三跨連續(xù)梁課程設(shè)計設(shè)計說明書

本科畢業(yè)設(shè)計持續(xù)梁橋上部構(gòu)造設(shè)計年級：2023級2023年6月指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師(簽章)答辯委員會主任(簽章)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書班級：土木工程2023詹班發(fā)題日期：2023年4月完畢日期：2023年6月根據(jù)教育部指示，畢業(yè)設(shè)計是高等工科院校本科培養(yǎng)計劃中的最終一種教學(xué)環(huán)①孔跨布置:(35+50+35)m預(yù)應(yīng)力混凝土持續(xù)梁橋；②荷載原則：公路—I級荷載、人群荷載3kN/m2、二期恒載65kN/m;③橋面寬度：車道寬2×8.5m+兩側(cè)人行道寬2×3.25m+中央分隔帶2m=25.5m;⑤支座強(qiáng)迫位移：基礎(chǔ)不均勻沉降按邊支座沉降1cm,中間 (2)材料規(guī)格： ④一般鋼筋：受力鋼筋采用HRB335鋼筋；非受力鋼筋及定位網(wǎng)采用R235鋼筋。(3)施工次序及注意事項：②墩頂現(xiàn)澆主梁并張拉預(yù)應(yīng)力。(2)構(gòu)造內(nèi)力分析；(6)繪制構(gòu)造重要施工圖：繪制橋梁構(gòu)造(主梁)重要構(gòu)造圖(立面、平面、橫斷面和階段劃分圖),分階段預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖(各個施工階段預(yù)應(yīng)力布置，包括縱向立面、平面及各個橫斷面布置圖),施工程序圖等，總計規(guī)定到達(dá)A3幅面圖紙不少于16張或A2幅面圖紙不少于8張，手繪A2圖紙一張；(7)外文資料翻譯，規(guī)定選擇一篇外文專業(yè)科技文獻(xiàn)(外文字符不少于10000(8)畢業(yè)設(shè)計闡明書不少于15000個中文；4、設(shè)計根據(jù)(1)《公路橋梁設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60-2023,簡稱《橋規(guī)》JTGD60-2023;(2)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTGD62-2023,簡稱《公預(yù)規(guī)》JTGD62-2023;5、設(shè)計進(jìn)度安排周周周周周本設(shè)計重要是有關(guān)公路預(yù)應(yīng)力混凝土持續(xù)梁橋上部構(gòu)造的設(shè)計。設(shè)計跨度本設(shè)計為雙向四車道，C40混凝土防水橋面。橋面構(gòu)成為：8.5m(車道寬)×2+3.25m(兩側(cè)人行道寬)×2+2m(中央分隔帶)=25.5m;橋軸線為直線，線路縱坡0%,橋面橫坡為2%的人字排水坡；設(shè)計荷載原則為：公路-I級荷載、人群荷載本設(shè)計采用國內(nèi)著名的有限元分析軟件——橋梁博士計算，全橋共分118個單元，119個截面，兩個施工階段。由于持續(xù)梁的內(nèi)力與Thisgraduatedesignismainlyprestressedconcretecontinuousbridge.TheComparedwiththesamespansimple-supportedbeam,thesagginbridgecanbeminimized,thheightofgirderchangingintheformofconicmakestheselfweightlightandthetinuousbridgewhichhasfourlanes.ThebridfC40water-protectedconcrete.Itconsistsof8.5m(widthofthesidewalk)×2+2m(medialstThedesignloadstandardistheRoadOne-LevelLoadanThisdesignadoptsthedomesticconstructionstages.Becauseoftheinternalforceofthetothemethodofconstructionclosely,themethodofconstructionofthisdesignadoptsthefullscaffoldconstructionmethod.Comparedwithothermethods,thiseapplied,suchasDoctorBrifExcel,AutoCADandotherauxiliarysoftwarebyhand,developingdeKeyword:Prestressed第1章緒論……………錯誤!未定義書簽。1.1概述……………錯誤!未定義書簽。1.2持續(xù)梁橋受力的特點(diǎn)…………錯誤!未定義書簽。1.3預(yù)應(yīng)力混凝土持續(xù)梁橋在我國的發(fā)展………錯誤!未定義書簽。1.4本橋設(shè)計施工措施……………錯誤!未定義書簽。1.5畢業(yè)設(shè)計的目的與意義………錯誤!未定義書簽。