湖南大學米跨簡支梁橋畢業(yè)設計

湖南大學本科生畢業(yè)設計PAGE100第1章緒論論1.1概述橋位河段為老萊萊萊河，是是嫩江江東岸二二級支支流，全全長115公里，流流域域面積670平方公里里，平平原河流流，坡坡降平緩緩。橋橋位附近近河道道基本順順直，河河床穩(wěn)定定。河河床土質(zhì)質(zhì)由表表至下為為亞粘粘土和亞亞砂土土。由于橋址附近的的的水文站站建立立時間不不長，不不具有該該河段段的長期期系列列觀測資資料。經(jīng)經(jīng)在東安安河段段多次調(diào)調(diào)查訪訪問，擬擬定出出設計水水位，可可以作為為本次次設計階階段確確定東安安河橋橋的設計計洪水水流量及及其相相應的流流速等等水文要要素的的主要依依據(jù)。氣候屬中溫帶大大大陸性季季風氣氣候，四四季分分明，冬冬長夏夏短。1月平均氣氣溫-23..6℃，7月平均氣氣溫21.3℃，年平均均氣氣溫0.7℃，無霜區(qū)125天，標準準凍凍深2.2m，年降水水量450..88mm。暢流期期內(nèi)4-5月份水位位較較低，汛汛期為為7月到9月。春季季的的流冰易易造成成對橋梁梁下部部結構的的破壞壞，對流流冰期期的施工工也會會產(chǎn)生較較大的的不利影影響1.2技術標標標準和技技術規(guī)規(guī)范1、《公路工程程程技術標準準》（JTGBB01--20003）2、《公路橋涵涵涵設計通用用規(guī)規(guī)范》（JTJDD60--20004）3、《公路鋼筋筋筋混凝土及及預預應力混混凝土土橋涵設設計規(guī)規(guī)范》（JTJDD62--20004）4、《公路橋涵涵涵地基與基基礎礎設計規(guī)規(guī)范》（JTGD63-22007）5、《公路橋涵涵涵施工技術術規(guī)規(guī)范》（JTJ00441-220000）6、現(xiàn)行標準圖圖圖1.3技術指標標標1.3.1橋橋橋面凈空空凈9+2×1...5m1.3.2設設設計荷載載汽車荷載公路—Ⅰ級人群荷載3.00kNN/m21.3.3設設設計水位位H=121.333m1.3.4計計計算要求求設計流量確定橋長確定橋面最低標標標高上部結構內(nèi)力計計計算下部結構計算1.3.5主要要要材料1、預應力鋼束束束預應力鋼束采用用用1×7型鋼絞線,其強度指指標標為:抗拉強度標準值值值=118860MMpaa抗拉強度設計值值值=112260MMpaa彈性模量EE=11.955×MMpa2、非預應力鋼鋼鋼筋（1）縱向抗拉拉普通通鋼筋采采用HRB44000鋼筋,其強度指指標標為:抗拉強度標準值值值:=4000MMpa抗拉強度設計值值值:=3300MMpa彈性模量:E=2..00×Mpaa相對界限受壓區(qū)區(qū)區(qū)高度:=0.5533（2）箍筋及構構造筋筋采用HRB33335鋼筋,其強度指指標標為:抗拉強度標準準準值:=3355MMpa抗拉強度設計值值值:=2800MMpa彈性模量:EEE=2.00××Mpa3、混凝土主梁采用C5000混凝土抗壓強度標準值值值=3322.4MMPaa抗壓強度設計值值值=2222.4MMPaa抗拉強度標準值值值=22..65MMPaa抗拉強度設計值值值=11..83MMPaa彈性模量=33.455×MMPa1.4結構形形形式上部采用40mmm裝配式預預應應力混凝凝土T形梁下部采用柱式墩墩墩臺，鉆鉆孔灌灌注樁，支支座座采用板板式橡橡膠支座座和四四氯乙烯烯滑板板式支座座。1.5上部結結結構說明明書1.5.1技技技術標準準標準跨徑400m計算跨徑399.000m主梁全長399.996m支點距梁端0.448mm梁高2...20mm1.5.2設設設計要求求1、為減輕主梁梁梁的安裝重重量量，增強強橋梁梁的整體體性，在在預制T梁上設700mmm的濕接縫縫。2、設計構件件尺寸寸按規(guī)范范圖。3、對內(nèi)梁各截截截面進行驗驗算算。1.5.3施施施工工藝藝按后張法施工工工工藝制作作主梁梁，采用用金屬屬波紋管管制孔孔。1.5.4施施施工要點點1、支架模板，保保保證工程程構造造物的形形狀，尺尺寸及各各部分分相互間間位置置的正確確性。2、預應力鋼束束束采用超張張拉拉，嚴格格按規(guī)規(guī)程操作作。3、管道或成孔孔孔要個保證證質(zhì)質(zhì)量，保保證孔孔道暢通通。4、保證混凝土土土質(zhì)量。1.6下部結結結構說明明書1.6.1質(zhì)質(zhì)質(zhì)量標準準1、灌注樁用的的的原材料和和混混凝土強強度必必須符合合設計計要求和和施工工規(guī)范的的規(guī)定定。2、成孔深度必必必須符合設設計計要求。3、實際澆注混混混凝土不得得小小于計算算體積積。4、灌注后的樁樁樁頂標高必必須須符合設設計要要求。1.6.2施施施工注意意事項項1、預防塌孔孔。2、預防樁孔孔偏斜斜。3、預防鋼筋筋籠變變形，保保護層不不夠，深深度不符符合要要求。第2章水文計算算2.1原始資料料料2.1.1水文文文資料河床土質(zhì)為沙性性性土，平平均粒粒徑為3mm，屬細礫礫。河河槽寬，無無河河灘。設計水位＝12221.33m，最大水水深深圖2.1河床床床地質(zhì)剖面面圖圖2.1.2設計計計流量已知設計水位===1211.33，由謝才-曼寧公式式計計算設計計流速速，進而而計算算設計流流量。2.2水文計計計算2.2.1設計計計流量的的計算算利用謝才－曼寧寧寧公式：：（2.1）—斷面平均流速速速；—水力半徑，；；；—水力坡度；—謝才系數(shù)；；—粗糙系數(shù)；表2.1河流流流橫斷面計計算算表0000把水力半徑、流速流量單獨拿出來計算，還需注意寬深比大于10，取平均水深為水力半徑把水力半徑、流速流量單獨拿出來計算，還需注意寬深比大于10，取平均水深為水力半徑442.2.2橋孔孔孔凈長計計算及及橋孔布布置應用橋下過水面面面積計算算橋孔孔長度經(jīng)經(jīng)驗公公式，這這種方方法對于于顆粒粒均勻的的沙質(zhì)質(zhì)河床，平平原原穩(wěn)定河河床基基本能反反映實實際情況況。（2.2）其中：—橋孔最最最小凈長長度；；—設計流量；—設計水位下天天天然河槽流流量量；—天然河槽寬度度度；—系數(shù)和指數(shù)；；；；；分孔：從安全方方方面考慮慮選3孔驗算：墩寬采用用用1.8m=標準跨徑×孔孔孔數(shù)－橋墩墩數(shù)數(shù)×墩寬=滿足要求求。由由此確定定此橋橋分三孔孔。2.2.3橋面面面中心最最低標標高確定定河不通航，所以以以（2.3）式中：—設計水位，===121..3；—橋下凈空安全全全值，取00..5m；—橋梁上部結構構構建筑高度度；；—壅水高度，取取取橋面中心最低標標標高:缺橋面鋪裝高度缺橋面鋪裝高度2.2.4梁墩墩墩臺沖刷刷計算算(1)橋下斷斷斷面一般般沖刷刷后水深深河床土為亞砂土土土亞粘土土（可可塑），無無河河灘，所所以沖沖刷計算算按粘粘性土河河床一一般沖刷刷計算算公式9-1計算：((2..4)式中：—橋下一般沖刷刷刷后的最大大水水深（）；；—橋下河槽部分分分通過的設設計計流量（）；；；當橋橋橋下河槽槽能擴擴寬至全全橋時時（橋孔孔壓縮縮大，河河灘土土質(zhì)易沖沖刷）（）；；—橋下河槽部分分分橋孔過水水凈凈寬（），當當橋下河河槽能能擴寬至至全橋橋時，即即為全全橋橋孔孔過水水凈寬；；（兩兩臺前緣緣間的的橋孔長長度）；；；—橋墩水流側向向向壓縮系數(shù)數(shù)，（）經(jīng)查表表，由內(nèi)插插可求得；；—橋下河槽最大大大水深（）；—橋下河槽平均均均水深（）；—單寬流量集中中中系數(shù)取1.0~~11.2；—沖刷坑范圍內(nèi)內(nèi)內(nèi)黏性土液液性性指數(shù)適適用范范圍為0.166~~1.119;即一般沖刷：888.666m(2)橋墩局局局部沖刷刷計算算①當時（2.5）②當時（2.6）式中：—墩形形系數(shù)，經(jīng)查查查表；—橋墩計算寬度度度（m），；—沖刷坑范圍內(nèi)內(nèi)內(nèi)黏性土液液性性指數(shù)，適適用用范圍為為，；—一般沖刷后的的的最大水深深所以局部沖刷為為為1.011m，因此，確定一般般般沖刷和和局部部沖刷之之和為為2.677mm<3mm,在要求的的范范圍之內(nèi)內(nèi)。