計算書(20m簡支空心板梁)

1、 上林村大橋施工圖設計1 緒 論1.1 概述1.1.1 簡支梁橋概述由一根兩端分別支撐在一個活動支座和一個鉸支座上的梁作為主要承重結構的梁橋。屬于靜定結構。是梁式橋中應用最早、使用最廣泛的一種橋形。其構造簡單，架設方便，結構內力不受地基變形，溫度改變的影響。1.1.2 簡支梁橋受力特點簡支梁橋是靜定結構，其各跨獨立受力。橋梁工程中廣泛采用的簡支梁橋有三種類型： 1) 簡支板橋。簡支板橋主要用于小跨度橋梁。按其施工方式的不同分為整體式簡支板橋和裝配式簡支板橋； 裝配式板橋是目前采用最廣泛的板橋形式之一。按其橫截面形式主要分為實心板和空心板。根據我國交通部頒布的裝配式板橋標準圖，通常每塊預制板寬為

2、1.0m，實心板的跨徑范圍為1.5-8.0m，主要采用鋼筋混凝土材料；鋼筋混凝土空心板的跨徑范圍為613m；而預應力混凝土空心板的跨徑范圍為8-16m。 2)肋梁式簡支梁橋(簡稱簡支梁橋)。簡支梁橋主要用于中等跨度的橋梁。中小跨徑在8-12m時，采用鋼筋混凝土簡支梁橋；跨徑在20-50m時，多采用預應力混凝土簡支梁橋。在我國使用最多的簡支梁橋的橫截面形式是由多片T形梁組成的橫截面。3)箱形簡支梁橋。箱形簡支梁橋主要用于預應力混凝土梁橋。尤其適用于橋面較寬的預應力混凝土橋梁結構和跨度較大的斜交橋和彎橋。1.1.3 預應力混凝土簡支梁橋在我國的發(fā)展我國修建預應力混凝土連續(xù)體系梁橋最早在鐵路部門，1

3、966 年在成昆線用懸臂拼裝法建成國內第一座預應力混凝土鉸接連續(xù)梁橋舊莊河橋，跨24m+48m+24m。第一座預應力混凝土連續(xù)梁橋是1975 年建成的北京樞紐東北環(huán)線通惠河橋，跨度26.7m+40.7m+26.7m。1979 年9 月建成蘭州黃河橋（47m+3×70m+47m）為懸臂澆筑的分離式雙室箱梁橋，進一步推動了預應力混凝土連續(xù)梁的修建和發(fā)展。此后，相繼建成湖北沙洋漢江公路橋，云南怒江橋，臺州靈江橋等一大批特大跨公路連續(xù)梁橋。目前我國最大跨度的預應力混凝土連續(xù)梁橋為江蘇南京第二長江大橋的北汊橋，主跨165m。另外，預應力混凝土連續(xù)梁橋在鐵路部門也得到了廣泛的運用，興建了大批大跨

4、徑連續(xù)梁橋。1.1.4 本橋設計施工方法本次設計為7x20m = 140m，預應力砼簡支梁，橋寬為19m。梁體采用空心板截面。采用預制吊裝法施工，預應力用先張法張拉，可以有效控制預應力損失，梁體的質量也可以很好的保證。用架梁機把梁架設到位，標高和路線線形也容易控制。1.2 畢業(yè)設計的目的與意義1.2.1 畢業(yè)設計目的畢業(yè)設計是高等工科院校本科培養(yǎng)計劃中的最后一個教學環(huán)節(jié)，是對四年所學知識的總結與運用。(1)運用學過的基礎理論和專業(yè)知識，結合工程實際，參考國家有關規(guī)范、標準、工程設計圖集及其他參考資料，獨立地完成預應力混凝土連續(xù)梁橋上部結構的設計；(2)同時初步掌握橋梁設計的步驟、方法，培養(yǎng)分析

5、問題、解決問題的能力，為以后的繼續(xù)學習和工作奠定基礎。1.2.2 畢業(yè)設計意義(1)在老師的指導下，獨立完成一座三跨預應力混凝土連續(xù)梁橋上部結構的設計，基本掌握該工程設計的全過程，鞏固已學知識。(2)增強考慮問題、分析問題和解決問題的能力，其實踐性和綜合性無以取代，為以后無論是繼續(xù)學習還是參加工作都打下了良好的基礎。(3)由于預應力混凝土連續(xù)梁橋為超靜定結構，手算工作量較大，且準確性難以保證，所以采用了有限元分析軟件橋梁博士計算 v3.03，橋梁電算 進行，這樣不僅提高了效率，而且準確度也得以提高。同時也更加熟練了計算機輔助設計軟件AutoCAD,Excel 等的使用。1.3方案擬定方案一：預

