【導(dǎo)讀】混凝土簡(jiǎn)支T形梁，具有外形簡(jiǎn)單，制造方便，結(jié)構(gòu)受力合理，主梁高跨比小，在橋梁工程中應(yīng)用非常廣泛。T形梁，主橋主梁選用了后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁。應(yīng)的組合值；估算預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量并對(duì)其進(jìn)行布置；計(jì)算主梁截面的幾何特征值；及變形驗(yàn)算；持久狀態(tài)下和短暫狀態(tài)下構(gòu)件截面應(yīng)力驗(yàn)算。以及施工過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)措施等。

　　

【正文】 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： lb =35m (墩中心距離 )； 計(jì)算跨徑： l=34m (支座中心距離 )； 主梁全長(zhǎng)： 全 = （主梁預(yù)制長(zhǎng)度）。 （ 3） 設(shè)計(jì)荷載 公路 — Ⅰ 級(jí)，荷載 — Ⅰ 級(jí)。 人群荷載取 3KN/m2 ；每側(cè)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(biāo)號(hào) C50，欄桿及橋面鋪裝用 C30。 （ 5） 施工工藝 后張法部分預(yù)應(yīng)力施工，采用內(nèi)徑 70mm 外徑 77mm 的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。 預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)依據(jù) 交通部頒《公路工程 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （ JTG B01— 2020），簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》； 交通部頒《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 （ JTG D60— 2020），簡(jiǎn)稱(chēng)《橋規(guī)》； 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ JTG D62— 2020），簡(jiǎn)稱(chēng)《公預(yù)規(guī)》。 橫截面布置 主梁間距與主梁片數(shù) 主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo) ? 很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)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(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、吊裝階段的小截面 (b=1400mm)和 28 運(yùn)營(yíng)階段的大截面 ( b=1800mm)。凈 — 7m+2? 1m 的橋?qū)掃x用五片主梁，如圖 2— 1 所示。 基本計(jì)算數(shù)據(jù)見(jiàn)表 2— 1。 表 2— 1 基本計(jì)算數(shù)據(jù) 名稱(chēng) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù) 混 凝 土 立方強(qiáng)度 彈性模量 軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ,cukf cE ckf tkf cdf tdf MPa MPa MPa MPa MPa MPa 50 10? 短暫狀態(tài) 容許壓應(yīng)力 容許拉應(yīng)力 ? ? MPa MPa 持久狀態(tài) 標(biāo)準(zhǔn)荷載組合： 容許壓應(yīng)力 容許主壓應(yīng)力 短期效應(yīng)組合： 容許拉應(yīng)力 容許主拉應(yīng)力 pc??? MPa MPa MPa MPa 0 ?鋼 絞 線 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 彈性模量 抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 最大控制應(yīng)力 con? pkf pE pdf pkf MPa MPa MPa MPa 1860 ? 1260 1395 持久狀態(tài)應(yīng)力： 標(biāo)準(zhǔn)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(wú)量綱 注：本橋在混凝土強(qiáng)度達(dá)到 C40 時(shí)開(kāi)始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束， ckf? 和 tkf? 分別表示鋼束張拉時(shí)混凝土的抗壓、抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，則 MPa? ? ， MPa? ? 。 主梁跨中截面主 要尺寸 （圖 2 1~ 圖 2 2） 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15~/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在 1/18~1/19。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)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(shuō)，本橋取用 1800mm 的主梁高度是比較合適的。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁 29 中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)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(diǎn)斷面 圖 2 1（尺寸單位： mm） 圖 2 2（尺寸單位： mm） 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) ? 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(biāo)： ?????? 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(jì)算表 分塊 名稱(chēng) 分塊面積 iA2(cm) 分塊面積形心至上緣距離 (cm)iy 分塊面積 對(duì)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(duì)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(zhǎng)變化 (1) 本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的 T 梁翼板厚度沿跨長(zhǎng)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(yīng)力，也為布置錨具的需要，在距梁端 2080 范圍內(nèi)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(diǎn)處（第一道橫隔梁處）開(kāi)始向支點(diǎn)逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時(shí)腹板寬度亦開(kāi)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(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中位置設(shè)置一道中橫隔梁，該設(shè)計(jì)中，橋梁跨度較大，還在橋跨中點(diǎn)、三分點(diǎn)、六分點(diǎn)、支點(diǎn)處設(shè)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(jiàn)圖 2 1 所示。 永久作用效應(yīng)計(jì)算 永久作用集度 (1) 預(yù)制梁自重 ① 跨中截面段主梁的自重（六分點(diǎn)截面至跨中截面，長(zhǎng) ）： G(1)=25=（ kN） ② 馬蹄抬高到腹板變寬段（長(zhǎng) 5m） G(2)=( +)725/2=（ kN） ③ 支點(diǎn)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(yù)制梁永久作用集度 對(duì)邊梁 g1=（ +++） =（ k/Nm） ⑤ 預(yù)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(cè)人行欄： ( / )kN m 一側(cè)防撞欄 ： mkN/( ） 若將兩側(cè)人行欄均攤給五片主梁，則： ? ? )/()(8 mkNg ???? ： )/( mkNg ????? 永久作用效應(yīng) 如圖 3 3 所示，設(shè) x 為計(jì)算截面離左支座的距離，并令 /xl?? 。 主梁彎矩和剪力的計(jì)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(jì)算表見(jiàn)表 2— 3 表 2— 3 作 用 效 應(yīng) 跨 中 ?? L/4 截面 ?? 變化點(diǎn)截面 ?? 支 點(diǎn) ?? 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(yīng)計(jì)算（修正剛性橫梁法） (1) 沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù) 按《橋規(guī)》 4． 3． 2 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)。 簡(jiǎn)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(jì)算： l n ? ? ? ? (2) 計(jì)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(jì)算圖（尺寸單位： mm） 34 由于橋跨內(nèi)設(shè)七道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)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(lái)繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù) cm 。 2. 計(jì)算主梁抗扭慣矩 TI 對(duì)于 T 形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算： 21mT i i iiI cbt??? 式中： ic —— 矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)（見(jiàn)表 1 1）； ib ， it —— 相應(yīng)各矩形的寬度和厚度； m—— 梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。 對(duì)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(jì)算表 分塊名稱(chēng) 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(jì)算得修正系數(shù)： ?? 按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值 35 25 211 iijiia