最低沖刷線標高高高m2.3本章小結結結本章通過對所給給給河床剖剖面圖圖和相關關水文文資料的的分析析和計算算，得得知設計計流量量為Qs＝14244..94mm/ss，設計水水位121..33m。計算最最小小橋孔凈凈長LLj＝91.5566m，實際最最小小橋孔凈凈長為為116..44m。通過設設計計水位進進一步步的計算算出橋橋長120m及橋面中中心心最低標標高124m，同時根根據(jù)據(jù)地質(zhì)水水文圖圖確定橋橋梁三三孔的布布置。本本章的內(nèi)內(nèi)容是是以后的的設計計工作的的基礎礎，為第第四章章的下部部基礎礎設計提提供了了詳實的的資料料和數(shù)據(jù)據(jù)。第3章上部結結構一般般設計計3.1設計資料料料及構造造布置置3.1.1設計計計資料1、橋梁跨徑及及及橋寬標準跨徑：4000m（墩中心心距距），全橋共：12000米，分3跨，主梁全長：3999.966m，橋面凈空：凈999+2××1..5m計算跨徑：3999m。2、設計荷載公路—Ⅰ級3、材料及工藝藝藝本橋為預應力混混混凝土簡簡支TT型梁橋；；混混凝土：：主梁梁用C50，欄桿及及橋橋面鋪裝裝用C50；預應力力鋼鋼筋：《公公路路鋼筋混混凝土土及預應應力混混凝土橋橋涵設設計規(guī)范范》（JTGDD62--20004）的鋼絞線線，每每束7根，全梁梁配6束，=188660。按后后張張法施工工工藝藝制作主主梁，采采用內(nèi)徑70mm、外徑77mm的預埋金金屬屬波紋管管和夾夾片式錨錨具。其其他內(nèi)容容詳見見設計說說明書書。4、設計依據(jù)⑴交通部頒《公公公路工程技技術術標準》（JTGBB01--20003），簡稱稱《標標準》⑵交通部頒《公公公路橋涵設設計計通用規(guī)規(guī)范》（JTGDD60-22004）簡稱《橋橋規(guī)》⑶交通部頒《公公公路鋼筋混混凝凝土及預預應力力混凝土土橋涵涵設計規(guī)規(guī)范》（JTGD62--20044）3.1.2橫截截截面布置置本設計采用公路路路橋涵標標準圖圖40米跨徑徑的的定型設設計，因因此主要要尺寸寸已經(jīng)大大致定定下，以以下為為初步選選定截截面尺寸寸。1、主梁間距與與與主梁片數(shù)數(shù)全橋寬12米，主主梁間距2.3米，因此此共共設5片主梁，根根根據(jù)一些些資料料，主梁梁的梁梁高選用用2200mmmm,詳細布置置見見圖3.1：圖3.1截面尺尺尺寸圖2、主梁主要截截截面幾何特特性性計算主梁跨中截面劃劃劃分五個個規(guī)則則的圖形形小單單元，截截面幾幾何特性性指標標列表計計算如如表3.1表3.1一一一號梁跨中中截截面幾何何性質(zhì)質(zhì)計算表表分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心至至至上緣距距離yi分塊面積對上緣緣緣靜矩Si=Aiyi分塊面積的自身慣矩Iidi=ys-yyii分塊面積對截面面面形心慣慣矩Ix=Aidi2I=Ii+Ixxx大毛截面翼緣板3680.08.029440.00078506.77771.81897656668.001905507774.77三角承托697.519.013252.5553138.860.8257925444.6258239333.4腹板3480.0103.0358440...0878004000.0-23.2187146000.81065150000.88表3.1一一一號梁跨中中截截面幾何何性質(zhì)質(zhì)計算表表續(xù)上上表下三角360.0123.344388.0008000.0-43.5680896...8688896...8馬蹄1680.0205.0344400...0126000...0-125.22632986660.662645586660.66∑9897.5789920...55943372226.44小毛截面翼緣板3120.08.024960.00066560.00076.121807807773.771814463333.77三角承托697.519.013252.5553138.865.12295782888.5296096777.3腹板3480.0103.0358440...0878004000.0-18.88124046111.31002050001.33下三角360.0123.344388.0008000.0-39.18552626...1560626...1馬蹄1680.0205.0344400...0126000...0-120.88882454811117.002467411117.00∑9337.5785440...55636084445.44表3.2一號號號梁支點截截面面幾何性性質(zhì)計計算表分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心至至至上緣距距離yi分塊面積對上緣緣緣靜矩Si=Aiyi分塊面積的自身慣矩Iidi=ys-yyii分塊面積對截面形心心慣慣矩Ix=Aidi2I=Ii+Ixxx大毛截面翼緣板3680.08.029440.00078506.77781.32429375550.002437225556.77左三角承托324.418.55997.61002.170.8162411333.3162511555.4右三角承托92.217.91651.5169.971.3468907...2469077...1腹板11424118.0134803222.03961843332.00-28.8944265000.04906108882.00∑1552013851211122小毛截面翼緣板3120.08.024960.00066560.00084.282216172229.442222828889.44左三角承托324.418.55997.61002.173.79176618333.0176718555.1右三角承托92.217.91651.5169.974.36509590...4509760...3腹板11424.000118.0134803222.03961843332.00-25.72755718666.24717561118.22∑14960.55513806411100表3.3二二二、三號梁梁跨跨中截面面幾何何性質(zhì)計計算表表分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心至至至上緣距距離yi分塊面積對上緣緣緣靜矩Si=Aiyi分塊面積的自身身身慣矩Iidi=ys-yyii分塊面積對截面形心心慣慣矩Ix=Aidi2I=Ii+Ixxx大毛截面翼緣板3680.08.029440.00078506.77773.41982622220.881990472227.55三角承托450.019.08550.02025.062.4175219222.0175421777.0腹板3480.0103.0358440...0878004000.0-21.6162362888.81040366668.88下三角360.0123.344388.0008000.0-41.9632019...6640019...6馬蹄1680.0205.0344400...0126000...0-123.62566529992.882579129992.88∑9650.0785218...05849392225.77小毛截面翼緣板2560.08.019200.00054613.33382.91757215553.661762676666.99三角承托450.019.08550.02025.071.9232309000.1232511555.1腹板3480.0103.0358440...0878004000.0-12.2513726...3929376666.3下三角360.0123.344388.0008000.0-32.5379080...9387080...9馬蹄1680.0205.0344400...0126000...0-114.22189077773.882201677773.88∑8530.0774978...05164950003.00注：矩形：；三三三角形：：3、檢驗截面效效效率指標大毛截面上核心心心距（運運營階階段）大毛截面下核心心心距（運運營階階段）截面效率指標，不必驗算截面面面穩(wěn)定性性。