后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

PAGEPAGE62后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第Ⅰ部分上部結(jié)構(gòu)=1\*ROMANI、設(shè)計(jì)資料一、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及材料標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16m計(jì)算跨徑：15.56m橋面凈寬：9+2×0.5m設(shè)計(jì)荷載：汽—20，掛—100材料：預(yù)應(yīng)力鋼筋：Φ15.24（7Φ5.0）鋼鉸線(xiàn)，后張法施工。非預(yù)應(yīng)力鋼筋：Ⅰ鋼筋和Ⅱ級(jí)螺紋鋼筋混凝土：空心板為R40號(hào)，空心板鉸逢為R30號(hào)；橋面鋪裝為R30號(hào)瀝青砼；欄桿、人行道采用R30號(hào)砼;二、構(gòu)造與尺寸50900/22%圖1-1橋梁橫斷面（尺寸單位：cm）圖1-2面構(gòu)造及尺寸（尺單位：cm）三、設(shè)計(jì)依據(jù)與參考書(shū)《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》葉見(jiàn)曙主編，人民交通出版社《橋梁計(jì)算示例集》（梁橋）易建國(guó)主編，人民交通出版社《橋梁工程》（1985）姚玲森主編，人民交通出版社《公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖》公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖編制組，人民交通出版社《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（合訂本）》(JTJ021-85)人民交通出版社《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ022-85）=2\*ROMANII、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程一、毛截面面積計(jì)算（詳見(jiàn)圖1-2）Ah=99×90－30×63－∏×31.52－（3×3＋7×7＋12×7）=4688.28cm2(一)毛截面重心位置全截面靜距：對(duì)稱(chēng)部分抵消，除去下部3cm后1/2板高靜距S=2[5×7/2（2/3×7＋14.5＋14）+3×8×（21＋14.5＋8/2）＋2×8/2（14.5＋21＋8/3）]＋99×3×（43.5＋3/2）=3667.5＋13365=17032.5cm3鉸面積：A鉸=2×（1/2×7×5＋1/2×2×8＋3×8）=99cm2毛面積的重心及位置為：dh=17032.5/4688.28=3.63cm(向下)則重心距下邊緣的距離為：14＋18＋14.5－3.63=42.87cm距上邊緣距離為：90－42.87=47.13cm鉸重心對(duì)除去下部3cm后1/2板高的距離：d鉸=3667.5/99=37.05cmOyOII圖1-3(二OyOII圖1-3每個(gè)挖空半圓(圖1-3)面積：A′=1/2×∏×R2=1/2×3.14×182=508.68cm2重心：y=4R/(3×∏)=4×18/(3×3.14)=7.64cm半圓對(duì)自身慣距：I=II-I－A′y2=3.14×184/8－508.68×7.642=41203.08－29691.45=11511.63cm4由此可得：Ih=99×903/12＋99×90×3.632－2[36×293/12＋36×29×3.632]－4×11511.63－2×508.68×[（7.64＋29/2＋3.63）2＋（7.64＋29/2―3.63）2]―2（1/12×83×3＋1/36×2×83＋1×5×73/36）－99×（37.05＋3.63）2=4723333.21cm4二、內(nèi)力計(jì)算（一）、永久荷載（恒載）作用下橋面系安全帶、欄桿：?jiǎn)蝹?cè)為6.25kN/m橋面鋪裝：2×（0.06+0.15）/2×4.5×23=21.74kN/mg1=(6.25×2+21.74)/10=3.43kN/m鉸和接縫：g2=(99+1×90)×10-4×24=0.45kN/m行車(chē)道板：g3=4688.28×10-4×25=11.72kN/m恒載總重力：g=g1+g2+g3=3.43+0.45+11.72=15.6kN/m恒載內(nèi)力計(jì)算見(jiàn)表1-1。表1-1荷載g(kN/m)L(m)M(kN*m)Q(kN)跨中1/8gL21/4點(diǎn)3/322gL2Q支1/2gLQ1/4點(diǎn)1/44gL單塊板重全部恒載11.7215.6015.5615.56354.7472.12266.02354.0991.18121.3745.5960.68（二）、基本可變荷載（活載）作用下荷載橫向分布系數(shù)跨中和四分點(diǎn)的橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算。支點(diǎn)按杠桿法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)；支點(diǎn)到四分點(diǎn)間按直線(xiàn)內(nèi)插求得。（1）跨中和四分點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)：剛度系數(shù)r=π2EI/(4GIT)·(b/l)2=5.8I/IT(b/l)2式中I=Ih=4723333.21cm4;b=100cm;L=24.34×100cmIT——板截面的抵抗扭剛度。圖1-2所示截住面簡(jiǎn)化成圖1-4。（略去中間肋板）IT=4b2h2/[b(1/t1+1/t2)+2h/t3]=4×892×（90－11/2－7）2/[89×（1/11＋1/14）＋2(90－11/2－7)/10]=6354404.131cm4r=5.8×Ib2/ITl2=5.8×4723333.21×1002/6354404.131×24342=0.0073111010901499圖1-4尺寸單位：cm111010901499圖1-4尺寸單位：cm按r查《橋梁工程》（1985）附錄I之附表的各板的橫向分布影響線(xiàn)豎坐標(biāo)值，見(jiàn)表1-2。說(shuō)明：1、表中值為小數(shù)點(diǎn)后三位有效數(shù)字。2、表中I，J分別為板號(hào)與荷載作用的板號(hào)。3、豎標(biāo)值應(yīng)該繪在板的中軸線(xiàn)處表1-2荷載位置板號(hào)rηiji1i2i3i4i5i6i7i8i9i1010.001001001001001001001001001001000.011811581311100930800700630580560.007315914212310709508507807306906820.001001001001001001001001001001000.011581541371140970830730650600580.007314213912711009808808007407106930.001001001001001001001001001001000.011311371371231040900780700650430.007312312712711710309308407807405840.001001001001001001001001001001000.011101141231271161000870780730700.007310711011712011210009108408007850.001001001001001001001001001001000.010930971041161231141000900830800.0073095098103112117110100093088085根據(jù)所求得數(shù)值作影響線(xiàn)：(如圖1-5)根據(jù)各板影響線(xiàn)，在其上加載求得各種荷載作用下的橫向分布系數(shù)如下：汽車(chē)荷載作用下：m3=1/2∑ηi汽掛車(chē)荷載作用下：m2=1/4∑ηi掛板號(hào)1：三行汽車(chē)m3汽=1/2（0.151＋0.118＋0.100＋0.082＋0.075＋0.069）=0.298二行汽車(chē)：m2汽=1/2（0.144＋0.111＋0.095＋0.079）=0.215掛—100m2掛=1/4（0.142＋0.125＋0.110＋0.099）=0.119板號(hào)2：三行汽車(chē)：m3汽=1/2（0.141＋0.115＋0.100＋0.085