預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁

1、第一部分 橋梁計(jì)算第一章 方案比選（一）設(shè)計(jì)資料公路級(jí)，人群3.0kN/橋面寬度：凈7.0m+2×1.0m人行道,2×0.5m防撞墻橋位處為干溝，常年無水橋面縱坡：0.5%橋面采用瀝青混凝土橋面鋪裝，厚6cm。防水層，C40鋼筋水泥混凝土，厚度為14cm8cm?；炷翗蛎嬖O(shè)雙向橫坡，坡度為1.5%。為了排除橋面積水，橋面設(shè)置預(yù)制混凝土集水井和10cm鑄鐵泄水管，每20m設(shè)置一處。（二）方案比選方案一：3跨40m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁（詳細(xì)見總體布置圖（推薦方案）1、方案簡(jiǎn)介本方案為鋼筋混凝土土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁。全橋分3跨，每跨均采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑40m。橋墩為樁基橋墩，

2、橋臺(tái)為埋置式橋臺(tái)。橋墩直徑為150cm，樁基直徑為180cm。橋臺(tái)樁基直徑為180cm。2、尺寸擬定 本橋擬用T梁，凈跨徑為40m。T梁頂寬為150cm，高為230cm，由7塊T梁組成。方案二：30+60+30米預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋（詳細(xì)見總體布置圖（比較方案）1、方案簡(jiǎn)介本方案為鋼筋混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋。全橋分3不等跨，橋墩為雙薄壁橋墩，橋臺(tái)為埋置式橋臺(tái)，樁基直徑為150cm，承臺(tái)厚度為300cm。2、尺寸擬定 本橋擬用連續(xù)箱梁，橋面行車道寬m，人行道兩邊為1.0米，兩邊各設(shè)的欄桿，箱中部高為300cm，底部最高為450cm，底寬為550cm。（三）技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和最優(yōu)方案的選定對(duì)編制方案：

3、方案一：技術(shù)工藝成熟，施工場(chǎng)地廣泛采用工業(yè)化施工，可預(yù)制生產(chǎn)；廣泛的用于公路建設(shè)中。降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短工期，占用的施工場(chǎng)地少。養(yǎng)護(hù)和管理的費(fèi)用不大。方案二：技術(shù)工藝比較先進(jìn)，掛籃懸臂澆注施工，現(xiàn)代化設(shè)備安裝，主要用于公路大跨徑的橋梁以及城市通航河道中，建筑高度和重量都較大，施工周期長(zhǎng)。從施工工藝上比較：T梁施工技術(shù)比較成熟，而連續(xù)鋼構(gòu)的施工工藝比較先進(jìn)，而且施工難度較大；從施工的合理性和可行性比較：由于本項(xiàng)目為公路級(jí)，為減小項(xiàng)目的投資以及加快施工的進(jìn)度,40米T梁比連續(xù)鋼構(gòu)更適用于本次設(shè)計(jì)；從養(yǎng)護(hù)和管理的費(fèi)用上比較， T梁養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)和管理比連續(xù)鋼構(gòu)的養(yǎng)護(hù)和管理簡(jiǎn)單且費(fèi)用少。從工程數(shù)量以及費(fèi)用上

4、來講T梁主梁、基礎(chǔ)鋼筋、混凝土的用量比連續(xù)鋼構(gòu)節(jié)省。綜上所述，采用編制方案（一），即3跨40m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁為推薦方案（實(shí)施方案）。第二章預(yù)應(yīng)力T梁的計(jì)算一、資料及構(gòu)造布置（一）設(shè)計(jì)資料 1、橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（墩中心距），全橋共：120米，分3跨，主梁預(yù)制長(zhǎng)度：m，橋面凈空：凈米，2×欄桿，2×計(jì)算跨徑：m。2、設(shè)計(jì)荷載公路級(jí)kN/m，欄桿重量 kN/mkN/m3、材料及工藝本橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋，錐形錨具；按后張法制作主梁預(yù)留預(yù)應(yīng)力鋼絲孔道，由=50mm抽拔橡膠管形成。預(yù)應(yīng)力鋼鉸線：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用1×7股鋼絞線，其技術(shù)見表2-

