【正文】 243 bb kk ?? 3 號、 5號梁：4242439。22 22111????? ????????? ?? 橫梁的抗彎和抗扭慣矩 Tyy II和 ： 239。簡支梁橋的頻率可采用下列公式估算： )( 1022 HZmEIlf cc ?????? ? 其中： )( 4 3 9 3 mKggGm c ????? 根據(jù)本橋的基頻，可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為： ??? fI n? 按《橋規(guī)》 條，當車道大于兩車道時，需進行車道折減，三車道折減 22%，四車道折減 33%，但折減后不得小于用兩行車隊 布載的計算結(jié)果。預置 T 梁的翼板厚度取用 110mm，翼板跟部加厚到200mm 以抵抗翼緣跟部較大的彎矩。 （ 4） 設(shè)計依據(jù) （ 1）交通部頒《公路工程技術(shù)標準》（ JTG B01— 2021） （ 2）交通部頒《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（ JTG D60— 2021） （ 3）交通部頒《公路鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（ JTG D62— 2021） （ 5） 基本計算數(shù)據(jù)（見表 ） 橫截面布置 （ 1） 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，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標 ? 很有效，故在許可條件下應(yīng)適當加寬 T 梁翼板。 鑒于橋位處的地形條件，河流斷面寬約 70m，橋墩高 28m 左右，且由于連續(xù)剛構(gòu)橋橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度較高，如采用該方案需要提升橋面標高，增加橋頭引道長度。 施工方法 采用無支架纜索吊裝施工方法，拱箱分段預制。 3 28m 裝配式預應(yīng)力簡支 T 梁 8 （ 6）現(xiàn)澆頂部混凝土厚度：一般不小于 10cm，這里取 10cm。 拱箱尺寸擬定如圖 888168108132 161241688108108208468201021208圖 （ 1）拱箱寬度：由構(gòu)件強度、剛度和起吊能力等因素決定，一般為 130～ 160cm。 材料及工藝 本橋為預應(yīng)力鋼筋混凝土 T型梁橋，錐形錨具； 山東交通學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 混凝土：主梁采用 50 號混凝土，橋面鋪裝用 30號混凝土； 預應(yīng)力鋼筋：采用《公路鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（ JTG D62—2021）的ф 鋼絞線，每束 6 根，全梁配 6 束， pkf =1860MPa。 由于公路橋梁工程技術(shù)的不斷進步，技術(shù)標準的不斷更新，加之本人能力所限，設(shè)計過程中的錯誤和不足再所難免，敬請各位老師給予批評指正。 本設(shè)計是根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求和《公路橋規(guī)》的規(guī)定，選定裝配式預應(yīng)力 T形截面簡支梁橋，該類型的梁橋具有受力均勻、穩(wěn)定，且對于小跨徑單跨不產(chǎn)生負彎矩，施工簡單且進度迅速等優(yōu)點。 本設(shè)計采用裝配式簡支 T梁結(jié)構(gòu)，其上部結(jié)構(gòu)由主梁、橫隔梁、行車道板，橋面部分和支座等組成，顯然主梁是橋梁的主要承重構(gòu)件。 本設(shè)計主要受跨中正彎矩的控制，當跨徑增大時，跨中由恒載和活載產(chǎn)生的彎矩將急劇增加，是材料的強度大部分為結(jié)構(gòu)重力所消耗，因而限制的起跨越能力，本設(shè)計采用 27m 標準跨徑，合理地解決了這一問題。按照新規(guī)范公路 I級車道荷載進行布置活載，并進行了梁的配筋計算，估算了鋼絞線的各種預應(yīng)力損失，并進行預應(yīng)力階段和使用階段主梁截面的強度，正應(yīng)力及主應(yīng)力的驗算。 2).預應(yīng)力混凝土 T 型梁是目前公路橋梁中經(jīng)濟合理的橋型之一。采用箱形截面的拱圈。 （ 3）相鄰箱壁間凈寬：這部分空間以后用現(xiàn)澆混凝土填筑，構(gòu)成拱圈的受力部分，一般用 10～ 16cm，這里取 16cm。這里取厚 6cm。結(jié)構(gòu)受力合理，變形?。粯蛎孢B續(xù)，行車舒適；較 T型梁增加了施工的難度和工期；材料用量和費用較 T 型梁要多一些。 山東交通學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第 2 章 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 計資料及結(jié)構(gòu)布置 設(shè)計資料 （ 1） 橋梁跨徑及橋?qū)? 標準跨徑： 28m（墩中心距離）； 主梁全長： ； 計算跨徑： 27m； 橋面凈空：凈 — 13m+2?=14m； （ 2） 設(shè)計荷載 公路 I級，每側(cè)防撞欄重力的作用力為 。 3 28m 裝配式預應(yīng)力簡支 T 梁 10 表 名稱 項目 符號 單位 數(shù)據(jù) C50混凝土 立方體 彈性模量 軸心抗壓標準強度 軸心抗拉標準強度 軸心抗壓設(shè)計強度 軸心抗拉設(shè)計強度 kcuf, cE ckf tkf cdf tdf MPa MPa MPa MPa MPa MPa 50 ? 短暫狀態(tài) 容許壓應(yīng)力 39。 