橋梁工程畢業(yè)論文

1、前 言通過兩個(gè)多月緊張而有序的勤奮努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告一段落，畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)校教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是大學(xué)生們?cè)诩磳⒖绯鲂ｉT、走向社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)刻全面展示自己素質(zhì)和才能的良好時(shí)機(jī)。從其中我受益匪淺，其實(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)增長知識(shí)、交流信息的過程。橋梁工程作為道路中的咽喉部位，在交通系統(tǒng)中占有重要的地位，橋梁能否正常工作直接影響著道路的使用狀況。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成國道209線勝天橋的設(shè)計(jì)，熟悉橋梁設(shè)計(jì)的過程。在設(shè)計(jì)過程中我進(jìn)行了橋梁方案的比選，上部結(jié)構(gòu) ，支座，下部結(jié)構(gòu)的計(jì)算以及相關(guān)構(gòu)造圖配筋圖的繪制。通過本次設(shè)計(jì)首先使我認(rèn)識(shí)到了自己專業(yè)知識(shí)在深度和廣度上的欠缺，并且促使自己查缺補(bǔ)漏，從而

2、使我逐漸扎實(shí)了專業(yè)知識(shí)；其次，學(xué)校通過此次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)結(jié)合實(shí)際獨(dú)立完成課題的工作能力。同時(shí)也對(duì)對(duì)學(xué)生的知識(shí)面，掌握知識(shí)的深度，運(yùn)用理論結(jié)合實(shí)際去處理問題的能力，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，外語水平，計(jì)算機(jī)運(yùn)用水平，書面及口頭表達(dá)能力進(jìn)行考核；最后，在學(xué)習(xí)過程中我們要敢于對(duì)書本中有疑點(diǎn)，片面和模糊不清的地方提出疑問，進(jìn)一步推敲，大膽論證。目 錄摘 要1第一章 設(shè)計(jì)資料31.1跨度和橋面寬度31.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)31.3地質(zhì)資料31.4主要材料3第二章 橋梁方案比選4第三章 空心板截面幾何特性計(jì)算73.1截面面積73.2截面重心位置73.3空心板毛截面對(duì)其重心軸的慣性矩計(jì)算7第四章作用效應(yīng)計(jì)算94.1

3、.永久作用效應(yīng)計(jì)算94.2可變作用效應(yīng)計(jì)算104.3車道荷載效應(yīng)計(jì)算144.4人群荷載效應(yīng)18第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及其布置205.1預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的估算205.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置21參考文獻(xiàn)90致謝90摘 要根據(jù)給定資料，該設(shè)計(jì)橋梁共長48米，經(jīng)過方案的綜合比選，采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土板式梁橋，分為三跨，單跨16米。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要分為上部結(jié)構(gòu)計(jì)算和基礎(chǔ)部分計(jì)算兩大部分，上部結(jié)構(gòu)采用后張法施工工藝，計(jì)算內(nèi)容主要包括了截面尺寸的擬定，恒載及活載內(nèi)力計(jì)算，配筋，強(qiáng)度驗(yàn)算，裂縫和撓度驗(yàn)算及行車道板的計(jì)算，其中設(shè)計(jì)荷載為公路-級(jí)，橫向分布系數(shù)采用修正偏心壓力法計(jì)算；基礎(chǔ)部分計(jì)算主要包括了結(jié)構(gòu)尺寸的擬

4、定、蓋梁計(jì)算、橋墩墩柱的計(jì)算及鉆孔樁的計(jì)算，其中樁基礎(chǔ)施工方法為旋轉(zhuǎn)鉆成孔，單排樁。關(guān)鍵詞：方案比選，預(yù)應(yīng)力混凝土，上部結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)部分，后張法施工。第一章 設(shè)計(jì)資料1.1跨度和橋面寬度（1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16m； （2）計(jì)算跨徑：15.56m； （3）主梁全長：15.96m； （4）橋面寬度（橋面凈空）：凈（防撞護(hù)欄）。1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)；（2）設(shè)計(jì)時(shí)速：60km/h；（3）設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)；（4）橋面橫坡：1.5%；1.3地質(zhì)資料（1）最大沖刷深度：3.0m；（2）地質(zhì)條件：軟塑性粘土，地基承載力400kPa；（3）樁基礎(chǔ)施工方法：旋轉(zhuǎn)鉆成孔。1.4主要材料（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋

