第第.7主梁端部的局部承壓驗(yàn)算與主梁變形驗(yàn)算 1.7.1驗(yàn)算承壓區(qū)的截面尺寸由《公預(yù)規(guī)》可知：配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件，其局部受壓區(qū)截面尺寸應(yīng)滿足：本設(shè)計(jì)采用夾片式錨具，該錨具的墊板與其后的喇叭管連成整體，如圖1.19所示。錨墊板尺寸為210mm×210mm，喇叭管尾端接內(nèi)徑70mm的波紋管。根據(jù)錨具的布置情況（見(jiàn)圖1.20），取最不利的1號(hào)（或2號(hào)）鋼束進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。根據(jù)《公路橋規(guī)》對(duì)局部承壓計(jì)算底面積取“同心、對(duì)稱”原則，這里取N1（N2）的局部承壓計(jì)算底面為的矩形。則：由此可知，主梁局部受壓區(qū)尺寸滿足規(guī)范要求。圖1.19帶喇叭管的夾片錨錨固體系（尺寸單位：mm）圖1.20梁端混凝土局部承壓（尺寸單位：mm）1.7.2局部抗壓承載力驗(yàn)算由《公預(yù)規(guī)》可知：對(duì)錨下設(shè)置間接鋼筋的局部承壓構(gòu)件，需進(jìn)行局部抗壓承載力驗(yàn)算，公式如下：式中：—當(dāng)時(shí)，應(yīng)??；本設(shè)計(jì)采用的間接鋼筋為HRB400的螺旋形鋼筋，，直徑12mm，間距s=50mm（《公預(yù)規(guī)》圖5.7.2推薦為30～80mm），螺旋筋鋼筋中心直徑200mm。則：所以本橋主梁端部的局部承壓滿足規(guī)范要求。1.7.3主梁變形驗(yàn)算（1）預(yù)加力引起的跨中反拱度計(jì)算 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.4條，計(jì)算預(yù)加力引起的反拱度值時(shí)，剛度采用，計(jì)算公式：式中：————圖1.21示出了反拱度的計(jì)算圖式，其中圖繪在圖1.21b）圖內(nèi)（只示出左半部分）。設(shè)圖的面積及其形心至跨中的距離分別為A和d，并將它劃分為六個(gè)規(guī)則圖形，分塊面積及形心位置為和，計(jì)算公式均列入表1.62內(nèi)。圖1.21反拱度計(jì)算圖式分塊面積及形心位置的計(jì)算表1.62分塊面積Ai（cm2）形心位置di（cm）形心處的值（cm）矩形1矩形2三角形3矩形4三角形5弓形6半個(gè)Mv圖注：h1為錨固點(diǎn)截面鋼束重心到凈軸的豎直距離（見(jiàn)圖1.21），h2為彎起結(jié)束點(diǎn)到錨固點(diǎn)的豎直距離，h3為鋼束起彎點(diǎn)到凈軸的豎直距離；為鋼束起彎角。上述積分按圖乘法計(jì)算，即單束反拱度，具體計(jì)算見(jiàn)表1.63所示跨中反拱度：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.4條，考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的影響，預(yù)應(yīng)力引起的反拱值應(yīng)乘以長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)2.0，即：各束引起的反拱度計(jì)算表表1.63計(jì)算數(shù)據(jù)ynx=114.07cmIo=30072094.77cm4Ec=3.45×104MPa分塊項(xiàng)目項(xiàng)目目目項(xiàng)目項(xiàng)目束號(hào)N1N2N3N4N5N6cm79.0744.07-5.93-40.93cm105.0794.57105.0794.57cm12.1912.1925.8825.88cm950.66545.84523.46390.72cm225.79626.32646.55756.69cm325.04725.57743.14853.28cm1852.735139.632498.082923.62rad0.1221730.1221730.2617993880.2617993880.1218690.1218690.2588190450.2588190450.0610490.0610490.1305261920.130526192矩形1cm224717.1627564.9258104.0652942.56cm475.33272.92261.73195.36cm311748807.667523017.96615207574.6210342858.52矩形2cm2100869.59956031.0387-7510.938-50916.92cm637.85635.705633.3622cm364339673.7235619211.46-475667724續(xù)上表分塊項(xiàng)目項(xiàng)目目目項(xiàng)目項(xiàng)目束號(hào)N1N2N3N4N5N6三角形3cm2604.93604.931249.871249.87cm1209.531205.241202.211179.61cm3731683729087.851502602.0461474354.984矩形4cm22752.387634.8416732.71419583.137cm1063.555859846.735769.065cm32927307.5116558327.5614168174.5915060705.26三角形5cm21559.0811997.1623683.1341474.18