橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋

1、 展架橋（03號(hào)橋）施工圖設(shè)計(jì)第95頁 共 79頁1 方案擬訂與比選1.1 設(shè)設(shè)計(jì)資料料（1）技術(shù)術(shù)指標(biāo)：汽車荷荷載：公公路-級(jí)橋面寬度：凈7.0+221.00m（人人行道）（2）設(shè)計(jì)計(jì)洪水頻頻率：百百年一遇遇；（3）通航航等級(jí)：無；（4）地震震動(dòng)參數(shù)數(shù)：地震震動(dòng)峰值值加速度度0.005g，地地震動(dòng)反反應(yīng)譜特特征周期期0.335s，相相當(dāng)于原原地震基基本烈度度VI度。1.2 設(shè)設(shè)計(jì)方案案鑒于展架橋橋地質(zhì)地地形情況況，該處處地勢(shì)平平緩，橋橋全長較較短，故故比選方方案主要要采用簡簡支梁橋橋和連續(xù)續(xù)梁橋形形式。根根據(jù)安全全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的的設(shè)計(jì)原原則，我我初步擬擬定了兩兩個(gè)方案案。1.2.11

2、方案案一：預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土空空心板橋橋本橋上部構(gòu)構(gòu)造為6616mm的預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土空心心板，結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單，施工工容易。本橋采用預(yù)預(yù)制安裝裝（先張張法）的的施工方方法：先先張法預(yù)預(yù)制構(gòu)件件的制作作工藝是是在澆筑筑混凝土土之前先先進(jìn)行預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的張拉拉，并將將其臨時(shí)時(shí)固定在在張拉臺(tái)臺(tái)座上，然然后按照照支立模模板鋼筋骨骨架成型型澆澆筑及振振搗混凝凝土養(yǎng)護(hù)及及拆除模模板的基基本施工工工藝，待待混凝土土達(dá)到規(guī)規(guī)定強(qiáng)度度，逐漸漸將預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋松松弛，利利用力筋筋回縮和和與混凝凝土之間間的黏結(jié)結(jié)作用，使使構(gòu)件獲獲得預(yù)應(yīng)應(yīng)力。優(yōu)點(diǎn)：預(yù)應(yīng)應(yīng)力結(jié)構(gòu)構(gòu)通過高高強(qiáng)鋼筋筋對(duì)混凝凝土預(yù)壓壓，不僅僅充分發(fā)發(fā)揮了高高強(qiáng)材料

3、料的特性性，而且且提高了了混凝土土的抗裂裂性，促促使結(jié)構(gòu)構(gòu)輕型化化，因而而預(yù)應(yīng)力力混凝土土結(jié)構(gòu)具具有比鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)大得多多的跨越越能力。采用空心板板截面，減減輕了自自重，而而且能充充分利用用材料，構(gòu)構(gòu)件外形形簡單，制制作方便便，方便便施工，施施工工期期短，而而且橋型型流暢美美觀。缺點(diǎn)：行車車不順，同同時(shí)橋梁梁的運(yùn)營營養(yǎng)護(hù)成成本在后后期較高高。圖1-1 空心板板橋布置置圖1.2.22 方案案二：預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土連連續(xù)箱型型梁橋跨徑分布：332mm 箱形截面整整體性好好，結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度大大，變形形小，抗抗震性能能好，主主梁變形形撓曲線線平緩，橋橋面伸縮縮縫少，行行車舒適適。施工采用預(yù)預(yù)制安裝裝

4、的施工工方法，設(shè)設(shè)計(jì)施工工較成熟熟，施工工質(zhì)量和和工期能能得到有有效控制制，該種種橋型傳傳力明確確，計(jì)算算簡潔。箱形截面有有較大的的抗扭剛剛度，整整體性好好。同時(shí)時(shí)主橋線線條明確確，結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定，梁梁的等截截面外形形和諧，各各比例協(xié)協(xié)調(diào)，造造型樸實(shí)實(shí)。圖1-2 連續(xù)箱箱梁布置置圖1.3 方方案比選選表1-1 各方案案主要優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)比比較表預(yù)應(yīng)力混凝凝土空心心板橋預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)續(xù)箱型梁梁橋跨徑 616mm 332mm安全性自重輕，跨跨徑合適適，施工工安全。整體性好，結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度大，變變形小，抗抗震性能能好。適用性建筑高度小小，外形形簡單，制制作方便便，構(gòu)件件質(zhì)量小小，方便便架設(shè)。能適用各種種適用

5、條條件，因因?yàn)榍豆坦淘谙淞毫荷系膽覒冶郯?，其其長度可可以較大大幅度變變化，并并且腹板板間距也也能放大大，箱梁梁有較大大抗扭剛剛度。美觀性橋型流暢美美觀，與與周圍環(huán)環(huán)境和諧諧。主橋線條簡簡明，結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定定，梁的的等截面面布置外外形和諧諧，個(gè)比比例協(xié)調(diào)調(diào)，造型型樸實(shí)。經(jīng)濟(jì)性空心板截面面可以充充分利用用材料，經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理理。箱型截面充充分利用用材料，節(jié)節(jié)約材料料。施工難易程程度采用預(yù)制拼拼裝的施施工方法法，工期期縮短。采用預(yù)制裝裝配的施施工方法法，施工工周期短短。通過對(duì)比，從從受力合合理，安安全適用用，經(jīng)濟(jì)濟(jì)美觀的的角度綜綜合考慮慮，方案案一:預(yù)應(yīng)力力混凝土土空心板板橋?yàn)樽钭罴淹扑]薦方案。此此方案，采

6、采用預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土空心心板，結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單，節(jié)省省材料，經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理理；采用用預(yù)制裝裝配的施施工方法法，施工工方便，周周期短；而且橋橋型流暢暢美觀。2 毛毛截面幾幾何特性性計(jì)算2.1 基基本資料料2.1.11 主要要技術(shù)指指標(biāo)橋跨布置:616 m 。標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16.00 m 。計(jì)算跨徑：15.56 m 。橋面總寬:9m=7+221.00 m（人人行道）。設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)2.1.22 材料料規(guī)格預(yù)應(yīng)力鋼筋筋鋼絞線線，直徑徑mm,截面面面積1339.00mm2，彈性性摸量=1.995105MPPa ,抗拉強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值= 18860 MPaa, 抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值=12660MPPa;普通鋼鋼筋

7、抗拉拉強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值= 3335MPPa, 抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值=2800MPaa=2.00105 MPPa;空心板板塊混凝凝土采用用C400, 彈性性模量取取3.2251104MPa, 抗拉拉強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值=18.4MPPa, 抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值=2.440MPPa;2.1.33 設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范（1）JTTJ011-19997.公路工工程技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)S.北京:人民交交通出版版社,119977 簡稱稱標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（2）JTTG DD60-20004.公公路橋涵涵設(shè)計(jì)通通用規(guī)范范S.北京:人民交交通出版版社,220044.簡稱橋規(guī)規(guī)（3）JTTG DD62-20004.公公路鋼筋筋混凝土土及預(yù)應(yīng)應(yīng)力橋梁梁設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)

8、范SS.北京:人民交交通出版版社,20004.簡稱公公預(yù)規(guī)（4）JTTG DD60-19885.公公路橋涵涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范S. 北京京:人民交交通出版版社,119855.（5）邵旭旭東.橋梁工工程（上上、下冊(cè)冊(cè)）MM.北京:人民交交通出版版社,220044.2.2 截截面幾何何尺寸圖圖本橋主梁采采用1224cmm空心板板，橋?qū)拰?m，選選用5片主梁梁和兩片片邊梁。2.2.11橋面橫橫斷面布布置圖圖2.1橫橫斷面圖圖2.2.22板塊結(jié)結(jié)構(gòu)幾何何尺寸(a) 中中板跨中中截面 (b) 邊板跨跨中截面面圖2.2截截面幾何何尺寸圖圖2.3 毛毛截面幾幾何特性性計(jì)算2.3.11毛截面面面積2.3

