1、摘 要 橋梁是道路的的重要組成部分，它可以根據跨越建筑物的不同分為跨河橋和跨線橋，本設計的橋是某市的一座中型橋，全長150米，分5跨，每跨跨徑30米。本設計采用的是后張法預應力混凝土簡支箱型梁橋，標準跨徑是20m，梁的計算跨徑是19.16m，梁長19.96m，主梁等截面箱型梁。半幅橋梁寬12m，兩側采用剛性護欄寬度各0.5m，不設人行道；橋面鋪裝采用8cm瀝青混凝土和10cm水泥混凝土；車道數為雙向4車道；汽車荷載為公路級。上部構造形式采用4梁式；梁寬為3.0m，梁預制高度為1.1m。本設計是關于橋梁上部結構的設計，具體包括以下幾個部分：橋型布置，結構各部分尺寸擬定；選取計算結構簡圖；恒載內力

2、計算；活載力計算；荷載組合；預應力鋼束的估算及其布置；配筋計算；預應力損失計算；截面強度驗算；截面應力及變形驗算；行車道板的計算，支座計算以及護欄設計。由于本人的能力有限，本設計不免有知識點錯誤以及考慮疏漏之處，敬請各位指導老師隨時指出，本人將會在以后的學習和工作中努力加以改正和彌補！本設計在張弘強老師的指導下順利完成，感謝張老師的督導和幫助！關鍵詞：簡支箱型梁；后張法預應力；0AbstractAbstract The bridge is an important part of the way .According to the different across buildings ,it

3、can be divided in to across river bridge and overpass bridge.The design of the bridge is a medium-sized city.The bridge which divided into 5 spans is 150 meters long,and each span is 30 metres.The design uses the post-tensioned prestressed concrete simply supported box girder bridge, the standard sp

4、an is 20meters and the calculation of beam span is 19.16m, while the beam length is 19.96 meters.The main girder is consistent section box beam. The half range of the bridge is 12 meters . Both sides of the rigid barrier width is 0.5meters,and no sidewalk. The bridge deck pavement is 8cm cement conc

5、rete and 10 cm asphalt concrete.There are four lanes for two-way,and the automobile loading for highway is first level.The upper structure form is consists of 4 beams type.The beam is breadth for 3.0 meters, and the precast height is 1.1meters. The design is aim at the upper structure about Bridges,

6、 specifically including the following several parts:1、bridge-type layout and the determination of the size of the various parts of structures;2、Select the calculation of the structure diagram;3、Dead load internal force calculation; Live Load calculation; load combination; 4、Estimation of prestressed

7、 reinforcement and its layout，reinforcement calculation; prestress loss calculation;5、Cross-section strength checking; section stress and deformation checking；6、Lane board calculation ；7、Bearing calculation and barrier design.While my limited capacity，there are unavoidable have some knowledge mistak

8、es and omissions without enough consideration.I hope my respectful guide teacher can point out the errors at any time , I will word hard to correct it and make up in the future study and work!The last but not least ,I will attached my gratitude and thanks to my guidance teacher Ms Zhang .The design

9、is successfully completed with his help.I appreciate my thanks to his supervision and help again!Keywords： simply supported box girder bridge；post-tensioned prestressed concrete；2目 錄1目錄第一章、設計資料及上部結構布置11.1設計概述11.2設計資料11.3截面形式21.4主梁間距與片數21.5 主梁跨中主要尺寸擬定31.5.1 梁高：31.5.2橫隔梁設置31.5.3 箱梁頂、底、腹板厚度31.6截面幾何特性計算

