1、大力發展交通運輸事業，是加速實現四個現代化的重要保證。四通八達的現代交通，對于加強全國各族人民的團結，發展國民經濟，促進文化交流和鞏固國防等方面，都具有非常重要的作用。我國幅員遼闊，大小山脈和江河湖澤縱橫全國，在已通車的公路路線中尚有大量渡口需要改建為橋梁，并且隨著社會主義工業、農業、國防和科學技術現代化的逐步實現，還迫切需要修建許多公路、鐵路和橋梁，在此我們廣大橋梁工程技術人員將不斷面臨著設計和建造各類橋梁的光榮而艱巨的任務。一、工程概況及方案比選（一）概述 平遠街至鎖龍寺高速公路是國道主干線GZ75（衡陽南寧昆明公路）位于云南省境內羅村口至昆明公路的重要段落，是云南省列為“九五”和“十五”

2、期間改造的六條主要干線公路之一。它途徑紅河、文山兩個地州的彌勒、開遠、硯山等市縣，東連廣西省，南接國家級邊境口岸那發、河口、船頭等，西接國道主干線GZ40及國道326線、國道323線，服務于滇中、滇東、滇南、滇東南等廣闊地域，是云南省出海通邊的主要通道，對云南乃至大西南的經濟發展起著十分重要的作用。路線地處云南東南部，位于東經102°43103°20，北緯24°5025°02之間。本設計路段為平遠街鎖龍寺高速公路11合同段莊田段，屬于改地方路1。此橋梁主要用于連接攀枝花村和莊田村。（二）工程概況1地形地貌平遠街鎖龍寺高速公路路線起點位于硯山縣平遠鎮，止點

3、位于彌勒縣朋普鎮。行政區劃包括文由州、紅河州。路線所經區域位于云貴高原南緣，屬滇東南高原及滇中湖盆高原，根據地貌成因可分為三個小的地貌單元。本工程位于第三地貌單元內，即：K124+100K128+200段內，該地段以地表水、地下水強烈溶蝕作用、大陸停滯水堆積和地表河流侵蝕堆積作用為主，呈現出溶蝕斷餡盆地的地形地貌特征。2水系路線所經區域屬南盤江水系、地表水主要有綠水塘河、南盤江、甸西河。綠水塘河、甸西河均系盤江支流。根據南盤江流域洪水調查資料匯編江邊站資料、江邊街水文站19541969年實測流量資料及朋普七孔橋站實測流量資料，南盤江最大洪峰流量5410米3/秒（1910年），最枯流量21.1米

4、3/秒（1963年），另外根據水文資料計算，南盤江橋位于1/100的洪水水位標高為1012米，1/300的洪水水位標高為1014米。甸西河最大洪峰流量640米3/秒（1915年），最枯流量0.30米3/秒（1958年）。3氣候路線所經地域位于東經102°43103°20，北緯24°5025°02之間，主要屬于亞熱帶高原季風氣候。干旱季節分明，夏季多雨濕熱，冬春少雨干燥。氣候隨海拔高度變化明顯，具垂直分帶特征。鷹嘴巖段（K94+000）至止點段（莊田段），位于海拔10001300米的河谷及盆地地段，年平均氣溫 19.2°C，最高氣溫38.2

5、76;C，最低氣溫-2.5°C，平均年降水量795毫米，平均年蒸發量1334.1毫米左右。路線所經區域內降雨量多集中在69月，占全年降雨量的6683，蒸發量最大在35月，氣溫最高是57月，氣溫最低是12月至次年2月。總的來說，路線所經區域的氣候特點是：降雨豐沛，熱量充足，寒、旱、風等災害天氣少，光、熱、水分配合理。4地震路線所經區域地震活動頻繁，是影響區域穩定性的主要因素。據歷史地震記錄，區內破壞性地震有9次。1919年12月21日，開遠發生5.5級地震，地震烈度7度；1929年3月22日，區內西北角東經103°00，北緯24°00發生6.3級地震，地震烈度8度；

