1、1 工程概況及橋型方案比選1.1 工程概況1.1.1 基本條件本工程位于隆回縣橫板橋鎮(zhèn)，設(shè)計(jì)橋梁的河床斷面標(biāo)高如表1.1所示。表1.1 隆回縣東南橋河床斷面標(biāo)高(m)樁號(hào)100113133153173178.5190地面高程201.5198.11196.03195.28196.37201.3201.51.1.2 地質(zhì)條件地面以下2.0m為砂卵石層，承載力基本容許值為300KPa，卵石層以下6m為中風(fēng)化碳質(zhì)灰?guī)r，承載力基本容許值為2000KPa。設(shè)計(jì)洪水高程為198.50m，常水位高程為196.28m。地震烈度為6度區(qū)，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g。 圖1.1 某農(nóng)村渡改橋河床斷面標(biāo)高圖（單位：

2、m）1.2 編制方案和擬定橋型圖示1.2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁橋簡(jiǎn)支梁橋是梁橋中應(yīng)用最早、使用最廣泛的一種橋型。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，最易設(shè)計(jì)成各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑胡裝配式結(jié)構(gòu)；施工工序少，架設(shè)方便；造價(jià)比較低，施工周期相對(duì)其它橋梁要短；結(jié)構(gòu)美觀，安全性好；在多孔簡(jiǎn)支梁橋中，由于各跨構(gòu)造和尺寸劃一，可簡(jiǎn)化施工管理工作，降低施工費(fèi)用；因相鄰橋孔各自單獨(dú)受力，橋墩上需要設(shè)置相鄰簡(jiǎn)支梁的兩個(gè)基本點(diǎn)支座；簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造較易處理而常被選用。簡(jiǎn)支梁橋的靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形等的影響，因而能在地基較差的橋位上建橋。簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì)主要受跨中正彎距的控制。在鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋中，經(jīng)濟(jì)合理的常用跨徑在20m以下。我國(guó)

3、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的常用跨徑載40m以下。圖1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁橋1.2.2 預(yù)應(yīng)力空心板橋板橋的承重結(jié)構(gòu)是矩形截面的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土板，其主要特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，而且建筑高度較小。對(duì)于高等級(jí)公路和城市立交工程，板橋又以機(jī)易滿足斜、彎、坡及S形、喇叭形等特殊要求的特點(diǎn)而受到重視。從力學(xué)性能上分析，位于受拉區(qū)域的混凝土材料不但不能發(fā)揮作用，反而增大了結(jié)構(gòu)的自重，當(dāng)跨度稍大時(shí)就顯得笨重而不經(jīng)濟(jì)。板橋大多為小跨徑。從橋梁空心板橋的發(fā)展來(lái)看，空心板橋所用水泥相對(duì)較少，所用鋼材比T梁要大，16m至20m都用先張法預(yù)應(yīng)力空心板橋，其高跨比在1/18左右，板寬一般是1m。板橋跨徑超

4、過(guò)一定限度時(shí)，截面的增高使自重加大。預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋常用跨徑范圍為816m?？招陌遢^同跨徑的實(shí)心板質(zhì)量輕，運(yùn)輸安裝方便，而建筑高度又較同跨徑的T梁小，一般板厚為0.40.7m。板橋以它美觀的結(jié)構(gòu)和可靠的安全性，以及較短的施工周期和較少的造價(jià)，從而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)階段的中小橋。圖1.3 預(yù)應(yīng)力空心板橋1.2.3 石拱橋拱橋的跨越能力大，能充分做到就地取材，與鋼橋和鋼筋混凝土梁式橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥；能耐久，而且養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，承載能力大；外形美觀，構(gòu)造較簡(jiǎn)單，尤其是圬工拱橋，技術(shù)容易掌握，有利于廣泛采用。如果要在地質(zhì)條件不好的地區(qū)修建拱橋時(shí)，就可從結(jié)構(gòu)體系上、構(gòu)造形式上采取措施，或利用輕

5、質(zhì)材料來(lái)減輕結(jié)構(gòu)物的自重，或設(shè)法提高地基承載能力等。為了節(jié)約勞動(dòng)力、加快施工進(jìn)度，可采用預(yù)制構(gòu)件及無(wú)支架施工。這些措施更加擴(kuò)大了拱橋的使用范圍，提高了拱橋的跨越能力?？傊窈蠊皹蛉詫⑹俏覈?guó)公路橋梁的一種主要形式。圖1.4 石拱橋1.2.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和最佳方案的確定觀橋梁的發(fā)展，從安全考慮石拱橋用的已經(jīng)越來(lái)越少；空心板橋安全性比石拱橋要高，但比起梁橋又稍差；連續(xù)梁橋?qū)蛳聝艨找蟾?，造價(jià)高；預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋在小橋中用途最廣，由于T梁可以預(yù)制，施工速度比同類(lèi)型橋梁要快等許多優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)上述方案的比較，決定采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋。2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸2.1.1

