兩河口公路預(yù)應(yīng)力梁橋施工組織設(shè)計及預(yù)算

PAGE2011—2012學(xué)年第一學(xué)期道橋?qū)I(yè)畢業(yè)設(shè)計兩河口公路預(yù)應(yīng)力梁橋施工組織設(shè)計及預(yù)算班級：道橋3095姓名：張凱學(xué)號：04301090542實(shí)習(xí)單位：中鐵信達(dá)工程投資有限公司指導(dǎo)老師：李剛起止日期：2011.09-2011.12頂崗實(shí)習(xí)成績評定單姓名張凱班級道橋3095學(xué)號043010900542實(shí)習(xí)單位中鐵信達(dá)公司兩河河口水電站工工程項(xiàng)目部成績評定實(shí)習(xí)表現(xiàn)成績實(shí)習(xí)報告成績綜合成績指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師(學(xué)院))：年月日任務(wù)書一、畢業(yè)設(shè)計目的1、通過畢業(yè)設(shè)計這一環(huán)節(jié)，鞏固并適當(dāng)擴(kuò)大和加強(qiáng)所學(xué)基本理論知識。培養(yǎng)和提高學(xué)生的獨(dú)立工作能力及分析和解決工程實(shí)際問題的能力，并提出解決問題的思路和設(shè)計方案。2、進(jìn)一步提高理論計算、繪圖、編制說明書等基本技能及表達(dá)能力。3、提高閱讀參考書、設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)范的能力。二、畢業(yè)設(shè)計題目兩河口公路預(yù)應(yīng)力梁橋施工組織設(shè)計及預(yù)算（1）項(xiàng)目及研究背景橋梁是公路（鐵路）跨越江河山谷及其他線路等障礙物的重要結(jié)構(gòu)物，我國的橋梁的建設(shè)水平已經(jīng)邁進(jìn)了世界先進(jìn)行列。在橋梁建設(shè)中，先進(jìn)設(shè)備，先進(jìn)技術(shù)以及新工藝、新材料、新標(biāo)準(zhǔn)得到了廣泛應(yīng)用。特別是近年來隨著高等級公路建設(shè)的迅速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁已經(jīng)在全國范圍內(nèi)得到普及，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁技術(shù)不斷被廣大技術(shù)人員所掌握。本設(shè)計的是一座預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋，包括上、下部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算分析和配筋設(shè)計，并按規(guī)定繪制部分施工圖。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比較有以下特點(diǎn)：1、提高了結(jié)構(gòu)的抗裂性和耐久性。2、增大了構(gòu)件的剛度。3、節(jié)省材料4、減輕結(jié)構(gòu)自重和增加跨越能力。5、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)還可以作為一種構(gòu)件拼裝的施工手段，使大型建筑物的施工難度大大減小，又保持良好的整體性。三、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容（一）設(shè)計(1)前言(2)橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計1.結(jié)構(gòu)尺寸擬定2.行車道板計算3.主梁作用效應(yīng)計算4.預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置5.預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計算6配預(yù)應(yīng)力鋼束后的內(nèi)力及內(nèi)力組合7.截面強(qiáng)度驗(yàn)算8.抗裂驗(yàn)算9.持久狀態(tài)構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算10.短暫狀態(tài)構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算11.撓度驗(yàn)算(3)支座的計算(4)橋梁墩臺的設(shè)計1.擬定橋梁墩臺的尺寸2.橋梁墩臺的內(nèi)力計算及配筋計算(5)基礎(chǔ)的設(shè)計(6)橋面鋪裝及欄桿(7)附屬設(shè)施的選用（二）繪制施工圖1.橋梁整體斷面圖2.主梁結(jié)構(gòu)及配筋圖3.橫隔梁結(jié)構(gòu)及配筋圖4.行車道板結(jié)構(gòu)及配筋圖5.橋墩結(jié)構(gòu)配筋圖6.橋臺（包括臺帽、前墻、側(cè)墻或耳墻）結(jié)構(gòu)配筋圖7.蓋梁結(jié)構(gòu)配筋圖8.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖四、主要參考文獻(xiàn)1、交通部，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003），北京：人民交通出版社，20032、交通部，公路橋涵施工規(guī)范（JTJ041-2000），北京：人民交通出版社，20003、交通部，公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目概算預(yù)算編制辦法，北京：人民交通出版社，2008.14、交通部，公路工程預(yù)算定額，北京：人民交通出版社，2008.15、交通部公路定額站，公路工程施工定額，北京：人民交通出版社，20096、交通部，公路工程機(jī)械臺班費(fèi)用定額，北京：人民交通出版社，20087、公路定額站，公路工程施工招投標(biāo)與計量，北京：人民交通出版社，20078、陸春其，公路工程造價，北京：人民交通出版社，20079、文德云，公路工程招標(biāo)投標(biāo)文件編制示例，北京：人民交通出版社，200410、公路工程、橋梁工程、公路工程管理、地基基礎(chǔ)等教材工程概況本畢業(yè)設(shè)計主要是關(guān)于小跨度預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡支梁橋的設(shè)計。預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡支梁橋受力明確，構(gòu)造簡單，施工方便，整體性好，是中小跨徑橋梁中應(yīng)用最廣泛的橋型。本畢業(yè)設(shè)計為兩河口大橋。橋梁共5跨，每跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑50米。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，上部結(jié)構(gòu)采用裝配式后張預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡支梁橋，下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋墩、輕型橋臺、鉆孔灌注樁基。本設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋，跨徑布置為（5×50）m，主梁為變截面T型梁?？缰辛焊邽?.50m，支點(diǎn)梁高為2.50m。橋墩為重力式橋墩、橋臺。本文主要闡述了該橋的設(shè)計和計算過程。首先進(jìn)行主橋總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力、配筋計算，再進(jìn)行強(qiáng)度、應(yīng)力及變形驗(yàn)算，最后進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。設(shè)計具體包括以下幾個部分：橋型布置，結(jié)構(gòu)各部分尺寸擬定；選取計算結(jié)構(gòu)簡圖；恒載內(nèi)力計算；活載內(nèi)力計算；荷載組合；配筋計算；預(yù)應(yīng)力損失計算；截面強(qiáng)度驗(yàn)算；截面應(yīng)力及變形驗(yàn)算；下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力，混凝土,T型簡支梁橋目錄前言 1第一部分上部結(jié)構(gòu)計算 2第1章初步設(shè)計 21.1設(shè)計資料及構(gòu)造布置 31.1.1橋梁跨徑及橋?qū)?31.1.2設(shè)計荷載與設(shè)計車速 31.1.3材料及工藝 31.1.4設(shè)計依據(jù) 31.1.5基本計算數(shù)據(jù) 31.2橫截面布置 41.2.1主梁間距與主梁片數(shù) 41.2.2主梁高度 51.2.3主梁截面細(xì)部尺寸 51.2.4計算截面幾何特征 61.2.5檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) 61.3橫截面沿跨長的變化 81.4橫隔梁的設(shè)置 8第2章施工圖設(shè)計 92.1主梁永久作用效應(yīng)計算 92.1.1永久作用集度 92.1.2永久作用效應(yīng) 102.2主梁可變作用效應(yīng)計算 112.2.1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 112.2.2計算主梁的荷載橫向分布系數(shù) 122.2.3車道荷載的取值 142.2.4計算可變作用效應(yīng) 152.2.5主梁作用效應(yīng)組合 202.3預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 212.3.1跨中截面鋼束的估算和確定 212.3.