5、1。表2-1種類直徑彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度mmMPa1260MPa390MPa1860MPa2）非預(yù)應(yīng)力鋼筋：R235和HRB335 表2-2鋼筋種類彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度R2352.1×10 MPa195MPa195 MPa235 MPaHRB3352.0×10 MPa280 MPa280 MPa335 MPa3）混凝土：T梁C50、橋面混凝土鋪裝層C40；欄桿、人行道為C25；橋面面層為瀝青混凝土?；炷良夹g(shù)指標(biāo)見表2-3?；炷良夹g(shù)指標(biāo)表2-3種 類設(shè) 計(jì) 強(qiáng) 度標(biāo) 準(zhǔn) 強(qiáng) 度彈 性 模 量（MPa）軸心抗壓（MPa）軸心抗拉（MP

6、a）軸心抗壓（MPa）軸心抗拉（MPa）C252.8×C403.25×C503.55×4、設(shè)計(jì)規(guī)范1、 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）2、 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）3、 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D61-2005）4、 中華人民共和國(guó)交通部頒標(biāo)準(zhǔn).公路地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范.（JTJ024-86）5、 中華人民共和國(guó)交通部頒標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.（JTJ041-2000）（二）橫截面布置本設(shè)計(jì)采用公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)40米跨徑的定型設(shè)

7、計(jì)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，主要尺寸大致定下，下圖為本橋橫斷面布置圖以及截面尺寸圖2-1。1、主梁間距與主梁片數(shù)全橋?qū)捗?，主梁間距米,因此共設(shè)7片主梁，根據(jù)一些資料，主梁的梁高選用米詳細(xì)布置見下圖2-2：2-2 內(nèi)梁橫斷面 邊梁橫斷面2、橫截面沿跨長(zhǎng)的變化，該梁的翼板厚度不變，馬蹄部分逐漸抬高，梁端處腹板加厚到與馬蹄等寬。3、計(jì)算截面幾何特性分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對(duì)上緣靜矩分塊面積的自身慣矩分塊面積對(duì)截面形心的慣矩123=2×1456=1×7=4+6上翼板1800610800259200上承托6641610624腹板297612035712012842635下三角

8、280193540402731馬蹄1152214246528983046872679112其中截面形心至上緣距離：4、檢驗(yàn)幾面效率指標(biāo)（希望在0.5以上）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。（三）橫隔梁的布置由于主梁很長(zhǎng)，為了減小跨中彎矩的影響，全梁共設(shè)了9道橫隔梁，分別布置在跨中截面、兩個(gè)四分點(diǎn)、兩個(gè)八分之一點(diǎn)、兩個(gè)八分之三及梁端?？紤]施工方便和鋼筋布置，橫隔梁厚度上端為16cm，下端為15cm。二、作用效應(yīng)計(jì)算作用效應(yīng)的計(jì)算包括永久作用計(jì)算和可變作用效應(yīng)的計(jì)算。（一）永久作用效應(yīng)計(jì)算1、T梁自重（第一階段結(jié)構(gòu)自重）g12、橋面系自重（第二階段結(jié)構(gòu)自重）g2人行道及防撞

9、墻重力單側(cè)：+（kN/m)橋面鋪裝：每延米自重：×7.5×23(kN/m)由此得空心板每延米總重力g為：g=g1=(kN/m) （第一階段結(jié)構(gòu)自重）g=g2=(kN/m) （第二階段結(jié)構(gòu)自重）由此可計(jì)算出簡(jiǎn)支空心板永久作用（自重）效應(yīng)，計(jì)算結(jié)果見表2-4。永久作用效應(yīng)匯總表 表2-4 項(xiàng)目作用種類作用gi(KN/m)計(jì)算跨徑l(m)作用效應(yīng)M(KN·m)作用效應(yīng)V(KN)跨中()跨()支點(diǎn)()跨()跨中g(shù)319.302 159.651 0g191.581 95.791 0g= g+ g510.883 255.442 0（二）可變作用效應(yīng)計(jì)算1、沖擊系數(shù)和車道折減系

10、數(shù)對(duì)公路級(jí)為1+u,其他活載不計(jì)。以下為荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算： （1）跨中截面的荷載橫向分布系數(shù)mc 本橋跨內(nèi)有三道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)結(jié)，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為： 所以可選用偏心壓力法來繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)m。a. 計(jì)算主梁抗扭慣矩求主梁截面重心位置翼板的換算平均高度： 對(duì)于T梁截面式中bi和ti相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和厚度； ci矩形截面抗扭剛度系數(shù)mi梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的塊數(shù)。主梁抗扭慣矩計(jì)算查表： 對(duì)于翼板 0.1，查表得對(duì)于梁肋 ，查表得由公式得其中，與主梁n有關(guān)的系數(shù)，查表，n=7時(shí)，=1.021c.按偏心壓力法計(jì)算橫向影響線豎標(biāo)值求出1號(hào)梁在兩個(gè)邊主梁的橫

