學(xué)士橋梁工程優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)-m預(yù)應(yīng)力簡支空心板10

03級(jí)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第95頁共95頁目次1工程概況……………21.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)……………21.2地質(zhì)資料……………21.3水文資料……………22初步設(shè)計(jì)……………32.1工程概況初步分析……………32.2預(yù)選方案……………………32.3方案比選…………43上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………53.1設(shè)計(jì)資料……………53.2構(gòu)造形式及尺寸選定………………53.3毛截面幾何特性計(jì)算………………63.4作用效應(yīng)計(jì)算……………………83.5預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置………………213.6換算截面幾何特性計(jì)算………263.7承載能力極限狀態(tài)計(jì)算………283.8預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算……………323.9正常使用極限狀態(tài)計(jì)算………383.10變形計(jì)算……………………473.11持久狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算………………523.12短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算………………563.13最小配筋率復(fù)核…………………634下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………654.1設(shè)計(jì)資料……………………654.2蓋梁設(shè)計(jì)………………………664.3雙柱式橋墩設(shè)計(jì)………………764.4鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)…………………795施工圖設(shè)計(jì)………………………88結(jié)論…………………89致謝…………………90參考文獻(xiàn)……………91附錄A工程地質(zhì)勘察報(bào)告…………92附錄B方案比選圖及施工圖…………………95

1工程概況樂亭縣紀(jì)各莊小長河橋位于唐山市樂亭縣樂湯公路紀(jì)各莊段，跨越小長河，起始樁號(hào)K3+772.48，擬建橋長50m，橋?qū)?.5m，設(shè)計(jì)荷載為公路-Ⅱ級(jí)。1.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路等級(jí)：二級(jí)公路，設(shè)計(jì)車速80m/h。設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅱ級(jí)汽車荷載。橋面寬度：凈-7.5m+2×0.5m護(hù)欄。橋面坡度：雙向橫坡1.5%，不設(shè)縱坡。1.2地質(zhì)資料1.2.1工程地質(zhì)概況該地區(qū)屬于濱海相海陸交互沉積地貌，地形基本平坦。場地表層為人工堆積雜填土，其下為亞粘土、細(xì)沙、中沙交替分布，詳細(xì)地質(zhì)分層情況可參見《工程地質(zhì)勘察報(bào)告》。該橋橋位場地土屬中軟土，場地類別為Ⅲ類。1.2.2擬建場地的基本地震烈度為Ⅶ度，地層分布較均勻穩(wěn)定，在震動(dòng)作用下不會(huì)發(fā)生地震液化現(xiàn)象，屬建筑抗震一般地段，比較適宜本工程的建設(shè)。1.3水文資料：小長河為流經(jīng)樂亭縣紀(jì)各莊的一條季節(jié)性河流，枯水期斷流，汛期流量較小，持續(xù)時(shí)間短。一般沖刷線高程-1.62m；最大沖刷線高程－3.12m。橋址區(qū)地表水及地下水為對(duì)砼具弱腐蝕性，對(duì)砼中的鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。年平均相對(duì)濕度：75%。2初步設(shè)計(jì)2.1工程概況初步分析本設(shè)計(jì)中橋梁總跨徑50m，屬于中橋，無特殊結(jié)構(gòu)要求和不良地質(zhì)情況。對(duì)于中小跨徑公路橋，上部結(jié)構(gòu)大多采用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁式結(jié)構(gòu)。該類結(jié)構(gòu)具有能夠就地取材、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。其中，尤以預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋優(yōu)勢(shì)更為明顯，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用大大降低了梁高，提高了跨越能力，使建橋技術(shù)和運(yùn)營質(zhì)量均產(chǎn)生了較大飛躍。從主梁橫截面形式上分，混凝土梁式橋可分為板橋、肋梁橋（例如：T形梁橋）和箱形梁橋。板橋構(gòu)造形式簡單、技術(shù)成熟、施工方便；肋梁橋顯著減輕了自重，使跨越能力提高；箱梁抗彎、抗扭能力強(qiáng)，適于較大跨徑體系。從受力特點(diǎn)上分類，混凝土梁式橋分為簡支梁（板）橋、連續(xù)梁（板）橋和懸臂梁（板）橋。簡支梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)，受力和構(gòu)造形式簡單，應(yīng)用廣泛；連續(xù)梁橋?qū)俪o定結(jié)構(gòu)，跨越能力大，適用于橋基良好的場合；懸臂梁橋?qū)凫o定結(jié)構(gòu)，但因其行駛狀況不良，目前已較少采用。按施工方法分類，可分為預(yù)制裝配式和整體現(xiàn)澆式。裝配式施工方便，不受季節(jié)影響；整體現(xiàn)澆式整體性好，但不利天氣會(huì)給施工帶來很大影響。由《工程地質(zhì)勘察報(bào)告》知，該工程位于沖積平原上，場地土屬中軟土。對(duì)于中軟土地基，下部結(jié)構(gòu)多采用柱式橋墩、鉆孔灌注樁，橋臺(tái)多采用埋置式樁柱式橋臺(tái)。柱式墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式，其自重輕，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，施工方便、快捷，外觀輕穎美觀，橋墩布設(shè)靈活性大等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于基礎(chǔ)，由于擴(kuò)大基礎(chǔ)對(duì)地基承載力要求高，而且對(duì)環(huán)境影響大，故對(duì)于該類橋，宜采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。從以上分析，初選橋梁形式為：上部采用裝配式梁式結(jié)構(gòu)（預(yù)制空心板或T梁），下部采用柱式橋墩、鉆孔灌注樁。2.2預(yù)選方案設(shè)計(jì)方案的選擇，應(yīng)綜合考慮適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、安全及施工難易等方面因素，合理選擇上部構(gòu)造型式、下部構(gòu)造型式、分孔型式等，以最終確定最佳實(shí)施方案。對(duì)于本橋，提出以下三種預(yù)選方案：2.2.1普通混凝土簡支T梁橋：上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制混凝土T型梁，主梁簡支、橋面鋪裝連續(xù)，跨徑3×16m=48m。主梁全長15.96m，梁端設(shè)4cm伸縮縫。橫橋向采用4片主梁，梁間距2.1m，中間含0.5m現(xiàn)澆段，中主梁翼緣寬1.6m，邊主梁翼緣寬1.9m（外側(cè)懸臂加長0.3m）。下部采用鉆孔灌注樁、雙柱式墩（臺(tái)）。墩直徑為1.0m，樁直徑1.2m，橋臺(tái)樁柱直徑1.2m。2.2.2預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋：上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁，主梁簡支、橋面鋪裝連續(xù)，跨徑3×16m=48m。主梁全長15.96m，梁端設(shè)4cm伸縮縫。橫橋向采用4片主梁，梁間距2.1m，中間含0.5m現(xiàn)澆段，中主梁翼緣寬1.6m，邊主梁翼緣寬1.9m（外側(cè)懸臂加長0.3m）。下部采用鉆孔灌注樁、雙柱式墩（臺(tái)）。墩直徑為1.0m，樁直徑1.2m，橋臺(tái)樁柱直徑1.2m。2.2.3預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板：上部采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，先張法，主梁簡支、橋面鋪裝連續(xù)，跨徑3×16m=48m。主梁全長15.96m，梁端設(shè)4cm伸縮縫。橫橋向采用8片空心板，中板寬0.99m，邊板寬0.995+0.25（懸臂）=1.245m，板底預(yù)留逢1cm。下部采用鉆孔灌注樁、雙柱式墩（臺(tái)）。墩直徑為1.0m，樁直徑1.2m，橋臺(tái)樁柱直徑1.2m。2.3方案比選方案比選項(xiàng)1.普通混凝土簡支T梁橋2.預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋3.預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板適用性施工方便；結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)化?？缭侥芰Υ?；結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)化；施工方便。構(gòu)造形式簡單；廣泛適用于中小橋；架設(shè)方便；施工技術(shù)成熟。經(jīng)濟(jì)性梁截面尺寸較大；用鋼量大。用鋼量介于方案1和3之間建筑高度較??；用鋼量較T梁小。安全性一般安全，行車方便安全美觀性梁高較大，影響美觀性一般一般其它方面需要大面積預(yù)制場地和吊裝設(shè)備需要大面積預(yù)制場地和吊裝設(shè)備比T梁更易堆放和吊裝注：三組方案下部結(jié)構(gòu)相同，未列于表中比較。