1、目錄前 言1摘 要2一、 水文計(jì)算41.1橋位計(jì)算41.1.1 設(shè)計(jì)流量41.1.2 設(shè)計(jì)水位61.1.3橋孔凈長61.2橋面標(biāo)高81.3橋下河床沖刷81.3.1一般沖刷81.3.2局部沖刷（按“65-1”修正式計(jì)算）101.3.3墩臺(tái)基礎(chǔ)最大沖刷111.3.4橋墩基底最小埋置深度的確定12二、 設(shè)計(jì)資料132.1設(shè)計(jì)荷載132.2橋面跨徑與橋?qū)?32.3主要材料132.3.1混凝土132.3.2鋼筋132.3.3板式橡膠支座132.3.4施工工藝132.3.5計(jì)算方法與理論132.3.6設(shè)計(jì)依據(jù)13三、 預(yù)應(yīng)力簡支空心板橋結(jié)構(gòu)計(jì)算143.1構(gòu)造形式以與尺寸選定143.2空心板毛截面幾何特性計(jì)

2、算153.2.1中板153.2.2邊板163.3作用效應(yīng)計(jì)算173.3.1永久作用效應(yīng)計(jì)算173.3.2可變作用效應(yīng)計(jì)算193.3.3荷載橫向分布系數(shù)匯總243.3.4活載力計(jì)算253.3.5計(jì)算作用效應(yīng)組合303.3.6主梁力組合323.4預(yù)應(yīng)力剛筋面積的估算與預(yù)應(yīng)與鋼筋布置323.4.1估算預(yù)應(yīng)力鋼筋面積323.4.2鋼束布置333.5換算截面和凈截面幾何特性計(jì)算363.5.1 換算截面面積373.5.2 換算截面重心位置373.5.3 換算截面慣性矩383.5.4 換算截面彈性抵抗矩393.5.5凈截面的幾何特性計(jì)算393.6承載能力極限狀態(tài)計(jì)算403.6.1跨中截面正截面抗彎承載力計(jì)算

3、403.6.2斜截面抗剪承載力計(jì)算413.6.3預(yù)應(yīng)力損失估算443.6.4預(yù)應(yīng)力損失組合493.7正常使用極限狀態(tài)計(jì)算503.7.1正截面抗裂性驗(yàn)算503.7.2斜截面抗裂性驗(yàn)算523.8變形計(jì)算553.8.1正常使用階段的撓度計(jì)算553.8.2預(yù)應(yīng)力引起的上拱度計(jì)算563.8.3預(yù)拱度的設(shè)置563.9持久狀態(tài)應(yīng)力計(jì)算573.9.1 跨中截面混凝土法向壓應(yīng)力驗(yàn)算573.9.2 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉應(yīng)力驗(yàn)算573.9.3 斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算573.10 短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算603.10.1 跨中截面603.10.2 截面613.10.3 支點(diǎn)截面613.11 最小配筋率復(fù)核633.12鉸縫計(jì)算64

4、3.12.1鉸縫剪力計(jì)算653.12.2鉸縫抗剪強(qiáng)度計(jì)算673.13支座計(jì)算673.13.1確定支座平面尺寸673.13.2 確定支座的厚度683.13.3 驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)情況693.13.4 驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性69四、下部結(jié)構(gòu)計(jì)算704.1 蓋梁計(jì)算704.1.1上部結(jié)構(gòu)永久荷載見表4-1.704.1.2蓋梁自重與力計(jì)算（圖4-1）見表4-2.704.1.3.可變荷載計(jì)算724.1.4上部荷載與活載反力匯總結(jié)果（表5-6）794.1.5墩柱反力計(jì)算804.1.6 蓋梁的配筋設(shè)計(jì)844.2墩柱設(shè)計(jì)864.2.1恒載計(jì)算864.2.2 截面配筋計(jì)算與應(yīng)力驗(yàn)算884.3樁基設(shè)計(jì)924.3.1樁長

5、的確定924.3.2樁的力計(jì)算934.3.3墩頂縱向水平位移的驗(yàn)算964.3.4樁基配筋設(shè)計(jì)974.4埋置式橋臺(tái)設(shè)計(jì)984.4.1橋臺(tái)和基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸擬定984.4.2荷載的計(jì)算984.3.3支座活載反力計(jì)算1024.3.4 支座摩阻力1044.5 荷載組合匯總1044.6 地基承載力驗(yàn)算1064.6.1 臺(tái)前、臺(tái)后填土對(duì)基底產(chǎn)生的附加應(yīng)力計(jì)算1064.6.2基底壓力計(jì)算1074.6.3 地基承載力驗(yàn)算1084.7 基底的偏心距驗(yàn)算1084.8基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算1084.8.1 傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算1084.8.2 滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算109致110參考文獻(xiàn)111112 / 115前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)

