國道310賈魯河橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書

./摘要本設(shè)計依據(jù)所給的設(shè)計資料及《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》〔JTGD-2004與《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》〔JTGD-2004進(jìn)行了國道310改線工程賈魯河橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算。全橋總長105,橋面寬度為凈,設(shè)計作用為公路-Ⅰ級。本橋上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋,凈跨徑35,計算跨徑34.2。橋跨橫截面采用5根預(yù)應(yīng)力T梁,每根梁的寬230。支座采用板式橡膠支座。本設(shè)計簡略的地對主梁即預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋進(jìn)行永久作用效應(yīng)計算,可變作用效應(yīng)計算以及進(jìn)行效應(yīng)組合,以此對主梁進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束估算和布置。計算主梁截面的幾何特性,后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失計算。驗(yàn)算主梁各危險截面主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。對行車道板和橫隔梁進(jìn)行荷載效應(yīng)計算、配筋計算以及應(yīng)力驗(yàn)算。根據(jù)主梁荷載效應(yīng)確定支座反力標(biāo)準(zhǔn)值,對支座進(jìn)行選取,后進(jìn)行支座驗(yàn)算。關(guān)鍵詞：T型梁；預(yù)應(yīng)力混凝土.AbstractThedesignbasisforthedesignofinformationandthe"CodeforDesignofHighwayReiforceConcreteandPrestressedConcreteBrigesandCulverts"<JTGD62—2004>andthe"GeneralCodeforHighwayBridagesandCulver"<JTGD60—2004>conductedStateRoad310GarroRiverBridgerebuildingprojectdesignandcalculationoftheupperstructure.bridgewidthisnet-9+2×1.5m,designloadleverforroad—Ⅰ.thebridge,a3×35mThebridgebelongstotheprestressedconcretedstructuerwhichisasimplesupportedbeambridge.Panchiao,netbagan34.2m,35mcalculationbegan.bridgeacrossacross—sectionhollowshellreachesfivePrestressedconcteteTshapedsupportedbeamwidth230cm,high.supportstheuseofprefabricatedrubbersurfaces.Thedesignofthegirderistobrieftheprestressedconcretesimply-supportedbeambridgemodelTforpermanenteffectcalculation,variableeffectcalculationandeffectcombination,inordertoestimateforprestressedsteelgirderandlayoutof.Calculatethemaingirdersectiongeometrycharacteristic,thepre-stresslossaftercalculation.Checkthemaingirderdangeroussectiontensilestressandthemainstress.Calculateeveryloadeffectonthetrafficcarriagewayplateanddiaphragm,reinforcementandcalculation,andthestresscalculation.Accordingtotheloadeffectgirderdeterminecounteractingforce,waschosentostandardbearings,aftercheckingthebearings.Keywords：.目錄第一章設(shè)計資料及構(gòu)造布置11.1設(shè)計資料11.1.1橋梁跨徑及橋?qū)?方案比選11.1.3材料及工藝21.1.4設(shè)計依據(jù)21.1.5基本計算數(shù)據(jù)21.2橫截面布置41.2.1主梁間距與主梁片數(shù)41.2.2主梁跨中截面尺寸擬訂41.3橫截面沿跨長的變化81.4橫隔梁的設(shè)置8第二章主梁作用效應(yīng)計算92.1永久作用效應(yīng)計算92.1.1永久作用集度92.1.2永久作用效應(yīng)102.2可變作用效應(yīng)計算〔修正剛性梁法122.2.1沖擊系數(shù)122.2.2車道折減系數(shù)122.2.3主梁荷載橫向分布系數(shù)計算132.2.4車道荷載的取值182.2.5計算可變作用效應(yīng)182.3主梁作用效應(yīng)組合26第三章預(yù)應(yīng)力剛束的估算及其布置293.1跨中截面鋼束的估算和確定293.1.1按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)293.1.2按承載能力極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)293.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置303.2.1跨中截面及錨固端截面的鋼束布置303.2.2鋼束起彎角和線形的確定323.2.3鋼束計算32第四章計算主梁截面幾何特性364.1截面面積及慣矩計算364.1.1凈截面幾何特性計算364.1.2換算截面幾何特性計算384.2截面靜矩計算394.3截面幾何特性匯總44第五章鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算465.1預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦一起的預(yù)應(yīng)力損失465.2由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失485.3混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失505.4由鋼束應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失555.5混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失555.6成橋后張拉號鋼束混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失605.7預(yù)加內(nèi)力計算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總60第六章主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算696.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算696.1.1正截面承載力驗(yàn)算696.1.2斜截面承載力驗(yàn)算726.