預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　福建安溪金安主線橋設(shè)計(jì)（左幅）</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋是橋梁工程中運(yùn)用成熟的一種結(jié)構(gòu)形式，具有強(qiáng)度、剛度良好，抗裂性強(qiáng)的特點(diǎn)。而且連續(xù)梁橋整體性好，行車感覺平穩(wěn)舒適，后期養(yǎng)護(hù)工作量小，施工技術(shù)成熟等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)過程要從橋的跨徑布置，橫、順橋方向截面尺寸、鋼束布置和施工方法來統(tǒng)籌考慮。本次設(shè)計(jì)是一

2、聯(lián)三跨連續(xù)梁橋。橫向截面為單箱單室，縱向?yàn)樽兘孛?；施工方式采用滿堂支架整體現(xiàn)澆。設(shè)計(jì)中，首先進(jìn)行恒、活載和次內(nèi)力的計(jì)算，再進(jìn)行短期、長(zhǎng)期、基本荷載組合來得到彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖；再來，由短期效應(yīng)組合來決定預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置，并且進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失得計(jì)算。最后進(jìn)行驗(yàn)算檢驗(yàn)是否滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì) 連續(xù)梁橋 預(yù)應(yīng)力 驗(yàn)算</p><p>　　Design for Fuj

3、ian Anxi Jin’an Bridge(The left parcels of bridge)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The Continuous Girder Bridge is one of the mature type of structures in Bridge Engineering, which

4、 performs well in strength, stiffness and rupture strength. Besides, the Continuous Girder Bridge is also good at providing comfortable experience of driving and little necessity of later maintenance . In the period of d

5、esign, it is necessary to comprehensively take the span, steel and both cross and longitudinal section into consideration. This design is a 3 spans continuous girder bridge. The cross</p><p>　　Key Words: Des

6、ign, Continuous Girder Bridge, Prestressed, Checking Computations.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　第一章 方案設(shè)計(jì)5</p><p>　　1.1 跨徑

7、布置5</p><p>　　1.2 順橋向設(shè)計(jì)6</p><p>　　1.3橫橋向設(shè)計(jì)7</p><p>　　第二章 恒載計(jì)算9</p><p>　　2.1 節(jié)段劃分及截面幾何要素計(jì)算9</p><p>　　2.2 一期恒載計(jì)算9</p><p>　　2.3 二期恒載計(jì)算10&l

8、t;/p><p>　　2.4 總恒載計(jì)算11</p><p>　　第三章 活載計(jì)算14</p><p>　　3.1 汽車荷載14</p><p>　　3.2 最大、最小彎矩及其對(duì)應(yīng)的剪力計(jì)算15</p><p>　　3.3 最大、最小剪力及其對(duì)應(yīng)的彎矩18</p><p>　　第四章

9、次內(nèi)力計(jì)算20</p><p>　　4.1 溫度次內(nèi)力計(jì)算20</p><p>　　4.2 支座沉降次內(nèi)力計(jì)算24</p><p>　　第五章 內(nèi)力組合及內(nèi)力包絡(luò)圖26</p><p>　　5.1 短期效應(yīng)組合26</p><p>　　5.2 長(zhǎng)期組合27</p><p>　　5.

10、3 基本組合28</p><p>　　5.4 包絡(luò)圖29</p><p>　　第六章 預(yù)應(yīng)力筋的計(jì)算與布置32</p><p>　　6.1 原理與方法32</p><p>　　6.2 預(yù)應(yīng)力筋的配置32</p><p>　　6.3 鋼束布置36</p><p>　　第七章 凈截面

11、及換算截面幾何特性計(jì)算43</p><p><b>　　7.1 概述43</b></p><p>　　7.2 凈截面幾何性質(zhì)計(jì)算43</p><p>　　7.3 換算截面性質(zhì)計(jì)算45</p><p>　　第八章 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算47</p><p>　　8.1 控制應(yīng)力及有關(guān)

12、參數(shù)計(jì)算47</p><p>　　8.2 摩擦損失47</p><p>　　8.3 錨具回縮損失50</p><p>　　8.4 彈性壓縮損失56</p><p>　　8.5應(yīng)力松弛損失59</p><p>　　8.6收縮徐變損失59</p><p>　　8.7預(yù)應(yīng)力損失組合及有效預(yù)

13、應(yīng)力計(jì)算62</p><p>　　第九章 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算64</p><p>　　9.1 正截面承載力驗(yàn)算64</p><p>　　9.2 斜截面抗剪承載力驗(yàn)算67</p><p>　　第十章 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算70</p><p>　　10.1 抗裂驗(yàn)算70</p><p&

14、gt;　　第十一章 持久狀況和短暫狀況應(yīng)力驗(yàn)算72</p><p>　　11.1 持久狀況截面混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算72</p><p>　　11.2 短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算72</p><p>　　第十二章 墩及樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與計(jì)算75</p><p>　　12.1 支座75</p><p>　　12.2蓋梁設(shè)計(jì)7

15、6</p><p>　　12.3 橋墩設(shè)計(jì)79</p><p>　　12.4 承臺(tái)設(shè)計(jì)80</p><p>　　12.5 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)80</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)83</b></p><p><b>　　致 謝84</b></p><

16、;p><b>　　第一章 方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.1 跨徑布置</b></p><p>　　1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)跨徑</p><p>　　福建安溪樞紐互通金安主線雙幅橋左幅橋長(zhǎng)85m。按照設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求，本聯(lián)設(shè)計(jì)要求采用變截面連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)形式，布置時(shí)，通過計(jì)算調(diào)整，最終確定本聯(lián)的跨徑布置如下

17、：</p><p>　　24m+37m+24 m =85m</p><p>　　圖1-1 縱向跨徑布置</p><p>　　由上圖可知本聯(lián)為三跨連續(xù)梁，三跨連續(xù)梁合理的跨徑布置為：邊跨與中跨之比為0.5~0.8，且對(duì)稱布置。該橋中選擇的邊跨與中跨之比為0.649:1。</p><p>　　1.1.2 計(jì)算跨徑</p>&l

18、t;p>　　上面的跨徑布置為標(biāo)準(zhǔn)跨徑，計(jì)算跨徑還要考慮到兩邊跨伸縮縫及支座尺寸的折減。為了減小伸縮縫的寬度，把固定支座放在2#墩上，讓梁體向兩邊伸縮。由設(shè)計(jì)任務(wù)書可知本橋的設(shè)計(jì)年平均溫差為±20℃，混凝土材料的溫度膨脹系數(shù)為1.0×10-5/℃，則可計(jì)算得左右兩邊的伸縮縫寬度至少分別為：10cm，10cm；再考慮到支座尺寸的影響，計(jì)算跨徑布置如下圖1-2：</p><p>　　0.5m+

