橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)多跨簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋

1、1 尺寸擬定與方案比選1.1 工程背景及使用要求1.1.1 工程背景介紹廣州新洲至化龍快速路，位于廣州市東南部，起點(diǎn)與新港東路對(duì)接，并與廣州環(huán)城高速公路東環(huán)線連接，跨越珠江后航道之官洲河和瀝窖水道、穿越長(zhǎng)洲島，終點(diǎn)于番禺金山大道與廣珠高速公路化龍至坦尾段連接。新洲至化龍快速路是廣州南部地區(qū)未來(lái)道路主骨架網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，是廣州市南出口的主要通道之一?？偼顿Y19.8億元。官洲河特大橋?yàn)閺V州南部地區(qū)(侖頭至龍穴島)快速路的sd3標(biāo)段，本標(biāo)段范圍為k2+839k3+764.102，全長(zhǎng)925.102米。本橋跨官洲河（小洲）水道，位于小洲村瀛洲生態(tài)公園以南，南接新造島北新造立交。1.1.2 工程使用

2、要求廣州市官洲河大橋，必須遵照“技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、使用耐久、經(jīng)濟(jì)合理”的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)滿足美觀、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求。廣州市官洲河大橋西引橋的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：(1) 設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)；(2) 設(shè)計(jì)速度：60 km/h（雙向四車(chē)道）；(3) 橋梁全長(zhǎng)：3×30m（每跨T梁長(zhǎng)30米）；(4) 橋面寬度：15.0m，橫向布置為0.5m（防撞護(hù)欄）+14.0m（行車(chē)道）+0.5m（防撞護(hù)欄）；(5) 設(shè)計(jì)洪水頻率：百年一遇；(6) 通航等級(jí)：無(wú)。1.2 方案比選1.2.1 方案比選下表列出了3種方案，簡(jiǎn)述了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋

3、的美觀、安全和適用的性能，通過(guò)對(duì)三種橋型的比較，選擇合適的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。表1-2-1 方案比選表方案設(shè)計(jì)方案一設(shè)計(jì)方案二設(shè)計(jì)方案三橋型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋美觀性全橋線條簡(jiǎn)潔明快，與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)好，因此，橋型美觀。橋梁的線型簡(jiǎn)單單調(diào)，但也不缺乏這特有的簡(jiǎn)單之美。橋型美觀，氣勢(shì)宏偉，與周?chē)坝^協(xié)調(diào)一致。安全性1. 選用作為引橋的橋型，橋跨度合適，采用箱形斷面，剛度大，施工安全；2. 橋梁本身構(gòu)造簡(jiǎn)單，現(xiàn)澆施工，整體剛度好；3. 橋梁的運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)成本在后期較低。1. T形截面，制造簡(jiǎn)單，接頭也方便，常用跨徑7.5-20m，預(yù)應(yīng)力混凝土則為20-50m。2

4、. 施工采用吊裝施工，需要一定的吊裝設(shè)備以保證工期；1.全橋跨度適中用技術(shù)先進(jìn) 的懸臂澆筑法施工能安全的建成，且在施工過(guò)程中不需大量施工支架和臨時(shí)設(shè)備，故施工方便，質(zhì)量可靠，工期較短；2.全橋后期營(yíng)運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少；3.行車(chē)平順舒適。適用性1.跨徑為3×30米，與河道的適應(yīng)性好； 2. 建筑高度小，外形簡(jiǎn)單且久用不衰；3. 橋面平順，行車(chē)舒適性較好。1采用預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，最大跨徑為50米；2.受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，橫隔梁保證各根主梁相互結(jié)成主體，以提高橋梁的整體剛度。1.中孔主跨跨越主航道，與航道適應(yīng)性好，通航凈空大，防撞要求低；2.河床壓縮少，有利于汛期泄洪；3.全橋采用三跨

5、一聯(lián)的連續(xù)剛構(gòu)，故只在兩岸橋臺(tái)處各有一伸縮縫。 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁介紹1.2.2.1 構(gòu)造布置當(dāng)跨徑超過(guò)20m時(shí)，一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁。我國(guó)后張法裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)有25，30，35，40 m四種。主梁梁距通常在1.52.2m之間。橫隔梁在裝配式T形梁中起著保證各根主梁相互連成整體的作用；它的剛度愈大，橋梁的整體性愈好，在荷載作用下各主梁就能更好地協(xié)同工作。然而，設(shè)置橫隔梁使主梁模板工作稍趨復(fù)雜，橫隔梁的焊接接頭又往往要在設(shè)于橋下專門(mén)的工作架上進(jìn)行，施工比較麻煩。實(shí)踐證明，對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋，一般在跨中，四分點(diǎn)，支點(diǎn)處各設(shè)一道橫隔梁就可滿足要求。1.2.2.2 主要尺寸梁高：我國(guó)后張

6、法裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)有25，30，35，40m四種，其梁高分別為1.251.45，1.651.75，2.00，2.30m。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比值約為1/171/20，其主梁高度主要取決于活載標(biāo)準(zhǔn)，主梁間距可在較大范圍內(nèi)變化，通常其高跨比在1/151/25左右。主梁高度如不受建筑高度限制，高跨比宜取偏大值。增大梁高，只增加腹板高度，混凝土數(shù)量增加不多，但可以節(jié)省鋼筋用量，往往比較經(jīng)濟(jì)。肋厚：預(yù)應(yīng)力混凝土，由于預(yù)應(yīng)力和彎起束筋的作用，肋中的主拉應(yīng)力較小，肋板厚度一般都由構(gòu)造決定。原則上應(yīng)滿足束筋保護(hù)層的要求，并力求模板簡(jiǎn)單便于澆筑。國(guó)外對(duì)現(xiàn)澆梁的腹板沒(méi)有預(yù)應(yīng)力管道時(shí)最小厚度為200mm