9、.22毛截面面重心位位置全截面對(duì)11/2板板高的靜靜矩：鉸縫的面積積：毛截面重心心離1/2板高高處的距距離：鉸縫重心對(duì)對(duì)1/22板高處處的距離離：2.3.33空心板板毛截面面對(duì)其重重心軸的的慣矩空心板的抗抗扭剛度度可簡化化為圖22-3的的單箱截截面近似似計(jì)算：圖2.3 計(jì)算的空空心板簡簡化圖（尺尺寸單位位：cmm）3 主主梁內(nèi)力力計(jì)算及及作用效效應(yīng)組合合3.1永久久作用效效應(yīng)計(jì)算算3.1.11空心板板自重（一一期恒載載）=A=55339110225=113.884755 (kkN/mm)3.1.22橋面系系自重（二二期恒載載）橋面鋪裝采采用：5cm的砼砼防水鋪鋪裝層:0.057225=88.7

10、55 (kkN/mm)10cm瀝瀝青混凝凝土： 0.11723=16.1(kkN/mm)人行道采用用混凝土土，則單單側(cè)人行行道自重重： 110.4224=99.6(kN/m)單側(cè)欄桿：1.552(kkN/mm)為計(jì)算方便便近似各各板平均均分擔(dān)考考慮,則則每塊空空心板分分?jǐn)偟降牡拿垦用酌讟蛎嫦迪抵亓闉?3.1.33 鉸縫縫自重（第第二階段段結(jié)構(gòu)自自重）因?yàn)殂q縫自自重采用用C40混混凝土,因此其其自重為為:=(5299+175) 110224=11.44496(kN/m)由此得空心心板每延延米總重重力為：=13.84775(kkN/mm)=6.72771.44996=88.17767(kN/m)

11、=133.844758.117677=222.02242(kN/m)由此可計(jì)算算出簡支支空心板板的恒載載(自重重效應(yīng)),計(jì)算算結(jié)果見見表3-1。 表3-1 永永久作用用效應(yīng)匯匯總表 項(xiàng)目作用種類作用gi(kN/mm)計(jì)算跨徑(m)作用效應(yīng)(kN/m)作用效應(yīng)(kN)跨中()1/4跨()支點(diǎn)()1/4跨()跨中13.8447515.566419.008314.331107.77353.8665022.0224215.566666.554499.991171.33585.677503.2可變變作用效效應(yīng)計(jì)算算本橋汽車荷荷載采用用公路級(jí)荷荷載，它它由車道道荷載和和車輛荷荷載組成成。橋橋規(guī)規(guī)規(guī)定橋梁梁

12、結(jié)構(gòu)整整體計(jì)算算采用車車道荷載載。公路路級(jí)級(jí)車道荷荷載由=0.775110.55=7.8755(kNN/m)的平均均荷載和和集中荷載兩兩部分組組成。而而在計(jì)算算剪力效效應(yīng)時(shí)，集集中荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值應(yīng)乘以以1.22的系數(shù)數(shù)，即計(jì)計(jì)算剪力力=1.2=11.21666.688=2000.0016(kN/m) 按橋規(guī)規(guī)車道道荷載的的均布荷荷載應(yīng)滿滿布于使使結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生最不不利效應(yīng)應(yīng)的同號(hào)號(hào)影響線線上，集集中荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值只作用用在相應(yīng)應(yīng)影響線線中一個(gè)個(gè)最大影影響線峰峰值處。本本橋采用用雙車道道，應(yīng)考考慮折減減，。汽車荷載橫橫向分布布系數(shù)計(jì)計(jì)算跨中和四分分點(diǎn)的橫橫向分布布系數(shù)按按鉸接板板法計(jì)算算。支點(diǎn)點(diǎn)按杠

13、桿桿法計(jì)算算荷載橫橫向分布布系數(shù)；支點(diǎn)到到四分點(diǎn)點(diǎn)間按直直線內(nèi)插插求得。（1）跨中中和四分分點(diǎn)的荷荷載橫向向分布系系數(shù)：首先計(jì)算空空心板的的剛度系系數(shù)：由前面計(jì)算算得到：I=3.998833 IIT =77.1773b=1255mm l=15556mmm將以上數(shù)據(jù)據(jù)代入：r=0.0021115求得剛度系系數(shù)后，即即可查公公路橋涵涵設(shè)計(jì)手手冊(cè)-梁梁橋（上上冊(cè)）（徐徐光輝，胡胡明義，主主編，人人民交通通出版社社，19996年年3月）中中7塊板板鉸接板板橋荷載載橫向分分布影響響線表，由由r=00.022及r=0.003內(nèi)插插得到rr=0.021115時(shí)時(shí)1號(hào)至至4號(hào)板板在車道道荷載作作用下荷荷載橫向

14、向分布系系影響線線，計(jì)算算結(jié)果列列表3-2中，由由表3-2畫出出各板橫橫向分布布影響線線圖3-1，并并按橫向向最不利利位置布布載圖33-2，求求得兩車車道情況況下各板板的橫向向分布系系數(shù)。由由于橋梁梁橫斷面面結(jié)構(gòu)對(duì)對(duì)稱，所所以只需需計(jì)算11號(hào)至44號(hào)板的的橫向分分布影響響線坐標(biāo)標(biāo)值。表3-2各各板的橫橫向分配配影響線線豎標(biāo)值值表荷載作用板板號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)1#2#3#4#10.24880.20440.15770.124420.20440.20000.17110.135530.15770.17110.17770.157740.12440.13550.15770.170050.10110.11000.12

15、770.157760.08660.09440.11000.135570.08000.08660.10110.1244根據(jù)表3-2作出出影響線線:(a) 11號(hào)板橫橫向分布布影響線線(b) 22號(hào)板橫橫向分布布影響線線 (d) 4號(hào)號(hào)板橫向向分布影影響線 圖圖3-11影響線線圖及布布載位置置根據(jù)各板的的橫向分分布影響響線圖，在在上加載載求得各各種作用用下的橫橫向分布布系數(shù)如如下：汽車荷載作作用下：m3=1/2i汽，m=i人板號(hào)1：二列汽車：m2汽=11/2（00.222100.155700.122200.0990）=0.2295m=0.2262+0.0078=0.3340板號(hào)2：二列汽車：m2汽

16、=11/2（00.199900.177100.133100.1000）=0.3301m=0.2210+0.0079=0.2289板號(hào)3：二列汽車：m2汽=11/2（00.177000.177300.155000.1115）=0.3304m=0.1151+0.0098=0.2249板號(hào)4：二列汽車：m2汽=11/2（00.144200.166200.166200.1442）=0.3304m=0.1119+0.1119=0.2238見表3-33：表3-3 車道荷荷載作用用下的橫橫向分布布系數(shù)表表板號(hào)1#2#3#4#m2汽0.29550.30110.30440.3044m0.34000.28990.

