【正文】 束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要 求。 對于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個方面：一是壓應力鋼 由此可直接得出鋼束群中心至梁底距離為： )( )(3 cma p ???? （ 2）由于主梁預制時為小截面，若鋼束全部在預制時張拉完畢，有可能會在上緣出現(xiàn)較大的拉應力，在下緣出現(xiàn)較大的壓應力。根據(jù)《公預規(guī)》 條規(guī)定，水平凈距不應小于 4cm 及管道直徑的 倍，在豎直方向可疊置。 （二）預應力鋼束布置 （ 1）對于跨中截面，在保證布置預留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距大些。 式為： ppdd Afh Mn ????? ? 式中： Md—— 承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表 7取用； α —— 經(jīng)驗系數(shù)，一般采用 ～ ，本設(shè)計 取用 ； fpd—— 預應力鋼絞線的設(shè)計強度，為 1260MPa。 1 號梁： )( 64 3 ??????? ?? ?n 根據(jù)極限狀態(tài)的應力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達到極限強度 fcd，應力圖式呈矩形，同時預應力鋼束也達到設(shè)計強度 fpd，則鋼束數(shù)的估算公 的應力要求估算鋼束數(shù) 對于簡支梁帶馬蹄的 T 形截面，當截面混凝土不出現(xiàn)拉應力控制時，則得到鋼束數(shù) n的估算公式： )(1 pspkp k ekfAC Mn ????? 式中： Mk—— 持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標準組合值，按表 7取用； C1—— 與荷載有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，對于公路 — I級， C1取用 ； Δ Ap—— 一股 6φ ，一根鋼絞線的截面積是 ，故 Δ Ap=。 四、 預應力鋼束的估算及其布置 （一）跨中截面鋼束的估算和確定 根據(jù)《公預規(guī)》規(guī)定，預應力梁應滿足正常使用極限狀態(tài)的應力要求和承載能力極限狀態(tài)的強度要求。 表 7 主梁作用效應組合 荷載類別 跨中截面 四分點界面 支點 Mmax Vmax Mmax Vmax Vmax KN/m KN KN/m KN KN 一期永久作用 二期永久作用 總永久作用 可變作用公路 Ⅰ級 可變作用汽車沖擊 標準組合 短期組合 極限組合 21 )( kNV ??? （ 3）求支點截面的最大剪力 圖 9 示出支點截面最大剪力計算圖式。 圖 8 四分點截面作用效應計算圖式（單位： mm） 可變作用（汽車）標準效應： )()( a xmkNM???????????????? )( a xkNV?????????????? 可變作用（汽車）沖擊效應： )( mkNM ???? 19 18 （ 1）求跨中截面的最大彎矩和最大剪力 計算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應，圖 7 示出跨中截面作用效應計算圖式，計算公式為： ymPmqS kk ??? 式中： S—— 所求截面汽車標準荷載的彎矩或剪力； qk—— 車道均布荷載標準值； Pk—— 車道集中荷載標準值； Ω —— 影響線上同號區(qū)段的面積； y—— 影響線上最大坐標值。 17 16 圖 5 跨中橫向分布系數(shù)計算圖式（單位： mm） 可變作用（汽車公路 — I 級）： 兩車道： )(21 ?????cqm 三車道： 6 7 2 )0 7 4 6 6 6 8 0 9 1 1 5 2 (21????????cqm 故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為： mcq=。 15 計算所得的 η ij值列于表 5 內(nèi)。mImamamamamamImlEGTi T i????????????? ? 計算得：β =。0。 14 表 4 IT 計算表 分塊名稱 bi（ cm） ti（ cm） ti/bi ci（ cm） Iti（179。 式中： bi， ti—— 相應為單個矩形截面的寬度和高度； ci—— 矩形截面抗扭剛度系數(shù)； m—— 梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。 ① 計算主梁抗扭慣性矩 IT 對于 T 形梁截面，抗扭慣性矩可近似按下式計算： ??? mi iiiT tbcI 1 3 本設(shè)計按兩車道設(shè)計，因此在計算可變作用效應時不需進行車道折減。 m） 剪力（ KN） ∑ 彎矩（ KN178。 12 簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算： 表 3 1號梁永久作用效應 作用效應 跨中α = 四分點α = 支點α = 一期 彎矩（ KN178。 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 2)1(21 glM ??? ?? glQE )21(21 ??? 永久作用效應計算見表 3。 ② 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： )(1 2 9 3m??? 一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： )(2 1 3m??? 故： )(68..)()6( mkNg ?????? ③ 鋪裝 8cm 混凝土鋪裝： )( mkN??? 5cm 瀝青鋪裝： )( mkN??? 若將橋面鋪裝均攤給五片主梁，則： )()()7( mkNg ??? ④ 護欄、欄桿 兩側(cè)防護護欄的作用力均為 。 （一）永久作用效應計算 1. 永久作用集度 （ 1）預制梁自重 ① 跨中截面段主梁的自重（第一道橫隔梁至跨中截面，長 ）： )( 3 3 7 )1( kNG ???? ② 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長 ）： )( 5 )8 3 3 7 4 3 6 2 ()2( kNG ????? ③ 支點段梁的自重（長 ）： )( 4 3 6 2 )3( kNG ???? ④ 邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： )(2 1 9 )( 3m????????? 端橫隔梁體積： )(2 7 9 )3 2 6 2 ( 3m?????? 故半跨內(nèi)橫梁重力為： )()()4( kNG ?????? ⑤ 預制梁永久作用集度 )()(1 mkNg ????? （ 2）二期永久作用 ① 現(xiàn)澆 T 梁翼板集度 )()5( mkNg ???? 9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 2050mm，厚度為上部 180mm，下部 160mm。