出一跨劃分單元情況，如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 單元?jiǎng)澐质疽猓▎挝唬篶m）</p>

40、<p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào)與控制截面對(duì)應(yīng)關(guān)系見表3.1，諸節(jié)點(diǎn)的總體坐標(biāo)見表3.2。</p><p>　　表3.1 節(jié)點(diǎn)號(hào)與控制截面對(duì)應(yīng)表</p><p>　　表3.2 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)表</p><p><b>　　3.2恒載內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　主梁恒載內(nèi)力，包括主梁一期恒載（主梁自重）引起的內(nèi)力和二期恒載

41、（橋面鋪裝、人行道板鋪裝、欄桿等）引起的內(nèi)力。在恒載內(nèi)力計(jì)算之前有必要對(duì)設(shè)計(jì)的施工過程作簡(jiǎn)要的介紹，以便合理進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，本橋從橋的一端向另一端逐跨施工，共分為六個(gè)施工階段。</p><p>　　階段（1）：在支架上澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿。</p><p>　　階段（2）：用連接器連接預(yù)應(yīng)力筋，在在支架上澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1

42、00%后張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿。</p><p>　　階段（3）與階段（4）重復(fù)階段（2）的過程。</p><p>　　階段（5）：在支架上澆筑邊孔混凝土，張拉預(yù)應(yīng)力筋，將3號(hào)支座轉(zhuǎn)換為固定鉸支座，其余支座為可動(dòng)鉸支座，形成橋梁最終結(jié)構(gòu)體系——連續(xù)梁體系。</p><p>　　階段（6）：橋面鋪裝、人行道板鋪裝、欄桿安裝，即二期恒載。</p>&

43、lt;p>　　由施工過程可知結(jié)構(gòu)恒載是分階段形成的，主要包括：成橋后箱梁一期恒載集度和二期恒載集度。</p><p>　　3.2.1一期恒載集度</p><p>　　一期荷載集度包括箱梁及橫隔梁的集度，也可只考慮箱梁集度而將橫隔梁作為集中荷載加在節(jié)點(diǎn)上。本橋?qū)M隔梁作為均布荷載加在節(jié)點(diǎn)上，截面集度見表3.3，主箱梁集度計(jì)算公式為：</p><p><b&

44、gt;　　式中：</b></p><p><b>　　i——單元號(hào)；</b></p><p>　　——i號(hào)單元一期恒載集度；</p><p>　　——i號(hào)單元的毛截面面積，等于該單元兩端節(jié)點(diǎn)截面積的平均值。</p><p>　　表3.3 截面集度表（單位：kN/m）</p><p>&

45、lt;b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　3.2.2二期恒載集度</p><p>　　二期恒載集度為橋面鋪裝與護(hù)欄、人行道集度之和，將其看成均布荷載，鋪裝采用10cm厚瀝青混凝土，容重為24kN/，6cm厚C40水泥混凝土調(diào)平層，容重為25kN/，護(hù)欄與人行道按一側(cè)每米0.301混凝土設(shè)計(jì)，容重為25kN/，計(jì)算得：</p><p>　　=

46、72.15+15.05=87.2 kN/m</p><p><b>　　3.2.3計(jì)算結(jié)果</b></p><p>　　將以上有關(guān)基本數(shù)據(jù)作用于不同施工階段，根據(jù)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)據(jù)算體系，按照結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，采用橋梁工程專用軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力計(jì)算，本設(shè)計(jì)僅列出成橋后主梁恒載內(nèi)力，由電算計(jì)算得結(jié)果見下表3.4，成橋后內(nèi)力圖見圖3.2和圖3.3。</p><

47、p>　　表3.4 成橋后主梁恒載內(nèi)力一覽表</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　圖3.2 成橋后恒載彎矩圖（單位：kN·m）</p><p>　　圖3.3 成橋后恒載剪力圖（單位：kN）</p><p><b>　　3.3活載內(nèi)力計(jì)算</b></p&

48、gt;<p>　　活載內(nèi)力計(jì)算主要由基本可變荷載中的車輛荷載（包括汽車、人群）產(chǎn)生。在使用階段，結(jié)構(gòu)已成為最終體系，其縱向的力學(xué)計(jì)算圖示是明確的。但是此時(shí)主梁在橫向已聯(lián)成了整體，因此呈現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)受力特性，即荷載在結(jié)構(gòu)的縱向和橫向都有傳遞，精確計(jì)算是復(fù)雜的。我們?cè)谶@里采用空間理論分析對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，即把荷載在橫向?qū)χ髁旱姆峙溆脵M向分布調(diào)整系數(shù)m考慮，把空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題。</p><p>　　3.

