兩河口公路預應力梁橋施工組織設計及預算

PAGE2011—2012學年第一學期道橋專業(yè)畢業(yè)設計兩河口公路預應力梁橋施工組織設計及預算班級：道橋3095姓名：張凱學號：04301090542實習單位：中鐵信達工程投資有限公司指導老師：李剛起止日期：2011.09-2011.12頂崗實習成績評定單姓名張凱班級道橋3095學號043010900542實習單位中鐵信達公司兩河河口水電站工工程項目部成績評定實習表現成績實習報告成績綜合成績指導教師評語指導教師(學院))：年月日任務書一、畢業(yè)設計目的1、通過畢業(yè)設計這一環(huán)節(jié)，鞏固并適當擴大和加強所學基本理論知識。培養(yǎng)和提高學生的獨立工作能力及分析和解決工程實際問題的能力，并提出解決問題的思路和設計方案。2、進一步提高理論計算、繪圖、編制說明書等基本技能及表達能力。3、提高閱讀參考書、設計規(guī)范和施工規(guī)范的能力。二、畢業(yè)設計題目兩河口公路預應力梁橋施工組織設計及預算（1）項目及研究背景橋梁是公路（鐵路）跨越江河山谷及其他線路等障礙物的重要結構物，我國的橋梁的建設水平已經邁進了世界先進行列。在橋梁建設中，先進設備，先進技術以及新工藝、新材料、新標準得到了廣泛應用。特別是近年來隨著高等級公路建設的迅速發(fā)展，預應力鋼筋混凝土橋梁已經在全國范圍內得到普及，預應力鋼筋混凝土橋梁技術不斷被廣大技術人員所掌握。本設計的是一座預應力鋼筋混凝土梁橋，包括上、下部結構的內力計算分析和配筋設計，并按規(guī)定繪制部分施工圖。預應力混凝土結構與普通鋼筋混凝土結構比較有以下特點：1、提高了結構的抗裂性和耐久性。2、增大了構件的剛度。3、節(jié)省材料4、減輕結構自重和增加跨越能力。5、預應力結構還可以作為一種構件拼裝的施工手段，使大型建筑物的施工難度大大減小，又保持良好的整體性。三、畢業(yè)設計內容（一）設計(1)前言(2)橋梁上部結構設計1.結構尺寸擬定2.行車道板計算3.主梁作用效應計算4.預應力鋼束估算及布置5.預應力損失及有效預應力計算6配預應力鋼束后的內力及內力組合7.截面強度驗算8.抗裂驗算9.持久狀態(tài)構件的應力驗算10.短暫狀態(tài)構件的應力驗算11.撓度驗算(3)支座的計算(4)橋梁墩臺的設計1.擬定橋梁墩臺的尺寸2.橋梁墩臺的內力計算及配筋計算(5)基礎的設計(6)橋面鋪裝及欄桿(7)附屬設施的選用（二）繪制施工圖1.橋梁整體斷面圖2.主梁結構及配筋圖3.橫隔梁結構及配筋圖4.行車道板結構及配筋圖5.橋墩結構配筋圖6.橋臺（包括臺帽、前墻、側墻或耳墻）結構配筋圖7.蓋梁結構配筋圖8.基礎結構圖四、主要參考文獻1、交通部，公路工程技術標準（JTGB01-2003），北京：人民交通出版社，20032、交通部，公路橋涵施工規(guī)范（JTJ041-2000），北京：人民交通出版社，20003、交通部，公路工程基本建設項目概算預算編制辦法，北京：人民交通出版社，2008.14、交通部，公路工程預算定額，北京：人民交通出版社，2008.15、交通部公路定額站，公路工程施工定額，北京：人民交通出版社，20096、交通部，公路工程機械臺班費用定額，北京：人民交通出版社，20087、公路定額站，公路工程施工招投標與計量，北京：人民交通出版社，20078、陸春其，公路工程造價，北京：人民交通出版社，20079、文德云，公路工程招標投標文件編制示例，北京：人民交通出版社，200410、公路工程、橋梁工程、公路工程管理、地基基礎等教材工程概況本畢業(yè)設計主要是關于小跨度預應力混凝土T型簡支梁橋的設計。預應力混凝土T型簡支梁橋受力明確，構造簡單，施工方便，整體性好，是中小跨徑橋梁中應用最廣泛的橋型。本畢業(yè)設計為兩河口大橋。橋梁共5跨，每跨標準跨徑50米。經技術經濟比較，上部結構采用裝配式后張預應力混凝土T型簡支梁橋，下部結構采用柱式橋墩、輕型橋臺、鉆孔灌注樁基。本設計采用預應力混凝土T型梁橋，跨徑布置為（5×50）m，主梁為變截面T型梁。跨中梁高為2.50m，支點梁高為2.50m。橋墩為重力式橋墩、橋臺。本文主要闡述了該橋的設計和計算過程。首先進行主橋總體結構設計，然后對上部結構進行內力、配筋計算，再進行強度、應力及變形驗算，最后進行下部結構驗算。設計具體包括以下幾個部分：橋型布置，結構各部分尺寸擬定；選取計算結構簡圖；恒載內力計算；活載內力計算；荷載組合；配筋計算；預應力損失計算；截面強度驗算；截面應力及變形驗算；下部結構驗算。關鍵詞：預應力，混凝土,T型簡支梁橋目錄前言 1第一部分上部結構計算 2第1章初步設計 21.1設計資料及構造布置 31.1.1橋梁跨徑及橋寬 31.1.2設計荷載與設計車速 31.1.3材料及工藝 31.1.4設計依據 31.1.5基本計算數據 31.2橫截面布置 41.2.1主梁間距與主梁片數 41.2.2主梁高度 51.2.3主梁截面細部尺寸 51.2.4計算截面幾何特征 61.2.5檢驗截面效率指標 61.3橫截面沿跨長的變化 81.4橫隔梁的設置 8第2章施工圖設計 92.1主梁永久作用效應計算 92.1.1永久作用集度 92.1.2永久作用效應 102.2主梁可變作用效應計算 112.2.1沖擊系數和車道折減系數 112.2.2計算主梁的荷載橫向分布系數 122.2.3車道荷載的取值 142.2.4計算可變作用效應 152.2.5主梁作用效應組合 202.3預應力鋼束的估算及其布置 212.3.1跨中截面鋼束的估算和確定 212.3.2預應力鋼束布置 222.4計算主梁截面幾何特性 292.4.1截面面積及慣矩計算 292.4.2截面靜矩計算 302.4.3截面幾何特性匯總 322.5鋼束預應力損失計算 332.5.1預應力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預應力損失 342.5.2由錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失 352.5.3混凝土彈性壓縮引起的預應力損失 362.5.4由鋼束應力松弛引起的預應力損失 392.5.5混凝土收縮和徐變引起的預應力損失 392.5.6成橋后張拉N7號鋼束混凝土彈性壓縮引起的預應力損失 432.5.7預加力計算以及鋼束預應力損失匯總 432.6主梁截面承載力與應力驗算 472.6.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗算 482.6.2斜截面承載力驗算 502.7持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗算 542.7.1正截面抗裂驗算 542.8持久狀況構件的應力驗算 592.8.1正截面混凝土壓應力驗算 592.8.2預應力筋拉應力驗算 602.8.3截面混凝土主壓應力驗算 622.9主梁變形驗算 712.9.1計算由預加力引起的跨中反拱度 712.9.2計算由荷載引起的跨中撓度 742.9.3結構剛度驗算 742.9.4預拱度的設置 742.10橫隔梁計算 742.10.1確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用 742.10.2跨中橫隔梁的作用效應影響線 752.10.3截面作用效應計算 782.10.4截面配筋計算 792.11行車道板計算 802.11.1截面設計、配筋與承載力驗算 87第二部分鉆孔灌注樁、三柱式橋墩的計算 91第1章設計資料 911.1設計標準及上部構造 911.2水文地質條件 911.3材料 911.4橋墩尺寸 911.5設計依據 92第2章鉆孔樁計算 932.1荷載計算 932.1.1一孔恒載反力 932.1.2蓋梁恒重反力 932.1.3系梁恒重反力 932.1.4一根墩柱自重 932.1.5灌注樁每延米自重 932.1.6可變荷載反力 932.1.7作用于樁頂的外力 942.1.8作用于地面處樁頂上的外力 942.2樁長計算 952.3樁身截面配筋與承載力驗算 9824墩頂縱向水平位移驗算 992.4.1樁在地面處的水平位移和轉角計算 992.4.2墩頂縱向水平位移驗算 100結論 102致謝 103PAGE97PAGE1前言畢業(yè)設計是大學教教育培養(yǎng)目標標實現的重要要階段，是畢畢業(yè)前的綜合合學習階段,是深化、拓拓寬、綜合教教和學的重要要過程,是對大學期期間所學專業(yè)業(yè)知識的全面面總結。