預(yù)應(yīng)力T形梁橋的設(shè)計畢業(yè)論文

1、 學(xué)校代碼 10126 學(xué)號 分 類 號 u443.3 密級 本科畢業(yè)論文（設(shè)計）預(yù)應(yīng)力t形梁橋的設(shè)計學(xué)院、系 專業(yè)名稱 年 級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 年月 日目 錄1 河水文設(shè)計原始資料及計算61.1 設(shè)計原始資料61.2 河段類型判斷61.3 設(shè)計流量和設(shè)計流速的復(fù)核61.4 擬定橋長71.5 計算橋面標(biāo)高91.6沖刷計算101.7 方案比選112 設(shè)計資料及構(gòu)造布置122.1設(shè)計資料122.2 橫截面布置142.3 橫截面沿跨長的變化172.4 橫隔梁的位置173主梁作用效應(yīng)計算183.1 恒載內(nèi)力計算183.1.1.恒載集度183.1.2恒載內(nèi)力193.2 可變作用效應(yīng)計算（修正剛性橫隔

2、梁）213.2.1 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)213.2.2 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)213.2.3 車道荷載的取值263.2.4 計算可變作用效應(yīng)263.3主梁作用效應(yīng)組合314預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置334.1跨中截面鋼束的估算和確定334.2 預(yù)應(yīng)力綱筋的布置344.2.1 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置344.2.2 錨固面鋼束布置344.2.3 其他截面鋼束位置及傾角計算354.3 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置385計算主梁截面幾何特性406 鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算436.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的控制應(yīng)力con436.2 鋼束應(yīng)力損失436.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失l1436.2

3、.2 錨具變形，鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失l2436.2.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失。446.2.4 鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失l5466.2.5混凝土收縮，徐變引起的損失l6476.2.6 預(yù)應(yīng)力損失組合507 主梁截面承載力與應(yīng)力驗算527.1 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計算527.1.1正截面承載力計算527.1.2斜截面承載力計算527.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗算557.2.1 正截面抗裂驗算557.2.2 斜截面的抗裂驗算567.3 持久狀況的構(gòu)件應(yīng)力驗算607.3.1 正截面混凝土壓應(yīng)力驗算607.3.2 截面混凝土主壓應(yīng)力驗算617.4 短暫狀況構(gòu)

4、件的應(yīng)力驗算617.4.1預(yù)應(yīng)力階段的應(yīng)力驗算617.4.2吊裝應(yīng)力驗算628 主梁端部的局部承壓驗算708.1 局部承壓的截面尺寸驗算708.2 局部抗壓承載力驗算719 主梁變形驗算739.1 荷載短期效應(yīng)作用下主梁撓度驗算739.2 結(jié)構(gòu)剛度驗算739.3 預(yù)加力引起的跨中反拱度739.4 預(yù)拱度的設(shè)置7410 橫隔梁計算7511 行車道板計算78 預(yù)應(yīng)力混凝土t形梁橋【摘要】 本文設(shè)計的是預(yù)應(yīng)力混凝土t形梁橋，第一部分主要內(nèi)容主要是通過水文計算確定橋長，并通過方案的比選確定出本次設(shè)計的橋型，第二部分的內(nèi)容比較多，主要包括結(jié)構(gòu)尺寸的擬、恒載和活載內(nèi)力計算、根據(jù)承載力配筋并進(jìn)行截面的承載力

5、和應(yīng)力驗算、張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋和計算預(yù)應(yīng)力鋼筋的各種應(yīng)力損失、驗算局部承壓和梁的撓度變形計算，同時還簡單的計算復(fù)核了橫隔梁和行車道板的承載力。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力 內(nèi)力組合 承載力 應(yīng)力損失 prestressed concrete t-beam bridgeauthor:tutor:abstract : this paper is the design of prestressed concrete t-beam bridge .the first part is mainly determined by hydrology calculations long bridge, adoption of

6、the program and the selection of identifying this type design of the bridge, the second part of the contents of more, key structural dimensions, including the design, dead load and live load, according capacity reinforcement and the capacity for cross sections and stress calculation, prestressed rei

7、nforced and prestressed reinforced the stress loss, partial pressure and checking the beam deflection, also simple calculation reviewed cross beams and plates lane capacity. keywords : prestressed internal force portfolio carrying capacity losses capacity stress 1 河水文設(shè)計原始資料及計算1.1 設(shè)計原始資料（1）、橋面平面圖（2）、