3.1.3主梁梁梁間距與與主梁梁片數(shù)主梁間距通常應應應隨梁高高與跨跨徑的增增大而而加寬為為經(jīng)濟濟，同時時加寬寬翼緣板板對提提高主梁梁截面面效率指指標很很有效，故故在在許可條條件下下應適當當加寬寬T梁翼緣板板，本本設計主主梁翼翼緣板寬寬度為為23000mmm，由于寬寬度度較大，為為保保證橋梁梁的整整體受力力性能能，橋面面板采采用現(xiàn)澆澆混凝凝土濕接接縫，因因此主梁梁工作作截面有有兩種種：預施施應力力，運輸輸，吊吊裝階段段的小小截面（上上翼翼緣板寬寬度為為16000mmm）和運營營階階段的大大截面面（上翼翼緣板板寬度為23000mmm）。橋寬寬為為凈9+2×1..55m，橋梁橫橫向向布置5片主梁。3.1.4橫截截截面沿跨跨長的的變化設計主梁采用等等等高度形形式，橫橫截面的的T梁翼板厚厚度度沿跨長長不變變，馬蹄蹄部分分為配合合鋼束束彎起而而從距距離支點65000mmm的變化點點開始始向支點點逐漸漸抬高，梁梁端端部分區(qū)區(qū)段由由于錨頭頭集中中力的作作用而而引起較較大的的局部應應力同同時因布布置錨錨具的需需要應應在變化化點處處開始將將腹板板加厚，在在距距支點19800mmm處加寬至至與與馬蹄同同寬。3.1.5橫隔隔隔梁的設設置本設計在橋跨中中中點和三三分點點，六分分點，支支點處設設置七七道橫隔隔梁，其其間距為6.5m。端橫隔隔梁梁的高度度與主主梁同高高，厚厚度為上上部260，下下部240。中中橫橫隔梁高高度19500，厚厚度為上上部180，下下部160。見見圖3.2。2200220039960/2650065006500480圖3.2主梁尺尺尺寸3.2主梁內(nèi)力力力計算3.2.1永久久久作用效效應計計算1）永久作用集集集度（以1號梁為例例）(1)預制梁自自自重①跨中截面段主主主梁自重（變變化點至跨中中截面長13）②馬蹄抬高與腹腹腹板變寬段段梁梁的自重重（長長5）③支點段梁的自自自重（長1.988）④邊主梁的橫隔隔隔梁中橫隔梁體積：：：端橫隔梁體積：：：故半跨內(nèi)橫隔梁梁梁重力為為：⑤預制梁永久作作作用集度(2)二期永久久久作用①現(xiàn)澆T梁翼板板集度②現(xiàn)澆部分橫隔隔隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)現(xiàn)澆部分）體體積：一片端橫隔梁（現(xiàn)現(xiàn)澆部分）體體積：故：③二期永久作用用用集度(3)三期永久久久作用①鋪裝10cm混凝土土土鋪裝：：8cm瀝青鋪裝裝裝：若將橋面鋪裝均均均攤給五五片梁梁，則②欄桿欄桿集度字體小字體小人行道集度：欄桿、人行道均均均攤給五五片梁梁：三期荷載集度：：：表3.4荷荷荷載集度表表梁號一期荷載二期荷載三期荷載匯總127.571.63610.5139.716226.393.91710.5139.716326.393.91710.5139.7162）永久作用效效效應設為計算截面離離離左支座的的距距離，并并令，主梁彎彎矩矩和剪力力的計計算公式式分別別為：(3.1))(3.2)qqX=alX=al(1-a)lQxMxa(1-a)la(1-a)lM影響線11—aaQ影響線圖3.3永久作作作用效應計計算算圖表3.5111號梁永久久作作用效應應計算算表作用效應跨中四分點變化點距支點h/2支點α=0.5α=0.25α=0.164446α=0.02888α=0一期彎矩5241.75553931.21112882.9999570.700剪力0268.81360.61507.56536.25二期彎矩311.04233.28171.0833.860剪力015.9521.4030.1231.90三期彎矩1998.21111498.62221099.0333217.560剪力0102.47137.47193.49204.94∑彎矩75515663.11114153.1822.120剪力0387.23519.48731.17773.09表3.6222.3號梁永久久作作用效應應計算算表作用效應跨中四分點變化點距支點h/2支點α=0.5α=0.250.1646α=0.02888α=0一期彎矩5017.40003762.95552759.6000546.270剪力0257.30345.18485.84514.60二期彎矩744.72558.52409.6081.080剪力038.1951.2372.1176.42三期彎矩1998.21111498.62221099.0333217.560剪力0102.47137.47193.49204.94∑彎矩7760.33335820.09994268.2333844.910剪力0397.96533.88751.44795.963.2.2可變變變作用效效應計計算1）沖擊系數(shù)和和和車道折減減系系數(shù)按《橋規(guī)》4...3.2規(guī)定，結結構構的沖擊擊系數(shù)數(shù)與結構構的基基頻有關關，因因此要先先計算算結構的的基頻頻，簡支支梁橋橋的基頻頻可采采用下式式計算算其中：材料彈性模量跨中截面的截面面面慣性矩矩結構跨中處的單單單位長度度質(zhì)量量結構跨中處每延延延米結構構重力力混凝土，單位加上單位加上根據(jù)加空格本橋的基頻頻頻，可計計算出出汽車荷荷載的的沖擊系系數(shù)為為：加空格按?橋規(guī)?規(guī)定定兩兩車道的車車車道折減減系數(shù)數(shù)為1；2)計算主梁梁梁的荷載載橫向向分布系系數(shù)（1）跨中截面面的的荷載橫向向向分布系系數(shù)如前所述，本例例例橋跨內(nèi)內(nèi)設六六道橫隔隔梁，具具有可靠靠的橫橫向聯(lián)系系，且且承重結結構的的長寬比比為：：所以按修正的剛剛剛性橫隔隔梁來來繪制橫橫向影影響線和和計算算橫向分分布系系數(shù)①計算主梁抗扭扭扭慣矩對于T形截面抗抗扭慣慣矩可近近似按下下式計計算：(3.3)式中：、—相應單個矩矩形形截面寬度度度和高度度；—矩形截面抗扭扭扭剛度系數(shù)數(shù)；；—截面劃分成矩矩矩形截面的的個個數(shù)；對于跨中截面，翼翼緣板的換算算平均厚度：：馬蹄部分的換算算算平均厚厚度：：表3.7主主主梁抗扭慣慣矩矩分塊名稱翼緣板23018.1412.791∕34.5763444腹板161.86208.0930.3073.9752888馬蹄56401.40.18643336.6816555∑15.2332227②(3.4)))式中：；；；；；；；；；；③按修正的剛性性性橫梁法計計算算橫向影影響線線豎坐標標值：：(3.5)))式中：；計算所得的值見見見表3.8：表3.8橫橫橫向影響線線豎豎坐標值值梁號ηi1ηi2ηi3ηi4ηi510.55320.37660.20.0234-0.15322220.37660.28830.20.11170.023430.20.20.20.20.2④計算荷載橫向向向分布系數(shù)數(shù)按橫向最不利荷荷荷載得梁梁在汽汽車人群群作和和下的橫橫向分分布系數(shù)數(shù)，如如圖3.4繪制1、2號梁荷載載橫橫向影響響線,,進行最不不利利布載圖3.4跨中中中的橫向分分布布系數(shù)mc計算圖示（尺寸單單位位：mm）1號梁的汽車橫橫橫向分布系系數(shù)數(shù)為：人群橫向分布系系系數(shù)為：：2號梁的汽車橫橫橫向分布系系數(shù)數(shù)為：人群橫向分布系系系數(shù)為：：3號梁的汽車橫橫橫向分布系系數(shù)數(shù)為：人群橫向分布系系系數(shù)為：：（2）支點截面面的的荷載橫向向向分布系系數(shù)：：按杠桿原理法繪繪繪制荷載載橫向向分布影影響線線并進行行布載載圖3.5支支支點的橫向向分分布系數(shù)數(shù)m0計算圖示(尺寸單位位：：mm)1號梁的汽車橫橫橫向分布系系數(shù)數(shù)為：人群橫向分布系系系數(shù)為：：2號梁的汽車橫橫橫向分布系系數(shù)數(shù)為：人群橫向分布系系系數(shù)為：：3號梁的汽車橫橫橫向分布系系數(shù)數(shù)為：人群橫向分布系系系數(shù)為：：（3）橫向分布布系系數(shù)匯總在活載內(nèi)力計算算算中，對對于橫橫向分布布系數(shù)數(shù)的取值值做如如下考慮慮：跨跨中至變變化點點區(qū)域取取,梁端取，變變化化點至梁梁端區(qū)區(qū)域進行行直線線內(nèi)插。