【正文】 － 主梁截面特性值總表 —— 表 19 名稱 符號(hào) 單位 截 面 跨中 四分點(diǎn) 變化點(diǎn) 支點(diǎn) 混凝土凈截面 凈面積 jA 2cm 凈慣矩 jI 4cm 36090518 凈軸到截面上緣距離 jsy cm 凈軸到截面下緣距離 jxy cm 截面抵抗矩 上緣 jsW 3cm 下緣 jxW 3cm 對凈軸靜矩 翼緣部分面積 ajS? 3cm 凈軸以上面積 jjS? 3cm 換軸以上面積 ojS? 3cm 馬蹄部分面積 bjS? 3cm 鋼束群重心到凈軸距離 je cm 續(xù)上表 混凝土換算截面 換算面積 oA 2cm 換算慣矩 oI 4cm 38798076 換軸到截面上緣距離 osy cm 換軸到截面下緣距離 oxy cm 截面抵抗矩 上緣 osW 3cm 下緣 oxW 3cm 對換軸靜矩 翼緣部分面積 aoS? 3cm 凈軸以上面積 joS? 3cm 換軸以上面積 ooS? 3cm 馬蹄部分面積 boS? 3cm 鋼束群重心到換軸距離 oe cm 鋼束群重心到截面下緣距離 ya cm 六、 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 （一） 跨中截面 正截面 抗彎 承載力計(jì) 算 C40 混凝土， MPa? ， MPa? 。 為簡化計(jì)算和施工，所有線型都為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一個(gè)平面內(nèi)。 —— 表 7 分塊 名稱 Ai yi Si Ii di=ysyi Ix=Ai di2 I=Ii+Ix (cm2) (cm) (cm3) (cm4) (cm) (cm4) (cm4) ① ② ③ =①② ④ ⑤ ⑥ ⑦ =④ +⑥ 翼板 3450 25875 25875 三角承托 腹板 7920 772200 17968500 － Σ 18002083 考慮到鋼束彎起既要照顧到由其彎起產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)剪力，又要考慮到所引起的預(yù)應(yīng)力摩擦不宜過大。管道水平凈距不應(yīng)小于 4cm，至梁底凈距不應(yīng)小于 5cm，至梁端凈距不應(yīng)小于 ，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造圖如圖所示： 跨中截面 由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為： 2 1 0 0 2 2 1 0 1 3 2 0 1885ya m m? ? ? ? ??? （ 2） 錨固端截面得鋼束布置要“均勻”，“分散” ，錨頭布置如圖所示： 錨固截面 鋼束群重心至梁底距離為： 2 4 0 0 9 0 0 1 2 0 0 1 6 0 0a 9 0 05y mm? ? ? ??? 驗(yàn)算上述布置的鋼束群重心位置，需計(jì)算錨固截面的幾何特性。 截面積 A= 中性 軸至上邊緣距離 ys= 中 性 軸至 下 邊緣距離 yx= 截面慣性矩 I= 截面抗彎剛度 Wx=I/yx= mm3 20 . 7 5 0 . 7 5 1 8 6 0 1 3 9 5 ( / )c o n p kf N m m? ? ? ? ? 20 . 8 0 . 8 1 1 1 6 ( / )p e c o n N m m??? ? ? ? ? ? ? ? 取 ep=610mm。 各截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求活載內(nèi)力，計(jì)算公式為 (1 ) c i iS m p y???? ? 公路 I 級(jí)的 3 6 0 1 8 01 0 .5 / 1 8 0 ( 2 8 .8 5 ) 2 7 5 .25 0 5kkq k N m P k N?? ? ? ? ?? 剪力計(jì)算時(shí)， 1 .2 2 7 5 .2 3 3 0 .2 4kP kN? ? ?。 0 . 3 1 7 6 4 7 7 2ija m I m m??? 計(jì)算得 ?? 3） 按修正剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值 211 iij niiaen a????? ? 計(jì)算的 η ： ηij表 —— 表 5 梁號(hào) ai η 1 η 2 η 3 η 4 η 5 η 6 η 7 1 2 3 4 0 4） 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 4號(hào)梁的橫向分布系數(shù)： η 41= η 47= 公路Ⅰ級(jí)汽車荷載： 三車道： 0 .5 ( 0 .1 4 2 9 6 ) 0 .4 2 8 7 0 .7 8 0 .3 3 4 4cqm ? ? ? ? ? ＝； 二車道： 0 . 5 ( 0 . 1 4 2 9 4 ) 0 . 