畢業(yè)設(shè)計目的……………錯誤!未定義書簽。畢業(yè)設(shè)計意義……………錯誤!未定義書簽。畢業(yè)設(shè)計的重要內(nèi)容……錯誤!未定義書簽。第2章橋跨總體布置及重要構(gòu)造尺寸………………錯誤!未定義書簽。2.1橋跨總體布置…………………錯誤!未定義書簽。橋梁構(gòu)造計算圖示………錯誤!未定義書簽。橋跨總體布置……………錯誤!未定義書簽。2.2尺寸確定………錯誤!未定義書簽。變截面箱梁形式…………錯誤!未定義書簽。主梁高度…………………錯誤!未定義書簽。頂?shù)装搴穸取e誤!未定義書簽。腹板厚度…………………錯誤!未定義書簽。懸臂板布置……………錯誤!未定第3章主梁內(nèi)力計算………………錯誤!未定義書簽。3.1內(nèi)力計算措施………………錯誤!未定義書簽。3.2恒載內(nèi)力計算………………錯誤!未定義書簽。3.3數(shù)據(jù)準(zhǔn)備……………………錯誤!未定義書簽。3.4活載內(nèi)力計算………………錯誤!未定義書簽。溫度應(yīng)力的構(gòu)成………錯誤!未定義計算成果………………3.7內(nèi)力組合………錯誤!未定義書簽。承載能力極限狀態(tài)組合…………………錯誤!未定義書簽。正常使用短期效應(yīng)組合…………………錯誤!未定義書簽。正常使用原則組合………錯誤!未定義書簽。第4章預(yù)應(yīng)力鋼筋計算及布置………錯誤!未定義書簽。4.1預(yù)應(yīng)力鋼束的估算……………錯誤!未定義書簽。計算原理………………預(yù)應(yīng)力鋼束估算…………錯誤!未定義書簽。鋼筋估束成果……………錯誤!未定義書簽。4.2縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的布置………錯誤!未定義書簽。縱向預(yù)應(yīng)力鋼束受力特點(diǎn)………………錯誤!未定義書簽?？v向預(yù)應(yīng)力鋼束布置原則………………錯誤!未定義書簽。本橋預(yù)應(yīng)力鋼束布置……錯誤!未定義書簽。4.3豎向與橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋的設(shè)置原則…………錯誤!未定義書簽。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋………橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋…………錯誤!未定義書簽。第5章凈截面及換算截面幾何特性計算……………錯誤!未定義書簽。5.1凈截面幾何特性計算…………錯誤!未定義書簽。5.2換算截面幾何特性計算………錯誤!未定義書簽。第6章預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計算………………錯誤!未定義書簽。6.1預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失……………錯誤!未定義書簽。6.2錨具變形、鋼束回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失…………錯誤!未定義書簽。6.3混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失……………錯誤!未定義書簽。6.4預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的損失…………錯誤!未定義書簽。6.5混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失…………錯誤!未定義書簽。6.6有效預(yù)應(yīng)力計算………………錯誤!未定義書簽。第7章預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力及內(nèi)力組合……………錯誤!未定義書簽。7.1原理……………錯誤!未定義書簽。7.2計算措施………錯誤!未定義書簽。等效荷載法………………錯誤!未定義書簽。7.3內(nèi)力極限組合…………………錯誤!未定義書簽。第8章主梁截面強(qiáng)度計算與驗(yàn)算……錯誤!未定義書簽。8.1計算措施………錯誤!未定義書簽。8.2正截面強(qiáng)度計算與驗(yàn)算………錯誤!未定義書簽。第9章應(yīng)力及變形驗(yàn)算………………錯誤!未定義書簽。9.1混凝土主拉與主壓應(yīng)力驗(yàn)算…………………錯誤!未定義書簽。主拉應(yīng)力驗(yàn)算……………錯誤!未定義書簽。主壓應(yīng)力驗(yàn)算……………錯誤!未定義書簽。9.2混凝土最大壓應(yīng)力驗(yàn)算……錯誤!未定義書簽。9.3混凝土最小正應(yīng)力驗(yàn)算……錯誤!未定義書簽。9.4正常使用階段受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算…………錯誤!未定義書簽。9.5剛度驗(yàn)算……………………錯誤!未定義書簽。