49、3.1 內(nèi)力影響線計(jì)算</p><p>　　利用機(jī)動(dòng)法（作影響線時(shí)，單位荷載沿主梁移動(dòng)，主梁一般分為許多單元，而這些單元一般較短，因此，可以考慮單位荷載只在主梁上的結(jié)點(diǎn)上按從左到右的順序移動(dòng)，這樣每次單位荷載加載均為結(jié)點(diǎn)荷載，將每次加載后得到的指定截面內(nèi)力和結(jié)點(diǎn)位移增量記錄下來，即可獲得所求的內(nèi)力影響線數(shù)值，然后利用EXCEL制成表格，再將其用線形表示出來，即影響線圖例）求得內(nèi)力影響線值，根據(jù)其值可做內(nèi)力影響線圖

50、。因篇幅有限，影響線的數(shù)據(jù)較多，這里僅列出半橋部分影響線的數(shù)值及其彎矩和剪力的影響線：8號(hào)截面（第一跨的L/4處）；14號(hào)截面（第一跨的L/2處）；20號(hào)截面（第一跨的3L/4處）；27號(hào)截面（永久支點(diǎn)處）；34號(hào)截面（第二跨的L/4處）；40號(hào)截面（第二跨的L/2處）；46號(hào)截面（第二跨的3L/4處）；53號(hào)截面（永久支點(diǎn)處）；各截面的影響線在某些節(jié)點(diǎn)處的數(shù)值見表3.5至表3.8，對(duì)應(yīng)截面剪力影響線如圖3.4至圖3.11（橫軸表示坐標(biāo)

51、，縱軸表示剪力，坐標(biāo)單位為m），對(duì)應(yīng)截面彎矩影響線如圖3.12至圖3.19（橫軸表示坐標(biāo)，縱軸表示彎矩，彎矩單位為m，坐標(biāo)單位為m）。</p><p>　　表3.5 節(jié)點(diǎn)影響線數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　表3.6 節(jié)點(diǎn)影響線數(shù)據(jù)表</p><p>　　表3.7 節(jié)點(diǎn)影響線數(shù)據(jù)表

52、</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　表3.8 節(jié)點(diǎn)影響線數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　所選截面剪力影響線如圖3.4至圖3.11：</p><p>　　圖3.4 8號(hào)截面剪力影響線</p>&

53、lt;p>　　圖3.5 14號(hào)截面剪力影響線</p><p>　　圖3.6 20號(hào)截面剪力影響線</p><p>　　圖3.7 27號(hào)截面剪力影響線</p><p>　　圖3.8 34號(hào)截面剪力影響線</p><p>　　圖3.9 40號(hào)截面剪力影響線</p><p>　　圖3.10 46號(hào)截面剪力影響線<

54、/p><p>　　圖3.11 53號(hào)截面剪力影響線</p><p>　　所選截面彎矩影響線如圖3.12至圖3.19：</p><p>　　圖3.12 8號(hào)截面彎矩影響線</p><p>　　圖3.13 14號(hào)截面彎矩影響線</p><p>　　圖3.14 20號(hào)截面彎矩影響線</p><p>　　圖

55、3.15 27號(hào)截面彎矩影響線</p><p>　　圖3.16 34號(hào)截面彎矩影響線</p><p>　　圖3.17 40號(hào)截面彎矩影響線</p><p>　　圖3.18 46號(hào)截面彎矩影響線</p><p>　　圖3.19 53號(hào)截面彎矩影響線</p><p>　　3.3.2橫向調(diào)整系數(shù)計(jì)算</p>&