經(jīng)以上各方面的綜合比較，選定最優(yōu)方案：方案3.裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板。（各比選方案圖參見后附圖“比選方案01~03”。）3上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)資料3.1.1跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑，計(jì)算跨徑：，主梁全長。3.1.2橋面凈空：，設(shè)計(jì)車速80km/h。3.1.3設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅱ級(jí)汽車荷載。3.1.4材料：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用鋼絞線；非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用HRB335，R235；空心板采用C40混凝土；鉸縫采用C40細(xì)集料混凝土；橋面鋪裝為：10cmC40防水混凝土+FYT-1型防水層+9cm瀝青混凝土；欄桿采用C30號(hào)混凝土。3.1.5設(shè)計(jì)依據(jù)：（1）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）；（2）《公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2004）；（3）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024-85）；（4）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB03-2003）；（5）《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ004-89）；（6）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ043-2000）。3.2構(gòu)造形式及尺寸選定該橋橋面凈空設(shè)為凈-7.5+2×0.5（護(hù)欄），全橋?qū)挷捎?塊C40預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼空心板，中板寬99cm，邊板寬99.5cm+25cm（懸臂部分）=124.5cm，板高70cm，空心板全長15.96m。預(yù)應(yīng)力鋼絞線沿板跨長直線布置，采用先張法施工工藝。全橋空心板橫斷面布置如圖3-1，中板橫截面構(gòu)造如圖3-2，邊板橫截面構(gòu)造如圖3-3。圖3-1.空心板橫斷面布置（單位：cm）圖3-2.中板橫斷面（單位：cm）圖3-3.邊板橫斷面（單位：cm）3.3毛截面幾何特性計(jì)算該步采用“橋梁博士V3.0”軟件計(jì)算如下：3.3.1中板：<<橋梁博士>>截面設(shè)計(jì)系統(tǒng)輸出文檔文件:文檔描述:中板任務(wù)標(biāo)識(shí):中板任務(wù)類型:截面幾何特征計(jì)算截面高度:0.7m計(jì)算結(jié)果:基準(zhǔn)材料:中交新混凝土:C40混凝土基準(zhǔn)彈性模量:3.25e+04MPa換算面積:0.409m**2換算慣矩:2.24e-02m**4中性軸高度:0.333m沿截面高度方向5點(diǎn)換算靜矩(自上而下):主截面:點(diǎn)號(hào):高度(m):靜矩(m**3):10.70.020.5253.63e-0230.354.35e-0240.1753.85e-0250.00.0計(jì)算成功完成橋梁博士輸出圖示（中板）：3.3.2邊板：<<橋梁博士>>截面設(shè)計(jì)系統(tǒng)輸出文檔文件:文檔描述:邊板任務(wù)標(biāo)識(shí):邊板任務(wù)類型:截面幾何特征計(jì)算截面高度:0.7m計(jì)算結(jié)果:基準(zhǔn)材料:中交新混凝土:C40混凝土基準(zhǔn)彈性模量:3.25e+04MPa換算面積:0.492m**2換算慣矩:2.67e-02m**4中性軸高度:0.358m沿截面高度方向5點(diǎn)換算靜矩(自上而下):主截面:點(diǎn)號(hào):高度(m):靜矩(m**3):10.70.020.5254.55e-0230.355.21e-0240.1754.38e-0250.00.0計(jì)算成功完成橋梁博士輸出圖示（邊板）將中板、邊板截面幾何特性匯總于下表：空心板截面幾何特性表表3-1板別換算面積A(㎡）換算慣矩I(m4）中性軸高度y(m)中板0.4090.333邊板0.4920.3583.4作用效應(yīng)計(jì)算3.4.1永久作用效應(yīng)（恒載）計(jì)算空心板自重（第一階段結(jié)構(gòu)自重）中板：邊板：橋面系自重（第二階段結(jié)構(gòu)自重）欄桿（單側(cè)）：橋面鋪裝：10cmC40防水混凝土+9cm瀝青混凝土每塊空心板分?jǐn)偟降拿垦用讟蛎嫦抵亓椋恒q縫自重（第二階段結(jié)構(gòu)自重）故得，空心板每延米總重力為：中板：（第一階段結(jié)構(gòu)自重）（第二階段結(jié)構(gòu)自重）邊板：（第一階段結(jié)構(gòu)自重）（第二階段結(jié)構(gòu)自重）永久作用效應(yīng)匯總表表3-2項(xiàng)目作用種類作用（kN/m）計(jì)算跨徑l（m）作用效應(yīng)M（kN·m）作用效應(yīng)V（kN）跨中1/4跨支點(diǎn)1/4跨中板10.63415.60323.49242.6182.9541.479.05515.60275.45206.5970.6335.3119.68915.60598.94449.20153.5776.79邊板12.79215.60389.13291.8599.7849.899.05515.60275.45206.5970.6335.3121.84715.60664.59498.44170.4185.20注：表中。3.4.2可變作用效應(yīng)計(jì)算本橋?yàn)橐巴夤窐颍丛O(shè)人行道，不必計(jì)算人群荷載。汽車荷載采用公路-Ⅱ級(jí)。汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：在空心板跨中及1/4跨徑處采用鉸接板法計(jì)算，支點(diǎn)處采用杠桿法計(jì)算，在支點(diǎn)～1/4跨之間按直線內(nèi)插求得。a.跨中及1/4跨徑處（鉸接板法）：空心板剛度參數(shù)：（式3-1）計(jì)算抗扭剛度，中板、邊板可分別簡化如下（粗實(shí)線所示）：圖3-4.計(jì)算空心板截面簡化圖（單位：cm）中板：

邊板：由前面計(jì)算知：中板：邊板：將以上數(shù)據(jù)代入式3-1，得中板：邊板：根據(jù)所求剛度參數(shù)查《橋梁工程》（姚玲森主編，人民交通出版社，1985）附錄Ⅰ“鉸接板荷載橫向分布影響線豎標(biāo)表”，取8塊板情況，P402。中板（2~7號(hào)板），邊板（1號(hào)、8號(hào)板），在及間線性內(nèi)插，得1~4號(hào)板在車道荷載作用下的荷載橫向分布影響線值，列于下表：各板荷載橫向分布影響線坐標(biāo)值表表3-3作用位置板號(hào)1234567810.010.1910.1680.1420.1220.1070.0960.0890.0850.020.2390.1970.1510.1170.0930.0760.0660.0610.015760.2190.1850.1470.1190.0990.0840.0760.07120.010.1680.1650.1480.1270.1110.1000.0920.0890.020.1970.1930.1630.1270.1010.0830.0710.0660.015390.1840.1800.1560.1270.1060.0910.0810.07730.010.1420.1480.150.1370.1200.1080.1000.0960.020.1510.1630.1680.1470.1160.0960.0830.0760.015390.1470.1560.1600.1420.1180.1020.0910.08540.010.1220.1270.1370.1430.1340.120.1110.1070.020.1170.1270.1470.1580.1420.1160.1010.0930.015390.1190.1270.1420.1510.1380.1180.1060.099將表中的值按一定比例繪于各號(hào)板的軸線下方，連成光滑曲線，則得1~4號(hào)梁的荷載橫向分布影響線，如圖3-5所示：圖3-5.荷載橫向分布影響線各板橫向分布系數(shù)計(jì)算如下：1號(hào)板：（如圖3-5所示，按2列車布設(shè)，下同。）2號(hào)板：3號(hào)板：4號(hào)板：b.支點(diǎn)處（杠桿法）支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計(jì)算，如圖3-6：圖3-6.支點(diǎn)處荷載橫向分布影響線1號(hào)板：2號(hào)板：3、4號(hào)板布載方式同2號(hào)板，為最不利狀態(tài)，橫向分布系數(shù)為c.支點(diǎn)到1/4跨徑處的荷載橫向分布系數(shù)由線性內(nèi)插求得。空心板的荷載橫向分布系數(shù)匯總于下表：空心板的橫向分布系數(shù)表3-4作用位置板號(hào)支點(diǎn)l/4跨中10.370.2780.27820.50.2740.27430.50.2710.27140.50.2630.26汽車荷載沖擊系數(shù)計(jì)算《橋規(guī)》規(guī)定，汽車沖擊系數(shù)的計(jì)算采用以結(jié)構(gòu)基頻為主要影響因素的計(jì)算方法。對(duì)于簡支板橋，結(jié)構(gòu)基頻為：。中板：C40混凝土彈性模量，跨中截面慣距，計(jì)算跨徑，每延米結(jié)構(gòu)自重，分別代入公式：邊板：C40混凝土彈性模量，跨中截面慣距，計(jì)算跨徑，每延米結(jié)構(gòu)自重，分別代入公式：當(dāng)時(shí)，。，所以取作為設(shè)計(jì)值。，汽車荷載沖擊系數(shù)：。車道荷載效應(yīng)計(jì)算公路-Ⅱ級(jí)車道荷載由均布荷載和集中荷載組成：（計(jì)算剪力時(shí)）計(jì)算車道荷載引起的空心板跨中、l/4跨徑處、支點(diǎn)截面的效應(yīng)時(shí)，均布荷載滿布于使空心板產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載只作用于影響線一個(gè)最大峰值處。見圖3-7、圖3-8、圖3-9。