11、向分布影響線豎標(biāo)值為： 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。因?yàn)楸竟こ虨門型主梁，采用偏心壓力法，由此可得1號(hào)梁的橫向分布系數(shù)最大，故只需計(jì)算1號(hào)梁的橫向分布系數(shù)，主梁共設(shè)7片主梁，為了施工方便，所以邊跨和中跨采用的配筋相同，即為都采用1號(hào)梁的配筋。設(shè)零點(diǎn)至1號(hào)梁位的距離為x，則，解得x=m。公路級(jí)： 汽車荷載人群荷載2、活載作用內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力1）彎矩由汽車作用在一塊板上的內(nèi)力數(shù)值，可以按截面內(nèi)力一般公式計(jì)算，即：式中：1+沖擊系數(shù)，與橋梁自振頻率有關(guān),式中：l結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑（m）；E結(jié)構(gòu)材料彈性模量（N/m2）；Ic結(jié)構(gòu)跨中截面截面慣矩（m4）；mc結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量（kg/m，當(dāng)換算為重力單位時(shí)為Ns

12、2/m2），mc=G/g；G結(jié)構(gòu)跨中處每延米結(jié)構(gòu)重力（N/m）；g重力加速度，g=/s2。有前面得則f=2.22HZ，由1.5 HZ<f>15 HZ,得=0.1767f-0.0157=0.125,因此1+=1.125；，本設(shè)計(jì)取兩行車道； m沿橋跨縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)； P公路級(jí)車道荷載；汽車荷載采用公路荷載，它由車道荷載和車輛荷載組成。橋規(guī)規(guī)定橋梁結(jié)構(gòu)整體計(jì)算采用車道荷載。由公路荷載由qk=7.875(KN/m)的均布荷載和Pk=(KN)的集中荷載兩部分組成。而計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，均布荷載Pk=×236.6=28KN。公路級(jí)汽車作用下彎矩：跨中彎矩（見圖2-3）

13、為：不計(jì)沖擊系數(shù)計(jì)入沖擊系數(shù)圖2-3四分之一點(diǎn)處的彎矩（見圖2-4）為：不計(jì)沖擊系數(shù)：計(jì)入沖擊系數(shù)：圖2-4公路級(jí)汽車作用下剪力：跨中剪力（見圖2-5）圖2-5不計(jì)沖擊系數(shù)：計(jì)入沖擊系數(shù)：由公路級(jí)作用下四分之一點(diǎn)處的剪力（見圖2-6）圖2-6不計(jì)沖擊系數(shù)：計(jì)入沖擊系數(shù)：由公路級(jí)作用下支點(diǎn)處的剪力（見圖2-7）：圖2-7不計(jì)沖擊系數(shù)：計(jì)沖擊系數(shù)：（2）人群荷載效應(yīng)2。本橋人行道寬度凈寬為1.0m，因此=1.0×3.0(kN/m)。人群荷載產(chǎn)生的效應(yīng)計(jì)算如下?？缰薪孛鎻澗兀杭袅Γ簂/4截面彎矩：剪力：支點(diǎn)截面剪力可變作用效應(yīng)匯總于下表2-5中?？勺冏饔眯?yīng)匯總表 表2-5 作用效應(yīng) 位置

14、作用種類彎矩M(kN·m)剪力V(kN)跨中l(wèi)/4跨中l(wèi)/4支點(diǎn)車道荷載不計(jì)沖擊系數(shù)×(1+)人群荷載（三）作用效應(yīng)組合按橋規(guī)公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行效應(yīng)組合，并用于不同的計(jì)算項(xiàng)目。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的基本組合表達(dá)式為：式中：0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本橋采用1.0；Sud效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；SGk永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；SQ1k汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值；SQjk人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合：作用短期效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：Ssd作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；SGk永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值