6、1950年9月13日，個舊發生5.8級地震，地震烈度8度；1953年5月14日，小龍潭發生5級地震，地震烈度7度；1970年1月5日通海地震，波及本區段，造成部分房屋開裂或破壞。區內地震多發生在西部，而東部較少。東部區域內地震烈度一般在56度，基本屬相對穩定地區。西部地區地震活動頻繁，有震次增多，震級減少趨勢，歷次地震烈度達68度。據云南省地震局地震隊資料，現今地殼垂直變形明顯，相對變化達50毫米，說明地殼仍在活動，屬于不穩定地區，有可能發生破壞性地震。區內西部地震活動頻繁，其震中多位于南北向斷裂帶及開遠山字型構造的鉸接復合部位，且多伴有溫泉出露。根據中國地震烈度區劃圖和云南省各縣區地震烈度分

7、區，本公路莊田段基本地震烈度為：度基本地震烈度區。根據建筑抗震設計規范（GB500112001）的規定，莊田段設計基本地震加速度值為0.15g。構造物按交通部部頒公路工程抗震設計規范要求設計。5工程地質及水文地質評價（1）地質構造本區域經歷了多次構造變動，多種構造相互疊加，構造行跡比較復雜，影響本區域的構造體系主要有：開遠山字型構造體系、南北向構造體系、北西向構造體系。路線K123+000止點K128+200一帶為南北向構造影響區域。路線所經區域有南北向構造主干大斷裂朋普開遠個舊斷裂于K124+400附近穿越該區域，為第四系地層所覆蓋。朋普溶蝕斷餡盆地即為該斷裂所控制形成。（2）地層巖性K12

8、4+100K128+200一帶分布河湖相黃色、灰白色粘土（其中灰白色粘土具膨脹性），灰黑色泥炭土，記憶砂、礫石土。（3）巖土物理力學指標：巖石物理力學性質指標統計表 表1.1巖石名稱密度（g/cm3）吸水率孔 隙率平均軟化系數抗壓強度（Mpa）動彈性模量Ed（MPa）動泊松比（）濕干天然狀態浸水飽和灰巖白云灰巖2.592.762.512.740.9 3.52.3 8.80.860.8732.4 50.620.3 101.8砂巖2.652.732.622.700.72.11.84.70.820.9352.6107.639.2109.357134.766981.10.280.30粉砂巖2.732.

9、622.662.84.18.611.00.726.99.12.813.136409.60.28頁巖2.632.822.632.742.14.95.612.40.697.911.42.711.821667.60.32土體物理力學性質指標統計表 表1.2天然密度。g/cm3土粒比重Gs飽和度Sr%天然孔隙比e。含水量%塑限p液限l%塑性指數IP液性指數Il內聚力CkPa內摩擦角。壓縮系數a1-2MPa壓縮模量Es1-2MPa自由膨脹率Fs%1.642.022.742.86851000.701.6524582852511182351<00.4939.6134.41.925.40.090.141

10、5.8221.8020881.641.912.662.85881000.9381.6533.6583654721283486<00.4967.6134.41.915.00.10.1514.8619.0440881.772.062.722.7970990.631.4173616252441817<00.76546221.722.60.0730.0831213.71.341.872.782.86851001.011.3135872462421011839<00.6474916.625.10.0480.2005216水文地質條件路線所經區域地下水類型主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水

11、、巖溶水三大類。K124+100K128+200路段所在區域為朋普溶蝕斷餡盆地，地表有甸西河流經區內，地下水埋深較淺，平均埋身1.27米，地下水類型為HCO3Ca型水，局部為HCO3Ca.Mg(Na)型水。7不良地質地段本段路路線所經過區域不良地質地段分布廣泛，種類繁多，主要不良地質地段類型有膨脹土、崩塌、泥石流、滑坡、溶巖漏斗、軟弱土地基等。膨脹土主要分布于平遠街構造溶蝕盆地、朋普溶蝕斷餡盆地等段。崩塌主要分布于飛魚澤至底打段。泥石流主要分布于飛魚澤至底打段。滑坡主要分布于飛魚澤至底打段。溶巖漏斗主要分布于平遠街至老玉坡段。軟弱土地基段落主要分布玉朋普溶蝕斷餡盆地內。8工程地質條件及水文地質

12、條件綜合評價 該段路線穿越區為朋普溶蝕斷餡盆地，以地表水、地下水強烈溶蝕作用、大陸停滯水堆積作用和地表河流侵蝕堆積作用為主。該段地層以粘土、亞粘土、泥炭土、砂、礫石土為主。地下水埋深較淺、平均埋深1.27米，地基承載力值較低。主要不良地質現象有軟土和膨脹土，軟土段落有K124+250K124+400、K124+700K125+300、K125+700K126+550、K128+150K128+940四段。前三段為甸西河河床所流經處，因河流位置變更，地形低洼，地下水、地表水匯集長期浸泡而成。地表粘土呈軟塑狀，局部段落存在泥炭土，但成硬塑狀，價值埋藏較深，對路基影響較小，因此這三段可抽取地表水，采

