橋梁上部結(jié)構(gòu)計(jì)算

1、第2章 橋梁上部結(jié)構(gòu)計(jì)算2.1 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置2.1.1 設(shè)計(jì)資料1橋梁跨徑橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：30m（墩中心距離）主梁全長(zhǎng)：29.96m計(jì)算跨徑：28.9m橋面凈空：凈11m+20.5m=12m2設(shè)計(jì)荷載公路-級(jí)，每側(cè)人行柱、防撞欄重力作用分別為和。3材料及工藝混凝土：主梁采用C50，欄桿及橋面鋪裝采用C30。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用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 D622004）的12.7鋼絞線，每束7根，全梁配6束，=1860Mpa。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的采用HRB335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、外徑77mm的預(yù)

2、埋波紋管和夾片錨具。4設(shè)計(jì)依據(jù)（1）交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003），簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)；（2）交通部頒公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004），簡(jiǎn)稱橋規(guī)（3）交通部頒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 D622004），簡(jiǎn)稱公預(yù)規(guī)。5基本計(jì)算數(shù)據(jù)(見表2-1)表2-1 基本計(jì)算數(shù)據(jù)名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)混凝土立方強(qiáng)度彈性模量軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力容許拉應(yīng)力持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合容許壓應(yīng)力容許主壓應(yīng)力短期效應(yīng)組合容許拉應(yīng)力容許主拉應(yīng)力鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度最大控制應(yīng)力持久狀態(tài)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)荷載組合料重度

3、鋼筋混凝土瀝青混凝土鋼絞線鋼筋與混凝土的彈性模量比無量綱2.1.2 橫截面布置1主梁間距與主梁片數(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，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。由于本設(shè)計(jì)橋面凈空為17.5m,主梁翼板寬度為2500mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、吊裝階段的小截面(bi=1600mm)和運(yùn)營(yíng)階段的大截面(bi=2500mm)。凈14m+21.75m的橋?qū)掃x用七片主梁，如圖2.1所示。圖2.1 結(jié)構(gòu)尺寸圖（尺寸單位：mm）2主梁跨中截面主要尺寸擬定1)

4、主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在1/181/19。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本設(shè)計(jì)取用1600mm的主梁高度是比較合適的。2) 主梁截面細(xì)部尺寸T梁翼板的厚度主要取決與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時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。本設(shè)計(jì)預(yù)制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm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，腹板的厚度一般由布置孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本設(shè)計(jì)腹板

5、厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼筋束的需要確定，設(shè)計(jì)表明，馬蹄面積占截面總面積的為合適。本設(shè)計(jì)將鋼束按二層布置，一層最多排三束，同時(shí)還根據(jù)公預(yù)規(guī)9.4.9條對(duì)鋼束凈距的要求，初擬馬蹄寬度為550mm，高度250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度150mm，以減小局部應(yīng)力。按照以上擬訂的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁跨中截面圖（見圖2.2）。圖2.2 跨中截面尺寸圖（單位mm）3) 計(jì)算截面幾何特性將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計(jì)算見表2-2。表2-2 跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積/cm分塊面積形心至上緣距離/cm分塊面積對(duì)上緣靜距/cm3分塊面積

6、的自身慣矩/cm4=-/cm分塊面積對(duì)截面形心的慣矩 /cm4=+/cm4(1)(2)(3)=(1)(2)(4)(5)(6)=(1)(5)(7)=(4)(6)大毛截面翼板38408307208192059.46.74.74腹板328098.33-30.54.448.78三角托5401910260243048.46.664.66下三角300173.351999.96666.667-105.87.639.31馬蹄100019033333.333-122.54.6.98960.9.43小毛截面翼板272082176058026.66767.95.8.47腹板328098.33-22.05.2.533

7、三角托5401910260243056.95.35.35下三角300173.351999.96666.667-97.383.607.274馬蹄100019033333.333-114.05.5.837840.9.46注：大毛截面形心至上緣距離： 小毛截面形心至上緣距離： 4) 檢驗(yàn)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)：表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。2.1.3 橫截面延跨長(zhǎng)的變化如圖1.1所示，本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的T梁翼板厚度沿跨長(zhǎng)不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，在距梁端1980mm范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬

8、蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從四分點(diǎn)附近（第一道橫隔梁處）開始向支點(diǎn)逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時(shí)腹板寬度亦開始變化。2.1.2 橫隔梁的設(shè)置模型試驗(yàn)結(jié)果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則直線在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)計(jì)一道中橫隔梁；當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多橫隔梁。本設(shè)計(jì)在橋梁中點(diǎn)和四分點(diǎn)，支點(diǎn)處設(shè)置五道橫隔梁，其間距為6.0m。端橫隔梁的高度與主梁高度相同，厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁高度為1450mm，厚度為上部180mm，下部160mm，詳見圖2.1所示。2.2主梁的作用效應(yīng)計(jì)算根據(jù)上述梁

9、跨結(jié)構(gòu)縱橫截面的布置，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算，可分別求得各主梁控制截面（一般去跨中、四分點(diǎn)和支點(diǎn)截面）的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，然后再進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合。本設(shè)計(jì)以邊主梁作用效應(yīng)計(jì)算為例。2.2.1 永久作用效應(yīng)計(jì)算1永久作用集度(1) 預(yù)制梁自重跨中截面段主梁自重（四分點(diǎn)截面至跨中截面，長(zhǎng)6.0m）馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長(zhǎng)4.5m） 支點(diǎn)段梁的自重（長(zhǎng)1.98m）邊主梁的橫隔梁中橫隔梁體積：端橫隔梁體積：故半跨內(nèi)橫梁重力為:預(yù)制梁永久作用集度(2) 二期永久作用現(xiàn)澆T梁翼板集度邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：一片邊梁現(xiàn)

10、澆部分橫隔梁載荷集度：鋪裝4cm瀝青混凝土：8cm防水混凝土：若將橋面鋪裝均攤給七片主梁，則：欄桿若兩側(cè)人行欄、防撞欄均攤給五片主梁，則：邊梁二期永久作用集度2.永久作用效應(yīng)如圖1.4所示，設(shè)為計(jì)算截面離左支座的距離，并令。主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為： (2-1) (2-2)圖2.3 永久作用效應(yīng)計(jì)算圖永久作用計(jì)算見表2-3。表2-3 1號(hào)梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)一期彎矩2488.931866.690剪力 /kN0172.24344.49二期彎矩 1312.32984.240剪力 /kN090.82181.642.2.2 可變作用效應(yīng)計(jì)算（G-M法）1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按橋

11、規(guī)4.3.2條規(guī)定，結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻。簡(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式估算：其中：根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60-2004）中第4.3.2條之5，當(dāng)時(shí)，可計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：按按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60-2004）中第4.3.2條之5，當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，需進(jìn)行車道折減，三車道22%，四車道折減33%，但折減后不得小用兩行車隊(duì)布載的計(jì)算結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)按四車道設(shè)計(jì)，在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí)需進(jìn)行車道折減，即=0.67。2計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算主梁抗扭慣性矩對(duì)于T形梁截面，抗扭慣性矩可近似的按下式計(jì)算： （2-3）式中：，相應(yīng)為單個(gè)矩形截

12、面的寬度和高度；矩形截面抗扭剛度系數(shù)；梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。對(duì)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2.4示出了的計(jì)算圖示，的計(jì)算見表2-4。圖2.4 計(jì)算圖示（單位mm）表2-4 計(jì)算表分塊名稱bi /cmti /cm /m4翼緣板24018.450.07695.0238腹板151.55200.13200.30533.7015馬蹄50300.6000020902.831511.5468單位寬度抗彎及抗扭慣矩：橫梁抗彎及抗扭慣矩翼板有效寬度計(jì)算（如圖2.5）圖 2.5 計(jì)算圖示橫梁長(zhǎng)度取為兩邊主梁的軸線間距，即： 根據(jù)土木工程手冊(cè)比值表，求的=0.5503，所以

