【正文】 示，本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的 T 梁翼板厚度沿跨長(zhǎng)不變。f即 。f） 受壓翼緣有效寬度 的計(jì)算fb39。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(jì)實(shí)踐表明，馬蹄面積占截面總面積的 10%~20%為合適。b) 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荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。ckf?tkf? 橫截面布置A. 主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo) ρ 很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬 T 梁翼板,宜在 ～之間，則采用主梁間距為 ，考慮人行道可適當(dāng)挑出，對(duì)設(shè)計(jì)資料給定的橋面凈6寬選用 5 片主梁。5i) 基本計(jì)算數(shù)據(jù)（見(jiàn)表 21）表 21 基本計(jì)算數(shù)據(jù)名 稱 項(xiàng) 目 符 號(hào) 單 位 數(shù) 據(jù)立方強(qiáng)度 kcuf,MPa 50彈性模量 EMPa 104軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ckfMPa 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 tMPa 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 cdfMPa 軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 tMPa 容許壓應(yīng)力 39。立柱，蓋梁及橋頭搭板采用 C30混凝土，基樁采用 C25 混凝土。人群荷載：。培養(yǎng)學(xué)生求真、務(wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng)。圖 17 立面圖圖 19 橫斷面圖3 方案評(píng)選以上三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表 11表 11 方案比選圖方案一 方案二 方案三序號(hào)方案比較方案預(yù)應(yīng)力混凝土 T形截面簡(jiǎn)支梁上承式實(shí)腹圬工拱橋預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面簡(jiǎn)支梁1 工藝技術(shù)要求 技術(shù)較先進(jìn)，采用預(yù)制裝配施工工藝成熟，但需大量支架及吊裝設(shè)備采用大箱梁截面形式運(yùn)輸較困難，且預(yù)應(yīng)力鋼筋布置復(fù)雜2 施工難易程度 節(jié)省大量器材，施工簡(jiǎn)便速度快 占用施工場(chǎng)地大， 勞動(dòng)力多 施工難度大3 美觀效果 外觀中規(guī)中矩 外觀美麗 外觀簡(jiǎn)樸4 安全性靜定結(jié)構(gòu)受力較好，養(yǎng)護(hù)容易，安全可靠，對(duì)地基承載力要求不高，適用范圍廣超靜定結(jié)構(gòu)，溫度變化，收縮徐變，特別是墩臺(tái)位移會(huì)在拱內(nèi)產(chǎn)生較大附加內(nèi)力靜定結(jié)構(gòu)，抗扭剛度大，且整體性較好5 經(jīng)濟(jì)性造價(jià)合適，鋼材及水泥材料用量適度，且便于使用當(dāng)?shù)夭牧希詢r(jià)比高雖不用鋼材，但支架費(fèi)用及模板費(fèi)用較大。a） 方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形截面簡(jiǎn)支梁橋單跨預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形截面簡(jiǎn)支梁橋，橋長(zhǎng) 30m，主梁采用 T 形截面，梁高為等高度，主梁采用預(yù)制裝配的施工方法。過(guò)去對(duì)橋下結(jié)構(gòu)的功能重視不夠，現(xiàn)在航運(yùn)事業(yè)飛速發(fā)展，橋下凈空往往成為運(yùn)輸瓶頸。至于橋梁美觀，要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境條件而定。圖 11 立面圖圖 12 橋梁半截面圖b） 上承實(shí)腹圬工拱橋單跨上承式圬工拱橋，橋長(zhǎng) 30 米，拱上建筑采用實(shí)腹式，采用有支架施工。澆筑混凝土量也較大造價(jià)較高，采用單片大箱梁運(yùn)輸費(fèi)用大，吊裝安裝費(fèi)用大，用于簡(jiǎn)支梁不經(jīng)濟(jì)綜上所述，此橋?yàn)閱慰?，采用預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形截面簡(jiǎn)支梁橋既能滿足功能要求，施工又簡(jiǎn)單，造價(jià)也較低，所以采用預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形截面簡(jiǎn)支梁橋方案。學(xué)生應(yīng)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、選修課及專業(yè)實(shí)習(xí)所積累的理論與實(shí)踐知識(shí)，遵循橋梁設(shè)計(jì)規(guī)程要求，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成常用橋梁工程設(shè)計(jì)。2md) 氣象資料橋位溫差為26攝氏度，攝氏度。f) 橋面鋪裝橋面鋪裝采用 8cm 厚瀝青混凝土、三涂 FYT1 改進(jìn)型防水層和 6cm 厚水泥混凝土找平層。 短暫狀態(tài)容許拉應(yīng)力 39。B. 主梁跨中截面主要尺寸擬訂a) 主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15～1/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在 1/18～1/19。