畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-綠園橋施工圖設(shè)計(jì)

概述1.1工程概況1．該橋設(shè)計(jì)車速為80Km/h，起至樁號(hào)約為K33+057～K33+183。橋梁位于直線上，橋面縱坡為+2%。經(jīng)實(shí)地調(diào)查，該水電站庫(kù)區(qū)地處高山峽谷區(qū)，山勢(shì)挺拔，為較為典型的中高山地形地貌區(qū)，歷年平均水位69.5m,無(wú)通航要求。上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板橋。本橋上部結(jié)構(gòu)采用先預(yù)制后張拉的施工形式。2．當(dāng)?shù)亟ㄖ牧锨闆r橋梁附近有充足的木材，水泥，鋼材市場(chǎng)可供。3．氣象情況查閱吉林省當(dāng)?shù)貧庀筚Y料。1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1.2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（1）跨徑：預(yù)制板標(biāo)準(zhǔn)跨徑：；計(jì)算跨徑：；板長(zhǎng)：19.96；（2）橋面凈空：凈11.0+2×0.5；（3）設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅰ級(jí)；（4）材料：預(yù)應(yīng)力鋼筋1×7束直徑15.2mm；非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用HRB335和R235；空心板混凝土采用C50，鉸縫為C50細(xì)集料混凝土橋面鋪裝采用C50瀝青混凝土欄桿及人行道板為C25混凝土1.2.2設(shè)計(jì)規(guī)范1）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01—2003)2）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60—2004)3）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（JTGD62—2004）4）公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD61—2005）5）公路工程預(yù)算定額6）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041—2000)7）公路橋梁板式橡膠支座8）邢奮歧.公路工程投資、估算與概預(yù)算編制示例9）張樹(shù)仁.鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理10)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ024-85)11）鄭益民.橋梁工程CAD.清華大學(xué)出版社.2006.512)肖汝誠(chéng).橋梁結(jié)構(gòu)分析及程序系統(tǒng).20022方案比選2.1橋梁設(shè)計(jì)原則橋梁設(shè)計(jì)基本原則主要是適用經(jīng)濟(jì)安全美觀可持續(xù)性，即5E原則。一座橋梁首先應(yīng)滿足其基本功能，就是連接由于天然溝壑屏障隔斷的路線，連接兩岸保證車輛人群的通暢安全。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，還要滿足未來(lái)交通流量的增長(zhǎng)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展科技的迅猛進(jìn)步，人類建造橋梁不在只是滿足其基本的要求。更加注重其舒適安全性能，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上出項(xiàng)超過(guò)要求的震動(dòng)或者沖擊。這就要求橋跨結(jié)構(gòu)及部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。經(jīng)濟(jì)性原則一般應(yīng)占首位，經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合考慮發(fā)展遠(yuǎn)景及將來(lái)的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。有的橋型還應(yīng)該滿足美觀的要求，給人視覺(jué)上的美感。2.2橋型方案比選2.2.1方案初選（擬定橋型圖式）根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)原則，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期等多方面比選，初步確定梁橋、拱橋、剛架橋三種橋梁形式，見(jiàn)圖2.1。2.2.2編制方案編制方案的目的在于提供各個(gè)中選圖式的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以便經(jīng)過(guò)相互比較，科學(xué)的從中選定最佳方案。這些指標(biāo)包括：（鋼、木、水泥，簡(jiǎn)稱三材）用量、勞動(dòng)力（包括專業(yè)技術(shù)工種）數(shù)量、全橋總造價(jià)（分上、下部結(jié)構(gòu)列出）、工期、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、運(yùn)營(yíng)條件、有無(wú)困難工程、是否需要特種機(jī)具、美觀等。為了獲得上述的前三項(xiàng)指標(biāo)，通?？梢猿浞掷靡延匈Y料或通過(guò)一些簡(jiǎn)便的近似驗(yàn)算，對(duì)每一方案擬定結(jié)構(gòu)主要尺寸，并計(jì)算主要工程數(shù)量。有了工程數(shù)量，乘以相應(yīng)的材料和勞動(dòng)定額以及擴(kuò)大單價(jià)，就不難得出每個(gè)方案所需的材料和勞動(dòng)力數(shù)量，并估算全橋造價(jià)。其他的一些問(wèn)題，雖難得到數(shù)量指標(biāo)，也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母怕栽u(píng)價(jià)。方案一、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋方案二、120m上承式拱橋方案三、剛架橋圖2.1擬定橋型圖1.方案一方案采用等截面預(yù)應(yīng)力混凝土空心板結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力空心板,下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩，樁基礎(chǔ)，輕型薄壁橋臺(tái)。(1)方案一橋型的技術(shù)指標(biāo)：荷載等級(jí)：公路-I級(jí)橋面寬度：橋面全寬12m，11+2×0.5m橋孔布置：6x20，橋梁全長(zhǎng)126m橋梁結(jié)構(gòu)：采用分離式結(jié)構(gòu)，上部采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，下部結(jié)構(gòu)采用單排雙柱式橋墩(2)方案一橋型的受力特點(diǎn)：方案一的橋梁結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座產(chǎn)生豎直反力，而無(wú)水平推力，而且能夠承受較大的負(fù)彎矩，預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟。