混凝土简支梁桥预应力钢束布置应力计算桥梁设计说明
预应力混凝土简支梁桥设计书.docx
.预应力混凝土简支梁桥设计书1.设计基本资料1.1 主要技术指标（ 1）结构形式： 25m+25m简支梁桥标准跨径 25m的预应力混凝土简支梁桥（桥台台背前缘线之间的距离）；主梁全长为 24.96m（主梁预制长度）；计算跨径为 24.5m( 支座中心之间的距离）；（2）桥面净空：净9m 2 0.75m（3）荷载等级：汽车荷载按公路二级，人群荷载为 3kN / m2，每侧人行栏的重力作用为 1.52kN / m 。
（ 4）桥面铺装： 5cm厚的沥青混凝土面层和平均8cm厚的水泥混凝土铺装层1.2 材料属性（ 1）梁体混凝土： C50混凝土，重度为 25kN / m3，抗压强度标准值为f ck32.4MPa ，抗压强度设计值 f cd22.4MPa ，抗拉强度标准值为 f tk 2.65MPa ，抗拉强度设计值为 f td 1.83MPa（2）沥青混凝土面层重度为 23kN / m3，水泥混凝土铺装层为 24kN / m3（3）预应力钢筋采用低松弛钢绞线（ 1 7标准型），抗拉强度标准值为f pk1860MPa ，抗拉强度设计值 f pd1260 MPa ，公称直径为15.24mm，公称面积为 140 mm2，弹性模量 E p 1.95 105 MPa ，锚具采用夹片式群锚。
（ 4）普通钢筋：HRB 335级钢筋，抗拉强度标准值为 f sk335MPa ，抗拉强度设计值 f sd280MPa 。
直径 d 12mm 者，一律采用 R235 级钢筋，抗拉强度标注值 f sk 235MPa ，抗拉强度设计值 f sd 195MPa 。
1.3 环境等级桥址位于河南省丹江口市公路某标段，类环境条件，年平均相对湿度为 75%。
1.4安全等级安全等级为 1 级，结构重要性系数为 1.1 。
2.上部结构布置2.1 主梁布置经济分析表明，对于跨径较大的预应力混凝土简支梁桥，当吊装重量不受限制时，适当增加主梁间距，增大翼缘宽度，可以提高截面效率指标（通常希望在0.45-0.5 以上），比较经济合理。
预应力混凝土简支梁计算
全预应力混凝土简支梁设计算例一、设计资料1. 桥梁跨径及桥宽标准跨径：m L k 30=（墩中心距），主梁全长：L =29.96m ，计算跨径：f L =29.16m ，桥面净宽：净9+2×1m 。
2. 设计荷载公路—Ⅱ级车辆荷载，人群荷载3.5KN/m 2，结构重要性系数1.10=γ。
3. 材料性能参数 （1）混凝土强度等级为C40，主要强度指标为： 强度标准值 MPa f MPa f tk ck 4.2,8.26== 强度设计值 MPa f MPa f td cd 65.1,4.18== 弹性模量 MPa E c 41025.3⨯=⑵ 预应力钢筋采用1×7标准型_15.2_1860_II_GB/T 5224——1995钢绞线， 其强度 指标为：抗拉强度标准值 MPa f pk 1860= 抗拉强度设计值 MPa f pd 1260= 弹性模量 MPa E p 51095.1⨯= 相对界限受压区高度 4.0=b ξ⑶普通钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 MPa f sk 335= 抗拉强度设计值 MPa f sd 280= 弹性模量 MPa E s 5100.2⨯= 4.主梁纵横截面布置 各部分截面尺寸跨中截面毛截面几何性质为：截面面积c A =0.7018×106mm 2；截面重心至构件上缘的距离cs y =475.4mm ； 截面重心至构件下缘的距离cx y =824.6 mm ； 截面惯性矩c J =0.1548×1012mm 4。
5.内力计算主梁内力计算的方法将在《桥梁工程》中进一步学习，在此仅列出内力计算的结果。
(1)恒载内力按预应力混凝土分阶段受力的实际情况，恒载内力按下列三种情况分别计算： ①预制主梁（包括横隔梁） m KN g /66.1635.13.151=+= ②现浇混凝土板自重 m KN g /25.22=③后期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆等） m KN g /51.624.027.63=+= 恒载内力计算结果如表1所示。
桥梁设计之预应力钢束设计估算及布置
判断截面类型
或n
fcd b Ap f pd
h0
h02
2 cM
f cd b
预应力束估算
按承载能力极限计算时满足正截面强度要求
（2）若截面承受双向弯矩时，需配双筋的梁 可据截面上正、负弯矩按上述方法分别计算上、下缘 所需预应力筋数量。
这忽略实际上存在的双筋影响（受拉区和受压区都有 力筋）会使计算结果偏大，作为力筋数量的估算是允 许的。
e下 )
1 Ap
pe
下翼缘最大配筋为：n下
M
min (K下
e上 ) M max(K上 e下) (K上 K下)(e上 e下)
(W上
W下 )e上
fcd Ap pe
下翼缘最小配筋为 ： n下
M max(K下 e上 ) M min (K上 (K上 K下 )(e上 e下 )
e上 )
1 Ap
思考题： 为什么忽略实际上存在的双筋影响会使计算结果
会偏大？
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求 正常使用极限状态
截面上、下缘均不产生拉应力
预压应力
荷载引起的拉应力
截面上、下缘的混凝土均不被压坏
+ 预压应力 荷载引起的压应力 混凝土的允许压应力
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求
n上 0
p上K下(K上 e下) p下K下（K下 -e上）
配底板筋
n下 0
p上 K上 (K下 e上 ) p下K下
配顶板筋
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求 弯矩M取值说明