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算766.2.1正截面抗裂驗(yàn)算766.2.2斜截面抗裂驗(yàn)算776.3持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算836.3.1正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算836.3.2預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗(yàn)算846.3.3截面混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算866.4短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算926.4.1預(yù)加應(yīng)力階段的應(yīng)力驗(yàn)算926.4.2吊裝應(yīng)力驗(yàn)算93第七章主梁端部的局部承壓驗(yàn)算967.1局部承壓區(qū)的截面尺寸驗(yàn)算967.2局部抗壓承載力驗(yàn)算97第八章主梁變形驗(yàn)算998.1計算由預(yù)加力引起的跨中反拱度998.2計算由荷載引起的跨中撓度1008.3結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算1028.4預(yù)拱度的設(shè)置102第九章橫隔梁計算1039.1確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用1039.2跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線1039.2.1繪制彎矩影響線1039.2.2繪制剪力影響線1059.3截面作用效應(yīng)計算1069.4橫隔梁截面配筋與驗(yàn)算1069.4.1正彎矩配筋1069.4.2負(fù)彎矩配筋1089.5橫隔梁剪力效應(yīng)計算及配筋設(shè)計1099.5.1繪制剪力影響線109第十章行車道板計算11110.1懸臂板荷載效應(yīng)計算11110.1.1永久作用11110.1.2承載能力極限狀態(tài)作用基本組合11210.2連續(xù)板荷載效應(yīng)計算11210.2.1永久作用11210.2.2可變作用11410.2.3作用效應(yīng)組合11610.3截面設(shè)計、配筋及承載力驗(yàn)算116第十一章支座11911.1確認(rèn)支座平面尺寸11911.2確定支座的厚度119參考文獻(xiàn)121致謝122.第一章設(shè)計資料及構(gòu)造布置1.1設(shè)計資料1.1.1橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：35〔墩中心距離主梁全長：34.96計算跨徑：34.2橋面凈空：凈—公路等級：一級公路設(shè)計速度：100設(shè)計荷載：公路-級方案比選方案一預(yù)應(yīng)力混凝土板橋本方案設(shè)計為裝配式簡支斜空心板橋,采用混凝土澆筑預(yù)制主梁,防撞欄桿采用混凝土,防水混凝土和瀝青混凝土磨耗層;角縫采用混凝土澆注,封錨混凝土也用;橋面連續(xù)鋪裝用混凝土。預(yù)制板安裝就位后,在企口縫內(nèi)填筑標(biāo)號比預(yù)制板高的小石子混凝土,并澆筑厚的水泥混凝土鋪裝層連成整體。預(yù)應(yīng)力混凝土板橋特點(diǎn)：1.建筑高度小、橋下凈空能得到保證。2.外形簡單、便于制作。3.便于裝配式施工。4.跨徑大以后,截面過大,自重太大。板橋的合理跨徑小于13～15,預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)板橋小于35。方案二預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋該方案采用35+35+35預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋,橋面凈寬為12。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用5片主梁,主梁間距取用2.4,其中預(yù)制主梁寬1.5。預(yù)制板安裝就位后,在企口縫內(nèi)填筑標(biāo)號比預(yù)制板高的小石子混凝土,并澆筑厚10的水泥混凝土鋪裝層連成整體,支座采用的橡膠支座。預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的特點(diǎn)：1.簡支梁橋?qū)儆趩慰嘴o定結(jié)構(gòu),它受力明確,結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,結(jié)構(gòu)內(nèi)力系受外力影響,能適應(yīng)在地質(zhì)較差的橋位上建橋。2.在多孔簡支梁橋中,由于各跨經(jīng)結(jié)構(gòu)尺寸同意,其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計成系列化,標(biāo)準(zhǔn)化。有利于組織大規(guī)模的工廠預(yù)制生產(chǎn)并用現(xiàn)代化起重設(shè)備,進(jìn)行安裝,簡化施工管理工作,降低施工費(fèi)用。3.裝配式的施工方法可以節(jié)省大量模板,并且上下部結(jié)構(gòu)可用時施工,顯著加快建橋速度縮短工期。4.在簡支梁橋中,因相鄰各單獨(dú)受力,橋墩上常設(shè)置相鄰簡支梁的支座,相應(yīng)可以增加墩的寬度。從施工方案與機(jī)具、結(jié)構(gòu)使用性能以及經(jīng)濟(jì)因素等方面進(jìn)行仔細(xì)比較,從可以實(shí)現(xiàn)的兩種橋型中選出預(yù)應(yīng)力簡支T梁橋?yàn)樵O(shè)計橋型,其方案優(yōu)異于其他方案,所以本設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力簡支T梁橋1.1.3材料及工藝混凝土：主梁采用,防撞護(hù)欄及橋面鋪裝用。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》〔JTGD62—2004的15.2鋼絞線,每束7根,全梁配7束,。普通鋼筋直徑大于和等于12的采用HRB335鋼筋,直徑小于12的均用R235鋼筋。按后張法施工工藝要求制作主梁,采用內(nèi)徑70,外徑77的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。1.1.4設(shè)計依據(jù)〔1交通部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01—2003,簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》；〔2交通部頒《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》<JTGD60--2004>,簡稱《橋規(guī)》；〔3交通部頒《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》<JTGD62—2004>,簡稱《公預(yù)規(guī)》。1.1.5基本計算數(shù)據(jù)基本計算數(shù)據(jù)見表1-1.表1-1基本計算數(shù)據(jù)名稱項(xiàng)目符號單位數(shù)據(jù)混凝土立方強(qiáng)度彈性模量軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗壓設(shè)計強(qiáng)度軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度5032.42.6522.41.83短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力容許拉應(yīng)力20.721.757持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合：容許壓應(yīng)力容許主壓應(yīng)力短期效應(yīng)組合：容許拉應(yīng)力容許主拉應(yīng)力16.219.4401.59鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性模量抗拉設(shè)計強(qiáng)度最大控制應(yīng)力186012601395持久狀態(tài)應(yīng)力：標(biāo)準(zhǔn)荷載組合1209材料重度鋼筋混凝土瀝青混凝土鋼絞線25.023.078.5鋼束與混凝土的彈性模量比無量綱5.65注：本設(shè)計考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到C45時開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。