部頒圖30米小箱梁計(jì)算書

1、預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用圖設(shè)計(jì)成套技術(shù) 30m組合箱梁計(jì)算書目 錄1 計(jì)算依據(jù)與基礎(chǔ)資料11.1 標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范11.1.1 標(biāo)準(zhǔn)11.1.2 規(guī)范11.1.3 參考資料11.2 主要材料11.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)22 橫斷面布置22.1 橫斷面布置圖22.2跨中計(jì)算截面尺寸33 汽車荷載橫向分布系數(shù)、沖擊系數(shù)計(jì)算33.1 汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算33.1.1 剛性橫梁法33.1.2 剛接梁法63.1.3 鉸接梁法103.1.4 比擬正交異性板法（G-M法）133.1.5 荷載橫向分布系數(shù)匯總163.2 剪力橫向分布系數(shù)163.3 汽車荷載沖擊系數(shù)值計(jì)算173.3.1汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù)173.3.2

2、 汽車荷載的局部加載的沖擊系數(shù)174 主梁縱橋向結(jié)構(gòu)計(jì)算174.1箱梁施工流程174.2 有關(guān)計(jì)算參數(shù)的選取184.3 計(jì)算程序194.4 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算194.4.1 正截面抗彎承載能力計(jì)算194.4.2 斜截面抗剪承載能力計(jì)算194.5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算204.5.1 抗裂驗(yàn)算204.5.2 撓度驗(yàn)算224.6 持久狀況和短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算234.6.1 使用階段正截面法向應(yīng)力計(jì)算234.6.2 使用階段混凝土主壓應(yīng)力、主拉應(yīng)力計(jì)算244.6.3 施工階段應(yīng)力驗(yàn)算254.7 中支點(diǎn)下緣配筋計(jì)算264.8 支點(diǎn)反力計(jì)算274.9 其他275 橋面板配筋計(jì)算285.

3、1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（彎矩）285.1.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板彎矩計(jì)算285.1.2 現(xiàn)澆段橋面板彎矩計(jì)算305.1.3 懸臂段橋面板彎矩計(jì)算325.2 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（支點(diǎn)剪力）345.2.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板支點(diǎn)剪力計(jì)算345.2.2 現(xiàn)澆段橋面板支點(diǎn)剪力計(jì)算345.3 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算355.3.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板承載能力極限狀態(tài)計(jì)算355.3.2 現(xiàn)澆段橋面板承載能力極限狀態(tài)計(jì)算375.3.3 懸臂段橋面板承載能力極限狀態(tài)計(jì)算385.4 持久狀況抗裂計(jì)算415.4.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板抗裂計(jì)算415.4.2 現(xiàn)澆段橋面板抗裂計(jì)算425.4.3 懸臂段橋面板抗裂計(jì)算446 橫梁計(jì)算46

4、6.1 跨中橫隔板計(jì)算466.2 端橫梁、中橫梁計(jì)算507 附圖51中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院 2預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用圖設(shè)計(jì)成套技術(shù) 30m組合箱梁計(jì)算書預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用設(shè)計(jì)圖成套技術(shù)通用圖計(jì)算書（30m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁）1 計(jì)算依據(jù)與基礎(chǔ)資料1.1 標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1.1.1 標(biāo)準(zhǔn) ·跨徑：橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑30m；跨徑組合5×30m(正交)； ·設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)； ·橋面寬度：（路基寬28m，高速公路），半幅橋全寬13.5m， 0.5m(護(hù)欄墻)+12.0m(行車道)+ 1.0m波型護(hù)欄)13.5m； ·橋梁安全等級(jí)為一級(jí)，環(huán)境條

5、件類。1.1.2 規(guī)范 ·公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003 ·公路橋梁設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004（簡(jiǎn)稱通規(guī)） ·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 D62-2004（簡(jiǎn)稱預(yù)規(guī)）1.1.3 參考資料·公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)橋梁上冊(cè)（人民交通出版社2004.3）1.2 主要材料1）混凝土：預(yù)制梁及現(xiàn)澆濕接縫、橫梁為C50、現(xiàn)澆調(diào)平層為C40；2）預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用鋼絞線，3）普通鋼筋：采用HRB335，1.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)1）本計(jì)算示例按后張法部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計(jì)，橋面鋪裝層80mmC40混凝土不參與截面組合作用；2）根據(jù)組合箱梁

6、橫斷面，采用荷載橫向分布系數(shù)的方法將組合箱梁簡(jiǎn)化為單片梁進(jìn)行計(jì)算，荷載橫向分配系數(shù)采用剛性橫梁法、剛（鉸）接梁法和比擬正交異性板法（G-M法）計(jì)算，取其中大值進(jìn)行控制設(shè)計(jì)。3）預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力值，混凝土強(qiáng)度達(dá)到90時(shí)才允許張拉預(yù)應(yīng)力鋼束;4）計(jì)算混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)張拉錨固齡期為7d;5）環(huán)境平均相對(duì)濕度RH=80;6）存梁時(shí)間為60d。2 橫斷面布置2.1 橫斷面布置圖單位：m2.2跨中計(jì)算截面尺寸單位：mm 邊、中梁毛截面幾何特性 表2梁號(hào)邊梁中梁幾何特性面積抗彎彈性模量截面重心到頂板距離面積抗彎彈性模量截面重心到頂板距離1.28530.39460.5501.27290.3

