客運(yùn)專(zhuān)線39m預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡(jiǎn)支箱梁設(shè)計(jì)橋梁工程課程設(shè)計(jì)

《客運(yùn)專(zhuān)線39m預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡(jiǎn)支箱梁設(shè)計(jì)橋梁工程課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《客運(yùn)專(zhuān)線39m預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡(jiǎn)支箱梁設(shè)計(jì)橋梁工程課程設(shè)計(jì)（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 混凝土橋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1. 設(shè)計(jì)題目：客運(yùn)專(zhuān)線39m預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡(jiǎn)支箱梁設(shè)計(jì) 2. 設(shè)計(jì)資料 （1） 橋面布置如圖1所示，橋面寬度：12.6m； （2） 設(shè)計(jì)荷載：ZK活載； （3） 橋面二恒：162KN/m； （4） 主梁跨徑：主梁全長(zhǎng)39m； （5） 結(jié)構(gòu)尺寸圖，根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁橋的構(gòu)造要求設(shè)計(jì)，可參照?qǐng)D1。 圖1 橋面布置圖 3. 設(shè)計(jì)依據(jù) （1）《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB10002.1-2005）； （2）《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10002.3-2005）； （3）《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)

2、函（2005）157號(hào)）； （4）《新建鐵路橋上無(wú)縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)函（2003）205號(hào)）； （5）《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）》(TB 10621-2009)； 4. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造布置并初步擬定各部分尺寸。 （2）主梁的設(shè)計(jì)： <1> 主梁內(nèi)力計(jì)算 <2> 主梁預(yù)應(yīng)力鋼筋配置及驗(yàn)算 <3> 行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算及設(shè)計(jì) <4> 繪制主梁設(shè)計(jì)圖（包括主梁構(gòu)造圖和配筋圖） 5. 設(shè)計(jì)成果要求： 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)：設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)用Word文檔或手寫(xiě)。整個(gè)說(shuō)明書(shū)應(yīng)滿(mǎn)足計(jì)算過(guò)程完整、計(jì)算步驟清楚、文字簡(jiǎn)明、符號(hào)規(guī)范的要求。封面、任務(wù)書(shū)和計(jì)算說(shuō)明書(shū)用A4紙張打

3、印，按封面、任務(wù)書(shū)、計(jì)算說(shuō)明書(shū)的順序一起裝訂成冊(cè)，交指導(dǎo)老師評(píng)閱。 圖紙：要求圖面整潔美觀，比例適當(dāng)，圖中字體采用仿宋體，嚴(yán)格按制圖標(biāo)準(zhǔn)作圖。圖幅為A3圖。 計(jì)算說(shuō)明書(shū) 一．結(jié)構(gòu)體系說(shuō)明及結(jié)構(gòu)尺寸的擬定 1.1結(jié)構(gòu)體系 本橋?yàn)殡p線簡(jiǎn)支箱梁橋，橋梁全長(zhǎng)39m，支點(diǎn)間距37.5m，橋面寬12.6m（線間距為5.0m），采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁。由于設(shè)計(jì)受到ZK活載強(qiáng)度、工后徐變等多方面制約，梁高經(jīng)過(guò)反復(fù)比選，最后確定為3.142m等高度梁。截面布置詳見(jiàn)橋梁結(jié)構(gòu)圖。 1.2建筑材料標(biāo)準(zhǔn) （1）混凝土 梁體混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用混

4、凝土； （2）預(yù)應(yīng)力筋 縱向預(yù)應(yīng)力筋采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為、彈性模量為、公稱(chēng)直徑為高強(qiáng)度、低松馳鋼絞線，規(guī)格為12-7φ5和15-7φ5，鋼束張拉控制應(yīng)力為1283.4MPa，其技術(shù)條件符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB 5224）的規(guī)定； （3）普通鋼筋 普通鋼筋: HRB335鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB 1499），Q235鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB 13013）。 1.3結(jié)構(gòu)尺寸的擬定 （1）梁高：通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)梁比對(duì)，確定本梁為等高度梁（高跨比滿(mǎn)足） （2）腹板：腹板采用變厚度板，在距梁端12.5m處開(kāi)始變厚度，梁端處完成?？缰?/p>