56、lt;p>　　本設(shè)計(jì)的荷載橫向調(diào)整系數(shù)取經(jīng)驗(yàn)值，即=車道數(shù)×橫向折減系數(shù)×1.15（偏載系數(shù)）。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算得：=4x0.67x1.15=3.082</p><p>　　3.3.3汽車沖擊系數(shù)計(jì)算 </p><p>　　由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JDG D60-2004），沖擊系數(shù)µ可以按下式計(jì)算：</p&

57、gt;<p>　　當(dāng)<1.5Hz時(shí)， =0.05</p><p>　　當(dāng)1.5Hz≤≤14 Hz時(shí), =0.1767ln-0.0157</p><p>　　當(dāng)＞14Hz時(shí), =0.45 </p><p>　　式中:－結(jié)構(gòu)基頻(Hz )。</p><p><b>　　

58、對(duì)于連續(xù)梁橋： </b></p><p>　　正彎矩效應(yīng)： (3.1)</p><p>　　負(fù)彎矩效應(yīng)： (3.2)</p><p>　　——結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（m）；=50m</p><p>

59、　　——結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（kN/）；=3.45×107 kN/</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（）；=17.8</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量（kg/m），當(dāng)換算為重力計(jì)算時(shí)，=/；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力；=478kN/m</p><p>　　——重力加速度，=9.81（

60、m/）。</p><p><b>　　經(jīng)計(jì)算得：，</b></p><p><b>　　故二者均取0.05</b></p><p><b>　　3.3.4荷載加載</b></p><p>　　汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成，車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。本設(shè)計(jì)橋的整體計(jì)算

61、采用車道荷載。車道荷載的計(jì)算圖式見下圖3.20：</p><p>　　圖3.20 車道荷載計(jì)算圖式</p><p>　　布載時(shí)，車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處。車道荷載的標(biāo)準(zhǔn)值取值為：</p><p>　　=10.5kN/m；</p><p><

62、b>　　＝360kN。</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)人群荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為3.5kN/；人行道寬為3.25m。</p><p>　　截面上汽車、人群荷載作用效應(yīng)一般計(jì)算公式為：</p><p><b>　　(3.3)</b></p><p>　　對(duì)于汽車荷載，計(jì)算公式為：</p><

63、;p><b>　　(3.4)</b></p><p>　　對(duì)于人群荷載，計(jì)算公式為： </p><p><b>　　(3.5) </b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　—截面的彎矩或剪力；</p><p>　　—

64、汽車荷載沖擊系數(shù)；</p><p>　　—車道荷載折減系數(shù)，4車道取=0.67；</p><p>　　—荷載橫向調(diào)整系數(shù)；</p><p>　　—汽車車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　—截面內(nèi)力影響線面積；</p><p>　　—車道荷載集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p><b>　

65、　—人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</b></p><p>　　—集中荷載作用點(diǎn)處的橫向調(diào)整系數(shù)；</p><p>　　汽車加載的結(jié)果分別見表3.9至表3.10，內(nèi)力圖見圖3.21和圖3.22。</p><p>　　表3.9 汽車加載內(nèi)力一覽表</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p&

66、gt;　　表3.10 汽車加載內(nèi)力一覽表</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　圖3.21 汽車內(nèi)力彎矩包絡(luò)圖（單位：kN·m）</p><p>　　圖3.22 汽車內(nèi)力剪力包絡(luò)圖（單位：kN）</p><p>　　3.4溫度次內(nèi)力計(jì)算 </p><p>　　按

67、我國(guó)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）規(guī)定，本設(shè)計(jì)采用橋面板局部升溫5℃來計(jì)算結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力，見表3.11，內(nèi)力圖見圖3.23和圖3.24。</p><p>　　表3.11 溫度次內(nèi)力</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　圖3.23 溫差產(chǎn)生的彎矩（單位：kN·m）<

