箱梁課程設(shè)計

1、目 錄摘要引言1 計算依據(jù)與基礎(chǔ)資料 . 1 1.1標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 . 1 1.1.1 標(biāo)準(zhǔn) . 1 1.1.2 規(guī)范 . 1 1.2 主要材料 . 1 1.3 設(shè)計要點(diǎn) . 2 2 主梁橫截面設(shè)計. 2 2.1 橫斷面布置圖. 2 2.2跨中計算截面尺寸 . 3 3 汽車荷載橫向分布系數(shù)、沖擊系數(shù)計算 . 3 3.1 汽車荷載橫向分布系數(shù)計算 . 3 3.1.1 剛性橫梁法 . 3 3.1.2 剛接梁法 . 6 3.1.3 鉸接梁法 . 10 3.1.4 比擬正交異性板法（G-M法） . 13 3.1.5 荷載橫向分布系數(shù)匯總 . 16 3.2 剪力橫向分布系數(shù) . 16 3.3 汽車荷載沖擊系

2、數(shù)值計算 . 17 汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù) . 17 3.3.2 汽車荷載的局部加載的沖擊系數(shù) . 17 4 主梁縱橋向結(jié)構(gòu)計算 . 17 4.1箱梁施工流程 . 17 4.2 有關(guān)計算參數(shù)的選取 . 18 4.3 計算程序 . 19 4.4 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算 . 19 4.4.1 正截面抗彎承載能力計算 . 19 4.4.2 斜截面抗剪承載能力計算 . 19 4.5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算 . 20 4.5.1 抗裂驗(yàn)算 . 20 4.5.2 撓度驗(yàn)算 . 22 4.6 持久狀況和短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計算 . 23 4.6.1 使用階段正截面法向應(yīng)力計算 . 23 4.6.2

3、 使用階段混凝土主壓應(yīng)力、主拉應(yīng)力計算 . 24 4.6.3 施工階段應(yīng)力驗(yàn)算 . 25 4.7 中支點(diǎn)下緣配筋計算 . 26 4.8 支點(diǎn)反力計算 . 27 4.9 其他 . 27 5 橋面板配筋計算 . 28 5.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算（彎矩） . 28 5.1.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板彎矩計算 . 28 5.1.2 現(xiàn)澆段橋面板彎矩計算 . 30 5.1.3 懸臂段橋面板彎矩計算 . 32 5.2 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算（支點(diǎn)剪力） . 34 5.2.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板支點(diǎn)剪力計算 . 34 5.2.2 現(xiàn)澆段橋面板支點(diǎn)剪力計算 . 34 5.3 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算 . 35 5.3.1 預(yù)制箱

4、內(nèi)橋面板承載能力極限狀態(tài)計算 . 35 5.3.2 現(xiàn)澆段橋面板承載能力極限狀態(tài)計算 . 37 5.3.3 懸臂段橋面板承載能力極限狀態(tài)計算 . 38 5.4 持久狀況抗裂計算 . 41 5.4.1 預(yù)制箱內(nèi)橋面板抗裂計算 . 41 5.4.2 現(xiàn)澆段橋面板抗裂計算 . 42 5.4.3 懸臂段橋面板抗裂計算 . 44 6 橫梁計算 . 46 6.1 跨中橫隔板計算 . 46 6.2 端橫梁、中橫梁計算 . 50 7 附圖 . 51結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁計算書1 計算依據(jù)與基礎(chǔ)資料1.1 標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)跨徑：橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑27m（正交）；設(shè)計荷載：公路級；人群荷

5、載3.0 kN/m³橋面寬度：橋面凈寬8m；人行道寬度2×1.00m；單側(cè)欄桿寬度0.25m；1.2 主要材料 梁體混凝土：C50混凝土，鋼筋混凝土重度26.0 kN/m³； 預(yù)應(yīng)力筋：七股鋼絞線，d=15.2mm，fpk=1860MPa,Ep=1.95×105MPa； 錨具：OVM錨； 普通鋼筋：熱軋HRB335鋼筋,fsk=335MPa,Es=2.0×105MPa、熱軋R235鋼筋, fsk=235MPa, Es=2.1×105MPa； 橋面鋪裝：瀝青混凝土重度24.0 kN/m³，C40墊層厚度26.0 kN/m