6、用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能，分析和解決實(shí)際問題的能力。它具有很強(qiáng)實(shí)踐性和綜合性，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的一種良好途徑和方法。在設(shè)計(jì)過程中，我重溫和鞏固了以前所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)知識(shí)，彌補(bǔ)了自身在這些方面的欠缺，同時(shí)更深刻地體會(huì)到了作為一名路橋工作者無論是在設(shè)計(jì)還是在施工過程中，都必須以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度將理論與實(shí)踐切實(shí)聯(lián)系起來。在設(shè)計(jì)中，我翻閱了大量的參考資料，努力使所學(xué)的知識(shí)不斷地系統(tǒng)化，不斷地融會(huì)貫通。本設(shè)計(jì)是省市平山治河橋上修建一座板橋，要求完成必要的畢業(yè)論文與橋梁總體布置圖、主梁一般構(gòu)造圖、橋臺(tái)構(gòu)造圖等圖紙。擬建大橋距平山水文站基線下游約80m。其中河?xùn)|岸引橋高架跨越沿江南路、建

7、設(shè)路后與建寧大道平交，河西岸引橋高架跨越濱江南路后與長江南路平交，另外河西岸設(shè)有半互通式立交將大橋與濱江南路相互聯(lián)接。本次預(yù)應(yīng)力的空心板橋的設(shè)計(jì)中，橋梁平面位于直線上，橋梁起點(diǎn)樁號(hào)K0+411.29,橋梁終點(diǎn)樁號(hào)K0+654.29。橋中線與河槽方向正交，橋梁設(shè)計(jì)等級(jí)為公路-I級(jí)。在設(shè)計(jì)中用到了材料力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)力學(xué)、橋梁工程等學(xué)科的諸多知識(shí)。同時(shí)還從圖書館借閱了大量教學(xué)參考書，力求在設(shè)計(jì)過程中盡量做到規(guī)、合理、清楚。此次設(shè)計(jì)使我所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)知識(shí)更加系統(tǒng)、鞏固、延伸和拓展，在設(shè)計(jì)計(jì)算的過程中，對(duì)力學(xué)計(jì)算和分析有了更進(jìn)一步的掌握，對(duì)Auto CAD、Office等軟件有

8、了更熟練的掌握，從而使我的在土木工程方面的綜合水平有了較大的提高，對(duì)我以后從事橋梁方面的工作具有很好的指導(dǎo)意義。論文共分四章進(jìn)行闡述，并配有多幅插圖，力求更具說服力。限于本人水平和資料不足，設(shè)計(jì)中肯定存在諸多不足，敬請(qǐng)老師和同學(xué)多多批評(píng)指正！在設(shè)計(jì)過程中，得到了俊老師與路橋教研室其他老師的悉心指導(dǎo)，謹(jǐn)此表示感！                        

9、             摘 要本次設(shè)計(jì)的題目是平山治河預(yù)應(yīng)力空心板橋的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋，跨徑布置為（12×20）m，主梁為變截面空心板。跨中板高為0.85m，支點(diǎn)梁高為0.85m。橋墩為梁柱式橋墩，橋臺(tái)采用埋置式橋臺(tái)。本文主要闡述了該橋的設(shè)計(jì)和計(jì)算過程。首先進(jìn)行水文計(jì)算，對(duì)主橋進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行力、配筋計(jì)算，再進(jìn)行強(qiáng)度、應(yīng)力與變形驗(yàn)算，最后進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。具體包括以下幾個(gè)部分：1. 水文計(jì)算；2. 橋型布置，結(jié)構(gòu)各

10、部分尺寸擬定；3. 選取計(jì)算結(jié)構(gòu)簡圖；4. 恒載力計(jì)算；5. 活載力計(jì)算；6. 荷載組合；7. 配筋計(jì)算；8. 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算；9. 截面強(qiáng)度驗(yàn)算；10. 截面應(yīng)力與變形驗(yàn)算；11. 下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。關(guān) 鍵 詞：預(yù)應(yīng)力混凝土 空心板橋 樁柱式橋墩 埋置式橋臺(tái)ABSTRACTThis design is entitled Ping Shanzhi river prestressed concreted slab bridge design.The design uses a prestressed concrete slab bridge, span arrangement (12 ×