68、;/p><p>　　圖3.24 溫差產(chǎn)生的剪力（單位：kN）</p><p>　　3.5支座沉降次內(nèi)力的計(jì)算</p><p>　　在地質(zhì)情況或其它因素的影響下，當(dāng)結(jié)構(gòu)在支承處發(fā)生已知位移（或稱支座強(qiáng)迫位移）時(shí)，在結(jié)構(gòu)中會(huì)產(chǎn)生變形，對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)還會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力和強(qiáng)迫支座反力。本設(shè)計(jì)中考慮3號(hào)墩支座下降1cm?，F(xiàn)將3號(hào)墩支座沉降次內(nèi)力計(jì)算結(jié)果列于表3.12，內(nèi)力圖

69、見圖3.25和圖3.26。</p><p>　　表3.12 2號(hào)沉降次內(nèi)力</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　圖2.25 3墩沉降1cm產(chǎn)生的彎矩（單位：kN·m）</p><p>　　圖2.26 3墩沉降1cm產(chǎn)生的剪力（單位：kN）</p><p>&l

70、t;b>　　3.6內(nèi)力組合</b></p><p>　　橋梁結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)時(shí)，分為兩種極限狀態(tài)，即正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)。</p><p>　　按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行荷載組合時(shí)，采用以下兩種效應(yīng)組合：</p><p>　　作用短期效應(yīng)組合： （3.6）</p><p&

71、gt;　　作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合： （3.7）</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；</p><p>　　——第個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)；</p><p>　　——第個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值；</p><p&

72、gt;　　——作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；</p><p>　　——第個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)；</p><p>　　——第個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值；</p><p>　　按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算(不考慮偶然組合)：</p><p><b>　　基本組合：</b></p><p>　　或

73、 （3.8）</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.0；</p><p>　　——承載能力極限狀態(tài)下作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；</p><p>　　——第個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)；</p><p>　　——第個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)

74、值；</p><p>　　——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項(xiàng)系數(shù)；</p><p>　　——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外的其他第個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)；</p><p>　　——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力

75、、離心力）、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)；</p><p>　　為進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的計(jì)算，在不考慮橋規(guī)預(yù)加應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力及混凝土收縮徐變次內(nèi)力的前提下，按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）第4.1.6，4.1.7條規(guī)定，根據(jù)可能出現(xiàn)的作用荷載選擇

76、了荷載組合Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行第一次組合，表3.13至表3.15分別給出了承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的最不利荷載組合結(jié)果，對(duì)應(yīng)的包絡(luò)圖分別見圖3.27至圖3.32。</p><p>　　表3.13 承載能力極限狀態(tài)荷載組合Ⅰ</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　圖3.27 承載能力極限狀態(tài)荷載組合Ⅰ彎矩包絡(luò)圖（單位：k

77、N·m）</p><p>　　圖3.28 承載能力極限狀態(tài)荷載組合Ⅰ剪力包絡(luò)圖（單位：kN）</p><p>　　表3.14 正常使用極限狀態(tài)荷載組合Ⅰ</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　圖3.29 正常使用極限狀態(tài)荷載組合Ⅰ彎矩包絡(luò)圖（單位：kN·m）</p>

78、;<p>　　圖3.30 正常使用極限狀態(tài)荷載組合Ⅰ剪力包絡(luò)圖（單位：kN）</p><p>　　表3.15 正常使用極限狀態(tài)荷載組合II</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　圖3.31 正常使用極限狀態(tài)荷載組合II彎矩包絡(luò)圖（單位：kN·m）</p><p>　　圖3

79、.32 正常使用極限狀態(tài)荷載組合II剪力包絡(luò)圖（單位：kN）</p><p>　　第四章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算與布置</p><p><b>　　4.1鋼束估算原理</b></p><p>　　鋼束估算的原理與方法：根據(jù)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)按使用階段的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求來估算鋼束數(shù)量。</p><p>　　4.