6、79;； 人行道：單側(cè)人行道（包括欄桿）荷載集度6.0 kN/m³1.3 設(shè)計要點(diǎn) 1）本設(shè)計按后張法部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計，橋面鋪裝層80mm C40混凝土不參與截面組合作用；2）根據(jù)組合箱梁橫斷面，采用荷載橫向分布系數(shù)的方法將組合箱梁簡化為單片梁進(jìn)行計算，荷載橫向分配系數(shù)采用剛性橫梁法、剛（鉸）接梁法和比擬正交異性板法（G-M法）計算，取其中大值進(jìn)行控制設(shè)計。3）預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力值scon=0.75fpk，混凝土強(qiáng)度達(dá)到90時才允許拉預(yù)應(yīng)力鋼束;4）計算混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失時張拉錨固齡期為7d;5）存梁時間為60d。2 主梁橫截面設(shè)計 2.1 橫斷面布置圖 單

7、位：m2.2 跨中計算截面尺寸單位：mm邊、中梁毛截面幾何特性 表1梁號邊梁中梁幾何特性面積A(m2)抗彎彈性模量I（m4）截面重心到頂板距離yx（m）面積A(m2)抗彎彈性模量I（m4）截面重心到頂板距離yx（m）1.28530.39460.5501.27290.3940.5533 汽車荷載橫向分布系數(shù)、沖擊系數(shù)計算3.1 汽車荷載橫向分布系數(shù)計算3.1.1 剛性橫梁法1）抗扭慣矩計算寬跨比B/L11.5/270.4260.5,可以采用剛性橫梁法。荷載橫向分布系數(shù)計算時考慮主梁抗扭剛度的影響，抗扭剛度采用公式：計算采用以下簡化截面（單位：mm）： 計算得：邊梁抗扭慣矩；中梁抗扭慣矩，計算結(jié)果

8、表明：懸臂對主梁抗扭慣矩貢獻(xiàn)很小，為簡化計算，可以忽略懸臂影響；同時邊、中梁截面幾何特性相差不到1，按主梁截面均相同計算對結(jié)果影響不大，以下計算按主梁截面均相同考慮?？古は禂?shù)：2）荷載橫向分布影響線計算影響線坐標(biāo)按公式：梁位影響線坐標(biāo)k1k2k3k41號梁0.3880.2960.2040.1122號梁0.2960.2650.2350.2043） 汽車荷載橫向分布系數(shù)計算在影響線上布置車輪,相應(yīng)位置處的豎標(biāo)總和即為荷載橫向分布系數(shù)，荷載分布系數(shù)以單列車為基數(shù)。二列車： 又因橋凈寬為9m，在按照規(guī)范布三列車時，最后一列車即第三列車在所規(guī)劃車道外，故此小箱梁橋最多只能布二列車，即：mcq1=0.67

9、9；mcq2=0.560 剛接梁法1） 荷載橫向分布影響線計算計算剛度參數(shù)：參見“公路橋涵設(shè)計手冊梁橋上冊” 人民交通出版社1996.3,查表2-2-2計算如下：1號梁影響線坐標(biāo)計算表=0.01=0.031231230.060.3750.2800.1990.4000.2790.1850.080.4000.2860.1900.4240.2840.175一次內(nèi)插Y=0.07350.3920.2840.1930.4160.2820.178二次內(nèi)插=0.021123Y=0.07350.4050.2830.1852號梁影響線坐標(biāo)計算表=0.01=0.031231230.060.2800.2800.199

10、0.2790.2980.2380.080.2860.2840.1900.2840.3040.237一次內(nèi)插Y=0.07350.2840.2830.1930.2820.3020.237二次內(nèi)插=0.021123Y=0.07350.2830.2930.2382） 汽車荷載橫向分布系數(shù)計算在影響線上布置車輪,相應(yīng)位置處的豎標(biāo)總和即為荷載橫向分布系數(shù)，荷載分布系數(shù)以單列車為基數(shù)。二列車：又因橋凈寬為9m，在按照規(guī)范布三列車時，最后一列車即第三列車在所規(guī)劃車道外，故此小箱梁橋最多只能布二列車，即：mcq1=0.684；mcq2=0.568汽車荷載橫向分布系數(shù)表項(xiàng)目二列車1號梁2號梁橫向分布系數(shù)0.684

11、0.568 鉸接梁法1） 荷載橫向分布影響線計算參數(shù)計算同前，先按0計算荷載橫向分布影響線坐標(biāo)，再考慮的影響，按公式進(jìn)行修正具體計算過程見下表：影響線坐標(biāo)計算表1號梁2號梁1112132122230.060.3950.2830.1820.2830.2950.2400.080.4100.2850.1750.2850.3000.240一次內(nèi)插0.07350.4000.2840.1800.2840.2970.240按0.021修正0.4120.2780.1760.2780.3110.2352） 汽車荷載橫向分布系數(shù)計算在影響線上布置車輪,相應(yīng)位置處的豎標(biāo)總和即為荷載橫向分布系數(shù)，荷載分布系數(shù)以單列車