2 8 5 8cqm ? ? ? ?； 2． 支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù) 0m 按杠桿原理法繪制橫向分布影響線 橫向分布影響線圖示 公路Ⅰ級(jí)汽車荷載： 0 . 5 ( 0 . 2 2 1 . 0 0 0 . 4 3 ) 0 . 8 2 5 0oqm ? ? ? ? ? 3． 自振頻率和沖擊系數(shù) 對于簡支梁，汽車沖擊系數(shù)可按下面簡化方法進(jìn)行計(jì)算： 結(jié)構(gòu)基頻； 1 22 cccEIf lm?? 2223030 23 47 .6 /9. 81cm Ns m?? 4 1 00 .2 9 6 2 7 4 3 1 , 3 .3 5 1 0ccI m E P a? ? ? 101 2 3 . 2 5 1 0 0 . 2 9 6 2 7 4 3 12 2 8 . 8 2 3 4 7 . 6f ? ? ??? ? ? 對于 z 14H f Hz?? 時(shí)， 10 . 1 7 6 7 l n 0 . 0 1 5 7 0 . 2 2 4f? ? ? ? 所以沖擊系數(shù)為： 1+ =1+ 3= 3? 由通規(guī)得，三車 道橫向 折減系數(shù)為 （三） 活載內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算主梁活載彎矩時(shí)，采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù) cm ，鑒于跨中和四分點(diǎn)剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變的 cm 來計(jì)算 。 0 . 0 0 9 6 7 2 0 7 。 0 。 4 . 6 。 1． 跨中的橫向分布系數(shù) cm 1） 計(jì)算主梁抗扭慣性矩 TI 對于 T形梁截面，抗扭慣性矩 可近似按下式計(jì)算： 31nT i i iiI cbt??? 式中 it 為相應(yīng)矩形截面的高度， 及對翼板和馬蹄為平均厚度。 三、 主梁 內(nèi)力計(jì)算 選擇 邊跨 中梁進(jìn)行計(jì)算 ，計(jì)算關(guān)鍵截面選取跨中、四分點(diǎn)、變化點(diǎn)、支點(diǎn)截面。 6. 橋梁橫斷面 ：具體尺寸見圖 1。 4. 梁肋 ： 根據(jù) 抗剪強(qiáng)度需要和施工振搗的需要（一般去在 15～ 25cm 之間），厚度暫定為 16cm，在梁端一個(gè)橫隔板間距內(nèi)腹板中部按直線加厚至馬蹄寬 40cm（見圖 6）。預(yù)制時(shí)，邊梁寬 ， 中梁寬 ，主梁之間留 后澆段，以減輕吊裝重量，同時(shí)能加強(qiáng)橫向整體性。 按后張法施工，采用 Ф 55的波紋管 和 OVM 錨。 某高速公路 30米預(yù)應(yīng)力混凝土 T 梁設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 （一） 設(shè)計(jì)資料 1. 橋面跨徑及橋?qū)? 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： 30m 主梁全長： 預(yù)制梁長 計(jì)算跨徑： 橋面凈空： 2 2. 設(shè)計(jì)荷載 公路 I 級(jí)，每側(cè)護(hù)墻每延米重量為 3. 材料工藝 混凝土： C40(主梁 ) 預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 ASTM270 級(jí) Ф 低松弛鋼絞線 ， 每束 7 根。 普通鋼筋采用 HRB335 直徑 ≥ 12mm的螺紋鋼筋。 4. 設(shè)計(jì)依據(jù) 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B012021 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 JTG D602021 《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTG D622021 5. 