【文章內(nèi)容簡介】 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 8 邊梁現(xiàn) 澆部分橫隔梁 橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積 ??? 故： K N / m5 6 3 0 9 )6( ?????g 鋪裝 8cm 混凝土鋪裝： K N / ??? 5cm 瀝青鋪裝： 8 .0 5 K N /m2370 .0 5 ??? 故將橋面鋪裝均攤給四片主梁，則： K N / )7( ???? ）（g 欄桿 一側(cè)人行欄： KN/ 一側(cè)防撞欄： KN/ 若將兩側(cè)人行欄，防撞欄均攤給四片主梁，則： K N / m2 5 )8( ????? ）（g 邊梁二期恒載集度： K N / ?????g 恒載內(nèi)力 如圖 3 所示，設(shè) x為計算截面離左支座的距離，并令 /a x l? ,則： 主梁彎距和剪力的計算公式分別為： ? ? glM 2121 ??? ?? ? ? glQ ?? 2121 ?? 恒載內(nèi)力計算見表 3。 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 9 圖 3 永久作用效應(yīng)計算圖式 表 3 恒載內(nèi)力 (1 號梁 )計算 計算數(shù)據(jù) L= L2= 項目 g ? ? glM 2121 ??? ?? ? ? glQ ?? 2121 ?? 跨中 四分點 變化點 四分點 變化點 支點 a 0 1 12 a?? ? ? — — — 1 122 a? ? ? — — — 一期恒載 1g (kN/m) 二期恒載 2g (kN/m) 2 活載內(nèi)力計算 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按《橋規(guī)》 條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計算結(jié)構(gòu)的基頻。簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算： 24 40 102c2 ??????? cmEIlf ? 其中： mKggGm c / 9 2 1025) 8 4 (3 ?????? 根據(jù)本橋的基頻，計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為： 0 . 2 1 40 . 0 1 5 7l n f1 7 6 ?? 根據(jù)《橋規(guī)》 條，兩車道折減系數(shù)為 1，不需要折減，本橋按兩車道 設(shè)計，故在計算中活載作用時，不需要進行車道折減。 主梁的荷載橫向分布系數(shù) 跨中的荷載橫向分布系數(shù) mc 如前所述，本設(shè)計橋跨內(nèi)設(shè)五道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，承重結(jié)構(gòu)的長寬比為： 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 10 34BL ???? 所以可以按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線并計算橫向分布系數(shù) mc TI 對于 T 形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算 31mi i iT iI cbt??? 式中： bi和 ti——— 相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和高度； ci——— 矩形截面 的抗扭剛度系數(shù)； 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： 2314t1 ??? 馬蹄部分的換算平均厚度： cm332 3828t2 ??? TI 的計算見表 4 表 ４ TI 計算表 分塊名稱 ib(cm) it (cm) it /ib ic 3410Ti i i iI b t c m?? ? ? ? 翼緣板 ① 210 腹 板 ② 16 馬 蹄 ③ 36 33 ∑ 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 11 圖 4 橫向影響線豎向坐標(biāo)值計算圖示（尺寸單位： mm） β 主梁間距相同，同時將主梁近似的看成等截面，則得： 2)/(G11BlIEIhT???? 式中 : ? —— 與主梁片數(shù) n 有關(guān)的系數(shù)，當(dāng) n =4 時 , ξ=。 G =； l =34m； B =； I = m4 計算得： ? = ： ???? 51 21i iiijaean ?? 式中： n=4 22241 )(22 ??????i ia 表 5 計算所得的 ij? 梁號 ()em 1i? 4i? 2i? 3i? 1 2 。 2 號主梁橫向影響線和最不利布載圖式如圖 5 所示，對于 1 號梁，則： 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 12 可變作用（汽車公路 – Ⅱ 級） : 汽車： ? ??????? )( 1 icqm ? 人群： ?crm 支點截面的荷載橫向分布系數(shù) om 如圖 5 所示 ,按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進行布載 ,1 號梁活載的橫向分布系數(shù)計算如下： 汽車： )( ????oqm 人群： ?orm 橫向分布系數(shù)匯總 (見表 6) 表 6 號梁可變作用橫向分布系數(shù) 可變作用類別 cm om 公路 Ⅱ級 人群 圖 5 支點的橫向分布系數(shù) om 計算圖式（尺寸單位： mm） 計算活載內(nèi)力 在活載內(nèi)力計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載彎矩35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 13 時，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布 系數(shù) cm 鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部（見圖 6），故也按不變的 cm 來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而應(yīng)考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到 l/4,橫向分布系數(shù) om 與 cm 值直線過渡，其余區(qū)段取 cm 值。 由《橋規(guī)》 查知：公路－Ⅱ級的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kP 均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kq 為： K N /m8 7 ???k 計算彎矩時： KN222180)534(550 ??????? ??????k 計算剪力時： ???k 計算跨中截面最大彎距及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎距采用直接加載求活載內(nèi)力 ,如圖 7 示出的計算圖式 ,計算公式： (1 ) ( )c k i kS m p y q??? ? ? ? 