(3)方案一橋型的主要特征：預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：①混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；②結(jié)構(gòu)造型靈活，可模性好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；③結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少；④結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變形較小；⑤可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；⑥結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力；⑦預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；⑧預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過(guò)施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍；⑨預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋可充分利用材料可塑性的特點(diǎn)，在建筑上有豐富多彩的表現(xiàn)潛力，更易達(dá)到與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的簡(jiǎn)潔而美觀的型式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和美觀的統(tǒng)一。(4)方案一橋型橫截面和橋墩的比選橋梁截面形式考慮了空心板截面、T型梁截面、I型組合梁等可采用的梁型。①T型梁截面簡(jiǎn)支組合箱梁結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)，但從橋下看,景觀效果稍差。從預(yù)制廠到工地的運(yùn)輸要求相對(duì)較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低，但橋面板需現(xiàn)澆施工,增加現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，工期也相應(yīng)延長(zhǎng)，且存在著后期維修養(yǎng)護(hù)工作量大的缺點(diǎn)。②空心板截面結(jié)構(gòu)受力明確，設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)成熟，跨越能力大，結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)。箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。從預(yù)制廠到工地的運(yùn)輸要求相對(duì)較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低。施工進(jìn)度較快。③I型梁截面I型梁形狀簡(jiǎn)單，施工方便，建筑高度小，施工可采用預(yù)制吊裝的方法，施工進(jìn)度較快。但是該方案整體穩(wěn)定性不好，由于梁底部呈網(wǎng)狀,景觀效果差。同時(shí)，其帽梁較其它梁型長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)其帽梁也須設(shè)計(jì)成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土帽梁，且工字型預(yù)制件在制作方面也較繁瑣。相比之下，T型簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)。該方案采用先簡(jiǎn)支安裝，然后再澆鑄混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到95%后再行張拉鋼筋?？扇€同步施工，施工期間工期不受控制,對(duì)橋下道路交通影響小。從預(yù)制廠到工地的運(yùn)輸要求相對(duì)較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低。前沿全橋縱向箱梁的外輪廓保持不變，這就保證了橋型的美觀.且單個(gè)箱型梁抗扭剛度大，整體受力和動(dòng)力穩(wěn)定性能好，外觀簡(jiǎn)潔，適應(yīng)性強(qiáng)，在直線、曲線、折返線及過(guò)渡線等區(qū)間段均可采用，且施工技術(shù)成熟，造價(jià)適中。而且T型截面具有可靠的強(qiáng)度、剛度以及抗裂性能。此種橋梁技術(shù)先進(jìn)，工期短，工藝要求比較嚴(yán)格，所需要設(shè)備較少，占用施工場(chǎng)地少，屬于靜定結(jié)構(gòu)，受力較好，適用范圍大。橋墩類型有重力式實(shí)體橋墩、空心橋墩、柱式橋墩、輕型橋墩和拼裝式橋墩。①重力式實(shí)體橋墩由于重力式橋墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑，截面尺寸及體積較大，外形粗壯，所以不選此方案。②空心橋墩空心橋墩適用于橋長(zhǎng)而谷深的橋梁，這樣可減少很大的圬工。對(duì)于本橋地質(zhì)不適合，不選此方案。③柱式橋墩由于這種橋墩既可以減輕墩身重量、節(jié)省圬工材料，又比較美觀、結(jié)構(gòu)輕巧，橋下通視情況良好，適合本橋情況，所以選此方案。④輕型橋墩由于輕型橋墩適用于小跨度、低墩以及三孔以下（全橋長(zhǎng)不大于20m）的公路橋梁。在此地質(zhì)不良地段、路基穩(wěn)定不能保證，不宜采用輕型橋墩。⑤拼裝式橋墩因?yàn)槠囱b式橋墩適用于交通較為方便、同類橋墩數(shù)量多的長(zhǎng)大干線中的中小跨度橋梁工點(diǎn)，所以不適合此地質(zhì)之下的混凝土工型組合梁橋。綜合考慮以上各種橋墩特點(diǎn)，結(jié)合連續(xù)梁橋的地質(zhì)資料可確定，柱式橋墩是最合適本橋型的墩型，與本橋的要求相吻合。所以選擇雙柱式橋墩[14]。2.方案二(1)方案二橋型的技術(shù)指標(biāo)：荷載等級(jí)：公路-Ⅰ級(jí)橋面寬度：橋面全寬12m，11+2×0.5m橋孔布置：?jiǎn)慰缬?jì)算跨徑120m，計(jì)算矢高10.5m上承式拱橋橋，橋梁全長(zhǎng)126m橋梁結(jié)構(gòu)：采用分離式結(jié)構(gòu)，上部采用鋼筋混凝土箱型拱肋，下部結(jié)構(gòu)采用重力式橋臺(tái)(2)方案二橋型的受力特點(diǎn)：該橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈和或拱肋。這種結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺(tái)將承受水平推力。同時(shí)，水平推力也將顯著抵消荷載所引起的在拱圈（或拱肋）內(nèi)的彎矩作用。