12、為基數(shù)。二列車：又因橋凈寬為9m，在按照規(guī)范布三列車時，最后一列車即第三列車在所規(guī)劃車道外，故此小箱梁橋最多只能布二列車，即：mcq1=0.687；mcq2=0.581 比擬正交異性板法（G-M法）1） 截面特性計算a、 主梁抗彎慣矩。b、 橫隔梁抗彎慣矩本橋跨中僅有一道橫隔板，橫梁翼緣有效寬度按規(guī)范JTG D62-2004中的條取用橫隔梁抗彎慣矩計算采用下圖尺寸（單位mm）：橫隔梁截面重心到頂面距為：橫隔梁抗彎慣矩為：橫隔梁比擬單寬抗彎慣矩為：c、 主梁和橫隔梁的抗扭慣矩橫隔梁梁肋：則：2） 參數(shù)和計算3） 荷載橫向分布影響線計算已知，從G-M法計算圖表可查得影響系數(shù)K0和K1的值，如下表:

13、影響系數(shù)K0和K1表梁位荷 載 位 置B3/4BB/2B/40-B/4-B/2-3/4B-BK000.710.8911.141.21.140.990.880.74B/41.561.471.41.261.140.880.620.330.08B/22.42.111.771.410.640.23-0.18-0.553/4B3.452.782.111.470.890.37-0.18-0.57-1.06B4.353.452.41.560.710.11-0.56-1.07-1.66K100.910.9511.071.081.0610.950.91B/41.091.11.111.121.070.980.92

14、0.840.79B/21.31.271.211.1110.90.810.720.643/4B1.581.431.271.10.950.820.730.660.58B1.861.551.31.090.910.780.650.570.481號粱在5.1m處，3/4B=5.063m<5.1m<B6.75m，2號粱在1.7m處，1/4B=1.688m<1.7m<B/23.375m,用內(nèi)插法求實(shí)際梁位處K0和K1的值，并根據(jù)求影響線坐標(biāo)，結(jié)果見下表：影響系數(shù)K0和K1表梁號算式荷 載 位 置B3/4BB/2B/40-B/4-B/2-3/4B-B13.472.792.121.470

15、.890.36-0.19-0.58-1.071.591.431.271.100.950.820.730.660.581.851.621.391.150.940.750.600.480.340.460.410.350.290.240.190.150.120.0921.571.471.401.261.140.880.620.330.081.091.101.111.121.070.980.920.840.791.161.151.151.141.080.970.880.770.690.290.290.290.280.270.240.220.190.174） 汽車荷載橫向分布系數(shù)計算在影響線上布置車輪,

16、相應(yīng)位置處的豎標(biāo)總和即為荷載橫向分布系數(shù)，荷載分布系數(shù)以單列車為基數(shù)。又因橋凈寬為9m，在按照規(guī)范布三列車時，最后一列車即第三列車在所規(guī)劃車道外，故此小箱梁橋最多只能布二列車，即：mcq1=0.695；mcq2=0.571 荷載橫向分布系數(shù)匯總橫向分布系數(shù)匯總表方法1號梁2號梁二列車剛性橫梁法0.6790.560剛接梁法0.6840.568鉸接梁法0.6870.581G-M法0.6950.571統(tǒng)計最大0.6950.581結(jié)論：各計算方法所得橫向分布系數(shù)相差不到5，邊梁在采用G-M法時分布系數(shù)最大，中梁在采用鉸接梁法時分布系數(shù)最大，汽車折減0.78。以下計算邊梁近似取0.7，中梁取0.66。3

17、.2 剪力橫向分布系數(shù)支點(diǎn)處設(shè)置了端、中橫梁，并采用橡膠支座，因而剪力可采用與彎矩同樣的分布系數(shù)，且縱橋向采用一個值。具體值見“3.1 汽車荷載橫向分布的計算”。3.3 汽車荷載沖擊系數(shù)值計算汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)基頻根據(jù)主梁計算模型由平面桿系有限元程序GQJS9.3直接計算，計算結(jié)果為 。按照通規(guī)第條，沖擊系數(shù)可按下式計算： 當(dāng)時， 汽車荷載的局部加載的沖擊系數(shù) 采用。4 主梁縱橋向結(jié)構(gòu)計算4.1箱梁施工流程1)先預(yù)制主梁，混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90后，張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，壓注水泥漿。2)設(shè)置臨時支座并安裝好永久支座（聯(lián)端無需設(shè)臨時支座），逐孔安裝主梁，置于臨時支座上成為簡支