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置 222.4計算主梁截面幾何特性 292.4.1截面面積及慣矩計算 292.4.2截面靜矩計算 302.4.3截面幾何特性匯總 322.5鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算 332.5.1預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 342.5.2由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 352.5.3混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 362.5.4由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 392.5.5混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 392.5.6成橋后張拉N7號鋼束混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 432.5.7預(yù)加力計算以及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總 432.6主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算 472.6.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算 482.6.2斜截面承載力驗(yàn)算 502.7持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算 542.7.1正截面抗裂驗(yàn)算 542.8持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 592.8.1正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算 592.8.2預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗(yàn)算 602.8.3截面混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算 622.9主梁變形驗(yàn)算 712.9.1計算由預(yù)加力引起的跨中反拱度 712.9.2計算由荷載引起的跨中撓度 742.9.3結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算 742.9.4預(yù)拱度的設(shè)置 742.10橫隔梁計算 742.10.1確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用 742.10.2跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線 752.10.3截面作用效應(yīng)計算 782.10.4截面配筋計算 792.11行車道板計算 802.11.1截面設(shè)計、配筋與承載力驗(yàn)算 87第二部分鉆孔灌注樁、三柱式橋墩的計算 91第1章設(shè)計資料 911.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造 911.2水文地質(zhì)條件 911.3材料 911.4橋墩尺寸 911.5設(shè)計依據(jù) 92第2章鉆孔樁計算 932.1荷載計算 932.1.1一孔恒載反力 932.1.2蓋梁恒重反力 932.1.3系梁恒重反力 932.1.4一根墩柱自重 932.1.5灌注樁每延米自重 932.1.6可變荷載反力 932.1.7作用于樁頂?shù)耐饬?942.1.8作用于地面處樁頂上的外力 942.2樁長計算 952.3樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算 9824墩頂縱向水平位移驗(yàn)算 992.4.1樁在地面處的水平位移和轉(zhuǎn)角計算 992.4.2墩頂縱向水平位移驗(yàn)算 100結(jié)論 102致謝 103PAGE97PAGE1前言畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)教教育培養(yǎng)目標(biāo)標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要要階段，是畢畢業(yè)前的綜合合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓拓寬、綜合教教和學(xué)的重要要過程,是對大學(xué)期期間所學(xué)專業(yè)業(yè)知識的全面面總結(jié)。通過過畢業(yè)設(shè)計,可以將以前前學(xué)過的知識識重溫回顧,對疑難知識識再學(xué)習(xí),對提高個人人的綜合知識識結(jié)構(gòu)有著重重要的作用。通通過畢業(yè)設(shè)計計,使我們在資資料查找、設(shè)設(shè)計安排、分分析計算、施施工圖繪制、口口頭表達(dá)等各各個方面得到到綜合訓(xùn)練,具備從事相相關(guān)工作的基基本技術(shù)素質(zhì)質(zhì)和技能。目前，我國橋梁建建筑中仍以預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)為為主，其材料料鋼筋和混凝凝土造價較低低，材料來源源豐富，且可可以澆筑成各各種復(fù)雜斷面面形狀，節(jié)省省鋼材，承載載力也不低，經(jīng)經(jīng)過合理設(shè)計計可以獲得較較好的抗震性性能。今后幾幾十年，預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)仍將將活躍在我國國的建筑史上上?？蚣芙Y(jié)構(gòu)構(gòu)體系的主要要特點(diǎn)是平面面布置比較靈靈活，能提供供較大的室內(nèi)內(nèi)空間，對于于辦公樓是最最常用的結(jié)構(gòu)構(gòu)體系。預(yù)應(yīng)力混凝土簡支支梁橋的設(shè)計計，除了要根根據(jù)橋面高度度、承載要求求等合理選擇擇結(jié)構(gòu)材料、抗抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體體系外，要特特別重視橋梁梁截面形式和和橋梁的總體體布置。橋梁梁截面形式是是指橋梁的平平面和立面；；橋梁的總體體布置指橋梁梁的平面布置置和豎向布置置。橋梁截面面形式和橋梁梁的總體布置置對橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的各方面性性能有決定性性的作用。畢業(yè)設(shè)計的三個月月里，在指導(dǎo)導(dǎo)老師的幫助助下，經(jīng)過查查閱資料、設(shè)設(shè)計計算、以以及圖紙繪制制，加深了對對規(guī)范等相關(guān)關(guān)內(nèi)容的理解解，鞏固了專專業(yè)知識，提提高了綜合分分析、解決問問題的能力。并并熟練掌握了了AutoCCAD和結(jié)構(gòu)設(shè)計計軟件橋梁大大師，基本上上達(dá)到了畢業(yè)業(yè)設(shè)計的目的的與要求?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計的計計算工作量很很大，在計算算過程中以手手算為主，后后面采用建筑筑結(jié)構(gòu)軟件橋橋梁大師進(jìn)行行電算,并將電算結(jié)結(jié)果與手算結(jié)結(jié)果進(jìn)行了誤誤差分析對比比。由于自己己水平有限，難難免有不妥和和疏忽之處，敬敬請各位老師師批評指正。兩河口公路預(yù)應(yīng)力力梁橋施工組織設(shè)計及預(yù)預(yù)算第一部分上部部結(jié)構(gòu)計算第1章初步設(shè)計1.1設(shè)計資料及及構(gòu)造布置1.1.1橋梁跨跨徑及橋?qū)挊蛄嚎傞L：2500m橋梁分孔布置：55等跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑：50mm（墩中心距距離）主梁全長：49..96m計算跨徑：48..96m橋面凈空：凈—224m+1..75m×22=27.55m1.1.2設(shè)計荷荷載與設(shè)計車車速公路—Ⅰ級，人群荷載3..0kN/㎡，每側(cè)人人行欄、防撞撞護(hù)欄重力的的作用力分別別為1.52kkN/m和4,99kkN/m。根據(jù)使用用要求確定設(shè)設(shè)計車速為80km//h。1.1.3材料及及工藝混凝土：主梁采用用C50，欄桿及橋橋面鋪裝用C30。橋面鋪裝裝采用兩層式式：上面層5cm瀝青；下面面層8cm混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《公公路鋼筋混凝凝土及預(yù)應(yīng)力力混凝土橋函函設(shè)計規(guī)范》（JTGD62—2004）的φs15.2鋼絞線，每束9根，全梁配7束，pk=1860MPa。普通鋼筋主梁采用用HRB3335鋼筋；其他他均采用R235鋼筋。按后張法施工工藝藝制作主梁，采采用內(nèi)徑83mm、外徑95mm的預(yù)埋波紋紋管和夾片錨錨具。1.1.4設(shè)計計依據(jù)交通部，公路工程程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGBB01-20003），北京：：人民交通出出版社，2003交通部，公路橋涵涵施工規(guī)范（JTJ0041-20000），北京：：人民交通出出版社，2000交通部頒《公路鋼鋼筋混凝土及及預(yù)應(yīng)力混凝凝土橋涵設(shè)計計規(guī)范》（JTGDD62—2004），簡稱《公公預(yù)規(guī)》。