7、940.5533 汽車荷載橫向分布系數(shù)、沖擊系數(shù)計(jì)算3.1 汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算3.1.1 剛性橫梁法1） 抗扭慣矩計(jì)算寬跨比B/L13.5/300.450.5,可以采用剛性橫梁法。荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算時(shí)考慮主梁抗扭剛度的影響，抗扭剛度采用公式 計(jì)算，計(jì)算采用以下簡(jiǎn)化截面（單位mm）： 計(jì)算得邊梁抗扭慣矩，中梁抗扭慣矩，計(jì)算結(jié)果表明：懸臂對(duì)主梁抗扭慣矩貢獻(xiàn)很小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，可以忽略懸臂影響；同時(shí)邊、中梁截面幾何特性相差不到1，按主梁截面均相同計(jì)算對(duì)結(jié)果影響不大，以下計(jì)算按主梁截面均相同考慮?？古は禂?shù)。2） 荷載橫向分布影響線計(jì)算影響線坐標(biāo)按公式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表3-1。影響線坐標(biāo)表 表31

8、梁位影響線坐標(biāo)k1k2k3k41號(hào)梁0.3880.2960.2040.1122號(hào)梁0.2960.2650.2350.2043） 汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算在影響線上布置車輪,相應(yīng)位置處的豎標(biāo)總和即為荷載橫向分布系數(shù)，荷載分布系數(shù)以單列車為基數(shù)。 二列車 三列車 二列車 三列車計(jì)算表明，1號(hào)梁（邊梁）和2號(hào)梁（中梁）均在布三列車時(shí)汽車分布系數(shù)最大，=0.696 ，=0.622 。4） 采用橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算程序橋梁博士v3.0計(jì)算輸入原始數(shù)據(jù)見下圖：計(jì)算結(jié)果如下表：影響線坐標(biāo)表 表32梁位影響線坐標(biāo)k1k2k3k41號(hào)梁0.3880.2960.2040.1122號(hào)梁0.2960.2650.2350.20

9、4 汽車荷載橫向分布系數(shù)表 表33項(xiàng)目1號(hào)梁2號(hào)梁二列車三列車二列車三列車橫向分布系數(shù)0.6780.6950.5590.6223.1.2 剛接梁法1） 荷載橫向分布影響線計(jì)算計(jì)算剛度參數(shù) , 參見“公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)梁橋上冊(cè)” 人民交通出版社1996.3,查表2-2-2計(jì)算如下： 1號(hào)梁影響線坐標(biāo)計(jì)算表 表340.010.03123412340.060.3760.2800.1990.1460.4000.2790.1850.1350.080.4000.2860.1900.1240.4240.2840.1750.117一次內(nèi)插0.07350.3920.2840.1930.1310.4160.2820

10、.1780.123二次內(nèi)插0.02112340.07350.4050.2830.1850.1272號(hào)梁影響線坐標(biāo)計(jì)算表 表350.010.03123412340.060.2800.2800.2410.1990.2790.2980.2380.1850.080.2860.2840.2400.1900.2840.3040.2370.175一次內(nèi)插0.07350.2840.2830.2400.1930.2820.3020.2370.178二次內(nèi)插0.02112340.07350.2830.2930.2380.1852） 汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算在影響線上布置車輪,相應(yīng)位置處的豎標(biāo)總和即為荷載橫向分布系

11、數(shù)，荷載分布系數(shù)以單列車為基數(shù)。 二列車 三列車二列車 三列車計(jì)算表明，1號(hào)梁和2號(hào)梁均在布三列車時(shí)汽車分布系數(shù)最大，=0.688 ，=0.633 。3） 采用橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算程序橋梁博士v3.0計(jì)算輸入原始數(shù)據(jù)見下圖：計(jì)算結(jié)果如下：汽車荷載橫向分布系數(shù)表 表36項(xiàng)目1號(hào)梁2號(hào)梁二列車三列車二列車三列車橫向分布系數(shù)0.6850.6810.5820.6463.1.3 鉸接梁法1） 荷載橫向分布影響線計(jì)算參數(shù)計(jì)算同前，先按0計(jì)算荷載橫向分布影響線坐標(biāo)，再考慮的影響，按公式， 進(jìn)行修正。具體計(jì)算過程見下表：影響線坐標(biāo)計(jì)算表 表371號(hào)梁2號(hào)梁11121314212223240.060.3950.2830