8、橋位地質(zhì)縱剖面圖（3）、設(shè)計流量：qs=311m3/s（1%）（4）、設(shè)計流速：2.03m/s（5）、沖刷系數(shù)：p=1.69（山前）（6）、河床底坡：i=2，mc=51（7）、標(biāo)準(zhǔn)冰凍深度：hd=1.60m （8）、汛期含沙量：p=25/ m3（9）、抗震設(shè)計裂度：6度（10）、無航道要求，無流水現(xiàn)象（11）、該地區(qū)汛期最大風(fēng)速為16m/s，其風(fēng)壓為550pa，洪水期波浪推進(jìn)長度約為800m左右。1.2 河段類型判斷河段彎曲，水流分支汊，且有沙洲，河床寬淺，抗沖刷能力差，主流在河床內(nèi)易擺動，灘槽不宜劃分，所以綜合分析判斷：ml河屬于次穩(wěn)定河段。1.3 設(shè)計流量和設(shè)計流速的復(fù)核根據(jù)地質(zhì)縱剖面圖繪

9、出的河床樁號，繪制河流縱斷面圖。（見下表1.1）表1.1樁號50+074.2850+091.2850+103.0850+127.0850+250.1250+253.52標(biāo)高1100.561099.761099.561099.861099.461100.56由于灘槽不易劃分,故河床全部改為河槽wc=150.43bc=179.24 mhc=0.84 mmc=51i=2vc= mchc2/3i1/2=510.842/30.0021/2=2.03 m/sqs= wcvc=150.432.03=306 m/sqcqs=306m/svs=2.032.03m/s （基本吻合）過水面積、水面寬度、濕周計算表

10、表1.2樁號河床標(biāo)高水深平均水深水面寬度過水面積50+074.281100.5600.417.006.8+091.281099.760.80.911.8010.62+103.281099.5610.0.8524.0020.40+127.081099.860.70.9123.04110.74+250.121099.461.10.553.401.87+253.521100.560合計179.24150.431.4 擬定橋長河屬分汊、彎曲河段，查規(guī)范公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范（jtgc30-2002），采用6.2.1-1式計算 kq=0.95 n3=0.87 qp= qc=311 m/s bc=179

11、.24m橋孔最小凈長度為：lj=kq（）n3bc=0.9510.87179.24=170.28 m綜合分析橋型擬訂方案為630 m預(yù)應(yīng)力t型梁橋，采用雙柱式橋墩建橋后實(shí)際橋孔凈長: lj=6（301.5）=171 m170.28m（初步擬訂柱寬為1.5 m）1.5 計算橋面標(biāo)高（1）、雍水高度fr=2.032/9.80.72=0.581 即設(shè)計流量通過時為緩流v0m= vc=vs=2.03 m/saj=150.4361.50.84=142.87vm,= =311/142.87=2.18m/svm= =2.12 m/skn=ky=z= （vm2-v0m2）=(9.500.87)（2.122-2.

12、032）/29.8=0.16m橋下雍水高度z,= z /2 =0.08m（2）、 波浪高度vw=16m/s d=800m =0.84m h2=0.13th0.7（）0.7th=0.165m=0.165/0.84=0.1960.1h2=kf=2.30.165=0.38m（3）、 計算水位hj=hs+h=1100.56+0.08+0.38=1101.02m（4）、 橋面標(biāo)高不通航河段 ht=0.5m建筑高度 hd=1.75+0.14=1.89m橋面標(biāo)高 hq=hj+ht+hd=1101.02+0.5+1.89=1103.41m路面標(biāo)高 1102.54m1.6沖刷計算（1）、 一般沖刷qp=311

13、m3/s q2= =155.5 m3/s lj=171m =0.98=0.84m hmax=1100.56-1099.46=1.1 m b= bc=179.24 m hcq= =0.84 a= =1.51e=0.66（查公路工程、水文勘測設(shè)計規(guī)范（jig c302002）表7.3.1-2）右河槽：=1.5 hp左= =1.98 m左河槽：=2.5hp左= =1.88 m按最不利計算取hp= hpr=1.98 m2m，沖刷只到第一層（2）、 局部沖刷v0=0.28（+0.7）0.5=0.50v=e hp2/3=0.662.51/61.982/3=1.21m/svv0k=1 b1=1.5 k1=0