17、24990.2388由上表可知知3，44#板在在荷載作作用下最最為不利利，考慮慮到人群群荷載與與汽車效效應(yīng)相組組合，因因此跨中中和四分分點(diǎn)的荷荷載橫向向分布系系數(shù)偏安安全地取取下列數(shù)數(shù)據(jù)：m2汽=00.3004, m=00.2449(2)支點(diǎn)點(diǎn)的荷載載橫向分分布系數(shù)數(shù)，則按按杠桿法法計(jì)算，由由圖1-4得33-4板板的支點(diǎn)點(diǎn)荷載橫橫向分布布系數(shù)如如下：圖3.3支支點(diǎn)處荷荷載橫向向分布影影響線及及最不利利布載圖圖m汽=0.511.000=0.50m=0(3)支點(diǎn)點(diǎn)到四分分點(diǎn)處的的荷載橫橫向分布布系數(shù)按按內(nèi)插法法求得。故由以上計(jì)計(jì)算可知知，取33號(hào)板作作為設(shè)計(jì)計(jì)板，其其荷載橫橫向分布布系數(shù)如如下。表

18、3-4 3#板板的荷載載橫向分分布系數(shù)數(shù) 作用位置跨中至L/4處支點(diǎn)汽車荷載0.30440.5人群荷載0.249903.2.22汽車荷荷載沖擊擊系數(shù)計(jì)計(jì)算橋規(guī)規(guī)規(guī)定汽車車荷載的的沖擊力力標(biāo)準(zhǔn)值值為汽車車荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值乘乘以沖擊擊系數(shù)。按結(jié)構(gòu)構(gòu)基頻的的不同而而不同,對(duì)于簡簡支板橋橋: (3-11)當(dāng)時(shí),=00.055;當(dāng)時(shí),=0.45;當(dāng)時(shí),. (3-2)其中：,I=33.9888310mm，=代入得: 所以,=00.17767-0.01557=00.177674.996922-0.01557=00.26676 11+=11.266763.2.33可變作作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算（1）車道道荷載效效應(yīng)跨中截面

19、(見圖33.4)彎矩: （不計(jì)計(jì)沖擊時(shí)時(shí)） (3-3)兩車道荷載載：不計(jì)沖擊 kNm 計(jì)入沖擊擊 kNm剪力: （不不計(jì)沖擊擊時(shí)） (3-4)兩車道荷載載：不計(jì)沖擊 (kN)計(jì)入沖擊 (kN)圖3.4簡簡支空心心板跨中中截面內(nèi)內(nèi)力影響響線及加加載圖 l/44截面(參照?qǐng)D圖3.55)彎矩:（不不計(jì)沖擊擊時(shí)） (3-3)兩車道荷載載：不計(jì)沖擊 kNm 計(jì)入沖擊擊 kNm剪力: （不不計(jì)沖擊擊時(shí)） 兩車道荷載載：不計(jì)沖擊 = 56.08(kN)計(jì)入沖擊 =71.009(kkN) 圖圖3.55簡支空空心板ll/4截截面內(nèi)力力影響線線及加載載圖支點(diǎn)截面剪剪力計(jì)算支點(diǎn)截截面由于于車道荷荷載產(chǎn)生生的效應(yīng)應(yīng)時(shí)

20、，考考慮橫向向分布系系數(shù)沿空空心板跨跨長的變變化，同同樣均布布荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)應(yīng)滿布于于使結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生最最不利的的同號(hào)影影響線上上，集中中荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值只只作用于于相應(yīng)影影響線中中一個(gè)最最大影響響線的峰峰值處，見見圖3.6。兩車道荷載載：不計(jì)沖 (33-4)代入數(shù)據(jù)有有：=121.64(kN)計(jì)入沖擊 (3-5)代入數(shù)據(jù)有有： =1544.199( kN)圖3.6簡簡支空心心板支點(diǎn)點(diǎn)截面內(nèi)內(nèi)力影響響線及加加載圖（2）人群群荷載效效應(yīng) 人人群荷載載是一個(gè)個(gè)均布荷荷載，當(dāng)當(dāng)橋梁計(jì)計(jì)算跨徑徑小于或或等于550m時(shí)時(shí)，人群群荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為為3.00 kNN/ mm，人行行道板寬寬為凈寬寬1m，因因此q=13

21、3=3kkN/mm?？缰薪孛妫簭澗兀簃=0.2499330.26442=222.661 kkN/mm 剪剪力：VV=0.249931.9945=1.445 kkN/mm四分點(diǎn)截面面：彎矩矩：m=0.2499322.6988=166.966 kNN/m 剪力力：V=0.2249344.3776=33.277 kNN/m支點(diǎn)截面：剪力：V=00.2449337.78-（00.2449-00）33（+）=44.366KN可變作用效效應(yīng)匯總總表3-5中：表3-5可可變作用用效應(yīng)匯匯總表 跨中彎矩MM（）剪力V（kkN）跨中L/4處跨中L/4處支點(diǎn)車道荷載兩行汽車不計(jì)沖擊系系數(shù)269.556202.33

22、035.06656.088121.664計(jì)入沖擊系系數(shù)341.770256.44344.44471.099154.119人群荷載22.61116.9661.453.274.363.3作用用效應(yīng)組組合按橋規(guī)公公路橋涵涵結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)按按承載能能力極限限狀態(tài)和和正常使使用極限限狀態(tài)進(jìn)進(jìn)行效應(yīng)應(yīng)組合，并并用不同同的計(jì)算算項(xiàng)目。3.3.11承載能能力極限限狀態(tài)按承載能力力極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)的基基本組合合表達(dá)式式為：(3-6)式中： 結(jié)結(jié)構(gòu)重要要性系數(shù)數(shù)，本橋橋?qū)俅髽驑颍?11.0；效應(yīng)組組合設(shè)計(jì)計(jì)值；永久久作用效效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值；汽車荷荷載效應(yīng)應(yīng)（含汽汽車沖擊擊力）的的標(biāo)準(zhǔn)值值。人群荷荷載效應(yīng)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值3

23、.3.22正常使使用極限限狀態(tài) 按正正常使用用極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，應(yīng)應(yīng)根據(jù)不不同的設(shè)設(shè)計(jì)要求求，采用用以下兩兩種效應(yīng)應(yīng)組合:作用短期效效應(yīng)組合合表達(dá)式式：(3-7)式中： 作用短短期效應(yīng)應(yīng)組合設(shè)設(shè)計(jì)值；永永久作用用效應(yīng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值；不計(jì)沖沖擊的汽汽車荷載載效應(yīng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值。人群荷荷載效應(yīng)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值作用長期效效應(yīng)組合合表達(dá)式式：(3-8)式中：各符符號(hào)意義義見上面面說明。橋規(guī)還還規(guī)定結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件當(dāng)需要要彈性階階段截面面應(yīng)力計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)應(yīng)采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值效效應(yīng)組合合，即此此時(shí)效應(yīng)應(yīng)組合表表達(dá)式為為：(3-9)式中： 標(biāo)準(zhǔn)值值效應(yīng)組組合設(shè)計(jì)計(jì)值；，永久久作用效效應(yīng)，汽汽車荷載載效應(yīng)（含含汽車沖沖擊力）的的標(biāo)準(zhǔn)

24、值值。根據(jù)計(jì)算得得到的作作用效應(yīng)應(yīng)，按橋橋規(guī)各各種組合合表達(dá)式式可求得得各效應(yīng)應(yīng)組合設(shè)設(shè)計(jì)值，現(xiàn)將計(jì)算匯總于表3-6中。表3-6空空心板作作用效應(yīng)應(yīng)組合計(jì)計(jì)算匯總總表序號(hào)作用種類彎矩M(kkNm)剪力V(kkN)跨中L/4跨中L/4支點(diǎn)作用效應(yīng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值永久作用效效應(yīng)419.008314.331053.8665107.773666.554499.991085.688171.335可變作用效效應(yīng)車道荷載不計(jì)沖擊269.556202.33035.06656.088121.664341.770256.44344.44471.099154.119人群荷載SS22.61116.9661.453.274.3

