預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板梁橋施工圖設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)為理塘河中橋施工圖設(shè)計(jì)，上部結(jié)構(gòu)采用1×20m先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板梁，下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式。本設(shè)計(jì)任務(wù)書給出了橋型布置圖，確定了上部結(jié)構(gòu)使用8塊空心板梁和橋型具體的尺寸結(jié)構(gòu)，然后，進(jìn)行內(nèi)力和配筋的計(jì)算及各種驗(yàn)算。支座設(shè)計(jì)采用矩形板式橡膠支座，選定平面尺寸為250mm×300mm×69mm。下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式鉆孔灌注樁，計(jì)算內(nèi)容主要為臺(tái)帽、橋臺(tái)、樁基的設(shè)計(jì)及各種驗(yàn)算。本設(shè)計(jì)按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，有一個(gè)較為詳細(xì)的計(jì)算過程和一些可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果，并據(jù)此繪制CAD施工圖。關(guān)鍵詞：先張法；簡支空心板梁；樁柱式；矩形板式橡膠支座；施工圖目錄1設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì)資料1.1基本情況理塘河中橋，橋梁跨徑1×20m，設(shè)計(jì)荷載：汽車荷載；應(yīng)用等級(jí)：公路-II級(jí)。橋面寬度為9.0m。設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)；環(huán)境類別：Ⅰ類；本橋所屬區(qū)域設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度為0.1g，地震基本烈度為7度，橋梁抗震措施設(shè)防烈度為8度。1.2主要的技術(shù)指標(biāo)橋型布置：以先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板組成上部結(jié)構(gòu)；以柱式臺(tái)和樁基礎(chǔ)的形式構(gòu)成下部結(jié)構(gòu)；橋梁跨徑：橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m；計(jì)算跨徑19.6m，預(yù)制板長19.96m；橋面寬度：0.5m(欄桿)+8m＋0.5m(欄桿)=9m；設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅱ級(jí)；橋面縱坡：雙向0.5％；橋面橫坡：雙向1.5％。1.3設(shè)計(jì)相關(guān)材料主梁：C40預(yù)應(yīng)力混凝土，24.0kN/m3容重；3.25×104MPa彈性模量；空心板梁：C40混凝土，厚度90cm，容重24.0KN/m3；現(xiàn)澆鋪平層：C50防水混凝土，厚度10cm，容重25.0kN/m3；橋面鋪裝：瀝青混凝土，厚度6cm，容重23.0kN/m3；人群、欄桿：C40混凝土；鉸縫：C40現(xiàn)澆混凝土；普通鋼筋：HRB400；預(yù)應(yīng)力鋼筋束：Фs15.2；支座：矩形板式橡膠。1.4依據(jù)的設(shè)計(jì)規(guī)范

2上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式及尺寸所設(shè)計(jì)的橋面的凈空為9m（0.5m+8m＋0.5m）；采用C40預(yù)應(yīng)力混凝土空心板共八塊，邊跨空心板每塊的寬和高分別為149.5cm、90cm，中跨空心板每塊的寬和高均為90cm，空心板總長度9m。圖2.1和圖2.2顯示了本設(shè)計(jì)中的空心板相應(yīng)部分的尺寸。圖2.1邊跨空心板的截面相關(guān)尺寸(單位:cm)圖2.2中跨空心板的截面相關(guān)尺寸(單位:cm)

3毛截面的幾何性質(zhì)計(jì)算3.1邊跨空心板毛截面3.1.1面積A=90×481+(25+15)×50×3.1.2重心位置空心板底部受到毛截面全截面作用產(chǎn)生的靜距：S底部=89.5×90×45+10×10×5+5×10×5毛截面重心和底部的距離為：d=3.1.3鉸縫對(duì)自身重心軸的慣性矩(1)鉸縫毛截面面積A(2)鉸縫截面對(duì)底部求慣性矩S鉸縫對(duì)底部(3)鉸縫重心距底部距離d(4)則鉸縫對(duì)自身重心軸的慣性矩為I3.1.4毛截面對(duì)重心軸的慣性矩I邊=89.5×903.2中跨空心板毛截面3.2.1面積A=79×90+2×3.2.2重心位置空心板底部受到毛截面全截面作用產(chǎn)生的靜距：S中板對(duì)底部毛截面重心和底部的距離：d3.2.3對(duì)重心軸的慣性矩I中=3.3邊、中跨空心板截面抗扭剛度IT3.3.1將邊跨空心板截面簡化為單箱截面圖3.1邊板截面簡化圖（尺寸單位：cm)IT邊3.3.2將中跨空心板截面簡化為箱截面圖3.2中板截面簡化圖（尺寸單位：cm)I3.4毛截面幾何性質(zhì)計(jì)算結(jié)果表3.1毛截面各幾何性質(zhì)的計(jì)算結(jié)果截面邊跨(1號(hào)板、8號(hào)板）中跨（2、3、4、5、6、7號(hào)板）截面示意圖截面面積6298cm24667cm2抗彎慣矩6.186x106cm44.060×106cm4抗扭慣矩7.87×106cm47.60×106cm4形心y上值79.80cm45.36cm形心y下值10.20cm44.64cm邊板截面大，受力大，中板截面小，受力小。本設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算以中板為例進(jìn)行。