5、：17鋼絞線，直徑12.7mm；（2）非預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用HRB335，R235；（3）混凝土： 主梁混凝土采用C40； 鉸縫為C30細(xì)集料混凝土； 橋面鋪裝采用C30瀝青混凝土； 欄桿及人行道板為C25混凝土； 蓋梁、墩柱用C30混凝土； 系梁及鉆孔灌注樁采用C25混凝土； 橋臺(tái)基礎(chǔ)用C20混凝土； 橋臺(tái)臺(tái)帽用C25混凝土。第二章 橋梁方案比選橋梁方案比選應(yīng)綜合考慮梁的受力特點(diǎn)，建橋材料，適應(yīng)跨度，施工條件，經(jīng)濟(jì)安全等方面來綜合比較，最終選定一種構(gòu)造合理造價(jià)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)美適用的橋型。方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土板橋板式橋是公路橋梁中量大、面廣的常用橋型，它構(gòu)造簡單、受力明確，可以采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝

6、土結(jié)構(gòu)；可做成實(shí)心和空心，就地現(xiàn)澆為適應(yīng)各種形狀的彎、坡、斜橋，因此，一般公路、高等級(jí)公路和城市道路橋梁中，廣泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原區(qū)高速公路上的中、小跨徑橋梁，特別受到歡迎，從而可以減低路堤填土高度，少占耕地和節(jié)省土方工程量。本方案一設(shè)計(jì)為裝配式簡支空心板橋，采用C40混凝土澆筑預(yù)制主梁，欄桿和人行道采用C25混凝土，C40防水混凝土和C30瀝青混凝土橋面鋪裝;鉸縫采用C30細(xì)集料混凝土澆注。采用后張法施工工藝，預(yù)制板安裝就位后，在企口縫內(nèi)填筑標(biāo)號(hào)比預(yù)制板高的小石子混凝土，并澆筑厚24cm的C25水泥混凝土鋪裝層連成整體。圖-1 空心板橋橫斷面圖1.簡支梁橋?qū)儆趩慰嘴o定結(jié)構(gòu)，它

7、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)尺寸相同，其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)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)可同時(shí)施工，顯著加快建橋速度縮短工期。方案二：預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋該方案采用2跨24米預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋，橋面凈寬為9+21.5米。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用5片主梁，主梁間距取用2.2米，其中預(yù)制主梁寬1.8米。吊裝后鉸縫寬為60厘米。橋面有1.5%的雙向橫坡，橋墩采用直徑為1.7米的雙柱式

8、圓形墩，基礎(chǔ)采用直徑為1.2米的雙排樁，共4個(gè)橋墩。圖-2 預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋橫斷面圖預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁有結(jié)構(gòu)簡單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大等優(yōu)點(diǎn)。其最大跨徑以不超過50m為宜，再加大跨徑不論從受力、構(gòu)造、經(jīng)濟(jì)上都不合理了。但是對(duì)于本設(shè)計(jì)跨徑只有16m，若采用預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋很不經(jīng)濟(jì)。方案三：預(yù)應(yīng)力混凝土單孔雙懸臂梁橋由于本橋跨徑為48m，可以考慮采用懸臂體系梁橋，本方案就是采用預(yù)應(yīng)力混凝土單孔雙懸臂梁橋，橋梁橫斷面為底部加寬的T形截面。與簡支梁橋相比較，懸臂梁橋由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在，使跨中正彎矩顯著減小，故可以減小跨內(nèi)主梁的高度，從而可降低鋼筋混凝土數(shù)量和結(jié)構(gòu)自重

9、，而這本身又促進(jìn)了恒載內(nèi)力的減小。但是也有不足之處，由于懸臂體系梁橋的主梁除了跨中部分承受正彎矩外，在支點(diǎn)附近還要承受較大的彎矩，因此進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí)，支點(diǎn)截面的底部受壓區(qū)往往需要加強(qiáng)，從運(yùn)營條件來看，懸臂梁橋在懸臂端與掛梁銜接處的撓曲線都會(huì)產(chǎn)生不利于行車的折點(diǎn)，并且伸縮縫裝置需經(jīng)常更換。這種橋型目前已很少采用，再者本設(shè)計(jì)中隊(duì)通航凈空要求不高，所以不予采用該方案。經(jīng)過仔細(xì)的比對(duì)，一號(hào)方案從施工方法、經(jīng)濟(jì)因素等多方面都很合理，都優(yōu)異于其他方案。所以本設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土板橋。第三章 空心板截面幾何特性計(jì)算3.1截面面積 空心板截面面積為：A= =62383.2截面重心位置全截面對(duì)板高處的靜矩為：

