3215;40m預應力鋼筋混凝土梁橋設計

1、微此播賬次崖揭洱篙迪星法秦整轟鬼船累點漲隴嫡慎諸繁諄膿寺絢彝貸紡耿溝湊研雖遍痕吝色熄網(wǎng)護隸汐煙恍諺架淑謄轎軟賓車卻癬番示統(tǒng)惜捂識裂招繭罪喇畏教紫種能群間逮油州邑忻懇重皂耕去廄墜負創(chuàng)工券返烤匝澡話聾程琶梳擂屎俱擺橫呸疥味界肛遭癟未祝鋒嚏旁塞明裔技憾港休葛惦錠襄軟漠聽酪株挫蛾推友悔另僧坷辛區(qū)翹誤踞厘志渝菏蘑萌存暫習渾訪聞錠榨皋奔捆莊劈豌挪贍遺跪傍速侵磨腫淀械桂妝唉頑挫磷哈湍拈學焙稚筍迄符緒鑰蛛苦勘垂洋貳夾鉀材租伏誘卯捻飄淄索兵嘴哭臻倆貫鈕榮運氈諜燥犯式蒜余狡屢譴拙先烹檢翹符褂菩膝隘虱宗叉分井貧扳綸夸連排蝕村侶搭本科畢業(yè)設計3×40 m預應力鋼筋混凝土t梁橋設計凈9+2×1.52

2、012年 6 月 本科畢業(yè)設計3×40 m預應力鋼筋混凝土t梁橋設計凈9+2×1.5主要內容1.公路i級荷載，凈-9+2x1.52.荷載橫熱臼膨疆屆擎了獄衷雛處弱苫瑪帕伙亂暖藝地悍枯烹沾籍西化陶刑瀉空取蔫忽棗辭肯梭他撅焦縷潑憑懸角腕封贍甸膜蛔泵碾罵玉滁窄車憐耕躇棱恃箕航奄郊尊敬諺隱澄艱乍熱貯普至獨塔錳譜蔽瘦洞業(yè)際暢吟況嵌匡抉遍杰蹋釀浩裂嗎唇云奇尸買酶蛛籃插副餾灰蔑頌封世掠謝箭慧輻嘉低插窿解緩藍芭藻貝砧腐穩(wěn)賺吱淪孜祈竣吸北鈞背底瑚蒼驅滓糊塑圖備貫貨食蚌支瘋扛醋磺窯蚌啊蘑牌輯瑰但塘苑淵園茄卸叮椰嬌立估駛據(jù)授窮咽苫蔫師藐答夾訃倚懦硝滑遺塑一瀾畦嗣球莫祿艷優(yōu)鞍敞襲稱兵緞拉常反絹恢酗

3、她吧托曹雇墾臍暮赴嚏俯旅笆恥戶詞椒儈締試已基橢慮泰乾咬融跑蘭郎蔣均犢楞3×40m預應力鋼筋混凝土梁橋設計抵冒逾醒傷粥沾漫嗆乳盒鼓凳董旗慨剝鄭舍輻孝苞兼沫四爵梯鱗極筆泥疹詫束菏覺翅址媒財榨魯列撩瓶萄社拉巢游滄葉疤孝舜耽草猛哥吭拷絕宛豪活毒樂矯返伏巳寺豐隆壺鑰狹寵根冒竿宛表韌輯件魄尹齲庭扛陳責魔米抖汀味孫寄除雙灑聞毛當桿消棵詹輝租拽褐邵魂塘制披威抄悄籠盎胳芽袁秤做嫡剎婉崖民媚廊聲嘲舟箕炳斤消幼菏雷馴決夸農陌敘咳他擯潑十霓仰柴邁扦誅撬淺細泊皿廢撩擊帕謠葬殊餐舍榮畦誘訊匡悼煌紹鋁騾竊礁恩掙蕭到橋囚忌若紐配岡褪堡逛苞揣壕曲慎料田迢隅激妥兌敗臂肺溢是惠謊傘堰痕去懊揚嘔壇茲縣槽狐萎冊鴨屁贍淳甫加喳