19、23.5+37m+23.5m+0.5m</p><p>　　圖1-2 計(jì)算跨徑布置(單位：m)</p><p>　　由上圖可知連續(xù)梁兩端分別有0.5m和0.5m的懸臂段，但由于其長(zhǎng)度很小，并且位于支座頂部，對(duì)內(nèi)力影響很小，故在內(nèi)力計(jì)算中忽略不計(jì)。故計(jì)算跨徑為：</p><p>　　23.5m+37m+23.5m </p><p><b&

20、gt;　　1.2 順橋向設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.2.1縱坡設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了滿足橋梁縱向排水的需要，本設(shè)計(jì)橋梁縱坡取為1.5%。但由于縱坡坡度很小，對(duì)橋梁跨徑和梁高基本沒有影響，故在具體計(jì)算中，計(jì)算模型按平坡設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2.2 梁高設(shè)計(jì)</p><p&

21、gt;　　本橋采用變高度的箱形截面，中跨箱梁根部取2.5m；跨中梁高取為1.2m。邊跨箱梁根部取1.2m。在箱梁根部和中跨跨中位置設(shè)置橫隔板提高梁體的整體性。采用變截面主要是適應(yīng)連續(xù)梁內(nèi)力變化的，并且節(jié)省材料。</p><p>　　1.2.3 梁底曲線設(shè)計(jì)</p><p>　　梁底曲線采用二次拋物線，本聯(lián)中共有2種拋物線</p><p>　　L1、L3邊跨（以距離支

22、座5m處為原點(diǎn)）： y1=-0.0040123x2 (1-1)</p><p>　　L2（以跨中梁底為原點(diǎn)）： y2=-0.0040123x2 (1-2)</p><p>　　上面拋物線的計(jì)算考慮了支座處水平段長(zhǎng)度(由于安放支座的需要，結(jié)構(gòu)底面要有一定的水平寬度，這一寬度一般要大于支座頂板

23、順橋向長(zhǎng)度)的影響。</p><p>　　1#、4#處分別有0.5m和0.5m的水平段；其它支座處分別設(shè)置1m的水平段。但在計(jì)算中忽略邊支座計(jì)算中心以外的直梁段，即兩邊分別減去了0.5m(左)和0.5m(右)，按計(jì)算跨徑23.5m+37m+23.5m建模計(jì)算。</p><p>　　1.2.4 橫隔板設(shè)計(jì)</p><p>　　在跨中的L/2設(shè)置30cm厚的橫隔板，1#

24、、4#支座處的橫隔板厚度為60cm，2#、3#支座處的橫隔板厚度為100cm，在隔板中要設(shè)置人孔，以方便維修。</p><p><b>　　1.3橫橋向設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.3.1 橋面設(shè)計(jì)</p><p>　　橋面凈寬為13.75m×2，采用分離式雙箱截面，本設(shè)計(jì)只取左側(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，單箱設(shè)計(jì)寬度為13.75m。<

25、/p><p>　　中間設(shè)置0.5m寬的中央分隔帶，兩側(cè)分別設(shè)置0.5m寬的防撞護(hù)欄。具體的橋面設(shè)計(jì)如圖1-3：</p><p>　　圖1-3 橋面布置圖(單位：cm)</p><p>　　按照設(shè)計(jì)任務(wù)是的要求，橋面鋪裝采用三層設(shè)計(jì)：上層是10cm的瀝青混凝土鋪裝層，中間層為防水層（厚度忽略不計(jì)），下層是8cm的水泥混凝土調(diào)平層。</p><p>

26、;　　1.3.2 橫斷面構(gòu)造</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，橋面橫坡為1.5%。在本次設(shè)計(jì)由頂板高度的變化來形成橫坡。這種方法比鋪裝橋面產(chǎn)生橫坡的方法要好，因?yàn)闃蛎娴匿亴邮堑群竦模鼙ＷC橋面各處的力學(xué)性質(zhì)是一樣的，能提供更好的行車感覺，而且在日后橋面養(yǎng)護(hù)維修方面，橋面各處有統(tǒng)一性。由上圖可知，橋面板寬度為13.75m,選用單箱雙室截面。為了避免使用橫向預(yù)應(yīng)力筋，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，懸臂取為2m。兩側(cè)采用直腹

27、板形式，腹板外側(cè)面位置不變，底板寬9.75m。 </p><p>　　具體截面構(gòu)造設(shè)計(jì)如圖1-4，圖1-5。（橫隔板倒角板圖上未標(biāo)示）</p><p>　　圖1-4 2#、3#墩頂截面(單位：mm)</p><p>　　圖1-5 1#、4#墩頂、L2跨中截面(單位：mm)</p><p>　　由上圖可知相鄰兩腹板間距在5m左右，同時(shí)

28、考慮到頂板布置預(yù)應(yīng)力鋼筋的需要，橋面板厚度統(tǒng)一取0.25m；邊跨和跨中底板厚度0.25m,中跨支座底板厚度0.25m；支座處梁腹板和底板為了滿足承壓和構(gòu)造需要分別加厚，中間厚度線形變化變化。人孔構(gòu)造隨梁高而變，具體如圖上圖所示。為減小應(yīng)力集中腹板和底板相接處設(shè)置80cm×30cm的梗腋，中腹板和頂板相接處設(shè)置80×20cm的梗腋。最大懸臂板從內(nèi)側(cè)根部向外側(cè)端部漸變，根部為55cm厚，端部20cm厚，這種截面變化形式基

29、本符合內(nèi)力分布形式，充分有效的利用了材料。</p><p><b>　　第二章 恒載計(jì)算</b></p><p>　　2.1 節(jié)段劃分及截面幾何要素計(jì)算</p><p>　　2.1.1 節(jié)段劃分原則</p><p>　　為了計(jì)算比較準(zhǔn)確，建立的計(jì)算模型就要更接近設(shè)計(jì)實(shí)體，本設(shè)計(jì)采用邁達(dá)斯建模。由于本聯(lián)連續(xù)梁橋是變截面結(jié)

30、構(gòu)，在建模分段時(shí)就不能采用等分的方法。本設(shè)計(jì)依照支點(diǎn)處劃分的比較密集、其它地方相對(duì)支座處劃分稀疏的原則進(jìn)行節(jié)段劃分，同時(shí)考慮到求解計(jì)算截面內(nèi)力效應(yīng)的方便，在計(jì)算截面處要分開。</p><p>　　2.1.2 節(jié)段劃分</p><p>　　原則上節(jié)段劃分越細(xì)計(jì)算準(zhǔn)確，但考慮到建模的復(fù)雜性和計(jì)算軟件的計(jì)算能力，本聯(lián)三跨共分18個(gè)單元，具體分段如圖2-1，單元號(hào)與邁達(dá)斯軟件中標(biāo)號(hào)一致。</

