【正文】 a 容許主壓應(yīng)力 MPa 短期效應(yīng)組合 容許拉應(yīng)力 σ MPa 0 容許主拉應(yīng)力 MPa 鋼 絞 線 標準強度 fpk MPa 1860 彈性模量 EP MPa 19500 抗拉設(shè)計強度 fpd MPa 1260 最大控制應(yīng)力 MPa 1395 容許壓應(yīng)力 容許拉應(yīng)力 MPa 1209 材料 重度 標準荷載組合 γ 1 KN/m3 25 容許壓應(yīng)力 γ 2 KN/m3 23 容許主壓應(yīng)力 γ 3 KN/m3 鋼束與砼彈性模量比 α ep 無量綱 （ 2） 主梁跨中主要尺寸擬定 1）主梁高度 預應(yīng)力簡支梁橋的主要高度與其跨徑之比通常在 1/15— 1/25，標準設(shè)計中高跨比 約在 1/18— 1/19。預應(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置孔道的構(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。 主梁作用效應(yīng)計算 恒載內(nèi)力計算 （ 1） 恒載集度 1） 主梁 mKNg /1 2 6 ??? 2）橫隔梁 對于邊主梁 : mKNg /9 7 2 ????? 對于中主梁： mKNg / ??? 3) 橋面鋪裝 8cm 混凝土鋪裝 : )/( mKN??? 5cm 瀝青鋪裝： )/( mKN??? 若將橋面鋪裝均攤給七片主梁，則： )/()(4 mKNg ??? 4） 欄桿 兩側(cè)防撞護欄分別為 ， 若將兩側(cè)防撞欄均攤給七片主梁，則：)/(??? 作用于邊主梁的全部恒載 g 為 mKNgg i /3 5 2 5 2 ?????? ? 作用于中主梁的恒載強度為 mKNg /3 5 2 5 2 ????? （ 2）恒載內(nèi)力 王騰飛：濱徳高速 430 裝配式預應(yīng)力混凝土簡支 T 梁橋施工圖設(shè)計 12 如圖 所示，設(shè) x 為計算截面離左支座的距離 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 22121 gxglxM ?? gxglQ ?? 21 a(1a)a(1a)x=a11aaM 影響線V 影響線 圖 33 主梁彎矩和剪力圖 表 33 永久作用效應(yīng)計算表 作用效應(yīng) 跨中 X=l/2 四分點 X=l/4 變化點 X=l/8 支點 X=0 ? 彎矩（ ) 0 剪力 (KN) 0 活載內(nèi)力計算 （ 1）沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按《橋規(guī)》 條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計算結(jié)構(gòu) 的頻率。fh hbb ?? ,式中 b 為梁腹板寬度， hb 為承托長度，這里承托長度 hb 等于 0， 39。fh hbb ?? = 3 1 7 0185124002150 ????? 所以，受壓板翼緣的有效寬度 39。 預加力鋼筋的張拉控制應(yīng)力 M Paf pkc o n 1 3 9 51 8 6 ????? ， 預應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的 20%估算，則可得需要預應(yīng)力鋼筋的面積為 26 2581 )( mmNA c o npeP ?? ???? ?。 預應(yīng)力鋼筋布置 （ 1）跨中截面預應(yīng)力鋼筋的布置 后張法預應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預應(yīng)力管道布置應(yīng)符合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)構(gòu)造要求。； 各鋼束的彎曲半徑為 Rn1=45000mm； Rn2=30000mm， Rn3=15000mm 鋼束各控制點位置的確定：以 N3 號鋼束為例，其彎起布置如圖所示 。 計算時，首先應(yīng)判斷出 i 點所在處的區(qū)段，然后計算 ic 及 i? 0)( ?? ki xx 時， i 點位于直線段還 未彎起， 0?ic 故 0,100 ??? ?mmaa i 當 )()(0 21 bbki LLxx ???? 