因此，與同跨徑的梁橋相比，拱的彎矩和變形要小得多，但其下部結(jié)構(gòu)和地基必須受住很大的水平推力。(3)方案二橋型的主要特征：①跨越能力較大；②能充分就地取材，與混凝土梁式橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥；③耐久性能好，維修，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，外形美觀，構(gòu)造較簡(jiǎn)單；④自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng)采用無(wú)鉸拱時(shí)，對(duì)地基要求高；⑤與梁橋相比，上承式拱橋的建筑高度較高使橋面標(biāo)高提高，使兩岸接線長(zhǎng)度增長(zhǎng)，或者使橋面縱坡增大，既增加了造價(jià)有對(duì)行車不利。3.方案三該方案采用斜腿式剛架橋結(jié)構(gòu)，主梁與斜腿均采用箱形截面，且在斜腿基腳之間采用固結(jié)構(gòu)造，整個(gè)結(jié)構(gòu)在鋼拱架和萬(wàn)能桿件組拼成的鋼桁梁支架上就地澆注混凝土，然后張拉鋼束。(1)方案三橋型的設(shè)計(jì)資料：荷載等級(jí)：公路-I級(jí)橋面寬度：橋面全寬12m，11+2×0.5m橋孔布置：橋梁全長(zhǎng)126m橋梁結(jié)構(gòu)：采用分離式結(jié)構(gòu)，主梁與斜腿均采用箱形截面，且在斜腿基腳之間采用固結(jié)構(gòu)造(2)方案三橋型的受力特點(diǎn)：該橋型主要承重結(jié)構(gòu)是梁和立柱整體結(jié)合在一起的剛架結(jié)構(gòu)，梁和柱的連接處有很大的剛性。在豎向荷載作用下，梁部主要受彎，而在柱角處也具有水平反力，其受力狀態(tài)介于梁橋和拱橋之間。(3)方案三橋型的主要特征：①主梁的恒重和車輛荷載都是通過(guò)主梁與斜腿相交處的橫隔板，再經(jīng)過(guò)斜腿傳至地基上。這樣的單隔板或承三角形的隔板將使此處梁截面產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩峰值，使得通過(guò)此截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋十分密集，在構(gòu)造布置上比較復(fù)雜。②預(yù)應(yīng)力、徐變、收縮、溫度變化以及基礎(chǔ)變位等因素都會(huì)使斜腿剛架橋產(chǎn)生次內(nèi)力，受力分析上也相對(duì)較復(fù)雜。③該方案的斜腿與地面水平線的夾角為36°，使施工難度增加。2.2.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和最佳方案的比選設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)和比較，是要全面考慮上述各種指標(biāo)，綜合分析每一方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選定一個(gè)符合當(dāng)前條件的最佳推薦方案。有時(shí)，占優(yōu)勢(shì)的方案還可吸取其它方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步加以改善，如果改動(dòng)較多時(shí)，甚至最后中選的方案可能是集聚各方案長(zhǎng)處的另一新方案。方案比選1.適用性方案一(1)與航道適應(yīng)性好，通航凈空大，防撞要求底；(2)河床壓縮少，有利汛期泄洪；(3)伸縮縫較少，整體性較好。方案二(1)與航道適應(yīng)性好，通航凈空大，防撞要求底；(2)河床壓縮多，對(duì)汛期泄洪不利；(3)伸縮縫較多，整體性不好。方案三(1)與航道適應(yīng)性好，通航凈空大，防撞要求底；(2)河床壓縮多，汛期泄洪能力較差；(3)受力合理，跨越能力大。2.經(jīng)濟(jì)性方案一、造價(jià)一般；方案二、造價(jià)較高；方案三、造價(jià)一般。3.安全性方案一(1)主梁采用預(yù)制Ｔ形梁，可工廠化預(yù)制施工，施工方便質(zhì)量可靠，工期有保障；(2)下部結(jié)構(gòu)受力和構(gòu)造簡(jiǎn)單，并能節(jié)省材料，加之它具有變形和緩，伸縮縫少，剛度大，行車平穩(wěn)，超載能力大；(3)結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大，具有良好的動(dòng)力特性以及減震降噪作用，使行車平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護(hù)工作較少。方案二(1)拱橋跨度適中，拱肋采用箱形截面，剛度較大，施工安全；(2)結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少；(3)分段多，不但施工工序較多，接頭工作量較大，而且也增加了拱肋的穩(wěn)定性控制和拱軸線調(diào)整的困難。

方案三(1)連續(xù)剛構(gòu)橋施工難度較大，工期較長(zhǎng)；(2)上部結(jié)采用懸臂施工，預(yù)制板，可工廠化預(yù)制施工，吊裝拼接完成，質(zhì)量可靠，工期有保障，但需要預(yù)制場(chǎng)與吊裝設(shè)備，且工序復(fù)雜；(3)主橋后期營(yíng)運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，行車平順舒適。4.美觀性方案一、橋形美觀，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)較好；方案二、跨徑較大，橋墩笨重，耗費(fèi)圬工，影響橋型美觀；方案三、橋梁線形簡(jiǎn)潔明快，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)較好。目前我國(guó)中小型橋梁一般考慮簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)與同等跨度的拱橋和剛架橋相比，可以降低梁高，節(jié)省工程數(shù)量，有利于爭(zhēng)取橋下凈空，并改善景觀；而其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動(dòng)力特性以及減震降噪作用，使行車平穩(wěn)舒適，后期的維修養(yǎng)護(hù)工作也較少。