31、p><p><b>　　L1</b></p><p><b>　　L2</b></p><p><b>　　L3</b></p><p>　　圖2-1 節(jié)段劃分圖</p><p>　　2.2 一期恒載計(jì)算</p><p>　　2.2

32、.1 橫隔板計(jì)算</p><p>　　橫隔板計(jì)算每跨支座處和L2跨L/2處的橫隔板，在計(jì)算梁內(nèi)力時(shí)中當(dāng)做集中力加在梁上，計(jì)算結(jié)果如下表。由于橫隔板形狀復(fù)雜，手算較繁，采用CAD畫圖做面域，查的下表的面積值。（g=9.81m/s²)</p><p>　　表2-2 橫隔板自重計(jì)算</p><p>　　2.2.2 建模計(jì)算</p><p&g

33、t;　　計(jì)算工具是邁達(dá)斯，計(jì)算程序略，計(jì)算得一期恒載效應(yīng)，匯總結(jié)果見表2-4。</p><p>　　表2-4 一期恒載效應(yīng)計(jì)算結(jié)果表</p><p>　　2.3 二期恒載計(jì)算</p><p>　　2.3.1 二期恒載極度q的計(jì)算</p><p>　　二期恒載主要是橋面鋪裝、中央分隔帶和防撞護(hù)欄,如圖1-3。</p><p

34、><b>　　橋面鋪裝：</b></p><p>　　q1=13.75×0.08×25+13.75×0.1×23=59.125(kN/m)</p><p>　　分隔帶及護(hù)欄通過CAD計(jì)算面積求得：</p><p>　　q2=0.462×2×25=23.1(kN/m)</p&

35、gt;<p>　　q=q1+q2=82.225(kN/m)</p><p>　　考慮到防水層及其它附屬設(shè)施最后取二期恒載極度Q=90kN/m</p><p>　　2.3.2 建模計(jì)算</p><p>　　利用上面建好的計(jì)算模型，在上面滿布均布荷載Q=90kN/m，計(jì)算可得二期恒載的內(nèi)力效應(yīng)，匯總結(jié)果見表2-5。</p><p>

36、　　表2-5 二期恒載內(nèi)力匯總表</p><p><b>　　2.4 總恒載計(jì)算</b></p><p>　　2.4.1 總恒載效應(yīng)計(jì)算</p><p>　　在計(jì)算模型上布置所有的恒載，計(jì)算可得總的恒載效應(yīng)，內(nèi)力圖如圖2-6和圖2-7。</p><p>　　圖2-6 總恒載彎矩圖</p><p>

37、;　　圖2-7 總恒載剪力圖</p><p>　　表2-8 總恒載內(nèi)力匯總表</p><p>　　2.4.2 彎矩折減</p><p>　　考慮到支座對(duì)根部負(fù)彎矩的影響，對(duì)中間支座負(fù)彎矩進(jìn)行折減，折減圖示如圖2-9。</p><p><b>　　計(jì)算公式為：</b></p><p>　　Me=M

38、-M' (2-2)</p><p>　　M'=qa2/8 (2-3)</p><p>　　圖2-9 中間支座負(fù)彎矩折減圖</p><p>　　式中 Me—折減后的支點(diǎn)負(fù)彎矩；</p><p>　　M—按理論方

39、法計(jì)算的支點(diǎn)負(fù)彎矩；</p><p><b>　　M'—折減彎矩；</b></p><p>　　q—梁的支點(diǎn)反力R在支點(diǎn)兩側(cè)向上按45度分布于梁截面重心軸的荷載強(qiáng)度，q=R/a；</p><p>　　a—支點(diǎn)反力在支座兩側(cè)向上按45度擴(kuò)散交于重心軸的長(zhǎng)度。</p><p>　　按上述折減方法對(duì)中間支座處負(fù)彎矩進(jìn)行

40、折減計(jì)算，可得到表2-10。</p><p>　　表2-10 折減后的總恒載效應(yīng)</p><p>　　注：表中用黑體字標(biāo)示的為折減后彎矩值。</p><p><b>　　第三章 活載計(jì)算</b></p><p><b>　　3.1 汽車荷載</b></p><p>　　3.

41、1.1 計(jì)算荷載</p><p>　　由任務(wù)書可知，本設(shè)計(jì)采用的計(jì)算荷載為公路—I級(jí)。</p><p>　　公路—I級(jí)汽車荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為=10.5kN/m，由于本設(shè)計(jì)中的橋梁跨徑分別為23.5m和37m，故集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK1=254kN, PK2=308kN,計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)集中荷載乘以1.2的系數(shù)。</p><p>　　3.1.2 沖擊系數(shù)</p&g

42、t;<p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]4.3.2中的規(guī)定，沖擊系數(shù)μ按下式計(jì)算：</p><p>　　當(dāng)f<1.5Hz時(shí)， μ=0.05</p><p>　　當(dāng)1.5Hz＜f＜14Hz時(shí)， μ=0.1767lnf-0.0157 (3-1)</p><p>　　當(dāng)f>14Hz時(shí)，

43、 μ=0.45</p><p>　　式中 f—結(jié)構(gòu)基頻(Hz)。</p><p>　　計(jì)算連續(xù)梁橋的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)采用的基頻為f1，算式如下：</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　計(jì)算連續(xù)梁橋的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)采用的基頻為f2，算式如下：</p>

44、;<p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　式中 l—結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑(m)；</p><p>　　E—結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(N/m2)；</p><p>　　Ic—結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩(m4)；</p><p>　　mc—結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量(kg/m)；</p>&l

45、t;p><b>　　計(jì)算結(jié)果如下：</b></p><p>　　相應(yīng)的沖擊系數(shù)μ=0.15</p><p>　　相應(yīng)的沖擊系數(shù)μ=0.1767lnf–0.0157=0.25</p><p>　　3.1.3 車道折減系數(shù)</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)為雙向六車道，單向?yàn)槿嚨?，在?jì)算時(shí)要對(duì)計(jì)算荷載進(jìn)行折減，三車道的