12、.1820.1400.2830.2950.2400.1820.080.4100.2850.1750.1300.2850.3000.2400.175一次內(nèi)插0.07350.4000.2840.1800.1370.2840.2970.2400.180按0.021修正0.4120.2780.1760.1340.2780.3110.2350.1762） 汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算在影響線上布置車輪,相應(yīng)位置處的豎標(biāo)總和即為荷載橫向分布系數(shù)，荷載分布系數(shù)以單列車為基數(shù)。 二列車 三列車 二列車 三列車計(jì)算表明，1號(hào)梁在布二列車時(shí)汽車分布系數(shù)最大，=0.687 ； 2號(hào)梁在布三列車時(shí)汽車分布系數(shù)最大， =0

13、.640 。3） 采用橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算程序橋梁博士v3.0計(jì)算輸入原始數(shù)據(jù)見下圖：計(jì)算結(jié)果如下：汽車荷載橫向分布系數(shù)表 表38項(xiàng)目1號(hào)梁2號(hào)梁二列車三列車二列車三列車橫向分布系數(shù)0.6900.6800.5940.6533.1.4 比擬正交異性板法（G-M法）1） 截面特性計(jì)算a、 主梁抗彎慣矩,。b、 橫隔梁抗彎慣矩本橋跨中僅有一道橫隔板，橫梁翼緣有效寬度按規(guī)范JTG D62-2004中的4.2.2條取用，。橫隔梁抗彎慣矩計(jì)算采用下圖尺寸（單位mm）：橫隔梁截面重心到頂面距，橫隔梁抗彎慣矩，橫隔梁比擬單寬抗彎慣矩為。c、 主梁和橫隔梁的抗扭慣矩橫隔梁梁肋：，則2） 參數(shù)和計(jì)算，3） 荷載橫向分布影

14、響線計(jì)算已知，從G-M法計(jì)算圖表可查得影響系數(shù)K0和K1的值，如下表:影響系數(shù)K0和K1表 表39梁位荷 載 位 置B3/4BB/2B/40-B/4-B/2-3/4B-BK000.710.8911.141.21.140.990.880.74B/41.561.471.41.261.140.880.620.330.08B/22.42.111.771.410.640.23-0.18-0.553/4B3.452.782.111.470.890.37-0.18-0.57-1.06B4.353.452.41.560.710.11-0.56-1.07-1.66K100.910.9511.071.081.06

15、10.950.91B/41.091.11.111.121.070.980.920.840.79B/21.31.271.211.1110.90.810.720.643/4B1.581.431.271.10.950.820.730.660.58B1.861.551.31.090.910.780.650.570.481號(hào)粱在5.1m處，3/4B=5.063m<5.1m<B6.75m，2號(hào)粱在1.7m處，1/4B=1.688m<1.7m<B/23.375m,用內(nèi)插法求實(shí)際梁位處K0和K1的值，并根據(jù)求影響線坐標(biāo)，結(jié)果見下表：影響系數(shù)K0和K1表 表310梁號(hào)算式荷 載 位 置B

16、3/4BB/2B/40-B/4-B/2-3/4B-B13.472.792.121.470.890.36-0.19-0.58-1.071.591.431.271.100.950.820.730.660.581.851.621.391.150.940.750.600.480.340.460.410.350.290.240.190.150.120.0921.571.471.401.261.140.880.620.330.081.091.101.111.121.070.980.920.840.791.161.151.151.141.080.970.880.770.690.290.290.290.280

17、.270.240.220.190.174） 汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算在影響線上布置車輪,相應(yīng)位置處的豎標(biāo)總和即為荷載橫向分布系數(shù)，荷載分布系數(shù)以單列車為基數(shù)。 二列車 三列車 二列車 三列車計(jì)算表明，1號(hào)梁（邊梁）和2號(hào)梁（中梁）均在布三列車時(shí)汽車分布系數(shù)最大，=0.699 ，=0.638 。3.1.5 荷載橫向分布系數(shù)匯總橫向分布系數(shù)匯總表 表311方法1號(hào)梁2號(hào)梁二列車三列車二列車三列車剛性橫梁法手算0.6790.6960.5600.622電算0.6780.6950.5590.622剛接梁法手算0.6840.6880.5680.633電算0.6850.6810.5820.646鉸接梁法手算

18、0.6870.6850.5810.640電算0.6900.6800.5940.653G-M法0.6950.6990.5710.638統(tǒng)計(jì)最大0.6950.6990.5940.653結(jié)論：各計(jì)算方法所得橫向分布系數(shù)相差不到5，邊梁在采用G-M法時(shí)分布系數(shù)最大，中梁在采用鉸接梁法時(shí)分布系數(shù)最大，均出現(xiàn)在橫向布置三列車時(shí)，汽車折減0.78。以下計(jì)算邊梁近似取0.7，中梁取0.66。3.2 剪力橫向分布系數(shù)支點(diǎn)處設(shè)置了端、中橫梁，并采用橡膠支座，因而剪力可采用與彎矩同樣的分布系數(shù)，且縱橋向采用一個(gè)值。具體值見“3.1 汽車荷載橫向分布的計(jì)算”。3.3 汽車荷載沖擊系數(shù)值計(jì)算3.3.1汽車荷載縱向整體沖

