20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋設(shè)計

1、ANIIUI XINIIUA UNIVERSITY橋梁工程課程設(shè)計梁橋設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T20m姓 名： 盛先升號：1442264132 學(xué)專業(yè)班級：14 土木道橋（1）班 系：土木與環(huán)境工程學(xué)鵬 ：指導(dǎo)老師胡:20176 9 設(shè)計時間教務(wù)處制目錄刖言1第一章橋梁設(shè)計總說明21.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計規(guī)范 21.2技術(shù)指標(biāo)21.3主要材料2第二章截面設(shè)計22.1主梁間距與主梁片段22.2主梁跨中截面主要尺寸擬定 3第三章主梁作用效應(yīng)計算53.1永久作用效應(yīng)計算 54.1.1 永久作用集度5永久作用效應(yīng)53.2可變作用效應(yīng)計算6沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)7計算主梁的荷載橫向分布系數(shù) 8第四章預(yù)應(yīng)力鋼束

2、數(shù)量估算及其布置 114.1預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的估算 114.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 15第五章主梁界面承載力與應(yīng)力計算155.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗算 15第六章橫隔梁的計算186.1橫隔梁上的可變作用計算(G-M法) 186.2橫梁截面配筋與驗算20第七章行車道板的計算227.1行車道板截面設(shè)計、配筋與承載力驗算 22第八章結(jié)論24參考文獻(xiàn)25隨著我國公路事業(yè)的迅速發(fā)展，我國的橋梁建設(shè)亦突飛猛進(jìn)。 在理論研究、設(shè)計 施工技術(shù)及材料研究應(yīng)用等方面都取得了快速的發(fā)展和提高，橋梁結(jié)構(gòu)形式也在 不斷地被賦予新的內(nèi)容和活力。而簡支梁式橋是工程上運用最為廣泛的橋梁， 其 結(jié)構(gòu)傳力途徑十分明確，設(shè)計

3、計算理論已趨于完善。本設(shè)計所采用的是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支 T梁橋。主要依據(jù)2004年10月頒布的 公路混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD62-2004)簡稱公預(yù)規(guī)和公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)簡稱橋規(guī)編寫的。公預(yù)規(guī) 是按公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB/T502831999)的規(guī)定采用了以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，較舊公預(yù) 規(guī)(JTJ 023 85)在設(shè)計理論上有重要改進(jìn)。同時，在內(nèi)力組合、材料取值、 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計以及有關(guān)計算方法、計算內(nèi)容等方面都有明顯的變化。本設(shè)計對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，分述了持久狀況承載能力極限狀 態(tài)、持久狀況正常使用極

4、限狀態(tài)計算以及持久狀況和短暫狀況的應(yīng)力驗算等構(gòu)件 的計算分析方法及要點，并給出了完整的計算思路和框圖，以便能夠更好的理解 橋梁設(shè)計的全過程。應(yīng)該著重說明的是，在進(jìn)行公路橋梁結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)設(shè)計時，計算分析是很重要的 一部分，但還有更重要的一部分是有關(guān)構(gòu)造要求，這或許是更容易被我們忽略的 一部分，我們應(yīng)該給予足夠的重視。因為這是根據(jù)多年的工程經(jīng)驗以及科學(xué)實驗 總結(jié)出來的。公預(yù)規(guī)提供了一套豐富、有益的構(gòu)造規(guī)定，設(shè)計時一定要認(rèn)真 閱讀公預(yù)規(guī)中這方面的有關(guān)內(nèi)容及要求。由于設(shè)計者水平有限，設(shè)計中難免會有一些缺點和錯誤，歡迎給予批評指正。盛先升2017年5月第一章橋梁設(shè)計總說明1.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計規(guī)范1、設(shè)計