18、狀態(tài)。3)澆筑連續(xù)接頭、中橫梁及其兩側(cè)與頂板負(fù)彎矩束同長度范圍內(nèi)的橋面板，達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%后，張拉頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿。箱梁形成連續(xù)的步驟詳見附圖。4)接頭施工完成后，澆筑剩余部分橋面板濕接縫混凝土，澆筑完成后拆除一聯(lián)內(nèi)臨時支座，完成體系轉(zhuǎn)換。從箱梁預(yù)制到澆筑完橫向濕接縫的時間按三個月（90天）計算。4.2 有關(guān)計算參數(shù)的選取一期恒載：預(yù)制梁重力密度取二期恒載：1）濕接縫 C50混凝土，重力密度取（參與受力）2）80mm C40混凝土，重力密度?。?片梁均分）3）100mm瀝青混凝土鋪裝重力密度取（3片梁均分）4）護(hù)欄（單側(cè)），重力密度取，邊梁按鉸接梁法計算，分配系數(shù)為0.5

19、84，中梁按剛性橫梁法計算，分配系數(shù)為0.5。邊梁(二期鋪裝，不含濕接縫) 中梁(二期鋪裝，不含濕接縫)活載：公路-級人群荷載汽車的橫向分配系數(shù)：邊梁為0.70；中梁為0.66。徐變系數(shù)終值： 2.0；收縮應(yīng)變終值： 2.1x10-3；錨下控制張拉力： 3；錨具變形與鋼束回縮值（一端）： L6mm；管道摩阻系數(shù)： 0.2；管道偏差系數(shù)： 0.0015 1/m；鋼束松弛系數(shù)： 0.3；地基及基礎(chǔ)不均勻沉降： L/30001.0cm；梯度溫度：正、負(fù)溫差按100mm瀝青鋪裝、80mm混凝土調(diào)平層考慮。4.3 計算程序主梁計算采用平面桿系有限元程序GQJS9.3。4.4 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算

20、 正截面抗彎承載能力計算荷載基本組合表達(dá)式（通規(guī)1式）：其中各分項(xiàng)系數(shù)的取值見通規(guī)1式由電算得主要控制截面抗彎承載能力見下表：邊梁、中梁主要控制截面抗彎承載能力（kN·m）截面位置邊跨跨中 下緣中支點(diǎn) 上緣中跨跨中 下緣邊梁強(qiáng)度 10133-115178744效應(yīng) 9772-77768035中梁強(qiáng)度 10124-110498739效應(yīng) 9370-787475874.4.2 斜截面抗剪承載能力計算由程序計算得主要控制截面剪力組合設(shè)計值及相應(yīng)的彎矩組合設(shè)計值和抗剪強(qiáng)度列表如下：邊梁、中梁主要控制截面抗剪承載能力截面位置腹板厚度（mm）箍筋間距（mm）最大剪力Vd（KN）對應(yīng)彎矩Md（KN

21、.m）抗剪強(qiáng)度（KN）邊梁端支點(diǎn)h/2處222100145211542774腹板變厚處1802001671-15532204中橫隔梁邊緣處2501002755-25653392中梁端支點(diǎn)h/2處222100139811112774腹板變厚處1802001629-17402203中橫隔梁邊緣處2501002708-26933330表中抗剪強(qiáng)度計算時，腹板箍筋均采用雙肢124.5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算4.5.1 抗裂驗(yàn)算1） 正截面抗裂（作用短期效應(yīng)組合）永久荷載作用為標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式 通規(guī)4.1.7-1式在荷載短期效應(yīng)組合下，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件拉應(yīng)力

22、應(yīng)滿足：短期效應(yīng)組合下主要控制截面的應(yīng)力情況詳見下表：抗裂驗(yàn)算短期效應(yīng)組合下主要控制截面正應(yīng)力（MPa）梁位截面位置規(guī)范容許值邊跨跨中 邊跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中支點(diǎn)中跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中跨跨中 邊梁上緣最小-1.8551.990.990.520.451.59下緣最小3.263.38-1.382.573.26中梁上緣最小1.370.35-0.02-0.220.96下緣最小3.653.66-1.402.863.392） 正截面抗裂（作用長期效應(yīng)組合）永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： 通規(guī)4.1.7-2式根據(jù)預(yù)規(guī)第6.3.1條注（1），上式僅考慮結(jié)構(gòu)