7、，縱向或豎向管道的腹板需要300mm，既有縱向又有豎向管道的腹板需要380mm。對(duì)于高度超過(guò)2400mm的梁，這些尺寸尚應(yīng)增加，以減少混凝土澆筑困難，裝配式梁的腹板厚度可適當(dāng)減少，但不能小于165mm。如為先張法結(jié)構(gòu)，最低值可達(dá)125mm。我國(guó)目前所采用的值偏低，一般采用160mm，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中為140160mm，在接近梁的兩端的區(qū)段內(nèi)，為滿足抗剪強(qiáng)度和預(yù)應(yīng)力束筋布置錨具的需要，將肋厚逐漸擴(kuò)展加厚。：中橫梁為主梁高度的3/4，端橫梁與主梁同高，寬1220cm，可挖空；預(yù)制時(shí)，做成上寬下窄和內(nèi)寬外窄的楔形，以便脫模。橫隔梁的高度可取為主梁高度的四分之三左右。在支點(diǎn)處可與主梁同高，以利于梁體在運(yùn)輸和

8、安裝中的穩(wěn)定性。但如果端橫隔梁高度比主梁略小一些，則對(duì)安裝和維修支座是有利的。橫隔梁的肋寬常用1220cm。預(yù)制時(shí)做成上寬下窄和內(nèi)寬外窄的楔形，以便脫模。箱梁橫隔梁的基本作用是增加截面的橫向剛度，限制畸變應(yīng)力。在支承處的橫隔板還擔(dān)負(fù)著承受和分布較大支承反力的作用。箱形截面由于具有很大的抗扭剛度，所以橫隔板的布置可以比一般肋形的橋梁少一些。目前許多國(guó)家認(rèn)為可以減少或不設(shè)置中間橫隔板。從受力角度來(lái)分析，中間橫隔板對(duì)縱向應(yīng)力和橫向彎矩的分布影響很小，活載橫向彎矩的增加很少超過(guò)8%，而恒載應(yīng)力又不受橫隔板的影響，因此，單從結(jié)構(gòu)上來(lái)考慮，中間橫隔板的作用可以用局部加強(qiáng)腹板或采取特殊的橫向框架的辦法來(lái)代替

9、。：端部較薄，根部加厚，不小于主梁高度的1/12。T梁翼板的厚度，在中小跨徑的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁中，主要滿足于橋面板承受的車(chē)輛局部荷載要求。根據(jù)受力特點(diǎn)，翼緣板一般都做成變厚度的，即端部較薄，至根部（與梁肋銜接處）加厚，并不小于主梁高度的1/12。翼緣板厚度的具體尺寸，有兩種處理方法：一種是考慮翼緣板承擔(dān)全部橋面上的恒載與活載，板的受力鋼筋設(shè)在翼緣板內(nèi)，在鋪裝層內(nèi)只有局部的加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，這時(shí)翼緣板做得較厚一些，端部一般取80mm；另一種是翼緣板只承擔(dān)橋面鋪裝層的荷載、施工臨時(shí)荷載以及自重，活載則由翼緣板和布置有受力鋼筋的鋼筋混凝土鋪裝層共同承擔(dān)（例如：在小跨徑無(wú)中橫隔板的橋上），在此情況下，端部厚度采

10、用60mm就夠了。目前高速公路上的橋梁及城市高架橋梁均設(shè)置防撞欄桿，根據(jù)防沖撞的要求，翼緣板端部厚度不小于200mm。為使翼緣板和梁肋連接平順，在截面轉(zhuǎn)角處一般均應(yīng)設(shè)置鈍角式承托或圓角，以減少局部應(yīng)力和便于脫模。在預(yù)應(yīng)力混凝土T梁的下緣，為了滿足布置預(yù)應(yīng)力束筋及承受張拉階段壓應(yīng)力的要求，應(yīng)擴(kuò)大做成馬蹄形。馬蹄的尺寸大小應(yīng)滿足預(yù)施應(yīng)力各個(gè)階段的強(qiáng)度要求。個(gè)別橋由于馬蹄尺寸過(guò)小，往往在施工和使用中形成水平縱向裂縫，特別是在馬蹄斜坡部分，因此馬蹄面積不宜過(guò)小，一般應(yīng)占截面總面積的1020，具體尺寸建議如下：馬蹄總寬度約為肋寬的24倍，并注意馬蹄部分（特別是斜坡區(qū)），管道保護(hù)層不宜小于60mm。 下翼

11、緣高度加1/2斜坡區(qū)，高度約為梁高的（0.150.20）倍，斜坡宜陡于45°。 應(yīng)注意的是：下翼緣也不宜過(guò)大過(guò)高，這就要求將預(yù)應(yīng)力束筋盡可能按二層或單層布置，將其余的束筋布置在肋板內(nèi)，因?yàn)橄埋R蹄過(guò)大，會(huì)降低截面形心，減小預(yù)應(yīng)力筋的偏心距。1.2.2.3 配筋特點(diǎn)受力鋼筋： (1) 預(yù)應(yīng)力筋-根據(jù)結(jié)構(gòu)受力配置預(yù)應(yīng)力束。 (2) 非預(yù)應(yīng)力縱受力鋼筋-在預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁中，有時(shí)為了補(bǔ)充局部梁段內(nèi)強(qiáng)度的不足，有時(shí)為了滿足極限強(qiáng)度的要求，有時(shí)為了更好地分布裂縫和提高梁的韌性，可以將非預(yù)應(yīng)力鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋協(xié)同配置，這樣往往能達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的效果。 (3) 斜筋-一般不設(shè)斜筋。 (4) 箍筋-預(yù)

