畢業(yè)論文-平山冶河大橋設(shè)計(jì)

IⅡThisdesignisofthesamesectionaboutthePrestressedm.ThesuperstructureisvariableBoxshapedsupportedbeambridThisessayfocuseanoverallstructuredesignoftThemainpointsofthedesignareasthefollows.2.Thearrangementofthebridgetypes;3.Theunitspartitionofthestructure;4.Thecalculationoftheinternalforceofdeadload;5.Thecalculationoftheinternalforceofmovableload;6.Thecombinationofeverykindofload;7.Thearrangementofprestressedreinforcingbar;Keywords:Prestressedconcrete;Box-shapedsupportedbeambridge;摘要 I Ⅱ前言 1第1章原始資料、設(shè)計(jì)要求及方案比選 2 21.2原始資料 21.3設(shè)計(jì)要求 21.4方案比選 3第2章設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 62.1設(shè)計(jì)資料 62.1.1橋面跨徑及橋?qū)?62.1.2設(shè)計(jì)荷載 62.1.3材料及工藝 62.1.4設(shè)計(jì)依據(jù) 62.2構(gòu)造布置 62.2.1主梁間距與主梁片數(shù) 62.2.2主梁尺寸擬定 72.2.3橫截面沿跨長(zhǎng)改變 72.2.4橫隔梁設(shè)計(jì) 72.2.5橋面鋪裝 82.2.6橋梁橫斷面圖 82.3主梁毛截面幾何特性計(jì)算 82.3.1計(jì)算截面幾何特性 82.3.2檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) 第3章主梁內(nèi)力計(jì)算 3.1恒載內(nèi)力計(jì)算 3.1.1第一期恒載(主梁自重) 3.1.2第二期恒載(主梁現(xiàn)澆濕接縫) 3.1.3第三期恒載(防撞墻、橋面鋪裝) 3.1.4恒載集度匯總 3.2恒載內(nèi)力 第4章荷載橫向分布計(jì)算 4.1支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù)計(jì)算 4.2跨中截面橫向分布系數(shù)計(jì)算 4.2.1計(jì)算主梁抗彎慣性矩1 4.2.2計(jì)算主梁截面抗扭慣性矩I 4.2.3計(jì)算主梁截面抗扭剛度修正系數(shù) 4.2.4跨中截面橫向分布系數(shù)計(jì)算 4.3荷載截面橫向分布系數(shù)匯總 第5章活載影響下主梁內(nèi)力計(jì)算 5.1沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù)的確定 5.2活載內(nèi)力計(jì)算 5.2.11號(hào)梁活載內(nèi)力計(jì)算 5.2.22號(hào)梁活載內(nèi)力計(jì)算 5.3荷載內(nèi)力組合 5.4繪制內(nèi)力包絡(luò)圖 第6章配筋計(jì)算 6.1預(yù)應(yīng)力鋼束面積估算 6.2預(yù)應(yīng)力鋼筋布置 6.2.1跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 6.2.2錨固面剛束布置 6.3其他截面剛束位置及傾角計(jì)算 6.3.1剛束彎起形狀、彎起角0 6.3.2鋼束各控制點(diǎn)位置的確定 6.3.3剛束平彎段的位置及平彎角 6.4非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積估算及布置 6.4.1受力普通鋼筋 6.4.2箍筋設(shè)計(jì) 6.4.3水平縱向鋼筋 6.4.4架立鋼筋 6.4.5堵頭板鋼筋 6.5主梁截面幾何特性計(jì)算 6.6持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 6.6.1正截面承載能力計(jì)算 V6.6.2斜截面承載能力計(jì)算 6.7預(yù)應(yīng)力損失估算 6.7.1預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失。,計(jì)算 6.7.2錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失 6.7.3預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 6.7.4鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 6.7.5混凝土收縮、徐變引起的損失 6.7.6預(yù)應(yīng)力損失組合 6.8應(yīng)力驗(yàn)算 6.8.1短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算 6.8.2持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算 6.9抗裂性驗(yàn)算 6.9.1作用短期效應(yīng)組合作用下的正截面抗裂驗(yàn)算 6.9.2作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面抗裂驗(yàn)算 6.10主梁撓度計(jì)算 6.11錨固區(qū)局部承壓計(jì)算 6.11.1局部受壓區(qū)尺寸要求 6.11.2局部抗壓承載力計(jì)算 第7章橫隔梁內(nèi)力計(jì)算 7.1作用在橫梁上的計(jì)算荷載 7.2橫隔梁的內(nèi)力影響線 7.2.1荷載P=1位于截面的左側(cè)時(shí) 7.2.2荷載P=1位于截面的右側(cè)時(shí) 7.2.3繪制剪力影響線 7.3截面內(nèi)力計(jì)算 7.4內(nèi)力組合(鑒于橫隔梁的結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小，計(jì)算中可略去不計(jì)) 第8章行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算 8.1恒載內(nèi)力計(jì)算 8.2活載內(nèi)力計(jì)算 8.3承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合 第9章行車(chē)道板配筋計(jì)算 9.1行車(chē)道板的配筋 9.2行車(chē)道板復(fù)核 9.3現(xiàn)澆濕接縫鋼筋 第10章附屬設(shè)施設(shè)計(jì) 10.1橋面鋪裝 10.2伸縮縫設(shè)計(jì) 10.2.1伸縮量的計(jì)算 10.2.2伸縮縫的選取 10.3橋面排水設(shè)施設(shè)計(jì) 10.3.1泄水管的類(lèi)型對(duì)比 10.3.2泄水管的選擇與設(shè)計(jì) 10.3.3泄水管的驗(yàn)算與校核 10.4防撞墻設(shè)計(jì) 第11章軟件應(yīng)用 11.1截面幾何特征計(jì)算 11.2橫向分布系數(shù)計(jì)算(桿杠原理法) 參考文獻(xiàn) 前言二十世紀(jì)以來(lái)，公路交通有很大發(fā)展。在內(nèi)陸，需要在更多的河流、峽谷之上建橋。在城市中，以及在各種交通線路相交處，需要建造立交橋。在沿海，既需在大船通航的河口、海灣、海峽修建特大跨度橋梁，又需在某些海島與大陸之間修建長(zhǎng)橋。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，橋梁的重要性日益可見(jiàn)，許多橋梁工作者已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到這是一個(gè)難得的機(jī)遇。橋梁工程始終在生產(chǎn)發(fā)展與各類(lèi)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的綜合影響下，遵循適用、安全、經(jīng)濟(jì)與美觀的原則，不斷的向前發(fā)展。根據(jù)使用任務(wù)、性質(zhì)和所在線路的遠(yuǎn)景發(fā)展需要，結(jié)合該橋所在地平山的地形、氣候和水文地質(zhì)以及交通情況，按照安全、適用、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)和適當(dāng)照顧美觀的原則進(jìn)行多方案比較，最后選擇了預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱型梁橋。冶河位于平山縣西門(mén)外，距石家莊40公里。它不但是省會(huì)去革命圣地西柏坡的交通咽喉，而且是石家莊至平山清水口公路通往晉冀交界的閻莊干線的必經(jīng)之地。本設(shè)計(jì)全橋長(zhǎng)135米，分3跨，跨徑45米，為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支箱橋梁上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力設(shè)計(jì)是下面進(jìn)行的配筋設(shè)計(jì)及下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，對(duì)于整座橋梁也是極其重要的部分。本設(shè)計(jì)按照相關(guān)橋梁規(guī)范規(guī)定，對(duì)主梁尺寸擬定、主梁內(nèi)力的計(jì)算、橫隔梁內(nèi)力的計(jì)算、行車(chē)道板內(nèi)力的計(jì)算以及附屬設(shè)施和概算的設(shè)計(jì)進(jìn)行編制。在此過(guò)程中，主要參考了橋梁工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)等相關(guān)的國(guó)內(nèi)外書(shū)籍和文獻(xiàn)。