6、 設(shè)計(jì)資料 (1)設(shè)計(jì)跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑20.00m（墩中心距離），簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨徑(相鄰支座中心距離)19.50m，主梁全長(zhǎng)19.96m。(2)荷載：公路II級(jí)(3)設(shè)計(jì)行車(chē)車(chē)速：20km/h(4)坡度：縱坡1%,橫坡2%(5)設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100(6)航度等級(jí)：無(wú)(7)材料及工藝：混凝土：主梁采用C40混凝土,橋面鋪裝層采用C40防水混凝土;T梁鉸縫、搭板等構(gòu)件采用C40混凝土;防撞欄桿采用C30混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼束：采用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線,抗拉強(qiáng)度,彈性模量,張拉控制應(yīng)力,單束張拉噸位18.4t。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的用HRB335,Rbg=335Mpa,小于12mm采用R235,

7、Rbg=235Mpa。鋼板和角鋼：制作錨頭下支承墊板、支座墊板等均用普通A3碳素鋼，主梁間的聯(lián)接用16Mn低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板。按后張法工藝制作主梁，采用45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的錐形錨具，錐形錨具外徑110mm，高度53mm，錨孔直徑57mm；預(yù)留孔道采用直徑50mm抽拔橡膠管。(8)設(shè)計(jì)依據(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JTGD62-2004以下簡(jiǎn)稱公預(yù)規(guī)。公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD60-2004以下簡(jiǎn)稱橋規(guī)。2.1.2 橫截面布置(1)主梁間距和主梁片數(shù)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(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可的條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。但標(biāo)準(zhǔn)設(shè)

8、計(jì)主要為配合各種橋面寬度，使橋梁標(biāo)準(zhǔn)化而采用統(tǒng)一的主梁間距。由公預(yù)規(guī) 第9.9.3條規(guī)定選取主梁間距1.5m(留2 cm工作縫，T梁上翼沿寬度為148cm),片數(shù)為3片。(2)主梁尺寸擬定主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25，本設(shè)計(jì)取1.24 m。主梁腹板厚度在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。標(biāo)準(zhǔn)圖的T梁腹板厚度均取16cm。腹板高度80cm。在跨中區(qū)段,鋼束主要布置在梁的下緣,以形成較大的內(nèi)力偶臂,故在梁腹板下部設(shè)置馬蹄,以利數(shù)量較多的鋼束布置,設(shè)計(jì)實(shí)踐

9、表明馬蹄面積與截面面積以10%20%為宜,馬蹄寬32cm,高18cm。(3)翼板尺寸擬定翼板的高度由主梁間距決定,考慮主梁間必須留工作縫,故取翼板寬度1.48m,施工縫寬2cm。(4)橫截面沿跨長(zhǎng)度變化橫截面沿跨長(zhǎng)變化,主要考慮預(yù)應(yīng)力鋼束在梁內(nèi)布置的要求,以及錨具布置的要求,故為配合鋼束的彎起而從四分點(diǎn)開(kāi)始向支點(diǎn)逐漸抬高,同時(shí)腹板的寬度逐漸加厚。(5)橫隔梁設(shè)置為了增強(qiáng)主梁間的橫向連接剛度，除設(shè)置端橫隔梁外，還設(shè)置3片中橫隔梁，間距為44.875m，共5片，采用開(kāi)洞形式,平均厚度0.15m。T型梁翼板厚度為8cm，翼板根部加到18cm以抵抗翼緣根部較大彎矩。為了翼板與腹板連接和順，在截面轉(zhuǎn)角處

10、設(shè)置圓角，以減小局部應(yīng)力和便于脫模。根據(jù)以上擬定的主梁尺寸,見(jiàn)右圖2.1所示,進(jìn)行主梁截面幾何特性計(jì)算,為主梁內(nèi)力計(jì)算做好準(zhǔn)備,跨中截面幾何特性見(jiàn)表2.1所示。圖2.1 預(yù)制梁跨中截面圖 表2.1 主梁跨中截面何特性計(jì)算表 分塊號(hào)分塊面積Ai()分塊面積形心至上緣的距離yi(cm)分塊面積對(duì)上緣靜距 Si=Ai*yi(cm3)=ys-yi(cm)分塊面積自身的慣性矩Ix=Ai(ys-yi )2(cm4)分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩Ii (cm4)(1)(2)(3)=(1)*(2)(4)(5)(6)= (1)*(4)10564422439.0516.10310566011.337477.827.7

11、25.07110516965389888-9.951.67910564103.336613.12-60.282.32610557611566240-71.9529.818105合計(jì)=4052 =43.05174442.92.2 主梁內(nèi)力計(jì)算主梁的內(nèi)力計(jì)算包括恒載內(nèi)力計(jì)算和活載內(nèi)力計(jì)算。計(jì)算的控制截面右跨中、四分點(diǎn)、變化點(diǎn)和支點(diǎn)截面。主梁和橫隔梁、混凝土面層的重度均為25，每側(cè)欄桿的重力為1.52。2.2.1 恒載內(nèi)力計(jì)算(1)恒載集度主梁：橫隔梁：對(duì)于邊主梁 對(duì)于中主梁 橋面鋪裝層：欄桿：作用于邊主梁的全部恒載集度g為：作用于中主梁的全部恒載集度g為： (2)恒載內(nèi)力計(jì)算邊主梁的彎矩和剪力，用