12、應(yīng)力混凝土梁中剪應(yīng)力一般較小，故按計(jì)算僅需布置少量的箍筋，但為了防止混凝土受剪時(shí)的脆性破壞，常按構(gòu)造要求配置必要的箍筋，規(guī)定如下：箍筋直徑不小于6mm，箍筋間距不大于25mm；下馬蹄中需設(shè)閉合箍筋，箍筋間距不大于150mm。 (5) 翼緣板橫向鋼筋 (6) 橫梁鋼筋 分布鋼筋： (1) 架立鋼筋-根據(jù)構(gòu)造要求布置，用來(lái)架設(shè)箍筋，以便將各種鋼筋扎成骨架。其直徑依梁截面尺寸大小而定，通常采用1014mm。 (2) 水平分布鋼筋-由于梁的上下翼緣在橫向都比腹板厚，阻礙著腹板的收縮變形，因而有可能在腹板上產(chǎn)生平行于軸線的裂縫，為此，需在腹板內(nèi)設(shè)置防裂鋼筋。這種鋼筋宜用小直徑鋼筋組成網(wǎng)格放在混凝土表面，

13、緊貼箍筋布置。 (3) 錨固區(qū)的加強(qiáng)鋼筋-在梁端錨固區(qū)應(yīng)力非常集中，在錨具附近不僅有很大的壓應(yīng)力，還有很大的拉應(yīng)力，因此，為防止錨具附近混凝土裂縫，因此，必須配置足夠的鋼筋予以加強(qiáng)。 (4) 支座下局部加強(qiáng)鋼筋-提高局部承壓構(gòu)件的裂縫荷載和極限承載力。1.2.2.4 橫向聯(lián)結(jié)1.2.2.5 簡(jiǎn)支梁橋的常用施工方法：預(yù)制裝配施工是將在預(yù)制廠或橋梁現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的梁運(yùn)至橋位處，使用一定的起重設(shè)備進(jìn)行安裝和完成橫向聯(lián)結(jié)組成橋梁的施工方法。目前，預(yù)制安裝法是簡(jiǎn)支梁經(jīng)常采用的一種施工方法，預(yù)制梁的安裝主要有聯(lián)合架橋機(jī)法、雙導(dǎo)梁安裝法、扒桿吊裝法、跨墩龍門(mén)吊機(jī)安裝法、自行式吊車(chē)安裝法、浮吊架設(shè)法幾種。 1.2.

14、3 方案確定通過(guò)對(duì)三種方案的對(duì)比，在經(jīng)濟(jì)上（工程費(fèi)用，維修養(yǎng)護(hù)，運(yùn)營(yíng)費(fèi)大?。┑谋容^，以及以橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、安全性、美觀性和施工的難易程度為考慮因素，綜合個(gè)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定一個(gè)最優(yōu)方案：多跨簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力混凝土T梁方案。1.2.4 計(jì)算理論1.2.4.1 主梁的內(nèi)力計(jì)算主梁的內(nèi)力計(jì)算，可分為設(shè)計(jì)和施工內(nèi)力計(jì)算兩部分。設(shè)計(jì)內(nèi)力是強(qiáng)度驗(yàn)算及配筋設(shè)計(jì)的依據(jù)。 施工內(nèi)力是指施工過(guò)程中，各施工階段的臨時(shí)施工荷載以及運(yùn)輸、安裝過(guò)程中動(dòng)荷載，如施工機(jī)具設(shè)備（掛蘭、張拉設(shè)備等）、模板、施工人員等引起的內(nèi)力，主要供施工階段驗(yàn)算用。把這部分內(nèi)力和該階段的主梁自重內(nèi)力疊加，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的截面尺寸和配筋是否

15、滿足施工時(shí)的強(qiáng)度和剛度要求，否則應(yīng)增配臨時(shí)束或?qū)孛孢M(jìn)行局部臨時(shí)加固。這里主要介紹主梁的設(shè)計(jì)內(nèi)力計(jì)算（以下簡(jiǎn)稱內(nèi)力計(jì)算）。對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋，主梁內(nèi)力包括恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力和附加內(nèi)力（如風(fēng)力或離心力引起的內(nèi)力）。將它們按規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行組合，從中挑選最大設(shè)計(jì)內(nèi)力，依此進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)和應(yīng)力驗(yàn)算。設(shè)計(jì)實(shí)踐表明：在這幾部分內(nèi)力中，恒、活載內(nèi)力是主要的， 一般它們占整個(gè)設(shè)計(jì)最大內(nèi)力的8090以上。恒載內(nèi)力：主梁恒載內(nèi)力，包括主梁自重（前期恒載）引起的主梁自重內(nèi)力和后期恒載（如橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱等引起的主梁后期恒載內(nèi)力，總稱為主梁恒載內(nèi)力。前期恒載內(nèi)力：主要包括主梁自重，它是在結(jié)構(gòu)逐步形成的過(guò)程中作用于