4產(chǎn)生的相關(guān)作用效應(yīng)4.1永久作用效應(yīng)4.1.1空心板的自重預(yù)制空心板的重力密度以24kN/m3為準(zhǔn)，則中板的自身重量為：g1中4.1.2橋面鋪裝的自重單側(cè)欄桿以6kN/m為準(zhǔn)，橋面鋪裝每延米所產(chǎn)生的重力如下：用10cm等厚度的C50防水混凝土：0.1×8×25=20kN/m用6cm等厚度的瀝青混凝土：0.06×8×23=11.04kN/m按各板平均分擔(dān)來考慮，每塊分擔(dān)每延米橋面鋪裝重力：g4.1.3鉸縫的自重采用C40混凝土，按24kN/mg空心板的總重力（每延米）g為：ggg=表4.1匯總了空心板的永久作用效應(yīng)計(jì)算結(jié)果：4.2可變作用效應(yīng)車道荷載以公路-Ⅱ級(jí)為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體的計(jì)算。對(duì)于均布荷載qk和集中荷載Pk，公路-Ⅱ級(jí)車道荷載車道均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，公路-Ⅰ級(jí)為qkⅠ=10.5kN/m，則公路qk集中荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)規(guī)定，Pk=180kN適用于計(jì)算跨徑在5m以下時(shí)；Pk=360kN適用于計(jì)算跨徑在50m及以上時(shí)；本橋的計(jì)算跨徑，5m<19.6m<50m，采用內(nèi)插法可求得。對(duì)公路-Ⅰ級(jí)車道剪力效應(yīng)計(jì)算，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值須公路-Ⅰ級(jí)車道荷載按下面圖4.1進(jìn)行插值法計(jì)算。圖4.1公路-Ⅰ級(jí)車道荷載插值示意圖計(jì)算彎矩時(shí)：公路-Ⅰ級(jí)：P公路-Ⅱ級(jí)：P計(jì)算剪力時(shí)：公路-Ⅰ級(jí)：P公路-Ⅱ級(jí)：P4.2.1沖擊系數(shù)與車道折減系數(shù)汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值與沖擊系數(shù)μ的乘積可得荷載沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)基頻f影響到μ。簡支板橋：f=πf與μ的關(guān)系，f=1.5Hz其中：主梁采用C40混凝土，EIl=19.6mmc因?yàn)?.5Hz<f<14Hz，所以可由下式計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)，μ=0.1767ln兩車道以上時(shí)，需要計(jì)算車道的折減，對(duì)于折減系數(shù)，三車道以0.78計(jì)算，但折減后應(yīng)大于兩車道時(shí)的布載。本設(shè)計(jì)按兩車道進(jìn)行計(jì)算，取最不利情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.2.2橫向分布系數(shù)空心板的荷載向分布系數(shù)需要根據(jù)不同的位置來通過不同的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。按鉸接縫板進(jìn)行計(jì)算主要應(yīng)用于空心板跨中和1/4處的位置。按杠桿法原理的計(jì)算則是針對(duì)空心板支點(diǎn)處。直線內(nèi)插法適用于對(duì)支點(diǎn)和1/4點(diǎn)之間系數(shù)值的計(jì)算。(1)車道荷載作用于空心板的跨中位置與1/4處位置時(shí)剛度系數(shù)γ：γ=π取中板的幾何特性，板寬b=1m計(jì)算跨徑l=19.6m抗彎慣矩I抗扭慣矩I代入上式得：γ=5.8×以上通過相關(guān)計(jì)算，得出了空心板的剛度系數(shù)。接下來需要查閱相關(guān)資料（《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊—梁橋》），來確定本設(shè)計(jì)中根據(jù)γ的求值，通過插值法所得到的空心板1號(hào)板-4號(hào)板的荷載橫向分布系數(shù)影響線的值，如表4.2所示。進(jìn)而繪制各空心板的橫向分布影響線，如圖4.2所示。然后按照最不利荷載情況來對(duì)橋梁布置荷載，得出最不利布載位置?？紤]到本設(shè)計(jì)中的橋梁兩側(cè)對(duì)稱，所以在總共8個(gè)空心板中，分別計(jì)算1-4號(hào)空心板的相關(guān)數(shù)值，即可由對(duì)稱的性質(zhì)來推斷整體情況。橋梁中各空心板的橫向分布影響線豎標(biāo)值如表4.3所示，計(jì)算公式為：m由表可以繪制出1號(hào)板-4號(hào)板的橫向分布影響線的大致形狀，如圖4.2所示：圖4.21~4號(hào)板的橫向分布影響線根據(jù)上表的數(shù)值來對(duì)各板橫向分布系數(shù)進(jìn)行計(jì)算：對(duì)1-4號(hào)空心板的各荷載橫向分布系數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，要按照以下公式：m1號(hào)板：m2號(hào)板：m3號(hào)板：m4號(hào)板：m表4.41-4號(hào)空心板的荷載橫向分布系數(shù)值荷載種類空心板編號(hào)1234m汽0.2900.2840.2790.268最不利位置位于1號(hào)板，則跨中和l/4處的荷載橫向分布系數(shù)應(yīng)取值為：m(2)車道荷載作用于支點(diǎn)處位置時(shí)需要應(yīng)用杠桿法計(jì)算該處的荷載橫向分布系數(shù)。1號(hào)板與8號(hào)板的支點(diǎn)承受情況如下圖4.3所示：圖4.31、8號(hào)板支點(diǎn)荷載橫向分布影響線及最不利布載（尺寸單位:m）該處荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算：m支點(diǎn)到1/4處位置通過內(nèi)插法進(jìn)行求值。表4.5顯示了不同位置的荷載橫向分布系數(shù)的數(shù)值匯總。4.2.3車道荷載效應(yīng)對(duì)空心板跨中位置及1/4位置截面所受到車道荷載而產(chǎn)生的彎矩與剪力作用，需要先確定空心板最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線，并使得均布荷載布滿于其上，而集中荷載則分布在相應(yīng)影響線的峰值位置。各截面的荷載作用效應(yīng)應(yīng)按照以下公式計(jì)算：S=(1+μ)?ξ?計(jì)算汽車荷載（集中荷載），在峰值位置進(jìn)行荷載布置的計(jì)算公式為：S其中：表4.6均布荷載與影響線面積項(xiàng)目截面位置公路-Ⅱ級(jí)均布荷載（KN/m)影響線面積(m2／m）影響線示意圖M7.875Ω=Q7.875Ω=M7.875Ω=Q7.875Ω=Q7.875Ω=(1)跨中截面：彎矩：M汽M汽M剪力：VVV(2)l/4截面：彎矩：MM剪力：VV(3)對(duì)于支點(diǎn)處位置的截面相關(guān)計(jì)算因?yàn)闄M向分布系數(shù)隨著空心板跨長的增長或縮短而相應(yīng)產(chǎn)生變化，所以需要使均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值在最不利作用效應(yīng)的同號(hào)影響線上布滿，而集中荷載需要布置在相應(yīng)影響線的峰值位置處。如圖4.4所示。圖4.4支點(diǎn)截面的剪力作用圖示（尺寸單位：cm）計(jì)算公式：Δa=y所以計(jì)沖擊：Vq均=VV不計(jì)沖擊：VVV4.3整體作用效應(yīng)組合情況橋梁整體作用效應(yīng)的組合，原則上需要分別對(duì)橋梁使用時(shí)所產(chǎn)生的承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。橋梁承載能力極限狀態(tài)下，整體作用效應(yīng)組合：γ正常使用極限狀態(tài)下，需要分別通過以下兩種方式進(jìn)行效應(yīng)組合：(1)作用頻遇組合：S(2)作用準(zhǔn)永久組合：S(3)根據(jù)相關(guān)規(guī)范，當(dāng)計(jì)算空心板構(gòu)件彈性階段的截面應(yīng)力時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合應(yīng)當(dāng)應(yīng)用于計(jì)算過程。S=求得以上各值后，選擇四種最不利效應(yīng)組合：作用頻遇組合，作用準(zhǔn)永久組合，標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合，承載能力極限狀態(tài)基本組合，如表4.8所示。表4.8作用效應(yīng)組合編號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面Mmax(kN?m）Vmax(kN)Mmax(kN?m)Vmax(kN)Vmax(kN?m)①第一期永久作用537.820.00403.3754.88109.76②第二期永久作用364.950.00273.7137.2474.48③總永久作用（=①+②）902.770.00677.0892.12184.24④可變作用（計(jì)沖擊）425.1742.87318.8869.23155.82⑤可變作用（不計(jì)沖擊）362.4636.55271.8459.02132.84⑥標(biāo)準(zhǔn)組合（=③+⑤）1265.2336.55948.92151.14317.08⑦頻遇組合（=③+0.7×④）1200.3930.01900.296140.58293.31⑧極限組合（=1.2×③+1.4×⑤）1590.7751.171193.07193.17407.06⑨準(zhǔn)永久組合（=③+0.4×④）1072.8417.15804.63119.81246.57

