【文章內(nèi)容簡介】 車輪局部荷載的要求，還應考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。本設計預制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到300mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預應力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應力較小，腹板厚度一般由布置預制孔管的構造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本設計腹板厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼束的需要確定的，設計實踐表明，馬蹄面積占截面總面積的10%～20%為合適。本設計考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按二層布置，一層最多排兩束，同時還根據(jù)《公預規(guī)》對鋼束凈距及預留管道的構造要求，初擬馬蹄寬度為500mm，高度為250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度為100mm，以減少局部應力。按照以上擬定的外形尺寸，繪出預制梁的跨中及支點截面圖，如下圖。 T形梁跨中截面尺寸圖（單位：mm） T形梁梁端截面尺寸圖（單位：mm） （3）計算截面幾何特征將主梁跨中截面劃分為五個規(guī)則圖形的小單元。 跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積 分塊面積形心至上緣距離（）分塊面積對上緣凈距（）分塊面積的自身慣距（）（）分塊面積對截面形心的慣距（）（）（1）(2)（3）=（1）（2）（4）（5）（7）=（4）+（6）大毛截面翼板34502587589032088967896三角承托7502015000937511001681109543腹板2800217000457333310321925605525下三角15083313076941308527馬蹄125065104149058001497090∑840049000131962066小毛截面翼板2400180004500081014648146464三角承托7502015000937515595201568895腹板280021700045733333965084969841下三角15083311112071112040馬蹄1250209375651041297951313044617∑735048212628841857大毛截面形心至上翼緣距離小毛截面形心至上翼緣距離（4）檢驗截面效率指標上核心距：==下核心距：==截面效率指標：==＞根據(jù)設計經(jīng)驗，預應力混凝土T形梁在設計時，檢驗截面效率指標取ρ=～，且較大者亦較經(jīng)濟。上述計算表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。 （5）橫隔梁的設置本設計在橋跨中點和四分點、支點處設置五道橫隔梁。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度250mm；中橫隔梁高度為1550mm，厚度為170mm。4 主梁作用效應計算 永久作用效應計算 永久作用集度1. 預制梁自重(1)跨中截面段主梁的自重（跨中至四等分點，）：q(1)=0. 73526=(kN)(2)馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重近似計算（長4m）：主梁端部截面面積為A=q(2)≈1/2(+0. 735)264= (kN)(3)支點段梁的自重（）q(3)= 26= (kN)(4)跨中和四分點截面橫隔梁自重中梁：[(1801525) (16020)50151015] 1710626=邊梁：=(5)支點截面橫隔梁自重中梁：[(18015) (16050) – 35] 2510626=邊梁：=故半跨內(nèi)主梁和橫梁的重力為：中梁：q(4) =++++=（kN）邊梁：q(4) =++++=（kN）(6)預制梁永久作用集度：中梁：g1=(kN/m)邊梁：g1=(kN/m)2. 二期永久作用(1)翼緣板中間濕接縫集度q(5)=26=(kN/m)(2)現(xiàn)澆部分橫隔梁跨中橫隔梁的體積：中梁：[(1801525)102]=邊梁：= m3支點處橫隔梁的體積：中梁：=邊梁：= m3故橫隔梁的集度：中梁：q(6)=( 3 +2)29/=(kN/m)邊梁：q(6)== (kN/m)(3)橋面鋪裝層8cm防水混凝土，10cm瀝青混凝土路面平均集度為：26=。將橋面鋪裝重量均分給五片主梁，則q(7)= （kN/m）(4)人行欄與人行道，將兩側(cè)人行欄與人行道均分給五片主梁，則q(8)= (+)/5=（kN/m）(5)邊中梁二期永久作用集度中梁：g2=+++=(kN/m)邊梁：g2=+++= (kN/m) 永久作用效應如下圖所示，設x為計算截面離左支座的距離，并令α=x/l。主梁彎矩和剪力的計算公式分別為：Mα=α(1α) l2g/2，Qα=(12α) lg/2 永久作用效應計算圖 邊梁（中梁）永久作用效應作用效應跨中(α=)四分點(α=)支點(α=0)邊梁中梁邊梁中梁邊梁中梁一期彎矩(KNm)00剪力(KN)00二期彎矩(KNm)00剪力(KN)00∑彎矩(KNm)00剪力(KN)00 可變作用效應計算 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按《城標》，車道沖擊系數(shù)可采用下列公式估算：==其中，l為跨徑，本例l=25m。當車道大于兩車道時，應進行車道折減，但折減后不得小于兩車道布載的計算結果。本設計按兩車道布載進行計算，取最不利情況進行設計。 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)：由于承重結構的寬跨比為：，故可用修正的剛性橫梁法來繪制影響線和計算荷載橫向分布系數(shù)。