46、橫向折減系數(shù)為0.78，但折減后的荷載效應(yīng)不得小于兩設(shè)計(jì)車道的荷載效應(yīng)。</p><p>　　在計(jì)算最大、最小彎矩和最大、最小剪力時(shí)不考慮荷載橫向分布的影響，故荷載效應(yīng)和外加荷載成正比，三車道折減0.78后的荷載為：</p><p>　　qK=10.5×3×0.78=24.57kN/m，</p><p>　　PK1=254×3×

47、;0.78=594.36kN(計(jì)算彎矩)，</p><p>　　PK1=254×3×0.78×1.2=713.232kN(計(jì)算剪力)；</p><p>　　PK2=308×3×0.78=720.72kN(計(jì)算彎矩)，</p><p>　　PK2=308×3×0.78×1.2=864.86

48、4kN(計(jì)算剪力)；</p><p>　　兩車道的計(jì)算荷載為：</p><p>　　qK=10.5×2=21kN/m，</p><p>　　PK1=254×2=508kN(計(jì)算彎矩)，</p><p>　　PK1=254×2×1.2=609.6kN(計(jì)算剪力)；</p><p>

49、　　PK2=308×2=616kN(計(jì)算彎矩)，</p><p>　　PK2=308×2×1.2=739.2kN(計(jì)算剪力)。</p><p>　　顯然前者大于后者，故下面的計(jì)算采用三車道折減荷載進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　3.2 最大、最小彎矩及其對(duì)應(yīng)的剪力計(jì)算</p><p>　　3.2.1 彎矩影響線&

50、lt;/p><p>　　由于計(jì)算截面較多，要畫的影響線也很多，本設(shè)計(jì)利用邁達(dá)斯給出影響線，下面只給出典型影響線圖示：</p><p>　　圖3-1 L1/4彎矩影響線</p><p>　　圖3-2 L1/2彎矩影響線</p><p>　　圖3-3 3L1/4彎矩影響線</p><p>　　圖3-4 L1彎矩

51、影響線</p><p>　　圖3-5 L2/4彎矩影響線</p><p>　　圖3-6 L2/2彎矩影響線</p><p>　　3.2.2 內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　根據(jù)上面求得的彎矩影響線在影響線為正值處滿布均布荷載24.57kN/m，在正的最大值處加集中荷載720.72kN，計(jì)算出的該截面的彎矩為其最大彎矩；反之可以求得該截面

52、的最小彎矩，具體計(jì)算結(jié)果(計(jì)算結(jié)果考慮沖擊影響正彎矩放大0.15倍，負(fù)彎矩放大0.25)如表3-1。</p><p>　　根據(jù)2.4.2，考慮中間支座對(duì)負(fù)彎矩的影響，結(jié)果如表3-2所示。</p><p>　　表3-1 控制截面最大、最小彎矩及其對(duì)應(yīng)的剪力</p><p>　　表3-2 考慮中間支座負(fù)彎矩折減后的內(nèi)力效應(yīng)</p><p>　　

53、3.3 最大、最小剪力及其對(duì)應(yīng)的彎矩</p><p>　　3.3.1 剪力影響線</p><p>　　與3.2同理，利用計(jì)算程序計(jì)算各控制截面的剪力影響線，由于計(jì)算截面較多，下面只給出部分典型的影響線圖示如圖</p><p>　　圖3-7 邊支座處箱梁剪力影響線</p><p>　　圖3-8 L1/4剪力影響線</p>&l

54、t;p>　　圖3-9 L1/2剪力影響線</p><p>　　圖3-10 3L1/4剪力影響線</p><p>　　圖3-11 L1剪力影響線</p><p>　　圖3-12 L2/4剪力影響線</p><p>　　圖3-13 L2/2剪力影響線</p><p>　　3.3.2 內(nèi)力計(jì)算</p&g

55、t;<p>　　根據(jù)上面求得的剪力影響線，在影響線正值處滿布均布荷載24.57kN/m，在正影響線最大值處布置集中力864.864kN，計(jì)算出該截面的最大剪力；反之，可求的該截面的最小剪力，詳細(xì)計(jì)算結(jié)果(剪力效應(yīng)考慮沖擊影響，放大0.15倍)如表3-3。</p><p>　　表3-3 活載剪力效應(yīng)</p><p>　　第四章 次內(nèi)力計(jì)算</p><p&g

56、t;　　4.1 溫度次內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　4.1.1 溫度計(jì)算模式</p><p>　　計(jì)算溫度效應(yīng)時(shí)，結(jié)構(gòu)材料的溫度線膨脹系數(shù)為1.0×10-5/℃。</p><p>　　按照任務(wù)書的要求，體系升溫20℃，體系降溫20℃，主梁上部溫差按規(guī)范取值，本橋計(jì)算溫度次內(nèi)力的溫度梯度如圖4-1所示。</p><p>　　T1=14

57、℃ T1=-7℃ </p><p>　　T2=5.5℃ T2=-2.75℃ </p><p>　　圖4-1 計(jì)算溫度梯度</p><p>　　4.1.2 計(jì)算原理</p><

58、;p>　　本設(shè)計(jì)計(jì)算溫度次內(nèi)力采用的是力法原理，為了簡(jiǎn)化計(jì)算而采用了單元等曲率的假設(shè)，即劃分的每個(gè)小單元的自由溫度變形都可以看作一個(gè)圓弧。本橋在前面已經(jīng)對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了節(jié)段劃分，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行溫度次內(nèi)力計(jì)算(計(jì)算只考慮溫度自身的影響，不考慮自重)。</p><p>　　4.1.3 升溫計(jì)算</p><p>　　升溫時(shí)的溫度次內(nèi)力，內(nèi)力圖如圖 4-2 和圖 4-3，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如表 4

59、-1。</p><p>　　表4-1 升溫次內(nèi)力匯總表</p><p>　　圖4-2 升溫彎矩圖</p><p>　　圖4-3 升溫剪力圖</p><p>　　4.1.4 降溫計(jì)算</p><p>　　降溫時(shí)的溫度次內(nèi)力，內(nèi)力圖如圖 4-4 和圖 4-5，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如表 4-2。</p><

60、p>　　表4-2 降溫次內(nèi)力匯總表</p><p>　　圖4-4 降溫彎矩圖</p><p>　　圖4-5 降溫剪力圖</p><p>　　4.1.5 升溫梯度計(jì)算</p><p>　　升溫時(shí)的溫度次內(nèi)力，內(nèi)力圖如圖 4-6 和圖 4-7，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如表 4-3。</p><p>　　圖4-6 升溫梯

61、度彎矩圖</p><p>　　圖4-7 升溫梯度剪力圖</p><p>　　表4-3 升溫梯度次內(nèi)力</p><p>　　4.1.6 降溫梯度計(jì)算</p><p>　　降溫時(shí)的溫度次內(nèi)力，內(nèi)力圖如圖 4-8 和圖 4-9，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如表 4-4。</p><p>　　圖4-8 降溫梯度彎矩圖</p&g