5鋼筋的設(shè)置計(jì)算5.1空心板中預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量本橋梁設(shè)計(jì)需要確保穩(wěn)定的整體承載能力、較好的抗裂性等條件，充分考慮橋梁的正常使用狀態(tài)和極限使用狀態(tài)下的橋梁安全性能，做好相關(guān)把控。在設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)于鋼筋的數(shù)量和鋼筋位置的確定尤為重要。在具體的設(shè)計(jì)上，一是要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)在最不利情況下的承載能力要求，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量及位置，二是要進(jìn)一步確定普通鋼筋的布置情況。本設(shè)計(jì)采用A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，其在作用的短期效應(yīng)組合狀況下，須滿足條件：σ而σσ其中：由σst-所以根據(jù)空心板正截面抗裂性要求，有效預(yù)加力的值應(yīng)當(dāng)為：Npe本橋梁設(shè)計(jì)中空心板采用C40混凝土，其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為：f根據(jù)表4.8可得，Msd=1666.71×106N·mm，空心板的毛截面換算面積：A=4667cm2=466700mm2W=假設(shè)αp=4cm，則ep=44.64-4=40.64cm=406.4mm，N所以計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積Ap：Ap由相關(guān)規(guī)定，需要保證σcon<0.75fpk，取E5.2預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置鋼絞線應(yīng)布置在預(yù)應(yīng)力空心板下緣，數(shù)量為12根1×7鋼絞線。具體布置情況如圖5.1。在鋼筋凈距大于等于25mm的前提下，設(shè)置3到5片鋼筋網(wǎng)。具體的設(shè)置位置應(yīng)位于空心板端部10倍預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑范圍內(nèi)。5.3普通鋼筋數(shù)量的估算及布置暫不考慮其他因素的影響，將空心板截面換算為等效工字形截面進(jìn)行計(jì)算：2?2則bk=28.34cm，hk=54.13cm。上翼板緣厚度：h下翼板緣厚度：h肋板厚度：b=換算的等效工字形截面的尺寸示意如圖5.2所示。對(duì)普通鋼筋進(jìn)行計(jì)算，先設(shè)受壓區(qū)的高度為X，而X≤hf設(shè)h0=h-αp=90-4=86cm=860mm，根據(jù)公式：γ由相關(guān)規(guī)定可知：γ0=1.1，fcd=18.4MPa，空心板跨中則18.4×990X即：X所以：X=86mm<hf故假設(shè)正確且滿足：X=86mm<ζbh0=0.55×860=473mm則中性軸位于翼緣板內(nèi)。根據(jù)下式進(jìn)行普通鋼筋面積的計(jì)算：A則普通鋼筋不需要進(jìn)行縱向配置。具體配置為：6根直徑為16mm的HRB400鋼筋，fsd=330MPa，Es=2×105MPa。按《公預(yù)規(guī)》，As≥0.3%bh0=0.003×423.2×860=1091.856mm2普通鋼筋以鋼筋6Ф16為例，有A具體布置情況為：在空心板下緣一排布置6Ф16型號(hào)的普通鋼筋，呈直線狀沿空心板跨長布置，鋼筋重心距離空心板下緣40mm（ɑs=40mm）。預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋布置如圖5.1圖5.1中板內(nèi)部預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋的布置位置（尺寸單位：cm）圖5.2換算所得等效工字形截面（尺寸單位：cm）

6換算截面幾何特性計(jì)算由前文可知，關(guān)于中板毛截面：面積A=4667cm2；重心軸到底部距離：d=44.64cm；對(duì)重心軸的慣性矩：I=4.06×106cm4。6.1總面積AΑAΑA則A6.2重心位置S01=d01y01xy01se01pe01s6.3慣性矩I0=I+A6.4彈性抵抗矩WW