10、41.6.1 毛截面面積41.6.2檢驗截面效率指標6第二章、主梁作用效應計算82.1永久效應作用計算（按邊主梁）82.1.1 一期恒載（主梁自重）82.1.2 二期恒載92.1.3 恒載作用效應92.2 可變效應作用計算112.2.1沖擊系數和車道折減系數112.2.2計算主梁的荷載橫向分布系數122.2.3車道荷載的取值182.2.4計算可變作用效應182.3主梁作用效應組合21第三章、預應力鋼束的估算及其布置233.1跨中截面鋼束的估算和確定233.2 預應力鋼束布置243.2.1 跨中截面及錨固端截面的鋼束位置243.2.2鋼束計算25第四章、計算主梁截面幾何特性30第五章、承載能力極

11、限狀態計算365.1跨中截面正截面抗彎承載力計算365.2斜截面承載力驗算37第六章、鋼束預應力損失計算416.1、預應力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預應力損失416.2由錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失426.3混凝土彈性壓縮引起的預應力損失446.4由鋼束應力松弛引起的預應力損失466.5混凝土收縮和徐變引起的預應力損失466.7 預應力損失匯總表及預加力計算48第七章、應力驗算517.1短暫狀況下應力驗算517.2 持久狀況構件的應力驗算51第八章、正常使用極限狀態抗裂性驗算57第九章、主梁變形計算61第十章、端部錨固區局部承壓計算63參考文獻0第一章 設計資料及上部結構布置第一章、設

12、計資料及上部結構布置1.1設計概述 （1）設計標準與規范 公路橋涵設計通用規范簡稱通規 人民交通出版社（JTGD60-2004）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范 人民交通出版社（JTGD62-2004） 結構設計原理 葉見曙 人民交通出版社（第二版）橋梁混凝土結構設計原理計算示例 黃僑 人民交通出版社橋梁工程 （2）上部結構形式 上部結構采用20米標準跨徑的裝配式預應力混凝土箱型簡支梁橋。橋梁橫斷面采用箱型斷面，截面抵抗正負彎矩的能力強。采用簡支橋梁體系，主梁可以采用多片小箱梁橫向濕接的拼裝方法，減小了吊裝重量，適用于20-50米的梁橋。并且不用在水中搭接支架。上、下部結構可以同時施工

13、，縮短了工期。橋面連續，行車舒適。1.2設計資料 標準跨徑： 20.0米;計算跨徑： 19.16米;主梁預制長度：19.96米;半幅橋寬： 12.0米設計荷載為公路級。采用1.5%的橋面橫坡000000000鋼筋 ： 預應力鋼筋采用高強度低松弛15.2鋼絞線， =1860Mpa， 普通鋼筋采用直徑大于和等于12mm的采用HRB335鋼筋；直徑小于12mm 均用R235鋼筋。 本設計采用雙向四車道布置，混凝土設計總厚度18cm，其中水泥混凝土厚度10cm，瀝青混凝土厚度8cm。按后張法施工工藝預制主梁，預留預應力鋼絲的孔道預埋波紋管形成，逐孔架設箱梁，現澆箱梁橫隔板濕接縫。1.3截面形式 本設計

14、采用抗彎剛度和抗扭剛度都很大的箱型截面形式，按單箱單室截面設計。采用斜腹式，并采取先預制，再吊裝的方法施工，減小了下部結構的工程量。1.4主梁間距與片數選用考慮經濟方面，主梁間距一般隨梁高與跨徑的增大而加寬。同時間距的提高能提高主梁截面效率指標。因此在許可條件下應適當加寬箱梁間距。主梁間距采用3.0米，有半幅橋寬可確定有4片梁。截面布置見下圖。1.5 主梁跨中主要尺寸擬定1.5.1 梁高：預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25。考慮主梁的建筑高度和預應力鋼筋的用量，當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經濟的方案，因為增大梁高可以節省預應力鋼束用量，同時梁高加大一般只