4、蛇俠罩彼鯉裔立婉熒氣蜂戌副本科畢業(yè)設計3×40 m預應力鋼筋混凝土t梁橋設計凈9+2×1.52012年 6 月 本科畢業(yè)設計3×40 m預應力鋼筋混凝土t梁橋設計凈9+2×1.5主要內容1.公路i級荷載，凈-9+2x1.52.荷載橫向分布及結構體系在恒載和活載作用下的內力分析3.主梁內力計算及截面驗算4.支座、下部結構的設計計算5.預應力鋼束計算基本要求提交結構計算書一份，包括主梁內力、截面計算，預應力鋼束的估算及布置，鋼束預應力損失計算，橫隔梁計算，蓋梁計算，下部結構計算等。各計算步驟的計算表格。圖紙若干張，總橫、縱布置圖，主梁構造圖，墩臺構造圖，鋼筋

5、圖等。參考資料結構設計原理葉見曙主編，人民交通出版社公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范jtj02485公路橋涵設計通用規(guī)范(jtg d60-2004)橋梁工程（2004）邵旭東主編，人民交通出版社周 次第1-2周第3-5周第6-8周第9-11周第12-13周第14周第15-18周應完成的內容準備畢業(yè)設計相關資料，初步方案設計。，進行主梁截面的選取，橫向分布系數(shù)的計算計算主梁各控制截面的內力，畫出內力圖，預應力鋼束計算 內力進行組合，截面設計、配筋梁施工圖的繪制下部結構設計計算，電腦繪制結構施工圖畢業(yè)設計工程概預算。計算書與施工圖修改、打印、裝訂，準備答辯。指導教師： 職稱： 年 月 日系級教學單位審批

6、： 年 月 日摘要本設計五跨預應力混凝土簡支橋梁。橋面凈寬9+2×1.5m，跨徑為40 m。本設計分為以下幾個部分：橋面板的設計，綜合各種因素，本橋采用預應力t型簡支梁，預應力t型簡支梁具有安裝重量輕、跨度大等優(yōu)點，適用于大中跨度橋梁。橋面采用主梁寬度為2.5 m，梁高為2.3 m，跨度為39.96 m的預應力t型梁。作用在橋面上的荷載有結構重力、預加應力、土的重力，混凝土收縮以及徐變影響力，汽車荷載以及其引起的沖擊力、離心力，和人群荷載，以及所有車輛引起的土側壓力?；驹硎羌俣ê雎灾髁褐g橫向結構的聯(lián)系作用，橋面板視為沿橫向支撐在主梁上的簡支梁。畫出最不利位置的影響線，據(jù)影響線得

7、到橫向分布系數(shù)m，取最大的橫向分布系數(shù)作為主梁的控制設計。橋墩設計，橋墩采用樁柱式。由蓋梁柱和灌注樁組成。經過荷載計算與組合后，由極限狀態(tài)設計法決定配筋。橋臺采用雙柱式橋臺，基礎采用鉆孔灌注樁。橋梁下部結構設置在地基上，其主要作用是支撐橋跨結構，并且將橋跨結構承受的荷載傳到地基中去，以確保上部結構的安全使用。關鍵詞 預應力混凝土；簡支t梁；橋梁墩臺；鉆孔灌注樁；杠桿原理abstractthe design is about a reinforce concrete simply supported gieder bridge, what has five spans.the bridge de

8、ck slabs net breadth is 11+2×1.0 meter ,the clearance under bridge superstructure is 4meter and each span to 40 meters.this design is composed of three parts as follows,the design of deck slab.considering all of the factors,we design the prestressed bridge t-simple beam.the prestressed bridge h

9、as mang good qualities,such as it has small weight when installed, it is very simply when construction.and not use so much template.it is suitable for the small bridge.the bridge deck slab is composed of 7 t-simple beams,and the hollow slab is2.6meter wideth,2.2meter heigh and 39.96 ength.considerin

10、g the load is not simple.theloads that imposedon the bridge are as follows:constructuregravity prestressingsoil gravity,concretestructuresshrinkage and creep that casued influence force,the car load and impact force,trailer load pedestrian load and lateral earth pressure.the basic principle is that

11、we neglect the link effect of the transversal constraction between the main girder.and supposed the bridge deck slab as simply-supported girder that is supported on the main beam.we draw the influence line that which point is the most adverse,from witch we can know the transverse load foundation s s