5、標(biāo)準(zhǔn)(1) 設(shè)計汽車荷載 公路一I級(2) 橋面設(shè)計寬度凈一10m1.2技術(shù)指標(biāo)設(shè)計車速：60km/h;設(shè)計洪水頻率：1/100;通航等級：無通航要求；地震動峰 值加速度：0.15g ;設(shè)計安全等級：一級；環(huán)境類別：I類；設(shè)計基準(zhǔn)期：100年。1.3主要材料上部梁板、現(xiàn)澆縫、橋面混凝土均采用 C50;預(yù)應(yīng)力鋼筋采用JTGD62推薦低松 弛鋼鉸線，普通鋼筋 HRB335 R235第二章截面設(shè)計2.1主梁間距與主梁片段主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟，同時加寬翼板對提高主梁很有效，放在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。本設(shè)計主梁翼板寬截面效率指標(biāo) 度為2500mm由于寬度較大，為保證橋梁的

6、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(yù)施應(yīng)力、運輸、吊裝階段的小截 面b 1800mmb 2500mm）。凈一10m （的橋?qū)挷捎梦迤鳎┖瓦\營階段的大截面（“ 梁。2.2主梁跨中截面主要尺寸擬定（1）主梁高度預(yù)應(yīng)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 ,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中高跨比在1/181/19.當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟的方案， 因為增大梁高可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。本設(shè)計取用1700mm勺主梁高度是比較合適的。（2）主梁截面細(xì)部尺寸T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部

7、荷載的要求， 還應(yīng)考慮能否滿足 主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。本設(shè)計預(yù)制 T梁的翼板厚度取用150mm翼 板根部加厚到250mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小， 腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造 決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本設(shè)計腹板厚度取200mm馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，設(shè)計實踐表明，馬蹄面積占截面總面積的10%20%為合適。本設(shè)計考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按 二層布置，一層最多排兩束，同時還根據(jù)公預(yù)規(guī)949條對鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為 460mm高度為250mm馬蹄與

8、腹板交接處作 三角過渡，高度為130mm以減少局部應(yīng)力。按照以上擬定的外形尺寸，繪出預(yù)制梁的跨中截面圖，如下圖。圖cm2-1 T形梁跨中截面尺寸圖（單位：）3 ）檢驗截面效率指標(biāo)（ 上核心距：I 2327876999. k=29.70cm= syA ）.1093（170 558169 x 下核心距：23.27876999I k=61.92cm=xy A 109355.8169 s截面效率指標(biāo)：k k9270 61.29.xs 0.5 4 > =0.5h170 p T 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，預(yù)應(yīng)力混凝土形梁在設(shè)計時，檢驗截面效率指標(biāo)取，且較大者亦較經(jīng)濟。上述計 算表明，初擬的主梁跨中截面是合 =0

9、.450.55理的。（4）橫隔梁的設(shè)置.本設(shè)計在橋跨中點和四分點、支點處設(shè)置五道橫隔梁，間距為 4.75米。端橫隔 梁的高度與主梁同高，厚度250mm中橫隔梁高度為1450mm厚度為160m 第三章主梁作用效應(yīng)計算3.1永久作用效應(yīng)計算永久作用集度1）預(yù)制梁自重1跨中截面段主梁的自重（四分點截面至跨中截面，長4.75m）: Oq=26X 0.7119X 4.75 = 88.66(kN)1) (馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重近似計算(長2.5m): O22A=1.01038主梁端部截面面積為 mq=(1.01038+0.7119) X 2.5 X 26/2 =55.97(kN)2) (支點段梁的自

10、重(長 2.25m): O3q=1.01038 X 2.25 X 26 = 60.16(kN)3) (邊主梁的橫隔梁O4中橫隔梁體積：3) X 0.13/2) = 0.161(m0.1/2 -0.5 X 0.13 X 0.16 X (1.3 X 0.8 - 0.5端橫隔梁體積3) =0.2562(m X 0.074/2)0.370.25 X (1.55 X 0.67 -故半跨內(nèi)橫梁自重q= (2X 0.161+1 X 0.2562 )X 25=14.46 (kN) 4)(主梁永久作用集度 O sq (88.66 55.97 60.16 14.46)/9.98=21.97(kN/m)12)二期恒