25、6承載能力極極限狀態(tài)態(tài)基本組合 (11)799.885599.8890102.881205.662(2)478.338359.00062.22299.533215.8870.811.4 S(3)25.32219.0001.623.664.88=(1)+ (22)+（3）1303.55977.88963.844206426.337正常使用極極限狀態(tài)態(tài)作用短期效效應(yīng)組合合(4)666.554499.991085.688171.335(5)188.669141.66124.54439.26685.155S (66)22.61116.9661.453.274.36=(4)+ (55)+（6）877.8

26、84658.44825.999128.221260.886使用長期效效應(yīng)組合合(7)6 6.554499.991085.688171.335(8)107.88280.92214.02222.43348.6660.4S(9)9.046.780.581.311.74=(7)+ (88)+（9）783.44587.66114.600109.442221.775彈性階段截截面應(yīng)力力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)應(yīng)組合(10)666.554499.991085.688171.335(11)341.770256.44344.44471.099154.119S(12)22.61116.9661.453.274.36=(10

27、)+ (11)+（12）1030.85773.3345.899160.004329.994預(yù)應(yīng)力鋼鋼束的估估算及布布置4.1預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋數(shù)量的的估算本橋設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)它應(yīng)滿滿足不同同設(shè)計(jì)狀狀況下規(guī)規(guī)范規(guī)定定的控制制條件要要求，例例如承載載力、抗抗裂性、裂裂縫寬度度、變形形及應(yīng)力力等要求求。在這這些控制制條件中中，最重重要的是是滿足結(jié)結(jié)構(gòu)在正正常使用用極限狀狀態(tài)下的的使用性性能要求求和保證證結(jié)構(gòu)在在達(dá)到承承載能力力極限狀狀態(tài)時(shí)具具有一定定的安全全儲(chǔ)備。因因此，預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土橋橋梁設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，一一般情況況下，首首先根據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)在在正常使使用極限限狀態(tài)正正截面抗抗裂性或或裂縫寬寬度限值值確定預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋

28、的數(shù)數(shù)量，在在由構(gòu)件件的承載載能力極極限狀態(tài)態(tài)要求確確定普通通綱紀(jì)的的數(shù)量。本本橋以部部分預(yù)應(yīng)應(yīng)力A類類構(gòu)件設(shè)設(shè)計(jì)，首首先按正正常使用用極限狀狀態(tài)正截截面抗裂裂性確定定有效預(yù)預(yù)加力NNpe。按公預(yù)規(guī)規(guī)6.3.11條，A類預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土構(gòu)件件正截面面抗裂性性是控制制混凝土土的法向向拉應(yīng)力力，并符符合以下下條件：在作用短期期效應(yīng)組組合下，應(yīng)應(yīng)滿足要要求。式中: 在作作用短期期效應(yīng)組組合作用用下，構(gòu)構(gòu)件抗裂裂性驗(yàn)算算邊緣混混凝土的的法向拉拉應(yīng)力；在初步設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，和和可按公公式近似似計(jì)算： (4-1)(4-2)式中:A,W構(gòu)件毛毛截面面面積及對(duì)對(duì)毛截面面受拉邊邊緣的彈彈性抵抗抗矩；預(yù)應(yīng)力力鋼筋重重心

29、對(duì)毛毛截面重重心軸的的偏心矩矩，,可預(yù)先先假定。代入即可求求得滿足足部分預(yù)預(yù)應(yīng)力AA類構(gòu)件件正截面面抗裂性性要求所所需的有有效預(yù)加加力為：(4-3)式中：混凝土土抗拉強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值。本預(yù)應(yīng)力空空心板橋橋采用CC40，=2.4Mppa,由由表3-6得，空心板的毛毛截面換換算面積積 假假設(shè)，則則代入得：則所需的預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋截面面面積AAp為：(4-4)式中： 預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的張拉拉控制應(yīng)應(yīng)力；全部預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失值，按按張拉控控制應(yīng)力力的200%估算算。本橋采用117股股鋼絞線線作為預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋,直直徑155.2mmm,公公稱截面面面積1139mmm,=18600Mpaa,=112600Mpaa

30、,=Mpaa。按公公預(yù)規(guī),現(xiàn)取=0.70,預(yù)應(yīng)力損失總和近似假定為20%張拉控制應(yīng)力來估算,則采用10115.22鋼絞線線，單根根鋼絞線線公稱面面積1339mmm2,則=1101139=13990mmm2滿足要要求。4.2預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的布置置預(yù)應(yīng)力空心心板選用用10115.22鋼絞線線布置在在空心板板下緣， =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(yù)應(yīng)力鋼筋布置應(yīng)滿足公預(yù)規(guī)的要求，鋼絞線凈距不小于25mm,端部設(shè)置長度不小于150mm的螺旋鋼筋等。圖4.1空空心板中中板跨中中截面預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的布布置4.3普通通鋼筋數(shù)數(shù)量的估估算及布布置在預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋數(shù)量

31、量已經(jīng)確確定的情情況下，可可由正截截面承載載能力極極限狀態(tài)態(tài)要求的的條件確確定普通通鋼筋的的數(shù)量，暫暫不考慮慮在受壓壓區(qū)配置置預(yù)應(yīng)力力鋼筋，也也暫不考考慮普通通鋼筋的的影響。空空心板截截面根據(jù)據(jù)慣性矩矩相等和和面積相相等可換換算成等等效工字字形截面面來考慮慮:由 ccm2bh=116555+2339+233466+2346（）=22663311.11111求得cm,=399.4ccm則得到等效效工字形形截面的的上翼緣緣板厚度度:=cm等效工字形形截面的的下翼緣緣板厚度度:=cm等效工字形形截面的的肋板厚厚度b: b=bb-2bb=1224-22399.4=45.2cmm等效工字形形截面尺尺寸見

32、圖圖4.22:圖4.2 空心板板換算等等效工字字形截面面（尺寸寸單位：cm）估算普通鋼鋼筋時(shí)，計(jì)計(jì)算簡圖圖見圖 4.33圖4.3普普通鋼筋筋計(jì)算簡簡圖可先假定,則由下下列可求求得受壓壓區(qū)的高高度，設(shè)設(shè) 由由公預(yù)規(guī)規(guī),.由表表3-66,跨中中，代入上式得得: 整理得: ,且說明中和軸軸在翼緣緣板內(nèi),可用下下式求得得普通鋼鋼筋面積積:0說明按受力力計(jì)算不不需要配配置縱向向普通鋼鋼筋，現(xiàn)現(xiàn)按照構(gòu)構(gòu)造要求求配置。普通鋼筋選選用HRRB3335, .由公預(yù)規(guī),普通鋼筋選選用普通鋼筋布布置在空空心板下下緣一帶帶(截面面受拉邊邊緣),沿空心心板跨長長直線布布置。鋼鋼筋重心心至板下下緣400mm處處,即，見見

33、圖 44.3。圖4.4普普通鋼筋筋布置圖圖5 換算截截面幾何何特性計(jì)計(jì)算由前面計(jì)算算已知空空心板毛毛截面的的幾何特特性，毛毛截面面面積,毛毛截面重重心軸至至1/22板高的的距離,毛截面面對(duì)其重重心軸慣慣性5.1 換換算截面面面積AA0 (55-1) (5-2) (5-3)代入得5.2 換換算截面面重心位位置所有鋼筋換換算截面面對(duì)毛截截面重心心的靜矩矩為：換算截面重重心至空空心板毛毛截面重重心的距距離為：（向下移）則換算截面面重心至至空心板板毛截面面下緣的的距離為為：則換算截面面重心至至空心板板毛截面面上緣的的距離為為：換算截面重重心至預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋重心心的距離離為：換算截面重重心至普普通鋼筋筋