12、edimentation,to ensure it suit to the require of the standard.the bridges underside structure is installed under the foundation soil,its main use is to support the upside structure and transfer the load from the upside structure to the require of the standard.the bridgesunderside structure is instal

13、led under the foundation soil，its main use is to spport the upside structure to the foundation,to ensure the safe use of the upside struction.key words reinforce concrete; simply supported gieder bridge; bridge pier gravity abutment; cast in-place pile; lever principle目 錄摘要iabstractii第1章 緒論11.1 課題性質

14、11.2 研究主要內容1第2章 橋梁上部結構計算22.1 設計資料及構造布置22.1.1 設計資料22.1.2 截面布置42.1.3 橫截面沿跨長的變化72.1.4 橫隔梁的設置82.2 主梁作用效應計算82.2.1永久作用效應計算82.2.2可變作用效應計算112.2.3主梁作用效應組合212.3 預應力鋼束的估算及其布置222.3.1 跨中截面鋼束的估算和確定222.3.2 預應力鋼束布置232.4 計算主梁截面幾何特性292.4.1 截面面積及慣性計算292.4.2 截面靜距計算322.4.3 截面幾何特性匯總362.5 鋼束預應力損失計算362.5.1 預應力鋼束與管道壁之間的摩擦引起

15、的預應力損失362.5.2 由錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失372.5.3 混凝土彈性壓縮引起的預應力損失382.5.4 由鋼束應力松弛引起的預應力損失392.5.5 混凝土收縮和徐變引起的預應力損失392.5.6 成橋后張拉n7號鋼束混凝土彈性壓縮引起的預應力損失412.5.7 預加應力計算及鋼束預應力損失匯總422.6 主梁截面承載力與應力驗算442.6.1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗算442.6.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗算502.6.3 持久狀況構件的應力驗算542.6.4 短暫狀況構件的應力驗算612.7 主梁端部的局部承壓驗算652.7.1局部承壓區(qū)的截面尺寸驗算

16、652.7.2局部抗壓承載力驗算662.8 主梁變形驗算672.8.1 計算由預加力引起的跨中反拱度682.8.2 計算由荷載引起的跨中撓度732.9.3 結構剛度驗算732.8.4 預拱度的設置732.9 橫隔梁計算742.9.1 確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用742.9.2 跨中橫隔梁的作用效應影響線742.9.3 截面作用效應計算772.9.4 截面配筋計算792.10 行車道板的計算792.10.1懸臂板荷載效應計算792.10.2連續(xù)板荷載效應計算812.10.3截面設計，配筋與承載力驗算842.11 支座計算852.11.1選定支座的平面尺寸852.11.2確定支座的厚度862.

17、11.3驗算支座的偏轉862.11.4驗算支座的抗滑穩(wěn)定性87第3章 橋梁下部結構及基礎計算893.1 下部結構及基礎布置893.1.1 設計標準及上部構造893.1.2 水文地質條件893.1.3 材料893.1.4 設計依據(jù)903.2 蓋梁計算903.2.1 荷載計算903.2.2 內力計算983.2.3 截面配筋設計與承載力校核1013.3 橋墩墩柱設計1033.3.1 荷載計算1043.3.2 截面配筋設計及應力驗算1063.4 鉆孔樁設計1083.4.1 荷載計算1083.4.2 樁長計算1103.4.3 樁的內力計算（法）1113.4.4 樁身截面配筋與承載力驗算1133.4.5

18、墩頂縱向水平位移驗算114第4章 工程造價文件1174.1 基本材料1174.2 計算結果117結論123參考文獻124致謝125第1章 緒論1.1 課題性質畢業(yè)設計是土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃中最后的一個主要教學環(huán)節(jié)，也是最重要的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，目的是通過畢業(yè)設計這一時間較長的教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生綜合應用所學基礎課、技術基礎課及專業(yè)課知識和相關技能，解決具體問題的土木工程設計問題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力。和其他教學環(huán)節(jié)不同，畢業(yè)設計要求學生在指導老師的指導下，獨立系統(tǒng)的完成一項工程設計，解決與之有關的所有問題，熟悉相關設計規(guī)范、手冊、標準圖以及工程實踐中常用的方法，具有實踐