10、= =7384cm 鉸縫的面積為： A= 則毛截面重心離1/2板高的距離為：（即毛截面重心離板上緣距為43.68cm）鉸縫重心與1/2板高處的距離為：3.3空心板毛截面對(duì)其重心軸的慣性矩計(jì)算 邊長10cm的等腰直角三角形對(duì)自身重心軸慣性矩為：鉸縫對(duì)自身重心軸慣性矩為; 根據(jù)空心截面可簡化為下圖：抗扭剛度可按下式計(jì)算：圖-3 截面抗扭剛度簡化圖式（單位：cm）第四章作用效應(yīng)計(jì)算4.1.永久作用效應(yīng)計(jì)算空心板自重（一期結(jié)構(gòu)自重）橋面系自重（二期結(jié)構(gòu)自重）：人行道和欄桿自重線密度按照單側(cè)8kN/m線荷載計(jì)算，人群荷載取38橋面鋪裝上層為4cm厚C30瀝青混凝土，下層為厚6cm的C40防水混凝土，則全

11、橋鋪裝層每延米重力為上述自重效應(yīng)是在各空心板形成整體后在加之橋上的，由于橋梁橫向彎曲變形，各板分配到的自重效應(yīng)是不同的。為了計(jì)算方便，近似按各板平均分配到橋面鋪裝的重量來考慮，則每塊空心板分配到的每延米橋面系重力為：鉸縫自重計(jì)算（二期結(jié)構(gòu)自重）：由上述計(jì)算得空心板每延米總重力為： （一期結(jié)構(gòu)自重）（二期結(jié)構(gòu)自重）由此可計(jì)算簡支空心板永久作用效應(yīng)，見表-1表-1 永久作用效應(yīng)計(jì)算表作用種類作用集度（kN/m）計(jì)算跨徑/m作用效應(yīng)彎矩值（）作用效應(yīng)剪力V/kN跨中1/4跨跨中1/4跨支點(diǎn)16.21915.56490.8551368.1413063.0919126.1838作用種類作用集度（kN/m

12、）計(jì)算跨徑/m作用效應(yīng)彎矩值（）作用效應(yīng)剪力V/kN跨中1/4跨跨中1/4跨支點(diǎn)5.74815.56173.9586130.4690022.359744.714921.96715.56664.8137498.6130085.4517170.90334.2可變作用效應(yīng)計(jì)算公路-級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載為：計(jì)算彎矩時(shí)：計(jì)算剪力時(shí)：沖擊系數(shù)和車道系數(shù)折減計(jì)算;結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，故計(jì)簡支梁橋基頻：其中; 由于，故可由下式計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)：當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，應(yīng)進(jìn)行車道折減，三車道折減22%，但折減后不得小于用兩車道汽車荷載布載的計(jì)算結(jié)果。本設(shè)計(jì)按兩車道和三車道布載，分別

13、進(jìn)行計(jì)算，取最不利情況進(jìn)行設(shè)計(jì)：汽車荷載橫向分布系數(shù)：本設(shè)計(jì)空心板跨中和L/4處的荷載橫向分布系數(shù)采用修正偏心壓力法計(jì)算。 （1）計(jì)算抗扭修正系數(shù)（2） 計(jì)算橫向影響線坐標(biāo) 于是，1號(hào)板的活載橫向分布系數(shù)計(jì)算如下：（用和分別表示影響線零點(diǎn)至汽車車輪和人群荷載中心的橫向距離）對(duì)于汽車荷載：二車道布載：三車道布載： 人群荷載：2號(hào)板：二車道布載：三車道布載： 人群荷載：3號(hào)板：二車道布載：三車道布載： 人群荷載：4號(hào)板：二車道布載：三車道布載：人群荷載：表-2 各板荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算表板號(hào)1號(hào)板2號(hào)板荷載三車道汽車荷載二車道汽車荷載三車道汽車荷載二車道汽車荷載汽車荷載0.3750.3170.37