5、腹板厚度，梁端腹板厚度。 （3）頂板：無(wú)預(yù)應(yīng)力的普通鋼筋混凝土板，最薄處厚度預(yù)估。 （4）底板：根據(jù)構(gòu)造要求，底板也采用變厚度設(shè)計(jì)，距梁端處開(kāi)始變厚度，梁端處完成。跨中底板厚度300mm，梁端底板厚度。 具體尺寸參見(jiàn)附圖 二．主梁內(nèi)力計(jì)算及組合 2.1計(jì)算模型 2.2計(jì)算荷載及內(nèi)力 1、自重及二期恒載：結(jié)構(gòu)自重按26kN/m3計(jì)算，借助cad，求得各截

6、面的面積： 跨中I-I截面：W1=9.41581 m2 II-II截面：W2=10.9475 m2 III-III截面W3=13.2282m2 IV-IV截面：W4=14.6798m2 V-V 截面：W5=15.3409m2 IV-IV和 V-V截面的面積差不多，且 IV-IV截面段較小，為方便和安全起見(jiàn)，并為一個(gè)界面，以V-V計(jì)。 各段的自重集度為: 二期恒載為g5=162kN/m。

7、 恒載作用下各截面的內(nèi)力 支座處： 彎矩：0 剪力： 1/8截面（4.875m）： 彎矩： 剪力： 變截面（7m）： 彎矩： 剪力： 1/4截面(9.75m)： 彎矩： 剪力： 3/8截面(14.625m)： 彎矩： 剪力： 1/2截面： 彎矩： 剪力：Q=0 2、ZK車(chē)輛荷載及動(dòng)力作用 雙線按規(guī)范《京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》規(guī)定。 ZK車(chē)輛荷載沖擊系數(shù)值： ⑴ 計(jì)算剪力時(shí)： ⑵ 計(jì)算彎矩時(shí)： 對(duì)于本橋： ， 計(jì)算時(shí)為偏安全都取1.098計(jì)算。因該線路為雙線，故查得的換算活

8、載均應(yīng)乘以2。 支點(diǎn)處：彎矩的影響線為0，剪力的影響線為： 加載長(zhǎng)度為39m，a=0，查表得最不利加載影響線的換算均布活載為 85.48x2=170.96N/m; 最不利加載的面積為w=19.5； 1/8處：彎矩的影響線為： 加載長(zhǎng)度為39m，a=0.125，查表得換算均布活載為82.90x2=165.8kN/m 最不利加載面積為w=83.27； 剪力影響線為 ： 加載長(zhǎng)度為34.

9、125m，a=0，換算均布活載為88.38x2=176.76 kN/m； 加載面積為w=14.93； 1/4處：彎矩影響線為： 加載長(zhǎng)度為39m，a=0.25，換算均布活載為82.55x2=165.1kN/m; 加載面積為142.55； 剪力影響線為： 加載長(zhǎng)度為29.25m,a=0，查表得換算均布活載為92.63x2=185.26kN/m; 加載面積為

10、10.97 3/8處：彎矩影響線為： 加載長(zhǎng)度為39m，a=,0.375，查表得換算活載為82.63x2=165.26kN/m; 加載面積為178.23； 剪力影響線為： 加載長(zhǎng)度為24.375m，a=0,查表?yè)Q算均布活載為：97.206x2=194.412kN/m; 加載面積為7.617； 1/2處：彎矩影響線為：

11、 加載長(zhǎng)度為39m，a=0.5換算均布活載為：82.52x2=165.04kN/m; 加載面積為190.125； 剪力影響線為： 加載長(zhǎng)度為19.5m，a=0，查表得換算均布活載為：104.54x2=209.08kN/m; 加載面積為4.875； 變截面： 彎矩影響線 加載長(zhǎng)度為39m，a=0.179，換算均布活載為：82.75x2=165.5kN/m； 加載面積為1