3橋面幾何特性3.1橋面總體布置3.1.1橋面總體布置預(yù)制板標(biāo)準(zhǔn)跨徑：；計(jì)算跨徑：；板長(zhǎng)：19.96m；橋面凈空：11+2×0.5=12m；設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅰ級(jí)；3.1.2構(gòu)造型式及尺寸選定由橋面凈寬知，全橋采用12塊C50的預(yù)制混凝土空心板，每塊空心板寬，高84cm，全長(zhǎng)1960cm,采用先張法施工工藝。C50混凝土空心板，。全橋空心板橫截面布置如圖3.2，每塊空心板截面尺寸及構(gòu)造尺寸見(jiàn)圖3.3。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s11橋梁半立面示意圖（尺寸單位：）圖3.2橋面橫斷面（尺寸單位：）3.3空心板截面尺寸構(gòu)造（尺寸單位：）3.2空心板毛截面幾何特性計(jì)算0毛截面面積毛截面重心位置全截面對(duì)高度處的靜矩：S1/2板高==3106.73；鉸縫的面積：毛截面重心對(duì)高處的距離：（向下移）鉸縫重心對(duì)板高處距離：空心板毛截面對(duì)中心軸的慣性矩圖3.4計(jì)算的空心板截面簡(jiǎn)化圖（單位：）空心板毛截面對(duì)其重心軸的慣性矩為：=3.551025×101044作用效應(yīng)計(jì)算4.1永久效應(yīng)作用計(jì)算空心板效應(yīng)作用計(jì)算（第一階段結(jié)構(gòu)自重）：橋面系自重(第二階段結(jié)構(gòu)自重)：欄桿重力，參照其他橋梁設(shè)計(jì)資料，單側(cè)重力取，橋面鋪裝采用等厚度瀝青混凝土。參照已建橋梁?。?.45+1.25）x2=5.4kN/m則全橋?qū)掍佈b每延米總重為：；厚的C50防水混凝土重：；上述自重效應(yīng)是在各空心板形成整體后，再加上板橋上的，為了使計(jì)算方便近似按各板平均分擔(dān)重力效應(yīng)，則每塊空心板分?jǐn)偟降拿垦用讟蛎娴闹亓椋恒q縫重力（第二階段結(jié)構(gòu)自重）：恒載內(nèi)力計(jì)算由此計(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(jiàn)表4.1。表格4.SEQ表格\*ARABIC\s11永久作用效應(yīng)匯總表項(xiàng)目荷載種類作用計(jì)算跨徑作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中跨支點(diǎn)跨跨中一期恒載12.419.6595.45446.59121.5260.760二期恒載6.2419.6299.64224.7361.1530.580恒載合計(jì)18.6419.6895.09671.32182.6791.3404.2基本可變作用效應(yīng)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用公路—I級(jí)汽車荷載，由車道荷載及車輛荷載組成。計(jì)算剪力時(shí)，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)，即：按《橋規(guī)》車道荷載的均布荷載應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)于影響線中一個(gè)最大影響峰值處。其中雙車道荷載橫向折減系數(shù)取。4.2.1汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算空心板跨中和的橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算，支點(diǎn)處按杠桿原理法計(jì)算，支點(diǎn)至之間的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插法求得。（1）、跨中和處橫向分布系數(shù)計(jì)算首先計(jì)算空心板的剛度系數(shù) I=Ih=3.551025×1064；b=100；=19.6×102；IT——空心板截面的抗扭剛度（空心板截面構(gòu)造簡(jiǎn)化如下圖4.2）各板荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算如下（參見(jiàn)圖4.1）：圖4.SEQ圖\*ARABIC\s11各板橫向分布影響線及橫向最不利布載圖（尺寸單位：）1號(hào)板：兩行汽車：（0.164+0.109+0.0.079+0.054）=0.2032號(hào)板：兩行汽車：（0.163+0.116+.086+.058）=0.228353號(hào)板：兩行汽車：（0.1465+0.129+0.097+0.065）=0.225174號(hào)板：兩行汽車：（0.131+0.122+0.095+0.0066）=0.217255號(hào)板：兩行汽車：（0.112+0.131+0.113+0.085）=0.213236號(hào)板：兩行汽車：（0.082+0.0.088+0.120+0.082）=0.20883因?yàn)?號(hào)至6號(hào)板與7號(hào)至12號(hào)板對(duì)稱，只需由程序分別計(jì)算出1號(hào)至6號(hào)板的橫向分布影響線，并按最不利位置布載，求得兩車道情況下各板橫向分布系數(shù)，計(jì)算結(jié)果匯總于表4.3。 圖4.2計(jì)算的空心板截面簡(jiǎn)化圖（尺寸單位：cm）表4-2各板可變作用橫向分布影響線坐標(biāo)表1號(hào)板2號(hào)板3號(hào)板4號(hào)板5號(hào)板6號(hào)板1號(hào)板0.18810.16150.13070.10610.09650.0712號(hào)板0.16150.13960.13690.11110.09060.07443號(hào)板0.13070.13770.13770.12140.0990.08134號(hào)板0.10610.12140.12140.12560.11210.0925號(hào)板0.08650.0990.0990.11210.11860.10716號(hào)板0.0710.08130.08130.0920.10710.11547號(hào)板0.05890.06740.06740.07630.08880.10568號(hào)板0.04960.05670.05670.06420.07480.08889號(hào)板0.04260.04870.04870.05520.06420.076310號(hào)板0.03760.04310.04310.04870.05670.067411號(hào)板0.03440.03940.03940.04460.05190.061712號(hào)板0.03290.03760.03760.04260.04960.0589表4.3各板可變作用橫向分布系數(shù)匯總表1號(hào)板2號(hào)板3號(hào)板4號(hào)板5號(hào)板6號(hào)板跨中_m汽_max0.229330.228350.225170.217250.213230.20883跨中_車輛位置1.51.51.51.51.53.05跨中_車輛列數(shù)222222人群位置左右左右左右左右左右左右由表4.3可見(jiàn)，分兩行行車時(shí)3（或9）號(hào)板最不利。為設(shè)計(jì)和施工方便，各空心板設(shè)計(jì)成統(tǒng)一規(guī)格，同時(shí)考慮到人群荷載與汽車荷載效應(yīng)組合，因此跨中與/4處的荷載橫向分布系數(shù)：（2）支點(diǎn)處的可變作用橫向分布系數(shù)計(jì)算（杠桿原理法）2號(hào)板：，；3號(hào)板：，；4號(hào)板：，；5號(hào)板：，6號(hào)板：，（3）、支點(diǎn)到處荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插法求得?？招陌宓暮奢d橫向分布系數(shù)匯總于表4.4。表格4.4空心板的荷載橫向分布系數(shù)匯總表荷載位置荷載種類跨中及處支點(diǎn)汽車荷載0.2180.5004.2.3活載內(nèi)力計(jì)算（1）、均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算表格4.SEQ表格\*ARABIC\s13均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算類型截面公路—Ⅰ級(jí)均布荷載（kN/m）影響線面積（㎡或m）影響線圖式10.5l/410.51/21/210.53/32=36.0153l/1610.53/4l/410.51（2）、計(jì)算汽車荷載沖擊系數(shù)《橋規(guī)》規(guī)定汽車荷載的沖擊系數(shù)的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)。