预应力混凝土T型梁桥

第1章 设计资料及构造布置

1.1设计资料

1.1.1 桥梁跨径及桥宽

标准跨径：30m ； 主梁全长：29.96m ； 计算跨径：29.16m ；

桥面净空：净—15+2×0.75m （人行道）+2×0.25m （栏杆）；

桥面坡度：不设纵坡，车行道双向横坡为2%，人行道单向坡为1.5%。 1.1.2 设计荷载：

公路—Ⅰ级

1.1.3 材料及施工工艺

混凝土：主梁C50，人行道、栏杆、桥面铺装及混凝土三角垫层用C30； 预应力钢筋：采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》（JTG D62—2004）的2.15s φ钢绞线，每束7根，全梁配6束，pk f =1860MPa 。

按后张法工艺制作主梁，采用φ70mm 金属波纹管成孔，预留孔道直径为75mm 和OVM 锚。

1.1.4 设计依据

（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）简称《桥规》

（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004） （3）《桥梁工程》 （人民交通出版社，姚铃森编）

图1.1.1

1.2 横截面布置

1.2.1 主梁间距与主梁片数

主梁间距通常应随着梁高与跨径的增加而加宽为经济，由此可提高主梁截面效率指标值，采用主梁间距 2.3m，考虑人行道可以适当挑出，考虑设计资料给

定的桥面净宽选用7片主梁，其横截面布置形式图1.2.1。

图1.2.1

1.2.2主梁尺寸拟定

1.2.2.1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在1/15～1/25之间，标准设计中一般取为1/16～1/18。所以梁高取用175cm。

1.2.2.2主梁腹板的厚度

在预应力混凝土梁中，梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度翼板由布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定要求出发，腹板厚度一般不宜小于其高度的1/15。本设计采用16cm.在跨中区段梁腹板下部设置马蹄，设计实践表明马蹄面积与截面面积以10%-20%为宜，马蹄宽：36cm，高：30cm。

1.2.3 翼板尺寸拟定

在接近梁的两端的区段内，为满足预应力束筋布置锚具的需要，肋厚应逐渐扩展加厚，其过渡段长度不宜小于12倍肋板的增加厚度。

预应力混凝土T梁的下缘，为了满足布置预应力束筋的要求，要扩大成马蹄形，马蹄的尺寸应该满足预应力各个阶段的强度要求。由于马蹄形部分承受预应力锚具的局部荷载作用，其尺寸不宜过小，否则在施工中易形成水平纵向裂缝，

因此马蹄面积一般应占截面总面积的10%-20%。拟定马蹄宽度为40cm ，高度为26cm 。

第2章 行车道板的计算

2.1行车道板内力计算

荷载为公路-Ⅰ级。桥面铺装为8cm 沥青混凝土（重度为233/m kN ）和9cm 厚的C30混凝土垫层（重度为243/m kN ），T 梁翼板材料的重度为253/m kN 。 （一）恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算） 1.、每一米板上的恒载g ：

沥青混凝土面层1g ：m kN /84.1230.108.0=⨯⨯ C30混凝土垫层2g ：m kN /16.2240.109.0=⨯⨯ T 梁翼板自重3g ：

m kN /875.3250.12

23

.008.0=⨯⨯+ 合计：m kN g g i /875.7==∑

2、每米宽板条的荷载内力

弯矩 m kN gl M Ag •-=⨯⨯-=-=70.397.0875.721

21220

剪力 kN l g Q Ag 64.797.0875.70=⨯=•=

（二）车辆荷载产生的内力

将后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为kN P 140=。对于车轮荷载中后轮的着地长度为m a 20.02=，宽度为m b 60.02=[由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）查得]，则得：

m

H b b m H a a 94.017.0260.0254.017.0220.022121=⨯+=+==⨯+=+=

荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：

m d l a a 36.34.171.0254.0201=+⨯+=++=

冲击系数： 3.11=+μ

作用于每米宽板条上的弯矩为：

m kN b l a P M Ap •-=-⨯⨯⨯-=-+-=91.19)4

94

.097.0)(36.3414023.1()4(42)1(10μ

作用于每米宽板条上的剪力为：

kN a P Q Ap 08.2736

.3414023.142)1(=⨯⨯⨯=+=μ （三）荷载组合 恒+汽：

kN

Q Q Q m kN M M M Ap Ag A Ap Ag A 87.3108.2779.461.20)91.19(70.1=+=+=•-=-+-=+=

所以，行车道板的设计内力为：

kN

Q m kN M A A 87.3161.20=•-=

2.2截面设计、配筋与强度验算

悬臂根部高度mm h 80=，净保护层厚度为mm a 20= 设选用HRB335,12Φ钢筋，则有效高度：

)(5.622

5

.13208020mm d a h h =--=--=

按《桥规》第5.2.2条规定： )2

(1

00d x

h bx f M cd -≤

γ 则 )2

0625.0(108.1325.1151.213x

x -⨯⨯≤

即 00039.0125.02=+-x x 解得 )(03.0m x =

验算： m m h ig 03.0)(034.00625.055.00>=⨯=ξ，满足要求。 按《桥规》第5.2.2条规定：bx f A f cd s sd =

所以 )m m 1035280

30

108.1323（=⨯⨯=

s A 当选用HRB 12Φ钢筋，每米宽板内需要钢筋间距为100mm 时，可提供的钢筋面积为

22's 1035)(11311.113100

1000

mm mm A >=⨯=，符合要求 按《桥规》第5.2.9条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求：

KN

KN bh f Q k cu 00.44)(59.17425.610030051.0051.00,j >=⨯⨯⨯=≤

满足要求。根据《桥规》第5.2.10条规定

KN

KN bh f Q td j 00.44)(59.475.62100039.10.11050.01050.03023>=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯≤--α