12、材料力學(xué)中的公式計(jì)算，各計(jì)算截面的剪力和彎矩值列于表2.2所示。表2.2 號(hào)主梁恒載內(nèi)力內(nèi)力 截面位置剪力Q彎矩M145.77kN =532.982.2.2 活載內(nèi)力計(jì)算由于上述橋梁屬于單車(chē)道小橋，不考慮人行道荷載，所以活載內(nèi)力主要由可變荷載中的汽車(chē)荷載產(chǎn)生。主梁活載內(nèi)力計(jì)算分為兩步：第一步求某一主梁的荷載橫向分布系數(shù)m；第二步應(yīng)用主梁內(nèi)力影響線，將荷載P乘以橫向分布系數(shù)后，在縱向按不利位置的內(nèi)力影響線上加載，求得主梁最大活載內(nèi)力。根據(jù)橋規(guī)要求，對(duì)汽車(chē)荷載還必須考慮沖擊力的影響。(1) 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)如圖2.2所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線進(jìn)行布載，號(hào)、號(hào)梁可變作用的橫向

13、分布系數(shù)可計(jì)算如下：號(hào)主梁活載橫向分布系數(shù) 公路II級(jí)： 號(hào)主梁活載橫向分布系數(shù) 公路II級(jí)： 圖2.2支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）(a)橋梁橫截面；（b)號(hào)梁橫向影響線；（c)號(hào)梁橫向影響線(2)跨中的荷載橫向分布系數(shù)由圖2.2可知，此橋設(shè)有剛度強(qiáng)大的橫隔梁，且承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為故可按偏心壓力法來(lái)計(jì)算橫向分布系數(shù)，其步驟如下：求荷載橫向分布影響線豎標(biāo)本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù) n=3，梁間距1.50m，則則號(hào)主梁在兩個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為： 則號(hào)主梁在兩個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為： 繪出荷載橫向分布影響線在最不利位置布載，如圖2.3，其中為0。圖2.3荷

14、載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）a)橋梁橫斷面；b)號(hào)主梁橫向分布影響線荷載橫向分布影響線的零點(diǎn)至號(hào)梁位的距離為x,可按比例關(guān)系求得：；解得x=2.5m并據(jù)此計(jì)算出對(duì)應(yīng)個(gè)荷載點(diǎn)的影響線豎標(biāo)和。計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)在中間橫隔梁剛度相當(dāng)大的窄橋上，在沿橫向偏心布置的汽車(chē)荷載作用下，總是靠近汽車(chē)荷載一側(cè)的邊主梁受載最大。則號(hào)梁的最不利布載受載最大。則號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)分別計(jì)算如下：汽車(chē)荷載 則號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù) 求得號(hào)主梁和號(hào)主梁的各種荷載橫向分布系數(shù)后，就可得到各類(lèi)荷載分布至該梁的最大荷載值。橫向分布系數(shù)匯總?cè)绫?.3所示。表2.3荷載橫向分布系數(shù)匯總梁號(hào)荷載位置公路II級(jí)號(hào)主梁跨

15、中0.450支點(diǎn)0.357梁號(hào)荷載位置公路II級(jí)號(hào)主梁跨中0.333支點(diǎn)0.343(3)計(jì)算活載內(nèi)力在活載內(nèi)力計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計(jì)算主梁活載彎距時(shí)，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)，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，故也按不變化的來(lái)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)附近而考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到之間，橫向分布系數(shù)用與值用直線內(nèi)插法，期于區(qū)段取值。計(jì)算跨中截面最大彎距及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎距采用直接加載求活載內(nèi)力，計(jì)算公式為：對(duì)于汽車(chē)荷載： 均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)

16、算如表2.4所示表2.4均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算類(lèi)型截面公路II級(jí)均布荷載影響線面積(或m)影響線圖示7.875=47.537.875=2.44m7.875=35.657.875=9.75m公路II級(jí)集中荷載計(jì)算計(jì)算彎距效應(yīng)時(shí)：計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)：計(jì)算沖擊系數(shù)和車(chē)道拆減系數(shù)按橋規(guī)第4.3.2條規(guī)定汽車(chē)荷載在T梁上的沖擊系數(shù)采用1.3。本設(shè)計(jì)按兩車(chē)道設(shè)計(jì)，不拆減，則。計(jì)算號(hào)主梁的 、，數(shù)據(jù)如表2.5所示。表2.5號(hào)主梁彎距和剪力計(jì)算表截面荷載類(lèi)型或()()或y（或m）S(或)S公路II級(jí)7.875178.51.30.45047.53218.96728.02y=4.875509.06公路II級(jí)7.

17、875214. 21.30.4502.4411.2473.890.562.65公路II級(jí)7.875178.51.30.45035.65164.24546.43y=3.66382.17公路II級(jí)7.875214.21.30.4509.7544.9244.9200由于號(hào)主梁和號(hào)主梁只有跨中的橫向分布系數(shù)不相同，則號(hào)主梁的彎矩和剪力結(jié)果如下：,。計(jì)算支點(diǎn)截面荷載最大剪力繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線如圖2.4所示。=1.0=0.833圖2.4汽車(chē)荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖示（尺寸單位：m）(a)主梁縱斷面圖；（b)車(chē)輛荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)分布圖；（c)車(chē)輛集中荷