12、11.93 剪力影響線為： 加載長(zhǎng)度為32m，a=0，換算均布活載為：89.81x2=179.62kN/m,加載面積為13.12。 活載作用下各截面的內(nèi)力=換算均布活載加載面積沖擊系數(shù)； 活載作用下各截面的內(nèi)力結(jié)果（考慮了沖擊系數(shù)）見(jiàn)表1： 表1、活載作用下的截面內(nèi)力 內(nèi)力 截面 彎矩(kN.m) 剪力（kN） 支座處 0 3660.425 1/8處 15159.17 2897.651 變截面（7m） 20339.81 2587.563

13、 1/4處 25841.44 2231.468 3/8處 32340.81 1625.958 1/2處 34453.30 1119.153 4、混凝土收縮徐變：按規(guī)范（JTGD62-2004）附錄F取用； 三．支承反力結(jié)果 表2、支承反力結(jié)果 支座 自重+二恒 ZK活載 主力（ZK活載） 1 8615.019 3660.425 12275.444 2 8615.019 3660.425 12275.444 上表已經(jīng)計(jì)入了ZK活載的沖擊系數(shù)1.098。 四．內(nèi)力組合結(jié)果

14、 表3、主力（ZK活載）梁內(nèi)各截面的內(nèi)力 內(nèi)力 截面 彎矩(kN.m) 剪力（kN） 支座處 0 24550.888 1/8處 88334.56 17863.75 1/4處 17144.328 12395.776 3/8處 212147.54 7218.356 1/2處 227040.966 2238.306 主力組合安全系數(shù)取2.0，已計(jì)入活載沖擊系數(shù)1.098。 五．預(yù)應(yīng)力的估算及布置 1、假定只有受拉區(qū)配有預(yù)應(yīng)力鋼筋 預(yù)應(yīng)力：0.751860= 1395MPa；

15、張拉控制應(yīng)力為1283.4MPa。 假定只有受拉區(qū)配有預(yù)應(yīng)力鋼筋，可計(jì)算出頂板的橫截面積： 板頂平均厚 梁截面可換算成如下形截面（單位：） 等效T型截面圖 在跨中截面 對(duì)壓應(yīng)力作用點(diǎn)取矩： 查表取 假定3000mm 預(yù)應(yīng)力筋使用公稱(chēng)直徑為15.2mm（A=139mm2）的鋼筋組成的鋼絲束 腹板處為12束的 ，底板為10束的和4束的 所以:實(shí)際139(1615+1012）=50040448395.3 滿(mǎn)足要求。 確定預(yù)應(yīng)力鋼筋容許偏心的上限和下限: 根據(jù)預(yù)應(yīng)力梁預(yù)加應(yīng)力階段及梁自重作用時(shí)上翼緣混凝土的容許拉應(yīng)力：

16、 ………………………… （1） 在使用荷載作用下，截面下緣混凝土不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力： ………………………… （2） 式中 ——預(yù)加應(yīng)力階段和使用階段的有效預(yù)壓力； ——分別為梁自重、二期恒載和活載產(chǎn)生的彎矩； ——構(gòu)件截面對(duì)上邊緣和下邊緣的截面抵抗矩； ——預(yù)加應(yīng)力階段和使用階段的容許偏心值； ——截面的上核心距和下核心距。 其中查規(guī)范得：=3.08MPa ；==/0.8； 張拉力： 由CAD計(jì)算截面特性可知： 主軸距離上、下邊緣的距離分別為：1.098m，2.044m 慣性矩 則由式1，代入數(shù)據(jù)得：