1.1.5基本本計算數(shù)據(jù)（見見表1-1）表1-1基本計算算數(shù)據(jù)名稱項(xiàng)目符號單位數(shù)據(jù)混凝土立方強(qiáng)度fcu,kMPa50彈性模量EcMPa3.45×1044軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度度fckMPa32.40軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度度ftkMPa2.65軸心抗壓設(shè)計強(qiáng)度度fcdMPa22.40軸心抗拉設(shè)計強(qiáng)度度ftdMPa1.83短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力0.7f'ckMPa20.72容許拉應(yīng)力0.7f'tkMPa1.76持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合:容許壓應(yīng)力0.5fckMPa16.20容許主壓應(yīng)力0.6fckMPa19.40短期效應(yīng)組合:容許拉應(yīng)力σst-0.85σσpcMPa0容許主拉應(yīng)力0.6ftkMPa1.59φs15.2鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpkMPa1860彈性模量EpMPa1.95×1055抗拉設(shè)計強(qiáng)度fpdMPa1260最大控制應(yīng)力σccon0.75fpkMPa1395持久狀態(tài)應(yīng)力:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)組合0.65fpkMPa1209材料重度鋼筋混凝土γ1KN/ｍ325.0瀝青混凝土γ2KN/ｍ323.0鋼絞線γ3KN/ｍ378.5鋼束與混凝土的彈彈性模量比αEp無綱量5.65注：考慮混凝土強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)到C50時開始張拉拉預(yù)應(yīng)力鋼束束。和分別表示鋼鋼束張拉時混混凝土的抗壓壓、抗拉標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)強(qiáng)度，則==32.4MMpa，=2.655Mpa。1.2橫截面布置1.2.1主梁間間距與主梁片片數(shù)：主梁間距通常應(yīng)隨隨梁高與跨徑徑的增大而加加寬為經(jīng)濟(jì)，同同時加寬翼板板對提高主梁梁截面效率指指標(biāo)ρ很有效，故故在許可條件件下應(yīng)適當(dāng)加加寬T梁翼板。本本設(shè)計主梁翼翼板寬度為2500mm，由由于寬度較大大，為保證橋橋梁的整體受受力性能，橋橋面板采用現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土剛剛性接頭，因因此主梁的工工作截面有兩兩種，預(yù)施應(yīng)應(yīng)力、運(yùn)輸、吊吊裝階段的小小截面（bi=19900mm）和運(yùn)營階階段的大截面面（bi=25500mm）。凈—24m+22×1.755m的橋?qū)掃x用11片主梁，如如圖1-1所示。圖1-1結(jié)構(gòu)尺尺寸（單位：：cm）1.2.2主梁高高度：預(yù)應(yīng)力混凝土簡支支梁橋的主梁梁高度與其跨跨徑之比通常常在1/15~~1/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計計中高跨比約約在1/18~~1/19。當(dāng)建筑高高度有受限制制時，增大梁梁高往往是較較經(jīng)濟(jì)的方案案，因?yàn)樵龃蟠罅焊呖梢怨?jié)節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼鋼束用量，同同時梁高加大大一般只是腹腹板加寬，而而混凝土用量量增加不多。綜綜上所述，本本設(shè)計中取用用2500mmm的主梁高度度是比較合適適的。1.2.3主梁截截面尺寸：T梁翼板的厚度主要要取決于橋面面板承受車輪輪局部荷載的的要求，還應(yīng)應(yīng)考慮能否滿滿足主梁受彎彎時上翼板受受壓的強(qiáng)度要要求。本設(shè)計計預(yù)制T梁的翼板厚厚度取用180mm，翼板根部部加厚到280mm以抵抗翼緣緣根部較大的的彎矩。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁梁中腹板內(nèi)主主拉應(yīng)力較小小，腹板厚度度一般由布置置預(yù)制孔管的的構(gòu)造決定，同同時從腹板本本身的穩(wěn)定條條件出發(fā)，腹腹板厚度不宜宜小于其高度度的1/15。腹板厚度度取280mm。馬蹄尺寸基本由布布置預(yù)應(yīng)力鋼鋼束的需要確確定的，設(shè)計計實(shí)踐表明，馬馬蹄面積占截截面總面積的的10%~220%為合適?？伎紤]到主梁需需要配置較多多的鋼束，將將鋼束按三層層布置，一層層最多排三束束，同時還根根據(jù)《公預(yù)規(guī)規(guī)》9.4.9條對鋼束間間距及預(yù)留管管道的構(gòu)造要要求，初擬馬馬蹄寬度為600mm，高度為250mm，馬蹄與腹腹板交接處作作三角過渡，高高度過250mm，以減小局局部應(yīng)力。按照以上擬訂的外外形尺寸，就就可繪出預(yù)制制梁的跨中截截面圖（見圖圖1-2）。圖1-2跨中截面面尺寸圖（尺尺寸單位：cm）1.2.4計算截截面幾何特征征將主梁跨中截面劃劃分成五個規(guī)規(guī)則圖形的小小單元，截面面幾何特征列列表計算見表表1-2。1.2.5檢驗(yàn)截截面效率指標(biāo)標(biāo)ρ（希望ρ在0.5以上）上核心距：下核心距：截面效率指標(biāo)：ρ=表明以上初擬的主主梁中截面是是合理的。表1-2跨中截面面幾何特性計計算表分塊名稱分塊面積Ai(cmm2)分塊面積形心至上上緣距離yi(cm)分塊面積對上緣靜靜矩Si=Aiyi((cm3)分塊面積的自身慣慣矩Ii(ccm4)di=ys-yi(cm))分塊面積對截面形形心的慣矩Ix=Aidi2((cm4)I=Ii+Ix(cmm4)（1）（2）(3)=(1)×((2)（4）（5）(6)=(1)×((5)2(7)=(4)+((6)大毛截面翼板450094050012150082.45305910111.3307125111三角承托50021.3310666.52777.778870.1172458196..852460975腹板4140121.5503010147829055-30.053738430..35185213355下三角500216.66108333.5517361.1111-125.21777839648..557857010馬蹄1500237.535625078125-146.05319959033.8320740299∑111401018760916258600小毛截面翼板3420930780923491.3285080599.8285172944三角承托50021.3310666.52777.778878.9673117893..553120671腹板4140121.5503010147829055-21.21860681..6166435877下三角500216.66108333.5517361.111-116.36776770639..356788000馬蹄1500237.535625078125-137.2282357600283438855∑100601009040833744377注：大毛截面形心心至上緣距離離：小毛截面形心至上上緣距離：1.3橫截面沿跨跨長的變化如圖1所示，本設(shè)計主梁梁采用等高形形式，橫截面面的T梁翼板厚度度沿跨長不變變。梁端部區(qū)區(qū)段由于錨頭頭集中力的作作用引起較大大的局部應(yīng)力力，也為布置置錨具的需要要，在距梁端端2000mmm范圍內(nèi)將腹腹板加厚到與與馬蹄同寬。馬馬蹄部分為配配合鋼束彎起起而從六分點(diǎn)點(diǎn)附近（第一一道橫隔梁處處）開始向支支點(diǎn)逐漸抬高高，在馬蹄抬抬高的同時腹腹板寬度變開開始變化。1.4橫隔梁的設(shè)設(shè)置模型試驗(yàn)結(jié)果表明明，在荷載作作用處的主梁梁彎矩橫向分分布，當(dāng)該處處有橫隔梁時時比較均勻，否否則直接在荷荷載作用下的的主梁彎矩很很大。為減小小對主梁設(shè)計計起主要控制制作用的跨中中彎矩，在跨跨中設(shè)置一道道路中橫隔梁梁；當(dāng)跨度較較大時，應(yīng)設(shè)設(shè)置較多的橫橫隔梁。本設(shè)設(shè)計在橋跨中中點(diǎn)和三分點(diǎn)點(diǎn)、六分點(diǎn)、支支點(diǎn)處共設(shè)置置七道橫隔梁梁，其間距為為8.16m。端橫隔梁梁的高度與主主梁同高，厚厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁梁高度為2000mmm，厚度為上上部200mm，下部180mm。詳見圖1-1所示。第2章施工圖設(shè)計2.1主梁永久久作用效應(yīng)計計算根據(jù)上述述梁跨結(jié)構(gòu)縱縱、橫截面的的布置，并通通過可變作用用下的橋梁荷荷載橫向分布布計算，可以以分別求得各各主梁控制截截面（一般取取跨中、四分分點(diǎn)、變化點(diǎn)點(diǎn)截面和支點(diǎn)點(diǎn)截面）的永永久作用和最最大可變作用用效應(yīng)，然后后在進(jìn)行主梁梁作用效應(yīng)組組合。