13、用換填碎石、拋石擠淤等淺層方法處治。K128+150K128+940一段為沼澤相軟土，需做深層處治。膨脹土段落有K126+600K128+200一段，巖性為褐紅、褐黃夾灰白色粘土，路線K127+250K128+050一段為挖方地段，所取費方不可用做路堤填料。K124+000K128+200一段路堤填料可用K124+000處深挖方及附近料場、攀枝花村后山石料場碎石土填筑。（三）方案比選1比選方案的主要標準： 橋梁方案比選有四項主要標準：安全，功能，經濟與美觀，其中以安全與經濟為重。過去對橋下結構的功能重視不夠，現在航運事業飛速發展，橋下凈空往往成為運輸瓶頸，比如南京長江大橋，其橋下凈空過小，導致

14、高噸位級輪船無法通行，影響長江上游城市的發展。至于橋梁美觀，要視經濟與環境條件而定。2方案編制（1）懸臂橋圖1.1（2）T型鋼構橋圖1.2（3）先簡支后連續梁T型梁橋圖1.3（4）斜拉橋圖1.43方案比選方案比選表 表1.3懸臂橋T形剛構橋預應力混凝土簡支T形梁橋斜拉橋適用性1橋墩上為單排支座，可以減小橋墩尺寸2主梁高度可較小，降低結構自重，恒載內力減小超靜定結構容易受溫度、混凝土收縮徐變作用、基礎不均勻沉降等影響，容易造成行車不順1施工方便。2適合中小跨徑。3結構尺寸標準化。跨越能力大安全性1在懸臂端與掛梁銜接處的撓曲線折點不利行車。2梁翼緣受拉，容易出現裂縫，雨水浸入梁體成為安全隱患建國初

15、期大量采用目前國內大量采用，安全，行車方便。1行車平穩2索力調整工序比較繁復，施工技術要求高美觀性做成變截面梁較漂亮結構美觀結構美觀具有現代氣息，結構輕盈美觀。 經濟性支架昂貴，維修費用高造價較低，工期較短造價第二，用鋼量大造價最高縱觀橋梁的發展，懸臂橋已經基本不采用，由于是跨線橋，跨度不大，斜拉橋一般用于大跨度的跨海、跨河大橋，T形鋼構橋容易受地震等影響，云南省多地震，以及經過上述方案的比較，決定采用預應力混凝土T形梁橋。二、主梁設計（一）設計概況及構造布置1設計資料（1）設計跨徑：標準跨徑20.00m（墩中心距離），簡支梁計算跨徑(相鄰支座中心距離)19.50m，主梁全長19.96m。（2

16、）荷載：汽車20級；掛車100級；人群：3KN/m2；每側欄桿、人行道的重量分別為1.52KN/m和3.6KN/m。（3）材料及工藝：混凝土：主梁用40號，人行道，欄桿及橋面鋪裝用20號。預應力鋼束采用符合冶金部YB255-64標準的s5mm碳素鋼絲，每束由24絲組成。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的用16Mn鋼或其它級熱軋螺紋鋼筋；直徑小于12mm的均由級熱軋光鋼筋。鋼板和角鋼：制作錨頭下支承墊板、支座墊板等均用普通A3碳素鋼，主梁間的聯接用16Mn低合金結構鋼鋼板。按后張法工藝制作主梁，采用45號優質碳素鋼結構鋼的錐形錨具和直徑50mm抽撥橡膠管。（二）橫截面布置1主梁間距和主梁片數主梁間

17、距通常應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標很有效，故在許可的條件下應適當加寬T梁翼板。但標準設計主要為配合各種橋面寬度，使橋梁標準化而采用統一的主梁間距。交通部公路橋涵標準圖（78年）中，鋼筋混凝土和預應力混凝土裝配式簡支T形梁跨徑從16m到40m，主梁間距均為1.6m (留2工作縫，T梁上翼沿寬度為158cm)。考慮人行道適當挑出，凈7附2×0.75m的橋寬則用五片。2主梁跨中截面細部尺寸（1）主梁高度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，本設計取1.33 m。主梁截面細部尺寸：為了增強主梁間的橫向連接剛度，除設置端橫隔梁

