16kxb設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、.第部分 上部結(jié)構(gòu)I、設(shè)計(jì)資料一、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及材料標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16m 計(jì)算跨徑：15.56m橋面凈寬： 9+2×0.5m 設(shè)計(jì)荷載：汽20，掛100材料：預(yù)應(yīng)力鋼筋：15.24（75.0）鋼鉸線，后張法施工。非預(yù)應(yīng)力鋼筋：鋼筋和級(jí)螺紋鋼筋混凝土：空心板為R40號(hào)，空心板鉸逢為R30號(hào)；橋面鋪裝為R30號(hào)瀝青砼；欄桿、人行道采用R30號(hào)砼;二、構(gòu)造與尺寸 50 900/2 2% 圖1-1 橋梁橫斷面 （尺寸單位：cm） 圖1-2 面構(gòu)造及尺寸 （尺單位：cm）三、設(shè)計(jì)依據(jù)與參考書結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理葉見曙主編，人民交通出版社橋梁計(jì)算示例集（梁橋）易建國(guó)主編，人民交通出版社橋梁工程（1985）姚玲森

2、主編，人民交通出版社公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖編制組，人民交通出版社公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（合訂本）(JTJ021-85)人民交通出版社公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ022-85）II、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程一、毛截面面積計(jì)算（詳見圖1-2）Ah=99×9030×63×31.52（3×37×712×7）=4688.28cm2(一)毛截面重心位置 全截面靜距：對(duì)稱部分抵消，除去下部3cm后1/2板高靜距S=25×7/2（2/3×714.514）+3×8×（2114.58/2）2×8/2（1

3、4.5218/3）99×3×（43.53/2）=3667.513365=17032.5cm3鉸面積：A鉸=2×（1/2×7×51/2×2×83×8）=99cm2毛面積的重心及位置為：dh=17032.5/4688.28=3.63cm (向下)則重心距下邊緣的距離為：141814.53.63=42.87cm距上邊緣距離為：9042.87=47.13cm鉸重心對(duì)除去下部3cm后1/2板高的距離：d鉸=3667.5/99=37.05cm O y OI I 圖1-3 (二)毛截面對(duì)重心的慣距每個(gè)挖空半圓(圖1-3)面積：A

4、=1/2××R2=1/2×3.14×182=508.68cm2重心：y=4R/(3×)=4×18/(3×3.14)=7.64cm半圓對(duì)自身慣距：I=II-IAy2=3.14×184/8508.68×7.642=41203.0829691.45=11511.63cm4由此可得：Ih=99×903/1299×90×3.632236×293/1236×29×3.6324×11511.632×508.68×（7.6429/2

5、3.63）2（7.6429/23.63）22（1/12×83×31/36×2×831×5×73/36）99×（37.053.63）2 =4723333.21cm4二、內(nèi)力計(jì)算（一）、永久荷載（恒載）作用下1. 橋面系安全帶、欄桿：?jiǎn)蝹?cè)為6.25kN/m橋面鋪裝：2×（0.06+0.15）/2×4.5×23=21.74 kN/mg1= (6.25×2+21.74)/10=3.43 kN/m2. 鉸和接縫：g2=(99+1×90)×10-4×24=0.45 k

6、N/m3. 行車道板：g3=4688.28×10-4×25=11.72 kN/m恒載總重力：g=g1+g2+g3=3.43+0.45+11.72=15.6kN/m恒載內(nèi)力計(jì)算見表1-1。 表1-1荷載g(kN/m)L(m)M(kN*m)Q(kN)跨中1/8gL21/4點(diǎn)3/32gL2Q支1/2gLQ1/4點(diǎn)1/4gL單塊板重全部恒載11.7215.6015.5615.56354.7472.12266.02354.0991.18121.3745.5960.68（二）、基本可變荷載（活載）作用下1. 荷載橫向分布系數(shù)跨中和四分點(diǎn)的橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算。支點(diǎn)按杠桿法計(jì)算荷載