14、.8（）=1.23 v0=0.0246 =0.69 m/sv0,=0.462v0=0.462（2.5/1.5）0.060.69=0.33m/sn1= =0.85hb= kk1 b10.6（v0- v0,）（）n1=1.21 m（3）、 橋下河槽最低沖刷線標(biāo)高h(yuǎn)m= hs-1.98-1.21=1097.37 m1.7 方案比選方案比較表 表1.2 方案類別比較項目第一方案第二方案主橋：預(yù)應(yīng)力混凝土t形簡支梁橋（630m）主橋：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋（920m）橋長（m）180180最大縱坡（%）22工藝技術(shù)要求技術(shù)較先進(jìn)，工藝要求較嚴(yán)格，采用后張法預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土t梁，需要采用吊裝設(shè)備，且在近幾年

15、預(yù)應(yīng)力混凝土t行梁橋施工中有成熟的施工經(jīng)驗和施工技術(shù)工藝較先進(jìn)，有成熟的施工經(jīng)驗和施工工藝，使用范圍廣，相對板的自重也較小，但制作麻煩，需要使用大量的鋼筋使用效果屬于靜定結(jié)構(gòu)，橋面平整度較好，使用階段易于養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)較低。屬于靜定結(jié)構(gòu)，橋面平整，行車條件較好，但養(yǎng)護(hù)較麻煩從對比來看，我比較傾向于預(yù)應(yīng)力混凝土t形梁橋。2 設(shè)計資料及構(gòu)造布置2.1設(shè)計資料2.1.1 橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑=30 m 主梁全長=29.96 m 計算跨徑=29.16 m橋面凈空=23.75+3.3+20.5=11.80 m2.1.2 設(shè)計荷載 公路級，人群荷載3.0kn/ m，每側(cè)人行護(hù)欄,防撞欄的作用力分別為1.

16、52 kn/ m和4.99 kn/ m。2.1.3 材料及工藝混凝土：主梁用c50，欄桿及橋面鋪裝用c30預(yù)應(yīng)力鋼筋采用公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計規(guī)范（jig d622004）中的s15.2鋼鉸線，每束6根，全梁配3束，fpk=1860mpa普通鋼筋采用hrb335鋼筋，鋼筋按后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70，外徑75的金屬波紋管和夾片錨具。2.1.4 設(shè)計依據(jù)1） 交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jtg b012003），簡稱標(biāo)準(zhǔn)。2） 交通部頒公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（jig d602004），簡稱橋規(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)計規(guī)范（jig d622004），簡稱公

17、預(yù)規(guī)。2.1.5設(shè)計基本數(shù)據(jù)，見下表2.1基本數(shù)據(jù) 表2.1名稱項目符號單位數(shù)據(jù)c50砼立方強(qiáng)度fcu，kmpa50彈性模量ecmpa3.45104軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fckmpa32.4軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度ftkmpa2.65軸心抗壓設(shè)計強(qiáng)度fcdmpa22.4軸心抗拉設(shè)計強(qiáng)度ftdmpa1.83短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力0.7 fckmpa20.72容許拉應(yīng)力0.7 ftkmpa1.757持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)軸載組合：mpa容許壓應(yīng)力0.5 fckmpa16.2容許主壓應(yīng)力0.6 fckmpa19.44短期效應(yīng)組合：mpa容許拉應(yīng)力st -0.85pcmpa0容許主拉應(yīng)力0.6 ftkmpa1.59s15.2鋼絞

18、線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpkmpa1860彈性模量ep mpa1.95105抗拉設(shè)計強(qiáng)度fpdmpa1260最大控制應(yīng)力0.75 fpkmpa1395持久狀態(tài)：mpa標(biāo)準(zhǔn)荷載組合0.65 fpkmpa1209材料重度c50砼r1kn/m325.0瀝青砼r2kn/m323.07鋼絞線r3kn/m378.5c30砼r4kn/m324欄桿r5kn/m1.0鋼束與混凝土的彈性模量比ep5.65在考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到c45時開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。f，ck和f，tk分別表示鋼束張拉時混凝土的抗拉，抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度：則f，ck=29.6 mpa, f，tk=2.51 mpa2.2 橫截面布置2.2.1 主梁間距與主梁片數(shù)通常主