80、1.1按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土梁在預(yù)加力和使用荷載作用下的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)滿足的基本條件是：截面上、下緣均不產(chǎn)生拉應(yīng)力，且上、下緣的混凝土均不被壓碎。即：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　　（4.2）</b></p><p&g

81、t;<b>　?。?.3）</b></p><p><b>　　（4.4）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——由預(yù)加應(yīng)力在截面上緣和下緣產(chǎn)生的應(yīng)力；</p><p>　　——分別為截面上、下緣的抗彎模量；</p><

82、p>　　——荷載最不利組合時(shí)計(jì)算截面內(nèi)力，當(dāng)為正彎矩時(shí)取正值，當(dāng)為負(fù)彎矩時(shí)為負(fù)值；</p><p>　　——混凝土彎壓應(yīng)力限值，在此可取=0.5，為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　根據(jù)截面受力情況，其配筋有三種形式：截面上、下緣均布置力筋以抵抗正、負(fù)彎矩；僅在截面下緣布力筋以抵抗正彎矩或僅在上緣配置力筋以抵抗負(fù)彎矩。</p><p>　?。?）

83、截面上、下緣均布置預(yù)應(yīng)力筋</p><p>　　由預(yù)應(yīng)力筋在截面上、下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為：</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　由

84、 （4.7）</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　將式（4.7）、（4.8）分別代入式（4.5）、（4.6），解聯(lián)立方程式后可得：</p><p><b>　　（4.9）</b></p><p><b>　?。?.10）</b></p&g

85、t;<p><b>　　式中 ：</b></p><p>　　——分別為上緣的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心及下緣的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距截面重心的距離；</p><p>　　A——混凝土截面面積，可按毛截面計(jì)算；</p><p>　　——截面上緣和下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)目；</p><p>　　——分別為截面上、下緣核心距；<

86、;/p><p>　　——每束預(yù)應(yīng)力筋的截面積；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋的永存應(yīng)力。估算力筋的數(shù)量時(shí)可取，其中為預(yù)應(yīng)力鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度；</p><p>　　將式（4.1）、式（4.2）分別代入式（4.9）、式（4.10）便可求出按截面上、下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力所需要的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，顯然，該值為截面的最小配筋值，分別記為、，則有</p><p&g

87、t;<b>　　(4.11)</b></p><p><b>　　(4.12)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　，分別為上、下不出現(xiàn)拉應(yīng)力的所需的最小配筋數(shù)目。</p><p>　　同理將式（4.3）、式（4.4）分別代入式（4.9）、式

88、（4.10）可得，，分別為上下緣混凝土不致壓碎所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大配筋值。</p><p>　　（2）只在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力筋</p><p>　　當(dāng)截面上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)截面下緣所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量為：</p><p><b>　　(4.13)</b></p><p>　?。?）僅在上緣布置預(yù)應(yīng)力筋</p>

89、;<p>　　當(dāng)截面上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)截面上緣所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量為：</p><p><b>　　(4.14)</b></p><p>　?。?）上、下緣配筋的判別條件</p><p>　　只在下緣配筋的條件：</p><p><b>　　(4.15)</b></p>

90、<p>　　只在上緣布筋的條件：</p><p><b>　　(4.16)</b></p><p>　　若以上兩個(gè)公式均不滿足，則應(yīng)在截面上、下緣同時(shí)布置預(yù)應(yīng)力筋。</p><p>　　4.1.2按承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求計(jì)算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力梁達(dá)到受彎極限狀態(tài)時(shí)，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)

91、強(qiáng)度，受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。截面的安全性是通過計(jì)算截面抗彎安全系數(shù)來保證的。在初步估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量時(shí)，T形或箱形截面，當(dāng)中性軸位于受壓區(qū)翼緣內(nèi)，可按矩形截面來計(jì)算，但是當(dāng)忽略實(shí)際上存在的雙筋影響時(shí)（受拉區(qū)、受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋）計(jì)算結(jié)果偏大，但作為力筋估算是允許的。</p><p>　　按破壞階段估算預(yù)應(yīng)力筋的基本公式是</p><p><b>　?。?.17）</b

92、></p><p><b>　?。?.18）</b></p><p>　　由兩式求得將其代入前式，則有</p><p><b>　　（4.19）</b></p><p>　　或 （4.20）</p><p><b>　　式中

93、：</b></p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目；</p><p>　　——混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；</p><p>　　——混凝土安全系數(shù),=1.25</p><p><b>　　——截面有效高度；</b></p>&l