11、20) m, the main beam of variable cross-section hollow.The height of the slab on the support is 0.85m,and the height of the middle is 0.85m too.The pier is post-beam pier. The abutment is embedded abutment.This essay focuses on the design and calculation process of the bridge.Firstly,hydrological cal

12、culations,the overall structure of the main bridge design.Secondly perform the calculation of the internal force and reinforcing bar on the superstructure.Thirdly,check the intensity,stress and deflection.Finally,check the substructure.The main points of the design are as the follows. 1. Hydrologica

13、l calculations;2.The arrangement of the bridge types;3.The units partition of the structute;4.The calculation of the internal force of dead load;5.The calculation of the internal force of movable load;6.The combination of every kind of load;7.The arrangement of prestressed reinforcing bar;8.The calc

14、ulation of the prestressed loss;9.The check of the section intensity;10.The check of the section stress and deflection;11.The check the substructure.Keywords: Prestressed conctete Hollow Slab Post-beam pier Embedded abutment.一、 水文計(jì)算1.1橋位計(jì)算1.1.1 設(shè)計(jì)流量平山水文站水文基線位于擬建橋梁上游80m處，該站可提供1962年至1990年的逐年最大流量與相應(yīng)水位的

15、連續(xù)觀測(cè)資料。過水面積A和水面寬度B可根據(jù)河流橫斷面圖列表計(jì)算。圖1-1 河流橫斷面圖連續(xù)觀測(cè)資料年限，n=1990-1962+1=29（年），現(xiàn)將系列資料按遞降排列。表1-1 系列資料按遞降排列表序號(hào)備注序號(hào)備注189006.45741.69163480.2520.06287506.34840.3173460.2510.06382505.98635.83183250.2360.056420901.5162.3192860.2080.043511400.8270.68202840.2060.042611000.7980.64212630.1910.03679860.7150.51222550.

16、1850.03489300.6750.46232480.180.03298310.6030.36242230.1620.026107620.5530.31252100.1520.023116950.5040.25262100.1520.023126270.4550.21271940.1410.02135670.4110.17281510.110.012145460.3960.1629400.0290.001154140.30.0939971124.428均值：變差系數(shù)：由地區(qū)水文關(guān)系，偏差系數(shù) ，。設(shè)計(jì)頻率P=1%,查表則設(shè)計(jì)流量1.1.2 設(shè)計(jì)水位利用連續(xù)觀測(cè)資料繪制水文站Q=f(H)關(guān)系曲

17、線，如圖，根據(jù)可查出相應(yīng)的圖1-2 水文站關(guān)系曲線橋位河段比降 i=0.0038 橋位中線斷面設(shè)計(jì)水位：1.1.3橋孔凈長有關(guān)參數(shù)詳見下表。表1.2 水文計(jì)算表樁號(hào)距離D/m水位/m地面高程/m水深h/m始+414.370129.5129.50000+4227.63129.5124.05.55.59.7120.98+44220129.5124.15.40.120.00109.00+45715129.5123.46.10.715.0286.25+47619129.5123.56.00.119.00105.45+50024129.5122.76.80.824.01153.60+52020129.5

18、122.07.50.720.01143.00+54222129.5122.37.20.322.00161.70+55917129.5122.86.70.517.01118.15+56910129.5123.16.40.310.0065.50+58213129.5123.46.10.313.0081.25+59210129.5123.06.50.410.0163.00+60412129.5124.55.01.512.0969.00+61511129.5124.84.70.311.0053.35+63217129.5124.05.50.817.0286.70+6342129.5124.55.70.

