【正文】 ...... 62 八、主梁端部的局部承壓驗算 ............................................ 66 （一）局部承壓區(qū)的截面尺寸驗算 ....................................... 66 （二）局部抗壓承載力驗算 ............................................. 67 九、主梁變形驗算 ...................................................... 69 （一）計算由預(yù)加力引起的跨中反拱度 ................................... 70 （二）計算由荷載引起的跨中撓度 ....................................... 71 （三）結(jié)構(gòu)剛度驗算 ................................................... 76 （四）預(yù)拱度的設(shè)置 ................................................... 76 十、橫隔梁計算 ........................................................ 76 （一）確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用 ............................... 76 （二）跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線 ..................................... 77 （三）截面作用效應(yīng)計算 ............................................... 80 （四）截面配筋計算 ................................................... 80 （五） 截面抗剪承載力驗算要求 ........................................ 83 十一、行車道板計算 .................................................... 83 （一）懸臂板荷載效應(yīng)計算 ............................................. 83 （二）連續(xù)板荷 載效應(yīng)計算 ............................................. 85 （三）截面設(shè)計、配筋與承載力驗算 ..................................... 91 致 謝 ................................................................. 93 參考文獻(xiàn) .............................................................. 94 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T梁橋設(shè)計 學(xué)號： 080905114 作者：李富軍 指導(dǎo)教師：謝曉鵬 職稱：副教授 一、工程概述 預(yù)應(yīng)力混凝土 T型梁結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，上部結(jié)構(gòu)主要采用預(yù)制吊裝法。結(jié)合本地的實際情況，本次設(shè)計是中等跨徑橋，最后方案選擇預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形簡支梁橋。 鋼板及角鋼：制作錨頭下支撐墊板、支座墊板等均用普通 A3 碳素鋼，主梁間的聯(lián)接用 16Mn 低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板。 2．主梁跨中截面主要尺寸擬定 （ 1）主梁高度 預(yù)應(yīng)力混凝土簡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)計中高跨比 約在 1/18～ 1/19。本設(shè)計考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按二層布置，一層最多排三束，同時還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條對鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為 550mm，高度為 250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度 150mm，以減小局部應(yīng)力。為減小對主梁設(shè)計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，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。 簡支梁橋的基頻可采用下 列公式估算： 表 3 1 號梁永久作用效應(yīng) 作用效應(yīng) 跨中α = 四分點α = 支點α = 一期 彎矩（ KN178。 表 4 IT 計算表 分塊名稱 bi（ cm） ti（ cm） ti/bi ci（ cm） Iti（179。 圖 5 跨中橫向分布系數(shù)計算圖式（單位： mm） 可變作用（汽車公路 — I 級）： 兩車道： )(21 ?????cqm 三車道： 6 7 2 )0 7 4 6 6 6 8 0 9 1 1 5 2 (21????????cqm 故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為： mcq=。 對于簡支梁帶馬蹄的 T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時，則得到鋼束數(shù) n 的估算公式： )(1 pspkp k ekfAC Mn ????? 式中： Mk—— 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 7取用； C1—— 與荷載有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，對于公路 — I級， C1取用 ； Δ Ap—— 一股 6φ 鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是 ，故ΔAp=。由此可直接得出鋼束群中心至梁底距離為： )( )(3 cma p ???? （ 2）由于主梁預(yù)制時為小截面，若鋼束全部在預(yù)制時張拉完畢，有可能會在上緣出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，在下緣出現(xiàn)較大的壓應(yīng)力。⑵ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ =⑷ +⑹ 翼板 三角承托 腹板 ∑ 2. 