7承載能力極限狀態(tài)計(jì)算7.1正截面抗彎承載力αh對(duì)截面類型進(jìn)行判斷：fsdf于是fX=于是X<hMud=通過以上計(jì)算可知，跨中截面抗彎承載力符合要求。7.2斜截面抗彎承載力7.2.1復(fù)核抗剪強(qiáng)度的上限、下限以距支點(diǎn)h/2處截面為例進(jìn)行計(jì)算。圖5.1顯示了截面尺寸及配筋情況。截面尺寸應(yīng)滿足r0V則有：γ0?0.51×1γ以上計(jì)算可以較好地說明：以相應(yīng)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，所取截面的抗剪承載力滿足相關(guān)要求。根據(jù)相關(guān)規(guī)定：1.25×0.5×1其中：α2－預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，考慮安全性，這里取α2=1.0；rVP=100ρ=ρsv—指的是所設(shè)計(jì)布置的箍筋的相應(yīng)配筋率，ρsvA則箍筋間距Sv的計(jì)算為Sv=取Sv=180mm，則ρS取Sv經(jīng)過綜合比較各種因素，考慮到諸多各種方面的影響，確定箍筋的布置情況，如圖7.1所示：圖7.1空心板箍筋布置圖（尺寸單位：cm）7.2.2斜截面抗剪承載力計(jì)算表7.1各截面的剪力組合值情況表截面位置x(mm)支點(diǎn)x=9800x=9350x=8750x=4790L/4x=4900剪力組合設(shè)計(jì)值Vd502.78481.20452.43340.21267.79(1)距支座中心h/2=450mm處截面，在空心板的預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋是直線配筋的情況下，截面的有效高度可認(rèn)為與跨中相同，即h0=860mm，等效工字形截面的肋寬b=423.2mm。因?yàn)閺澠鹦苯畈贿M(jìn)行設(shè)置，所以斜截面抗剪承載力：Vcs=其中，αP=100ρ=其中，Sv=100mm，Asv=157.08mm2,Vd=481.2kNρ所以有：Vcs=以上計(jì)算的結(jié)果能夠較好地標(biāo)明該處抗剪承載力符合條件。(2)距跨中截面x=8750mm處:此處，箍筋間距Sv=180mm,Vd=452.43kNρ則：Vcs=α滿足要求。(3)距跨中截面x=4790mm處Sv=250mm，Vd=340.21kNρ所以：Vcs=α滿足要求。

8預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算本橋采用先張法工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用12股直徑為15.2mm的鋼絞線，設(shè)計(jì)強(qiáng)度fpd=1260MPa，彈性模量Ep=1.95×105MPa，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa，控制應(yīng)力取σcon=0.7fpk=1302MPa。8.1錨具變形、回縮引起的應(yīng)力損失σl2σ8.2鋼筋與臺(tái)座間的溫差引起的應(yīng)力損失σl3設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絞線與臺(tái)座之間的最大溫差Δt=t2-tσl3σ8.3考慮預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失σl5σσ所以σ8.4混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失σl4先張法構(gòu)件：σl4其中：ασNσp0σ則σN根據(jù)前文對(duì)于空心板進(jìn)行的換算截面的面積計(jì)算結(jié)果，有：A0=481313mm2，I0=4.29×1010mm4，ep0=396.4mm，y0=396.4mme則σσ8.5考慮混凝土的收縮和徐變引起的應(yīng)力損失值σl6σρ＝αρ=iρps=1+eps2Σ由于收縮、徐變作用持續(xù)周期較長，所以在結(jié)構(gòu)存在自重的條件下，應(yīng)當(dāng)采用全部永久作用進(jìn)行計(jì)算。由表4.8，MGK=1256.20×106MPa，則在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：σl/4處截面：σ支點(diǎn)截面：σμ=99×2+90×2+π×62.5=574.25cm理論厚度h=εcs則由σl6算式：跨中：σl/4跨:σ支點(diǎn)：σ8.6預(yù)應(yīng)力損失組合σσσσσσσσσ

9正常使用極限狀態(tài)計(jì)算9.1正截面抗裂性驗(yàn)算σσpc是不考慮預(yù)應(yīng)力的損失的情況下的預(yù)加力σpcσNp0ep0σσ所以σst-σ能夠滿足相關(guān)規(guī)定對(duì)于橋梁構(gòu)件的要求。NM正溫差應(yīng)力：σ其中：表9.1溫度應(yīng)力編號(hào)單元面積Ay（mm２溫度ty單元面積Ay重心至換算截面重心距離e1594018.8+6.46463.6-60×2767255.18+6.46463.6-60-77.5×3114062.55.18+0436.6-60-77.5-Nt=M=-=-181374161.1N?mm=-1.81374×計(jì)算空心板的正溫差應(yīng)力：對(duì)于空心板板頂來考察：σt=-對(duì)于空心板板底來考察：σ預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處：σ普通鋼筋重心處：σ預(yù)應(yīng)力鋼絞線溫差應(yīng)力：σ普通鋼筋溫差應(yīng)力：σ反溫差應(yīng)力：按《公預(yù)規(guī)》，反溫差為正溫差乘以-0.5，則得反溫差應(yīng)力：對(duì)于空心板板頂來考察：σ對(duì)于空心板板底來考察：σ預(yù)應(yīng)力鋼絞線反溫差應(yīng)力：σ普通鋼筋反溫差應(yīng)力：σ壓應(yīng)力為正值，壓應(yīng)力為負(fù)值。設(shè)溫差頻遇系數(shù)為0.8，則考慮溫差應(yīng)力，在作用短期效應(yīng)組合下，梁底總拉應(yīng)力為：σ所以有：σst符合A類構(gòu)件條件的相關(guān)規(guī)定要求。在作用長期效應(yīng)組合下，梁底的總拉應(yīng)力為：σ所以有σ能夠滿足混凝土的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)條件。綜上所述，計(jì)入溫差應(yīng)力的影響，正截面抗裂性能夠在短期效應(yīng)組合及長期效應(yīng)組合下滿足要求。圖9.1空心板豎向溫度梯度（尺寸單位：cm）9.2斜截面抗裂性驗(yàn)算σ的要求。σ9.2.1正溫差應(yīng)力1-1纖維處：σ2-2纖維處：σ3-3纖維處：σ9.2.2反溫差應(yīng)力9.2.3主拉應(yīng)力σtp(1)1-1纖維處:VSτ=σNeσMS代表由于豎向荷載的作用所產(chǎn)生的彎矩值，以支點(diǎn)位置MS=0處計(jì)入正溫差效應(yīng)（以下簡稱為“正”）：σ計(jì)入反溫差效應(yīng)（以下簡稱為“反”）：σ主拉應(yīng)力：正：σ反：σ負(fù)值表示產(chǎn)生了拉應(yīng)力，對(duì)應(yīng)的數(shù)值即為拉應(yīng)力的值。正：σ反：σ符合要求。(2)2-2纖維處:VSτ=σMS代表由于豎向荷載的作用所產(chǎn)生的彎矩值，以支點(diǎn)位置MS=0正：σ反：σ主拉應(yīng)力：正：σ反：σ正：σ反：σ符合要求。(3)3-3纖維處:VSτ=σMS代表由于豎向荷載的作用所產(chǎn)生的彎矩值，以支點(diǎn)位置MS=0正：σ反：σ主拉應(yīng)力：正：σ反：σ滿足相關(guān)規(guī)定的具體要求。綜上所述，本設(shè)計(jì)的空心板滿足構(gòu)件斜截面抗裂性要求。

