跨徑25米預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁橋計(jì)算課程設(shè)計(jì)

1、.1.上部結(jié)構(gòu)1.1 .1設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 橋梁全長(zhǎng)：125m； 主梁全長(zhǎng)：24.96m；計(jì)算跨徑：24.00m； 設(shè)計(jì)荷載：公路I級(jí)； 雙向4車道。橫坡設(shè)計(jì)：1.5=1.0 1.1.2設(shè)計(jì)資料 1、上部結(jié)構(gòu)  普通受力鋼筋：采用HRB400級(jí)鋼筋； 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fsk=400Mpa，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fsd=330Mpa。預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用標(biāo)準(zhǔn)低松弛鋼絞線（1X7標(biāo)準(zhǔn)型），抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860Mpa，公稱直徑d=15.2mm，公稱面積140mm2，彈性模量Ep=1.95X105Mpa；錨具采用夾片

2、式群錨?；炷粒侯A(yù)制T梁、橫隔梁、濕接縫、封錨端及橋面現(xiàn)澆混凝土均用C50，Ec=3.45×104Mpa，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck=32.4Mpa，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=22.4Mpa；抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck=2.65Mpa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=1.83Mpa；容重=26KN/m3錨具：預(yù)制T梁正彎矩鋼束采用158型，159型和1510型系列錨具及其配件，預(yù)應(yīng)力管道采用圓形金屬波紋管。 1.1 .3結(jié)構(gòu)選型及構(gòu)造 跨徑布置 橋梁總跨越長(zhǎng)度為125m，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，要采用簡(jiǎn)支梁形式，由于簡(jiǎn)支梁跨域能力較小，故每跨跨徑不易過長(zhǎng)，可將橋梁分五等跨布置，這樣布置可將五跨設(shè)計(jì)成相同規(guī)格，

3、這樣即可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，又可方便施工。根據(jù)D60橋梁跨徑分類，此橋?yàn)榇髽?，安全等?jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0。上部結(jié)構(gòu)選型主梁：簡(jiǎn)支梁橋只承受正彎矩，承受單向彎矩最合適的截面形式為T型截面，梁作成這樣上大下小的T形并在下緣配筋便充分利用了混凝土的大和鋼筋的高進(jìn)而比矩形梁橋節(jié)省了材料，減輕了自重。且設(shè)置馬蹄后有利于布置預(yù)應(yīng)力鋼筋。橋面鋪裝：橋面鋪裝采用瀝青混凝土。瀝青鋪裝層為80mm，三角墊層150mm，容重為26KN/m3兩側(cè)欄桿的總重：10.65kN/m。支座選擇：選擇板式橡膠支座，不僅技術(shù)性能優(yōu)良，還具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、方便養(yǎng)護(hù)、易于更換，有良好的隔振作用，可減少活載與地震對(duì)建筑物的沖擊

4、作用。橫向布置主梁間距與主梁片數(shù)該橋梁為雙向四車道，全橋?qū)挾?6m，雙向四車道，設(shè)計(jì)成雙幅橋，每幅單向兩車道，設(shè)計(jì)凈寬：2×3.75m標(biāo)準(zhǔn)車道+3.5應(yīng)急車道+2×0.5m護(hù)欄。中間為2m的中央分隔帶。公路-級(jí)，以右半幅橋?yàn)槔?，主梁翼板寬度設(shè)計(jì)為1600mm，現(xiàn)澆濕接縫為200mm。橋梁橫向布置選用6片主梁。主梁尺寸圖跨中（-）截面、變化點(diǎn)（-）截面支點(diǎn)（-）截面立面圖1.1.4 施工方法選擇 主梁采用工廠預(yù)制，整體吊裝的施工方法。預(yù)制主梁時(shí)，采用后張法施工，預(yù)留孔道采用預(yù)埋金屬波紋管成型，鋼絞線采用TD雙作用千斤頂兩端同時(shí)張拉；主梁安裝后現(xiàn)澆200mm寬的濕接縫。最后施工

5、150mm三角墊層和80mm厚瀝青橋面鋪裝層。1.1.5主梁全截面幾何特性受壓翼緣板有效工作寬度bfl的計(jì)算按公路橋規(guī)規(guī)定，T型截面梁受壓翼緣板有效寬度，取下列三者中最小值：(1) 簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨徑的l/3，即l/3=24.00/3=8000mm；(2) 相鄰兩梁的平均間距，對(duì)于中梁為2000mm；（b+2+12)，式中b為梁腹板寬度，bh為承托長(zhǎng)度，這里bh=0，為受壓區(qū)翼緣板懸出 板的厚度，可取跨中截面的平均值，即: （160×900+700×140/2）/900=214mm。所以有（b+2+12)=200+6×0+12×214=2768 mm。所以，