7、橫向分布系數(shù)；支點(diǎn)到四分點(diǎn)間按直線內(nèi)插求得。（1）跨中和四分點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)：剛度系數(shù)r=2EI/(4GIT)·(b/l)2=5.8I/ IT (b/l)2式中 I=Ih=4723333.21cm4; b=100cm ; L=24.34×100cmIT板截面的抵抗扭剛度。圖1-2所示截住面簡(jiǎn)化成圖1-4。（略去中間肋板）IT=4b2h2/b(1/t1+1/t2)+2h/t3=4×892×（9011/27）2/89×（1/111/14）2(9011/27)/10=6354404.131cm4r=5.8×Ib2/ITl2=5.8

8、15;4723333.21×1002/6354404.131×24342=0.0073 11 10 10 9014 99圖1-4 尺寸單位：cm 按r查橋梁工程（1985）附錄I之附表的各板的橫向分布影響線豎坐標(biāo)值，見表1-2。說(shuō)明：1、表中值為小數(shù)點(diǎn)后三位有效數(shù)字。2、表中I，J分別為板號(hào)與荷載作用的板號(hào)。3、豎標(biāo)值應(yīng)該繪在板的中軸線處 表1-2荷載位置 板號(hào) riji1i2i3i4i5i6i7i8i9i1010.001001001001001001001001001001000.011811581311100930800700630580560.007315914212

9、310709508507807306906820.001001001001001001001001001001000.011581541371140970830730650600580.007314213912711009808808007407106930.001001001001001001001001001001000.011311371371231040900780700650430.007312312712711710309308407807405840.001001001001001001001001001001000.0111011412312711610008707807307

10、00.007310711011712011210009108408007850.001001001001001001001001001001000.010930971041161231141000900830800.0073095098103112117110100093088085根據(jù)所求得數(shù)值作影響線：(如圖1-5)根據(jù)各板影響線，在其上加載求得各種荷載作用下的橫向分布系數(shù)如下：汽車荷載作用下：m3=1/2i汽掛車荷載作用下：m2=1/4i掛板號(hào)1：三行汽車m3汽=1/2（0.1510.1180.1000.0820.0750.069）=0.298 二行汽車：m2汽=1/2（0.1440.1

11、110.0950.079）=0.215掛100m2掛=1/4（0.1420.1250.1100.099）=0.119板號(hào)2：三行汽車：m3汽=1/2（0.1410.1150.1000.0850.0760.070）=0.294二行汽車：m2汽=1/2（0.1390.1150.0980.082）=0.217掛100m2掛=1/4（0.1390.1280.1130.102）=0.121板號(hào)3：三行汽車：m3汽=1/2（0.1250.1240.1090.0890.0800.066）=0.297二行汽車：m2汽=1/2（0.1270.1200.1030.086）=0.218掛100m2掛=1/4（0.1

12、270.1270.1190.107）=0.120板號(hào)4：三行汽車：m3汽=1/2（0.1090.1180.1150.0960.0860.079）=0.302二行汽車：m2汽=1/2（0.1100.1190.1120.093）=0.217掛100m2掛=1/4（0.1110.1170.1200.113）=0.115板號(hào)5：三行汽車：m3汽=1/2（0.0970.1060.1150.1060.0950.087）=0.303二行汽車：m2汽=1/2（0.0980.1090.1170.102）=0.213掛100m2掛=1/4（0.1050.1130.1170.111）=0.112支點(diǎn)、支點(diǎn)到四分點(diǎn)的

13、荷載橫向分布系數(shù)按杠桿法計(jì)算（圖1-6）支點(diǎn)荷載橫向分布系數(shù)求得如下:m3汽= m2汽=1/2×1.00=0.500m2掛=1/4（1.00+0.10+0.10）=0.300支點(diǎn)到四分點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插進(jìn)行。橫向分布系數(shù)匯總于表1-3。 表1-3荷載跨中到四分點(diǎn)支點(diǎn)三行汽-20m3汽=0.3030.500二行汽-20m2汽=0.2180.500掛-100M2掛=0.1210.3002、活載內(nèi)力計(jì)算彎矩汽-20產(chǎn)生的彎矩M汽車=（1+）··mi·Pi·yi式中:（1+）為沖擊系數(shù)，（1+）=1+0.3（45-24.34）/40=1.1

14、55為折減系數(shù)三列車取0.8，兩列車取1.0作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化圖形和跨中及1/4點(diǎn)的彎矩影響線（見圖1-7）跨中彎矩的計(jì)算：M3汽=1.155×0.8×(60×4.085120×6.085120×5.385)×0.303=453.47kN.mM2汽=1.155×1.0×(60×4.085120×6.085120×5.385)×0.218=408.28 kN.mM掛=1.0×250×(3.4854.0856.0855.485)×0.

