1、 目錄摘要   2第1章  概述 3 1.1 任務(wù)概況 3 1.2 河床橫斷面 4 1.3 工程地質(zhì) 4 1.4 構(gòu)思宗旨 4第2章  方案比選 5    2.1方案一：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支梁     5     2.2方案二：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁   7 2.3方案三：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋 9 2.4 方案比選表 11第3章 總體布置及主梁的設(shè)計  6    3.1

2、 設(shè)計資料  6    3.2 橫斷面布置     7  3.3 橫斷面沿跨長的分布7 3.4 橫隔梁的設(shè)置7第4章 主梁的作用效應(yīng)計算 4.1 永久作用效應(yīng)計算7 4.2 可變作用效應(yīng)計算7 4.3 主梁作用效應(yīng)組合7第5章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置7 5.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算7 5.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置7 5.3 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置7第6章 主梁截面幾何特性計算7 6.1 主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋7 6.2 灌漿封錨，主梁吊裝就位7第7章 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計

3、算7 7.1 正截面承載力計算7 7.2 斜截面承載力驗算7第8章 鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算7 8.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉（錨下）控制應(yīng)力7 8.2 鋼束應(yīng)力損失7第9章 應(yīng)力驗算7 9.1 短暫情況的正應(yīng)力驗算7 9.2 持久狀況正應(yīng)力驗算7 9.3 持久狀況下的混凝土主應(yīng)力驗算7第10章 抗裂性驗算7 10.1 作用短期效應(yīng)組合作用下的正截面抗裂驗算7 10.2 作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面抗裂驗算7第11章 主梁變形（撓度）計算7 11.1 荷載短期效應(yīng)作用下主梁撓度驗算7 11.2 預(yù)加力引起的上拱度計算7 11.3 預(yù)拱度的設(shè)置7第12章 錨固區(qū)局部承壓計算7 12.1 局部受壓尺寸要求7

4、12.2 局部抗壓承載力計算7第13章 行車道板計算7 13.1 懸臂板荷載效應(yīng)計算7 13.2 連續(xù)板荷載效應(yīng)計算7 13.3 截面設(shè)計、配筋及承載力驗算7第14章 橫隔梁計算7 14.1 確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用7 14.2 跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線7 14.3 截面作用效應(yīng)計算7參考文獻摘   要通過學(xué)習(xí)基本掌握的橋梁設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容，為檢驗學(xué)習(xí)成果，進行本次畢業(yè)設(shè)計。本設(shè)計在預(yù)選三種橋型結(jié)構(gòu)，采用比較分析法，根據(jù)地質(zhì)條件和跨徑等多種因素的條件是選擇最有利的橋型。最終確定設(shè)計橋型為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支梁。根據(jù)橋梁設(shè)計規(guī)范，和相關(guān)指導(dǎo)書展開設(shè)計。具體設(shè)計內(nèi)容如下

5、。(1) 橋梁總體布置及主梁結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，(2) 荷載、應(yīng)力計算及主梁預(yù)應(yīng)力鋼束布置，(3) 結(jié)構(gòu)驗算。通過結(jié)構(gòu)驗算等出整個設(shè)計滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)范。并熟悉了橋梁相關(guān)過程及知識。關(guān)鍵詞：混凝土簡支梁橋  預(yù)應(yīng)力鋼束布置   應(yīng)力計算  第一章 概述1.1、任務(wù)概況擬建福州市浦上大橋是福州市為全面實施“東擴南進西拓”城市發(fā)展戰(zhàn)略、完善路網(wǎng)建設(shè)、發(fā)展城市經(jīng)濟和交通要道，近期建設(shè)的重點工程之一；是福州市連接金山新區(qū)和大學(xué)城片區(qū)建設(shè)的又一主要通道。工程場址位于橘園洲大橋與灣邊大橋（擬建）之間，起于金山新區(qū)洪灣路。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計荷載：公路I級橋面凈空：凈14+人行道2