11、載翼緣板中間濕接縫集度 01q=0.7 X 0.15 X 25=2.625 ( kN/m)5)(邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 023)0.35=0.0728(m X片中橫隔梁(現(xiàn)澆部分)體積:0.16 X 1.3 3)XX一片端橫隔梁(現(xiàn)澆部分)體積： 0.250.351.55=0.135625(m .q ) 25/19.96=0.613( kN/mX 0.0728+2 X 0.135625)乂故=(3®(30 橋面鋪裝層)(kN/m0.08 X 11.5 X 25=238cm厚防水混凝土鋪裝：)(kN/mX 11.5 X厚瀝青混凝土鋪裝：將橋面鋪裝重量均分給五片主梁，則qkN/m) 23+2

12、1.16) /5=8.832 (=7)(4O防撞欄：單側(cè)防撞欄荷載為 5.0kN/m將兩側(cè)防撞欄均分給五片主梁，則 qkN/m)X 2/5=2 (=58) (5O邊梁二期永久作 用集度)(kN/m07 2 14.82q .625 0.613 .8322 永久作用效應(yīng) a =x/l主梁彎矩和為計算截面離左支座的距離，并令如下圖所示，設(shè)X。剪力的計算公式分別為：2aa g IM (4-1=/2 (1- ) ) a a g l (4-2) /2 =(1-2Q ) £ gVM = a (1- a )a (1- a1- a a圖永久效應(yīng)計算圖4-13.2可變作用效應(yīng)計算沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)條

13、規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖 擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先按橋規(guī)432計算結(jié)構(gòu)的基頻。簡支梁 橋的基頻可采用下列公式估算：io EI 0.27877314.45 1O3.cf = 9.17(Hz)=22ml22165.08192 c3io 260.8169Gm=其中：=2165.08(kg/m)g9.81 < f< 14Hz,可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為:1.5Hz 由于 卩=0.1767 In f - 0.0157 =0.376當(dāng)車道大于兩車道時，應(yīng)進(jìn)行車道折減，三車道折減 22%單折減后不得小于兩 車道布載的計算結(jié)果。本設(shè)計分別按兩車道和三車道布載進(jìn)行計算，取最不利情 況進(jìn)行設(shè)計。計算主

14、梁的荷載橫向分布系數(shù)m：)跨中的荷載橫向分布系數(shù)1cB12.5>0.5由于承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為：，故可 將其簡化比擬為一 660.l19塊矩形的平板，用比擬正交異性板法(G-M法)求荷載橫向分布系數(shù)。I O計算主梁的抗彎及抗扭慣性矩和I1T4m =0.27877抗彎慣性矩在前面已求得：II對于T形梁截面，抗扭慣距可近似按下式計算：m t IbC3iii (4-3 ) t1 ibt 相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和高度；式中：，“c t/b比值按表計算；矩形截面抗扭剛度系數(shù),根據(jù)ii im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：230 15 50 10t=17.17(cm

15、)1 230馬蹄部分的換算平均厚度：25 38t= 31.5(cm) 3 2單位寬度抗彎及抗扭慣距:梁抗彎及抗扭慣性矩：O2計算翼板有效寬度橫梁長度取為兩邊主梁的軸線間 距，即：)m10( 4 2.5l 4b 1 )m315(16) 2c .(4.79 0一 2cm1717.h cm h145cmb' 0.16m232. 0.315/10c/l 2 =0.738，所以： 比值可查表(P74)，求得：根據(jù)c/lc )(m 1.720.738 2.32 0.738c a:求橫梁截面重心位置y2h1.1717Ch'2 145.16 1720.2 1.'b2'h h12