＋0.076＋0.070）=0.294二行汽車(chē)：m2汽=1/2（0.139＋0.115＋0.098＋0.082）=0.217掛—100m2掛=1/4（0.139＋0.128＋0.113＋0.102）=0.121板號(hào)3：三行汽車(chē)：m3汽=1/2（0.125＋0.124＋0.109＋0.089＋0.080＋0.066）=0.297二行汽車(chē)：m2汽=1/2（0.127＋0.120＋0.103＋0.086）=0.218掛—100m2掛=1/4（0.127＋0.127＋0.119＋0.107）=0.120板號(hào)4：三行汽車(chē)：m3汽=1/2（0.109＋0.118＋0.115＋0.096＋0.086＋0.079）=0.302二行汽車(chē)：m2汽=1/2（0.110＋0.119＋0.112＋0.093）=0.217掛—100m2掛=1/4（0.111＋0.117＋0.120＋0.113）=0.115板號(hào)5：三行汽車(chē)：m3汽=1/2（0.097＋0.106＋0.115＋0.106＋0.095＋0.087）=0.303二行汽車(chē)：m2汽=1/2（0.098＋0.109＋0.117＋0.102）=0.213掛—100m2掛=1/4（0.105＋0.113＋0.117＋0.111）=0.112⑵支點(diǎn)、支點(diǎn)到四分點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿法計(jì)算（圖1-6）支點(diǎn)荷載橫向分布系數(shù)求得如下:m3汽=m2汽=1/2×1.00=0.500m2掛=1/4（1.00+0.10+0.10）=0.300支點(diǎn)到四分點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)按直線(xiàn)內(nèi)插進(jìn)行。橫向分布系數(shù)匯總于表1-3。表1-3荷載跨中到四分點(diǎn)支點(diǎn)三行汽-20m3汽=0.3030.500二行汽-20m2汽=0.2180.500掛-100M2掛=0.1210.3002、活載內(nèi)力計(jì)算⑴彎矩汽-20產(chǎn)生的彎矩M汽車(chē)=（1+μ）·ξ·∑mi·Pi·yi式中:（1+μ）為沖擊系數(shù)，（1+μ）=1+0.3（45-24.34）/40=1.155ξ為折減系數(shù)三列車(chē)取0.8，兩列車(chē)取1.0作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化圖形和跨中及1/4點(diǎn)的彎矩影響線(xiàn)（見(jiàn)圖1-7）跨中彎矩的計(jì)算：M3汽=1.155×0.8×(60×4.085＋120×6.085＋120×5.385)×0.303=453.47kN.mM2汽=1.155×1.0×(60×4.085＋120×6.085＋120×5.385)×0.218=408.28kN.mM掛=1.0×250×(3.485＋4.085＋6.085＋5.485)×0.121=578.99kN.m1/4點(diǎn)彎矩的計(jì)算：M3汽=1.155×0.8×(60×1.564×0.433＋120×4.564×0.303+120×4.214×0.303+70×1.714×0.303＋130×0.714×0.433)=403.18kN.mM2汽=1.155×1.0×(60×1.564×0.403＋120×4.564×0.218+120×4.214×0.218+70×1.714×0.218＋130×0.714×0.403)=382.32kN.mM掛=1.0×（3.664×0.156＋4.564×0.121＋3.564×0.121＋3.264×0.121）×250=487.50kN.m(2)、剪力計(jì)算跨中剪力近似按同一個(gè)跨中荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算見(jiàn)圖1-8Q3汽車(chē)=（1+μ）·ξ·∑mi·Pi·yi=1.155×0.8×(120×0.5＋120×0.443＋60×0.278)×0.303=36.35kNQ2汽車(chē)=（1+μ）·ξ·∑mi·Pi·yi=1.155×1.0×(120×0.5＋120×0.443＋60×0.278)×0.218=32.69kNQ掛=1.0×(250×0.5×0.121＋250×0.451×0.121＋250×0.286×0.121＋250×0.141×0.130)=42.03kN支點(diǎn)剪力：剪力影響線(xiàn)及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖1-9Q支汽=（1+μ）·ξ·∑mi·Pi·yi=1.155×1.0×(0.5×120×1.0＋0.455×120×0.943＋0.325×60×0.778＋0.373×130×0.162)=155.36kNQ支掛=1.0×(0.3×250×1.0＋0.265×250×0.951＋0.147×250×0.786＋0.121×250×0.737)=189.18kN1/4點(diǎn)剪力：Q汽=（1+μ）·ξ·∑mi·Pi·yi=1.155×1.0×(0.303×120×0.75＋0.303×120×0.693＋0.303×60×0.528)=71.69kNQ掛=1.0×(0.121×250×0.75＋0.121×250×0.701＋0.121×250×0.536＋00.121××250×00.487))=74..84kN(3)內(nèi)力組合內(nèi)力組合按“公預(yù)預(yù)規(guī)第4.1.2”條規(guī)定進(jìn)行行，恒載產(chǎn)生生的效應(yīng)與活活載產(chǎn)生的效效應(yīng)同號(hào)時(shí)：：則荷載組合ⅠSS=1.2SSG+1.4SSQ荷載組合ⅢSS=1.2SSG+1.1SSQ式中：SG—恒載載重力產(chǎn)生效效應(yīng)序號(hào)荷載類(lèi)型彎矩(kN.mm)剪力(kkN)跨中1/4處支點(diǎn)跨中1/4L點(diǎn)1恒載472.12354.09121.37060.682汽-20453.47403.18155.3636.3571.693掛-100578.99487.50189.1842.0374.8441.2×恒載566.544424.908145.644072.81651.4×汽-200634.858564.452217.50450.89100.36661.1×掛-1000636.889536.25208.09846.23382.3247SⅠ=4+51201.4022989.36363.14850.89173.1828SⅢ=4+61203.4333961.158353.74246.233155.149(2)/(1)+((2)49535610054SⅠ提高（%）3000010(3)/(1)+((3)55586110055SⅢ提高（%）2233211提高后SⅠ1237.44989.36363.1550.89173.1812提高后SⅢ1227.50980.38364.35547.62158.24控制設(shè)計(jì)內(nèi)力1237.44989.36364.3550.89173.18表中提高系數(shù)詳見(jiàn)見(jiàn)《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)原理》荷載載效應(yīng)組合三、預(yù)應(yīng)力鋼筋的的設(shè)計(jì)(一)、預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積的估算根據(jù)橋預(yù)規(guī)定,預(yù)預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿(mǎn)滿(mǎn)足使用階段段應(yīng)力要求和和承載力極限限狀態(tài)的強(qiáng)度度條件。故按按承載力極限限狀態(tài)來(lái)估算算，這時(shí)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋達(dá)到到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度，砼達(dá)到到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度。后張法法預(yù)應(yīng)力砼空空心板可以近近似地簡(jiǎn)化。按按下列公式來(lái)來(lái)估算預(yù)應(yīng)力力鋼筋面積：：Ay=γcMj/αhRyNy=γcMj/αh（α取設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值為00.76）則Ny=1.25×12237.444/0.766×0.9==2261..40kN選用直徑為Φ155.24（7Φ5.0）鋼鉸線(xiàn)，且且采用后張法法施工。