三跨连预续应刚力构束桥弯估矩算包络图
注意： 一次落架生成形成的内力包络图与分阶段依次落 架生成的内力包络图存在不小的差异。
预应力混凝土设计与计算讲稿
预应力混凝土（PC ）受弯构件的设计与计算一、 截面特性计算1、 毛截面面积：A=ΣA i重心至梁顶距离：y=ΣA i y i / A对毛截面重心轴的惯性矩：I=ΣI i +ΣA i （y - y i ）2式中：A i ——各分块面积；y i ——各分块重心至梁顶距离。
2、净截面净截面=毛截面-孔道截面 3、换算截面换算截面=净截面+钢筋换算的混凝土面积 4、翼缘板有效宽度⑴T 形截面取下列三者中的最小值： ① 简支梁跨径的1/3； ② 相邻两梁的平均间距；③ )122(f h h b b '++,其中，b 为梁腹板宽度，为承托长度，为受压区翼缘悬出板的厚度。
当3/1/<h h b h 时，上式应以代替，此处为承托根部厚度。
⑵箱梁翼板有效宽度计算方法见规范第4.2.3条。
二、预加力、预应力损失及有效预应力的计算1、钢筋的张拉控制应力σcon对于钢丝、钢绞线，«公桥规»要求：σcon≤0.75对于精轧螺纹钢筋，«公桥规»要求：σcon≤0.90式中：——为力筋抗拉强度标准值。
2、预应力损失值的估算«公桥规»考虑6种引起预应力损失的原因⑴、力筋与管道间摩擦引起的应力损失σL1σL1=σcon [1-e-(μθ+kx)]式中：θ——张拉端至计算截面间，曲线管道部分切线的夹角之和；x——张拉端至计算截面间的水平距离；μ、k——分别为力筋与管道壁间的摩擦系数和管道每米局部偏差对摩擦的影响系数,按表1采用。
⑵、锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失σL2σL2=y式中：ΔL——锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值；L——张拉端至锚固端之间的距离；E p——力筋弹性模量。
后张法构件预应力曲线钢筋由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失,应考虑锚固后反向摩擦的影响，按下述方法计算σL2反摩擦影响长度 ∑∆⋅∆=d pf El l σ/lld σσσ-=∆0式中：——张拉端锚下控制张拉应力；∑∆l ——锚具变形值，OVM 夹片锚有顶压时取4mm ； ——扣除沿途管道摩擦损失后锚固端预拉应力； ——张拉端到锚固端之间的距离。
预应力混凝土简支梁桥设计
上部结构一.设计资料及构造布置(一).设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:30m(墩中心距离)；主梁全长:29.96m；计算跨径：29.0m；桥面净空:净—9m+2x1.5m=12m.2.设计荷载公路—Ⅱ级(q k=0.75×10.5=0.875KN/m；P k=0.75×276=207KN)人群荷载3.0KN/m2,栏杆及人行道板的每延米重取6.0KN/m。
3.材料及工艺混泥土:主梁用C50,栏杆及桥面铺装用C30, 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混泥土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的Φs15.2钢绞线,每束6根,全梁配5束,fpk=1860MPa,普通钢筋直径大于和等于12mm 的采用HRB335钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋,按后张法施工工艺制作主梁,采用内径70mm、外径77mm 的预埋波纹管和夹片锚具。
4.设计依据(1)交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003),简称《标准》；(2)交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),简称《桥规》；(3)交通部颁《公路钢筋混泥土及预应力混泥土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),简称《公预规》；5.基本设计数据(见表1-1)基本计算数据表1-1 名称项目符号单位数据混凝土立方强度f cu,k MPa 50弹性模量E c MPa 3.45×104轴心抗压标准强度f ck MPa 32.4轴心抗拉标准强度f tk MPa 2.65轴心抗压设计强度f cd MPa 22.4轴心抗拉设计强度f td MPa 1.83 短暂状态容许压应力0.7f ck′MPa 20.72容许拉应力0.7f tk′MPa 1.757 持久状态标准荷载组合：容许压应力0.5f ck MPa 16.2容许主压应力0.6f ck MPa 19.44 短期效应组合：容许拉应力σst -0.85σpc MPa 0容许主拉应力0.6f tk MPa 1.59Φs15.2钢绞线标准强度f pk MPa 1860弹性模量E p MPa 1.95×105抗拉设计强度f pd MPa 1260 最大控制应力σcon0.75f pk MPa 1395 持久状态应力(标准荷载组合) 0.65f pk MPa 1209材料重度钢筋混凝土γ1KN/m3 25沥青混泥土γ2KN/m3 23钢绞线γ3KN/m3 78.5钢束于混凝土的弹性模量比αEp无量纲 5.65(二).横断面布置1.主梁间距于主梁片数主梁间距通常应随梁高于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,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板,本设计主梁翼板宽度为2400mm,有于宽度较大,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,因此主梁的工作截面有两种:预施应力、运输、吊装阶段的小截面(b i=2200mm)和运营阶段的大截面(b i=2400mm),净—9m+2x1.5m的桥宽选用五片主梁,如图1-1所示。
