【正文】 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 33 毛截面 516526 19604239 9027 扣除管道面積 19627 428458 b1=170cm凈截面∑ 496899 19604239 　 419432 19184807 毛截面 522255 21312143 6366 鋼束換算面積 16463 389570 b1=215cm換算截面∑ 538718 21312143 　 395936 21708079 計(jì)算數(shù)據(jù)：? A=π 2/4=(cm2)； n=4 根； aEp= 換算截面幾何特性計(jì)算 整體截面幾何特性計(jì)算 在使用荷載階段需要計(jì)算大截面（結(jié)構(gòu)整體化以后的截面）的幾何特性，計(jì)算公式如下：截面積： ??pEpn?A???A10? 截面慣矩： ??2isy??其結(jié)果列于表 52。由于采用有效寬度方法計(jì)算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)實(shí)際的法向應(yīng)力體積是相等的，因此用有效寬度截面計(jì)算等代法向應(yīng)力時(shí)，中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。 cf 217039。在每一個(gè)階段中，凡是中和軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力，都是需要計(jì)算的。 主梁截面特性值總表（見下表（53） ）西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 37 表 5 3 主梁特性計(jì)算表截面名稱 符號(hào) 單位 跨中 四分點(diǎn) 變截面 支點(diǎn)凈面積 An cm2 凈慣矩 In cm4 凈軸到截面上緣距離 yns cm 凈軸到截面下緣距離 ynx cm 上緣 Wns cm3 抵抗矩 下緣 Wnx cm3 翼緣部分面積 San cm3 凈軸以上面積 Snn cm3 換軸以上面積 Son cm3 混凝土凈截面對(duì)凈軸靜矩馬蹄部分面積 Sbn cm3 西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 38 鋼束群重心到凈軸距離 en cm 名稱 跨中 四分點(diǎn) 變截面 支點(diǎn)換算面積 Ao cm2 換算慣矩 Io cm4 換軸到截面上緣距離 yos cm 換軸到截面下緣距離 yox cm 上緣 Wos cm3 抵抗矩 下緣 Wox cm3 翼緣部分面積 Sao cm3 180941 凈軸以上面積 Sno cm3 換軸。 (2)在使用階段，換算截面的中和軸（簡(jiǎn)稱換軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置的剪應(yīng)力疊加。?②有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算由于截面寬度不折減，截面的抗彎慣矩也不需折減，取全寬截面值。fb用下列三者中的最小值： ??cmlbf 65031939。Ep? 65.?Ep?西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 34 有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計(jì)算預(yù)應(yīng)力引起的混凝土應(yīng)力時(shí)，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實(shí)際翼緣全寬計(jì)算，由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力按翼緣有效寬度計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如下：表 44 鋼束長(zhǎng)度計(jì)算表R(cm)鋼束彎起角度?曲線長(zhǎng)度（cm）S=??R/180直線長(zhǎng)度x1（cm）直線長(zhǎng)度L1（cm）有效長(zhǎng)度 2(S+x1+L1)(cm）鋼束預(yù)留長(zhǎng)度(cm)鋼束長(zhǎng)度(cm)鋼束號(hào)⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ ⑻=⑹+⑺N1(N2) 7 100 140 N3(N4) 15 100 140 5 計(jì)算主梁截面幾何特性 在求得各驗(yàn)算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計(jì)算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對(duì)重心軸、上梗肋與下梗肋的靜矩，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)。 R???a0x1x23y12x5 跨徑中線4彎 起 點(diǎn)計(jì) 算 點(diǎn)計(jì) 算 點(diǎn)彎 起 結(jié) 束 點(diǎn)錨 固 點(diǎn)主 梁 底 面 線圖 45 鋼束計(jì)算圖示（尺寸單位：mm） 表 4 2 鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離 列表計(jì)算 1x鋼束號(hào)彎起高度y(cm)y1（cm）Y2（cm）L1（cm）x3（cm） ? R(cm)x2（cm）x1（cm）N1（N2） 31 100 7 西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 30 N3(N4) 82 100 15 控制截面的鋼束重心位置計(jì)算 由圖 414 所示的幾何關(guān)系，當(dāng)計(jì)算截面在曲線段時(shí)，計(jì)算公式為； ???cos10???Raix3sn 當(dāng)計(jì)算截面在近錨固點(diǎn)的直線段時(shí)，計(jì)算公式為： ?ta00xyai??? 式中： —鋼束在計(jì)算截面處鋼束重心到梁底的距離；ia —鋼束起彎前到梁底的距離0 R——鋼束彎起半徑（見表 43） 。 鋼束起彎角和線形的確定 確定鋼束起彎角時(shí)，既要照顧到由其彎起產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)剪力，又要考慮到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。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 42）所示。