13、： 求橫隔梁截面重心位置：橫梁的抗彎和抗扭慣矩和：表2-5 矩形截面抗扭剛度系數(shù)C表 t/b10.90.80.70.60.5c0.1410.1550.1710.1890.2090.229t/b0.40.30.20.10.1c0.250.270.2910.3121/3根據(jù)表2-5，查表可得取。根據(jù)表1-5，查表可得取。故：?jiǎn)挝豢箯澕翱古T矩和： 計(jì)算抗彎參數(shù)和抗扭參數(shù)式中：橋?qū)挼囊话?計(jì)算跨徑。 計(jì)算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)已知，查G-M圖表可得表2-6中數(shù)值。表2-6 G-M法計(jì)算表梁位荷載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B校核K100.930.971.001.031

14、.051.031.000.970.937.98 B/41.051.051.061.061.020.980.950.890.847.96 B/21.211.171.131.061.000.940.880.810.767.98 3B/41.401.291.191.070.970.870.790.730.707.96 B1.621.401.231.070.930.840.750.690.628.03 K000.840.920.991.120.141.120.990.920.847.04 B/41.671.511.351.241.060.880.630.40.198.00 B/22.522.181.7

15、61.380.990.650.23-0.20-0.488.01 3B/43.322.742.101.510.930.40-0.18-0.60-1.128.00 B4.103.402.441.660.840.20-0.54-1.14-1.788.02 用內(nèi)插法求實(shí)際梁位處K1和K0值，實(shí)際梁位與表列梁位的關(guān)系如（圖2.6）因此，對(duì)于號(hào)梁：圖 2.6 橫向分布影響線計(jì)算圖示 （單位mm）因此，對(duì)于號(hào)梁：對(duì)于號(hào)梁：對(duì)于號(hào)梁：列表計(jì)算各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值（表2-7）繪制橫向分布影響線圖（圖2.7），求橫向分布系數(shù)。按照橋規(guī)4.3.1條和4.3.5條規(guī)定：汽車荷載距人行道邊緣距離不小于 0.5m,

16、人群荷載取3KN/m。表2-7 各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值梁號(hào)計(jì)算式何載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B一號(hào)1.444 1.312 1.198 1.070 0.962 0.864 0.782 0.722 0.684 3.476 2.872 2.168 1.540 0.912 0.360 -0.252 -0.708 -1.252 -2.032 -1.560 -0.970 -0.470 0.050 0.504 1.034 1.430 1.936 續(xù)表2-7梁號(hào)計(jì)算式何載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B-0.266 -0.205 -0.127 -0

17、.062 0.007 0.066 0.136 0.187 0.254 3.210 2.667 2.041 1.478 0.919 0.426 -0.116 -0.521 -0.998 0.642 0.533 0.408 0.296 0.184 0.085 -0.023 -0.104 -0.200 二號(hào)1.146 1.122 1.102 1.060 1.008 0.956 0.908 0.842 0.792 2.180 1.932 1.600 1.336 1.026 0.742 0.406 0.040 -0.212 -1.034 -0.810 -0.498 -0.276 -0.018 0.214

18、 0.502 0.802 1.004 -0.136 -0.106 -0.065 -0.036 -0.002 0.028 0.066 0.105 0.132 2.044 1.826 1.535 1.300 1.024 0.770 0.472 0.145 -0.080 0.409 0.365 0.307 0.260 0.205 0.154 0.094 0.029 -0.016 三號(hào)0.930 0.970 1.000 1.030 1.050 1.030 1.000 0.970 0.930 0.840 0.920 0.990 1.120 1.140 1.120 0.990 0.920 0.840 0.

19、090 0.050 0.010 -0.090 -0.090 -0.090 0.010 0.050 0.090 0.012 0.007 0.001 -0.012 -0.012 -0.012 0.001 0.007 0.012 0.852 0.927 0.991 1.108 1.128 1.108 0.991 0.927 0.852 0.170 0.185 0.198 0.222 0.226 0.222 0.198 0.185 0.170 各梁橫向分布系數(shù)：公路-級(jí)：圖2.7 (單位 cm)在影響線上按橫向最不利位置布置荷載后，就可按相對(duì)應(yīng)的影響線坐標(biāo)值求得主梁的橫向分布計(jì)算：對(duì)于1號(hào)梁：車輛荷載