16、222a = y h h'b2'2 1.72 0.1717 0.16 1.45=0.266( m)II:和橫梁的抗彎和抗扭慣距 Tyyh11 h'32321 I)a'(' bh' 2h(a h) b'2 h =yy1y112212210.171723 2 1.72 0.1717 (0. 2 172 01717.266 )122=11.4532)266. . .451160 . . 016145(0122.4=)11013(m0.33 hbh cI cb21Ty12% 但由于連續(xù)橋面的=1/3，小于 0.1，所以查表得=0.04c.7917

17、17 0./4h/b111。單寬抗扭慣距只有獨立板寬扁板者的翼板， 可取=1/6d，查表可得)=0.1252=0.16/ ( 1.45-0.1717 307b0.c=16 0.1717) 0.0.17174 .79 0.307 (1.45 Ty633=10 1.4.04 106143=)10(m5.65JJ 和：單位抗彎及抗扭慣距 Tyy110130.4 3b JI/ =)m 0.2310cm/(yy1004.79 3 1065 5.45). 118 10cm/(mb /JI = TyTy100 .794。 和抗彎參數(shù)3 計算抗彎參數(shù) 3J'Bx =0.488 = 443 JI1910

18、23 O.y 式中： 橋?qū)挼?一半'B計算跨徑I JE)/2JJaG( JycTxTyxE4 0.G，貝按公預(yù)規(guī)條，取 cc510 1.18) (0.4 3.8802=0.02a 310 230101150812. .a 0.141b/2b/4b/4 0b）3-2 梁位關(guān)系圖（尺寸單位：cm圖 號、5號梁：120.K K） K' K伽隅-44=K.82K 00.町 4 號梁：2 號、44.） 0 ' K（K KK422=K0.40.6K bb- - 42KK' K 號梁：3（值）點的K系梁位在000值列表計算各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)）3-3 1號梁橫向分布影響線

19、（尺寸單位：cm圖O計算橫向分布系數(shù)：荷載橫 向分布系數(shù)的計算中包含了車道折減系數(shù)。5按照最不利方式布載，并按相應(yīng)影 響線坐標(biāo)值計算橫向分布系數(shù)。 三車道：1 78 O.m）- cq2=0.5779兩車道（如下圖）仁0.7095 ）.1649.3027 0 0.54730.404 m0 （ cq2 故取可變作用（汽車）的橫向 分布系數(shù)：7095.m 0cqm：如下圖所示，按杠桿原理法繪制支）支點截面的荷載橫 向分布系數(shù)20號梁可變作用分布系數(shù)可以計算如點截面荷載橫向分布影響線并 進(jìn)行布載，1下：-rJ-1 丄 1J11111 J1-1 ;I |li0123? 亠.|)UAcaJJ_xXSo )

20、按正常使1 (凝土構(gòu)件設(shè)計，按對n的估T形截面簡支算公式Mg=)4-1)AC f (ke p1ps pkM 式中：使用荷載產(chǎn)生的跨中)3-4 支點截面荷載橫向分布計算圖式(尺寸單位：cm圖1可變作用(汽車)：74.0.38) m . (110 0 q2預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及其布置第四章4.1預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的估算設(shè)計時應(yīng)滿足不同設(shè)計狀況下規(guī)范規(guī)定的控本設(shè)計采用后張法施工工藝，制條件要求，即承載力、變形及應(yīng)力等要求，在配筋 設(shè)計時，要滿足結(jié)構(gòu)在正以下就以跨中常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求和承載能力 極限狀態(tài)的強度要求。截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對主梁所 需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并按這些估算的

21、鋼束數(shù)確定主梁的配筋數(shù)量 用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)：本設(shè)計按全預(yù)應(yīng)力混 正常使用極限狀態(tài)組合計算時，截面不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。梁，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時，則得到鋼束數(shù)于cm故 Ap大毛截面上核心距;kse預(yù)應(yīng)力鋼束重心對大毛截面重心軸的偏心距，p，可預(yù)先假定，為梁咼, 性模量度計采用的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，=kN21.M 279510.21則假設(shè)pe y a h y a=95.891o a a y a h yecmh170h ppppf 1860MPa為，彈 標(biāo)準(zhǔn)強本設(shè) pkdMPa Ep=10 1.953 ( N m m 2795( kk=29.70 (cm)pspp=170-55.109