30m预应力混凝土简支t梁计算书66页(预应力钢束估算 应力验算)_secret
目录一、设计目的3二、设计资料及构造布置3（一）设计资料3（二）横截面布置51.主梁间距与主梁片数52．主梁跨中截面主要尺寸拟订5（三）横截面沿跨长的变化7（四）横隔梁的设置7三、主梁作用效应计算7（一）永久作用效应计算7（二）可变作用效应计算（G-M法）91.冲击系数和车道折减系数92．计算主梁的荷载横向分布系数103.车道荷载的取值144.计算可变作用效应15（三）主梁作用效应组合19四、预应力钢束的估算及其布置20（一）跨中截面钢束的估算和确定201.按承载能力极限状态估算跨中截面钢束数20 2．按施工和使用荷载阶段的应力要求估算跨中钢束数21（二）预应力钢束布置221．跨中截面及锚固端截面的钢束位置222．钢束起弯角和线形的确定233.钢束计算24五、计算主梁截面几何特性26（一）截面面积及惯矩计算261．净截面几何特性计算262．换算截面几何特性计算26（二）截面静矩计算27（三）截面几何特性汇总28六、钢束预应力损失计算29（一）预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失29（二）由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失30（三）混凝土弹性压缩引起的预应力损失31 （四）由钢束应力松弛引起的预应力损失32 （五）混凝土收缩和徐变引起的预应力损失33 （六）预加力计算以及钢束预应力损失汇总34 七、主梁截面承载力与应力验算35（一）持久状况承载能力极限状态承载力验算35 1．正截面承载力验算352.斜截面承载力验算38（二）持久状况正常使用极限状态抗裂验算40 1．正截面抗裂验算412．斜截面抗裂验算41（三）持久状况构件的应力验算451．正截面混凝土压应力验算452．预应力筋拉应力验算463．截面混凝土主压应力验算46（四）短暂状况构件的应力验算501．预加应力阶段的应力验算502．吊装应力验算50八、主梁变形验算51（一）计算由预应力引起的跨中反拱度51 （二）计算由荷载引起的跨中挠度53（三）结构刚度验算53（四）预拱度的设置54九、附图（一）主梁构造尺寸图（二）主梁预应力筋构造图一、设计目的预应力混凝土简支T梁是目前我国桥梁上最常用的形式之一，在学习了预应力混凝土结构的各种设计、验算理论后，通过本设计了解预应力混凝土简支T梁的实际计算，进一步理解和巩固所学得的预应力混凝土结构设计理论知识，初步掌握预应力混凝土桥梁的设计步骤，熟悉《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》（以下简称《公预规》）与《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》（以下简称《桥规》)的有关条文及其应用。
预应力混凝土简支T形梁桥设计及计算方法
第四章预应力混凝土简支T形梁桥第一节．设计资料与结构尺寸（一）设计资料1．桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m计算跨径：38.88m主梁预制长度：39.96 m桥面净空：净9+2×1.0m2．设计荷载：汽-20级，挂-100，人群3.5KN/m23．材料及特性（见表4—1）附：①预应力钢束采用符合冶金部YB255-64标准的碳素钢丝。
②主梁所用到的钢板除主梁间的联接用16Mn低合金钢板，其余均采用A3碳素钢板。
4．锚具：采用24丝锥形锚，锚环、锚塞采用45号优质碳炭结构钢，其中锚塞的HRC=55~58。
5．施工工艺：按后张法制作主梁，预留预应力钢丝的孔道，由φ=50mm的抽拔橡胶管形成。
6．设计依据：《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-85）以下简称“桥规”《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023-85）以下简称“公预规”。
（二）结构尺寸1．主梁间距与主梁片数：主梁间距随梁高与跨径的增加以加宽为宜，由此可提高主梁截面效率指标ρ值，采用主梁间距离2.2米。
考虑人行道可适当挑出，对设计资料给定的桥面净宽选用5片主梁，其横截面布置型式见图4—1。
图4—1横截面布置型式2．主梁尺寸拟定：(1)主梁高度：预应力混凝土简以梁桥的主梁高跨比通常在1/15~1/25，考虑主梁的建筑高度和预应力钢筋的用量，标准设计的高跨比约在1/17~1/19，由此，主梁高度取用250cm。
(2)主梁腹板的厚度：在预应混凝土梁中腹板内因主拉应力较小腹板的厚度主要由预应力钢束的孔道设置方式决定，同时从腹腔板的稳定出发，腹板的厚度不宜小于其高度的1/15，故取用腹板厚度为16cm，在跨中区段，钢束主要布置在梁的下缘，以形成较大的内力偶臂，故在梁腹板下部设置马蹄，以利数量较多的钢束布置，设计实践表明马蹄面积与截面面积的确良10%~20%为宜，马蹄宽度40cm高38cm。
3．翼板尺寸拟定：翼板的高度由主梁间距决定，考虑主梁间须留湿接缝，故取翼板宽度1.60m，湿接缝宽60cm.。
预应力混凝土40M简支T形梁桥计算