10主要變形計(jì)算10.1正常使用階段的撓度計(jì)算B恒載效應(yīng)產(chǎn)生的跨中撓度：f按短期荷載效應(yīng)產(chǎn)生的跨中撓度：f對(duì)于C40混凝土，撓度長期增長系數(shù)ηθ荷載短期效應(yīng)組合引起的長期撓度值：f恒載引起的長期撓度值：f所以在消除自重?fù)隙?，并加入ηθ的因素之后，在正常使用階段下，其產(chǎn)生的f以上計(jì)算可以較好地說明，空心板在正常使用階段所產(chǎn)生的撓度值是能夠滿足我國關(guān)于橋梁設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范的要求的。10.2預(yù)加力引起的反拱度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)置10.2.1預(yù)加力引起的反拱度計(jì)算(1)換算截面面積：Aαα所以有：A(2)換算截面重心位置的凈距為：S01'd(3)空心板換算截面所產(chǎn)生的慣性矩的計(jì)算：I0'(4)空心板換算截面所產(chǎn)生的的彈性抵抗矩的計(jì)算：換算截面下緣所產(chǎn)生的彈性抵抗矩值：w換算截面上緣所產(chǎn)生的彈性抵抗矩值：w(5)跨中反拱度的值：σNeMf本設(shè)計(jì)中對(duì)于空心板進(jìn)行截面換算所得的換算截面的相關(guān)幾何特性見表10.1。10.2.2預(yù)拱度的設(shè)置本設(shè)計(jì)中，fp=32.62mm<fQl=85.12mm?=fQI-fp

11持久狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算11.1跨中截面混凝土的法向壓應(yīng)力σkc在空心板截面未開裂的情況下，存在：σσpt=標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合M考慮板頂正溫差應(yīng)力σtσ滿足要求。11.2跨中內(nèi)部預(yù)應(yīng)力鋼絞線所產(chǎn)生的拉應(yīng)力σp的驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力鋼絞線所產(chǎn)生的拉應(yīng)力需要符合下式條件：σ預(yù)應(yīng)力鋼絞線重心處混凝土法向拉應(yīng)力：σkt所以可得截面處的有效預(yù)加應(yīng)力為：σ將溫差應(yīng)力考慮在計(jì)算過程之內(nèi)，其拉應(yīng)力值應(yīng)為：σ滿足要求。11.3斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算相關(guān)計(jì)算需滿足：σcpσ(1)1-1纖維處：VISτ計(jì)入正溫差效應(yīng)時(shí)（以下記為“正”）：σ計(jì)入反溫差效應(yīng)時(shí)（以下記為“反”）：σ于是1-1纖維處的主應(yīng)力為：正：σ反：σ由此σcp符合要求。(2)2-2纖維處：計(jì)算方法同上。τ正：σ反：σ于是2-2纖維處的主應(yīng)力為：正：σ反：σ由此σcp符合要求。(3)3-3纖維處：計(jì)算方法同上。τ正：σ反：σ于是3-3纖維處的主應(yīng)力為：正：σ反：σ由此σcp符合要求。所產(chǎn)生的最大主拉應(yīng)力值會(huì)發(fā)生在所編號(hào)的1-1纖維處，為σtp則在σtp≤0.5?ftk=0.5×2.4=1.2MPa的范圍，在σtp>0.5?fS其中各元素的含義：fsk——箍筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。箍筋型號(hào)采用HRB400型鋼筋，則其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為fAsv——前面箍筋為雙肢，直徑10mm，Ab——腹板寬度，b=423.2mm箍筋按該處計(jì)算來配置，采用HRB400鋼筋，四肢箍，直徑為10mm。則Asv=314.16S取Svρ由以上計(jì)算可以確定全截面的箍筋配置，即采用直徑為10mm的HRB400型號(hào)鋼筋，以四肢箍形式進(jìn)行布置。這樣的配置能夠同時(shí)滿足斜截面處的抗剪承載力的要求和所計(jì)算的主拉應(yīng)力的具體要求，使得橋梁整體設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性得到保證。

12短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算在短暫受力狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受彎情況的計(jì)算應(yīng)綜合考慮空心板構(gòu)件各個(gè)階段中的諸多因素，計(jì)算由各類荷載所導(dǎo)致的截面應(yīng)力。因而本橋梁設(shè)計(jì)需要在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線下分別對(duì)空心板的板底的壓應(yīng)力和板頂?shù)睦瓚?yīng)力分別進(jìn)行應(yīng)力值的相關(guān)計(jì)算。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到C35時(shí)，放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線，這時(shí)，空心板處于初始預(yù)加力及空心板自重共同作用下，計(jì)算空心板板頂、板底的法向應(yīng)力。對(duì)于C35型號(hào)的混凝土，E設(shè)計(jì)中的預(yù)應(yīng)力鋼絞線參數(shù)Ep=1.95×105MPaααAeI表10.1顯示了所得空心板截面的幾何特性放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，以空心板跨中、L/4跨和支點(diǎn)三個(gè)截面為例計(jì)算法向應(yīng)力。12.1跨中截面空心板的板底所產(chǎn)生的壓應(yīng)力：σ空心板的板頂所產(chǎn)生的拉應(yīng)力：σσp0=σNe所以板底產(chǎn)生的壓應(yīng)力計(jì)算為：σ板頂產(chǎn)生的拉應(yīng)力計(jì)算為：σ空心板跨中截面的自重彎矩M空心板下緣應(yīng)力（拉應(yīng)力）：σ空心板上緣應(yīng)力（壓應(yīng)力）：σ放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，下緣應(yīng)力：σ上緣應(yīng)力：σ跨中截面上下緣應(yīng)力均小于0.7?fck=0.7×23.4=16.38MPa12.2l4處截面σNe空心板板底所產(chǎn)生的壓應(yīng)力：σ空心板板頂所產(chǎn)生的拉應(yīng)力：σ空心板l4處截面板自重彎矩M空心板下緣應(yīng)力（拉應(yīng)力）：σ空心板上緣應(yīng)力（壓應(yīng)力）：σ放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，下緣應(yīng)力：σ上緣應(yīng)力：σ板上下緣應(yīng)力均小于0.7fck=16.38MPa12.3支點(diǎn)截面σNe空心板板底所產(chǎn)生的壓應(yīng)力σ空心板板頂所產(chǎn)生的拉應(yīng)力σ在支點(diǎn)截面處位置，空心板自身重量所產(chǎn)生的彎矩值為0，則空心板下緣應(yīng)力（壓應(yīng)力）：σ空心板上緣應(yīng)力（拉應(yīng)力）：σ空心板下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力σ下=8.63MPa<0.7?f其中，拉應(yīng)力的表示方式體現(xiàn)為負(fù)值，壓應(yīng)力的表示方式體現(xiàn)為正值。以絕對(duì)值表示拉應(yīng)力，則該處支點(diǎn)截面上緣所產(chǎn)生的拉應(yīng)力為σ上σρ=A采用14根直徑12mm的HRB400鋼筋，則As由此可見，這樣的布置能夠較好地滿足相關(guān)橋梁設(shè)計(jì)的規(guī)定要求。在具體布置上，鋼筋需要以均勻狀態(tài)分別布置在支點(diǎn)截面的上緣位置。圖12.1預(yù)拉區(qū)鋼筋的總體布置圖（尺寸單位：cm）