19、擊系數(shù)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)基頻根據(jù)主梁計(jì)算模型由平面桿系有限元程序GQJS9.3直接計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為 。按照通規(guī)第4.3.2條，沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算： 當(dāng)時(shí)， 3.3.2 汽車荷載的局部加載的沖擊系數(shù) 采用。4 主梁縱橋向結(jié)構(gòu)計(jì)算4.1箱梁施工流程1)先預(yù)制主梁，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90后，張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，壓注水泥漿。2)設(shè)置臨時(shí)支座并安裝好永久支座（聯(lián)端無需設(shè)臨時(shí)支座），逐孔安裝主梁，置于臨時(shí)支座上成為簡(jiǎn)支狀態(tài)。3)澆筑連續(xù)接頭、中橫梁及其兩側(cè)與頂板負(fù)彎矩束同長度范圍內(nèi)的橋面板，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，張拉頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿。箱梁形成連續(xù)的步驟詳見附圖。4)接頭施工完成后，澆

20、筑剩余部分橋面板濕接縫混凝土，澆筑完成后拆除一聯(lián)內(nèi)臨時(shí)支座，完成體系轉(zhuǎn)換。從箱梁預(yù)制到澆筑完橫向濕接縫的時(shí)間按三個(gè)月（90天）計(jì)算。4.2 有關(guān)計(jì)算參數(shù)的選取· 一期恒載：預(yù)制梁重力密度取 · 二期恒載：1）濕接縫 C50混凝土，重力密度取（參與受力）2）80mm C40混凝土，重力密度取（4片梁均分）3）100mm瀝青混凝土鋪裝重力密度?。?片梁均分）4）護(hù)欄（單側(cè)），重力密度取，邊梁按鉸接梁法計(jì)算，分配系數(shù)為0.584，中梁按剛性橫梁法計(jì)算，分配系數(shù)為0.5。邊梁(二期鋪裝，不含濕接縫) 中梁(二期鋪裝，不含濕接縫) · 活載：公路-級(jí)，無人群荷載，汽車的橫向

21、分配系數(shù)：邊梁為0.70，中梁為0.66。相對(duì)濕度： 80；徐變系數(shù)終值： 2.0；收縮應(yīng)變終值： 2.1x10-3；錨下控制張拉力： 3；錨具變形與鋼束回縮值（一端）： L6mm；管道摩阻系數(shù)： 0.2；管道偏差系數(shù)： 0.0015 1/m；鋼束松弛系數(shù)： 0.3；地基及基礎(chǔ)不均勻沉降： L/30001.0cm；梯度溫度：正、負(fù)溫差按100mm瀝青鋪裝、80mm混凝土調(diào)平層考慮。4.3 計(jì)算程序主梁計(jì)算采用平面桿系有限元程序GQJS9.3。4.4 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算4.4.1 正截面抗彎承載能力計(jì)算荷載基本組合表達(dá)式： 通規(guī)4.1.61式其中各分項(xiàng)系數(shù)的取值見通規(guī)4.1.61式。由

22、程序計(jì)算得主要控制截面抗彎承載能力見下表：邊梁、中梁主要控制截面抗彎承載能力（KN.m） 表4-1截面位置邊跨跨中 下緣中支點(diǎn) 上緣中跨跨中 下緣邊梁強(qiáng)度 10133-115178744效應(yīng) 9772-77768035中梁強(qiáng)度 10124-110498739效應(yīng) 9370-787475874.4.2 斜截面抗剪承載能力計(jì)算由程序計(jì)算得主要控制截面剪力組合設(shè)計(jì)值及相應(yīng)的彎矩組合設(shè)計(jì)值和抗剪強(qiáng)度列表如下：邊梁、中梁主要控制截面抗剪承載能力 表4-2截面位置腹板厚度（mm）箍筋間距（mm）最大剪力Vd（KN）對(duì)應(yīng)彎矩Md（KN.m）抗剪強(qiáng)度（KN）邊梁端支點(diǎn)h/2處22210014521154277

23、4腹板變厚處1802001671-15532204中橫隔梁邊緣處2501002755-25653392中梁端支點(diǎn)h/2處222100139811112774腹板變厚處1802001629-17402203中橫隔梁邊緣處2501002708-26933330表中抗剪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，；腹板箍筋均采用雙肢12。4.5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算4.5.1 抗裂驗(yàn)算1） 正截面抗裂（作用短期效應(yīng)組合）永久荷載作用為標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為 通規(guī)4.1.7-1式。在荷載短期效應(yīng)組合下，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件拉應(yīng)力應(yīng)滿足。短期效應(yīng)組合下主要控制截面的應(yīng)力情況詳見下表： 抗裂驗(yàn)算短

24、期效應(yīng)組合下主要控制截面正應(yīng)力（MPa） 表4-3梁位截面位置規(guī)范容許值邊跨跨中 邊跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中支點(diǎn)中跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中跨跨中 邊梁上緣最小-1.8551.990.990.520.451.59下緣最小3.263.38-1.382.573.26中梁上緣最小1.370.35-0.02-0.220.96下緣最小3.653.66-1.402.863.392） 正截面抗裂（作用長期效應(yīng)組合）永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： 通規(guī)4.1.7-2式。根據(jù)預(yù)規(guī)第6.3.1條注（1），上式僅考慮結(jié)構(gòu)自重和直接施加于橋上的活荷載產(chǎn)生的效應(yīng)組合，不考慮間