15、121=578.99 kN.m1/4點(diǎn)彎矩的計(jì)算：M3汽=1.155×0.8×(60×1.564×0.433120×4.564×0.303+120×4.214×0.303+70×1.714×0.303130×0.714×0.433)=403.18 kN.mM2汽=1.155×1.0×(60×1.564×0.403120×4.564×0.218+120×4.214×0.218+70×1.7

16、14×0.218130×0.714×0.403)=382.32 kN.mM掛=1.0×（3.664×0.1564.564×0.1213.564×0.1213.264×0.121）×250=487.50 kN.m(2)、剪力計(jì)算跨中剪力近似按同一個(gè)跨中荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算見圖1-8Q3汽車=（1+）··mi·Pi·yi=1.155×0.8×(120×0.5120×0.44360×0.278)×0.303=36

17、.35kNQ2汽車=（1+）··mi·Pi·yi=1.155×1.0×(120×0.5120×0.44360×0.278)×0.218=32.69kNQ掛=1.0×(250×0.5×0.121250×0.451×0.121250×0.286×0.121250×0.141×0.130) =42.03 kN支點(diǎn)剪力：剪力影響線及橫向分布系數(shù)見圖1-9Q支汽=（1+）··mi·Pi&

18、#183;yi=1.155×1.0×(0.5×120×1.00.455×120×0.9430.325×60×0.7780.373×130×0.162) =155.36kNQ支掛=1.0×(0.3×250×1.00.265×250×0.9510.147×250×0.7860.121×250×0.737) =189.18kN1/4點(diǎn)剪力：Q汽=（1+）··mi·Pi·yi

19、=1.155×1.0×(0.303×120×0.750.303×120×0.6930.303×60×0.528) =71.69kNQ掛=1.0×(0.121×250×0.750.121×250×0.7010.121×250×0.5360.121×250×0.487) =74.84kN(3)內(nèi)力組合內(nèi)力組合按“公預(yù)規(guī)第4.1.2”條規(guī)定進(jìn)行，恒載產(chǎn)生的效應(yīng)與活載產(chǎn)生的效應(yīng)同號(hào)時(shí)：則 荷載組合 S=1.2SG+1.4SQ荷載組合

20、S=1.2SG+1.1SQ式中：SG恒載重力產(chǎn)生效應(yīng)序 號(hào)荷載類型彎 矩 (kN.m)剪 力 (kN)跨中1/4處支點(diǎn)跨中1/4L點(diǎn)1恒載472.12354.09121.37060.682汽-20453.47403.18155.3636.3571.693掛-100578.99487.50189.1842.0374.8441.2×恒載566.544424.908145.644072.81651.4×汽-20634.858564.452217.50450.89100.36661.1×掛-100636.889536.25208.09846.23382.3247S=4+5

21、1201.402989.36363.14850.89173.1828S=4+61203.433961.158353.74246.233155.149(2)/(1)+(2) 49535610054S提高（%）3000010(3)/(1)+(3)55586110055S提高（%）2233211提高后S1237.44989.36363.1550.89173.1812提高后S1227.50980.38364.35547.62158.24控制設(shè)計(jì)內(nèi)力1237.44989.36364.3550.89173.18表中提高系數(shù)詳見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理荷載效應(yīng)組合三、預(yù)應(yīng)力鋼筋的設(shè)計(jì)(一)、預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積的估算根據(jù)橋

22、預(yù)規(guī)定,預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足使用階段應(yīng)力要求和承載力極限狀態(tài)的強(qiáng)度條件。故按承載力極限狀態(tài)來(lái)估算，這時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，砼達(dá)到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度。后張法預(yù)應(yīng)力砼空心板可以近似地簡(jiǎn)化。按下列公式來(lái)估算預(yù)應(yīng)力鋼筋面積：Ay=cMj/hRyNy=cMj/h（取設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值為0.76）則Ny=1.25×1237.44/0.76×0.9=2261.40kN選用直徑為15.24（75.0）鋼鉸線，且采用后張法施工。n=Ny/Ry.ay=2261.40×103/1860×140=8.68 束按施工和使用階段估算，鋼束數(shù)也為9束左右，選定鋼束數(shù)n=9束 Ay=9×