通過過畢業(yè)設計,可以將以前前學過的知識識重溫回顧,對疑難知識識再學習,對提高個人人的綜合知識識結構有著重重要的作用。通通過畢業(yè)設計計,使我們在資資料查找、設設計安排、分分析計算、施施工圖繪制、口口頭表達等各各個方面得到到綜合訓練,具備從事相相關工作的基基本技術素質質和技能。目前，我國橋梁建建筑中仍以預預應力鋼筋混混凝土結構為為主，其材料料鋼筋和混凝凝土造價較低低，材料來源源豐富，且可可以澆筑成各各種復雜斷面面形狀，節(jié)省省鋼材，承載載力也不低，經經過合理設計計可以獲得較較好的抗震性性能。今后幾幾十年，預應應力鋼筋混凝凝土結構仍將將活躍在我國國的建筑史上上?？蚣芙Y構構體系的主要要特點是平面面布置比較靈靈活，能提供供較大的室內內空間，對于于辦公樓是最最常用的結構構體系。預應力混凝土簡支支梁橋的設計計，除了要根根據橋面高度度、承載要求求等合理選擇擇結構材料、抗抗側力結構體體系外，要特特別重視橋梁梁截面形式和和橋梁的總體體布置。橋梁梁截面形式是是指橋梁的平平面和立面；；橋梁的總體體布置指橋梁梁的平面布置置和豎向布置置。橋梁截面面形式和橋梁梁的總體布置置對橋梁結構構的各方面性性能有決定性性的作用。畢業(yè)設計的三個月月里，在指導導老師的幫助助下，經過查查閱資料、設設計計算、以以及圖紙繪制制，加深了對對規(guī)范等相關關內容的理解解，鞏固了專專業(yè)知識，提提高了綜合分分析、解決問問題的能力。并并熟練掌握了了AutoCCAD和結構設計計軟件橋梁大大師，基本上上達到了畢業(yè)業(yè)設計的目的的與要求?？蚣芙Y構設計的計計算工作量很很大，在計算算過程中以手手算為主，后后面采用建筑筑結構軟件橋橋梁大師進行行電算,并將電算結結果與手算結結果進行了誤誤差分析對比比。由于自己己水平有限，難難免有不妥和和疏忽之處，敬敬請各位老師師批評指正。兩河口公路預應力力梁橋施工組織設計及預預算第一部分上部部結構計算第1章初步設計1.1設計資料及及構造布置1.1.1橋梁跨跨徑及橋寬橋梁總長：2500m橋梁分孔布置：55等跨標準跨徑：50mm（墩中心距距離）主梁全長：49..96m計算跨徑：48..96m橋面凈空：凈—224m+1..75m×22=27.55m1.1.2設計荷荷載與設計車車速公路—Ⅰ級，人群荷載3..0kN/㎡，每側人人行欄、防撞撞護欄重力的的作用力分別別為1.52kkN/m和4,99kkN/m。根據使用用要求確定設設計車速為80km//h。1.1.3材料及及工藝混凝土：主梁采用用C50，欄桿及橋橋面鋪裝用C30。橋面鋪裝裝采用兩層式式：上面層5cm瀝青；下面面層8cm混凝土。預應力鋼筋采用《公公路鋼筋混凝凝土及預應力力混凝土橋函函設計規(guī)范》（JTGD62—2004）的φs15.2鋼絞線，每束9根，全梁配7束，pk=1860MPa。普通鋼筋主梁采用用HRB3335鋼筋；其他他均采用R235鋼筋。按后張法施工工藝藝制作主梁，采采用內徑83mm、外徑95mm的預埋波紋紋管和夾片錨錨具。1.1.4設計計依據交通部，公路工程程技術標準（JTGBB01-20003），北京：：人民交通出出版社，2003交通部，公路橋涵涵施工規(guī)范（JTJ0041-20000），北京：：人民交通出出版社，2000交通部頒《公路鋼鋼筋混凝土及及預應力混凝凝土橋涵設計計規(guī)范》（JTGDD62—2004），簡稱《公公預規(guī)》。1.1.5基本本計算數據（見見表1-1）表1-1基本計算算數據名稱項目符號單位數據混凝土立方強度fcu,kMPa50彈性模量EcMPa3.45×1044軸心抗壓標準強度度fckMPa32.40軸心抗拉標準強度度ftkMPa2.65軸心抗壓設計強度度fcdMPa22.40軸心抗拉設計強度度ftdMPa1.83短暫狀態(tài)容許壓應力0.7f'ckMPa20.72容許拉應力0.7f'tkMPa1.76持久狀態(tài)標準荷載組合:容許壓應力0.5fckMPa16.20容許主壓應力0.6fckMPa19.40短期效應組合:容許拉應力σst-0.85σσpcMPa0容許主拉應力0.6ftkMPa1.59φs15.2鋼絞線標準強度fpkMPa1860彈性模量EpMPa1.95×1055抗拉設計強度fpdMPa1260最大控制應力σccon0.75fpkMPa1395持久狀態(tài)應力:標準狀態(tài)組合0.65fpkMPa1209材料重度鋼筋混凝土γ1KN/ｍ325.0瀝青混凝土γ2KN/ｍ323.0鋼絞線γ3KN/ｍ378.5鋼束與混凝土的彈彈性模量比αEp無綱量5.65注：考慮混凝土強強度達到C50時開始張拉拉預應力鋼束束。和分別表示鋼鋼束張拉時混混凝土的抗壓壓、抗拉標準準強度，則==32.4MMpa，=2.655Mpa。1.2橫截面布置1.2.1主梁間間距與主梁片片數：主梁間距通常應隨隨梁高與跨徑徑的增大而加加寬為經濟，同同時加寬翼板板對提高主梁梁截面效率指指標ρ很有效，故故在許可條件件下應適當加加寬T梁翼板。本本設計主梁翼翼板寬度為2500mm，由由于寬度較大大，為保證橋橋梁的整體受受力性能，橋橋面板采用現現澆混凝土剛剛性接頭，因因此主梁的工工作截面有兩兩種，預施應應力、運輸、吊吊裝階段的小小截面（bi=19900mm）和運營階階段的大截面面（bi=25500mm）。凈—24m+22×1.755m的橋寬選用11片主梁，如如圖1-1所示。圖1-1結構尺尺寸（單位：：cm）1.2.2主梁高高度：預應力混凝土簡支支梁橋的主梁梁高度與其跨跨徑之比通常常在1/15~~1/25，標準設計計中高跨比約約在1/18~~1/19。當建筑高高度有受限制制時，增大梁梁高往往是較較經濟的方案案，因為增大大梁高可以節(jié)節(jié)省預應力鋼鋼束用量，同同時梁高加大大一般只是腹腹板加寬，而而混凝土用量量增加不多。綜綜上所述，本本設計中取用用2500mmm的主梁高度度是比較合適適的。1.2.3主梁截截面尺寸：T梁翼板的厚度主要要取決于橋面面板承受車輪輪局部荷載的的要求，還應應考慮能否滿滿足主梁受彎彎時上翼板受受壓的強度要要求。本設計計預制T梁的翼板厚厚度取用180mm，翼板根部部加厚到280mm以抵抗翼緣緣根部較大的的彎矩。在預應力混凝土梁梁中腹板內主主拉應力較小小，腹板厚度度一般由布置置預制孔管的的構造決定，同同時從腹板本本身的穩(wěn)定條條件出發(fā)，腹腹板厚度不宜宜小于其高度度的1/15。腹板厚度度取280mm。馬蹄尺寸基本由布布置預應力鋼鋼束的需要確確定的，設計計實踐表明，馬馬蹄面積占截截面總面積的的10%~220%為合適?？