n=Ny/Ry..ay=2261..40×1003/18600×140==8.68束按施工和使用階段段估算，鋼束束數(shù)也為9束左右，選選定鋼束數(shù)n=9束Ay=9×1.400=12.66cm2（二）、預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋布置后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的布置按“公預(yù)規(guī)”的要求，取預(yù)應(yīng)力力鋼束凈距保保護(hù)層為3.5cm，鋼束截截面重心到板板下邊緣距離離為ag=3.5++1.52==4.26ccm，9束鋼束在在板橫截面中中呈不均勻分分布，詳見(jiàn)圖圖1-11，預(yù)應(yīng)力鋼鋼束沿板跨方方向呈直線(xiàn)變變化，即保持持ag=4.266cm不變。四、凈截面和換算算截面的幾何何特性計(jì)算（一）換算截面積積A0=Ah+(n-11)Ay=46888.28+((5.91-1)××12.6==4750.115cm4式中n—鋼筋彈性性模量與砼彈彈性模量之比比n=Ey/Eh=11.95×105/3.3××104=5.91（二）換算截面的的重心位置鋼筋換算截面對(duì)毛毛截面重心凈凈距Sg=（5.91-1）××12.6×（42.877-4.266）=2388..65cm33換算截面對(duì)毛截面面重心的距偏偏離：dh0=Sg/A00=23888.65/44750.115=0.550cm換算截面重心到截截面下緣距離離：y0=42.87-00.50=42..37cm換算截面重心到截截面上緣距離離：y0=47.13-00.50=46..63cm鋼筋重心到換算截截面重心距離離：ey=42.37-44.26=338.11ccm（三）換算截面慣慣距I0=Ih+Ahdhh02+(n-11)Ayey2=4723333..21+46688.288×0.5002+(5.991-1)××12.6×38.1112=48143577.732cmm4（四）截面抗彎模模量W0下=I0/y0上==48143557.732/446.63==1032445.93ccm3W0上=I0/y0下==48143557.732/442.37==1136226.57ccm3預(yù)加應(yīng)力階段凈截截面幾何特性性計(jì)算：假設(shè)砼達(dá)到R300時(shí)張拉Ah=4688.28cm2重心心距板頂距離離y=47..13cm對(duì)板頂邊的面積矩矩S1=Ah×y=46688.288×47.113=2200959cmm3自身慣性矩I1==47233333.211cm4預(yù)留管道面積A00=-16×π×52/4=-3314cm2重心距板頂距離yy=90-44.26=885.74ccm對(duì)板頂邊的面積矩矩S0=A0×y=-3314×855.74=--269222.36cmm3混凝土凈截面對(duì)板板頂邊的面積積矩ΣSi=2209959-266922.336=1944037ccm3混凝土凈截面Ajj=Ah-A0=46888.28-3314=43374.288cm2yjs=ΣSi/AAj=1940037/43374.288=44.336cm凈截面慣性矩Ijj=Ii+Ix=Ii+Ai(ys-yi)2=47233333.21+44688.228×(444.36-447.13))2-314××(44.336-85..74)2=42216422.33cmm4Ws=Ij/ys==42216642.333/44.336=951167.777cm3Wx=Ij/yx==42216642.333/45.664=924498.744cm3Wy=Ij/ey==42216642.333/37.882=1111624.660cm3五、截面強(qiáng)度驗(yàn)算算以跨中正截面強(qiáng)度度驗(yàn)算為例頂板平均寬：bii'=A/hhi'=[(93＋89)/22*7+(889+93..2)/2**3]/111=82.88cm(詳見(jiàn)圖1-2)頂板厚為：hi''=11cm由RYAY=1860×222.4=416644Rabi'hi'=23××82.8×111=209948.4RYAY>Rabi'hhi'故說(shuō)明部分分腹板砼參加加工作。由RYAY=Rabx+Ra(bii'-b)hhi'（近似矩形形）x=[RYAY－RRa(bi'-b)hhi]/Rab=[1860×222.4－23×（82.8―7―2×10）×11]//23×（7＋2×10）=44.36<00.55h=47.551cm截面抵抗矩為：Md=1/γc[Raabx(h0-x/2))+Ra(hi'-b)((h0-hi'/2)hhi']=1/1.25[223×（7＋2×10）×44.336×（85.74－44.366/2）＋23×（82.8―7―2×10）×（885.74－11/2）×11]=2306.966kN.m>>2196..89kN..m符合要求式中γc表示砼安安全系數(shù)，按按“公預(yù)規(guī)”取用1.25六、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)計(jì)算按《公路橋橋規(guī)》規(guī)定采采用σk=0.75RRyb=0.755×18600=13955Mpa（一）預(yù)應(yīng)力鋼束束與管道之間間摩擦引起的的預(yù)應(yīng)力損失失按“公預(yù)規(guī)”規(guī)定計(jì)算算σs1=σk[1-e-(μθθ+kx)]=0.75RRyb×[1-ee-(0.555×0.007+0。0015××12。93)]=78.447Mpa（二）錨具變形、鋼鋼鉸線(xiàn)回縮引引起的應(yīng)力損損失σs2=∑△L/LLEy=1.2×2.0×1005/2394=100.225Mpa式中△L表示鋼筋回縮值取取用6*2=112mmL表示預(yù)應(yīng)力鋼筋有有效長(zhǎng)度Ey=2.0×1055Mpa(三)分批張拉時(shí)砼彈性性壓縮引起的的應(yīng)力損失σs4=(m-1))/2m·nny·σ°h1σ°h1=Ny/Aj+Nyeyy2/IjNy=(σk―σs11―σs2)Ay=（1395―78..48―100.225）×12.6=153255kNσ°h1=15325×1003/43744.28×1102+153255×103×37..822/42211642.333×1044=35.555Mpaσs4=(m-1))/2m·nny·σ°h1=(16-1))/(2×116)×5..76×155.46=995.99MMpaσ°h1表示全部筋束的合合力Ny在其作用點(diǎn)點(diǎn)處所產(chǎn)生的的混凝土正應(yīng)應(yīng)力Ny表示筋束的預(yù)加力力的合力Aj、Ij混凝土梁的凈截面面面積和凈截截面慣性矩(四)鋼筋松馳引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失σs5=0.0222σk=0.0222×13995=30..96Mppa（五）砼收縮徐變變損失按“公預(yù)規(guī)”附錄九計(jì)計(jì)算σs6=0.9×[[nyσhφ（t∞，τ）+Eyε（t∞，τ）]/（1+15μρA）σs6表示全部受力力鋼筋截面重重心點(diǎn)處的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失值值σh表示后張法構(gòu)件放放松鋼筋時(shí)，在在計(jì)算截面上上全部受力鋼鋼筋重力處由由預(yù)加力（扣扣除相應(yīng)階段段應(yīng)力損失），產(chǎn)產(chǎn)生的砼法向向應(yīng)力μ表示配筋率μ=（Ag+Ay）/AρA=1+eA2/rr2eA表示全部預(yù)應(yīng)力筋筋與非預(yù)應(yīng)力力筋換算截面面重心點(diǎn)到構(gòu)構(gòu)件截面重心心軸的距離取取eA=eyφ（t∞，τ）表示加載齡期為為τ時(shí)砼的徐變變系數(shù)終值，相相對(duì)濕度為75%，τ=28天查得φ=2.2ε（t∞，τ）表示自齡期為ττ時(shí)開(kāi)始計(jì)算算的收縮徐變變終值取用0.23。