表3.9橫橫橫向分布系系數(shù)數(shù)匯總表表梁號荷載位置汽車荷載人群荷載1號梁跨中0.63800.6031支點0.36961.28002號梁跨中0.51900.4016支點0.82610.00003號梁跨中0.4000.2000支點0.82610.0000居中就都居中居中就都居中3)車道荷載載載的取值值公路級的均布荷荷荷載標準準值和和集中荷荷載標標準值為：：計算彎矩時：計算剪力時：4)計算可變變變作用效效應在可變作用效應應應計算中中，對對于橫向向分布布系數(shù)的的取值值作如下下考慮慮：支點點處橫橫向分布布系數(shù)數(shù)取，從支支點點至第一一根橫橫隔梁，橫橫向向分布系系數(shù)從從直線過渡渡到到，其余梁梁段段均取。計算最大彎矩和和和最大剪剪力采采用直接接加載載求可變變作用用效應，計計算算公式為為(3.6)式中：—所求截截截面的彎彎矩或或剪力；；—汽車荷載沖擊擊擊系數(shù)；—汽車荷載橫向向向折減系數(shù)數(shù)；；—車道集中荷載載載標準值；；—車道均布荷載載載標準值；；—影響線上最大大大坐標值；；—影響線上同號號號區(qū)段的面面積積；(1)跨中截截面最大大彎矩矩和剪力力可變作用（汽車車車）標準準效應應：可變作用（人群群群）標準準效應應：圖3.6跨中中中截面作用用效效應計算算圖式式(2)四分點點點截面最最大彎彎矩和剪剪力可變作用（汽車車車）標準準效應應：可變作用（人群群群）標準準效應應：圖3.7四分點點點截面彎矩矩剪剪力計算算圖示示(3)變化點點點截面最最大彎彎矩和剪剪力可變作用（汽車車車）標準準效應應：可變作用（人群群群）標準準效應應：圖3.8變化點點點截面彎矩矩剪剪力計算算圖示示(4)距支點hhh/2截面可變作用（汽車車車）標準準效應應：可變作用（人群群群）標準準效應應：圖3.9hh/2截截面彎矩矩剪力力計算圖圖示(5)支點截面面面可變作用（汽車車車）標準準效應應：可變作用（人群群群）標準準效應應：圖3.10支點點點截面彎矩矩剪剪力計算算圖示示3.2.3主梁梁梁內(nèi)力組組合1）基本組合（用用用于承載載能力力極限狀狀態(tài)計計算）(3.7)(3.8)2)短期組合合合（用于于正常常使用極極限狀狀態(tài)計算算）3)長期組合合合（用于于正常常使用極極限狀狀態(tài)計算算）將計算所得的內(nèi)內(nèi)內(nèi)力組合合值列列于下表表表3.101號梁內(nèi)力力組組合計算算表荷載類別跨中截面L/4截面變化點截面h/2截面支點截面M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)總恒載7551.000000.0005663.11110387.230004153.10000519.48000822.12000731.170000.000773.09000汽車荷載3786.18880180.060002833.75550299.700002092.82220343.03000407.72000414.590000.000426.78000人群荷載537.3700013.780408.4400030.320308.0200037.29065.36055.8200.00063.360基本組合14963.7770267.5188811220.4443918.214448258.655501145.388831630.555551520.344480.0001596.16663短期組合10342.0004120.959997758.30006595.943335706.84446760.955551130.177701033.777700.0001090.48886長期組合9053.7666466.7576790.34447501.297774988.15552651.07333986.94444894.515550.000943.59777表3.112號梁內(nèi)力力組組合計算算表荷載類別跨中截面L/4截面變化點截面h/2截面支點截面M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)總恒載7760.333300.0005820.09990397.960004268.23330533.88000844.91000751.440000.000795.96000汽車荷載3125.53330100.410002350.88880244.570001748.04440280.23000351.55000351.930000.000369.40000表3.112號梁內(nèi)力力組組合計算算表續(xù)上表人群荷載330.910008.480244.9700019.490178.1700024.13032.24029.2300.00029.050基本組合14058.7775150.0722210549.7770841.779997768.688821060.000041542.177711427.166680.0001504.84448短期組合9951.6777568.2487464.39993563.027775486.90000724.814441086.40006990.152220.0001044.89991長期組合8955.7999937.5456717.69997488.943334934.06669638.84888977.38111882.836660.000933.22666表3.123號梁內(nèi)力力組組合計算算表荷載類別跨中截面L/4截面變化點截面h/2截面支點截面M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)M(KNm)V(KN)總恒載7760.333300.0005820.09990397.960004268.23330533.88000844.91000751.440000.000795.96000汽車荷載2425.30000114.220001828.33330188.920001363.66660216.40000278.27000276.530000.000292.71000人群荷載164.790004.220114.830009.71088.73012.02016.79014.5600.00014.470基本組合12892.3338164.634449672.38880752.915557130.37778957.078881422.277751305.177770.0001381.15552短期組合9368.7555172.2087023.21112520.122225168.66662674.710001027.33337930.601110.000984.66222長期組合8651.1777840.5386487.90003466.103334767.55552612.29333946.27666851.322220.000901.309993.3鋼筋面積積積的估算算及鋼鋼束布置置3.3.1預預預應力鋼鋼筋截截面積估估算首先，根據(jù)跨中中中截面正正截面面抗裂要要求，確確定預應應力鋼鋼筋數(shù)量量。為為滿足抗抗裂要要求，所所需的的有效預預加力力為（333.13）式中：－短期效應彎矩矩矩組合設計計值值，由表表3..10查得得，；－為估算鋼筋數(shù)數(shù)數(shù)量時近似似采采用毛截截面幾幾何性質(zhì)質(zhì)，由由表3.11查得，全截面對抗裂性性性驗算邊邊緣的的彈性抵抵抗矩矩為：－預應力鋼筋重重重心至毛截截面面重心的的距離離，，假設設＝120，擬采用15.222鋼絞線，單單單根鋼絞絞線的的公稱截截面面面積＝139，抗抗拉拉強度標標準值值＝18600，張張拉控制制應力力取，預應應力力損失按按張拉拉控制應應力的的20％估算，所所所需預應應力鋼鋼絞線的的鋼筋筋面積為為：采用6束7155.2的鋼絞絞線，預預應力鋼鋼筋的的截面積積為，采采用夾片片式群群錨，70金屬波紋紋管管成孔。