6、×1.5米設(shè)計洪水頻率：100年一遇，最高通航水位：10.109m。有關(guān)資料：1） 河床橫斷面：根據(jù)附表樁號標(biāo)高繪制。2） 河床地質(zhì)：共4個鉆孔的地質(zhì)資料。3） 水文資料：另行提供4） 該地區(qū)氣溫：月份平均6，月份平均30。5） 材料：鋼材，木材，水泥滿足供應(yīng)，砂礫石就地取材，塊片料石運距5公里。6） 施工單位，：省級以上公路工程建設(shè)公司。7） 橋面標(biāo)高：往金山方向（0+000） 21.481m，往大學(xué)城方向（0+207） 20.071m1.2、河床橫斷面河 床 橫 斷 面樁 號標(biāo) 高（m）樁 號標(biāo) 高(m)0+00018.6270+20717.5210+01012.3050+015

7、7.8050+0255.5100+505.8000+755.0890+1004.5580+1255.6230+16111.2580+18313.3901.3、工程地質(zhì)條件大橋位于江心洲西側(cè)及附近水域，鉆孔揭露表明，橋位覆蓋層厚4.35.0米，主要為中密細、中砂層。下附基巖全、強分化層均很發(fā)育，厚2.33.4米。微風(fēng)化基巖面變化很大，在6.28.3米間，基巖主要為灰白色中粗?；◢弾r、花崗斑巖，微風(fēng)化基巖巖質(zhì)堅硬，呈塊狀大塊狀砌體結(jié)構(gòu)，為主墩樁基良好的持力層?；A(chǔ)設(shè)計時宜采用微風(fēng)化基巖作為基礎(chǔ)持力層，樁端進入微風(fēng)化基巖一定深度。1.4、構(gòu)思宗旨1）符合地區(qū)發(fā)展規(guī)劃，滿足交通功能需要。2）橋梁構(gòu)造形

8、式簡潔、輕巧。3）設(shè)計方案力求結(jié)構(gòu)新穎，盡量采用有特色的新結(jié)構(gòu)，又要保證結(jié)構(gòu)受力合理，并技術(shù)可靠，施工方便。第二章 方案比選鑒于展架橋地質(zhì)地形情況。該處地勢平緩，故比選方案主要采用簡支梁橋和連續(xù)梁橋形式。根據(jù)安全、適用、經(jīng)濟、美觀的設(shè)計原則，我初步擬定了三個方案。2.1 方案一：（4×50）m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋優(yōu)點： 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)通過高強鋼筋對混凝土預(yù)壓，不僅充分發(fā)揮了高強材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使結(jié)構(gòu)輕型化，因而預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大得多的跨越能力。 采用空心板截面，減輕了自重，而且能充分利用材料，構(gòu)件外形簡單，制作方

9、便，方便施工，施工工期短，而且橋型流暢美觀。缺點：行車不順，同時橋梁的運營養(yǎng)護成本在后期較高。施工方法：采用預(yù)置裝配（先張法）的施工方法，先張法預(yù)制構(gòu)件的制作工藝是在澆筑混凝土之前先進行預(yù)應(yīng)力筋的張拉，并將其臨時固定在張拉臺座上，然后按照支立模板鋼筋骨架成型澆筑及振搗混凝土養(yǎng)護及拆除模板的基本施工工藝，待混凝土達到規(guī)定強度，逐漸將預(yù)應(yīng)力筋松弛，利用力筋回縮和與混凝土之間的黏結(jié)作用，使構(gòu)件獲得預(yù)應(yīng)力。圖26. 2.4方案比選表 表21 方案比選表序號·第一方案第二方案第三方案 （4×50）m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋1橋高（m）18.85518.59018.

10、4532橋長（m）2002002003最大縱坡（）3.413.413.414工藝技術(shù)要求相對簡支梁橋的施工要更復(fù)雜?？招陌褰孛妫瑴p輕了自重，而且能充分利用材料，構(gòu)件外形簡單，制作方便，方便施工，施工工期短，相對于簡支T型梁和連續(xù)箱形梁施工較簡單。5使用效果6造價及用材 通過對比，從受力合理，安全適用，經(jīng)濟美觀的角度綜合考慮，方案一:預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋為最佳推薦方案。此方案，采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省材料，經(jīng)濟合理；采用預(yù)制裝配的施工方法，施工方便，周期短；而且橋型流暢美觀。 第三章 總體布置及主梁的設(shè)計3.1 設(shè)計資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：50m（墩中心距離）主梁全