15、是腹板加高，而混凝土用量增加不多。同時，標準高跨比約為1/171/19,本設計中取1.1米的主梁高度，其高跨比1/18。1.5.3 箱梁頂、底、腹板厚度箱梁頂板主要考慮橋面板受力需要，確定厚度為20cm；近梁端底板厚度除考慮受力外，還需考慮布置預應力鋼束道的需要，擬定厚度為20cm，其余部分為15cm；近梁端處腹板厚度考慮布置預應力鋼束道和抗剪強度的要求，擬定厚度20cm,其余部分為15cm。1.6截面幾何特性計算1.6.1 毛截面面積按照上述資料擬定尺寸，繪制箱形梁的跨中截面圖如下。采用分塊面積法計算，同時偏安全考慮按跨中截面尺寸計算。計算公式如下：毛截面面積： （1-1）各分塊面積對對頂板

16、的面積矩： （1-2）毛截面重心至上緣的距離： （1-3）毛截面慣性矩計算移軸公式： （1-4）式中， -分塊面積 -分塊面積的重心至梁頂的距離 -毛截面重心至梁頂的距離 -各分塊面積對對頂板的面積矩 -各分塊面積對自身重心的慣性矩 計算結果見下表可算得 ， cm表1-1截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩分塊面積的自身慣矩分塊面積對截面形心的慣矩cm2cmcm3cm4cmcm4cm4頂板6000106000020000034.270178407217840腹板225057.51293751054687.5-13.3405078.11459765.6底

17、板3000102.530750056250-58.31019667010252920112504968751310937.517623589.118934526.61.6.2檢驗截面效率指標 上核心矩: （1-5） 下核心矩： （1-6） 截面效率指標： (1-7)截面效率指標滿足它的一般取值（），截面效率指標在0.5以上，比較經濟，因此初擬的主梁跨中截面合理。.第二章 主梁作用效應計算第二章、主梁作用效應計算 根據上述梁跨結構縱、橫截面的布置，并.通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分點、和支點截面）的永久作用和最大可變作用效應，然后進行主梁作用效應

18、組合（標準組合、短期組合和極限組合）。本算例以邊梁作用效應為例進行計算，配筋設計及持久狀況、正常使用狀態應力計算則偏于安全地按照中梁的截面特性考慮。2.1永久效應作用計算（按邊主梁）2.1.1 一期恒載（主梁自重）據主梁構造，對邊主梁和主梁考慮四部分恒載集度，包括按跨中截面計算的自重及梁端腹板、底板加厚部分、端橫隔梁自重。 (1) 跨中截面段主梁自重（底板寬度變化處截面至跨中截面，長7.8m）（2）底板加厚與腹板變寬段梁的自重近似計算（長1.68m）主梁端部面積 ， (3)支點段梁的自重（長0.5m） (4)邊主梁的橫隔梁（段端橫隔梁）端橫隔梁體積為 故半跨內橫隔梁重量為 所以，主梁永久作用集

19、度 2.1.2 二期恒載 防撞護欄一側剛性護欄5kN/m，則兩側均攤給4片主梁 即： 橋面鋪裝 8cm瀝青混凝土鋪裝： 10cm 水泥混凝土鋪裝： 若將橋面鋪裝均攤給4片主梁，則 現澆濕接縫 頂板中間濕接縫集度： 一片橫隔梁體積： 所以， 故二期恒載集度：2.1.3 恒載作用效應設為計算截面離左支座的距離，并令，主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 則永久作用效應計算見下表，表2-1 邊梁（1號梁）永久作用效應計算表計算數據項目（KNm）(KN)跨中四分點支點跨中四分點支點0.50.2500.50.2500.1250.09375000.250.5邊梁第一期恒載1490.51118.22001550

20、63311.26第二期恒載782.03586.520081.63163.262272.981704.7400237.26474.522.2 可變效應作用計算2.2.1沖擊系數和車道折減系數按橋規4.3.2條規定，結構的沖擊系數與結構的基頻有關，因此要先計算結構的基頻。簡支梁的基頻可采用下列公式估算： 其中根據本橋的基頻，可計算出汽車荷載的沖擊系數為：=0.1767Lnf-0.0157=0.3735按橋規4.3.1條，當車道大于兩車道時，需進行車道折減，三車道折減22%，四車道折減33%，但折減后不得小于兩行車隊布載的計算結果。本設計取半幅計算，按三車道設計，因此在計算可變作用效應時需進行車道折