22、3-19sa=19cm，(cm)彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按主梁作用k應(yīng)組合表取用;CG取用0.565 ;與荷載有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，對于公路一U級，1 1p2 o = 5.62?A，鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是一束鋼束數(shù)為n Mg=C Af (k e)pp spmlO 2795.21=460.565 5.6 10 1860 10 (0.2970 0.95891)=3.78(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(yīng)力計算圖式，f,應(yīng)力圖式呈矩形，同時預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強度cdfn的估算 限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按主梁作用 式中 d應(yīng)組合表取用;公式為 計強度，鋼束數(shù)pdMd

23、n (4-2)I fah A pdpM承載能力極a 經(jīng)驗系數(shù)，一般采用0.75-0.77 ，本設(shè)計取用0.77 ；:預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計強度，為1260Mpa。 Pd則：3M10032 3558.d=3.85 n4610 .6 101260.0.77 17 5fAah pdp據(jù)上述兩種極限狀態(tài)所估算的鋼束數(shù)量在4根左右，故取鋼束數(shù)。4n 4.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置（1）跨中截面及錨固端截面的鋼束位置1）在對跨中截面進(jìn)行鋼束布置時，應(yīng)保證預(yù)留管道的要求，并使鋼束的重心偏 心距盡量大。本設(shè)計采用內(nèi)徑 70mm外徑77mm勺預(yù)埋金屬波紋管，管道至梁底 和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于30mn及管道半徑的一半，另外直線管

24、道的凈距不應(yīng)小于 40mm且不宜小于管道直徑的0.6倍，在豎直方向兩管道可重疊，跨中截面的細(xì) 部構(gòu)造如下圖所示，則鋼束群重心至梁底距離為2 10 22 34cm 19a p4圖4-1跨中截面鋼束布置圖（尺寸單位：cm2）為了方便操作，將所有鋼束都錨固在梁端截面。對于錨固端截面，應(yīng)使預(yù)應(yīng) 力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心， 使截面均勻受壓，而且要考慮錨具布置的 可能性，以滿足張拉操作方便的要求。在布置錨具時，應(yīng)遵循均勻、分散的原則。 錨具端截面布置的鋼束如下圖所示，鋼束群重心至梁底距離為：25 60 100 140cma .8125 p4cm）圖4-2 錨固端截面鋼束布置圖（尺寸單位： S 38

25、692432.i y cm）=62.08（其中： sA 8.11153iy y h）=170-62.08=107.92（ cnv 上核心距：74.32660051I k）（ cm=27.13sAy 92.107.8 11153x 下核心距：7432660051k）（ =47.17cmxAy 08 .11153862.ak yy k=135.05« 60.75=psxxx 5-3說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)，見圖。圖4-3 鋼束群重心位置復(fù)核圖（尺寸單位：cm）第五章主梁界面承載力與應(yīng)力計算根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的破壞特性，主梁承載力檢算主要包括持久狀況承載能力極 限狀態(tài)承載力驗算，

26、持久狀況抗裂性和應(yīng)力驗算，以及短暫狀況構(gòu)件的截面應(yīng)力 驗算。5.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗算在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破壞，必須驗算這兩類截面的承載力。1.正截面承載力計算（1）跨中截面正截面承載力驗算：跨中正截面承載力計算圖如下圖所示。fAfb'h' W形截面，若1）確定受壓區(qū)高度：對于帶承托翼緣板的 Tffpdpcdb'h分別為受壓翼緣有效寬度和厚度)(式中成立時，中性軸在翼緣板內(nèi)，f否則在腹板內(nèi)fA 1260 4 5.6 0.1 2822.4kNppdfb'h' 22.4 250 15 0.1 8400kN