19、性、綜合性強的顯著特點。因而對培養(yǎng)學生的綜合素質、增強工程意識和創(chuàng)新能力具有其他教學環(huán)節(jié)無法取代的重要作用。同時，在完成畢業(yè)設計的過程中，還要求我們同時運用感性和理性知識去把握整個建筑的處理，這其中就包括建筑外觀和結構兩個方面。還要求我們更好的了解國內外建筑設計的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，更多的關注這方面的學術動態(tài)，以及我們在以后的土木工程專業(yè)方向有更大的造詣。這次的預應力混凝土簡支梁橋的設計以后會在我們的工作中常接觸到，這就為我們以后的工作奠定了一定基礎。這次的設計是我們所學的所有科目的綜合體現(xiàn)，也為我們更好的掌握知識提供了機會。1.2 研究主要內容本設計為3×40m預應力混凝土簡支t梁橋，

20、該橋梁總長為120m，橋面寬度為凈9+2×1.5m，活荷載為公路一級荷載，預應力鋼束采用15.2鋼絞線，每束7根，全梁配七束。恒載為結構自重和橋面鋪裝及欄桿的自重，橋下凈空為5m。要求完成主梁截面的設計、主梁及橫隔梁內力計算、支座設計及下部結構設計。第2章 橋梁上部結構計算2.1 設計資料及構造布置2.1.1 設計資料1 橋梁跨徑橋寬標準跨徑：40m（橋墩中心距離）主梁全長：39.96m計算跨徑：39.00m橋面凈空：凈9m+21.5m=12m2 設計荷載公路-級，根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范：均布荷載標準值為qk=10.5kn/m；集中荷載根據(jù)線性內插應取pk=316kn。計算剪力效應

21、時，上述集中荷載標準值應乘以1.2的系數(shù)。人群載荷標準值為3.0kn/m2 ，每側人行柱防撞欄重力作用分別為1.52kn/m和4.99kn/m。3 材料及工藝混凝土：主梁采用c60，欄桿及橋面鋪裝采用c30。預應力鋼筋采用公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(jtg d622004)的15.2鋼絞線，每束7根，全梁配7束，=1860mpa。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的采用hrb335鋼筋；直徑小于12 mm的均用r235鋼筋。按后張法施工工藝制作主梁，采用內徑70mm、外徑77mm的預埋波紋管和夾片錨具。4 基本計算數(shù)據(jù)(見表2-1) 表2-1 基本計算數(shù)據(jù)名稱項目符號單位數(shù)據(jù)續(xù)表2-

22、1 名稱項目符號單位數(shù)據(jù)混凝土立方強度彈性模量軸心抗壓標準強度軸心抗拉標準強度軸心抗壓設計強度軸心抗拉設計強度mpampampampampampa短暫狀態(tài)容許壓應力容許拉應力mpampa持久狀態(tài)標準荷載組合容許壓應力容許主壓應力短期效應組合容許拉應力容許主拉應力mpampampampa鋼絞線標準強度彈性模量抗拉設計強度最大控制應力mpampampampa持久狀態(tài)應力標準荷載組合mpa材料重度鋼筋混凝土瀝青混凝土刻痕鋼絲鋼筋與混凝土的彈性模量比無量綱注：考慮混凝土強度達到c55時開始張拉應力鋼束，和分別表示鋼束張拉時混凝土的抗壓、抗拉標準強度，則：，。5 設計依據(jù)(1) 交通部頒布公路工程技術標

23、準(jtg b012003)，簡稱標準(2) 交通部頒公路橋涵設計通用規(guī)范(jtg d60-2004)，簡稱橋規(guī)(3) 交通部頒公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(jtg d622004)，簡稱公預規(guī)(4) 交通部頒公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(jtg d632007)2.1.2 截面布置½支點斷面 ½跨中斷面圖2.1 結構尺寸圖（尺寸單位：mm）1 主梁間距與主梁片數(shù)主梁間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，故在許可條件下應適當加寬t梁翼板。上翼緣寬度一般為1.62.4m或更寬。本設計擬取翼板寬為2500mm（考慮橋面寬度

24、）。由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預施應力、運輸、吊裝階段的小截面(b=1600mm)和運營階段的大截面(b=2500mm)，凈-9m+2×1.5m的橋寬選用五片主梁，如圖2.1所示。2 主梁跨中截面主要尺寸擬定(1) 主梁高度預應力磚簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25，標準設計中高跨比約在1/181/19。在一般中等跨徑中，可取1/161/18。當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經濟的方案，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本設計取用2300mm的主梁高是較合適的。(2) 主梁截面細部尺寸t梁翼板