11、長：49.96m計算跨徑：49.00m橋面凈空：凈14m+2X1.5m 設(shè)計荷載公路I級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0，均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為10.5KN/m，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為356KN. 材料及工藝混凝土：采用C50混凝土，=3.45×MPa，抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值=32.4MPa，抗壓強度設(shè)計值=22.4MPa，抗拉強度的標(biāo)準(zhǔn)值=2.65MPa，抗拉強度設(shè)計值=1.83MPa。鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTMA416-97a標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞（1×7標(biāo)準(zhǔn)型），抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值=1860MPa?？估瓘姸仍O(shè)計值=1260MPa，公稱直徑15.24mm，公稱面積140，彈性模量Ep=1.95×

12、;MPa。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的采用HRB400鋼筋；直徑小于12mm的均用R235鋼筋。按后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70mm的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。 設(shè)計依據(jù)JTG B0103JTG D602004JTG D622004 基本計算數(shù)據(jù)見（表3-1） 表3-1 基本數(shù)據(jù)計算表 名 稱項 目符 號單 位數(shù) 據(jù)混 凝 土立方強度 fcu,kMPa50 彈性模量EcMPa3.45×軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度fckMPa32.40 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強度ftkMPa2.65 軸心抗壓設(shè)計強度fcdMPa22.40 軸心抗拉設(shè)計強度ftdMPa1.83 短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力0.7f'ck

13、MPa20.72 容許拉應(yīng)力0.7f'tkMPa1.757持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合:容許壓應(yīng)力0.5fckMPa16.20 容許主壓應(yīng)力0.6fckMPa19.44短期效應(yīng)組合:容許拉應(yīng)力st-0.85pcMPa0 容許主拉應(yīng)力0.6ftkMPa1.59 s15.2 鋼 絞 線標(biāo)準(zhǔn)強度fpkMPa1860 彈性模量EpMPa1.95×105抗拉設(shè)計強度fpdMPa1260 最大控制應(yīng)力con0.75fpkMPa1395 持久狀態(tài)應(yīng)力:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)組合0.65fpkMPa1209 材料重度鋼筋混凝土1KN/325.0 瀝青混凝土2KN/323.0 鋼絞線3KN/378.5 鋼束與混凝土

14、的彈性模量比Ep無綱量5.65 注：考慮混凝土強度達到90%時開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。和分別表示鋼束張拉時混凝土的抗壓、抗拉標(biāo)準(zhǔn)強度，則=29.6MPa， =2.51MPa3.2 橫斷面布置 3.2.1 主梁間距與主梁片數(shù) 本橋為雙幅橋（兩幅橋為獨立的橋，因此只計算單幅即可），主梁翼板寬度為250cm，單幅的橋?qū)挒?m，選用7片主梁。 主梁跨中截面主要尺寸擬定1/2支點截面 1/2跨中截面 橫斷面圖 半縱剖面圖 A-A 圖3-1 結(jié)構(gòu)尺寸圖（單位cm）1、 主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與跨徑之比常在1/14-1/25,當(dāng)建筑高度不受限制時（本橋不受限制），增大梁高往往是最經(jīng)濟的方案，因

15、為增大梁高可以取得較大的抗彎力臂，還可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土的用量增加不多。終上所述，本橋中取230cm的主梁高度是比較合適的。2、主梁截面細部尺寸T梁翼板的厚度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是上翼板受壓的強度要求，本橋預(yù)制T梁的翼板厚度取用15cm，翼板根部加厚到25cm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度翼板由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時從腹板本身的條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，本橋腹板厚度取用20cm。為了防止在施工和運營中使馬蹄部分遭致縱向裂縫，馬蹄面積占截面總面積的1

16、0%20%比較合適，同時根據(jù)公預(yù)規(guī)條對鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為55cm，高度為25cm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度為15cm，以減小局部應(yīng)力。按照以上擬定的外形尺寸，就可繪制出預(yù)制梁的跨中截面圖（如圖3-2）圖3-2 跨中截面尺寸圖（單位cm） 3、計算截面幾何特征 將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性計算見（表3-2） 表3-2 跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積()跨中截面形心至上緣距離（cm）分塊面積對上緣凈距=·（）自身慣距（）=-（cm）對截面形心的慣距（）翼板37507.52812570312.575.79215404652

17、1610778三角承托50018.3339166.52777.77864.95721097062112484腹板380011041800011431667-26.71271101214142678下三角262.5200525003281.25-116.7135755713578853馬蹄1375217.5299062.571614.58-134.2124766946248385609687.580685466283353注：截面形心至上緣距離：4、支點截面幾何特性計算表（表3-3）翼板2407.5180004500088.061861095318655953三角承托50018.3339166.

