【正文】 .................................................................................................................92 截面配筋計(jì)算 .................................................................................................................................................94 ....................................................................................................................................................95 懸臂板荷載效應(yīng)計(jì)算 .....................................................................................................................................95 連續(xù)板荷載效應(yīng)計(jì)算 .....................................................................................................................................97 截面設(shè)計(jì)、配筋與承載力驗(yàn)算 ...................................................................................................................101參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................................103答 謝 ...................................................................................................................................................................104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 1 1 .設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 設(shè)計(jì)資料 橋梁跨徑及橋?qū)? 標(biāo)準(zhǔn)跨徑：20m（墩中心距離） ； 主梁全長(zhǎng)：19. 96m； 計(jì)算跨徑：。mKN/ 材料及工藝 混凝土：主梁用 C50，欄桿及橋面鋪裝用 C30。 設(shè)計(jì)依據(jù)(1)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B012022)，簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》 ；(2)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D602022)，簡(jiǎn)稱《橋規(guī)》 ；(3)《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 D62 2022)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 2 簡(jiǎn)稱《公預(yù)規(guī)》 。 主梁跨中截面主要尺寸擬訂 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 160mm，翼板根部加厚到 250mm 以抵抗翼緣根部較大的彎矩。本設(shè)計(jì)考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按兩層布置，一層最西北民族大學(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 5 多排三束，同時(shí)還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條對(duì)鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為 440mm，高度 200mm，馬蹄與腹板交接處作三角過(guò)渡，高度 200mm，以減小局部應(yīng)力。 橫截面沿跨長(zhǎng)的變化如圖 21 所示，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。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道中橫隔梁；當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。 永久作用效應(yīng)計(jì)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（六分點(diǎn)截面至跨中截面，長(zhǎng) 11m）：??.)1( ???②馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重(): ③支點(diǎn)段梁的自重(長(zhǎng) )： ??)3( ???④中主梁的橫隔梁中橫隔梁體積： ? ???. m??????端橫隔梁體積： ? ?3.......2故半跨內(nèi)橫梁重力為： ????)4( ?????⑤預(yù)制梁永久作用集度 )(.).(1 mg（2）二期永久作用①現(xiàn)澆 T 梁翼板集度)()9..()2?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 9 ??mKNG/)5( ???②邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁兩片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： ????兩片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： ..故： ????mKNg /)6( ?????③鋪裝8cm 混凝土鋪裝： ??mKN/.??100mm 瀝青鋪裝： ??/0...若將橋面鋪裝均攤給六片主梁，則： ????mKNg/)7( ???④欄桿一側(cè)欄桿： ；mKN/一側(cè)人行道： 。本設(shè)計(jì)按三車道設(shè)計(jì)，因此在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí)需進(jìn)行車道折減。???∴ )(??橫隔梁截面重心位置 :ay ?????故橫隔梁抗彎慣矩為： 432 3231098).510(39 109).(..2cmy???? ??????橫隔梁比擬單寬抗彎慣矩為： cayJ/2704019843????主梁和橫隔梁的抗扭慣矩對(duì)于 T 形翼板剛性連接的情況，主梁翼板的平均厚度： ??，??bt 301.則： 433339。39。 ??????對(duì)于 2 號(hào)梁： BBBB 214321432139。cc 求跨中截面的最大彎矩和最大剪力 計(jì)算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式（圖 37） ，計(jì)算公式為： Pk 剪 力 影 響 線 Pkqk(q人 ) 彎 矩 影 響 線 圖 37 跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式( 尺寸單位：mm)ympqSkk???式中：S 一所求截面汽車（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力； 一車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；kq一車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值；p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 20 —影響線上同號(hào)區(qū)段的面積；?一影響線上最大坐標(biāo)值。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 23 剪 力 影 響 線 圖 3 10 支點(diǎn)截面最大剪力計(jì)算圖式 (尺寸單位：mm)可變作用（汽車）效應(yīng)： ).(??? ?????可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： ..max??可變作用（人群）效應(yīng)： KNV ).(.. ????? 溫度荷載計(jì)算根據(jù)《通規(guī)》 條規(guī)定計(jì)算。 表 3 7 主梁作用效應(yīng)組合 跨中截面 四分點(diǎn) 變截面 支點(diǎn)Mmax Vmax Mmax 　 Mmax Vmax Vmax序號(hào) 荷載類別（kN以下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。 預(yù)應(yīng)力鋼束布置 跨中截面及錨固端截面的鋼束布置 對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距大些。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為：1234圖 41 跨中截面鋼束布置圖（尺寸單位： mm）N3N142圖 42 支點(diǎn)截面鋼束布置圖（尺寸單位： mm） cmap )(???? 對(duì)于錨固端截面，鋼束布置通常考慮下述兩個(gè)方面：一是預(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；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。其中： ??cmysis ???hsx 2..10?表 4 1 鋼束錨固截面幾何特性計(jì)算表故計(jì)算得： ??cmykzs ??A??????A??△ y=ap（y xkx）=60（）=（cm）說(shuō)明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。分塊名稱 Ai yi Si Ii di=ysyi Ix=Aidi2 I=Ix+Ii(cm2) (cm) (cm3) (cm4) (cm) (cm4) (cm4)⑴ ⑵ ⑶=⑴⑵ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺=⑷+⑹翼板 3440 8 27520 三角承托 432 972 腹板 5896 83 489368 ? 9768 　 　 　 　 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 29 鋼束計(jì)算 計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離錨固點(diǎn)到支座中心線的水平距離 （見(jiàn)圖 43）為：xramax )(21 ????25a4?y=ap= 上 核 心下 核 心形 心 軸kx=ks=圖 43 鋼束群重心位置復(fù)核圖示（尺寸單位：cm）支 座 中 心 線157N3(4)N1(2)圖 44 封錨端混凝土塊圖示（cm）如（圖 45）鋼束計(jì)算圖式，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離 x1 列表計(jì)算在表（42 ）內(nèi)。通過(guò)每根鋼束長(zhǎng)度計(jì)算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長(zhǎng)度，以利備料和施工。以上式中：A，I —分別為混凝土毛截面面積和慣矩； △A， 一分別為一根管道截面積和鋼束截面積；P? ， —分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；siysx —分面積重心到主梁上緣的距離；i n—計(jì)算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)； — 鋼束與混凝土的彈性模量比值， 。①有效分布寬度的計(jì)算：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條，對(duì)于 T 形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度 ，應(yīng)取39。 ??故 cmbf21539。例如，張拉階段和使用階段的截面(圖 51)，除了兩個(gè)階段 aa 和 bb 位置的剪應(yīng)力需要計(jì)算外，還應(yīng)計(jì)算：(l)在張拉階段，凈截面的中和軸（簡(jiǎn)稱凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，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 35 應(yīng)該與使用階段在凈軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