62、t;<p>　　圖4-9 降溫梯度剪力圖</p><p>　　表4-4 降溫梯度次內(nèi)力</p><p>　　4.1.7 溫度次內(nèi)力匯總</p><p>　　將升溫和降溫的次內(nèi)力效應(yīng)匯總得表 4-5。</p><p>　　表4-5 溫度次內(nèi)力匯總</p><p>　　4.2 支座沉降次內(nèi)力計(jì)算<

63、/p><p>　　4.2.1 沉降計(jì)算參數(shù)</p><p>　　按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，按單個(gè)墩最大不均勻沉降按5mm，多墩最大不均勻沉降按3mm計(jì)。</p><p>　　4.2.2 沉降次內(nèi)力匯總</p><p>　　沉降次內(nèi)力匯總于表4-6，沉降內(nèi)力包絡(luò)圖為圖4-10和圖4-11</p><p>　　表4-6 支座沉降

64、次內(nèi)力</p><p>　　圖4-10 支座沉降彎矩包絡(luò)</p><p>　　圖4-11 支座沉降剪力包絡(luò)</p><p>　　第五章 內(nèi)力組合及內(nèi)力包絡(luò)圖</p><p>　　5.1 短期效應(yīng)組合</p><p>　　根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范，短期效應(yīng)組合采用作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值，不乘分項(xiàng)系數(shù)，其中活載不計(jì)沖擊。公

65、式如下</p><p><b>　　(5-1)</b></p><p>　　式中 SG1k—恒載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SG2k—支座沉降次內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SQ1k—汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SQ2k—人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>

66、　　SQ3k—溫度次內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　組合結(jié)果見表5-1~表5-2。</p><p>　　表5-1 彎矩短期組合</p><p>　　表5-2 剪力短期組合</p><p><b>　　5.2 長(zhǎng)期組合</b></p><p>　　根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范，長(zhǎng)期組合的計(jì)算公式如

67、下:</p><p><b>　　(5-2)</b></p><p>　　式中 SG1k—恒載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SG2k—支座沉降次內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SQ1k—汽車荷載（不計(jì)沖擊力）標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SQ2k—人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><

68、;p>　　SQ3k—溫度次內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　組合結(jié)果見表5-3和表5-4。</p><p>　　表5-3 彎矩長(zhǎng)期組合</p><p>　　表5-4 剪力長(zhǎng)期組合</p><p><b>　　5.3 基本組合</b></p><p>　　根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范，基本組合的公

69、式如下：</p><p>　　) (5-3)</p><p>　　式中 SG1k—恒載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SG2k—支座沉降次內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SQ1k—汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SQ2k—人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　SQ3k—溫度次內(nèi)力

70、標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　γ0—是結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本橋梁安全等級(jí)為一級(jí)，取γ0=1.1。</p><p>　　組合結(jié)果見表5-5和表5-6。</p><p>　　表5-5 彎矩基本組合</p><p>　　表5-6 剪力基本組合</p><p><b>　　5.4 包絡(luò)圖</b></p&

71、gt;<p>　　5.4.1 短期組合包絡(luò)圖</p><p>　　根據(jù)5.1短期組合表繪制短期組合彎矩和剪力包絡(luò)圖，如圖5-1，5-2。</p><p>　　圖5-1 短期組合彎矩引起的包絡(luò)圖</p><p>　　圖5-2 短期組合剪力引起的包絡(luò)圖</p><p>　　5.4.2 長(zhǎng)期組合包絡(luò)圖</p><p

72、>　　根據(jù)5.2長(zhǎng)期組合表繪制彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖，如圖5-3，5-4</p><p>　　圖5-3 長(zhǎng)期組合彎矩引起的包絡(luò)圖</p><p>　　圖5-4 長(zhǎng)期組合剪力引起的包絡(luò)圖</p><p>　　5.4.3 基本組合包絡(luò)圖</p><p>　　根據(jù)5.3長(zhǎng)期組合表繪制彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖，如圖5-5，5-6</p>

73、;<p>　　圖5-5 基本組合彎矩引起的包絡(luò)圖</p><p>　　圖5-6 基本組合剪力引起的包絡(luò)圖</p><p>　　第六章 預(yù)應(yīng)力筋的計(jì)算與布置</p><p><b>　　6.1 原理與方法</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)按照全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計(jì)，根據(jù)正截面抗裂要求，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，為滿

74、足抗裂要求，所需的有效預(yù)加力為：</p><p><b>　　(6-1)</b></p><p>　　式中 Ms—荷載短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計(jì)值，</p><p>　　W—截面彈性抗力矩，近似采用毛截面性質(zhì)；</p><p>　　ep—為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離，ep=y-ap(當(dāng)計(jì)算正彎矩配筋時(shí)y取yx，計(jì)算負(fù)彎

75、矩配筋時(shí)y取ys)，近似取ap為0.15m。</p><p>　　按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本設(shè)計(jì)采用單根鋼絞線公稱直徑為Φs15.2mm，公稱面積為As=140mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860Mpa，彈性模量Ep=1.95×105 MPa。張拉控制應(yīng)力σcon=0.75×1860=1395MPa，則所需的預(yù)應(yīng)力鋼絞線的根數(shù)為：</p><p><b>　　(6-

76、2)</b></p><p>　　式中 —預(yù)應(yīng)力損失，按20%的控制應(yīng)力計(jì)。</p><p>　　6.2 預(yù)應(yīng)力筋的配置</p><p>　　利用上面的公式，通過Excel表格計(jì)算各控制截面全預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的鋼筋數(shù)量，結(jié)果如表6-1和表6-2。</p><p>　　表6-1按短期效應(yīng)最大組合配筋</p><p&

77、gt;　　注：上表中負(fù)值表示的是在頂部配筋，正值為底板配筋。</p><p>　　表6-1-1按基本組合彎矩最大配筋</p><p>　　注：上表中負(fù)值表示的是在頂部配筋，正值為底板配筋。</p><p>　　表6-2按短期效應(yīng)最小組合配筋</p><p>　　注：上表中負(fù)值表示的是在頂部配筋，正值為底板配筋。</p><

78、p><b>　　6.3 鋼束布置</b></p><p>　　6.3.1 翼緣有效寬度的計(jì)算</p><p>　　無論是預(yù)應(yīng)力鋼筋還是普通鋼筋，只有布置在翼緣有效寬度范圍內(nèi)，才能更好的發(fā)揮作用。下面參照參考文獻(xiàn)[2]4.2.3，計(jì)算本連續(xù)梁橋的有效翼緣寬度。本設(shè)計(jì)中箱梁截面為單箱雙室，翼緣類型如圖6-1。</p><p>　　圖6-1