23、1.40=12.6cm2（二）、預(yù)應(yīng)力鋼筋布置后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置按“公 預(yù)規(guī)”的要求，取預(yù)應(yīng)力鋼束凈距保護(hù)層為3.5cm，鋼束截面重心到板下邊緣距離為ag=3.5+1.52=4.26cm， 9束鋼束在板橫截面中呈不均勻分布，詳見 圖1-11，預(yù)應(yīng)力鋼束沿板跨方向呈直線變化，即保持ag=4.26cm不變。四、凈截面和換算截面的幾何特性計(jì)算（一）換算截面積A0=Ah+(n-1)Ay=4688.28+(5.91-1)×12.6=4750.15cm4式中n鋼筋彈性模量與砼彈性模量之比n=Ey/Eh=1.95×105/3.3×104=5.91（二）換算截面的重心位置鋼筋

24、換算截面對(duì)毛截面重心凈距Sg=（5.91-1）×12.6×（42.87-4.26）=2388.65cm3換算截面對(duì)毛截面重心的距偏離：dh0=Sg/A0=2388.65/4750.15=0.50cm換算截面重心到截面下緣距離：y0=42.87-0.50=42.37cm換算截面重心到截面上緣距離：y0=47.13-0.50=46.63cm鋼筋重心到換算截面重心距離：ey=42.37-4.26=38.11cm（三）換算截面慣距I0=Ih+Ahdh02+(n-1)Ayey2=4723333.21+4688.28×0.502+(5.91-1)×12.6×

25、;38.112=4814357.732cm4（四）截面抗彎模量W0下=I0/y0上=4814357.732/46.63=103245.93cm3W0上=I0/y0下=4814357.732/42.37=113626.57cm3預(yù)加應(yīng)力階段凈截面幾何特性計(jì)算：假設(shè)砼達(dá)到R30時(shí)張拉Ah=4688.28 cm2 重心距板頂距離y=47.13cm對(duì)板頂邊的面積矩S1= Ah×y=4688.28×47.13= 220959cm3自身慣性矩I1=4723333.21cm4預(yù)留管道面積A0=-16××52/4=-314cm2 重心距板頂距離y=90-4.26=85.

26、74cm對(duì)板頂邊的面積矩S0= A0×y=-314×85.74= -26922.36cm3混凝土凈截面對(duì)板頂邊的面積矩Si=220959-26922.36=194037 cm3混凝土凈截面Aj=Ah- A0=4688.28-314=4374.28cm2yjs=Si/Aj=194037/4374.28=44.36cm凈截面慣性矩Ij= Ii+Ix= Ii+Ai(ys-yi)2=4723333.21+4688.28×(44.36-47.13)2-314×(44.36-85.74)2=4221642.33cm4Ws=Ij/ ys=4221642.33/44.3

27、6=95167.77cm3Wx=Ij/ yx=4221642.33/45.64=92498.74cm3Wy=Ij/ ey=4221642.33/37.82=111624.60cm3五、截面強(qiáng)度驗(yàn)算以跨中正截面強(qiáng)度驗(yàn)算為例頂板平均寬：bi'=A/ hi'=(9389)/2*7+(89+93.2)/2*3/11=82.8cm (詳見圖1-2)頂板厚為：hi'=11cm由RYAY=1860×22.4=41664Rabi'hi'=23×82.8×11=20948.4RYAY> Rabi'hi'故說(shuō)明部分腹板砼參

28、加工作。由RYAY=Rabx+Ra(bi'-b)hi'（近似矩形）x=RYAYRa(bi'-b)hi/ Rab=1860×22.423×（82.872×10）×11/23×（72×10）=44.36<0.55h=47.51cm截面抵抗矩為：Md=1/cRabx(h0-x/2)+Ra(hi'-b)(h0-hi'/2)hi' =1/1.2523×（72×10）×44.36×（85.7444.36/2）23×（82.872×10