17、 由式2，代入數(shù)據(jù)得： 此時(shí) 滿(mǎn)足要求 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 根據(jù)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10002.3-2005）6.5.2規(guī)定當(dāng)管道的直徑大于55時(shí)，其管道凈距不應(yīng)小于管道外徑。6.5.3規(guī)定管道表面與結(jié)構(gòu)表面之間的保護(hù)層厚度與頂面和底面都不應(yīng)小于1倍的管道直徑，并不小于50，在結(jié)構(gòu)底面不應(yīng)小于60。 在縱向，采用ovm15-15時(shí)成孔直徑為90mm。 計(jì)算公式： ， ，， ， 腹板預(yù)應(yīng)力筋彎起角度a取7，底板取5， 在立面內(nèi)：F6、F5預(yù)應(yīng)力筋a=4；F4、F3、F2、F1的a=3，

18、 B1為3；B2的a=6；B2’為4。 在平面內(nèi)： F6，F(xiàn)4預(yù)應(yīng)力筋平彎角度取3; F2取4;F1取1；F5取0.85；F3取0.3。 根據(jù)構(gòu)造要求及具體條件預(yù)應(yīng)力筋配筋如下圖（單位mm） 六．主梁界面強(qiáng)度驗(yàn)算 6.1 跨中強(qiáng)度驗(yàn)算 由于不容許上下翼緣出現(xiàn)拉應(yīng)力。由《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》中6.2.3條翼緣處于受壓區(qū)，可得： 假定受壓區(qū)高度為，查表知 ； ； 上翼緣的平均厚度是；上翼緣的有效寬度是 預(yù)應(yīng)力筋到截面底面的距離：， 判斷截面類(lèi)型： 由可知，該截面屬于第一截面

19、類(lèi)型，按矩形截面計(jì)算 強(qiáng)度符合要求。 6.2斜截面抗彎強(qiáng)度檢算 斜截面最不利的位置在預(yù)應(yīng)力筋還未彎起的范圍內(nèi) 由 ，， ， 滿(mǎn)足要求。 6.3斜截面抗剪強(qiáng)度檢算 由前面的預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造可知，所有的預(yù)應(yīng)力筋都有彎起。 由 不滿(mǎn)足 ，所以需要適量的布置斜筋與箍筋。 6.4鋼束的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 6.4.1摩阻損失： ——鋼筋與管道壁之間的摩擦系數(shù)，??； ——從張拉端至計(jì)算截面的長(zhǎng)度上，鋼筋彎起角之和()； ——考慮每米管道對(duì)其設(shè)

20、計(jì)位置的偏差系數(shù)； ——從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度()； 跨中： 鋼束F6，F(xiàn)5: 鋼束F4，F(xiàn)3： 鋼束F2，F(xiàn)1： 鋼束B(niǎo)2： 鋼束B(niǎo)2’: B1： 安全考慮，各鋼束的損失取結(jié)果中的最大值：90.855MPa。 根據(jù)上述可得到支座處及變截面處的摩阻損失： 1/4截面的預(yù)應(yīng)力損失 鋼束 θ X/m kx/m rad F6,F5 4 0.069813 7.882 0.01675512 0.019705 45.95015378 F4,F3 4 0.069813 7.879 0.

21、013675512 0.0196975 42.12410979 F2,F1 3 0.0524 7.877 0.012576 0.0196925 40.75234825 B2 4 0.069813 7.884 0.01675512 0.01971 45.95634101 B2 6 0.104719 7.844 0.02513256 0.01961 56.15693102 B1 3 0.0524 7.87 0.012576 0.019675 40.73060173 最大值 56.1563 支座截面的預(yù)應(yīng)力損失 鋼束 θ

22、X/m kx/m rad F6,F5 4 0.069813 0 0.01675512 0 21.3243759 F4,F3 4 0.069813 0 0.013675512 0 17.43168681 F2,F1 3 0.0524 0 0.012576 0 16.03897394 B2 4 0.069813 0 0.01675512 0 21.3243759 B2 6 0.104719 0 0.02513256 0 31.85317495 B1 3 0.0524 0 0.012576

