預應力混凝土T型梁橋設計計算書

一、工程概況及方案比選合徐高速公路北段（蚌埠-徐州）路線南起蚌埠涂山淮河大橋，接合徐高速公ⅡⅡⅡⅡⅠⅠ適用性中小跨徑；3．結構尺全，行車方便造價及用材排第二（雙鏈式懸索橋）1.跨越能力大要求較嚴格1．行車平穩(wěn)2．索力調整工序比較造價最高，用材較多需用勞力多技術要求高結構較美觀造價最低，耗用鋼材少，但木材、水泥、勞動力消耗均最多1)預應力鋼筋采用ASTMA416-97a標準的低松弛的鋼絞線(×7）標準型，（4）橫隔梁設置:橫隔梁共設置四道，間距6.5m,端橫隔梁寬度0.25m,跨中橫瀝青混凝土9cm瀝青混凝土9cmC40防水混凝土8cm現(xiàn)澆濕接縫1支座中心線支座中心線中線圖2.2T形梁跨中截面尺寸圖（mm）圖2.3T形梁端部截面尺寸圖分塊面積分塊面積分塊面積型心至上分塊面積型心至上自身慣性距I分塊面積對截面型心的慣性iiiiI=Iiiiiiiiiii22大毛截面（含濕接縫）角∑60096000960002471750小毛截面（不含濕接縫）660450960002445350∑0大毛截面型心至上翼緣距離∑Si/∑Ai大毛截面型心至上翼緣距離∑Si/∑AiSScm42880026666.72304026666.743.346.8-17.7-60-76.740.8-14.2-56.5-73.2cm43339096352800614048.436000047063123196108.8446512.5395214.43192254286592cm433678963553002182701.7360555.54732978.73219148.84467625.5319780.64313258.7qI=(130.95+31.902+80.90+7.5925)kN／9.98=25.18kN／mq(6)=(2×0.0392+2×0.103qII=(1.2+0.2849+7.326+3)kN／m=11.8109kN／mcC點（1）沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)計算：結構的沖擊系數(shù)與結構的基頻f，故cf≤14Hz,％，1）計算主梁的抗彎及抗扭慣性矩I和ITI=1iii213+3T2）計算抗彎修正系數(shù)β:Σi22i1110k計算彎矩時，pk=kN=238kNkkkcpk——車道集中荷載標準值22汽汽汽汽汽汽汽AWpp面V面V跨中截面MMVVV荷載類別MVVV荷載類別897.63421.004843.55266.71561.39356.69(kN)((kN)(kN)245.51360.67222.71(kN)(kN)83.4742.18一期永久作用二期永久作用一期永久作用二期永久作用總永久作用496.49可變作用（汽車）可變作用（汽車）沖可變作用（汽車）可變作用（汽車）沖擊316.43標準組合3243.09424.98298.22872.22653.792428.933243.09424.98298.22872.22653.79短期組合310.44680.4862547.95376.567310.44680.4862547.95376.567(③+0.7×④)789.719451.2684188.68700.574590.48580.48693.38短期可變作用組合789.719451.2684188.68700.574590.48580.48693.38400.328337.4274.35245.99289.084400.328337.4274.35245.99289.0843136.768211.8623710.114843.172558.906392.956極限組合[=1.2×③3136.768211.8623710.114843.172558.906392.956pbpsp9/6b0N2N3由Ld=c.cot確定導線點距錨固點的水平距離彎起角888彎起半支點至錨平距離d彎止點距跨中截面水平ii角θ,式中a為鋼束彎起前其重心至梁底的距離，a=100mm；c為i點所在計算截面ii計算時，首先應判斷出i點所在處的區(qū)段，然后計算c及θ,即iiikiii當0<(xx)≤(L+L)時，i點位于圓弧彎曲段，按下式計算c及θ表2.5各截面鋼束位置（a）及其傾角(θ)計算iiiiiiikRi)00000i000800888iii面i支點截面面i支點截面i當(xx)>(L+L)時，i點位于靠近錨固端的直線段，此時θ=θ=8°,N3鋼束平彎示意圖00000EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up2(=0EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up2(=),R)21N2鋼束平彎示意圖02002008EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up2(=),R)0YM≤fb’x(hx/2)0dcdf0其中，hEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up3(/),f)其中，hEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up3(/),f)fh/h/ff則根據(jù)正截面承載力計算需要的非預應力鋼筋截面積為:采用5根直徑為24mm的HRB335鋼筋，提供的鋼筋截面面積為A=s4×754×75非預應力鋼筋布置圖（尺寸單位：mm)IIix4)對梁頂邊的面積矩iii244.76466-13.8546非預應力鋼筋換算iA重心至梁頂A469.4-468=1.4469.4-1255=-785.6469.4-1200=-730.6ii994687.189×1097.189×10924-6.162×109-6.162×1093ii99n3245.529245.52965/4即AA計算截面ypppp前后面變化面面面變化面面面變化面面cdf0dM=fb/x(hx/2)ucdf0fbhfcu,k—混凝土強度等級，fcu,k=40MPa；所以h＝1300－134.36＝1165.64mm；α為預+0.6p)fPffΣAsinθpbpdpbp0pp3pd（1