【導讀】混凝土簡支T形梁，具有外形簡單，制造方便，結構受力合理，主梁高跨比小，在橋梁工程中應用非常廣泛。T形梁，主橋主梁選用了后張法預應力混凝土簡支T形梁。應的組合值；估算預應力鋼筋的數(shù)量并對其進行布置；計算主梁截面的幾何特征值；及變形驗算；持久狀態(tài)下和短暫狀態(tài)下構件截面應力驗算。以及施工過程中的環(huán)境保護措施等。

　　

【正文】 標準跨徑： lb =35m (墩中心距離 )； 計算跨徑： l=34m (支座中心距離 )； 主梁全長： 全 = （主梁預制長度）。 （ 3） 設計荷載 公路 — Ⅰ 級，荷載 — Ⅰ 級。 人群荷載取 3KN/m2 ；每側人行欄、防撞 欄的作用力分別為 （ 4） 材料 鋼筋 ：主筋用 HRB335 鋼筋，其他選用 R235 鋼筋； 混凝土：標號 C50，欄桿及橋面鋪裝用 C30。 （ 5） 施工工藝 后張法部分預應力施工，采用內徑 70mm 外徑 77mm 的預埋波紋管和夾片錨具。 預應力鋼筋采用 《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》 （ JTC D62—— 2020）的 ? 鋼絞線， 1860pkf Mpa? 。 普通鋼筋直徑大于和等于 12mm 的采用 HRB335，直徑小于 12mm 的均用 R235 鋼筋。 (6) 設計依據(jù) 交通部頒《公路工程 技術標準》 （ JTG B01— 2020），簡稱《標準》； 交通部頒《公路橋涵設計通用規(guī)范》 （ JTG D60— 2020），簡稱《橋規(guī)》； 《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》 （ JTG D62— 2020），簡稱《公預規(guī)》。 橫截面布置 主梁間距與主梁片數(shù) 主梁間距通常應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，故在許可條件下應適當加寬 T 梁翼板。本橋主梁翼板寬度為1800mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預施應力、運輸、吊裝階段的小截面 (b=1400mm)和 28 運營階段的大截面 ( b=1800mm)。凈 — 7m+2? 1m 的橋寬選用五片主梁，如圖 2— 1 所示。 基本計算數(shù)據(jù)見表 2— 1。 表 2— 1 基本計算數(shù)據(jù) 名稱 項目 符號 單位 數(shù)據(jù) 混 凝 土 立方強度 彈性模量 軸心抗壓標準強度 軸心抗拉標準強度 軸心抗壓設計強度 軸心抗拉設計強度 ,cukf cE ckf tkf cdf tdf MPa MPa MPa MPa MPa MPa 50 10? 短暫狀態(tài) 容許壓應力 容許拉應力 ? ? MPa MPa 持久狀態(tài) 標準荷載組合： 容許壓應力 容許主壓應力 短期效應組合： 容許拉應力 容許主拉應力 pc??? MPa MPa MPa MPa 0 ?鋼 絞 線 標準強度 彈性模量 抗拉設計強度 最大控制應力 con? pkf pE pdf pkf MPa MPa MPa MPa 1860 ? 1260 1395 持久狀態(tài)應力： 標準荷載組合 pkf MPa 1209 材 料 重 度 鋼筋混凝土 瀝青混凝土 鋼絞線 1? 2? 3? 3k/Nm 3k/Nm 3k/Nm 鋼束與混凝土 的彈性模量比 Ep? 無量綱 注：本橋在混凝土強度達到 C40 時開始張拉預應力鋼束， ckf? 和 tkf? 分別表示鋼束張拉時混凝土的抗壓、抗拉標準強度，則 MPa? ? ， MPa? ? 。 主梁跨中截面主 要尺寸 （圖 2 1~ 圖 2 2） 預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15~/25，標準設計中高跨比約在 1/18~1/19。當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟的方案，因為增大梁高可以節(jié)省預應力鋼束用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。綜上所說，本橋取用 1800mm 的主梁高度是比較合適的。在預應力混凝土梁 29 中腹板內主拉應力較小，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/ 190mm。 =5 % =5 %1/2跨 中斷面1/2支 點斷面 圖 2 1（尺寸單位： mm） 圖 2 2（尺寸單位： mm） 檢驗截面效率指標 ? 上核心距： 31974295 3 8 . 8 4 ( )7 5 0 5 ( 1 8 0 7 0 . 3 1 )s Ik c mAy?? ? ?? ? ??? 下核心距： 6 0 .5 9 ( )xsIk c mAy? ????? 截面效率指標： ?????? h kk xs? 30 表 明跨中截面尺寸合理。 表 2— 2 跨中截面幾何特性計算表 分塊 名稱 分塊面積 iA2(cm) 分塊面積形心至上緣距離 (cm)iy 分塊面積 對上緣 靜矩i i iS Ay? 3(cm) 分塊面積 的自身 慣矩4(cm)iI i s id y y??(cm) 分塊面積對截面形心的慣矩2x i iI Ad? 4(cm) ixI I I??4(cm) （ 1） （ 2） （ 3） =（ 1）? （ 2） （ 4） （ 5） （ 6） =（ 1）?2(5) （ 7） =（ 4） +（ 6） 翼板 2700 20250 50625 10651759 10702384 三角 承托 500 1351804 1353582 腹板 2660 85 226100 574018 4912685 下三角 270 155 41850 3375 1936547 1939922 馬蹄 1375 12988107 13059722 ? 7505 527679 31974295 小毛截面 翼板 2100 15750 39375 9787665 9627040 三角 承托 500 1649677 1652455 腹板 2660 85 226100 225613 4572280 下三角 270 155 41850 3375 1694896 1699271 馬蹄 1375 11569790 11541405 ? 