20、：對(duì)于2號(hào)梁：車輛荷載： 車輛荷載： 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)如圖2.7所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，1號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：對(duì)于1號(hào)梁：車輛荷載：對(duì)于2、3號(hào)梁：車輛荷載： 圖2.8 支點(diǎn)橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）橫向分布系數(shù)匯總(見表2-8)表2-8各梁可變作用橫向分布系數(shù)匯總梁號(hào)一號(hào)二號(hào)三號(hào)可變作用類別公路-級(jí)公路-級(jí)公路-級(jí)0.7560.58850.4240.7080.8540.8543.車道荷載取值根據(jù)橋規(guī)4.3.1條，公路-級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；【按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60-2004）內(nèi)插求得】計(jì)算剪力時(shí)： 4.計(jì)算可變作

21、用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)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：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取，從支點(diǎn) 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(jì)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2.9示出跨中截面的作用效應(yīng)計(jì)算圖式，計(jì)算公式為：圖2.9 跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖示 (2-4)（）計(jì)算車道荷載的跨中彎矩：故得：（） 計(jì)算跨中截面車道活載最大剪力鑒于跨中剪力影響線的較大坐標(biāo)位于跨中部分故也采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù)來計(jì)算。Q/的影響線面積：故得：3.3.6計(jì)算支點(diǎn)截面車道荷載最大剪力 作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化圖形和

22、支點(diǎn)剪力影響線，如圖所示橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度： 對(duì)應(yīng)于支點(diǎn)剪力影響線的荷載布置，如圖3.3.6所示。圖3.3.6影響線面積為。因此，得：附加三角形荷載重心處的影響線坐標(biāo)為： 因此，得： 故公路-級(jí)荷載的支點(diǎn)剪力為：） 計(jì)算車道荷載的l/4截面彎矩：故得：（） 計(jì)算跨中截面車道活載最大剪力鑒于跨中剪力影響線的較大坐標(biāo)位于跨中部分故也采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù)來計(jì)算。Q/的影響線面積：，故得：）計(jì)算車道荷載的變化點(diǎn)截面彎矩：故得：（） 計(jì)算跨中截面車道活載最大剪力鑒于跨中剪力影響線的較大坐標(biāo)位于跨中部分故也采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù)來計(jì)算。Q/的影響線面積：故得：2.2.3 主梁作用效

23、應(yīng)組合本設(shè)計(jì)按橋規(guī)4.1.64.1.8條規(guī)定，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見表2-9。表2-9 主梁作用效應(yīng)組合序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)變化點(diǎn)截面MmaxVmaxMmaxVmaxVmaxMmaxVmax/KNm/KN/KNm/KN/KN/KNm/KN第一期永久作用2488.9301866.69172.24344.492236.70109.66第二期永久作用1312.320984.2490.82181.641179.3357.82總永久作用=+3801.2502850.93263.06526.133416.0

24、3167.48公路-級(jí)汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值（記沖擊系數(shù)，沖擊系數(shù)=0.22）1907.88125.621430.96206.02298.131021.42238.17持久狀況的應(yīng)力計(jì)算的可變作用標(biāo)準(zhǔn)值組合（+）5709.13125.624281.89469.08824.264437.45405.65承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的基本組合1.0*（1.2+1.4）7232.53175.875424.46604.101048.745529.22534.41正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的可變荷載設(shè)計(jì)值（0.7*）1335.5287.931001.67144.21208.69714.99166.72正常使

25、用極限狀態(tài)按作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合計(jì)算的可變荷載設(shè)計(jì)值（0.4*）763.1550.25572.3882.41119.25408.5795.27鋼筋面積估算及鋼束布置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)量對(duì)于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效預(yù)加力為式中Ms為正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；由表有：設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為，已計(jì)算出成橋后跨中截面，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為；鋼筋估算時(shí)近似取用全截面的性質(zhì)來計(jì)算，查表可得跨中全截面面積A=mm2,全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為；所以有效預(yù)加合