34、重心的的距離為為：5.3 換換算截面面慣性矩矩5.4 換換算截面面彈性抵抵抗矩 下緣： 上緣緣： 6 承載能能力極限限狀態(tài)計(jì)計(jì)算6.1 跨跨中截面面正截面面抗彎承承載力計(jì)計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線合力力作用點(diǎn)點(diǎn)到截面面底邊的的距離，普普通鋼筋筋離截面面底邊的的距離，則則預(yù)應(yīng)力力鋼筋和和普通鋼鋼筋的合合理作用用點(diǎn)到截截面底邊邊的距離離為。采用換算等等效工字字形截面面來計(jì)算算，上翼翼緣厚度度，上翼翼緣工作作寬度，肋肋寬b=4522mm.首先按按公式來來判斷截截面類型型：所以屬于第第一類TT型，應(yīng)應(yīng)按寬度度的矩形形截面來來計(jì)算其其抗彎承承載力。由計(jì)算混泥泥土受壓壓區(qū)高度度x: (6-11)將代入下式式計(jì)算出

35、出跨中截截面的抗抗彎承載載力 =計(jì)算結(jié)果表表明，跨跨中截面面抗彎承承載力滿滿足要求求。 6.2 斜斜截面抗抗剪承載載力計(jì)算算6.2.11 截面面抗剪強(qiáng)強(qiáng)度上.下限復(fù)復(fù)核 選選取距支支點(diǎn)處截截面進(jìn)行行斜截面面抗剪承承載力計(jì)計(jì)算。截截面構(gòu)造造尺寸及及配筋見見圖5.首先進(jìn)行抗抗剪強(qiáng)度度上、下下限復(fù)核核,按公公預(yù)規(guī)55.2.9條： (6-22)式中:驗(yàn)算截截面處的的剪力組組合設(shè)計(jì)計(jì)值(KKN),由表22-7得得支點(diǎn)處處剪力及及跨中截截面剪力力,內(nèi)插插得到的的距支點(diǎn)點(diǎn)=3775mmm處的截截面剪力力: 代代入數(shù)據(jù)據(jù)得： 計(jì)計(jì)算結(jié)果果表明空空心板截截面尺寸寸符合要要求。 按按公預(yù)規(guī)規(guī)5.22.100 條

36、由由于 并并對(duì)照表表3-66沿跨長長各截面面的控制制剪力組組合設(shè)計(jì)計(jì)值，在在L/55至支點(diǎn)點(diǎn)的部分分區(qū)段內(nèi)內(nèi)按計(jì)算要求配置置抗剪鋼鋼筋，其其他區(qū)段段可按構(gòu)構(gòu)造要求求配置箍箍筋。 為為了構(gòu)造造方便和和便于施施工，本本設(shè)計(jì)預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土空空心板不不設(shè)彎起起鋼筋，計(jì)計(jì)算剪力全部由由混凝土土和箍筋筋承受，則則斜截面面抗剪承承載力按按下式計(jì)計(jì)算： (6-3) 式中，各系系數(shù)按公公預(yù)規(guī)55.2.7條規(guī)規(guī)定采用用：,，箍筋采用用雙股，則寫出箍筋筋間距的的計(jì)算式式為： = =,箍筋采用用HRBB3355，則 取取箍筋間間距1550mmm，并按按公預(yù)預(yù)規(guī)要要求，在在支左中中心向跨跨中方向向不小于于一倍梁高范圍

37、圍內(nèi)，箍箍筋間距距取1000mmm。故箍箍筋間距距取1000mmm。配箍率 （按公預(yù)規(guī)規(guī)9.33.133條規(guī)定定，HRRB3335，） 在在組合設(shè)設(shè)計(jì)剪力力值的部部分梁段段，可只只按構(gòu)造造要求配配置箍筋筋，設(shè)箍箍筋仍選選用雙肢肢，配筋筋率，則則可求得得構(gòu)造配配筋的箍箍筋間距距 取經(jīng)過綜合考考慮和比比較，箍箍筋沿空空心板跨跨長布置置如圖66.1。圖6.1 空心板板箍筋布布置圖（單單位：ccm）6.2.22 斜截截面抗剪剪承載力力計(jì)算 由由圖7-1，我我們選取取以下三三個(gè)位置置進(jìn)行空空心板斜斜截面抗抗剪承載載力計(jì)算算： 距支左左中心處處截面，； 距跨中中位置處處截面，（箍箍筋間距距變化處處）； 距

38、跨中中位置處處，（箍箍筋間距距變化處處）；計(jì)算截面的的剪力組組合設(shè)計(jì)計(jì)值，可可按表44-1由由跨中和和支點(diǎn)的的設(shè)計(jì)枝枝內(nèi)插得得到,計(jì)計(jì)算結(jié)果果見表66-1。表6-1 各計(jì)算算截面剪剪力組合合設(shè)計(jì)值值截面位置跨中剪力426.337408.990369.005250.22363.844距支左中中心處截截面，由于是直線線配筋，故故此截面面有效高高度取與與跨中近近似相同同，由于不設(shè)彎彎起鋼筋筋，因此此,斜截截面抗剪剪承載力力按下式式計(jì)算：此處,箍筋筋間距抗剪承載力力滿足要要求.距跨中截截面處截截面 此此處，箍箍筋間距距，斜截面抗剪剪承載力力滿足要要求。距跨中位位置處 此此處，箍箍筋間距距，以上計(jì)算均均

39、表明滿滿足斜截截面抗剪剪承載力力要求。7 預(yù)應(yīng)力力損失計(jì)計(jì)算 預(yù)應(yīng)力力損失與與施工工工藝、材材料性能能及環(huán)境境影響等等有關(guān)，影影響因素素復(fù)雜。在在無可靠靠試驗(yàn)資資料的情情況下，則則按公公路橋規(guī)規(guī)的規(guī)規(guī)定估算算。本橋橋采用先先張法施施工。本橋預(yù)應(yīng)力力鋼筋采采用直徑徑為155.2mmm的117股鋼鋼絞線, ，控制應(yīng)力力取。7.1 錨錨具變形形、回縮縮引起的的應(yīng)力損損失預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線的有有效長度度取為張張拉臺(tái)座座的長度度，設(shè)臺(tái)臺(tái)座長,采用一一端張拉拉及夾片片式錨具具，有頂頂壓時(shí)，則則 (7-11) 7.2 加加熱養(yǎng)護(hù)護(hù)引起的的溫度損損失先張法預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土空心心板采用用加熱養(yǎng)養(yǎng)護(hù)的方方法，為為減少

40、溫溫度引起起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失，采用用分階段段養(yǎng)護(hù)措措施。設(shè)設(shè)控制預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線與與臺(tái)座之之間的最最大溫差差,則： =27.3 混混凝土彈彈性壓縮縮引起的的預(yù)應(yīng)力力損失對(duì)于先張拉拉法構(gòu)件件， (7-2)由公預(yù)規(guī)66.2.8條，先先張法構(gòu)構(gòu)件傳力力錨固時(shí)時(shí)的損失失為： ，則,則7.4 鋼鋼筋松弛弛引起的的應(yīng)力損損失 (7-33)式中中， 代入得,7.5 混混凝土收收縮、徐徐變引起起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失 (7-4)，構(gòu)件受拉拉區(qū)全部部縱向鋼鋼筋重心心處，由由預(yù)應(yīng)力力（扣除除相應(yīng)階階段的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失）和和結(jié)構(gòu)自自重產(chǎn)生生的混凝凝土法向向壓應(yīng)力力，其值值為 (7-5) 預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋傳力力錨固齡齡期，計(jì)計(jì)