綜合考慮了材料以及結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等綜合性能。充分考慮了橋梁設(shè)計(jì)的“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的原則。設(shè)計(jì)的內(nèi)容還包括配筋設(shè)計(jì)。其中包括：預(yù)應(yīng)力鋼束面積的估算即鋼束的布置；非預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的估算與布置；截面幾何特性的計(jì)算；持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算；預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算；短暫狀況及持久狀況的應(yīng)力驗(yàn)算；短期效應(yīng)組合作用下的的截面抗裂性驗(yàn)算；主梁變形(撓度)計(jì)算；錨固區(qū)局部承壓計(jì)算；行車(chē)道板的配筋設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)還包括附屬設(shè)施防撞墻的設(shè)計(jì)，工程概預(yù)算、施工組織設(shè)計(jì)及對(duì)橋梁先簡(jiǎn)支后連續(xù)一些理論及技術(shù)的學(xué)習(xí)。作為一名道路橋梁專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后將從事路橋的設(shè)計(jì)及施工，由于個(gè)人興趣及對(duì)今后工作的考慮，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我選擇了橋梁設(shè)計(jì)，并以此提高橋梁設(shè)計(jì)能力、計(jì)算能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力以及應(yīng)用中外文獻(xiàn)資料的能力，文字表達(dá)能力，提高獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使之以后能成為能夠解決大、中橋梁的設(shè)計(jì)和施工問(wèn)題的高級(jí)應(yīng)用型人才，為今后從事橋梁工作奠定基礎(chǔ)。2第1章原始資料、設(shè)計(jì)要求及方案比選冶河位于平山縣西門(mén)外，距石家莊40公里。它不但是省會(huì)去革命圣地西柏坡的交通咽喉，而且是石家莊至平山清水口公路通往晉冀交界的閻莊干線的必經(jīng)之地。若該橋通車(chē)后，不僅支援了晉煤外運(yùn)，又為平山縣西部山區(qū)人民的省會(huì)石家莊市40公里，距首都北京260公里。全縣地貌屬山地類(lèi)型，有亞高山、中山、低山、丘陵、平原5個(gè)亞類(lèi)，并兼有階地、崗坡、谷地、凹地等多種地貌括了河北全省的氣候類(lèi)型特點(diǎn)，由東至西可分為5個(gè)氣候區(qū)。這5個(gè)區(qū)可歸納為3個(gè)類(lèi)型，即：暖溫半干旱區(qū)，暖溫半濕潤(rùn)區(qū)和溫涼濕潤(rùn)區(qū)。其主要特點(diǎn)是：四是7月，平均氣溫26.3℃;最冷月份是1月，平均氣溫—8.2℃。年較差29.5℃。各月平均氣溫除最熱的7月和最冷的1月外，其余10個(gè)月可以7月為軸分為對(duì)稱(chēng)的5對(duì)近似月。太陽(yáng)年總輻射量131～136千卡/平方厘米每年。無(wú)霜期平均140-180天。境內(nèi)地形復(fù)雜，西高東低，海拔高度120米～2281米，相對(duì)高差大。低山、丘陵、河谷面積約占平山縣總面積的70%,坡度在25度以下的土地面積約占40%。由于歷史原因造成該區(qū)植被稀少，土層較薄，水土流失嚴(yán)重，流失面積是平山縣總國(guó)土面積的68.6%,一般侵蝕模數(shù)為1450噸/年.平方公里。土壤主要以褐土為主，褐土面積占平山縣土地面積的88%,其它土壤主要是和頁(yè)巖分布。河流為獨(dú)流水域，流量隨季節(jié)變化大，平均水深1米左右，洪期水深2米左右，地下水類(lèi)型為第四系空隙潛水，水位埋深4.5米左右。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62-2004)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《公礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63-2007)要求，按A類(lèi)即部分預(yù)應(yīng)混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)此梁。方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土箱型拱橋(重力式墩臺(tái))。圖1-1預(yù)應(yīng)力混凝土箱型拱橋(重力式墩臺(tái))圖1-2預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋1)孔徑布置：預(yù)應(yīng)力混凝土變截面先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋，分7跨，每跨17米，全長(zhǎng)共120m。2)主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：主梁為預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱型梁。主梁間距174cm,采用等截面梁高100cm,跨中截面頂板厚度10cm,頂板與腹板相交處設(shè)置三角承托。腹板水平厚度24.7m,底板20m,腹板與底板相接處設(shè)置下三角承托。4東西邊墩(橋臺(tái))采用剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)。采用梯形蓋梁。圖1-3預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱型梁橋Fig.1-3Theprestressedconcretebox-girde1)孔徑布置：預(yù)應(yīng)力混凝土變截面先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋，分五跨，每跨40米，全長(zhǎng)共120m。2)主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：主梁為預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱型梁。主梁間距312cm,采用等截面梁高160cm,跨中截面頂板厚度10cm,頂板與腹板相交處設(shè)置三角承托。腹板水平厚度24.7cm,底板20cm,腹板與底板相接處設(shè)置下三角承托。由10cm增加到20cm,腹板水平寬度由24.7cm增加到49.4cm,底板由20cm增加到40cm,梁高保持不變。主梁間預(yù)留20cm后澆注。東西邊墩(橋臺(tái))采用剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)。采用梯形蓋梁。4)施工方案：現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力梁，采用閘門(mén)式加橋機(jī)施工，構(gòu)穩(wěn)定，施工方便對(duì)地基的強(qiáng)度不過(guò)分依賴(lài)，對(duì)于本設(shè)計(jì)的亞粘土-粉沙地形尤5煩，但是造價(jià)低廉勞動(dòng)力耗用少，工作量小，經(jīng)濟(jì)，中小型橋尤其適用。度小，造價(jià)低，工期短，適合中小型橋梁。所以，方案三是最佳選擇。第2章設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置6第2章設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置2.1設(shè)計(jì)資料標(biāo)準(zhǔn)跨徑：總體方案選擇的結(jié)果，采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁，跨度主梁長(zhǎng)：伸縮縫采用4cm,預(yù)制梁長(zhǎng)39.96m。單側(cè)橋橫向布置：0.5×2(護(hù)欄)+3.75×2(二車(chē)道)+1(左路肩)+3(右路肩)=12.5m1)水泥混凝土：主梁、欄桿、橋面鋪裝采用C50號(hào)混凝土?？箟簭?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值/=32.4MPa,抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?=22.4MPa,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fa=2.65MPa抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=1.83MPa,E。=3.45×10'MPa。2)預(yù)應(yīng)力鋼筋采用(ASTMA416—97a標(biāo)準(zhǔn))低松弛鋼絞線1×7標(biāo)準(zhǔn)型?？估瓘?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?=1860MPa,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=1260MPa,公稱(chēng)直徑15.2mm,公稱(chēng)面積139mm2,彈性模量E,=1.95×10?MPa。