計(jì)算跨中、l/4跨徑處車道荷載效應(yīng)時(shí)，跨中橫向分布系數(shù)按邊板值最不利情況計(jì)算；計(jì)算支點(diǎn)處時(shí)，各截面橫向分布系數(shù)按3-4號(hào)板分別取值計(jì)算。a.跨中截面圖3-7.空心板跨中截面內(nèi)力影響線及加載圖彎矩：1)不計(jì)汽車沖擊2）計(jì)入汽車沖擊剪力：不計(jì)汽車沖擊2）計(jì)入汽車沖擊b.l/4截面圖3-8.空心板l/4跨徑截面內(nèi)力影響線及加載圖彎矩：1)不計(jì)汽車沖擊2）計(jì)入汽車沖擊剪力：1)不計(jì)汽車沖擊2）計(jì)入汽車沖擊c.支點(diǎn)截面支點(diǎn)處彎矩為0，只計(jì)算剪力。需考慮各板橫向分布系數(shù)延空心板跨長的變化。圖3-9.支點(diǎn)截面剪力計(jì)算簡圖不計(jì)汽車沖擊1號(hào)板（邊板）：同樣計(jì)算方法可得，2、3、4號(hào)板的剪力分別為：129.09kN、128.95kN、128.57kN。計(jì)入汽車沖擊即將上步數(shù)值乘以倍，代入數(shù)值得1、2、3、4號(hào)板的剪力分別為：121.94kN、158.86kN、158.69kN、158.22kN。車道荷載效應(yīng)匯總表表3-5板號(hào)是否計(jì)入汽車沖擊彎矩M（kN-m）剪力V（kN）支點(diǎn)l/4跨中支點(diǎn)l/4跨中1否0197.78263.7099.0955.1034.59是0243.39324.51121.9467.8042.572否0197.78263.70129.0955.1034.59是0243.39324.51158.8667.8042.573否0197.78263.70128.9555.1034.59是0243.39324.51158.6967.8042.574否0197.78263.70128.5755.1034.59是0243.39324.51158.2267.8042.57控制設(shè)計(jì)值邊板（1號(hào)）否0197.78263.7099.0955.1034.59是0243.39324.51121.9467.8042.57中板（2號(hào)）否0197.78263.70129.0955.1034.59是0243.39324.51158.8667.8042.573.4.3作用效應(yīng)組合按《橋規(guī)》，公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，并用于不同的計(jì)算項(xiàng)目。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)基本組合表達(dá)式為：——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本橋?qū)僦袠颍?；——效?yīng)組合設(shè)計(jì)值；——永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；——汽車荷載效應(yīng)（含沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，采用以下兩種效應(yīng)組合：作用短期效應(yīng)組合——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；——永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；——不計(jì)沖擊的汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。作用長期效應(yīng)組合，式中各符號(hào)意義同上。當(dāng)需進(jìn)行彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算時(shí)，各作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)及組合系數(shù)均取為1.0，此時(shí)效應(yīng)組合表達(dá)式為：——標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；——永久作用效應(yīng)、汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值。1號(hào)板（邊板）作用效應(yīng)組合計(jì)算匯總表表3-6作用種類彎矩M（kN-m）剪力V（kN）l/4跨中支點(diǎn)l/4跨中作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值永久作用效應(yīng)g()498.44664.59170.4185.200可變作用效應(yīng)（車道荷載）不計(jì)沖擊（）197.78263.7099.0955.1034.59計(jì)入沖擊（）243.39324.51121.9467.8042.57承載能力極限狀態(tài)基本組合（）1.2(1)598.13797.51204.49102.2401.4(2)340.75454.31170.7294.9259.60(1)+(2)938.871251.82375.21197.1659.60正常使用極限狀態(tài)作用短期效應(yīng)組合（）(3)498.44664.59170.4185.20(4)138.45184.5969.3638.5724.21(3)+(4)636.89849.18239.77123.7724.21荷載長期效應(yīng)組合（）(5)498.44664.59170.4185.20(6)79.11105.4839.6422.0413.84(5)+(6)577.55770.07210.05107.2413.84彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合S(7)498.44664.59170.4185.20(8)243.39324.51121.9467.8042.57=(7)+(8)741.83989.10292.35153.0042.572號(hào)板（中板）作用效應(yīng)組合計(jì)算匯總表表3-7作用種類彎矩M（kN-m）剪力V（kN）l/4跨中支點(diǎn)l/4跨中作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值永久作用效應(yīng)g()449.20598.94153.5776.790可變作用效應(yīng)（車道荷載）不計(jì)沖擊（）197.78263.70129.0955.1034.59計(jì)入沖擊（）243.39324.51158.8667.8042.57承載能力極限狀態(tài)基本組合（）1.2(1)539.04718.73184.2892.1501.4(2)340.75454.31222.4094.9259.60(1)+(2)879.791173.04406.69187.0759.60正常使用極限狀態(tài)作用短期效應(yīng)組合（）(3)449.20598.94153.5776.790(4)138.45184.5990.3638.5724.21(3)+(4)587.65783.53243.93115.3624.21荷載長期效應(yīng)組合（）(5)449.20598.94153.5776.790(6)79.11105.4851.6422.0413.84(5)+(6)528.31704.42205.2198.8313.84彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合S(7)449.20598.94153.5776.790(8)243.39324.51158.8667.8042.57=(7)+(8)692.59923.45312.43144.5942.573.5預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置3.5.1預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力，對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，短期荷載效應(yīng)下，應(yīng)滿足：初步設(shè)計(jì)時(shí)，近似取，，帶入上式得本設(shè)計(jì)中，C40混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：，短期彎矩效應(yīng)組合：，；毛截面面積：A(中板)=0.409m2，A(邊板)=0.492m2；抗彎慣矩：，；假設(shè)，則預(yù)應(yīng)力筋重心對(duì)毛截面中心軸的偏心距：，。將各數(shù)值帶入上式得：則所需預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積：中板、邊板均采用1×7股鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋，直徑12.7mm，截面面積98.7mm2,。按《公預(yù)規(guī)》，張拉控制應(yīng)力，取，預(yù)應(yīng)力損失總和近似假定為20%的張拉控制應(yīng)力。則所需預(yù)應(yīng)力筋截面面積為：中板采用15根鋼絞線，則實(shí)配預(yù)應(yīng)力筋總面積，滿足要求。邊板采用16根鋼絞線，則實(shí)配預(yù)應(yīng)力筋總面積，滿足要求。3.5.2預(yù)應(yīng)力筋的布置中板、邊板分別采用15根和16根鋼絞線布置在空心板下緣，，沿空心板跨長之線布置，見圖3-10。預(yù)應(yīng)力筋布置應(yīng)滿足《公預(yù)規(guī)》要求，鋼絞線凈距不小于25mm，端部設(shè)置長度不小于150cm的螺旋鋼筋等。圖3-10.跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（單位：cm）3.5.3普通鋼筋數(shù)量的估算及布置等效截面換算將空心板截面按照等面積、等慣性矩和形心不變的原則換算成工字形截面。換算方法如下：a.中板按面積相等：按慣性矩相等：聯(lián)立求解上述兩式得：，這樣，在空心板截面高度、寬度以及圓孔的形心位置都不變的條件下，等效工字形截面尺寸為：上翼板厚度：下翼板厚度：腹板厚度：圖3-11.中板等效工字型截面（單位：cm）b.邊板計(jì)算方法同中板，過程如下：，解得：，等效工字形截面尺寸為：，，。圖3-12.邊板等效工字型截面(單位：cm)普通鋼筋估算a.中板普通鋼筋選用HBR335，。C40混凝土，承載能力極限狀態(tài)跨中彎矩，，，，，。設(shè)受壓區(qū)高度為x，假設(shè)，即中和軸確實(shí)在翼緣板之外。上翼緣混凝土能提供的抗彎慣矩：確定受壓區(qū)高度x：，代入數(shù)值解得，，可見中和軸確實(shí)在翼緣板之外。普通鋼筋的面積需滿足：采用4φ14，，滿足要求。