6、應力混凝土連續(xù)梁橋(4x35m)。力學特點：預應力混凝土連續(xù)梁橋是一種以受彎為主，在豎向荷載作用下無水平反力的結構。它在荷載作用下，支點截面產生負彎矩，從而大大減小了跨中的正彎矩，跨越能力大。預應力結構通過高強鋼絞線對混凝土預壓，不僅充分發(fā)揮了高強材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使結構輕型化，因而預應力混凝土結構具有比鋼筋混凝土結構大得多的跨越能力。使用效果：主橋橋面連續(xù)，無伸縮縫，行車平順舒適，養(yǎng)護費用少。橋型線條簡潔明快。施工方法及工藝：采用預制頂推施工方法，以頂推設備作為主要施工設備，以橋臺為起點，順梁方向施工。技術先進，工藝要求較嚴格；占用施工場地少。立面截面布置：請見附圖1.

7、1、1.2。 圖 1.1 上林村大橋橋型布置圖 圖 1.2上林村大橋橫截面圖方案二：35米預應力簡支箱梁梁橋(4x35m)力學特點：超靜定結構，以受彎為主，在豎向荷載作用下無水平反力的結構。它在荷載作用下，支點截面產生負彎矩且比跨中彎矩大，但跨徑不大時差值不是很大，采用等截面形式，大大簡化主梁的構造。使用效果：主橋面設有伸縮縫，橋面不連續(xù)，采用等截面布置，橋梁的立面協(xié)調一致，減少構件模板的規(guī)格。施工方法及工藝：采用頂推法施工。施工時，在一側的橋臺后設置預置場，分節(jié)段預制、逐段頂推、逐段接長、連續(xù)施工工藝。立面截面布置：見附圖2.1、2.2。 圖 2.1 上林村大橋橋型布置圖 圖 2.2上林村大

8、橋橫截面圖方案三：預應力混凝土空心板梁(7x20m)力學特點：梁體連續(xù)，墩、梁、基礎三者固結為一個整體共同受力。由于墩梁固結共同參與工作，連續(xù)剛構橋由活載引起的跨中正彎矩較連續(xù)梁要小，因而可以降低跨中區(qū)域的梁高，并使恒載內力進一步降低。因此，連續(xù)剛構橋的主跨徑可以比連續(xù)梁橋設計大一些。順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度大，受力性能好。順橋向抗推剛度小，對溫變、混凝土收縮徐變及地震影響均有利。使用效果：橋面連續(xù)，無伸縮縫，行車條件良好，養(yǎng)護費用少；橋型線條簡潔明快；滿足施工運營各階段支承上部結構重量和穩(wěn)定性要求；但如果橋墩的水平抗推剛度較大，則因主梁的預應力張拉、收縮、徐變、溫度等因素所引起的變形受

9、到橋墩的約束后，將會在主梁內產生較大的次拉力，并對橋墩也產生較大的水平推力，從而會在架構混凝土上產生裂縫，降低結構的使用功能。施工方法及工藝：采用掛籃懸臂澆注對稱施工。占用施工場地少，不需安設大噸位的支座。立面截面布置：請見附圖3.1、3.2。 圖3.1上林村大橋橋型布置圖 圖3.2上林村大橋橫截面圖2 毛截面幾何特性計算2.1 基本資料2.1.1 主要技術指標橋跨布置:720.0 m，橋梁全長140 m。標準跨徑： 計算跨徑：。橋面總寬:20 m，橫向布置為0.5 m（防撞護欄）+19 m（行車道）+0.5 m（防撞護欄）。設計荷載：公路-I級。1.1.2 材料規(guī)格預應力鋼筋鋼絞線，直徑mm