25、接施加于橋上的其他作用效應(yīng)。在荷載長期效應(yīng)組合下，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件拉應(yīng)力應(yīng)滿足。長期效應(yīng)組合下主要控制截面的應(yīng)力情況詳見下表： 抗裂驗(yàn)算長期效應(yīng)組合下主要控制截面正應(yīng)力（MPa） 表4-4梁位截面位置規(guī)范容許值邊跨跨中 邊跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中支點(diǎn)中跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中跨跨中 邊梁上緣最小03.372.772.882.152.71下緣最小5.776.391.335.144.95中梁上緣最小3.232.652.952.012.65下緣最小6.146.621.345.385.293） 斜截面抗裂（作用短期效應(yīng)組合）作用短期效應(yīng)組合（組合式同前）下，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件主拉應(yīng)力應(yīng)滿

26、足。主要控制截面的主拉應(yīng)力情況詳見下表： 抗裂驗(yàn)算短期效應(yīng)組合下主要控制截面主拉應(yīng)力（MPa） 表4-5梁位規(guī)范容許值邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）邊梁-1.325-0.28-1.38-0.31-0.17中梁-0.26-1.40-0.27-0.22主拉應(yīng)力最大值只出現(xiàn)在中支點(diǎn)現(xiàn)澆段下緣，系因最小拉應(yīng)力引起，而腹板中段主拉應(yīng)力均小于，故在中支點(diǎn)下緣加配普通鋼筋。 4.5.2 撓度驗(yàn)算主梁按A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)，按預(yù)規(guī)6.5.2條規(guī)定，截面剛度取為： 。當(dāng)采用C40C80混凝土?xí)r，長期增長系數(shù)，C50內(nèi)插得。計(jì)算預(yù)加力引起的反拱值時(shí)，截面剛度取為：，長期增長系數(shù)取用

27、2.0。撓度驗(yàn)算見下表（表中撓度以向下為正）： 單項(xiàng)荷載位移(mm) 表4-6梁位恒載預(yù)加力支座沉降1支座沉降2溫升溫降汽車最大汽車最小邊梁邊跨30.7-56.02.37.7-1.70.97.8-2.7中跨26.5-47.45.05.0-0.20.16.3-3.0中梁邊跨29.6-57.82.37.7-1.71.07.4-2.6中跨25.1-48.95.05.0-0.20.16.0-2.8 撓度驗(yàn)算表（mm） 表4-7梁位短期效應(yīng)組合撓度消除自重長期撓度消除自重長期撓度允許值預(yù)加力引起長期撓度長期上拱值邊梁邊跨49.871.015.050-112.0-41.0中跨40.958.313.350-

28、94.8-36.5中梁邊跨48.368.814.350-115.6-46.8中跨39.055.612.550-97.8-42.2表中結(jié)果表明：在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后主梁最大撓度，預(yù)應(yīng)力長期反拱值大于荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長期撓度，可不設(shè)預(yù)拱度。為避免預(yù)制梁上拱值太大影響鋪裝層厚度，主梁應(yīng)設(shè)置反預(yù)拱，反預(yù)拱值設(shè)置見下表 反預(yù)拱值設(shè)置表（mm） 表4-8梁位預(yù)制梁反拱值反預(yù)拱 建議值存梁1天存梁30天存梁60天邊梁邊跨-21.8-28.1-30.917（向下）中跨-13.8-17.8-19.6中梁邊跨-23.7-31.2-34.5中跨-15.6-20.7-22.8表中預(yù)制梁反拱值按混凝土標(biāo)

29、準(zhǔn)強(qiáng)度為C50的90%考慮，即相當(dāng)于采用C45的彈性模量計(jì)算。4.6 持久狀況和短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算4.6.1 使用階段正截面法向應(yīng)力計(jì)算按預(yù)規(guī)第7.1條，荷載取其標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)。1） 受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力對(duì)未開裂構(gòu)件 預(yù)規(guī)7.1.5-1式作用標(biāo)準(zhǔn)值組合，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)下，主要控制截面的混凝土正應(yīng)力情況詳見下表。 持久狀況應(yīng)力計(jì)算主要控制截面正應(yīng)力（MPa） 表4-9梁位截面位置規(guī)范容許值邊跨跨中 邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處中跨跨中 邊梁上緣最大16.28.612.397.1211.837.36下緣10.9813.988.2813.138.66中梁上緣8.581