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)徑 70mm、外徑 77mm 的預(yù)埋鐵皮波紋管，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，管道車梁底和梁側(cè)凈距不小于 3cm 及管道直接的 l/2。8長(zhǎng)期組合=3+[5+/（1+u）+7]+4 217 9短期組合=3+5/（1+u）+6+4 279 10基本組合=3+[5+6]+(4+7) 522 西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 26 對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶馬蹄的 T 形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù) n 的估算公式： ??pspkPKefCMn???A?1式中： —持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按表 37 取用；kM —與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路一Ⅰ級(jí)， 取用 ；1C 1C —1 股 鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是 ，故p?A56?。m） （kN） （kN橋面采用 100mm 瀝青混凝土。y可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： ?? ????V96... 3..1ax?可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： mKNM????可變作用（人群）效應(yīng)： mKNq/.??mKNM . ?????V 40..27? 求四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力如圖為四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式（見圖 38） 。 ..)(對(duì)于 3 號(hào)梁： 041041039。?????? θ 和 α（屬于寬橋）???JyxL?式中 B 為橋梁承重結(jié)構(gòu)的半寬，即： ?02163..)( ??????EJyxG?則： .?? 計(jì)算各主梁橫向影響線坐標(biāo)已知 θ= ，從附錄查得影響線系數(shù) K1 和 K0 的值，如（表 32）所示。 1).15(0. cmcbty ????西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 13 對(duì)于橫隔梁梁肋：。 計(jì)算幾何特性圖 32 橫隔梁截面圖（尺寸單位：mm）（1）主梁抗彎慣矩 41087cm????西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 12 主梁的比擬單寬抗彎慣矩： cmbxJ /?????(2)橫隔梁抗彎慣矩橫隔梁的長(zhǎng)度取為兩根邊主梁之間的軸線距離，即： cml1075239。43若將兩側(cè)人行欄、防撞欄均攤給六片主梁，則： ???)/( mKNg????邊梁二期永久作用集度： ?? )/(西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 10 永久作用效應(yīng)如（圖 31）所示，設(shè) x 為計(jì)算截面離左支座的距離，并令 。本設(shè)計(jì)在橋跨兩端和橋垮中點(diǎn)設(shè)置五道橫隔梁，其間距分別為 + +。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，在距梁端 1470mm 范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。按照以上擬訂的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁的跨中截面圖(見圖 22 所示) 。 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(shí)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。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。 基本計(jì)算數(shù)據(jù)表 1 1 基本計(jì)算數(shù)據(jù)名稱 項(xiàng) 目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)強(qiáng)度等級(jí) C MPa 50彈性模量 cEMPa ?軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 kfMPa 抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 tMPa 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 cdfMPa 混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 tMPa 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 pkfMPa 1860彈性模量 EMPa 105 鋼絞線抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 pdfMPa 1260抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 skMPa 400彈性模量 sEMPa 105縱向抗拉普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 sdfMPa 330105抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 skMPa 335彈性模量 sEMPa ?箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 sdfMPa 280西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T 形梁橋 3 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。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D622022)的 鋼絞線，每束 6 根，全梁配 3 束， 。西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院