40m预应力混凝土T梁计算报告

40m预应力混凝土T梁计算报告规范标准：公桥规JTG D60-2004

目录

1 概述 (3)

2 计算依据及参考 (3)

3 计算过程 (3)

3.1基本数据 (3)

3.2 截面特性计算 (4)

3.3内力计算 (5)

3.3.1 荷载横向分布系数计算 (5)

3.3.2 内力计算 (6)

3.4久状况承载能力极限状态计算 (7)

3.4.1跨中截面正截面抗弯强度验算： (7)

3.4.2斜截面强度验算： (8)

3.5正常使用极限状态下的抗裂验算 (8)

3.6持久状况和短暂状况构件的应力验算 (9)

1 概述

采用交通部公路科学研究所开发的结构计算软件GQJS并配合手算分析40m简支T 梁的结构受力，以新规范JTG D60-2004和JTG D62-2004为标准。拟定合理的结构尺寸，给出合理的预应力钢筋和普通钢筋构造。

2 计算依据及参考

《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D60-2004

《公路桥涵设计规范》JTJ023-85

3 计算过程

3.1基本数据

跨径：40m，计算跨径：39.4m；

设计荷载：公路I级；

净宽：2x0.5+11=12m

材料：

预应力钢筋：钢绞线，直径15.2mm，截面面积139 ，重量1.101 ，强度标准值1860MPa，强度设计值1260MPa，控制张拉应力MPa。弹性模量 MPa。预应力钢筋采用4根10束（截面面积为1390 ）的预应力钢绞线，预应力截面面积共计5560 。

普通钢筋HRB335：强度标准值335MPa，强度设计值280MPa，弹性模量 MPa。受拉区配置6根钢筋，每根截面面积314.20 ，共1885.2 。

混凝土C50：抗压强度标准值32.4MPa，设计值22.4MPa，弹性模量 MPa，抗拉强度标准值2.65MPa，设计值1.83MPa。

3.2截面特性计算

跨中截面横断面布置见下图：

预制T梁截面特性如下：

3.3内力计算

3.3.1荷载横向分布系数计算

采用刚接梁法计算荷载横向分布系数，采用老规范的计算方法，梁宽采用2.4m，共5片T梁，行车道宽度11m，分别输入各片梁的抗弯、抗扭惯矩、桥面板沿梁长方向单位长度的抗弯惯性矩和悬臂长度，采用编制程序进行计算，结果如下表所示：

3.3.2 内力计算

采用GQJS程序计算上部结构在各种荷载工况下主要控制截面的内力如下：

几点说明：

1、结构基频＝2.838Hz，汽车荷载冲击系数＝0.169；

2、现浇段集度＝kN/m；

3、防水混凝土＋沥青面层集度＝kN/m；

4、防撞护栏集度＝(0.419*25.5+0.18)×0.336＝10.86*0.336=3.65 kN/m；

5、将现浇段、防水混凝土＋沥青面层及防撞护栏作为二期恒载施加，

集度＝18.212 kN/m；

3.4久状况承载能力极限状态计算

3.4.1跨中截面正截面抗弯强度验算：

按承载能力极限状态进行计算，考虑恒载和公路I级荷载按规范JTG D60-2004第4.1.6条进行效应组合，弯矩设计值＝14765.75kN.m。

截面抗力矩计算如下：

钢筋抗力＝＝7533456N

混凝土抗力＝＝9676800N

中性轴在顶板范围内

混凝土受压区高度＝=140.13mm

截面抗力矩= =16517.82kN.m>弯矩设计值=14765.75kN.m

几点说明：

1、以上计算公式可参考规范宣贯材料计算示例；

2、翼缘有效宽度＝2.4m；

3、公路桥涵安全等级取为二级；

4、预制T梁正截面抗弯强度满足规范要求；

5、承载能力极限状态下其他截面的抗弯强度满足规范要求，这里仅以跨中截面为例说明计算过程。

3.4.2斜截面强度验算：

根据3.3.2内力计算结果，剪力设计值＝1585.65kN；

距梁端3m范围内截面采用箍筋（HRB335），四肢箍，间距100mm，面积＝452.4 ；

按《JTG D62规范》公式（5.2.10），截面尺寸应符合下列要求：

剪力设计值＝1585.65kN < ＝4079.9 kN

按公式（5.2.9）验算截面抗剪承载力

＝3718.5kN

=0 (普通钢筋无弯起)

=184.94kN

抗剪承载力＝＝3903.42kN >剪力设计值＝1585.65kN

支点截面斜截面抗剪强度满足规范要求。

3.5正常使用极限状态下的抗裂验算

采用通用规范JTG D60-2004 第4.1.7条进行效应组合，根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004 第6.3.1条进行正截面和斜截面抗裂验算。

按A类预应力混凝土构件进行正截面抗裂验算，在作用短期效应组合下，构件正截面下缘混凝土的最小压应力为1.6MPa，未出现拉应力，满足规范6.3.1-3条规定。

按A类预应力混凝土构件进行斜截面抗裂验算，在作用短期效应组合下，构件斜截面混凝土的最大主拉应力为0.14MPa ，满足规范6.3.1-5条规定。

上述计算采用GQJS软件进行，计算结果详见GQJS结果文件和结果浏览，通过分析计算结果发现，在长期效应和短期效应组合下，40mT梁受弯构件正截面和斜截面抗裂验算均满足规范要求。

3.6持久状况和短暂状况构件的应力验算

根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004 第7.1条和7.2条进行持久状况和短暂状况构件的应力验算。计算时作用荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。

在持久状况下，使用阶段受弯构件正截面混凝土的最大压应力为，截面边缘混凝土的最大拉应力为0.7MPa。混凝土的主压应力最大值为，主拉应力最大值为0.69MPa。在短暂状况下，截面边缘混凝土的法向应力为。

上述计算采用GQJS软件进行，计算结果详见GQJS结果文件和结果浏览，通过分析计算结果发现，持久状况和短暂状况下构件的应力验算均满足规范要求。