本設(shè)計(jì)預(yù)制 T 梁的翼板厚度取用 180mm，翼板根部加厚到 300mm 以抵抗翼緣根部較大的彎矩。同時(shí)還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條對(duì)鋼束間距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為 400mm，高度為 200mm，馬蹄與腹板交接處作三角形 ，高度為 200mm，以減小局部應(yīng)力。按《公路橋梁》規(guī)定，T 型截面梁受壓翼緣有效寬度 ，取下列三者中的最小fb39。所以有?mf 2810/280???? mhf 29361639。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用引起較大的局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，馬蹄和腹板部分為配合鋼束彎起而從四分點(diǎn)開始到距支點(diǎn)截面 3700mm 處，馬蹄逐漸抬高，腹板逐漸加寬。 永久作用效應(yīng)計(jì)算 永久作用集度A. 預(yù)制梁自重a) 跨中截面段主梁自重（四分點(diǎn)至跨中 ）?? ???b) 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重近似計(jì)算（長(zhǎng) ） 主梁端部截面面積為 ?? k./?支點(diǎn)段梁的自重（長(zhǎng) 1m）cm?? ??c) 主梁的橫隔梁中橫隔梁體積為： ? ??????端橫隔梁體積為： ?????故半跨內(nèi)橫隔梁重量 ?? ..4???主梁永久作用集度 m/./)..( ?ⅠB. 二期永久作用a) 翼緣板中間濕接縫集度 ?? kNq/???b) 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： 067..0??故 ?? kNq /).243.(6???c) 橋面鋪裝層6cm 水泥混凝土找平層： mk/.?128cm 瀝青混凝土鋪裝層： mkN/.??若將橋面鋪裝均攤給五片主梁，則： ??q8./)..(7?d) 人行道：（采用非懸壁式人行道） ?? k/ ????e) 欄桿一側(cè)欄桿 kN/m將人行道和欄桿重量均分給五片主梁，則 ?? mkNq/)(9????邊梁二期永久作用集度 /..Ⅱ 永久作用效應(yīng)如圖 31 所示，設(shè) 為計(jì)算截面離左支座的距離，并令 。TI表 32 計(jì)算見(jiàn)下表TI分塊名稱 cmbi/cti/ibt/ic4/mITi翼緣板 220 腹板 20 馬蹄 40 30 ?B. 計(jì)算抗扭修正系數(shù) ?a) 主梁的間距相同，主梁近似看成等截面，則得： （321????????BlIEGT?7）式中： ——與主梁片數(shù) 有關(guān)的系數(shù)，當(dāng) 時(shí)， 。求支點(diǎn)和變化點(diǎn)截面活載剪力時(shí)，由于主要荷重集中在支點(diǎn)附近而應(yīng)考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到 之間，橫向分布系數(shù)用 與 值直線插入，其余區(qū)4/l 0cm段均取 值。cqm的影響線面積：2l ????故得 ?? ).()20(? ???????????d) 計(jì)算跨中截面人群荷載最大剪力 kNprcrl 61..)0.( ?????e) 計(jì)算支點(diǎn)截面車道荷載最大剪力作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線，如圖 310 所示20或車 道 荷 載0 影 響 線人 群 荷 載圖 310 跨中截面車道剪力計(jì)算圖式橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度： ????對(duì)應(yīng)于支點(diǎn)剪力影響線的荷載布置，如圖 310 所示。內(nèi)力組合（1）基本組合（用于承載能力極限狀態(tài)計(jì)算） （3???人 群汽 車自 重 .10）其中 計(jì)入沖擊系數(shù)汽 車S(2) 短期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計(jì)算）24 （3???人 群汽 車自 重 .0S17.?S11）(3) 長(zhǎng)期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計(jì)算） （3?人 群汽 車自 重 12）將各截面的效應(yīng)組合匯總于表 36表 36 主梁作用效應(yīng)匯總基本組合 短期組合 長(zhǎng)期組合截面位置 dM)(mkN?dV??kSM)(mN?SV??kLM)(mN?LV??k支點(diǎn) 變截面 跨中 254 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 鋼筋面積的估算及鋼束布置 預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積估算按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，可知跨中截面所需的有效預(yù)加力為： ?????????WeAMNpNctspe1][/?式中的 為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合的彎矩值；由sM表查得 ；mk??為混凝土允許名義拉應(yīng)力。j? 250463mAp??采用夾片式群錨， 70 金屬波紋管成孔。 端橫隔板中線 （支座中線）a) 預(yù)制梁端部b) 鋼束在端部的錨固位置27213c) 跨中截面鋼束位置圖 41 端部及跨中預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位：mm） 錨固面鋼束布置為了使施工方便，全部 3 束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨于梁端(圖 41a、b)。 θ 0直 線 段 彎 止 點(diǎn) 直 線 段彎 起 點(diǎn)導(dǎo) 線 點(diǎn) /2θ 跨中截面中心線圖 42 曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算圖（尺寸單位：mm）28由 確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離0cot???Ld mcLd 2846cot40ot??????