94、t;p><b>　　——腹板寬度。</b></p><p><b>　　4.2鋼束估算</b></p><p>　　由承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合Ⅰ及正常使用階段內(nèi)力組合Ⅰ的結(jié)果，采用專用程序進(jìn)行主梁鋼束估算，現(xiàn)將鋼束估算結(jié)果列于表4.1。</p><p>　　表4.1 鋼束估算結(jié)果</p><p&g

95、t;<b>　　續(xù)上表</b></p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　由鋼束估算結(jié)果知：邊跨、中跨正彎矩束和橋梁中心支點(diǎn)處負(fù)彎矩束的數(shù)量均取544根。</p><p>　　正彎矩束具體成束及束號(hào)為：正彎矩束采

96、用32束1715.24和24束1715.24鋼絞線，具體編號(hào)見縱向預(yù)應(yīng)力鋼束構(gòu)造圖；</p><p>　　負(fù)彎矩束具體成束及束號(hào)為：采用32束1715.24鋼絞線，具體編號(hào)見縱向預(yù)應(yīng)力鋼束構(gòu)造圖。</p><p><b>　　4.3鋼束布置</b></p><p>　　4.3.1預(yù)應(yīng)力束數(shù)目的確定</p><p>　　

97、以上的截面配筋的計(jì)算結(jié)果中，均含四個(gè)數(shù)值，這四個(gè)數(shù)值構(gòu)成了預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)目的范圍，應(yīng)進(jìn)一步從該范圍內(nèi)確定配束數(shù)目。確定方法如下：</p><p>　　（1）當(dāng)截面上、下緣均需配筋時(shí)，上緣配筋取，下緣配筋?。?lt;/p><p>　?。?）當(dāng)截面僅需下緣配筋時(shí)，配筋數(shù)?。?lt;/p><p>　?。?）當(dāng)截面僅需上緣配筋時(shí)，配筋數(shù)取。</p><p>　

98、　將該方法確定的數(shù)值按進(jìn)一法取整后作為最終配筋計(jì)算值。但由于某些不確定因素的存在及預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力尚無法計(jì)入，因此可將最終配筋計(jì)算值適當(dāng)增大作為實(shí)際采用值，同時(shí)根據(jù)截面構(gòu)造特點(diǎn)將實(shí)際采用值分配于梁的上、下截面。</p><p><b>　　4.3.2布置原則</b></p><p>　　連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力筋束的配置除滿足《公路橋規(guī)》（JTG D62-2004）構(gòu)造要求外，

99、還應(yīng)考慮以下原則：</p><p>　　（1）應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力筋束的型式與錨具型式。對(duì)不同跨徑的橋跨結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加力大小恰當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力筋束，以達(dá)到合理的布置形式。避免造成因預(yù)應(yīng)力筋束與錨具型式選擇不當(dāng)，而使結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸加大。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋束選擇過大，每束的預(yù)加力不大，造成大跨結(jié)構(gòu)中鋼束過多而構(gòu)造尺寸限制布置不下時(shí)，則要求增大截面。反之，在跨徑不大的結(jié)構(gòu)中，如選擇預(yù)加力很大的單根束筋，也可能使結(jié)構(gòu)受力過于集中而不利。

100、</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力筋束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力筋束而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。由于每根筋束都是一股巨大的集中力，這樣錨下應(yīng)力區(qū)受力復(fù)雜，因而必須在構(gòu)造上加以保證，為此常導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，而使施工不便。</p><p>　　（3）預(yù)應(yīng)力束筋的布置，既要符合構(gòu)造要求，又要注意在超靜定結(jié)構(gòu)體系中避免引起過大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。<

101、;/p><p>　　（4）預(yù)應(yīng)力束筋的布置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇有密切關(guān)系。</p><p>　　（5）預(yù)應(yīng)力筋束的布置應(yīng)避免使用多次曲率的連續(xù)束，因?yàn)檫@會(huì)引起很大的摩阻損失，降低預(yù)應(yīng)力筋束的效益。</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力束筋的布置，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性受力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時(shí)的