毕业设计预应力混凝土简支T 形梁桥计算书（夹片锚具）一 设计资料及构造布置 1、桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m （墩中心距离） 主梁全长：39.98m 计算跨径：39.00m桥面净空：净9.5+2×0.75m=11m2、设计荷载:汽车：公路—I 级，人群：3.5KN/2m3、设计时速： 80km/h4、桥面宽度： 净（8+0.5×(n+1)）+2×0.75m （人行道）5、桥面横坡：1.5％6、环境 ：桥址位于野外一般地区，Ⅰ类环境条件，年平均相对湿度75％；7、施工方法：主梁采用后张法，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，两端同时张拉。
8、预应力种类：按A 类预应力混凝土构件设计 3.材料及工艺混凝土：主梁采用C50，桥面铺装用沥青混凝土。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）的φ15.2钢绞线，每束六根，全梁配七束，pk f =1860Mpa 。
普通钢筋直径大于和等于12mm 的采用HRB335钢筋，直径小于12mm 的均用R235钢筋。
按后张法施工工艺要求制作主梁，采用内径70mm ，外径77mm 的预埋波纹管和夹片锚具。
4.设计依据（1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），简称《标准》 （2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60--2004),简称《桥规》(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 B62—2004) (4)基本计算数据见表一 (二)横截面布置1.主梁间距与主梁片数主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,故在许可条件下应适当加宽T 梁翼板.本桥主梁翼板宽度为2750mm,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,因此主梁的工作截面有两种:预施应力,运输,吊装阶段的小截面(1700i b mm =)和运营阶段的大截面(2750i b mm =).净-9.5+2×0.75m 的桥宽采用四片主梁,如图一所示.注：本示例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
预应力钢筋混凝土桥梁课程设计说明书
河南理工大学钢筋混凝土结构课程设计说明书专业名称：土木工程年级班级：学生姓名：学号：指导老师：跨度： 20.6m恒荷载值： 26.6kN/m活荷载值： 22.3kN/m土木工程学院二零一五年目录预应力钢筋混凝土桥梁课程设计任务书 (1)预应力钢筋混凝土桥梁设计说明书 (2)1 截面尺寸确定 (2)2 内力计算 (3)3 纵筋计算及纵筋布置 (4)4 箍筋计算 (8)5 预应力损失计算 (9)6 抗裂验算 (11)7 变形验算 (12)8 施工阶段抗裂验算 (14)9 局部承压验算 (15)8 桥梁的配筋图（包括梁纵截面和剖面详图） (16)预应力钢筋混凝土桥梁课程设计任务书一、设计题目有粘结预应力简支桥梁设计 二、设计内容1、截面尺寸确定2、内力计算3、纵筋计算4、箍筋计算5、预应力筋计算6、抗裂验算7、变形验算8、桥梁的配筋图（包括梁纵截面和剖面详图）道桥1：跨度为20.*m ，均布恒载为26.*KN/m ，均布活荷载标准值为22.* kN/m ，混凝土：C40，预应力钢筋：低松弛钢绞线，混凝土强度80%时放张预应力筋，加片式锚具，预埋金属波纹管成孔，按三级抗裂要求设计该梁，并验算各阶段的承载力、抗裂能力和变形； 注：跨度、恒荷载小数点后的*均根据学号倒数第二位选（0选2，1选4，2选第6，3选8），活荷载小数点后的*均根据学号最后一位选，0选0，1选1，2选第2，3选3，4选4，5选5，6选6，7选第7，8选8，9选9），如遇到两位同学设计资料全部一样，请修改其中某一项使两人不完全相同。
附：采用C40混凝土（2/1.19mm N f c =，2/40.2mm N f tk =，2/8.26mm N f ck =，25/1025.3mm N E c ⨯=），预应力钢筋采用低松弛钢绞线（2/1860mm N f ptk =，2/1320mm N f py =，25/1095.1mm N E P ⨯=），普通钢筋采用335HRB 钢筋（2'/300mm N f f y y ==，25/100.2mm N E s ⨯=）预应力钢筋混凝土桥梁设计说明书1.截面尺寸确定按照预应力混凝土构件的一般构造要求，对于一般的预应力混凝土受弯构件,截面高度一般可取跨度的（1/30～1/15），翼缘宽度一般可取截面高度的（1/3～1/2）；在工字型截面中可减小至截面高度的1/5，翼缘宽度一般可取截面高度的（1/10～1/6），腹板厚度一般可取截面高度的（1/15～1/8)。
装配式预应力混凝土简支梁桥设计计算书
0.053
0.25
0.053
0
第一期恒载
17.707
3345.857
2510.371
671.848
172.112
307.736
344.224
第二期恒载
5.037
951.775
714.212
191.116
48.960
87.540
97.919
（二）活载内力计算
1、冲击系数和车道折减系数对汽—20，1+u=1.04,其他活载不计。以下为荷载横向分布系数的计算：
主梁全长：39.96m，
桥面净空：净—9米，2×1.5人行道，
计算跨径：38.88m。
2、设计荷载
汽—20，挂—100，人群荷载3.5kN/m，两侧人行道、栏杆重量分别为3.6 kN/m和1.52 kN/m。
3、材料及工艺
本桥为预应力钢筋混凝土T型梁桥，锥形锚具；
混凝土：主梁用40号，人行道、栏杆及桥面铺装用20号；
边主梁的恒载集度为：
g1=17.813 KN/m.