代入計(jì)算得：μ==（Ag+Ay）/A=22..4/47998.26==0.47%%r2=I/A=47223333..21/4798..26r=311.37ρA=1+eA2/rr2=1+（37.822/31.337）2=2.455σs6=0.9×（5.76×114.06××2.2＋2.0×1105×0.233×10－3）/（1＋15×0..47%×22.45）=172.04Mppa（六）永存預(yù)應(yīng)力力第一批應(yīng)力損失((預(yù)加應(yīng)力階階段)：σsⅠ=σs1+σs2+σs4=78.47+1000.25++95.999=274.71Mpa第二批應(yīng)力損失((使用荷載作作用階段)：σsⅡ=σs5+σs6=30.96++172.004=203Mpaσs=σsⅠ+σsⅡ=274.71++203=477.771Mpa永存預(yù)應(yīng)力σy=1395-4777.71==917.229Mpa七、跨中截面應(yīng)力力驗(yàn)算（一）施工階段正正應(yīng)力驗(yàn)算1、跨中截面正應(yīng)力力施工階段構(gòu)件在預(yù)預(yù)期應(yīng)力和自自重作用下截截面上下緣砼砼正應(yīng)力驗(yàn)算算應(yīng)力限值：混凝土土標(biāo)號(hào)R為40號(hào)，張拉時(shí)R′=0.8R為32號(hào)，由附表1-2內(nèi)插得：Rba′=22.44Mpa;;Rbl′=2.200Mpa[σha]==0.70Rba′=0.77×22.44=15.668Mpaa[σhl]==0.70Rbl′=0.77×2.2==1.54MpaNy=(Ay+AyW.ccosα)(σk-σsⅠ)+(σ,k-σ,sⅠ)A,y=(1395--274.771)×12660=1411..57kNσhs=Ny/AAj-Nyeyj/Wjs+Mg1/Wjs=1411.57××103/43744.28×1102－1411..57×1003×378.2/951167.777×103＋472.112×106/951667.77××103=2.58Mpa<<[σha]=155.68Mppaσhx=Ny/Ajj+Nyeyj/Wjx-Mg1/Wjx=1411.57××103/43744.28×1102+1411..57×1003×378.2/924498.744×103-4722.12×1106/924998.74××103=3.76Mpa>>0②運(yùn)輸、安裝階段正正應(yīng)力計(jì)算Ny=（σk-σs）Ay=（1395-4777.71）×12.6=115577.85kNNMg1=472.112×1.22=566..54kN.mσhs=Ny/AAj-Nyey/Wjs+Mg1/Wjs=1411.577×103/4374..28×1002-14111.57×1103×378.22/951677.77×103+5666.54×1106/951677.77×1103=3.57Mppa<[σσha]σhx=Ny/AAj+Nyey/Wjx-Mg1/Wjx=1411.577×103/4374..28×1002+1411..57×1003×378.22/924988.74×103-5666.54×1106/924988.74×1103=2.87Mpa>>02、使用階段正應(yīng)力力驗(yàn)算NyⅡ=[σk-σsⅠ-σsⅡ](Ay+Ayww·cosа)+(σ-σ-σ)A=917.29××1260=11555.79kNN對(duì)荷載組合Ⅰ:σhs=NyⅡ/AAj+(Mg1－NyⅡ·eyj)/Wjs+(Mg22+Mp)/Wos=1155.799×103/(43774.28××102)+（472.112×106―1155..79×1003×378..2）/(951167.777×103)+(472.112+4533.47)××102/(1166073.226×1033)=3.02Mppa<[σha]=0.5RRab=14Mppaσhx=NyⅡ/Aj－－(Mg1－NyⅡ·eyj)/Wjx－(Mg2+Mp)/Wox=1155.799×103/(43774.28××102)－（472..12×1006―1155..79×1003×378..2）/(924498.744×103)－(472.112+4533.47)××102/(1056300.68×1003)=1.54Mppa>0對(duì)荷載組合Ⅲ：Mg2+Mp=10051.111kM.mσhs=NyⅡ/AAj+(Mg1－NyⅡ·eyj)/Wjs+(Mg22+Mp)/Wos=1155.799×103/(43774.28××102)+（472.112×106―1155..79×1003×378..2）/(951167.777×103)+10551.11××102/(1166073.226×1033)=3.01Mppa<[σha]=0.5RRab=14Mppaσhx=NyⅡ/Aj－－(Mg1－NyⅡ·eyj)/Wjx－(Mg2+Mp)/Wox=1155.799×103/(43774.28××102)－（472..12×1006―1155..79×1003×378..2）/(924498.744×103)－1051.111×102/(1056300.68×1003)=2.26Mppa>0（二）預(yù)應(yīng)力鋼筋筋最大應(yīng)力荷載組合Ⅰ：σymax=σyⅡ++ny·（Mg2+Mp）·y0y/I0=（1395-4777.7）＋6.33××925.559×106×378..2/48884362..675×104=962.66Mppa＜0.65RRby=12099Mpa荷載組合Ⅲ：σymax=σyⅡ++ny·（Mg2+Mp）·y0y/I0=（1395－4122.36）＋6.33××1051..11×1006×378..2/48884362..675×1104=968.881Mpa＜0.70RRby=13022Mpa八、支點(diǎn)截面主應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算：換算截面重心處的的主應(yīng)力凈距：S0，=99×42.117×42..17/2++（6.33--1）×2.8××38.555-2×5008.68××（7.3-33.63-00.7+7..64）-2×366×（7.3-33.63-00.7+7..64）2/2=73759.551cm4S0=99×42.55×42.55/2+（5.75--1）×2.8××38.888-2×5008.68×（7.3-3.633-0.7++7.64）-2×366×（7.3-33.63-00.7+7..64）2/2=80052.9905cm4b=2×10+7==27cm對(duì)荷載組合Ⅰ：τ=Qg1s0,/bII0,+(Qg2+Qq)s0/bI0=91.18×733759.551/27××47490000.511+(30..19+1555.36))×800552.91/27×47477534.51=0.17Mpa對(duì)荷載組合Ⅲ：τ=Qg1s0,/bII0,+(Qg2+Qq)s0/bI0=0.19Mpa換算截面重心處砼砼的應(yīng)力：σh=σy1·Ay/AA0，-△σy1·Ay/A0=21582.122×16.8×102/47788.82+166.8×1688.9×106/47485344.51×1003=5.1Mpa對(duì)荷載組合Ⅰ:主拉應(yīng)力：σz1=σh/2--(σh2/4+τ2)1/2=5.09/2--(5.092/4+0.172)1/2=-0.006MMpa<0..9R1b=0.9××2.6=22.34Mppaσza=σh/2++(σh2/4+τ2)1/2=5.09/2++(5.092/4+0.172)1/2=5.10Mpaa<0.6Rab對(duì)荷載組合Ⅲ：σz1=σh/2--(σh2/4+τ2)1/2=5.09/2--(5.092/4+0.192)1/2=-0.007Mppa<0.9R1b=0.9××2.6=22.34Mppaσza=σh/2++(σh2/4+τ2)1/2=5.09/2++(5.092/4+0.192)1/2=4.1Mpa<<[σza]=4.244Mpa九、預(yù)應(yīng)力階段支支點(diǎn)截面上緣緣拉應(yīng)力驗(yàn)算算：后張法預(yù)應(yīng)力梁中中，梁端一區(qū)區(qū)段長(zhǎng)度內(nèi)為為集中區(qū)?？伎紤]到應(yīng)力集集中長(zhǎng)度的不不確切必放松松預(yù)應(yīng)力鋼筋筋時(shí)的沖擊及及支點(diǎn)可能不不在設(shè)計(jì)位置置等原因，驗(yàn)驗(yàn)算支點(diǎn)附近近上緣拉應(yīng)力力時(shí)偏安全考考慮，不計(jì)板板的自重對(duì)上上緣拉應(yīng)力的的卸載作用且且預(yù)應(yīng)力采用用最大值（即即放松預(yù)應(yīng)力力力鋼筋時(shí)的的應(yīng)力）。σymax，=σkk-σs1=13995-1744.625==1220..375Mppa則上緣拉應(yīng)力：σhs=σymaxx，·Ay/A0，-σymax，·Ayey,/Wos，=1220.3775×16..8/47778.82--1220..375×116.8×338.85//992899.55=-3.67Mppa在砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度80%以上放松預(yù)預(yù)應(yīng)力筋,這時(shí)強(qiáng)度相相當(dāng)于30號(hào)砼強(qiáng)度即R1b，=2.1Mppa。