29、）×（85.7411/2）×11=2306.96kN.m>2196.89kN.m 符合要求式中c表示砼安全系數(shù)，按“公預(yù)規(guī)”取用1.25六、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 按公路橋規(guī)規(guī)定采用k=0.75Ryb=0.75×1860=1395Mpa（一）預(yù)應(yīng)力鋼束與管道之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失按“公預(yù)規(guī)”規(guī)定計(jì)算s1=k1-e-(µ+kx)=0.75Ryb ×1-e-(0.55×0.07+0。0015×12。93)= 78.47Mpa（二）錨具變形、鋼鉸線回縮引起的應(yīng)力損失s2=L/LEy=1.2×2.0×105/23

30、94=100.25Mpa式中L表示鋼筋回縮值取用6*2=12mmL表示預(yù)應(yīng)力鋼筋有效長(zhǎng)度Ey=2.0×105Mpa(三)分批張拉時(shí)砼彈性壓縮引起的應(yīng)力損失s4=(m-1)/2m·ny·°h1°h1=Ny/Aj+Nyey2/IjNy=(ks1s2)Ay=（139578.48100.25）×12.6=15325kN°h1=15325×103/4374.28×102+15325 ×103×37.822/4221642.33×104=35.55 Mpas4=(m-1)/2m·

31、;ny·°h1=(16-1)/(2×16)×5.76×15.46=95.99Mpa°h1表示全部筋束的合力Ny在其作用點(diǎn)處所產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力Ny表示筋束的預(yù)加力的合力Aj、Ij混凝土梁的凈截面面積和凈截面慣性矩(四)鋼筋松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失s5=0.022k=0.022×1395=30.96 Mpa（五）砼收縮徐變損失按“公預(yù)規(guī)”附錄九計(jì)算s6=0.9×nyh（t，）+Ey（t，）/（1+15A）s6表示全部受力鋼筋截面重心點(diǎn)處的預(yù)應(yīng)力損失值h表示后張法構(gòu)件放松鋼筋時(shí)，在計(jì)算截面上全部受力鋼筋重力處由預(yù)加力（扣除

32、相應(yīng)階段應(yīng)力損失），產(chǎn)生的砼法向應(yīng)力表示配筋率=（Ag+Ay）/AA=1+eA2/r2eA表示全部預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋換算截面重心點(diǎn)到構(gòu)件截面重心軸的距離取eA=ey（t，）表示加載齡期為時(shí)砼的徐變系數(shù)終值，相對(duì)濕度為75%，=28天查得=2.2（t，）表示自齡期為時(shí)開始計(jì)算的收縮徐變終值取用0.23。代入計(jì)算得：=（Ag+Ay）/A=22.4/4798.26=0.47%r2=I/A=4723333.21/4798.26 r=31.37A=1+eA2/r2=1+（37.82/31.37）2=2.45s6=0.9×（5.76×14.06×2.22.0×10

33、5×0.23×103）/（115×0.47%×2.45）=172.04Mpa（六）永存預(yù)應(yīng)力第一批應(yīng)力損失(預(yù)加應(yīng)力階段)：s=s1+s2+s4=78.47+100.25+95.99=274.71Mpa第二批應(yīng)力損失(使用荷載作用階段)：s=s5+s6=30.96 +172.04=203Mpas=s+s=274.71+203=477.71Mpa永存預(yù)應(yīng)力y=1395-477.71=917.29Mpa七、跨中截面應(yīng)力驗(yàn)算（一）施工階段正應(yīng)力驗(yàn)算1、跨中截面正應(yīng)力 施工階段構(gòu)件在預(yù)期應(yīng)力和自重作用下截面上下緣砼正應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)力限值：混凝土標(biāo)號(hào)R為40號(hào)，張拉時(shí)

34、R´=0.8R為32號(hào)，由附表1-2內(nèi)插得：Rba´=22.4Mpa ; Rbl´=2.20Mpa ha=0.70 Rba´=0.7×22.4=15.68 Mpa hl=0.70 Rbl´=0.7×2.2=1.54 MpaNy=(Ay + AyW.cos)(k-s) +(,k-,s) A,y =(1395-274.71)×1260=1411.57kNhs= Ny/Aj-Nyeyj/Wjs+Mg1/Wjs=1411.57×103/4374.28×1021411.57×103×3