3.3.2預預預應力鋼鋼筋的的布置（1）對于跨中中截截面，在保保保證布置置預留留管道構構造要要求的前前提下下，盡可可能使使鋼束群群重心心的偏心心距大大些，選用用直直徑5cm抽拔橡膠膠成成型的管管道，取取管道凈凈距4cm，至梁底底凈凈距5cm。？？？？（2）對于錨固固截截面，為了了了方便張張拉操操作，將將所有有鋼束都都錨固固在梁端端，這這樣符合合均勻勻分散的的原則則，既滿滿足張張拉要求求，N5(NN66)在梁端均均彎彎起較高高，可可以提供供較大大的預剪剪力。詳詳圖如下下：換成以mm為單位，加入管道最小保護層厚度計算，按規(guī)范9.4.8與9.4.9，套一個公式換成以mm為單位，加入管道最小保護層厚度計算，按規(guī)范9.4.8與9.4.9，套一個公式圖3.11鋼束布置置圖圖（3）其他截面面鋼鋼筋布置及及及傾角計計算①鋼筋彎起形狀狀狀，彎起角角及及其彎曲曲半徑徑為了使使使用施工工方便便，全部6束預應力力鋼鋼筋均錨錨固于于梁端，這這樣樣布置符符合均均勻分散散的原原則。采用直直直線段中中接圓圓弧段的的方式式彎曲，為為使使預應力力鋼筋筋的預加加力垂垂直作用用于錨錨墊板，的的彎彎起角；的彎起角角；的彎起角角；的彎起角角；各各鋼束的的彎起起半徑；；；；升高值值；；；；②鋼束各控制點點點位置的確確定定以號鋼束為例：：：由確定導線點距距距錨固點的的水水平距離離：由確定彎起點至至至導線點的的水水平距離離：所以彎起點至錨錨錨固點的的水平平距離為為：則彎起點至跨中中中截面的的水平平距離：：根據(jù)圓弧切線的的的性質(zhì)，彎彎止止點沿切切線方方向至導導線點點的距離離與彎彎起點至至導線線點的水水平距距離相等等，所所以彎止止點至至導線點點的水水平距離離為：：故彎止點至跨中中中截面的的水平平距離：：由此計算的各鋼鋼鋼束控制制要素素見表3.133表3.13預應力筋筋束束曲線要要素表表鋼束號升高值彎起角彎起半徑支點至錨固點的的的水平距距離彎起點距跨中的的的水平距距離彎止點距跨中截截截面的水水平距距離N1N23605800002601215219125N3N46707500002821126717360表3.13預應力筋筋束束曲線要要素表表續(xù)上表表N51200940000275905115308N61500930000278794612639③各截面鋼束位位位置及傾角角計計算計算鋼束上任意意意一點離梁梁底底距離及改改點點處鋼束束的傾傾角，式中中為鋼束束彎起前前其重重心至梁梁底的的距離，，為點所在計計算算截面處處鋼束束位置的的升高高值。計算時，首先應應應判斷出出點所在處的的梁梁段，然然后計計算及當時，點位于直直直線段還未未彎彎起，故、當時，點位于圓圓圓弧彎曲段段，按按下式計計算及及(3.14)(3...15))當時，點位于靠靠靠近錨固端端的的直線段段，此此時，按下下式式計算(3.16)各截面鋼束位于于于及傾角計算算表表表3.14各各各計算截面面預預應力筋筋束的的位置和和傾角角計算截面鋼束編號xkmmlb1+lb222mmxi-xkmm（°）Cimmai=a+ciimm跨中截面xi=0N1、N2121526973為負值，鋼束尚未彎起00100N3、N4112676093260N590516257100N679464693260L/4截面xi=97500N1、N2121526973為負值，鋼束尚未彎起00100N3、N4112676093260N59051625769916106N67946469318043.44754314表3.14各各各計算截面面預預應力筋筋束的的位置和和傾角角續(xù)上表表變化點截面xi=130000N1、N21215269738480.6074104N3、N411267609317331.98630290N59051625739495.666195295N67946469350549431691距支點h/2截面xi=184000N1、N212152697362484.479244341N3、N411267609371337503763N590516257934999881088N67946469310454912861546支點截面xi=195000N1、N212152697373485338438N3、N411267609382337638898N59051625710449911621262N679464693115549146117213.3.3非預預預應力鋼鋼筋面面積計算算按構件承載能力力力極限狀狀態(tài)，要要求估算算非預預應力鋼鋼筋數(shù)數(shù)量。在在確定定預應力力鋼筋筋數(shù)量后后，非非預應力力鋼筋筋根據(jù)正正截面面承載能能力極極限狀態(tài)態(tài)的要要求確定定設預應力鋼筋和和和非預應應力鋼鋼筋的合合力作作用點到到截面面底邊的的距離離為則有先假定為第一類類類T型梁截面面，由由公式求得屬屬于于第類則根據(jù)正截面承承承載能力力計算算需要的的非預預應力鋼鋼筋面面積為：：采用6根直徑為為166的鋼筋，提提供供的鋼筋筋面積積為，在梁梁底布置置成一排排，其其間距為90，鋼筋筋重重心到底底邊的的距離為為。3.4各階段截截截面幾何何性質(zhì)質(zhì)計算3.4.1凈截截截面幾何特特性性計算在預加應力階級級級，只需需要計計算小毛毛截面面的幾何何特性性，計算算公式式如下：：截面積：(((3.177))截面慣矩：(3..188)3.4.2換算算算截面幾幾何特特性計算算在使用荷載階級級級需要計計算大大毛截面面的幾幾何特性性，計計算公式式如下下：換算截面面積：：：(3.199))換算截面慣矩：：：(3...20))式中：——分別為混凝凝土土毛截面面面面積和慣慣矩——分別為一根根管管道截面面面面積、鋼鋼束截截面面積積和一一根普通通鋼筋筋截面面面積——別為凈截面面和和換算截面面面重心到到主梁梁上緣的的距離離——計算面積內(nèi)內(nèi)所所含的管道道道（鋼束束）數(shù)數(shù)——鋼絞線與混混凝土土的彈性性模量比比值——普通鋼筋與與混混凝土的彈彈彈性模量量比值值各截面計算結果果果整理見見表3.15：表3.155第一階段段跨跨中截面面幾何何特性計計算表表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)重心至梁頂距離離離yi(mmm)對梁頂邊的面積積積距Si(mm3）自身慣性矩IIIix10100mm4yu-yi（mmmm）Ix=Ai（yyyu-yyi）2（mm4）I=Ii+Ixxx（x10100mm4）混凝土全截面925750847.77847582227555.9-6.09343343000955非預應力鋼筋換換換算截面面16480215035432000000-1308.3339282118555478822.82預留管道面積-230792020-46619555800-1178.3339-3204755568445-3.20凈截面919151841.617735706669555.955.5表3.16各控制截截面面不同階階段的的截面幾幾何特特性匯總總表受力階段計算截面AysyxepIW（x108mmmm3）（mm2）（mm）（mm）（mm）（x1011mmmm4）Ws=I/yssWx=I/yxxWp=I/epp階段一：孔道壓壓壓漿前跨中截面916406819.771380.23331200.23335.416.603.924.51l/4截面916406820.031379.97771189.97775.426.603.924.55變化點截面916406822.691377.31111081.71115.476.653.975.06距支點h/2截截截面147875666920.261279.7444472.747.207.835.631.52支點截面147875666922.381277.6222335.127.237.845.662.16階段二：管道結結結硬后至至濕接接縫結硬硬前跨中截面966644882.151317.85551137.85556