普通鋼筋4φ14布置在中板下緣一排，沿板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣4.5cm處，即。b.邊板承載能力極限狀態(tài)跨中彎矩，，，，，其它參數(shù)同中板。設(shè)受壓區(qū)高度為x，假設(shè)，即中和軸確實(shí)在翼緣板之外。，代入數(shù)值，解得，，可見中和軸確實(shí)在翼緣板之外。普通鋼筋的面積需滿足：普通鋼筋選用HBR335，，采用3φ14，，滿足要求。普通鋼筋3φ14布置在邊板下緣一排，沿板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣4.5cm處，即。3.6換算截面幾何特性計(jì)算3.6.1中板換算截面面積換算截面重心位置所有鋼筋換算截面對(duì)空心板毛截面重心的靜矩為：換算截面重心到毛截面重心的距離為：則換算截面重心至空心板截面下緣、上緣的距離分別為：，換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋重心的距離分別為：，換算截面慣性矩?fù)Q算截面彈性抵抗矩下緣：上緣：3.6.2邊板換算截面面積換算截面重心位置所有鋼筋換算截面對(duì)空心板毛截面重心的凈矩為：換算截面重心到毛截面重心的距離為：則換算截面重心至空心板截面下緣、上緣的距離分別為：，換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋重心的距離分別為：，換算截面慣性矩?fù)Q算截面彈性抵抗矩下緣：上緣：3.7承載能力極限狀態(tài)計(jì)算3.7.1中板跨中正截面抗彎承載力計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離：；截面有效高度：。采用等效工字形截面來計(jì)算，參見圖3-11。判斷截面類型：，所以屬于第二類T形截面。計(jì)算受壓區(qū)高度x：，代入數(shù)值，可見，滿足。將x代入下式得出跨中截面的抗彎承載力：可見，跨中截面抗彎承載力滿足要求。斜截面抗剪承載力計(jì)算a.截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第5.2.9條，矩形、T驗(yàn)算截面取距支點(diǎn)h/2處，該處剪力組合設(shè)計(jì)值由表3-7中支點(diǎn)和跨中剪力線性內(nèi)插求得：；等效工字形截面腹板寬度。將各數(shù)值代入上式得：表明空心板截面尺寸滿足要求。按《公預(yù)規(guī)》第5.2.10條：若滿足，可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需要按第9.3圖3-13.剪力包絡(luò)圖可見，由支點(diǎn)向跨中方向的一段距離內(nèi)需要按計(jì)算要求配置抗剪箍筋，如圖3-13所示。為構(gòu)造和施工方便，本設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板不設(shè)斜筋和彎起筋，計(jì)算剪力全部由混凝土和箍筋承擔(dān)。斜截面抗剪承載力按下式計(jì)算：式中，各數(shù)值按《公預(yù)規(guī)》5.2.7條規(guī)定取用：，縱向鋼筋配筋率：，箍筋選用雙肢φ10型（HRB335級(jí)鋼筋），。各參數(shù)代入上式得：解得，箍筋的配筋率：。又，，則箍筋間距：取箍筋間距為配箍率：，滿足《公預(yù)規(guī)》9.3.13條最小配箍率規(guī)定。按《公預(yù)規(guī)》要求，在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距取為100mm。該范圍定為1m（大于一倍梁高0.7m）。圖3-14.中板箍筋布置圖（單位：cm）對(duì)于按構(gòu)造配筋的區(qū)段，仍選用雙肢φ10型（HRB335級(jí)鋼筋），取間距為200mm，可滿足規(guī)范要求。箍筋沿板跨長布置如圖3-14所示。b.斜截面抗剪承載力計(jì)算由圖-14，選取以下兩個(gè)位置進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算：eq\o\ac(○,1)距支座中心h/2=350mm處截面，距跨中距離：x=7450mm；eq\o\ac(○,2)距跨中距離：x=6900mm處截面（箍筋間距變化處）。計(jì)算截面的剪力組合設(shè)計(jì)值，可按表3-7由跨中和支點(diǎn)的設(shè)計(jì)值內(nèi)插得到，結(jié)果列于下表：各計(jì)算截面的剪力組合設(shè)計(jì)值表3-8截面位置x(mm)支點(diǎn)x=7800x=7450x=6900跨中x=0剪力組合設(shè)計(jì)值406.69391.12366.6459.60eq\o\ac(○,1).距支座中心h/2=350mm處截面，即x=7450mm處。斜截面抗剪承載力：式中，，，，，，，。各參數(shù)代入上式得：，抗剪承載力滿足要求。eq\o\ac(○,2).距跨中距離：x=6900mm處截面（箍筋間距變化處）。，其它參數(shù)與eq\o\ac(○,1)相同。斜截面抗剪承載力：，抗剪承載力滿足要求。計(jì)算表明，均滿足斜截面抗剪承載力要求。3.7.2邊板對(duì)于邊板，計(jì)算方法和步驟與中板相同，經(jīng)驗(yàn)算，跨中截面正截面抗彎承載力滿足要求；配置箍筋情況與中板一致，經(jīng)斜截面抗剪承載力計(jì)算，能滿足要求。3.8預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算按《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，直徑12.7mm的1×7股鋼絞線，張拉控制應(yīng)力取為：。3.8.1錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼絞線的有效長度取為張拉臺(tái)座的長度，設(shè)臺(tái)座長，采用一段張拉及夾片式錨具，有頂壓時(shí)，則：3.8.2加熱養(yǎng)護(hù)引起的損失先張法預(yù)應(yīng)力空心板采用加熱養(yǎng)護(hù)的方法，為減少溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失，采用分階段養(yǎng)護(hù)措施。設(shè)控制預(yù)應(yīng)力鋼絞線與臺(tái)座之間的最大溫差，則：3.8.3預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的損失根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，采用超張拉工藝，其計(jì)算公式為：σ=張拉系數(shù)，低松弛系數(shù)，1860MPa，傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力：σ=1304-15.6=1286.4MPa，代入公式：3.8.4混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失對(duì)于先張法構(gòu)件，由混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失為：式中，預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量的比值：中板：，，，邊板：，，，于是得中板、邊板預(yù)應(yīng)力損失分別為：3.8.5混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失根據(jù)《公預(yù)規(guī)》公式（.1中板a.受拉區(qū)全部縱筋的含筋率：。，式中：，。代入數(shù)值，扣除相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力損失后，，式中，代入數(shù)值，同時(shí)有，=1.9510MPa，6.0。考慮自重的影響，由于收縮徐變持續(xù)時(shí)間較長，采用全部永久作用。中板跨中、l/4處及支點(diǎn)截面全部永久作用彎矩由表3-7查得。在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：跨中截面：l/4截面：支點(diǎn)截面：則全部縱向鋼筋重心處的壓應(yīng)力為：跨中截面：l/4截面：支點(diǎn)截面：b.徐變系數(shù)及收縮應(yīng)變按《公預(yù)規(guī)》6.2.7條及表6.2.7計(jì)算?？招陌迮c大氣接觸的的周邊長度：；跨中截面理論厚度：。設(shè)傳力錨固齡期為7d，橋梁所處環(huán)境的年平均相對(duì)濕度為75%，即在范圍70%≤RH≤99%內(nèi)。查表6.2.7，在h=100mm和h=200mm之間線性內(nèi)插得：徐變系數(shù)終值：；收縮應(yīng)變系數(shù)終值：。把各項(xiàng)數(shù)值代入計(jì)算式中，得：跨中：l/4:支點(diǎn)：邊板a.受拉區(qū)全部縱筋的含筋率：。，式中：，。代入數(shù)值，扣除相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力損失后，，式中，代入數(shù)值，同時(shí)有，=1.9510MPa，6.0?？紤]自重的影響，由于收縮徐變持續(xù)時(shí)間較長，采用全部永久作用。邊板跨中、l/4處及支點(diǎn)截面全部永久作用彎矩由表3-6查得。在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：跨中截面：l/4截面：支點(diǎn)截面：則全部縱向鋼筋重心處的壓應(yīng)力為：跨中截面：l/4截面：支點(diǎn)截面：b.徐變系數(shù)及收縮應(yīng)變按《公預(yù)規(guī)》6.2.7條及表6.2.7計(jì)算?？招陌迮c大氣接觸的的周邊長度：；跨中截面理論厚度：。設(shè)傳力錨固齡期為7d，橋梁所處環(huán)境的年平均相對(duì)濕度為75%，即在范圍70%≤RH≤99%內(nèi)。查表6.2.7，在h=100mm和h=200mm之間線性內(nèi)插得：徐變系數(shù)終值：；收縮應(yīng)變系數(shù)終值：。