15、；SQ1k不計(jì)沖擊時(shí)的汽車荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；SQjk人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：各符號(hào)意義見上面說明。橋規(guī)還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)需進(jìn)行彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合，即此時(shí)的效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：S標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；SGk， SQ1k，SQjk永久作用效應(yīng)、汽車荷載效應(yīng)（計(jì)入含汽車沖擊力）、人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)計(jì)算得到的作用效應(yīng)，按橋規(guī)各種組合表達(dá)式可求得各效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，現(xiàn)將計(jì)算匯總于表2-6中。 空心板作用效應(yīng)組合計(jì)算匯總表 表2-6序號(hào)作用種類彎矩M(kN/m)剪力V(kN)跨中l(wèi)/4跨中l(wèi)/4支點(diǎn)作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值永久作用效應(yīng)g10g20g=g

16、1+g2(SGK)0可變作用效應(yīng)車道荷載不計(jì)沖擊(SQ1K)計(jì)入沖擊(SQ1K)人群荷載(SQjK)55.850 承載能力極限狀態(tài)基本組合Sud1.2SGK (1)5958.942 4469.207 01.4SQ1K (2)2201.864 1731.562 0.8*1.4SQjK (3)62.552 3.259 Sud=(1)+(2)+(3) 8223.358 6204.028 正常使用極限狀態(tài)作用短期效應(yīng)組合SsdSGK (4)4965.785 3724.339 00.7SQ1K (5)978.607 769.584 SQjK (6)55.850 2.910 Ssd=(4)+(5)+(6)

17、 6000.242 4496.833 使用長(zhǎng)期效應(yīng)組合SldSGK (7)4965.785 3724.339 00.4SQ1K (8)559.204 439.762 0.4SQjK (9)629.104 494.732 Sld=(7)+(8)+(9) 6154.093 4658.833 彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合SSGK (10)4965.785 3724.339 0SQ1K (11)1572.760 1236.830 SQjK (12)55.850 2.910 S=(10)+(11)+(12) 6594.395 4964.079 三、應(yīng)力鋼束的估算及布置3.1 跨中截面剛束的估算及布

18、置根據(jù)公預(yù)規(guī)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足使用階段的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度條件。以下就跨中截面的各種荷載組合下，分別按照上述要求對(duì)1號(hào)主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些估算鋼束的多少確定各梁的配束。（一）跨中截面鋼束的估算和確定1.按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制是，則鋼束數(shù)n的估算公式：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 與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路二級(jí)，取用 一股鋼絞線截面積，一股由前面可得1號(hào)梁：2、按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)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(shí)預(yù)應(yīng)力鋼

19、束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,則鋼束數(shù)的估算公式為：式中：承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取0.750.77，取用 鋼絞線的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，根據(jù)上述兩種狀態(tài)預(yù)應(yīng)力鋼束布置 按公預(yù)規(guī)規(guī)定對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，其預(yù)應(yīng)力鋼筋管道的設(shè)置應(yīng)符合：直線管道的凈距不應(yīng)小于3c倍：管道內(nèi)徑的截面面積不應(yīng)小于兩倍預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積，則跨中及錨固端截面的鋼束位置可確定如下：（1）鋼束布置采用內(nèi)直徑7cm，外直徑77mm的預(yù)埋鐵皮波紋管，在跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束重心偏心矩大些。細(xì)部構(gòu)造如圖3-1所示：圖3-1由上圖中跨中截面鋼束群重心至梁底的距離為： 考慮張拉方便，將所有的鋼束都錨固

20、在梁端。對(duì)于錨固端截面，鋼束布置考慮以下兩方面：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性，以滿足張拉操作方便等要求。按照上述錨頭布置的均勻原則，錨固端截面布置的鋼束如圖所示：鋼束群重心至梁底距離為：其他截面鋼束位置及傾角計(jì)算：NI，N2，N3，N4，N5號(hào)束采用。（2）鋼束幾何計(jì)算彎起半徑彎起點(diǎn)的位置C計(jì)算截面鋼束位置的升高值；其于各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算：； 式中： 計(jì)算截面鋼束的彎起角（即傾角）計(jì)算截面至彎起點(diǎn)之水平距離鋼束彎起前其重心至梁底的距離計(jì)算截面鋼束位置的升高值鋼束彎起半徑鋼束幾何計(jì)算成果見下表各鋼束彎起點(diǎn)及其半徑計(jì)算表 表4-1 鋼束

21、號(hào)升高值（度）支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的距離起彎點(diǎn)K至跨中線水平距離N1436 49.31 N26752 764.29 N311730 1327.83 N417953 2032.25 N522931 2595.78 四、計(jì)算主截面的幾何特性1、換算截面幾何特性計(jì)算（1）整體截面幾何特性計(jì)算（2）有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算 1、有效分布寬度的計(jì)算故取：150cm.（3）換算截面重心位置 所有鋼筋換算截面對(duì)毛截面重心的靜矩為： 換算截面重心至板毛截面重心的距離(向下移)為：2、有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)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。換算截面特性值總表板號(hào)截面板頂計(jì)算寬度換