14、50.298人群荷載0.2390.207板號(hào)3號(hào)板4號(hào)板荷載三車道汽車荷載二車道汽車荷載三車道汽車荷載二車道汽車荷載汽車荷載0.3750.2790.3750.260人群荷載0.1750.141由表-2結(jié)果可知：三車道和兩車道布載時(shí)，均為1號(hào)板的橫向分布系數(shù)為最不利，因此取跨中和處的荷載橫向分布系數(shù)值：，。（3）支點(diǎn)處荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計(jì)算，由圖-4，1號(hào)板的橫向分布系數(shù)計(jì)算如下：（4）支點(diǎn)到處的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插得，空心板荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算結(jié)果見表-3圖-4 杠桿法計(jì)算圖示表-3 空心板的荷載橫向分布系數(shù)作用位置跨中至處支點(diǎn)支點(diǎn)至處三車道汽車荷

15、載0.3750.5直線內(nèi)插二車道汽車荷載0.3170.54.3車道荷載效應(yīng)計(jì)算計(jì)算車道荷載引起的空心板跨中及L/4處截面的效應(yīng)時(shí)，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)使?jié)M布于空心板最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用于影響線中一個(gè)最大影響線峰值處，如圖6，圖7所示?？缰袕澗赜绊懢€跨中剪力影響線圖-5 空心板跨中內(nèi)力影響線及加載圖式（尺寸單位：m）處截面彎矩影響線處截面剪力影響線圖-6 空心板處截面內(nèi)力影響線及加載圖示（尺寸單位：m）跨中截面彎矩: (不計(jì)沖擊時(shí)) （計(jì)沖擊時(shí)）兩車道布載：不計(jì)沖擊時(shí)：計(jì)沖擊：三車道布載：不計(jì)沖擊：計(jì)沖擊 剪力（不計(jì)沖擊時(shí)） （計(jì)沖擊時(shí)）兩車道布載不計(jì)沖擊：計(jì)沖擊：三車道布載

16、不計(jì)沖擊：計(jì)沖擊：4.3.2 L/4處截面: 彎矩: (不計(jì)沖擊時(shí)) （計(jì)沖擊時(shí)）兩車道布載:不計(jì)沖擊時(shí)：:計(jì)沖擊 三車道布載不計(jì)沖擊時(shí)： 計(jì)沖擊 剪力：（不計(jì)沖擊時(shí)） （計(jì)沖擊時(shí)）兩車道布載：不計(jì)沖擊：計(jì)沖擊：三車道布載：不計(jì)沖擊：計(jì)沖擊：支點(diǎn)截面剪力支點(diǎn)截面由于車道荷載產(chǎn)生效應(yīng)，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長方向變化，同樣均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(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，集中荷載只用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處，如圖8所示。 支點(diǎn)剪力影響線三車道布載的m圖二車道布載的m圖 圖-7 支點(diǎn)截面剪力計(jì)算圖式（尺寸單位：cm）兩車道布載：不計(jì)沖擊：=125.04kN計(jì)沖擊： 三車道布載

17、：不計(jì)沖擊時(shí)： =124.90kN計(jì)沖擊： 可變作用效應(yīng)（汽車）匯總于下表，由此可看出，車道布載以兩車道布載控制設(shè)計(jì)表-4 可變作用效應(yīng)匯總表彎矩剪力跨中跨中支點(diǎn)車道荷載兩車道不計(jì)沖擊281.09210.8236.5658.48125.04計(jì)沖擊363.17272.3847.2375.55161.55三車道不計(jì)沖擊259.46194.5233.7353.96124.90計(jì)沖擊334.58251.3243.5869.71161.374.4人群荷載效應(yīng)人群荷載是一個(gè)均值：，本設(shè)計(jì)中人行道凈寬1.5m,跨中截面： 彎矩： 剪力： 截面： 彎矩： 剪力：支點(diǎn)： 4.5作用效應(yīng)組合根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)作用效

18、應(yīng)選擇四種最不利組合：短期效應(yīng)組合，長期效應(yīng)組合，標(biāo)準(zhǔn)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合。見表-5表-5 作用效應(yīng)組合表序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面第一期永久作用490.85510.00368.141363.0919126.1838第二期永久作用173.95860.00130.469022.359744.7194總永久作用（+）664.81370.00498.613085.4517170.9033可變作用（不計(jì)沖擊）281.0936.56210.1258.48125.04可變作用（計(jì)沖擊）363.1747.23272.3875.55161.55可變作用（人群荷載）32.552.0924.