小得多，跨中最大撓度僅為同等跨度簡支梁的4我國修建預(yù)應(yīng)力混凝土持續(xù)體系梁橋最早在鐵路部門，1996年在成昆線用第一座預(yù)應(yīng)力混凝土持續(xù)梁橋是1975年建成的北京樞紐東北環(huán)線通惠河橋，跨度大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土持續(xù)梁橋?yàn)榻K南京第二長江大橋的北汊橋，主跨165m。此設(shè)計跨度(35+50+35)m,設(shè)計時速80km/h,C40混凝土防水橋面。設(shè)計采用國內(nèi)著由于橋面比較寬，梁體采用單箱四室截面，全梁共分118個梁段。頂板沿梁長不Excel等進(jìn)行輔助設(shè)計計算，最終再以純(1)預(yù)應(yīng)力混凝土持續(xù)梁橋的構(gòu)造尺寸、構(gòu)造形式及其構(gòu)造靜力計算，包括計(2)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的估算，布置，調(diào)整，優(yōu)化；(3)縱向預(yù)應(yīng)力損失計算；(4)預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力計算；(5)主梁截面強(qiáng)度計算與驗(yàn)算；(6)應(yīng)力變形及其他驗(yàn)算。第2章橋跨總體布置及重要構(gòu)造尺寸用(35+50+35)m的預(yù)應(yīng)力持續(xù)梁橋。設(shè)計時速80km/h。橋面寬度25.5m,C40混凝土防水橋面，橋面縱坡0%,行車道橋面橫坡為2%的人字排水坡，人行道采用1%單向排水坡。為了與主線橋其他各聯(lián)相配合，橋長為119.94m,橋梁的構(gòu)造計算圖式見圖2.1.3橋跨總體布置國公路橋變截面持續(xù)梁橋的中支點(diǎn)梁高H中與中跨跨度L中之比取1/12～1/21,本次設(shè)計取2.8m,高跨比為1/17.8;邊支點(diǎn)梁高H邊與中支點(diǎn)梁高H中之比取1/1.5~1/2.2,本次設(shè)計取1.5m,為箱梁中支點(diǎn)的1/1.871。間?？紤]到以上原因，支點(diǎn)底板30cm,跨中底板取20cm,板厚按直線變化，頂板沿(1)腹板重要承受豎向剪應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，因此腹板的設(shè)置首先要滿足最小(2)考慮到鋼筋錨固構(gòu)造規(guī)定及局部應(yīng)力分散的規(guī)定，腹板厚度要滿足最小構(gòu)按最小構(gòu)造規(guī)定取值，厚約為30cm。些，本次設(shè)計取2.5m。在箱梁的頂板，底板與腹板相交處需要設(shè)置20×20cm承托，這不僅是受力別島別雖8OOO①單①◎◎①◎◎①○○①〇〇◎DD○①◎④◎◎◎◎◎①0圖2-8右半跨主梁單元劃分示意圖(單位：cm)截面的幾何特性計算經(jīng)整頓得如表2-1所示：表2-1關(guān)鍵位置處毛截面特性值中性軸距頂端中性軸距底端梁高(m)面積(m2)第3章主梁內(nèi)力計算《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60-2023對作用的分類(表3-1作用分類):表3-1作用分類永久作用構(gòu)造重力(包括構(gòu)造附加重力)預(yù)加力土的重力土側(cè)壓力混凝土收縮及徐變作用水的浮力基礎(chǔ)變位作用可變作用汽車沖擊力汽車離心力汽車引起的土側(cè)壓力汽車制動力流水壓力冰壓力溫度(均勻溫度和梯度溫度)作用支座摩阻力偶爾作用地震作用船舶或漂流物的撞擊作用汽車撞擊作用恒載內(nèi)力，包括自重引起的主梁自重(一期恒載)內(nèi)力和二期恒載(如鋪裝、欄桿等)恒載內(nèi)力計算采用橋梁博士3.2.0建模型計算。模型示意圖如下圖所示：混凝土及鋼筋材料特性見表3-2。表3-2材料特性表泊松比混凝土抗壓原則強(qiáng)度混凝土抗拉原則強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線公稱面積一般鋼筋表3-3一期恒載計算成果單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)11222333444555666777單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移888999單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移表3-4二期恒載計算成果單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移1222333444555666777單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移888999單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移表3-5(一期恒載+二期恒載)恒載累積成果單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移1222333444555666777單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移888999單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移圖3-2恒載彎矩內(nèi)力圖(單位：kN)圖3-3恒載剪力內(nèi)力圖(單位：kN)3.4活載內(nèi)力計算3.4.1計算措施活載內(nèi)力計算為基本可變荷載(公路一I級)在橋梁使用階段所產(chǎn)生的構(gòu)造內(nèi)力。