模板预应力混凝土简支梁T形梁桥设计计算

bh =Ω 第1章 设计资料及构造布置
1.1 设计资料
1.桥跨及桥宽:
计算跨径:p l 34.00m =
桥面净空：净一0.5m 1m 7.5m 2.5m 0.5m 12m ++++= 2.设计荷载: 路一Ⅰ级。

3.材料及工艺:
混凝土：主梁用C50，栏杆及桥面铺装用C30。

预应力钢筋应采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）的s φ15.7钢绞线，每束7根。

全梁配6束，抗拉强度标准值1860Mpa =pk f ，抗拉强度设计值1260MPa =pd f 。

公称面积2mm 98。

弹性模量51.9510MPa =⨯p E ；锚具采用夹板式群锚。

按后张法施工工艺制作桥梁，预制主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，钢绞线采用TD 双作用千斤顶两端同时张拉，主梁安装就位后现浇60mm 宽的湿接缝。

最后施工80mm 厚的沥青桥面铺装层。

4.设计依据
(1).交通部颁《公路工程技术指标》（JTG B01-2003）； (2).交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； (3).交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）
1.2 横截面布置
1、主梁间距与主梁片数
梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效，故在许可条件下适当加宽T 梁翼板。

本课程设计中翼板宽度为2080mm ，由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头。

净一0.5m 1m 7.5m 2.5m 0.5m 12m ++++=的桥宽选用6片主梁，如图1-1所示：
图 1-1 结构尺寸图（尺寸单位mm)
2、主梁跨中截面主要尺寸拟定 (1)主梁高度
预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15-1/25之间，标准设计中高跨比约在1/18-1/19之间。

本课程设计采用1840mm 的主梁高度。

(2)主梁截面细部尺寸
T 梁板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的要求，这里取预制T 梁的翼板厚度为150mm ，翼板根部加厚到250mm ，以抵抗翼缘根部较大的弯矩。

在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定。

同时从腹板本身的稳定性条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，因此取腹板厚度为200mm 。

马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄的总面积占总
面积的10%-20%为宜。

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》对钢束净距及预留管道的构造要求，初步拟定马蹄宽度为500mm ，高度为250mm ，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度150mm ，以减小局部预应力。

按照以上拟定的外形尺寸，就可以绘出预应力梁的跨中截面图（见图1-2）
图1-2 跨中截面尺寸图
(3)计算截面几何特性
将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算，见表1-1：
表 1-1
名称
分块面积)(A 2
cm i
（1） 分块面积形心至上缘距离i y ()cm （2） 分块面积
上缘静钜)
(3
cm y A S i
i i
= （3）=（1）×（2）
分块面积
的自身惯
性矩Ii （4） 距离
)
(cm y y d i n i -=（5） 分块面积对截面形心惯性矩x I
（6）=（1）
×（5）2 （7）=（4）+（6）
翼缘 3120.0 7.5 23400.0 58500.0
58.2
.8
.8
三角承托 700.0 18.3 12810.0 3888.9 47.4 1572732.0 1576620.9
腹板 2880.0 87.0 250560.0 4976640.
0 -21.3 1306627.2 6283267.2 下三角 240.0 153.7
3688.9
3413.3
-88.0
1858560 1861913.3
马蹄
1250.0 171.5 214375.0 65104.27 -105.8
.2
8190.0
538033.0
.1
注：大毛截面形心至上缘距离：538033
65.7cm 8190
=
=
=∑∑i n i
S y A
(4) 受压翼缘有效宽度f b '
按《桥规》规定T 形截面梁受压翼缘有效宽度f b '取下列三者中的最小值：
1）简支梁计算跨径的3
1
；
2）相邻两梁的平均间距，对于中梁为2080mm ；
3）)122(f h h b b '++，式中b 为梁腹板宽度，h b 为承托长度，f h '为受压区翼缘悬出 的厚度150mm,所以h f (b 2b 12h )2007002121503400mm '++=+⨯+⨯= 所以受压翼缘的有效宽度为f b 2080mm '=。

(5) 检验截面效率指标ρ（希望ρ在0.5以上）
上核心距： 下核心距： 截面效率指标：
表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。

1.3、横截面沿跨长的变化
如图1-1所示，本设计主梁采用等高形式。

横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，为布置锚具的需要，在距离梁端1500mm范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。

马蹄部分为配合钢筋束弯起而从六分点附近（第一道横梁处）开始向支点逐渐抬高在马蹄抬高的同时，腹板宽度亦开始变化。

1.4、横隔梁的设置
为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道横隔梁。

本设计在桥跨中点和四分点设置5道横隔梁，其间距为8.25m，段横隔梁高度为1440mm，厚度为上部260mm，下部240mm。

中横隔梁高为1100mm，厚度为上部180mm，下部160mm。

详见图1-1所示。

第2章主梁作用效应计算
根据上述梁跨结构纵横截面的布置，并通过可变荷载作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求出各主梁控制截面（一般取跨中，四分点，变化点截面和支点截面）的永久作用和最大可变作用效应，然后再进行主梁作用效应组合。

2.1、永久荷载效应计算
1、永久计算集度
（1）预制梁自重
○1跨中截面段主梁的自重（四分点，截面至跨中截面，长8.25m）
○2马蹄抬高段梁的自重（长6m）
○3支点段梁的自重（长2.25m）
④边梁的横隔板梁
1) 中横隔板梁体积
2) 端横隔梁体积
3) 半跨内横梁重力额为
⑤中主梁的横隔板
1) 中隔板梁体积
2)端横隔板体积
3) 故半跨内横梁重力
⑥与质量主梁永久作用集度
⑦边梁横隔板永久作用集度
⑧主梁横隔板永久作用集度
(2) 二期永久作用
①现浇T梁翼板集度：
②铺装
8cm厚的混凝土三角垫层，横坡2%：
8cm沥青铺装：
若将桥面铺装均摊给6片梁，则：。