40米预应力砼简支T形梁桥计算示例(全部).doc

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
桥梁跨径及桥宽
标准跨径：40m
计算跨径：38.88m
主梁预制长度：39.96m
桥面净空：净9+2×1.0m
设计荷载：汽-20级，挂-100，人群3.5KN/m2
材料及特性（见表4—1）
材料及特性表4—1
名称项目符号单位数据混
凝
土
立方强度
弹性模量
轴心抗压标准强度
抗拉标准强度
轴心抗压设计强度
抗拉设计强度R
Eh
Req\o(\s\do-4(ｂ),\s\do4(ａ))
Req\o(\s\do-2(ｂ),\s\do3(ｌ))
Ra
RlMPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa40
3.3E4
28.0
2.60
23.0
2.15Фeq\o(\s\do-4(ｓ),\s\do4())5
碳
素
钢
丝标准强度
弹性模量
抗拉设计强度
最大控制应力σk
使用荷载作用阶段极限应力：
荷载组合Ⅰ
荷载组合ⅢReq\o(\s\do-4(ｂ),\s\do4(ｙ))
Ey
Ry
0.75Req\o(\s\do-4(ｂ),\s\do4(ｙ))

0.65Req\o(\s\do-4(ｂ),\s\do4(ｙ))
0.75Req\o(\s\do-4(ｂ),\s\do4(ｙ))MPa
MPa
MPa
MPa

MPa
MPa1600
2.0E5
1280
1200

1040

1120普
遍
钢
筋直径＜12mm
采用Ⅰ级钢筋抗拉设计强度
标准强度
弹性模量Rg
Req\o(\s\do-3(ｂ),\s\do3(ｇ))
EgMPa
MPa
MPa240
240
2.1E5直径≥12mm
采用Ⅱ级钢筋抗拉设计强度
标准强度
弹性模量Rg
Req\o(\s\do-3(ｂ),\s\do3(ｇ))
EgMPa
MPa
MPa340
340
2.0E5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。
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。
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。
设计依据：
《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-85）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》（JTJ023-85）以下简称“公预规”。
（二）结构尺寸
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
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。
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.。
横截面沿跨长度变化：
横截面沿跨长变化，主要考虑预应力钢束在梁内布置的要求，以及锚具布置的要求，故为配合钢束的弯起而从四分点开始向支点逐渐抬高，同时腹板的宽度逐渐加厚。
横隔梁设置
为增加各主梁的横向联系，使各主梁在荷载作用下的受力均匀，本例共设置9道横隔梁，为减轻吊装重量，横隔梁采用开洞形式，考虑施工方便和钢筋布置，横隔梁厚度上端16cm，下端14cm。

图4—2主梁跨中断面
根据以上拟定的主梁尺寸，见图4—2，进行主梁截面几何特性计算，为主粮内力计算做好准备，跨中截面几何特性见表4—2及表4—3。
边主梁跨中截面几何特性计算表表4—2
分
块
名
称分块
面积
Ai
(cm)分块面积形心至上缘距离
(cm)分块面积对上缘静矩
Si=Ai×yi
(cm3)分块面积的自身惯矩
I0
(m4)di=ys-yi

(m)分块面积对截面形心惯矩
Ii=Ai×di
(m4)(1)(2)(3)=(1)+(2)(4)(5)(6)=(1)×(5)外翼板102055100850092.438714200外承托56113.77685.73771.28