23、0 16.03897394 最大值 31.853 6.4.2 錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(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，對(duì)于對(duì)稱(chēng)張拉的簡(jiǎn)支梁，考慮反向摩擦?xí)r，可近似將跨中回縮值取端部的1/2計(jì)算。 （1）計(jì)算反摩阻影響長(zhǎng)度 ①當(dāng)時(shí)： ②當(dāng)時(shí)： ——錨下預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力； ——等同于上圖的； ——等同于上圖的（)。 此處摩擦系數(shù)對(duì)于預(yù)制梁一般采用抽拔橡膠管,由《規(guī)范》知，可偏安全取。 由此可得， 反摩阻的影響長(zhǎng)度及發(fā)生損失后的錨下預(yù)應(yīng)力: 反摩阻的影響長(zhǎng)度及發(fā)生損失后的

24、錨下預(yù)應(yīng)力 鋼束 △L/mm k R/m X1/m X2/m EP/105 MPa LM/m F6，F(xiàn)5 6 0.0025 0.55 8 18.207 18.773 1.95 114.519973 1153.189014 F4，F(xiàn)3 6 0.0025 0.55 15 16 16.98 1.95 153.3479665 1144.542989 F2，F(xiàn)1 6 0.0025 0.55 15 13.538 14.442 1.95 153.1258245 1135.1632 B2 6 0.0025 0.55

25、 15 5.992 7.09 1.95 152.6746592 1091.187772 B2 6 0.0025 0.55 10 3.679 4.804 1.95 125.9665505 1035.591161 B1 6 0.0025 0.55 8 1.734 2.146 1.95 113.1276359 1095.077737 在計(jì)算中，LM>l/2,表明應(yīng)力不動(dòng)點(diǎn)不存在。 （2）計(jì)算截面的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力: ① 當(dāng)時(shí)： ②當(dāng)時(shí)： ——傳力錨固時(shí)，距錨

26、下x處的預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力； ——應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)到錨固點(diǎn)的距離。 計(jì)算截面預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力及 截面 鋼束 X/m 跨中 F6，F(xiàn)5 19.39 1153.189014 0 1265.342132 18.0578685 F4，F(xiàn)3 19.39 1144.542989 0 1252.872644 30.527356 F2，F(xiàn)1 19.39 1135.1632 0 1239.916447 43.483553 B2 19.39 1091.187772 0 1205.070271 78.329729 B2 19.39 1

27、035.591161 0 1177.214351 106.185649 B1 19.39 1095.077737 0 1193.642857 89.757143 平均值 60.31574807 支座 F6，F(xiàn)5 0 1153.189014 0 1153.189014 130.210986 F4，F(xiàn)3 0 1144.542989 0 1144.542989 138.857011 F2，F(xiàn)1 0 1135.1632 0 1135.1632 148.2368 B2 0 1091.187772 0 1091.187772 192.

28、212228 B2 0 1035.591161 0 1035.591161 247.808839 B1 0 1095.077737 0 1095.077737 188.322263 平均值 171.7529117 1/4截面 F6，F(xiàn)5 4.31 1153.189014 0 1173.434649 116.382351 F4，F(xiàn)3 4.31 1144.542989 0 1164.788624 125.028376 F2，F(xiàn)1 4.31 1135.1632 0 1155.408835 134.408165 B2 4.31 1

29、091.187772 0 1111.433407 178.383593 B2 4.31 1035.591161 0 1055.836796 233.980204 B1 4.31 1095.077737 0 1115.323372 174.493628 平均值 160.446053 6.4.3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 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失取按應(yīng)力計(jì)算需要控制的截面進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于簡(jiǎn)支梁可取截面進(jìn)行計(jì)算。并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失的平均值，也可直接按簡(jiǎn)化公式進(jìn)行計(jì)算，即

30、 式中 ：——預(yù)應(yīng)力鋼筋的束數(shù)，； ——全部預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，按張拉時(shí)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)計(jì)算；假定為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，查表得： ——全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力在其作用點(diǎn)（全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重心點(diǎn)）處所產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力，截面特性按凈截面計(jì)算，截面的選取跨中截面的幾何特性，偏安全 ，故： 6.4.4預(yù)應(yīng)力松弛損失 計(jì)算公式： 。 6.4.5 混凝土收縮、徐變引起的損失 混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算公式為： 由