13關(guān)于最小配筋率的復(fù)核依據(jù)相關(guān)規(guī)定，橋梁設(shè)計(jì)中的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的最小配筋率值須滿足：MMγ=Wftk—是指橋梁設(shè)計(jì)中的混凝土軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于C40型號(hào)的混凝土，ftk的取值為2.4MPa。γ=所以有MM能夠較好地滿足橋梁設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定的具體要求。

14鉸縫計(jì)算14.1鉸縫剪力14.1.1鉸縫剪力影響線由上表可知，鉸縫所承受的最大剪力處于在4號(hào)板與5號(hào)板之間，V4板為最不利，現(xiàn)繪制出鉸縫V4剪力影響線，如圖14.1所示。圖14.1鉸縫V4剪力影響線及橫向最不利加載圖示（尺寸單位：cm）布置汽車荷載后，V4的橫向分布系數(shù)：m無人群荷載。14.1.2鉸縫剪力公路Ⅱ級(jí)車道中的均布荷載qk=7.875kN/m，沿著空心板縱向展開成半波正弦荷載形式，則有P空心板跨中峰值：P同樣把集中荷載PK沿著空心板縱向展開為半波正弦荷載，P空心板跨中峰值：P=對(duì)空心板鉸縫的剪力進(jìn)行計(jì)算：V則鉸縫剪力效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值為：Vd=1.2VG+1.4V14.2鉸縫抗剪強(qiáng)度按《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，混凝土構(gòu)件直接受剪時(shí)，γ式中Vd－橋梁空心板鉸縫的剪力預(yù)設(shè)值，Vd=39.94kN；γ0－橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)值，本設(shè)計(jì)中γ0=1.1；A－橋梁鉸縫受到剪力影響的截面面積大小，這里取鉸縫的截面面積A=126500mm2；fvd－是指混凝土抗剪強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值，鉸縫為C40型號(hào)的混凝土，相應(yīng)的指標(biāo)為fvd=2.48MPa；μf－摩擦系數(shù)，采用μf=0.7；Nk－與收到剪力的作用的截面相互垂直的壓力標(biāo)準(zhǔn)值，取值為Nk=0。那么γ0綜上所述，所計(jì)算的橋梁鉸縫抗剪強(qiáng)度承載力能夠滿足相關(guān)規(guī)定的數(shù)據(jù)要求。

15橋梁的支座相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算15.1支座的尺寸本設(shè)計(jì)采用矩形板式橡膠支座。選定平面尺寸為250mm×300mm×69mm，6層橡膠層總厚度為te=48mm，單層橡膠厚度tes=8mm；7層鋼板總厚度為21mm，單層鋼板厚度ts=3mm。所設(shè)計(jì)的支座形狀系數(shù)和抗壓彈性模量：S=E其中：Ge表示橋梁支座的剪變模量，在常溫情況下以Ge=1.0為例。以上計(jì)算結(jié)果表明，支座形狀系數(shù)S滿足5≤S=8.2≤12的條件，符合相關(guān)規(guī)定的要求。15.2板式橡膠支座橡膠層總厚度驗(yàn)算15.2.1從滿足剪切變形考慮(1)不計(jì)入制動(dòng)力時(shí)：根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，計(jì)算溫差ΔT=36℃。由上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算中，自重反力RGk=26.23×19.6=514.108kN溫度改變所引起的支座剪切變形△g為：Δg=由自重和汽車荷載反力引起的剪切變形為：Δ總剪切變形為：Δ2符合規(guī)定。(2)計(jì)入制動(dòng)力時(shí)：本橋梁設(shè)計(jì)的計(jì)算跨徑為19.6m，所以按公路-Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)設(shè)計(jì)車道荷載總重為：7.875×19.6+224.25=378.6kN，制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值：378.6×10%=37.86kN，而按照相關(guān)規(guī)定，必須保證能夠大于或等于90kN。此處取90kN作為總制動(dòng)力，8根梁共16個(gè)支座，水平力分配在每個(gè)支座上為：Fbk=90/16=5.625kN。則Δb=總剪切變形為：Δ1.43符合規(guī)定。15.2.2受壓穩(wěn)定性驗(yàn)算考慮到橡膠支座工作的穩(wěn)定性，橡膠片的總厚度還應(yīng)滿足：ll符合規(guī)定。板式橡膠支座的橡膠層的總厚度值能夠滿足相關(guān)規(guī)定的要求。15.3橋梁板式橡膠支座的豎向平均壓縮變形δc,m的值的相關(guān)驗(yàn)算δ求支座頂面的傾角θ由前面的計(jì)算可知公路Ⅱ級(jí)荷載下的跨中撓度f=20.96mm，由關(guān)系式f=θ=可得不計(jì)縱坡的轉(zhuǎn)角θ1：θ支座頂面由于直接承接梁底0.5%縱坡引起頂面坡角為θ2=0.005rad,則支座頂面的傾角為θ=θ符合規(guī)定。δc,m還應(yīng)滿足δ而δ合格。15.4驗(yàn)算板式橡膠支座加勁鋼板厚度ts一塊加勁鋼板上、下層橡膠層厚度均采用tes=8mm；加勁鋼采用屈服強(qiáng)度為235MPa的鋼板，其拉應(yīng)力限值取σst所以取ts=3mm滿足要求。15.5驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性(1)不考慮汽車的制動(dòng)情況進(jìn)行計(jì)算：μ?μ?1.4合格。(2)考慮汽車的制動(dòng)情況進(jìn)行計(jì)算：μμ?1.4以上計(jì)算結(jié)果表明支座的抗滑穩(wěn)定性符合相關(guān)要求，達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算所得結(jié)論：選定平面尺寸為250mm×300mm×69mm，6層橡膠層總厚度為te=48mm，單層橡膠厚度tes=8mm；7層鋼板總厚度為21mm，單層鋼板厚度ts=3mm的矩形板式橡膠支座，符合要求。

