【導(dǎo)讀】（K0+）預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋的設(shè)計(jì)?？缰辛焊邽?，支點(diǎn)梁高為。橋墩為重力式橋墩、橋臺(tái)。本文主要闡述了該橋的設(shè)計(jì)和計(jì)算過程。首先進(jìn)行橋型方案比選，對(duì)主橋。變形驗(yàn)算，最后進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。大力發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè)，是加速實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化的重要保證。防等方面，都具有非常重要的作用。技術(shù)人員將不斷面臨著設(shè)計(jì)和建造各類橋梁的光榮而艱巨的任務(wù)。

　　

【正文】 此時(shí)，翼板可采用麥尼爾不等式進(jìn)行鋼束截面得估算。 對(duì)于施工階段有 ① 1 1 11 2( [ ] / )( / 1 )h g s h hy hysM y I AN ey r???? ?? 式中： 1yN —— 傳力錨固時(shí)的有效預(yù)加力，其應(yīng)力損失可按 ? 估算。 設(shè) byk R? ? ＝ 1200 Mpa，則 1yN ＝（ ） kyA? ＝ by yAR ? ＝ y yAR?＝ yN ； 11[]h? 為張拉時(shí)，構(gòu)件上緣混凝土拉應(yīng)力的限制值： 11[]h? bR?? 。設(shè)張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 80％，即相當(dāng)于 40＝ 32 號(hào)，由《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附表 1－ 1 內(nèi)插得 1bR? ＝ ，故 11[]h? ＝ ＝ Mpa。同理可求得 1[ ] baha R? ?? ＝ ＝ Mpa。 各 項(xiàng)幾何特性均按表 采用毛截面幾何特性，各項(xiàng)彎矩值由表 求得。代入上式得： 6 9 21 92( 1 . 5 4 5 8 5 . 6 9 9 1 0 4 4 6 / 9 0 . 6 5 8 1 0 ) 4 4 6 8 1 00 . 7 5 4 4 6 /( 9 0 . 6 5 8 1 0 / 4 4 6 8 1 0 ) 1yy yNN e? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ? ? ??? 71 1 0 0 . 0 0 8 3 3 . 7 9 6 5yy eN? ? ? ? （ A） ② 由 ? ?2111/ ( 1 / ) /hy h y x g x h h sN A e y M y Ir ?? ? ?得： 6 9 21 2( 1 5 . 6 8 5 8 5 . 6 9 9 1 0 8 8 4 / 9 0 . 6 5 8 1 0 ) 4 4 6 8 1 00 . 7 5 1 8 8 4 / 2 0 2 9 1 0yy yNN e? ? ? ? ??? ?? 71 1 0 0 .0 0 3 4 0 .7 8 5yy eN? ? ? ? （ B） 對(duì)于使用荷載階段 ③ 1 1 222 ()( 1 ) [ ]y y s g g p s hahhhN e y M M M yAIr? ???? ? ? 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 38 頁(yè) 共 106 頁(yè) 式中 :? —— 第二階段應(yīng) 力損失系數(shù) ,取 ? =； 2[]ha? —— 使用階段混凝土壓應(yīng)力的限制值： 荷載組合時(shí)， 2[]ha? ＝ baR ＝ 28＝ 14MPa 。代入上式得： 6 9 21 2( 1 4 1 7 0 0 . 5 4 1 0 4 4 6 / 9 0 . 6 5 8 1 0 ) 4 4 6 8 1 00 . 7 5 0 . 8 ( 1 4 4 6 / 2 0 2 9 1 0 )yy yNN e? ? ? ? ? ??? ?? 71 1 0 2 .3 8 0 .0 0 5 2 yy eN? ? ? ? （ C） ④由 21 1 2( 1 / ) 0y g g py x xhhhN M M Me y yrAI? ??? ? ? ?（不容許出現(xiàn)拉應(yīng)力）得： 6 9 21 2( 1 7 0 0 . 