30、2.677.5512.067.42下緣10.713.898.1313.299.182） 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力對(duì)未開裂構(gòu)件 預(yù)規(guī)7.1.5-2式作用標(biāo)準(zhǔn)值組合，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)下，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力情況詳見下表。 持久狀況應(yīng)力計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力（MPa） 表4-10梁位規(guī)范容許值正彎矩束負(fù)彎矩束邊梁16.21193.91156.1中梁1190.21168.04.6.2 使用階段混凝土主壓應(yīng)力、主拉應(yīng)力計(jì)算1） 混凝土的主壓應(yīng)力按預(yù)規(guī)第7.1.6條規(guī)定：混凝土的主壓應(yīng)力應(yīng)符合: ，主要控制截面的混凝土主壓應(yīng)力情況詳見下表。 持久狀況應(yīng)力計(jì)算主要控制截面主壓應(yīng)力（MPa

31、） 表4-11梁位規(guī)范容許值邊跨跨中 邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處中跨跨中 邊梁19.4410.9813.988.2813.138.66中梁10.713.898.1313.299.182） 混凝土的主拉應(yīng)力主要控制截面的混凝土主拉應(yīng)力情況詳見下表： 持久狀況應(yīng)力計(jì)算主要控制截面主拉應(yīng)力（MPa） 表4-12梁位規(guī)范容許值邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處中跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）邊梁-1.325-0.48-2.10-0.46-0.30中梁-0.43-2.10-0.43-0.79表中數(shù)值表明：除中支點(diǎn)截面外，其他各截面主拉應(yīng)力均滿足，箍筋僅按構(gòu)造要求設(shè)置，采用12箍筋，則要求箍筋間距支點(diǎn)

32、斷面，跨中斷面，按預(yù)規(guī)第9.3.13條規(guī)定支點(diǎn)至一倍梁高范圍內(nèi)箍筋間距采用100mm；其他梁段箍筋間距不大于所箍箍筋直徑的15 倍，即15×16240mm，現(xiàn)取200mm。中支點(diǎn)截面，箍筋間距，現(xiàn)箍筋間距采用100mm，滿足要求。4.6.3 施工階段應(yīng)力驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在預(yù)施應(yīng)力和構(gòu)件自重等施工荷載作用下截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力按預(yù)規(guī)第7.2.8條規(guī)定1） 壓應(yīng)力 施工階段由預(yù)制梁?jiǎn)为?dú)受力，張拉鋼束時(shí)，混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為C50的90%考慮，即相當(dāng)于C45 。各施工階段主要控制截面壓應(yīng)力統(tǒng)計(jì)最大值見下表： 施工階段主要控制截面最大壓應(yīng)力（MPa） 表4-13梁位截面位置規(guī)范容許值

33、邊跨跨中 邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處中跨跨中 邊梁上緣最大20.723.809.145.158.363.06下緣14.0811.134.269.5211.81中梁上緣3.699.385.508.513.0下緣14.7811.194.2910.5812.552） 拉應(yīng)力各施工階段主要控制截面拉應(yīng)力統(tǒng)計(jì)最小值見下表： 施工階段主要控制截面最小拉應(yīng)力（MPa） 表4-14梁位截面位置邊跨跨中 邊跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中支點(diǎn)中跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中跨跨中 邊梁上緣最小-1.7570.922.38-0.022.080.66下緣7.717.51-0.156.226.67中梁上緣0.260

34、.88-0.050.580.02下緣8.07.69-0.56.396.81表中拉應(yīng)力均滿足，預(yù)拉區(qū)只需按配筋率不小于0.2配置縱向鋼筋，配筋面積。4.7 中支點(diǎn)下緣配筋計(jì)算經(jīng)以上計(jì)算，除主梁中支點(diǎn)下緣主拉應(yīng)力略大外，結(jié)構(gòu)其他各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范相關(guān)要求。中支點(diǎn)下緣未配預(yù)應(yīng)力鋼束，故按鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)。主梁按極限承載能力計(jì)算時(shí)，支點(diǎn)處不產(chǎn)生正彎矩，應(yīng)力計(jì)算時(shí)下緣拉應(yīng)力也未超出規(guī)范要求，因而按最小配筋率0.2進(jìn)行配筋，需配筋面積。4.8 支點(diǎn)反力計(jì)算各單項(xiàng)作用產(chǎn)生的支點(diǎn)反力標(biāo)準(zhǔn)值列表如下： 單項(xiàng)作用支點(diǎn)反力（KN） 表4-15梁 位作 用邊梁中梁端支點(diǎn)中支點(diǎn)端支點(diǎn)中支點(diǎn)自重最大743.41720.