按“公期規(guī)”第5.33.4條規(guī)定拉應(yīng)應(yīng)力的限值為為：σh1＜0.70R1b，=0.7××2.1=1.47Mpa張拉區(qū)不配非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋時(shí)：：σh1=1.15R1bb,=1..15×2..1=2.4Mpa可見(jiàn)σh1s＞σ1b，現(xiàn)擬定支座座附近公有兩兩根預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋作用于截截面上，而其其他8根在支座附附近使用套管管，使它與砼砼不粘結(jié)，則則使支點(diǎn)截面面附近。則：Ay=2×140=2280㎜2預(yù)應(yīng)力Ny=σyymax，·Ay=12200.375××2.8=33417.005KN砼的應(yīng)力為：σhs=Ny/AA0，-Ny·ey,/Wos，=3417.055/47788.82-34117.05××38.555/992889.55=-0.61Mppa＜[σh1]=0..7×2.11=1.47Mpaσhx=Ny/AA0，-Ny·ey,/Wox，=3417.05//4778..82-34117.05××38.555/1126616.06=-0.46Mpaa＜[σh1]套管長(zhǎng)度：2號(hào)鋼筋端部套管長(zhǎng)長(zhǎng)度為：2.00m；3號(hào)鋼筋端部套管長(zhǎng)長(zhǎng)度為：1.50m；4號(hào)鋼筋端部套管長(zhǎng)長(zhǎng)度為：1.00m；5號(hào)鋼筋端部套管長(zhǎng)長(zhǎng)度為：0.50m。十、鋼筋配筋圖（詳詳見(jiàn)圖紙）：：第Ⅱ部分鉆孔灌灌注樁、雙柱柱式橋墩的計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)資料1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載：：汽-20，掛-100；橋面凈寬：9+2×00.5m標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16mm計(jì)算跨徑：：15.56m梁長(zhǎng)15.966m；上部構(gòu)造：：鋼筋混凝土土空心板梁。2水文地質(zhì)條件（本本設(shè)計(jì)為假設(shè)設(shè)條件）沖刷深度：：最大沖刷線(xiàn)線(xiàn)為河床線(xiàn)下下2.0m處；地質(zhì)條件：：亞粘土；按無(wú)橫橋向向的水平力（漂漂流物、沖擊擊力、水壓力力等）計(jì)算。3材料：鋼筋：蓋梁梁主筋用Ⅱ級(jí)鋼筋，其其它均用Ⅰ級(jí)鋼筋；混凝土：蓋蓋梁用C25，墩柱、系系梁及鉆孔樁樁用C20。4計(jì)算方法：容許應(yīng)應(yīng)力法。5橋墩尺寸：考慮原原有標(biāo)準(zhǔn)圖，選選用如圖2-1所示結(jié)構(gòu)尺尺寸。6設(shè)計(jì)依據(jù)：《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》葉葉見(jiàn)曙主編，人人民交通出版版社《橋梁計(jì)算示例集集》（梁橋）易易建國(guó)主編，人人民交通出版版社《橋梁工程》（11985）姚玲森主主編，人民交交通出版社《公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖圖》公路橋涵涵標(biāo)準(zhǔn)圖編制制組，人民交交通出版社《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范（合訂本本）》(JTJ0021-855)人民交通出出版社《公路磚石及混凝凝土橋涵設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》（JTJ0222-85）二、蓋梁計(jì)算（一）荷載計(jì)算：：1、上部構(gòu)造恒載見(jiàn)見(jiàn)表2—1及圖2—1表2—1自重一孔上部結(jié)構(gòu)自重重每一支座恒載反力力（KN）單片11.7212285.61142.8全部15.63042.01521.02、蓋梁的自重及內(nèi)內(nèi)力計(jì)算：（如如圖2—2及表2—2）蓋梁自重及產(chǎn)生的的彎矩、剪力力計(jì)算表2—2編號(hào)自重（KN）彎矩(KN·M)剪力Q左Q右1—181=35M1=-0.8×1..2×1.4×25×11.2/2-1/2×0.44×1.2×1.4×25×1..2/3=-223.52-35-352—2q1=1.2×1.22×1.4×25=50.4M2=-0.8×1..2×1.4×25×11.2/2-1/2×0.44×1.2×1.4×25（1.2×1/3+0.5×1.2）-1.2×1.2×1..4×25×0.6=-58..8-50.41403—3q1=1.2×0.66×1.4×25=25.2M3=190.4×0.66-（50.4+25.2）×1.8/22-0.8××1.2×11.4×255×2.44-1/2×00.4×1..2×1.44×25×（1.2/3+11.8）=-52.9279.879.84—4q1=1.2×1.99×1.4×25=79.8M4=190.4×2.55-（50.4+25.2+79.8）×3.7/22-0.8××1.2×11.4×255×4.3-1/22×0.4××1.2×25×11.4×（1.2/3+3.7）=9.5900q1+q2+q33+q4+qq5=1990.4KNN3、活載計(jì)算：（1）荷載橫向分布系系數(shù)，荷載的的對(duì)稱(chēng)和對(duì)稱(chēng)稱(chēng)布置一律采采用杠桿法計(jì)計(jì)算。汽—201)雙列車(chē)對(duì)稱(chēng)稱(chēng)布置如圖2-3η3，=η9=35/80×11/2=0..219η4=η8=45/80×11/2=0..281η5，=η7=55/80×11/2=0..344η6，=η6=25/80×11/2=0..156其他η=02）雙列車(chē)非對(duì)稱(chēng)布布置如圖2-4。η1=-10/80××1/2×11/2=-00.0315η2=η2，=90/80×11/2×1//2=0.2815η3=-0.063××1/2=--0.0315η3，=10/80×11/2=0..063η4=70/80×11/2=0..438η5，=1/2×1=00.5η7=1/2×1=00.5其他η=03）掛—100對(duì)稱(chēng)布置如如圖2-5η4，=η8=25/80×11/4=0..078η5=η7，=55/80×11/4=0..172η5，=η7=35/80×11/4=0..109η6=η6，=45/80×11/4=0..141其他η=04）掛—100非對(duì)稱(chēng)布置置如圖2-6η2，=40/80×11/4=0..125η3=40/80×11/4=0..125η3，=50/80×11/4=0..156η4=30/80×11/4=0..094η4，=60/80×11/4=0..1875η5=20/80×11/4=0..0625η5，=70/80×11/4=0..219η6=10/80×11/4=0..031255其他η=05）三列車(chē)布置情況況對(duì)稱(chēng)與非對(duì)對(duì)稱(chēng)情況相同同如圖2-7η1=η11=-10/880×1/22×1/2==-0.0315η2=η10，=90/880×1/22×1/2==0.2815η3，=η9=10/80×11/2=0..063η4=η8，=70/80×11/2=0..438η5，=η7=0.5其他η=0（2）按順橋方向活載載移動(dòng)情況，求求得支座活載載反力的最大大值汽—20考慮到支點(diǎn)外布置置荷載，并以以車(chē)輪順橋向向著地寬度邊邊緣為限（0.2m），布載長(zhǎng)度L為：L=15.56++0.25-0.10=15..71m單孔荷載（圖2——8）單列車(chē)：取三種情情況中最大值值B2=120×（1..010+0.920）+60×00.663=2271.388KN100091×36取用B2=271.38KKN當(dāng)為二列車(chē)時(shí)則：：2B2=2×2771.38=5542.766KN當(dāng)為三列車(chē)時(shí)：3B2=3×2771.38=8814.144KN2）雙孔荷載（圖22—9）單列車(chē)時(shí)：B1=60×0.6663+1200×0.9220=150.18KNNB2=120×1.0010+70××0.3677+130××0.02=149.449KNB1+B2=150..18+1499.49=299.667KN三列車(chē)時(shí)：3（B1+B2）=3×2299.677=899.001KN掛—100：布載長(zhǎng)度L=155.71m1）單孔布載（圖22—10）圖2—10B2=250×（1..010+0.9333+0.6766+0.5999）=809.55KN2）雙孔荷載時(shí)（按按兩種方式布布載，取最大大值）（圖2—11）圖2—11B1=250×0.9933=233.225KNB2=250×（1..010+0.75228+0.67557）=609.663KNB1,==2500×（0.80433+0.8814）=421.443KN兩種布載方式(BB1+BB2)之和基本相相等，(B1+B2)=8842.855KN表2—3荷載橫向分布情況況汽-20荷載（KNN）掛-100荷載（KKN）荷載布置橫向分布系數(shù)ηi單孔雙孔單孔雙孔BR1BR1BR1BR1汽-20雙列對(duì)稱(chēng)η3，=η9=0.219542.76118.86599.34131.26η4=η8，=0.281152.52168.41η5，=η7=0.344186.71206.17η6，=η6=0.15684.6793.50其他ηi=000汽-20雙列非對(duì)稱(chēng)η1=η3=-0.03155542.76-17.1599.34-18.88η2=η2，=0.2815152.79168.71η3，=0.06334.1937.76η4=0.438237.73262.51η5，=0.5271.38299.67η7=0.5271.38299.67其他ηi=000汽-20三列布置η1=η11=-0.03315814.14-25.65899.01-28.32η2=η10，=0.28815229.18253.07η2=η10，=0.28815229.18253.07η3，=η9=0.06351.2956.64η4=η8，=0.438356.59393.77η5，=η7=0.5407.07449.50其他ηi=000掛-100非對(duì)稱(chēng)布置η2，=η3=0.125809.5101.19842.85105.36η3，=0.156131.48η4=0.09476.0979.23η4，=0.1875158.03η5=0.062550.5952.68η5，=0.219184.58η6=0.03125525.326.34其他η=000掛-100對(duì)稱(chēng)布置η4，=η8=0.078809.563.14842.8565.74η5=η7，=0.172139.234144.97η5，=η7=0.10988.2491.87η6=η6，=0.141114.14118.84其他ηi=000（3）活栽橫向分布后各各梁支點(diǎn)反力力（計(jì)算的一一般公式Ri=BI）見(jiàn)表2—3（4）各梁恒載、活載載反力組合：：計(jì)算見(jiàn)表2—4（設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第第52頁(yè)），表中中均取用各梁梁的最大值。其中沖擊系數(shù)為：：1+μ=1+0.3×（45-311.12/445）=1.093影響長(zhǎng)度按雙孔計(jì)計(jì)，即為2×15..56=311.12m，且表中汽汽車(chē)荷載項(xiàng)已已計(jì)入沖擊系系數(shù)值。4、雙柱反力Gi計(jì)計(jì)算如圖2—11，所引起起的各梁反力力見(jiàn)表2—5，由表2—5可知，偏載載左邊的立柱柱反力最大（即G1≥G2），并由荷載組合9時(shí)（汽—20雙列非對(duì)稱(chēng)組合）控制設(shè)計(jì)，此時(shí)G1=2228.20KN，G2=2053.71KN。（二）內(nèi)力計(jì)算1、恒載加活載作用用下各截面的的內(nèi)力（1）彎矩計(jì)算（圖22—11）截面位置置見(jiàn)圖示，為為求得最大彎彎矩值支點(diǎn)負(fù)負(fù)彎矩取用非非對(duì)稱(chēng)布置數(shù)數(shù)值。按（圖圖2—11）給出截面面位置，各彎彎矩值計(jì)算式式為：M①-①=-R1×0.99-R2×0.1M②-②=-R1×1.55-R2×0.7-R2×0.5M③-③=-R1×0.22-R2×1.2-R2，×1.0+G1××0.5-R3×0.2M④-④=-R1×4.99-R2×4.1-R2，×3.9-R3，×2.9-R4×2.1-R4，×1.9-R5×1.1-R5，×0.9-R6×0.1+G1××3.4雙柱反力Gi計(jì)算算表2—5荷載組合情況計(jì)算式反力Gi（KN）組合71/5.0×(1186.13×6.99+186.13×6.11+186.13×5.99+186.13×5.11+288.27×4.99+186.13×4.11+311.16×3.99+242.83×3.11+242.83×2.33+311.16×2.11+186.13×1.33+186.13×1.11+186.13×0.33+265.73×0.11-186.13×1.99-186.13×1.11-186.13×0.99-186.13×0.11)1921.12組合81/5.0×（1174.66×6.99+288.45×6.11+288.45×5.99+174.68×5.11+209.03×4.99+345.327×4..1+1866.13×3.99+186.13×3.11+367.87×2.33+186.13×2.11+186.13×1.33+186.13×1.11+186.13×0.33+186.13×0.11+186.13×1.3+1866.13×0.5+1866.13×0.3-1866.13×1.6-1866.13×0.8-1866.13×0.6）2228.20組合9汽—20三列布置1/5.0×（1174.66×8..3+2888.45×7..5+2888.45×7.3+1866.13×6.5+2099.03×6.3+3455.327×55.5+1866.13×5.3+1866.13×4.5+3677.87×4.3+1866.13×3.5+1866.13×3.3+3677.87×2.5+1866.13×2.3+1866.13×1.5+3455.327×11.3+2099.03×0.5+1866.13×0.3-1744.68×1.6-2888.45×0.8-2888.45×0.6）1925.82組合10掛—100非對(duì)稱(chēng)布置置1/5.0×（1186.13×8..3+1866.13×7..5+2366.352×77.3+2366.352×66.5+2588.04×6.3+2144.66×5.5+2800.08×5.3+2400.79×4.5+3022.12×4.3+1700.76×3.5+1866.13×3.3+1866.13×2.5+1866.13×2.3+1866.13×1.5+1866.13×1.3+1866.13×0.5+1866.13×0.3-1866.13×1.6-1866.13×0.8-1866.13×0.6）2125.15組合11掛—100對(duì)稱(chēng)布置186.13+1186.13+1886.13+1886.13+1886.13+1886.13+2003.47+2669.23+2225.16+2447.542062.1622各種荷載組合下各各截面彎矩計(jì)計(jì)算見(jiàn)表2—6。其中表內(nèi)內(nèi)計(jì)算未考慮慮施工荷載影影響。各截面彎矩計(jì)算表2-6荷載組合墩柱反力(KN))梁的反力(KN))各截面彎矩(KNN*m)G1R1R2截面①-①截面②-②截面③-③截面④-④組合71921.12778.1351061.39-661.41-1283.922-374.421046.03組合82228.20713.6821134.4-606.63-1177.588-209.12441169組合9汽—20三列布置1925.821014.53754.2-862.35-1673.977-1014.43336.857組合10掛—100非對(duì)稱(chēng)布置置2125.15950.08867.2-807.5688-567.32-829.3488216.432組合11掛—100對(duì)稱(chēng)布置2062.1622478.34589.16-406.5899-789.2611-245.8222631.782（2）相應(yīng)于最大彎矩矩值的剪力計(jì)計(jì)算。一般公公式為：截面①-①：Q左=Q右=-（R11+R2）②-②：Q左=-（R1+R2+R3）QQ左=G1-（R1+R2+R2，+R3）③-③：Q左=G1-（R1++R2+R2，+R3）QQ右=G1-（R1+R2+R2，+R3+R3，）④-④：Q左=G1-（R1++R2+R2，+R3+R3，+R4+R4，+R5+R5，+R6）Q左=Q右計(jì)算值見(jiàn)表2-77。