16下部結(jié)構(gòu)計(jì)算16.1下部結(jié)構(gòu)形式16.1.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造（前文已確定）16.1.2材料鋼筋設(shè)置：除蓋梁主筋采用HRB400型號(hào)鋼筋外，其他各處均采用HPB300型號(hào)鋼筋；混凝土型號(hào)：臺(tái)帽與鉆孔灌注樁均采用C30型號(hào)混凝土。橋臺(tái)的設(shè)計(jì)尺寸（相關(guān)具體尺寸如圖16.1所示）。16.1.3設(shè)計(jì)依據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）圖16.1橋臺(tái)設(shè)計(jì)圖示（尺寸單位：cm）16.2橋梁下部結(jié)構(gòu)中臺(tái)帽的相關(guān)計(jì)算16.2.1臺(tái)帽所受荷載(1)橋梁的上部結(jié)構(gòu)的永久荷載情況如表16.1所示。(2)臺(tái)帽自重及對(duì)其計(jì)算作用效應(yīng)結(jié)果如表16.2所示。圖16.2橋梁臺(tái)帽的自重計(jì)算結(jié)果圖示（尺寸單位：mm）計(jì)算可得蓋梁的側(cè)面積為A蓋=1.85m2，所以橋梁蓋梁恒載的自重荷載集度：q=1.85×24=44.4（kN/m）表16.2蓋梁自重效應(yīng)的相關(guān)計(jì)算結(jié)果各截面位置的編號(hào)自重荷載集度q

（kN/m）長度（m）彎矩M左（kN/m）彎矩M右（kN/m）剪力V左（kN）剪力V右（kN）1-144.41.30-37.52-37.52-57.72-57.722-244.40.50-71.93-161.84-79.92115.443-344.40.50-17.54-17.5497.6897.684-444.41.1063.0563.0548.8448.845-544.41.1089.9189.910.000.00注：蓋梁總重為44.4×9=399.6(kN)，故一根樁柱分擔(dān)的重力399.6/2=199.8(kN)(3)臺(tái)帽可變荷載效應(yīng)的相關(guān)計(jì)算①可變荷載橫向分布系數(shù)采用杠桿法：圖16.3單列汽車對(duì)稱布置情況下的可變荷載效應(yīng)的計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）ηηη圖16.4雙列汽車對(duì)稱布置情況下的可變荷載效應(yīng)的計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）ηηηη圖16.5單列汽車非對(duì)稱布置情況下的可變荷載效應(yīng)的計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）ηηηη圖16.6雙列汽車非對(duì)稱布置情況下的可變荷載效應(yīng)的計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）η1η2η3η4η5η匯總橫向分布系數(shù)列表，具體數(shù)據(jù)見表16.3：②支座最大反力圖16.7橋梁支座的反力影響線與汽車車輪布載分布示意圖（尺寸單位：mm）單車列：③各邊跨板可變荷載的反力計(jì)算見表16.4：表16.4各空心板的反力情況（單位：kN?m）序號(hào)非對(duì)稱布置情況對(duì)稱布置情況單列汽車布置情況R1166.850.00R233.370.00R3133.4866.74R40.00100.11R50.00100.11R60.0066.74R70.000.00R80.000.00雙列汽車布置情況R1166.850.00R233.37158.508R3133.4833.37R4150.165141.823R533.37141.823R6150.16533.37R70.00158.508R80.000.00因此，控制設(shè)計(jì)選取雙列汽車。④恒載、活載組合考慮沖擊系數(shù)1+μ=1.173，各梁荷載效應(yīng)組合見表16.5：表16.5橋梁支座的反力情況（單位：kN?m）編號(hào)0102030405荷載狀況恒載情況雙列汽車非對(duì)稱布置雙列汽車對(duì)稱布置1+21+31號(hào)梁R1268.27195.720.00463.98268.272號(hào)梁R2221.3539.14185.93260.49407.273號(hào)梁R3221.35156.5739.14377.92260.494號(hào)梁R4221.35176.14166.36397.49387.705號(hào)梁R5221.3539.14166.36260.49387.706號(hào)梁R6221.35176.1439.14397.49260.497號(hào)梁R7221.350.00185.93221.35407.278號(hào)梁R8268.270.000.00268.27268.27⑤樁反力計(jì)算圖16.8樁反力計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）表16.6樁反力計(jì)算荷載組合情況恒載非對(duì)稱對(duì)稱樁反力

N(kN)N1932.30567.57391.43N2932.30215.29391.4316.2.2臺(tái)帽所受內(nèi)力在上部結(jié)構(gòu)恒載及汽車活載的共同影響下，對(duì)蓋梁各截面所受內(nèi)力情況進(jìn)行計(jì)算：圖16.9下部結(jié)構(gòu)蓋梁截面的剪力影響示意圖（尺寸單位：mm）(1)臺(tái)帽所受剪力在上部結(jié)構(gòu)恒載與汽車活載作用組合下的臺(tái)帽各截面所受剪力如表16.7所示：表16.7上部結(jié)構(gòu)恒載、汽車活載剪力（右截面）計(jì)算表荷載組