18、52777.77877.2329820052984783腹板380011041800011431667-14.4479235212224018下三角262.5200525003281.25-104.4428632752866556馬蹄1375217.5299062.571614.58-121.9420445375205169908337.557248299 表2-3 支點截面幾何特性計算表 注：截面形心至上緣距離: 5、檢驗跨中截面效率指標(biāo)（希望在0.5以上）上核心距：下核心距：截面效率指標(biāo)：0.5表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。2.3 橫斷面沿跨長的分布 本橋主梁采用等高形式，橫斷面的T

19、梁寬度沿跨長不變，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，也為布置錨具的需要，距梁端1980mm范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬，馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點附近（第一道橫隔梁處）開始向支點逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時腹板寬度亦開始變化。2.4 橫隔梁的設(shè)置 在荷載作用下的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時比較均勻，否則在直接荷載作用下的主梁彎矩較大，為減少對主梁設(shè)計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道中橫隔梁，當(dāng)跨度較大時，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本橋在橋跨中點、三分點、六分點和支點處設(shè)置七道橫隔梁，其間距為8m。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部260mm，下部為240mm。中

20、橫隔梁高度為2050mm，厚度為上部180mm，下部160mm。橫隔梁的布置見（圖31）第四章 主梁的作用效應(yīng)計算根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，可分別求得各主梁控制截面（一般取跨中截面、L/4截面和支點截面）的永久作用效應(yīng)，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布系數(shù)和縱向內(nèi)力影響線，求得可變荷載的作用效應(yīng)，最后再進行主梁作用效應(yīng)組合。4.1 永久作用效應(yīng)計算 4.1.1 永久作用集度 1、預(yù)制梁自重 （1）跨中截面段主梁的自重（六分點截面至跨中截面，長13m）0.83375×25×16333.5（KN）（2）馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長5m） (1.443625+0.8

21、3375) ×5×25/2=142.34(KN)（3）支點段梁的自重（1.98m） 1.443625×25×1.9871.46（KN）（4）中主梁的橫隔梁中橫隔梁體積：0.17×（1.9×0.7-0.5×0.1×0.5-0.5××0.175）0.2196（）端橫隔梁體積： 0.25×（2.15×0.525-0.5×0.065×0.325）0.2795（）故半跨內(nèi)橫梁重力為： （2.5×0.2196+1×0.2795）×25=2

22、0.71(KN)（5）預(yù)制梁永久作用集度（333.5+142.34+71.46+20.71）/20.4827.73（KN/m）2、二期永久作用 （1）中主梁現(xiàn)澆部分橫隔梁： 一片中橫隔梁體積（現(xiàn)澆） 0.17×0.45×1.9=0.14535（） 一片端橫隔梁體積（現(xiàn)澆） 0.25×0.45×2.15=0.241875（） 故： =（5×0.14535+2×0.241875）×25/49.96=0.739（KN/m） （2）鋪裝 8cm混凝土鋪裝 0.08×14×25=28.00（KN/m） 5cm瀝青鋪

23、裝 0.05×14×23=16.10（KN/m） 若將橋面鋪裝均攤給4片（中主梁）+2片（邊主梁） =（28+16.10）/7=6.30（KN/m） （3）欄桿 一側(cè)人行欄：1.52KN/m 一側(cè)防撞欄：4.99KN/m 若將兩側(cè)防撞欄均攤給7片梁 =（1.52+4.99）×2/7=1.86(KN/m) （4）中主梁二期永久作用集度 =3.38+0.76+6.30+1.86=12.30（KN/m） 永久作用效應(yīng) 如圖31所示， 設(shè)x為計算截面離左支座的距離，并令=X/L 主梁彎矩和剪力的計算公式：=0.5×(1-)g （41）=0.5×（1-2