22、算截面面積矩d(m)WosWox中板跨中1500支點(diǎn)注：為換算截面重心軸到板頂面距離預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋截面重心到換算截面重心的距離Ao、Io、S換算截面和抗彎慣距、面積距五、鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算1、預(yù)應(yīng)力鋼束與管道之間的摩檫損失（）鋼束張拉（錨下）控制應(yīng)力（），由公預(yù)規(guī)有由公預(yù)規(guī)公式，預(yù)應(yīng)力與管道之間的摩檫引起的損失可按下式計(jì)算：預(yù)應(yīng)力鋼筋錨下的張拉控制應(yīng)力（MPa ) ; 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，取0.55 從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和（rad ) ; k 管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，取0.0015；x 從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度，可近似地取該段管道在構(gòu)件縱軸上

23、的投影長(zhǎng)度（m)計(jì)算結(jié)果見下面表4-2跨中截面計(jì)算表 表4-2鋼束號(hào)N1N2N3N4N5平均值2、由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失（）：采用鋼制錐形錨具由公預(yù)規(guī)得：，采用兩端同時(shí)張拉，則：取各鋼束錨固點(diǎn)間的平均長(zhǎng)度計(jì)算，梁全長(zhǎng)3996，各束錨固點(diǎn)距支座中心線平均距離為，所以有：則有3、混凝土彈性壓縮引起的損失（）：按公預(yù)規(guī)計(jì)算公式：對(duì)于簡(jiǎn)支梁一般可取截面進(jìn)行計(jì)算，并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁各鋼束的平均值。在此，可按下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算:式中 預(yù)應(yīng)力鋼筋的束數(shù)；在計(jì)算截面的全部鋼筋重心處，由張拉一束預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力，取各束的平均值。又 其中：；計(jì)算時(shí)按混凝土的實(shí)際標(biāo)號(hào)計(jì)算，假定為設(shè)計(jì)

24、強(qiáng)度的80%4、預(yù)應(yīng)力鋼筋由于鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值（）： 由公預(yù)規(guī)： 則有：5、由混凝土收縮和徐變引起的損失按公預(yù)規(guī)第規(guī)定, 由混凝土收縮和徐變引起的損失可按下式計(jì)算：查公預(yù)規(guī)表可得：所以： 6、各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合傳力錨固時(shí)的損失（第一批）傳力錨固后的損失（第二批）六、主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算1、截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算1）按公預(yù)規(guī)規(guī)定，對(duì)于T形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度b， ： （主梁間距）故取b=150cm 2）確定混凝土受壓區(qū)高度按公預(yù)規(guī)第條規(guī)定：當(dāng)符合下列條件時(shí)中性軸在翼緣部分內(nèi)，否則在腹板內(nèi)。略去構(gòu)造鋼筋影響 可求得所需混凝土受壓區(qū)面積：說明受壓區(qū)位于翼板內(nèi)。則受壓區(qū)高度應(yīng)按下

25、列公式算： 式中： 說明截面破壞時(shí)屬于塑性破壞狀態(tài)。2、驗(yàn)算正截面強(qiáng)度按公預(yù)規(guī)規(guī)定，正截面強(qiáng)度按下式計(jì)算： 式中：橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，本橋取1.0截面有效高度，此處為截面全高， 上式右邊： 由前面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果可知控制截面跨中截面設(shè)計(jì)的計(jì)算彎矩為：主梁跨中正截面滿足強(qiáng)度要求. 4、斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 根據(jù)規(guī)范，若符合下列公式要求時(shí)，則不需要進(jìn)行斜截面抗剪計(jì)算： Qj1bh0式中：R1混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）； Qj、b、h0的單位同上述說明一致。 對(duì)于變化點(diǎn)截面：b=16cm，ay=，Qj=KN，故：××16×（230-72.96< Qj因此需要進(jìn)行斜截