）預應力鋼筋與管道間摩擦引起的預應l1(μθ+kx)]其中豎彎角度為θV＝8°,平彎角度為θH＝2×4.569＝9.138°,所以空間轉角為（2）錨具變形、鋼絲回縮引起的應力損失(σl2）fffpd式中，ΣΔl—張拉端錨具變形值，查表得夾片式錨具頂壓張拉時Δl為4mm；σσ67.52(μθ+kx)0.0484鋼束編號N10.0147x9.7880.03490.13968σl1N20.21200.05309.8710.01480.065691.51N3平0.2120均0.05309.906值0.01490.065691.5183.51θ度σσ鋼束編θ度σσ鋼束編號N1N2N30.01260.03490.0349l130.96961.10161.24151.100.00980.00990.01000.01260.03490.0349l130.96961.10161.24151.100.00980.00990.01006.5386.6216.6560.05030.13960.13962.884880.04380.0439σ鋼束編N1σ鋼束編N1N2N3平σ088l110.239l110.23957.89358.03242.05(μθ+kx)0.007340.04150.0416000.13960.1396均00.03490.03494.9134.9965.0310.0073700.03490.03494.9134.9965.031值σσ0.0795(μθ+kx)0.0000570.000057鋼束編號N1x0.03800σ0l1N20000.1210.00018150.00018150.2532N30000.1560.0002340.0002340.3271平均值l1l1l1ll1ll1f（MPaMPa）xl2fdf若x>lf則表示該截面不受反摩阻影響。將各控制截面Δσx(σl2)的計算列于下表中。lfxlfx各控制截l各控制截平平l2面面面N1N2N3N1N2N3N1N2N3N1N2N39788987199064913499691729189917291899172918991729189x>lf截面不受反摩56.5147.3146.8178.9277.4576.83146.2167.9166.9（3）預應力鋼筋分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應力損失(σl4）α—強度等級fcEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(’),k)計算；fcEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(’),k)假定為設計強度的90%，即fcEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(’),k)=0.9×C40=C35，cpcp其中N=(σσσ)A1395－42.05－77.7（4）鋼筋松弛引起的預應力損失(σl5）pkζ—鋼筋松弛系數(shù)，對于低松弛鋼絞線，取ζ=0.3；=σconσl1σl2σl4=1395-42.05-77.73-28.68=1246.54MP（5）混凝土收縮、徐變引起的損失(σl6）0護條件計算則有：0.9fck=fck則可得t0≈20d；所引起的混凝土正應力的平均值?？紤]到加載G2G2pIconlIp=（1395－83.51－3.89－28.68）×2369＝3029.76kNl/4截面N1395－42.05－77.73－28.68）×2360＝2953.05kNpIpsps20I0=4pIpIp使用階段使用階段lIIl5l6鋼束有效預應力段應應應力力損失力力損失lIl1l2l4項使用階段項使用階段pIIconlI計算截面σσlIIpIconlIl1l2lIIpIconlI跨中截面（I—I）（II—II）支點截面83.5142.05pIIpIIpl6s<0.5f=0.5×26.8=13.4MPapIIpIIpl6s3366638888=4.803-5.579+3.444+=4.559MPa<0.5f=0.5×26.8=13.4MPaN=σ.AσA＝1127.38×2369－89.38×2261.9＝2468pIIpIIpl6s=4.719-4.901+2.910+1.361+0.858<0.5f=0.5×26.8=13.4MPa=1184.6MPa<0.65f=0.65×1860=1209MPa55xx00bbb1111/1210b111型470.7mm）第三階段換算截面對其重心第三階段換算截面對其重心軸第二階段換算截面對其重心軸（重心軸位置x=669.2mm）8S0.9818S0.70180.98688S0.9818S8S0.80488剪應力按下式計算，其中V為可變作=13340kN，所以有：pΠpΠpbppΠpl6spnσ=pΠpnInInEQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up5(/),0)III0VQV=QpΠpΠpbppΠl(fā)6scxAI InI0I0IVQV=QpΠpΠpbppΠl(fā)6sNN.e.yM.yMNN.e.yM.yMcxAnInInI0I03996699{凈截面Sn換算截面換算截面剪應力τ0.986×0.981×6.342-0.0156.35780.981×880.3254.914-0.0214.93580.701×80.813×80.804×2.315-0.02992.3449888pIIpIIpl6sσσ≤0.7f=13.97MPaltpc所以構件滿足《公路橋規(guī)》中A類部分預應力混凝土構件的作VV=VV=2）重心軸xx處的主應力計算V=V=V=V=996699算維表2.18變化點截面抗裂驗算主拉應力計算凈截面S換算截面S’剪應力8888888883.291主拉應-0.004-0.007-0.007c=20.95mm(↓)pΠpΠpbppΠpl6s36Nn6249σ22M1212gg（2）可變作用00g1g1懸臂板計算圖式（尺寸單位：mm）鋪裝層00懸臂板可變作用計算圖式（尺寸單位：mm）1AdgAp014計算彎矩時：l=l+t，但不大于l=l±b111d0EQ\*jc3\*hps