2.1.1永久作作用集度1、永久作用集度（1）預(yù)制梁自重①跨中截面段主梁的的自重（六分分點(diǎn)截面至跨跨中截面，長長16.233m）：G(1)=1.0066×25×116.23==410.445(kN))②馬蹄抬高與腹板變變寬段梁的自自重（長6.66m）：支點(diǎn)段梁的截面面面積：250×118+60××﹙250－18﹚+30×66=186000（cm）=1.866(㎡)G(2)=(1.866+1.0006)×6..66×255/2=2338.59((kN)③支點(diǎn)段梁的自重（長2m）：G(3)=1.866×25×22=73.22(kN)④橫隔梁自重邊主梁中橫隔梁體體積：0.19×[﹙22.0－0.18﹚×﹙0.95－0.1﹚－0.5×00.5×0..1]=0..2892((m3)端橫隔梁體積：0.25×[﹙22.5－0.18﹚×0.65－0.5×﹙0.5－0.2﹚×0.066]=0.3375(m33)故半跨內(nèi)橫梁重力力為：G(4)=（0.22892×00.25+00.375）×25=227.45（kN）⑤預(yù)制梁永久作用集集度：g1=(410.455+238..59+733.2+277.45)//24.988=30.001(kN//m)（2）二期永久作用①現(xiàn)澆T梁翼板集度G(5)=0.18××0.6×225=2.77(kN/mm)②邊梁現(xiàn)澆部分橫隔隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)現(xiàn)澆部分）體體積：0.19×0.33×﹙2.0－0.18﹚=0.100374(mm3)一片端橫隔梁（現(xiàn)現(xiàn)澆部分）體體積：0.25×0.33×﹙2.5－0.18﹚=0.1774(m3))故：g(6)=(5××0.103374+2××0.1744)×25//49.966=0.4334(kN//m)③鋪裝：8cm混凝土鋪裝裝：0.8×﹙3.775×6﹚×25=445.00((kN/m))5cm瀝青鋪裝：：0.05×﹙3..75×6﹚×23=225.88﹙kN/m﹚若將橋面鋪裝均攤攤給十一片主主梁，則：g(7)=﹙445＋25.88﹚/11=66.44(kkN/m)④欄桿：一側(cè)防撞欄：4..99kN//m。一側(cè)人行欄：1..52kN//m若將兩側(cè)人行欄、防防撞欄均攤給給十一片主梁梁，則：g(8)=﹙11.52×22＋4.99××3﹚／11=1..64kN//m)⑤邊梁二期永久作用用集度：g2=2.7+00.434++6.44++1.64==11.211(kN/mm)2.1.2永永久作用效應(yīng)應(yīng)如圖2-1所示，設(shè)為為計算截面離離左支座的距距離，并令。圖2-1永久作用效效應(yīng)計算圖主梁彎矩和剪力的的計算公式分分別為：(2--1)(22-2)永久作用效應(yīng)計算算見表2-1表2-11號梁永永久作用效應(yīng)應(yīng)作用效應(yīng)跨中α=0.5四分點(diǎn)α=0.255N7錨固點(diǎn)α=0.02295支點(diǎn)α=0.000一期彎矩(KN·ｍ)8992.056744.041029.760剪力(KN)0367.32691.3734.67二期彎矩(KN·ｍ)3358.912519.18384.660剪力(KN)0137.21258.23274.42∑彎矩(KN·ｍ)12350.9669263.221414.420剪力(KN)05043.53949.531009.062.2主梁可變變作用效應(yīng)計計算（剛性橫橫梁法）2.2.1沖擊系系數(shù)和車道折折減系數(shù)按《橋規(guī)》4.33.2條規(guī)定，結(jié)結(jié)構(gòu)的沖擊系系數(shù)與結(jié)構(gòu)的的基頻有關(guān)，因因此要先計算算結(jié)構(gòu)的基頻頻。簡支梁橋橋的基頻可采采用下列公式式估算：其中：mc=根據(jù)本橋的基頻，可可計算出汽車車荷載的沖擊擊系數(shù)為μ=0.176lnn-0.01157=0..123按《橋規(guī)》4.33.1條，當(dāng)車道道大于兩車道道時，需進(jìn)行行車道折減，三三車道折減系系數(shù)為0.78，四車道折折減系數(shù)為0.67，五車道折折減系數(shù)為0.6，六車道折折減系數(shù)0.55，但這件后后不得小于用用兩行車隊布布載的計算結(jié)結(jié)果。本設(shè)計計按六車道設(shè)設(shè)計，因此在在計算可變作作用效應(yīng)時，需需進(jìn)行車道折折減。2.2.2計算主主梁的荷載橫橫向分布系數(shù)數(shù)（1）跨中的荷載橫向向分布系數(shù)mc如前所述，橋跨內(nèi)內(nèi)設(shè)七道橫隔隔梁，具有可可靠的橫向聯(lián)聯(lián)系，且承重重結(jié)構(gòu)的長寬寬比為：所以可按偏安全的的剛性橫梁法法來繪制橫向向影響線和計計算橫向分布布系數(shù)mc。因?yàn)楦髁毫航孛婢嗤?，若P=1的力作用在i號梁上，則k號梁的橫向向影響線的豎豎標(biāo)值為：(2-3)其中：計算所得的值列于于表2-2內(nèi)表2-2值ηik梁號ηi1ηi2ηi3ηi4ηi5ηi6ηi7ηi8ηi9ηi10ηi1110.31810.27270.22730.18180.13640.09090.04550-0.0455-0.0909-0.136420.27270.23640.20.16360.12730.09090.05450.0182-0.0182-0.0545-0.090930.22730.20.17270.14550.11820.09090.6360.03640.0091-0.0182-0.045540.18180.16360.14550.12730.10910.09090.07270.05450.03640.0182050.13640.12730.11820.10910.10.09090.08180.07270.06360.05450.045560.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.0909計算荷載橫向分布布系數(shù):1號梁的橫向影響線線和最不得布布載圖式如圖圖2-2所示。圖2-2跨中的橫向向分布系數(shù)mmc計算圖式（尺尺寸單位：mmm）可變作用（汽車公公路—Ⅰ級）；一號梁：兩車道：三車道：四車道：五車道：故取可變作用（汽汽車）的橫向向分布系數(shù)為為：=0.55105可變作用用（人群）的的橫向分布系系數(shù)為：m=0.32226（3）支點(diǎn)截面的荷載載橫向分布系系數(shù)mo如圖2-3所示，按杠杠桿原理法繪繪制荷載橫向向分布影響線線并進(jìn)行布載載，1號梁可變作作用的橫向分分布系數(shù)可計計算如下：圖2-3支點(diǎn)的的橫向分布系系數(shù)mo計算圖式（尺尺寸單位：mm）可變作用（汽車）：m=×0.40=0.2可變作用（人群）：：m=1.1（3）橫向分布系數(shù)匯匯總（見表2-3）表2-31號號梁可變作用用橫向分布系系數(shù)可變作用類別mcm0公路-Ι級0.51050.2人群0.32261.12.2.3車道荷荷載的取值根據(jù)《橋規(guī)》4..3.1條，公路—I級車道荷載載的均勻荷載載標(biāo)準(zhǔn)值qk和集中荷載載標(biāo)準(zhǔn)值Pk為：qk=10.5((kN/m))計算彎矩時：計算剪力時：2.2.4計算可可變作用效應(yīng)應(yīng)在可變作用效應(yīng)計計算中，對于于橫向分布系系數(shù)和取值作作如下考慮：：支點(diǎn)處橫向向分布系數(shù)取取m0，從支點(diǎn)至至第一根橫梁梁段，橫向分分布系數(shù)從m0直線過渡到mc，其余梁段段均取mc。（1）求跨中截面的最最大彎矩和最最大剪力：計算跨中截面最大大彎矩和最大大剪力采用直直接加載求可可變作用效應(yīng)應(yīng)，圖2-4示出跨中截截面作用效應(yīng)應(yīng)計算圖示，計計算公式為：：(2--4)式中：S—所求截截面汽車（人人群）標(biāo)準(zhǔn)荷荷載的彎矩或或剪力；qk—車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值；Pk——車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值；?——影響線上同同號區(qū)段的面面積；y——影響線上最大坐標(biāo)標(biāo)值。圖2-4跨中截截面作用效應(yīng)應(yīng)計算圖式可變作用（汽車）標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用（汽車）沖沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效效應(yīng)：當(dāng)橋梁計算跨徑小小于或等于50m時，人群荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值為為3.0kNN/㎡,對于城鎮(zhèn)郊郊區(qū)行人密集集的橋梁，其其人群荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值在此基基礎(chǔ)上再提高高15%，即q=1.115×3.00=3.455(kN/mm)。（2）求四分點(diǎn)截面的的最大彎矩和和最大剪力：：圖2-5為四分點(diǎn)截截面作用效應(yīng)應(yīng)的計算圖示示?？勺冏饔茫ㄆ嚕?biāo)標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用（汽車）沖沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效效應(yīng)：圖2-5四分點(diǎn)點(diǎn)截面作用效效應(yīng)計算圖式式（3）求N7錨固截面的最大彎彎矩和最大剪剪力圖2-6為鋼束N7錨固截面作作用效應(yīng)的計計算圖式。由由于本設(shè)計中中該處有預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋錨固，應(yīng)應(yīng)力有突變，是控控制截面，位位置離支座中中心1.44444m。