10、;非預應力鋼筋采用;空心板塊混凝土采用C40;橋面鋪裝采用C40防水混凝土。2.2 截面幾何尺寸圖圖2.2橫截面尺寸圖(尺寸單位：cm)圖2.3中板橫截面尺寸圖(尺寸單位：cm)2.3 毛截面幾何特性計算通過橋梁博士軟件計算結果：任務類型: 截面幾何特征計算截面高度: 0.95 m-計算結果:基準材料: 中交新混凝土:C40混凝土基準彈性模量: 3.25e+04 MPa換算面積: 0.731 m換算慣矩: 8.16e-02 m中性軸高度: 0.464 m沿截面高度方向 5 點換算靜矩(自上而下):主截面: 點號: 高度(m): 靜矩(m): 1 0.95 0.0 2 0.712 9.94e-0

11、2 3 0.475 0.112 4 0.237 9.85e-02 5 0.0 0.0圖2.4邊板橫截面尺寸圖(尺寸單位：cm)任務類型: 截面幾何特征計算-截面高度: 0.95 m-計算結果:基準材料: 中交新混凝土:C40混凝土基準彈性模量: 3.25e+04 MPa換算面積: 0.878 m換算慣矩: 9.87e-02 m中性軸高度: 0.524 m沿截面高度方向 5 點換算靜矩(自上而下):主截面: 點號: 高度(m): 靜矩(m): 1 0.95 0.0 2 0.712 0.126 3 0.475 0.135 4 0.237 0.115 5 0.0 0.0空心板截面的抗扭剛度可簡化為圖

12、的單箱截面來近似計算。圖2.5(尺寸單位：cm) 3 內力計算及組合3.1永久作用效應計算3.1.1 空心板自重（第一階段結構自重） 3.1.2 橋面系自重（第二階段結構自重）橋面鋪裝采用等厚度的10cm的C40混凝土,則全橋寬鋪裝每延米重力為:0.1x19.3x23=44.16 (kN/m)橋面鋪裝10cm的C50 現(xiàn)澆混泥土每延米重力：0.1x19.3x26=5018(kN/m)為計算方便近似按各板平均分擔來考慮,則每塊空心板分攤到的每延米橋面系重力為: (kN/m)3.1.3 鉸縫自重（第二階段結構自重）因為鉸縫自重可以近似看成C40混凝土來算,因此其自重為:由此得空心板每延米

13、總重力為： (kN/m)（第一階段結構自重） (kN/m)（第二階段結構自重）(kN/m)由此可計算出簡支空心板的恒載(自重效應),計算結果見表3-1。 表3-1 永久作用效應匯總表 項目 作用種類作用gi(kN/m)計算跨徑(m)作用效應(kN/m)作用效應(kN)跨中()1/4跨()支點()1/4跨()跨中18.8219.3876.28657.21181.6190.810 續(xù)表3-1 5.71119.3265.91199.4355.1127.55024.53119.31142.19856.64236.72118.36503.2可變作用效應計算本橋汽車荷載采用公路級荷載，它由車道荷載組成。橋

14、規(guī)規(guī)定橋梁結構整體計算采用車道荷載。公路級的車道荷載由的均布荷載和的集中荷載兩部分組成。而在計算剪力效應時，集中荷載標準值乘以1.2的系數，即計算剪力時 3.2.1 汽車荷載橫向分布系數計算根據截面幾何尺寸特點,利用橋梁博士,得出各板的橫向分配影響線豎標值見表2-2。表3-2 各板的橫向分配影響線豎標值表坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁7#梁8#梁9#梁10#梁11#梁12#梁00.2750.1990.1450.1050.0770.0560.0410.0310.0230.0180.0150.0140.80.2560.2050.1490.1080.0790.0580.0420.0320

15、.0240.0190.0160.0141.60.2370.210.1520.1110.0810.0590.0430.0320.0250.0190.0160.0152.40.2050.20.1640.1190.0870.0640.0470.0350.0260.0210.0170.0163.20.1720.190.1760.1280.0930.0680.050.0370.0280.0220.0190.01740.1490.1640.170.1430.1040.0760.0560.0420.0320.0250.0210.0194.80.1250.1380.1650.1580.1150.0840.06

16、20.0460.0350.0280.0230.0215.60.1080.1190.1430.1550.1320.0960.0710.0530.040.0320.0260.0246.40.0910.10.120.1530.1490.1090.080.060.0450.0360.030.0277.20.0790.0870.1040.1320.1480.1270.0930.070.0530.0420.0350.03280.0660.0730.0880.1110.1460.1450.1070.0790.060.0480.040.0368.80.0580.0640.0760.0960.1270.1450