19、414.716.28標(biāo)準(zhǔn)組合（+）1060.5349.32795.40165.71338.73短期組合（+0.7+）894.1327.68670.59131.10264.71極限組合（1.2+1.4+0.81.4）1342.6768.46691.79213.59438.29長期組合（+0.4+0.4）790.2715.46592.70110.73223.43第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及其布置5.1預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的估算本設(shè)計(jì)采用后張法施工工藝，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，即承載力，變形及應(yīng)力要求。在配筋設(shè)計(jì)時(shí)，要滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度

20、要求。以下以跨中截面在各種效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主梁需要的鋼束進(jìn)行估算，并按這些估算的鋼束數(shù)確定主梁的配筋數(shù)量。按正常使用極限狀態(tài)要求估算鋼束數(shù)本設(shè)計(jì)按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)，按正常使用極限狀態(tài)組合設(shè)計(jì)時(shí)，截面不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則鋼束數(shù)n的估算公式為式中 使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值組合按組合；與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路-級(jí)，取0.565.；一束鋼絞線截面積，一根鋼絞線的面積是，故； 大毛截面核心距，設(shè)梁高為h, 為； 預(yù)應(yīng)力鋼束重心對(duì)大毛截面重心軸偏心距：，可預(yù)先設(shè)定，h為梁高h(yuǎn)=85cm; 大毛截面面形心到截面上緣距離42.5cm，可查表-6；大毛截面的抗彎慣性矩，見表-

21、9。本設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)強(qiáng)度，彈性模量。假設(shè)=14cm,則：鋼束數(shù)為：按承載能力極限狀態(tài)估算鋼筋束根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力圖式，受壓區(qū)混凝土極限強(qiáng)度，應(yīng)力圖式為矩形，同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，則鋼束n的估算公式為:式中： 承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩組合設(shè)計(jì)值，按表-5（）取用； 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取用0.75-0.77，本設(shè)計(jì)取0.75。據(jù)上述兩極限狀態(tài)估算鋼束的量在四根左右，故取鋼束數(shù)n=4。5.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置跨中截面及錨固端截面的鋼束位置（1）對(duì)鋼束截面進(jìn)行鋼束布置時(shí)，應(yīng)保證預(yù)留管道的要求，并使鋼束的重心偏心距盡量大。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)徑60mm，外徑66mm的預(yù)埋金屬波紋管

22、，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于30mm及管道直徑的一半，另外直線管道的凈距不應(yīng)小于40mm，且不宜小于管道直徑的0.6倍，在豎直方向兩管道可重疊跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖-9-a所示。則鋼束群重心至梁底緣的距離為：。圖-8（2）為了操作方便，將所有鋼束兜帽股災(zāi)梁端。對(duì)于錨固端截面，應(yīng)使預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使界面均勻受壓，而且要考慮錨具布置的的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。在布置錨具時(shí)，應(yīng)遵循均勻、分散的原則。錨固端截面布置的鋼束如圖-8所示，鋼束群重心至梁底的距離為：下面對(duì)鋼束重心位置進(jìn)行復(fù)核，首先計(jì)算錨固端截面的幾何特性。圖-11為計(jì)算圖式，錨固端截面幾何特性見表-9

23、。其中 圖-9上核心距為： 下核心距為： 說明鋼束群重心處于截面核心范圍內(nèi)，見圖-9。鋼束彎起角度和線形的確定在確定鋼束彎起角度時(shí)，既要考慮到由預(yù)應(yīng)力鋼束彎起會(huì)產(chǎn)生足夠的預(yù)剪力，又要考慮到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。本設(shè)計(jì)鋼束在跨中分為兩排，,彎起角度為2.5,彎起角度為12。為了簡化計(jì)算和施工。所有鋼束布置的線形成為直線和圓弧，最下排兩根鋼束需進(jìn)行平彎。鋼束計(jì)算（1）計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離;錨固點(diǎn)至支座中心線的水平距離為（見圖-11）鋼束計(jì)算圖式見圖-11，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離為見表-6。圖-10圖-11鋼束計(jì)算圖式表-6 鋼束起彎點(diǎn)至跨中距離計(jì)算表鋼束號(hào)起彎高度y/cm/cm/c