18、外，還設置3片中橫隔梁，間距為4×4.875m，共5片，采用開洞形式,平均厚度0.15m。T型梁翼板厚度為8cm，翼板根部加到20cm以抵抗翼緣根部較大彎矩。為了翼板與腹板連接和順，在截面轉角處設置圓角，以減小局部應力和便于脫模。在預應力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構造決定，同時從腹板本身的穩定條件出發，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。標準圖的T梁腹板厚度均取16cm。腹板高度87cm。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼束的需要來確定，實踐表明馬蹄面積占截面面積的1020為合適。這里設置馬蹄寬度為32cm，高度18cm。馬蹄與腹板交接處做成45°斜坡的折

19、線鈍角，以較小局部應力。這樣的配置，馬蹄面積占總面積15.75，按上述布置，可繪出預制梁跨中截面，如圖2.1所示。馬蹄從四分點開始向支點逐漸抬高，在距梁端一倍梁高范圍內（133cm）將腹板加厚到與馬蹄同寬。變化點截面（腹板開始加厚區）到支點的距離為123cm，中間還設置一節長為30cm的腹板加厚的過渡段。圖2.1 預制梁跨中截面圖（2）橋面鋪裝：采用20號混凝土，坡度由橋面鋪裝層找平。圖2.2 橋橫截面圖圖2.3 主梁縱截面（三）梁毛截面幾何特性計算1截面幾何特性預制時翼板寬度為1.58m，使用時為1.60m，分別計算這二者的截面特征。計算公式如下： 中主梁跨中毛截面的幾何特性在預制階段如圖2

20、.1，及表2.1跨中截面(跨中與L/4截面同)毛截面幾何特性 表2.1分塊號分塊面積Ai(2)yi(cm)Si=Ai*yi(Cm3)(ys-yi)(cm)Ix=Ai(ys-yi )2(Cm4)Ii(Cm4)11364454440.618.725×105852121022432.69.055×105184057.5105800-12.93.062×10564112.37187-67.72.933×10557612471424-79.436.313×105合計同時，用橋梁博士軟件也可得出一致的結果。軟件使用例子：設計截面設計創建新文件。使用界面如下

21、：選擇T型，然后進行幾何參數設置。計算書如下：<<橋梁博士>>-截面設計系統輸出文檔文件: E:盛云華123設計文件1.sds文檔描述: jk任務標識: def任務類型: 截面幾何特征計算-截面高度: 1.33 m-計算結果:基準材料: JTJ023-85: 40號混凝土基準彈性模量: 3.3e+04 MPa換算面積: 0.447 m*2換算慣矩: 9.07e-02 m*4中性軸高度: 0.884 m沿截面高度方向 5 點換算靜矩(自上而下):主截面: 點號: 高度(m): 靜矩(m*3): 1 1.33 0.0 2 0.998 8.87e-02 3 0.665 8.5

22、9e-02 4 0.333 6.54e-02 5 0.0 0.0-計算成功完成邊主梁截面與中主梁的翼緣寬度有差別，翼緣159cm：如圖2.4：圖2.4 邊主梁截面現在使用橋梁博士來計算毛截面幾何特性：<<橋梁博士>>-截面設計系統輸出文檔文件: E:盛云華123邊主梁跨中橫截面幾何特性.sds文檔描述: 截面特性任務標識: 11任務類型: 截面幾何特征計算-截面高度: 1.33 m-計算結果:基準材料: JTJ023-85: 40號混凝土基準彈性模量: 3.3e+04 MPa換算面積: 0.448 m*2換算慣矩: 9.09e-02 m*4中性軸高度: 0.885 m沿

23、截面高度方向 5 點換算靜矩(自上而下):主截面: 點號: 高度(m): 靜矩(m*3): 1 1.33 0.0 2 0.998 8.9e-02 3 0.665 8.61e-02 4 0.333 6.55e-02 5 0.0 0.0-計算成功完成即Am=0.448，yx0.885m，Im=909。2檢驗截面效率指標以跨中截面為例：根據設計經驗，預應力混凝土T型梁在設計時，檢驗截面效率指標取0.450.55，且較大者亦較經濟。上述計算表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。（四）主梁內力計算1恒載內力計算（1）主梁預制時的自重（一期恒載）g1：此時翼板寬1.58m按跨中截面計算，主梁每延米自重（即先按