按結(jié)構(gòu)基頻的不同而不同。式中：——結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑；——結(jié)構(gòu)材料的彈性模量；——結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩；——結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量；——結(jié)構(gòu)跨中處每延米結(jié)構(gòu)重力。其中，，，，C50混凝土E取3.45×1010N/自振基頻：1.5HzHz則（1+）=1.1943（3）、跨中彎矩,跨中剪力計(jì)算由于雙車道不折減，故，計(jì)算如下表：（不計(jì)沖擊效應(yīng)時(shí)）S汽=，S人=表4.6跨中彎矩與剪力組合表截面荷載類型或qr（kN/m）PK（kN）（1+）mcS（kN·m或kN）SiS公路Ⅰ級(jí)10.5238.401.19430.21848.02131.7435.84/4=4.9304.14公路Ⅰ級(jí)10.5286.081.19430.2182.456.6943.930.537.24S汽=S人=（4）跨的彎矩與剪力（雙車道不折減）表3.7/4跨彎矩與剪力組合表截面荷載類型或qr（kN/m）PK（kN）（1+）mcS（kN·m或kN）SiSMl/4公路Ⅰ級(jí)10.5238.41.19430.21836.01598.46326.563/16=3.675228.1人群2.25————0.12836.01510.37Ql/4公路Ⅰ級(jí)10.5286.081.19430.2185.51315.0770.930.7555.86人群2.25————0.1285.5131.59（5）、支點(diǎn)的剪力圖5.4支點(diǎn)剪力計(jì)算簡(jiǎn)圖兩行車道荷載橫向分布系數(shù)變化的區(qū)段的長(zhǎng)度：m變化區(qū)荷載重心處的內(nèi)力影響線坐標(biāo)為：=1.1943×1×0.5×286.08×1.0=171.19kN公路I級(jí)QO=34.74+171.19=205.93kN2）支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力4.3作用效應(yīng)組合按《橋規(guī)》公路橋涵設(shè)計(jì)應(yīng)按承載力極限狀態(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。4.3.1按承載能力極限狀態(tài)組合表格4.8承載能力極限狀態(tài)組合序號(hào)荷載類型彎矩剪力支點(diǎn)截面跨中支點(diǎn)截面跨中=1\*GB3①結(jié)構(gòu)自重0671.32895.09182.6791.340=2\*GB3②汽車荷載0326.52435.41171.1970.9343.93③0805.581074.11219.2109.610=4\*GB3④0457.18609.57205.4399.3061.50=5\*GB3⑤Sud==4\*GB3④+③01274.371699.17427.95210.6962.3式中：——效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；——永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；——汽車荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；4.3.2正常使用狀態(tài)效應(yīng)組合作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合：式中：——作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；——不計(jì)沖擊的汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；其它各符號(hào)意義見(jiàn)上面說(shuō)明。表格4.9正常使用狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)組合序號(hào)荷載類型彎矩剪力支點(diǎn)截面跨中支點(diǎn)截面跨中=1\*GB3①結(jié)構(gòu)自重0671.32895.09182.6791.340=2\*GB3②汽車荷載0326.52435.41171.1970.9343.93=3\*GB3③0.4×②0130.62174.1668.4728.3717.57=4\*GB3④==1\*GB3①+=2\*GB3②+=3\*GB3③0806.091074.78252.42120.3517.85表格4.10正常使用狀態(tài)短期效應(yīng)組合序號(hào)荷載類型彎矩剪力支點(diǎn)截面跨中支點(diǎn)截面跨中=1\*GB3①結(jié)構(gòu)自重0671.32895.09182.6791.340=2\*GB3②汽車荷載0326.52435.41171.1970.9343.93③0228.59304.79119.8349.6530.75=4\*GB3④==1\*GB3①+③+=2\*GB3②0910.281213.71305.49142.5831.46作用短期效應(yīng)組合：式中：——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；其它各符號(hào)意義見(jiàn)上面說(shuō)明。 表格4.11標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合序號(hào)荷載類型彎矩剪力支點(diǎn)截面跨中支點(diǎn)截面跨中=1\*GB3①結(jié)構(gòu)自重0671.32895.09182.6791.340=2\*GB3②汽車荷載計(jì)u0326.52435.41171.1970.9343.93③==1\*GB3①+=2\*GB3②01008.251344.33356.85163.8644.645鋼筋設(shè)計(jì)5.1預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計(jì)5.1.1預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積的估算本橋采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板形式。設(shè)計(jì)時(shí)要滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí)具有一定的安全冗余。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，在由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。本設(shè)計(jì)以部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件設(shè)計(jì)，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力。