2)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)2.2構(gòu)造布置2.2.1主梁間距與主梁片數(shù)河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)7以吊裝的范圍內(nèi)，整橋橫向按8片預(yù)制箱梁布置，設(shè)計(jì)主梁間距均為3.12m,邊主梁寬3.02m,中主梁寬2.92m,主梁之間留0.2m后澆段，以減輕吊裝重量，同2.2.2主梁尺寸擬定1)主梁高：根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的截面尺寸設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)梁高跨比通常為1/15-1/25,本設(shè)計(jì)取1/25,即梁高h(yuǎn)=1.60m。2)頂板寬度與厚度：頂板寬度在橋面寬度和主梁片數(shù)確定以后，就已經(jīng)確定：3.12m;厚度與其受力有關(guān)，此處采用變厚度，懸臂遠(yuǎn)端10cm,在20cm處開(kāi)始逐漸變厚，與腹板相交處厚度為16cm,由腹板向內(nèi)依然采用相同的變厚度。3)底板寬度與厚度：底板寬度取100cm,厚度既要滿(mǎn)足受力要求，又要考慮到預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道的布置，因此厚度取20cm。4)腹板厚度：除了要滿(mǎn)足抗剪及施工要求外，腹板厚度選取時(shí)還應(yīng)考慮到預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置和彎起，此處取24cm(注：水平厚度24.7cm)。2.2.3橫截面沿跨長(zhǎng)改變局部應(yīng)力，也因布置錨具的要求，在端頭附近做成鋸齒形，截面厚度在距支座2.2.4橫隔梁設(shè)計(jì)一處設(shè)置三片中橫隔梁，共計(jì)五片。橫隔梁厚度為20cm,為了減輕吊裝質(zhì)量、主梁跨中、支點(diǎn)截面以及橫隔梁尺寸見(jiàn)圖2-1、圖2-2所示： 圖2-1箱梁跨中橫截面Fig.2-1Thecross-sectionofmid-spanboxbeam第2章設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置8 采用厚度為8cm水泥混凝土墊層，表面7cm的瀝青混凝土，橋面橫坡為2.3主梁毛截面幾何特性計(jì)算本設(shè)計(jì)采用分塊面積法，因?yàn)橹辉诰嘀c(diǎn)1m處開(kāi)始變截面，為簡(jiǎn)便計(jì)算，毛截面慣性距計(jì)算移軸公式：河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)9式中A,——分塊面積；y,——分塊面積重心至梁頂?shù)木嚯x；y,——毛截面重心至梁頂?shù)木嚯x；s,——各分塊對(duì)上緣的的面積距；1,——各分塊面積對(duì)其自身重心的慣性距。利用以上公式，分別計(jì)算邊主梁、中主梁預(yù)制時(shí)和使用時(shí)跨中截面的幾何特性，將結(jié)果列入一下各表中。表2-1邊梁的截面幾何特性計(jì)算表(使用前)Tab.2-1Thecalculationofthegeometrica分塊號(hào)頂板5上三角承托腹板下三角承托底板Z其中：矩形自身慣性矩三角形自身慣性矩分塊號(hào)頂板5上三角承托腹板下三角承托第2章設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置底板Z分塊號(hào)頂板5上三角承托腹板下三角承托底板2根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般截面效率指標(biāo)取0.45～0.55,且較大者較經(jīng)濟(jì)。上述計(jì)算表明，初擬的主梁截面是合理的。第3章主梁內(nèi)力計(jì)算第3章主梁內(nèi)力計(jì)算3.1恒載內(nèi)力計(jì)算3.1.1第一期恒載(主梁自重)第一期恒載集度：g=30.2+1.196=31.396kN/m3.1.2第二期恒載(主梁現(xiàn)澆濕接縫)3.1.3第三期恒載(防撞墻、橋面鋪裝)1)防撞墻：2)橋面鋪裝：gi=(3.12-0.5)×(0.08×25+0.07×23)=9.46kNmg=3.12×(0.08×25+0.07×23)=11.26kNm第三期恒集度：gs=8.64+9.46=18.1kN/m3.1.4恒載集度匯總表3-1主梁恒載匯總表Tab.3-1Thecollectionofthedeadloadofmainbeam荷載梁第一期荷載g第二期荷載g第三期荷載g總和g邊主梁中主梁3.2恒載內(nèi)力設(shè)x為計(jì)算截面至支撐中心的距離，并令a=x/l圖3-1恒載內(nèi)力計(jì)算圖Fig.3-1ThediagramofconstantQ=(1-2α)Lg/2第3章主梁內(nèi)力計(jì)算則邊主梁和中主梁的恒載內(nèi)力計(jì)算如下表表3-2恒載內(nèi)力表g跨中四分點(diǎn)變化點(diǎn)四分點(diǎn)變化點(diǎn)支點(diǎn)一期恒載邊主梁中主梁二期恒載邊主梁中主梁二期恒載邊主梁中主梁總恒載邊主梁中主梁第4章荷載橫向分布計(jì)算第4章荷載橫向分布計(jì)算4.1支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù)計(jì)算本設(shè)計(jì)應(yīng)用杠桿法計(jì)算支點(diǎn)截面的橫向分布系數(shù)。杠桿法忽略了主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，假設(shè)橋面板在主梁上斷開(kāi)，把橋面板看作沿橫向支承在主梁上的簡(jiǎn)支梁或簡(jiǎn)支單懸臂梁，主要適用于雙肋式梁橋或多梁式橋支點(diǎn)截面。本橋?yàn)槎嗔菏綐?，?dāng)橋上荷載作用在靠近支點(diǎn)處時(shí)，荷載的絕大部分通過(guò)相鄰的主梁直接傳至墩臺(tái)。雖然端橫隔梁連續(xù)于幾根主梁之間，但是其變形極其微小，荷載主要傳至兩個(gè)相鄰的主梁支座。因此，偏于安全的用杠桿原理法來(lái)計(jì)算荷載在支1)對(duì)于1號(hào)梁，首先繪制1號(hào)梁反力影響線，如圖4-1。2)對(duì)于1號(hào)梁，首先繪制1號(hào)梁反力影響線，如圖4-2。由于高速公路，無(wú)人群荷載，所以根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，3號(hào)梁與2號(hào)梁支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)相同，4號(hào)梁與1號(hào)梁的橫向分布系數(shù)相同。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)圖4-22號(hào)梁橫向分布系數(shù)圖4.2跨中截面橫向分布系數(shù)計(jì)算本設(shè)計(jì)應(yīng)用修正偏心壓力法計(jì)算跨中截面的橫向分布系數(shù)。修正偏心壓力法是當(dāng)橋主梁間具有可靠連接時(shí)，在汽車(chē)荷載作用下，中間橫隔梁的彈性撓曲變形與主梁的變形相比很小，因此可假定中間橫隔梁像一根無(wú)窮大的剛性梁一樣保持直線形狀。本設(shè)計(jì)因除了設(shè)置端橫隔梁外，還分別在跨中、四分之一處設(shè)置了橫隔梁，并且主梁之間預(yù)留20cm后澆注，所以在本設(shè)計(jì)中，主梁之間具有可靠的連接，固選用修正偏心壓力法計(jì)算跨中橫向分布系數(shù)。4.2.1計(jì)算主梁抗彎慣性矩1由前面截面幾何特性計(jì)算可知1=38150621.36cm?=0.3815m?4.2.2計(jì)算主梁截面抗扭慣性矩/t對(duì)于本設(shè)計(jì)箱形截面，空室高度大于截面高度0.6倍(即0.81>0.6),所以屬于薄壁閉合截面。對(duì)于單室箱型截面，其抗扭慣性矩可分為兩部分：兩邊懸出的開(kāi)口部分和薄壁部分。由于本設(shè)計(jì)截面采用的是變厚度，所以計(jì)算前把截面轉(zhuǎn)化成兩個(gè)矩形和一個(gè)閉口槽型，它們的厚度采用轉(zhuǎn)換后的厚度，如圖4-3:懸出部分可按實(shí)體矩形截面計(jì)算：(4.1)其中：b,——矩形長(zhǎng)邊長(zhǎng)度t,——矩形短邊長(zhǎng)度c,——矩形截面抗扭剛度系數(shù)n——主梁截面劃分為單個(gè)矩形的塊數(shù)第4章荷載橫向分布計(jì)算(注：公式中具體尺寸見(jiàn)下圖)新梁跨中截面轉(zhuǎn)換前箱梁跨中薇面轉(zhuǎn)換后圖4-3截面轉(zhuǎn)換圖1)計(jì)算懸臂部分抗扭慣性矩I,t/b=11.7143/70=0.1673表4-1矩形截面抗扭剛度系數(shù)表Tab.4-1rectangularsectiontorsionalstiffnesscoefficienttable1C由t/b通過(guò)查表(內(nèi)插法)可得，懸臂部分抗扭剛度系數(shù)c=0.2978672)計(jì)算閉口薄壁部分抗扭慣性矩!,河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3)薄壁箱型截面頂板換算厚度：圖4-4抗扭計(jì)算簡(jiǎn)圖4.2.3計(jì)算主梁截面抗扭剛度修正系數(shù)抗扭修正系數(shù)：第4章荷載橫向分布計(jì)算1——主梁抗彎慣性矩E——材料的彈性模量；1,——主梁抗扭慣矩；1)1號(hào)梁。計(jì)算考慮抗扭修正系數(shù)的橫向影響線豎標(biāo)值由橫向影響線的豎標(biāo)值繪制各梁的橫向影響線，并確定荷載的最不利位置。1梁的橫向影響線和布載圖式如圖4-5:設(shè)影響線零點(diǎn)離1號(hào)梁軸線的距離為x,則：則汽車(chē)荷載橫向分布系數(shù)為：河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算考慮抗扭修正系數(shù)的橫向影響線豎標(biāo)值由橫向影響線的豎標(biāo)值繪制各梁的橫向影響線，并確定荷載的最不利位置。2梁的橫向影響線和布載圖式如圖4-6:設(shè)影響線零點(diǎn)離2號(hào)梁軸線的距離為x,則：x=136則汽車(chē)荷載橫向分布系數(shù)為：由于高速公路，無(wú)人群荷載，所以根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，3號(hào)梁與2號(hào)梁支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)相同，4號(hào)梁與1號(hào)梁的橫向分布系數(shù)相同。