19、52.0610.50+65117129.5124.05.50.517.0189.75+654.02終3.02129.5129.505.56.288.305239.65129.5245.241425.485水力半徑 平均水深糙率系數(shù)選取，則斷面流量與設(shè)計(jì)流量非常接近，其誤差為：可見誤差很小。橋孔凈長：故橋梁布孔方案按240m左右為宜。布孔方案為：1.2橋面標(biāo)高從橋軸中線位置計(jì)算。該橋橋面凈空：凈7.0+2×0.75m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查壅水值0.4m,浪高取0.6m，共為1.0m，主梁高1.5m，橋面鋪裝為10cm厚防水混凝土（C30）上鋪5cm厚瀝青混凝土，橋面設(shè)雙向橫坡。則橋軸中線處橋面

20、設(shè)計(jì)標(biāo)高為：1.3橋下河床沖刷1.3.1一般沖刷（1）用“64-2”計(jì)算，取墩柱直徑1.0m。故造床河流水位取與相應(yīng)水位，由Q=f(H)曲線查的相應(yīng)水位為124.6m。表1.3 過水面積計(jì)算表樁號(hào)距離D/m水位/m地面高程水深h/mK+420.930124.6124.600+4221.07124.00.60.321+44220124.10.511.00+45715123.41.212.73+47619123.51.121.85+50024122.71.936.00+52020122.02.645.00+54222122.32.353.90+55917122.81.834.85+56910123

21、.11.516.50+58213123.41.217.55+59210123.01.64.00+60412124.50.110.20+607.673.67124.600.18186.74274.11平均水深： （2）用“64-1”式計(jì)算橋臺(tái)臺(tái)前錐坡阻水平均寬，兩臺(tái)共暫取4m，則實(shí)際橋孔凈長：利用河床土質(zhì)篩分資料計(jì)算其平均粒徑：含沙量取E=0.86，則橋位中線斷面設(shè)計(jì)水位為：采用“64-2”式計(jì)算的結(jié)果，取=11.99m。1.3.2局部沖刷（按“65-1”修正式計(jì)算）墩前沖刷后流速泥沙啟動(dòng)流速起沖流速按動(dòng)床沖刷情況計(jì)算橋位中線斷面設(shè)計(jì)水位（按65-2式）1.3.3墩臺(tái)基礎(chǔ)最大沖刷橋墩處的最低沖刷

22、線高程橋墩處最大沖刷深度橋臺(tái)處不計(jì)局部沖刷，最大沖刷深參考其他設(shè)計(jì)資料取用3.69m。1.3.4橋墩基底最小埋置深度的確定查表可得，橋墩基底最小埋置深度為基底埋深安全值加上總沖刷深度之和，即：2、 設(shè)計(jì)資料2.1設(shè)計(jì)荷載本橋設(shè)計(jì)荷載等級(jí)確定為汽車荷載（公路-級(jí)），人群荷載為3.0。2.2橋面跨徑與橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：計(jì)算跨徑：橋面凈空：凈7.0+2×0.75米主梁全長：19.96m2.3主要材料2.3.1混凝土采用C50混凝土澆筑預(yù)制主梁，欄桿和人行道板采用C30混凝土，C30防水混凝土和瀝青混凝土磨耗層；絞縫采用C40混凝土澆筑，封錨混凝土也使用C40，橋面連續(xù)采用C30混凝土。2.3.

23、2鋼筋主要采用HRB335鋼筋。預(yù)應(yīng)力筋為1×7股鋼絞線，直徑15.2mm，截面面積1390，抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，彈性模量。采用后法施工工藝，預(yù)應(yīng)力鋼絞線沿板跨長直線布置。2.3.3板式橡膠支座采用三元乙丙橡膠，耐寒型，尺寸根據(jù)計(jì)算確定。2.3.4施工工藝后法施工。2.3.5計(jì)算方法與理論極限狀態(tài)設(shè)計(jì)2.3.6設(shè)計(jì)依據(jù)通用規(guī)公預(yù)規(guī)3、 預(yù)應(yīng)力簡支空心板橋結(jié)構(gòu)計(jì)算3.1構(gòu)造形式以與尺寸選定橋面凈空：凈7+2×0.75m。全橋?qū)挷捎?塊C50預(yù)置預(yù)應(yīng)力混凝土空心板（2塊邊板，6塊中板）每塊中板寬1m，板厚85cm。采用后法施工工藝，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用1×7股鋼絞線，直徑15.2

24、mm，截面面積139，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉設(shè)計(jì)值，彈性模量。C50混凝土空心板的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。全橋空心板橫斷面布置如圖3-1所示，每塊空心板截面與構(gòu)造尺寸圖。圖3-1 橋梁橫斷面圖（單位:cm）圖3-2 空心板截面構(gòu)造尺寸圖（單位:cm）3.2空心板毛截面幾何特性計(jì)算本設(shè)計(jì)預(yù)制空心板的毛截面幾何特性采用分塊面積累加法計(jì)算，如圖3-3所示，圖3-3 預(yù)制中板、邊板斷面分塊示意圖（單位：cm）先按長和寬分別為板輪廓的長和寬的矩形計(jì)算，然后與圖中所示的挖空面積疊加，疊加時(shí)挖空部分按負(fù)面積計(jì)算，最后再用邁達(dá)斯civil進(jìn)行校核。預(yù)制中板挖空部分以后得到