27、fcdfAfb'h'，故中性軸在翼板內(nèi)。V 則fcdpfpd設(shè)中性軸到截面上緣距離為，則x.fA 1260 4 5.6ppd Vcm4 60.(170 19)h 0.4 cm. 04x 5 0b22.4 250bf'fcd 構(gòu)件的正截面相對界限受壓區(qū)高度， 對于C50混凝土及鋼式 中b絞線取0.4 ;h h aa19cmh。梁的有效高度，以跨中截面為例，小邊)驗算正截面承載力：正截面承載力計算式為x < M) (hfb'(8-1)1.0 ; 式中 0M狽U上式為d00cdf2 橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，本設(shè)計安全等級為二級，取 承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩組

28、合設(shè)計值，可查表。x0.05043kN m=).19 (1.7 )022.4 10. 25 0.0504xfb'(h0cdf22 M=1.0 X3558.032=3558.032 kN m =4190.70 kN m>do主梁跨中正截面承載力滿足要求。(2)四分點截面正截面承載力驗算：四分點截面承載力計算圖式見下圖。1)確定受壓區(qū)高度：對于帶承托翼緣板的T形截面fA 1260 4 5.6 0.1 2822.4kN ppfb'h' 22.4 250 15 0.1 8400kNfcdffAfb 'h'，故中性軸在翼板內(nèi)。V則ffpcdpd設(shè)中性軸到截面

29、上緣距離為，則xfA 1260 4 5.6ppd h 0.4 (170 21.4087) 59.44cm V cm04x 5_0b22.bf'4 250fcdh h ah，以四分點截面為例，一一梁的有效高度，式中p00a 21.4087cm。p2)驗算正截面承載力：正截面承載力按下式計算x Mfb'(h ) <_ d00cdf2 橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，本設(shè)計安全等級為二級，取 1.0 ;式中0M 承載能力極限狀態(tài)的四分點截面最大彎矩組合設(shè)計值，可d查表。則上式為x0.0504kN =m)0.2140877.5 0.0504 (1hfb'x( )422. 10. 2

30、 0cdf22 =1.0 X2691.196=2196.196 kN m>m=4122.72 kNMd。四分點正截面承載力滿足要求。(3)驗算最小配筋率(以跨中截面為例)：按照一般規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足以下要求Mud> 1.0 Mcr 受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設(shè)計值，由以上計算可知 式中 Mud Mm; = 4190.70 kN ud 受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值，按下式計算:混凝土塑性影響系數(shù)，按下式計算2S。丫 = Mcr f) (M W Opccrtk受拉區(qū)WoNM pp + =cpAWnnxS全截面換算截面重心軸以上（或以下）部分截面對重心軸的式中。面積矩;

31、W換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩；0 （T扣除全部預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力 筋在構(gòu)件抗裂邊緣產(chǎn)生的混凝土 pc預(yù)壓應(yīng)力。NM 使用階段張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力，可查表；，ppAW 分別為混凝土凈截面面積和截面抵抗矩，可查表。，nxn.NM 2217180.224258 pp (T = 13.85(MPa)+ =c P，AW2.735214189.6932 nnxS216221483.2 丫。=1.693W2261676.。3- WfM () 10261676.2 X = (13.85 + 1.693 X 2.65) X Ocrpctk m)=4148.21 (kN 由此可得 M70.4190ud1.0 &g

32、t; =1.010 21.4148Mcr 最小配筋率滿足要求。橫隔梁的計算第六章G-M法）6.1橫隔梁上的可變作用計算（具有多根內(nèi)橫隔梁的橋梁，應(yīng)選取最大受力處橫隔梁計算其作用效應(yīng)，其余橫隔梁依據(jù)該處橫隔梁偏安全地選 用相同的截面尺寸和配筋。在計算最大受力處橫隔 梁的作用效應(yīng)時，偏安全地假設(shè)橫梁位于跨中，按跨中截面進(jìn)行計算。0.141,當(dāng)從主梁的計算中已知時,查，G-M法計算用表并0f 488. 0進(jìn)行內(nèi)插計算，計算結(jié)果見下表。荷載位置從0到-B間的各項數(shù)值與0B間數(shù)值對稱。何載位置系B3B/4B/2B/40數(shù)項計算表 表6-1橫向彎矩影響系數(shù)0-2.300-0.116-0.008-0.118

