40m预应力混凝土公路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

公桥规 JTG D62-2004

目录

1 概述 (2)

2 计算依据及参考 (2)

3 计算过程 (2)

3.1基本数据 (2)

3.2 截面特性计算 (3)

3.3内力计算 (4)

3.3.1 荷载横向分布系数计算 (4)

3.3.2 内力计算 (4)

3.4久状况承载能力极限状态计算 (5)

3.4.1跨中截面正截面抗弯强度验算： (5)

3.4.2斜截面强度验算： (6)

3.5正常使用极限状态下的抗裂验算 (6)

3.6持久状况和短暂状况构件的应力验算 (7)

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：17⨯钢绞线，直径15.2mm ，截面面积1392mm ，重量1.101kg/m ，强度标准值1860MPa ，强度设计值1260MPa ，控制张拉应力

0.7518601395con σ=⨯=MPa 。弹性模量51.9510⨯ MPa 。预应力钢筋采用4根10束15.2j φ（截面面积为13902mm ）的预应力钢绞线，预应力截面面积共计55602mm 。

普通钢筋HRB335：强度标准值335MPa ，强度设计值280MPa ，弹性模量

5210⨯ MPa 。受拉区配置6根20φ钢筋，每根截面面积314.202mm ，共

1885.22

mm。

混凝土C50：抗压强度标准值32.4MPa，设计值22.4MPa，弹性模量4

3.2510 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＝0.650.1826 3.042⨯⨯=kN/m ；

3、防水混凝土＋沥青面层集度＝0.21224/511.52⨯⨯=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＝pd p sd s f A f A +＝7533456N 混凝土抗力＝cd f f f b h ＝9676800N 中性轴在顶板范围内 混凝土受压区高度＝

pd p sd s

cd f

f A f A f b +=140.13mm

截面抗力矩=0(/2)cd f f b x h x -=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12φ箍筋（HRB335），四肢箍，间距100mm ，面积＝452.42mm ；

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 <00.5110-⨯＝4079.9 kN 按公式（5.2.9）验算截面抗剪承载力

31230.4510cs V bh ααα-=⨯⨯3718.5kN

30.7510sin sb sd sb s V f A θ-=⨯∑=0 (普通钢筋无弯起) 30.7510sin pb pd pb p V f A θ-=⨯∑=184.94kN

抗剪承载力＝cs sb pb V V V ++＝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 0.6 1.59MPa tk f <=，满足规范