24、）Lg （42）永久作用計算表（表41）表41 主梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中截面（=0.5）L/4截面(=0.25)N7錨固點(=0.03704)支點截面(=0)一期彎矩（KN·m）8322.476241.851187.380.00剪力（KN）0.00339.69629.06679.39二期彎矩（KN·m）2338.541753.90333.610.00剪力（KN）0.00119.93222.08239.85彎矩（KN·m）10661.017995.751520.990.00剪力（KN）0.00459.62851.14919.24 圖41 永久作用計算圖示 4.2

25、 可變作用效應(yīng)計算 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按橋規(guī)條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計算結(jié)構(gòu)的基頻。簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算： (Hz)其中： （KN/m）根據(jù)本橋的基頻，可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：0.106 按橋規(guī)條，當(dāng)車道大于兩車道時，需進行車道折減，三車道應(yīng)折減22，但折減不得小于兩車道布截的計算結(jié)果。本橋按三車道設(shè)計。因此在計算可變作用效應(yīng)時需進行車道折減。 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)1、跨中的荷載橫向分布系數(shù)如前所述，本橋橋跨內(nèi)設(shè)五道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重的長寬比為：2所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)(1) 計算主梁抗扭慣

26、距可近似按下式計算：= （43）式中：、 相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和高度 矩形截面抗扭剛度系數(shù) m梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度：=馬蹄部分的換算平均厚度： =圖32示出了的計算圖示，的計算見表42(2)計算抗扭修正系數(shù)對于本橋，主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得： （44）式中：G=0.4E ; L=49.00m ； =7×0.01267293=0.08871051 ；=7.5m ；=5.0m ；=2.5m ；=0.0m ；=-2.5m ；=-5.0m ；-7.5m =0.66283353.計算得：=0.96 (3) 按修正的剛性橫梁法計

27、算橫向影響線豎標(biāo)式中：; 計算所得值見（表43） 圖42 計算圖示（尺寸單位：cm）表42 計算表分塊名稱（cm（cm）/(cm)=（×）翼緣板25017.214.53491/34.24037腹板180.3209.0150.31004.47144馬蹄5532.51.69230.20983.9611212.67293表43 值梁號10.45140.34860.24570.1429-0.04-0.0629-0.165720.34860.280.21140.14290.07430.0057-0.062930.14290.14290.14290.14290.14290.14290.1429(

28、4)計算荷載橫向分布系數(shù)1號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖43所示 可變作用（汽車公路I級） 四車道：=×（0.4103+0.3362+0.2827+0.2087+0.1552+0.0811+0.0277-0.0464）×0.67=0.4876 三車道：=×（0.4103+0.3362+0.2827+0.2087+0.1552+0.0811）×0.78=0.5749 兩車道：=×（0.4103+0.3362+0.2827+0.2087）=0.6190故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：=0.6190可變作用（人群)：=0.46892、支點

29、截面的荷載橫向分布系數(shù)如圖44所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布系數(shù)并進行布載，1號梁可變作用的橫向分布系數(shù)計算如下： 圖43 跨中的橫向分布系數(shù)的計算圖示（尺寸單位：cm）圖44 支點的橫向分布系數(shù)計算圖示（尺寸單位：cm）可變作用（汽車）：=0.5×0.6=0.3可變作用（人群）：=1.173、橫向分布系數(shù)匯總（見表44）表44 1號梁可變作用橫向分布系數(shù)可變作用類別公路I級0.61900.3人群0.46891.17 車道荷載的取值 根據(jù)橋規(guī)條，公路I級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： =10.5KN/m計算彎矩時 =KN 計算剪力時 =356×1.2=427.2K

30、N 計算可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計算中，本橋?qū)τ跈M向分布系數(shù)的取值作如下考慮：支點處橫向分布系數(shù)，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取。1、求跨中截面的最大彎矩和最大剪力計算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，圖45示出跨中截面作用效應(yīng)計算圖示，計算公式為： （45）式中：S所求截面汽車標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩和剪力 車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 影響線上同號區(qū)段的面積 y影響線上最大坐標(biāo)值可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)=0.5×0.6190×10.5×12.25×49-0.3190×8×10.