和分別表示鋼束張拉時混凝土的抗壓,抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度,則：=29.6,=2.51。1.2橫截面布置主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì),同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)很有效,故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。本橋主梁翼板寬度為2400,由于寬度較大,為保證橋梁的整體受力性能,橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭,因此主梁的工作截面有兩種:預(yù)施應(yīng)力和運(yùn)輸?shù)跹b階段的小截面<>和運(yùn)營階段的大截面<>。橋?qū)挷捎梦迤髁?。如圖1-1所示.圖1-1結(jié)構(gòu)尺寸圖〔尺寸單位：主梁跨中截面尺寸擬訂〔1主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15—1/25間。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中高跨比約在1/18—1/19。當(dāng)建筑高度不受限制時,增大梁高往往是比較經(jīng)濟(jì)的方案,因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量,同時梁高加大一般只是腹板加高,而混凝土用量增加不多。綜上所述,本橋梁取用2300的主梁高度?！?主梁截面細(xì)部尺寸T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求,還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強(qiáng)度要求。本設(shè)計預(yù)制T梁的翼板厚度取用150,翼板根部加厚到250以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小,腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定,同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā),腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本設(shè)計腹板厚度取200。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的,設(shè)計實(shí)踐表明,馬蹄面積占截面面積的10%-20%為合適。本設(shè)計考慮到主梁需要配置較多的鋼束,將鋼束按三層布置,一層最多三束,同時還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》條對鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求,初擬馬蹄寬度為600,高度400,馬蹄與腹板交接處作三角過渡,高度250,以減少局部應(yīng)力。按照以上擬訂的外形尺寸,就可以繪出預(yù)制梁的跨中截面圖〔見圖1-2。圖1-2跨中截面尺寸圖〔尺寸單位〔3計算截面幾何特征將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元,截面幾何特性列表計算見表1-2和表1-3。表1-2跨中和四分點(diǎn)截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積〔分塊面積形心至上緣距離〔分塊面積對上緣的靜矩〔分塊面積自身慣矩〔〔分塊面積對截面形心的慣矩〔〔〔1〔2〔3=〔1×〔2〔4〔5〔6=〔1×〔5〔7=〔4+〔6大毛截面翼緣板36007.52700067500087.4927556200.3628231200.36三角承托40018.3337333.22222.22276.6572350518.262352740.48腹板3500102.53587508932291.67-7.51197400.359129692.02下三角500181.66790833.517361.11-86.683756711.23774072.31馬蹄2400210504000320000-115.0131745520.2432065520.2410400987916.775553225.41小毛截面翼緣板25507.51687542187.598.6821909920.421952107.9三角承托40018.3337333.22222.22287.8530870493089271.22腹板3500102.53587508932291.6673.6847398.48979690.07下三角500181.66790833.517361.11-75.492849370.052866731.16馬蹄2400210504000320000-103.822586862.7626188621.769050960916.763076422.11注：大毛截面形心至上緣距離：小毛截面形心至上緣距離：表1-3錨固點(diǎn)和支點(diǎn)截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積〔分塊面積形心至上緣距離〔分塊面積對上緣的靜矩〔分塊面積自身慣矩〔〔分塊面積對截面形心的慣矩〔〔〔1〔2〔3=〔1×〔2〔4〔5〔6=〔1×〔5〔7=〔4+〔6大毛截面翼緣板36007.52700067500089.4228785371.0429460371.04三角承托10016.671667138.8980.25644006.25644145.14腹板12900122.5158025049691875-25.588440939.5658132814.5616600160891788237330.74小毛截面翼緣板22507.51687542187.597.3421318920.121361107.6三角承托10016.671667138.8988.17777394.89777533.78腹板12900122.5158025049691875-17.664023195.2453715070.2415250159879275853711.62注：大毛截面形心至上緣距離：小毛截面形心至上緣距離：〔4檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)〔希望在0.5以上上核心距：下核心距：截面效率指標(biāo)：表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的1.3橫截面沿跨長的變化如圖1-1所示,本設(shè)計主梁采用等高形式,橫截面的T梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大局部應(yīng)力,也為布置錨具的需要,在距梁端1400的范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點(diǎn)附近開始向支點(diǎn)逐漸抬高,在馬蹄抬高的同時腹板的寬度亦開始變化。1.4橫隔梁的設(shè)置為減少對主梁設(shè)計起主要控制作用的跨中彎矩,在跨中設(shè)置一道中橫隔梁。當(dāng)跨度較大時,應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計在橋跨中點(diǎn)和三分點(diǎn),六分點(diǎn),支點(diǎn)處共設(shè)置七道橫隔梁,其間距為5.7。端橫隔梁的高度與主梁相同,厚度為上部260,下部240,中橫隔梁高度為1750,厚度為上部180,下部160,詳見圖1-1所示。.第二章主梁作用效應(yīng)計算根據(jù)橋梁的橫斷面以及縱向布置情況,需要將①〔⑤、②〔④、③三根主梁的控制截面〔選取四個控制截面：跨中截面、四分點(diǎn)截面、N7錨固點(diǎn)截面、支點(diǎn)截面的永久作用和最大可變作用效應(yīng)分別求得,然后進(jìn)行主梁的作用效應(yīng)組合。2.1永久作用效應(yīng)計算永久作用集度1.邊梁的永久作用集度〔1一期永久作用①跨中主梁：②馬蹄抬高與腹板變寬段主梁：③支點(diǎn)段主梁自重〔1625：④中間橫隔梁自重：V中=⑤端橫隔梁自重：V端=⑥半跨內(nèi)橫隔梁的總重力：⑧則邊梁預(yù)制梁永久作用集度則中間主梁作用集度區(qū)別在于橫隔梁重力為邊梁的2倍。