18、載和均布荷載的布置；（d)支點(diǎn)截面剪力影響線圖.可知號(hào)主梁汽車(chē)荷載的支點(diǎn)剪力為： =162.28kN可知號(hào)主梁汽車(chē)荷載的支點(diǎn)剪力為： =148.06kN2.2.3 主梁內(nèi)力組合為了按各種極限狀態(tài)來(lái)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁，需要確定主梁沿橋跨結(jié)構(gòu)各個(gè)截面的計(jì)算內(nèi)力。它就是將各種作用效應(yīng)乘以相應(yīng)的系數(shù)后，按橋規(guī)規(guī)定進(jìn)行效應(yīng)組合而得到的內(nèi)力值。根據(jù)橋規(guī)規(guī)定，當(dāng)永久作用與汽車(chē)荷載和人群荷載組合時(shí)，基本組合的效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：、分別為汽車(chē)荷載和人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。號(hào)主梁截面的彎矩 號(hào)主梁截面的彎矩 號(hào)主梁截面的剪力 號(hào)主梁支點(diǎn)截面的剪力 號(hào)主梁截面的彎矩 號(hào)主梁截面的彎矩 號(hào)主梁截面的剪力

19、 號(hào)主梁支點(diǎn)截面的剪力 2.2.4 彎矩和剪力包絡(luò)圖根據(jù)上述主梁內(nèi)力組合繪制號(hào)主梁和號(hào)主梁的彎矩和剪力包絡(luò)圖如圖2.5和2.6所示。圖2.5 號(hào)主梁和號(hào)主梁的彎矩包絡(luò)圖(單位:)圖2.6 號(hào)主梁和號(hào)主梁的剪力包絡(luò)圖(單位:)2.3 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置2.3.1 跨中截面鋼束的估算與確定根據(jù)公預(yù)規(guī)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足使用階段的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度條件。以下就跨中截面在各種荷載組合下，分別按照上述要求對(duì)各主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些鋼束數(shù)的多少確定各梁的配束。由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理有：式中：混凝土強(qiáng)度安全系數(shù)，取1.25；計(jì)算彎矩，由主梁荷載組合可得1871.23,為設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)

20、，這里取0.76計(jì)算，由此可得：每束為49s5mm，面積為，其抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，鋼束數(shù)為：。(1) 按使用階段的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù)n的估算公式：式中：使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩； 與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，在這里?。灰桓?9s5的鋼束截面積，即。在主梁內(nèi)力計(jì)算中已經(jīng)計(jì)算出跨中截面，初估，則鋼束偏心距。號(hào)梁號(hào)梁 (2) 按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)力圖式呈矩形，預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，則鋼束數(shù)的估算公式為：式中：經(jīng)荷載組合并提高后的跨中計(jì)算彎矩； 估計(jì)鋼束群重心到混凝土合力作用

21、點(diǎn)力臂長(zhǎng)度的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，在這里??；主梁有效高度，即。號(hào)梁 號(hào)梁 對(duì)于全預(yù)應(yīng)力梁，希望在彈性階段工作，同時(shí)邊主梁與中間主梁所需的鋼束數(shù)相差不多，為方便鋼束布置和施工，同時(shí)為了更安全，主梁統(tǒng)一確定為3束。2.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼束布置(1) 確定跨中及錨固端截面的鋼束布置本例采用直徑5cm波紋管，對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束重心偏心距大些。根據(jù)公預(yù)規(guī)規(guī)定，在布置鋼束同時(shí)，首先必須滿足構(gòu)造要求：預(yù)留孔道間凈距，梁底凈距，梁側(cè)凈距，由此可直接得出鋼束群重心到梁底距離為：為了方便張拉操作，將所有的鋼束都錨固在梁端。對(duì)于錨固端截面，鋼束布置考慮以下兩方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束重心盡可

22、能靠近截面形心，使界面均勻受壓；二是考慮錨頭布置得可能性，以滿足張拉操作方便等要求。按著上述錨頭布置的均勻、分散等原則，錨固端截面所布置得鋼束，鋼束群重心至梁底距離為：為檢驗(yàn)上述布置得鋼束群重心位置，可繪制全預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的束界，以確保鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。(2) 鋼束起彎角和線形的確定確定鋼束起彎角時(shí)，既要顧到因其彎起所產(chǎn)生的豎向剪力有足夠的數(shù)量，又要考慮到由其增大而導(dǎo)致摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過(guò)大。為此，本例將錨固端截面分成上下兩部分，上部鋼束的彎起角初定為10，相應(yīng)的鋼束豎向間距為30cm。為簡(jiǎn)化計(jì)算和施工，所有鋼束布置得線形均選用兩端為圓弧線中間再加一段直線，并且整根束道布置在

23、同一個(gè)豎直面內(nèi)。(3) 鋼束幾何計(jì)算錨固點(diǎn)到支座中線的水平距離，由圖可知求得一根鋼束的長(zhǎng)度為曲線長(zhǎng)度、直線長(zhǎng)度與兩端張拉的工作長(zhǎng)度之和，其中鋼束的曲線長(zhǎng)度可按圓弧半徑與彎起角進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.6所示。表2.6 鋼束長(zhǎng)度鋼束號(hào)R(cm)彎起角()曲線段長(zhǎng)(cm)直線段長(zhǎng)(cm)鋼束有效長(zhǎng)(cm)鋼束預(yù)留長(zhǎng)(cm)鋼束總長(zhǎng)(cm)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)=(5)+ (6)130001.5243.01501.61987.6402027.6220003.0326.61346.11999.3402039.3310004.5410.21190.620114020512.3.3 計(jì)