16、橋上的， 因而它的計(jì)算與施工方法有密切關(guān)系。特別在大、中跨預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定梁橋的施工過(guò)程中不斷有體系轉(zhuǎn)換過(guò)程，在計(jì)算主梁自重內(nèi)力時(shí)必須分階段進(jìn)行，有一定的復(fù)雜性。而在簡(jiǎn)支梁的施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換。主梁自重作用于橋上時(shí)，結(jié)構(gòu)已是最終體系， 主梁自重內(nèi)力，可根據(jù)沿跨長(zhǎng)變化的自重集度，按下式計(jì)算： （2-1） 式中：主梁自重內(nèi)力（彎矩或剪力）；   主梁自重集度；   相應(yīng)的主梁內(nèi)力影響線座標(biāo)。后期恒載內(nèi)力：包括橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱等，它用于橋上時(shí)，主梁結(jié)構(gòu)已形成最終體系，主梁在縱、橫向的聯(lián)接也已完成，因此，計(jì)算這部分內(nèi)力時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的空間受

17、力特點(diǎn)，這部分內(nèi)力可直接應(yīng)用結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響線進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算方法可參考活載內(nèi)力計(jì)算。活載內(nèi)力：活載內(nèi)力由基本可變荷載中的車(chē)輛荷載（包括汽車(chē)、履帶車(chē)、掛車(chē)、人群）產(chǎn)生。在使用階段，結(jié)構(gòu)已成為最終體系，其縱向的力學(xué)計(jì)算圖式是明確的。但如上所述，此時(shí)主梁在橫向也聯(lián)成了整體，因此呈現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)的受力特性，即荷載在結(jié)構(gòu)的縱向和橫向都有傳遞，精確計(jì)算是復(fù)雜的。為此，要利用實(shí)用空間計(jì)算方法，即把荷載在橫向?qū)Ω髌髁旱姆峙溆谩皺M向分布系數(shù)” 考慮，從而把一個(gè)空間結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算問(wèn)題簡(jiǎn)化成平面問(wèn)題。主梁活載內(nèi)力計(jì)算分為二步：第一步求某一主梁的最不利荷載橫向分布系數(shù)；第二步應(yīng)用主梁內(nèi)力影響線，將荷載乘以橫向分布系數(shù)，在

18、縱向滿足橋梁規(guī)范規(guī)定的車(chē)輪距限制條件下，使最大，確定車(chē)輛的最不利位置，相應(yīng)求得主梁的最大活載內(nèi)力。對(duì)汽車(chē)車(chē)列必須比較正向和逆向行駛兩種布置情況，取其大者。對(duì)于三角形或拋物線型的內(nèi)力影響線，可直接使用等代荷載表，以免除排列荷載的反復(fù)試算。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，一般情況下，將車(chē)輛荷載的最大重輪置于影響線的最大坐標(biāo)上即可求得最大活載內(nèi)力。根據(jù)規(guī)范要求，對(duì)汽車(chē)荷載還必須考慮沖擊力的影響，因此主梁活載內(nèi)力計(jì)算公式為： （2-2）式中：主梁最大活載內(nèi)力 （彎矩或剪力）； 汽車(chē)荷載的沖擊系數(shù)， 它與跨徑（對(duì)于簡(jiǎn)支梁）或影響線荷載長(zhǎng)度（對(duì)于懸臂梁或連續(xù)梁等）L有關(guān)。對(duì)驗(yàn)算荷載與人群荷載，則不計(jì)沖擊影響，

19、對(duì)鋼筋混凝土橋和預(yù)應(yīng)力混凝土橋，；   汽車(chē)荷載的折減系數(shù)，規(guī)范規(guī)定當(dāng)橋梁橫向布置車(chē)隊(duì)數(shù)大于2時(shí),應(yīng)考慮計(jì)算荷載效應(yīng)的橫向折減，但折減后的效應(yīng)不得小于用兩行車(chē)隊(duì)布載的計(jì)算結(jié)果，對(duì)于驗(yàn)算荷載和人群荷載均不予折減，即1；   荷載橫向分布系數(shù)，計(jì)算主梁彎矩可用跨中荷載橫向分布系數(shù)代替全跨各點(diǎn)上的，在計(jì)算主梁剪力時(shí)，應(yīng)考慮在跨內(nèi)的變化。   汽車(chē)列車(chē)的輪重；   主梁內(nèi)力影響線的縱座標(biāo)；   主梁內(nèi)力影響線的等代荷載；   相應(yīng)的主梁內(nèi)力影響線的面積。1.2.4.2 撓度計(jì)算短期撓

20、度：考慮到在正常條件下構(gòu)件的自重直接與初始預(yù)張拉相迭合，故構(gòu)件在預(yù)張拉作用下的實(shí)際撓度為：  （2-3）式中：構(gòu)件在預(yù)張拉作用下的實(shí)際撓度； 初始預(yù)張拉力的作用引起的短期撓度；張拉時(shí)參與作用的構(gòu)件自重產(chǎn)生的撓度。 圖2-4 預(yù)張拉產(chǎn)生的撓度不難用共軛梁法、等效荷載法等熟知的計(jì)算方法來(lái)求得。對(duì)于具有拋物線形預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁，如圖所示，在初始張拉力作用下的跨中短期撓度為： （2-4）這里匯總了常用的配筋情況以供參考（點(diǎn)擊圖示）。對(duì)于其他較復(fù)雜體系的情況，還可應(yīng)用等效荷載法查閱有關(guān)參考手冊(cè)來(lái)確定預(yù)應(yīng)力撓度。任意時(shí)刻的撓度：考慮到徐變是在由于收縮、松弛和徐變本身的組合作用而逐漸減