17、.1250.0930.0710.0560.0470.0429.60.0490.0540.0640.0820.1070.1440.1440.1070.0820.0640.0540.04910.40.0420.0470.0560.0710.0930.1250.1450.1270.0960.0760.0640.05811.20.0360.040.0480.060.0790.1070.1450.1460.1110.0880.0730.066120.0320.0350.0420.0530.070.0930.1270.1480.1320.1040.0870.07912.80.0270.030.0360.0

18、450.060.080.1090.1490.1530.120.10.09113.60.0240.0260.0320.040.0530.0710.0960.1320.1550.1430.1190.10814.40.0210.0230.0280.0350.0460.0620.0840.1150.1580.1650.1380.125 續(xù)表3-215.20.0190.0210.0250.0320.0420.0560.0760.1040.1430.170.1640.149160.0170.0190.0220.0280.0370.050.0680.0930.1280.1760.190.17216.80.0

19、160.0170.0210.0260.0350.0470.0640.0870.1190.1640.20.20517.60.0150.0160.0190.0250.0320.0430.0590.0810.1110.1520.210.23718.40.0140.0160.0190.0240.0320.0420.0580.0790.1080.1490.2050.25619.20.0140.0150.0180.0230.0310.0410.0560.0770.1050.1450.1990.275根據表3-2作出影響線，見圖3.1、3.2。 (a) 1號板橫向分布影響線 (b) 2號板橫向分布影響線 (

20、c) 3號板橫向分布影響線 (d) 4號板橫向分布影響線 (e) 5號板橫向分布影響線 (f) 6號板橫向分布影響線 圖3.1影響線圖 1號板至6號板車輛荷載位置圖 圖3.2車輛荷載圖根據各板的橫向分布影響線圖，在上加載求得各種作用下的橫向分布系數如下，見表3-3。表3-3 各種作用下的橫向分布系數表板號橫向分布系數1#2#3#4#5#6#0.3990.7020.6310.3210.3920.2840.4670.4060.370.220.1620.12由上表可知1#板在荷載作用下的橫向分布系數最大，為設計和施工簡便，各板設計成同一規(guī)格，并以1#板進行設計。而支點的荷載橫向分布系數，則按杠桿法計

21、算，由圖1-4得1#板的支點荷載橫向分布系數如下： m汽=0.5×1.00=0.50表3-4 1#板的荷載橫向分布系數 作用位置跨中至L/4處支點汽車荷載0.7360.5 圖2.3 支點處荷載橫向發(fā)布影響線及最不利布載圖3.2.2 汽車荷載沖擊系數計算橋規(guī)規(guī)定汽車荷載的沖擊力標準值為汽車荷載標準值乘以沖擊系數。按結構基頻f的不同而不同,對于簡支板橋: (3-1)當f<1.5Hz時, =0.05;當f>14Hz時, =0.45;當時, (HZ) (3-2)代入數據得: 所以, 3.2.3 可變作用效應計算跨中截面(見圖2.4)彎矩: （不計沖擊時） (3-3)兩車道荷載：不

22、計沖擊 計入汽車沖擊 四車道荷載：不計沖擊 計入沖擊 剪力: （不計沖擊時） (3-4)兩車道荷載：不計沖擊 計入沖擊 = =97.39(kN)四車道荷載：不計沖擊 計入沖擊 圖3.4簡支空心板跨中截面和l/4截面內力影響線及加載圖l/4截面彎矩: （不計沖擊時） (3-3)兩車道荷載：不計沖擊 計入汽車沖擊四車道荷載：不計沖擊 不計沖擊 剪力:兩車道荷載：不計沖擊 = = 126.31 (kN)計入沖擊 = =157.12(kN)四車道荷載： 不計沖擊 = 165.91（KN） 計入沖擊 =206.37（KN）支點截面剪力計算支點截面由于車道荷載產生的效應時，考慮橫向分布系數沿空心板跨長的變