即：〔2二期永久作用①現(xiàn)澆T梁翼緣板②現(xiàn)澆T梁橫隔梁一片中橫隔梁的現(xiàn)澆體積：一片端橫隔梁的現(xiàn)澆體積：故：又中梁現(xiàn)澆為邊梁的2倍,故中梁現(xiàn)澆橫隔梁：③橋面鋪裝10混凝土：8cm瀝青混凝土面層：④防撞護(hù)欄一側(cè)防撞護(hù)欄：=4.99兩側(cè)防撞護(hù)欄分?jǐn)偨o五片主梁：⑤邊梁二期永久作用集度中梁二期永久作用集度：永久作用效應(yīng)如圖2-1所示,設(shè)x為計算截面離左端支座的距離,并設(shè)。主梁彎矩以及剪力計算公式為：〔2.1〔2.2永久作用效應(yīng)計算見表2-1、表2-2。圖2-1永久作用效應(yīng)計算圖表2-1邊梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中α=0.5四分點(diǎn)α=0.25N7錨固點(diǎn)α=0.04149支點(diǎn)α=0一期彎矩〔4034.953026.21598.960剪力〔0233.91427.29467.82二期彎矩〔2472.741854.56367.060剪力〔0143.35261.86286.70總和彎矩〔6507.794880.77966.020剪力〔0377.26689.15745.52表2-2中梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中α=0.5四分點(diǎn)α=0.25變截面點(diǎn)α=0.0406支點(diǎn)α=0一期彎矩〔4185.223138.91621.270剪力〔0242.62443.21485.24二期彎矩〔2596.231947.17385.390剪力〔0150.51274.94301.01總和彎矩〔6781.455086.081006.660剪力〔0393.13718.14786.252.2可變作用效應(yīng)計算〔修正剛性梁法沖擊系數(shù)按《橋規(guī)》條規(guī)定,結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān),因此首先要計算結(jié)構(gòu)的基頻。簡支梁橋的基頻計算公式為：〔2.3根據(jù)橋的基頻計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)：當(dāng)時,則：車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》條,當(dāng)車道大于兩車道時,需進(jìn)行車道折減,三車道折減22%,四車道折減33%,但折減后不得小于用兩行車隊(duì)布載的計算結(jié)構(gòu)。本設(shè)計按二車道設(shè)計,因此在計算可變作用效應(yīng)時無需進(jìn)行車道折減。即車道折減系數(shù)。主梁荷載橫向分布系數(shù)計算1.跨中的荷載橫向分布系數(shù)由于橋內(nèi)總共設(shè)置五道橫隔梁,具有可靠的橫向連接,而且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：因此可以按照修正剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)?！?主梁的抗扭慣性矩對于T形梁截面,抗扭慣性矩可近似按照下式計算：〔2.4式中：、——相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和高度——矩形截面抗扭剛度系數(shù)——梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)跨中截面的翼緣板、馬蹄部分的換算平均厚度分別為：翼緣板部分下馬蹄部分的計算圖示見圖2-2,計算過程及結(jié)果見表2-3圖2-2計算圖示〔尺寸單位表2-3跨中截面抗扭慣矩計算表分塊名稱<><>翼緣板24016.80.070.3333.7933056腹板160.720.00.1240.2373.046872馬蹄6052.50.8750.0433.733341∑10.57352〔2抗扭修正系數(shù)β本設(shè)計中主梁間距相同,將主梁看做等截面可得：〔2.5式中：。則主梁的抗扭剛度系數(shù)為：〔3橫向影響線豎坐標(biāo)值〔2.6式中：按照上式計算所得的值列于表2-4中。表2-4值匯總表梁號①0.560.380.20.02-0.16②0.380.290.20.110.02③0.20.20.20.20.2〔4荷載橫向分布系數(shù)邊梁〔①、⑤號梁、中間梁〔②、④號梁、中間梁〔③號梁的橫向影響線和最不利布載如圖2-3～圖2-5所示：圖2-3①、⑤號梁跨中的橫向分布系數(shù)計算圖示〔尺寸單位圖2-4②、④號梁跨中的橫向分布系數(shù)計算圖示〔尺寸單位圖2-5③號梁跨中的橫向分布系數(shù)計算圖示〔尺寸單位邊梁〔①、⑤號梁：中梁〔②、④號梁：中梁〔③號梁：2.支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)支點(diǎn)截面處可按照杠桿原理法繪制荷載的橫向分布影響線并進(jìn)行布載。橫向分布影響線及布載情況如圖2-6,圖2-7所示：圖2-6①、⑤、②、④號梁支點(diǎn)橫向分布系數(shù)計算圖示〔尺寸單位圖2-7③號梁支點(diǎn)橫向分布系數(shù)計算圖示〔尺寸單位邊梁〔①、⑤號梁：中梁〔②、④號梁：中梁〔③號梁：車道荷載的取值根據(jù)《橋規(guī)》條,本橋梁的車道荷載為公路—Ⅰ級,公路—級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：計算彎矩時使用內(nèi)插計算剪力時計算可變作用效應(yīng)計算可變效應(yīng)時,橫向分布系數(shù)的取值為：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取,從支點(diǎn)處至第一根內(nèi)橫隔梁之間梁段,橫向分布系數(shù)從線性過渡到,其余梁段的橫向分布系數(shù)均取為。計算①〔⑤號梁各截面的最大彎矩和最大剪力1求①〔⑤號梁跨中截面的最大彎矩和最大剪力計算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用采用直接加載求可變作用效應(yīng),如圖2-8示出跨中截面作用效應(yīng)計算圖式,計算公式為：〔2.7式中：S——所求截面汽車標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩和剪力；——車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——影響線上同號區(qū)段的面積；y——影響線上最大坐標(biāo)值：可變作用〔汽車標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：圖2-8跨中截面作用效應(yīng)計算圖式可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：2求①〔⑤號梁四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力圖2-9示出了四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)計算圖示。可變作用〔汽車標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：圖2-9四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)計算圖示可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：3求①〔⑤號梁N7錨固點(diǎn)截面的最大彎矩和剪力圖2-10示出了N7錨固截面作用效應(yīng)計算圖式。由于本設(shè)計中此處有預(yù)應(yīng)力錨固,應(yīng)力有突變,是控制界面,位置離支座重心1.3444?？勺冏饔谩财嚇?biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：圖2-10N7錨固截面作用效應(yīng)計算圖式可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：4求①〔⑤號梁支點(diǎn)截面的最大最大剪力圖2-11示出支點(diǎn)截面最大剪力計算圖式。圖2-11支點(diǎn)面作用效應(yīng)計算圖式可變作用〔汽車效應(yīng)：可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：2.