采用影響線最不利進(jìn)行加載計算。3.4.2車道橫向折減荷載橫向分布指的是作用在橋上的車輛荷載怎樣在各主梁之間進(jìn)行分派，或者說各主梁怎樣分擔(dān)車輛荷載。本設(shè)計按一片梁四車道進(jìn)行設(shè)計的，橫向分布系數(shù)取車道數(shù)與車道橫向折減系數(shù)的積，經(jīng)計算得2.68。橋梁構(gòu)造的基頻反應(yīng)了構(gòu)造的尺寸、類型、建筑材料等動力特性內(nèi)容，它直接反應(yīng)了沖擊系數(shù)與橋梁構(gòu)造之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、構(gòu)造類型與否有差異，也不管構(gòu)造尺寸與跨徑與否有差異，只要橋梁構(gòu)造的基頻相似，在同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相似的沖擊系數(shù)。橋梁的自振頻率(基頻)宜采用有限元措施計算，對于持續(xù)梁構(gòu)造，當(dāng)無更精確措施計算時，也可采用下列公式估算：式中：1——構(gòu)造的計算跨徑(m);E——構(gòu)造材料的彈性模量(N/m2);m.——構(gòu)造跨中處的單位長度質(zhì)量(kg/m);G——構(gòu)造跨中處延米構(gòu)造重力(N/m);計算持續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時，采用f;計算持續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時，采用f2。式中f——構(gòu)造基頻(Hz)。3.4.4計算成果公路I級活載內(nèi)力計算成果見表3-6、7單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)豎向位移(m)11單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移222333444555666777888999單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移222333444555666777888999單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)豎向位移(m)轉(zhuǎn)角位移單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)(2)假如假定墩臺基礎(chǔ)的沉降瞬時完畢，則產(chǎn)生的沉降內(nèi)力可用構(gòu)造力學(xué)的措在本次設(shè)計中取邊支座沉降1cm,中間支座沉降1.5cm。支座沉降內(nèi)力與各個支1號支座下沉1cm單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)剪力(kN)彎矩(kN·m)12223334445556667778889991號支座下沉1cm單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)剪力(kN)1號支座下沉1cm單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)剪力(kN)1號支座下沉1cm單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)剪力(kN)1號支座下沉1cm單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)剪力(kN)1號支座下沉1c單元號節(jié)點(diǎn)號剪力(kN)彎矩(kN·m)剪力(kN)彎矩(kN·m)圖3-6支座1發(fā)生1cm不均勻沉降彎矩圖(單位：kN·m)圖3-7支座35發(fā)生1cm不均勻沉降彎矩圖(單位：kN·m)已被認(rèn)為是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的重要原因。因此有必要對溫度內(nèi)力進(jìn)行計年溫差影響(升溫降溫)與局部溫差影響。體內(nèi)任意點(diǎn)i的溫度T是坐標(biāo)x,y,z和時間t的函數(shù)，為三維傳導(dǎo)問題?？紤]到橋梁是30103010梯度模式一般分為線性與非線性兩種。本次設(shè)計采用的溫度模式如圖3-8。(1)沿橋長的溫度分布是均勻的；(2)混凝土材料是彈性勻質(zhì)的；(3)梁的變形服從平面假定；3.6.2溫度應(yīng)力的構(gòu)成溫度應(yīng)力由兩部分構(gòu)成：衡的縱向約束力。