基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 基本計(jì)算數(shù)據(jù)表 —— 表 1 名稱 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù) 混凝土 (C40) 軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ckf MPa 軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 tkf MPa 軸心 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 cdf MPa 軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 tdf MPa 彈性模量 Ec MPa 32500 普通鋼筋 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 skf MPa 335 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 sdf MPa 280 彈性模量 Es MPa 202100 預(yù)應(yīng)力 鋼筋 （ Ф j＝ ） 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 pkf MPa 1860 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 pdf MPa 1260 彈性模量 Ep MPa 195000 材料容重 鋼筋混凝土 1? 3/kNm 瀝青混凝土 2? 3/kNm 鋼鉸線 3? 3/kNm 鋼束與混凝土的彈性模量比 αEp 無量 綱 6 （二） 構(gòu)造布置 1. 梁間距 ： 采用裝配式施工，根據(jù)經(jīng)濟(jì)因素及現(xiàn)場的吊裝能力，主梁間距一般在 ～ 之間，本設(shè)計(jì)采用 ，整個(gè)橫橋向共 14 片主梁，設(shè)計(jì)主梁寬均為 。 2. 主梁高 ：根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形梁的截面尺寸 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，梁高選取在 15l ～ 25l之間，本設(shè)計(jì)取較小值，選用 3. 橫隔板間距 ： 為了增強(qiáng)主梁之間的橫向連接剛度，除設(shè)置端橫隔梁外，還設(shè)置 3 片中橫隔梁，間距為 ＋ 2＋ ，共計(jì) 5 片。 5. 橋面鋪裝 ：采用厚度為 10cm 瀝青混凝土，坡度由蓋梁找平。 二、 T 梁 毛截面 幾何特性計(jì)算 跨中截面幾何特性計(jì)算表 —— 表 2 分塊 名稱 分塊 面積 iA 分塊面積形心至上緣距離 iy 分塊面積對上緣靜矩 i i iS Ay? 分塊面積的自身慣性矩iI i s id y y?? 分塊面積對截 面形心慣性矩2x i iI A d?? ixI I I?? ( 2cm ) ()cm ( 3cm ) 4()cm ()cm 4()cm 4cm (1) (2) (3)=(1) (2) (4) (5) (6)＝ (1) (5)2 (7)=(4)+(6) 大毛截面 翼板 三角承托 腹板 下三角 馬蹄 Σ 小毛截面 翼板 三角承托 腹板 下三角 馬蹄 Σ 大毛截面形心至上緣距離： iSy c mA?? ? ?? 小毛截面形心至上緣距離 ： iSy c mA?? ? ?? 以跨中截面為例 上核心距： s xIk cmAy???? 上核心距： x sIk cmAy???? 截面效率指標(biāo) 0. 54 0. 5sxkk? ? ?＝ 表明以上的主梁跨中截面尺寸是合理 。 （一） 恒載內(nèi)力計(jì)算 1． 主梁預(yù)制時(shí)的自重（第一期恒載） 1g （ 1） 按跨中截面計(jì)，主梁的恒載集度 ： 41 7 3 7 7 . 5 1 0 2 5 . 0 1 8 . 4 4 /g A k N m? ?? ? ? ? ? （ 2） 由于腹板加厚增加的重量折算成恒載集度為： 42 2 ( 1 0 9 4 8 .5 7 3 2 7 .5 ) 1 0 ( 1 .8 9 1 .7 0 ) 2 5 / 2 9 .5 82 .1 4 /g k N m?? ? ? ? ? ? ?? （ 3） 橫隔梁體積 ： 跨中橫隔梁體積： ? ? 31 2 0 . 2 1 1 . 4 5 0 . 8 2 5 0 . 5 0 . 8 2 5 0 . 0 5 0 . 5 0 . 2 0 . 1 4 0 . 4 8 78Vm? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 端部橫隔梁體積： ? ? 32 2 0 . 2 1 1 . 4 5 0 . 8 2 5 0 . 5 0 . 8 2 5 0 . 0 5 0 . 4 9 3 8? ? ? ? ? ? ? ? 橫隔梁重力沿橋梁全長折算成恒載集度： 3 ( 3 0 .4 8 7 8 2 0 .4 9 3 8 ) 2 5 / 2 9 .5 8 2 .0 7 /g k N m? ? ? ? ? ? ?一期恒載集度為： 31 1 ( ) 3 /ig g i kN m???? 2． 橋面板 間接頭 、 護(hù)欄 及橋面鋪裝 (第二期恒載 ) 2g (1)現(xiàn)澆 T梁翼板恒載集度： 4 0 . 1 5 4 5 2 5 . 0 1 . 6 8 7 5 1 . 6 9 /g A k N m?? ? ? ? ? ? ? ? (2)中梁現(xiàn)澆部分橫隔梁體積