21、減。2.2.2計算主梁的荷載橫向分布系數1、跨中的荷載橫向分布系數由于各主梁均不設跨中橫隔梁，僅設置端橫隔梁，各主梁之間的橫向聯系依靠現澆濕接縫來完成，故可以按剛接梁法來繪制橫向分布影響線和計算橫向分布系數。 計算主梁抗扭慣矩：對于箱行梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算：式中：箱型閉合截面中線所包含的面積 ，相應為單個矩形截面的寬度和高度； 矩形截面抗扭剛度系數； m梁截面劃分成單個矩形截面的個數對本例箱型截面，計算圖示見圖。 上式中 計算主梁的扭轉位移與撓度之比及懸臂板撓度與主梁撓度之比 主梁抗彎慣性矩 主梁抗扭慣性矩 主梁翼緣板全寬，本設計中為300cm 主梁計算跨徑，1916cm 相鄰主梁

22、梁肋的凈距之半， 計算單位板寬抗彎慣性矩時所取的板厚，若板厚從梁肋至懸臂端按直線 變化時，可取靠梁肋/3處得板厚， 因此，有表2-2橫向分布影響線豎坐標值計算表 計算荷載橫向分布影響線豎坐標值：參考公路橋梁荷載橫向分布計算書，有規范附表，根據計算出的和，內插得到橫向分布影響線豎坐標值，結果見下表。=0.006=0.01荷載位置12341234梁號10.060.3540.2620.1810.1220.3630.2630.1760.11720.2260.250.2070.1590.2270.2570.2080.155123410.0120.36020.26280.17450.11220.23250

23、.25950.21050.1520.09計算各梁的荷載橫向分布系數：1號梁（邊梁）的橫向分布系數計算和最不利荷載圖示計算。圖2-3 1號梁的橫向分布影響線及最不利布載圖示1號梁的荷載橫向分布系數計算，其中包含了車道折減系數，以下計算方法相同三車道： 兩車道：2號梁的橫向分布系數計算和最不利荷載圖示計算圖2-4三車道：兩車道：由以上計算可以看出，1號梁（即邊梁）的荷載橫向分布系數為最大，故可變作用（汽車）的橫向分布系數：2、支點截面的荷載橫向分布系數：如圖所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進行布載，各梁可變作用的橫向分布系數可計算如下：可變作用（汽車）的荷載橫向分布系數：1號梁：2號梁：

24、圖2-53、 橫向分布系數取值：通過上述計算，可變作用橫向分布系數2號梁為最不利。所以，可變作用橫向分布系數值為： 跨中截面：（三車道） 支點截面：2.2.3車道荷載的取值根據橋規4.3.1條，公路I級的均布荷載標準值和集中荷載標準值為：計算彎矩效應：計算剪力時：2.2.4計算可變作用效應在可變作用效應計算中，本設計對于橫向分布系數的取值作如下考慮：支點處橫向分布系數取，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數從直接過渡到，其余梁段均取。1、求跨中截面的最大彎矩和最大剪力計算跨中截面最大彎矩和最大剪力標準值采用直接加載求可變作用效應，計算公式為：式中：S所求截面汽車標準荷載的彎矩或剪力； 車道均布荷

25、載標準值 車道集中荷載標準值 影響線上同號區段的面積 影響線上最大坐標值 彎矩： （不計沖擊時） （計沖擊時）圖2-6不計沖擊時：沖擊效應： 剪力： （不計沖擊時） （計沖擊時）不計沖擊效應沖擊效應2、 求截面的最大彎矩和最大剪力，見上圖示出 彎矩：不計沖擊效應：沖擊效應： 剪力：不計沖擊時：沖擊效應時：3、 求支點截面的最大剪力計算：由于車道荷載產生效應時，考慮橫向分布系數沿跨長的變化，均布荷載標準值應滿布于使結構產生最不利效應的同號影響線上，集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個最大影響線的峰值處，如下圖所示。 不計沖擊時：沖擊效應：2.3主梁作用效應組合本設計按橋規4.1.64.1.8條