伎紤]到主梁需需要配置較多多的鋼束，將將鋼束按三層層布置，一層層最多排三束束，同時還根根據《公預規(guī)規(guī)》9.4.9條對鋼束間間距及預留管管道的構造要要求，初擬馬馬蹄寬度為600mm，高度為250mm，馬蹄與腹腹板交接處作作三角過渡，高高度過250mm，以減小局局部應力。按照以上擬訂的外外形尺寸，就就可繪出預制制梁的跨中截截面圖（見圖圖1-2）。圖1-2跨中截面面尺寸圖（尺尺寸單位：cm）1.2.4計算截截面幾何特征征將主梁跨中截面劃劃分成五個規(guī)規(guī)則圖形的小小單元，截面面幾何特征列列表計算見表表1-2。1.2.5檢驗截截面效率指標標ρ（希望ρ在0.5以上）上核心距：下核心距：截面效率指標：ρ=表明以上初擬的主主梁中截面是是合理的。表1-2跨中截面面幾何特性計計算表分塊名稱分塊面積Ai(cmm2)分塊面積形心至上上緣距離yi(cm)分塊面積對上緣靜靜矩Si=Aiyi((cm3)分塊面積的自身慣慣矩Ii(ccm4)di=ys-yi(cm))分塊面積對截面形形心的慣矩Ix=Aidi2((cm4)I=Ii+Ix(cmm4)（1）（2）(3)=(1)×((2)（4）（5）(6)=(1)×((5)2(7)=(4)+((6)大毛截面翼板450094050012150082.45305910111.3307125111三角承托50021.3310666.52777.778870.1172458196..852460975腹板4140121.5503010147829055-30.053738430..35185213355下三角500216.66108333.5517361.1111-125.21777839648..557857010馬蹄1500237.535625078125-146.05319959033.8320740299∑111401018760916258600小毛截面翼板3420930780923491.3285080599.8285172944三角承托50021.3310666.52777.778878.9673117893..553120671腹板4140121.5503010147829055-21.21860681..6166435877下三角500216.66108333.5517361.111-116.36776770639..356788000馬蹄1500237.535625078125-137.2282357600283438855∑100601009040833744377注：大毛截面形心心至上緣距離離：小毛截面形心至上上緣距離：1.3橫截面沿跨跨長的變化如圖1所示，本設計主梁梁采用等高形形式，橫截面面的T梁翼板厚度度沿跨長不變變。梁端部區(qū)區(qū)段由于錨頭頭集中力的作作用引起較大大的局部應力力，也為布置置錨具的需要要，在距梁端端2000mmm范圍內將腹腹板加厚到與與馬蹄同寬。馬馬蹄部分為配配合鋼束彎起起而從六分點點附近（第一一道橫隔梁處處）開始向支支點逐漸抬高高，在馬蹄抬抬高的同時腹腹板寬度變開開始變化。1.4橫隔梁的設設置模型試驗結果表明明，在荷載作作用處的主梁梁彎矩橫向分分布，當該處處有橫隔梁時時比較均勻，否否則直接在荷荷載作用下的的主梁彎矩很很大。為減小小對主梁設計計起主要控制制作用的跨中中彎矩，在跨跨中設置一道道路中橫隔梁梁；當跨度較較大時，應設設置較多的橫橫隔梁。本設設計在橋跨中中點和三分點點、六分點、支支點處共設置置七道橫隔梁梁，其間距為為8.16m。端橫隔梁梁的高度與主主梁同高，厚厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁梁高度為2000mmm，厚度為上上部200mm，下部180mm。詳見圖1-1所示。第2章施工圖設計2.1主梁永久久作用效應計計算根據上述述梁跨結構縱縱、橫截面的的布置，并通通過可變作用用下的橋梁荷荷載橫向分布布計算，可以以分別求得各各主梁控制截截面（一般取取跨中、四分分點、變化點點截面和支點點截面）的永永久作用和最最大可變作用用效應，然后后在進行主梁梁作用效應組組合。2.1.1永久作作用集度1、永久作用集度（1）預制梁自重①跨中截面段主梁的的自重（六分分點截面至跨跨中截面，長長16.233m）：G(1)=1.0066×25×116.23==410.445(kN))②馬蹄抬高與腹板變變寬段梁的自自重（長6.66m）：支點段梁的截面面面積：250×118+60××﹙250－18﹚+30×66=186000（cm）=1.866(㎡)G(2)=(1.866+1.0006)×6..66×255/2=2338.59((kN)③支點段梁的自重（長2m）：G(3)=1.866×25×22=73.22(kN)④橫隔梁自重邊主梁中橫隔梁體體積：0.19×[﹙22.0－0.18﹚×﹙0.95－0.1﹚－0.5×00.5×0..1]=0..2892((m3)端橫隔梁體積：0.25×[﹙22.5－0.18﹚×0.65－0.5×﹙0.5－0.2﹚×0.066]=0.3375(m33)故半跨內橫梁重力力為：G(4)=（0.22892×00.25+00.375）×25=227.45（kN）⑤預制梁永久作用集集度：g1=(410.455+238..59+733.2+277.45)//24.988=30.001(kN//m)（2）二期永久作用①現澆T梁翼板集度G(5)=0.18××0.6×225=2.77(kN/mm)②邊梁現澆部分橫隔隔梁一片中橫隔梁（現現澆部分）體體積：0.19×0.33×﹙2.0－0.18﹚=0.100374(mm3)一片端橫隔梁（現現澆部分）體體積：0.25×0.33×﹙2.5－0.18﹚=0.1774(m3))故：g(6)=(5××0.103374+2××0.1744)×25//49.966=0.4334(kN//m)③鋪裝：8cm混凝土鋪裝裝：0.8×﹙3.775×6﹚×25=445.00((kN/m))5cm瀝青鋪裝：：0.05×﹙3..75×6﹚×23=225.88﹙kN/m﹚若將橋面鋪裝均攤攤給十一片主主梁，則：g(7)=﹙445＋25.88﹚/11=66.44(kkN/m)④欄桿：一側防撞欄：4..99kN//m。一側人行欄：1..52kN//m若將兩側人行欄、防防撞欄均攤給給十一片主梁梁，則：g(8)=﹙11.52×22＋4.99××3﹚／11=1..64kN//m)⑤邊梁二期永久作用用集度：g2=2.7+00.434++6.44++1.64==11.211(kN/mm)2.1.2永永久作用效應應如圖2-1所示，設為為計算截面離離左支座的距距離，并令。圖2-1永久作用效效應計算圖主梁彎矩和剪力的的計算公式分分別為：(2--1)(22-2)永久作用效應計算算見表2-1表2-11號梁永永久作用效應應作用效應跨中α=0.5四分點α=0.255N7錨固點α=0.02295支點α=0.000一期彎矩(KN·ｍ)8992.056744.041029.760剪力(KN)0367.32691.3734.67二期彎矩(KN·ｍ)3358.912519.18384.660剪力(KN)0137.21258.23274.42∑彎矩(KN·ｍ)12350.9669263.221414.420剪力(KN)05043.53949.531009.062.2主梁可變變作用效應計計算（剛性橫橫梁法）2.2.1沖擊系系數和車道折折減系數按《橋規(guī)》4.33.2條規(guī)定，結結構的沖擊系系數與結構的的基頻有關，因因此要先計算算結構的基頻頻。