35、1728.61709.2最小707.51594.4689.31577.4公路-級(jí)最大484.5719.7484.5719.7最小-44.4-116.4-44.4-116.4支座不均勻沉降最大23.8110.823.7110.6最小-23.8-110.8-23.7-110.6梯度溫差最大32.218.431.920.6最小-19.1-34.8-20.8-34.5注：1、表中自重、支座不均勻沉降、梯度溫度反力值為單片梁支反力。2、公路-級(jí)反力值為一列車反力值，未計(jì)沖擊作用，計(jì)沖擊力時(shí)，表列值乘，即1.21。4.9 其他1） 構(gòu)造配筋按預(yù)規(guī)第9.1.12條規(guī)定，部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中普通受拉鋼筋

36、的截面面積，不應(yīng)小于，則跨中下緣需配 ；支點(diǎn)上、下緣各需配 2）結(jié)構(gòu)離散圖、施工流程圖及各作用組合下最大、最小正應(yīng)力圖見附圖。5 橋面板配筋計(jì)算5.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（彎矩）根據(jù)預(yù)規(guī)第4.1.2條，計(jì)算彎矩時(shí)，計(jì)算跨徑可取兩肋間的凈距加板厚，但不大于兩肋中心之間的距離。橋面板計(jì)算斷面見下圖（單位mm）：5.1.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板彎矩計(jì)算1） 計(jì)算跨徑和模型：計(jì)算跨徑 ，計(jì)算模型如下（單位mm）：2） 車輪荷載分布寬度a、 平行于板跨徑方向b、 垂直于板跨徑方向單個(gè)車輪在板的跨徑中部時(shí)所以。c、 垂直于板跨徑方向單個(gè)車輪在板的支點(diǎn)時(shí)d、支點(diǎn)向跨中的過渡距離3） 每米板寬跨中截面彎矩a、 板自重及

37、鋪裝產(chǎn)生的跨中彎矩板自重集度：，鋪裝集度： 因?qū)澗?、剪力影響很小，可忽略，板自重彎矩按集度均布考慮，以下均按此處理。板自重及鋪裝產(chǎn)生的跨中彎矩為：b、 車輪荷載產(chǎn)生的跨中彎矩因，所以車輪荷載分布寬度均取，則車輪局部分布荷載強(qiáng)度為：汽車荷載產(chǎn)生的彎矩為：不計(jì)沖擊力 5.1.2 現(xiàn)澆段橋面板彎矩計(jì)算1） 計(jì)算跨徑和模型：計(jì)算跨徑 ，計(jì)算模型如下（單位mm）：2） 車輪荷載分布寬度a、 平行于板跨徑方向b、 垂直于板跨徑方向單個(gè)車輪在板的跨徑中部時(shí)所以。c、 垂直于板跨徑方向單個(gè)車輪在板的支點(diǎn)時(shí)d、支點(diǎn)向跨中的過渡距離3） 每米板寬跨中截面彎矩a、 板自重及鋪裝產(chǎn)生的跨中彎矩板自重集度：板自重產(chǎn)生

38、的跨中彎矩為： 板自重產(chǎn)生的支點(diǎn)彎矩為： （其中為現(xiàn)澆濕接縫寬）鋪裝集度： 鋪裝產(chǎn)生的跨中彎矩為：b、 車輪荷載產(chǎn)生的跨中彎矩因，所以車輪荷載分布寬度均取，則車輪局部分布荷載強(qiáng)度為：汽車荷載產(chǎn)生的彎矩為：不計(jì)沖擊力 5.1.3 懸臂段橋面板彎矩計(jì)算1） 計(jì)算跨徑和模型：，計(jì)算模型如下（單位mm）：2） 車輪荷載分布寬度a、 平行于板跨徑方向b、 垂直于板跨徑方向3） 每米板寬懸臂根部截面彎矩a、 板自重、鋪裝及護(hù)欄產(chǎn)生的懸臂根部彎矩板自重集度：，。鋪裝集度：護(hù)欄集度：板自重產(chǎn)生的懸臂彎矩為：鋪裝產(chǎn)生的懸臂彎矩為：護(hù)欄產(chǎn)生的懸臂彎矩為：b、 車輪荷載產(chǎn)生的懸臂根部彎矩車輪局部分布荷載強(qiáng)度為：汽車

39、荷載產(chǎn)生的彎矩為：不計(jì)沖擊力 c、 汽車撞擊產(chǎn)生的懸臂彎矩防撞等級(jí)為PL2時(shí)，撞擊力P200KN，按4m寬護(hù)欄均布，則產(chǎn)生的懸臂彎矩防撞等級(jí)為PL3時(shí)，撞擊力P360KN，按4m寬護(hù)欄均布，則產(chǎn)生的懸臂彎矩4） 每米板寬護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面彎矩a、 板自重及護(hù)欄產(chǎn)生的護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面彎矩板自重集度：，。護(hù)欄集度：板自重產(chǎn)生的懸臂彎矩為：護(hù)欄產(chǎn)生的懸臂彎矩為：b、 汽車撞擊產(chǎn)生的護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面彎矩防撞等級(jí)為PL2時(shí)，撞擊力P200KN，按4m寬護(hù)欄均布，則產(chǎn)生的懸臂彎矩防撞等級(jí)為PL3時(shí)，撞擊力P360KN，按4m寬護(hù)欄均布，則產(chǎn)生的懸臂彎矩5.2 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（支點(diǎn)剪力）5.2.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板支點(diǎn)剪力