102、需要。</p><p><b>　　4.3.3鋼束布置</b></p><p>　　鋼束具體布置見鋼束布置圖。</p><p>　　第五章 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件時(shí)，需要事先根據(jù)承受外荷載情況，估計(jì)其預(yù)加應(yīng)力的大小。但是，由于施工因素、材料性能和環(huán)境條件的影響，鋼筋中的

103、預(yù)應(yīng)力將要減少。這種減少的預(yù)應(yīng)力就是預(yù)應(yīng)力損失。設(shè)計(jì)中所需的鋼筋預(yù)應(yīng)力值，應(yīng)是扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失后，鋼筋中實(shí)際存余的預(yù)應(yīng)力（即有效預(yù)應(yīng)力）值。</p><p>　　即： </p><p>　　5.1預(yù)應(yīng)力損失種類及相應(yīng)的計(jì)算方法</p><p>　　本設(shè)計(jì)應(yīng)力張拉采用后張法，且采用超張拉技術(shù)，預(yù)應(yīng)力主要有以下六種損失：</p

104、><p>　　（1）預(yù)應(yīng)力筋與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失</p><p>　　后張法的預(yù)應(yīng)力筋，一般由直線和曲線兩部分組成。張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋沿管道壁滑移而產(chǎn)生摩擦力，使鋼筋中的預(yù)拉應(yīng)力形成在張拉端高，向跨中方向逐漸減小的情況。鋼筋在任意兩截面間的應(yīng)力值，就是此兩截面間由摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失值。此項(xiàng)損失中包含的影響因素主要有：a、彎道影響引起的摩擦力；b、管道偏差影響引起的摩擦力。此項(xiàng)損失的計(jì)算

105、公式為：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋錨下的張拉控制應(yīng)力（MPa）；</p><p>　　μ——預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，按《公路橋規(guī)》（JTG D62—2004）表6.2.2采用；</p&g

106、t;<p>　　θ——從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和（rad）；</p><p>　　——管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，按《公路橋規(guī)》（JTG D62—2004）表6.2.2采用；</p><p>　　——從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度，可近似的取該段管道在構(gòu)件縱軸上的投影長(zhǎng)度（m）。</p><p>　　（2）預(yù)應(yīng)力直線鋼筋由錨具變形

107、、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，可按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——張拉錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值（mm），按《公路橋規(guī)》（JTG D62—2004）采用；</p><p>　　——張拉端至錨固

108、端之間的距離（mm）；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力筋束的彈性模量。</p><p>　　（3）先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，當(dāng)采用加熱方法養(yǎng)護(hù)時(shí)，由鋼筋與臺(tái)座之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失可按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　　式中：</b></p

109、><p>　　——混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，受拉鋼筋的最高溫度；</p><p>　　——張拉鋼筋時(shí)，制造場(chǎng)地的溫度。</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失可按下列規(guī)定計(jì)算：</p><p>　?、俸髲埛A(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件當(dāng)采用分批張拉時(shí)，先張拉的鋼筋由張拉后批鋼筋所引起的混凝土彈性壓縮的預(yù)應(yīng)力損失，可按下式計(jì)算：&

110、lt;/p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——在計(jì)算截面先張拉的鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力（MPa）；</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&g

111、t;　?、谙葟埛A(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，放松鋼筋時(shí)由混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，可按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——在計(jì)算截面鋼筋重心處，由全部鋼筋預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力（MPa）。</p><p>　

112、　（5）預(yù)應(yīng)力鋼筋由于鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值，可按下列規(guī)定計(jì)算：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線：</p><p><b>　　（5.6）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，=1.0；超張拉時(shí)，=0.9；</p&g

113、t;<p>　　——鋼筋松弛系數(shù)，I級(jí)松弛（普通松弛），=1.0；II級(jí)松弛（低松弛），=0.3；</p><p>　　——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，對(duì)后張法構(gòu)件；對(duì)先張法構(gòu)件，。</p><p>　?。?）由混凝土收縮、徐變引起的構(gòu)件受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失，可按下列公式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.7）</b&g

114、t;</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p><b>　　（5.9）</b></p><p><b>　　（5.10）</b></p><p><b>　?。?.11）</b></p><p><b&g