計算②〔④號梁各截面的最大彎矩和最大剪力1計算②〔④號梁跨中截面的最大彎矩和最大剪力計算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用采用直接加載求可變作用效應(yīng),圖2-8示出跨中截面作用效應(yīng)計算圖式,計算公式見〔2.7可變作用〔汽車標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：2計算②〔④號梁四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力圖2-9作用效應(yīng)的計算圖式。可變作用〔汽車標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：3計算②〔④號梁N7錨固點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力圖2-10示出支點(diǎn)截面最大彎矩剪力計算圖式?？勺冏饔谩财嚇?biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：4計算②〔④號梁支點(diǎn)截面的最大剪力圖2-11示出支點(diǎn)截面最大剪力計算圖式?？勺冏饔谩财囆?yīng)：可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：3.計算③號梁各截面的最大彎矩和最大剪力1計算③號梁跨中截面的最大彎矩和最大剪力計算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用采用直接加載求可變作用效應(yīng),圖7示出跨中截面作用效應(yīng)計算圖式,計算公式見式〔2.7：圖2-8跨中截面作用效應(yīng)計算圖式可變作用〔汽車標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：2計算③號梁四分點(diǎn)截面最大彎矩和剪力圖2-9示出了四分點(diǎn)作用效應(yīng)的計算圖式。可變作用〔汽車標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：3計算③號梁N7錨固點(diǎn)截面的最大彎矩和剪力圖2-10示出了N7錨固點(diǎn)截面的計算圖式可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：4計算③號梁支點(diǎn)截面的最大剪力圖2-11示出支點(diǎn)截面最大剪力計算圖式。可變作用〔汽車標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用〔汽車沖擊效應(yīng)：則可變作用〔汽車總效應(yīng)：2.3主梁作用效應(yīng)組合《橋規(guī)》規(guī)定,根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇短期效應(yīng)組合、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合、承載能力極限狀態(tài)基本組合等三種最不利效應(yīng)組合見表2-5～表2-7。表2-5①〔⑤號主梁作用效應(yīng)組合序號荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)〔1第一期永久作用4034.9503026.21233.91598.96427.29467.82〔2第二期永久作用2472.7401854.56143.35367.06261.86286.70〔3總永久作用=〔1+〔26507.7904880.77377.26966.02689.15745.52〔4可變作用公路—級3190.75174.912392.01288.773458.42377.65415.86〔5可變作用〔汽車沖擊759.4041.63569.3068.73109.1089.8898.97〔6標(biāo)準(zhǔn)組合=〔3+〔4+〔510457.94216.547844.19734.761533.541156.681269.35〔7短期組合=〔3+8741.32122.446555.17579.401286.92953.511045.62〔8極限組合13339.56303.1610005.71953.211953.751481.521626.18表2-6②<④>號主梁作用效應(yīng)組合序號荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)〔1第一期永久作用4185.2203138.91242.62621.27443.21485.24〔2第二期永久作用2596.2301947.17150.51385.39274.94301.01〔3總永久作用=〔1+〔26781.4505086.08393.131006.66718.14786.25〔4可變作用公路—級2431.40132.761827.88218.79465.07387.58326.69〔5可變作用〔汽車沖擊578.6731.60435.0352.07110.6992.2477.75〔6標(biāo)準(zhǔn)組合=〔3+〔4+〔59791.53164.367348.99663.991582.421197.961190.69〔7短期組合=〔3+8483.4392.936365.59546.291332.21989.451014.94〔8極限組合12351.85230.109271.37850.962014.051533.521509.72表2-7③號主梁作用效應(yīng)組合序號荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面N7錨固點(diǎn)支點(diǎn)〔1第一期永久作用4185.2203138.91242.62621.27443.21485.24〔2第二期永久作用2596.2301947.17150.51385.39274.94301.01〔3總永久作用=〔1+〔26781.4505086.08393.131006.66718.14786.25〔4可變作用公路—級1661.3990.301253.09162.51407.72342.75229.69〔5可變作用〔汽車沖擊395.4121.49298.2438.6897.0481.5754.67〔6標(biāo)準(zhǔn)組合=〔3+〔4+〔58838.25111.796637.41594.321151.421142.461070.61〔7短期組合=〔3+7944.4363.215963.24506.891292.06958.06947.03〔8極限組合11017.26156.518275.16753.431914.651455.821341.6..第三章預(yù)應(yīng)力剛束的估算及其布置3.1跨中截面鋼束的估算和確定根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定,預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求,以下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下,分別按照上述要求對主梁所需的剛束數(shù)進(jìn)行估算,并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)對于簡支梁帶馬蹄的T形截面,當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時,則得到鋼束數(shù)n的估算公式：〔3.1式中：——持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值,按前表2-5～表2-7取值?！c荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù),對于公路—級,取用0.51——一股715.2鋼絞線截面積,一根鋼絞線的截面積是1.4,故=9.8在第一章中已計算出成橋后跨中截面,=52.85,初估=20,則鋼束偏心距為：=-=137.82-20=117.82。三個梁中最大值為1號梁：為10457.94按承載能力極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計算圖式,受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度,應(yīng)力圖式呈矩形,同時預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。