式中： S—— 所求截面汽車（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力； kq —— 車道均 布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； kp —— 車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ? —— 影響線上同號區(qū)段的面積； iy —— 影響線上最大坐標(biāo)值 ? —— 汽車荷載橫向折減系數(shù)，兩車道取 ? = 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 14 圖 6 跨中截面作用效應(yīng)計算圖式 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： m a x ??????????????? KN m a x ?????????????? 3 /q K N m? ? ? 可變作用（汽車）效應(yīng)： mKN ???? 1 0 9V ??? 可變作用（人群）效應(yīng)： 根據(jù) 《橋規(guī)》 條，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取規(guī)定值的 倍。 3 .4 5 K N /m3 .01 .1 5q ??? ）（ a x ???????????M ）（ 6 6 4 0 a x ???????????V 求四分點截面的最大彎矩和最大剪力 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： ? ? ? ? . 6 5 80 . 5m a x ??????????????? KNM ? ?m ax 1 .1 8 8 7 1 .0 0 .5 1 7 9 2 2 5 1 .2 0 .7 5 9 / 1 6 7 .8 7 5 3 3 .8 8 0 .5 1 7 0 .8 6 1V K N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 可變作用（人群）效應(yīng)： 2m ax 0 .6 1 5 1 2 .2 5 3 / 1 6 3 3 .8 8 0 .5 1 4 8 .9 3 1 4crM m q K N m? ? ? ? ? ? ? ? ? m a x 151 5 9 / 16 33. 88 13. 188V K N? ? ? ? ? ? 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 15 求變化點截面的最大彎矩和剪力 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： ? ?2m ax 1 .1 8 8 7 1 .0 0 .4 4 7 3 2 2 5 3 .6 1 8 8 7 .8 7 5 3 .6 1 8 8 3 3 .8 8 0 .5 6 8 9 .6 1 5M K N m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?m ax 1 .1 8 7 1 .0 0 .4 4 7 3 2 2 5 1 .2 0 .8 7 8 4 7 .8 7 5 0 .8 7 8 4 3 3 . 8 8 2 .0 6 0 .5 1 8 4 .6 2 1V K N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 可變作用（人群）效應(yīng)： m a x 238 5 188 33. 88 182 .59 2 /crM m q K N m? ? ? ? ? ? ? ? ? ?m ax 1 .3 2 3 8 2 .2 5 0 .8 7 8 4 3 3 .8 8 2 .0 6 0 .5 4 1 .6 2 6V K N? ? ? ? ? ? ? 求支點截面的最大剪力 可變作用（汽車）效應(yīng)： a x ?????????????? ）（V 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： 1 2 4 ???V 可變作用（人群）效應(yīng)： 6 6 3 3 a x ???????????? ）（V 3 主梁作用效應(yīng)組合 本設(shè)計按《橋規(guī)》 ～ 條規(guī)定，根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合 、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見表 7 表 7 主梁作用效應(yīng)組合 序號 荷載類別 跨中截面 四分點截面 變化點截面 支點 maxM maxV maxM maxV maxM maxV maxV (kN m) (kN) (kN m) (kN) (kN m) (kN) (kN) ⑴ 第一期恒載 0 ⑵ 第二期恒載 0 ⑶ 總恒載=⑴ +⑵ 0 ⑷ 可變作用 (人群 ) 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 16 ⑸ 可變作用 (汽車 )公路 ⑹ 可變作用（汽車）沖擊 (7) 標(biāo)準(zhǔn)組合=⑷ +⑸ +(3)+⑹ (8) 短期組合=⑶ +（ 5） +(6) (9) 極限組合V=(3)+1.4[(4)+(5)] +(6) 三、預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 （ 1） 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù) 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： ）（ pspkk efn ?????? KAC MP1 式中 kM —— 持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值 1C —— 與荷載有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，取用 PA? —— 一股鋼筋束截面積，為 22 cm7 1 ??? ? 在一中已經(jīng)計算出橋面跨中截面 3 9 .8 7 c mk sx ?? 初估 15cmap? ， 鋼束偏心距為： 1 3 4 .6 1 c m151 4 9 .6 1aye pxp ??? 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋 17 1 號梁： . 7 1 20 . 5 6 5 107 8 9 7 . 0 4n 643 ??????? ?? ）（ （ 2） 按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù) 根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計算圖示，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強度，應(yīng)力圖示呈矩形，同時預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè) 計強度，則鋼束數(shù)的估算公式為： ppddfhn AM????? ? 式中： dM —— 承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩 ?—— 經(jīng)驗系數(shù)， 一般取用 ，此處取用 pdf —— 預(yù)應(yīng)力鋼束的設(shè)計強度，為 1140MPa 計算得： 1 4 . 7 6 109 9 6 4 . 7 3n 463 ?????? ??? 根據(jù)上述兩種狀態(tài)，取用鋼束數(shù)為 10 2 預(yù)應(yīng)力鋼束布置 確定跨中截面及錨固端截面的鋼束位置 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，本設(shè)計采用直徑 50mm 抽拔橡膠管成型的管道 ，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定