41、算齡期期為t時(shí)時(shí)的混凝凝土收縮縮應(yīng)變 ，加載載齡期為為，計(jì)算算考慮的的齡期為為t時(shí)的的徐變系系數(shù)?？紤]自重的的影響,由于收收縮徐變變持續(xù)時(shí)時(shí)間較長長，采用用全部永永久作用用，查表表3-66得空心心板全部部永久作作用彎矩矩,，在全全部鋼筋筋重心處處由自重重產(chǎn)生的的拉應(yīng)力力為:跨中截面： 支點(diǎn)截面：則全部縱向向鋼筋重重心處的的壓應(yīng)力力為：跨中截面： ： 支點(diǎn)截面： 公預(yù)規(guī)規(guī)規(guī)定，不不得大于于傳力錨錨固時(shí)混混凝土立立方體抗抗壓強(qiáng)度度的0.55倍，設(shè)設(shè)傳力錨錨固時(shí)，混混凝土達(dá)達(dá)到C，則=330MPP，0.55=155MP，則則跨中、四分點(diǎn)點(diǎn)、支點(diǎn)點(diǎn)截面全全部鋼筋筋重心處處的壓應(yīng)應(yīng)力為22.955MPa

42、a，4.05 MPaa，7.36 MPaa，均小小于155 MPPa，滿滿足要求求。設(shè)傳力錨固固齡期為為7d，計(jì)計(jì)算齡期期為混凝凝土終極極值t，設(shè)設(shè)橋梁所所處環(huán)境境的大氣氣相對(duì)濕濕度為775%，由由前面計(jì)計(jì)算知，空空心板毛毛截面面面積A=55339000，空心心板與大大氣接觸觸的周邊邊長度為為u，u=2 12440+227550+223220+22900+4233=49930.1mmm 理論論厚度hh=2224.77查公預(yù)規(guī)表表6.22.7直直線內(nèi)插插得到: 把各項(xiàng)數(shù)據(jù)據(jù)代入計(jì)計(jì)算公式式得:跨中截面： ： 支點(diǎn)截面： 7.6 預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失組合合傳力錨固時(shí)時(shí)第一批批損失傳力錨固后后預(yù)應(yīng)力力損失

43、總總和:跨中截面： 支支點(diǎn)截面面： 各各截面的的有效預(yù)預(yù)應(yīng)力：。跨中截面： 支點(diǎn)截面：8 驗(yàn)算算8.1正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)計(jì)算8.1.11正截面面抗裂性性驗(yàn)算正截面抗裂裂性計(jì)算算是對(duì)構(gòu)構(gòu)件跨中中截面混混凝土的的拉應(yīng)力力進(jìn)行計(jì)計(jì)算，并并滿足公公預(yù)規(guī)6.3條要求。對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，應(yīng)滿足兩個(gè)要求：第一，在作作用短期期效應(yīng)組組合下，；第二，在作作用長期期效應(yīng)組組合下，即不出現(xiàn)拉應(yīng)力。為在作用短短期效應(yīng)應(yīng)組合下下，空心心板抗裂裂驗(yàn)算邊邊緣的混混凝土法法向拉應(yīng)應(yīng)力空心板跨中中截面彎彎矩，換算截面下下緣抵抗抗矩為扣除全部部預(yù)應(yīng)力力損失后后的預(yù)加加力，在在構(gòu)件抗抗裂驗(yàn)算算邊緣產(chǎn)產(chǎn)生的預(yù)預(yù)壓應(yīng)力力，(

44、8-1)(8-2)為在作用長長期效應(yīng)應(yīng)組合下下，空心心板抗裂裂驗(yàn)算邊邊緣的混混凝土法法向拉應(yīng)應(yīng)力空心板跨中中截面彎彎矩，換算截面下下緣抵抗抗矩符合公預(yù)預(yù)規(guī)對(duì)對(duì)A類構(gòu)構(gòu)件的規(guī)規(guī)定。8.1.22斜截面面抗裂性性驗(yàn)算部分預(yù)應(yīng)力力A類構(gòu)構(gòu)件斜截截面抗裂裂性驗(yàn)算算是以主主拉應(yīng)力力控制，采采用作用用的短期期效應(yīng)組組合。選選用支點(diǎn)點(diǎn)截面，分分別計(jì)算算支點(diǎn)截截面A-A纖維維（空洞洞頂面），BB-B纖纖維（空空心板換換算截面面），CC-C纖纖維（空空洞底面面）處主主拉應(yīng)力力，對(duì)于于部分預(yù)預(yù)應(yīng)力AA類構(gòu)件件應(yīng)滿足足：為混凝土的的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值，CC40，；主拉應(yīng)力8.1.22.1 A-AA纖維： ( ) (8

45、-3)為支點(diǎn)截面面短期組組合效應(yīng)應(yīng)剪力設(shè)設(shè)計(jì)值為計(jì)算主拉拉應(yīng)力出出處截面面腹板的的寬度，為空心板AA-A纖纖維以上上截面對(duì)對(duì)空心伴伴換算截截面重心心軸的靜靜矩(8-4)(8-5)為豎向荷載載產(chǎn)生的的彎矩，在在支點(diǎn)。負(fù)值表示拉拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝凝土A類類構(gòu)件，在在短期效效應(yīng)組合合下，預(yù)預(yù)制構(gòu)件件應(yīng)符合合現(xiàn)A-A纖纖維：符符合要求求。8.1.22.2 B-B纖維維：S=124403397.97-22330（3997.997-1100-）-2303200（3397.97-1000-）-7800（3397.97-3300）=82.66410mmm為豎向荷載載產(chǎn)生的的彎矩，在在支點(diǎn)， B-B纖維維，符合

46、公公預(yù)規(guī)對(duì)對(duì)部分預(yù)預(yù)應(yīng)力AA類構(gòu)件件斜截面面抗裂性性要求。8.1.22.3 C-CC纖維：為豎向荷載載產(chǎn)生的的彎矩，在在支點(diǎn)， B-B纖維維上述結(jié)結(jié)果表明明，本橋橋空心板板滿足公公預(yù)規(guī)對(duì)對(duì)部分預(yù)預(yù)應(yīng)力AA類構(gòu)件件斜截面面抗裂性性要求。8.2 變變形計(jì)算算8.2.11正常使使用階段段的撓度度計(jì)算使用階段的的撓度值值，按短短期荷載載效應(yīng)組組合計(jì)算算，并考考慮撓度度長期增增長系數(shù)數(shù)，對(duì)于于C400混凝土土，對(duì)對(duì)于部分分預(yù)應(yīng)力力A類構(gòu)構(gòu)件，使使用階段段的撓度度計(jì)算時(shí)時(shí)，抗彎彎剛度。取取跨中截截面尺寸寸及配筋筋情況確確定：短期荷載組組合作用用下的撓撓度值，可可簡化為為按等效效均布荷荷載作用用情況計(jì)計(jì)算：

47、(8-6)自重產(chǎn)生的的撓度值值按等效效均布荷荷載作用用情況計(jì)計(jì)算：（）消除自重產(chǎn)產(chǎn)生的撓撓度，并并考慮長長期影響響系數(shù)后后，正常常使用階階段的撓撓度值為為：計(jì)算結(jié)果表表明，使使用階段段的撓度度值滿足足公預(yù)預(yù)規(guī)要要求。8.2.22 預(yù)加加力引起起的反拱拱度計(jì)算算及預(yù)拱拱度的設(shè)設(shè)置8.2.22.1 預(yù)加力力引起的的反拱度度計(jì)算空心板當(dāng)放放松預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞絞線時(shí)跨跨中產(chǎn)生生反拱度度，設(shè)這這時(shí)空心心板混凝凝土強(qiáng)度度達(dá)到CC30。預(yù)預(yù)應(yīng)力產(chǎn)產(chǎn)生的反反拱度計(jì)計(jì)算按跨跨中截面面尺寸及及配筋計(jì)計(jì)算，并并考慮反反拱長期期增長系系數(shù)。此時(shí)的抗彎彎剛度：?？招陌瀹?dāng)放放松預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞絞線時(shí)設(shè)設(shè)空心板板混凝土土強(qiáng)度達(dá)達(dá)到