簡支梁橋橋的基頻可采采用下列公式式估算：其中：mc=根據本橋的基頻，可可計算出汽車車荷載的沖擊擊系數為μ=0.176lnn-0.01157=0..123按《橋規(guī)》4.33.1條，當車道道大于兩車道道時，需進行行車道折減，三三車道折減系系數為0.78，四車道折折減系數為0.67，五車道折折減系數為0.6，六車道折折減系數0.55，但這件后后不得小于用用兩行車隊布布載的計算結結果。本設計計按六車道設設計，因此在在計算可變作作用效應時，需需進行車道折折減。2.2.2計算主主梁的荷載橫橫向分布系數數（1）跨中的荷載橫向向分布系數mc如前所述，橋跨內內設七道橫隔隔梁，具有可可靠的橫向聯聯系，且承重重結構的長寬寬比為：所以可按偏安全的的剛性橫梁法法來繪制橫向向影響線和計計算橫向分布布系數mc。因為各梁梁截面均相同同，若P=1的力作用在i號梁上，則k號梁的橫向向影響線的豎豎標值為：(2-3)其中：計算所得的值列于于表2-2內表2-2值ηik梁號ηi1ηi2ηi3ηi4ηi5ηi6ηi7ηi8ηi9ηi10ηi1110.31810.27270.22730.18180.13640.09090.04550-0.0455-0.0909-0.136420.27270.23640.20.16360.12730.09090.05450.0182-0.0182-0.0545-0.090930.22730.20.17270.14550.11820.09090.6360.03640.0091-0.0182-0.045540.18180.16360.14550.12730.10910.09090.07270.05450.03640.0182050.13640.12730.11820.10910.10.09090.08180.07270.06360.05450.045560.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.09090.0909計算荷載橫向分布布系數:1號梁的橫向影響線線和最不得布布載圖式如圖圖2-2所示。圖2-2跨中的橫向向分布系數mmc計算圖式（尺尺寸單位：mmm）可變作用（汽車公公路—Ⅰ級）；一號梁：兩車道：三車道：四車道：五車道：故取可變作用（汽汽車）的橫向向分布系數為為：=0.55105可變作用用（人群）的的橫向分布系系數為：m=0.32226（3）支點截面的荷載載橫向分布系系數mo如圖2-3所示，按杠杠桿原理法繪繪制荷載橫向向分布影響線線并進行布載載，1號梁可變作作用的橫向分分布系數可計計算如下：圖2-3支點的的橫向分布系系數mo計算圖式（尺尺寸單位：mm）可變作用（汽車）：m=×0.40=0.2可變作用（人群）：：m=1.1（3）橫向分布系數匯匯總（見表2-3）表2-31號號梁可變作用用橫向分布系系數可變作用類別mcm0公路-Ι級0.51050.2人群0.32261.12.2.3車道荷荷載的取值根據《橋規(guī)》4..3.1條，公路—I級車道荷載載的均勻荷載載標準值qk和集中荷載載標準值Pk為：qk=10.5((kN/m))計算彎矩時：計算剪力時：2.2.4計算可可變作用效應應在可變作用效應計計算中，對于于橫向分布系系數和取值作作如下考慮：：支點處橫向向分布系數取取m0，從支點至至第一根橫梁梁段，橫向分分布系數從m0直線過渡到mc，其余梁段段均取mc。（1）求跨中截面的最最大彎矩和最最大剪力：計算跨中截面最大大彎矩和最大大剪力采用直直接加載求可可變作用效應應，圖2-4示出跨中截截面作用效應應計算圖示，計計算公式為：：(2--4)式中：S—所求截截面汽車（人人群）標準荷荷載的彎矩或或剪力；qk—車道均布荷載標準準值；Pk——車道集中荷載標準準值；?——影響線上同同號區(qū)段的面面積；y——影響線上最大坐標標值。圖2-4跨中截截面作用效應應計算圖式可變作用（汽車）標標準效應：可變作用（汽車）沖沖擊效應：可變作用（人群）效效應：當橋梁計算跨徑小小于或等于50m時，人群荷荷載標準值為為3.0kNN/㎡,對于城鎮(zhèn)郊郊區(qū)行人密集集的橋梁，其其人群荷載標標準值在此基基礎上再提高高15%，即q=1.115×3.00=3.455(kN/mm)。（2）求四分點截面的的最大彎矩和和最大剪力：：圖2-5為四分點截截面作用效應應的計算圖示示?？勺冏饔茫ㄆ嚕藰藴市嚎勺冏饔茫ㄆ嚕_沖擊效應：可變作用（人群）效效應：圖2-5四分點點截面作用效效應計算圖式式（3）求N7錨固截面的最大彎彎矩和最大剪剪力圖2-6為鋼束N7錨固截面作作用效應的計計算圖式。由由于本設計中中該處有預應應力筋錨固，應應力有突變，是控控制截面，位位置離支座中中心1.44444m。圖2-6N7錨錨固點截面作作用效應計算算圖式可變作用（汽車）效效應：計算N7錨固截面汽車荷載載產生的彎矩矩和剪力時，應應特別注意集集中荷載的作作用位置。集集中荷載若作作用在計算截截面，雖然影影響線縱坐標標最大，但其其對應的橫向向分布系數較較小，荷載向向跨中方向移移動，就出現現相反的情況況。因此對應應兩個截面進進行比較，即即影響線縱坐坐標最大截面面（N7錨固截面）和和橫向分布系系數達到最大大值的截面（第第一根橫隔梁梁處截面），然然后取一個最最大的作為所所求值。通過比比較，集中荷荷載作用在第第一根橫隔梁梁為最不利情情況，結果如如下：可變作用（汽車）沖沖擊效應：可變作用（人群）效效應：（4）求支點截面的最最大剪力：圖2-7示出支點截截面最大剪力力計算圖示?？勺冏饔茫ㄆ嚕┬嚎勺冏饔糜茫ㄆ嚕_沖擊效應：可變作用（人群）效效應：圖2-7支點截截面最大剪力力計算圖式2.2.5主梁作作用效應組合合本設計按《橋規(guī)》4.1.6～4.1.8條規(guī)定，根根據可能同時時出現的作用用效應選擇了了三種最不理理效應組合：：短期效應組組合，標準效效應組合和承承載能力極限限狀態(tài)基本組組合，見表2-4。表2-4主梁作用用效應組合序號荷載類別跨中截面四分點截面N7錨固點截面支點MmaxVmaxMmaxVmaxMmaxVmaxVmax(KN·ｍ)(KN)(KN·ｍ)(KN)(KN·ｍ)(KN)(KN)①第一期永久作用8992.0506744.04367.321029.76691.3734.64②第二期永久作用3358.9102519.18137.21384.66258.23274.42③總永久作用=（11）+（2）12350.96609263.22504.531414.42949.531009.06④可變作用（汽車）公公路-Ⅰ級3788.73141.112836.76236.64384.32296.63299.65⑤可變作用（汽車）沖沖擊466.0117.36348.9229.1147.2736.4936.86⑥可變作用（人群）363.037.42279.8815.9351.3433.3438.19⑦標準組合=（3）+（4）+（5）+（6）16968.733165.8912728.788786.211897.351215.991383.76⑧短期組合=（3）+0.77×（4）+（6）15366.011106.1811528.833686.111734.781190.511257⑨極限組合=1.22×（3）+1.44×［（4）+（5）］+1.122×（6）21184.388230.1715889.288995.332359.031643.141724.762.3預應力鋼鋼束的估算及及其布置2.3.1跨中截截面鋼束的估估算和確定根據《公橋規(guī)》規(guī)規(guī)定，預應力力梁應滿足正正常使用極限限狀態(tài)的應力力要求和承載載能力極限狀狀態(tài)的強度要要求。