19、梁應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì),同時加寬翼板對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.本設(shè)計主梁翼板寬度為1600,由于寬度較大,為保證橋梁的整體受拉性能,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=1600）和運(yùn)營階段的大截面（bi=1700），凈23.75+3.3+20.5=11.80 m的橋?qū)掃x用7片主梁，如圖（2-1）2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸擬訂 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與跨徑之比通常在，故本設(shè)計取用1750的主梁高度。2.2.3 計算截面幾何特性凈截面的計算（b=160cm） 表2.2分塊面

20、積到上緣的距離yi(cm)分塊面積ai(cm2)分塊面積對上緣的靜矩si(cm3)分塊面積自身慣性矩ii(cm4)di=ys-yi(cm)分塊面積對形心慣性矩ix(cm4)i=ii+ix(cm4)翼板4128051206826.6761.24794163.24800990三角承托11.37208136400053.92091751.22095751腹板8223681941764322389.33-16.8668344.324990734下三角152.710015270555.56-87.5765625766181馬蹄165.568411320220577-100.36881101.566901

21、679515233590419555335ys=si/ai=335904/5152=65.2yx=17565.2=109.8毛截面的計算（b=170cm） 表2.3分塊面積到上緣的距離yi(cm)分塊面積ai(cm2)分塊面積對上緣的靜矩si(cm3)分塊面積自身慣性矩ii(cm4)di=ys-yi(cm)分塊面積對形心慣性矩ix(cm4)i=ii+ix(cm4)翼板4136054407253.33360.35093798.45101052三角承托11.372081364000532091751.22095751腹板8223681941764322389.33-17.7668344.32499

22、0734下三角152.710015270555.56-88.4765625766181馬蹄165.568411320220577-101.26881101.566901679523233622419555335 ys=si/ai=336264/5232=64.3yx=17564.3=110.72.2.4 檢驗截面效率指標(biāo)上核心距: ks=下核心距: kx=截面效率指標(biāo):=0.530.5 表明以上初步擬訂的主梁跨中截面是合理的2.3 橫截面沿跨長的變化 如圖2-3所示,本設(shè)計主梁采用等高形式,橫截面的t梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起的局部應(yīng)力,也為布置錨具的需要,在距

23、梁端1.75m范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬,馬蹄部分配合鋼束彎起而從四分點(diǎn)附近開始向支點(diǎn)逐漸抬高,在馬蹄抬高的同時,腹板寬度亦開始變化。2.4 橫隔梁的位置 在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布,當(dāng)該處有橫隔梁時比較均勻,否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。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)置一道橫隔梁；當(dāng)跨度較大時，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計共設(shè)置七道橫隔梁，其間距為4.86m。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部240，下部220；中橫隔梁高度為1600，厚度為上部160，下部140。詳見圖1-1所示。3主梁作用效應(yīng)計算 根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過可變作用下的梁橋荷

24、載橫向分布計算，可分別求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分點(diǎn)、變化點(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。3.1 恒載內(nèi)力計算3.1.1.恒載集度（1） 預(yù)制梁自重 跨中截面主梁的自重g（1）=r1=0.515225=12.88kn/mg（1）=12.887.29=93.90kn 馬蹄抬高與腹板寬段梁的自重g（2）=（0.8012+0.5152）25/2=16.455 kn/mg（2）=16.4555.94=97.74 kn 支點(diǎn)段梁的自重g（3）=0.801225=20.03 kn/mg（3）=20.031.75=35.05 kn 邊主梁的橫隔梁中橫隔梁的體積

25、：0.150.721.6- （0.08+0.18）0.72（0.04+0.14）0.10.11-（0.6+1）0.2+20.040.26=0.1365m3端橫隔梁的體積：0.230.621.75-0.62-0.11-0.2+0.20.040.26=0.1760 m3故半跨內(nèi)橫隔梁重力為：g（4）=（50.1365+20.1760）25=25.86 kn 預(yù)制邊主梁的恒載集度為：g1=（93.90+97.74+35.05+25.86）/14.98=16.859 kn/m預(yù)制中主梁的恒載集度為：g1，=（93.90+97.74+35.05+225.86）/14.98=18.586 kn/m（2）