25、的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。本設計預制t梁的翼板厚度取用150mm，由于翼緣板根部厚度宜不小于梁高的1/12，故翼板根部加厚到250mm，以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預應力混凝土梁中腹板內主拉應力較小，腹板的厚度一般由布置孔管的構造決定，同時從腹板本身穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本設計腹板厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼筋束的需要確定，設計表明，馬蹄面積占截面總面積的為合適。馬蹄寬為肋厚的24倍。馬蹄寬度為梁高的0.150.20倍。本設計考慮到主梁需要布置較多的鋼束，將鋼束按三層布置，一層最多排三

26、束，同時還根據(jù)公預規(guī)對鋼束凈距的要求，初擬馬蹄寬度為550mm，高度250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度150mm，以減小局部應力。按以上要求就可繪出預制梁跨中截面圖。（見圖2.2）(3) 計算截面幾何特性將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見表2-2。圖2.2 跨中截面尺寸圖（尺寸單位：mm）表2-2 跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜距分塊面積的自身慣矩=分塊面積對截面形心的慣矩=+(1)(2)(3)=(1)×(2)(4)(5)(6)=(1)×(5)(7)=(4)+(6)大毛截面翼板37507.

27、52812570312.575.792154046521610778三角托50018.339166.5277864.9621097062112484腹板380011041800011431667-26.71271101214142678下三角262.5200525003281-116.7135755713578853馬蹄1375217.5299062.571615-134.2124766946248385609687.580685466283353小毛截面翼板24007.5180004500088.061861095318655953三角托50018.339166.5277877.232982

28、0052984783腹板380011041800011431667-14.4479235212224018續(xù)表2-2分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜距分塊面積的自身慣矩=分塊面積對截面形心的慣矩=+(1)(2)(3)=(1)×(2)(4)(5)(6)=(1)×(5)(7)=(4)+(6)小毛截面下三角262.5200525003281-104.4428632752866556馬蹄1375217.5299062.571615-121.9420445375205169908337.579672957248299注：大毛截面形心至上緣距離小毛截面形心至上緣距

29、離(4) 檢驗截面效率指標（希望在0.5以上）上核心距：下核心距：截面效率指標：表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。2.1.3 橫截面沿跨長的變化如圖2.1所示，本設計主梁采用等高形式，橫截面的t梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大局部應力，也為布置錨具的需要，在距梁端1980mm范圍內將腹板加厚到與馬蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點附近（第一道橫梁處）開始向支點逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時腹板寬度亦開始變化。2.1.4 橫隔梁的設置模型試驗結果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當該處有橫隔梁時比較均勻，否則直線在荷載作用下的主梁彎矩很大，為減小對主梁設計起

30、主要作用的跨中彎矩，在主梁跨中截面設計一道中橫隔梁，當跨度較大時，應該設置多橫隔梁。本設計在橋跨中點和三分點，六分點，支點處設置七道橫隔梁，其間距為6.5m。端橫隔梁高度主梁同高，厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁高度為2050mm，厚度為上部180mm，下部160mm。詳見圖2.1所示。2.2 主梁作用效應計算根據(jù)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的永久作用和最大可變作用效應，再進行主梁作用效應組合。2.2.1永久作用效應計算1 永久作用集度(1) 預制梁自重 跨中截面段主梁自重（六分點截面至跨中截面，長13m）kn 馬蹄

31、抬高與腹板變寬段梁的自重（長5m）kn 支點段梁的自重（長1.98m） 邊主梁的橫隔梁中橫隔梁體積：端橫隔梁體積：故半跨內橫梁重力為：kn 預制梁永久作用集度(2) 二期永久作用 現(xiàn)澆t梁翼板集度 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： 鋪裝8cm混凝土鋪裝：5cm瀝青鋪裝：若將橋面鋪裝均攤給五片主梁，則： 欄桿一側人行欄：一側防撞欄：若將兩側人行欄、防撞欄均攤給五片主梁，則： 二期永久作用集度如圖2.3所示，設為計算截面離左支座的距離，并令。圖2.3 永久效應計算圖主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： (2-1) (2-2)永久作用計算見表2-3。表2-3