24、等截面計算）中主梁：0.4468×2511.17kN/m (0.4468為Am,25為40號混凝土的容重，單位kN/m3)內、外邊梁：0.448×2511.2 kN/m由馬蹄增高抬高所形成的4個橫置的三棱柱重力折算成的恒載集度： 由梁端腹板加寬所增加的重力折算成恒載集度：（式中0.593為主梁端部截面積，主梁端部截面如圖2.5）圖2.5 主梁端部截面 邊主梁的橫隔梁：圖2.6 內橫隔梁圖 圖2.7 端橫隔梁圖內橫隔梁體積：（2）欄桿、人行道、橋面鋪裝（三期恒載）g3：一側欄桿1.52 kN/m，一側人行道3.60 kN/m；橋面鋪裝層，見圖2.2： 現將兩側欄桿、人行道和橋

25、面鋪裝層恒載簡易地平均分配到5片主梁上，則：（3） 主梁恒載內力計算如圖2.8所示，設為計算截面離左支點的距離，并令，則：主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 恒載內力計算見表2.2恒載內力（1號梁）計算表 表2 .2計算數據 項 目跨中四分點變化點四分點變化點支點0.50.250.07180.250.071800.1250.09380.03330.250.42820.5一期恒載12.3224585.699439.509156.03060.072102.891120.1434二期恒載5.4255257.881193.51468.69926.44945.30252.899 2活載內力計算(修正剛性橫

26、梁法)（1）沖擊系數和車道折減系數按“橋規”第條規定，對于汽20，按“橋規”條規定，平板掛車不計沖擊力影響，即對于掛車100，1.0按“橋規”條規定，對于雙車道不考慮汽車荷載折減，即車道折減系數 圖2.8 恒載內力計算圖（2）計算主梁的荷載橫向分布系數跨中的荷載橫向分布系數mc如前所述，該設計采用5片橫隔梁，3片內橫隔梁，具有可靠的橫向聯結，且承重結構的長寬比為： 所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數。a主梁抗扭慣矩對于T型梁截面，抗扭慣矩可近似按下列公式計算：式中：和相應為單個矩形截面寬度和厚度；矩形截面抗扭剛度系數；梁截面劃分為單個矩形截面的個數。對于跨中截面，翼緣板

27、的平均換算厚度：=14cm;馬蹄部分的平均換算厚度：22cm。圖2.9給出了的計算圖式，的計算見表2.3。計算表 表2.3分塊名稱翼緣板腹板馬蹄16097321416220.08750.16490.68751/30.2983710.1915001.463471.185460.652513.30144其中根據橋梁工程表252內插求得。圖2.9 計算圖式b計算抗扭修正系數此設計主梁間距相同，并將主梁近似看成等截面，由橋梁工程式25得：式中： 橋梁工程P112規定，混凝土的剪切模量G可取等于0.425E，代入計算公式求得：0.91256c按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值： 式中：則： 計算所

28、得的值列于表2.4內。橫向影響線豎坐標值 表2.4梁 號(或)（或）（或）1233.21.600.56500.38250.20.01750.10870.2-0.16500.01750.2d計算荷載橫向分布系數1、2、3號主梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖2.10所示。對于1號梁，則：汽20 （0.54230.3375）0.52715掛100 （0.48540.3830.28060.1783）0.3318人群荷載 0.6417 支點的荷載橫向分布系數m。如圖2.11所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向影響線并進行布載，1號梁活載的橫向分布系數可計算如下： 圖2.10 跨中的橫截面分布系數mc計算圖式

29、橫向分布系數匯總（見表2.5） 1號梁活載橫向分布系數 表2.5荷 載 類 別mcm。汽20掛100人群0.527150.33180.64170.4340.1401.422 圖2.11 支點的荷載橫向分布計算圖式用“橋梁博士”軟件計算橫向分布系數如下： 圖2.12 軟件截面<<橋梁博士>>-橫向分布計算系統輸出文檔文件: 文檔描述: 的任務標識: 東三分計算方法: 杠桿法-結構描述:主梁間距: 4*1.6 m-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.7500.0003.5000.000 0.0003.5000.0000.750左車道數 = 1, 右車

30、道數 = 1, 不計車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 掛車-100級人群集度: 3.000 KPa-影響線數值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁0.0001.0000.0000.0000.0000.0001.6000.0001.0000.0000.0000.0003.2000.0000.0001.0000.0000.0004.8000.0000.0000.0001.0000.0006.4000.0000.0000.0000.0001.000-橫向分布系數計算結果:梁號汽車掛車人群滿人特載車列10.4340.1401.0572.1940.0000.00020.4980.4680.0