23、化，同樣均布荷載標準值應滿布于使結構產生最不利的同號影響線上，集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個最大影響線的峰值處，見圖2.6。兩車道荷載：不計沖擊 (3-4)代入數據有： =192.26(kN)計入沖擊 (3-5) =1.2439x192.26=239.16=214.21( kN)不計沖擊 =192.9825（KN） 計入沖擊 圖3.5簡支空心板支點截面內力影響線及加載圖（尺寸單位：m）可變作用效應匯總表3-5中：表3-5可變作用效應匯總 跨中彎矩M（）剪力V（kN）跨中L/4處跨中L/4處支點車道荷載兩行汽車不計沖擊系數762.78394.5256.1464.38171.62計入沖擊系

24、數948.82492.3370.0680.34214.21車道荷載四行汽車不計沖擊 系數805.44668.2383.93165.91192.98計入沖擊系數1001.89831.21104.4206.37240.053.3作用效應組合按橋規(guī)公路橋涵結構設計應按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行效應組合，并用不同的計算項目。按承載能力極限狀態(tài)設計時的基本組合表達式為： (3-6)式中： 結構重要性系數，本橋屬大橋，=1.0； 效應組合設計值； 永久作用效應標準值； 汽車荷載效應（含汽車沖擊力）的標準值。按正常使用極限狀態(tài)設計時，應根據不同的設計要求，采用以下兩種效應組合:作用短期效應組合表

25、達式： (3-7)式中： 作用短期效應組合設計值； 永久作用效應標準值； 不計沖擊的汽車荷載效應標準值。作用長期效應組合表達式： (3-8)式中：各符號意義見上面說明。橋規(guī)還規(guī)定結構構件當需要彈性階段截面應力計算時，應采用標準值效應組合，即此時效應組合表達式為： (3-9)式中： 標準值效應組合設計值； ，永久作用效應，汽車荷載效應（含汽車沖擊力）的標準值。根據計算得到的作用效應，按橋規(guī)各種組合表達式可求得各效應組合設計值，現(xiàn)將計算匯總于表中。表3-6空心板作用效應組合計算匯總序號作用種類彎矩M(kNm)剪力V(kN)跨中L/4跨中L/4支點作用效應標準值永久作用效應876.28651.210

26、90.81181.61265.91199.43027.5555.111142.19856.640118.365236.72可變作用效應車道荷載不計沖擊762.78632.8378.29126.31192.26948.82668.2397.39157.12239.16承載能力極限狀態(tài)基本組合 (1)1370.63801.8760188.544286.992 (2)1328.35935.52136.346219.968334.824=(1)+ (2)2698.981737.396136.346408.512621.816正常使用極限狀態(tài)作用短期效應組合 (3)1142.19856.440118.3

27、65236.72 (4)533.946442.9854.888.42134.58=(3)+ (4)1676.141299.4254.8206.78371.302使用長期效應組合 (5)1142.19856.440118.365236.72 (6)305.112253.1331.31650.52476.904=(5)+ (6)1447.3021109.5731.316168.89313.624彈性階段截面應力計算標準值效應組合 (7)1142.19856.440118.365236.72 (8)948.82668.2397.39157.12239.16=(7)+ (8)2091.011524.6

28、797.39275.49475.88短期效應組合下的彎矩包絡圖見下圖正常使用狀態(tài)下作用短期效應組合彎矩包絡圖圖 3.6 正常使用狀態(tài)下作用短期效應組合彎矩包絡圖（橫坐標表示位置，豎坐標表示彎矩值）4 預應力鋼束的估算及布置4.1預應力鋼筋數量的估算 本橋采用先張法預應力混凝土空心板構造形式。設計時他應滿足不同設計狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應力等要求。在這些控制條件中，最重要的是滿足結構在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結構在達到承載能力極限狀態(tài)時具有一定的安全儲備。因此，預應力混凝土橋梁設計時，一般情況下，首先根據結構在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性

29、或裂縫寬度限值確定預應力鋼筋的數量，在由構件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通綱紀的數量。本示例以部分預應力A類構件設計，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預加力Npe。按公預規(guī)6.3.1條，A類預應力混凝土構件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應力，并符合以下條件：在作用短期效應組合下，應滿足要求。式中: 在作用短期效應組合Msd作用下，構件抗裂性驗算邊緣混凝土的法向拉應力；在初步設計時，和可按公式近似計算： (4-1) (4-2)式中: A,W構件毛截面面積及對毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩； 預應力綱紀重心對毛截面重心軸的偏心矩，,可預先假定。代入即可求得滿足部分預應力A類構件正截面抗裂性