23、自重和直接施加于橋上的活荷載產(chǎn)生的效應(yīng)組合，不考慮間接施加于橋上的其他作用效應(yīng)。在荷載長期效應(yīng)組合下，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件拉應(yīng)力應(yīng)滿足：長期效應(yīng)組合下主要控制截面的應(yīng)力情況詳見下表：抗裂驗(yàn)算長期效應(yīng)組合下主要控制截面正應(yīng)力（MPa）梁位截面位置規(guī)范容許值邊跨跨中 邊跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中支點(diǎn)中跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中跨跨中 邊梁上緣最小03.372.772.882.152.71下緣最小5.776.391.335.144.95中梁上緣最小3.232.652.952.012.65下緣最小6.146.621.345.385.293） 斜截面抗裂（作用短期效應(yīng)組合）作用短期效應(yīng)組合（組合式同

24、前）下，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件主拉應(yīng)力應(yīng)滿足主要控制截面的主拉應(yīng)力情況詳見下表：抗裂驗(yàn)算短期效應(yīng)組合下主要控制截面主拉應(yīng)力（MPa）梁位規(guī)范容許值邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）邊梁-1.325-0.28-1.38-0.31-0.17中梁-0.26-1.40-0.27-0.22主拉應(yīng)力最大值只出現(xiàn)在中支點(diǎn)現(xiàn)澆段下緣，系因最小拉應(yīng)力引起，而腹板中段主拉應(yīng)力均小于，故在中支點(diǎn)下緣加配普通鋼筋。 撓度驗(yàn)算主梁按A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計，按預(yù)規(guī)條規(guī)定，截面剛度取為：當(dāng)采用C40C80混凝土?xí)r，長期增長系數(shù)：C50內(nèi)插得計算預(yù)加力引起的反拱值時，截面剛度取為：長期增長系數(shù)取用：2

25、.0撓度驗(yàn)算見下表（表中撓度以向下為正）：單項(xiàng)荷載位移(mm)梁位恒載預(yù)加力支座沉降1支座沉降2溫升溫降汽車最大汽車最小邊梁邊跨30.7-56.02.37.7-1.70.97.8-2.7中跨26.5-47.45.05.0-0.20.16.3-3.0中梁邊跨29.6-57.82.37.7-1.71.07.4-2.6中跨25.1-48.95.05.0-0.20.16.0-2.8撓度驗(yàn)算表（mm）梁位短期效應(yīng)組合撓度消除自重長期撓度消除自重長期撓度允許值預(yù)加力引起長期撓度長期上拱值邊梁邊跨49.871.015.050-112.0-41.0中跨40.958.313.350-94.8-36.5中梁邊跨4

26、8.368.814.350-115.6-46.8中跨39.055.612.550-97.8-42.2表中結(jié)果表明：在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后主梁最大撓度，預(yù)應(yīng)力長期反拱值大于荷載短期效應(yīng)組合計算的長期撓度，可不設(shè)預(yù)拱度。為避免預(yù)制梁上拱值太大影響鋪裝層厚度，主梁應(yīng)設(shè)置反預(yù)拱，反預(yù)拱值設(shè)置見下表： 反預(yù)拱值設(shè)置表（mm）梁位預(yù)制梁反拱值反預(yù)拱 建議值存梁1天存梁30天存梁60天邊梁邊跨-21.8-28.1-30.917（向下）中跨-13.8-17.8-19.6中梁邊跨-23.7-31.2-34.5中跨-15.6-20.7-22.8表中預(yù)制梁反拱值按混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為C50的90%考慮，即相當(dāng)于

27、采用C45的彈性模量計算。4.6 持久狀況和短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計算 使用階段正截面法向應(yīng)力計算按預(yù)規(guī)第7.1條，荷載取其標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)。1） 受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力對未開裂構(gòu)件： 預(yù)規(guī)-1式作用標(biāo)準(zhǔn)值組合，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)下，主要控制截面的混凝土正應(yīng)力情況詳見下表。 持久狀況應(yīng)力計算主要控制截面正應(yīng)力（MPa）梁位截面位置規(guī)范容許值邊跨跨中 邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處中跨跨中 邊梁上緣最大16.28.612.397.1211.837.36下緣10.9813.988.2813.138.66中梁上緣8.5812.677.5512.067.42下緣10.713.898.13

28、13.299.182） 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力對未開裂構(gòu)件： 預(yù)規(guī)-2式作用標(biāo)準(zhǔn)值組合，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)下，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力情況詳見下表。 持久狀況應(yīng)力計算預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力（MPa）梁位規(guī)范容許值正彎矩束負(fù)彎矩束邊梁16.21193.91156.1中梁1190.21168.0 使用階段混凝土主壓應(yīng)力、主拉應(yīng)力計算1） 混凝土的主壓應(yīng)力按預(yù)規(guī)第條規(guī)定，混凝土的主壓應(yīng)力應(yīng)符合:主要控制截面的混凝土主壓應(yīng)力情況詳見下表。持久狀況應(yīng)力計算主要控制截面主壓應(yīng)力（MPa）梁位規(guī)范容許值邊跨跨中 邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處中跨跨中 邊梁19.4410.9813.988.2