中主梁的恒载集度为：
KN/m
（2）第二期恒载
栏杆：g!1)=1.52KN/m
人行道：g(2)=3.60KN/m
桥面铺装层(见图3):
g(4)=[0.5×(0.07+0.15)×5.10+0.5×(0.075+0.15)×4.90]×24
=26.694KN/m
目录
第一部分桥梁设计1
第一章水文计算1
1.1原始资料1
1.2水文计算3
第二章方案比选6
2.1方案一：预应力钢筋混凝土简支梁（锥型锚具）6
2.2方案二：钢筋混凝土箱形拱桥10
《钢筋混凝土结构设计》——预应力钢筋混凝土T形简支梁设计
《钢筋混凝土结构设计》——预应力钢筋混凝土T 形简支梁设计一、设计目的通过本课程的课程设计，要达到以下目的：1）熟悉预应力混凝土简支梁桥主梁设计计算的一般步骤，独立完成预应力混凝土简支梁桥主梁的设计；2）了解预应力混凝土桥梁的一般构造及钢筋构造，并能根据计算结果配置主梁中的钢筋，正确绘制施工图。
二、设计资料（1）桥梁跨径与桥宽标准跨径：40m （墩中心距离） 主梁全长：39.96m计算跨径：39.00m桥面宽度：净—14m+2×1.75m=17.5m 。
（2）设计荷载：公路—II 级，人群荷载详见附表1，每侧行人栏杆、防撞栏的重力分别为1.52KN/m和4.99KN/m ，结构重要性系数0.10=γ，单号按全预应力混凝土构件设计，双号按部分预应力A 类混凝土构件设计。
（3）材料性能参数及工艺混凝土：主梁采用C50，栏杆及桥面铺装用C30。
预应力钢束采用2.15S φ钢绞线，每束6根钢绞线，OVM 型锚具。
采用内径70mm 、外径77mm 的波纹预埋管形成预应力钢束孔道。
普通钢筋直径大于和等于10mm （纵向受力钢筋），采用HRB335钢筋；直径小于10mm(箍筋和构造钢筋)的均用HPB300钢筋。
T 型梁采用后张法预应力工艺张拉预应力，预应力筋张拉控制应力ptk con f 75.0=σ。
（4）设计计算基本数据1）混凝土C50主要强度指标为：强度标准值32.4, 2.65ck tk f Mpa f Mpa == 强度设计值22.4, 1.83cd td f Mpa f Mpa==强度模量43.4510c E MPa =⨯ 考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束，张拉预应力钢束时混凝土抗压、抗拉强度标准值，MPa f MPa f tk ck51.26.29''==2）预应力钢筋其强度指标为： 抗拉强度标准值 1860pk f MPa = 抗拉强度设计值1260pd f Mpa=弹性模量51.9510c E MPa =⨯ 3）普通钢筋纵向抗拉普通钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值 335sk f MPa = 抗拉强度设计值280sd f MPa=弹性模量52.010s E MPa =⨯ 箍筋及构造钢筋采用HPB300钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值 MPa f sk 300= 抗拉强度设计值 MPa f sd 195= 弹性模量 MPa E s 5101.2⨯=二、结构横截面布置（1）主梁间距与主梁根数主梁间距通常随着梁高于跨径的增大而加宽较为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面有效指标也有效。
「预应力混凝土简支T形梁桥设计及计算方法」
「预应力混凝土简支T形梁桥设计及计算方法」预应力混凝土简支T形梁桥是一种常见的桥梁结构，其设计和计算方法有一定的特点和步骤。
本文将介绍预应力混凝土简支T形梁桥的设计和计算方法，并分为以下几个部分进行阐述。
第一部分：概述和基本要求为了设计和计算预应力混凝土简支T形梁桥，需要首先了解其结构特点和基本要求。
预应力混凝土简支T形梁桥由上部结构和下部结构组成，上部结构主要包括梁板、横隔框架和纵向受力构件，下部结构主要包括桥墩和墩台。
设计和计算的基本要求包括：满足强度和刚度要求、满足使用寿命要求、满足振动和稳定要求、满足施工和使用的可靠性要求等。
第二部分：荷载计算荷载计算是预应力混凝土简支T形梁桥设计的重要步骤。
荷载计算分为常规荷载和特殊荷载两个方面。
常规荷载包括自重、车辆荷载、行人荷载等，特殊荷载包括地震荷载、风荷载等。
荷载计算一般采用规范提供的计算方法，例如《公路钢筋混凝土桥梁设计规范》、《公路桥梁抗震设计规范》等。
第三部分：结构设计与计算结构设计和计算是预应力混凝土简支T形梁桥设计的关键步骤。
结构设计包括梁板布置设计、纵向受力构件选取和锚固设计等。
计算分为截面计算和整体计算两个方面。
截面计算包括混凝土应力、钢筋应力、效应图绘制等；整体计算包括梁板弯矩、剪力、扭矩等的计算。
计算时，应考虑预应力混凝土的材料特性、设计荷载和施工工艺等因素。
第四部分：预应力设计和计算预应力设计是预应力混凝土简支T形梁桥设计的核心内容。
预应力设计包括初始预应力计算、张拉力和锚固力的确定等。
初始预应力计算时应根据桥梁的使用寿命、施工工艺和应力平衡原理等进行计算。
确定张拉力和锚固力时应考虑预应力损失、锚具的可靠性和施工的可行性等因素。
第五部分：施工工艺和技术要求预应力混凝土简支T形梁桥的施工工艺和技术要求对其设计和计算的可行性和实用性有重要影响。
施工工艺包括模板、浇筑和养护等，技术要求包括预应力张拉施工和锚固施工等。
在施工过程中，应严格按照设计要求和规范规定进行操作，并进行质量检测和监测。
同济大学-混凝土桥-预应力钢束设计
二级
第一部份 预应力钢束设计
一. 预应力钢束面积估算
第一部份 预应力钢束设计
按最不利构件设计 装配式桥梁：一般是边梁或次边梁
按最不利截面，最大组合弯矩值 简支梁: 跨中截面
按控制计算的要求 简支梁: 正截面承载力，抗裂性及应力要求