按《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》JTGD62-2004的6.3.1條，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件：在短期效應(yīng)組合的作用下，應(yīng)滿足要求。式中：——在短期效應(yīng)組合作用下，構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力。在初步設(shè)計(jì)時(shí)，可按公式近似計(jì)算：式中：——構(gòu)件毛截面面積及毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩；——預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)毛截面重心軸的偏心距。代入即可得到滿足部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的有效預(yù)加力為：式中：——混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。本橋預(yù)應(yīng)力空心板采用C50，=2.65MPa。由表4-11得，空心板毛截面的換算面積：設(shè)，則，代入得：則所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積為：式中：——預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力；——全部預(yù)應(yīng)力損失值，按張拉控制應(yīng)力的20%計(jì)算。本橋采用股鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋，直徑15.2，公稱截面面積139，，。按照《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》，取，預(yù)應(yīng)力損失總和按20%張拉控制應(yīng)力來(lái)估算，則：采用14根，15.2鋼絞線，單根鋼絞線公稱面積為139，。5.1.2預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置先張法預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)造布置應(yīng)滿足《公預(yù)規(guī)》的要求，取預(yù)應(yīng)力鋼筋凈保護(hù)層為3㎝，得鋼筋重心離板底邊緣距離為：㎝，取4cm。14根鋼鉸線在板橫截面中呈不均勻分布，預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面中的分布見(jiàn)下圖：圖5.SEQ圖\*ARABIC\s11空心板截面預(yù)應(yīng)力鋼筋布置（尺寸單位：）5.2普通鋼筋數(shù)量的估算及布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量確定之后，可由正截面承載力極限狀態(tài)要求的條件來(lái)確定普通鋼筋的數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也不考慮普通鋼筋的影響。為了簡(jiǎn)化計(jì)算將空心板截面換算成等效的工字型截面來(lái)考慮，“等效”即：兩截面的面積、慣性矩、和中心高度相同。換算成工字型截面時(shí)，由：得把代入，求得：，。則得等效工字形截面的上翼緣板厚度：得等效工字形截面的下翼緣板厚度：得等效工字形截面的肋板厚度：等效工字形截面尺寸見(jiàn)下圖圖5.2圖5.2空心板換算等效工字型截面（尺寸單位：cm）設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋布置在空心板下部一排，空心板跨中截面，并假定預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距下板邊緣距離為，取，則板的有效高度。估算普通鋼筋時(shí)，可先假定，則由下列可求得受壓區(qū)的高度，根據(jù)公式：由《公預(yù)規(guī)》可得：，，，，代入上式： 解得：，且。說(shuō)明中和軸在翼緣板內(nèi)，可由下式求的普通鋼筋面積為：擬采用，按《公預(yù)規(guī)》，，普通鋼筋514布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心板跨長(zhǎng)直線布置，鋼筋重心至板下緣處，即。5.3換算截面幾何特性計(jì)算根據(jù)前面已經(jīng)計(jì)算出的空心板毛截面的幾何特性可知，毛截面面積，毛截面重心軸線到1/2板高的距離，毛截面對(duì)其中心軸的慣性矩。換算截面面積式中：——鋼筋彈性模量和混凝土彈性模量之比；，，代入得：

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：==

換算截面重心至空心板截面重心的距離為：（向下）則換算截面重心至空心板截面下緣的距離為：換算截面重心至空心板截面上緣的距離為：換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心的距離為：換算截面重心至普通鋼筋重心距離為：換算截面慣性矩?fù)Q算截面的彈性抵抗矩下緣：上緣：6空心板強(qiáng)度計(jì)算6.1正截面強(qiáng)度計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離，普通鋼筋離截面底邊的距離，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離為：采用換算等效工字形截面來(lái)計(jì)算，參見(jiàn)圖4.2，上翼緣厚度，上翼緣工作寬度，肋寬。首先按公式判斷截面類型：所以屬于第一類T型截面，應(yīng)按寬度的矩形截面計(jì)算抗彎承載力。由計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度：當(dāng)代入下列公式計(jì)算出跨中截面的抗彎承載力：計(jì)算結(jié)果表明，正截面抗彎承力滿足要求。6.2斜截面強(qiáng)度計(jì)算復(fù)核主梁截面尺寸：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.2.9條，矩形，T形和I形截面的受彎構(gòu)件，其抗剪截面應(yīng)符合下列要求：式中：——驗(yàn)算界面處由作用（或荷載）產(chǎn)生的剪力組合設(shè)計(jì)值，由表3-8得到支點(diǎn)處剪力和跨中剪力，內(nèi)插得到距支點(diǎn)處的截面剪力：