4.3荷載截面橫向分布系數(shù)匯總由以上計(jì)算將荷載橫向分布系數(shù)匯總到表4-2第4章荷載橫向分布計(jì)算表4-2橫向分布系數(shù)匯總表梁號(hào)荷載位胃公路1級(jí)荷載作用橫向分布系數(shù)備注1支點(diǎn)截面按“杠桿原理法”計(jì)算跨中截面按“修正偏心壓力法”計(jì)算2支點(diǎn)m,3支點(diǎn)m?？缰衜。4第5章活載影響下主梁內(nèi)力計(jì)算第5章活載影響下主梁內(nèi)力計(jì)算5.1沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù)的確定當(dāng)f<1.5μ時(shí)，μ=0.05;當(dāng)f>14H時(shí)，μ=0.45,本計(jì)算1.5H≤f≤14B。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5.2活載內(nèi)力計(jì)算5.2.11號(hào)梁活載內(nèi)力計(jì)算圖5-11號(hào)梁跨中彎矩計(jì)算圖第5章活載影響下主梁內(nèi)力計(jì)算集中荷載：P=318kN均布荷載：q=10.5kNm車(chē)道荷載作用下1號(hào)梁跨中彎矩：跨中截面剪力影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-2,跨中截面剪力計(jì)算采用不變的橫向分布系數(shù)m。。跨中剪力影響線的最大坐標(biāo)值：跨中剪力影響線的面積：集中荷載：1.2P=381.6kN均布荷載：q?=10.5kNm車(chē)道荷載作用下1號(hào)梁跨中剪力：=(1+μ)5(m1.2Py+m。q?Q)河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2)1號(hào)梁1/4處截面彎矩和剪力計(jì)算1/4處截面彎矩影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-3,1/4截面彎矩計(jì)算需考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化，支點(diǎn)截面取m。,114至1取m,支點(diǎn)~1/4段橫向分布系數(shù)按直線變化。1/處彎矩影響線的面積：車(chē)道荷載作用下1號(hào)梁1/4處彎矩：=(1+0.11)×1×[0.8186x318×7.406+0.8186x101/4處截面剪力影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-4,114截面剪力計(jì)算需考慮荷第5章活載影響下主梁內(nèi)力計(jì)算圖5-41號(hào)梁1/4處剪力計(jì)算圖河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)車(chē)道荷載作用下1號(hào)梁變化點(diǎn)處彎矩：=(1+0.11)×1×[0.9253x318×4.32+0.81變化點(diǎn)處截面剪力影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-6,變化點(diǎn)截面剪力計(jì)算需考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化，支點(diǎn)截面取m。,114至1取m。,支點(diǎn)~1/4段橫向分布系數(shù)按直線變化。車(chē)道荷載作用下1號(hào)梁變化點(diǎn)處剪力：4)1號(hào)梁支點(diǎn)處截面剪力計(jì)算支點(diǎn)處截面剪力影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-7,支點(diǎn)截面剪力計(jì)算需考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化，支點(diǎn)截面取m。,114至1取m。,支點(diǎn)~1/4段河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)車(chē)道荷載作用下1號(hào)梁支點(diǎn)處剪力：5.2.22號(hào)梁活載內(nèi)力計(jì)算1)2號(hào)梁跨中截面彎矩和剪力計(jì)算跨中截面彎矩影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-8,跨中截面彎矩計(jì)算采用不變第5章活載影響下主梁內(nèi)力計(jì)算車(chē)道荷載作用下2號(hào)梁跨中彎矩：=(1+μ)ξ(mPy+m.q?Ω?)跨中截面剪力影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-9,跨中截面剪力計(jì)算采用不變?nèi)?④河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2)2號(hào)梁1/4處截面彎矩和剪力計(jì)算114處截面彎矩影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-10,1/4截面彎矩計(jì)算需考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化，支點(diǎn)截面取m。,114至1取m,支點(diǎn)~114段第5章活載影響下主梁內(nèi)力計(jì)算車(chē)道荷載作用下2號(hào)梁1/4處彎矩：M?=(1+μ)≤Em,p,y1/4處截面剪力影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-11,1/4截面剪力計(jì)算需考慮車(chē)道荷載作用下2號(hào)梁1/4處剪力：河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3)2號(hào)梁變化點(diǎn)處截面彎矩和剪力計(jì)算變化點(diǎn)處截面彎矩影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-12,變化點(diǎn)截面彎矩計(jì)算需考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化，支點(diǎn)截面取m。,114至1取m。,支點(diǎn)~114段橫向分布系數(shù)按直線變化。變化點(diǎn)處彎矩影響線的面積：均布荷載：q=10.5kN/m車(chē)道荷載作用下2號(hào)梁變化點(diǎn)處彎矩：第5章活載影響下主梁內(nèi)力計(jì)算變化點(diǎn)處截面剪力影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-13,變化點(diǎn)截面剪力計(jì)算需考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化，支點(diǎn)截面取m。,114至1取m。,支點(diǎn)車(chē)道荷載作用下2號(hào)梁1.2P=381.6KN河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4)2號(hào)梁支點(diǎn)處截面剪力計(jì)算支點(diǎn)處截面剪力影響線及橫向分布系數(shù)見(jiàn)圖5-14,支點(diǎn)截面剪力計(jì)算需考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化，支點(diǎn)截面取m。,114至1取m,支點(diǎn)~114段橫向分布系數(shù)按直線變化。三角荷載合力作用點(diǎn)處影響線坐標(biāo)值：y=0.875m集中荷載：1.2P?=381.6kN車(chē)道荷載作用下2號(hào)梁支點(diǎn)處剪力：由于高速公路，無(wú)人群荷載，所以根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，3號(hào)梁與2號(hào)梁支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)相同，4號(hào)梁與1號(hào)梁的橫向分布系數(shù)相同。5.3荷載內(nèi)力組合表5-1荷載內(nèi)力組合表Tab.5-1loadcombinationofinternal荷載類(lèi)別彎矩/kNm變化點(diǎn)變化點(diǎn)支點(diǎn)①恒載0②汽車(chē)荷載③1.2恒0④1.4汽⑤⑥5.4繪制內(nèi)力包絡(luò)圖沿梁軸的各個(gè)截面處，將所采用的計(jì)算內(nèi)力值按適當(dāng)?shù)谋壤呃L成縱坐標(biāo)，下所產(chǎn)生的內(nèi)力。內(nèi)力包絡(luò)圖主要為在主梁內(nèi)配置預(yù)應(yīng)力筋、縱向主筋、斜筋和箍筋提供設(shè)計(jì)依據(jù)，并進(jìn)行各種驗(yàn)算。本橋簡(jiǎn)支梁主梁內(nèi)力包絡(luò)圖如圖5-15。圖5-15內(nèi)力包絡(luò)圖第6章配筋計(jì)算第6章配筋計(jì)算6.1預(yù)應(yīng)力鋼束面積估算根據(jù)跨中正截面抗裂要求，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，為滿(mǎn)足抗裂性要求，所需M,=Mo?+Mo?+Mos+M=6266.64+99.8+3612.76+4246.950.7=12952.07kNw——全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩。由表有e,——預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)到毛截面重心軸的距離。