26、二期恒載 混凝土墊層鋪裝：10.824=20.866 kn/m6瀝青鋪裝：0.0610.823=14.904 kn/m若將橋面鋪裝均攤給七片主梁，則：g（5）=（20.866+14.904）/7=5.110 kn/m 欄桿：一側(cè)防撞欄：5 kn/m若將兩側(cè)防撞欄均攤給七片主梁，則：g（6）=52/7=1.429 kn/m 邊主梁現(xiàn)澆t梁翼板集度：g（7）=0.080.0525=0.1 kn/m中主梁現(xiàn)澆t梁翼板集度：g（7），=0.080.125=0.2 kn/m邊主梁二期恒載集度：g2= g（5）+ g（6）+ g（7）=1.429+5.110+0.1=6.639 kn/m中主梁二期恒載集度

27、：g2，= g（5）+ g（6）+ g（7），=6.739 kn/m邊主梁總的恒載集度：g=g1+g2=16.859+6.639=23.498kn/m中主梁總的恒載集度：g，=g1，+g2，=18.586+6.739=25.325kn/m3.1.2恒載內(nèi)力如圖3-1所示，設(shè)x為計算截面離左支座的距離,并令=x/l，則主梁彎矩和剪力的計算公式分別為: m=（1）l2g/2, q=（12）lg/2恒載內(nèi)力計算表 表2.4 截面位置邊主梁中主梁mqmq跨中g(shù)11791.91301975.4720g2705.6470716.27602497.5602691.7480l/4g11343.945122.9

28、021481.604135.492g2529.23648.398537.20749.1271873.181171.3002018.811184.619變截面g1314.545223.190346.777246.053g2123.86787.89125.73289.215438.412311.081472.509335.268支點(diǎn)g10245.8040270.984g2096.797098.2550342.6010369.2393.2 可變作用效應(yīng)計算（修正剛性橫隔梁）3.2.1 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按橋規(guī)4.3.2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

29、頻可采用下列公式計算。f=4.196 hz其中mc=0.515225103/9.8=1.3142103n/m根據(jù)橋規(guī)的規(guī)定,可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為:=0.1760f-0.0157=0.241+=1.24 按橋規(guī)4.3.1條,當(dāng)車道大于兩車道時,需進(jìn)行車道折減,當(dāng)采用兩車道布載時不需要進(jìn)行折減，采用三車道布載時，折減系數(shù)為0.78。 3.2.2 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)mc本橋跨內(nèi)設(shè)有七道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)結(jié)，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：=2.472所以可修正剛性橫隔梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)mc。 計算主梁抗扭慣性矩it對于t形梁截面，抗扭慣性矩

30、可近似按下式計算：it=cibiti3bi，ti相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和厚度；ci矩形截面抗扭剛度系數(shù)；根據(jù)t/b查表計算；m梁截面劃分成單個矩形截面的塊書。對于跨中截面，翼緣板的換算厚度：t1=13馬蹄部分的換算厚度平均為：t3=24it的計算圖式如圖3-2 it計算表 表2.4分塊名稱titi/ biciit= ci bi ti3翼緣板1.70.130.076470.0011717腹板1.380.160.115940.0017466馬蹄0.360.240.666670.00097450.0038974計算抗扭修正系數(shù) 本設(shè)計主梁間距相同，并將主梁近似看成等截面。 查表得n=7時，=1.0

31、21, g=0.4e則： =0.953計算橫向影響線豎坐標(biāo)值：ij=+式中：n=7, a1=5.1，a2=3.4，a3=1.7，a1=5.1，a4=0， a5=-1.7，a6=-3.4，a7 =-5.1， =2（5.12+3.42+1.72）=80.921#梁：11 =1/7+0.9535.12/80.92=0.449 17 =1/7-0.9535.12/80.92=-0.1632#梁：21 =1/7+0.9533.45.1/80.92=0.347 27 =1/7-0.9533.45.1/80.92=-0.0613#梁：31 =1/7+0.9531.75.1/80.92=0.245 37 =1

32、/7-0.9531.75.1/80.92=0.0414#梁：41 =47 =1/7=0.143將計算所得的ij值匯總于表2.5內(nèi)各梁的影響線豎標(biāo)值 表2.5梁號aii1i715.10.449-0.16323.40.347-0.06131.70.2450.041400.1430.143計算荷載橫向分布系數(shù)可變作用：（汽車公路i級） 圖3-41號梁： 兩車道：mc= 42=2n1=20.272=0.544三車道：mc=620.78=2.342=2.340.179=0.419 mc=0.5442號梁： 兩車道：mc= 42=2n1=20.229=0.458三車道：mc=620.78=2.342=2.