cm1025.92754.61738.98642.95cm31599496.5519053216.89817501280.4626665824.03弓形6cm2521.764015.29299.2712737.32cm1063.53858.96847.85770.37cm3554907.41283448897.7387884400.8299812449.21My圖cm2131024.909107848.0887101558.10677070.147cm624.86583.52507.17411.13cm650.84687.89759.43832.870.1kN8070.888523.228745.138244.747506.527366.52cm1.331.401.251.181.120.91（2）荷載引起的跨中撓度的計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.2條，全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的剛度采用，則恒載效應(yīng)產(chǎn)生的跨中撓度可近似按下列公式計(jì)算：短期荷載效應(yīng)組合產(chǎn)生的跨中撓度可近似按下列公式計(jì)算：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.5.3條，受彎構(gòu)件在使用階段的撓度應(yīng)考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)的影響，即按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的撓度值，乘以撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)，對(duì)C50混凝土，，則荷載短期效應(yīng)組合引起的長(zhǎng)期撓度值為：由恒載引起的長(zhǎng)期撓度值為：（3）結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算由《公預(yù)規(guī)》可知：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后梁的最大撓度不應(yīng)超過(guò)計(jì)算結(jié)構(gòu)的1/600，即：滿足規(guī)范要求。（4）預(yù)拱度的設(shè)置由《公預(yù)規(guī)》可知：當(dāng)預(yù)加力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度。本橋中，預(yù)加力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值為14.38cm，大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值6.726cm，滿足規(guī)范要求，可不設(shè)置預(yù)拱度。1.8橫隔梁計(jì)算1.8.1跨中橫隔梁上可變作用的確定由《橋規(guī)》可知：橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載計(jì)算采用車輛荷載，圖1.22示出跨中橫隔梁縱向的最不利荷載位置。圖1.22跨中橫隔梁的受載圖式（單位：mm）縱向車輪的計(jì)算荷載為：受力影響線的面積：1.8.2跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線對(duì)于圖1.23所示的跨中橫隔梁，本橋取A、B兩個(gè)截面計(jì)算橫隔梁的彎矩，取1號(hào)梁右和2號(hào)梁右截面計(jì)算剪力。下面作出相應(yīng)的作用效應(yīng)影響線。（1）繪制彎矩影響線1）計(jì)算公式如圖1.23a）所示，在橋梁跨中當(dāng)單位荷載P=1作用在j號(hào)梁軸上時(shí)，i號(hào)所受的作用為豎向力（考慮主梁抗扭），因此，由平衡條件就可以寫出A截面的彎矩計(jì)算公式：截面A左側(cè)：截面A右側(cè)：2）計(jì)算彎矩影響線值在表1-6中已得到：A截面的彎矩MA影響線計(jì)算如下：P=1作用在1號(hào)梁軸上時(shí)：P=1作用在4號(hào)梁軸上時(shí)：P=1作用在5號(hào)梁軸上時(shí)：根據(jù)上述三點(diǎn)坐標(biāo)和A截面的位置，便可繪出MA的影響線如圖1.23b）所示。同理，MB影響線可計(jì)算如下：繪出MB的影響線如圖1.23c）所示。（2）繪制剪力影響線1）1號(hào)主梁右截面的剪力影響線計(jì)算：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)：繪成的影響線如圖1.23d）所示。2）2號(hào)主梁右截面的剪力影響線計(jì)算：P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)：如P=1作用在3號(hào)梁軸上時(shí)：同理： P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)：繪成的影響線如圖1.23e）所示。1.8.3計(jì)算截面作用效應(yīng)計(jì)算公式：可變作用車輛在相應(yīng)影響線上最不利位置加載見(jiàn)圖1.23所示，截面作用效應(yīng)的計(jì)算均列入表1.64內(nèi)。