35、78.2/95167.77×103472.12×106/95167.77×103=2.58Mpa<ha=15.68Mpahx=Ny/Aj+Nyeyj/Wjx-Mg1/Wjx=1411.57×103/4374.28×102+1411.57×103×378.2/92498.74×103-472.12×106/92498.74×103=3.76Mpa>0運(yùn)輸、安裝階段正應(yīng)力計(jì)算Ny=（k-s）Ay=（1395-477.71）×12.6=11557.85kNMg1=472.12&#

36、215;1.2=566.54kN.mhs= Ny/Aj-Nyey/Wjs+Mg1/Wjs=1411.57×103/4374.28×102-1411.57×103×378.2/95167.77×103+566.54×106/95167.77×103=3.57 Mpa <hahx= Ny/Aj+Nyey/Wjx-Mg1/Wjx=1411.57×103/4374.28×102+1411.57×103×378.2/92498.74×103-566.54×106/924

37、98.74×103=2.87Mpa>02、使用階段正應(yīng)力驗(yàn)算Ny=k-s-s(Ay+Ayw·cos)+( ´k-s´-s´)A´y =917.29×1260=1155.79kN對(duì)荷載組合:hs=Ny/Aj+( Mg1 Ny·eyj)/Wjs +(Mg2+Mp)/Wos=1155.79×103/(4374.28×102)+（472.12×1061155.79×103×378.2）/(95167.77×103)+(472.12+453.47)×

38、102/(116073.26×103) =3.02Mpa<ha=0.5Rab=14Mpahx=Ny/Aj( Mg1 Ny·eyj)/Wjx (Mg2+Mp)/Wox=1155.79×103/(4374.28×102) （472.12×1061155.79×103×378.2）/(92498.74×103)(472.12+453.47)×102/(105630.68×103) =1.54Mpa>0對(duì)荷載組合：Mg2+Mp=1051.11kM.mhs=Ny/Aj+( Mg1 Ny

39、3;eyj)/Wjs +(Mg2+Mp)/Wos=1155.79×103/(4374.28×102)+（472.12×1061155.79×103×378.2）/(95167.77×103)+ 1051.11×102/(116073.26×103) =3.01Mpa<ha=0.5Rab=14Mpahx=Ny/Aj( Mg1 Ny·eyj)/Wjx (Mg2+Mp)/Wox=1155.79×103/(4374.28×102) （472.12×1061155.79×

40、;103×378.2）/(92498.74×103)1051.11×102/(105630.68×103) =2.26Mpa>0（二）預(yù)應(yīng)力鋼筋最大應(yīng)力荷載組合：ymax=y+ny·（Mg2+ Mp ）·y0y/I0=（1395-477.7）6.33×925.59×106×378.2/4884362.675×104=962.66Mpa0.65Rby=1209Mpa荷載組合：ymax=y+ny·（Mg2+ Mp ）·y0y/I0=（1395412.36）6.33×

41、;1051.11×106×378.2/4884362.675×104=968.81Mpa0.70Rby=1302Mpa八、支點(diǎn)截面主應(yīng)力驗(yàn)算：換算截面重心處的主應(yīng)力凈距：S0，=99×42.17×42.17/2+（6.33-1）×2.8×38.55-2×508.68×（7.3-3.63-0.7+7.64）-2×36×（7.3-3.63-0.7+7.64）2/2=73759.51cm4S0=99×42.5×42.5/2+（5.75-1）×2.8×3

42、8.88-2×508.68×（7.3-3.63-0.7+7.64）-2×36×（7.3-3.63-0.7+7.64）2/2=80052.905cm4b=2×10+7=27cm對(duì)荷載組合：=Qg1s0,/bI0,+(Qg2+Qq)s0/bI0=91.18×73759.51/27×4749000.51+(30.19+155.36)×80052.91/27×4747534.51=0.17Mpa對(duì)荷載組合：=Qg1s0,/bI0,+(Qg2+Qq)s0/bI0=0.19Mpa換算截面重心處砼的應(yīng)力：h=y1 &#

43、183;Ay/ A0，-y1·Ay/ A0=21582.12×16.8×102/4778.82+16.8×168.9×106/4748534.51×103=5.1Mpa對(duì)荷載組合:主拉應(yīng)力：z1=h /2-(h2 /4+2)1/2=5.09/2-(5.092/4+0.172) 1/2=-0.006Mpa<0.9R1b=0.9×2.6=2.34Mpaza=h /2+(h2 /4+2)1/2=5.09/2+(5.092/4+0.172) 1/2= 5.10Mpa< 0.6Rab對(duì)荷載組合：z1=h /2-(h2 /4