31、于不考慮非預(yù)應(yīng)力筋的作用效應(yīng)，所以，所以 通過(guò)CAD，支座截面的理論厚度： 跨中截面的理論厚度： 支座截面： 跨中截面： 通過(guò)以上計(jì)算可以得到支座截面和跨中截面的相關(guān)數(shù)據(jù)故可繼續(xù)計(jì)算： 則支座截面：查表6.3.4-3知：， 跨中截面：查表6.3.4-3知：， 6.5預(yù)加力階段和使用階段預(yù)應(yīng)力損失 通過(guò)以上的計(jì)算可以的到各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值，故可以計(jì)算得出下表： 預(yù)應(yīng)力損失組合表 工作階段 預(yù)加力階段 使用階段 鋼束的有效預(yù)應(yīng)力 預(yù)加力階段 使用 階段 預(yù)應(yīng)力損失項(xiàng)目

32、 跨中 56.16 60.315 40.263 156.74 44.17 121.84 166.01 1126.26 915.99 支座 31.85 171.75 40.263 243.86 44.17 47.842 92.01 1039.14 989.99 七．應(yīng)力檢算 7.1正應(yīng)力檢算 應(yīng)力檢算根據(jù)梁所受荷載的不同分為預(yù)加應(yīng)力階段和運(yùn)營(yíng)階段兩部分,其中預(yù)加應(yīng)力階段只有一期恒載的作用,運(yùn)營(yíng)階段不僅有一期恒載還有二期恒載以及活載的作用。根據(jù)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》可以采用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

33、 預(yù)加應(yīng)力階段： 其中 使用階段： 其中 將各階段相應(yīng)的荷載帶入相應(yīng)公式即可求得預(yù)加應(yīng)力階段和運(yùn)營(yíng)階段的正應(yīng)力，整理以后可得下表： 正應(yīng)力檢算表 階段 預(yù)加力階段 使用階段 截面 跨中 支座 跨中 支座 位置 上緣 下緣 上緣 下緣 上緣 下緣 上緣 下緣 68800.342 0 68800.342 O 0 0 38248 O 0 0 35942.28 O 9.0765 14.0786

34、 9.0765 14.0786 9.412 15.3325 9.412 15.3325 11.655 17.01048 11.655 17.01048 12.608 17.77878 12.608 17.77878 0 3 0 3 62251.939 59243.457 52747.12 53950.698 9504.819 5283.759 9504.819 5283.759 1.60361 0.73983 1.60361 0.73983 1.1767 2.0233 1.33558 1.86

35、44 - - - - - - - - 1.3786 1.8214 0.861 2.339 2.587314815 6.803063206 0.781185409 9.181919933 - - - - - - - - 10.91878582 0.676446406 0.277353218 10.0475217 22.613 22.613 22.613 22.613 18.425 18.425 18.425 18.425 注：①本計(jì)算書(shū)中以壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負(fù)，代入公式計(jì)算時(shí)均只代入絕對(duì)值；

36、 ②使用階段：當(dāng)時(shí)主力加附加力組合作用時(shí)規(guī)定即，對(duì)不容許開(kāi)裂的構(gòu)件。 ③預(yù)加力階段：規(guī)定即，即。 通過(guò)檢驗(yàn)，以上均滿(mǎn)足要求。 7.2剪應(yīng)力檢算 由《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》可得計(jì)算公式：; --是截面處的預(yù)應(yīng)力筋切線與水平線間的夾角。 計(jì)算截面選取跨中截面和支座截面,則通過(guò)計(jì)算可得和計(jì)算表如下： 和計(jì)算表 截面 支座截面 跨中截面 計(jì)算點(diǎn) 換算截面中性軸 換算截面中性軸 11222.444 1119.153 7.7647 5.5346 2140 1100 17