31、001.6000.0000.00030.5950.4680.0001.6000.0000.00040.5000.4680.0001.6000.0000.00050.4360.1401.0572.1950.0000.000-計算成功完成（3）計算活載內力在活載內力計算中，這個設計對于橫向分布系數的取值做如下考慮：計算主梁活載彎矩時，均采用全跨統一的橫向分布系數mc，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標位于橋跨中部（圖2.13），故也按不變化的mc來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而應考慮支承條件的影響，按橫向分布系數沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到之間，橫向分布系數

32、用值直線插入，其余區段均取值（見圖2.14和2.15）。計算跨中截面最大彎矩及相應荷載位置的剪力和最大剪力及相應荷載位置的彎矩采用直接加載求活載內力，圖2.13示出跨中截面內力計算圖式，計算公式為a汽車和掛車荷載內力計算在表2.6內。圖2.13 跨中截面內力計算圖式跨中截面車輛荷載內力計算表 表2.6荷載類別汽20掛1001.1912510.527150.3318最大彎矩及相應剪力60120120250250250250125426.4663556.25146.8251號梁內力值788.33716.6201179.96448.717最大剪力及相應彎矩合力P2×120+60=30025

33、0×4=10000.415940.33593.25125.071200335.932501號梁內力值78.540753.561111.4521078.35注：欄內分子、分母的數值分別為對應的及相應影響線坐標值。b對于人群荷載 q=0.75q=0.75×3=2.25kN/m相應的相應的求四分點截面的最大彎矩和最大剪力（按等代荷載計算）計算公式為：式中：如圖2.8所示，對于四分點彎矩影響線面積為，剪力影響線面積為。于是上述計算公式即為： 1號梁的內力列表計算見表2.7. 四分點截面內力計算表 表2.7荷載類別項目K(kN/m)內力值汽201.1912519.23623.2043

34、5.655.480.52715430.63779.851掛1001.045.83861.07535.655.480.3318542.203111.050人 群1.02.2535.655.480.641751.4727.912求變化點截面的最大彎矩和最大剪力圖2.14示出變化點截面內力計算圖式，內力計算表見表2.8。 1號梁變化點截面內力計算表 表2.8荷載類別 汽20掛100人 群1+u1.191251.01.0最大彎矩mc0.527150.33180.6417合力p300250×4=1000q=2.25y1.1871.0741/2×19.5×1.30Mmax22

35、3.62356.3518.30最大剪力Pi12012060250250250250q=2.25yi0.9280.8750.6630.9280.8800.6700.610m10.4600.4860.527150.1950.2420.33180.3318Qmax146.8204.714.0注：表中 圖2.14 變化點截面（1號梁）內力計算圖式求支點截面的最大剪力圖2.15示出了支點最大剪力計算圖式，最大剪力列表計算在表2.9內。 1號梁支點最大剪力計算表 表2.9荷載類別汽20掛100人群1+u1.191251.01.0P11201206070130250250250250Q=2.25y11.00

36、.9280.7230.21001.00.9380.73320.6721.0/2y人=0.928m10.4340.4600.52720.5100.430.140.1870.33180.3318 0.556×19.5 0.5×0.7803×4.875159.24195.4116.17注： 圖2.15 支點剪力（1號梁）計算圖式3主梁內力組合 主梁內力組合 表2.10序號荷載類別跨中截面四分點截面變化點截面支點截面第一期恒載第二期恒載總恒載=+人群汽20掛100汽人=恒汽人=+恒掛SjI=1.2×恒+1.4×SjIII=1.2×恒+1.1&

37、#215;掛提高后的SjI提高后的SjIII585.699257.881843.5868.627788.3371179.964856.9641700.542023.542212.152310.2649.9%56%2212.1523560003.5278.540111.45282.0682.06111.452114.88122.6095.7%100%114.88125439.509193.514633.02351.472430.637542.203482.1091115.131175.231434.581356.0542%44%1434.58138360.07226.44986.5217.912

38、79.851111.05087.763174.28197.57226.69225.9849.3%54%226.69230156.03068.699224.72918.30223.62356.35241.92466.71581.079608.363661.6651.5%59%608.363675102.89145.302148.19314.0146.8204.7160.8308.99352.893402.952403.0051%56%402.952411120.14352.899173.04216.17159.24195.41175.41348.45368.45453.22422.6049.2%