21、小的預(yù)張拉力作用下發(fā)展的。這就可以采用所謂時(shí)段遞增法來(lái)進(jìn)行計(jì)算。將歷經(jīng)的時(shí)間劃分成一系列時(shí)段t，實(shí)際計(jì)算各時(shí)段內(nèi)發(fā)生的遞增變化值，并用總和法來(lái)求得任意歷經(jīng)時(shí)間t時(shí)的預(yù)應(yīng)力撓度。這種逐步逼近的方法雖然仍是近似的，但它能夠通過(guò)減小所考慮時(shí)段的步長(zhǎng)，從而增加時(shí)段的數(shù)量，來(lái)提高精度至任意所希望的程度。在此情況下：                    （2-5）式中：將任意時(shí)刻t時(shí)的撓度；  &

22、#160;  由于應(yīng)力損失發(fā)生后的預(yù)張拉力所引起的撓度值；     表示某一時(shí)段起始時(shí)的預(yù)張拉應(yīng)力所引起的撓度值；表示某一時(shí)段起始時(shí)和終止時(shí)的徐變系數(shù)。任一時(shí)段終止時(shí)的預(yù)張拉力，等于該時(shí)段起始時(shí)的預(yù)張拉力減去收縮、徐變和松弛產(chǎn)生的損失。前一時(shí)段終止時(shí)的預(yù)張拉力，就作為后一時(shí)段預(yù)張拉力的起始值。求得預(yù)應(yīng)力撓度后，就可疊加上恒載和活載的長(zhǎng)期撓度和瞬時(shí)撓度， 以獲得所研究荷載階段的總撓度。    尚須指出，利用上式計(jì)算時(shí)，必要的話還可以計(jì)及混凝土彈性模量Eh隨時(shí)間的變化。公路橋梁規(guī)范中規(guī)定，對(duì)于鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁

23、式橋，以汽車(chē)荷載（不計(jì)沖擊力）計(jì)算的上部結(jié)構(gòu)跨中最大豎向撓度，不應(yīng)超過(guò) （為計(jì)算跨徑）；當(dāng)用平板掛車(chē)或履帶荷載驗(yàn)算時(shí)，允許的豎向撓度尚可增加20。恒載撓度并不表征結(jié)構(gòu)的剛度特性，它不難通過(guò)施工時(shí)預(yù)設(shè)的反向撓度，俗稱預(yù)拱度，來(lái)加以抵消，使竣工后的橋梁達(dá)到理想的設(shè)計(jì)線型。橋梁的預(yù)拱度通常按結(jié)構(gòu)的1/2可變荷載頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值二者之和采用，這意味著在使用階段常遇荷載情況下橋面基本上接近設(shè)計(jì)高程。對(duì)于一般小跨徑的鋼筋混凝土橋梁，當(dāng)由結(jié)構(gòu)自重和汽車(chē)荷載所計(jì)算的長(zhǎng)期撓度不超過(guò)跨徑的1/1600 時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度。對(duì)于位于豎曲線上的橋梁，應(yīng)視豎曲線的凸起（或凹下）情況，適當(dāng)增（或減）預(yù)拱度值，使竣工后

24、的線型與豎曲線接近一致。1.2.4.3 簡(jiǎn)支梁橋橫向分布計(jì)算杠桿原理法：因?yàn)樵缙谟行蛄喝缋鲜侥緲?、?jiǎn)易人行橋等雖然在形式上是空間結(jié)構(gòu)，但實(shí)際上從力學(xué)觀點(diǎn)分析卻屬于平面結(jié)構(gòu)，它們的橋面板僅是簡(jiǎn)支在大梁上，或者是橋面板擱在橫梁上，橫梁再擱在主梁上。橋面板和橫梁僅是傳遞荷載的局部構(gòu)件，并非與主梁牢固連續(xù)共同承載。荷載通過(guò)橋面板和橫梁傳遞給各主梁，形成了荷載的橫向分布。圖1-2-4中(a)所示即為橋面板直接擱在I字形主梁上的裝配式梁橋。當(dāng)橋上有車(chē)輛荷載作用時(shí)，很明顯，作用在左邊懸臂板上的輪重 只傳遞至1號(hào)和2號(hào)梁，作用在中間簡(jiǎn)支板上者只傳給2號(hào)和3號(hào)梁，也就是板上的輪重各按簡(jiǎn)支梁反力的方式分配給左右

25、兩片主梁，而反力 的大小只要利用簡(jiǎn)支板的靜力平衡條件即可求得，這就是通常所謂的“杠桿原理”。如果主梁所支承的相鄰兩塊板上都有荷載，則該梁所受的荷載是兩個(gè)支承反力之和，如圖1-2-4中(b)所示2號(hào)梁所受的荷載為 。為了求得主梁在橫向分配到的最大荷載，首先應(yīng)求得各片主梁的荷載橫向影響線，在此情況即為簡(jiǎn)支梁反力影響線，如圖1-2-4中(b)所示。有了各片主梁的荷載橫向影響線，就可根據(jù)不同活載按橫向最不利位置排列，求得各片主梁分配到的橫向荷載最大值為。在此，表示主梁在橫向分配到的最大荷載比例，稱為荷載橫向分布系數(shù)，腳碼0表示用杠桿原理法計(jì)算。圖中表示了汽車(chē)、掛車(chē)和人群的荷載橫向分布系數(shù)，和的計(jì)算表達(dá)