37、.77878 12.608 2.5941 0.3858 4136.2201 0 17.01048 11.655 7.6725 5.2141 1.8 1.8 0.8760 0 3.7934 0.6822 注：由規(guī)定6.3.15知，即 以上都滿(mǎn)足要求。 7.3梁斜截面主應(yīng)力檢算 選取變截面為計(jì)算截面，變截面的幾何特性按跨中截面幾何特性計(jì)算偏安全。計(jì)算點(diǎn)選取上梗點(diǎn)，換算截面中性軸，和下梗點(diǎn)三個(gè)地方。 （1）壓應(yīng)力計(jì)算 由《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.7可

38、知：梁斜截面的混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力，應(yīng)按如下公式計(jì)算： 主應(yīng)力的計(jì)算公式為： ①主拉應(yīng)力： ②主壓應(yīng)力:。 法向應(yīng)力： 式中：——計(jì)算纖維處混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力； 由于本梁并未配豎向預(yù)應(yīng)力筋，所以 豎向壓應(yīng)力：； 計(jì)算點(diǎn) 上梗點(diǎn) 下梗點(diǎn) 中性軸 4.8 4.8 4.8 9076517.28 9076517.28 9076517.28 1603.61

39、 1603.61 1603.61 486.7 1723.3 37.552 11.655 11.655 11.655 2.378195569 19.11404787 5.779496288 1.8 1.8 1.8 61576.62 61576.62 61576.62 12.608 12.608 12.608 524.3 1685.7 0 5.439441379 17.48858732 0 7.817636948 1.625460548 5.779496288

40、 計(jì)算表 （2）剪應(yīng)力計(jì)算 由《規(guī)范》可知： 彎起預(yù)應(yīng)力筋預(yù)加力產(chǎn)生的剪力： --是截面處的預(yù)應(yīng)力筋切線與水平線間的夾角。 和計(jì)算表 計(jì)算點(diǎn) 上梗點(diǎn) 下梗點(diǎn) 中性軸 6997.715 6997.715 6997.715 5.4574 4.5413 5.5346 1100 1100 1100 12.608 12.608 12.608 3.270213002 2.721262562 3.316473207 2382.327 2382.327 2382

41、.327 11.655 11.655 11.655 5.1582 4.6791 5.2141 1.8 1.8 1.8 0.958505451 0.869478278 0.968892883 4.927877953 4.028794333 5.000758889 通過(guò)上述計(jì)算可以得到主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力的計(jì)算值，列為下表： 主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力計(jì)算表 計(jì)算點(diǎn) 上梗點(diǎn) 下梗點(diǎn) 中性軸 7.817636948 1.625460548 5.779496288 0 0 0 4.927877953 4.0287943

42、33 5.000758889 -2.08108160 -1.9722280 -0.88591059 2.381081603 3.297222801 2.885910589 注：1.上述數(shù)值是以壓應(yīng)力為正，負(fù)值說(shuō)明是拉應(yīng)力； 2. 主拉應(yīng)力規(guī)定：對(duì)不容許開(kāi)裂的構(gòu)件，即，以上均滿(mǎn)足； 3. 主壓應(yīng)力規(guī)定:當(dāng)時(shí)主力加附加力組合作用時(shí)規(guī)定即,以上均滿(mǎn)足； 4. 由(TB10002.3-2005）的6.3.9的規(guī)定值斜截面的抗裂性滿(mǎn)足要求。 7.4撓度檢算 計(jì)算公式： 7.5局部承壓檢算 計(jì)算公式： 其中：； ；；為預(yù)加應(yīng)力時(shí)的預(yù)壓力；為