44、+2)1/2=5.09/2-(5.092/4+0.192) 1/2=-0.007Mpa<0.9R1b=0.9×2.6=2.34Mpaza=h /2+(h2 /4+2)1/2=5.09/2+(5.092/4+0.192) 1/2= 4.1Mpa< za= 4.24Mpa九、預(yù)應(yīng)力階段支點(diǎn)截面上緣拉應(yīng)力驗(yàn)算：后張法預(yù)應(yīng)力梁中，梁端一區(qū)段長(zhǎng)度內(nèi)為集中區(qū)?？紤]到應(yīng)力集中長(zhǎng)度的不確切必放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)的沖擊及支點(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（即放松預(yù)應(yīng)力力鋼筋時(shí)的應(yīng)力）。ymax，=k-s1=139

45、5-174.625=1220.375Mpa則上緣拉應(yīng)力：hs=ymax，·Ay/A0，-ymax，·Ayey,/Wos，=1220.375×16.8/4778.82-1220.375×16.8×38.85/99289.55=-3.67Mpa在砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上放松預(yù)應(yīng)力筋,這時(shí)強(qiáng)度相當(dāng)于30號(hào)砼強(qiáng)度即R1b，=2.1Mpa。按“公期規(guī)”第5.3.4條規(guī)定拉應(yīng)力的限值為：h10.70R1b，=0.7×2.1=1.47Mpa張拉區(qū)不配非預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)：h1=1.15R1b,= 1.15×2.1=2.4Mpa可見h1s1b

46、，現(xiàn)擬定支座附近公有兩根預(yù)應(yīng)力鋼筋作用于截面上，而其他8根在支座附近使用套管，使它與砼不粘結(jié)，則使支點(diǎn)截面附近。則：Ay=2×140=2802預(yù)應(yīng)力Ny=ymax，·Ay=1220.375×2.8=3417.05KN砼的應(yīng)力為：hs=Ny/ A0，-Ny·ey,/ Wos，=3417.05/4778.82-3417.05×38.55/99289.55=-0.61Mpah1= 0.7×2.1=1.47Mpahx=Ny/ A0，-Ny·ey,/ Wox，=3417.05/4778.82-3417.05×38.55/11

47、2616.06=-0.46Mpah1套管長(zhǎng)度：2號(hào)鋼筋端部套管長(zhǎng)度為：2.00m；3號(hào)鋼筋端部套管長(zhǎng)度為：1.50m；4號(hào)鋼筋端部套管長(zhǎng)度為：1.00m；5號(hào)鋼筋端部套管長(zhǎng)度為：0.50m。十、鋼筋配筋圖（詳見圖紙）：第部分 鉆孔灌注樁、雙柱式橋墩的計(jì)算一、 設(shè)計(jì)資料1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)荷載：汽-20，掛-100； 橋面凈寬：9+2×0.5m 標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16m 計(jì)算跨徑：15.56m 梁長(zhǎng)15.96m； 上部構(gòu)造：鋼筋混凝土空心板梁。2 水文地質(zhì)條件（本設(shè)計(jì)為假設(shè)條件） 沖刷深度：最大沖刷線為河床線下2.0m處； 地質(zhì)條件：亞粘土； 按無(wú)橫橋向的水平力（漂流物、沖擊力、水壓力等

48、）計(jì)算。3 材料： 鋼筋：蓋梁主筋用級(jí)鋼筋，其它均用級(jí)鋼筋； 混凝土：蓋梁用C25，墩柱、系梁及鉆孔樁用C20。4 計(jì)算方法：容許應(yīng)力法。5 橋墩尺寸：考慮原有標(biāo)準(zhǔn)圖，選用如圖2-1所示結(jié)構(gòu)尺寸。6設(shè)計(jì)依據(jù)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理葉見曙主編，人民交通出版社橋梁計(jì)算示例集（梁橋）易建國(guó)主編，人民交通出版社橋梁工程（1985）姚玲森主編，人民交通出版社公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖編制組，人民交通出版社公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（合訂本）(JTJ021-85)人民交通出版社公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ022-85）二、蓋梁計(jì)算（一）荷載計(jì)算：1、上部構(gòu)造恒載見表21及圖21表21 自重一孔上部結(jié)構(gòu)自重每一支座恒