以下就就按跨中截面面在各種作用用效應組合下下，分別按照照上述要求對對主梁所需的的鋼束數進行行估算，并且且按這些估算算的鋼束數的的多少確定主主梁的配束。（1）按正常使用極限限狀態(tài)的應力力要求估算鋼鋼束數對于簡支梁梁帶馬蹄的T形截面，當當截面混凝土土不出現拉應應力控制時，則則得到鋼束數數n的估算公式式：((2-5)式中：——持久狀狀態(tài)使用荷載載產生的跨中中彎矩標準組組合值，按表表7取用；——與荷載有關的經驗驗系數，對于于公路-Ι級，取用0.565；——一股9φ15.2鋼絞線截截面積，一根根鋼絞線的截截面積是1.4,故△Ap=112.6。在一中已計算出成成橋后跨中截截面=1588.55㎝,=51..88㎝,初估a=15㎝,則鋼束偏心心矩為：1號梁：（2）按承載能力極限限狀態(tài)估算鋼鋼束數根據極限狀態(tài)的應應力計算圖式式，受壓區(qū)混混凝土達到極極限強度，應應力圖式呈矩矩形，同時預預應力鋼束也也達到設計強強度，則鋼束束數的估算公公式為：(2--6)式中：——承載能能力極限狀態(tài)態(tài)的跨中最大大彎矩，按表表7取用；——經驗系數，一般采采用0.75--0.77，取0.77；——預應力鋼絞線的設設計強度，見見表1，為1260MMPa。計算得：根據上述兩種極限限狀態(tài)，綜合合取鋼束數==7。2.3.2預應力力鋼束布置（1）跨中截面及錨固固端截面的鋼鋼束位置①對于跨中截面，在在保證布置預預留管道構造造要求的前提提下，盡可能能使鋼束群重重心的偏心距距大些。本設設計采用內徑徑83mm，外徑95mm的預留鐵皮皮波紋管，根根據《公預規(guī)規(guī)》9.1.1條規(guī)定，管管道至梁底和和梁側凈距不不應小于3cm及管道直徑1/2。根據《公公預規(guī)》9.4.9條規(guī)定，水水平凈距不應應小于4cm及管道直徑徑的0.6倍，在豎直直方向可疊置置。根據以上上規(guī)定，跨中中截面的細部部構造如圖10a）所示。由由此可直接得得出鋼束群重重心至梁底距距離為：②由于主梁預制時為為小截面，若若鋼束全部在在預制時張拉拉完畢，有可可能會在上緣緣出現較大的的拉應力，在在下緣出現較較大的壓應力力。考慮到這這個原因，本本設計預制時時在梁端錨固固N1-N7號鋼束，N7號鋼束在成成橋后錨固在在梁頂，布置置如圖10c)。對于錨固固端截面，鋼鋼束布置通常?？紤]下述兩兩個方面：一一是預應力鋼鋼束合力重心心盡可能靠近近截面形心，使使截面均勻受受壓；二是考考慮錨頭布置置的可能性，以以滿足張拉操操作方便的要要求。按照上上述錨頭布置置的“均勻”、“分散”原則，錨固固端截面所布布置的鋼束如如圖2-8所示。鋼束束群重心至梁梁底距離為：：圖2-8鋼束布布置圖（尺寸寸單位：mm）a)跨中截面；；b)錨固截面為驗核上述布置的的鋼束群重心心位置，需計計算錨固端截截面幾何特性性。錨固端截截面特性計算算見表2-5所示。表2-5鋼束錨固固截面幾何特特性計算表分塊名稱AiyiSiIidi=ys-yiiIx=Aidi22I=Ai+Ix(㎝2)(㎝)(㎝3)(㎝4)(㎝)(㎝4)(㎝4)⑴⑵(3)=(1)×((2)⑷⑸⑹(7)=(4)+((6)大毛截面翼板45009405001215009305391508866.05三角承托18020360036082.131214160..641212520..64腹板139201341865280624358400-31.87141385000.85765743400.85∑1860019093801169397447.5小毛截面翼板34209307809374099.43338112311.16339049711.16三角承托18020360036088.431407575..6821407935..68腹板139201341865280624358400-25.579101242..608715370822.61∑1752018996601068499889.4其中：故計算得：說明鋼束群群重心處于截截面的核心范范圍內。圖2-9鋼束群重重心位置復核核圖式圖2-10封錨端混凝凝土塊尺寸圖圖（尺寸單位位：mm）（尺寸單位位：mm）（2）鋼束起彎角和線線形的確定：：確定鋼束起彎角時時，即要照顧顧到由其彎起起產生足夠的的豎向預剪力力，又要考慮慮到所引起的的摩擦預應力力損失不宜過過大。為此，將將端部錨固端端截面分成上上，下兩部分分（見圖2-10）上部鋼束束的彎起角為為15o，下部鋼束束彎起角定為為7o。在梁頂錨錨固的鋼束彎彎起角定位18o。N7號鋼束在離支座中中心線1444..4mm處錨固。為簡化計算和施工工，所有鋼束束布置的線形形均為直線加加圓弧，并且且整根鋼束都都布置在同一一豎直面內。（3）鋼束計算：計算鋼束起彎點至至跨中的距離離錨固點到支座中心心線的水平距距離（見圖2-10）為：圖2-11示出鋼束束計算圖式，鋼鋼束起彎點至至跨中的距離離x1列表計算在在表2-6內。圖2-11鋼束束計算圖式（尺尺寸單位：mm）表2-6鋼束布置置鋼束號彎起高度y(㎝))y1(㎝)y2(㎝)L1(㎝)x3(㎝)R(㎝)x2(㎝)x1(㎝)N1(N2)2912.1916.8110099.2572255.21274.482105N3(N4)59.512.1947.3110099.2576347.06773.511601.42N514925.88123.1210096.59153613.29935.191445.52N6179.525.88153.6210096.59154508.41166.861203.13N7202.8830.09171.9810095.11183512.211085.331123.12控制截面的鋼束重重心位置計算算由圖2-11所示的幾幾何關系，當當計算截面在在曲線端時，計計算公式為：：(22-7)(2-8))當計算截面在近錨錨固點的直線線段時，計算算公式為：(2-9))式中：——鋼束在在計算截面處處鋼束重心到到梁底的距離離；——鋼束起彎前到梁底底的距離；——鋼束彎起半徑（見見表2-7）。計算鋼束群重心到到梁底距離（見見表2-7）表2-7各計算截截面的鋼束位位置及鋼束群群重心位置截面鋼束號x4((cm)R(ccm)sinα=x4//Rcosαa0((cm)ai((cm)ap((cm)四分點N1(N2)未彎起2255.2101111118N3(N4)未彎起6347.060120.520.5N5未彎起3613.29011111N620.874508.40.0046299140.999989920.520.55N7100.883512.210.02872330.99958773031.45N7錨固點N1(N2)198.562255.210.08804550.99611661119.7684.51N3(N4)702.146347.060.11062440.987762220.598.17N5858.043613.290.23746880.971395511114.36N61100.434508.40.24408440.969754420.5156.84支點直線段yx5x5tanφa0ai95.52N1(N2)29730.093.821136.18N3(N4)59.9725.183.2120.576.79N51491529.647.8511152.15N6179.51521.64.9820.5195.02鋼束長度計算一根鋼束的長度為為曲線長度，直直線長度與兩兩端工作長度度之和，其中中鋼束的曲線線長度可按圓圓弧半徑與彎彎起角度進行行計算。通過過每根鋼束長長度計算，就就可得出一片片主梁和一孔孔橋所需鋼束束的總長度，以以利備料和施施工。