【正文】 0n ????? ? ? ? ? 根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，取鋼束數(shù) n=13 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 預(yù)應(yīng)力鋼束布置 跨中截面及錨固端截面布置 （ 1）對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)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，本算例采用直徑 50mm 的抽拔橡膠管成型的管道，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)凈矩不應(yīng)小于 5cm，管道凈距為40mm。 在第一章中已計(jì)算出成橋后跨中截 1 3 8 , 5 2xsy c m k c m??，初故 20pa cm? ，則鋼束偏心矩為 1 3 8 2 0 1 1 8p x pe y a c m? ? ? ? ?。以下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。 m) (kN) (kN 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 可變作用（汽車）效應(yīng)： ? ?KNV a x ???????? 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： ? ?KNV ??? 可變作用（人群）效應(yīng)： ? ? ? ?KNV a x ??????? ?????? 主梁內(nèi)力組合 本設(shè)計(jì)按《橋 規(guī)》 ～ 條規(guī)定，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和能力極限狀態(tài)基本組合，見表 7 表 7 主梁作用效應(yīng)組合 序號(hào) 荷載類別 跨中截面 四分點(diǎn)截面 變化點(diǎn)截面 支點(diǎn) maxM maxV maxM maxV maxM maxV maxV (kN因此應(yīng)對(duì)兩個(gè)截面進(jìn)行比較，即影響線縱坐標(biāo)最大截面和橫向分布系數(shù)達(dá)到最大值的截面，然后取一個(gè)最大的作為所求值。 可變作用（汽車）效應(yīng)： 計(jì)算變化點(diǎn)截面汽車荷載產(chǎn)生的彎矩和剪力時(shí)，應(yīng)特別注意集中荷載 Pk的作用位置。 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： ? ?m1 7 1 1 a x ???????????? KNM ? ?KNV a x ?????????? 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： ? ?mKN2 4 1 . 70 . 1 3 91739M ???? ? ? .1 3 91 9 3V ??? 可變作用（人群）效應(yīng) ? ? ? ? a x???????????????KNM ? ?KNV 00 21 a x ?????? ??????? (3) 求截面變化點(diǎn)的彎距和剪力 圖 7 有變化點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖示。 3 號(hào)梁的橫向分布系數(shù) 人群 P/2 P/2 P/2 P/2 1 號(hào)梁 2 號(hào)梁 3 號(hào)梁 .01891 圖５ 跨中的橫向分布系數(shù) mc計(jì)算圖式（尺寸單位： mm） 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 1 號(hào)梁： ? ? 0 . 5 1 9 70 . 0 0 6 70 . 1 8 9 10 . 3 3 0 60 . 5 2 6 40 . 5cq ?????M ?M 2 號(hào)梁： ? ? 4 0 6 . 0 4 7 60 . 1 3 5 50 . 2 6 6 20 . 3 6 1 40 . 5cq ??????M ?M 3 號(hào)梁： ?M ?M 圖 ６ 支點(diǎn)的橫向分布系數(shù) mo計(jì)算圖式（尺寸單位： cm） (2) 支點(diǎn)截面的何在橫向分布系數(shù) om 如圖 6所示 ,按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布 載 ,1號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下 : 可變作用 (汽車 ): 43 ???oqm 可變作用 (人群 ): ?orm 1 號(hào)梁 3 號(hào)梁 2 號(hào)梁 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 （ 3） 橫向分布系數(shù)匯總 (見表 6) 表 6 1號(hào)梁可變作用橫向分布系數(shù) 可變作用類別 cm om 公路 II 級(jí) 人群 車道荷載的取值 根據(jù)《橋規(guī)》 條 ,公路 ––I 級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk 和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Pk為 : ）（ m/8 7 KN? 計(jì)算彎矩時(shí) : ）（ ? 計(jì)算剪力時(shí) : ）（ KN284Pk ? 圖７ 跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式 汽車 m 人群 m V 跨中影響線 M V 四分點(diǎn)影響線 M M 變化點(diǎn)影響線 V 支點(diǎn)影響線 V 5 L/4 3L/16 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 表 5 計(jì)算所得的 ij? 值 梁 號(hào) e ）（ m 1i? 4i? 5i? 1 2 3 0 ④ 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。 ③ 按修正的剛性橫梁計(jì)算橫向影響線豎向影響線豎坐標(biāo)值： 7 211 iijiien a??? ? ??? 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 式中： 5n? , 5 21 ii a??= ? ?2 2 22 3 .2 1 .6 2 5 .6 m? ? ?。 計(jì)算主梁的荷載橫向分部系數(shù) （ 1）跨中的荷載橫向分布系數(shù) cm 如前所示，本例橋跨內(nèi)設(shè)五道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為： ????Bl 所以可以按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù) cm . ① 計(jì)算主梁抗扭慣矩 IT 對(duì)于 T 形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算 31mT i i ii c b tI ??? 式中： ib 和 it ———相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度； ic ———矩形截面的抗扭剛度系數(shù)； m ———梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。 m) 0 剪力（ kN） 0 活載內(nèi)力計(jì)算（修正剛性橫梁法） 沖擊系數(shù)和車道折 減系數(shù) 按《橋規(guī)》 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)，因此要先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻。 表３ １號(hào)梁永久作用效應(yīng) 跨 中 ?? 