圖1.23橫隔梁作用效應(yīng)影響線圖（尺寸單位：mm）橫隔梁截面作用效應(yīng)計(jì)算表表1.64汽車P0（kN）115.983MA(kN·m)ηi0.14851.23220.79420.1878二車道MA356.24MB(kN·m)ηi-0.9645-0.19940.25725-0.7355MB汽-247.60V1右(kN)ηi0.580.4460.3490.214二車道V1右汽239.59V2右(kN)ηi0.6850.44640.27410.0355二車道V2右汽217.27荷載組合組合IMAmax(kN·m)0+1.4×356.24=498.736MBmax(kN·m)0+1.4×(-247.60)=-346.64V(kN)0+1.4×217.27=304.1781.8.4計(jì)算截面配筋圖1.24和圖1.25分別表示橫隔梁正彎矩配筋（622布置在下緣）和負(fù)彎矩配筋（420布置在上緣），并且示出配筋計(jì)算的相應(yīng)截面。剪力鋼筋選用間距為20cm的28的雙肢箍筋。經(jīng)過(guò)橫隔梁正截面和斜截面承載能力驗(yàn)算，上述配筋均能滿足規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。1.9行車道板計(jì)算考慮主梁翼緣板內(nèi)的鋼筋是連續(xù)的，故行車道板可按懸臂板（邊板）和兩端固結(jié)的連續(xù)板（中梁）兩種情況來(lái)計(jì)算。1.9.1計(jì)算懸臂板的荷載效應(yīng)因?yàn)閷捒绫却笥?，故屬于單向板，則懸臂長(zhǎng)度為0.875m。（1）永久作用1）主梁架設(shè)完畢橋面板可看成70cm長(zhǎng)的單向懸臂板，計(jì)算圖示見(jiàn)1.26b）。懸臂根部一期永久作用效應(yīng)為：彎矩：剪力：2）成橋后橋面現(xiàn)澆部分完成后，施工二期永久作用，此時(shí)橋面板可看成凈跨徑為0.91m的懸臂單向板，計(jì)算圖式如圖1.26c）所示。圖中：為現(xiàn)澆部分懸臂板自重；，為8cm的混凝土墊層和10cm的瀝青面層；，為防護(hù)欄重力。計(jì)算二期永久作用效應(yīng)如下：彎矩：剪力：3）總永久作用效應(yīng)綜上，懸臂根部的永久作用效應(yīng)為：彎矩：剪力：（2）承載能力極限狀態(tài)作用基本組合1.9.2連續(xù)板荷載效應(yīng)計(jì)算橋面現(xiàn)澆部分完成后的梁肋間的行車道板，行車道板實(shí)質(zhì)上是一系列彈性支承上的多跨連續(xù)板。目前，通常采用較簡(jiǎn)便的近似方法進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于彎矩，先計(jì)算出一個(gè)跨度相同的簡(jiǎn)支板在永久作用和活載作用下的跨中彎矩M0，再乘以偏安全的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)加以修正，以求得支點(diǎn)處和跨中截面的設(shè)計(jì)彎矩。彎矩修正系數(shù)可視板厚t與梁肋高度h的比值來(lái)選用。本設(shè)計(jì)，取跨中彎矩：；支點(diǎn)彎矩。對(duì)于剪力，認(rèn)為簡(jiǎn)支板的支點(diǎn)剪力即為連續(xù)板的支點(diǎn)剪力。下面分別計(jì)算連續(xù)板的跨中和支點(diǎn)作用效應(yīng)值。（1）永久作用1）主梁架設(shè)完畢橋面板可看成70cm長(zhǎng)的懸臂單向板，計(jì)算圖式見(jiàn)圖1.26b），其根部一期永久作用效應(yīng)為：彎矩：剪力：2）成橋后先計(jì)算簡(jiǎn)支板的跨中彎矩和支點(diǎn)剪力值。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》4.1.2條，梁肋間的板，其計(jì)算跨徑按下列規(guī)定取用：計(jì)算彎矩時(shí)，，但不大于；本設(shè)計(jì)：計(jì)算剪力時(shí)，；本設(shè)計(jì)：。計(jì)算圖式見(jiàn)圖1.27。圖1.27簡(jiǎn)支板一期永久作用計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）圖1.27中：，為現(xiàn)澆部分橋面板自重為現(xiàn)澆部分橋面板自重，是二期永久作用，包括8cm的混凝土墊層和10cm的瀝青面層。則有簡(jiǎn)支板二期永久作用跨中彎矩及支點(diǎn)剪力為：3）總永久作用效應(yīng)綜上所述，支點(diǎn)斷面永久作用彎矩為：支點(diǎn)斷面永久作用剪力為：跨中斷面永久作用彎矩為：（2）可變作用由《橋規(guī)》可知：后輪著地寬度b1及長(zhǎng)度a1為：，平行于板的跨徑方向的荷載分布寬度：1）車輪位于板跨徑中部垂直于板的跨徑方向的荷載分布寬度：取，又由于故此時(shí)兩個(gè)后輪的有效分布寬度未發(fā)生重疊，則取。2）車輪位于板的支承處垂直于板的跨徑方向荷載的有效分布寬度：3）車輪在板的支承附近，距支點(diǎn)距離為時(shí)垂直于板的跨徑方向荷載的有效分布寬度：a的分布圖見(jiàn)1.28。簡(jiǎn)支板跨中最大可變作用（汽車）的彎矩為：計(jì)算支點(diǎn)剪力時(shí)，可變作用應(yīng)盡量靠近梁肋邊緣布置?？紤]了相應(yīng)的有效工作寬度后，每米板寬承受的分布荷載如圖1-28所示，支點(diǎn)剪力的計(jì)算公式為：其中：代入得：綜上，連續(xù)板可變作用（汽車）效應(yīng)如下：支點(diǎn)斷面彎矩：