把各項(xiàng)數(shù)值代入計(jì)算式中，得：跨中：l/4:支點(diǎn)：3.8.6預(yù)應(yīng)力損失組合中板：傳力錨固時(shí)第一批損失：傳力錨固后預(yù)應(yīng)力損失總和：跨中截面：l/4截面：支點(diǎn)截面：各截面的有效預(yù)應(yīng)力：跨中截面：l/4截面：支點(diǎn)截面：邊板：傳力錨固時(shí)第一批損失：傳力錨固后預(yù)應(yīng)力損失總和：跨中截面：l/4截面：支點(diǎn)截面：各截面的有效預(yù)應(yīng)力：跨中截面：l/4截面：支點(diǎn)截面：預(yù)應(yīng)力損失匯總表（單位：MPa）表3-9板別傳力錨固時(shí)的損失(MPa)傳力錨固后預(yù)應(yīng)力損失總和(MPa)各截面有效預(yù)應(yīng)力值(MPa)跨中l(wèi)/4支點(diǎn)跨中l(wèi)/4支點(diǎn)中板128.31210.96229.21283.961091.041072.791018.04邊板127.95213.98232.94288.731088.021069.061013.273.9正常使用極限狀態(tài)計(jì)算3.9.1正截面抗裂性驗(yàn)算該步驟是對(duì)空心板跨中截面混凝土拉應(yīng)力的驗(yàn)算。對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，按《公預(yù)規(guī)》6.3條，應(yīng)滿足：作用短期效應(yīng)組合下，；荷載長期效應(yīng)組合下,。取跨中截面驗(yàn)算。中板：a.作用短期效應(yīng)組合下，抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土法向拉應(yīng)力：跨中截面彎矩（表3-7），換算截面下緣抵抗彎矩，代入得：中板跨中截面下緣的預(yù)壓應(yīng)力為：式中，將各數(shù)值代入上式中得：b.荷載長期效應(yīng)組合下，抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土法向拉應(yīng)力：，，代入得：由此得：上述計(jì)算結(jié)果表明，在作用短期效應(yīng)組合及荷載長期效應(yīng)組合下，中板正截面抗裂性滿足《公預(yù)規(guī)》對(duì)A類構(gòu)件的規(guī)定。邊板：a.作用短期效應(yīng)組合下，（表3-6），，代入得：邊板跨中截面下緣的預(yù)壓應(yīng)力為：式中，將各數(shù)值代入上式中得：b.荷載長期效應(yīng)組合下，，，代入得：由此得：上述計(jì)算結(jié)果表明，在作用短期效應(yīng)組合及荷載長期效應(yīng)組合下，邊板正截面抗裂性滿足《公預(yù)規(guī)》對(duì)A類構(gòu)件的規(guī)定。3.9.2斜截面抗裂性驗(yàn)算部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性的驗(yàn)算，采用作用短期效應(yīng)組合，以主拉應(yīng)力為控制，作用短期效應(yīng)組合及預(yù)加力引起的混凝土主拉應(yīng)力需滿足：，C40混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：。取支點(diǎn)截面，分別計(jì)算A-A纖維（空洞頂面）、B-B纖維（換算面積重心軸處）、C-C纖維（空洞底面）處主拉應(yīng)力。如圖3-15所示：圖3-15.斜截面抗剪驗(yàn)算（單位：cm）中板：a.A-A纖維（空洞頂面），支點(diǎn)截面作用短期效應(yīng)組合剪力設(shè)計(jì)值：；計(jì)算主拉應(yīng)力處截面腹板總寬：；截面抗彎慣矩：；A-A纖維以上截面對(duì)空心板換算截面重心軸的靜矩：代入數(shù)值得：式中，，其中：代入得：代入式中：（支點(diǎn)處彎矩）代入式中：負(fù)值表示該處受拉應(yīng)力。可見，A-A纖維處的主拉應(yīng)力，在限值范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。b.B-B纖維（換算面積重心軸處），,,。B-B纖維以上截面對(duì)空心板換算截面重心軸的靜矩：代入數(shù)值得：，其中：，，代入上式得：代入式中：，代入式中：負(fù)值表示該處受拉應(yīng)力?？梢姡珺-B纖維處的主拉應(yīng)力，在限值范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。c.C-C纖維（空洞底面），,,。C-C纖維以下截面對(duì)空心板換算截面重心軸的靜矩：代入數(shù)值得：，其中：，，代入上式得：代入式中：，代入式中：負(fù)值表示該處受拉應(yīng)力?？梢?，C-C纖維處的主拉應(yīng)力，在限值范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。以上計(jì)算結(jié)果表明，中板滿足《公預(yù)規(guī)》對(duì)部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。邊板：a.A-A纖維（空洞頂面），支點(diǎn)截面作用短期效應(yīng)組合剪力設(shè)計(jì)值：；計(jì)算主拉應(yīng)力處截面腹板總寬：；截面抗彎慣矩：；A-A纖維以上截面對(duì)空心板換算截面重心軸的靜矩：代入數(shù)值得：式中，，其中：代入得：代入式中：（支點(diǎn)處彎矩）代入式中：負(fù)值表示該處受拉應(yīng)力?？梢?，A-A纖維處的主拉應(yīng)力，在限值范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。b.B-B纖維（換算面積重心軸處），，，。B-B纖維以上截面對(duì)空心板換算截面重心軸的靜矩：代入數(shù)值得：，其中：，，，代入上式得：代入式中：，代入式中：負(fù)值表示該處受拉應(yīng)力?？梢姡珺-B纖維處的主拉應(yīng)力，在限值范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。c.C-C纖維（空洞底面），，，。C-C纖維以下截面對(duì)空心板換算截面重心軸的靜矩：代入數(shù)值得：，其中：，，，代入上式得：代入上式得：代入式中：負(fù)值表示該處受拉應(yīng)力?？梢?，C-C纖維處的主拉應(yīng)力，在限值范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。以上計(jì)算結(jié)果表明，邊板滿足《公預(yù)規(guī)》對(duì)部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。3.10變形計(jì)算3.10.1正常使用階段的撓度計(jì)算使用階段的撓度值，按短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算，并考慮撓度長期增長系數(shù)。對(duì)于C40混凝土，。中板取跨中截面確定抗彎剛度：短期荷載組合作用下的撓度值，可簡化為按等效均布荷載作用情況計(jì)算：自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計(jì)算：消除自重產(chǎn)生的撓度，并考慮長期影響系數(shù)后，正常使用階段的撓度值為：可見，使用階段的撓度值符合《公預(yù)規(guī)》6.5.3條規(guī)定。邊板取跨中截面確定抗彎剛度：可見，使用階段的撓度值符合《公預(yù)規(guī)》6.5.3條規(guī)定。3.10.2預(yù)加力引起的反拱度計(jì)算放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)靠近跨中段產(chǎn)生反拱度，設(shè)此時(shí)空心板混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30，。該步計(jì)算亦按跨中截面進(jìn)行，并取長期影響系數(shù)。中板抗彎剛度：a.換算截面面積b.換算截面重心位置所有鋼筋換算截面對(duì)空心板毛截面重心的凈矩為：換算截面重心到毛截面重心的距離為：則換算截面重心至空心板截面下緣、上緣的距離分別為：，換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋重心的距離分別為：，c.換算截面慣性矩d.換算截面彈性抵抗矩下緣：上緣：中板截面幾何特性匯總表表3-10項(xiàng)目符號(hào)單位C40C30換算截面面積420632.30換算截面重心至截面下緣距離326.0325.3換算截面重心至截面上緣距離374.0374.7預(yù)應(yīng)力鋼筋至截面重心軸距離281.0280.3普通鋼筋至截面重心軸距離281.0280.3換算截面慣矩?fù)Q算截面彈性抵抗矩由前面3.9.1步得，扣除預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力為：則由預(yù)加力產(chǎn)生的跨中反拱度，并乘以長期增長系數(shù)后得：邊板抗彎剛度：a.換算截面面積；b.換算截面重心位置，，c.換算截面慣性矩d.換算截面彈性抵抗矩下緣：上緣：邊板截面幾何特性匯總表表3-11項(xiàng)目符號(hào)單位C40C30換算截面面積換算截面重心至截面下緣距離351.6換算截面重心至截面上緣距離348.4預(yù)應(yīng)力鋼筋至截面重心軸距離306.6普通鋼筋至截面重心軸距離306.6換算截面慣矩?fù)Q算截面彈性抵抗矩由前面3.9.1步得，扣除預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力為：則由預(yù)加力產(chǎn)生的跨中反拱度，并乘以長期增長系數(shù)后得：3.10.3預(yù)拱度設(shè)置：由《公預(yù)規(guī)》6.5.5條，當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長期反拱值小于荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長期撓度時(shí)，應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，其值按該荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長期反拱值之差采用。中板:，。。應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度?？缰蓄A(yù)拱度，支點(diǎn)處，預(yù)拱度值沿順橋向做成平順的曲線。邊板:，。。應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度?？缰蓄A(yù)拱度，支點(diǎn)處，預(yù)拱度值沿順橋向做成平順的曲線。3.11持久狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算該步計(jì)算時(shí)作用取標(biāo)準(zhǔn)值，不計(jì)分項(xiàng)系數(shù)，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)，分別計(jì)算使用階段正截面混凝土的法向壓應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力筋的拉應(yīng)力及斜截面的主壓應(yīng)力。