26、式。圖中表示每延米人群荷載的強(qiáng)度。1-2-6中(從圖1-2-6中(b)所示的1號(hào)梁的精確支點(diǎn)剪力影響面中可見(jiàn)，在支點(diǎn)截面上的剪力分布和杠桿法的分布相近，而從跨內(nèi)第一片橫梁開(kāi)始，到梁的另一端之間的剪力影響面，在縱橫向可看作各自相似，所以，如果我們?nèi)匀徊捎萌缃y(tǒng)一變量分離的方法繪制近似影響面，如圖圖1-2-6中(c)所示，則將由于影響面峰值處的圖形被歪曲而導(dǎo)致過(guò)大的誤差。為此，我們可以作如下的近似處理：即在計(jì)算支點(diǎn)剪力時(shí)，其荷載橫向分布系數(shù)在梁端采用按杠桿法計(jì)算得到的，在跨內(nèi)從第一片橫梁則近似采用跨中的荷載橫向分布系數(shù)，從梁端到第一片中橫梁之間采用從到的直線過(guò)渡形式，當(dāng)僅有一片中橫梁時(shí)，則取用距支

27、點(diǎn)1/4跨徑的一段；如圖1-2-6中(d)所示。橋 名橋 址福建泉州洛陽(yáng)橋福 建山東東漢石刻渭水橋山 東浙江紹興蘭亭貼水平橋浙 江四川雅州雅江橋四 川陜西鳳翔雙亭橋陜 西廣州市郊架木橋廣 東內(nèi)蒙古壁畫(huà)長(zhǎng)安渭水橋內(nèi)蒙古揚(yáng)州五亭橋江 蘇廣西興安靈渠石平橋廣 西北 京四 川圖1-3-1 簡(jiǎn)支梁橋施工1.4 文獻(xiàn)綜述2 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置2.1 設(shè)計(jì)資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：30m；計(jì)算跨徑：28.66m；橋面寬度：15.0m，橫向布置為0.5m（防撞護(hù)欄）+14.0m（行車(chē)道）+0.5m（防撞護(hù)欄）； 設(shè)計(jì)荷載公路-級(jí)，不設(shè)人行道，兩側(cè)防撞護(hù)欄重力的作用力為4.99KN/m。2.1.3 材料及工

28、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 D62-2004）15.2mm的鋼絞線，每束6根，全梁配5束， =1860MPa。普通鋼筋均采用HRB335鋼筋。后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70mm、外徑77mm的預(yù)埋式波紋管和夾片錨具。 設(shè)計(jì)依據(jù)1.交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）,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 D62-2004），簡(jiǎn)稱公預(yù)規(guī)。2.1.5 基本計(jì)算數(shù)據(jù)表表2-1-1 基本數(shù)

29、據(jù)計(jì)算表名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)混凝土立方強(qiáng)度50彈性模量續(xù)表2-1-1名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)混凝土軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度32.4軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度2.65軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度22.4軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度1.83暫停狀態(tài)容許壓應(yīng)力20.72容許拉應(yīng)力1.757持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合容許壓應(yīng)力16.2容許主壓應(yīng)力19.44短期效應(yīng)組合容許拉應(yīng)力0容許主拉應(yīng)力1.59鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度1260最大控制應(yīng)力1395持久狀態(tài)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)荷載組合1209材料重度鋼筋混凝土25.0瀝青混凝土23.0鋼絞線78.5鋼束與混凝土的彈性模量比無(wú)量綱5.652.2 構(gòu)造布置2.2.1 主梁與梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)隨梁高

30、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。本設(shè)計(jì)中主梁翼板寬度為1500mm。2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸擬定.1 主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁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，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)增大梁高一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。本設(shè)計(jì)中取用1800mm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于橋面板承受車(chē)輪局部荷載要求，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

31、設(shè)計(jì)中預(yù)制T梁的翼板厚度取用200mm，翼板根部加厚到400mm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，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的穩(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)中腹板厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，初擬馬蹄的寬度為600mm，高度200mm，馬蹄與腹板交接處作三角過(guò)度，高度200mm，以減小局部應(yīng)力。5015001400501.5%1.5%圖2-2-1 截面圖2.2.3 計(jì)算截面幾何特征將主梁跨中截面劃分為五個(gè)規(guī)則的小單元，截面幾何特性列表計(jì)算。表2-2-1 跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分

32、塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對(duì)上緣靜矩分塊面積的自身慣性矩分塊面積截面形心的慣性矩（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）翼板3000.0010.0030000.00100000.0066.8413402756.8013502756.80三角承托1300.0027.7836111.4028888.8949.063129203.803158092.69腹板2800.0070.00140000.001666666.676.8493571.201760237.87下三角400.00133.3345332.208888.89-36.49532695.60541584.49馬蹄1200.001

33、70.00204000.001080000.00-73.1619268588.2020348588.2010300.00455443.6039311260.102.2.4 橫隔梁的設(shè)置跨中截面變化點(diǎn)截面支點(diǎn)截面(a) 主梁橫隔梁布置圖(b) 跨中截面(c) 變化點(diǎn)截面(d) 支點(diǎn)截面圖2-2-2 主梁各部分尺寸圖（尺寸單位mm）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，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩較大。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置橫隔梁；當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。在本設(shè)計(jì)中共設(shè)五道橫隔梁，其間距為7165mm。3 橫向分布系數(shù)及主梁內(nèi)力計(jì)算3.