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為a,=100mm,則應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為根據(jù)估算結(jié)果，采用8束9φ*15.2的預(yù)應(yīng)力鋼絞線；提供的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)積為A,=8×9×139=10008mm2,采用夾片式群錨，φ70金屬波紋管道成孔。6.2預(yù)應(yīng)力鋼筋布置后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力布置應(yīng)符合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)構(gòu)造要求的規(guī)定。參照有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙并按《公路橋規(guī)》中的規(guī)定，對(duì)跨中截面預(yù)應(yīng)力束的初步布置如圖6-1:錨固面剛束布置如圖6-2:6.3其他截面剛束位置及傾角計(jì)算采用直線段中接圓弧段的方式彎起；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂直作用于錨墊板，N、N,。、N,的彎起角為6。N,升高值為40mm,N,。的升高值為490mm,N,的升高值為940mm。各鋼束的彎起半徑分別為15000mm、第6章配筋計(jì)算6.3.2鋼束各控制點(diǎn)位置的確定圖6-3曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算圖(尺寸單位/cm)對(duì)于Nsθ=6°,R=30000mm河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)x+l+1=13642+1563+15對(duì)于N,θ=6°,R=45000mmx?+l?+1=8501+2358+2C0Rθd號(hào)度666即第6章配筋計(jì)算表6-2鋼束位置及其傾角計(jì)算表Table6-2Justbeampositionan計(jì)算截面鋼束編號(hào)xθ跨中截面為負(fù)值，鋼束尚未彎起000000截面0000變化點(diǎn)截面006支點(diǎn)截面666.3.3剛束平彎段的位置及平彎角圖6-4:河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6.4非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積估算及布置6.4.1受力普通鋼筋按極限承載力確定普通鋼筋數(shù)量。在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力鋼p,簡(jiǎn)支梁的跨中截面翼緣有效寬度的計(jì)算系數(shù)，可按《公路橋規(guī)》第6章配筋計(jì)算b',=2(b+b+b)=2×(247+700+613)=3其中b為梁腹板寬度所以河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)h,為截面受壓翼緣厚度(0.5×103)f?bh?=0.5×103×1.83×494×1457.5=658.8kNh?=h-a,=1600-511.75=1088(0.5×103)f?bh?=0.5×103×1.83×988×1088.25=983.8kN故可在梁跨中的某長(zhǎng)度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段按計(jì)算配置箍筋。第6章配筋計(jì)算線r?V?。V,=r?Y=(0.5×103)fbh。=658.8kN的截面距跨中截面的距離可由剪力包絡(luò)圖比例求得，為同時(shí)，根據(jù)《公路橋規(guī)》規(guī)定，在支座中心線附近n/2=800mm范圍內(nèi)箍筋的間距最大為100mm。距支點(diǎn)中心線h/2處的計(jì)算剪力值v'按剪力包絡(luò)圖按比例得其中混凝土和箍筋承擔(dān)全部剪力計(jì)算值為v'。箍筋采用直徑為12mm的HRB335鋼筋，箍筋截面積A=n=2×跨中截面：河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì),箍筋間距s,為確定箍筋間距的設(shè)計(jì)值還應(yīng)考慮《公路橋規(guī)》的構(gòu)造要求。所以，在支座中心向跨徑長(zhǎng)度方向的1600mm范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)箍筋間距s,=100mm,而后到跨中截面的箍筋間距為250mm。水平縱向鋼筋的作用主要是在梁側(cè)面發(fā)生混凝土裂縫后，可以減小混凝土的裂縫寬度。水平縱向鋼筋為構(gòu)造鋼筋，此箱梁腹板跨中到距支點(diǎn)一倍梁高處配置6對(duì)水平縱向鋼筋，間距200mm。距支點(diǎn)一倍梁高范圍內(nèi)配置12對(duì)水平縱向鋼筋，間距100mm。根據(jù)《公路橋規(guī)》的規(guī)定及截面尺寸選用直徑為12mm的架立鋼筋。根據(jù)預(yù)制箱梁堵頭板的行狀及截面尺寸，橫向采用12根直徑8mm鋼筋，間距10cm,縱向采用12根直徑8mm鋼筋間距10cm。個(gè)別間距及鋼筋長(zhǎng)度依截面尺寸而定。6.5主梁截面幾何特性計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁主梁截面幾何特性應(yīng)根據(jù)不同的受力階段分別計(jì)算。本設(shè)計(jì)中的箱型梁從施工到運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷了如下三個(gè)階段。(1)梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時(shí)管道尚未壓漿，所以其截面特性為計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋影響(將非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算成混凝土)的凈截面，該截面的截面特性計(jì)算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響，箱梁翼板寬度為(2)灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆200mm濕接縫預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進(jìn)行管道壓漿、封錨后，預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。主梁吊張就位現(xiàn)澆200mm濕接縫但濕接縫還沒(méi)有參與截面受力，所以此時(shí)截面特性計(jì)算采用計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面，箱梁翼板寬度仍為2800mm。(3)橋面、欄桿施工和營(yíng)運(yùn)階段橋面濕接縫結(jié)硬后，主梁即為全截面參與工作，此時(shí)截面特性計(jì)算采用計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面，箱梁翼板有效寬度為3000mm3]。求得其他受力階段控制截面幾何特征如表分塊名稱(chēng)分塊面積到梁頂距離對(duì)梁頂邊截面慣性矩混凝土全截面非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積0000000預(yù)留管道面積凈截面面積河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)表6-4截面幾何特征表Table6-4Cross-sectionalgeometriccharacteristicstable受力階段計(jì)算截面A中軸到上邊距離y。中軸到下邊距離y,預(yù)應(yīng)力鋼筋重心到中軸距離IW階段1孔道壓漿前跨中變化點(diǎn)支點(diǎn)階段2管道結(jié)硬后至濕接縫結(jié)硬前跨中變化點(diǎn)支點(diǎn)階段3濕接縫結(jié)硬后跨中變化點(diǎn)支點(diǎn)6.6持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算6.6.1正截面承載能力計(jì)算取彎距最大的跨中截面進(jìn)行正截面承載力的計(jì)算。求受壓區(qū)高度x第6章配筋計(jì)算將x=510.82代入下式計(jì)算截面承載力。=18523.96kNm>r,M=1.0×18431.58=計(jì)算結(jié)果表明，跨中截面的抗彎承載力滿(mǎn)足要求。斜截面抗剪承載能力計(jì)算按照《公路橋規(guī)》的規(guī)定，對(duì)以下截面進(jìn)行驗(yàn)算：距支點(diǎn)h/2截面斜截面抗剪承載力的計(jì)算首先，根據(jù)公式進(jìn)行截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核，即v,——驗(yàn)算截面處剪力組合設(shè)計(jì)值，按內(nèi)插法，在這v=1994.7kN;h。計(jì)算截面處縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面上邊緣的距離，在變截面處預(yù)應(yīng)力河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果表明，截面尺寸滿(mǎn)足要求。斜截面抗剪承載能力按下式計(jì)算：V斜截面內(nèi)混凝土和箍筋共同的抗剪承載設(shè)計(jì)值；V與斜截面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋抗剪承載設(shè)計(jì)值a,——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，取a,=1.25;a,受壓翼緣的影響系數(shù)，本題a,=1.1;J斜截面受壓端正截面處截面腹板寬度，b=741mm;P斜截面縱向受拉鋼筋配筋百分率；第6章配筋計(jì)算V=0.75×103F~Asinθ,=0.75×103×1260×10008×0.0479=說(shuō)明變截面抗剪承載力是足夠的。