33、0.2401-0.0840-0.0360.0200.0900.19210-0.1460-0.0800-0.0280-0.20800.0480)(10-0.0207-0.0113-0.0040-0.02950.0068)( 100-0.2507-0.1273-0.0120-0.14750.2468（見下圖）。繪制橫梁跨中截面的彎矩影響線，加載求口、口、口、口、口、口口 口口口號號號號號cm)橫梁跨中截面彎矩影響線(尺寸單位：圖6-1當(dāng)兩列汽車分開靠兩邊排列時41540.2( 0.171720.03598)汽當(dāng)兩列汽車同時靠中間作用時474760. 009824 .13964 0.009920.

34、02468汽集中荷載換算成正弦荷載的峰值計算，可采用下式x2 isinp p ill p正弦荷載的峰值；式中 主梁計算跨徑；l.集中荷載的數(shù)值；pi集中荷載離支點的距離。pxii 06.6650.663) sin( ) 120 30 sin( ) 120sin(2 191919= p 汽 12.0613.4619) sin(140 sin( )140 1919=33.897kN/m，可變荷載彎矩效應(yīng)值可按下式計算，沖擊系數(shù)橫梁跨徑為10m376 . 11汽bb) pM (1 1 汽汽 2 式中一半橋?qū)?m)m25b 6.bbb 4.75m。橫隔梁間距(m)；11在兩列汽車作用下，所產(chǎn)生的最大正

35、彎矩為0.47476=313.33kN m M 1.376 33.897 6.25 4.75汽2 最大負(fù)彎矩為(0.4154)kN - m 155. 4.75 274.M 1376 33.897 625 汽2 荷載組合：因為橫梁彎矩影響線的正負(fù)面積很接近，并且為預(yù)制架設(shè)，恒載產(chǎn)生內(nèi)力很小，故組合時不計入恒載內(nèi)力。汽車荷載效應(yīng)的分項系數(shù)取為1.4 ,則在承載能力極限狀態(tài)下基本組合設(shè)計值為M 1.4 313.33 438.66kN m)(dM 1.4 274.155 383.82kN m)(d6.2橫梁截面配筋與驗算(1)正彎矩配筋：確定橫梁翼板有效寬度。計算跨徑的 1/3 : 1000cm/3=

36、333.3cm相鄰兩梁的平均間距：475cmb 12h' 16 12 17.17 222.04cm fh'h'=17.17cm式中。 受壓區(qū)翼板懸出板的厚度，ff cm04 '222.b,先假設(shè)橫梁翼板有效寬度取上述三者中的較小值，即cm 8fh 145 8 137cm。則得橫隔梁的有效高度為0-假設(shè)中性軸位于上翼緣板內(nèi)，則有)/2(h x Mfb 'X0cdf0d()3 故 10 x/2)2204x(1.37 41.0 438.66 22. 2.2 整理得001764 x 0x. 2.74解得滿足要求的最小的m.0065x 0A，可由下式計算鋼筋，鋼筋

37、截面積 采用 HRB335xb'A fffscdsd22.4 2.2204 0.00652 cm55 11.A s28O， HRB335鋼筋，貝此時選用 4根直徑為20mm的 cm12A .57cm3 8 5 怡280 12.57。cm0.71x 22.4 222.040cm.56x 0.710.56 137 76.72cm h。，滿足要求，其中 而 bob驗算截面抗彎承載力X0.00713 ) .370071 (101 2.2204 0. Mfb'x(h )22.40( )cdfdu22 M 438.66kN - mkN> m54. 482)d( 0 h 145 8 1