26、規定，根據可能出現的作用效應選擇了幾種最不利效應組合：正常使用狀態短期效應組合、正常使用狀態長期期效應組合標準效應組合和承載能力極限狀態基本組合，見下表。表2-3序號荷載類別跨中截面截面支點截面彎KNm剪力KN彎矩KNm剪力KN剪力KN1第一期永久作用993.290744.97103.68207.372第二期永久作用782.030586.5281.63163.263永久作用（1）+（2）1775.3201331.49185.311370.634汽車荷載（不計沖擊）954.9898.81716.24159.36353.725汽車荷載（計沖擊效應）1311.67135.72983.76218.87

27、60.4986標準值組合（3）+（4）2730.398.812047.73344.67724.357短期效應組合（3）+0.7*（4）2443.8169.171832.83296.86618.2348長期效應組合（3）+0.4*（4）2157.3239.531617.99249.05512.1189承載能力極限組合 1.1*【1.2*（3）+1.4*（5）】4363.39209.013272.56581.561660.39第三章 預應力鋼束的估計及其布置第三章、預應力鋼束的估算及其布置3.1跨中截面鋼束的估算和確定根據公預規規定，預應力梁應滿足正常使用極限狀態的應力要求和承載能力極限狀態的強度

28、要求。以下就跨中截面在各種作用效應組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼束數進行估算，并且按這些估算的鋼束數的多少確定主梁的配束。1） 按正常使用極限狀態的應力要求估算預應力鋼筋的數量，按正常使用極限狀態組合設計是，截面不允許出現拉應力。當截面混凝土不出現拉應力控制時，則得到鋼束數式中，M 使用荷載產生的跨中彎矩標準組合值； 與荷載有關的經驗系數，公路一級取值為0.51 Ap一束鋼絞線截面積，一根1.4cm, 預應力鋼束重心對毛截面重心軸的偏心距， 本設計采用預應力鋼絞線，公稱直徑為15.2mm，。 由前面算得，M=2730.3 KNm,假設，所以，2） 按承載能力極限狀態估算鋼束數：根據極限

29、狀態的應力計算圖式，受壓區混凝土達到，應力圖式呈矩形，式中： M承載能力極限狀態的跨中最大彎矩組合設計值 經驗系數，一般采用0.750.77，采用0.76 據上述兩種極限狀態所估算的鋼束數都在5束左右，考慮實際問題。· 故暫時鋼束數為 5。3.2 預應力鋼束布置3.2.1 跨中截面及錨固端截面的鋼束位置1、對于跨中截面，在保證布置預留管道構造要求的前提下，應盡可能加大鋼束群重心的偏心距。本設計預應力孔道采用內徑60mm、外徑67mm的金屬波紋管成孔。跨中截面及端部截面的構造，N1、N2、N3號鋼筋需進行平彎。跨中截面鋼束群重心至梁底的距離：圖3 跨中截面鋼束布置圖（橫斷面）（單位：c

30、m）2、 本設計將所有鋼束錨固在梁端截面。對于錨固段端截面，應考慮一下兩個方面：一是預應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。錨頭布置應均勻、分散。錨固端截面布置如下圖所示。端部截面鋼束重心至梁底的距離：、 圖7端部截面鋼束布置圖（單位：cm）3、 鋼束彎起角度及線性的確定，預應力鋼筋在跨中分三排，最下排3根彎起1.5度，其余2根彎起角度均7.5度。為簡化計算，所有鋼束布置線性均為直線加圓弧。具體計算及布置如下。3.2.2鋼束計算1、 計算鋼束起彎點至跨中的距離錨固點至支座中心線的水平距離為（見下圖） ， 圖3-3錨固端尺寸圖（單位：c