(2)溫度次內(nèi)力與溫度次應(yīng)力σ;——由于橋面溫度升高，構(gòu)造將發(fā)生上拱，對于持續(xù)梁將受到支承條件的約束而產(chǎn)生溫度次內(nèi)力與溫度次應(yīng)力。3.6.3計算措施按下式進(jìn)行計算：M,=M?+M,表3-9溫度引起的次內(nèi)力豎向溫差梯度整體升溫20℃整體降溫15℃單元號節(jié)點(diǎn)號剪力彎矩剪力(kN)彎矩剪力(kN)彎矩11222333444555666777豎向溫差梯度整體升溫20℃整體降溫15℃單元號節(jié)點(diǎn)號剪力彎矩剪力(kN)彎矩剪力(kN)彎矩888999豎向溫差梯度整體升溫20℃整體降溫15℃單元號節(jié)點(diǎn)號剪力彎矩剪力(kN)彎矩剪力(kN)彎矩豎向溫差梯度整體升溫20℃整體降溫15℃單元號節(jié)點(diǎn)號剪力彎矩剪力(kN)彎矩剪力(kN)彎矩3.7內(nèi)力組合3.7.1承載能力極限狀態(tài)組合S承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值；Y?——構(gòu)造重要性系數(shù)，對于設(shè)計安全等級一級、二級和三級分別取1.1、1.0、Yo——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外的其他第j個可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，取1.4,但風(fēng)荷載的分項系數(shù)取Sow—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他第j個可變作用效應(yīng)的原則值；可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載(或其他一種可變作用)組合時，人群荷載(或其他一種可變作用的組合)的組合系數(shù)取0.8;當(dāng)除汽車荷載(含汽車沖擊力、離心力)外尚有兩種其他其組合系數(shù)取0.6;尚有四種及多于四種的可變作組合成果見表3-10表3-10承載能力極限狀態(tài)組合單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩11222333444555666777888999單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩3.7.2正常使用短期效應(yīng)組合永久作用原則值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)組合相組合S——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值；,人群荷載取1.0,風(fēng)荷載取0.75,溫度梯度作用取0.8,其他作用取1.0;計算成果見下表表3-11正常使用短期效應(yīng)組合單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力11222單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩333444555666777888999單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力表3-12正常使用原則組合單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩1222333444555666777888999單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩單元號節(jié)點(diǎn)號最大剪力最小剪力第4章預(yù)應(yīng)力鋼筋計算及布置4.1預(yù)應(yīng)力鋼束的估算4.1.1計算原理全預(yù)應(yīng)力混凝土持續(xù)梁在預(yù)加力和荷載的共同作用下應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)滿足的基本條件是：截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)不小于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)不不小于混凝土的容許壓應(yīng)力，或?yàn)樵谌我怆A段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同步截面上最大應(yīng)力不不小于容許壓應(yīng)力。對于截面上緣對于截面下緣其中W,W?——截面上下抗彎模量；一般狀況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制原因，為簡便計，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個限制條件。