由 確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離2tanRdRb 109tan152tan02 ?所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為 mLbd3854862????則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 xk 107491)3860( ???根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等，所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為 Lb 38cos04cos21 ??????故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 mxk 125)917()( ??同理可以計(jì)算 NN2 的控制點(diǎn)位置，將各鋼束的控制參數(shù)匯總于表 41 中。????? 跨中截面中心線3鋼 束 平 彎 示 意 圖 跨中截面中心線2鋼 束 平 彎 示 意 圖圖 43 鋼束平彎示意圖（尺寸單位：mm） 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面估算及布置按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量：設(shè)預(yù)應(yīng)力筋束河普通鋼筋的合力點(diǎn)到截面底邊的距離為 ，則maps80?ahps172800??由公式 得：????????239。在梁底布置成一排，其間距為 75mm，?距離為 。T形梁從施工到運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷了如下三個(gè)階段：（1） 主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時(shí)管道尚未壓漿，所以其截面特性為計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋影響（將非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計(jì)算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響，T 梁翼板寬度為 1800mm。同理，可求得其它受力階段控制截面幾何特性如表 51 所示。其中豎彎角度為: ??v平彎角度為: ??H?所以空間轉(zhuǎn)角為： ? ????vN跨中截面 各鋼束摩擦應(yīng)力損失值 見(jiàn)表 61????1l?表 61 跨中截面 各鋼束摩擦應(yīng)力損失值 計(jì)算????1l??鋼束編號(hào) )(?弧度 ??)(mxkx)(kxe?????)(MPacon)(1l?N1 8 1295 37N2 1295 38續(xù)表 61N3 1395 平均值 同理可計(jì)算出其他控制截面處的 值。將各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻l影響長(zhǎng)度計(jì)算于下表 63 中。表 64 錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表截面 鋼束編號(hào) )(mx)(lf )(MPa??)(2l各控制截面 平均2l?值（MPa）39續(xù)表 64N1 14486 12135 N2 14586 10628 N3 14642 10641 截面flx?不受反摩阻影響0N1 7321 12135 N2 7421 10628 N3 7477 10641 N1 3856 12135 N2 3956 10628 N3 4012 10641 N1 156 12135 N2 256 10628 N3 312 10641 預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失（ ）4l?混凝土彈性壓縮引起的應(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。ckf，4509.39。t。0?uutt? 4??cs?為傳力錨固時(shí)在跨中和 截面的全部受力鋼筋（包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和縱向非pe?4/l預(yù)應(yīng)力受力鋼筋，為簡(jiǎn)化計(jì)算不計(jì)構(gòu)造鋼筋影響）截面重心處，由 、 、PIN1GM所引起的混凝土正應(yīng)力的平均值。2跨中截面 kANplIconPI )( ???????41?? ,)( 86922/,? ???????????截面/l kNNplIconI .)..6.()( ?????? , 868930224/,? ??????????所以 Papc ./).(??（未計(jì)構(gòu)造鋼筋影響）?065.?EP?，取跨中與 截面的平均值計(jì)算，則有02/1Ieipspsps?4/l跨中截面 mAspps ?????截面4/l eess 4..??所以 mps ).(???31.)78/( ???ps?將以上各項(xiàng)代入即得 MPal 62..). ?????現(xiàn)將各截面鋼束應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總于下表 65 中。對(duì)于抗裂驗(yàn)算， 《公預(yù)規(guī)》根據(jù)公路簡(jiǎn)支標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于全預(yù)應(yīng)力梁在使用階段短期效應(yīng)組合作用下，只要截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力就可滿足。 ????????受壓區(qū)全部位于翼緣板內(nèi)，說(shuō)明確實(shí)是第一類 T 形截面梁。 斜截面承載力驗(yàn)算A. 斜截面抗剪承載力計(jì)算44預(yù)應(yīng)力