26、面抗剪強(qiáng)度計(jì)算。0式中：m斜截面頂端正截面處的剪跨比，m=M/Qh0，當(dāng)m Q通過斜截面頂端正截面內(nèi)由使用荷載產(chǎn)生的最大剪力； M相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩；h0通過斜截面受壓區(qū)頂端截面上的有效高度，自受拉縱向主鋼筋的合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（以cm計(jì)） 上述的Q、M、h0近似取變化點(diǎn)截面的最大剪力、最大彎矩和截面有效高度，則：，取m=1.7，故：××157.04= 若選用820cm的雙肢箍筋，則箍筋的總截面的總截面積為 Ak=2×0.053=2箍筋間距sk=20cm，箍筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度Rgk=240MPa，箍筋配筋率： 主梁斜截面抗剪強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： QjQhk+

27、Qw式中：Qj經(jīng)組合后通過斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力（KN），對(duì)于變化點(diǎn)截面Qj=KN； 本設(shè)計(jì)考慮混凝土收縮和徐變大部分在澆筑橋面之前完成，Ah和u均采用預(yù)制梁的數(shù)據(jù)。對(duì)于混凝土毛截面，四分點(diǎn)截面與跨中截面上述數(shù)值完全相同，即：Ah=6872cm2 u=158+2×（8+72+172+14+28）+36=782cm 設(shè)混凝土收縮和徐變?cè)谝巴庖话銞l件（相對(duì)濕度為75%）下完成，受荷時(shí)混凝土加載齡期為28天。查橋規(guī)附表4.2得到：×10-32、應(yīng)力驗(yàn)算1）荷載作用階段計(jì)算 2）凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算 此階段為有預(yù)加力和全部恒載作用的階段，通常是跨中截面上緣可能出現(xiàn)最大壓應(yīng)力和下緣

28、最大拉應(yīng)力（或最小應(yīng)力）。 計(jì)算公式如下：式中：Ny、My由有效預(yù)加力產(chǎn)生的預(yù)加內(nèi)力； Wjs、Wjx分別為對(duì)上、下緣的凈截面抵抗矩； W0s、W0x分別為對(duì)上、下緣的換算截面抵抗矩； Wg1、Wg2分別由第一期、第二期恒載產(chǎn)生的彎矩； Mp由活載產(chǎn)生的彎矩，有組合和的兩種情況；混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算：按規(guī)定，載使用荷載使用下，混凝土法向壓應(yīng)力極限值如下：荷載組合ab=14MPa荷載組合ab在使用荷載（組合）作用下，全預(yù)應(yīng)力梁截面受拉邊緣由預(yù)加力引起的預(yù)壓應(yīng)力必須大于或等于由使用荷載引起的拉應(yīng)力，即h0通過各截面上下緣混凝土法向應(yīng)力計(jì)算，其結(jié)果表明受拉區(qū)（組合）都未出現(xiàn)拉應(yīng)力，最大壓應(yīng)力為11.3

29、36MPa，故符合上述各項(xiàng)規(guī)定。3）混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算 此項(xiàng)驗(yàn)算包括混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力，對(duì)前者驗(yàn)算主要為了保證主梁斜截面具有與正截面同等的抗裂安全度，而驗(yàn)算后者是保證混凝土在沿主壓應(yīng)力方向破壞時(shí)也具有足夠的安全度。計(jì)算混凝土主應(yīng)力時(shí)應(yīng)選擇跨徑中最不利位置截面，對(duì)該截面的重心處和寬度急劇改變處進(jìn)行驗(yàn)算，所以選擇1號(hào)梁的變化點(diǎn)截面，對(duì)其進(jìn)行主應(yīng)力驗(yàn)算： 計(jì)算公式： =g1+p+g2-y式中：由使用荷載和彎起的預(yù)應(yīng)力鋼束在主應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)上產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力；g1第一期恒載引起的剪應(yīng)力，其中載截面凈軸（j-j） 上g1=；在換軸（o-o）上g1=；p+g2活載及第二期恒載共同引起的剪應(yīng)力，其中在凈軸

30、（j-j）上；在o-o上的； Qp活載剪力，y預(yù)加力引起的剪應(yīng)力，由鋼束錨固時(shí)產(chǎn)生的和s損失產(chǎn)生的剪應(yīng)力組合而成； 各項(xiàng)剪應(yīng)力計(jì)算和組合情況所示。 按規(guī)定，當(dāng)只在主梁縱向有預(yù)應(yīng)力時(shí)，計(jì)算公式為：式中：hx預(yù)加力和使用荷載在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)上產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，按hx=h±計(jì)算；h在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)上由預(yù)加應(yīng)力（扣除全部應(yīng)力損失）產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，由鋼束錨固時(shí)產(chǎn)生的和s損失產(chǎn)生的法向應(yīng)力組合而成（見表23）；在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)上由使用荷載產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，按下式計(jì)算： yi、yo分別為各計(jì)算的主應(yīng)力點(diǎn)到截面凈軸和換軸的距離； Mp活載引起的彎矩。 通過各控制截面的混凝土主應(yīng)力計(jì)算，其結(jié)果