(2)變截面點(diǎn)處(也是箍筋間距改變處)變截面點(diǎn)處斜截面抗剪承載力的計(jì)算首先，根據(jù)公式進(jìn)行截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核，即v=1572.1kN,腹板厚度，在這b=494mm;h。計(jì)算截面處縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面上邊緣的距離，在變截面處預(yù)應(yīng)a?——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，取a?=1.25則0.50×10a?/?bh。=0.河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) =0.75×101×1260×10008×0.0479=第6章配筋計(jì)算6.7預(yù)應(yīng)力損失估算μ——預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)；河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)表6-5跨中截面摩擦應(yīng)力損失σ計(jì)算鋼束編號(hào)θXβ弧度6表6-6L/4截面摩擦應(yīng)力損失σ計(jì)算鋼束編號(hào)θxβ弧度6鋼束編號(hào)0xβσ弧度6000第6章配筋計(jì)算Table6-8Pivotsection鋼束編號(hào)θβ弧度表6-9各設(shè)計(jì)控制截面σ平均值表跨中變化點(diǎn)支點(diǎn)6.7.2錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失。計(jì)算錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失，后張法曲線布筋的構(gòu)件應(yīng)考慮錨固后反摩阻的影響。E,一預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量，查表得Aσ?一單位長(zhǎng)度由管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失o?！獜埨隋^下張拉控制應(yīng)力，河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)σ;—扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預(yù)拉應(yīng)力，1—張拉端至錨固端的距離，這里錨固端為為跨中截面將各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻影響長(zhǎng)度列表計(jì)算于表表6-10反摩阻影響長(zhǎng)度(錨固端為跨中截面)計(jì)算表Table6-10counter-frictionalre鋼束編號(hào)1Aσ=2△σl,”式中：Aa一張拉端由錨具變形引起的考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失當(dāng)x>1,時(shí)，表示該截面不受反摩阻影響(2)當(dāng)t,≥1時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的全長(zhǎng)均處于反摩阻影響長(zhǎng)度以?xún)?nèi)，扣除管道摩阻和鋼筋回縮等損失后的預(yù)應(yīng)力后，距張拉端x'處考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失Ao(o)為T(mén)able6-11anchoragedistortionandthesteelwir截面鋼束編號(hào)x各控制截面σ,平均值第6章配筋計(jì)算跨中截面01/4截面變化點(diǎn)截面支點(diǎn)截面f=0.9×C50=C45查附表1-2得E=3.35×10'Mpa,故σ——全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力v,在其作用點(diǎn)(全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6.7.4鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失。對(duì)于采用超張拉工藝的低松弛級(jí)鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失為L(zhǎng)/4截面的應(yīng)力值作為全梁的平均值計(jì)算，故有σ=0-n-σ-σ=1395-63.984-26.663—65.6.7.5混凝土收縮、徐變引起的損失?；炷潦湛s、徐變終極值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失可按下式計(jì)算，即第6章配筋計(jì)算向非預(yù)應(yīng)力鋼筋，為簡(jiǎn)化計(jì)算不計(jì)構(gòu)造鋼筋影響)截面重心處，由M。,M。;按徐變系數(shù)變小乘以折減系數(shù)。()/(,20)。計(jì)算N和M。引N?=(σ-σn)A,=(1395-94.442-0-65.023)×10008=12365.23kNN=(o-σ?)A,=(1395-63.984-26.663-65.023)×10008=12403.215KN河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所以式中：p——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率，(未計(jì)構(gòu)造鋼筋影響)a預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量；取跨中與L/4截面的平均值計(jì)算，則有e構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離所以所以第6章配筋計(jì)算6.7.6預(yù)應(yīng)力損失組合表6-12各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效應(yīng)力匯總表Table6-12Thecross-sectionalaveragelossoftheste工作階段預(yù)加應(yīng)力階段使用階段鋼束有效預(yù)應(yīng)力應(yīng)力損失預(yù)加力階段使用階段跨中截面0截面變化點(diǎn)截面支點(diǎn)截面6.8應(yīng)力驗(yàn)算6.8.1短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)和自重作用下的截面邊緣混凝土的法向壓應(yīng)力應(yīng)符合式。≤0.7/要求4](2)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)算在制造、運(yùn)輸及安裝、施工階段，由預(yù)加力(扣除相應(yīng)的應(yīng)力損失)構(gòu)件自重及其它施工荷載引起的截面應(yīng)力。對(duì)簡(jiǎn)支梁，以跨中截面上、下緣混凝土正應(yīng)力控制。短暫狀況下(預(yù)加力階段)梁跨中截面上、下緣的正應(yīng)力4]截面特性取用第一階段的截面特性。代入上式得=16.769MPa(壓)<0.7/(0.7×29.6=20.72MPa)需配置配筋率不小于0.2%的縱向鋼筋即可。(3)支點(diǎn)截面或運(yùn)輸、安裝階段的吊點(diǎn)截面的應(yīng)力驗(yàn)算，其方法與此相同，6.8.2持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算a截面混凝土的正應(yīng)力驗(yàn)算對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的正應(yīng)力，由于配設(shè)曲線1/4、1/8、支點(diǎn)及鋼束突然變化處(截?cái)嗷驈澇隽喉斕幍?分別進(jìn)行驗(yàn)算。應(yīng)力計(jì)算的作用(荷載)取標(biāo)準(zhǔn)值，汽車(chē)荷載計(jì)入沖擊系數(shù)。根據(jù)《橋規(guī)》(JTGD62-2004)中第7.1.5條規(guī)定：未開(kāi)裂構(gòu)件受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力應(yīng)滿(mǎn)足σ+0g≤0.5f第6章配筋計(jì)算跨中截面驗(yàn)算M+M?=3612.76+4714.12=83Nm=GnA,-σjA?=1096.757×10008=10976.34kN持久狀況下跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求。b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)力鋼筋重心處的混凝土應(yīng)力為所以鋼束應(yīng)力為河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算表明持久狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求。c持久狀況下的混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算本設(shè)計(jì)取剪力和彎矩都有較大的變化點(diǎn)截面進(jìn)行計(jì)算。具體需要時(shí)可增加驗(yàn)按圖3-5進(jìn)行計(jì)算。其中計(jì)算點(diǎn)分別取上梗肋a-a處、第三階段截面重心對(duì)以第一階段截面梗肋a-a以上面積對(duì)凈截面重心軸x。-x,的面積矩s。