79、翼緣有效寬度</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表4.2.3中對(duì)箱梁翼緣有效寬度計(jì)算的規(guī)定，邊跨與中跨分開計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表6-3。</p><p>　　表6-3 翼緣有效寬度計(jì)算</p><p>　　6.3.2 實(shí)際配束計(jì)算</p><p>　　由于截面配筋較多，考慮到有效翼緣寬度有限，采用12根一束的預(yù)應(yīng)力筋布置方式，每束截面積1.6

80、8×10-3m2。錨具具類型為OVM15-12型，采用φ85的金屬波紋管成孔，預(yù)留管道直徑100mm。而且該橋?qū)ΨQ,為了節(jié)省篇幅,只給出3跨的配筋表。具體配筋情況見表6-4。</p><p>　　滿堂支架施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，大多數(shù)預(yù)應(yīng)力鋼束的穿束、張拉錨固等均需在箱梁內(nèi)作業(yè)，配筋控制截面（鋼束最多的截面）布置鋼束充分考慮這一點(diǎn)，方便施工。</p><p>　　本設(shè)計(jì)在具體

81、的截面配筋時(shí)，在頂板布置3束預(yù)應(yīng)力通長(zhǎng)筋。由于計(jì)算截面較多，下面只給出部分典型橫斷面的鋼束布置圖。</p><p>　　表6-4 實(shí)際配筋表</p><p>　　圖6-2 部分截面鋼束布置</p><p>　　L1 邊支點(diǎn)鋼束布置</p><p><b>　　L1/4鋼束布置</b></p><p&

82、gt;<b>　　L1/2鋼束布置</b></p><p><b>　　L13/4鋼束布置</b></p><p><b>　　L1鋼束布置</b></p><p><b>　　L2/4鋼束布置</b></p><p><b>　　L2/2鋼束布

83、置</b></p><p>　　6.3.4 立面及平面布筋</p><p>　　綜合考慮表6-4，正彎矩肋束均以25°彎起，并錨固于梁頂腹板中心，彎起半徑為6m，兩起彎點(diǎn)之間的鋼束按平行于頂板布置；正彎矩板束均以15°上彎，并錨固與底板的齒板上，彎起半徑為6m；負(fù)彎矩板束均以10°下彎，下彎半徑9m；負(fù)彎矩肋束以13°下彎，同時(shí)考慮錨固與

84、腹板側(cè)面的齒板外，下彎半徑為6.0m；通長(zhǎng)束兩端以1.5°下彎下彎半徑25m。</p><p>　　為了減少摩擦損失，本設(shè)計(jì)中所有的預(yù)應(yīng)力鋼束均采用兩端張拉施工；立面及平面布筋詳圖見附圖。</p><p>　　第七章 凈截面及換算截面幾何特性計(jì)算</p><p><b>　　7.1 概述</b></p><p&g

85、t;　　按第六章布置預(yù)應(yīng)力鋼筋后就可以進(jìn)行凈截面和換算截面幾何特性的計(jì)算。凈截面幾何性質(zhì)為毛截面去除預(yù)應(yīng)力孔道后截面的性質(zhì)；換算截面幾何性質(zhì)為孔道壓漿后鋼束與混凝土梁形成的整體后的截面性質(zhì)。前者用于施工階段的內(nèi)力計(jì)算，后者用于使用階段。</p><p>　　凈截面和換算截面幾何性質(zhì)主要計(jì)算截面形心、截面積和截面慣性矩。</p><p>　　7.2 凈截面幾何性質(zhì)計(jì)算</p>

86、<p>　　7.2.1 計(jì)算方法</p><p><b>　　凈截面面積：</b></p><p>　　An=A0-Ak (7-1)</p><p>　　式中 An—凈截面面積；</p><p><b>　　A0—毛截面面積；</b&g

87、t;</p><p><b>　　Ak—孔道面積。</b></p><p>　　形心距上下邊緣的距離ysj和yxj：</p><p><b>　　(7-2)</b></p><p>　　式中 S0—毛截面對(duì)底邊的靜矩；</p><p>　　Sk—孔道面積對(duì)底邊的靜矩；<

88、;/p><p><b>　　則</b></p><p>　　ysn=h-yxn (7-3)</p><p>　　式中 h—截面高度。</p><p>　　凈截面慣性矩的計(jì)算根據(jù)平行移軸公式，方法如下：</p><p>　　In=In0+An

89、a2 (7-4)</p><p>　　式中 In—凈截面對(duì)其形心軸的慣性矩</p><p>　　In—凈截面對(duì)毛截面形心軸的慣性矩，In0=I0-Ik0，I0為毛截面對(duì)其形心軸的慣性矩；Ik0為孔道對(duì)毛截面形心軸的慣性矩；</p><p>　　a2—凈截面形心軸到毛截面形心軸的距離的平方。</p>&l

90、t;p>　　7.2.2 表格計(jì)算</p><p>　　利用上面的公式編制Excel表格計(jì)算如表7-1。</p><p>　　表7-1計(jì)算截面凈截面特性計(jì)算</p><p>　　7.3 換算截面性質(zhì)計(jì)算</p><p>　　7.3.1 計(jì)算方法</p><p>　　本計(jì)算種，結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)是彈性狀態(tài)。則截面性質(zhì)計(jì)算公

91、式如下：</p><p><b>　　換算面積：</b></p><p><b>　　(7-5)</b></p><p>　　式中 A0—換算截面面積；</p><p>　　Ec—混凝土彈性模量；</p><p>　　Ep—預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量；</p><

92、;p>　　As—預(yù)應(yīng)力鋼筋面積。</p><p>　　換算形心據(jù)上下邊緣的距離ys0和yx0：</p><p><b>　　(7-6)</b></p><p>　　式中 Sn—凈截面對(duì)底邊的靜矩；</p><p>　　Ss—預(yù)應(yīng)力筋面積對(duì)底邊的靜矩。</p><p><b>　　

93、則</b></p><p><b>　　(7-7)</b></p><p>　　換算截面慣性矩的計(jì)算利用平行移軸公式：</p><p><b>　　(7-8)</b></p><p>　　式中 I0—換算截面慣性矩；</p><p>　　an0—凈截面形心軸與換