為減小對主梁設(shè)計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道中橫隔梁；當跨度較大時，應設(shè)置較多的橫隔梁。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從五分點附近（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也開始變化。 （三）橫截面沿跨長的變化 如圖 1 所示，本設(shè)計主梁采用等高形式，橫截面的Ｔ梁翼板厚度沿跨長不變。 8 7 圖 2 跨中截面尺寸圖（單位： mm） （ 3）計算截面幾何特征 將主梁跨中截面劃分為五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見表 2。 本設(shè)計考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按二層布置，一層最多排三束，同時還根據(jù)《公預規(guī)》，初擬馬蹄寬度為 550mm，高度為 250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度 150mm，以減小局部應力。本設(shè)計腹板厚度取 200mm。本設(shè)計預制 T 梁的翼板厚度取用 150mm，翼板根部加厚到 250mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。綜上所述，本設(shè)計中取用 2300mm 的主梁高度是比較合適的。 5 如圖所示： 2．主梁跨中截面主要尺寸擬定 （ 1）主梁高度 預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/15～1/25，標準設(shè)計中高跨比約在 1/18～ 1/19。本設(shè)計主梁翼板寬度為 2400mm， 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，因為主梁的工作截面有兩種：預施應力、運輸、吊裝階段的小截面（ b1=1600mm）和運營階段的大截面（ b1=2400mm）。 4 104 軸心抗壓標準強度 ?ck MPa 軸心抗拉標準強度 ?tk MPa 軸心抗壓設(shè)計強度 ?cd MPa 軸心抗拉設(shè)計強度 ?td MPa 短暫狀態(tài) 容許壓應力 ′ ck MPa 容許拉應力 ′ tk MPa 持久狀態(tài) 標準荷載組合 容許壓應力 MPa 容許主壓應力 MPa 短期效應組合 容許拉應力 σ pc MPa 容許主拉應力 MPa Φ 鋼絞線 標準強度 ?pk MPa 彈性模量 Ep MPa 179。 D62— 2021），簡稱《公預規(guī)》； （ 3）葉見曙編《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》，人民交通出版社， 1997 年 4月版； （ 4）姚玲森編《橋梁工程》，人民交通出版社， 1985年 12 月版。 4．設(shè)計依據(jù) （ 1）交通部頒《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（ JTG D60— 2021） （ 2）交通部頒《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（ JTG 鋼板及角鋼：制作錨頭 下支撐墊板、支座墊板等均用普通 A3碳素鋼，主梁間的聯(lián)接用 16Mn 低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板。 預應力鋼筋束：預應力鋼筋采用《公預規(guī)》（ JTG D62－ 2021）的φ 鋼絞線，每束 6 根，全梁配 6 束。 2．設(shè)計荷載 公路 — Ⅰ級，人行道板 ，每側(cè)防護欄的作用力均為 。 2+2179。 二、 設(shè)計資料及構(gòu)造布置 （一）設(shè)計資料 1．梁跨徑及橋?qū)? 標準跨徑： 30m（墩中心距離）； 主梁全長： （主梁預制長度）； 計算跨徑： （支座中心距離）； 橋面凈空：凈 — 179。 結(jié)合本地的實際情況，本次設(shè)計是中等跨徑橋，最后方案選擇預應力混凝土 T 形簡支梁橋。而且這種橋型與當?shù)氐沫h(huán)境、地理相適合，有可以就地取材，施工設(shè)備也可以容易實現(xiàn)，所以應當采取這種橋型，較為適宜。由于構(gòu)件制成后要存放一段時間，因此在安裝是已經(jīng)有了一定的期齡。有利于保證構(gòu)件的質(zhì)量和尺寸的精度，并可能多的采用機械化施工；上下部可以平行施工作業(yè)。 35m 預應力混凝土簡支 T 梁橋設(shè)計 學號： 080905114 作者：李富軍 指導教師：謝曉鵬 職稱：副教授 一、工 程概述 預應力混凝土 T 型梁結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，上部結(jié)構(gòu)主要采用預制吊裝法。 十、橫隔梁計算 ............................................ 80 （一）確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用 ................... 80 （二）跨中橫隔梁的作用效應影響線 ......................... 81 （三）截面作用效應計算 ................................... 83 （四）截面配筋計算 ....................................... 84 （五） 截面抗剪承載力驗算要求 ............................ 87 十一、行車道板計算 ........................................ 88 （一）懸臂板荷載效應計算 ................................. 88 （二）連續(xù)板荷載效應計算 ................................. 89 （ 三）截面設(shè)計、配筋與承載力驗算 ......................... 95 致 謝 ..................................................... 98 參考文獻 .................................................. 99 （一）預應力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預應力損失 ........ 36 （二）由錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失 ............... 36 （三）混凝土彈性壓縮引起的預應力損失 ..................... 38 （四）由鋼束應力松弛引起的預應力損失 ..................... 38 （五）混凝土收縮和徐變引起的預應力損失 ................... 40 （六）預加力計算及鋼束預應力損失匯總 ..............