30、要求所需的有效預加力為： (4-3)式中：混凝土抗拉強度標準值。 本預應力空心板橋采用C40，=2.4Mpa,由表2-6得，空心板的毛截面換算面積假設則代入得：則所需的預應力鋼筋截面面積Ap為： (4-4)式中： 預應力鋼筋的張拉控制應力； 全部預應力損失值，按張拉控制應力的20%估算。本橋采用15（75）鋼絞線作為預應力鋼筋，直徑15.2mm，公稱截面面積165mm，=1860Mpa，Ep=1.95×10Mpa.按公預規(guī) 現(xiàn)取預應力損失總和近似假定為張拉控制應力來估算，則= 采用12根，15鋼絞線，單根鋼絞線公稱面積165,=19804.2預應力鋼筋的布置預應力空心板選用12 根1

31、5鋼絞線布置在 空心板下緣， =40mm，沿空心板跨長直線布置 ，即沿跨長=40mm保持不變，見圖4.1.預應力鋼筋布置應滿足公預規(guī)的要求，鋼絞線凈距不小于25mm,端部設置長度不小于150mm的螺旋鋼筋 圖4.1 空心板跨中截面預應力鋼筋的布置(尺寸單位：cm)4.3普通鋼筋數量的估算及布置在預應力鋼筋數量已經確定的情況下，可 由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋的數量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預應力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響?？招陌褰孛婵蓳Q算成等效工字形截面來考慮，等效工字形截面尺寸見4.2圖。 圖4.2 空心板換算等效工字形截面（尺寸單位：mm）估算普通鋼筋時，可先假定,則由下

32、列可求得受壓區(qū)的高度設, x<說明按受力計算不需要配置縱向普通鋼筋。普通鋼筋選用HRB335，。按公預規(guī)，普通鋼筋采用620，普通鋼筋620布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣處，即。5 換算截面幾何特性計算 由前面計算已知空心板毛截面的幾何特性。毛截面面積：毛截面重心軸到1/2板高的距離：（向上），毛截面對其中心軸的慣性矩：。5.1換算截面面積 (5-1) (5-2) (5-3) A=870350mm代入得：A=5.2換算截面重心的位置所有鋼筋換算截面對毛截面重心的凈距為： = =換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為：（向下）則換算截面重心至空

33、心板截面下緣的距離為：則換算截面重心至空心板截面上緣的距離為：換算截面重心至預應力鋼筋重心的距離為：換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為：5.3換算截面慣性矩 = =5.4換算截面的彈性抵抗矩下緣： 上緣： 6 承載能力極限狀態(tài)計算6.1跨中截面正截面抗彎承載力計算跨中截面構造尺寸及配筋見圖3.1。預應力鋼絞線合力作用點到截面底邊的距離為，普通鋼筋距底邊距離為，則預應力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點至截面底邊距離為采用換算等效工字形截面計算，參見圖1-10，上翼板厚度：，上翼緣工作寬度：，肋寬。 首先按公式： (6-1)判斷截面類型： 所以屬于第一類T型截面，應按寬度的矩形截面計算抗彎承載力。由計算

34、混凝土受壓區(qū)高度： 得當代人下列公式計算出跨中截面的抗彎承載力： 計算結果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。6.2斜截面抗彎承載力計算6.2.1截面抗剪強度上、下限的復核取距支點h/2處截面進行斜截面抗剪承載力計算。截面構造尺寸及配筋見圖4.1。首先進行抗剪強度上、下限復核，按公預規(guī)5.2.9條： (6-2)式中：驗算截面處的剪力組合設計值，由表1-6得支點處剪力和跨中剪力，內插得到距支點處的截面剪力： 截面有效高度，由于本橋預應力筋和普通鋼筋都是直線配置，有效高度與跨中截面相同，；邊長為150的混凝土立方體抗壓強度，空心板C40,則；等效工字形截面的腹板寬度，。代人上述公式： 表明空心板截面