6905 523179 29590451 橫截面沿跨長變化 (1) 本設計主梁采用等高形式，橫截面的 T 梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū) 段由于錨頭集 中作用二引起較大的局部應力，也為布置錨具的需要，在距梁端 2080 范圍內將腹板加厚到與馬蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點處（第一道橫隔梁處）開始向支點逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時腹板寬度亦開始變化。 (2) 橫隔梁能使荷載的橫向分布更加合理。為了減小對主梁設計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中位置設置一道中橫隔梁，該設計中，橋梁跨度較大，還在橋跨中點、三分點、六分點、支點處設置了橫隔梁，全跨共七道橫隔梁， 其間距為 。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部 260mm，下部 240mm；中橫隔梁高度為 1550mm， 31 厚度為上部 180mm，下部 160mm。詳見圖 2 1 所示。 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（六分點截面至跨中截面，長 ）： G(1)=25=（ kN） ② 馬蹄抬高到腹板變寬段（長 5m） G(2)=( +)725/2=（ kN） ③ 支點段梁的自重 G(3)=25=（ kN） ④ 邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁的體積 （ ） /2=( 3m ) 同理算得端橫隔梁的體積為 3m 則 G(4)=( +1 ) 25=(k/Nm) 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，得到預制梁永久作用集度 對邊梁 g1=（ +++） =（ k/Nm） ⑤ 預制梁永久作用集度 )/() 1 9 6(1 mkNg ????? （ 2）二期永久作用 T 梁翼板集度 ? ? )/( mkNg ???? 一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： )(0 4 7 3m??? 一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： )(0 8 2 3m??? 故： ? ? )/()(6 mkNg ?????? 32 8cm混凝土鋪裝： 7 25 14( / )k N m? ? ? 5cm瀝青鋪裝： 7 23 ( / )k N m? ? ? 若將橋面鋪裝均攤給五片主梁，則： ( 7 ) (14 5 ) / 5 1 ( / )g k N m? ? ? 一側人行欄： ( / )kN m 一側防撞欄 ： mkN/( ） 若將兩側人行欄均攤給五片主梁，則： ? ? )/()(8 mkNg ???? ： )/( mkNg ????? 永久作用效應 如圖 3 3 所示，設 x 為計算截面離左支座的距離，并令 /xl?? 。 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 21 (1 )2M l g? ???? ?Q lg???1(1 2 )2 1gVMM影響 線V影響 線 圖 2 3 33 永久作用計算表見表 2— 3 表 2— 3 作 用 效 應 跨 中 ?? L/4 截面 ?? 變化點截面 ?? 支 點 ?? 一期 彎矩（ kN ? m ） 剪力（ kN ） 二期 彎矩（ kN ? m ） 1432 1074 剪力（ kN ） ? 彎矩（ kN ? m ） 剪力（ kN ） 可變作用效應計算（修正剛性橫梁法） (1) 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按《橋規(guī)》 4． 3． 2 條規(guī)定，結構的沖擊系數(shù)與結構的基頻有關。 簡支梁的自振頻率為： gGmc /? ccmEIlf 22?? = （ Hz） 其中： )/( 3 mkggGm c ????? 介于 Hz 和 14 Hz 之間，沖擊系數(shù)按照下式計算： l n ? ? ? ? (2) 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù) 1. 跨中的荷載橫向分布系數(shù) 圖 24TI 計算圖（尺寸單位： mm） 34 由于橋跨內設七道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結構的長寬比為： 3 4 .0 0 4 .1 4 28 .2lB ? ? ? 所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù) cm 。 2. 計算主梁抗扭慣矩 TI 對于 T 形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算： 21mT i i iiI cbt??? 式中： ic —— 矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)（見表 1 1）； ib ， it —— 相應各矩形的寬度和厚度； 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： 1 1 8 0 1 5 0 . 5 1 0 1 0 0 1 7 . 7 7 c m180t ? ? ? ??? 馬蹄部分的換算平均厚度： 3 2 5 4 0 3 2 .5 c m2t ??? 表 2— 4 TI 計算表 分塊名稱 ib (cm) it (cm) ib /it ic 2 3 4( 10 m )iT i i iI c b t ??? 翼緣板 180 腹板 19 馬蹄 55 ? ? 因主梁的間距相同，則得： 2)(11BlEIGI T?? ?? 式中： ? ； 34ml? ； mIi Ti ????； 1 ? ，2 ? ， 3 0ma ? ， 4 ?? ， 5 ?? ； mI i ? 。 4. 計算得修正系數(shù)： ?? 按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值 35 25 211 iijiia