.136.954.655.39l/4截面966644881.871318.13331128.13336.096.914.625.40變化點截面966644878.91321.11025.56.036.864.565.88距支點h/2截截截面152899444935.81264.2457.27.317.885.781.60支點截面152899444933.391266.6111342.17.287.805.752.13階段三：濕接縫縫縫結硬后后跨中截面102269444838.21361.81181.86.447.684.735.45l/4截面102269444837.931362.07771172.07776.437.684.725.49變化點截面102269444835.131364.87771069.27776.377.624.675.96距支點h/2截截截面158499444905.661294.3444487.347.718.515.961.58支點截面158499444903.341296.6666372.167.688.505.922.063.5持久狀況況況截面承承載能能力極限限狀態(tài)態(tài)計算3.5.1正截截截面承載載力計計算一般取彎矩最大大大的跨中中截面面進行正正截面面承載力力計算算（1）求受壓區(qū)區(qū)高高度先按第一類T形形形截面梁梁，略略去構造造筋的的影響，由由下下式計算算混凝凝土受壓壓區(qū)高高度計算說明：受壓壓壓區(qū)全部部位于于翼緣板板內(nèi)，說說明確實實是第第一類T形截面梁梁。（2）正截面承承載載力計算預應力鋼筋和非非非預應力力鋼筋筋的合力力作用用點到截截面底底邊距離離所以：從表3.7可知知，梁梁跨中截截面的組組合設設計值。截截面面抗彎承承載力力由下式式得：：計算說明：跨中中中截面正正截面面承載力力滿足足要求。3.5.2斜截截截面承載載力計計算（1）斜截面抗抗剪剪承載力計計計算①變化點截面處處處的斜截面面抗抗剪承載載力計計算：首先，根據(jù)公式式式進行截截面抗抗剪強度度上、下下限復核核，即即：(3...21))式中：—為驗算算算截面處處剪力力組合設設計值值，這里里;—為混凝土強度度度等級，這這里里；—為混凝土軸心心心抗壓強度度設設計值，—為腹板厚度，這這這里；—為預應力提高高高系數(shù)，—為相應于剪力力力組合設計計值值處的截截面有有效高度度，即即自縱向向受拉拉鋼筋合合力點點（包括括預應應力鋼筋筋和非非預應力力鋼筋筋）至混混凝土土受壓邊邊緣的的距離，這這里里縱向受受拉鋼鋼筋合力力點距距截面下下緣的的距離為為：所以：，代入數(shù)據(jù)得計算表明：截面面面尺寸滿滿足要要求，但但需配配置抗剪剪鋼筋筋。斜截面抗剪承載載載力按下下式計計算，即即：(3.22)))其中：式中：—異號彎彎彎矩影響響系數(shù)數(shù)，；—預應力提高系系系數(shù)，；—受壓翼緣的影影影響系數(shù)，；；箍筋選用雙肢直直直徑為的鋼筋，，間間距距，則，故：：采用全部6束預預預應力鋼鋼筋的的平均值值，即即。所以：：變化點截面處斜斜斜截面抗抗剪滿滿足要求求。非非預應力力構造造鋼筋作作為承承載力儲儲備，未未予考慮慮。②距支點截面處處處的斜截面面抗抗剪承載載力計計算：首先，根據(jù)公式式式進行截截面抗抗剪強度度上、下下限復核核，即即：(3.2333)式中：—為驗算算算截面處處剪力力組合設設計值值，這里;—為混凝土強度度度等級，這這里里；—為混凝土軸心心心抗壓強度度設設計值，—為腹板厚度，這這這里；—為預應力提高高高系數(shù)，；；—為相應于剪力力力組合設計計值值處的截截面有有效高度度，即即自縱向向受拉拉鋼筋合合力點點（包括括預應應力鋼筋筋和非非預應力力鋼筋筋）至混混凝土土受壓邊邊緣的的距離，這這里里縱向受受拉鋼鋼筋合力力點距距截面下下緣的的距離為為：所以：，代入數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)得：：計算表明：截面面面尺寸滿滿足要要求，但但需配配置抗剪剪鋼筋筋。斜截面抗剪承載載載力按下下式計計算，即即：(3.24)))其中：式中：—異號彎彎彎矩影響響系數(shù)數(shù)，；—預應力提高系系系數(shù)，；—受壓翼緣的影影影響系數(shù)，；；箍筋選用雙肢直直直徑為的鋼筋，，間間距距，則，故：：采用全部6束預預預應力鋼鋼筋的的平均值值，即即。所以：：距支點截面處斜斜斜截面抗抗剪滿滿足要求求。非非預應力力構造造鋼筋作作為承承載力儲儲備，未未予考慮慮。3.6鋼束預應應力損損失估算算3.6.1預應應應力鋼筋筋張拉拉（錨下下）控控制應力力按《公橋規(guī)》規(guī)規(guī)規(guī)定采用用3.6.2鋼束束束應力損損失（1）預應力鋼鋼筋筋與管道間間間摩擦引引起的的預應力力損失失(3...25))式中：—鋼筋與管道間間間的摩擦系系數(shù)數(shù)，；—管道每米長度度度的局部偏偏差差對摩擦擦的影影響系數(shù)數(shù)，；；—從張拉端至計計計算截面的的管管道長度度在構構件縱軸軸上的的投影長長度，或或為三維維空間間管道的的長度度，以計?！獜膹埨酥劣嬘嬘嬎憬孛媲€線管道部部分切切線夾角角之和和；—錨下張拉控制制制應力表3.17跨中截面面摩摩擦應力力損失失計算鋼束編號（）（）度弧度N1(N2)50.08730.021819.760.02960.0501666139569.966444N3(N4)70.12220.030519.7820.02970.0584444139581.522666N590.15710.039319.7750.02970.0666111139592.921333N690.15710.039319.7780.02970.0666111139592.927111平均值84.334333同理,可計算出出其它它控制截截面處的的的值值.各截面摩摩擦擦應力損損失值值的平均值值如如表3.188表3.18各控制截截面面的平均值值截面跨中截面四分點截面變化點截面距支點h/2截面支點截面平均值（）84.33433358.57500033.1130003.66190.5727(2)錨具變變變形、鋼鋼絲回回縮引起起的應應力損失失計算錨具變形，鋼鋼筋回縮引起起的應力損失失。后張法曲曲線布筋的構構件應考慮錨錨固后反摩阻阻的影響，首首先計算反摩摩阻影響長度度(3.26)式中：－張拉端錨具變變變形值，由由附附表查得得夾片片式錨具具頂壓壓張拉時時，－單位長度由管管管道摩組組引起起的預應應力損損失，；為張拉端端錨錨下張拉拉控制制應力，為為扣扣除沿途途管道道摩阻損損失后后錨固端端張拉拉應力，；；－張拉端至錨固固固端的距距離，這這里的錨錨固端端為跨中中截面面。求得后可知六束束束預應力力鋼絞絞線均滿滿足，所所以距張張拉端端為處的截截面面由錨具具變形形和鋼筋筋回縮縮引起的的考慮慮反摩阻阻后的的預應力力損失失(3.27)))式中：－張拉端端端由錨具具變形形引起的的考慮慮反摩阻阻的預預應力損損失，。若，則表示該截截截面不受反反摩摩阻影響響。將將各控制制截面面的計算列列于于下表表3.19錨錨錨具變形引引起起的預應應力損損失計算算表截面鋼束編號（）（）各控制截面平均值（）跨中截面N1(N2)1976014842105.111110不受反摩阻影響響響0N3(N4)1978213758113.393334N51977512884121.083338N61977812884121.083338l/4截面N1(N2)1001012441125.40555324.504444818.30N3(N4)1003211219139.04888314.7116668N51002510727145.4366679.51771116N61002812066129.27555121.8351113變化點截面N1(N2)676011440136.36444855.78566654.94N3(N4)678210965142.28111854.2786661N5677512458125.22777857.1255552N667781935680.59844452.3747779距支點h/2截截截面N1(N2)136013292117.368884105.35999685.11N3(N474511174.968333N513751931780.74511174.9975556N613781931780.74511174.9850002支點截面N1(N2)2601930980.78899979.701000279.65N3(N4)2821930980.78899979.6089997N52751930980.78899979.6382226N62781930980.78899979.625777(3)預應力力力鋼筋分分批張張拉時混混凝土土彈性壓壓縮引引起的應應力損損失混凝土彈性壓縮縮縮引起的的應力力損失取取按應應力計算算需要要控制的的截面面進行驗驗算(3.2228)式中：—張拉批批批數(shù)—預應力鋼筋彈彈彈性模量與與混混凝土彈彈性模模量的比比值，按按張拉時時混凝凝土的實實際強強度等級級計算算，假定為為設設計強度度的90%，即，查附附表表故—全部預應力鋼鋼鋼筋（批）的的合力在其其作作用點（全全部部預應力力鋼筋筋重心點）處處所產(chǎn)生生的混混凝土正正應力力，，截面面特特性按表表中第第一階段段取用用。