24、算主梁截面幾何特性后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁，在張拉鋼束時(shí)管道尚未壓漿，由預(yù)應(yīng)力引起的應(yīng)力按構(gòu)件混凝土凈截面（不計(jì)構(gòu)造鋼筋的影響）計(jì)算；在使用階段，預(yù)留管道已經(jīng)壓漿，認(rèn)為管束與混凝土結(jié)合良好，故按換算截面計(jì)算?？缰薪孛?、支點(diǎn)截面、截面的凈截面與換算截面幾何特性列表進(jìn)行計(jì)算，如表2.7所示。表2.7 主梁截面幾何特性截 面類(lèi) 別分塊名稱分塊面積(cm2)Ai重心至梁頂距離（cm）對(duì)頂邊面積矩()自身慣性矩Ix=Ai(ys-yi)2截面慣性矩跨中凈截面毛截面405243.0517443971.130.129預(yù)留管道-98109.658800-5.690凈截面395442.6316855971.13-5.

25、56185.097換算面鋼束換算面積116109.61271406.270毛面積405243.0517443971.130.161換算面積416843.518130871.136.43197.089支點(diǎn)凈截面毛截面870855.7848573290.26-0.029預(yù)留管道-9860-58800-1.68凈截面861055.7347983590.26-1.709105.29換算面鋼束換算面積11660696001.894毛面積870855.7848573290.260.039換算面積882455.8449273290.261.933108.93四分點(diǎn)凈截面毛截面405243.052961847

26、1.13-0.029預(yù)留管道-98112.3-88100-1.68凈截面395442.6328737471.13-1.709105.29換算面鋼束換算面積116109.61069801.894毛面積405243.0529618471.130.039換算面積416845.0230688271.131.933108.932.4 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算后張法梁的預(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，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）與后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絲應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失），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

27、相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。2.4.1 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦損失由公預(yù)規(guī)第6.2.2條規(guī)定，計(jì)算公式為： 對(duì)于跨中截面 ， ，跨中截面各鋼束摩擦應(yīng)力損失見(jiàn)表2.8所示。表2.8 跨中截面摩擦應(yīng)力損失的計(jì)算鋼束編號(hào)(m)度弧度34.50.07850.01969.7550.014630.03365148850.0723.00.05230.01319.7550.014630.02735148831.2511.50.02620.00669.7550.014630.02100148831.252.4.2 錨具變形、鋼絲回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失按公預(yù)規(guī)第6.2.3條規(guī)定, 可按平均值計(jì)算 即 其中，由表查得，錐

28、形錨具為6mm，兩端同時(shí)張拉，則；取各鋼束錨固點(diǎn)間的平均長(zhǎng)度計(jì)算，（各束錨固點(diǎn)距支座中心線平均距離為22.34cm），故 2.4.3 分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失取按應(yīng)力計(jì)算需要控制的截面進(jìn)行計(jì)算。也可直接按簡(jiǎn)化公式進(jìn)行計(jì)算，即此項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失，對(duì)于簡(jiǎn)支梁一般可取截面按以下公式進(jìn)行計(jì)算，并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁各鋼束的平均值。公式如下： 式中：張拉批數(shù)；按實(shí)際張拉時(shí)混凝土的標(biāo)號(hào)計(jì)算得。 其中2.4.4 鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按公預(yù)規(guī)第6.2.5.1條規(guī)定, 預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線可按下列公式計(jì)算：式中： 張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，；超張拉時(shí)，； 鋼筋松馳系數(shù),級(jí)松馳

29、(普通松馳),;級(jí)松馳(低松馳), ; 傳力錨具時(shí)的鋼筋預(yù)應(yīng)力，對(duì)后張法構(gòu)件；對(duì)先張法構(gòu)件，對(duì)先張法構(gòu)件。2.4.5 混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 按公預(yù)規(guī)第6.2.7-1條規(guī)定，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：式中：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； 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)按本規(guī)范第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)(第一批)的損失，普通鋼筋應(yīng)力應(yīng)取為0，值不得大于傳力錨固時(shí)混凝土立方體抗壓

30、強(qiáng)度的0.5倍。計(jì)算時(shí)，可根據(jù)構(gòu)件制作情況考慮自重的影響； 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量； 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值； 構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋配筋率； A構(gòu)件截面面積，對(duì)先張法，;對(duì)后張法構(gòu)件，。此處，為換算，為凈截面； I截面回轉(zhuǎn)半徑，先張法構(gòu)件取后張法構(gòu)件取, 此處，和分別為換算截面慣性矩和凈截面慣性矩； 構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離； 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； 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； 預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨具齡期為t時(shí)的徐變系數(shù)，其終極值可按公預(yù)規(guī)表6.2.7條取用。2

31、.4.6 預(yù)加內(nèi)力計(jì)算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總表2.9 各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表工作階段應(yīng)力損失 計(jì)算截面預(yù)加應(yīng)力階段使用階段鋼束有效預(yù)應(yīng)力(MPa)預(yù)應(yīng)力階段使用階段跨中截面68.79120.362.9252.086.6214.6301.21236.0934.8L/4截面32.56120.362.9215.886.6214.6301.21272.2971.0支點(diǎn)截面2.73120.362.9185.986.6214.6301.21302.11000.92.5 主梁截面強(qiáng)度驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開(kāi)始到受荷破壞，需經(jīng)受預(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