115、t;　　式中：</b></p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(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)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力（MPa），應(yīng)按《公路橋規(guī)》第6.1.5條和第6.1.6條規(guī)定計(jì)算。此時(shí)，預(yù)應(yīng)力損失值僅考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固時(shí)的損失；</p><p>　

116、　——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)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋配筋率； </p><p>　　——構(gòu)件截面面積，對(duì)先張法構(gòu)件，；對(duì)后張法構(gòu)件。此處，為換算截面，為凈截面； </p><p>　　——截面回轉(zhuǎn)半徑，，先張法構(gòu)件??；后張法構(gòu)件取，</p

117、><p>　　此處，和分別為換算截面慣性矩和凈截面慣性矩； </p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至截面重心的距離； </p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；</p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離； </p>

118、<p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變，其終極值可按《公路橋規(guī)》（JTG D62—2004）表6.2.7取用； </p><p>　　——加載齡期為，計(jì)算考慮的齡期為時(shí)的徐變系數(shù)，其終極值可按《公路橋規(guī)》表6.2.7取用。</p><p>　　5.2鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算原理</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力損失的組

119、合</p><p>　　后張法： （5.12）</p><p><b>　　（5.13）</b></p><p>　?。?）鋼束的有效預(yù)應(yīng)力</p><p>　　預(yù)加應(yīng)力階段： （5.1

120、4）</p><p>　　使用階段： （5.15）</p><p>　　5.3預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　根據(jù)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算公式以及施工過程，我們采用電算程序可以計(jì)算每根鋼束在各個(gè)施工階段和使用階段的各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值和有效預(yù)應(yīng)力值，以下僅給出B1號(hào)鋼束在各個(gè)施工階段的預(yù)應(yīng)力損失和有

121、效預(yù)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果。表中給出了鋼束30等分點(diǎn)的各項(xiàng)應(yīng)力損失值和有效預(yù)應(yīng)力（sigma-s1為預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦損失；sigma-s2為錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮損失；sigma-s3為鋼筋與臺(tái)座見溫差損失；sigma-s4為混凝土的彈性壓縮損失；sigma-s5為預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛損失；sigma-s6為混凝土的收縮和徐變損失，各施工階段計(jì)算結(jié)果見表5.1至表5.6。</p><p>　　表5.1 1

122、號(hào)（B1）鋼束第1施工階段各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力(單位:MPa)</p><p>　　表5.2 1號(hào)（B1）鋼束第2施工階段各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力(單位:MPa)</p><p>　　表5.3 1號(hào)（B1）鋼束第3施工階段各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力(單位:MPa)</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><

123、;p>　　表5.4 1號(hào)（B1）鋼束第4施工階段各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力(單位:MPa)</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　表5.5 1號(hào)（B1）鋼束第5施工階段各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力(單位:MPa)</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p&g

124、t;　　表5.6 1號(hào)（B1）鋼束第6施工階段各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力(單位:MPa)</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　表5.7 1號(hào)（B1）鋼束正常使用階段各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失及永存預(yù)應(yīng)力(單位:MPa)</p><p>　　第六章 配束后主梁內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合</p><p>　　6.1

125、施工階段主梁內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　主梁配束后各施工階段內(nèi)力計(jì)算主要包括以下幾項(xiàng)：主梁自重內(nèi)力、預(yù)加力產(chǎn)生的初預(yù)矩及次內(nèi)力、混凝土收縮徐變產(chǎn)生的次內(nèi)力。表6.1至表6.6給出六個(gè)施工階段的累計(jì)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果。</p><p>　　表6.1 第1施工階段累計(jì)內(nèi)力</p><p>　　表6.2 第2施工階段累計(jì)內(nèi)力</p><p>　　表6.

126、3 第3施工階段累計(jì)內(nèi)力</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　表6.4 第4施工階段累計(jì)內(nèi)力</p><p>　　表6.5 第5施工階段累計(jì)內(nèi)力</p><p>　　表6.6 第6施工階段累計(jì)內(nèi)力</p><p><b>　　續(xù)上表</b><