計(jì)算同理可得不同計(jì)算點(diǎn)處的面積，現(xiàn)匯總于表6-13第6章配筋計(jì)算表6-13面積距計(jì)算表Table6-13Areafromthecalcul截面類(lèi)型第一階段凈截面對(duì)其重心軸第二階段凈截面對(duì)其重心軸第三階段凈截面對(duì)其重心軸計(jì)算點(diǎn)位置面積矩符號(hào)SSS面積矩(1)主應(yīng)力計(jì)算所以有正應(yīng)力河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)主應(yīng)力表6-14變化點(diǎn)截面主應(yīng)力計(jì)算表計(jì)算纖維力力主應(yīng)力第一階段凈截面第二階段凈截面第三階段凈截面rσσ第6章配筋計(jì)算(3)主壓應(yīng)力的限制值主應(yīng)力驗(yàn)算6.9抗裂性驗(yàn)算正截面抗裂驗(yàn)算取跨中截面進(jìn)行。(1)預(yù)加力產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土預(yù)壓應(yīng)力的計(jì)算跨中截面Nn=OpmA,-σj?A,=1096757×1000=10976.344KN(3)正截面混凝土抗裂驗(yàn)算河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，作用荷載短期效應(yīng)組合作用下的混凝土由以上計(jì)算知。-σ=29.71-32.31=-2.6MPa(壓),說(shuō)明截面在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合作用下沒(méi)有消壓，計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足《公路橋規(guī)》A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力構(gòu)件按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的抗裂要求。同時(shí)，A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件還必須滿(mǎn)足作用長(zhǎng)期效應(yīng)作用的抗裂要求。所以構(gòu)件滿(mǎn)足《公路橋規(guī)》中A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合的抗裂要求。6.9.2作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面抗裂驗(yàn)算斜截面抗裂驗(yàn)算應(yīng)取剪力和彎矩均較大的最不利區(qū)段截面進(jìn)行，這里仍取剪力和彎矩均較大的變化點(diǎn)截面進(jìn)行計(jì)算。主應(yīng)力計(jì)算(1)對(duì)上梗肋處a-a的主應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算剪應(yīng)力正應(yīng)力第6章配筋計(jì)算主壓應(yīng)力同理可的到x。-x。截面及下梗肋b-b截面的主應(yīng)力如表6-15計(jì)算纖維面積矩/mm剪應(yīng)力T正應(yīng)力σ主拉應(yīng)力第一階段凈截面第二階段換算截面第三階段換算截面作用短期效應(yīng)組合下抗裂驗(yàn)算的混凝土的主拉應(yīng)力限值為從表中可以看出，以上主拉應(yīng)力均符合要求，所以變化點(diǎn)截面滿(mǎn)足作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面抗裂驗(yàn)算要求。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6.10主梁撓度計(jì)算對(duì)于一座預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，除了要對(duì)主梁進(jìn)行持久狀況承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度計(jì)算或應(yīng)力驗(yàn)算，以確定結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度安全儲(chǔ)備外，還要對(duì)正常使用極限狀態(tài)下梁的變形(裂縫和撓度)進(jìn)行驗(yàn)算，以確保結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度。若橋梁發(fā)生過(guò)大的變形，不但會(huì)導(dǎo)致高速行車(chē)?yán)щy，加大車(chē)輛的沖擊作用，引起橋梁的劇烈震動(dòng)，而且可能使橋面鋪裝和結(jié)構(gòu)的輔助設(shè)備遭致?lián)p壞，甚至危及橋短期荷載作用的撓度可根據(jù)給定的構(gòu)件剛度，用材料力學(xué)方法計(jì)算。按規(guī)范規(guī)定，驗(yàn)算主梁的變形時(shí)荷載不計(jì)入恒載，汽車(chē)不計(jì)入沖擊力，計(jì)算公式[131:其中：M——汽車(chē)荷載在跨中產(chǎn)生的彎矩；6.11錨固區(qū)局部承壓計(jì)算經(jīng)過(guò)分析，以N5鋼束的錨固端進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。N5鋼束梁端錨具及間接鋼筋的構(gòu)造布置圖如下。第6章配筋計(jì)算6.11.1局部受壓區(qū)尺寸要求根據(jù)《公路橋規(guī)》中的計(jì)算方法，局部承壓計(jì)算底面為寬480mm、長(zhǎng)300mm的矩形(如圖),此時(shí)N5和N6的局部承壓計(jì)算底面有重疊(陰影部分)。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所以1.3n,βf?A=1.3×1.0×2.372×20.5×21752由計(jì)算表明，局部承壓區(qū)尺寸滿(mǎn)足要求。6.11.2局部抗壓承載力計(jì)算配置間接鋼筋的局部受壓構(gòu)件，其局部抗壓承載力計(jì)算公式為A..——混凝土核心面積，可取局部受壓計(jì)算底面積范圍以?xún)?nèi)的間接鋼筋所包羅的面積，這里配置螺旋鋼筋，得k——間接鋼筋影響系數(shù)；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c50及以下時(shí)，取k=2.0;p,——間接鋼筋體積配筋率；局部承壓區(qū)配置直徑為12mm的HRB335鋼筋，單根鋼筋截面積為113.1mm2,所以凝f=20.5Mpa;將上述計(jì)算值代入局部抗壓承載力計(jì)算公式，可得F=0.9(n,βfu+kp,βfn)A故局部抗壓承載力計(jì)算通過(guò)。所以N5鋼束錨下局部承壓計(jì)算滿(mǎn)足要求。同理可對(duì)鋼束進(jìn)行局部承壓計(jì)算。第7章橫隔梁內(nèi)力計(jì)算第7章橫隔梁內(nèi)力計(jì)算為了保證各主梁共同受力和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，橫隔梁本身或其裝配式接頭應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。對(duì)于具有多根內(nèi)橫隔梁的橋梁，通常就只要計(jì)算受力最大的跨中橫隔梁的內(nèi)力，其他橫隔梁可偏安全地仿此設(shè)計(jì)。下面是應(yīng)用偏心壓力法原理計(jì)算橫隔梁的內(nèi)力。7.1作用在橫梁上的計(jì)算荷載對(duì)于跨中的橫隔梁來(lái)說(shuō)，除了直接作用在其上的輪載外，前后的輪重對(duì)它也有影響。在計(jì)算中可以假設(shè)荷載在相鄰橫隔梁之間按杠桿原理法傳載如圖所示。 圖7-1因此，縱向一列汽車(chē)車(chē)道荷載輪重分布給該橫隔梁的計(jì)算荷載為計(jì)算彎矩時(shí)Ω—按杠桿原理法計(jì)算的縱向荷載影響線面積河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)值，為1。7.2橫隔梁的內(nèi)力影響線7.2.1荷載P=1位于截面的左側(cè)時(shí)7.2.2荷載P=1位于截面的右側(cè)時(shí)e—荷載p=1至所求截面的距離；第7章橫隔梁內(nèi)力計(jì)算P=1作用在4號(hào)梁軸上時(shí)=0.2766對(duì)于1號(hào)主梁處截面的g影響線可計(jì)算如下：P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)圖7-2河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)7.3截面內(nèi)力計(jì)算將求得的計(jì)算荷載p。在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對(duì)于汽車(chē)荷載并計(jì)入沖擊影響力(1+μ),則得到表所示的結(jié)果。彎矩w,W,y=(1+μ)·ξ·pEn=1.11×1×212×(1.5463+1.174)=640.1公路一級(jí)剪力ge?-(1+μ)·ξ·p2n=1.11×7.4內(nèi)力組合(鑒于橫隔梁的結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小，計(jì)算中可略去不計(jì))承載力極限狀態(tài)內(nèi)力組合(表)表7-2基本組合正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合(表)短期效應(yīng)組合Q第8章行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算第8章行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算本橋行車(chē)道板類(lèi)型為鉸接懸臂板，最大彎矩在懸臂根部。