【導(dǎo)讀】小跨徑中應(yīng)用最廣泛的橋型。在本次畢業(yè)設(shè)計中，對目前在公路橋梁中經(jīng)常使用的預(yù)。應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋的設(shè)計做了全面的介紹。從施工難易程度和結(jié)構(gòu)形式考慮，預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋都更能符合設(shè)計要求和工程實際。結(jié)合實際情況，本次設(shè)。計是中等跨徑橋，本方案選擇預(yù)應(yīng)力混凝土T形簡支梁橋。結(jié)構(gòu)計算著重進行了上部。力驗算，承載能力極限狀態(tài)強度驗算，剛度驗算，變形驗算。（二）持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗算.....

　　

【正文】 時，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，計算公式為： ? ?? pcEpl ??? 4 式中： ?? pc? —— 在先張拉鋼束重心處，由后張拉各批鋼束而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，可按下式計算： ? ?? ??? n pipn ppc I eMAN 00? 其中： 00, pp MN —— 分別為鋼束錨固時預(yù)加的縱向力和彎矩； pie —— 計算截面上鋼束重心到截面凈軸的距離， inxpi aye ?? ，其中 ynx值見表 14， ai值見表 10。 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）由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 《公預(yù)規(guī)》 規(guī)定，鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計算： pepkpel f ???? )(5 ??? 33 表 17 四分點截面σ l4計算表 計算 數(shù)據(jù) An= PA? = In=54044639cm4 ynx= EP? = 鋼束號 鋼束錨固時預(yù)加縱向應(yīng)力00cosP P PNA???? ?poN epi=ynxai cm 預(yù)加彎矩 Mp0= N p0 epi 0pM? 計算應(yīng)力損失的鋼束 相應(yīng)鋼束至靜軸距離 0p??? MPa 4l EPpc????? 錨固時鋼束應(yīng)力0124P conlll????????? 0PPA? ?? cos? 見表 10 0PN 0pnNA? pin p eIM? 0 合計 N3 2 6 3 3 1301386 1301386 N2 9 N2 1 1 1 4 1375758 2658859 N4 4 N4 9 6 3 7 1268949 3909766 N1 9 8 N1 3 1 3 0 1319124 5213140 N6 N6 8 7 5 1162053 5477704 N5 0 9 N5 3 9 1233658 6693526 34 35 式中： ? —— 張拉系數(shù)，本設(shè)計采用一次張拉， ?? ； ? —— 鋼筋松弛系數(shù)，對低松弛鋼筋， ?? ； pe? —— 傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力。 計算得四分點截面鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值見表 18。 表 18 四分點截面σ l5計算表 鋼束號 σ pe σ l5 鋼束號 σ pe σ l5 N1 N4 N2 N5 N3 N6 （五）混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，由混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失可按下式計算： ppcEpcspl ttttE ?? ????? 151 )],(),([ 006 ? ?? 221iepp ??? 式中： 6l? —— 全部鋼束重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值； pc? —— 鋼束錨固時，全部鋼束重心處由預(yù)加力（扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失）產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，并根據(jù)張拉受力情況，考慮主梁重力的影響； ? —— 配筋率，npAAp 6? ； A —— 本設(shè)計為鋼束錨固時相應(yīng)的凈截面面積 An，見表 14； pe —— 本設(shè)計即為鋼束群重心至截面凈軸的距離 en，見表 14； i —— 截面回旋半徑，本設(shè)計為： nnAIi ?2 36 ),( 0tt? —— 加載齡期為 t0、計算齡期為 t時的混凝土徐變系數(shù)； ),( 0ttcs? —— 加載齡期為 t0、計算齡 期為 t時收縮應(yīng)變。 ),( 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。 本設(shè)計考慮混凝土收縮和徐變大部分在成橋之前完成， A和 u均采用預(yù)制梁的數(shù)據(jù)。對于混凝土毛截面，四分點與跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同，即： )2( 2 見表cmA ? )( 55)(21602222cmu? ??????????? 故： )( cmuAh ???? 