94、算截面形心軸的間距；</p><p>　　Is—預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積對(duì)換算截面形心軸的慣性矩，利用平行移軸公式計(jì)算。</p><p>　　7.3.2 表格計(jì)算</p><p>　　利用上面的公式編制Excel表格計(jì)算如表7-2。</p><p>　　表7-2換算截面幾何性質(zhì)計(jì)算</p><p>　　第八章 預(yù)應(yīng)力損失及

95、有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　8.1 控制應(yīng)力及有關(guān)參數(shù)計(jì)算</p><p>　　8.1.1 控制應(yīng)力</p><p>　　σcon=0.75×1860=1395(MPa)</p><p>　　8.1.2 其他參數(shù)(見參考文獻(xiàn)[2]表6.2.2)</p><p>　　管道偏差系數(shù)：k＝0.0015；&l

96、t;/p><p>　　摩擦系數(shù)： μ＝0.25；</p><p>　　梁底曲線方程y見第一章1.2.3，梁底任一截面的斜率為y'，則梁底任意截面的傾斜角為：</p><p>　　θ2=arctany' (8-1)</p><p>　　各截面θ2計(jì)算結(jié)果見表8-1<

97、;/p><p>　　表8-1 各截面的計(jì)算</p><p><b>　　8.2 摩擦損失</b></p><p>　　8.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼束的分類</p><p>　　將鋼束分為10類，正彎矩底板束分別為a、d類，正彎矩肋束分別為A、D類；負(fù)彎矩板束分別為b類，負(fù)彎矩肋束分別為B類；另外還有通長(zhǎng)束為T類。因?yàn)闃蚩鐚?duì)稱,所以只

98、計(jì)算2.5跨的損失,以下各種損失亦如此。</p><p><b>　　8.2.2 計(jì)算</b></p><p>　　由于預(yù)應(yīng)力鋼筋是采用兩端張拉施工，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，近似認(rèn)為鋼筋中點(diǎn)截面是固定不變的，控制截面離鋼筋哪端近，就從哪端起算摩擦損失。</p><p>　　摩擦損失的計(jì)算公式(參見參考文獻(xiàn)[2]6.2.2)如下</p>&l

99、t;p><b>　　(8-2)</b></p><p>　　式中 x—從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度，可近似地取該管道在構(gòu)件地投影長(zhǎng)度。角的取值如下：通長(zhǎng)束筋按直線布置，角為為0；負(fù)彎矩頂板筋只算兩端下彎角度為10°，正彎矩底板筋只考慮上彎角度15°，不考慮側(cè)彎角度；負(fù)彎矩腹板筋只考慮兩端下彎角度13°,正彎矩腹板筋只考慮兩端上彎角度25°。&l

100、t;/p><p>　　利用上面的公式編制Excel表格進(jìn)行計(jì)算，由于計(jì)算截面較多，具體計(jì)算過程的表格龐大，在此只給出結(jié)果表見表8-2。</p><p>　　表8-2-1 摩擦損失計(jì)算表</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><

101、p><b>　　續(xù)上表</b></p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　表8-2-2 摩擦損失匯總表</p><p&

102、gt;　　8.3 錨具回縮損失</p><p>　　8.3.1 計(jì)算方法及參數(shù)</p><p>　　此計(jì)算考慮反摩擦影響(參見參考文獻(xiàn)[2]附錄D)，反摩擦影響長(zhǎng)度lf按下式計(jì)算</p><p><b>　　(8-3)</b></p><p>　　式中 —按參考文獻(xiàn)[2]表6.2.3，取6mm；</p>

103、<p>　　—為單位長(zhǎng)度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失(見圖8-1)，按下式計(jì)算：</p><p><b>　　(8-4)</b></p><p>　　式中 —張拉端錨下控制應(yīng)力；</p><p>　　—預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應(yīng)力；</p><p>　　—張拉端至錨固端的距離。</p>

104、<p>　　當(dāng)時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋距張拉端x處考慮反摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失()，可按下列公式計(jì)算：</p><p><b>　　(8-5)</b></p><p><b>　　(8-6)</b></p><p><b>　　即：</b></p><p>　　式中為當(dāng)時(shí)在lf影響

105、范圍內(nèi)，預(yù)應(yīng)力鋼筋考慮反摩擦后在張拉端錨下的預(yù)應(yīng)力損失。</p><p>　　圖8-1 考慮反摩擦后鋼筋預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　當(dāng)x≥lf，表示x處預(yù)應(yīng)力鋼筋不受反摩擦得影響。</p><p>　　當(dāng)時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉端x'處考慮反摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失，可按下列公式計(jì)算：</p><p><b>　　(8-7

106、)</b></p><p>　　式中為當(dāng)時(shí)，在l范圍內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋考慮反摩擦后在張拉端錨下的預(yù)應(yīng)力損失值。由幾何知識(shí)得到</p><p><b>　　(8-8) </b></p><p><b>　　即：</b></p><p><b>　　8.3.2 計(jì)算</b>&

107、lt;/p><p>　　計(jì)算表格及結(jié)果如表8-3。</p><p>　　表8-3-1 反摩擦影響長(zhǎng)度計(jì)算表</p><p>　　表8-3-2 錨具變形損失計(jì)算表</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　表8-3-3 錨具回縮損失匯總表</p><p>

108、;　　8.4 彈性壓縮損失</p><p>　　8.4.1 原理及方法</p><p>　　后張法中預(yù)應(yīng)力鋼筋一般不能一次張拉完成，要分批張拉，由于砼的壓縮變形，而使得前一次張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力變小。減小值(未考慮預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力)的算法如下：</p><p><b>　　(8-9)</b></p><p>　　式中

109、—后張拉鋼筋在前期張拉鋼筋重心處產(chǎn)生的應(yīng)力；</p><p>　　—后張拉鋼筋的合拉力，在計(jì)算中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力要減掉摩擦損失和錨具回縮損失；</p><p><b>　　—計(jì)算截面凈面積；</b></p><p>　　—計(jì)算截面凈慣性矩；</p><p>　　—后張拉鋼筋合力作用點(diǎn)到凈截面形心軸的距離；</p&g

110、t;<p>　　y—前期張拉的鋼筋的重心到凈截面形心的距離。</p><p>　　則由后張拉鋼筋引起的前期張拉鋼筋的應(yīng)力損失可用下式計(jì)算：</p><p><b>　　(8-10)</b></p><p>　　式中 —預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量；</p><p><b>　　—砼的彈性模量。</

111、b></p><p><b>　　8.4.2 計(jì)算</b></p><p>　　利用上面的公式編制Excel表格計(jì)算,結(jié)果如表8-4。</p><p>　　表8-4-1 分批張拉損失計(jì)算表</p><p><b>　　續(xù)上表</b></p><p>　　表8-4-2