——截面有效高度，由于本橋預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋都是直線配置，有效高度與跨中截面相同，；——邊長(zhǎng)為150的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，空心板C50,則；——等效工字形截面的腹板寬度，。代人上述公式：計(jì)算結(jié)果表明空心板截面尺寸符合要求。6.3箍筋設(shè)計(jì)6.3.1核算是否需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋按《公預(yù)規(guī)》第5.2.10條：式中，=1.0,1.25是按《公預(yù)規(guī)》第5.2.10條，板式受彎構(gòu)件可乘以1.25提高系數(shù)。由于，則沿跨中各截面的控制剪力組合設(shè)計(jì)值。而，故在L/4至支點(diǎn)的部分區(qū)段內(nèi)應(yīng)按計(jì)算要求配置抗剪箍筋，其它區(qū)段可按構(gòu)造要求配置箍筋，為了構(gòu)造方便和便于施工，本橋預(yù)應(yīng)力混凝土空心板不設(shè)彎起鋼筋，計(jì)算剪力全部由混凝土及箍筋承受，則斜截面抗剪承載力按下列計(jì)算：式中，各系數(shù)值按《公預(yù)規(guī)》第5.2.7條規(guī)定取用：——異號(hào)彎矩影響系數(shù)，簡(jiǎn)支梁；——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，本橋?yàn)椴糠诸A(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，偏安全??；——受壓翼緣的影響系數(shù)，?。弧刃Чぷ中谓孛娴睦邔捈坝行Ц叨?，，——縱向鋼筋的配筋率，——箍筋配筋率，，箍筋選用雙肢，，則寫出箍筋間距的計(jì)算式為：=取箍筋間距，按《公預(yù)規(guī)》要求，在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距取。配箍率（按《公預(yù)規(guī)》9.3.13條規(guī)定，）在組合設(shè)計(jì)剪力值：的部分梁段，可只按構(gòu)造要求配置箍筋，設(shè)箍筋仍選用雙肢配筋率取，則由此求得構(gòu)造配箍間距：。經(jīng)比較和綜合考慮，箍筋沿空心板跨長(zhǎng)布置如圖6.1。圖6.1空心板箍筋布置圖（尺寸單位：cm）由距板端3cm開(kāi)始往跨中方向，在范圍內(nèi)設(shè)置15跟，間距，在153-598這345cm范圍內(nèi)設(shè)置23根，間距15cm，剩余部分設(shè)置25根，間距20cm。6.3.4截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算由《公預(yù)規(guī)》第5.2.7條知，斜截面抗剪承載力計(jì)算應(yīng)滿足下式規(guī)定：由于剪力全部由混凝土和箍筋共同承擔(dān)，故：選擇演算截面的起點(diǎn)位置（1）距支座中心處：=787.55kN>451.97kN抗剪承載力滿足要求。（2）距跨中距離500㎝處（箍筋間距變化處）：=681.72kN>241.32kN抗剪承載力滿足要求綜上所述，空心板各截面抗剪強(qiáng)度均滿足要求，空心板的預(yù)應(yīng)力鋼筋沒(méi)有在跨間截?cái)嗷驕p少，故斜截面抗彎強(qiáng)度可不驗(yàn)算。7預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算本橋預(yù)應(yīng)力鋼筋采用先張法，選用直徑為15.2mm的股鋼絞線，，，控制應(yīng)力取。7.1預(yù)應(yīng)力損失7.1.1錨具變形引起的應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼絞線的有效長(zhǎng)度為張拉臺(tái)座的長(zhǎng)度，設(shè)臺(tái)座長(zhǎng)，采用一端張拉及夾片式錨具，由《公預(yù)規(guī)》得，則：7.1.2鋼筋與臺(tái)座間的溫差引起的應(yīng)力損失為減少溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失，采用分階段養(yǎng)護(hù)措施。設(shè)控制應(yīng)力鋼絞線與臺(tái)座之間的最大溫差，則：7.1.3鋼筋松弛損失式中，代入得：7.1.4混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失對(duì)于先張法的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，由《公預(yù)規(guī)》第6.2.8條可得：=（1302-15.6-30-19.23）×17.766=2197.97kN由前面計(jì)算空心板換算截面面積：，，，則：∴7.1.5混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第6.2.7條，混凝土收縮、徐變引起的構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失按以下公式計(jì)算：式中：——受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處的預(yù)應(yīng)力損失值；——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心處，由預(yù)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力，按照《公預(yù)規(guī)》第6.1.5和第6.1.6條規(guī)定計(jì)算；——預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量；——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，此處；——受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率：；——構(gòu)件的截面面積，此處；——截面的回轉(zhuǎn)半徑，，此處；——構(gòu)件受拉區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件重心的距離；——構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件重心的距離；——構(gòu)件受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件重心的距離；——預(yù)應(yīng)力鋼筋船里錨固齡期為，計(jì)算考慮的齡期為時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變；——加載齡期為，計(jì)算考慮的齡期為時(shí)的徐變系數(shù)。=5.65考慮自重的影響，由于收縮徐變持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，采用全部永久作用，空心板跨中截面全部永久作用彎矩由表3-9查得·m，在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生應(yīng)力為：跨中截面：截面：