32、證主梁受力可靠并予以控制，應(yīng)對(duì)控制截面進(jìn)行各個(gè)階段的強(qiáng)度及應(yīng)力驗(yàn)算。在以下兩節(jié)中，先進(jìn)行破壞階段的界面強(qiáng)度驗(yàn)算，再分別驗(yàn)算使用階段和施工階段的界面應(yīng)力。至于裂縫出現(xiàn)階段，公預(yù)規(guī)根據(jù)公路簡(jiǎn)支梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于全預(yù)應(yīng)力梁在使用荷載作用下，只要截面不出現(xiàn)啦應(yīng)力就不必進(jìn)行抗裂性驗(yàn)算。2.5.1 計(jì)算截面的確定由公預(yù)規(guī)第4.2.2條規(guī)定T形截面梁的翼緣有效寬度，應(yīng)按下列規(guī)定采用，內(nèi)梁的翼緣有效寬度取下列三者中的最小值：（主梁間距）從上述三個(gè)數(shù)值中取較小的值作為翼緣的有效寬度，因此。2.5.2 截面受力類(lèi)型判別 故為第一類(lèi)T型截面。2.5.3 配筋計(jì)算 由于主梁的受力鋼筋全部由預(yù)應(yīng)力鋼束提供，對(duì)于普通

33、鋼筋只起構(gòu)造作用，所以不用考慮其承載力，取普通鋼筋18B12 ()。2.5.4 截面強(qiáng)度驗(yàn)算在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿著正截面和斜截面都有可能破壞，下面則驗(yàn)算這兩類(lèi)截面的強(qiáng)度。(1) 正截面強(qiáng)度驗(yàn)算求受壓區(qū)高度略去構(gòu)造鋼筋的影響，由可求得所需混凝土受壓區(qū)面積為說(shuō)明軸位于翼緣板內(nèi)。翼緣板受壓區(qū)高度， 則驗(yàn)算正截面強(qiáng)度極限狀態(tài)時(shí)，受拉區(qū)全部縱向鋼筋合力作用位置 按計(jì)算時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)處混凝土應(yīng)力為零的預(yù)應(yīng)力鋼筋有效應(yīng)力為按計(jì)算時(shí)， 所以。由截面法向力的平衡得 取，對(duì)受拉區(qū)全部縱筋合力點(diǎn)取矩，得梁正截面受彎承載力為 故梁正截面受彎承載力滿足要求。(2) 斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算驗(yàn)算是否需要進(jìn)行斜

34、截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算T形截面梁當(dāng)進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其界面尺寸應(yīng)符合公預(yù)規(guī)第5.2.10條規(guī)定，當(dāng)滿足條件時(shí)可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按公預(yù)規(guī)第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。復(fù)核截面尺寸,， 由規(guī)范規(guī)定不用進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算，只需按構(gòu)造要求配置箍筋，取直徑為A8200mm。斜截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算在設(shè)計(jì)中，由于梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束根樹(shù)沿梁跨沒(méi)有變化，不需要進(jìn)行該項(xiàng)強(qiáng)度驗(yàn)算。2.6 主梁截面應(yīng)力驗(yàn)算2.6.1 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算橋梁構(gòu)件的短暫狀況，應(yīng)計(jì)算其在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段混凝土截面邊緣的法向應(yīng)力。預(yù)加應(yīng)力階段指初始加力和主梁自重力共同作用的階段，對(duì)簡(jiǎn)支梁，以跨中截面上、下

35、緣混凝土法向應(yīng)力控制。驗(yàn)算混凝土截面下緣的最大壓應(yīng)力和上緣的最大拉應(yīng)力。根據(jù)公預(yù)規(guī)第7.2.8條規(guī)定，施工階段正截面應(yīng)力應(yīng)符合下列要求：式中：，與構(gòu)件制作、運(yùn)輸、安裝各施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，本設(shè)計(jì)考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到C40時(shí)開(kāi)始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，則，；，預(yù)加應(yīng)力階段混凝土梁跨中截面上、下緣的法向壓應(yīng)力、拉應(yīng)力，按下式計(jì)算：上緣：下緣：其中：，；，代入上式得(拉)(壓)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(guò)規(guī)定的預(yù)拉區(qū)配筋率來(lái)防止出現(xiàn)裂縫，預(yù)拉區(qū)混凝土沒(méi)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。因此就法向應(yīng)力而言，

36、表明在主梁混凝土達(dá)到70%強(qiáng)度可以開(kāi)始張拉鋼束。2.6.2持久狀況預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算(1)正截面混凝土的壓應(yīng)力驗(yàn)算對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)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)嗷驈澇隽喉數(shù)龋┓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(chē)荷載計(jì)入沖擊系數(shù)。在此僅以跨中截面為例，其他截面均可用同樣方法計(jì)算。根據(jù)公預(yù)規(guī)第7.1.5條規(guī)定，受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力： 未開(kāi)裂構(gòu)件 允許開(kāi)裂構(gòu)件 式中：全預(yù)應(yīng)力混凝土和A類(lèi)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； 由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，后張法構(gòu)件按公預(yù)規(guī)公式