第一部份 预应力钢束设计
控制
束号
位
截面
置
N7
弯
7480.0 17104.6 曲
段
31378.7
18
1535.8
0.07463 6987
284
371.5
四
N6
分
点 截
9750
N5
弯
7928.9 18746.6 曲 41796.5 15 1424.2 0.04357 167 206.7
段
弯
9703.2 18827.1 曲
段
35251.9
1. 按正截面承载力要求估算
属承载能力极限状态
基本假定： （公预规5.1.4条） 在极限状态：受压砼应力图简化为矩形，达到抗压强度设计值 受拉砼强度不予考虑，钢筋达到抗拉强度设计值
第一部份 预应力钢束设计
• 基本方程（公预规5.2.2条）：
式中
——结构重要性系数 ——砼受压区面积 ——砼受压区面积形心至上缘距离
15
1201.2
0.00132 7588
90
90.0 168.9
面
水
N3 (N4 ) 10412.3
18769.2
平 段
68572.7
7
511.1
- 167 167
水
N1(N2 ) 15742.4
02第二册：预应力钢筋混凝土简支梁桥设计计算指导手册
预应力混凝土简支梁的有限元设计计算1．前言自有限元理论在上世纪六十年代建立以来，伴随近三四十年计算机技术的飞速发展，有限元分析方法已经成为各种工程结构设计中不可或缺的分析工具。
在桥梁工程领域，先后出现和正在常用的有限元设计分析软件诸如有，桥梁博士、BSAS、GQJS以及Midas Civil等。
这些软件在有限元基础理论上是完全一致的，在软件使用上也存在共通之处。
因而，在本书中，仅以Midas Civil为例，简要介绍桥梁设计有限元软件的使用。
在本文中，主要讨论如何应用商业软件分析问题和解决问题，因而不打算对有限元的基本理论做深入详细的讨论。
但是，需要明确的是，如果把有限元软件视为一个无所不能和完美无缺的软件黑箱加以使用，这种认识从根本上是非常有害并且非常危险的。
我们必须清醒地认识到，一个正确的有限元分析的前提是，对求解问题力学和结构本质的正确认识和对有限元基本理论的正确理解。
因而，在本手册中，将首先对有限元分析的基本流程做一简要介绍，以使读者对有限元的基本理论有感性认识。
然后结合预应力混凝土简支T梁，介绍Midas Civil软件的建模、计算以及结果处理过程。
2．有限元基本理论和分析流程有限元法这个名称由1960年美国克拉夫(Clough)在一篇题为《平面应力分析的有限单元法》中首次提出。
事实上，这一方法的渊源可以追溯到更远。
从数学的角度看，有限元法是偏微分方程定解问题数值分析方法的一种新发展；从力学学科的角度看，有限元方法是基于变分原理(如里兹法等)的力学问题的近似解法的革新与发展；从结构工程上说，有限元法是结构力学矩阵位移法在连续介质力学中的深入应用。
有限元法求解的第一步工作是对求解区域进行网格离散化，即把一个无限多个自由度的连续问题转化为一个具有有限多个自由度的离散问题，这就是所谓的网格划分。
其次，选择合理的位移插值模式，用单元节点位移描述单元内任意点的位移。
在一般情况下，不同单元进行独立的位移插值，把所有单元的位移插值场组合即可得到求解区域的位移场模式，这就是所谓的分片插值模式。
m预应力钢筋混凝土T形简支梁桥梁计算书
预应力混凝土简支T形梁桥设计计算一．设计资料及构造布置（一）.设计资料1．桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m（墩中心距离）主梁全长：39.96m计算跨径：39.00m桥面净空：净9m+2×1.0m人行道+2×0.5m护栏=12m2．设计荷载公路-Ⅱ级，根据《公路桥涵设计通用规范》：均布荷载标准值为q k=10.5×0.75=8.0kN/m；集中荷载根据线性内插应取P k=250kN。
计算剪力效应时，上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。
人群载荷标准值为3.0kN/m2，每侧人行柱防撞栏重力作用分别为1.52kN/m和4.99kN/m。
3.材料及工艺混凝土：主梁采用C60，栏杆及桥面铺装用C30。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）的sφ15.2钢绞线，每束6根，全梁配7束，pkf=1860Mpa。
普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋，直径小于12mm的均用R235钢筋。
按后张法施工工艺要求制作主梁，采用内径70mm，外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具。
4.设计依据（1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTGB01—2003），简称《标准》（2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60--2004),简称《桥规》(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》(JTGB62—2004)(4)基本计算数据见下表注：考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
ck f 和tk f 分别表示钢束张拉时混凝土的抗压，抗拉标准强度，则：ck f =29.6a MP ，tk f =2.51a MP 。
(二)横截面布置 1.主梁间距与主梁片数主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很有效，故在许可条件下应适当加宽T 梁翼板。
上翼缘宽度一般为1.6～2.4m 或更宽。