計算結結果見表2-8所示。表2-8鋼束長度度計算鋼束號R(cm))曲線長度S==π/180·α(cm)直線長度x1直線長度x1(見表2-7)(㎝)直線長度L1(見表2-7)(㎝)有效長度2(S++x1+L1)(㎝)鋼束預留長度(㎝)鋼束長度(㎝))(見表2-7)(㎝)⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺(8)=(6)+((7)N1(N2)2255.217275.3921051004960.781405100.78N3(N4)6347.067775.051601.421004952.941405092.94N53613.2915945.481445.5210049821405122N64508.4151179.71203.131004965.661405105.6N73512.21181102.831123.121004651.911404791.912.4計算主梁截截面幾何特性性本節(jié)在求得各驗算算截面的毛截截面特性和鋼鋼束位置的基基礎上，計算算主梁凈截面面和換算截面面的面積、慣慣性矩及梁截截面分別對重重心軸、上梗梗肋與下梗肋肋的靜矩，最最后匯總成截截面特性值總總表，為各受受力階段的應應力驗算準備備計算數據?，F以跨中截面為例例，說明其計計算方法，在在表2-10中亦示出其其他截面特性性值的計算結結果。2.4.1截面面面積及慣矩計計算（1）凈截面幾何特性性計算計算公公式如下：在預加應力階段，只只需要計算小小截面的幾何何特性：截面積：(2--10)截面慣矩：(22-11)（2）換算截面幾何特特性計算：整體截面幾何特性性計算在使用荷載階段需需要計算大截截面（結構整整體化以后的的截面）的幾幾何特性，計計算公式如下下：截面積(2-122)截面慣矩(2-113)以上式中：——分分別為混凝土土毛截面面積積和慣矩——分別為一根管道截截面積和鋼束束截面積；——分別為凈截面和換換算截面重心心到主梁上緣緣的距離；——分面積重心到主梁梁上緣的距離離；——計算面積內所含的的管道（鋼束束）數；——鋼束與混凝土的彈彈性摸量比值值，由表1-1得=5.65。表2-10跨中截截面對重心軸軸靜矩計算分塊名稱及序號b1=190㎝ys=93.225㎝b1=250㎝ys=96.559㎝靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)分塊面積重心至全全截面重心距距離yyi(㎝)對凈軸*靜矩SSi-j=Ai·yi(㎝3)靜矩類別及符號分塊面積Ai(㎝2)分塊面積重心至全全截面重心距距離yyi(㎝)對凈軸**靜矩Si-j=Ai·yi(㎝3)翼板①翼緣部分對凈凈軸*靜矩Sa-n(㎝3)342084.25288135翼緣部分對換換軸**靜矩Sa-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③20070.251405020073.5914718∑——339645——448003下三角④馬蹄部分對凈凈軸靜矩Sb-n((㎝3)500123.4261710馬蹄部分對換換軸靜矩Sb-o((㎝3)500120.0860040馬蹄⑤1500144.252163751500140.91211365肋部⑥500119.2559625500115.9157955管道或鋼束-495.92142.92-70876.889410.13139.5857245.955∑——266833.111——386605.995翼板①凈軸以上靜面積對凈軸靜矩Sn-n(㎝3)342084.25288135凈軸以上靜面積對換軸靜矩Sn-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③150555.6383723.155150558.9788749.855∑——409318.115——522034.885翼板①換軸以上靜面積對凈軸靜矩So-n(㎝3)342084.25288135換軸以上靜面積對換軸靜矩So-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③1571.853.9684814.2331571.857.390056.288∑——410409.333——523341288②效分布寬度內截面面幾何特性計計算根據《公預規(guī)》44.2.2條，預應力力混凝土梁在在計算預應力力引起的混凝凝土應力時，預預加力作為軸軸向力產生的的應力按實際際翼緣全寬計計算，由預加加力偏心引起起的彎矩產生生的應力按翼翼緣有效寬度度計算。因此此表2-9中的抗彎慣慣矩應進行折折減。由于采采用有效寬度度方法計算的的等效法向應應力體積和原原全寬內實際際的法向應力力體積是相等等的，因此用用有效寬度截截面計算等代代法向應力時時，中性軸應應取原全寬截截面的中性軸軸。有效分布寬度的計計算：根據《公預規(guī)》44.2.2條，對于T形截面受壓壓區(qū)翼緣計算算寬度bf′，應取用下下列三者中的的最小值：此處bh＞3hh，根據規(guī)范范，取bh=3hh=30(㎝)。故：bf′=250(㎝)。有效分布寬度內截截面幾何特性性計算：由于截面寬度不折折減，截面的的抗彎慣矩也也不需折減，取取全寬截面值值。2.4.2截面靜靜矩計算預應力鋼筋混凝土土梁在張拉階階段和使用階階段都要產生生剪應力，這這兩個階的剪剪應力應該疊疊加。在每一一個階段中，凡凡是中和軸位位置和面積突突變處的剪應應力，都是需需要計算的。例例如，張拉階階段和使用階階段的截面（圖2-12），除了兩個階段a-a和b-b位置的剪應力需要計算外，還應計算：圖2-12靜矩計算圖圖式（尺寸單單位：mm）（1）在張拉階段，凈凈截面的中和和軸（簡稱凈凈軸）位置產產生的最大剪剪應力，應該該與使用階段段在凈軸位置置產生的剪應應力疊加。（2）在使用階段，換換算截面的中中和軸（簡稱稱換軸）位置置產生的最大大剪應力，應應該與張拉階階段在換軸位位置的剪應力力疊加。因此，對于每一個個荷載作用階階段，需要計計算四個位置置（共8種）的剪應應力，即需要要計算下面幾幾種情況的靜靜矩：a線（圖2-12）以以上（或以下下）的面積對對中性軸（凈凈軸和換軸）的的靜矩；表2-11跨中截截面對重心軸軸靜矩計算分塊名稱及序號b1=190㎝ys==93.255㎝b1=250㎝ys==96.599㎝靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)分塊面積重心至全全截面重心距距離yyi(㎝)對凈軸*靜矩SSi-j=AAi·yi(㎝3)靜矩類別及符號分塊面積Ai(㎝2)分塊面積重心至全全截面重心距距離yyi(㎝)對凈軸**靜矩Si-j==Ai·yii((㎝3)翼板①翼緣部分對凈凈軸*靜矩Sa-n(㎝3)342084.25288135翼緣部分對換換軸**靜矩Sa-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③20070.251405020073.5914718∑——339645——448003下三角④馬蹄部分對凈凈軸靜矩Sb-n((㎝3)500123.4261710馬蹄部分對換換軸靜矩Sb-o((㎝3)500120.0860040馬蹄⑤1500144.252163751500140.91211365肋部⑥500119.2559625500115.9157955管道或鋼束-495.92142.92-70876.889410.13139.5857245.955∑——266