鋼束起彎角和線形的確定 確定鋼束起彎角時，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。通過每根鋼束長度計算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，以利備料和施工。因此表 12 中的抗彎慣距應(yīng)進(jìn)行折減。 ? 。 表 14 主梁截面特性值總表 名稱 符號 單位 截面 跨中 四分點 支點 混凝土凈截面 凈面積 An cm2 凈慣距 In cm4 凈軸到截面上緣距離 yns cm 凈軸到截面下緣距離 ynx cm 截面抵抗矩 上緣 Wns cm3 下緣 Wnx cm3 對凈軸靜矩 翼緣部分面積 San cm3 凈軸以上面積 Snn cm3 換軸以上面積 Son cm3 馬蹄部分面積 Sbn cm3 鋼束群重心到凈軸距離 en cm 混凝土凈截面 換 算面積 A0 cm2 換算慣距 I0 cm4 換軸到截面上緣距離 y0s cm 換軸到截面下緣距離 y0x cm 截面抵抗矩 上緣 W0s cm3 下緣 W0x cm3 對換軸靜矩 翼緣部分面積 Sao cm3 凈軸以上面積 Sno cm3 換軸以上面積 Soo cm3 馬蹄部分面積 Sbo cm3 鋼束群重心到換軸距離 e0 cm 鋼束群重心到截面下緣距離 ap cm 六、 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，當(dāng)計算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時，應(yīng)計算預(yù)應(yīng)力損失值，后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永存應(yīng)力）分別 等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。 張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失： 12 2 ldl ?? ?? ； 在反摩擦影響長度內(nèi)，距張拉端 x 處的錨具變形、鋼筋回縮損失：)(2 12 xldl ??? ?? ； 在反摩擦影響長度外，錨具變形、鋼筋回縮損失： 02?l? 。 ),( 0tt? 和收縮應(yīng) 變終極值 ),( 0ttcs? 的計算 構(gòu)件理論厚度的計算公式為： uAh 2? 式中： A—— 主梁混凝土截面面積； u—— 與大氣接觸的截面周邊長度。φ（ t， t0） i2=In/An （ 5） Ep179。 圖 16 正截面承載力計算圖示（單位： mm） （ 1）確定混凝土受壓區(qū)高度 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 ，對于帶承托翼緣板的 T形截面：當(dāng) 39。 說明該截面破壞時屬于塑性破壞狀態(tài)。 （ 1）斜截面抗剪承載力驗算 )()(280224cmmfAfbxfAsd。其他截面均可用同樣方法驗算。39。 表 21 鋼束預(yù)應(yīng)力損失一覽表 截面 鋼束號 預(yù)加應(yīng)力階段 正常使用階段 錨固前預(yù)應(yīng)力損失 錨固時鋼束應(yīng)力損失 錨固后預(yù)應(yīng)力損失 鋼束有效應(yīng)力 σ l1 σ l2 σ l4 σ l5 σ l6 單位 Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa 跨中 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 四分點 1 27 .42 2 3 0 4 5 6 支點 1 2 3 0 4 5 1 2 4l l l l? ? ? ?? ? ? ?0p con l? ? ????5 6 4l l l l? ? ? ?? ? ? 0pe lp? ? ???6 七、 主梁截面承載力與應(yīng)力驗算 預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開始到受荷破壞，需經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用、裂縫出現(xiàn)和破壞等四個受力階段，為保證主梁受力可靠 并予以控制，應(yīng)對控制截面進(jìn)行各個階段的驗算。 表 19 四分點截面σ l6計算 （六）預(yù)加力計算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總 施工階段傳力錨固應(yīng)力σ p0及其產(chǎn)生的預(yù)加力： 1. 4210 lllc onlc onp ??????? ?????? ? 0p? 產(chǎn)生的預(yù)加力 縱向力： ? ?? ?? c os00 ppp AN 彎矩： ppp eNM 00 ? 剪力： ? ?? ?? s in00 ppp AQ 式中： ? —— 鋼束彎起后與梁軸的夾角， sinα與 cosα的值參見表 10； pA? —— 單根鋼束的截面積， cmAp ?? 。 本設(shè)計采用逐根張拉鋼束，預(yù)制時張拉鋼束 N1～ N6，張拉順序為 N5， N6， N1，N4， N2， N3，計算得預(yù)制階 段σ l4見表 17。 四分點截面σ l1的計算結(jié)果見表 15。例如，張拉階段和使用階段的截面（圖 15），除了兩個階段 aa 和 bb位置的剪應(yīng)力需要計算外，還應(yīng)計算： （ 1）在張拉階段，凈截面的中和軸（簡稱凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與使用階段在凈軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。 ? （主梁間距） )(260151230220212 39。計算公式如下： 截面積 AnAAn ???? 截面慣距 2)( ijsn yyAnII ?????? 計算結(jié)果見表 12。 （ 1）計算鋼束起彎點至跨中的距離 錨固點至支座中心線的水平距離 axi（見圖 13） 為： )( a n4036)( 21 cmaa xx ??? ? )()( 43 cmaa xx ??? ? )( a n25365 cma x ??? ? )( a n55366 cma x ??? ? 圖 14 示出鋼束計算圖式，鋼束起彎點至跨中的距離 x1列表計算在表 9 內(nèi)。鋼束群重心至梁底距離為： )( 185155)8040(2 cma p ?????? 圖 10 跨中截面鋼束布置圖（單位： mm） 圖 11 錨固截面鋼束布置圖（單位： mm） 為驗核上述布置的鋼束群重心布置，需計算錨固端截面幾何特性。 （二）預(yù)應(yīng)力鋼束布置 （ 1）對于跨中截面，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。 圖 8 四分點截面作用效應(yīng)計算圖式（單位： mm） 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： )()( a xmkNM???????????????? 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