（1）計算主梁的抗扭慣性矩對于T形梁截面，抗扭慣距可近似按下式計算： 式中： bi ,ti ——相應為單個矩形截面的寬度和高度； ci ——矩形截面抗扭剛度系數(shù),根據(jù)ti /bi比值按表計算； m ——梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度：t1==(cm) IT 計算表馬蹄部分的換算平均厚度：t3== 28(cm) 抗扭慣矩計算圖式（尺寸單位：mm）塊名稱bi(cm)ti(cm)bi/ti ci翼緣板2301/3腹板20馬蹄46Σ（2）計算抗扭修正系數(shù)β對于本設計主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得：式中：G=,l=,=5=, 帶入計算得：=（3）按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值n=5=2（+）=(m2)由于橋梁半幅橫斷面結構對稱，所以只需計算1號至3號梁的橫向分布影響線即可。 計算表梁號123（4）計算荷載橫向分布系數(shù)可變作用（城市A級）對于①號梁。 三車道：mcq =（+++）= 兩車道：mcq =（+++）= 故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：mcq = 可變作用（人群）：mcr=對于②號梁。 三車道：mcq =（+++）= 兩車道：mcq =（+++）= 故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：mcq = 可變作用（人群）：mcr=對于③號梁。 三車道：mcq =（6）= 兩車道：mcq =（4）= 故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：mcq = 可變作用（人群）：mcr= 跨中的橫向分布系數(shù)計算圖式（尺寸單位：mm）—杠桿原理法可變作用（城市A級）。 支點的橫向分布系數(shù)計算圖式（尺寸單位：mm） 對于①號梁：可變作用（汽車） moq==可變作用（人群） mor=對于②號梁：可變作用（汽車） moq=（+）=可變作用（人群） mor=0對于③號梁：可變作用（汽車） moq=（+1+）=可變作用（人群） mor=0 主梁可變作用橫向分布系數(shù) 梁號 類型跨中支點汽車人群汽車人群1(5)2(4)030 車道荷載的取值根據(jù)《城標》，城市A級車道荷載的均布荷載標準值和集中荷載標準值分別為計算彎矩時：車道荷載的均布荷載標準值 所加集中荷載=300kN 計算剪力時：車道荷載的均布荷載標準值 所加集中荷載=300=375kN 計算可變作用效應在可變作用效應計算中，本設計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下處理：支點處橫向分布系數(shù)取，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取，本設計在計算跨中截面、四分點截面和支點截面時，均考慮了荷載橫向分布系數(shù)沿橋梁跨徑方向的變化。1. 計算跨中截面的最大彎矩和最大剪力：計算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直線加載求可變作用效應，如下圖所示，可變效應計算公式為：式中 ——所求截面汽車（人群）標準荷載的彎矩或剪力； ——車道均布荷載標準值； ——車道集中荷載標準值； ——影響線上同號區(qū)段的面積； y——影響線上最大坐標值。(a) 跨中截面①號梁可變作用效應計算圖式(b) 跨中截面②號梁可變作用效應計算圖式(c) 跨中截面③號梁可變作用效應計算圖式對于①號梁：可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應 可變作用（人群）效應 對于②號梁：可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應 可變作用（人群）效應 對于③號梁：可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應 可變作用（人群）效應 2. 計算四分點截面的最大彎矩和最大剪力：四分點截面可變作用效應的計算式見下圖。(a) 四分點截面①號梁可變作用效應計算圖式 (b) 四分點截面②號梁可變作用效應計算圖式(c) 四分點截面③號梁可變作用效應計算圖式對于①號梁：可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應 可變作用（人群）效應 對于②號梁：可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應 可變作用（人群）效應 對于③號梁：可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應 可變作用（人群）效應 3. 計算支點截面的最大剪力：支點截面可變作用效應的計算圖式見下圖。(a) 支點截面①號梁可變作用效應計算圖式(b) 支點截面②號梁可變作用效應計算圖式(c) 支點截面③號梁可變作用效應計算圖式對于①號梁：可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應 可變作用（人群）效應 對于②號梁：可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應 可變作用（人群）效應 對于③號梁：可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應 可變作用（人群）效應 主梁作用效應組合本設計按《城標》，根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應選擇了三種最不利效應組合：短期效應組合、標準效應組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，、。 1號梁作用效應組合 序號荷載類別跨中截面四分點截面支點MmaxVmaxMmaxVmaxVmax(kNm)(kN)(kNm)(kN)(kN)（1）第一期永久作用 （2）第二期永久作用 （3）總永久作用=（1）+（2） （4）可變作用（汽車）城市—A級（5）可變作用（汽車）沖擊 （6）可變作用（人群）（7）標準組合 =（3）+（4）+（5）+（6）（8）短期組合=（3）+（4）+（6） （9）極限組合=(3)+[(4)+(5)]+(6) 2號梁作用效應組合 序號荷載類別跨中截面四分點截面支點MmaxVmaxMmaxVmaxVmax(kNm)(kN)(kNm)(kN)(kN)（1）第一期永久作用 （2）第二期永久作用 （3）總永久作用=（1）+（2）