預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、一、設(shè)計(jì)資料1、橋面跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：總體方案選擇的結(jié)果，采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁，跨度25m；主梁長(zhǎng)：伸縮縫采用40mm，預(yù)制梁長(zhǎng)24.96m；計(jì)算跨徑：取相鄰支座中心間距24.5m；橋面凈空：由于該橋所在線路的寬度較大，確定采用分離式橋面；左半幅路面布置：0.5m（護(hù)欄）+12m（行車道）+0.8m（護(hù)欄+檢修道）=13.3m。2、主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為0 = 1.1；橋面坡度：行車道單向橫坡2%。3、材料性能參數(shù)（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，主要強(qiáng)度指標(biāo)為：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 =26.8,=2.4強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =18.4 ，=1.65彈性模量 =3.25×

2、;（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋采用1×7標(biāo)準(zhǔn)型-15.2-1860-GB/T5224-1995鋼絞線。其強(qiáng)度指為： 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 =1860 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =1260彈性模量 =1.95×相對(duì)界限受壓區(qū)高度 =0.4，=0.2563（3）普通鋼筋縱向抗拉普通鋼筋采用HRB400鋼筋，其強(qiáng)度指標(biāo)為抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=400抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=330相對(duì)界限受壓區(qū)高度=0.53 =0.1985箍筋及構(gòu)造鋼筋采用HRB335，其強(qiáng)度指標(biāo)為抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=335抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=280彈性模量=2.0×4、設(shè)計(jì)依據(jù)1）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D6004），簡(jiǎn)稱橋規(guī)；2）公路鋼筋混凝土

3、及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D6004），簡(jiǎn)稱公預(yù)規(guī)；3）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ02485）；二、構(gòu)造布置1、梁間距：采用裝配式施工。主梁間距一般在1.82.3之間，本設(shè)計(jì)選用1.9m，整個(gè)橫橋向共14片主梁。設(shè)計(jì)主梁寬均為1.9m。預(yù)制時(shí)主梁寬為1.6m。主梁之間留有0.3m的后澆帶。2、主梁高：根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁的截面尺寸設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，梁高選取在之間，本設(shè)計(jì)取較小值，選用1.6m。3、橫隔梁間距：為了增強(qiáng)主梁之間的橫向連接剛度，處除設(shè)置端橫隔梁外，還設(shè)置了4片中橫隔梁，間距為3×5m，共計(jì)6片。高取梁高的0.70.9倍，厚度一般取1518cm。4、梁肋：根據(jù)抗

4、剪強(qiáng)度需要和施工振搗的需要（一般取在1525cm之間），厚度暫定為18cm，在梁端的一個(gè)橫隔板間距內(nèi)腹板中部按直線加厚至馬蹄寬40cm。5、橋面鋪裝：10厘米厚40號(hào)鋼纖維混凝土防水層+7厘米厚瀝青混凝土(路面一致)。6、橋梁橫斷面：具體尺寸見圖1-1。圖1-1 主梁橫斷面（跨中）布置圖（單位cm）7、主梁縱斷面布置：見圖12。圖1-2 主梁縱斷面布置圖（單位cm）三、截面的幾何特性1、預(yù)制時(shí)翼板寬度為1.6m，使用時(shí)為1.9m，二者的截面特性如下；圖1-3 預(yù)制跨中橫截面 圖1-4 成橋階段跨截面 圖1-5 成橋階段支點(diǎn)橫截面 圖1-6 成橋階段支點(diǎn)橫截面預(yù)制跨中橫截面：面積: 6228.9

5、444周長(zhǎng): 650.5162邊界框: X: -80.0000 - 80.0000 Y: -105.0908 - 54.9092質(zhì)心: X: 0.0000 Y: 0.0000慣性矩: X: 18527369.8464 Y: 6171115.3888慣性積: XY: 0.0000旋轉(zhuǎn)半徑: X: 54.5381 Y: 31.4756主力矩與質(zhì)心的 X-Y 方向: I: 6171115.3888 沿 0.0000 -1.0000 J: 18527369.8464 沿 1.0000 0.0000成橋階段跨中橫截面：面積: 6678.9444周長(zhǎng): 710.5162邊界框: X: -95.0000 -