833.111——386605.995翼板①凈軸以上靜面積對凈軸靜矩Sn-n(㎝3)342084.25288135凈軸以上靜面積對換軸靜矩Sn-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③150555.6383723.155150558.9788749.855∑——409318.115——522034.885b線以上（或以下）的的面積對中性性軸（兩個）的的靜矩；凈軸（n-n）以以上（或以下下）的面積對對稱中性軸（兩兩個）的靜矩矩；軸（o-o）以上（或或以下）的面面積對中性軸軸（兩個）的的靜矩；計算結果列于表22-11續(xù)上表分塊名稱及序號b1=190㎝ys==93.255㎝b1=250㎝ys==96.599㎝靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)靜矩類別及符號分塊面積Ai((㎝2)翼板①換軸以上靜面積對凈軸靜矩So-n(㎝3)342084.25288135換軸以上靜面積對換軸靜矩So-o(㎝3)450087.59394155三角托②50074.923746050078.2639130肋部③1571.853.9684814.2331571.857.390056.288∑——410409.333——523341.2282.4.3截面面幾何特性匯匯總其它截面的的特性值均可可用同樣方法法計算，下面面將計算結果果一并列于表表2-12內。表2-12主梁截截面特性值總總表名稱符號單位截面跨中四分點N7錨固點支點混凝土凈截面凈面積An㎝29564.089564.0817024.08817094.922凈慣矩In㎝4737447199.73742367422.1510518831161057675116.9凈軸到截面上緣的的距離yns㎝93.2593.47106.77107.08凈軸到截面下緣的的距離ynx㎝156.75156.53143.23142.92截面抵抗矩上緣Wns㎝3790828.009795193.556985186.007987742.997下緣Wnx㎝3470460.773474840.224734401.443740047對凈軸凈矩翼緣部分面積Sa-n㎝3339645339051.44380869.22382096.88靜軸以上面積Sn-n㎝3409318.115409091.336682266.999685371.779換軸以上面積So-n㎝3410409.333410064.88679083.446681288.665馬蹄部分面積Sb-n㎝3266833.111268460.88——鋼束群重心到凈軸軸距離en㎝142.92138.5358.7247.4續(xù)上表名稱符號單位截面跨中四分點N7錨固點支點混凝土凈截面凈面積Ao㎝211550.13311550.13319010.13318951.544凈慣矩Io㎝4999105633.02994400066.2511852435561178666339.9換軸到y(tǒng)os㎝96.5996.44104.01103.61截面上緣的距離換軸到截面下緣的的距離yox㎝153.41153.56145.99146.39截面抵抗矩上緣Wos㎝31034377..921031107..491139547..691137599..07下緣Wox㎝3651265647564.551811866.226805155對凈軸凈矩翼緣部分面積Sa-o㎝3448003445723472550.4447靜軸以上面積Sn-o㎝3522034.885519651.887760256.118534.4換軸以上面積So-o㎝3523341.228520801.774757515.001756512.114馬蹄部分面積Sb-o㎝3386605.995385332.222——鋼束群重心到凈軸軸距離eo㎝139.58135.5661.4850.87鋼束群重心到截面面下緣的距離離ap㎝13.831884.5195.522.5鋼束預應應力損失計算算根據《公預規(guī)》66.2.1條規(guī)定，當當計算主梁截截面應力和確確定鋼束的控控制應力時，應應計算預應力力損失值。后后張法梁的預預應力損失包包括前期預應應力損失（鋼鋼束與管道壁壁的摩擦損失失，錨具變形形、鋼束回縮縮引起的損失失，分批張拉拉混凝土彈性性壓縮引起的的損失）和后后期預應力損損失（鋼絞線線應力松弛、混混凝土收縮和和徐變引起的的應力損失），而而梁內鋼束的的錨固應力和和有效應力（永永存應力）分分別等于張拉拉應力扣除相相應階段的預預應力損失。預應力損失值因梁梁截面位置不不同而有差異異，現以四分分點截面（既既有直線束，又又有曲線束通通過）為例說說明各項預應應力損失的計計算方法。對對于其他截面面均可用同樣樣方法計算，它它們的計算結結果均列入鋼鋼束預應力損損失及預加內內力一覽表內內（表2-13～表2-19）。2.5.1預應力力鋼束與管道道壁之間的摩摩擦引起的預預應力損失按《公預規(guī)》6..2.2條規(guī)定，計計算公式為：：(2-144)式中：σcom———張拉鋼束時時錨下的控制制應力；根據據《公預規(guī)》6.1.3條規(guī)定，對對于鋼絞線取取張拉控制應應力為：σcom=13395（MPa）（見表1-1）μ——鋼束與管道道壁的摩擦系系數，對于預預埋波紋管取取μ=0.220；θ——從張拉端到到計算截面曲曲線管道部分分切線的夾角角之和（rad）；k——管道每米局部偏差差對摩擦的影影響系數，取取k=0.00015；x——從張拉端到計算截截面的管道長長度（m），可近似似取其在縱軸軸上的投影長長度（見圖2-11），當四分分點為計算截截面時，。表2-13計算截截面管道摩擦擦損失σl1計算表截面鋼束號θ=ψ-αxμθ+kx(°)(rad)(ｍ)(Mpa)跨中N1(N2)70.122124.79090.06160.059783.28N3(N4)70.122124.74180.06150.059683.14N5150.261824.7730.08950.0856119.41N6150.261824.6660.08930.0854119.13N7180.31423.0360.09740.0928129.47四分點N1(N2)70.122212.5510.04320.044361.8N3(N4)70.122112.5020.04320.044361.8N5150.261712.5330.07110.068695.7N614.73480.250712.4260.010.067694.3N713.35140.23310.7960.06280.060984.96N7錨固點N1(N2)1.94890.0341.7550.00094330.000939913.1N3(N4)0.64870.01131.7060.000480.00048116.71N51.26290.0221.7370.00070.00069889.74N60.87230.01521.630.000550.00054777.63支點N1(N2)00-0.00046660.00046660.65N3(N4)00-0.000392270.00039330.55N500-0.000439950.00043990.61N600-0.000278870.00027990.392.5.2由錨具具變形、鋼束束回縮引起的的預應力損失失按《公預規(guī)》6..2.3條，對曲線線預應力筋，在在計算錨具變變形、鋼束回回縮引起的預預應力損失時時，應考慮錨錨固后反向摩摩擦的影響。