圖2-6N7錨錨固點(diǎn)截面作作用效應(yīng)計算算圖式可變作用（汽車）效效應(yīng)：計算N7錨固截面汽車荷載載產(chǎn)生的彎矩矩和剪力時，應(yīng)應(yīng)特別注意集集中荷載的作作用位置。集集中荷載若作作用在計算截截面，雖然影影響線縱坐標(biāo)標(biāo)最大，但其其對應(yīng)的橫向向分布系數(shù)較較小，荷載向向跨中方向移移動，就出現(xiàn)現(xiàn)相反的情況況。因此對應(yīng)應(yīng)兩個截面進(jìn)進(jìn)行比較，即即影響線縱坐坐標(biāo)最大截面面（N7錨固截面）和和橫向分布系系數(shù)達(dá)到最大大值的截面（第第一根橫隔梁梁處截面），然然后取一個最最大的作為所所求值。通過比比較，集中荷荷載作用在第第一根橫隔梁梁為最不利情情況，結(jié)果如如下：可變作用（汽車）沖沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效效應(yīng)：（4）求支點(diǎn)截面的最最大剪力：圖2-7示出支點(diǎn)截截面最大剪力力計算圖示?？勺冏饔茫ㄆ嚕┬?yīng)：可變作用用（汽車）沖沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）效效應(yīng)：圖2-7支點(diǎn)截截面最大剪力力計算圖式2.2.5主梁作作用效應(yīng)組合合本設(shè)計按《橋規(guī)》4.1.6～4.1.8條規(guī)定，根根據(jù)可能同時時出現(xiàn)的作用用效應(yīng)選擇了了三種最不理理效應(yīng)組合：：短期效應(yīng)組組合，標(biāo)準(zhǔn)效效應(yīng)組合和承承載能力極限限狀態(tài)基本組組合，見表2-4。表2-4主梁作用用效應(yīng)組合序號荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面N7錨固點(diǎn)截面支點(diǎn)MmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmaxVmax(KN·ｍ)(KN)(KN·ｍ)(KN)(KN·ｍ)(KN)(KN)①第一期永久作用8992.0506744.04367.321029.76691.3734.64②第二期永久作用3358.9102519.18137.21384.66258.23274.42③總永久作用=（11）+（2）12350.96609263.22504.531414.42949.531009.06④可變作用（汽車）公公路-Ⅰ級3788.73141.112836.76236.64384.32296.63299.65⑤可變作用（汽車）沖沖擊466.0117.36348.9229.1147.2736.4936.86⑥可變作用（人群）363.037.42279.8815.9351.3433.3438.19⑦標(biāo)準(zhǔn)組合=（3）+（4）+（5）+（6）16968.733165.8912728.788786.211897.351215.991383.76⑧短期組合=（3）+0.77×（4）+（6）15366.011106.1811528.833686.111734.781190.511257⑨極限組合=1.22×（3）+1.44×［（4）+（5）］+1.122×（6）21184.388230.1715889.288995.332359.031643.141724.762.3預(yù)應(yīng)力鋼鋼束的估算及及其布置2.3.1跨中截截面鋼束的估估算和確定根據(jù)《公橋規(guī)》規(guī)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力力梁應(yīng)滿足正正常使用極限限狀態(tài)的應(yīng)力力要求和承載載能力極限狀狀態(tài)的強(qiáng)度要要求。以下就就按跨中截面面在各種作用用效應(yīng)組合下下，分別按照照上述要求對對主梁所需的的鋼束數(shù)進(jìn)行行估算，并且且按這些估算算的鋼束數(shù)的的多少確定主主梁的配束。（1）按正常使用極限限狀態(tài)的應(yīng)力力要求估算鋼鋼束數(shù)對于簡支梁梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)當(dāng)截面混凝土土不出現(xiàn)拉應(yīng)應(yīng)力控制時，則則得到鋼束數(shù)數(shù)n的估算公式式：((2-5)式中：——持久狀狀態(tài)使用荷載載產(chǎn)生的跨中中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組組合值，按表表7取用；——與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)系數(shù)，對于于公路-Ι級，取用0.565；——一股9φ15.2鋼絞線截截面積，一根根鋼絞線的截截面積是1.4,故△Ap=112.6。在一中已計算出成成橋后跨中截截面=1588.55㎝,=51..88㎝,初估a=15㎝,則鋼束偏心心矩為：1號梁：（2）按承載能力極限限狀態(tài)估算鋼鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)應(yīng)力計算圖式式，受壓區(qū)混混凝土達(dá)到極極限強(qiáng)度，應(yīng)應(yīng)力圖式呈矩矩形，同時預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼束也也達(dá)到設(shè)計強(qiáng)強(qiáng)度，則鋼束束數(shù)的估算公公式為：(2--6)式中：——承載能能力極限狀態(tài)態(tài)的跨中最大大彎矩，按表表7取用；——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采采用0.75--0.77，取0.77；——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)設(shè)計強(qiáng)度，見見表1，為1260MMPa。計算得：根據(jù)上述兩種極限限狀態(tài)，綜合合取鋼束數(shù)==7。2.3.2預(yù)應(yīng)力力鋼束布置（1）跨中截面及錨固固端截面的鋼鋼束位置①對于跨中截面，在在保證布置預(yù)預(yù)留管道構(gòu)造造要求的前提提下，盡可能能使鋼束群重重心的偏心距距大些。本設(shè)設(shè)計采用內(nèi)徑徑83mm，外徑95mm的預(yù)留鐵皮皮波紋管，根根據(jù)《公預(yù)規(guī)規(guī)》9.1.1條規(guī)定，管管道至梁底和和梁側(cè)凈距不不應(yīng)小于3cm及管道直徑1/2。根據(jù)《公公預(yù)規(guī)》9.4.9條規(guī)定，水水平凈距不應(yīng)應(yīng)小于4cm及管道直徑徑的0.6倍，在豎直直方向可疊置置。根據(jù)以上上規(guī)定，跨中中截面的細(xì)部部構(gòu)造如圖10a）所示。由由此可直接得得出鋼束群重重心至梁底距距離為：②由于主梁預(yù)制時為為小截面，若若鋼束全部在在預(yù)制時張拉拉完畢，有可可能會在上緣緣出現(xiàn)較大的的拉應(yīng)力，在在下緣出現(xiàn)較較大的壓應(yīng)力力。考慮到這這個原因，本本設(shè)計預(yù)制時時在梁端錨固固N(yùn)1-N7號鋼束，N7號鋼束在成成橋后錨固在在梁頂，布置置如圖10c)。對于錨固固端截面，鋼鋼束布置通常?？紤]下述兩兩個方面：一一是預(yù)應(yīng)力鋼鋼束合力重心心盡可能靠近近截面形心，使使截面均勻受受壓；二是考考慮錨頭布置置的可能性，以以滿足張拉操操作方便的要要求。按照上上述錨頭布置置的“均勻”、“分散”原則，錨固固端截面所布布置的鋼束如如圖2-8所示。鋼束束群重心至梁梁底距離為：：圖2-8鋼束布布置圖（尺寸寸單位：mm）a)跨中截面；；b)錨固截面為驗(yàn)核上述布置的的鋼束群重心心位置，需計計算錨固端截截面幾何特性性。錨固端截截面特性計算算見表2-5所示。表2-5鋼束錨固固截面幾何特特性計算表分塊名稱AiyiSiIidi=ys-yiiIx=Aidi22I=Ai+Ix(㎝2)(㎝)(㎝3)(㎝4)(㎝)(㎝4)(㎝4)⑴⑵(3)=(1)×((2)⑷⑸⑹(7)=(4)+((6)大毛截面翼板45009405001215009305391508866.05三角承托18020360036082.131214160..641212520..64腹板139201341865280624358400-31.87141385000.85765743400.85∑1860019093801169397447.5小毛截面翼板34209307809374099.43338112311.16339049711.16三角承托18020360036088.431407575..6821407935..68腹板139201341865280624358400-25.579101242..608715370822.61∑1752018996601068499889.4其中：故計算得：說明鋼束群群重心處于截截面的核心范范圍內(nèi)。圖2-9鋼束群重重心位置復(fù)核核圖式圖2-10封錨端混凝凝土塊尺寸圖圖（尺寸單位位：mm）（尺寸單位位：mm）（2）鋼束起彎角和線線形的確定：：確定鋼束起彎角時時，即要照顧顧到由其彎起起產(chǎn)生足夠的的豎向預(yù)剪力力，又要考慮慮到所引起的的摩擦預(yù)應(yīng)力力損失不宜過過大。為此，將將端部錨固端端截面分成上上，下兩部分分（見圖2-10）上部鋼束束的彎起角為為15o，下部鋼束束彎起角定為為7o。在梁頂錨錨固的鋼束彎彎起角定位18o。N7號鋼束在離支座中中心線1444..4mm處錨固。為簡化計算和施工工，所有鋼束束布置的線形形均為直線加加圓弧，并且且整根鋼束都都布置在同一一豎直面內(nèi)。