37、（6.1.5-4）計(jì)算。 將數(shù)據(jù)代入上述公式計(jì)算得使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的壓應(yīng)力滿足要求。 (2)預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力驗(yàn)算根據(jù)公預(yù)規(guī)第7.1.5條規(guī)定，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力應(yīng)符合下列要求：未開(kāi)裂構(gòu)件 允許開(kāi)裂構(gòu)件 式中：全預(yù)應(yīng)力混凝土和A類(lèi)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； 由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，后張法構(gòu)件按公預(yù)規(guī)公式（6.1.5-4）計(jì)算。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受拉區(qū)的普通鋼筋，其使用階段的應(yīng)力很小，可不必驗(yàn)算。(3)混凝土主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力驗(yàn)算一般取變化點(diǎn)截面計(jì)算其上梗肋、形心軸、下梗肋處在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用下的主壓

38、應(yīng)力，應(yīng)滿足的要求。 為荷載標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用下的主壓應(yīng)力，式中：在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由預(yù)加力和按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力； 由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力； 在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的剪力產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力；當(dāng)計(jì)算截面作用有扭矩時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入由扭矩引起的剪應(yīng)力；對(duì)后張預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在計(jì)算剪應(yīng)力時(shí)，尚宜考慮預(yù)加力引起的次剪力； 在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力，按公預(yù)規(guī)公式(6.1.5-1)或(6.1.5-4)計(jì)算； 換算截面重心軸至計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)的距離

39、； 在同一截面上豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的肢數(shù)；、豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋、縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力； 單肢豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積； 豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的間距； b計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)處構(gòu)件腹板的寬度； 計(jì)算截面上同一彎起平面內(nèi)預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積； 、計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)以下（或以下）部分換算截面面積對(duì)換算截面重心軸、凈截面面積對(duì)凈截面重心軸的面積矩； 計(jì)算截面上預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的切線與構(gòu)件縱軸線的夾角。3號(hào)鋼束 形心軸處 1號(hào)鋼束 主壓應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果表明，3號(hào)鋼束的主壓應(yīng)力最大，為小于規(guī)范規(guī)定的限制值，說(shuō)明預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力滿足要求。2.7 梁端錨固區(qū)的局部承壓驗(yàn)算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的端部

40、，由于錨頭集中力的作用，錨下混凝土將承受很大的局部應(yīng)力，它可能使梁端產(chǎn)生縱向裂縫需進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。在設(shè)計(jì)時(shí)，除了在錨下設(shè)置的鋼束墊板和鋼筋網(wǎng)應(yīng)符合公預(yù)規(guī)第9.4.6條的構(gòu)造要求外，還應(yīng)驗(yàn)算其在預(yù)應(yīng)力作用下的局部承壓強(qiáng)度和梁端的抗裂計(jì)算。2.7.1 局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算對(duì)5束預(yù)應(yīng)力鋼束錨固點(diǎn)的分析，N12鋼束的錨固端局部承壓條件最不利，現(xiàn)對(duì)N2錨固端進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。為N1鋼束梁端錨具及間接鋼筋的構(gòu)造布置圖。根據(jù)公預(yù)規(guī)第5.7.1條規(guī)定，配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)滿足下列要求： 式中：局部受壓面積上的局部壓力設(shè)計(jì)值，應(yīng)取1.2倍張拉時(shí)的最大壓力，本設(shè)計(jì)中，每束預(yù)應(yīng)力筋的截面

41、積為，張拉控制應(yīng)力，則；張拉錨固時(shí)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)相當(dāng)于0.9C40C35，查公預(yù)規(guī)表3.1.4可得； 混凝土局部承壓修正系數(shù)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50及以下時(shí)，本設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，故取1.0 ；混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)；局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積，按公預(yù)規(guī)圖5.7.1確定；，混凝土局部受壓面積，當(dāng)局部受壓有孔洞時(shí)，為扣除孔洞后的面積，為不扣除孔洞的面積；對(duì)于具有喇叭管并與墊板連成整體的錨具，可取墊板面積扣除喇叭管尾端內(nèi)孔面積。本設(shè)計(jì)采用的此類(lèi)錨具，喇叭管尾端內(nèi)孔直徑為50mm，所以局部受壓計(jì)算底面積；局部受壓面為邊長(zhǎng)為

42、180mm的正方形，根據(jù)公預(yù)規(guī)圖5.7.1所示，局部承壓計(jì)算底面積為則： 則主梁局部受壓區(qū)的截面積尺寸滿足規(guī)范要求。2.7.2 局部抗壓承載力驗(yàn)算根據(jù)公預(yù)規(guī)第5.7.2條規(guī)定，配置間接鋼筋的局部受壓構(gòu)件，其局部抗壓承載力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： 式中：配置間接鋼筋時(shí)局部抗壓承載力提高系數(shù)，當(dāng)時(shí)，應(yīng)?。?間接鋼筋影響系數(shù)，按公預(yù)規(guī)第5.3.2條取用，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)在C50及以下時(shí)，取；方格網(wǎng)或螺旋形間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的混凝土核心面積，其重心應(yīng)與的重心重合，計(jì)算按同心、對(duì)稱原則取值；可取局部受壓計(jì)算底面積范圍以內(nèi)的間接鋼筋所包羅的面積，這里配置螺旋鋼筋得：；間接鋼筋體積配筋率；對(duì)于螺旋筋：；單根螺旋