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土木工程（道路与桥梁方向）目录摘要 (2)第一章概述 (3)1.1任务概况 (3)1.2 河床横断面 (4)1.3工程地质 (4)1.4构思宗旨 (4)第二章方案比选 (5)2.1方案一：预应力钢筋混凝土简支梁 (5)2.2方案二：预应力混凝土连续箱梁 (7)2.3方案三：预应力混凝土空心板桥 (9)2.4方案比选表 (11)第三章总体布置及主梁的设计 (6)3.1设计资料 (6)3.2横断面布置 (7)3.3横断面沿跨长的分布 (7)3.4横隔梁的设置 (7)第四章主梁的作用效应计算4.1永久作用效应计算 (7)4.2可变作用效应计算 (7)4.3主梁作用效应组合 (7)第五章预应力钢束的估算及布置 (7)5.1预应力钢筋截面积估算 (7)5.2预应力钢筋的布置 (7)5.3非预应力钢筋截面积估算及布置 (7)第六章主梁截面几何特性计算 (7)6.1主梁预制并拉预应力钢筋 (7)6.2灌浆封锚，主梁吊装就位 (7)第七章持久状况截面承载能力极限状态计算 (7)7. 1正截面承载力计算 (7)7.2斜截面承载力验算 (7)第八章钢束预应力损失估算 (7)8.1预应力钢筋拉（锚下）控制应力匕期 (7)8.2钢束应力损失 (7)第九章应力验算 (7)9. 1短暂情况的正应力验算 (7)9.2持久状况正应力验算 (7)9.3持久状况下的混凝土主应力验算 (7)第十章抗裂性验算 (7)10.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 (7)10.2作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 (7)第十一章主梁变形（挠度）计算 (7)11.1荷载短期效应作用下主梁挠度验算 (7)11.2预加力引起的上拱度计算 (7)11.3预拱度的设置 (7)第十二章锚固区局部承压计算 (7)12.1局部受压尺寸要求 (7)12.2局部抗压承载力计算 (7)第十三章行车道板计算 (7)13.1悬臂板荷载效应计算 (7)13.2连续板荷载效应计算 (7)13.3截面设计、配筋及承载力验算 (7)第十四章横隔梁计算 (7)14.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (7)14.2跨中横隔梁的作用效应影响线 (7)14.3截面作用效应计算 (7)参考文献摘要通过学习基本掌握的桥梁设计的相关容，为检验学习成果，进行本次毕业设计。
本设计在预选三种桥型结构，采用比较分析法，根据地质条件和跨径等多种因素的条件是选择最有利的桥型。
最终确定设计桥型为预应力钢筋混凝土简支梁。
根据桥梁设计规，和相关指导书展开设计。
具体设计容如下。
(1)桥梁总体布置及主梁结构尺寸设计，(2)荷载、应力计算及主梁预应力钢束布置，(3)结构验算。
通过结构验算等出整个设计满足相关设计规。
并熟悉了桥梁相关过程及知识。
关键词：混凝土简支梁桥预应力钢束布置应力计算第一章概述1.1、任务概况拟建市浦上大桥是市为全面实施''东扩南进西拓”城市发展战略、完善路网建设、发展城市经济和交通要道，近期建设的重点工程之一；是市连接金山新区和大学城片区建设的又一主要通道。
工程场址位于橘园洲大桥与湾边大桥（拟建）之间，起于金山新区洪湾路。
技术标准：设计荷载：公路一I级桥面净空：净一14+人行道2X1.5米设计洪水频率：100年一遇，最高通航水位：10. 109m。
有关资料：1）河床横断面：根据附表桩号标高绘制。
2）河床地质：共4个钻孔的地质资料。
3）水文资料：另行提供4）该地区气温：1月份平均6£, 7月份平均3（TC。
5）材料：钢材，木材，水泥满足供应，砂砾石就地取材，块片料石运距5 公里。
6）施工单位，：省级以上公路工程建设公司。
7）桥面标高：往金山方向（0+000） 21.481m,往大学城方向（0+207） 20. 071m1.2、河床横断面1.3、工程地质条件大桥位于江心洲西侧及附近水域，钻孔揭稼表明，桥位覆盖层厚4.3、5.0 米，主要为中密细、中砂层。
下附基岩全、强分化层均很发育，厚2.3~3. 4米。
微风化基岩面变化很大，在6.2~8.3米间，基岩主要为灰白色中粗粒花岗岩、花岗斑岩，微风化基岩岩质坚硬，呈块状、大块状砌体结构，为主墩桩基良好的持力层。
基础设计时宜采用微风化基岩作为基础持力层，桩端进入微风化基岩一定深度。
1.4、构思宗旨1)符合地区发展规划，满足交通功能需要。
2)桥梁构造形式简洁、轻巧。
3)设计方案力求结构新颖，尽量采用有特色的新结构，又要保证结构受力合理, 并技术可靠，施工方便。
第二章方案比选鉴于展架桥地质地形情况。
该处地势平缓，故比选方案主要采用简支梁桥和连续梁桥形式。
根据安全、适用、经济、美观的设计原则，我初步拟定了三个方案。
2. 1方案一：（4X50） m预应力混凝土简支T型梁桥本桥的横截面采用T型截面（如图2—1）。
防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊，因为该桥的跨度较大，预应力钢筋采用特殊的形式（如图2-2）布置，这样不仅有利于抗剪，而且在拼装完成后，在桥面上进行拉，可防止梁上缘开裂。
优点：制造简单，整体性好，接头也方便，而且能有效的利用现代高强材料, 减少构件截面，与钢筋混凝土相比，能节省钢材，在使用荷载下不出现裂缝等。
缺点：预应力拉后上拱偏大，影响桥面线形，使桥面铺装加厚等。
施工方法：采用预制拼装法（后法）施工，即先预制T型梁，然后用大型机械吊装的一种施工方法。
其中后法的施工流程为：先浇筑构件混凝土，并在其中预留孔道，待混凝土达到要求强度后，将预应力钢筋穿入预留的孔道，将千斤顶支承与混凝土构件端部，拉预应力钢筋，使构件也同时受到反力压缩。