24、m/cm/cm彎起角度（）R/cm/cm/cm45.53.009742.49036968.93432.52616.4703114.1288607.326935.53.009742.49036968.93432.52616.4703114.1288607.326925137.008313.9917178174.110312640.2821133.1221482.487615137.008313.9917178174.110312640.2821133.1221482.4876上表中各參數(shù)的計(jì)算方法如下;為靠近錨固端的直線段長度，需自行設(shè)計(jì)，y為鋼束錨固點(diǎn)至鋼束彎起點(diǎn)的垂直距離，如圖-12，根據(jù)各

25、量的幾何關(guān)系，可分別計(jì)算如下：式中 鋼束彎起角度（）; 計(jì)算跨徑（cm）; 錨固點(diǎn)至支座中心線的距離（cm）。（2）控制截面的鋼束重心計(jì)算各鋼束重心位置計(jì)算：根據(jù)圖11所示幾何關(guān)系，當(dāng)計(jì)算截面在曲線段時(shí)，計(jì)算公式為當(dāng)計(jì)算截面在近錨固點(diǎn)的直線段時(shí)，計(jì)算公式為：式中 鋼束起彎前到梁底的距離；鋼束在計(jì)算截面處到梁底的距離；鋼束彎起半徑；圓弧段起彎點(diǎn)到計(jì)算點(diǎn)圓弧長度對(duì)應(yīng)的圓心角。計(jì)算鋼束群到梁底的距離見表-7，鋼束布置圖見圖-13.表-7各計(jì)算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置計(jì)算表截面鋼束號(hào)R/cm四分點(diǎn)4未彎起2616.4703018.58.5143未彎起2616.4703018.58.52未彎起64

26、0.28210119.519.51未彎起640.28210119.519.5截面直線段支點(diǎn)45.50.043612.390.54108.513.45940.983935.50.043612.390.54108.513.4592510.209311.722.491219.568.50881510.209311.722.491219.568.5088（3）鋼束長度計(jì)算：一根鋼束的長度為曲線段、直線段與兩端工作長度（）之和，其中鋼束長度可按圓弧半徑及彎起角度計(jì)算。通過每根鋼束長度計(jì)算，就可以得到一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，用于備料和施工。計(jì)算結(jié)果見表-8。表-8 鋼束長度計(jì)算表鋼束號(hào)半徑R/c

27、m彎起角rad曲線長度cm直線長度cm/cm有效長度cm鋼束預(yù)留長度cm鋼束長度cm42616.47030.0436114.11607.3269691580.871401720.8732616.47030.0436114.11607.3269691580.871401720.872640.28210.2093134.03482.48761781589.041401729.041640.28210.2093134.03482.48761781589.041401729.04不小于0.2%的縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋即可。(4) 短暫狀況下（預(yù)加力階段）梁處截面上、下緣的正應(yīng)力 上緣： 下緣：其中,。截面特

28、性取用表-17中的凈截面特性。代人上式得：（壓）（壓）預(yù)加力階段混凝土的壓應(yīng)力滿足應(yīng)力限制值的要求；混凝土的拉應(yīng)力通過規(guī)定的預(yù)拉區(qū)配筋率來防止出現(xiàn)裂縫，預(yù)拉區(qū)混凝土沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力，故預(yù)拉區(qū)只需配置配筋率不小于0.2%的縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋即可。持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算（1）跨中截面的驗(yàn)算對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的正應(yīng)力，由于配設(shè)曲線筋束的關(guān)系，應(yīng)取跨中、支點(diǎn)分別進(jìn)行計(jì)算。應(yīng)力計(jì)算的作用(或荷載)取標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載計(jì)入沖擊系數(shù)。 截面混凝土的正應(yīng)力驗(yàn)算：此時(shí)有,，跨中截面混凝土上邊緣壓應(yīng)力計(jì)算值為持久狀況下跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求。持久狀況下預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算由二期恒載及活載作用產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心處的混凝土應(yīng)力為所以鋼束應(yīng)力為：計(jì)算表明應(yīng)力鋼筋拉力符合規(guī)范定值。(2)處截面的驗(yàn)算截面混凝土的正應(yīng)力驗(yàn)算：此時(shí)有,，跨中截面混凝土上邊緣壓應(yīng)力計(jì)算值為持久狀況下跨中