34、1 永久作用效應(yīng)計(jì)算3.1.1 預(yù)制梁自重跨中截面段主梁的自重：馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重：支點(diǎn)段梁的自重：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：3.1.2 二期永久作用鋪裝：8cm混凝土鋪裝：5cm瀝青鋪裝：若將橋面鋪裝均攤給10片主梁，則：欄桿：一側(cè)防撞欄：4.99kN/m。若將兩側(cè)防撞欄均攤給10片主梁，則：二期永久作用集度：3.1.3 永久作用效應(yīng)主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為： （3-1-1） （3-1-2）表3-1-1 1號(hào)梁永久作用效應(yīng)計(jì)算表作用效應(yīng)跨中四分點(diǎn)變化點(diǎn)支點(diǎn)一期彎矩（）2846.252134.69406.080.00剪力（）0.0018

35、9.75351.39379.50二期彎矩（）608.40456.3086.810.00剪力（）0.0040.5675.1181.12彎矩（）3454.652590.99492.890.00剪力（）0.00230.31426.50460.623.2 可變作用效應(yīng)及橫向分布系數(shù)計(jì)算3.2.1 沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù)按橋規(guī)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(jì)算機(jī)構(gòu)的基頻，簡(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式計(jì)算：其中： 根據(jù)橋規(guī)的基頻，可計(jì)算出汽車(chē)荷載的沖擊系數(shù)為：按橋規(guī)條，當(dāng)車(chē)道大于兩車(chē)道時(shí)，需進(jìn)行車(chē)道折減，本設(shè)計(jì)按四車(chē)道設(shè)計(jì)，因此在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí)需進(jìn)行車(chē)道折減。3.2.2 計(jì)算主梁的橫

36、向分布系數(shù).1 跨中的荷載橫向分布系數(shù)對(duì)于T形截面，抗扭慣性矩可近似按下式計(jì)算： （3-2-1）式中：，相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度；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：則：圖3-2-1 計(jì)算圖示（尺寸單位mm）表3-2-1 計(jì)算表分塊名稱翼緣板150305.0000.323313.0937腹板120206.0000.31272.9882馬蹄60302.0000.20983.398819.4807對(duì)于本設(shè)計(jì)中的主梁間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得：計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值： （3-2-2）式中：表3-2-2 值

37、梁號(hào)10.32670.23600.23600.19070.145320.28130.24510.20880.17250.136330.23600.20880.18160.15440.127240.19070.17250.15440.13630.118150.14530.13630.12720.11810.1091梁號(hào)10.05470.0093-0.0360-0.0813-0.126720.06370.0275-0.0088-0.0451-0.081230.07280.04560.0184-0.0088-0.036040.08190.06370.04560.02750.009350.09090.

38、08190.07280.06370.0547計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)：5001801301301801801301800.29650.20280.14840.10910.05450.0152-0.03900.24210.3267圖3-2-2 跨中橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位cm）四車(chē)道：三車(chē)道：兩車(chē)道：故取可變作用（汽車(chē)）的橫向分布系數(shù)為：。3.2.2.2 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)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)：1805010.830.3318013010.531號(hào)梁2號(hào)梁5號(hào)梁4號(hào)梁3號(hào)梁0.5313010.331800.5313010.33180

39、0.3310.53130180圖3-2-3 支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位cm）可變作用（汽車(chē)）：3.2.2.3 橫向分布系數(shù)匯總表3-2-3 1號(hào)梁可變作用橫向分布系數(shù)可變作用類別公路-級(jí)0.60830.3人群3.3 主梁內(nèi)力計(jì)算3.3.1 均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算表3-3-1 均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算表截面公路-級(jí)均布荷載影響線面積影響線圖示L/4L7.875LL/2L/2-+7.875L13.3.2 公路-級(jí)集中荷載計(jì)算計(jì)算彎矩時(shí)：計(jì)算剪力時(shí)：3.3.3 計(jì)算沖擊系數(shù)則： 跨中彎矩、跨中剪力計(jì)算表3-3-2 跨中彎矩、跨中剪力計(jì)算表截面類型公路-級(jí)7.875kN/m2101

40、.2330.6083112.50445.201236.677.50791.47公路-級(jí)7.875kN/m2521.2330.60833.7514.8478.160.5063.323.3.5 計(jì)算支點(diǎn)截面汽車(chē)荷載最大剪力橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長(zhǎng)度：變化區(qū)荷載荷載重心處的內(nèi)力影響線坐標(biāo)為公路-級(jí)影響線圖 3-3-1 支點(diǎn)截面汽車(chē)荷載剪力影響線則：公路-級(jí)作用下，1號(hào)梁支點(diǎn)的最大剪力為：3.3.6 主梁內(nèi)力組合表3-3-3 主梁內(nèi)力組合表序號(hào)荷載類別彎矩剪力梁端變化點(diǎn)四分點(diǎn)跨中梁端變化點(diǎn)跨中1結(jié)構(gòu)自重0492.902590.993454.65460.62426.5002汽車(chē)荷載（不計(jì)沖擊系數(shù)）029

41、9.08856.441339.31107.02202.7372.173汽車(chē)荷載（計(jì)入沖擊系數(shù)）0323.90927.521236.67115.9249.978.1640591.483109.194145.58552.74511.80050453.461298.531731.34162.26349.86109.42601044.944407.725876.92715.00861.66109.4270.7汽0419.65599.51937.5274.91141.950.524 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)公預(yù)規(guī)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力