（3）鋼束計算：計算鋼束起彎點(diǎn)至至跨中的距離離錨固點(diǎn)到支座中心心線的水平距距離（見圖2-10）為：圖2-11示出鋼束束計算圖式，鋼鋼束起彎點(diǎn)至至跨中的距離離x1列表計算在在表2-6內(nèi)。圖2-11鋼束束計算圖式（尺尺寸單位：mm）表2-6鋼束布置置鋼束號彎起高度y(㎝))y1(㎝)y2(㎝)L1(㎝)x3(㎝)R(㎝)x2(㎝)x1(㎝)N1(N2)2912.1916.8110099.2572255.21274.482105N3(N4)59.512.1947.3110099.2576347.06773.511601.42N514925.88123.1210096.59153613.29935.191445.52N6179.525.88153.6210096.59154508.41166.861203.13N7202.8830.09171.9810095.11183512.211085.331123.12控制截面的鋼束重重心位置計算算由圖2-11所示的幾幾何關(guān)系，當(dāng)當(dāng)計算截面在在曲線端時，計計算公式為：：(22-7)(2-8))當(dāng)計算截面在近錨錨固點(diǎn)的直線線段時，計算算公式為：(2-9))式中：——鋼束在在計算截面處處鋼束重心到到梁底的距離離；——鋼束起彎前到梁底底的距離；——鋼束彎起半徑（見見表2-7）。計算鋼束群重心到到梁底距離（見見表2-7）表2-7各計算截截面的鋼束位位置及鋼束群群重心位置截面鋼束號x4((cm)R(ccm)sinα=x4//Rcosαa0((cm)ai((cm)ap((cm)四分點(diǎn)N1(N2)未彎起2255.2101111118N3(N4)未彎起6347.060120.520.5N5未彎起3613.29011111N620.874508.40.0046299140.999989920.520.55N7100.883512.210.02872330.99958773031.45N7錨固點(diǎn)N1(N2)198.562255.210.08804550.99611661119.7684.51N3(N4)702.146347.060.11062440.987762220.598.17N5858.043613.290.23746880.971395511114.36N61100.434508.40.24408440.969754420.5156.84支點(diǎn)直線段yx5x5tanφa0ai95.52N1(N2)29730.093.821136.18N3(N4)59.9725.183.2120.576.79N51491529.647.8511152.15N6179.51521.64.9820.5195.02鋼束長度計算一根鋼束的長度為為曲線長度，直直線長度與兩兩端工作長度度之和，其中中鋼束的曲線線長度可按圓圓弧半徑與彎彎起角度進(jìn)行行計算。通過過每根鋼束長長度計算，就就可得出一片片主梁和一孔孔橋所需鋼束束的總長度，以以利備料和施施工。計算結(jié)結(jié)果見表2-8所示。表2-8鋼束長度度計算鋼束號R(cm))曲線長度S==π/180·α(cm)直線長度x1直線長度x1(見表2-7)(㎝)直線長度L1(見表2-7)(㎝)有效長度2(S++x1+L1)(㎝)鋼束預(yù)留長度(㎝)鋼束長度(㎝))(見表2-7)(㎝)⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺(8)=(6)+((7)N1(N2)2255.217275.3921051004960.781405100.78N3(N4)6347.067775.051601.421004952.941405092.94N53613.2915945.481445.5210049821405122N64508.4151179.71203.131004965.661405105.6N73512.21181102.831123.121004651.911404791.912.4計算主梁截截面幾何特性性本節(jié)在求得各驗(yàn)算算截面的毛截截面特性和鋼鋼束位置的基基礎(chǔ)上，計算算主梁凈截面面和換算截面面的面積、慣慣性矩及梁截截面分別對重重心軸、上梗梗肋與下梗肋肋的靜矩，最最后匯總成截截面特性值總總表，為各受受力階段的應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備備計算數(shù)據(jù)?，F(xiàn)以跨中截面為例例，說明其計計算方法，在在表2-10中亦示出其其他截面特性性值的計算結(jié)結(jié)果。2.4.1截面面面積及慣矩計計算（1）凈截面幾何特性性計算計算公公式如下：在預(yù)加應(yīng)力階段，只只需要計算小小截面的幾何何特性：截面積：(2--10)截面慣矩：(22-11)（2）換算截面幾何特特性計算：整體截面幾何特性性計算在使用荷載階段需需要計算大截截面（結(jié)構(gòu)整整體化以后的的截面）的幾幾何特性，計計算公式如下下：截面積(2-122)截面慣矩(2-113)以上式中：——分分別為混凝土土毛截面面積積和慣矩——分別為一根管道截截面積和鋼束束截面積；——分別為凈截面和換換算截面重心心到主梁上緣緣的距離；——分面積重心到主梁梁上緣的距離離；——計算面積內(nèi)所含的的管道（鋼束束）數(shù)；——鋼束與混凝土的彈彈性摸量比值值，由表1-1得=5.65。表2-10跨中截截面對重心軸軸靜矩計算分塊名稱及序號b1=190㎝ys=93.225㎝b1=250㎝ys=96.559㎝靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)分塊面積重心至全全截面重心距距離yyi(㎝)對凈軸*靜矩SSi-j=Ai·yi(㎝3)靜矩類別及符號分塊面積Ai(㎝2)分塊面積重心至全全截面重心距距離yyi(㎝)對凈軸**靜矩Si-j=Ai·yi(㎝3)翼板①翼緣部分對凈凈軸*靜矩Sa-n(㎝3)342084.25288135翼緣部分對換換軸**靜矩Sa-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③20070.251405020073.5914718∑——339645——448003下三角④馬蹄部分對凈凈軸靜矩Sb-n((㎝3)500123.4261710馬蹄部分對換換軸靜矩Sb-o((㎝3)500120.0860040馬蹄⑤1500144.252163751500140.91211365肋部⑥500119.2559625500115.9157955管道或鋼束-495.92142.92-70876.889410.13139.5857245.955∑——266833.111——386605.995翼板①凈軸以上靜面積對凈軸靜矩Sn-n(㎝3)342084.25288135凈軸以上靜面積對換軸靜矩Sn-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③150555.6383723.155150558.9788749.855∑——409318.115——522034.885翼板①換軸以上靜面積對凈軸靜矩So-n(㎝3)342084.25288135換軸以上靜面積對換軸靜矩So-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③1571.853.9684814.2331571.857.390056.288∑——410409.333——523341288②效分布寬度內(nèi)截面面幾何特性計計算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》44.2.2條，預(yù)應(yīng)力力混凝土梁在在計算預(yù)應(yīng)力力引起的混凝凝土應(yīng)力時，預(yù)預(yù)加力作為軸軸向力產(chǎn)生的的應(yīng)力按實(shí)際際翼緣全寬計計算，由預(yù)加加力偏心引起起的彎矩產(chǎn)生生的應(yīng)力按翼翼緣有效寬度度計算。因此此表2-9中的抗彎慣慣矩應(yīng)進(jìn)行折折減。由于采采用有效寬度度方法計算的的等效法向應(yīng)應(yīng)力體積和原原全寬內(nèi)實(shí)際際的法向應(yīng)力力體積是相等等的，因此用用有效寬度截截面計算等代代法向應(yīng)力時時，中性軸應(yīng)應(yīng)取原全寬截截面的中性軸軸。有效分布寬度的計計算：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》44.2.2條，對于T形截面受壓壓區(qū)翼緣計算算寬度bf′，應(yīng)取用下下列三者中的的最小值：此處bh＞3hh，根據(jù)規(guī)范范，取bh=3hh=30(㎝)。故：bf′=250(㎝)。有效分布寬度內(nèi)截截面幾何特性性計算：由于截面寬度不折折減，截面的的抗彎慣矩也也不需折減，取取全寬截面值值。2.4.2截面靜靜矩計算預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土土梁在張拉階階段和使用階階段都要產(chǎn)生生剪應(yīng)力，這這兩個階的剪剪應(yīng)力應(yīng)該疊疊加。在每一一個階段中，凡凡是中和軸位位置和面積突突變處的剪應(yīng)應(yīng)力，都是需需要計算的。例例如，張拉階階段和使用階階段的截面（圖2-12），除了兩個階段a-a和b-b位置的剪應(yīng)力需要計算外，還應(yīng)計算：圖2-12靜矩計算圖圖式（尺寸單單位：mm）（1）在張拉階段，凈凈截面的中和和軸（簡稱凈凈軸）位置產(chǎn)產(chǎn)生的最大剪剪應(yīng)力，應(yīng)該該與使用階段段在凈軸位置置產(chǎn)生的剪應(yīng)應(yīng)力疊加。（2）在使用階段，換換算截面的中中和軸（簡稱稱換軸）位置置產(chǎn)生的最大大剪應(yīng)力，應(yīng)應(yīng)該與張拉階階段在換軸位位置的剪應(yīng)力力疊加。