山東交通學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 按照以上擬訂的外形尺寸就可以繪出預制梁的跨中截面圖（見圖 ） 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 。 ?? 4 1 2,08/2 9 ??lc 山東交通學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 根據(jù) lc 比值可查《橋梁工程》（上冊）附表 II— 1 求得 mc ????? 求橫梁截面重心位置 ya ： mbhhhbhhha y 39。21131 )2(121)2(22121 yyy ahhbhahhI ?????? ?? =+++= 4m 32223111 hbchbcITy ?? 3/1,???? cbh 查表得 ,)(???? cbh 查表得 故 4333 mITy ???????? 單位彎矩及抗扭慣矩 Jy 和 JTy： cmmbIJ yy /?????? cmmbIJ TyTy /?? ?????? ?計算抗彎參數(shù) ? 和扭彎參數(shù) ? 4 43439。 3 28m 裝配式預應(yīng)力簡支 T 梁 20 表 橫向分布影響線坐標 ? 計算式 荷載位置 b 3b/4 b/2 b/4 0 b/4 b/2 3b/4 b 1號 bb kkk 431139。39。 kk? 1 1 00039。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為： )(126 )159(3 cma p ???? 2）預制時在梁端錨固 N1—— N6號鋼束，對于錨固截面，為了方便張拉操作，將所有鋼 束都錨固在梁端，所以鋼束布置要考慮到錨頭布置的可能性以滿足張拉要求，也要使預應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓。 山東交通學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 圖 錨固端鋼束群位置圖 圖 （ 3） 鋼束計算 1）計算鋼束起彎點至跨中的距離 錨固到支座中心線的水平距離 xia （見圖 ）為： )( a n6036)()( a n3036)(743721cmaacmaaooxxxx ??? ??? )( n4436)( n2036155155cmacmaooxx ??? ??? 下圖示出了鋼束計算圖式（如圖 ），鋼束起彎點至跨中的距離 1x 列表計算（表 ） 表 鋼束起彎點至跨中的距離 鋼束號 起彎高度 y(cm) y1(cm) y2(cm) L1(cm) X3(cm) ? R(cm) X2(m) X1(m) N1(N2) 21 100 7 3 N3(N4) 45 100 7 N5 107 100 15 N6 125 100 15 3 28m 裝配式預應(yīng)力簡支 T 梁 30 圖 2）控制截面的鋼束重心位置計算 ?各鋼束重心位置計算 （如下表 ） 由圖示的幾何關(guān)系，當計算截面在曲線段時，計算公式為： caa oi ?? ， ?cosRRc ?? ， Rx4sin ?? 當計算截面在近端錨固點的直線段時，計算公式為： ?tan5xyaa oi ??? 式中： ia —— 鋼束彎起后，在計算截面處鋼束重心到梁底的距離； c —— 計算截面處鋼束的升高值； 0a —— 鋼束起彎前到梁底的距離； R —— 鋼束彎起半徑 ?計算鋼束群重心到梁底距離 pa 山東交通學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 表 各計算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置 截面 鋼束號 )(4 cmx R(cm) Rx4sin ?? ?cos )(0 cma )(cmai )(cmap 四分點 N1(N2) 未彎起 — — 9 9 N3(N4) 未彎起 — — 15 15 N5 9 9 N6 15 變化點 N1(N2) 9 N3(N4) 15 N5 9 N6 15 125 支點 直線段 y ? 5x ?tan5x 0a ia N1(N2) 21 7 9 26 N3(N4) 45 7 15 N5 107 15 9 N6 125 15 15 3）鋼束長度計算 其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起 角度進行計算。 cmlbf ??? 主梁間距）(2 0 039。 因此，對于每一個荷載作用階段，需要計算四個位置的剪應(yīng)力，即需要計算下面幾種情況的靜矩： 截面 分塊名稱 分塊面 積 Ai 分塊面積重心至上緣的距離 分塊面積對上緣靜矩 全截面重心到上緣距離 分塊面積的自身慣性矩 isi yyd ?? isi yyd ?? pi III ???? b1=120 凈截面 毛截面 4770 18295166 133989 16141305 扣管道面積 279 158 略 2287850 ? 4490.6 — 30315 18295166 — 2153861 b1=200 換算截面 毛截面 5650 21806914 82021 19911339 鋼束換算面積 pAn??? ）（ 1Ep 158 略 — 1977591 ? 5884.36 — 38916 21806914 — 1895575 計算數(shù)據(jù) )(???? ? n=6根 ??Ep 3 28m 裝配式預應(yīng)力簡支 T 梁 34 圖 ?aa 線以上（或以下）的面積對中性軸的靜矩； ?bb 線以上（或以下）的面積對中性軸的靜矩； ?凈軸（ nn）以上（或以下）的面積對中性軸的靜 矩； ?換軸（ oo)以上（或以下）的面積對中性軸的靜矩； 計算結(jié)果列于 下 表 。 表 1l? 鋼束 ??? ??* x kx??? )(1 kxe ??? ?? ]1[ )( kxcon e ??? ??? (rad) (m) (Mpa) N1(N2) 7 N3(N4) 7 N5 15 N6 由錨具變形、鋼束回縮引起的損失 2l? 根據(jù)規(guī)定：預應(yīng)力直