42、極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。一下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主梁所需的鋼束進(jìn)行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。4.1.1 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)對(duì)于簡(jiǎn)支梁馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù)n的估算公式： （4-1-1）式中：持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值；與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路級(jí)，取用0.565；一般615.2鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是1.4，故=8.4。已計(jì)算出成橋后跨中截面=180-76.84=103.16，=37.00，初估=15，則鋼束偏心距為：=-=103.16-15=88.16。1號(hào)

43、梁：4.1.2 按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算圖示，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度，應(yīng)力圖形呈矩形，同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，則鋼束數(shù)的計(jì)算公式為： （4-1-2）式中：承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩； 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用，本設(shè)計(jì)采用0.76； 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的色合計(jì)強(qiáng)度，為1260。計(jì)算得：根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，取鋼束數(shù)=5。4.2 預(yù)應(yīng)力鋼束布置4.2.1 跨中截面鋼束位置對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距大些。本設(shè)計(jì)中采用采用內(nèi)徑70mm、外徑77mm的預(yù)埋式波紋管，根據(jù)公預(yù)規(guī)條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于3cm及管道直徑的

44、1/2。根據(jù)公預(yù)規(guī)條規(guī)定，水平凈距不應(yīng)小于4cm及管道直徑的0.6倍，在豎直方向克疊置。根據(jù)以上規(guī)定，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖N-2-1-1所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為： 錨固區(qū)的鋼束位置對(duì)于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個(gè)方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。按照上述錨頭布置的“均勻” 、“分散”原則。鋼束群重心至梁底距離為：為驗(yàn)核上述布置的鋼束群重心位置，需計(jì)算錨固端截面幾何特性。其中：表4-2-1 鋼束錨固端截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱(1)(2)(3)=(1)(2)(4)(5)(6)(7)=(4

45、)+(6)翼板3000103000010000066.001306800013168000三角承托63024.6715542.1686051.331659904.411666764.41腹板9600122.596000020480000-24.00552960026009600132301005542.140844364.41計(jì)算得：說(shuō)明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。4.3 鋼束的計(jì)算4.3.1 鋼束彎起形狀、彎起角及彎曲半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、N3、N4和N5彎起角均?。桓麂撌膹澢霃綖椋?；。4.3.2 鋼束各控制點(diǎn)位置

46、的確定以N4、N5號(hào)鋼束為例，其彎矩如圖4-3-1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：導(dǎo)線點(diǎn)彎起點(diǎn)直線段RR彎止點(diǎn)3001800211129312328直線段LzLb1Lb2LdLwXk28600/2Xi1004001300i圖4-3-1 曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算圖所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為：則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為：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)至導(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：同理可以計(jì)算N1、N2和N3、N4和N5的控制點(diǎn)位置，將各鋼束的控制參數(shù)匯總于表中。表4-3

47、-1 各鋼束彎曲控制要素表鋼束號(hào)升高值彎起角彎起半徑支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離彎起點(diǎn)至距跨中截面水平距離彎止點(diǎn)距跨中截面水平距離N116108450001565956858N2、N3900830000256679610972N4、N550081500031210747128354.3.3 各截面鋼束位置及傾角計(jì)算仍以N4、N5號(hào)鋼束為例，計(jì)算鋼束上任一點(diǎn)離梁底距離及該點(diǎn)處鋼束的傾角，式中為鋼束彎起前其重心至梁底的距離，；為點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。當(dāng)時(shí)，點(diǎn)位于直線段還未彎起，故；當(dāng)時(shí)，點(diǎn)位于圓弧曲段，及按下式計(jì)算。 （4-3-1） （4-3-2）當(dāng)時(shí)，點(diǎn)位于靠近錨固段的直線段，此時(shí)，按下式

48、計(jì)算。即： （4-3-3） 各截面鋼束位置及傾角計(jì)算列于下表。表4-3-2 各截面鋼束位置及傾角計(jì)算表計(jì)算截面鋼束編號(hào)跨中截面N15956263為負(fù)值，鋼束未彎起00100N267964176N367964176N4107472088N5107472088L/4截面N159562638.000481581N2679641760.7052102N3679641760.7052102N4107472088為負(fù)值鋼束未彎起0.0000100N5107472088為負(fù)值鋼束未彎起0.0000100變化點(diǎn)截面N159562638.0009681068N2679641767.342246346N36796

49、41767.342246346N4107472088為負(fù)值鋼束未彎起0.0000100N5107472088為負(fù)值鋼束未彎起0.0000100支點(diǎn)截面N159562638.00014881588N2679641768.000764864N3679641768.000764864N41074720888.000356456N51074720888.0003564564.3.4 鋼束平彎段的位置及平彎角N1、N2、N3、N4和N5五束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一水平面上，而在錨固端五束鋼絞線的重心都在肋板中心線上，為實(shí)現(xiàn)鋼束的這種布筋方式，N2、N3、N4和N5在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎到肋板中心線上，為了便于施工中布置預(yù)應(yīng)力管道，N2、N3、N4和N5在梁中的平彎采用想通的形式，平彎段有兩段曲線弧，每段曲線弧的彎曲角為：4.4 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置按構(gòu)件承載力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量：在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來(lái)確定。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。則有:先假定為第一類T形截面，由公式計(jì)算受壓區(qū)高度。即：求得：則根據(jù)正截面承載力計(jì)算需要的非預(yù)