待拉到控制拉力后，即用夹片锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上，使混凝土获得并保持其预压应力。
最后，在预留孔道压注水泥浆。
，使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体。
图2—1 （尺寸单位：cm）立面图（尺寸单位：cm ）图2—2立面：1150_严2.2方案二：（60+80+60） m预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱双室（如图2-3）的截面形式因为跨度很大（对连续梁桥），在外载和自重作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变截面梁能符合梁的力分布规律，变截面梁的变化规律采用二次拋物线。
优点：结构刚度大，变形小，行车平顺舒适，伸缩缝少，抗震能力强，线条明快简洁，施工工艺相对简单，造价低，后期养护成本不高等。
缺点：桥墩处箱梁根部建筑高度较大，桥梁美观欠佳。
超静定结构，对地基要求髙等。
施工方法：采用悬臂浇筑施工，用单悬臂一连续的施工程序，这种方法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，拉预应力筋，移动机具、模板继续施工。
图2—3 （尺寸单位：cm）、/2.3方案三：（10X20） m预应力混凝土空心板桥本桥横断面采用9块中板（如图2—4、图2—5）和2块边板（如图2—6、图2—7）优点：预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压，不仅充分发挥了高强材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使结构轻型化，因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。
采用空心板截面，减轻了自重，而且能充分利用材料，构件外形简单，制作方便，方便施工，施工工期短，而且桥型流畅美观。
缺点：行车不顺，同时桥梁的运营养护成本在后期较髙。
施工方法：采用预置装配（先法）的施工方法，先法预制构件的制作工艺是在浇筑混凝土之前先进行预应力筋的拉，并将其临时固定在拉台座上，然后按照支立模板一一钢筋骨架成型一一浇筑及振捣混凝土一一养护及拆除模板的基本施工工艺，待混凝土达到规定强度，逐渐将预应力筋松弛，利用力筋回缩和与混凝土之间的黏结作用，使构件获得预应力。
/ \ \ /rt I」232322 〜23图2一4.图2-6.边板跨中截面（尺寸单位^ cm）图2-7.边板支点截面（尺寸单位: cm）2.4方案比选表表2—1方案比选表通过对比，从受力合理，安全适用，经济美观的角度综合考虑，方案一：预应力混凝土简支T型梁桥为最佳推荐方案。
此方案，采用预应力混凝土简支T型梁桥, 结构简单，节省材料，经济合理；采用预制装配的施工方法，施工方便，周期短; 而且桥型流畅美观。
第三章总体布置及主梁的设计3.1设计资料3.1.1桥梁跨径及桥宽标准跨径：50m （墩中心距离）主梁全长：49.96m计算跨径：49.00m桥面净空：净一14m+2Xl. 5m3.1.2设计荷载公路I级，结构重要性系数r（）=1.0,均布荷载的标准值你为10.5KN/m,集中荷载标准值为356KN.3.1.3材料及工艺混凝土：采用C50混凝土，色=3. 45X IO'MPa,抗压强度标准值£产32. 4MPa, 抗压强度设计值f cd=22. 4MPa,抗拉强度的标准值A =2. 65MPa,抗拉强度设计值y ft/=1.83MPa<> 钢筋：预应力钢筋采用ASTMA416-97a标准的低松弛钢绞（1X7标准型），抗拉强度标准值/^=1860MPao抗拉强度设计值/^=1260MPa,公称直径15. 24nun, 公称面积140mm2,弹性模量Ep=1.95X 105MPa o普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB400钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋。
按后法施工工艺制作主梁，采用径70mm的预埋波纹管和夹片锚具。
3.1. 4设计依据1、交通部《公路工程技术标准》JTG B01-032、交通部《公路桥涵设计通用规》JTG D60-20043、交通部《公路砖石及混凝土桥涵设计规》JTJ022 — 854、交通都《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》JTG D62-20045、交通部《公路桥涵地基与基础设计规》JTJ024 — 856、交通部《公路工程概预算定额》7、结构设汁原理、基础工程、桥梁工程等有关教材8、公路设计手册一一梁桥9、公路桥梁标准图10、桥梁计算示例集《梁桥》11、道路工程制图标准3.1.5基本计算数据见（表3-1）压.抗拉标准强度，则Xi =29. 6MPa, f；k =2. 51 MPa3.2横断面布置3. 2.1主梁间距与主梁片数本桥为双幅桥（两幅桥为独立的桥，因此只计算单幅即可），主梁翼板宽度为250cm,单幅的桥宽为7m,选用7片主梁。
3. 2.2主梁跨中截面主要尺寸拟定1/2支点截面1/2跨中截面1750988»80024Pl y _ 1BA98L306"曲3图3-1 结构尺寸图（单位cm）1、主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与跨径之比常在1/14-1/25,当建筑高度不受限制时（本桥不受限制），增大梁高往往是最经济的方案，因为增大梁高可以取得较大的抗弯力臂，还可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土的用量增加不多。