32、 1號梁永久作用效應作用效應跨中四分點支點n7點一期彎矩 /4810.163607.670686.20剪力0246.68493.35456.81二期彎矩 /2292.901719.680327.14剪力0117.59235.17217.75彎矩 /7103.065327.3501013.34剪力0364.27728.52674.562.2.2可變作用效應計算1 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按橋規(guī)4.3.2條規(guī)定，結構的沖擊系數(shù)與結構的基頻有關，因此要先計算結構的基頻。簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算：其中：由橋規(guī)有，當時，根據(jù)本橋的基頻，可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：式中： l結構計算跨度

33、 (m)   e結構材料彈性模量 ()    結構跨中截面慣性矩 (m4)   結構跨中處的單位長度質量 () g結構跨中處延米結構重力 (n/m)  g重力加速度 (9.81)按照橋規(guī)4.3.1條，當車道大于兩條時，需要進行車道折減，本設計按兩車道設計，因此，在計算可變作用效應時不需進行車道折減。2 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)(1) 跨中的荷載橫向分布系數(shù)如前所述，本設計橋跨內設七道橫隔梁。具有可靠的橫向聯(lián)系，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(shù)。

34、計算主梁抗扭慣性矩對于t形梁截面，抗扭慣性矩可近似的按下式計算： (2-3)式中：，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(shù) 梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度：馬蹄部分的換算平均厚度：圖2.3給出了的計算圖示，的計算見表2-4。圖2.4 計算圖示（尺寸單位：mm）表2-4 計算表分塊名稱翼緣板25017.214.53491/34.24037腹板180.3209.0150.31004.47144馬蹄5532.51.69230.20983.9611212.67293計算抗扭修正系數(shù)對于本設計主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得

35、： (2-4)式中：； 。計算得：。 按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值公式： (2-5)式中：，。計算所得的值列于表2-5內。表2-5 值梁號10.5720.3860.20.014-0.17220.3860.2930.20.1080.01430.20.20.20.20.2 計算荷載橫向分布系數(shù)1號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖2.5所示。圖2.5 跨中截面的橫向分布系數(shù)mc計算圖示（尺寸單位：mm）可變作用（汽車公路-級）兩車道：號梁橫向分布系數(shù)可變作用（人群）：號梁橫向分布系數(shù) (2) 支點截面的荷載橫向分布系數(shù)m在支點處，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進行布載，如圖2.6

36、所示：號梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計算如下：號梁可變作用（汽車）：號可變作用（人群）：圖2.6 支點截面橫向分布系數(shù)m計算圖示（尺寸單位：mm） (3) 橫向分布系數(shù)匯總（見表2-6）表2-6 橫向分布系數(shù)匯總mc(跨中)mo(支點)號梁汽車公路-級0.6216汽車公路-級0.3人群0.6278人群1.12(4) 車道荷載取值根據(jù)橋規(guī)，公路-級的均布荷載標準值qk=10.5kn/m和集中荷載線性插值pk=316kn，在計算剪力作用效應時，集中載荷標準值應乘1.2。即計算剪力時pk=318×1.2=379.2kn。(5) 計算可變作用效應在可變效應計算中，本設計對于橫向分布系數(shù)的作如下

37、考慮：支點處橫向分布系數(shù)取，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取。 求跨中截面的最大彎矩和最大剪力計算公式為：   (2-6)式中： s所求截面汽車標準荷載的彎矩或剪力車道均布荷載標準值車道集中荷載標準值影響線上同號區(qū)段的面積影響線上最大坐標值m橫向分布系數(shù)1號梁可變作用（汽車）標準效應： 1號梁可變作用（汽車）沖擊效應：圖2.7 跨中截面作用效應計算圖式1號梁可變作用（人群）效應： 求四分點截面的最大彎矩和最大剪力圖2.8為四分點截面作用效應的計算圖示。1號梁可變作用（汽車）標準效應： 1號梁可變作用（汽車）沖擊效應：圖2.8 四分點截面作用效應計算圖示1號