31、5×1.083+0.6190×356×12.25=4660.91KN·m=0.5×0.6190×10.5×0.5×24.5+0.5×0.3190×8×10.5×0.0556+0.6190×427.2×0.5=171.28KN可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) =4660.91×0.191=890.23KN/m =171.28×0.191=32.71KN 圖45 跨中截面計算圖示（尺寸單位：m）2、求L/4截面的最大彎矩和最大剪力圖46為L/4截面

32、作用效應(yīng)的計算圖示 圖46 L/4截面作用效應(yīng)計算圖（尺寸單位：m）可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)=0.5×0.6190×10.5×7.3125×49-0.5×（1.625+0.5416）×0.3190×8×10.5+0.6190×356×7.3125=2746.8097KN/m=0.5×0.619×10.5×36.75-0.5×0.3190×8×10.5×0.0556+0.6190×427.2×0.75=310

33、.3066KN可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) =2746.8097×0.191=524.6407KN/m =310.3066×0.191=59.2686KN3、求支點截面的最大剪力圖47示出支點截面最大剪力計算圖式 圖47 支點截面計算圖式（尺寸單位：m）可變作用（汽車）效應(yīng)=0.5×10.5×0.6190×1×49-0.5×10.5×0.3190×6×（0.9444+0.0556）+427.2×0.8333×0.6190=369.5444KN可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) =369.5

34、444×0.191=70.5830KN可變作用（人群）效應(yīng)=0.5×3.45×0.4689×1×49-0.5×3.45×0.7011×8×（0.9444+0.0556）=29.9586KN可變作用（人群）沖擊效應(yīng) =29.9586×0.191=5.7221KN3.3 主梁作用效應(yīng)組合按橋規(guī)4.1.8條規(guī)定，將主梁的作用效應(yīng)組合匯總。見（表45）表45 主梁作用效應(yīng)組合序號荷載類別跨中截面四分點截面支點截面MmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmax(KN·m)KN(KN·

35、m)KN(KN·m)KN第一期永久作用8322.470.006241.85339.690.00679.39第二期永久作用2338.540.001753.90119.930.00239.85總永久作用+10661.010.007995.75459.620.00919.24可變作用（汽車）公路-I級4660.91171.282746.81310.310.00369.54可變作用（汽車）沖擊890.2332.7524.6459.270.0070.58持久狀態(tài)的應(yīng)力計算的可變作用標(biāo)準(zhǔn)值組合=+5551.14203.983271.45369.580.00440.12正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合

36、=+0.7×13923.65119.909918.52676.830.001177.92正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合=+0.4×9442.3671.597080.13525.870.00966.12承載能力極限狀態(tài)計算的基本組合=1.2×+1.4×（+）15802.98298.4111845.43984.020.001611.07第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置5.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。 因為本橋?qū)瓚?yīng)力做了一定得限制并不允許開裂，因此屬于A類部分構(gòu)件，所以根據(jù)跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效預(yù)加力為：

37、（51）式中的為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的彎矩值，由表35查的：=KN·m設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為=150mm，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點到截面重心軸的距離為=1317.1mm；鋼筋估算時，截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來計算，由表22可得跨中截面全截面面積=968750mm2,全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩為；所以有效預(yù)加力合力為 N預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為=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=6566mm2采用4束1215.24鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為=4&

38、#215;12×140=6720mm2。采用夾片式群錨，70金屬波紋管成孔。5.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道布置應(yīng)符合公路橋規(guī)中的有關(guān)構(gòu)造要求。參考已有的設(shè)計圖紙并按公路橋規(guī)中的構(gòu)造要求，對跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進行初步布置。（如圖51） a） b） c）圖41 端部及跨中預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位：cm）a）預(yù)制梁端部；b）鋼束在端部的錨固位置；c）跨中截面鋼束布置 錨固面鋼束布置 為使施工方便，全部4束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨于梁端（圖51a、b）。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

39、提供較大的預(yù)剪力。 其它截面鋼束位置及傾角計算1、鋼束彎起形狀、彎起角及其彎曲半徑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彎起角均取為；各鋼束的彎曲半徑為：=80000mm；=60000mm；=40000mm;=20000mm。2、鋼束各控制點位置的確定 以N3號鋼束為例，其彎起布置如圖52所示。由確定導(dǎo)線點距錨固點的水平距離=355.8cm 圖52 曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋計算圖（尺寸單位：cm）由確定彎起點至導(dǎo)線點的水平距離=279.71cm所以彎起點到錨固點的水平距離為=355.8+279.71=635.51cm則彎起點至跨中截面的水平距離