35、尺寸符合要求。按公預規(guī)第5.2.10條：式中，=1.0,1.25是按公預規(guī)第5.2.10條，板式受彎構件可乘以1.25提高系數。由于,則沿跨中各截面的控制剪力組合設計值，在L/4至支點的部分區(qū)段內應按計算要求配置抗剪箍筋，其它區(qū)段可按構造要求配置箍筋，為了構造方便和便于施工，本橋預應力混凝土空心板不設彎起鋼筋，計算剪力全部由混凝土及箍筋承受，則斜截面抗剪承載力按下列計算： (6-3) (6-4)式中，各系數值公預規(guī)第5.2.7條規(guī)定取用： 異號彎矩影響系數，簡支梁； 預應力提高系數，本橋為部分預應力A類構件，偏安全取； 受壓翼緣的影響系數，??； 等效工字形截面的肋寬及有效高度， 縱向鋼筋的配筋

36、率， 箍筋配筋率 ，箍筋選用雙肢，則寫出箍筋間距的計算式為： = 取箍筋間距，按公預規(guī)要求，在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范圍內，箍筋間距取。配箍率 （按公預規(guī)9.3.13條規(guī)定，）在組合設計剪力值： 的部分梁段，可只按構造要求配置箍筋，設箍筋仍選用雙肢配筋率取，則由此求得構造配箍間距經比較和綜合考慮，箍筋沿空心板跨長布置，得： 圖6.1 空心板箍筋布置圖（尺寸單位：）6.2.2斜截面抗剪承載力計算選取三個位置進行空心板斜截面抗剪承載力的計算距支座中心h/2=475mm處截面：x=9650-475=9175mm;距跨中位置;距跨中位置。計算截面的剪力組合設計值，可按表2-6 由跨中和支點的

37、設計值內插得到，計算結果列于表5-1。 表6-1 各計算截面剪力組合設計值 截面位置x（mm）支點X=9175跨中剪力組合設計值(kN)621.816597.92516.169312.423136.346距支座中心h/2=475mm處截面，即x=9175mm由于空心板的預應力筋及普通鋼筋是直線配筋，故此截面的有效高度取與跨中近似相同，其等效工字形截面的肋寬。由于不設彎起斜筋，因此，斜截面抗剪承載力按下式計算： (6-4) 式中，此處，箍筋間距，代入得：抗剪承載力滿足要求。距跨中截面處：此處，箍筋間距，。斜截面抗剪承載力： 斜截面抗剪承載力滿足要求。距跨中截面處此處，箍筋間距， 斜截面抗剪承載力

38、：=695.19KN抗剪承載力滿足要求。7 預應力損失計算本橋預應力鋼筋采用直徑為15.2mm的股鋼絞線，。7.1錨具變形、回縮引起的應力損失預應力鋼絞線的有效長度取為張拉臺座的長度，設臺座長L=50m,采用一端張拉及夾片式錨具，有頂壓時，則7.2 加熱養(yǎng)護引起的溫差損失為減少溫差引起的預應力損失，采用分階段養(yǎng)護措施。設控制預應力鋼絞線與臺座之間的最大溫差。則。7.3 預應力鋼絞線由于應力松弛引起的預應力損失 (7-1)式中，代入得。7.4 混凝土彈性壓縮引起的預應力損失對于先張拉法構件， (7-2) (7-3) (7-4) (7-5) (7-6)由公預規(guī)6.2.8條，先張法構件傳力錨固時的損

39、失為： (7-7)則 N則：，7.5混凝土的收縮和徐變引起的應力損失根據公預規(guī)第6.2.7條，混凝土收縮、徐變引起的構件受拉取預應力鋼筋的預應力損失按下列公式計算： (7-8) (7-9) 受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處的預應力損失值；構件受拉區(qū)縱向鋼筋截面重心處由預應力產生的混凝土法向應力（MPa），應按公預規(guī)第6.1.5條和第6.1.6條規(guī)定計算：預應力鋼筋的彈性模量預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率； 構件的截面面積，對先張法構件，截面的回轉半徑，,先張法構件取， 構件受拉區(qū)預應力鋼筋截面重心至構件截面重心的距離；構件受拉區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構件重心的距離；構件受拉區(qū)縱向預應力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構件重心的距離；預應力鋼筋傳力錨固齡期為，計算考慮的齡期為時的混凝土收縮應變；加載齡期為，計算考慮的齡期為時的徐變系數。 考慮結構自重的影響，由于收縮徐變持續(xù)時間較長，采用全部永久作用，空心板跨中截面全部永久作用彎矩，在全部鋼筋重心處