四 分 點(diǎn) ?? 變化點(diǎn) ?? 支 點(diǎn) ?? 一 期 彎矩 (kN 圖 3 永久作用計(jì)算 效應(yīng)計(jì)算圖 主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為： ? ? ? ?2111 。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第 2 章 主梁計(jì)算 根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過活載作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算，可分別求得主梁隔控制截面（一般取跨中、四分點(diǎn)、變化點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面）的恒載和最大活載內(nèi)力，然后再進(jìn)行主梁內(nèi)力組合。本設(shè)計(jì)在橋跨中、四分點(diǎn)、支點(diǎn)處共設(shè)置五道橫隔梁，其間距為 1097mm。 橫隔梁的設(shè)置 模型試驗(yàn)結(jié)果表明，主梁在荷載作用位置的彎矩橫向分布，在當(dāng)該位置有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則主梁彎矩較大。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，同時(shí)也為布置錨具的需要，在距梁端 2060mm 范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄 同寬。 （ 2）．檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) 上核心距： 48?? ??xiS yAIK 下核心距： 73?? ??six yAIK 表 2 核心距計(jì)算結(jié)果 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 分 塊 名 稱 分塊面積 Ai（ cm2） 分塊面積形至上緣距離iy （ cm） 分塊面積至緣靜矩ii iyAS? （ cm3） 分塊面積的自身慣矩 Ii （ cm4） di=ysyi （ cm） 分塊面積對(duì)截面形心的慣矩IX=Aidi2（ cm4） I=Ii+ IX （ cm4） 翼板 1264 4 5056 6741 9669981 9676722 三角 支撐 852 12 10224 6816 5380248 5387064 腹板 3104 105 325920 9735179 568557 10303736 下三角 100 19867 556 1149205 1149761 馬蹄 1368 211 288648 65856 21034368 21323016 ∑ 6328 578795 ∑ IT=42215926 注： 截面效率指標(biāo) ： hkk xs ??? = ?? 表明以上初擬的主梁跨中截面尺寸時(shí)合理的。 按照以上擬定的外形尺寸，就可繪出預(yù)制梁的跨中截面布置圖（見圖 2）。斜坡的折線鈍角，以減少局部應(yīng)力。本示例考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按三層布置每層排三束，同時(shí)還根據(jù)《橋規(guī)》互 26 條對(duì)鋼束凈距 及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度 36cm，高度 38cm。 馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的。為使翼板與腹板連接和順，在截面轉(zhuǎn)角處設(shè)置圓角，以減少局部應(yīng)力和便于脫模。 圖 1 結(jié)構(gòu)尺寸圖（尺寸單位： cm） （ 2）主梁截面細(xì)部尺寸 T 梁翼板的厚度主要取決于橋面承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。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?高可節(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。交通《公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖》中，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式簡(jiǎn)支 T 形梁跨徑 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 從 16m 到 40m,主梁間距均為 ,考慮人行道適當(dāng)挑出，凈 — 7 附 2 的橋?qū)拕t選用五片主梁。 1baR 與1blR 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 M P aRR baba ?? M P aRR blbl ?? 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)ρ很有效，故 在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬 T 梁翼板。 工藝：按后張工藝制作主梁，采用 45 號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的維形錨具和直徑50mm抽拔橡膠管。普通鋼筋：直徑大于等于 12mm的用 335HRB 鋼筋，直徑小于 12mm 的均用熱軋R235 光圓鋼筋。 基本資料 （ 1）橋面跨徑及橋?qū)拑艨? 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： mLb ? （墩中心距離）； 計(jì)算跨徑： mLp ? （支座中心距離）； 主梁全長： mL ? （主梁預(yù)制長度）； 橋面凈空：凈 — 7m +2 人行道 （ 2）設(shè)計(jì)荷載：公路 — Ⅱ級(jí)，人群荷載 /KNm 2,人行道 /KNm ，護(hù)欄、欄桿的作用力為 /KNm ，防撞欄 /KNm . （ 3）材料及工藝：混凝土：主梁用 C40，人行 道、欄桿及橋面鋪裝用 C20。 關(guān)鍵詞 ： T形梁；預(yù)應(yīng)力；混凝土橋 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT This design begins with basic method and gives most content to the design of main beams. When the method of main beams designing is mastered, we can go on the designing of other parts. The main content of this design is as followings: The arrange of longitudinal section and lateral section, Main beams design, Crossing beam designing and Driveway plank arrange of longitudinal section and lateral section:According to the specification and the experience of practical engineering, we can decide the distance of girders, the number of the girders, the height of the main beams and the main size of each beams design: Internal forces include invariable force and variable force. We can use the method of the structural mechanics. To calculate the variable i