6、 95.0000 Y: -108.2851 - 51.7149質(zhì)心: X: 0.0000 Y: 0.0000慣性矩: X: 19479095.7115 Y: 9624865.3888慣性積: XY: 0.0000旋轉(zhuǎn)半徑: X: 54.0046 Y: 37.9615主力矩與質(zhì)心的 X-Y 方向: I: 9624865.3888 沿 0.0000 -1.0000 J: 19479095.7115 沿 1.0000 0.0000預(yù)制支點(diǎn)橫截面：面積: 8664.2824周長(zhǎng): 622.5712邊界框: X: -80.0000 - 80.0000 Y: -98.4036 - 61.5964質(zhì)心: X

7、: 0.0000 Y: 0.0000慣性矩: X: 22021233.8445 Y: 6718236.9215慣性積: XY: 0.0000旋轉(zhuǎn)半徑: X: 50.4144 Y: 27.8459主力矩與質(zhì)心的 X-Y 方向: I: 6718236.9215 沿 0.0000 1.0000 J: 22021233.8444 沿 -1.0000 0.0000成橋階段支點(diǎn)橫截面：面積: 9106.3380周長(zhǎng): 685.7490邊界框: X: -95.0000 - 95.0000 Y: -101.0436 - 58.9564質(zhì)心: X: 0.0000 Y: 0.0000慣性矩: X: 2327152

8、7.6099 Y: 10168491.7840慣性積: XY: 0.0000旋轉(zhuǎn)半徑: X: 50.5523 Y: 33.4161主力矩與質(zhì)心的 X-Y 方向: I: 10168491.7840 沿 0.0000 -1.0000 J: 23271527.6099 沿 1.0000 0.00002、檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)以跨中截面為例上核心矩：Ks=下核心矩：Kx=截面效率指標(biāo)：=0.520.5根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁在設(shè)計(jì)時(shí)，檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)=0.45-0.55之間，且較大者亦較經(jīng)濟(jì)，上述計(jì)算表明，初擬主梁跨中截面時(shí)合理的。五、主梁內(nèi)力計(jì)算（一）恒載內(nèi)力計(jì)算 1.主梁預(yù)制時(shí)的自重（第一期橫載

9、）g1（1）安跨中截面計(jì)算，主梁每延米自重（即先按等截面計(jì)算） g1=0.62289444×26=16.195kN/m（2）由馬蹄增高和腹板加寬所增加的重量折算成每延米自重g2= kN/m（3）橫隔梁折算成橫向每米自重g3=0.18*1.25*26/5=1.17 kN/m2.橋面板間接頭（第二期橫載）g4g=0.3×0.15×26+0.3×0.18×6×26/24.96=1.183kN/m 3.欄桿、橋面鋪裝（第三期橫載）g5橋面坡度以蓋梁做成斜面找平，橋面鋪裝為10厘米厚40號(hào)鋼纖維混凝土防水層+7厘米厚瀝青混凝土。鋼纖維混凝土的重

10、力密度取為26kN/m3；瀝青混凝土的重力密度取為23kN/m3；每側(cè)的鋼筋混凝土護(hù)欄重為：7.5KN/m金屬制護(hù)欄為:5KN/m；瀝青混凝土：0.07×2.2=0.154 kN/m；混凝土墊層（平均厚）：0.1×2.2=0.22 kN/m；故：g5=0.22+0.154+=2.457 kN/m 表21 各梁的恒載匯總表（單位：KN/m）梁號(hào)第一期荷載第二期荷載第三期荷載總和（KN/m）1（7）19.9460.59152.45722.99452（6）20.5131.1832.45724.1533（4）(5)20.5131.1832.45724.153項(xiàng)目L/2L/4L/8L

11、/4L/8支點(diǎn)75.0356.2732.836.1259.18812.25第一期恒載1（/7）號(hào)主梁1496.5481122.361654.827122.169183.264244.3392（/6）號(hào)主梁1539.091154.267673.442125.642188.473251.2843（/4/5）號(hào)主梁1539.091154.267673.442125.642188.473251.284第二期恒載1（/7）號(hào)主梁44.3833.28419.4193.6235.4357.2462（/6）號(hào)主梁88.7666.56738.8387.24610.86914.4923（/4/5）號(hào)主梁88.76