25、的截面，其幾何特性用下列公式計(jì)算。毛截面面積 對(duì)截面上緣面積矩毛截面重心至截面上緣距離毛截面對(duì)自身重心軸的慣性矩3.2.1中板3.2.1.1毛截面面積3.2.1.2毛截面重心至截面上緣距離3.2.1.3毛截面對(duì)重心軸的慣性矩表3.1 預(yù)制中板的毛截面幾何特性分塊號(hào)各分塊面積重心距上緣面積矩對(duì)重心慣性矩重心到截面重心1-251.67-41.75-34.743.01-46246.5-46281.22-70035.00-24500-285833.39.68-65591.7-3514253-32546.67-16334.5-76284.7-1.99-1287.0-77571.74-5071.67-35

26、83.5-69.4-26.99-36423.0-36353.65-282640.00-113040-636172.54.68-61896.2-698068.76875542.50372087.55271239.92.1841607.35312846.3全截面合計(jì)482744.68214587.84272844.9-169837.14103007.83.2.2邊板3.2.2.1毛截面面積3.2.2.2毛截面重心至截面上緣距離3.2.2.3毛截面對(duì)重心軸的慣性矩表3-2 預(yù)制邊板的毛截面幾何特性分塊號(hào)各分塊面積重心距上緣面積矩對(duì)重心慣性矩重心到截面重心1-12.51.67-20.87-17.440

27、.35-20351.5-20372.42-35035.00-12250-142916.77.02-17248.2-160164.83-162.546.67-7583.88-38142.4-4.65-3513.7-41656.14-2571.67-1791.75-34.7-29.65-21978.1-22012.85-282640.00-113040-636172.52.02-115312.2-751484.76250512502083.337.02342620.1344703.4762.511.67729.37586.830.3557570.25765788457.542.5359443.75

28、5092119.8-0.481948.65094068.4全截面合計(jì)539442.02226736.6254277006.2223735.246007383.3作用效應(yīng)計(jì)算3.3.1永久作用效應(yīng)計(jì)算3.3.1.1空心板自重（一期恒載）中板： 邊板： 3.3.1.2板間接頭（二期恒載）中板： 邊板： 3.3.1.3橋面系自重（三期恒載）（1） 單側(cè)人行道8cm方磚： 5cm沙墊層：路緣石：17cm二灰土：10cm現(xiàn)澆混凝土：人行道總重：取（2） 行車道部分：橋面鋪裝采用等厚度10cm厚C40防水混凝土，和5cm厚瀝青混凝土，則全橋?qū)掍伱垦用卓傊貫椋?則中板： （3） 單側(cè)欄桿：參照其他橋梁，取單

29、側(cè)則邊板： 3.3.1.4恒載力計(jì)算（1） 主梁恒載總和表3-3 主梁恒載綜合表板荷載第一期荷載第二期荷載第三期荷載總計(jì)g中板12.072.8454.1419.055邊板13.491.42822.91（2） 計(jì)算公式： 設(shè)x為計(jì)算截面離左支座的距離，并令,則：主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為：簡支梁恒載力計(jì)算結(jié)果見下表。表3-4 恒載力匯總表項(xiàng)目力L/2L/4L/8L/4L/8支點(diǎn)47.5335.6520.804.887.319.75一期恒載中板5744302515988118邊板6414812816699132二期恒載中板13510259142128邊板68513071014三期恒載中板197

30板380285166395878中板90668039693139186邊板10898174771121672243.3.2可變作用效應(yīng)計(jì)算汽車荷載采用公路-I級(jí)荷載，它由車道荷載級(jí)車輛荷載組成。通用規(guī)規(guī)定橋梁結(jié)構(gòu)整體計(jì)算采用車道荷載。3.3.2.1荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算（1） 支座處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 按杠桿原理法計(jì)算。首先，繪制橫向影響線圖，在橫向線上按最不利荷載布置，如圖4-6所示圖3-4 利用剛剛原理法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)1號(hào)板：2號(hào)板：3號(hào)板：4號(hào)板：3.3.2.2跨中的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算預(yù)制板間采用企口縫連接，所以跨中的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算。空心