設(shè)混凝土收縮和徐變在野外一般條件（相對濕度為 75%）下完成，受荷混凝土加載齡期為 20d。 按照上述條件，查《公預(yù)規(guī)》表 得到： ),( 0 ?ttu? 30 ),( ???ttucs? 6l? 混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失列表計算在表 19 內(nèi)。 37 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 ?? 。 可用上述同樣的方法計算出使用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力 ppp MQN , ，下面將計算結(jié)果一并列入表 20 內(nèi)。計算數(shù)據(jù) NP0= MP0=? m Mg1=? m In=54044639cm4 An= en=ep= Ep= α EP= 計算σ pe NP0/A(Mpa） （ Mp0Mg1） /In（ Mpa） σ pe（ Mpa） （ 1） （ 2） （ 3） =（ 1） +（ 2） 算應(yīng)力損失 計算公式： 分子項 分母項 （ 4） α EP179。σ pc179。φ（ t， t0） i2=In/An （ 5） Ep179。ε cs（ t， t0） ρ p=1+ep2/i2 （ 6） （（ 4） +（ 5）） ρ =6Δ Ap/An % 1+15ρρ p σ l6= 006 0 . 9 [ ( , ) ( , )1 1 5P C S E P p clpE t t t t? ? ? ?? ???? ? 38 表 20 預(yù)加力作用效應(yīng)計算 截面 鋼束號 預(yù)加應(yīng)力作用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用 使用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用 見表 17 （ ） 見表 17（ KN） (KN) Mp0 見表 17 （ KN178。 m） 見表 17 （ ） 見表 17 (KN) Mp0 見表 17 （ KN178。 m) 四分點 1 0 1 0 0 2 0 1 0 0 3 4 5 6 ∑ 跨中 ∑ 支點 ∑ sin? cos?0p? ????00cosppN ? ???????00sinppV ? ???????0p? ???? 00cosppN ? ??????? 00sinppV ? ??????? 39 6 40 表 21 示出了各控制截面的鋼束預(yù)應(yīng)力損失。 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? ? ??? 41 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)對控制截面進行各個階段的驗算。在以下內(nèi)容中，先進行持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載力驗算，再分別驗算持久狀態(tài)抗裂驗算和應(yīng)力驗算，最后進行短暫狀態(tài)構(gòu)件的截面應(yīng)力驗算。對于抗裂驗算，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》公路簡支梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計經(jīng)驗，對于全預(yù)應(yīng)力梁在使用階段短期效應(yīng)組合作用下，只要截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力就可滿足。 （一）持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗算 在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破壞，下面驗算這 兩類截面的承載力。 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 42 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 ，對于帶承托翼緣板的 T形截面：當(dāng) 39。39。 ffcdppd hbfAf ?成立時，中性軸在翼緣板內(nèi)，否則在腹板內(nèi)。 本設(shè)計的這一判別式： )( 3 5 2 6 0 kNAf ppd ?????左邊 )(39。39。 kNhbf ffcd ??????右邊 左邊 右邊，即中性軸在翼緣板內(nèi)。 設(shè)中性軸到截面上緣距離為 x ，則： )()()( 039。 cmhcmbf Afx bfcdppd ?????????? ? 式中： b? —— 預(yù)應(yīng)力受壓區(qū)高度界限系數(shù)，按《公預(yù)規(guī)》表 采用，對于 C50混凝土和鋼絞線， ?b? ； 0h —— 梁 的 有 效 高 度 ， po ahh ?? ， 以 跨 中 截 面 為 例 ，)14( 見表cma p ? 。 說明該截面破壞時屬于塑性破壞狀態(tài)。 （ 2）驗算正截面承載力 由《公預(yù)規(guī)》 條，正截面承載力按下式計 算： )2( 039。0 xhxbfM fcdd ??? 式中： 0? —— 橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按《公預(yù)規(guī)》 條取用，本設(shè)計設(shè)計安全等級為二級，故取 。 則上式為： 跨中）右邊)(( 1 8 5 8)( 3 4 1 2)21 1 8 2 8 (1 1 8 03mkNMmkN d ????????????? 主梁跨中正截面承載力滿足要求。其他