31、如下： maxzl（MPa） 組合 組合 maxza（MPa） 在使用荷載作用下混凝土主應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：荷載組合： zllbzaab3、階段計(jì)算 1）預(yù)加應(yīng)力階段的應(yīng)力驗(yàn)算 此階段指初始預(yù)加力與主梁自重力共同作用，為預(yù)加力最大而荷載最小的受力階段，鑒于支點(diǎn)附近截面的荷載彎矩很小，故通常演算這些截面下緣的壓應(yīng)力和上緣的拉應(yīng)力。1號(hào)梁變化點(diǎn)截面的計(jì)算如下：式中：Nyo、Myo鋼束錨固時(shí)，由預(yù)加力產(chǎn)生的預(yù)內(nèi)力； Wjs、Wjx分別為上、下緣的凈截面抵抗矩； 代入數(shù)據(jù)得： 對(duì)于50號(hào)混凝土，截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：ha××hl××2MPa通過

32、各控制截面計(jì)算，得知截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力均能符合上述規(guī)定。因此就法向應(yīng)力而言，表明在主梁混凝土達(dá)到90%強(qiáng)度時(shí)可以開始張拉鋼束。 2）吊裝應(yīng)力驗(yàn)算 由于本設(shè)計(jì)采用兩點(diǎn)吊裝，吊點(diǎn)設(shè)在兩支點(diǎn)內(nèi)移59cm處，則兩吊點(diǎn)間的距離小于主梁的計(jì)算跨徑，故吊裝應(yīng)力可以不需要驗(yàn)算。4、端部的局部承壓驗(yàn)算梁端局部承壓的抗裂驗(yàn)算 計(jì)算公式如下：Nc(ARl+45Ag)式中：Nc考慮局部承壓時(shí)的縱向力（KN），數(shù)值與前節(jié)計(jì)算的相同；系數(shù)，按下式計(jì)算： V與墊板形式及構(gòu)件相對(duì)尺寸有關(guān)的系數(shù)，取V=2；局部承壓板垂直于計(jì)算截面（受剪面）方向的邊長(zhǎng)與間接配筋（230cm）之比； A梁端部區(qū)段沿荷載軸線切割的計(jì)算截面積（

33、其高度等于間接配筋深度），其中應(yīng)扣除孔道沿荷載軸線的截面面積（cm2）； Ag通過計(jì)算截面A的間接鋼筋截面積（cm2）； R1混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa），考慮50號(hào)混凝土達(dá)90%強(qiáng)度時(shí)張拉鋼束，則：對(duì)于鋼墊板1：A=36×230-5×230=7130cm2鑒于沿截面A的深度方向布置21層間接鋼筋網(wǎng)，并且每層有2兩根鋼筋通過截面A，則： Ag=2×21×0.503=2代入計(jì)算公式：(AR1+45Ag)××(7130×1.935+45×)<右邊，符合要求。對(duì)于鋼墊板2：A=36×230-2×

34、5×230=5980cm2××(5980×1.935+45×)<右邊，符合要求。至此便完全說明了在主梁混凝土達(dá)到90%強(qiáng)度時(shí)可以張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。第三章 橋梁的施工組織設(shè)計(jì)（一）場(chǎng)地布置、1、現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地應(yīng)清除雜物，換除軟土，整平夯實(shí)（二）結(jié)構(gòu)物施工要低及注意事項(xiàng)：2、施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)嚴(yán)格遵守中華人民共和國(guó)交通部現(xiàn)行部頒標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ0412000）和公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTG F80/12004）有關(guān)條文要求，同時(shí)還應(yīng)注意以下施工注意事項(xiàng)及相應(yīng)設(shè)計(jì)圖紙說明：A、墩臺(tái)、基礎(chǔ)所有樁基放樣前先進(jìn)行坐標(biāo)復(fù)核，放樣后實(shí)