12、66.56738.8387.24610.86914.492第三期恒載1（/7）號(hào)主梁184.3487138.255480.66315.0491322.57530.098252（/6）號(hào)主梁184.3487138.255480.66315.0491322.57530.0982533（/4/5）號(hào)主梁184.3487138.255480.66315.0491322.57530.09825 表22 恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果表（二）活載內(nèi)力計(jì)算1.計(jì)算汽車荷載的沖擊系數(shù)根據(jù)公橋規(guī)第條規(guī)定： 故：2、主梁荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算 1）跨中的橫向分布系數(shù)mc主梁間在翼緣板及橫隔梁處采用濕接，且橋?qū)捒绫葹?6/25=

13、1.040.5，所以本橋并非窄橋，不宜用偏心壓力法計(jì)算mc。故跨中的橫向分布系數(shù)mc計(jì)算方法采用比擬正交異性板法（用查表法計(jì)算）。2）計(jì)算幾何特性主梁抗彎慣矩IxIx=18527369.8464cm4=18.53×106 cm4主梁的比擬單寬抗彎慣矩Jx：Jx=18527369.8464cm4/190cm=97512.47cm4/cm橫隔梁抗彎慣矩其截面幾何特性：面積: 14768.0000周長(zhǎng): 1302.0000邊界框: X: -250.0000 - 250.0000 Y: -126.9051 - 24.0949質(zhì)心: X: 0.0000 Y: 0.0000慣性矩: X: 145

14、94325.5678 Y: 260477902.6667慣性積: XY: 0.0000旋轉(zhuǎn)半徑: X: 31.4363 Y: 132.8081主力矩與質(zhì)心的 X-Y 方向: I: 14594325.5678 沿 1.0000 0.0000 J: 260477902.6667 沿 0.0000 1.0000故單位抗彎及抗扭慣矩：主梁和橫隔梁的抗扭慣矩對(duì)于T梁間剛性連接的情況，應(yīng)按下列公式計(jì)算：JTx+JTa=h13+ITx+ITy對(duì)于主梁梁肋：, C1=0.300, ITx=0.300×113×183+0.186×40×28.73=373585.6783c

15、m4對(duì)于橫隔梁肋：, C=0.303ITy=0.303×125×183=220712.04cm4JTx+JTa=h13+ITx+ITy=×183+=4351.66 cm4/cm3）計(jì)算各梁荷載橫向分布系數(shù)主梁的荷載橫向分布系數(shù)（比擬正交異性板法）。-比擬正交異性板法- N=7DX=0.05 L=24.5LB=1.9RB=0XB=12( 3 Lane)Jx=0.09751247Jy=0.07678947Jtx+Jty=0.004135Coordinates of beam locationNo. y 1 -5.7 2 -3.8 3 -1.9 4 0 5 1.9 6

16、3.8 7 5.7 -比擬正交異性板法- Coordinates of load latrel influence lineNo. Y beam 1 beam 2 beam 3 beam 4 beam 5 beam 6 beam 7 1 -6.65 0.4901 0.3561 0.2433 0.1366 0.0323 -0.0717 -0.1866 2 -6.6 0.4874 0.3545 0.2426 0.1367 0.0331 -0.0701 -0.1842 3 -6.55 0.4847 0.3529 0.2419 0.1368 0.034 -0.0685 -0.1818 4 -6.5 0

17、.482 0.3513 0.2412 0.1369 0.0349 -0.0669 -0.1793 5 -6.45 0.4793 0.3497 0.2405 0.137 0.0357 -0.0653 -0.1769 6 -6.4 0.4765 0.3481 0.2398 0.1371 0.0366 -0.0637 -0.1745 7 -6.35 0.4738 0.3465 0.2391 0.1372 0.0375 -0.0621 -0.172 8 -6.3 0.4711 0.3449 0.2384 0.1373 0.0383 -0.0605 -0.1696 9 -6.25 0.4684 0.34