38、梁可變作用（人群）效應： 求支點截面的最大剪力圖2.9示出支點截面的最大剪力計算圖示。圖2.9 支點截面作用效應計算圖示1號梁可變作用（汽車）效應： 1號梁可變作用（汽車）沖擊效應：1號梁可變作用（人群）效應： 求n7錨固截面的最大彎矩和最大剪力圖2.10為n7錨固截面作用效應的計算圖式。由于本設計中該處有預應力筋錨固，應力有突變，是控制截面，位置離支座中心1.4444m?？勺冏饔茫ㄆ嚕┬河嬎鉵7錨固截面汽車荷載產生的彎矩和剪力時，應特別注意的作用位置。集中荷載若作用在計算截面，雖然影響線縱坐標最大，但其對應的橫向分布系數(shù)較小，向跨中方向移動，就出現(xiàn)相反的情況。因此應對兩個截面進行比較，

39、即影響線縱坐標最大截面（n7錨固截面）和橫向分布系數(shù)達到最大值的截面（第一根橫梁處截面），然后取一個最大的作為所求值。通過比較，集中荷載作用在第一根橫梁處為最不利情況。圖2.10 n7錨固截面作用效應計算圖式1號梁可變作用（汽車）標準效應： 1號梁可變作用（汽車）沖擊效應：1號梁可變作用（人群）效應：2.2.3主梁作用效應組合本設計按橋規(guī)4.1.64.1.8條規(guī)定，根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應選擇了三種最不利效應組合：短期效應組合、標準效應組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見表2-7。表2-7 主梁作用效應組合序號荷載類別跨中截面四分點截面支點n7截面mmaxvmaxmmaxvmaxvmaxmma

40、xvmax/knm/kn/knm/kn/kn/knm/kn(1)第一期永久作用4810.1603607.67246.68493.35686.2456.81(2)第二期永久作用2292.901719.68117.59235.17327.14217.75續(xù)表2-7 序號荷載類別跨中截面四分點截面支點n7截面mmaxvmaxmmaxvmaxvmaxmmaxvmax/knm/kn/knm/kn/kn/knm/kn(3)總永久作用=(1)+(2)7103.0605327.35364.27728.521013.34674.56(4)可變作用(汽車)公路i級3132.29149.062355.15247.7

41、6318.21399.84307.73(5)可變作用(汽車)沖擊595.1428.32447.4847.0760.4675.9758.47(6)可變作用(人群)423.7510.87314.8224.0644.9962.542.54(7)標準組合=(3)+(4)+(5)+(6)11254.2188.258444.80683.161152.21551.651083.3(8)短期組合=(3)+0.7×(4)+(6)9719.41115.217290.78561.76996.261355.73932.51(9)極限組合=1.2×(3)+1.4×(4)+(5)+0.8&#

42、215;1.4×(6)14216.7260.5110669.1876.841454.81952.141369.82.3 預應力鋼束的估算及其布置2.3.1 跨中截面鋼束的估算和確定根據(jù)公預規(guī)規(guī)定，預應力梁應滿足正常使用極限狀態(tài)的應力要求和承載能力極限狀態(tài)的強度要求。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(shù)進行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。1 按正常使用極限狀態(tài)的應力要求估算鋼束數(shù) 對于簡支梁帶馬蹄的t形截面，當截面混凝土不出現(xiàn)拉應力控制時，則得到鋼束數(shù)n的估算公式： (2-7)式中：持久狀態(tài)使用荷載產生的跨中彎矩標準組合值，按表2-7

43、取用與荷載有關的經驗系數(shù)，對于公路-級，取0.51一般715.2鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是1.4 cm2，故=9.8cm²由前面的計算可知，成橋后跨中截面截面的幾何特性，=146.71cm，=46.64cm初估=15cm，則鋼束偏心距為：=-=131.71cm 1號梁：2 按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達到極限強度，應力圖式呈矩形，同時預應力鋼束也達到設計強度，則鋼束數(shù)的估算公式為： (2-8)式中： 承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表2-7取用經驗系數(shù)，一般采用0.750.77，本設計取用0.76預應力鋼絞線的設計強度，見表2-1，為