則鋼束數(shù)的估算公式為：〔3.2式中：——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩,按表7取用——經(jīng)驗(yàn)系數(shù),一般采用0.5~0.7,本設(shè)計取0.76——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計強(qiáng)度,為1260計算得：根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)所估算的鋼束數(shù)量在6根左右,取鋼束數(shù)n=7.3.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置跨中截面及錨固端截面的鋼束布置對于跨中截面,在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下,盡可能使鋼束群重心的偏心距大些,本設(shè)計采用內(nèi)徑70,外徑77的預(yù)埋鐵皮波紋管,根據(jù)《公預(yù)規(guī)》條規(guī)定,管道至梁底和梁側(cè)凈矩不應(yīng)小于3及管道直徑的1/2。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.4.9條規(guī)定,水平凈矩不應(yīng)小于4及管道直徑的0.6倍,在豎直方向可疊置。根據(jù)以上規(guī)定,跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖3-1a所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底的距離為：abc圖3-1鋼束布置圖〔尺寸單位：a跨中截面；b>錨固截面；cN7鋼束縱向布置對于錨固端截面,鋼束布置通常考慮下述兩個方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心,使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能行,以滿足張拉操作方便的要求。按照上述錨頭布置的"均勻""分散"的原則,錨固端截面所布置的剛束如圖3-1b所示。鋼束群重心至梁底距離為：為驗(yàn)核上述布置的鋼束群重心位置,需計算錨固端截面的幾何特性。圖3-2示出計算圖式,錨固端截面特性計算見表3-1所示。圖3-2鋼束群重心位置復(fù)核圖示〔尺寸單位：表3-1鋼束錨固截面幾何特性計算表分塊名稱〔1〔2〔3=〔1+〔2〔4〔5〔6〔7=〔4+〔6翼板36007.5270006750089.4228785371.0428852871.04三角承托10016.671667138.8980.25644006.25644145.14腹板12900122.5158025049691875-25.588440939.5658132814.5616600160891787629830.74其中：故計算得：.說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。鋼束起彎角和線形的確定確定鋼束起彎角時,既要照顧到因彎起所產(chǎn)生的豎向預(yù)剪力有足夠的數(shù)量,又要考慮到由其增大而導(dǎo)致摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。為此,本設(shè)計中將錨固端截面分成上、下兩部分,如圖3-2所示,上部鋼束的晚期較初定為,下部鋼束彎起角定為,在梁頂錨固的鋼束彎起角定為。N7號鋼束在離支座中心線1400處錨固,如圖3-1c所示。為簡化計算和施工,所有鋼束布置的線型均選用兩端為圓弧線中間再加一段直線,并且整根束道都布置在同一個豎直面內(nèi)。鋼束計算1.計算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離圖3-3封錨端混凝土塊尺寸圖〔尺寸單位：錨固點(diǎn)到支座中心線的水平距離〔見圖3-3為：圖3-4示出了鋼束計算圖示,鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離列表計算在表3-2內(nèi)。圖3-4鋼束計算圖示〔尺寸單位：表3-2鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離計算表鋼束號起彎高度y28.012.1915.8110099.2572121.05258.491377.3551.012.1938.8110099.2575206.71634.51996.42143.020.79122.2110097.81125592.521162.75474.13156.020.79135.2110097.81126187.421286.44344.06166.8830.90135.9810095.11182778.31858.55621.92.控制截面的鋼束重心位置計算表3-3各計算截面的鋼束位置及鋼束群中心位置截面鋼束號四分點(diǎn)未彎起2121.05————12.012.030.41未彎起5206.71————29.029.0380.875592.520.0681034660.99767826312.024.98510.946187.420.0825772290.99658466829.050.13233.032778.310.0838747290.99647630646.055.79錨固點(diǎn)198.212121.050.0934489990.99562406712.021.2873.25579.145206.710.1112295480.99379474129.061.311101.435592.520.1969469930.98041413712.0121.531231.56187.420.1990328760.97999281329.0152.79支點(diǎn)直線段y93.2928.0725.013.0712.036.9351.0720.182.4829.077.52143.01224.695.2512.0149.75156.01218.313.8929.0181.11①各鋼束重心位置的計算由圖3-4所示的幾何關(guān)系,得到計算公式為：當(dāng)計算截面在曲線段時：〔3.3〔3.4當(dāng)計算截面在近錨固點(diǎn)的直線段時：〔3.5式中：——鋼束起彎后,在計算截面處鋼束重心到梁底的距離；——鋼束起彎前到梁底的距離；——鋼束彎起半徑。②計算鋼束群重心到梁底距離見表3-33.鋼束長度計算一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度之和,其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角度進(jìn)行計算。通過每根鋼束長度計算,就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度,以利備料和施工。計算結(jié)果如表3-4所示。表3-4各鋼束長度計算鋼束號鋼束彎起角度曲線長度直線長度直線長度有效長度鋼束預(yù)留長度鋼束長度〔1〔2〔3〔4〔5〔6〔7〔8=<6>+<7>2121.057259.141377.351003472.982703612.985206.717636.12996.421003465.081403605.085592.52121171.29474.131003490.841403630.846187.42121295.89344.061003479.91403619.92778.3118872.83621.91003189.461403329.46..第四章計算主梁截面幾何特性在求得各驗(yàn)算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上,計算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對重心軸、上梗肋與下梗肋的靜距,最后匯總成截面特性值總表,為各受力階段的應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備計算數(shù)據(jù)。4.1截面面積及慣矩計算凈截面幾何特性計算在預(yù)加應(yīng)力階段,只需要計算小截面的幾何特性。計算公式如下：截面積：〔4.1截面慣矩：〔4.2計算結(jié)果見表4-1～表4-4。