31、m）見下圖鋼束計算圖式，鋼束起彎點至跨中距離見下表。圖3-4鋼束計算圖式表3-1鋼束起彎點至跨中距離計算表鋼束號起彎高度y(cm)y1/cmy2/cmL1/cmx3/cm彎起角R/cmX2/cmX1/cm21.71.310.395049.981.51138.129.79399.23129.713.0516.6510099.147.51525.39199.1180.76上表中各個參數的計算方法如下：為靠近錨固端直線段長度，可自行設定。y為鋼束錨固點至鋼束起彎點的豎直距離，如3-4圖所示，幾何關系如下： ， ， ，2、 控制截面的鋼束重心位置計算 上圖3-4所示幾何關系，當計算截面在曲線段時： ，

32、 當計算截面在近錨固點的直線段時：式中，鋼束在計算處鋼束中心到梁底的距離； 鋼束起彎前到梁底的距離； 鋼束彎起半徑； 圓弧段起彎點到計算點圓弧長度對應的圓心角。 計算鋼束群重心到梁底的距離見表3-2，鋼束布置圖（縱斷面）見圖3-5。圖3-5鋼束布置圖表3-2 計算截面鋼束位置及鋼束群重心到梁底的距離截面鋼束號R四分點210.41138.10.0091380.999981111.65719.19451116.51525.390.07630.997742026.732支點直線段y30.93421.70.130899712.670.331781114.168129.70.130899715.272.

33、010332047.73、鋼束長度計算：一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與工作長度（270cm）之和,曲線長度可以按圓弧半徑和角度計算，通過每根鋼束長度，可得到一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，用于施工和備料，見下表。表3-3鋼束長度計算表鋼束號半徑Rcm彎起角曲線長rad直線長度x1cm直線長度L1cm有效長cm鋼束預留長度cm鋼束長度cm=+21138.10.013130.21399.2350958.881401098.8811525.390.1308997200.31180.76100962.141401102.14第四章 計算主梁截面幾何特性第四章、計算主梁截面幾何特性 本設計采用后

34、張法施工，內徑60mm的鋼波紋管成孔，當混凝土達到設計強度時進行張拉，張拉順序與鋼束序號相同。后張法預應力混凝土梁主梁截面的幾何特性根據不同的受力階段分別計算。本例中箱梁從施工到運營經歷了如下三個階段。、預制構件階段，施工荷載為預制梁的自重（包括橫隔梁），按凈截面計算：、現澆混凝土形成整體階段，不考慮其承受荷載的能力，施工荷載處階段一之外，還應包括現澆混凝土板的自重，受力構件按預制梁灌漿后的換算截面計算；、成橋階段：荷載除了一二階段荷載之外，還包括二期永久作用以及活載，受力按構件成橋后的換算截面計算。1、截面面積及慣性矩計算、預加力階段，即二階段，只需計算小截面的幾何特性。凈截面面積：凈截面慣

35、性矩： ，其中，表4-1階段二跨中截面面積和慣性矩計算截面分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩全截面重心到上緣距離分塊面積的自身慣矩分塊面積對截面形心的慣矩cmcmcm（除去濕接縫）毛截面1045047.649742045.8717543227.1-1.7331275.80516851496.84扣除孔道面積-282.0596.5-27217.825忽略-50.63-723006.095610167.95470202.217543227.1-691730.3、在正常使用階段需計算大截面（結構整體化以后的截面，即階段三）的幾何特性。 凈截面面積： 凈截面慣性矩：表4-2階

36、段三跨中截面面積和慣性矩計算截面分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩全截面重心到上緣距離分塊面積的自身慣矩分塊面積對截面形心的慣矩cmcmcm毛截面1125044.249725045.818934526.61.62880019465343.3鋼筋換算面積195.396.518846.45忽略-50.7502016.69711445.3-516096.4518934526.6-530816.6972、 截面凈距計算預應力鋼筋混凝土在張拉階段和使用階段都要產生剪應力，這兩階段剪應力應該疊加。在每一階段中，凡是中性軸位置和面積突變處的剪應力都需計算。（1）、張拉階段，凈截面中