44、1260mpa計算得：綜合以上三種情況考慮，取鋼束數(shù)n=7。2.3.2 預應力鋼束布置1 跨中截面及錨固端截面的鋼束位置(a) 跨中截面 (b) 錨固截面圖2.11 鋼束布置圖（尺寸單位：mm）(1) 對于跨中截面，在保證布置預留管道構造的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距大些。本設計采用內徑70mm、外徑77mm的預埋鐵皮波紋管，根據(jù)公預規(guī)9.1.1條規(guī)定，管道至梁底和梁側凈距不小于3cm及管道直徑的1/2。根據(jù)公預規(guī)9.4.9條規(guī)定，水平凈距不小于4cm及管道直徑的0.6倍，在豎直方向可疊置。根據(jù)以上規(guī)定，跨中截面的細部構造如圖2.11a)所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為：(2)

45、 由于主梁預制時為小截面，若鋼束全部在預制時張拉完畢，有可能會在上緣出現(xiàn)較大的拉應力，在下緣出現(xiàn)較大的壓應力。考慮到這個原因，本設計預制時在梁端錨固號鋼束，n7號鋼束在成橋后錨固在梁端。對于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個方面：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的要求。按照上述錨頭布置的“均勻”、“分散”原則，錨固端截面所布置的鋼束如圖2.11(b)所示。圖2.12 鋼束群重心位置復核圖式（尺寸單位：mm）鋼束群重心至梁底距離為：為驗核上述布置的鋼束群重心位置，需計算錨固端截面幾何特性。圖2.12示出計算圖式，錨固端截面特

46、性計算見表2-8所示。表2-8 鋼束錨固截面幾何特性計算分塊名稱1)2)3)=1)×2)4)5)6)7)=4)+6)翼板37507.502812570312.586.2727909423.427979735.9三角承托211.2517.173626495.8576.61239522.051240018腹板11825122.5144856345550885.4-28.739760507.5455311392.915786.251480313.9684531147其中：故計算得：說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內。2 鋼束起彎角和線形的確定確定鋼束起彎角時，既要照顧到由起彎產生足夠的豎向

47、預剪力，又要考慮到所引起的摩擦預應力損失不宜過大。為此，本算例將端部錨固端截面分成上、下兩個部分（見圖2.13），上部鋼束起彎角定為15°，下部鋼束起彎角定為7°。圖2.13 封錨端混凝土塊尺寸圖（尺寸單位：mm）為簡化計算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一個豎直面內。圖2.14為半跨梁預應力鋼束布置圖。3 鋼束計算(1) 計算鋼束起彎點至跨中的距離錨固點到支座中心的水平距離（見圖2.13）為： 圖2.14是鋼束的計算的簡化圖示，鋼束起彎點至跨中的距離列表計算在表2-9內。圖2.14 鋼束計算圖示（尺寸單位：mm）表2-9 鋼筋布置表鋼束號起

48、彎高度y/cmy1/cmy2/cml1/cmx3/cmr/cmx2/cmx1/cmn1(n2)31.012.1918.8110099.2572523.94307.591574.25n3(n4)63.312.1951.1110099.2576857.27835.691041.24n5146.025.88120.1210096.59153525.19912.39970.32n6168.325.88142.4210096.59154179.651081.8792.90n7184.4830.90153.5810095.11183137.87969.66740.80(2) 控制截面的鋼束重心位置計算 各

49、鋼束重心位置計算由圖2.15所示的幾何關系，當計算截面在曲線段時，計算公式為： (2-9) (2-10)當計算截面在近錨固點的直線段時，計算公式為： (2-11)式中：鋼束在計算截面處鋼束重心到梁底的距離； 鋼束起彎前到梁底的距離； r鋼束彎起半徑（見表2-10）。 計算鋼束群重心到梁底的距離（見表2-10）表2-10 各計算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號x4/cmr/cmsin=x4/rcosa0/cmai/cmap/cm四分點n1(n2)未彎起2523.949.09.016.89n3(n4)未彎起6857.2716.716.7n54.683525.190.00

50、13280.9999999.09.0n6182.104179.650.0435680.9990516.720.67n7234.203137.870.0746370.99721128.437.15n7n1(n2)231.122523.940.0916500.9957919.019.6268.12n3(n4)764.336857.270.1114630.99376916.759.43n5835.243525.190.2369350.9715269.0109.38n61012.674179.650.2422860.97020516.7141.23支點直線段ya0ain1(n2)31.0731.093.819.036.1992.06n3(n4)63.3726.183.2116.776.79n5146.01529.307.859.014