31、板的剛度參數(shù) 式中：為空心板截面的抗扭剛度，可簡化成下圖所示的單箱截面，按單箱近似計(jì)算。圖3-5 簡化單箱截面圖其中 b=103-21.5=81.5cm=10cm=15cm=21.5cmh=代入剛度參數(shù)計(jì)算公式得剛度參數(shù)3.3.2.3計(jì)算跨中荷載橫向分布系數(shù)從橋梁設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）中的鉸接板荷載很想分布影響線用表（附表）中查表，在插求得對(duì)應(yīng)的影響線豎標(biāo)值，計(jì)算結(jié)果列于下表。 表3-5 鉸接板荷載橫向分布影響線用表板號(hào)單位荷載作用位置（i號(hào)板中心）1234567810.0012512512512512512512512510000.011911681421221070960890850.00861

32、8216214012211010009409020.0012512512512512512512512510020.011681651481271111000920890.008616216014512711310409709430.0012512512512512512512512510020.011421481501371201081000960.008614014514713512111010410040.0012512512512512512512512510170.011221271371431341201111070.0086122127135140133121129110圖3-6

33、 按鉸接板法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)3.3.2.4計(jì)算各塊板的荷載橫向分布系數(shù)在影響線上橫向按最不利位置布置荷載后，就可以通過相應(yīng)影響線坐標(biāo)值求得各板的荷載橫向分布系數(shù)。首先，繪制影響線于上圖中。根據(jù)“通規(guī)”要求，計(jì)算汽車荷載時(shí)，多車道折減系數(shù)分別為：三車道時(shí)；四車道時(shí)。需要說明的是由于多車道折減系數(shù)的緣故，不見得橫向布置的車隊(duì)越多，荷載橫向分布系數(shù)就越大。1號(hào)板：汽車荷載：按兩列布置： 人群荷載： 2號(hào)板：汽車荷載：按兩列布置： 人群荷載： 3號(hào)板：汽車荷載：按兩列布置： 人群荷載： 4號(hào)板：汽車荷載：按兩列布置： 人群荷載： 3.3.3荷載橫向分布系數(shù)匯總表3-6 橫向分布系數(shù)匯總表荷載類別1

34、234汽車0.2710.2070.2570.50.26050.50.2620.5人群0.2781.330.25600.23700.2230根據(jù)上述結(jié)果可以繪出荷載橫向系數(shù)沿橋跨變化的情況。對(duì)于無中間橫隔梁或者僅有一根橫隔梁的情況，跨中部分須用不變的，從離支點(diǎn)l/4處起至支點(diǎn)的區(qū)段呈直線過度到。 圖3-7 荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨變化圖3.3.4活載力計(jì)算采用直接加載求汽車荷載力與人群荷載力，計(jì)算公式為：，3.3.4.1公路-I級(jí)荷載計(jì)算均布荷載： 集中荷載：計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí) 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí) 3.3.4.2計(jì)算沖擊系數(shù)空心板梁：C50混凝土E取，。 因?yàn)椋詣t （1+）=1.253.3.4.3以一

35、號(hào)板為例，來求解活載力當(dāng)計(jì)算簡支梁個(gè)截面的最大彎矩和跨中最大剪力時(shí)，可以近似的取用不變的跨中橫向分布系數(shù)；對(duì)于支點(diǎn)截面的剪力或靠近支點(diǎn)截面的剪力，尚需計(jì)入由于荷載橫向分布系數(shù)在梁端區(qū)段發(fā)生變化所產(chǎn)生的影響。 中截面圖3-8 跨中截面力計(jì)算圖示1） 彎矩：跨中截面彎矩影響線面積：2） 剪力：跨中截面剪力影響線面積： L/4截面圖3-9 L/4截面力計(jì)算圖示1） 彎矩：L/4截面彎矩影響線面積：2） 剪力：L/4截面剪力影響線面積： L/8截面圖3-10 L/8截面力計(jì)算圖示1） 彎矩：L/8截面彎矩影響線面積：2）剪力：L/8截面剪力影響線面積： 點(diǎn)截面圖3-11 支點(diǎn)剪力計(jì)算圖示（尺寸單位：m