33、340.167=0.391 mc=0.4583號梁： 兩車道：mc= 42=2n1=20.162=0.324三車道：mc=620.78=2.342=2.340.119=0.278 mc=0.3244號梁： 三車道：mc=620.78=2.342=2.340.143=0.335（2）支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)mo如圖所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，計算橫向分布系數(shù)。 m01=0.50.882=0.441 m01=0.51.00=0.500m01=0.520.618=0.618m01=0.520.618=0.618(3)橫向分布系數(shù)匯總，見表2.6表2.6可變作用類別1234m

34、c0544045803240335mo04410500061806183.2.3 車道荷載的取值 根據(jù)橋規(guī)4.3.1條,公路i級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.5kn/m，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值pk按以下規(guī)定選?。簶蛄河嬎憧鐝叫∮诨虻扔?m時，pk=180kn；橋梁計算跨徑大于或等于50m時，pk=360kn；橋梁計算跨徑在5m50m時，pk采用直線內(nèi)插求得。計算剪力效應(yīng)時，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。本設(shè)計中，計算彎矩時qk=10.5kn/m，pk=（29.16-5）+180=276.64kn計算剪力時: pk=276.641.2=331.968 kn3.2.4 計算可變作用效應(yīng) 對于橫向分布

35、系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載跨中彎矩時，采用全跨中統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)mc，考慮到跨中和四分點(diǎn)剪力影響線的較大豎標(biāo)位于橋跨中部，故按不變化的mc計算，計算支點(diǎn)附近應(yīng)考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到l/4之間，橫向分布系數(shù)用mc與mo值直線插入，其余均取mc值。（1）求跨中截面的最大彎矩和最大剪力彎矩:m=（1+）mc（pkyk+ qkww）剪力:q=（1+）（mkpkyk+mkqkwq+q） q=（mo-mc）（2+yk）其中：（1+）汽車沖擊系數(shù) 圖3-6mmax =1.2410.544（276.647.29+10.57.2929.16）=2113.21

36、55 kn/mvmax =1.2410.544（331.9680.5+10.50.514.58）待添加的隱藏文字內(nèi)容3=137.7833kn（2）四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力 圖3-7q=（0.441-0.544）（-0.25）=0.219mmax = 1.2410.544（276.645.4675+10.55.467529.16） =1584.9116 kn/mvmax = 1.241（0.544331.9680.75+0.54410.50.754.87+0.219）=226.309 kn（3）變截面的最大彎矩和最大剪力計算變截面產(chǎn)生的剪力時，應(yīng)特別注意集中荷載荷載pk的作用位置。集中荷載

37、若作用在計算截面，雖然影響縱坐標(biāo)最大，但其對應(yīng)的橫向分布系數(shù)較小，荷載向跨中方向移動，就出現(xiàn)相反情況，因此應(yīng)對兩個荷載進(jìn)行比較，即影響線縱坐標(biāo)最大值和橫向分布系數(shù)達(dá)到最大值的截面（l/4截面），然后取一個最大的作為所求值。mmax=1.2410.544（276.641.2797+10.51.279729.16）=405.53knm q=（0.441-0.544）0.8759=-2.3019變截面處: vmax,= 1.2410.469+0.441331.9680.954+0.54410.50.95427.8186-2.3019=275.3103kn跨處: vmax,= 1.2410.54431

38、1.9680.8333+0.54410.50.95427.8126-2.3019=277.7345knvmax,vmax, 取vmax=vmax,=277,7345kn （3） 支點(diǎn)處的最大彎矩和最大剪力mmax= 1.2410.544276.640+10.50.1=0 knmq=（0.441-0.544）（2+0.8333）=-2.482vmax= 1.241（0.441331.968+0.54410.529.16-2.482）=281.724 kn(5)主梁內(nèi)力匯總主梁內(nèi)力匯總表 表2.7梁位1234mqmqmqmq恒載跨中2497.56002691.74802691.74802691.7

39、480l/41873.181173.0002018.811184.6192018.811184.6192018.8111843619變截面438.412311.081472.509335.268472.509335.268472.509335.268支點(diǎn)0342.6010369.2390369.2390369.239活載跨中2113.216137.7831779.141116.0011258.60682.0621015.04366.182l/41584.912226.3091334.136190.135943.955133.846761.282107.991變截面405.053277.7353