時， i 點位于圓弧彎曲段， ic 及 i? 按下式計算，即 R xxxxRRc kiikii )(s in,)( 122 ?????? ??。 設(shè) 預 應(yīng) 力 鋼 筋 和 非 預 應(yīng) 力 鋼 筋 的 合 力 點 到 截 面 底 邊 的 距 離 為 mma 80? ，則有 16208017000 ????? ahh 。 39。 1 06 82 80 2 94 01 26 00 mmf AfxbfA sd ppdfcds ???????? 王騰飛：濱徳高速 430 裝配式預應(yīng)力混凝土簡支 T 梁橋施工圖設(shè)計 26 采用 5 根直徑為 18 的 HRB335 鋼筋，提供給的鋼筋截面面積為 As=1727mm2 。39。 首先，根據(jù)公 式進行截面 抗剪強度上、下限復核，即 okcudtd bhfVbhf ,30023 ?? ???? ?? 式中的 dV 為 驗 算 截 面 處 剪 力 組 合 設(shè) 計 值 ， 這 里 KNVd ? , kcuf,為混凝土強度等級，這里 MPaf kcu 50, ? ， b=150mm 。箍筋選用雙肢 直徑為 10mm 的 HRB335 鋼筋， fsv=280MPa，間距 Sv=200mm，則 Asv=2 =。 Vcs+ Vpd=＞ dV0? =。 鋼束預應(yīng)力損失估算 預應(yīng)力鋼筋與管道間摩擦引起的預應(yīng)力損失 1l? 由 ]1[ )(1 kxc o nl e ???? ???? ,其中 x=l/2+d d 為錨固點到支點中線的水平距離； μ , k 分別為預應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)及 管 道 每 米 局 部 偏 差 對 摩 擦 的 影 響 系 數(shù) ， 采 用 預 埋 金 屬 波 紋 管 成 型 時 ， 由 附 表 查的 00 , ?? k? 山東交通學院畢業(yè)設(shè)計 29 表 39 跨中截面摩擦應(yīng)力損失 1l? 計算 鋼 束 編號 θ ?? x kx )(1 kxl ???? ??? con (MPa) 1l? (MPa) （176。求得 fl 后，若 llf ? ，則截面不受反阻摩擦影響，若 llf ? ，則距張拉端為 x 處的截面由 錨 具 變 形 和 鋼 筋 回 縮 引 起 的 考 慮 反 阻 摩 擦 后 的 預 應(yīng) 力 損 失 )( 2lx ??? 按 下 式 計 算 ， 即fflx l xl ???? ??? )( 2 ， 式中的 ?? 為張拉端由錨具變形引起的考慮反阻摩擦后的預應(yīng)力損失， fdl?? ??? 2 王騰飛：濱徳高速 430 裝配式預應(yīng)力混凝土簡支 T 梁橋施工圖設(shè)計 30 表 反摩阻影響長度計算表 鋼束編號 σ 0=σ con σ l1（ MPa） o l= σ 0 －σ l1 （ MPa） l（ mm） △σ d=（ σ 0 － σl） /l （ MPa/mm） lf（ mm） N1 1395 14462 11688 N2 1395 14575 10431 N3 1395 14638 10447 表 312 錨具變形引起的預應(yīng)力損失計算表 截面 鋼 束 編號 X（ mm） lf（ mm） △ σ （ MPa） σ l2（ MPa） 各控制截面 σ l2 平 均值（ MPa） 跨 中 截面 N1 14462 11688 X＞ lf 截面不受 反摩阻影響 0 N2 14575 10431 N3 14638 10441 L/4 截面 N1 7297 N2 7410 N3 7473 L/8 截面 N1 N2 5983 N3 。首先計算反摩阻影響長度 fl ，即 ? ???? dpf Ell ?/式中的 ??l 為張拉端錨具變形值，由附表 26 查得夾片式錨具頂壓張拉時 l? 為 4mm d?? 為單位長度由管道摩阻引起的預應(yīng)力損失， lld /)( 0 ??? ??? 。非預應(yīng)力構(gòu)造鋼筋作為承載力儲備，未予考慮。 Sinθ p 采用全部 3 束預應(yīng)力鋼筋的平均值，即 sinθ p=。 帶入上式 得dtd VKNbhf 03023 ?? ????????? ?? KNKNbhf kcu 30,3 ??????? ?? . 