43、形間接鋼筋的截面面積；螺旋形間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)混凝土核心面積的直徑；螺旋形間接鋼筋的層距。本設(shè)計(jì)采用的間接鋼筋為HRB335的螺旋形鋼筋，直徑12mm，間距s=50mm，螺旋筋鋼筋中心直徑200mm。則：C40混凝土。將上述各計(jì)算值代入局部抗壓承載力計(jì)算公式，可得到： 則局部抗壓承載力計(jì)算通過(guò)。2.8 主梁變形計(jì)算根據(jù)主梁截面在使用階段混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果，可知主梁屬于部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類(lèi)構(gòu)件，即主梁在使用荷載作用下載面不開(kāi)裂。2.8.1 短期荷載作用下主梁撓度驗(yàn)算主梁計(jì)算跨徑，40號(hào)混凝土的彈性模量，為簡(jiǎn)化計(jì)算，取梁處截面的換算截面慣性矩作為全梁的平均值來(lái)計(jì)算。由公預(yù)規(guī)第6.5.2條規(guī)定抗

44、彎剛度計(jì)算如下：已知：； ； 滿足要求。2.9 行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算2.9.1 恒載產(chǎn)生的內(nèi)力 預(yù)應(yīng)力混凝土肋梁橋的橋面板(也稱行車(chē)道板)，是直接承受車(chē)輛輪壓的鋼筋混凝土板，它的構(gòu)造上與主梁梁肋和橫隔梁連接在一起，既保證了梁的整體作用，又將活載傳于主梁。以縱向1米寬的板條進(jìn)行計(jì)算。C40號(hào)混凝土面層：=0.151.025=3.75T形翼緣板自重：合計(jì)：g=+=3.75+3.25=7 每米寬板條的恒載內(nèi)力：恒載彎矩：剪力：2.9.2 荷載產(chǎn)生的內(nèi)力按鉸接板計(jì)算行車(chē)道板的有效寬度如圖2.7所示。由可知=0.2m，=0.6m。橋面鋪裝厚度為15cm，則有：=+2H=0.2+20.15=0.50m=+2H

45、=0.6+20.15=0.90m荷載對(duì)于懸臂板的有效分布寬度為:=+d+2=0.5+1.4+1.34=3.24m沖擊系數(shù)采用1+=1.3，作用為每米寬板條上的彎矩為： 作用于每米寬板條上的剪力為： 圖2.7荷載有效分布寬度圖示（cm）2.9.3 內(nèi)力組合承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合：2.9.4 截面設(shè)計(jì)、強(qiáng)度驗(yàn)算翼緣板的高度：h=130mm；翼緣板的寬度：b=1000mm；假設(shè)鋼筋截面重心到截面受拉邊緣距離=35mm，則=95mm。按第5.2.2條規(guī)定： 解得：x=0.01153m 驗(yàn)算這時(shí) 查有關(guān)板寬1m內(nèi)鋼筋截面與間距表，考慮一層鋼筋為8根由規(guī)范查得可供使用的有8A12（），然后按照構(gòu)造布置構(gòu)

46、造鋼筋。按第5.2.9條規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合下列要求，即：按第5.2.10條規(guī)定： 故不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。根據(jù)第9.2.5條規(guī)定,板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)小于200mm。因此板內(nèi)A8，間距為200mm的分布鋼筋。承載力驗(yàn)算： 承載能力滿足要求。2.10 橫梁內(nèi)力的計(jì)算2.10.1 橫隔梁彎距和剪力計(jì)算(1)確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載：對(duì)于跨中橫隔梁的最不利荷載如圖2.8所示。圖2.8跨中橫隔梁的受載圖示縱向一列輪重對(duì)中橫隔梁的計(jì)算荷載為：汽車(chē)荷載(2)繪制中橫隔梁的內(nèi)力影

47、響線在上面已經(jīng)算得號(hào)主梁和號(hào)主梁的橫向影響線豎坐標(biāo)值為：；繪制彎矩影響線P=1作用在號(hào)梁軸上時(shí)： P=1作用在號(hào)梁軸上時(shí)： P=1作用在號(hào)梁軸上時(shí)：此三個(gè)豎標(biāo)值和已知影響線折點(diǎn)位置（即所計(jì)算截面的位置），繪出影響線如圖2.9c所示。繪制剪力影響線 對(duì)于號(hào)主梁處截面的影響線計(jì)算如下。 P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)： ；P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)： ；繪出影響線如圖2.9所示。圖2.9 中橫隔梁內(nèi)力影響線（尺寸單位：cm）(3)截面內(nèi)力計(jì)算將所求得的計(jì)算荷載在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對(duì)于汽車(chē)荷載并計(jì)入沖擊影響力，則得到如下結(jié)果：公路II級(jí)彎距=剪力承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合（鑒于橫隔梁的結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小，計(jì)算可略不計(jì)）：基本組合2.10.2 截面設(shè)計(jì)、強(qiáng)度驗(yàn)算(1) 正彎矩配筋按公預(yù)規(guī)第5.2.2條規(guī)定，取=8，則。解方程，得到：，由于太小，則取。由公式： 取4A10，。由配筋可知截面抗彎承載力滿足要求。(2)負(fù)彎矩的配筋 由于所受彎矩較小，則負(fù)彎矩配筋選用與正彎矩相同的鋼筋，取4A10，。 橫梁正截面含筋率：均大于公預(yù)規(guī)第9.1.12條規(guī)定的受拉鋼筋最小配筋率0.2%。2.10.3 橫梁的剪力計(jì)算與配筋考慮汽車(chē)組合系