支點(diǎn)截面：則全部縱向鋼筋重心處的壓應(yīng)力為：跨中：截面：支點(diǎn)截面：《公預(yù)規(guī)》6.2.7條規(guī)定，不得大于傳力錨固時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的0.5倍，設(shè)傳力錨固時(shí)，混凝土達(dá)到C30，則=30,0.5=15，則跨中，截面，支點(diǎn)截面全部鋼筋重心處的壓應(yīng)力3.38﹑4.158﹑9.5，均小于15，滿足要求。設(shè)傳力錨固的齡期，該橋所處大氣環(huán)境的相對(duì)濕度為75%，由前面的計(jì)算可得構(gòu)件毛截面面積，空心板截面與大氣接觸的周邊長(zhǎng)度大致為：理論厚度查《公預(yù)規(guī)》表6.2.7直線內(nèi)插得到：把各值代入計(jì)算式中，得：跨中：截面：支點(diǎn)截面：7.2預(yù)應(yīng)力損失組合預(yù)加應(yīng)力階段，第一批損失的應(yīng)力：傳力錨固后預(yù)應(yīng)力損失總和：跨中截面：截面：支點(diǎn)截面：各截面的有效預(yù)應(yīng)力：跨中截面：0截面：支點(diǎn)截面：8應(yīng)力驗(yàn)算8.1短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按短暫狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)算構(gòu)件在制造、運(yùn)輸及安裝等施工階段，由預(yù)加力、構(gòu)件自重及及其它施工荷載引起的截面應(yīng)力。上緣混凝土邊緣應(yīng)力：==5.087MPa下緣混凝土邊緣應(yīng)力：==12.43MPaMPa計(jì)算結(jié)果表明，在預(yù)施應(yīng)力階段，梁的上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，下緣混凝土的壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。8.2持久狀況應(yīng)力驗(yàn)算按持久狀況設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，尚應(yīng)計(jì)算其使用階段正截面混凝土的法向應(yīng)力，受拉鋼筋的拉應(yīng)力及斜截面的主壓應(yīng)力，計(jì)算時(shí)作用取其標(biāo)準(zhǔn)值，不計(jì)分項(xiàng)系數(shù)。8.2.1跨中混凝土截面法向正應(yīng)力驗(yàn)算跨中截面的有效預(yù)應(yīng)力：跨中截面有效預(yù)加應(yīng)力：標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合則：8.2.2跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉應(yīng)力驗(yàn)算；；式中：——按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的預(yù)應(yīng)力鋼絞線重心處混凝土法向拉應(yīng)力；有效預(yù)應(yīng)力：則預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力為：8.2.3斜截面的主壓應(yīng)力計(jì)算一般情況下，取變截面分別計(jì)算截面型心軸處在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用下的主壓應(yīng)力，應(yīng)滿足，本次設(shè)計(jì)取支點(diǎn)處。式中：——主應(yīng)力點(diǎn)的混凝土法向壓應(yīng)力——換算截面面積對(duì)其截面重心軸的面積矩：計(jì)算結(jié)果表明，使用階段正截面混凝土法向應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力和斜截面主壓應(yīng)力均滿足規(guī)范要求。8.3正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算8.3.1正截面抗裂性驗(yàn)算正截面抗裂性驗(yàn)算以跨中截面受拉邊的正應(yīng)力控制，在荷載短期組合效應(yīng)作用下滿足：?！诤奢d短期效應(yīng)組合作用下截面受拉邊的應(yīng)力；——截面下邊緣的有效預(yù)應(yīng)力；∴計(jì)算結(jié)果表明，正截面抗裂性滿足規(guī)范要求。8.3.2斜截面抗裂性驗(yàn)算斜截面的抗裂性是通過(guò)斜截面混凝土的主拉應(yīng)力來(lái)控制，全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在荷載短期效應(yīng)組合作用下應(yīng)滿足：。——在作用短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算截面混凝土的主拉應(yīng)力；——混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（）（為壓應(yīng)力）所以斜截面主要出現(xiàn)壓應(yīng)力，所以斜截面抗裂性滿足要求。8.3.3預(yù)施應(yīng)力截面上緣拉應(yīng)力計(jì)算先張法預(yù)應(yīng)力板集中梁端某一區(qū)段內(nèi)應(yīng)力集中區(qū)，考慮到應(yīng)力集中區(qū)長(zhǎng)度的不確切性，放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)的沖擊及其對(duì)支點(diǎn)可能不在設(shè)計(jì)位置等原因，驗(yàn)算支點(diǎn)附近上緣拉應(yīng)力時(shí)，偏安全考慮，不計(jì)板的自重對(duì)上緣拉應(yīng)力的卸載作用，且預(yù)應(yīng)力采用最大值。MPa（受拉）設(shè)混凝土強(qiáng)度達(dá)到35號(hào)時(shí)放松預(yù)應(yīng)力筋，按《公預(yù)規(guī)》第5.3.4條規(guī)定，拉應(yīng)力的限值為：預(yù)拉區(qū)不配非預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)：預(yù)壓力同時(shí)在上緣配的二級(jí)非預(yù)應(yīng)力筋：毛截面的幾何特性計(jì)算：（向下）截面慣矩：=2147881.51cm4混凝土的應(yīng)力：上緣：下緣：=2.916所以，上緣配的二級(jí)非預(yù)應(yīng)力筋滿足上部抗拉要求。9鉸縫的抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算9.1鉸縫剪力影響線鉸縫剪力近似按荷載橫向分布理論計(jì)算。設(shè)鉸縫剪力沿空心板跨長(zhǎng)方向按半波正弦曲線分布，則由鉸接板橫向分布系數(shù)計(jì)算，可求得鉸縫剪力影響線。鉸縫剪力影響線的表達(dá)式為：當(dāng)單位荷載P=1作用在鉸縫以左時(shí)，鉸縫處的剪力；當(dāng)單位力P=1作用在鉸縫以右時(shí)，鉸縫處的剪力。式中：——鉸縫以左各板的荷載橫向分布影響線豎標(biāo)值之和。經(jīng)查詢《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)—梁橋（上冊(cè)）》的第一篇附錄（二）中12塊板的鉸接板荷載橫向分布影響線表可得，鉸縫剪力影響線各坐標(biāo)值。考慮空心板橋橫截面的結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，只需計(jì)算鉸縫1—6號(hào)板的剪力影響線，計(jì)算結(jié)果列于表9-1。9.2作用在鉸縫上的荷載計(jì)算9.2.1鉸縫剪力影響線荷載按跨中接縫剪力最不利布置圖圖9.1V6剪力影響線及橫向最不利加載圖(尺寸單位：cm；豎標(biāo)為×10-3)經(jīng)試算比較，最不利?，F(xiàn)畫出影響線如上圖9.1。，并在其上布置汽車荷載，得鉸縫的橫向分布系數(shù)：9.2.2鉸縫剪力公路一I級(jí)車道荷載中的均布荷載沿板橋縱向展開(kāi)成半波正弦荷載時(shí)，其表達(dá)式為：車道荷載中的集中荷載展開(kāi)成半波正弦荷載時(shí)其表達(dá)式為：