計算表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。 105 8 2 4 5)2 6 0 4( 0 0 )2( ??????????? 所以跨中截面正截面承載力滿足要求。 （ 1）主梁預制并張拉預應(yīng)力根據(jù) 主梁 混凝土達到設(shè)計強度的 90%后，進行預應(yīng)力的張拉，此時管道尚未壓漿，所以其截面特性為 計入非預應(yīng)力鋼筋影響（將非預應(yīng)力鋼筋換算為混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計算中應(yīng)扣 除預應(yīng)力管道的影響， T 梁翼板寬度為 1600mm （ 2） 橋面、欄桿及人行道施工和運營階段 此時主梁即為全截面參與工作，此時截面特性計算采用計入非預應(yīng)力鋼筋和預應(yīng)力鋼筋影響的換算截面， T 梁翼板寬度為 2020mm。fh =185mm。0200 2 fcd dbf Mhhx ???? 其中 MPafcd ? ， 202039。） ci （ mm） ai=a+ci （ mm） 跨 中 截 面 xi=0 N1 1806 7040 為負 值 ， 鋼 束 尚 未 彎起 0 0 100 N2 7470 4693 N3 1117 7 2345 L/4 截 面 xi=9720mm mm N1 1806 7040 xi－ xk＞ Lb1+ Lb2 8 418 518 N2 7470 4693 0＜ xi－ xk＜ Lb1+ Lb2 2 102 N3 1117 7 2345 負值未彎起 0 0 100 變 化 點 截 面 xi=9720 mm N1 1806 7040 xi－ xk＞ Lb1+ Lb2 8 968 1068 N2 7470 4693 0＜ xi－ xk＜ Lb1+ Lb2 25 125 N3 1117 7 2345 負值未彎起 0 0 100 山東交通學院畢業(yè)設(shè)計 25 鋼束平彎段的位置及平彎角 圖 312 鋼束平彎圖 N N N3 三束預應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一條水平面上，而在錨固端三束鋼絞線則都在肋 板中心線上，為實現(xiàn)鋼束的這種布筋方式， N N3 在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎到肋板中心線上， 為了便于施工中布置預應(yīng)力管道， N N3 在梁中的平彎采用相同的形式，其平彎位置如圖所示。同理，可以計算 N N2 的控制點位置，將各鋼束的控制參數(shù)匯于下表 ： 表 36 各鋼束控制參數(shù) 鋼束號 升高值 c（ mm） 彎起角 θ 0（176。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張 拉的要求，而且 N1， N2 在梁端均彎起較高可以提供較大的預剪力 圖 310 鋼筋布置圖 （ 3）其他截面鋼束位置及傾角計算 鋼束彎起形狀、彎起腳θ及彎曲半徑。 采用夾片式錨群， 216。 對于 A 類部分預應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求由（ 13123）可得跨中截面所需的有效 預加力為)1(WeAfWMNptkspe??? 。fh 可取跨中截面翼板厚度的平均值，即mmh f 1852/)260110(39。fb 的計算 按《公路橋規(guī)》規(guī)定， T 形截面梁受壓翼緣有效寬度 39。 450 375 800 800 800400 400800 800 800375 375 375 375 375 375375 450 450 4501200 120012001/2 支點斷面 1/2 跨中斷面現(xiàn)澆部分450 半縱剖面 王騰飛：濱徳高速 430 裝配式預應(yīng)力混凝土簡支 T 梁橋施工圖設(shè)計 10 圖 31 結(jié)構(gòu)尺寸圖 按照以上擬定的外形尺寸繪出預制梁的跨中截面圖 圖 32 跨中截面圖 3） 計算截面幾何特征 將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特征列表計算見表 32 表 跨中截面幾何特征計算表 分塊名稱 分塊面積 Ai （ cm 2 ) 分塊面積 形心至上 緣距 離yi(cm) 分塊面積