43、局部承壓的抗裂安全系數(shù)，取1.5； 為混凝土局部承壓時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)，其值為并應(yīng)符合本規(guī)范第5.2.1條中關(guān)于值的規(guī)定；為局部承壓面積（考慮在墊板中沿450斜線傳力所擴(kuò)大的錨下墊圈的面積）計(jì)算時(shí)扣除管道的面積； 為影響混凝土局部承壓計(jì)算面積，計(jì)算式扣除管道面積。 本設(shè)計(jì)中，底板采用HVM15-12錨具，腹板采用HVM15-15錨具。 （1）底板HVM15-12錨具錨板直徑175mm，墊板厚取210mm，波紋管內(nèi)徑90mm ，， 所以 滿(mǎn)足 （2）腹板HVM15-15錨具錨板直徑210mm，墊板厚325mm，波紋管內(nèi)徑100mm ，

44、 所以 滿(mǎn)足 7.6混凝土正截面抗裂驗(yàn)算 查表得 ，經(jīng)計(jì)算得： 滿(mǎn)足要求 八．行車(chē)道板計(jì)算及設(shè)計(jì) 橋面布置如圖4： 圖4 橋面布置圖 1、恒載 道砟重：=200.351=7 人行道步板重： 外側(cè)道砟板重：=2510.14=3.5 橋面板自重：=0.3952251=9.88 欄桿及托架重： 根據(jù)各恒載作用可得如圖5所示恒載作用。 由于梁沿中心對(duì)稱(chēng)，只算一側(cè)內(nèi)力，即在圖上取控制截面A、B、C、D、E分別算得其內(nèi)力。 圖5 橋面板恒載作用

45、圖示 A截面內(nèi)力為： B截面內(nèi)力為： C截面內(nèi)力為： （上緣受拉） D截面內(nèi)力為： （上緣受拉） E面內(nèi)力為： （上緣受拉） 2、活載 人行道活載： 列車(chē)活載：由于鋼軌的分載作用，順梁方向的分布長(zhǎng)度取1.2米，枕木長(zhǎng)2.5米，軌枕下的墊層厚度為0.32米，假定活載自枕木向下按450 角擴(kuò)散。 面積：S=1.2（2.5+0.322）=3.768m2 均布活載集度為： 沖擊系數(shù)： h=0.50m ，取2 懸臂板：

46、 腹板之間 ： 沖擊系數(shù)相差很小，取平均值 1.35 均布活載集度： 活載加載圖如圖6所示： 圖6 橋面板活載作用圖示 A截面內(nèi)力為： B截面內(nèi)力為： （上緣受拉） C截面內(nèi)力為： （下緣受拉） （下緣受拉） D截面內(nèi)力為： （下緣受拉） （下緣受拉） E面內(nèi)力為： （上緣受拉） 3、內(nèi)力組合 控制內(nèi)力=活載最大值+恒載，對(duì)于彎矩，上緣受拉為負(fù)，下緣受拉為 正。剪力以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為負(fù)。 表16 內(nèi)力組合計(jì)算表

47、 內(nèi)力 截面 恒載 活載 控制內(nèi)力 剪力Q （） -12.39 -4 -16.39 -48.363 -83.126 -131.489 0 0 0 26.890 59.385 86.275 44.614 153.433 198.047 彎矩M （） -6.575 -2 -8.575 -70.313 -46.638 -116.951 -11.043 97.592 86.549 -32.650 77.830 45.180 -70.313 -46.638 -116.915 4、配筋

48、及最小配筋率的檢算 配筋計(jì)算公式為 式中： 取 則 配筋檢算表 A B C D E 282 632 340 340 632 -8.575 -116.951 86.549 45.180 -116.915 242 592 300 300 592 38332.8 93772.8 47520 47520 93772.8 223.7 1246.8 1821.3 950.8 1246.8 C截面（跨中）配筋為：直徑14mm，間距80mm的鋼筋，各截面計(jì)算如下： 各截面配筋計(jì)算表 A B C D E 配筋 481.0 1443.2 1924.2 962.1 1443.2 0.200 0.244 0.641 0.321 0.244 對(duì)比各控制截面鋼筋設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積可知，各控制截面設(shè)計(jì)面積均大于計(jì)算面積，且, 滿(mǎn)足要求。