其中：所以（4）鋼筋松弛弛引引起的預應應應力損失失對于采用超張拉拉拉工藝的的低松松弛鋼絞絞線，由由鋼筋松松弛引引起的預預應力力損失按按下式式計算，即即：：(3.29)式中：—張拉系系系數(shù)，采采用超超張拉，取取；；—鋼筋松弛系數(shù)數(shù)數(shù)，對于低低松松弛鋼絞絞線，取??；—傳力錨固時的的的鋼筋應力力，，這里里仍采用截截面的應力力值作為全全梁的平均均值計算，故故有：所以：（5）混凝土收收縮縮、徐變引引引起的損損失混凝土收縮徐變變變、引起起的受受拉區(qū)預預應力力鋼筋的的應力力損失可可按下下式計算算，即即：(3.30)))式中：—構件受受受拉區(qū)全全部縱縱向鋼筋筋截面面中心處處由混混凝土收收縮、徐徐變引起起的預預應力損損失；；—構件受拉區(qū)全全全部縱向鋼鋼筋筋截面中中心處處由預應應力（扣扣除相應應階段段的預應應力損損失）和和結構構自重產(chǎn)產(chǎn)生的的混凝土土法相相應力（MMPPa）。對對于于簡支梁梁，一一般可取取跨中中截面和和截面面的平均均值作作為全梁梁各截截面的計計算值值；—預應力鋼筋的的的彈性模量量；；—預應力鋼筋的的的彈性模量量與與混凝土土彈性性模量的的比值值；—構件受拉區(qū)全全全部縱向鋼鋼筋筋配筋率率；對對后張法法構件件；其中、分別為受受拉拉區(qū)的預預應力力鋼筋和和非預預應力鋼鋼筋的的截面面面積；；、分別為換換算算截面面面積和和凈截面面面積積；—；—截面回轉半徑徑徑，。后張張法法構件取取，；其中，和和分別為換換算算截面慣慣性矩矩和凈截截面慣慣性矩；；—構件受拉區(qū)預預預應力鋼筋筋和和非預應應力鋼鋼筋截面面重心心至構件件截面面重心軸軸的距距離；；—構件受拉區(qū)預預預應力鋼筋筋截截面重心心至構構件截面面重心心的距離離；—構件受拉區(qū)縱縱縱向非預應應力力鋼筋截截面重重心至構構件截截面重心心的距距離；—預應力鋼筋傳傳傳力錨固齡齡期期為，計算算考考慮齡期期為時時的混凝凝土收收縮應變變，其其終極值值可查查表取用用。—加載齡期為，計計計算考慮慮的齡齡期為時的的徐徐變系數(shù)數(shù)，其其終極值值可查查表取用用?！虞d齡期，即即即達到設計計強強度為的齡齡期期，近似似按標標準養(yǎng)護護條件件計算則則有：：，則可得；對于于于二期恒恒載的的加載齡齡期，；該橋所屬的橋位位位為野外外一般般地區(qū)，相相對對濕度為為，其其構件理理論厚厚度由圖圖截面面可得：：其中：由此查表并內(nèi)插插插的相應應的徐徐變系數(shù)數(shù)終極極值為、；混凝土土收收縮應變變終極極值。為傳力錨固時在在在跨中和和截面面的全部部受力力鋼筋（包包括括預應力力鋼筋筋和縱向向非預預應力鋼鋼筋，為為簡化計計算不不計構造造筋的的影響）截截面面重心處處，由由、、所引起的的混混凝土正正應力力的平均均值?？伎紤]到加加載齡齡期不同同，按按徐變系系數(shù)變變小乘以以折減減系數(shù)。計計算算和引起的應應力力時采用用第一一階段截截面特特性，計計算引引起的應應力時時采用第第三階階段截面面特性性?？缰薪孛妫航孛婷婷妫核裕ㄎ从嫎嬙煸熹撲摻钣绊懀┤】缰信c截面面面的平均值值計計算，則則有：：跨中截面：截面：所以：將以上各項代入入入即得：：表3.20各各各截面鋼束束預預應力損損失平平均值及及有效效預應力力匯總總表預加應力階段使用階段鋼束有效預應力力力（）（）預加應力階段使用階段跨中84.33020.42104.7536.02118.23154.251290.25551136l/458.5818.320.4297.336.02118.23154.251297.71143.4555變化點33.1154.9420.42108.4736.02118.23154.251286.53331132.2888距支點h/23.6685.1120.42109.1936.02118.23154.251285.81111131.5666支點0.5779.6520.42100.6436.02118.23154.251294.36661140.11113.7應力驗驗驗算3.7.1短暫暫暫狀況的的正應應力驗算算1)構件在制制制作、運運輸及及安裝等等施工工階段，混混凝凝土強度度等級級為C45.在預加力力和和自重作作用下下的截面面邊緣緣混凝土土的法法向壓應應力應應符合的要要求求。2)短暫狀況況況下（預預加力力階段）梁梁跨跨中截面面上、下下緣的正正應力力。上緣：下緣：其中，。截面特特特性去用用表3.12中的第一一階階段的截截面特特性。預加階段混凝土土土的壓應應力應應滿足應應力限限制值的的要求求；混凝凝土的的拉應力力通過過規(guī)定的的預拉拉區(qū)配筋筋率來來防止出出現(xiàn)裂裂縫，預預拉區(qū)區(qū)混凝土土沒有有出現(xiàn)拉拉應力力，故預預拉區(qū)區(qū)只需配配置配配筋率不不小于于0.2%的縱向配配筋筋。3)支點截面面面或運輸輸、安安裝階段段的吊吊點截面面的應應力驗算算，其其方法與與此相相同，但但應注注意計算算圖式式、預加加應力力和截面面幾何何特征等等的變變化情況況。3.7.2持久久久狀況的的正應應力驗算算1)截面混凝土土的的正應力驗驗驗算對于預應力混凝凝凝土簡支支梁的的正應力力，由由于配設設曲線線筋束的的關系系，應取取跨中中、、、支點及及鋼鋼束突然然變化化（截斷斷或彎彎出梁頂頂?shù)龋┓址謩e進行行驗算算。應力力計算算的作用用（或或荷載）取取標標準值，汽汽車車荷載計計入沖沖擊系數(shù)數(shù)。以以跨中截截面為為例，按按式(3..311)進行驗算。此時有，，，跨中截面混凝土土土上邊緣緣壓應應力計算算值為為：持久狀況下跨中中中截面混混凝土土正應力力驗算算滿足要要求。2)持久狀況況況下預應應力鋼鋼筋的應應力驗驗算由二期恒載及活活活載作用用產(chǎn)生生的預應應力鋼鋼筋截面面重心心處的混混凝土土應力為為：所以鋼束應力為為為：計算表明預應力力力鋼筋拉拉應力力超過了了規(guī)范范規(guī)定值值。但但其比值值，可以認為鋼筋滿滿滿足要求求。3.7.3持久久久狀況下下的混混凝土應應力驗驗算此處取剪力和彎彎彎矩都有有較大大的變化化點截截面為例例進行行計算。（1）截面面積積矩矩計算其中計算點分別別別取上梗梗肋處處、第三三階段段截面重重心軸軸處及下梗梗肋肋處。計算第一階段截截截面梗肋肋以上上面積對對于凈凈截面重重心軸軸的面積矩矩、、：計算第二階段截截截面梗肋肋以上上面積對對于凈凈截面重重心軸軸的面積矩矩、、：計算第三階段截截截面梗肋肋以上上面積對對于凈凈截面重重心軸軸的面積矩矩、、：表3.21面積積積矩計算表表界面類型第一階段凈截面面面對其重重心第二階段換算截截截面對其其重心心軸第三階段換算截截截面對其其重心心軸計算點位置面積矩符號面積矩2.32.621.852.482.882.053.183.522.61（2）主應力計計算算計算上梗肋處的的的主應力力剪應力剪應力的計算公公公式為：：(3.3222)其中為可變作用用用引起的的剪力力標準值值組合合，，所以有：正應力主應力計算處的主應應應力剪應力正應力主應力計算下梗肋的主主主應力剪應力正應力主應力表3.22變變變截面處不不同同計算點點主應應力匯總總表計算點位置正應力（MPaaa）剪應力（MPaaa）主拉應力（MPPPa）主壓應力（MPPPa）上梗肋11.391.29-0.14411.53形心軸7.21.43-0.277.47下梗肋0.771.06-0.741.513.8抗裂性驗驗驗算3.8.1作用用用短期效效應組組合作用用下的的正截面面抗裂裂性驗算算正截面抗裂性計計計算取跨跨中截截面進行行。