35、地校核，鉆孔成孔后，應(yīng)對(duì)孔深、孔徑、孔位以及沉淀層厚度等進(jìn)行檢查，其中沉淀層厚度不得大于10cm，并經(jīng)驗(yàn)收合格后才能灌注混凝土。為了保證樁基的質(zhì)量，要求對(duì)每跟樁基進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，以了解每根樁的質(zhì)量，灌注砼時(shí)應(yīng)注意預(yù)埋樁基檢測(cè)鋼管。下構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制臺(tái)帽、墩身頂面標(biāo)高，并預(yù)埋支座下鋼筋網(wǎng)。橋臺(tái)后應(yīng)填筑透水性良好的砂性土或砂礫。預(yù)制T梁及橋臺(tái)頂砼時(shí)，注意預(yù)埋防撞護(hù)欄、伸縮縫鋼筋。.橋臺(tái)背范圍內(nèi)分層回填砂性土至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，才能進(jìn)行樁基施工（內(nèi)摩擦角35°），填土壓實(shí)度滿足路基要求。B、預(yù)制T梁（1）橋梁施工時(shí)應(yīng)注意預(yù)埋鋼筋和其它預(yù)埋件，預(yù)制T梁應(yīng)保證支座預(yù)埋鋼板的位置、高度正確。防撞護(hù)欄

36、的錨固鋼筋應(yīng)預(yù)先埋入，并注意預(yù)留泄水孔位置。當(dāng)普通鋼筋布置與預(yù)應(yīng)力鋼筋有矛盾時(shí)，可適當(dāng)移動(dòng)普通鋼筋。（2）橋梁所用的鋼材及錨具要求符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定和要求，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用j15.24（ASTM，A416-90a，270級(jí)，低松弛）標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ry=1860Mpa、公稱面積140mm2的鋼絞線，鋼絞線的切割不準(zhǔn)采用電焊或氣焊切割，應(yīng)采用圓盤鋸機(jī)械切割。（3）鋼絞線的彎折處采用圓曲線過渡，管道必須圓順，預(yù)制T梁定位鋼筋在曲線部分以間隔為50厘米、直線段間隔為100厘米設(shè)置一組。（4）T梁預(yù)應(yīng)力束采用金屬波紋管成孔，鋼束孔道壓漿采用真空灌漿工藝。（5）先預(yù)制主梁，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95后，張拉預(yù)

37、應(yīng)力鋼束，壓注水泥漿并及時(shí)清理T梁底板通氣孔。鋼束張拉后應(yīng)盡快用50號(hào)水泥砂漿壓入孔道，以形成整體截面，孔道壓漿采用真空灌漿工藝。預(yù)應(yīng)力束張拉順序詳見圖，預(yù)制T梁中鋼束均采用兩端張拉，且應(yīng)在橫橋向?qū)ΨQ均勻張拉。（6）施工中應(yīng)特別注意預(yù)應(yīng)力波紋管的準(zhǔn)確定位，嚴(yán)格控制模板安裝精度，當(dāng)普通鋼筋布置與預(yù)應(yīng)力鋼束有矛盾時(shí)，可適當(dāng)移動(dòng)普通鋼筋。拆除模板后必須仔細(xì)檢查箱體尺寸及混凝土質(zhì)量，如箱體尺寸及混凝土質(zhì)量與設(shè)計(jì)有偏差時(shí)，另設(shè)計(jì)洽商。（7）為減少溫度對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，應(yīng)避免在夏季中午等極限溫度下澆筑T梁砼。澆筑T梁混凝土?xí)r宜選擇溫度在10°C25°C之間，其中以20°C左右為最佳澆筑時(shí)間。（8）支座安裝必須確保頂、底面水平，并注意預(yù)埋支座上下鋼筋網(wǎng)及相關(guān)附件。其它未盡事項(xiàng)按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（9）高性能混凝土應(yīng)采用高頻振搗器振搗至混凝土頂面基本上不冒氣泡，當(dāng)混凝土澆筑至頂部時(shí)，宜采用二次振搗及二次抹面，應(yīng)刮去浮漿，確?；炷恋拿軐?shí)性。（10）T梁施工中鋼筋的連接方式：鋼筋直徑12mm時(shí)，如設(shè)計(jì)圖紙中未說明，鋼筋連接應(yīng)采用焊接，鋼筋直徑12mm時(shí)，如設(shè)計(jì)圖紙中未說明，鋼筋連接可采用綁扎。綁扎及焊接長(zhǎng)度應(yīng)按照公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（11）混凝土抹面后，應(yīng)立即覆蓋，防止