5 4 1 0 8 8 4 / 9 0 . 6 5 8 1 0 ) 4 4 6 8 1 00 . 7 5 0 . 8 ( 1 8 8 4 / 2 0 9 1 0 )yy yNN e? ? ? ? ??? ?? 71 1 0 0 .8 1 0 .0 0 3 5 yy eN? ? ? ? （ D） 將式（ A）、（ B）、（ C）、（ D）繪于圖 中。其式（ D）與（ B）數(shù)值相近，在圖中共用一條直線表示，因而其可行區(qū)必在此直線上。 為使用鋼量經(jīng)濟(jì)，應(yīng)盡可能使 ye 加大，但應(yīng)滿足鋼束布置時(shí)保護(hù)層等構(gòu)造要求。取 ye ＝ 800mm，并取可行區(qū)的中值得： 71 10yN? ＝ ，即 yN ＝ 710 / ＝ 2857 310 N 故需要的鋼束數(shù)為： 32 28 57 10 /( 47 1 12 80 ) ? ? ? ?束 （ 3）鋼束數(shù)的選定 根據(jù)以上計(jì)算， 12nn、 均接近 5 束 ，故暫選鋼束數(shù) 5n? 。 2．鋼束布置 （ 1）跨中截面鋼束的布置，如圖 。 構(gòu)造要求：預(yù)留孔道凈間距 ? 10mm，梁底凈距 ? 50mm，梁側(cè)凈距 ? 35mm，圖中 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 39 頁(yè) 共 106 頁(yè) 布置均滿足以上要求。 梁底線 圖 圖 跨中截面鋼束布置 （ 2） 錨 固面鋼束布置 為使施工方便，全部 5 束均錨固于梁端，這樣布置符合均勻分散原則，能滿足張拉要求。如圖 所示。 （ 3） 其它截面鋼束位置及其傾角 ① 鋼束的形狀及傾角計(jì)算 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 40 頁(yè) 共 106 頁(yè) Ⅰ ． 采用圓弧曲線彎起； Ⅱ ． 彎起角θ： 4 號(hào)束采用 0? ＝ 13176。； 5 號(hào)束采用 0? ＝ 15176。 ； ② 鋼束彎起點(diǎn)及其半徑計(jì)算 以 5 號(hào)束為例，其彎起布置如圖 示 由 0cosR c R ??? 得01 coscR ?? ? ＝ 9 0 .9 26731 co s 1 5 cm?? 求起彎點(diǎn) k 的位置： sin sin 1 5 6 9 1wl R c m??? 。 ＝ 2673 ＝ 支座截面25 圖 梁端鋼束錨固 各鋼束的彎起點(diǎn)及半徑見表 示 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 41 頁(yè) 共 106 頁(yè) 支點(diǎn)截面θ iθ 圖 5 號(hào)束彎起布置 各 鋼束彎起點(diǎn)及其半徑計(jì)算表 表 鋼束號(hào) 升高值 c (cm) θ176。 度 0cos? 01 coscR ?? ? (cm) 0sin? 0sinwlR?? (cm) 支點(diǎn)到 錨固點(diǎn) 的距離 d （ cm） 起彎點(diǎn) k 到跨 中線距 離 Xk 5 15 2673 691 3～ 4 13 1043 234 1～ 2 13 316 71 注： /2kwx l d l? ? ? 單位： cm ③ 各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算 仍以 5 號(hào)束為例，由圖 可求得計(jì)算點(diǎn) i 離梁底的距離 ai=a+ci 式中： a—— 鋼束起彎前其重心至梁底的距離： a=（見圖 ） ci—— 計(jì)算截面 I 鋼束位置升高值： (1 cos )iicR ??? R—— 鋼束曲線半徑： R＝ 2673cm； i? —— 計(jì)算截面 I 鋼束的彎起角（即傾角）： 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 42 頁(yè) 共 106 頁(yè) 1sin ii lR? ?? il —— 計(jì)算截面 I 至彎起點(diǎn) k 之水平距離。 對(duì)于 5 號(hào)束的支點(diǎn)截面（圖 ）： 11691 11. 8 679 .2 n si n 14. 82673( 1 c os ) 267 3 ( 1 c os 14. 8 ) 88. 323. 3 88. 3 111 .6iwiiiiiil l d c mlRc R c ma a c c m????? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 各截面鋼束位置（ ai）及其傾角（θ i）計(jì)算值見表 各截面鋼束位置（ Ai）及其傾角（θ i）計(jì)算表 表 計(jì)算 截面 鋼束 編號(hào) l x xi i k?? （ cm） R （ cm） l1iθ=sini R 度 isin? cosi? (1 cos )iicR??? (cm) a (cm) iiaac?? 跨中 截面 0ix? 1～ 2 il 為負(fù)值 尚未彎起 0 0 1 0 （同左） 3～ 4 5 平 均 傾 角 0 0 1 鋼束截面重心 4l 截面 ? 1～ 2 il 為負(fù)值未彎 0 0 1 0 3～ 4 5 2673 平 均 傾 角 鋼束截面重心 變化 點(diǎn)截 面 xi=835 1～ 2 Li為負(fù)值未彎 0 0 1 0 3～ 4 1043 5 2673 平 均 傾 角 鋼束截面重心 支座 截面 xi=975 1～ 2 316 3～ 4 1043 5 2673 平 均 傾 角 鋼束截面重心 （六 ） 主梁截面幾何特性計(jì)算 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁，在張拉鋼束時(shí)管道尚未壓漿，由預(yù)應(yīng)力引起的應(yīng)力按構(gòu)件混凝土凈截面（不計(jì)構(gòu)造鋼筋的影響）計(jì) 算；在使用階段，預(yù)留管道已經(jīng)壓漿，認(rèn)為管束與混凝土結(jié)合良好，故按換算截面計(jì)算。跨中截面的凈截面與換算截面幾何特性計(jì)算，列表進(jìn)行，如表 所示。同理，可求得其它控制截面得凈截面和換算截面的幾何特性如表 。 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 43 頁(yè) 共 106 頁(yè) 跨中截面的凈截面與換算截面的幾何特性計(jì)算表 表 截 面 類 別 分塊 名稱 分塊面積 Ai (cm2) Ai 重心 至梁頂 距離 yi （ cm） 對(duì)梁頂 邊的面 積矩 Si=Aiyi 自身慣 性矩 Ii (cm4) (ysyi) (cm) Ix=Ai(ysyi)2 (cm4) 截面慣 性矩 I=Ii+Ix 凈 截 面 毛截面 4468 199273 105 105 預(yù)留管 道面積 98 11672 0 105 混凝土 凈截面 Aj=4370 yjs= ∑ Si= 187601 105 105 105 換 算 截 面 鋼束換 算面積 (ny1) Ay =119 14173 0 105 毛面積 4468 199273 105 105 換算截 面面積 4587 ∑ Si= 213446 105 105 105 注： ny=Ey/Eh= 105/ 104=, Ey 值查《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附表 22， Eh 查附表 12。 Ay=5ay==5 = L/4 截面的凈截面與換算截面的幾何特性計(jì)算表 表 截 面 類 別 分塊 名稱 分塊面積 Ai (cm2) Ai 重心 至梁頂 距離 yi （ cm） 對(duì)梁頂 邊的面 積矩 Si=Aiyi 自身慣 性矩 Ii (cm4) (ysyi) (cm) Ix=Ai(ysyi)2 (cm4) 截面慣 性矩 I=Ii+Ix 凈 截 面 毛截面 4468 199273 105 105 預(yù)留管 道面積 98 11535 0 105 混凝土 凈截面 Aj=4370 yjs= ∑ Si= 187738 105 105 105 換 算 截 面 鋼束換 算面積 (ny1) Ay =119 14006 0 105 毛面積 4468 199273 105 105 換算截 面面積 4587 ∑ Si= 213279 105 105 105 變化點(diǎn)截面的凈截面與換算截面的幾何特性計(jì)算表 表 截 面 類 別 分塊 名稱 分塊面積 Ai (cm2) Ai 重心 至梁頂 距離 yi （ cm） 對(duì)梁頂 邊的面 積矩 Si=Aiyi 自身慣 性矩 Ii (cm4) (ysyi) (cm) Ix=Ai(ysyi)2 (cm4) 截面慣 性矩 I=Ii+Ix 凈 截 面 毛截面 4760 228956 105 105 預(yù)留管 道面積 98 10457 0 105 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 44 頁(yè) 共 106 頁(yè) 混凝土 凈截面 Aj=4662 yjs= ∑ Si= 218499