表4-1跨中翼緣全寬截面面積和慣矩計算表特性分類截面分塊名稱分塊面積分塊面積重心至上緣距離分塊面積對上緣靜距全截面重心到上緣距離分塊面積的自身慣矩150cm凈截面毛截面90501064663076422.11-3.72125237.5259717788.73扣管道面積-325.96205.86-67101.181150-103.4-3485020.98724.04——893827.8263077572.11——-3359783.38240cm換算截面毛截面1040094.9998789698.2975553225.413.311325679560297.55鋼束換算面積318.99205.8665667.2852-107.573691130.5510718.99——1053563.2875755911——3804386.55計算數(shù)據(jù)表4-2四分點(diǎn)截面面積和慣性矩計算表特性分類截面分塊名稱分塊面積分塊面積重心至上緣距離分塊面積對上緣靜距全截面重心到上緣距離分塊面積的自身慣矩150cm凈截面毛截面90501066963076422.11-3.49110229.9160127066.74扣管道面積-325.96199.59-65058.361052-96.9-3060637.288724.04——895870.6463077572.11——-3359783.38240cm換算截面毛截面1040094.9998789698.1075553225.413.11100589.8478939530.46鋼束換算面積318.99199.5963667.2148-101.493285667.2110718.99——1051563.2175553273.41——3386257.05計算數(shù)據(jù)表4-3N7錨固點(diǎn)截面面積和慣性矩計算表特性分類截面分塊名稱分塊面積分塊面積重心至上緣距離分塊面積對上緣靜距全截面重心到上緣距離分塊面積的自身慣矩150cm凈截面毛截面15250104.841598810103.7175853711.62-1.1319472.7374957200.11扣管道面積-325.96156.75-51094.231020-53.04-917004.2314924.04——1547715.7775854731.62——-897531.51240cm換算截面毛截面1660096.92160887298.0588237330.741.1321196.5489357723.93鋼束換算面積318.99156.7550001.6856-58.71099140.6516918.99——1658873.6888237386.74——1120337.19計算數(shù)據(jù)表4-4支點(diǎn)截面面積和慣性矩計算表特性分類截面分塊名稱分塊面積分塊面積重心至上緣距離分塊面積對上緣靜距全截面重心到上緣距離分塊面積的自身慣矩150cm凈截面毛截面15250104.841598792100.4975853711.62-4.35288568.1375776760.13扣管道面積-279.4136.71-38196.771022-36.22-366541.6215529.4——1560595.2375854733.62——-77973.49240cm換算截面毛截面1660096.92160891797.5788237330.740.657013.588663263.17鋼束換算面積273.42136.7137379.2556-39.14418862.9316873.42——1646296.2588237386.74——425876.43計算數(shù)據(jù)換算截面幾何特性計算1.整體截面幾何特性計算在使用荷載階段需要計算大截面〔結(jié)構(gòu)整體化以后的截面的幾何特性,計算公式如下：截面積：〔4.3截面慣矩：〔4.4取用主梁截面計算。上面式中、——分別為混凝土毛截面面積和慣矩；、——分別為一根管道截面積和鋼束截面積；、——分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；——分面積重心到主梁上緣的距離；——計算面積內(nèi)所含的管道〔鋼束數(shù)；——鋼束與混凝土的彈性模量比值；得。2.有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》條,預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計算預(yù)應(yīng)力引起的混凝土壓力時,預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實(shí)際翼緣全寬計算,由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力按翼緣有效寬度計算。因此上表中的抗彎慣矩應(yīng)進(jìn)行折減。由于采用有效寬度方法計算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)實(shí)際的法向應(yīng)力體積是相等的,因此用有效寬度截面計算等代法向應(yīng)力時,中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。①有效分布寬度的計算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》條,對于T形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度,應(yīng)取用下列三者中的最小值：〔主梁間距此處,為梁腹板寬度,為承托長度,為受壓區(qū)翼緣懸臂板厚度,本設(shè)計中,由于,則,為承托板根部厚度,故?、谟行Х植紝挾葍?nèi)截面幾何特性計算由于截面寬度不折減,截面的抗彎慣矩也不需折減,取全寬截面值。4.2截面靜矩計算預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁在張拉階段和使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力,這兩個階段的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。在每一個階段中,凡是中和軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力都是需要計算的。張拉階段和使用階段的截面如圖4-1所示,本設(shè)計除計算了兩個階段的和位置的剪應(yīng)力,還計算了以下部分的剪力：圖4-1靜矩計算圖示〔尺寸單位：〔1在張拉階段,凈截面的中和軸〔簡稱凈軸位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力,應(yīng)該與試用階段在凈軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。〔2在試用階段,換算截面的中和軸〔簡稱換軸位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力,應(yīng)該與張拉階段在換軸位置的剪應(yīng)力疊加。因此,對于每一個荷載作用階段,需要計算四個位置〔共8種的剪應(yīng)力,即需要計算下面幾種情況的靜矩：①線以上〔或以下的面積對中性軸〔凈軸和換軸的靜矩；②線以上〔或以下的面積對中性軸〔凈軸和換軸的靜矩；③凈軸〔以上〔或以下的面積對中性軸〔凈軸和換軸的靜矩；④換軸〔以上〔或以下的面積對中性軸〔凈軸和換軸的靜矩；計算結(jié)果見表4-5～表4-8。表4-5跨中截面對重心軸靜矩計算分塊名稱及序號靜矩類別及序號分塊面積〔分塊面積重心至全截面重心距離〔對凈軸靜矩靜矩類別及序號〔〔對換軸靜矩翼板①翼緣部分對凈軸靜矩225094.96213660翼緣部分對換軸靜矩360090.79326844三角承托②40084.133365240079.9631984肋部③20082.461649220078.2915658————263804————374486下三角④馬蹄部分對凈軸靜矩50079.2139605馬蹄部分對換軸靜矩50083.3841690馬蹄⑤2400107.542580962400111.71268104肋部⑥50075.043752050079.2139605管道和鋼束-325.96103.4-33704.26318.99107.5734313.75————301516.74————383712.75翼板①凈軸以上凈面積對凈軸靜矩225094.96213660凈軸以上凈面積對換軸靜矩360090.79326844三角承托②40084.133365240079.9631984肋部③1749.243.7376492.521749.239.5669198.35————323804.52————428026.35翼板①換軸以上凈面積對凈軸靜矩225094.96213660換軸以上凈面積對換軸靜矩360090.79326844三角承托②40084.1333650.840079.9631984肋部③1665.845.8276326.961665.841.6569380