49、載反力（KN）單片11.7212285.61142.8全部15.63042.01521.02、蓋梁的自重及內(nèi)力計(jì)算：（如圖22及表22） 蓋梁自重及產(chǎn)生的彎矩、剪力計(jì)算表22編號(hào)自 重（K N）彎 矩(KN·M)剪 力Q左Q右11q1=1/2(0.8+1.2)×1×1.4×25=35M1=-0.8×1.2×1.4×25×1.2/2-1/2×0.4×1.2×1.4×25×1.2/3= -23.52-35-3522q1=1.2×1.2×1.4

50、5;25=50.4M2=-0.8×1.2×1.4×25×1.2/2-1/2×0.4×1.2×1.4×25（1.2×1/3+0.5×1.2）-1.2×1.2×1.4×25×0.6= -58.8-50.414033q1=1.2×0.6×1.4×25=25.2M3=190.4×0.6-（50.4+25.2）×1.8/2-0.8×1.2×1.4×25× 2.4-1/2

51、5;0.4×1.2×1.4×25×（1.2/3+1.8）=-52.9279.879.844q1=1.2×1.9×1.4×25=79.8M4=190.4×2.5-（50.4+25.2+79.8）×3.7/2-0.8×1.2×1.4×25× 4.3-1/2×0.4×1.2×25×1.4×（1.2/3+3.7）=9.5900q1+q2+q3+q4+q5 =190.4KN3、活載計(jì)算：（1）荷載橫向分布系數(shù)，荷載的對(duì)稱和對(duì)稱

52、布置一律采用杠桿法計(jì)算。 汽201) 雙列車對(duì)稱布置如圖2-3 3，=9=35/80×1/2=0.2194=8=45/80×1/2=0.2815，=7=55/80×1/2=0.3446，=6=25/80×1/2=0.156其他=02）雙列車非對(duì)稱布置如圖2-4。1=-10/80×1/2×1/2=-0.03152=2，=90/80×1/2×1/2=0.28153=-0.063×1/2=-0.03153，=10/80×1/2=0.0634=70/80×1/2=0.4385，=1/2

53、5;1=0.57=1/2×1=0.5其他=03）掛100對(duì)稱布置如圖2-54，=8=25/80×1/4=0.0785 =7，=55/80×1/4=0.1725，=7=35/80×1/4=0.1096 =6，=45/80×1/4=0.141其他=04）掛100非對(duì)稱布置如圖2-62，=40/80×1/4=0.1253=40/80×1/4=0.1253，=50/80×1/4=0.1564=30/80×1/4=0.0944，=60/80×1/4=0.18755=20/80×1/4=0.062

54、55，=70/80×1/4=0.2196=10/80×1/4=0.03125其他=05）三列車布置情況對(duì)稱與非對(duì)稱情況相同如圖2-71=11=-10/80×1/2×1/2=-0.03152=10，=90/80×1/2×1/2=0.28153，=9=10/80×1/2=0.0634=8，=70/80×1/2=0.4385，=7=0.5其他=0（2）按順橋方向活載移動(dòng)情況，求得支座活載反力的最大值 汽20考慮到支點(diǎn)外布置荷載，并以車輪順橋向著地寬度邊緣為限（0.2m），布載長(zhǎng)度L為：L=15.56+0.25-0.10=

55、15.71m1) 單孔荷載（圖28）單列車：取三種情況中最大值B2=120×（1.010+0.920）+60×0.663=271.38KNB2，=60×1.010+120×（0.753+0.663）+70×0.02=231.92KNB2，=130×1.010+70×0.753+120×（0.11+0.02）=199.61KN取用B2=271.38KN 當(dāng)為二列車時(shí)則：2B2=2×271.38=542.76KN當(dāng)為三列車時(shí)：3B2=3×271.38=814.14KN2）雙孔荷載（圖29）單列車時(shí)：B1=60×0.663+120×0.920=150.18KNB2=120×1.010+70×0.367+130×0.02=149.49KNB1+B2=150.18+149.49=299.67KN三列車時(shí)：3（B1+B2）=3×299.67=899.01KN 掛100：布載長(zhǎng)度L=15.7