48、C330，換算截面面面積：所有鋼筋截截面換算算面積對(duì)對(duì)毛截面面重心的的靜矩為為：換算截面重重心至毛毛截面重重心的距距離：（向向下移）換算截面重重心至空空心板下下緣的距距離：yy=-166.144-7.5=3351.36mmm換算截面重重心至空空心板上上緣的距距離：預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線至換換算截面面重心的的距離：普通鋼筋至至換算截截面重心心的距離離：換算截面慣慣矩：換算截面的的彈性抵抵抗矩：下緣上緣空心板換算算截面幾幾何特性性匯總于于表8-1。表8-1空空心板換換算截面面幾何特特性匯總總表 項(xiàng)目符號(hào)單位換算截面面面積5672773.555660226換算截面重重心至截截面下緣緣距離351.336352

49、.003換算截面重重心至截截面上緣緣距離398.664397.997預(yù)應(yīng)力鋼筋筋至截面面重心軸軸距離311.336312.003普通鋼筋至至截面重重心軸距距離311.336312.003換算截面慣慣矩?fù)Q算截面彈彈性抵抗抗矩由8.1計(jì)計(jì)算得扣扣除預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失后的預(yù)預(yù)加力為為：則由預(yù)加力力產(chǎn)生的的跨中反反拱度，并并乘反拱拱長期增增長系數(shù)數(shù)，得：8.2.22.2 預(yù)拱度度的設(shè)置置由公預(yù)規(guī)規(guī)6.5.55條，當(dāng)當(dāng)預(yù)加應(yīng)應(yīng)力的長長期反拱拱值小于于按荷載載短期效效應(yīng)組合合計(jì)算的的長期撓撓度時(shí)，應(yīng)應(yīng)設(shè)預(yù)拱拱度，其其值按該該荷載的的撓度值值與預(yù)加加應(yīng)力長長期反拱拱值之差差采用。，應(yīng)設(shè)預(yù)拱拱度。跨中預(yù)拱度度，支

50、點(diǎn)點(diǎn)，預(yù)拱拱度值沿沿順橋向向做成平平順的曲曲線。8.3 持持久狀態(tài)態(tài)應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算持久狀態(tài)應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算應(yīng)計(jì)算算使用階階段正截截面混凝凝土的法法向壓應(yīng)應(yīng)力、預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的拉拉應(yīng)力、斜斜截面的的主壓應(yīng)應(yīng)力。計(jì)計(jì)算時(shí)作作用取標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，不不計(jì)分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)，汽汽車荷載載考慮沖沖擊系數(shù)數(shù)。8.3.11跨中截截面混凝凝土的法法向壓應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算算跨中截面的的有效預(yù)預(yù)應(yīng)力：跨中截面的的有效預(yù)預(yù)加力：標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)應(yīng)組合：(8-7)8.3.22跨中預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線的的拉應(yīng)力力驗(yàn)算(8-8)為按荷載效效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值計(jì)算算的預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞絞線重心心處混凝凝土法向向拉應(yīng)力力：預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線中的的拉應(yīng)力力為：8.3.33斜截面面主應(yīng)力

51、力驗(yàn)算斜截面主應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算選取支支點(diǎn)截面面的A-A纖維維、B-B纖維維、C-C纖維維在標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值效應(yīng)應(yīng)和預(yù)應(yīng)應(yīng)力作用用下產(chǎn)生生的主壓壓應(yīng)力和和主拉應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算算，并滿滿足的要求。(8-9)(8-100)(8-111)8.3.33.1 AA-A纖纖維，符合公公預(yù)規(guī)要要求。8.3.33.2 BB-B纖纖維，符合公公預(yù)規(guī)要要求。8.3.33.3 CC-C纖纖維，符合公公預(yù)規(guī)要要求。8.4短暫暫狀態(tài)應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算算預(yù)應(yīng)力混凝凝土受彎彎構(gòu)件按按短暫狀狀態(tài)計(jì)算算時(shí)，應(yīng)應(yīng)計(jì)算構(gòu)構(gòu)件在制制造、運(yùn)運(yùn)輸及安安裝等施施工階段段，由預(yù)預(yù)加力（扣扣除相應(yīng)應(yīng)的應(yīng)力力損失）、構(gòu)構(gòu)件自重重及其它它施工荷荷載引起起的截面面應(yīng)力，并滿足

52、公公預(yù)規(guī)要要求。為為此，對(duì)對(duì)本橋應(yīng)應(yīng)計(jì)算在在放松預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線時(shí)時(shí)預(yù)制空空心板的的板底壓壓應(yīng)力和和板頂拉拉應(yīng)力。設(shè)預(yù)制空心心板當(dāng)混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)到到C300時(shí)，放放松預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞絞線，這這時(shí)，空空心板處處于初始始預(yù)加力力及空心心板自重重共同作作用下，計(jì)計(jì)算空心心板板頂頂（上緣緣）、板板底（下下緣）法法向應(yīng)力力。由此計(jì)算空空心板截截面的幾幾何特性性，見表表1-99。放松預(yù)應(yīng)力力鋼絞線線時(shí)，空空心板截截面法向向應(yīng)力計(jì)計(jì)算取跨跨中、LL/4、支支點(diǎn)三個(gè)個(gè)截面，計(jì)計(jì)算如下下。8.4.11跨中截截面8.4.11.1由預(yù)預(yù)加力產(chǎn)產(chǎn)生的混混凝土法法向應(yīng)力力由公預(yù)規(guī)規(guī)6.1.55條：(8-133)式中：先張

53、法法預(yù)應(yīng)力力鋼筋和和普通鋼鋼筋的合合力，其其值為(8-144)(8-155) 其其中放松預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線時(shí)時(shí)預(yù)應(yīng)力力損失值值，由公公預(yù)規(guī)6.2.8條對(duì)先張法構(gòu)構(gòu)件,則則 =113955-155.6-30-0.5545.85=13226.448MPP8.4.11.2由板板自重產(chǎn)產(chǎn)生的板板截面上上、下緣緣應(yīng)力由表3-66，空心心板跨中中截面板板自重彎彎矩由板自重產(chǎn)產(chǎn)生的截截面法向向應(yīng)力為為：放松預(yù)應(yīng)力力鋼絞線線時(shí)，由由預(yù)加力力及板自自重共同同作用，空空心板上上下緣產(chǎn)產(chǎn)生的法法向應(yīng)力力為： 截面上上下緣均均為壓應(yīng)應(yīng)力，且且小于，符符合公公預(yù)規(guī)要要求。8.4.22截面=13266.488MPaa由表2