各截面剪力計(jì)算表2-7荷載組合情況墩柱反力G1梁的反力各截面剪力截面①—①截面②—②截面③—③截面④—④截面⑤—⑤R1R2R3Q左Q右組合71921.12778.141061.391184.510-778.1-778.1-778.14-778.141653.641653.64637.25637.25-547.26組合82228.20713.681134.4120.370-713.68-713.68-713.68-713.681760.821760.82626.42626.42-578.95組合9汽—20三列布置1925.821014.53754.20764.400-1014.533-1014.533-1014.533-1014.5331199.161199.16444.96444.96-319.44組合10掛—100非對(duì)稱(chēng)布置置2125.15950.08867.20785.260-950.08-950.08-950.08-950.081342.331342.33475.13475.13-310.13組合11掛—100對(duì)稱(chēng)布置2062.1622478.34589.16797.830-478.41-478.41-478.41-478.41988.07988.07398.91398.91-398.921、蓋梁內(nèi)力匯總表表(表2—8)表中各截面內(nèi)力均均取表2—7、2—6中的最大值值，按2—8表可控制內(nèi)內(nèi)力計(jì)算值的的包絡(luò)圖。計(jì)計(jì)算值詳見(jiàn)表表2—8。（三）截面配筋設(shè)設(shè)計(jì)及承載力力校核采用C30號(hào)混凝土，主主筋用不16錳鋼φ25，保護(hù)層用5CM（混凝土邊邊緣至鋼筋中中心的距離），查查《橋規(guī)》P139得到：：σg=210kgf/ccm,σw=2100000kpaa，σg=2000000kpa1、彎矩作用時(shí)配筋筋計(jì)算：各截面所需鋼筋量量，見(jiàn)表2—9，實(shí)際配筋筋見(jiàn)施工圖，對(duì)對(duì)比可知：原原有標(biāo)準(zhǔn)圖紙紙（灌注樁雙雙柱式橋墩，跨跨徑20M，汽—20，掛—100，凈9+2×00.5）的墩帽鋼筋筋用量是足夠夠的均大于計(jì)計(jì)算值(參見(jiàn)《鋼筋筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)原理》P90)。2、剪力作用時(shí)配筋筋計(jì)算：各截面主拉應(yīng)力計(jì)計(jì)算。在離梁梁懸臂部分變變高度區(qū)主拉拉應(yīng)力計(jì)算式式：τ=1/b·z×（QQ-M/H0×tgα）=σzl其他等高度區(qū)間計(jì)計(jì)算式：τ=1/b·zz×Q=σZL具體計(jì)算見(jiàn)表2——10查橋規(guī)30號(hào)混凝凝土容許拉應(yīng)應(yīng)力值為[σZL]=8550Kpa蓋梁內(nèi)力匯總表表2—8截面內(nèi)力①—①②—②③—③④—④彎矩（KN·m）M自重-11.538.149.98114.65M荷載-372.25608.16222.17-58.251654.04M計(jì)算-383.75646.30232.14-58.251759.69剪力（KN）Q自重左-12.75-32.395.70右-12.75112.4595.750Q荷載左-463.12-751.531337.75-186.27右-463.12-1523.8881131.52-186.27Q計(jì)算左-475.87-783.871433.45-186.27右-475.871636.331227.22-186.27各截面鋼筋量計(jì)算算表2—9截面號(hào)M計(jì)算（KN·m）B（m）H0（m）b/M計(jì)算含筋率μ=p%鋼筋面積Ag=p%bH0所需φ25根數(shù)實(shí)際用φ25根數(shù)Ag①—①-383.751.201.05689.50.15419.403.95629.45②—②646.301.201.05409.01.26132.896.71839.27③—③232.151.201.051139.80╱╱629.45-58.254542.5629.45④—④1759.591.201.05150.40.74565.9713.441468.73各截面主拉應(yīng)力表表表2—10截面號(hào)Q計(jì)算（KN）b（m）h0（m）實(shí)際用筋量Ag含筋率μ=p%參數(shù)αλZ=λh0σzl=1/b·zz×（Q-M/h0×tgα）①—①-475.871.201.0529.450.2340.1900.9360.983403.42-475.87②—②-783.871.201.0539.270.3120.2210.9270.973671.351636.331401.44③—③1433.451.201.0529.450.2340.1900.9360.9831215.201227.221040.37④—④-186.271.201.0568.730.5450.2800.9070.952163.05-186.27三、橋墩、墩柱計(jì)計(jì)算：墩柱一般尺寸見(jiàn)圖圖2—1所示，墩柱柱直徑為120CM，用25號(hào)砼、Ⅱ級(jí)鋼筋。（一）荷載計(jì)算：：1、恒載計(jì)算（由前前算得）（1）上部結(jié)構(gòu)恒載，一一孔重2427..36KN（2）蓋梁自重（半根根蓋梁）144.775KN（3）橫系梁重1.000×0.77×5.8××2.5=1101.5KKN（4）墩柱自重：3..14×0..62×29×22.5=811.95KNN作用墩柱底面的恒恒載垂直力:N恒=0.6×24227.36++144.775+81..95=16683.122KN2、活載計(jì)算，荷載載布置及行駛駛情況見(jiàn)圖22-8和圖2-9，由蓋梁計(jì)計(jì)算得知（1）汽—20①單孔荷載1）雙列車(chē)：B1==0B2=554.28KKN則B1+B2=554..28KN相應(yīng)的制動(dòng)力為T(mén)T=(3000+200))×0.1==50KNT=300×0..3=90KKN2)三列車(chē)3B2=8831.422KN②雙孔荷載：?jiǎn)瘟熊?chē)時(shí)：B1==156.118KNB22=193..31KNB1+B2=349..31KN相應(yīng)制動(dòng)力：T=（300+200）×0.1==50KN<<90KN（1）掛—100①單孔荷載B1=0B2=843..75KNB1+B2=843..75KN②雙孔荷載B1=236..50KNB2=638..00KNB1+B2=874..50KN活載中雙孔荷載產(chǎn)產(chǎn)生支點(diǎn)處最最大反力值，產(chǎn)產(chǎn)生最大墩柱柱垂直力：活活載中單孔荷荷載產(chǎn)生最大大偏心彎矩，即即產(chǎn)生最大墩墩柱底彎矩。3、雙柱反力橫向分分布系數(shù)見(jiàn)圖圖3—1雙列車(chē)：η11=（110+2250）/500==0.72η2=0.29三列車(chē)：η11=250//500=00.5η2=0.29掛—100：η1==（160+2250）/500==0.82η2=0.184、荷載組合：（1）最大、最小垂直直反力計(jì)算（如如表3—1）活載組合垂直反力力計(jì)算表3—1編號(hào)荷載情況B最大垂直反力最小垂直反力η1η1Bη2η2B1汽—20雙列349.490.72523.400.29210.812三列349.490.5545.200.5545.203掛—100874.510.82717.100.18157.41表中汽—20項(xiàng)內(nèi)內(nèi)已沖擊系數(shù)數(shù)1+μ=1.0993（2）最大彎矩計(jì)算見(jiàn)見(jiàn)表3—2，表內(nèi)水平力力由兩墩柱平平均分配。