因此，對于每一個個荷載作用階階段，需要計計算四個位置置（共8種）的剪應(yīng)應(yīng)力，即需要要計算下面幾幾種情況的靜靜矩：a線（圖2-12）以以上（或以下下）的面積對對中性軸（凈凈軸和換軸）的的靜矩；表2-11跨中截截面對重心軸軸靜矩計算分塊名稱及序號b1=190㎝ys==93.255㎝b1=250㎝ys==96.599㎝靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)分塊面積重心至全全截面重心距距離yyi(㎝)對凈軸*靜矩SSi-j=AAi·yi(㎝3)靜矩類別及符號分塊面積Ai(㎝2)分塊面積重心至全全截面重心距距離yyi(㎝)對凈軸**靜矩Si-j==Ai·yii((㎝3)翼板①翼緣部分對凈凈軸*靜矩Sa-n(㎝3)342084.25288135翼緣部分對換換軸**靜矩Sa-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③20070.251405020073.5914718∑——339645——448003下三角④馬蹄部分對凈凈軸靜矩Sb-n((㎝3)500123.4261710馬蹄部分對換換軸靜矩Sb-o((㎝3)500120.0860040馬蹄⑤1500144.252163751500140.91211365肋部⑥500119.2559625500115.9157955管道或鋼束-495.92142.92-70876.889410.13139.5857245.955∑——266833.111——386605.995翼板①凈軸以上靜面積對凈軸靜矩Sn-n(㎝3)342084.25288135凈軸以上靜面積對換軸靜矩Sn-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③150555.6383723.155150558.9788749.855∑——409318.115——522034.885b線以上（或以下）的的面積對中性性軸（兩個）的的靜矩；凈軸（n-n）以以上（或以下下）的面積對對稱中性軸（兩兩個）的靜矩矩；軸（o-o）以上（或或以下）的面面積對中性軸軸（兩個）的的靜矩；計算結(jié)果列于表22-11續(xù)上表分塊名稱及序號b1=190㎝ys==93.255㎝b1=250㎝ys==96.599㎝靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)翼板①換軸以上靜面積對凈軸靜矩So-n(㎝3)342084.25288135換軸以上靜面積對換軸靜矩So-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③1571.853.9684814.2331571.857.390056.288∑——410409.333——523341.2282.4.3截面面幾何特性匯匯總其它截面的的特性值均可可用同樣方法法計算，下面面將計算結(jié)果果一并列于表表2-12內(nèi)。表2-12主梁截截面特性值總總表名稱符號單位截面跨中四分點(diǎn)N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積An㎝29564.089564.0817024.08817094.922凈慣矩In㎝4737447199.73742367422.1510518831161057675116.9凈軸到截面上緣的的距離yns㎝93.2593.47106.77107.08凈軸到截面下緣的的距離ynx㎝156.75156.53143.23142.92截面抵抗矩上緣Wns㎝3790828.009795193.556985186.007987742.997下緣Wnx㎝3470460.773474840.224734401.443740047對凈軸凈矩翼緣部分面積Sa-n㎝3339645339051.44380869.22382096.88靜軸以上面積Sn-n㎝3409318.115409091.336682266.999685371.779換軸以上面積So-n㎝3410409.333410064.88679083.446681288.665馬蹄部分面積Sb-n㎝3266833.111268460.88——鋼束群重心到凈軸軸距離en㎝142.92138.5358.7247.4續(xù)上表名稱符號單位截面跨中四分點(diǎn)N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積Ao㎝211550.13311550.13319010.13318951.544凈慣矩Io㎝4999105633.02994400066.2511852435561178666339.9換軸到y(tǒng)os㎝96.5996.44104.01103.61截面上緣的距離換軸到截面下緣的的距離yox㎝153.41153.56145.99146.39截面抵抗矩上緣Wos㎝31034377..921031107..491139547..691137599..07下緣Wox㎝3651265647564.551811866.226805155對凈軸凈矩翼緣部分面積Sa-o㎝3448003445723472550.4447靜軸以上面積Sn-o㎝3522034.885519651.887760256.118534.4換軸以上面積So-o㎝3523341.228520801.774757515.001756512.114馬蹄部分面積Sb-o㎝3386605.995385332.222——鋼束群重心到凈軸軸距離eo㎝139.58135.5661.4850.87鋼束群重心到截面面下緣的距離離ap㎝13.831884.5195.522.5鋼束預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失計算算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》66.2.1條規(guī)定，當(dāng)當(dāng)計算主梁截截面應(yīng)力和確確定鋼束的控控制應(yīng)力時，應(yīng)應(yīng)計算預(yù)應(yīng)力力損失值。后后張法梁的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失包包括前期預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失（鋼鋼束與管道壁壁的摩擦損失失，錨具變形形、鋼束回縮縮引起的損失失，分批張拉拉混凝土彈性性壓縮引起的的損失）和后后期預(yù)應(yīng)力損損失（鋼絞線線應(yīng)力松弛、混混凝土收縮和和徐變引起的的應(yīng)力損失），而而梁內(nèi)鋼束的的錨固應(yīng)力和和有效應(yīng)力（永永存應(yīng)力）分分別等于張拉拉應(yīng)力扣除相相應(yīng)階段的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失值因梁梁截面位置不不同而有差異異，現(xiàn)以四分分點(diǎn)截面（既既有直線束，又又有曲線束通通過）為例說說明各項(xiàng)預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失的計計算方法。對對于其他截面面均可用同樣樣方法計算，它它們的計算結(jié)結(jié)果均列入鋼鋼束預(yù)應(yīng)力損損失及預(yù)加內(nèi)內(nèi)力一覽表內(nèi)內(nèi)（表2-13～表2-19）。2.5.1預(yù)應(yīng)力力鋼束與管道道壁之間的摩摩擦引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》6..2.2條規(guī)定，計計算公式為：：(2-144)式中：σcom———張拉鋼束時時錨下的控制制應(yīng)力；根據(jù)據(jù)《公預(yù)規(guī)》6.1.3條規(guī)定，對對于鋼絞線取取張拉控制應(yīng)應(yīng)力為：σcom=13395（MPa）（見表1-1）μ——鋼束與管道道壁的摩擦系系數(shù)，對于預(yù)預(yù)埋波紋管取取μ=0.220；θ——從張拉端到到計算截面曲曲線管道部分分切線的夾角角之和（rad）；k——管道每米局部偏差差對摩擦的影影響系數(shù)，取取k=0.00015；x——從張拉端到計算截截面的管道長長度（m），可近似似取其在縱軸軸上的投影長長度（見圖2-11），當(dāng)四分分點(diǎn)為計算截截面時，。表2-13計算截截面管道摩擦擦損失σl1計算表截面鋼束號θ=ψ-αxμθ+kx(°)(rad)(ｍ)(Mpa)跨中N1(N2)70.122124.79090.06160.059783.28N3(N4)70.122124.74180.06150.059683.14N5150.261824.7730.08950.0856119.41N6150.261824.6660.08930.0854119.13N7180.31423.0360.09740.0928129.47四分點(diǎn)N1(N2)70.122212.5510.04320.044361.8N3(N4)70.122112.5020.04320.044361.8N5150.261712.5330.07110.068695.7N614.73480.250712.4260.010.067694.3N713.35140.23310.7960.06280.060984.96N7錨固點(diǎn)N1(N2)1.94890.0341.7550.00094330.000939913.1N3(N4)0.64870.01131.7060.000480.00048116.71N51.26290.0221.7370.00070.00069889.74N60.87230.01521.630.000550.00054777.63支點(diǎn)N1(N2)00-0.00046660.00046660.65N3(N4)00-0.000392270.00039330.55N500-0.000439950.00043990.61N600-0.000278870.00027990.392.5.2由錨具具變形、鋼束束回縮引起的的預(yù)應(yīng)力損失失按《公預(yù)規(guī)》6..2.3條，對曲線線預(yù)應(yīng)力筋，在在計算錨具變變形、鋼束回回縮引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失時時，應(yīng)考慮錨錨固后反向摩摩擦的影響。