公式(4-1)變?yōu)?4-5)公式(4-3)變?yōu)?4-6)(1)截面上下緣均配有力筋Ny上和Ny下以抵御正負(fù)彎矩將式(4-5)、(4-6)分別代入式(4-7)(4-8),解聯(lián)立方程后得到代入式(4-9)(4-10)中得到將式(4-1)、(4-3)分別代入式(4-11)(4-12)即可得按截面上下緣混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，顯然該值為截面的最小配筋值，分別記為NSmin、NXmin,則為同理，將式(4-2)、(4-4)分別代入式(4-11)、(4-12)可得截面上下緣混凝土不致壓碎所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)目，顯然，該值為截面的最大配筋值。e——預(yù)應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離；A——混凝土截面面積，可取毛截面計算；n截面邊緣預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)目；(2)只在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼筋由下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上、下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為：將式(4-3)代入式(4-15)、(4-16)分別解得：可求出當(dāng)上下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時截面下緣所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，記為Nx,則(3)只在截面上緣布置預(yù)應(yīng)力筋由上緣預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上、下產(chǎn)生的應(yīng)力分別為：將式(4-1)代入式(4-13)、(4-14)分別解得：可求出當(dāng)上下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時截面下緣所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，記為NS,則對于預(yù)應(yīng)力混凝土持續(xù)梁橋體系，在初步計算預(yù)應(yīng)力剛束數(shù)量時，必須計及各項次內(nèi)力的影響。然而，鋼筋估算是比較粗略的，由于計算中所采用的組合成果并不是橋梁的真實(shí)受力。確定鋼束需要懂得截面的計算內(nèi)力，而布置好鋼束前又不也許求得橋梁的真實(shí)受力狀態(tài)。某些次內(nèi)力的計算(如預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力)恰好與預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)量與布置有關(guān)。估算鋼筋與真實(shí)的受力狀態(tài)的差異由如下四個方面引起：①未考慮預(yù)應(yīng)力的影響。②未考慮預(yù)應(yīng)力對混凝土收縮徐變的影響。③采用毛截面性質(zhì)進(jìn)行計算，未考慮鋼束孔道的影響。表4-1預(yù)應(yīng)力鋼束配筋成果單元號節(jié)點(diǎn)號左上緣面積左下緣面積右上緣面積右下緣面積11正常使用2承載能力22正常使用3承載能力33正常使用4承載能力44正常使用5承載能力55正常使用6承載能力66正常使用7承載能力77正常使用8承載能力88正常使用9承載能力99正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用單元號節(jié)點(diǎn)號左上緣面積左下緣面積右上緣面積右下緣面積承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用單元號節(jié)點(diǎn)號左上緣面積左下緣面積右上緣面積右下緣面積承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力正常使用承載能力(1)混凝土受彎構(gòu)件的配筋數(shù)量不僅與承受的彎矩有關(guān)，并且還要考慮截面的(2)初步估算預(yù)應(yīng)力是非常粗略的。(3)考慮到次內(nèi)力的影響，持續(xù)梁體系跨中的正彎矩會較估算時組合的大20%--30%,因此在估算時承受正彎矩的鋼束數(shù)應(yīng)合適加大。中跨跨中處NS=0.0394×10?