112、 分批張拉損失匯總表</p><p><b>　　8.5應(yīng)力松弛損失</b></p><p><b>　　8.5.1計(jì)算方法</b></p><p>　　應(yīng)力松弛計(jì)算公式(參見參考文獻(xiàn)[2]6.2.6)如下</p><p><b>　　(8-10)</b></p>

113、<p>　　式中 —張拉系數(shù)，＝0.9；</p><p>　　—鋼筋松弛時(shí)的系數(shù)，Ⅰ級(jí)松弛，＝0.3；</p><p>　　—傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，對(duì)后張法構(gòu)件</p><p><b>　　(8-11)</b></p><p>　　8.5.2應(yīng)力松弛損失的計(jì)算</p><p>　　利

114、用上面的公式編制Excel表格計(jì)算,結(jié)果如表8-5。</p><p>　　表8-5 應(yīng)力松弛損失匯總表</p><p><b>　　8.6收縮徐變損失</b></p><p><b>　　8.6.1計(jì)算公式</b></p><p>　　由混凝土收縮徐變引起的混凝土手拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損

115、失按下列公式計(jì)算：</p><p><b>　　(8-12)</b></p><p><b>　　(8-13)</b></p><p>　　， (8-14)</p><p>　　， (8-15)</p>

116、;<p>　　， (8-16)</p><p>　　式中 σl6(t)、σ'l6(t)—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；</p><p>　　σpc—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；</p><p>　　Ep—預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量；&

117、lt;/p><p>　　αEp—預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；</p><p>　　ρ、ρ'—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；</p><p>　　A—構(gòu)件截面積，此處取凈面積；</p><p><b>　　i—截面回轉(zhuǎn)半徑；</b></p><p>　　ep、e'p

118、—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；</p><p>　　es、e's—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；</p><p>　　eps、e'ps—構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離；</p><p>　　ε(t,t0)—預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為t0，計(jì)算考慮的齡期為

119、t時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變，終極值εcs(tu,t0)按文獻(xiàn)[2]表6.2.7取用；本設(shè)計(jì)中ε(t,t0)=0.0013</p><p>　　φ(t,t0)—加載齡期為t0，計(jì)算考慮齡期為t時(shí)的徐變系數(shù)，其終極值φ(tu,t0)按表參考文獻(xiàn)[2]表6.2.7取用。本設(shè)計(jì)中φ(t,t0)=1.44</p><p>　　本設(shè)計(jì)中橋梁所處環(huán)境的年平均相對(duì)濕度為75%,構(gòu)件的實(shí)際傳力錨固齡期和加載齡期為

120、28天。ε(t,t0), φ(t,t0)的值是根據(jù)理論厚度h計(jì)算可得。</p><p>　　其中h=2Ac/u;Ac為構(gòu)件截面面積,u為構(gòu)件與大氣接觸的周邊長(zhǎng)度,當(dāng)構(gòu)件為變截面時(shí),兩者可取平均值。</p><p>　　8.6.2混凝土收縮徐變損失計(jì)算</p><p>　　根據(jù)上面的計(jì)算公式編制Excel表格計(jì)算，結(jié)果如表8-6</p><p>

121、;　　表8-6 混凝土收縮徐變損失匯總表</p><p>　　8.7預(yù)應(yīng)力損失組合及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算</p><p><b>　　根據(jù)公式∶</b></p><p><b>　　(8-17)</b></p><p><b>　　(8-18)</b></p><

122、;p>　　與上述計(jì)算得出預(yù)應(yīng)力損失結(jié)果，按施工和使用階段對(duì)預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行組合，進(jìn)而可得相應(yīng)階段的有效預(yù)應(yīng)力，詳見表8-7。</p><p>　　表8-7 應(yīng)力損失組合</p><p>　　第九章 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算</p><p>　　9.1 正截面承載力驗(yàn)算</p><p>　　9.1.1 受壓區(qū)有效分布寬度的確定</p&

123、gt;<p>　　在6.3.1中已經(jīng)計(jì)算，這里再次引用。</p><p>　　通過有效翼緣寬度可以計(jì)算出有效受壓寬度，公式如下</p><p><b>　　(9-1)</b></p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果如下表：</b></p><p>　　表9-1翼緣有效寬度計(jì)算(m)<

124、;/p><p>　　9.1.2 正截面強(qiáng)度計(jì)算與驗(yàn)算</p><p>　　由于截面很多，現(xiàn)以L2/2截面為例進(jìn)行驗(yàn)算，其它截面同理計(jì)算與驗(yàn)算。</p><p>　　已知底板配筋見圖6-2。</p><p>　　apx=0.125m</p><p>　　h0=h-apx=1.2-0.125=1.075m </p

125、><p>　　上翼板厚度為25cm，考慮承托影響其平均厚度為：</p><p>　　h'f=0.25+2×(0.25×2/2+0.8×0.3)/(13.75-0.9)=0.325m</p><p><b>　　首先按公式</b></p><p>　　fpd*Apx<=fcd(bf’

126、hf’+Aps*Ep/Ec) (9-2)</p><p>　　判斷截面類型。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：</p><p><b>　　kN</b></p><p><b>　　kN</b></p><p>　　因?yàn)?2336<98335.71，滿足上式要

127、求，屬于第一類截面，應(yīng)按寬度為的矩形截面計(jì)算其承載力。</p><p>　　由∑x=0的條件，計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度：</p><p>　　將x=0.141m帶入下式計(jì)算截面承載能力：</p><p><b>　　(承載力滿足要求)</b></p><p>　　下面按照上面的步驟，利用Excel表格驗(yàn)算其它截抗彎承載力。&

128、lt;/p><p>　　驗(yàn)算結(jié)果見表9-2，由結(jié)果可知，所有驗(yàn)算截面均滿足要求。</p><p>　　表9-2 正截面承載力驗(yàn)算</p><p>　　9.2 斜截面抗剪承載力驗(yàn)算</p><p>　　以邊支座處為例進(jìn)行驗(yàn)算，截面尺寸見圖1-5，鋼筋采用HRB335鋼筋，直徑25mm，雙支箍，間距sv=200mm；距支點(diǎn)相當(dāng)于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋

129、間距sv=100mm。其它截面同理計(jì)算與驗(yàn)算。</p><p>　　首先進(jìn)行抗剪強(qiáng)度上下限復(fù)核：</p><p><b>　　(9-3)</b></p><p>　　由表5-6取邊支座處的剪力，可求得：Vd=4531.77kN，預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)取1.25。</p><p>　　驗(yàn)算截面處的腹板總厚b=1.2m，h0=1.2