40、為=（4900/2+34.8）-=1849.29cm根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點沿切線方向至導(dǎo)線點的距離與彎起點至導(dǎo)線點的水平距離相等，所以彎止點到導(dǎo)線點的水平距離為=276.99m故彎止點至跨中截面的水平距離為 =（1849.29+276.99+279.71）=2405.99cm同理可以計算N1、N2、N4的控制點位置，將各鋼束的控制參數(shù)匯總于表51中表51 各鋼束彎起控制要素表鋼束號升高值c(cm)彎起角（）彎起半徑R（cm）支點至錨固點的水平距離d(cm)彎起點距跨中截面水平距離(cm)彎止點距跨中截面水平距離(cm)N12118800012.2401.471514.85N213086

41、00026.41131.841966.88N3508400034.81849.292405.99N4308200047.02143.652422.093、各截面鋼束位置及其傾角計算仍以N3號鋼束為例（圖52），計算鋼束上任一點離梁底距離及該點處鋼束的傾角，式中為鋼束彎起前重心至梁底的距離，=10cm；為點所在計算截面處鋼束位置的升高值。計算時，首先應(yīng)判斷出點所處在的區(qū)段，然后計算及，即當(dāng)（-）0時，點位于直線段還未彎起，=0，故=10cm；=0當(dāng)0（-）（）時，點位于圓弧彎曲段，及按下式計算，即 （52） （53）當(dāng)（-）（）時，點位于靠近錨固端的直線段，此時=8，按下式計算，即：=（-） （

42、54）各截面鋼束位置及其傾角計算值詳見表（52）表52 各截面鋼束位置（）及其傾角（）計算表計算截面鋼束編號（cm）（）(cm)（-）(cm)()(cm)(cm)跨中截面=0N1401.471113.38為負值，鋼束尚未彎起0010N21131.84835.04N31849.29556.6N42143.65278.44L/4截面=975cmN1401.471113.38（-）（）869.179.1N21131.84835.040（-）556.50.7510.3410.34N31849.29556.6為負值，鋼束尚未彎起0010N42143.65278.44為負值，鋼束尚未彎起0010支點截面=

43、1950cmN1401.471113.38（-）（）8206.0216.0N21131.84835.04（-）41768105.1115.1N31849.29556.6（-）2088845.155.1N42143.65278.44（-）1044822.333.34、鋼束平彎段的位置及平彎角N1、N2、N3、N4三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一水平面上，而在錨固端四束鋼絞線則都在肋板中心線上，為實現(xiàn)鋼束的這種布筋方式，N2、N3、N4在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎到肋板中心線上，為了便于施工中布置預(yù)應(yīng)力管道，N2、N3、N4在梁中的平彎采用相同的形式。平彎段有兩段曲線弧，每段曲線弧的彎曲角為=4

44、.5694.3 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置按構(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：在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(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。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點到底邊的距離為=80mm ,則有=2300-80=2220mm先假定為第一類T形截面，由公式計算受壓區(qū)高度，即 求得 =142.6mm（=152.5mm）則根據(jù)正截面承載力計算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為=2051mm2采用6根直徑為22mm的HRB400鋼筋,提供的鋼筋截面面積=2281 mm2。在梁底布置成一排（圖53），其間距為80mm， 圖43 非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位：mm）鋼筋重心

45、到底邊的距離為=45mm。第六章 主梁截面幾何特性計算 后張法預(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算。該橋中的T形從施工到運營經(jīng)歷了如下兩個階段。5.1 主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋 主梁混凝土達到設(shè)計強度的90%后，進行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時管道尚未壓漿，所以其截面特性為計入非預(yù)應(yīng)力鋼筋影響（將非預(yù)應(yīng)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(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響，T梁翼板寬度為220cm。 5.2 灌漿封錨，主梁吊裝就位 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進行管道壓漿、封錨后，預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。 截面幾何特性的計算可以列表進行，第一階段跨中截面列表于61中。可求得其它受力階段控制截面幾何特性如表62所示。表61 第一階段跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積（）重心至梁頂距離（）對梁頂邊面積矩（）自身慣性矩（）（）（）（）截面慣性矩混凝土全截面968750938.7909.36×106673.450×1091.30.0015×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積=12952.95235528.0625×1060-141523.826×109預(yù)留管道面積=-115452300-26.554×1060-1360-21.354×109凈截面面積=899355=940.0=845.362×106