3.11.1跨中截面混凝土法向壓應(yīng)力驗(yàn)算中板跨中截面有效預(yù)應(yīng)力：跨中截面有效預(yù)加力：由表3-7，標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合：則：邊板，3.11.2跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉應(yīng)力驗(yàn)算中板預(yù)應(yīng)力鋼絞線重心處混凝土法向應(yīng)力：有效預(yù)應(yīng)力：則預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力：邊板，則預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力：3.11.3斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算斜截面主應(yīng)力計(jì)算選取支點(diǎn)截面的A-A纖維、B-B纖維、C-C纖維在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合和預(yù)加力作用下產(chǎn)生的主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力計(jì)算，并滿足。，，。中板a.A-A纖維（空洞頂面）（該式中（表3-7），其他數(shù)據(jù)值同九（二）1（1）步。）（同九（二）1（1）步）（支點(diǎn)處彎矩），滿足《公預(yù)規(guī)》要求。b.B-B纖維（換算面積重心軸處），，滿足《公預(yù)規(guī)》要求。c.C-C纖維（空洞底面），，滿足《公預(yù)規(guī)》要求。以上主拉應(yīng)力最大值發(fā)生在A-A纖維，為1.22MPa?！豆A(yù)規(guī)》7.1.6條，當(dāng)時(shí)，箍筋間距按下式計(jì)算：由步計(jì)算知，HRB335型箍筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；同一截面內(nèi)箍筋總截面面積；計(jì)算主拉應(yīng)力處截面腹板寬度。代入上式得：取，即在支點(diǎn)至跨中一段距離內(nèi)配置間距100mm的箍筋，這與3.7.1步計(jì)算結(jié)果一致，各項(xiàng)參數(shù)滿足《公預(yù)規(guī)》要求。箍筋配置見3.7.1步圖3-14。邊板a.A-A纖維（空洞頂面）（該式中（表3-6），其他數(shù)據(jù)值同九（二）2（1）步。）（同九（二）2（1）步）（支點(diǎn)處彎矩），滿足《公預(yù)規(guī)》要求。b.B-B纖維（換算面積重心軸處），（支點(diǎn)處彎矩），滿足《公預(yù)規(guī)》要求。c.C-C纖維（空洞底面），，滿足《公預(yù)規(guī)》要求。以上主拉應(yīng)力最大值發(fā)生在A-A纖維，為1.08MPa?！豆A(yù)規(guī)》7.1.6條，當(dāng)時(shí)，箍筋按構(gòu)造要求配置即可。在3.7.1步中，，即在支點(diǎn)至跨中一段距離內(nèi)配置間距100mm的箍筋，按此配置箍筋，箍筋圖見3.7.1步圖3-14。3.12短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算：該步應(yīng)計(jì)算在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)預(yù)制空心板的板底壓應(yīng)力和板頂拉應(yīng)力。設(shè)放松鋼絞線時(shí)混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30，，，，，。取跨中、l/4、支點(diǎn)三個(gè)截面進(jìn)行計(jì)算。3.12.1跨中中板a.按《公預(yù)規(guī)》6.1.5條，由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力筋和普通筋的合力：，式中放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)的預(yù)應(yīng)力損失值：則，b.由板自重產(chǎn)生的板截面上、下緣應(yīng)力：由表3-2，中板跨中截面板自重彎矩，則：放松鋼絞線時(shí)，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上、下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：截面上下緣均為壓應(yīng)力，且均小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。邊板a.由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力：b.由板自重產(chǎn)生的板截面上、下緣應(yīng)力：由表3-2，放松鋼絞線時(shí)，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上、下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：截面上下緣均為壓應(yīng)力，且均小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。2.2.1中板a.由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力：b.由板自重產(chǎn)生的板截面上、下緣應(yīng)力：由表3-2，中板l/4跨徑截面板自重彎矩，則：放松鋼絞線時(shí)，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上、下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：截面上下緣均為壓應(yīng)力，且均小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。邊板a.由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力：b.由板自重產(chǎn)生的板截面上、下緣應(yīng)力：由表3-2，放松鋼絞線時(shí)，由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上、下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：截面上下緣均為壓應(yīng)力，且均小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。3.12.3支點(diǎn)中板a.由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力：b.支點(diǎn)截面自重彎矩，由自重產(chǎn)生的板截面上、下緣應(yīng)力為0。故支點(diǎn)截面法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：截面下緣壓應(yīng)力小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。上緣承受拉應(yīng)力，需在該區(qū)配置縱向鋼筋，詳見下步。邊板a.由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力：b.支點(diǎn)截面自重彎矩，由自重產(chǎn)生的板截面上、下緣應(yīng)力為0。故支點(diǎn)截面法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：截面下緣壓應(yīng)力小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。上緣承受拉應(yīng)力，需在該區(qū)配置縱向鋼筋，詳見下步。在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，中板、邊板上、下緣應(yīng)力計(jì)算結(jié)果匯總于表3-12、表3-13中：短暫狀態(tài)截面正應(yīng)力匯總表（中板）表3-12截面位置跨中l(wèi)/4支點(diǎn)應(yīng)力位置作用種類預(yù)加力11.33-3.8311.26-3.8011.05-1.73板自重-4.535.20-3.403.9000總應(yīng)力值(MPa)6.801.377.860.1011.05-1.73壓應(yīng)力限值14.0714.0714.0714.0714.07——短暫狀態(tài)截面正應(yīng)力匯總表（邊板）表3-13截面位置跨中l(wèi)/4支點(diǎn)應(yīng)力位置作用種類預(yù)加力11.32-3.5911.27-3.5711.11-1.53板自重-4.944.90-3.713.6700總應(yīng)力值(MPa)6.381.317.560.1011.11-1.53壓應(yīng)力限值14.0714.0714.0714.0714.07——注：表中應(yīng)力單位為MPa，正值表示壓應(yīng)力，負(fù)值表示拉應(yīng)力。3.12.4空心板上緣配筋計(jì)算由上述計(jì)算知，壓應(yīng)力均滿足《公預(yù)規(guī)》要求。而支點(diǎn)截面上緣承受拉應(yīng)力，故空心板上緣需配置縱向受力筋。計(jì)算過程如下：中板截面上緣拉應(yīng)力：由《公預(yù)規(guī)》7.2.8條，截面上緣（預(yù)拉區(qū)）縱筋配筋率應(yīng)在0.2%、0.4%線性內(nèi)插求得。配筋率：中板截面毛截面面積：，代入得縱筋截面面積：采用HRB335鋼筋，8φ14，則：滿足要求。中板截面上緣（預(yù)拉區(qū)）縱筋配置如圖3-16所示：圖3-16.中板截面預(yù)拉區(qū)縱筋配置（單位：cm）邊板縱筋配筋率在0.2%、0.4%線性內(nèi)插求得：邊板截面毛截面面積：，代入得縱筋截面面積：采用HRB335鋼筋，8φ14，則：滿足要求。邊板截面上緣（預(yù)拉區(qū)）縱筋配置如圖3-17所示：圖3-17.