37、性軸（凈軸）產生的最大剪應力，應該與使用階段在凈軸位置產生的剪應力疊加。（2）、使用階段，換算截面中性軸（換軸）產生的最大剪應力，應該與張拉階段在換軸位置產生的剪應力疊加。故對每一個荷載作用階段，需要計算四個位置的剪應力：a-a、 b-b、凈軸n-n、換軸o-o線以上（或以下）的面積對中性軸的靜距。表4-3各截面對重心軸靜距計算表名稱符號單位截面跨中四分點支點混凝土凈截面對凈軸靜距翼緣部分181672.995181853.77204432.172凈軸以上197409.051197467.9233499.056換軸以上197392.16197686.23233047.43底板120469.349

38、121253.321147532.301換算截面對換軸靜距翼緣部分219791.243219868.235235579.204凈軸以上234783.731234895.245260082.236換軸以上234769.262238561.23260024.461底板145522.46145963.336162885.961圖4-1跨中及四分點截面靜距計算圖式3、截面幾何特性總匯表表4-4 截面幾何特性計算總表名稱符號單位截面跨中四分點支點混凝土凈截面（二階段）凈面積105861058611528.6凈慣性矩14887297.2214286455.3315998564.22凈軸到上緣距離47.19

39、0447.035551.2536凈軸到下緣距離62.809662.964558.7464截面抵抗矩上緣401030.266401728.117429022.86下緣242368.084243105.597298433.968鋼束群重心到凈軸距離56.18854.312518.5249混凝土換算截面換算面積9432.4869432.4310468.40換算慣性矩16964975.8816964975.8817701775.19換軸到上緣距離41.556941.524343.5802換軸到下緣距離68.443168.475766.4198截面抵抗矩上緣490073.164489292.762497

40、581.357下緣289111.669288291.087316935.472鋼束群重心到換軸距離56.1904454.7053220.8243第五章 承載能力極限狀態計算第五章、承載能力極限狀態計算5.1跨中截面正截面抗彎承載力計算跨中截面，尺寸在上圖。預應力鋼筋絞線合力作用點到截面底邊距離為。則縱向鋼筋合力作用點至上邊緣的距離: 則上翼緣平均厚度為：1、 判斷中性軸位置：由于，所以 由于 ，所以中性軸在上翼緣板內。2、計算混凝土受壓區高度x：由 得=59.0625mm 且 ，其中 ，查結構設計原理 將代入公式計算抗彎承載力：結果表明跨中截面正截面抗彎承載力滿足要求。同理可得：四分點截面正截

41、面承載力也滿足要求。5.2斜截面承載力驗算1、斜截面抗剪承載力驗算根據公預規，計算受彎構件斜截面抗剪承載力時，其計算位置應按下列規定采用：距支座中心處截面；受拉區彎起鋼筋彎起點處截面；錨于受拉區的縱向鋼筋開始不受力處的截面；箍筋數量或間距改變處的截面；構件腹板寬度變化處的截面。本設計僅選取距支點h/2截面進行斜截面抗剪承載力驗算,箍筋采用四肢R235鋼筋，d=12mm，設間距，距支點一倍梁高，箍筋間距。、復核主梁截面尺寸進行斜截面抗剪承載力計算時，其截面尺寸應符合公預規規定，即：式中：驗算截面處由荷載產生的剪力組合設計值（KN）；以內插得距支點h/2處彎矩： ，剪力：驗算截面的腹板寬度（mm）