活載組合最大彎矩矩計(jì)算（單孔孔）表3—2編號(hào)荷載情況墩柱反力B×η1（1+μ）垂直力水平力HKN對(duì)柱頂中彎矩B1B2B1+B2（B1-B2）×0.25H1×1.141上部構(gòu)造與蓋梁恒恒載∕∕∕1936.13∕∕∕2汽—20雙列554.28×00.72×11.17466.930466.9345116.7351.33汽—20三列8.31×0.55×1.177486.380486.3845121.6051.34掛—100843.75×00.82×11.17691.880691.88∕172.97∕（二）截面配鋼筋筋計(jì)算及應(yīng)力力驗(yàn)算作用于墩柱頂?shù)耐馔饬Γ▓D3—2）（1）垂直力最大垂直力Nmaax掛=19366.13+7717.100=26533.29KNNNmin=19366.13+5545.200=24811.33KNN2653.29//1.25==2122..63KN<<2481..33KN故Nmax=24881.33KKN最小垂直力(需考考慮最大彎矩矩值相適應(yīng))由表3-2得到：Nmin=19366.13+4486.388=24222.51KNN（2）水平力H=455KN（3）彎矩Mmax=1211.6+511.3=1772.9KNN·M>1772.9/11.25=1138.388KN·M2、作用于墩柱底的的外力Nmax=24881.33++56.944=25388.27KNNNmin=24222.51+556.94==2479..45KNMmax=1722.9+455×2.9==303.44KN·M3、截面配鋼筋計(jì)算算已知墩柱用25號(hào)號(hào)砼[σa]=90kggf/cm22,采用16φ20鋼筋[σg]=2000kgf/ccm2,Ag=3.144×162=50.227cm2。由于Ip/d=2×2..9/1.00=5.8<<7不計(jì)偏心彎矩的增增大系數(shù)影響響。(1)雙孔荷載,,最大垂直反反力時(shí),墩柱按軸心心受壓構(gòu)件驗(yàn)驗(yàn)算:σh=Nmax/φ(Ahh+MA,s)式中:φ=1.0,Ahh=3.144×0.522=0.7885cm2m—鋼筋強(qiáng)度與砼軸心心抗壓極限強(qiáng)強(qiáng)度比值，按按Ⅱ級(jí)鋼筋與25號(hào)砼可查表表得m=20.66故σh=25387.227/1.00×(0.7785+200.6×500.27×1104)=2856.622KPa<[σa](2)單孔載體最最大彎矩時(shí),墩柱按最小小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件驗(yàn)算:e0=M/N=3033.4/24479.455=0.1222m<d/6=0..167me0≤kk為軸軸心受壓構(gòu)件件截面的核心心距y1=y2=R1=0.5mmy—取換算截面重心軸軸到截面邊緣緣的距離A0=π·R2+nAg==π×602+16×π×1=111354.224cm2I0=In+nIg==π×604/4+π×16/44=111445612..56cm2K=111456112.56//113544.24×660=0.119e0,=e0/r1=0.19/0..60=0..32e0=0.19<0..32,故按小偏心心構(gòu)件計(jì)算.25號(hào)砼n=10,rrg=60-55=55,AAg=50.227cm2μ=Ag/π·R112=50.227/3.114×36000=0.445%nμ=10×0.455%=0.0045,rrg/R1=55/660=0.992按圓形鋼筋砼截面面桿件強(qiáng)度計(jì)計(jì)算公式：σh，=N/A0±MM0，/W=N/π·R2（T±e0·s）σg=-nσh·2kk·R1-（R-rg）/2k·R1k=σh/（σh-σh，）上式中T、S可查查有關(guān)表格，可可按下式求得得：T=1/(1+nnμ)=1/((1+0.0045)=00.956S=4/1+2nnμ(rg/R1,)=4/((1+2×00.045××0.9222)=3.77代入上式后可得到到:σh=2479.455×(0.9956+0..32×3..62)/33.14×00.62=4637.788KPa<90000Kpa拉應(yīng)力σh，=2479.455×(0.9956-0..32×3..62)/π×0.62=-443.777KPa<[σzl]=8550Kpa則k=σh(σh-σh，)=4637.778/(46637.788-179..15)=11σg=-10×46337.78××[2×1××0.6-((0.6-00.55)]]/2×1××0.6=16000..34KPaa<[σg]=2000000Kppa砼拉應(yīng)力小小于容許應(yīng)力力。表明墩柱柱不會(huì)出現(xiàn)裂裂縫，墩柱配配筋滿(mǎn)足規(guī)范范要求，箍筋筋可按要求配配置。四、鉆孔灌注樁計(jì)計(jì)算：鉆孔灌注樁直徑為為1.5m，用25號(hào)砼φ20Ⅱ級(jí)鋼筋，灌灌注樁樁身砼砼受壓彈性模模量Eh=2.855×104Mpa(一)荷載計(jì)算每一根樁承受的荷荷載為:1、兩孔恒重反力N1=1/2××2427..36=1213..68KN2、蓋梁恒重反力N2=144..75KN3、系梁恒重反力N3=1/2××101.55=50.775KN4、一根墩柱恒重N4=81.995KN作用于樁恒載反力力N恒為:N恒=N1+N2+N3+N4=1491..13KN5、灌注樁每延米自自重q=π×1.52×15/44=16.996KN（已已扣除浮力）6、活載反力1）兩跨活載反力N5=545.20KKN(汽—20雙列)N5，=523..40KN（汽—20三列）N5，，=717.110KN（掛—100）2）單跨活載反力N6=486.38KKN(汽—20雙列)N6，=466..93KN（汽—20三列）N6，，=691.888KN（掛—100）3）制動(dòng)力T=455KN，作用在支支座中心，距距樁距離為：：（1/2×0.0442+1.11+2.9）=4.0221m4）縱向風(fēng)力風(fēng)壓取0.7×4400=2880Pa由蓋梁引起的風(fēng)力力：W1=1/2××10.5××280×1103=1.477KN對(duì)樁頂引起的力臂臂為：1.10××1/2+22.9=3..45m由樁頂引起的風(fēng)力力：W2=2.9××3.14××0.62×0.288=0.922KN對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋海?/2×22.9=1..45m由于墩柱橫向剛度度較大，橫向向風(fēng)力可不考考慮。7、作用于樁頂?shù)耐馔饬Γㄒ?jiàn)圖3—3）Nmax=20227.82++545.220=25773.02KKN(雙孔)Nmin=20277.82+4486.388=25144.2KN((單孔)H=45+1.447+0.992=47..38KNM=N6×0.336+T×44.021++W1×3.455+W2×1.455=362.45KKN·M(單跨荷載)8、作用于地面外樁樁頂上的外力力Nmax=25773.02++16.966=25899.98KNNNmin=25144.20+116.96==2531..16KNH0=47.11KNNM0=N6×0.366+T×（4.0211+1）+W1×4.455+W2×2.455=409..84KN··M圖3-3（二）樁長(zhǎng)計(jì)算：：假設(shè)樁長(zhǎng)h，采用用確定單樁容容許承載力的的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)計(jì)算樁長(zhǎng)。灌灌注樁最大沖沖刷線(xiàn)以下樁樁長(zhǎng)為h0。[N]=1/2uu·Σli·τi+λ·mo·A{[σ0]+k2·r2·(h3-3)}式中：u——樁周周長(zhǎng)u=π·1.2==3.77mm，考慮用旋旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，成成孔直徑應(yīng)增增大5cm，則有μ=4.08。見(jiàn)《基礎(chǔ)礎(chǔ)工程》li——土層厚度取li==25.58mτi——樁壁極限阻力τii=55kpaaλ——考慮樁入土土深度影響系系數(shù)λ=0.7mo——考慮孔底沉淀層厚厚度影響的清清底系數(shù)取mmo=0.8A——樁底截面積A=ππ·R2=π·0.7552=1.777㎝2[σ0]——樁底土層容許承載載力取σ0=260kpaak2——深度修正系數(shù)取11.5r2——土層容重取8KNN/m3h3——一般沖刷線(xiàn)以下深深度（m）代入可得：[N]=1/2××[3.933×(2.00+h)×555]+0..70×0..80×1..77×[2660+1.55×8×(2.0++h-3)]]代入上式計(jì)算結(jié)果果得:樁長(zhǎng)h≈20m，即地面以以下樁長(zhǎng)為22m。由上式反反求，可知樁樁的軸向承載載力能滿(mǎn)足要要求。（三）、樁的內(nèi)力力計(jì)算（m法）1、樁的計(jì)算寬度b11b1=kf(d+1)=0.99(1.5++1.0)=2.225m2、樁的變形系數(shù)=5式中中：Eh=2..6×1107(KN/M2)I=0.00491·dd4=0..189((m4)受彎構(gòu)件，EI=0.67EhI3、地面以下深度ZZ處樁身截面面上的彎矩MZ與水平壓應(yīng)應(yīng)力的計(jì)算已知作用于于地面處樁頂頂上的外力為為