邊板截面預(yù)拉區(qū)縱筋配置（單位：cm）3.13最小配筋率復(fù)核按《公預(yù)規(guī)》9.1.12條，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足：——受彎構(gòu)件正截面承載力設(shè)計(jì)值；——受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值，；——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力在構(gòu)件抗裂邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力；——換算截面重心軸以上部分對(duì)重心軸的靜矩；——換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩；——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，C40混凝土。3.13.1中板由3.7.1步計(jì)算得：由3.9.1步計(jì)算得：由b步計(jì)算得：由3.6.1步計(jì)算得：代入式中得：，最小配筋率滿足《公預(yù)規(guī)》9.1.12條要求。3.13.2邊板計(jì)算邊板受壓區(qū)高度x：代入數(shù)值中得：由3.9.1步計(jì)算得：由.b步計(jì)算得：由3.6.1步計(jì)算得：代入式中得：，最小配筋率滿足《公預(yù)規(guī)》9.1.12條要求。4下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)資料4.1.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造：設(shè)計(jì)荷載：公路－Ⅱ級(jí)；橋面凈空：；孔跨分布：；上部構(gòu)造：裝配式預(yù)應(yīng)力空心板，主梁簡支，橋面連續(xù)。4.1.2地質(zhì)資料：詳見1.2部分及后附《工程地質(zhì)勘察報(bào)告》。4.1.3材料：鋼筋：蓋梁、墩柱及灌注樁主筋采用HRB335型，其它采用R235型；混凝土：蓋梁、墩柱采用C30，系梁及鉆孔灌注樁采用C25。4.1.4下部結(jié)構(gòu)形式：采用單排雙柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，各部分尺寸如圖4-1所示圖4-1.蓋梁及橋墩構(gòu)造（單位：cm）4.1.5設(shè)計(jì)依據(jù)：（1）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024-85）；（2）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）；（3）《公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2004）；（4）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB03-2003）；（5）《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ004-89）；（6）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ043-2000）。4.2蓋梁設(shè)計(jì)4.2.1荷載計(jì)算上部構(gòu)造恒載上部構(gòu)造恒載匯總表表4-1板別每延米自重（kN/m）梁長（m）單板總重（kN）中板（2、3、4、5、6、7號(hào)板）19.68915.96314.24邊板（1、8號(hào)板）21.84715.96348.68一孔上部構(gòu)造總重（kN）314.24×6+348.68×2=2582.80蓋梁自重及內(nèi)力計(jì)算（圖4-2）見表4-2圖4-2.蓋梁尺寸及計(jì)算截面（單位：cm）蓋梁自重及產(chǎn)生的彎矩、剪力計(jì)算表4-2截面編號(hào)自重（kN）彎矩剪力V左V右3-1q1=0.5*[0.6+(0.6+0.5*0.6)]*0.6*1.3*26=15.21M1=-0.6×0.6×1.3×26×0.6/4-0.6/2×0.6×1.3×26×0.6/3=-4.87-15.21-15.214-2q2=0.5*[(0.6+0.5*0.6)+1.2]*0.6*1.3*26=21.29M2=-0.6×1.2×1.3×26×1.2/4-0.5×0.6×1.2×1.3×26×1.2/3=-19.47-36.50-36.503—3q3=0.6*1.2*1.3*26=24.34M3=-0.6×1.2×1.3×26×(1.2/2+0.6)-0.5×0.6×1.2×1.3×26×(1.2/3+0.6)-24.34×0.6/2=-48.67-60.8499.374—4q4=0.5*1.2*1.3*26=20.28M4=160.21×0.5-(24.34+20.28)×1.1/4-0.6×1.2×1.3×26×1.7-0.5×0.6×1.2×1.3×26×(1.2/3+1.1)=-4.0679.0979.095—5q5=1.2×1.95×1.3×26=79.09M5=160.21×2.45-(24.34+20.28+79.09)×3.05/4-0.6×1.2×1.3×26×3.65-0.5×0.6×1.2×1.3×26×(1.2/3+3.05)=73.0500合計(jì)：半片蓋梁自重q1+q2+q3+q4+q5=15.21+21.29+24.34+20.28+79.09=160.21KN可變荷載計(jì)算a.可變荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：荷載對(duì)稱布置時(shí)用杠桿法，非對(duì)稱布置時(shí)用偏心受壓法。單列車，對(duì)稱布置時(shí)：圖4-3.單列車對(duì)稱布置η1=η2=η7=η8=0η3=η6=0.5×0.400=0.200η4=η5=0.5×0.600=0.300雙列車，對(duì)稱布置時(shí)：圖4-4.雙列車對(duì)稱布置η1=η8=0η2=η7=0.5×0.950=0.475η3=η6=0.5×(0.050+0.150)=0.100η4=η5=0.5×0.850=0.425單列車，非對(duì)稱布置時(shí)：圖4-5.單列車非對(duì)稱布置由ηi=1/n±eai/∑ai2(e,a在同側(cè)取‘+’，e,a在異側(cè)取‘-’)已知n=8，e=2.35，∑ai2=2×(0.52+1.52+2.52+3.52）=42.0η1=1/8+2.35×3.5/42=0.321η2=1/8+2.35×2.5/42=0.265η3=1/8+2.35×1.5/42=0.209η4=1/8+2.35×0.5/42=0.153η5=1/8-2.35×0.5/42=0.097η6=0.041，η7=-0.015，η8=-0.071雙列車，非對(duì)稱布置時(shí)：圖4-6.雙列車非對(duì)稱布置e=0.80，其它數(shù)據(jù)同3）步，計(jì)算得：η1=0.192，η2=0.173，η3=0.154，η4=0.135；η5=0.115，η6=0.096，η7=0.077，η8=0.058。b.按順橋向活載移動(dòng)情況，求得支座活載反力的最大值。圖4-7.順橋向公路-Ⅱ級(jí)布載（單位：cm）1）雙孔單列：B=0.5×(15.6×2×7.875)+178.5=301.35kN2）雙孔雙列：2B=2×301.35=602.70kN3）單孔單列：B=0.5×(15.6×7.875)+178.5=239.93kN4）單孔雙列：2B=2×239.93=479.86kNc.可變荷載橫向分布后各板支點(diǎn)反力匯總：各板支點(diǎn)反力計(jì)算表表4-3荷載橫向分布情況單孔雙孔計(jì)算方法荷載布置橫向分布系數(shù)ηB(kN)R1(kN)B(kN)R1(kN)對(duì)稱布置單列η1=0239.930301.350η2=000η3=0.20047.9960.27η4=0.30071.9890.41η5=0.30071.9890.41η6=0.20047.9960.27η7=000η8=000雙列η1=0479.860602.700η2=0.475227.93286.28η3=0.10047.9960.27η4=0.425203.94256.15η5=0.425203.94256.15η6=0.10047.9960.27η7=0.475227.93286.28η8=000非對(duì)稱布置單列η1=0.321239.9377.02301.3596.73η2=0.26563.5879.86η3=0.20950.1562.98η4=0.15336.7146.11η5=0.09723.2729.23η6=0.0419.8412.36η7=-0.015-3.60-4.52η8=-0.071-17.04-21.40雙列η1=0.192479.8692.13602.70115.72η2=0.17383.02104.27η3=0.15473.9092.82η4=0.13564.7881.36η5=0.11555.1869.31η6=0.09646.0757.86η7=0.07736.9546.41η8=0.05827.8334.96注：表中計(jì)算公式。d.各板永久作用、可變作用反力組合：計(jì)算見表4-4。表中均取用各梁的最大值。其中沖擊系數(shù)為：汽車荷載沖擊系數(shù)：各板永久作用、可變作用反力組合計(jì)算表表4-4編號(hào)荷載情況1#板R12#板R23#板R34#板R45#板R56#板R67#板R78#板R81恒載348.68314.24314.24314.24314.24314.24314.24348.682雙列對(duì)稱0352.3074.17315.22315.2274.17352.3003雙列非對(duì)稱142.4128.31114.22100.1385.2971.257.1143.024(1)+(2)348.68666.54388.41629.46629.46388.41666.54348.685(1)+(3)491.08442.55428.46414.37399.53385.44371.353.4雙柱反力G1計(jì)算計(jì)算結(jié)果見表4-5。雙柱反力G1計(jì)算表表4-5荷載組合情況計(jì)算式反力G1(kN)組合（4）（雙列對(duì)稱）G1=1/490×（348.68×595+666.54×495+388.41×395+629.46×295+629.46×195+388.41×95-666.54×5-348.68×105）=2033.092033.09組合（5）（雙列非對(duì)稱）G1=1/490×（491.08×595+442.55×495+428.46×395+414.37×295+399.53×195+385.44×95-371.35×5-391.7×105）=1784.2417內(nèi)力計(jì)算恒載加活載作用下各截面的反力a.彎矩計(jì)算：截面位置見圖2－8。為求得最大彎矩值，支點(diǎn)負(fù)彎矩采用非對(duì)稱布置時(shí)數(shù)值，跨中彎矩采用對(duì)稱布置時(shí)數(shù)值。