26、力為預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為，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)力鋼筋的面積為采用3束鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為。采用夾片式群錨，金屬波紋管成孔。2） 預(yù)應(yīng)力鋼筋布置（1） 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)要求。參考已有的設(shè)計(jì)圖紙并按公路橋規(guī)中的構(gòu)造要求，對(duì)跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布置。（2） 錨固面鋼束布置為使施工方便，全部3束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨固于梁端。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，可以提供較大的預(yù)應(yīng)力。（3） 其他鋼束位置及傾角計(jì)算鋼束彎起形狀、彎起角及彎曲半

27、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和N3的彎起角均取；各鋼束的彎曲半徑為： 。鋼束各控制點(diǎn)的確定以N3號(hào)鋼束為例，其彎起布置如圖所示由確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離：由確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離：所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為：則彎起點(diǎn)至跨中的水平距離為：根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等，所以彎止點(diǎn)到導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為：故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為：同理計(jì)算N2、N1的控制點(diǎn)位置，將鋼束的控制參數(shù)匯總于表中各鋼束彎起控制要素鋼束號(hào)升高值c（cm)彎起角（。）彎起半徑R（mm)支點(diǎn)至錨固點(diǎn)

28、的水平距離d（mm)彎起點(diǎn)距跨中的水平距離xk(mm)彎止點(diǎn)距跨中的水平距離(mm)N1160084500087718 6980 N2 10008300001726120 10295 N350081500024210797 12885 各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算以N3號(hào)鋼束為例，計(jì)算鋼束上任意一點(diǎn)i離梁底距離及改點(diǎn)處鋼束的傾角i,式中，a為鋼束彎起前重心距離梁底的距離，；ci為i點(diǎn) 所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)先判斷i點(diǎn)所在處的區(qū)段，然后計(jì)算ci及i，即當(dāng)時(shí)，i點(diǎn)位于直線段還未彎起，;當(dāng)時(shí)，i點(diǎn)位于圓弧段，ci及i按下式計(jì)算，即當(dāng)時(shí)，i點(diǎn)位于靠近錨固段的直線段，此時(shí)各截面鋼束

29、位置及其傾角計(jì)算值詳見下表各截面鋼束位置及（ai）其傾角(ci)計(jì)算表計(jì)算截面鋼束號(hào)（mm）（mm）（mm）（。）（mm）（mm）跨中截面xi=0N17186263為負(fù)值，鋼束尚未彎起00 100N261204176N3107972088L/4截面xi=7225mN171862638472 572 N2612041762.11120 120 N3107972088為負(fù)值，鋼束尚未彎起00 100 變化點(diǎn)截面xi=9850mN171862638841 941 N2612041767.142233 333 N3107972088為負(fù)值，鋼束尚未彎起00 100 支點(diǎn)截面xi=14450mN1718

30、626381488 1588 N2612041768876 976 N31079720888366 466 鋼束平彎段的位置及平彎角N1、N2、N3三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一水平面上，而在錨固端三束鋼絞線則都在肋板中心線上，為實(shí)現(xiàn)鋼束的這種布筋方式，N2、N3在粱中的平彎采用相同的形式，其平彎位置如圖所示。平彎段有兩段曲線弧，每段曲線弧的彎曲角為3） 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置）受壓翼緣有效寬度的計(jì)算 按公路橋規(guī)規(guī)定，行截面梁受壓翼緣有效寬度，取下列三者中的最小值：（).簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨徑的L/3,L/3=28900/3=9633mm;（）相臨兩梁的平均間距,對(duì)于中梁為2400mm;（

31、）( b+2bh +12hf ),式中b為梁腹板寬度，bh為承托長(zhǎng)度，這里bh =0. hf 為受壓區(qū)翼緣懸出板的厚度,hf 可取跨中截面翼板厚度的平均值，即.所以有所以，受壓翼緣的有效寬度取bf=2400mm.2）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：設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)到截面底邊的距離為a=80mm則有：先假定為第一類 T行截面，由公式計(jì)算受壓區(qū)高度x,即求得則根據(jù)正截面承載力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為采用5根直徑為16mm的HRB335鋼筋，提供的鋼筋截面積為As=1005mm2。梁底布置成一排，其間距為90mm，鋼筋重心距梁底距離為。四主梁截面幾何特性計(jì)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)不同受力階段分別計(jì)算本示例中的行梁考慮如下三個(gè)階段）主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時(shí)管道尚未壓漿，