根根據《公預規(guī)規(guī)》附錄D，計算公式如如下。反向摩擦影響長度度：(2--15)式中：——錨具變變形、鋼束回回縮值（mm），按《公公預規(guī)》6.2.3條采用；對對于夾片錨==6mm；——單位長度由管道摩摩擦引起的預預應力損失，按按下列公式計計算：(2-116)其中——張拉端錨錨下控制應力力，本設計為為1395MMpa；——預應力鋼筋扣除沿沿途摩擦損失失后錨固端應應力，即跨中中截面扣除后后的鋼筋應力力，——張拉端至錨固端距距離。張拉端錨下預應力力損失：(2-177)在反摩擦影響長度度內，距張拉拉端x處的錨具變變形、鋼筋回回縮損失：(2-118)在反摩擦影響長度度外，錨具變變形、鋼筋回回縮損失：。四分點截面的計算算結果見表2-14。表2-14計算截截面σl2的計算表表截面鋼束號Δσd((Mpa/㎜)影響長度lf(㎜㎜)錨固端σl2((Mpa)距張拉端距離x((㎜)σl2四分點N1(N2)0.0033599318662125.3912550.941.06N3(N4)0.0033600318660125.4012501.841.38N50.0048200215580150.191253329.37N60.0048299815564150.3412425.830.32N70.0052899114873157.3310795.643.13續(xù)上表截面鋼束號Δσd((Mpa/㎜)影響長度lf(㎜㎜)錨固端σl2((Mpa)距張拉端距離x((㎜)σl2N7錨固點N1(N2)0.0033599318662125.391755.3113.59N3(N4)0.0033600318660125.401706.2113.94N50.0048200215580150.191737.4133.45N60.0048299815564150.341630.2134.60支點N1(N2)0.0033599318662125.39310.9123.30N3(N4)0.0033600318660125.40261.8123.64N50.0048200215580150.19293147.37N60.0048299815564150.34185.8148.552.5.3混凝土土彈性壓縮引引起的預應力力損失后張法梁當采用分分批張拉時，先先張拉的鋼束束由于張拉后后批鋼束產生生的混凝土彈彈性壓縮引起起的應力損失失，根據《公公預規(guī)》6.2.5條規(guī)定，計計算公式為：：(2-119)式中：——在先張張拉鋼束重心心處。由后張張拉各批鋼束束而產生的混混凝土法向應應力，可按下下式計算：(2--20)其中Np0,MMp0——分別為鋼束束錨固時預加加的縱向力和和彎矩，——計算截面上鋼束重重心到截面凈凈矩的距離，,其中ynx值見表2-11所示，值見表2-12。采用逐根張拉鋼束束，預制時張張拉鋼束N1—N6，張拉順序序為N5，N6,NN1，N4，N2，N3。計算時應應從最后張拉拉的一束逐步步向前推進。本設計為了區(qū)分預預制階段和使使用階段的預預應力損失，先先不考慮N7號束對其它N1—N6號束的影響響，計算得預預制階段見表2-15。2.5.4由由鋼束應力松松弛引起的預預應力損失《公預規(guī)》6.22.6規(guī)定，鋼絞絞線由松弛引引起的應力損損失的終極值值，按下式計計算：(2--21)式中：Ψ——張拉拉系數，本設設計采用一次次張拉，Ψ=1.0，ζ——鋼筋松弛系系數，對低松松弛鋼筋，ζ=0.3，σpe——傳力錨固時的鋼筋筋應力。計算得四分點截面面鋼絞線由松松弛引起的應應力損失的終終極值見表2-16。表2-16計算截截面計算表截面跨中四分點N7錨固點支點鋼束號σpe(Mpa)σl5σpe(Mpa)σl5σpe(Mpa)σl5σpe(Mpa)σl5N11207.9728.161190.7726.041230.2630.98123431.46N21277.5337.241258.0334.611258.3134.651259.7434.84N31311.8642.011291.8239.201274.3536.801270.8136.32N41244.5932.841226.0930.451257.434.531250.7333.64N51107.6116.501105.3916.261226.7730.531223.6330.13N61144.8820.631142.3920.351235.831.701241.6232.45N71265.5335.611266.9135.802.6主梁截面面承載力與應應力驗算預應力混凝土梁從從預加力開始始到是受荷破破壞，需經受受預加應力、使使用荷載作用用，裂縫出現現和破壞等四四個受力階段段，為保證主主梁受力可靠靠并予以控制制。應對控制制截面進行各各個階段的驗驗算。在以下下內容中，先先進行持久狀狀態(tài)承載能力力極限狀態(tài)承承載力驗算，再再分別驗算持持久狀態(tài)抗裂裂驗算和應力力驗算，最后后進行短暫狀狀態(tài)構件的截截面應力驗算算。對于抗裂裂驗算，《公公預規(guī)》根據據公路簡支標標準設計的經經驗，對于全全預應力梁在在使用階段短短期效應組合合作用下，只只要截面不出出現拉應力就就可滿足。2.6.1持久狀狀況承載能力力極限狀態(tài)承承載力驗算在承載能力極限狀狀態(tài)下，預應應力混凝土梁梁沿正截面和和斜截面都有有可能破壞，下下面驗算這兩兩類截面的承承載力。（1）正截面承載力驗驗算：圖2-13示出正截截面承載力計計算圖式圖2-13正截面面承載力計算算圖（單位：：cm）①確定混凝土受壓區(qū)區(qū)高度：根據《公預規(guī)》55.2.3條規(guī)定，對對于帶承托翼翼緣板的T形截面；當成立時，中性軸帶帶翼緣板內，否否則在腹板內內。本設計的這一判別別式：左邊==1260×888.2×0..1=111113.2((kN)右邊==22.4×2250×188×0.1==100800(kN)左邊>右邊，即中性軸在在腹板內。設中性軸到截面上上緣距離為x，則：((2-28))(2-299)式中：ξb——預預應力受壓區(qū)區(qū)高度界限系系數，按《公公預規(guī)》表5.2.1采用，對于C50混凝土和鋼鋼絞線，ξb=0.40；h0——梁的有效高度，,,以跨中截面面為例，ap=177.00cmm(見表2-12))說明該截面為塑性性破壞。②驗算正截面承載力力：由《公預規(guī)》5..2.2條，正截面面承載力按下下式計算：(2-300)式中：γ0——橋橋梁結構的重重要性系數，按按《公預規(guī)》5.1.5條采用，按按二級安全設設計，故取1.0。則上式為：=312337.56（kN·m）＞γ0Md=211184.388(kN·mm)(跨中)主梁跨中正截面承承載能力滿足足要求。其它它截面均可用用同樣方法驗驗算。③驗算最小配筋率：：由《公預規(guī)》9..1.12條，預應力力混凝土受彎彎構件最小配配筋率應滿足足下列條件：：(2-311)式中：Mud———受彎構件正正截面抗彎承承載力設計植植，由以上計計算可知Mud=252229.744（kN·m），Mcr——受彎構構件正截面開開裂彎矩只值值，按下式計計算：((2-32))(2-333)(2-34)式中：S0——全全截面換算截截面重心軸以以上（或以下下）部分截面面對重心軸的的面積矩，見見表14；W0——換算截面抗裂邊緣緣的彈性抵抗抗矩，見表14；σpc——扣除預應應力損失預應應力筋在構件件抗裂邊緣產產生的混凝土土預壓應力。Mcr=（σpcc+γftk）W0=（35.599+1.266×2.65