40、12.089274.968220.938274.183178.183216.638支點(diǎn)0281.7240294.0180324.6830254.6263.3主梁作用效應(yīng)組合 結(jié)構(gòu)重要系數(shù)ro=1.0，基本組合用于承載能力極限狀態(tài)計算（驗算強(qiáng)度），短期基本組合用于正常使用極限狀態(tài)，長期基本組合用于正常極限狀態(tài)（用于驗算裂縫和撓度）內(nèi)力組合表 表2.8截面彎矩（kn/m）剪力（kn）基本組合m（kn/m）/q（kn）短期組合m（kn/m）/q（kn）長期組合m（kn/m）/q（kn）mg1mg2mqvg1vg2vqr0sud=r0（1.2sgik+1.4sqik）sgik+0.7sqik/1.24

41、sgik+0.4sqik/1.241跨中1791.913705.6472113.21600137.783r0md=5955.574r0vd=192.896md=3690.505vd=77.781md=3179.243vd=44.446l/41343.945529.2361584.912122.90248.398226.3094466.694522.3932767.889299.0552384.443244.303變314.545123.867405.053223.19087.981277.735673.169762.126667.071467.867569.074400.673支點(diǎn)000245

42、.80496.797281.7240805.5350501.6390433.4802跨中1975.472716.2761779.14100116.0015720.895162.4013696.10265.4843265.66437.420l/41481.604537.2071334.358135.49249.102190.1354290.674487.7322772.076291.9532449.248245.953變346.777125.732312.089246.05389.215274.9681003.935787.728648.688490.492573.183423.967支點(diǎn)000

43、270.98498.255294.0180854.7120535.2170464.0843跨中1975.472716.2761258.6060082.0624992.146114.893402.25146.3253097.7526.472l/41481.604537.207943.955135.49249.127133.8463744.110408.9272551.689260.1772323.313227.795變346.777125.732220.938246.05389.215274.183876.324786.178597.232490.049543.779423.714支點(diǎn)00027

44、0.98498.255324.6830897.6430552.5280473.9754跨中1975.472716.2761015.0430066.1824651.57892.6553264.75637.3613016.56221.349l/41481.604537.207761.282135.49249.127107.9913488.368372.7302448.567245.5822264.386219.455變346.777125.732178.183246.05389.215216.638816.467705.615573.096457.564529.987405.151支點(diǎn)000270

45、.98498.255254.6260799.5630512.9190451.3764預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置4.1跨中截面鋼束的估算和確定根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求a類構(gòu)件計算，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求，所需的有效預(yù)加應(yīng)力： npe=npe使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋永久應(yīng)力的合力；ms按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的彎矩值；a構(gòu)件混凝土全截面面積；w構(gòu)件全截面對抗裂驗算邊緣彈性抵抗矩；ep預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離；對于2號梁：ms=3696.102 knm 設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為ap=100mm，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ep=yx-ap=11

46、0.7-10=100.7cm，估算鋼筋數(shù)量時，可近似采用毛截面幾何性質(zhì)，由表 2.3可得跨中毛截面面積a=5232cm2，全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩：w=179362.21cm3所以有效預(yù)加力合力為： npe=2.49173106 n 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力con=0.75fpk=0.751860=1395mpa預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的面積為：ap=2232.736mm2采用3束6s15.2鋼絞線，提供的預(yù)應(yīng)力筋截面面積為：ap=36139=2502mm2，采用夾片錨，70金屬波紋管成孔，預(yù)留管道直徑約為75mm，預(yù)應(yīng)力筋束的75mm預(yù)應(yīng)力筋束的布置如下圖所示：4.2 預(yù)應(yīng)力綱筋的布置4.2.1 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 根據(jù)公預(yù)規(guī)9.1.1條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于30mm及管道直徑的1/2。 根據(jù)公預(yù)規(guī)9.4.9條規(guī)定，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件直線管道的凈距不應(yīng)小于40mm，且不宜小于管道直徑的0.6倍；對于預(yù)埋的金屬管在豎直方向上可將兩管道疊置。 跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋初步布置如圖4.2.2 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)剪力，此時鋼束群重心至梁底距離為：ap=53.67cm 校核上述布置的鋼