36、）支點(diǎn)截面剪力影響線面積： m變化區(qū)荷載重心處的力影響線坐標(biāo)為3.3.5計(jì)算作用效應(yīng)組合在計(jì)算作用效應(yīng)組合的時(shí)候，橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全的等級(jí)為二級(jí)，則=1.0。按橋規(guī)公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按承載能力極限狀態(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。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的基本組合表達(dá)式為：式中：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本橋?qū)傩颍恍?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)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值；人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合：、作用短期效應(yīng)組合表達(dá)式：式中：作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；不計(jì)沖擊的汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)

37、值；人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。作用長期效應(yīng)組合表達(dá)式：式中：各符號(hào)意義見上面說明。橋規(guī)還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)需進(jìn)行彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合，即此時(shí)效應(yīng)組合表達(dá)式為：式中：S標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；永久作用效應(yīng)、汽車荷載效應(yīng)（計(jì)入汽車沖擊力）、人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。計(jì)算結(jié)果列于下表表3-7 一號(hào)板力組合序號(hào)荷載類型彎矩M剪力QL/8L/4L/2梁端L/8L/41恒載477.00817.001089.00224.00167.00112.002汽車荷載24594421.58561.99108.98107.4292.073人群荷載13.0122.3029.717.504.003.4341.2恒

38、載572.40980.401306.80268.80200.40134.405汽車荷載344.31590.21786.79152.57150.39128.906人群荷載14.5724.97633.27528.407.843.847承載能力極限基本組合（4+5+6）931.2831595.592126.87429.77358.63267.148137.73236.08314.7261.0360.1651.56978.70134.91179.8434.8734.3829.46105.208.9283.001.601.37211正常極限設(shè)計(jì)值短期組合（1+8+3）627.74679.961433.4

39、3292.53231.16166.9912正常極限設(shè)計(jì)值長期組合（1+9+10）560.90831280.72261.87202.98142.83控制設(shè)計(jì)的計(jì)算力931.281595.592126.87429.77358.63267.143.3.6主梁力組合 15號(hào)板的控制力列于下表表3-8 各板力組合匯總表梁號(hào)荷載類別彎矩剪力L/8L/4L/2梁端L/8L/41號(hào)正常極限設(shè)計(jì)值短期組合627.74679.961433.43292.53231.16166.99正常極限設(shè)計(jì)值長期組合560.90960.831280.72261.87202.98142.83承載力極限設(shè)計(jì)值基本組合931.2831

40、595.592126.87429.77358.63267.142號(hào)正常極限設(shè)計(jì)值短期組合538.64924.431231.82308.80201.32145.05正常極限設(shè)計(jì)值長期組合475.45816.151087.50255.27137.08122.20承載力極限設(shè)計(jì)值基本組合815.201398.721863.99522.92313.56237.373號(hào)正常極限設(shè)計(jì)值短期組合539.22927.361233.27308.63199.85145.38正常極限設(shè)計(jì)值長期組合475.94817.781088.67255.24173.34122.43承載力極限設(shè)計(jì)值基本組合817.951405.

41、621870.42523.04314.90238.534號(hào)正常極限設(shè)計(jì)值短期組合539.22927.361234.06308.63200.12145.39正常極限設(shè)計(jì)值長期組合476.26818.831079.86255.74173.26122.58承載力極限設(shè)計(jì)值基本組合819.761410.161874.51525.42315.79239.30控制設(shè)計(jì)的計(jì)算力931.2831595.592126.87525.42358.63267.143.4預(yù)應(yīng)力剛筋面積的估算與預(yù)應(yīng)與鋼筋布置3.4.1估算預(yù)應(yīng)力鋼筋面積構(gòu)件截面抗裂性要求估計(jì)預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，根據(jù)跨中截面抗裂性要求，可得跨中截面所需求的有效

42、預(yù)應(yīng)力為：式中為荷載短期效應(yīng)彎矩組合值，由上表可知。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋揭秘昂重心距界面下緣為，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面重心軸的距離為；鋼筋估算時(shí)截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來計(jì)算，截面面積，全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為；所以有效預(yù)應(yīng)力合力為：預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉控制應(yīng)力1860=1395，預(yù)應(yīng)力損失按拉控制預(yù)應(yīng)力的20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為采用20根1715.2鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積為用過4束515.2形式。采用夾片式群錨。3.4.2鋼束布置3.4.2.1跨中截面鋼束的布置后法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道布置應(yīng)符合公橋規(guī)中的有關(guān)構(gòu)造要求，參考已有的設(shè)計(jì)圖紙并按公橋規(guī)中的