18、33 0.2377 0.1374 0.0392 -0.0589 -0.1672 10 -6.2 0.4657 0.3418 0.237 0.1375 0.0401 -0.0573 -0.1647 11 -6.15 0.463 0.3402 0.2363 0.1376 0.0409 -0.0557 -0.1623 12 -6.1 0.4603 0.3386 0.2356 0.1378 0.0418 -0.0541 -0.1599 13 -6.05 0.4576 0.337 0.2349 0.1379 0.0427 -0.0524 -0.1574 14 -6. 0.4548 0.3354 0.23

19、42 0.138 0.0435 -0.0508 -0.155 15 -5.95 0.4521 0.3338 0.2335 0.1381 0.0444 -0.0492 -0.1526 16 -5.9 0.4494 0.3322 0.2328 0.1382 0.0452 -0.0476 -0.1502 17 -5.85 0.4467 0.3306 0.2321 0.1383 0.0461 -0.046 -0.1477 18 -5.8 0.444 0.329 0.2314 0.1384 0.047 -0.0444 -0.1453 19 -5.75 0.4413 0.3274 0.2307 0.138

20、5 0.0478 -0.0428 -0.1429 20 -5.7 0.4386 0.3258 0.2299 0.1386 0.0487 -0.0412 -0.1404 21 -5.65 0.4359 0.3242 0.2292 0.1387 0.0496 -0.0396 -0.138 22 -5.6 0.4332 0.3226 0.2285 0.1388 0.0504 -0.038 -0.1356 23 -5.55 0.4305 0.321 0.2278 0.1389 0.0513 -0.0364 -0.1331 24 -5.5 0.4278 0.3194 0.2271 0.139 0.052

21、2 -0.0348 -0.1307 25 -5.45 0.4251 0.3178 0.2264 0.1391 0.053 -0.0332 -0.1283 26 -5.4 0.4224 0.3162 0.2257 0.1392 0.0539 -0.0316 -0.1258 27 -5.35 0.4197 0.3146 0.225 0.1393 0.0548 -0.03 -0.1234 28 -5.3 0.417 0.313 0.2243 0.1394 0.0556 -0.0284 -0.121 29 -5.25 0.4143 0.3114 0.2236 0.1395 0.0565 -0.0267

22、 -0.1186 30 -5.2 0.4116 0.3098 0.2229 0.1396 0.0573 -0.0251 -0.1161 31 -5.15 0.4089 0.3082 0.2222 0.1397 0.0582 -0.0235 -0.1137 32 -5.1 0.4063 0.3066 0.2215 0.1398 0.0591 -0.0219 -0.1113 33 -5.05 0.4036 0.305 0.2208 0.1399 0.0599 -0.0203 -0.1088 34 -5. 0.4009 0.3034 0.2201 0.14 0.0608 -0.0187 -0.106

23、4 35 -4.95 0.3982 0.3018 0.2193 0.1401 0.0616 -0.0171 -0.104 36 -4.9 0.3955 0.3002 0.2186 0.1402 0.0625 -0.0155 -0.1015 37 -4.85 0.3928 0.2986 0.2179 0.1403 0.0634 -0.0139 -0.0991 38 -4.8 0.3901 0.297 0.2172 0.1404 0.0642 -0.0123 -0.0967 39 -4.75 0.3874 0.2954 0.2165 0.1405 0.0651 -0.0107 -0.0942 40

24、 -4.7 0.3848 0.2938 0.2158 0.1406 0.066 -0.0091 -0.0918 41 -4.65 0.3821 0.2921 0.2151 0.1407 0.0668 -0.0075 -0.0894 42 -4.6 0.3794 0.2905 0.2144 0.1408 0.0677 -0.0059 -0.0869 43 -4.55 0.3767 0.2889 0.2137 0.1409 0.0685 -0.0043 -0.0845 44 -4.5 0.3741 0.2873 0.2129 0.141 0.0694 -0.0027 -0.0821 45 -4.4