按圖4-8給出的截面位置，各截面彎矩計(jì)算式為：M3-1=0M4-2=-R1×（1.4-0.75）M4-3=-R1×（1.8-0.75）-R2×（1.8-1.75）M4-4=-R1×（2.4-0.75）-R2×（0.5+0.05）+G1×0.5M5-5=-R1×3.5-R2×2.5-R3×1.5-R4×0.5+G1×2.45圖4-8.蓋梁內(nèi)力計(jì)算各種荷載組合下的各截面彎矩計(jì)算見表4-6。各截面彎矩計(jì)算表4-6荷載組合情況墩柱反力（kN）板支座反力（kN）各截面彎矩（kN·m）G1R1R2R3R44-23—34—45—5組合（4）（雙列對(duì)稱）2033.09348.68666.54388.41629.46-156.91-399.44109.491197.00組合（5）（雙列非對(duì)稱）1784.24491.08442.55428.46414.37-220.99-537.76-112.46696.36b.相應(yīng)于最大彎矩值時(shí)的剪力計(jì)算。一般計(jì)算公式為：截面3-1：V左=V右=0截面4-2：V左=V右=-R1截面4-3：V左=-R3-R2V右=-R3-R2+G1截面4-4：V左=V右=G3-R3-R2截面5-5：V左=V右=G3-R3-R4-R4-R4各截面剪力計(jì)算值見表4-7。各截面剪力計(jì)算表表4-7荷載組合情況墩柱反力（kN）板支座反力（kN）各截面剪力（kN·m）4-23—34—45—5G1R1R2R3R4V左V右V左V右V左V右V左V右組合（4）2033.09348.68666.54388.41629.46-348.68-348.68-1015.221017.871017.871017.8700組合（5）1784.24491.08442.55428.46414.37-491.08-491.08-933.63850.61850.61850.617.787.7蓋梁內(nèi)力匯總見表4-8，表中各截面內(nèi)力均取表4-6、4-7中的最大值。按表4-8可繪制內(nèi)力計(jì)算包絡(luò)圖。蓋梁內(nèi)力匯總表表4-8截面號(hào)內(nèi)力3-14-23—34—45—5彎矩(kN·m)-4.87-19.47-48.67-4.0673.050.00-220.99-537.76-112.461197.00-4.87-240.46-586.43-116.521270.05剪力(kN)左-15.21-36.50-60.8479.090.00右-15.21-36.5099.3779.090.00左0.00-491.08-1015.221017.877.78右0.00-491.081017.871017.877.78左-15.21-527.58-1076.061096.967.78右-15.21-527.581117.241096.967.784.2.3配筋設(shè)計(jì)及承載力校核蓋梁采用C30混凝土，，主筋采用Φ28，HRB335型鋼筋，鋼筋保護(hù)層厚度為5cm。。正截面抗彎承載能力驗(yàn)算：，，取4-3截面作配筋設(shè)計(jì)，其它截面計(jì)算過程相同。,,,。解得：x=28.78mmΦ28鋼筋根數(shù)：實(shí)際選用10根。配筋率：該截面實(shí)際承載能力：就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設(shè)計(jì)滿足《公預(yù)規(guī)》要求。3-1、4-2、4-4、5-5界面計(jì)算過程同4-3截面，計(jì)算結(jié)果及配筋量列于下表：各截面鋼筋量計(jì)算表4-9截面號(hào)M(kN-m)B(m)h0(m)x(mm)鋼筋面積A(mm2)所需Φ28根數(shù)實(shí)際用Φ28根數(shù)A(mm2)(%)3-1-4.871.300.850.3220.50.0342463.20.224-2-240.461.301.1511.71750.281.2242463.20.163—3-586.431.301.1528.781843.982.99106158.00.414—4-116.521.301.155.66362.640.5942463.20.165—51270.051.301.1563.34055.726.59106158.00.4斜截面抗剪承載力驗(yàn)算《公預(yù)規(guī)》5.2.10條，當(dāng)截面符合：，可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，僅需按構(gòu)造要求配置箍筋。式中，，。對(duì)于3-1截面：對(duì)于4-2至5-5截面：按《公預(yù)規(guī)》5.2.9條，對(duì)照表4-8值，可按構(gòu)造要求設(shè)置斜筋與箍筋。見圖4-9：圖4-9．蓋梁配筋圖（單位：cm）全板承載力校核已知，一根Φ28主筋所能承受的彎矩值為：其中，據(jù)此繪制彎矩包絡(luò)圖和全梁承載力校核圖，如下圖4-10所示。由圖可知滿足承載力要求。圖4-10．彎矩包絡(luò)圖4.3雙柱式橋墩設(shè)計(jì)圖4-11.墩柱一般構(gòu)造圖（尺寸：cm）4.3.1荷載計(jì)算恒載計(jì)算：由前計(jì)算得：上部構(gòu)造恒載：一孔重2582.80kN蓋梁自重（半根蓋梁）：160.21kN墩柱自重：3.1416×0.52×2.8×26=57.18kN系梁自重：1.0×0.7×3.9×26=70.98kN作用于墩柱底面的恒載垂直反力為：汽車荷載計(jì)算：荷載布置及行駛情況見圖4-3至圖4-6，由蓋梁計(jì)算得知：a.單孔布載單列車時(shí)：B=239.93kN制動(dòng)力：T=239.93×2×0.1=47.99kN按《公預(yù)規(guī)》制動(dòng)力不小于90kN，故取T=90kN。b.雙孔布載單列車時(shí)：B=301.35kN制動(dòng)力：T=301.35×2×0.1=60.27kN按《公預(yù)規(guī)》制動(dòng)力不小于90kN，故取T=90kN。雙柱反力橫向分布計(jì)算活載位置見圖4-12：圖4-12．活載位置（單位：cm）單列時(shí)：雙列時(shí)：荷載組合a.最大最小垂直反力時(shí)，計(jì)算見下表：可變荷載組合垂直反力計(jì)算（雙孔布載）表4-9荷載情況最大垂直反力（kN）最小垂直反力（kN）橫向分布橫向分布單列車0.94348.590.0622.25雙列車0.66491.660.34253.28注：表中汽車沖擊系數(shù)b.最大彎矩時(shí)，計(jì)算見下表：可變荷載組合最大彎矩計(jì)算（單孔布載）表4-10荷載情況墩頂反力計(jì)算式垂直力B(kN)水平力H(kN)對(duì)柱頂中心彎矩(kN.m)0.25B1.14H上部構(gòu)造與蓋梁計(jì)算——1451.61——————單孔雙列車479.86×0.66×1.2306=389.74389.744597.4451.30注：表中水平力由兩墩柱平均分配，即H=T/2。4.3.2截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算作用于墩柱頂?shù)耐饬.垂直力最大垂直力：最小垂直力：需考慮與最大彎矩值相適應(yīng)。b.水平力：H=45kNc.彎矩：作用于墩柱底的外力圖4-13．墩頂外力圖示截面配筋計(jì)算墩柱采用C30混凝土，HRB335型鋼筋，18φ22，保護(hù)層5cm。，?？v向鋼筋配筋率：。由于，圖4-14.墩柱橫截面配筋圖故不計(jì)偏心增大系數(shù)，取。a.雙孔荷載，按最大垂直力時(shí)，墩柱頂按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.3.1條，滿足規(guī)范要求。b.單孔荷載，最大彎矩時(shí)，墩柱頂按小偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算：，，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.3.9條偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：取g=0.88，代入數(shù)值得：按《公預(yù)規(guī)》提供的附錄C表C.0.2“圓形截面鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算系數(shù)”表，經(jīng)試算查得各系數(shù)A，B，C，D為：取，此時(shí)可見，與實(shí)際計(jì)算偏心距相符，將該組A、B、C、D值代入《公預(yù)規(guī)》公式（5.3.9-1）及（5.3.9-2）進(jìn)行驗(yàn)算：可見，墩柱承載力滿足規(guī)范要求。4.4鉆孔灌注樁計(jì)算鉆孔灌注樁直徑為1.2m，采用C25混凝土，HRB335型鋼筋，18φ22，保護(hù)層6cm。，。.1樁頂?shù)暮爿d反力：由“橋墩設(shè)計(jì)”步計(jì)算知，可變荷載反力兩跨可變荷載反力：單跨可變荷載反力：制動(dòng)力T=45kN，作用點(diǎn)在支座中心，距樁頂距離為：0.5×0.06+1.2+2.8=4.03m縱向風(fēng)力：風(fēng)壓取0.7×442=309.4Pa則由蓋梁引起的風(fēng)力：。對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?.5×1.2+2.8=3.4m墩柱引起的風(fēng)力：對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?.5×2.8=1.4m橫向風(fēng)因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮。作用于樁頂?shù)耐饬Γ鹤饔糜诘孛嫣帢俄斏系耐饬Γ?.4.2樁長計(jì)算假定土層是單一的，可由確定單樁容許承載力的經(jīng)驗(yàn)公式初步計(jì)算樁長。灌注樁最大沖刷線以下的樁長為h，最大沖刷線距地面線距離1.5m。單樁軸向受壓容許承載力:式中：U——樁周長，考慮用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，成孔直徑增大5cm，則；——樁壁極限摩阻力，按表值取為40kPa；——土層厚度；——考慮樁入土深度影響的修正系數(shù)，取為0.75；——考慮孔底沉淀厚度影響的清底系數(shù)，取為0.80；A——樁底截面積，；——樁底土層容許承載力，??；——深度修正系數(shù)，取為3.0；——土層的重度，（已扣除浮力）；——一般沖刷線以下深度（一般沖刷線與地面線重合）。代入得：樁底最大垂直力為：,即,解得：取h=21m，即地面以下樁長為：21+1.5=22.5m。可見，樁的軸向承載能力滿足要求。4.4.3樁的內(nèi)力計(jì)算（采用m法）樁的計(jì)算寬度：樁的變形系數(shù)：式中，，地基土比例系數(shù)：。對(duì)受彎構(gòu)