合情況樁反力1-12-23-34-45-5NNVVVVVVVVV左V右上部結(jié)構(gòu)的恒載作用值932.30932.30-268.265-268.265-268.265664.04442.69442.69221.35221.350.000.00非對(duì)稱567.57215.29-195.715-195.715-195.715371.86332.72332.72176.14176.140.000.00對(duì)稱391.43391.43000391.43205.50205.50166.36166.360.000.00(2)臺(tái)帽所受彎矩在上部結(jié)構(gòu)恒載與汽車活載作用組合下的臺(tái)帽各截面所受彎矩可由下表16.8來表示：表16.8臺(tái)帽各截面在恒載、活載作用組合下的彎矩計(jì)算表（單位:kN?m）荷載組

合情況柱樁的不平衡力矩1-12-23-34-45-5M1N1M左M右M左M右M左M右M左M右M左M右上部結(jié)構(gòu)的恒載作用值-548.40932.30-80.4795-80.4795-115.64-664.0451.0051.00422.60422.60582.23582.23非對(duì)稱-394.22567.57-58.7145-58.7145-114.64-508.8617.6117.61301.40301.40426.66426.66對(duì)稱-258.22391.4300-113.64-371.86139.94139.94350.33350.33450.15450.15注：不平衡力矩的正值表示樁內(nèi)側(cè)受到拉應(yīng)力。(3)臺(tái)帽所受內(nèi)力的總匯情況表16.9臺(tái)帽所受內(nèi)力的總匯情況臺(tái)帽截面的位置所受恒載情況汽車荷載情況橋梁承載能力極限狀態(tài)下的基本組合值上部結(jié)構(gòu)恒載蓋梁恒載合計(jì)值1-1V左-57.72-268.27-325.99-195.72-743.47右-57.72-268.27-325.99-195.72-743.47M-37.52-80.48-118.00-58.71-247.292-2V左-79.92-268.27-348.19-195.72-770.11右115.44664.04779.48391.431609.95M-71.93-115.64-114.64-114.64-343.923-3V左97.68442.69332.72332.72998.16右97.68442.69332.72332.72998.16M-17.5451.00139.94139.94419.824-4V左48.84221.35301.40176.14678.73右48.84221.35301.40176.14678.73M63.05422.60485.65350.331213.375-5V左0.000.000.000.000.00右0.000.000.000.000.00M89.91582.23672.14450.151616.84注：彎矩M單位：kN?m，剪力V單位：kN，汽車沖擊系數(shù)為1.41316.2.3截面的配筋設(shè)計(jì)與截面內(nèi)力驗(yàn)算(1)正截面的抗彎承載力γf通過對(duì)承受最大彎矩的截面（截面5-5）進(jìn)行計(jì)算，從而確定鋼筋的布置數(shù)量：因?yàn)?616.84×1所以有x=91.5mm＜A所以可以得出結(jié)論，選用Φ22型號(hào)的鋼筋，具體鋼筋根數(shù)的計(jì)算為As=5356.9對(duì)配筋率進(jìn)行計(jì)算：ρ=實(shí)際承載力：Mu=f由以上相關(guān)的計(jì)算可知，無論是臺(tái)帽正截面承載能力，還是鋼筋的配筋率，均滿足混凝土橋梁設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。(2)斜截面的抗剪承載力通過表格16.9的數(shù)據(jù)，0.33×1所以蓋梁中各截面的尺寸符合相關(guān)要求，對(duì)于2-2截面，γα1=0.9，fsv=330MPa，Asv=2×113.1=226.2（mm2），sv=100mmρp=100所以0.5×10-4能夠滿足相關(guān)規(guī)定的具體要求。所以可以在支點(diǎn)截面進(jìn)行配箍的計(jì)算，在跨中截面內(nèi)進(jìn)行配箍的構(gòu)造。(3)斜截面抗彎承載力16.3橋梁設(shè)計(jì)中橋臺(tái)樁基的具體計(jì)算16.3.1橋臺(tái)樁基所受荷載的具體計(jì)算圖16.10橋臺(tái)樁基計(jì)算示意圖（尺寸單位：mm）（1）每一根樁承受的豎向荷載①由橋梁上部結(jié)構(gòu)作用所產(chǎn)生的恒載：P②由臺(tái)帽恒載作用產(chǎn)生的反力：N③恒載作用于樁基時(shí)所產(chǎn)生的反力：P④灌注樁的每延米的自重：q（2）由于可變荷載作用所產(chǎn)生的反力①汽車荷載產(chǎn)生的反力P②汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力T=故T=90kN，支座中心為其作用點(diǎn)，距樁頂端1.1m。對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?.5×1.1=0.55m（3）相關(guān)外力組合作用于樁頂時(shí)的值：NH=90kNM=（P恒16.3.2采用樁長的計(jì)算假設(shè)土層單一，樁長在灌注樁最大沖刷線以下為h，則N則N=1而樁底產(chǎn)生的最大垂直向應(yīng)力：N也就是1562.92+11.78所以h=23m以h=30m進(jìn)行計(jì)算，通過反求上式可得結(jié)果：N因此所采用的樁的軸向承載力能夠較好地符合相關(guān)規(guī)定。16.3.3樁所受內(nèi)力的相關(guān)計(jì)算（1）計(jì)算寬度b（2）變形系數(shù)α=其中，m=5×103kN/m4EI=0.0491×對(duì)于承受彎矩的相關(guān)構(gòu)件：EI=0.67所以：α=αh=0.411×27=11.1＞2.5所以可以以彈性樁為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。（3）樁身截面所承受彎矩與水平壓應(yīng)力（地面以下z深度處）地面樁頂承受的外力：N0①樁身彎矩MAm、Bm為無量綱系數(shù)，由表得。②樁身所受水平壓應(yīng)力σcxσz表示換算深度，z-=αz。相關(guān)結(jié)果見表16.11。αHα16.3.4樁身的配筋設(shè)計(jì)與承載力檢驗(yàn)圖16.11本設(shè)計(jì)中橋臺(tái)樁基的配筋設(shè)計(jì)示意圖z=1.946m處產(chǎn)生最大彎矩，內(nèi)力值為M=461.757kN?m，N=1561.92+qz-12ρ=樁換算面積：A0換算截面模量：Wleζζη=1+所以ηγ0.9φf可以符合相關(guān)規(guī)定。由于g=0.9，ρ=0.0077，fcd=13.8MPa因而ηe0=當(dāng)ξ=0.57時(shí)，6900B+1143.45D查表有A=1.3950，B=0.6589，C=0.3444，D=1.8381。