29、813.138.66中梁10.713.898.1313.299.182） 混凝土的主拉應(yīng)力主要控制截面的混凝土主拉應(yīng)力情況詳見下表：持久狀況應(yīng)力計算主要控制截面主拉應(yīng)力（MPa）梁位規(guī)范容許值邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處中跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）邊梁-1.325-0.48-2.10-0.46-0.30中梁-0.43-2.10-0.43-0.79表中數(shù)值表明：除中支點(diǎn)截面外，其他各截面主拉應(yīng)力均滿足：箍筋僅按構(gòu)造要求設(shè)置，采用12箍筋，則要求箍筋間距支點(diǎn)斷面：跨中斷面：按預(yù)規(guī)第條規(guī)定，支點(diǎn)至一倍梁高范圍內(nèi)箍筋間距采用100mm；其他梁段箍筋間距不大于所箍箍筋直徑的15 倍，即15

30、5;16240mm，現(xiàn)取200mm。中支點(diǎn)截面：箍筋間距：現(xiàn)箍筋間距采用100mm，滿足要求。 施工階段應(yīng)力驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在預(yù)施應(yīng)力和構(gòu)件自重等施工荷載作用下截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力按預(yù)規(guī)第條規(guī)定：1） 壓應(yīng)力：施工階段由預(yù)制梁單獨(dú)受力，張拉鋼束時，混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為C50的90%考慮，即相當(dāng)于C45 ：各施工階段主要控制截面壓應(yīng)力統(tǒng)計最大值見下表：施工階段主要控制截面最大壓應(yīng)力（MPa）梁位截面位置規(guī)范容許值邊跨跨中 邊跨腹板變厚處中支點(diǎn)中跨腹板變厚處中跨跨中 邊梁上緣最大20.723.809.145.158.363.06下緣14.0811.134.269.5211.81中梁上緣3.

31、699.385.508.513.0下緣14.7811.194.2910.5812.552） 拉應(yīng)力各施工階段主要控制截面拉應(yīng)力統(tǒng)計最小值見下表： 施工階段主要控制截面最小拉應(yīng)力（MPa）梁位截面位置邊跨跨中 邊跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中支點(diǎn)中跨負(fù)彎矩張拉處（L/4點(diǎn)）中跨跨中 邊梁上緣最小-1.7570.922.38-0.022.080.66下緣7.717.51-0.156.226.67中梁上緣0.260.88-0.050.580.02下緣8.07.69-0.56.396.81表中拉應(yīng)力均滿足：預(yù)拉區(qū)只需按配筋率不小于0.2配置縱向鋼筋，配筋面積：4.7 中支點(diǎn)下緣配筋計算經(jīng)以上計算，除主梁

32、中支點(diǎn)下緣主拉應(yīng)力略大外，結(jié)構(gòu)其他各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范相關(guān)要求。中支點(diǎn)下緣未配預(yù)應(yīng)力鋼束，故按鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計。主梁按極限承載能力計算時，支點(diǎn)處不產(chǎn)生正彎矩，應(yīng)力計算時下緣拉應(yīng)力也未超出規(guī)范要求，因而按最小配筋率0.2進(jìn)行配筋，需配筋面積：。4.8 支點(diǎn)反力計算各單項(xiàng)作用產(chǎn)生的支點(diǎn)反力標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：單項(xiàng)作用支點(diǎn)反力（kN）梁 位作 用邊梁中梁端支點(diǎn)中支點(diǎn)端支點(diǎn)中支點(diǎn)自重最大743.41720.1728.61709.2最小707.51594.4689.31577.4公路-級最大484.5719.7484.5719.7最小-44.4-116.4-44.4-116.4支座不均勻沉降最大23.811

33、0.823.7110.6最小-23.8-110.8-23.7-110.6梯度溫差最大32.218.431.920.6最小-19.1-34.8-20.8-34.5注：1、表中自重、支座不均勻沉降、梯度溫度反力值為單片梁支反力。2、公路-級反力值為一列車反力值，未計沖擊作用，計沖擊力時，表列值乘，即1.21。4.9 其他1） 構(gòu)造配筋按預(yù)規(guī)第條規(guī)定，部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中普通受拉鋼筋的截面面積，不應(yīng)小于，則跨中下緣需配：；支點(diǎn)上、下緣各需配：2） 結(jié)構(gòu)離散圖、施工流程圖及各作用組合下最大、最小正應(yīng)力圖見附圖。5 橋面板配筋計算5.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算（彎矩）根據(jù)預(yù)規(guī)第條，計算彎矩時，計算跨徑可取