25、5 0.3714 0.2857 0.2122 0.1411 0.0702 -0.0011 -0.0796 46 -4.4 0.3687 0.2841 0.2115 0.1412 0.0711 0.0005 -0.0772 47 -4.35 0.366 0.2825 0.2108 0.1413 0.072 0.0021 -0.0748 48 -4.3 0.3634 0.2809 0.2101 0.1414 0.0728 0.0038 -0.0723 49 -4.25 0.3607 0.2793 0.2094 0.1415 0.0737 0.0054 -0.0699 50 -4.2 0.358 0

26、.2777 0.2086 0.1416 0.0745 0.007 -0.0675 51 -4.15 0.3554 0.2761 0.2079 0.1417 0.0754 0.0086 -0.065 52 -4.1 0.3527 0.2745 0.2072 0.1418 0.0763 0.0102 -0.0626 53 -4.05 0.35 0.2729 0.2065 0.1419 0.0771 0.0118 -0.0601 54 -4. 0.3474 0.2713 0.2058 0.1419 0.078 0.0134 -0.0577 55 -3.95 0.3447 0.2697 0.205 0

27、.142 0.0788 0.015 -0.0553 56 -3.9 0.342 0.2681 0.2043 0.1421 0.0797 0.0166 -0.0528 57 -3.85 0.3394 0.2665 0.2036 0.1422 0.0805 0.0182 -0.0504 58 -3.8 0.3367 0.2649 0.2029 0.1423 0.0814 0.0198 -0.048 59 -3.75 0.3341 0.2632 0.2022 0.1424 0.0822 0.0214 -0.0455 60 -3.7 0.3314 0.2616 0.2014 0.1425 0.0831

28、 0.023 -0.0431 61 -3.65 0.3288 0.26 0.2007 0.1426 0.0839 0.0246 -0.0406 62 -3.6 0.3261 0.2584 0.2 0.1426 0.0848 0.0262 -0.0382 63 -3.55 0.3235 0.2568 0.1993 0.1427 0.0857 0.0278 -0.0358 64 -3.5 0.3208 0.2552 0.1985 0.1428 0.0865 0.0294 -0.0333 65 -3.45 0.3182 0.2536 0.1978 0.1429 0.0874 0.031 -0.030

29、9 66 -3.4 0.3155 0.252 0.1971 0.143 0.0882 0.0326 -0.0284 67 -3.35 0.3129 0.2504 0.1963 0.1431 0.0891 0.0343 -0.026 68 -3.3 0.3103 0.2488 0.1956 0.1431 0.0899 0.0359 -0.0235 69 -3.25 0.3076 0.2471 0.1949 0.1432 0.0908 0.0375 -0.0211 70 -3.2 0.305 0.2455 0.1941 0.1433 0.0916 0.0391 -0.0186 71 -3.15 0

30、.3023 0.2439 0.1934 0.1434 0.0925 0.0407 -0.0162 72 -3.1 0.2997 0.2423 0.1927 0.1435 0.0933 0.0423 -0.0137 73 -3.05 0.2971 0.2407 0.1919 0.1435 0.0942 0.0439 -0.0113 74 -3. 0.2945 0.2391 0.1912 0.1436 0.095 0.0455 -0.0089 75 -2.95 0.2918 0.2375 0.1905 0.1437 0.0959 0.0471 -0.0064 76 -2.9 0.2892 0.23

31、59 0.1897 0.1438 0.0967 0.0487 -0.004 77 -2.85 0.2866 0.2342 0.189 0.1438 0.0975 0.0503 -0.0015 78 -2.8 0.2839 0.2326 0.1882 0.1439 0.0984 0.0519 0.001 79 -2.75 0.2813 0.231 0.1875 0.144 0.0992 0.0535 0.0034 80 -2.7 0.2787 0.2294 0.1867 0.1441 0.1001 0.0551 0.0059 81 -2.65 0.2761 0.2278 0.186 0.1441 0.1009 0.0567 0.0083 82 -2.6 0.2735 0.2262 0.1853 0.1442 0.1018 0.0583 0.0108 83 -2.55 0.2709 0.2246 0.1845 0.1443 0.1026 0.06 0.0132 84 -2.5 0.2682 0.2229 0.1838 0.144