.57————323637.76————428208.57表4-6四分點(diǎn)截面對重心軸靜矩計算分塊名稱及序號靜矩類別及序號分塊面積〔分塊面積重心至全截面重心距離〔對凈軸靜矩靜矩類別及序號〔〔對換軸靜矩翼板①翼緣部分對凈軸靜矩225095.19214177.5翼緣部分對換軸靜矩360090.6316160三角承托②40084.363374440079.7731908肋部③20082.691653820078.1015620————264459.5————373688下三角④馬蹄部分對凈軸靜矩50078.9839490馬蹄部分對換軸靜矩50083.5741785馬蹄⑤2400107.312575442400111.9268560肋部⑥50074.813740550079.439700管道和鋼束-325.9696.9-31585.52318.99101.4932374.30————302853.48————382419.30翼板①凈軸以上凈面積對凈軸靜矩225095.19214177.5凈軸以上凈面積對換軸靜矩360090.6326160三角承托②40084.363374440079.7731908肋部③1753.843.8576904.131753.839.25566845.42————324825.63————424913.42翼板①換軸以上凈面積對凈軸靜矩225095.19214177.5換軸以上凈面積對換軸靜矩360090.6326160三角承托②40084.363374440079.7731908肋部③166246.1476684.68166241.5569056.1————324606.18————427124.1表4-7錨固點(diǎn)截面對重心軸靜矩計算分塊名稱及序號靜矩類別及序號分塊面積〔分塊面積重心至全截面重心距離〔對凈軸靜矩靜矩類別及序號〔〔對換軸靜矩翼板①翼緣部分對凈軸靜矩225096.21216472.5翼緣部分對換軸靜矩360090.55325980三角承托②10087.04870410081.388183肋部③30086.212586330080.5524165————251039.5————358283翼板①凈軸以上凈面積對凈軸靜矩225096.21216472.5凈軸以上凈面積對換軸靜矩360090.55325980三角承托②10087.04870410081.388183肋部③5322.644.355236083.925322.638.695205958.01————461260.42————540076.01翼板①換軸以上凈面積對凈軸靜矩225096.21216472.5換軸以上凈面積對換軸靜矩360090.55325980三角承托②10087.04870410081.388183肋部③498347.185235122.86498341.525206919.08————46029936————541037.08表4-8支點(diǎn)截面對重心軸靜矩計算分塊名稱及序號靜矩類別及序號分塊面積〔分塊面積重心至全截面重心距離〔對凈軸靜矩靜矩類別及序號〔〔對換軸靜矩翼板①翼緣部分對凈軸靜矩225092.99209227.5翼緣部分對換軸靜矩360090.07324252三角承托②10083.82838210080.98090肋部③30082.992489730080.0724021————242506.5————356363翼板①凈軸以上凈面積對凈軸靜矩225092.99209227.5凈軸以上凈面積對換軸靜矩360090.07324252三角承托②10083.82838210080.98090肋部③5129.442.745219256.205129.439.83204278.36————436865.70————536620.36翼板①換軸以上凈面積對凈軸靜矩225092.99209227.5換軸以上凈面積對換軸靜矩360090.07324252三角承托②10083.82838210080.98090肋部③4954.244.21219025.184954.241.285204534.15————436634.68————536876.154.3截面幾何特性匯總下面將各截面的計算結(jié)果列于表4-9。表4-9主梁截面特性值總表名稱符號單位截面跨中四分點(diǎn)錨固點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積8724.048724.0414924.0415529.4凈慣矩59717788.7360127066.7474957200.1175776760.13凈軸到截面上緣距離102.46102.69103.71100.49凈軸到截面下緣距離127.54127.31126.29129.51截面抵抗矩上緣582840.02585520.17722757.69754072.65下緣468227.92472288.64593532.35585103.55對凈軸的靜矩翼緣部分面積263804264459.5251039.5242506.5凈軸以上面積323804.52324825.63461260.42436865.70換軸以上面積323637.76324606.18460299.36436634.68馬蹄部分面積301516.74302853.48————鋼束群重心到凈軸距離103.496.953.0436.22混凝土換算截面換算面積10718.9910718.9916918.9916873.42換算慣矩79560297.5578939530.4689357723.9388663263.17換軸到截面上緣距離98.2998.1098.0597.57換軸到截面下緣距離131.71131.9131.95132.43截面抵抗矩上緣809444.48804684.31911348.54908714.39下緣604056.62598480.14677208.97669510.41對換軸靜矩翼緣部分面積374486373688358283356363凈軸以上面積428026.35424913.42540076.01536620.36換軸以上面積428208.57427124.1541037.08536876.15馬蹄部分面積383712.75382419.30————鋼束群重心到換軸距離107.57101.4958.739.14鋼束群重心到截面下緣距離24.1430.4173.2593.29.第五章鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定,當(dāng)計算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時,應(yīng)計算預(yù)應(yīng)力損失值。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括〔鋼束與管道壁的摩擦損失,錨具變形、鋼束回縮引起的損失,分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失和后期預(yù)應(yīng)力損失〔鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的損失,而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力〔永存應(yīng)力分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。5.1預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦一起的預(yù)應(yīng)力損失按照《公預(yù)規(guī)》條規(guī)定,計算公式為：〔5.1式中：——張拉鋼束時錨下的控制應(yīng)力；根據(jù)《公預(yù)規(guī)》條規(guī)定,對于鋼絞線張拉控制應(yīng)力為：——鋼束與管道壁的摩擦系數(shù),對于預(yù)埋波紋管??；——從張拉端到計算截面曲線管道部分和切線的夾角之和〔；——管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù),??；——從張拉端到計算截面的管道長度〔,可近似取其在縱軸上的投影長度；各個截當(dāng)四分點(diǎn)為計算截面時,。則各截面的的計算結(jié)果見表5-1～表5-4。表5-1四分點(diǎn)截面管道摩擦損失計算表鋼束號x<>μθ+kx<>〔radN1〔N270.12228.800890.043750.42859.706N3<N470.12228.751770.043680.042759.5665N58.09490.14138.796860.048520.0473666.0672N67.26330.12688.733090.044800.0438161.11495N713.18870.23027.20630.0683