54、-66，L/44截面板板自重彎彎矩，由由板自重重產(chǎn)生的的截面法法向應(yīng)力力為：放松預(yù)應(yīng)力力鋼絞線線時(shí)，由由預(yù)加力力及板自自重共同同作用下下板上下下緣應(yīng)力力為：板上下緣應(yīng)應(yīng)力為壓壓應(yīng)力，且且小于，符符合公公預(yù)規(guī)要要求。8.4.33支點(diǎn)截截面預(yù)加力產(chǎn)生生的支點(diǎn)點(diǎn)截面上上下緣的的法向應(yīng)應(yīng)力為：(8-166) =13226.448MPPa板自重在支支點(diǎn)截面面產(chǎn)生的的彎矩為為0，因此此，支點(diǎn)點(diǎn)截面跨跨中法向向應(yīng)力為為：下緣壓應(yīng)力力，符合公公預(yù)規(guī)要要求。跨中、L/4、支支點(diǎn)三個(gè)個(gè)截面在在放松預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線時(shí)時(shí)板上下下緣應(yīng)力力計(jì)算結(jié)結(jié)果匯總總于表88-2。表8-2短短暫狀態(tài)態(tài)空心板板截面正正應(yīng)力匯匯總表截

55、面跨中截面L/4截面面支點(diǎn)截面應(yīng)力位置項(xiàng)目作用種類預(yù)加力-2.2117.84-2.2117.80-2.1447.59板自重4.05-3.5773.04-2.68800總應(yīng)力值1.844.270.835.12-2.1447.59壓應(yīng)力限值值14.07714.07714.07714.07714.077表中負(fù)值為為拉應(yīng)力力，正值值為壓應(yīng)應(yīng)力，壓壓應(yīng)力均均滿足公公預(yù)規(guī)要要求。由上述計(jì)算算，在放放松預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞絞線時(shí)，支支點(diǎn)截面面上緣拉拉應(yīng)力為為：按公預(yù)規(guī)規(guī)7.2.88條，預(yù)預(yù)拉區(qū)（截截面上緣緣）應(yīng)配配置縱向向鋼筋，并并按以下下原則配配置：當(dāng)時(shí)，預(yù)拉拉區(qū)應(yīng)配配置其配配筋率不不小于00.2%的縱向向鋼筋；

56、當(dāng)時(shí)，預(yù)拉拉區(qū)應(yīng)配配置其配配筋率不不小于00.4%的縱向向鋼筋；當(dāng)時(shí)，預(yù)拉拉區(qū)應(yīng)配配置的縱縱向鋼筋筋其配筋筋率按以以上兩者者直線內(nèi)內(nèi)插取得得。上述述配筋率率為，為預(yù)拉拉區(qū)普通通鋼筋截截面積，為截面毛截面A=55339000mm2。則：時(shí)的縱縱向鋼筋筋配筋率率為0.003378666，。預(yù)拉區(qū)的縱縱向鋼筋筋宜采用用帶肋鋼鋼筋，其其直徑不不宜大于于14mmm,現(xiàn)現(xiàn)采用HHRB3335鋼鋼筋，11414，則，大大于，滿滿足要求求，布置置在空心心板支點(diǎn)點(diǎn)截面上上邊緣。9最小配筋筋率復(fù)核核按公預(yù)規(guī)規(guī)9.1.112條，預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土受受彎構(gòu)件件最小配配筋率應(yīng)應(yīng)滿足下下列要求求：式中：受受彎構(gòu)件件正截面面

57、承載力力設(shè)計(jì)值值，5.1計(jì)算算得;受彎構(gòu)件件正截面面開裂彎彎矩值，按按下式計(jì)計(jì)算：其中扣扣除全部部預(yù)應(yīng)力力損失后后預(yù)應(yīng)力力鋼筋和和普通鋼鋼筋合力力在構(gòu)件件抗裂邊邊緣產(chǎn)生生的混凝凝土預(yù)壓壓應(yīng)力，由由7.11計(jì)算得得,換算截截面重心心軸以上上部分對(duì)對(duì)重心軸軸的靜矩矩，其值值為換算截面面抗裂邊邊緣的彈彈性抵抗抗矩，由由5.4計(jì)算算得， 混凝土軸軸心抗拉拉標(biāo)準(zhǔn)值值，C440，。代入計(jì)算式式得：，滿足公公預(yù)規(guī)要要求。10支座計(jì)計(jì)算采用板式橡橡膠支座座，其設(shè)設(shè)計(jì)按公公預(yù)規(guī)8.4條要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。10.1選選定支座座的平面面尺寸橡膠支座的的平面尺尺寸由橡橡膠板的的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度和梁梁端或墩墩臺(tái)頂混混凝土的的局部承

58、承壓強(qiáng)度度來確定定。對(duì)橡橡膠板應(yīng)應(yīng)滿足：若選定支座座平面尺尺寸，則則支座形形狀系數(shù)數(shù)S為：式中，tt中間間層橡膠膠片厚度度，取，滿足規(guī)規(guī)范要求求。橡膠板的平平均容許許壓應(yīng)力力為，橡橡膠支座座的剪變變彈性模模量（常常溫下），橡橡膠支座座的抗壓壓彈性模模量為：計(jì)算時(shí)由表表3-77可知最最大支座座反力為為：，。故。10.2 確定支支座的厚厚度主梁的計(jì)算算溫度取取，溫度度變形由由兩端的的支座均均攤，則則每一個(gè)個(gè)支座承承受的水水平位移移為：計(jì)算汽車荷荷載制動(dòng)動(dòng)力引起起的水平平位移，首首先必須須確定作作用在每每一個(gè)支支座上的的制動(dòng)力力。對(duì)于166m橋梁梁可布置置一行車車隊(duì)，汽汽車荷載載制動(dòng)力力按橋橋規(guī)44

59、.3.6條，為為一車道道上總重重力的110%，一一車道的的荷載的的總重為為：則其其制動(dòng)力力標(biāo)準(zhǔn)值值又要求求不小于于90kkN，取取制動(dòng)力力為900kN。77塊板共共28個(gè)個(gè)支座，每每支座承承受的水水平力為為：按公預(yù)規(guī)規(guī)8.4條要要求，橡橡膠層總總厚度應(yīng)應(yīng)滿足：不計(jì)汽車制制動(dòng)力時(shí)時(shí)：計(jì)汽車制動(dòng)動(dòng)力時(shí)：即：公預(yù)預(yù)規(guī)的的其他規(guī)規(guī)定選用四層鋼鋼板和五五層橡膠膠片組成成橡膠支支座。上上下層橡橡膠片厚厚度為00.255cm，中中間層厚厚度為00.5ccm，薄薄鋼板厚厚0.22cm,則：橡膠片的總總厚度為為：支座總厚度度：，符符合規(guī)范范要求。10.3驗(yàn)驗(yàn)算支座座的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)支座的平均均壓縮變變形為：其中按規(guī)范要

60、求求應(yīng)滿足足，即（合格）梁端轉(zhuǎn)角為為：設(shè)恒載時(shí)主主梁處于于水平狀狀態(tài),已知公公路級(jí)荷載載作用下下梁端轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角為：驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情情況應(yīng)滿滿足：符合規(guī)范要要求。10.4驗(yàn)驗(yàn)算支座座的穩(wěn)定定性按公預(yù)規(guī)規(guī)8.4.33條規(guī)定定，按下下式驗(yàn)算算支座抗抗滑穩(wěn)定定性：計(jì)入汽車制制動(dòng)力時(shí)時(shí):不計(jì)入汽車車制動(dòng)力力時(shí):式中：在結(jié)構(gòu)構(gòu)重力作作用下的的支座反反力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值；橡膠支支座的剪剪切模量量，??；由汽車車荷載引引起的制制動(dòng)力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，取取；橡膠支支座與混混凝土表表面的摩摩阻系數(shù)數(shù)，??；結(jié)構(gòu)自自重標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和00.5倍倍汽車荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值（計(jì)計(jì)入沖擊擊系數(shù)）引引起的支支座反力力；支座平平面毛面面積，。 計(jì)算溫溫度變化化引起的