在計(jì)算活載彎矩M時(shí)，最不利的荷載位置是把車(chē)輪荷載對(duì)中布置在鉸接處，本設(shè)計(jì)行車(chē)道板的跨徑內(nèi)可進(jìn)入2個(gè)車(chē)輪，在有效分布寬度a內(nèi)，總軸重為P,輪重P/2,將鉸接懸臂板視為板段自由的懸臂梁，以一片梁作為研究對(duì)象，每片梁分擔(dān)P/4,每半寬板為P/4a(a為板有小工作寬度),其合力作用點(diǎn)至懸臂根部之距為則每米寬板條的活載彎矩為：8.1恒載內(nèi)力計(jì)算1)每延米板上的恒載2)每延米板上的恒載內(nèi)力8.2活載內(nèi)力計(jì)算公路—I級(jí)車(chē)輛荷載縱、橫向布置如圖7-1所示：公路—I級(jí)車(chē)輛荷載的兩個(gè)140KN軸重的后輪，沿橋梁的縱向，作用于鉸縫軸線上為最不利荷載。由《橋規(guī)》查得重車(chē)后輪著地長(zhǎng)度為a?=0.2m,著地寬度b?=0.6m,車(chē)輪在板上的布置及其壓力分布圖形如圖8-2所示，鋪裝層總厚度河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)b?=b?+2H=0.06+2×0.15=0由圖8-1可知：重論后軸兩輪的有效分布寬度重疊，重疊的長(zhǎng)度為：則鉸縫處縱向兩個(gè)車(chē)輪對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度：沖擊系數(shù)：1+μ=0.281)作用于每米寬板條上彎矩為：2)相應(yīng)于每米寬板條活載最大彎矩時(shí)的每米寬板條上的剪力：=26.35KN8.3承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，考慮作用效應(yīng)組合并根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)定求得計(jì)算內(nèi)力。本設(shè)計(jì)為恒載與活載產(chǎn)生內(nèi)力的情況，其計(jì)算內(nèi)力為：第8章行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算M=1.2M+1.4M=1.2×(-有了計(jì)算內(nèi)力，就可按鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和方法來(lái)設(shè)計(jì)板內(nèi)的鋼筋和進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)算。第9章行車(chē)道板配筋計(jì)算第9章行車(chē)道板配筋計(jì)算9.1行車(chē)道板的配筋f=22.4Mpa,fm=1.83Mpa,解得x=4.smm板的分布鋼筋直徑是10mm,其間距為200mm河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)9.2行車(chē)道板復(fù)核保護(hù)層厚度c=20mm大于鋼筋公稱(chēng)直徑d=10mm所以滿(mǎn)足要求。求受壓區(qū)高度所以不會(huì)發(fā)生超筋現(xiàn)象求矩形截面板的抗彎極限承載力故滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求抗彎承載力復(fù)核截面尺寸滿(mǎn)足要求。由驗(yàn)算結(jié)果表明，尺寸不必修改滿(mǎn)足要求，不需要配置箍筋。9.3現(xiàn)澆濕接縫鋼筋寬度為40cm的現(xiàn)澆濕接縫鋼筋采用直徑為18cm的HRB335鋼筋，鋼筋間距與行車(chē)道板采用相同的間距為10cm。第10章附屬設(shè)施設(shè)計(jì)第10章附屬設(shè)施設(shè)計(jì)橋面鋪裝的作用是保護(hù)橋面板不受車(chē)輛輪胎(或履帶)的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蝕，并能對(duì)車(chē)輛輪重的集中荷載起一定的分布作用。因此，所設(shè)計(jì)的橋面鋪裝層應(yīng)具有抗車(chē)轍、抗滑、不透水和與橋面板結(jié)合良好等特點(diǎn)。橋面鋪裝部分在橋梁恒載中占有較大比重，特別是小跨徑的橋梁尤為明顯，因此應(yīng)盡量設(shè)法減輕橋面鋪裝的重力，避免因恒重增加而降低橋梁承載能力。為了迅速排除橋面雨水，通常除使橋梁設(shè)有縱向坡度外，尚應(yīng)將橋面鋪裝沿橫向設(shè)置雙向的橋面橫坡。本橋設(shè)計(jì)橫坡坡度為1.5%,用三角墊層實(shí)現(xiàn)橫坡度，的混凝土三角墊層和70mm厚的瀝青混凝土表面處理。在混凝土鋪裝層中鋪設(shè)直徑為10mm的HRB335鋼筋網(wǎng)；瀝青混凝土采用的是《橋規(guī)》中的長(zhǎng)安大學(xué)的雙面層鋪裝，上面層是30mm細(xì)粒式玄武巖石料的彈性瀝青，下面層40mm中粒式瀝青混凝土，對(duì)于本設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足要求。77cm瀝青混凝土面層8cm水泥混凝土三角墊層圖10-1橋面鋪裝示意圖Fig.10-1Thediagramofdeckpavement橋梁伸縮裝置是橋梁結(jié)構(gòu)中的薄弱部位，由于直接承受車(chē)輪的反復(fù)荷載，很小的不平整就會(huì)使其承受很大的沖擊，因而是橋梁結(jié)構(gòu)中最易損壞的部分。對(duì)于伸縮裝置的設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理一定要慎重，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)和施工上的任何缺陷，不僅會(huì)直接使通行者感到危險(xiǎn)和不舒適，也將影響橋梁結(jié)構(gòu)的壽命。因此，本設(shè)計(jì)在伸縮縫的設(shè)置中，主要根據(jù)以下要求進(jìn)行設(shè)計(jì)：1)伸縮裝置的設(shè)置考慮橋梁的類(lèi)型；2)考慮伸縮量的使用范圍；3)考慮伸縮裝置的耐久性；4)伸縮裝置應(yīng)耐沖擊，當(dāng)車(chē)輛駛過(guò)伸縮裝置時(shí)應(yīng)平順，無(wú)跳躍和噪聲；5)伸縮裝置要防止雨水滲入和垃圾堵塞；6)伸縮裝置應(yīng)當(dāng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工容易、安裝方便，且維護(hù)和修理方便。橋梁的伸縮量一般包括橋梁由于溫度升高引起的伸長(zhǎng)量△t;,由于溫度下降而引起的收縮量Al,,由于混凝土收縮和徐變影響而產(chǎn)生的收縮Al,和Al,由于荷載作用或梁體上、下部溫差等引起梁端轉(zhuǎn)角而產(chǎn)生的變形量Al,,以及制造安裝誤差A(yù)l,。因此，橋梁伸縮峰裝置的伸1)設(shè)計(jì)資料溫度變化范圍：河南地區(qū)平均氣溫為12.8-15.5℃,歷史最高為43℃。伸縮梁的長(zhǎng)度：20m;混凝土徐變系數(shù)：φ=2.0;混凝土收縮徐變的折減系數(shù)：β=0.6;預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的平均截面應(yīng)力：σ,=8.0MPa;荷載作用下梁的撓度：8=17.49mm(由前面已經(jīng)算得)2)溫度引起的收縮量At;和at;第10章附屬設(shè)施設(shè)計(jì)Al,=(Tmx-T)al=(40-15)×10×10?×在15°c安裝后因溫度變化產(chǎn)生的梁體最大縮短量Al,為：3)混凝土收縮與徐變引起的收縮量△l,和△l對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋必須考慮由于混凝土的收縮和徐變所引起的梁的變形量。由混凝土收縮引起的收縮量一般換算成溫度下降而引起的收縮量計(jì)算。通常混凝土的收縮量按相當(dāng)于溫度下降20°c的情況來(lái)計(jì)算。而因徐變引起的收縮量，則是根據(jù)持續(xù)應(yīng)力作用在梁體上時(shí)，由持續(xù)應(yīng)力所產(chǎn)生的彈性變形量乘以安裝伸縮縫時(shí)，通常混凝土的收縮和徐變正在進(jìn)行。這種情況下，如果把混凝土的干燥收縮和徐變，從某一時(shí)間算起的收縮量和從開(kāi)始算起的全部收縮量之比作為遞減系數(shù)β;那么由某一齡期算起的殘余收縮量可以用全部收縮量乘上遞減系數(shù)β來(lái)求得。(這里β取混凝土齡期為1個(gè)月對(duì)應(yīng)的β值0.6)則混凝土收縮Al=20×alβ=20×10×10?×20000混凝土徐變引起的梁體縮短量Al.為：4)由梁端轉(zhuǎn)角引起的變形量Al,對(duì)于本設(shè)計(jì)高速公路，主要是由于可變荷載引起橋梁撓曲變形，這樣使橋梁河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)端部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)變位，從而使橋梁伸縮縫裝置承受垂直、水平及旋轉(zhuǎn)變位，如圖9-2所示，圖中垂直變位Ab和水平變位Aa由下式計(jì)算：式中k值與橋梁的剛度有關(guān)，k是根據(jù)假設(shè)簡(jiǎn)支梁變形曲線為二次拋物線而計(jì)算出來(lái)的其數(shù)值見(jiàn)表10-1。θ(弧度)kδ——跨徑中點(diǎn)的撓度；B橋梁端部的轉(zhuǎn)角(用弧度表示)。由前計(jì)算可知撓度δ=17.49mm,查表得o=1/250,k=0.004則水平變位為：所以梁端轉(zhuǎn)角引起的變形量5)橋梁伸縮裝置總伸縮量Al10.2.2伸縮縫的選取根據(jù)伸縮量、橋梁等級(jí)等因素對(duì)以下幾種伸縮縫進(jìn)行比較：1)鋅鐵皮伸縮縫鋅鐵皮伸縮縫是一種簡(jiǎn)易的縮縫。對(duì)于中小跨徑的橋梁，當(dāng)伸縮量在20~40mm以?xún)?nèi)時(shí)可以采用。U型鋅鐵皮分上、下兩層，上層的彎曲部分應(yīng)開(kāi)鑿梅花眼，其上放置石棉纖維繩，然后用瀝青填塞。當(dāng)橋梁伸縮時(shí)U形鋅鐵皮可隨之變形，下層U形鋅鐵第10章附屬設(shè)施設(shè)計(jì)行駛時(shí)常有突跳感，因此僅適用于交通量不大的低等級(jí)公路橋梁。2)鋼質(zhì)伸縮縫跨徑50m以下的中、小跨徑橋梁。將專(zhuān)用的特制的彈性材料TST加熱熔溶后，灌入經(jīng)過(guò)清洗加熱的碎石中，即形成了TST碎石彈性伸縮縫。碎石用以支持車(chē)鋼筋；施工方便快捷，通常施工完成后