根根據(jù)《公預(yù)規(guī)規(guī)》附錄D，計算公式如如下。反向摩擦影響長度度：(2--15)式中：——錨具變變形、鋼束回回縮值（mm），按《公公預(yù)規(guī)》6.2.3條采用；對對于夾片錨==6mm；——單位長度由管道摩摩擦引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失，按按下列公式計計算：(2-116)其中——張拉端錨錨下控制應(yīng)力力，本設(shè)計為為1395MMpa；——預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除沿沿途摩擦損失失后錨固端應(yīng)應(yīng)力，即跨中中截面扣除后后的鋼筋應(yīng)力力，——張拉端至錨固端距距離。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力力損失：(2-177)在反摩擦影響長度度內(nèi)，距張拉拉端x處的錨具變變形、鋼筋回回縮損失：(2-118)在反摩擦影響長度度外，錨具變變形、鋼筋回回縮損失：。四分點(diǎn)截面的計算算結(jié)果見表2-14。表2-14計算截截面σl2的計算表表截面鋼束號Δσd((Mpa/㎜)影響長度lf(㎜㎜)錨固端σl2((Mpa)距張拉端距離x((㎜)σl2四分點(diǎn)N1(N2)0.0033599318662125.3912550.941.06N3(N4)0.0033600318660125.4012501.841.38N50.0048200215580150.191253329.37N60.0048299815564150.3412425.830.32N70.0052899114873157.3310795.643.13續(xù)上表截面鋼束號Δσd((Mpa/㎜)影響長度lf(㎜㎜)錨固端σl2((Mpa)距張拉端距離x((㎜)σl2N7錨固點(diǎn)N1(N2)0.0033599318662125.391755.3113.59N3(N4)0.0033600318660125.401706.2113.94N50.0048200215580150.191737.4133.45N60.0048299815564150.341630.2134.60支點(diǎn)N1(N2)0.0033599318662125.39310.9123.30N3(N4)0.0033600318660125.40261.8123.64N50.0048200215580150.19293147.37N60.0048299815564150.34185.8148.552.5.3混凝土土彈性壓縮引引起的預(yù)應(yīng)力力損失后張法梁當(dāng)采用分分批張拉時，先先張拉的鋼束束由于張拉后后批鋼束產(chǎn)生生的混凝土彈彈性壓縮引起起的應(yīng)力損失失，根據(jù)《公公預(yù)規(guī)》6.2.5條規(guī)定，計計算公式為：：(2-119)式中：——在先張張拉鋼束重心心處。由后張張拉各批鋼束束而產(chǎn)生的混混凝土法向應(yīng)應(yīng)力，可按下下式計算：(2--20)其中Np0,MMp0——分別為鋼束束錨固時預(yù)加加的縱向力和和彎矩，——計算截面上鋼束重重心到截面凈凈矩的距離，,其中ynx值見表2-11所示，值見表2-12。采用逐根張拉鋼束束，預(yù)制時張張拉鋼束N1—N6，張拉順序序?yàn)镹5，N6,NN1，N4，N2，N3。計算時應(yīng)應(yīng)從最后張拉拉的一束逐步步向前推進(jìn)。本設(shè)計為了區(qū)分預(yù)預(yù)制階段和使使用階段的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失，先先不考慮N7號束對其它N1—N6號束的影響響，計算得預(yù)預(yù)制階段見表2-15。2.5.4由由鋼束應(yīng)力松松弛引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失《公預(yù)規(guī)》6.22.6規(guī)定，鋼絞絞線由松弛引引起的應(yīng)力損損失的終極值值，按下式計計算：(2--21)式中：Ψ——張拉拉系數(shù)，本設(shè)設(shè)計采用一次次張拉，Ψ=1.0，ζ——鋼筋松弛系系數(shù)，對低松松弛鋼筋，ζ=0.3，σpe——傳力錨固時的鋼筋筋應(yīng)力。計算得四分點(diǎn)截面面鋼絞線由松松弛引起的應(yīng)應(yīng)力損失的終終極值見表2-16。表2-16計算截截面計算表截面跨中四分點(diǎn)N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)鋼束號σpe(Mpa)σl5σpe(Mpa)σl5σpe(Mpa)σl5σpe(Mpa)σl5N11207.9728.161190.7726.041230.2630.98123431.46N21277.5337.241258.0334.611258.3134.651259.7434.84N31311.8642.011291.8239.201274.3536.801270.8136.32N41244.5932.841226.0930.451257.434.531250.7333.64N51107.6116.501105.3916.261226.7730.531223.6330.13N61144.8820.631142.3920.351235.831.701241.6232.45N71265.5335.611266.9135.802.6主梁截面面承載力與應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土梁從從預(yù)加力開始始到是受荷破破壞，需經(jīng)受受預(yù)加應(yīng)力、使使用荷載作用用，裂縫出現(xiàn)現(xiàn)和破壞等四四個受力階段段，為保證主主梁受力可靠靠并予以控制制。應(yīng)對控制制截面進(jìn)行各各個階段的驗(yàn)驗(yàn)算。在以下下內(nèi)容中，先先進(jìn)行持久狀狀態(tài)承載能力力極限狀態(tài)承承載力驗(yàn)算，再再分別驗(yàn)算持持久狀態(tài)抗裂裂驗(yàn)算和應(yīng)力力驗(yàn)算，最后后進(jìn)行短暫狀狀態(tài)構(gòu)件的截截面應(yīng)力驗(yàn)算算。對于抗裂裂驗(yàn)算，《公公預(yù)規(guī)》根據(jù)據(jù)公路簡支標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，對于全全預(yù)應(yīng)力梁在在使用階段短短期效應(yīng)組合合作用下，只只要截面不出出現(xiàn)拉應(yīng)力就就可滿足。2.6.1持久狀狀況承載能力力極限狀態(tài)承承載力驗(yàn)算在承載能力極限狀狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土梁梁沿正截面和和斜截面都有有可能破壞，下下面驗(yàn)算這兩兩類截面的承承載力。（1）正截面承載力驗(yàn)驗(yàn)算：圖2-13示出正截截面承載力計計算圖式圖2-13正截面面承載力計算算圖（單位：：cm）①確定混凝土受壓區(qū)區(qū)高度：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》55.2.3條規(guī)定，對對于帶承托翼翼緣板的T形截面；當(dāng)成立時，中性軸帶帶翼緣板內(nèi)，否否則在腹板內(nèi)內(nèi)。本設(shè)計的這一判別別式：左邊==1260×888.2×0..1=111113.2((kN)右邊==22.4×2250×188×0.1==100800(kN)左邊>右邊，即中性軸在在腹板內(nèi)。設(shè)中性軸到截面上上緣距離為x，則：((2-28))(2-299)式中：ξb——預(yù)預(yù)應(yīng)力受壓區(qū)區(qū)高度界限系系數(shù)，按《公公預(yù)規(guī)》表5.2.1采用，對于C50混凝土和鋼鋼絞線，ξb=0.40；h0——梁的有效高度，,,以跨中截面面為例，ap=177.00cmm(見表2-12))說明該截面為塑性性破壞。②驗(yàn)算正截面承載力力：由《公預(yù)規(guī)》5..2.2條，正截面面承載力按下下式計算：(2-300)式中：γ0——橋橋梁結(jié)構(gòu)的重重要性系數(shù)，按按《公預(yù)規(guī)》5.1.5條采用，按按二級安全設(shè)設(shè)計，故取1.0。則上式為：=312337.56（kN·m）＞γ0Md=211184.388(kN·mm)(跨中)主梁跨中正截面承承載能力滿足足要求。其它它截面均可用用同樣方法驗(yàn)驗(yàn)算。③驗(yàn)算最小配筋率：：由《公預(yù)規(guī)》9..1.12條，預(yù)應(yīng)力力混凝土受彎彎構(gòu)件最小配配筋率應(yīng)滿足足下列條件：：(2-311)式中：Mud———受彎構(gòu)件正正截面抗彎承承載力設(shè)計植植，由以上計計算可知Mud=252229.744（kN·m），Mcr——受彎構(gòu)構(gòu)件正截面開開裂彎矩只值值，按下式計計算：((2-32))(2-333)(2-34)式中：S0——全全截面換算截截面重心軸以以上（或以下下）部分截面面對重心軸的的面積矩，見見表14；W0——換算截面抗裂邊緣緣的彈性抵抗抗矩，見表14；σpc——扣除預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋在構(gòu)件件抗裂邊緣產(chǎn)產(chǎn)生的混凝土土預(yù)壓應(yīng)力。Mcr=（σpcc+γftk）W0=（35.599+1.266×2.65