后张法部分预应力混凝土简支T梁桥设计内容示例.doc

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1、13.9预应力混凝土简支梁计算示例13.9.1设计资料（1）简支梁跨径：跨径30m；计算跨径L=28.66m；（2）设计荷载：汽车荷载按公路—I级；人群荷载为3.0kN/m2；结构重要性系数取；（3）环境：桥址位于野外一般地区，I类环境条件，年平均相对湿度为75％；（4）材料：预应力钢筋采用ASTMA416－97a标准的低松弛钢绞线(1×7标准型)，抗拉强度标准值，抗拉强度设计值，公称直径15.24mm，公称面积140mm2，弹性模量；锚具采用夹片式群锚。非预应力钢筋：HRB400级钢筋，抗拉强度标准值，抗拉强度设计值。直径＜12mm者，一律采用HRB335级钢筋，抗拉强度标

2、准值，抗拉强度设计值。钢筋弹性模量均为=2.0×105MPa。混凝土：主梁采用C50，=3.45×104MPa，抗压强度标准值＝32.4MPa，抗压强度设计值＝22.4MPa；抗拉强度标准值＝2.65MPa，抗拉强度设计值＝1.83MPa。（5）设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应混凝土桥涵设计规范（JTGD62—2004）》要求，按A类预应力混凝土构件设计此梁。（6）施工方法：采用后张法施工，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40mm宽的湿接缝。最后施工80mm厚的沥青桥面铺装层。13.9.2主梁尺寸主梁各

3、部分尺寸如图13-20所示。图13-20主梁各部分尺寸图（尺寸单位：mm）13.9.3主梁全截面几何特性13-41）受压翼缘有效宽度的计算按《公路桥规》规定，T形截面梁受压翼缘有效宽度，取下列三者中的最小值：（1）简支梁计算跨径的1/3，即mm；（2）相邻两梁的平均间距，对于中梁为2200mm；（3），式中b为梁腹板宽度，为承托长度，这里＝0，为受压区翼缘悬出板的厚度，这里可取跨中截面翼板厚度的平均值，为（1000×180＋800×120/2）/1000＝228mm。所以有＝200＋6×0＋12×228＝2936mm；所以，受压翼缘的有效宽度为＝2200mm。2）全截面几何特

4、性的计算在工程设计中，主梁几何特性多采用分块数值求和法进行，其计算式为全截面面积：全截面重心至梁顶的距离：式中——分块面积；——分块面积的重心至梁顶边的距离。主梁跨中（I—I）截面的全截面几何特性如表13-5所示。根据图13-20可知变化点处的截面几何尺寸与跨中截面相同，故几何特性也相同，为式中——分块面积对其自身重心轴的惯性矩；——对x-x（重心）轴的惯性矩。13.9.4主梁内力计算公路简支梁桥主梁的内力，由永久作用（如结构重力、结构附加重力等）与可变作用（包括汽车荷载、人群荷载等）所产生。主梁各截面的最大内力，是考虑了车道荷载对计算主梁的最不利荷载位置，并通过各主梁间的内

5、力横向分配而求得。具体计算方法，将在《桥梁工程》课程中介绍，这里仅列出中梁的计算结果，如表13-6所示。13-4I—I截面（跨中与L/4截面）全截面几何特性表13-5分块号分块面积截面分块示意图①2×1000×180＝3600009032400×103454尺寸单位：mm②800×120＝9600022021120×103324③1600×200＝320000800256000×103－256④100×200＝20000153330660×103－989⑤200×400＝800001700136000×103－1156合计13-4截面内力名称内力值荷载主梁作用效应组合值表13

6、-6跨中截面（I—I）L/4截面变化点截面（II—II）支点截面（III—III）相应相应相应相应一期恒载标准值①2261.3002261.31695.9150.8150.81695.91119.2214.3301.5二期恒载标准值现浇湿接缝②209.30.00.0209.3156.914.014.0156.9103.619.827.9桥面及栏杆③488.20.00.0488.2366.232.532.5366.2241.646.365.1人群荷载标准值④65.802.232.945.24.64.937.026.06.48.2公路—I级汽车荷载标准值（不计冲击系数）⑤1523

7、.764.4101.61143.11175.1287.3287.31175.1874.0220.3326.3公路—I级汽车荷载标准值（计冲击系数、冲击系数μ＝0.083）⑥1650.269.7110.01238.01272.6311.1311.11272.6946.5238.6353.4持久状态的应力计算的可变作用标准值组合（汽＋人）⑦1716.069.7112.21270.91317.8315.7316.01309.6972.5245.0361.6承载能力极限状态计算的基本组合1.0×（1.2恒＋1.