42、 混凝土強度等級（MPa）所以本設計主梁的箱型截面尺寸符合要求。、驗算是否需要進行斜截面抗剪承載力計算。按公預規規定，若符合下列公式要求時，則不需進行斜截面抗剪承載力計算。式中：混凝土抗拉設計強度（MPa），C50為1.83MPa預應力提高系數，對預應力混凝土受彎構件，取1.25因此本設計需要進行斜截面抗剪承載力計算。、抗剪承載力計算主梁斜截面抗剪承載力應按下式計算式中：斜截面受壓端正截面內最大剪力組合設計值；斜截面內混凝土與箍筋共同的抗剪承載力，按下式計算異號彎矩影響系數，簡支梁=1.0預應力提高系數，對預應力混凝土受彎構件，取1.25受壓翼緣的影響系數， =1.1斜截面受壓端正截面處腹板寬

43、度，斜截面受壓端正截面處梁的有效高度，斜截面內縱向受拉鋼筋的配筋百分率， 斜截面內箍筋配筋率 箍筋抗拉設計強度斜截面內配置在同一截面的箍筋各肢總截面面積 與斜截面相交的預應力彎起鋼束的抗剪承載力（KN），按下式計算： 斜截面內在同一彎起平面的預應力彎起鋼筋的截面面積預應力彎起鋼束的抗拉設計強度（Mpa），本設計中預應力彎起鋼筋在斜截面受壓端正截面處的切線與水平線的夾角 由前面得， 采用全部5束預應力鋼筋的平均值，即 其中， 箍筋選用雙肢直徑為12mm的R235鋼筋，間距為200mm,則 > 主梁距支點h/2處的斜截面抗剪承載力滿足要求，表明上述箍筋的配置是合理的。2、斜截面抗彎承載力驗算

44、由于鋼束都錨固于梁端，鋼束根數沿梁跨幾乎沒有變化，配筋率也滿足要求，可不必進行該項承載力驗算，通過構造加以保證。第六章 鋼束預應力損失計算第六章、鋼束預應力損失計算根據公預規規定，當計算主梁截面應力和確定剛束的控制應力時，應計算預應力損失值。后張法梁的預應力損失值包括前期預應力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預應力損失（鋼絞線應力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應力損失），而梁內鋼束的錨固應力和有效應力（永久應力）分別等于張拉應力扣除相應階段的預應力損失。預應力損失值因梁截面位置不同而有差異，現以四分點截面為例計算各項預應力損失，

45、其它截面相同方法。6.1、預應力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預應力損失按公預規規定，計算公式為：式中： 張拉鋼束時錨下的控制應力；根據公預規規定，對于鋼絞線取張拉控制應力為：鋼束與管道壁的摩擦系數，對于預埋波紋管取0.20；從張拉端到計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摩擦的影響系數，取k =0.0015；x從張拉端到計算截面的管道長度（m），近似取其在縱軸的投影長度，四分點截面時，；表6-1四分點截面管道摩擦損失值計算表鋼束號(m)(MPa) 17.50.13095.05220.027470.0267837.3621.50.026184.98560.013360

46、.0132318.46同理可以算出其它控制截面的值,見下表截面跨中截面1/4截面支點截面平均值（Mpa）37.3652327.735020.352466.2由錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失按公預規規定，對曲線預應力筋，在計算錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失時，應考慮錨固后反向摩擦的影響。根據附錄公預規附錄D，計算公式如下。反向摩擦影響長度：式中：錨具變形、鋼束回縮在值（mm），按公預規，對于夾片錨。單位長度由管道摩擦引起的預應力損失，按下列公式計算： 其中：張拉端錨下控制應力，本設計為：,預應力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應力，即跨中截面扣除后的鋼筋應力張拉端至錨固端的距離，即前表計算得到鋼束的有效長度； 表6-2 反摩阻影響長度計算表鋼束號MPaMPaMPammMPamm1139526.21911368.7809958.23540.00136842913428.752312139532.95691320.0431998.12530.00165243311990.09403張拉端錨下預應力損失：；在反摩擦影響長度內，距張拉端處的錨具變形、鋼筋回縮損