34、兩肋間的凈距加板厚，但不大于兩肋中心之間的距離。橋面板計算斷面見下圖（單位mm）： 預(yù)制箱內(nèi)橋面板彎矩計算1）計算跨徑和模型：計算跨徑：計算模型如下（單位mm）：2） 車輪荷載分布寬度a、 平行于板跨徑方向：b、 垂直于板跨徑方向單個車輪在板的跨徑中部時： 。c、 垂直于板跨徑方向單個車輪在板的支點(diǎn)時：d、支點(diǎn)向跨中的過渡距離：3） 每米板寬跨中截面彎矩a、 板自重及鋪裝產(chǎn)生的跨中彎矩：板自重集度：，鋪裝集度：因?qū)澗?、剪力影響很小，可忽略，板自重彎矩按集度均布考慮，以下均按此處理。板自重及鋪裝產(chǎn)生的跨中彎矩為：b、 車輪荷載產(chǎn)生的跨中彎矩：因，所以車輪荷載分布寬度均取，則車輪局部分布荷載強(qiáng)度

35、為：汽車荷載產(chǎn)生的彎矩為：不計沖擊力 現(xiàn)澆段橋面板彎矩計算1） 計算跨徑和模型：計算跨徑：計算模型如下（單位mm）：2） 車輪荷載分布寬度a、 平行于板跨徑方向：b、 垂直于板跨徑方向單個車輪在板的跨徑中部時：所以。c、 垂直于板跨徑方向單個車輪在板的支點(diǎn)時：d、支點(diǎn)向跨中的過渡距離：3） 每米板寬跨中截面彎矩a、 板自重及鋪裝產(chǎn)生的跨中彎矩：板自重集度：板自重產(chǎn)生的跨中彎矩為：板自重產(chǎn)生的支點(diǎn)彎矩為：（其中為現(xiàn)澆濕接縫寬）鋪裝集度： 鋪裝產(chǎn)生的跨中彎矩為：b、 車輪荷載產(chǎn)生的跨中彎矩：因，所以車輪荷載分布寬度均取，則車輪局部分布荷載強(qiáng)度為：汽車荷載產(chǎn)生的彎矩為：不計沖擊力 懸臂段橋面板彎矩計

36、算1） 計算跨徑和模型：，計算模型如下（單位mm）：2） 車輪荷載分布寬度a、 平行于板跨徑方向：b、 垂直于板跨徑方向：3） 每米板寬懸臂根部截面彎矩a、 板自重、鋪裝及護(hù)欄產(chǎn)生的懸臂根部彎矩：板自重集度：，。鋪裝集度：護(hù)欄集度：板自重產(chǎn)生的懸臂彎矩為：鋪裝產(chǎn)生的懸臂彎矩為：護(hù)欄產(chǎn)生的懸臂彎矩為：b、 車輪荷載產(chǎn)生的懸臂根部彎矩車輪局部分布荷載強(qiáng)度為：汽車荷載產(chǎn)生的彎矩為：不計沖擊力 c、 汽車撞擊產(chǎn)生的懸臂彎矩防撞等級為PL2時，撞擊力P200KN，按4m寬護(hù)欄均布，則產(chǎn)生的懸臂彎矩：防撞等級為PL3時，撞擊力P360KN，按4m寬護(hù)欄均布，則產(chǎn)生的懸臂彎矩：4） 每米板寬護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面彎矩

37、a、 板自重及護(hù)欄產(chǎn)生的護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面彎矩：板自重集度：，。護(hù)欄集度：板自重產(chǎn)生的懸臂彎矩為：護(hù)欄產(chǎn)生的懸臂彎矩為：b、 汽車撞擊產(chǎn)生的護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面彎矩：防撞等級為PL2時，撞擊力P200KN，按4m寬護(hù)欄均布，則產(chǎn)生的懸臂彎矩：防撞等級為PL3時，撞擊力P360KN，按4m寬護(hù)欄均布，則產(chǎn)生的懸臂彎矩：5.2 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算（支點(diǎn)剪力） 預(yù)制箱內(nèi)橋面板支點(diǎn)剪力計算1） 橋面鋪裝及板自重：2） 車輪靠肋布置，局部分布強(qiáng)度為：不計沖擊力 。 現(xiàn)澆段橋面板支點(diǎn)剪力計算1） 橋面鋪裝及板自重：2） 車輪靠肋布置，局部分布強(qiáng)度為：不計沖擊力 。 懸臂段橋面板支點(diǎn)剪力計算1） 懸臂根部a、 橋面鋪裝、板自