/140=282(將以上成果乘以120%～130%后得出成果邊跨跨中處NS=256.8～278.2(根)中跨跨中處NS=338.4～366.6(根)初步定出邊跨跨中處NS=416(根)中跨跨中處NS=480(根)根部最大負(fù)彎矩處NS=544(根)預(yù)應(yīng)力鋼筋布置重要根據(jù)成橋和施工階段的受力狀態(tài)確定，同步考慮截面的構(gòu)(14)頂板束的布置還應(yīng)遵照如下原則：(1)預(yù)應(yīng)力鋼束橫向布置方式：(2)預(yù)應(yīng)力鋼束縱向布置方式：表4-2縱向預(yù)應(yīng)力鋼束表規(guī)格(mm)1號腹板222222223號腹板222222225號腹板2222(1)箱梁橫向預(yù)應(yīng)力采用平行鋼絲或鋼絞線，采用直線或曲線布筋，根據(jù)受力(2)考慮到橫隔板對橋面預(yù)應(yīng)力的約束影響，也可在橫隔板內(nèi)施加預(yù)應(yīng)力以賠第5章凈截面及換算截面幾何特性計算凈截面為扣除預(yù)應(yīng)力孔道的截面，各關(guān)鍵截面的幾何特性計算成果見表5-1所示。表5-1凈截面幾何特性中性軸距頂端中性軸距底端梁高(m)面積(m2)抗彎慣性矩(m)換算截面為孔道壓漿后鋼束與混凝土梁形成整個后的截面。各關(guān)鍵截面的幾何特性計算成果見表5-2所示。表5-2換算截面幾何特性重心距頂端(m)重心距底端(m)梁高(m)面積(m2)抗彎慣性矩(m2按《公預(yù)規(guī)》JTGD62-2023規(guī)GG?sμ——預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，取0.2;θ——從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和(rad);k管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取0.0015;x從張拉端至計算截面的管道長度，可近似地取該段管道在構(gòu)件縱軸上的投影長度(m)。6.2錨具變形、鋼束回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失△l——張拉端錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值(mm),取6mm;l——張拉端至錨固端之間的距離(mm);Ep——預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模；6.3混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件當(dāng)采用分批張拉時，先張拉的鋼筋由張拉后批的鋼筋所引起的混凝土彈性壓縮的預(yù)應(yīng)力損失，按下式計算：△σ——在計算截面先張拉的鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋產(chǎn)生的混凝土法向aep——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，當(dāng)同一截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋逐束張拉時，由混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，可按下列簡化公式計算：AG——在計算截面的所有鋼筋重心處，由張拉一束預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力(MPa),取各束的平均值；6.4預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的損失對于預(yù)應(yīng)力鋼絞線，按下式計算：式中ψ——張拉系數(shù)，一次張拉時，ψ=1.0;σm——傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對后張法構(gòu)件σm=Gom-Gn-O?-G14本設(shè)計采用低松馳鋼絞線，張拉控制應(yīng)力。6.5混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失σ6Gm、Ow——構(gòu)件受拉、受壓所有縱向鋼筋截面重心處由預(yù)習(xí)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力(MPa);E?——預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量；aep——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；ep、ep——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的e?、e;——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向一般鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重ew、——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和一般鋼筋截面重心至構(gòu)E(t,t?)——預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為%,計算考慮的齡期為t時的混凝土收縮應(yīng)變，其終極值可按《公預(yù)規(guī)》JTGD62-2023中極值可按《公預(yù)規(guī)》JTGD62-2023中表取用；6.6有效預(yù)應(yīng)力計算第一階段預(yù)應(yīng)力損失σ?