43、構(gòu)造要求，對(duì)跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布置。3.4.2.2錨固面預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖3-12 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖3-13 支座截面預(yù)應(yīng)力鋼筋配置圖全部4束均錨于梁端；同時(shí)，為減小支點(diǎn)和錨固面上預(yù)應(yīng)力的偏心距和避免過大的局部集中應(yīng)力，將預(yù)應(yīng)力鋼筋盡量布置的分散和均勻一些。3.4.2.3普通鋼筋的數(shù)量與布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響。空心板截面可換算成等效工字形截面來考慮，計(jì)算中可按照T形截面處理。根據(jù)面積，慣性積和形心位置不變的原則，將空心板的圓孔換算成的矩形孔，可按下式計(jì)算：

44、按照面積相等： 按照慣性矩相等： 聯(lián)立求解上述兩式，可得這樣，在空心板截面寬度，高度以與圓孔的形心位置不變的條件下，等效工字型截面尺寸為：圖3-14 空心板截面換算成等效工字型截面上翼緣板厚度：下翼緣板厚度：腹板厚度：注：為圓形空洞的圓心至板上翼緣的距離；為圓形空洞的圓心至板下翼緣的距離；估算普通鋼筋時(shí)，可先假定，則由下式求得受壓區(qū)高度，設(shè)。由公預(yù)規(guī)，C50, 。由，代入上式得：整理后得：求得：，且說明中和軸在翼緣板，可用下式求得普通鋼筋面積：說明按受力計(jì)算不需要配置縱向普通鋼筋，現(xiàn)按構(gòu)造要求配置。普通鋼筋選用HRB335，。按公預(yù)規(guī)，。普通鋼筋采用布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心

45、板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣40mm處，即。3.5換算截面和凈截面幾何特性計(jì)算由前面計(jì)算已知空心板毛截面的幾何特性。中板毛截面面積，毛截面重心軸至1/2板高的距離2.18cm（向下），毛截面對(duì)其重心軸慣性矩；邊板毛截面面積，毛截面重心軸至1/2板高的距離4.8cm（向上），毛截面對(duì)其重心軸慣性矩。3.5.1 換算截面面積；代入得： 中板：邊板：3.5.2 換算截面重心位置 所以鋼筋換算截面對(duì)毛截面重心的靜矩為：中板：邊板：換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為：中板：邊板：則換算截面重心至空心板截面下緣的距離為：中板：邊板：換算截面重心至空心板截面上緣的距離為：中板：邊板：換算截面重心至預(yù)

46、應(yīng)力鋼筋重心的距離為：中板：邊板：換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為：中板：邊板：3.5.3 換算截面慣性矩中板：邊板：3.5.4 換算截面彈性抵抗矩下緣： 中板： 邊板：上緣： 中板： 邊板：3.5.5凈截面的幾何特性計(jì)算凈截面幾何特性的計(jì)算列于下表。表3-9 中板凈截面幾何特性截面類別分塊名稱分塊面積重心至主梁頂距離對(duì)梁頂邊的面積矩自身慣性矩截面慣性矩凈截面毛截面482744.682156704.10.960.00464.1046預(yù)留孔道面積-136.877.5-10602033.78-0.0046-0.0046混凝土凈截面4690.243.722050684.1表3-10 邊板凈截面幾何

47、特性截面類別分塊名稱分塊面積重心至主梁頂距離對(duì)梁頂邊的面積矩自身慣性矩截面慣性矩凈截面毛截面539242.022265724.60.920.00504.605預(yù)留孔道面積-136.877.5-10602036.4-0.0046-0.0046混凝土凈截面5255.241.12159704.6004凈截面的彈性抵抗矩：中板： 下緣： 上緣： 邊板： 下緣： 上緣： 3.6承載能力極限狀態(tài)計(jì)算3.6.1跨中截面正截面抗彎承載力計(jì)算后法預(yù)應(yīng)力混凝土板，在拉力筋時(shí)管道尚未壓漿，由預(yù)應(yīng)力引起的應(yīng)力按構(gòu)件混凝土凈截面計(jì)算；在使用階段，管道已壓漿，鋼束與混凝土之間已經(jīng)有很強(qiáng)的粘結(jié)力，故按換算截面計(jì)算，參見圖4-13，上