38、重及護(hù)欄：b、 車輪荷載：不計沖擊力 2）護(hù)欄內(nèi)側(cè)（板自重及護(hù)欄）：5.3 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算 預(yù)制箱內(nèi)橋面板承載能力極限狀態(tài)計算1） 正截面抗彎承載力板厚與梁肋高度比為，按預(yù)規(guī)第條彎矩計算簡化為：支點(diǎn)彎矩取，跨中彎矩取。a、 支點(diǎn)彎矩及配筋：每延米板需配：根據(jù)預(yù)規(guī)第條，受彎構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于，按0.294的配筋率需要配筋面積：需配：以下橫橋向構(gòu)造配筋均按配置。b、 跨中彎矩及配筋：每延米板需配：構(gòu)造配筋：。2） 斜截面抗剪承載力a、 荷載效應(yīng)組合計算：b、 截面尺寸驗(yàn)算： 橋規(guī)則：c、 截面要不要進(jìn)行抗剪承載力的驗(yàn)算： 橋規(guī)則：截面滿足極限狀態(tài)抗剪承載力要求。 現(xiàn)

39、澆段橋面板承載能力極限狀態(tài)計算1） 正截面抗彎承載力：板厚與梁肋高度比為，按橋規(guī)第條二期恒載及汽車彎矩計算簡化為：支點(diǎn)彎矩取，跨中彎矩取。a、 支點(diǎn)彎矩及配筋：每延米板需配：構(gòu)造配筋：。b、 跨中彎矩及配筋：每延米板需配：。2） 斜截面抗剪承載力a、 荷載效應(yīng)組合計算：b、 截面尺寸驗(yàn)算： 橋規(guī)則：c、 截面要不要進(jìn)行抗剪承載力的驗(yàn)算： 橋規(guī)則：截面滿足極限狀態(tài)抗剪承載力要求。 懸臂段橋面板承載能力極限狀態(tài)計算1） 正截面抗彎承載力a、 基本組合下彎矩及配筋懸臂根部：每延米板需配：構(gòu)造配筋：。護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面：每延米板需配：構(gòu)造配筋：。b、 偶然組合下彎矩及配筋（防撞等級PL2）懸臂根部每延米板需

40、配：護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面：每延米板需配：c、 偶然組合下彎矩及配筋（防撞等級PL3）懸臂根部：每延米板需配：護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面：每延米板需配：偶然組合下配筋與護(hù)欄防撞等級有關(guān)，因而在箱梁配筋時只考慮基本組合的作用，偶然組合下配筋建議在護(hù)欄設(shè)計時考慮。2） 斜截面抗剪承載力a、 荷載效應(yīng)組合計算懸臂根部：護(hù)欄內(nèi)側(cè)截面：b、 截面尺寸驗(yàn)算： 橋規(guī)則：c、 截面要不要進(jìn)行抗剪承載力的驗(yàn)算： 橋規(guī)則：截面滿足極限狀態(tài)抗剪承載力要求。5.4 持久狀況抗裂計算 預(yù)制箱內(nèi)橋面板抗裂計算1） 支點(diǎn)彎矩及裂縫驗(yàn)算荷載短期效應(yīng)組合彎矩計算值（汽車不計沖擊力）：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計算值（汽車不計沖擊力）：每延米板按配筋進(jìn)行計算

41、，則縱向受拉鋼筋的應(yīng)力:截面最大裂縫寬度:式中 C1帶肋鋼筋，取C11；。 取配筋滿足抗裂要求。2） 跨中彎矩及裂縫驗(yàn)算荷載短期效應(yīng)組合彎矩計算值（汽車不計沖擊力）：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計算值（汽車不計沖擊力）：每延米板按配筋進(jìn)行計算，則縱向受拉鋼筋的應(yīng)力:截面最大裂縫寬度:式中 C1帶肋鋼筋，取C11；;,取。配筋滿足抗裂要求。 現(xiàn)澆段橋面板抗裂計算1） 支點(diǎn)彎矩及裂縫驗(yàn)算荷載短期效應(yīng)組合彎矩計算值（汽車不計沖擊力）：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計算值（汽車不計沖擊力）：每延米板按配筋進(jìn)行計算，則縱向受拉鋼筋的應(yīng)力:截面最大裂縫寬度:式中 C1帶肋鋼筋，取C11；。 取配筋滿足抗裂要求。2） 跨中彎矩及裂縫驗(yàn)算荷載短期效應(yīng)組合彎矩計算值（汽車不計沖擊力）：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計算值（汽車不計沖