40、計(jì)算1） 橋面鋪裝及板自重2） 車輪靠肋布置，局部分布強(qiáng)度為不計(jì)沖擊力 。5.2.2 現(xiàn)澆段橋面板支點(diǎn)剪力計(jì)算1） 橋面鋪裝及板自重2） 車輪靠肋布置，局部分布強(qiáng)度為不計(jì)沖擊力 。5.2.3 懸臂段橋面板支點(diǎn)剪力計(jì)算1） 懸臂根部a、 橋面鋪裝、板自重及護(hù)欄b、 車輪荷載不計(jì)沖擊力 2）護(hù)欄內(nèi)側(cè)（板自重及護(hù)欄）5.3 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算5.3.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板承載能力極限狀態(tài)計(jì)算1） 正截面抗彎承載力板厚與梁肋高度比為，按預(yù)規(guī)第4.1.2條彎矩計(jì)算簡(jiǎn)化為：支點(diǎn)彎矩取，跨中彎矩取。a、 支點(diǎn)彎矩及配筋每延米板需配根據(jù)預(yù)規(guī)第9.1.12條，受彎構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于，按0

41、.294的配筋率需要配筋面積，需配。以下橫橋向構(gòu)造配筋均按配置。b、 跨中彎矩及配筋每延米板需配，構(gòu)造配筋。2） 斜截面抗剪承載力a、 荷載效應(yīng)組合計(jì)算b、 截面尺寸驗(yàn)算 橋規(guī)5.2.9則 c、 截面要不要進(jìn)行抗剪承載力的驗(yàn)算 橋規(guī)5.2.10則 截面滿足極限狀態(tài)抗剪承載力要求。5.3.2 現(xiàn)澆段橋面板承載能力極限狀態(tài)計(jì)算1） 正截面抗彎承載力板厚與梁肋高度比為，按橋規(guī)第4.1.2條二期恒載及汽車彎矩計(jì)算簡(jiǎn)化為：支點(diǎn)彎矩取，跨中彎矩取。a、 支點(diǎn)彎矩及配筋每延米板需配，構(gòu)造配筋。b、 跨中彎矩及配筋每延米板需配。2） 斜截面抗剪承載力a、 荷載效應(yīng)組合計(jì)算b、 截面尺寸驗(yàn)算 橋規(guī)5.2.9則

42、c、 截面要不要進(jìn)行抗剪承載力的驗(yàn)算 橋規(guī)5.2.10則 截面滿足極限狀態(tài)抗剪承載力要求。5.3.3 懸臂段橋面板承載能力極限狀態(tài)計(jì)算1） 正截面抗彎承載力a、 基本組合下彎矩及配筋* 懸臂根部每延米板需配，構(gòu)造配筋。* 護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面每延米板需配，構(gòu)造配筋。b、 偶然組合下彎矩及配筋（防撞等級(jí)PL2）* 懸臂根部每延米板需配* 護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面每延米板需配c、 偶然組合下彎矩及配筋（防撞等級(jí)PL3）* 懸臂根部每延米板需配* 護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面每延米板需配偶然組合下配筋與護(hù)欄防撞等級(jí)有關(guān)，因而在箱梁配筋時(shí)只考慮基本組合的作用，偶然組合下配筋建議在護(hù)欄設(shè)計(jì)時(shí)考慮。2） 斜截面抗剪承載力a、 荷載效應(yīng)組合計(jì)

43、算* 懸臂根部* 護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面b、 截面尺寸驗(yàn)算 橋規(guī)5.2.9則 c、 截面要不要進(jìn)行抗剪承載力的驗(yàn)算 橋規(guī)5.2.10則 截面滿足極限狀態(tài)抗剪承載力要求。5.4 持久狀況抗裂計(jì)算5.4.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板抗裂計(jì)算1） 支點(diǎn)彎矩及裂縫驗(yàn)算荷載短期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值（汽車不計(jì)沖擊力）：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值（汽車不計(jì)沖擊力）：每延米板按配筋進(jìn)行計(jì)算，則縱向受拉鋼筋的應(yīng)力:截面最大裂縫寬度:式中 C1帶肋鋼筋，取C11；。 取配筋滿足抗裂要求。2） 跨中彎矩及裂縫驗(yàn)算荷載短期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值（汽車不計(jì)沖擊力）：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值（汽車不計(jì)沖擊力）：每延米板按配筋進(jìn)行計(jì)算，則縱向受拉鋼筋的應(yīng)力:截面最大裂縫寬度:式中 C1帶肋鋼筋，取C11；;,取。配筋滿足抗裂要求。5.4.2 現(xiàn)澆段橋面板抗裂計(jì)算1） 支點(diǎn)彎矩及裂縫驗(yàn)算荷載短期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值（汽車不計(jì)沖擊力）：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值（汽車不計(jì)沖擊力）：每延米板按配筋進(jìn)行計(jì)算，則縱向受拉鋼筋的應(yīng)力:截面最大裂縫寬度:式中 C1帶肋鋼筋，取C11；。 取配筋滿足抗裂要求。2） 跨中彎矩及裂縫驗(yàn)算荷載短期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值（汽車不計(jì)沖擊力）：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值（汽車不計(jì)沖擊力）：每延米板按配筋進(jìn)行計(jì)