38、37cm，則有，則(2)負(fù)彎矩配筋：取 cm8 0 M fbx(h x/2)0)0cdd( 3 0.16x(1.37 x. 383.82 224 10/2).102整理得：解得滿足條件的最小 m0810.x采用HRB335鋼筋，貝U 負(fù)彎矩區(qū)鋼筋截面積為2 322cm.m4 1.04 10 10.'A 22.4 016 0.081 m/280 %m57.' 12A。20mm的 HRB335岡筋， 則選用4根直徑為1s280 12.57 9.82cmx 此時22.4 16驗算截面抗彎承載力X0.0983 0.16 0.0982 (4)(fbxMh 22. 101.37 ) kN

39、- m0(cd )du22 m 383.82kN - mm =464.49kN>)(°d橫梁正截面配筋率計算12.57> %2 0.% 0.573 100% 皿叩花 13712.57> %.219 100% 0%2 0.min217.17 222.04 (145 17.17 8) 16 最小配筋滿足要求。第七章行車道板的計算7.1行車道板截面設(shè)計、配筋與承載力驗算懸臂板及連續(xù)板支點負(fù)彎矩處采用相同的抗彎鋼筋，故只需按其中最不利荷載效 應(yīng)配筋，即kN - m其高度為，設(shè)凈保護層厚度，若 74 31.M cm3ah 25cm d選用 直徑的 HRB335岡筋，則有效高度

40、為 mmd 12h h a d/2 0.25 0.03 0.006 0.214mox M fbx(h 根據(jù)式)_ odcdo2x3 1 x ( 100.214 )即，1.0 31.74 22.22 0.428x xO.002834 0整理得，解得滿足條件的最小的，滿足規(guī)范要求，其中。11980.214 0.mx 0 驗算 56h 0. ?b0b6bxf 10 .0067 1 0224cdmm 536 根據(jù) 式Asf280sd選用直徑為12mm勺HRB335I岡筋時，鋼筋的間距為18cm,此時單位長度行車道2mm 628A。板所提供的鋼筋面 積為s驗算截面承載力Af628 280sds x 0.

41、00785m6 1 10bf22.4cdX6310) /21 4 0.007852(0. bxf(h) 224 10 1 .00785 0. 紘2=36.94kN - m> 1.0 x 31.74kN - m=31.74kN m故承載力滿足要求。連續(xù)板跨中截面處的抗彎鋼筋計算如下：M 23.41kN- m由上述計算得跨中截面彎矩為，其高度為15cm設(shè)保護層厚度d.的HRB335鋼筋，貝U有效高度為cm,若選用直徑為12mm am114.006 0. 0.15 0.03 0 h h ad/2ox )h M fbx 根據(jù)式(一0d0cd2x3)114 (04 10. 1 x22 即,1.0

42、23.41 .一 220 0.整理得，x002090 0.228xm0096x 0.解得滿足條件的最小的。56 0 0.0096m，滿足規(guī)范要求，其中.h 0.560.114 0.0638mx 驗算?b0b6bxf 100096 .4 10.222cdmm 768 根據(jù)式 A s280fsd,此時單位長度行車道HRB335鋼筋時，鋼筋的間距為13cm選用直徑為12mm勺2mm 870A板所提供的鋼筋面積為。s 驗算截面承載力fA 280870 sdS0.010875xm 61 b22.4 10fcdx3 61020.010875/) 0.4 10 1 0.010875 (.114 )(fbxh 2L 0cd2m-m=23.41kN- m> 1.0 x23.41kN=26.45kN-故承載力滿足要求。鋼筋布置如的HRB335為了使施工方便，取半上下緣配筋相同，均為直徑12mm下圖所示（a）（b） 7-1行車道板鋼筋布置圖式（單位：cm圖 跨中斷面（a）支點斷面；（b）矩 形截面受彎構(gòu)件截面尺寸應(yīng)符合下式要求，即3 3kN=771.7