39、51%453.22431控制設計的計算內力23561251434.58230675411453（五）預應力鋼束的估算及其布置1估算鋼束面積（1）按強度要求估算由結構設計原理式（1392）有：式中：混凝土強度安全系數，取1.25；計算彎矩，由表2.10可得2356kNm 為設計經驗系數，這里取0.76計算，由此可得：2913.53kN每束為24s5mm、面積為4.71471，其抗拉設計強度1280Mpa。鋼束數為：4.83束（2）按施工和使用階段的應力要求估算此時，翼板可采用麥尼爾不等式進行鋼束截面得估算。對于施工階段有式中：傳力錨固時的有效預加力，其應力損失可按估算。設1200 Mpa，則（1

40、-0.2）0.8×0.750.75；為張拉時，構件上緣混凝土拉應力的限制值：。設張拉時混凝土強度達到設計強度的80，即相當于0.8×4032號，由結構設計原理附表11內插得2.20Mpa，故0.7×2.201.54 Mpa。同理可求得0.7×22.415.68 Mpa。各項幾何特性均按表2.1采用毛截面幾何特性，各項彎矩值由表2.10求得。代入上式得： （A）由得： （B）對于使用荷載階段式中:第二階段應力損失系數,取=0.8；使用階段混凝土壓應力的限制值：荷載組合時，0.50.5×2814。代入上式得： （C）由（不容許出現拉應力）得： （D

41、）將式（A）、（B）、（C）、（D）繪于圖2.16中。其式（D）與（B）數值相近，在圖中共用一條直線表示，因而其可行區必在此直線上。為使用鋼量經濟，應盡可能使加大，但應滿足鋼束布置時保護層等構造要求。取800mm，并取可行區的中值得：3.5，即2857×N故需要的鋼束數為：束（3）鋼束數的選定根據以上計算，均接近5束，故暫選鋼束數。2鋼束布置（1）跨中截面鋼束的布置，如圖2.17。構造要求：預留孔道凈間距10mm，梁底凈距50mm，梁側凈距35mm，圖中布置均滿足以上要求。圖2.16圖2.17跨中截面鋼束布置（2）錨固面鋼束布置為使施工方便，全部5束均錨固于梁端，這樣布置符合均勻分散

42、原則，能滿足張拉要求。如圖2.18所示。（3）其它截面鋼束位置及其傾角鋼束的形狀及傾角計算采用圓弧曲線彎起；彎起角：1、2、3、4號束采用13°；5號束采用15°；鋼束彎起點及其半徑計算以5號束為例，其彎起布置如圖2.19示由求起彎點k的位置：圖2.18 梁端鋼束錨固各鋼束的彎起點及半徑見表2.11示 圖2.19 5號束彎起布置 各鋼束彎起點及其半徑計算表 表2.11鋼束號升高值 c(cm)°度 (cm)(cm)支點到錨固點的距離d （cm）起彎點k到跨中線距離Xk590.9150.96626730.25969111.8295.83426.7130.9741043

43、0.22523415.3756.3128.1130.9743160.2257121.4925.4注： 單位：cm各截面鋼束位置及其傾角計算仍以5號束為例，由圖2.19可求得計算點i離梁底的距離ai=a+ci式中：a鋼束起彎前其重心至梁底的距離：a=23.5（見圖2.19）ci計算截面I鋼束位置升高值： R鋼束曲線半徑：R2673cm；計算截面I鋼束的彎起角（即傾角）： 計算截面I至彎起點k之水平距離。對于5號束的支點截面（圖2.19）： 各截面鋼束位置（ai）及其傾角（i）計算值見表2.12 各截面鋼束位置（Ai）及其傾角（i）計算表 表2.12計算截面鋼束編號（cm）R（cm）度(cm)a(cm)跨中截面12為負值尚未彎起00107.5（同左）3415.5 523.5平 均 傾 角001鋼束截面重心13.9截面12為負值未彎00107.57.53415.515.5 5191.726734.1136.88423.530.384平 均 傾 角4.1130.07170.997鋼束截面重心15.307變化點截面xi=83512Li為負值未彎00107.57.53478.710434.3272.97315.518.473 5539.2267311.6855.3523.578.85平 均 傾 角6.7780.120.993鋼束截面重心26.274支座截