預加力產(chǎn)生的構構構件抗裂裂性驗驗算邊緣緣的混混凝土預預壓應應力的計計算跨中截面：則：由荷載產(chǎn)生的構構構件抗裂裂性驗驗算邊緣緣混凝凝土的法法向拉拉應力的的計算算正截面混凝土抗抗抗裂驗算算對于A類部分預預應力力混凝土土構件，作作用用荷載短短期效效應組合合作用用下的混混凝土土拉應力力應滿滿足下列列要求求：(3.33)))由以上計算知(((壓)，計算結結果果滿足《公公橋橋規(guī)》中A類部分預預應應力構件件按作作用短期期效應應組合計計算的的抗裂要要求。同同時，A類部分預預應應力混凝凝土構構件還必必須滿滿足作用用長期期效應組組合的的抗裂性性要求求。由式(3.3334)得所以構件滿足《公公橋規(guī)》中A類部分預應應力混凝土構構件的作用長長期效應組合合的抗裂要求求。3.8.2作用用用短期效效應組組合作用用下的的斜截面面抗裂裂驗算斜截面抗裂驗算算算應取剪剪力和和彎矩均均較大大的最不不利區(qū)區(qū)段截面面進行行。1)主應力驗算算計算上梗肋處的的的主應力力=1\*GB3①剪應力剪應力的計算公公公式：，所以有=2\*GB3②正應力③主拉應力計算的主應力①剪應力②正應力③主拉應力計算下梗肋的主主主應力=1\*GB3①剪應力=2\*GB3②正應力③主應力3.9主梁變形形形（撓度度）計計算根據(jù)主梁截面在在在各個階階段混混凝土正正應力力驗算結結果，可可知主梁梁在使使用荷載載作用用下截面面不開開裂。3.9.1荷載載載短期作作用下下主梁撓撓度驗驗算主梁計算跨徑，混凝土的的彈彈性模量量。取取梁處截面面的的換算截截面慣慣性矩作為為全全梁的平平均值值來計算算。簡支梁撓度驗算算算式為：：（3.355）⑴可變荷載作用用用引起的撓撓度度現(xiàn)將可變荷載作作作為均布布荷載載作用在在主梁梁上，則則主梁梁跨中撓撓度系系數(shù)，荷載載短短期效應應的可可變荷載載值為為。由可變變變荷載引引起的的簡支梁梁跨中中截面的的撓度度為：考慮慮慮長期效效應的的可變荷荷載引引起的撓撓度值值為：滿足要求求求。⑵考慮長期效應應應的一期荷荷載載、二期期荷載載引起的的撓度度3.9.2預加加加應力引引起的的上供撓撓度計計算采用用用截面處的的使使用階段段永存存預加應應力矩矩作用為為全梁梁平均預預加力力矩計算算值，即即：截面慣矩應采用用用預加應應力階階段（第第一階階段）的的截面面慣矩，為為簡簡化這里里仍以以截面處的的截截面慣矩矩作為為全梁的的平均均值來計計算。則主梁上拱度（跨跨中截面）為為：考慮長期效效應應的預加應應應力引起起的上上供值為為。3.9.3預拱拱拱度的設設置梁在預加力和荷荷荷載短期期效應應組合共共同作作用下并并考慮慮長期效效應的的撓度值值為：：3.10本章小小小結本章是對橋梁的的的上部結結構進進行設計計，主主要包括括上部部結構尺尺寸擬擬定，主主梁內(nèi)內(nèi)力計算算、配配筋計算算與驗驗算、預預應力力損失計計算、裂裂縫和變變形計計算。經(jīng)經(jīng)驗算算結果表表明上上部設計計合理理。第4章下部結結構設計計4.1基本數(shù)據(jù)據(jù)據(jù)橋面中心最低標標標高橋梁底面最低標標標高墩臺帽頂最低標標標高本橋采用左低右右右高的的單單向向縱坡：：0號臺帽最低標標標高為1號墩最低標高高高為2號墩最低標高高高為3號臺帽最低標標標高為橋墩擬定設計采采采用雙柱柱式橋橋墩，其其尺寸寸按標準準圖擬擬定具體體尺寸寸，如圖4.1所示：圖4.1橋墩表4.1橋橋橋墩高程表表墩號墩帽頂面高程墩帽底面高程承臺頂面高程墩高（m）1121.86120.36113.636.732122.25120.75113.637.12橋臺設計采用肋肋肋板埋置置式橋橋臺其尺尺寸按按標準圖圖擬定定具體尺尺寸，如如圖4.2所示圖4.2橋臺表4.2橋橋橋臺高程表表臺號臺帽頂面高程臺帽底面高程承臺頂面高程臺高0121.47119.97116.973．003122.64121.14116.974.174.2樁長計算算算4.2.1橋臺臺臺部分初擬樁長為。（1）樁的計算算寬寬度的計算算公式為為：（4.1）其中：；；（4.222）式中：；，，因為，則。則：。（2）樁的變形形系系數(shù)變形系數(shù)的計算算算公式為為：（4.333）其中：；；；；則：判斷是否為彈性性性樁：，說說明明為彈性性樁。（3）的計算0號臺（4.4）式中：——樁側側側向摩擦擦占的的百分比比，——樁身面積，——相鄰樁底面面中中心距為直直直徑所得得面積積，則：的計算的計算公式分別別別為：（4.5）（4.6）（4.777），取，，根據(jù)，的取值，查查查表得：：則：（4）、、的計計算計算公式為：（4.8）其中：則：（5）、、的的計算的計算公式為：：：（4.9）則、分別為：校核：經(jīng)校核符合要求求求。（6）樁長計算算向下荷載：（4.10）其中：則：向下荷載：（4.11）其中：——樁的周長，按按按成孔直徑徑計計算。——取?！趯油翆稑侗诘牡臉O限摩摩阻（），取取——考慮樁入土土長長度影響的的的修正系系數(shù)，取取——考慮孔底沉沉淀淀淤泥影響響響的請孔孔系數(shù)數(shù)，取——樁底截面面面積積，——樁的埋置深深度度。對有沖沖沖刷的基基樁由由一般沖沖刷線線算起?！獦兜滓陨贤镣恋牡闹囟取Ｓ捎捎捎谕练址謱?，砂砂土，密實實粘粘土，因此此。得：——樁底處土的的容容許承載力力力（），取取——地基容許承承載載力隨深度度度的修正正系數(shù)數(shù)，取得：由于向上的力大大大于向下下的力力，即。令向向上上的力，則則：：得經(jīng)驗算說明擬定定定的樁長長。由于該橋設置左左左高右低低的單單向縱破破，對對于3號臺。4.2.2橋橋橋墩部分分初擬樁長，。（1）樁的計算算寬寬度的計算算公式為為（4.122）其中：；；（4.11）（4.13）式中：；；因為，所以取。則：（2）樁的變形形系系數(shù)變形系數(shù)的計算算算公式為為：（4...14）其中：；；；；則：判斷是否為彈性性性樁：，說說明明為彈性性樁。（3）的計算1號墩（4.1115）式中：——樁側向摩擦擦占占的百分比比，——樁身面積，——相鄰樁底面面中中心距為直直直徑所得得面積積，則：的計算的計算公式分別別別為：（4.16）（4.17）（4.188），取，，根據(jù)，的取值，得得得：則：（4）、、的計計算計算公式為：（4.19）其中：則：（5）、、的的計算的計算公式為：：：（4.20）則、分別為：校核：經(jīng)校核符合要求求求。（6）樁長計算算向下荷載：（4.21）其中：則：向下荷載：（4.22）其中：——樁的周長，按按按成孔直徑徑計計算。——取?！趯油翆稑侗诘牡臉O限摩摩阻（），取取——考慮樁入土土長長度影響的的的修正系系數(shù)，取取——考慮孔底沉沉淀淀淤泥影響響響的請孔孔系數(shù)數(shù)，取——樁底截面面面積積，——樁的埋置深深度度。對有沖沖沖刷的基基樁由由一般沖沖刷線線算起?！獦兜滓陨贤镣恋牡闹囟?。由由由于土分分層，砂砂土，密實實粘粘土，因此此。得：——樁底處土的的容容許承載力力力（），取取——地基容許承承載載力隨深度度度的修正正系數(shù)數(shù)，）取取得：由于向上的力大大大于向下下的力力，即。令向向上上的力，則則：：得經(jīng)驗算說明擬定定定的樁長長合格格。對于2號橋墩的的大于于1號橋墩的的，其其值直接接導致致變小，最最終終導致向向下的的荷載減減小而而向上荷荷載不不變，說說明樁樁長滿足2號墩。表4.3墩、臺臺臺控制標標高匯匯總表墩臺號墩臺高基底中心樁號承臺底面高程樁底高程03.00977114.9796.9716.73K1+37111.6391.6327.12K1+77111.6391.6334.17K1+117114.9796.974.3本