=σn+O?+O1?最終的預(yù)應(yīng)力損失值計算O?=σn+O?+O?+Gs+Oi?運(yùn)行階段的預(yù)應(yīng)力永存預(yù)應(yīng)力計算σ=σwn-(Gn+O?+O?+Os+G?)各階段各號鋼束預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力見表6-1,6-2,6-3(僅示底板束)所示點(diǎn)號有效預(yù)應(yīng)力24800000點(diǎn)號有效預(yù)應(yīng)力2408000000點(diǎn)號有效預(yù)應(yīng)力24080000001、由于計算比較繁瑣，各項預(yù)應(yīng)力損失采用橋梁博士計算；第7章預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力及內(nèi)力組合由于預(yù)加力的偏拱，這種變形是不過，假如在梁中部加上一種支點(diǎn)，把簡支梁轉(zhuǎn)化為兩跨持續(xù)梁，則在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時，由于支座B的存在，必然產(chǎn)生一種向下的反力拉拽住梁，約束了預(yù)加力產(chǎn)生的上拱位移，以滿足支座B處的變形協(xié)調(diào)條件。產(chǎn)生了二次力矩M圖7-3因此梁體的總預(yù)矩M=Mo+M圖7-4初預(yù)矩M?預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造，是一種預(yù)加力和混凝土承壓互相作用并獲得平衡的自錨體先應(yīng)明確哪些預(yù)先應(yīng)明確哪些預(yù)橋所產(chǎn)生次內(nèi)靜定構(gòu)造施加的內(nèi)力。本設(shè)計為應(yīng)力鋼束能使持續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束才產(chǎn)生次計算成果如表7-1所示表7-1預(yù)應(yīng)力引起的次內(nèi)力單元號節(jié)點(diǎn)號彎矩(kN·m)剪力(kN)11222333444555666777888999單元號節(jié)點(diǎn)號彎矩(kN·m)剪力(kN)單元號節(jié)點(diǎn)號彎矩(kN·m)剪力(kN)單元號節(jié)點(diǎn)號彎矩(kN·m)剪力(kN)圖7-4預(yù)應(yīng)力引起的總預(yù)矩圖(kN·m)為了進(jìn)行正截面強(qiáng)度驗(yàn)算，需在之前內(nèi)力組合的基礎(chǔ)上再計入預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力影響。組合計算成果如表7-2所示。單元號節(jié)點(diǎn)號最大彎矩(kN·m)最小彎矩(kN·m)100222333444555666777888999單元號節(jié)點(diǎn)號最大彎矩(kN·m)最小彎矩(kN·m)單元號節(jié)點(diǎn)號最大彎矩(kN·m)最小彎矩(kN·m)單元號節(jié)點(diǎn)號最大彎矩(kN·m)最小彎矩(kN·m)圖7-5考慮了預(yù)加力引起次內(nèi)力的承載能力極限組合彎矩包絡(luò)圖(單位：kN·m)現(xiàn)行《公預(yù)規(guī)》JTGD62-2023也未推薦合適的算與驗(yàn)算，計算成果如表8-1、表8-2所示。單元號節(jié)點(diǎn)號承載能力極限最大彎矩(kN·m)極限彎矩抗力(kN·m)成果是是是是是是是是O是是是是單元號節(jié)點(diǎn)號承載能力極限最大彎矩(kN·m)極限抗力(kN·m)成果是是是是是是是是是是是是1、節(jié)點(diǎn)號10對應(yīng)的是邊跨1/4處的截面位置；2、節(jié)點(diǎn)號18對應(yīng)的是邊跨1/2處的截面位置；3、節(jié)點(diǎn)號26對應(yīng)的是邊跨3/4處的截面位置；4、節(jié)點(diǎn)號35對應(yīng)的是根部最大負(fù)彎矩處的截面位置；5、節(jié)點(diǎn)號48對應(yīng)的是中跨1/4處的截面位置；6、節(jié)點(diǎn)號59對應(yīng)的是中跨1/2處的截面位置；第9章應(yīng)力及變形驗(yàn)算9.1混凝土主拉與主壓應(yīng)力驗(yàn)算9.1.1主拉應(yīng)力驗(yàn)算對于全預(yù)應(yīng)力抗裂驗(yàn)算，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》JTGD62-2023規(guī)定，在短期效應(yīng)組合下，現(xiàn)場澆筑構(gòu)件應(yīng)滿足式中σp——由作用(荷載)短期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力f?——凝土原則抗拉強(qiáng)度，取2.65MPa;9.1.2主壓應(yīng)力驗(yàn)算D62-20237.1.