6、受壓翼緣的有效寬度=2000mm全截面的幾何特性全截面面積 A=Ai全截面重心至梁頂?shù)木嚯xyu= 式中：Ai分塊面積 yi分塊面積的重心至梁頂邊的距離分塊示意圖 跨中截面與L/4預(yù)制截面幾何特性分塊號(hào)分塊面積（mm2）yi（mm）Si=Ai.yi(yu-yi)Ix=Ai(yu-yi)2Ix（mm4）（mm3）（mm）（mm4）翼緣板224000 80 17920×103 45746.782×1090.478×109三角承托 98000207 20286×103330 10.672×1090.107×109腹板280000700 196

7、000×103 -163 7.439×10945.733×109下三角15000 1350 20250×103 -813 9.915×1090.019×109馬蹄 80000 1500 120000×103 -963 74.190×1090.267×109合計(jì)A=697000yu=Si/A=537Yb=1600-537=1063Si=374289×103 Ix=154.998×109II=46.604×109I=Ix+Ii=201.602×109表1-1-1:跨中截

8、面與L/4截面幾何特性分塊號(hào)分塊面積（mm2）yi（mm）Si=Ai.yi(yu-yi)Ix=Ai(yu-yi)2Ix（mm4）（mm3）（mm）（mm4）翼緣板2880008023040×10341950.562×1090.614×109三角承托9800020720286×1032928.356×1090.107×109腹板280000700196000×103-20111.312×10945.733×109下三角15000135020250×103-85110.863×1090.0

9、19×109馬蹄800001500120000×103-100180.160×1090.267×109合計(jì)A=761000yu=Si/A=499Yb=1600-499=1101Si=379576×103Ix=161.252×109II=46.740×109I=Ix+Ii=207.992×109表1-1-2上核心距： Ks=m下核心距： Kx=m截面效率指標(biāo)： 支點(diǎn)預(yù)制截面幾何特性分塊號(hào)分塊面積（mm2）yi（mm）Si=Ai.yi(yu-yi)Ix=Ai(yu-yi)2Ix（mm4）（mm3）（mm）（mm4）翼緣

10、板192000 80 15360×103 50949.744×1090.410×109三角承托 98000207 20286×103382 14.301×1090.107×109腹板640000800 512000×103 -211 28.493×109136.533×109合計(jì)A=930000yu=Si/A=589Yb=1600-589=1011Si=547646×103 Ix=92.538×109II=136.850×109I=Ix+Ii=229.338×109

11、表1-1-3支點(diǎn)截面幾何特性分塊號(hào)分塊面積（mm2）yi（mm）Si=Ai.yi(yu-yi)Ix=Ai(yu-yi)2Ix（mm4）（mm3）（mm）（mm4）翼緣板224000 80 17920×103 49254.222×1090.478×109三角承托 98000207 20286×103365 13.056×1090.107×109腹板640000800 512000×103 -228 33.270×109136.533×109合計(jì)A=962000yu=Si/A=572Yb=1600-572=1

12、028Si=550206×103 Ix=100.548×109II=137.12×109I=Ix+Ii=237.666×109表1-1-41.2.主梁內(nèi)力計(jì)算根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過活載作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算，可分別求得主梁各控制截面（一般取跨中、四分點(diǎn)、變化點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面）的恒載和最大活載內(nèi)力，然后再進(jìn)行主梁內(nèi)力組合。1.2.1 恒載內(nèi)力計(jì)算 1.2.1.1 一期恒載集度 （1）預(yù)制梁自重跨中截面段主梁的自重集度變化點(diǎn)至跨中截面（長(zhǎng)度約為7.70m）：自重：馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重集度

13、：自重：支點(diǎn)段梁的自重集度：自重：主梁的橫隔梁自重：邊主梁:中主梁：24.570×2=49.140 kN預(yù)制梁永久作用集度：邊主梁：中主梁：1.2.1.2 二期永久作用現(xiàn)澆T梁翼板集度邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片橫隔梁（現(xiàn)澆部分）：鋪裝10cm混凝土鋪裝：6cm瀝青鋪裝：若將橋面鋪裝均攤給六片主梁，則：欄桿一側(cè)防撞欄：若兩側(cè)人行欄、防撞欄均攤給六片主梁，則：邊梁二期永久作用集度：中梁二期永久作用集度：1.21.3永久作用效應(yīng)如圖1.3所示，設(shè)為計(jì)算截面離左支座的距離，并令。主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為： 圖1.2.1 永久作用效應(yīng)計(jì)算圖永久作用計(jì)算見表作用效應(yīng)跨中截面L/4截面變截面支點(diǎn)

14、截面一期彎矩（KN·m)中主梁1787.3381334.2851044.0010邊主梁1635.6801223.502957.3200剪力（KN）中主梁0 148.626190.668296.069邊主梁0136.286174.837271.487二期彎矩（KN·m)中主梁909.461680.284532.2830邊主梁873.161653.132511.0380剪力（KN）中主梁075.77797.212150.950邊主梁072.75393.332144.925彎矩（KN·m)中主梁2696.7992014.5691576.2840邊主梁2508.84118

15、76.6341468.3580剪力（KN）中主梁0224.403287.880447.019邊主梁0209.039268.169416.412表1-1-51.2.2可變作用效應(yīng)計(jì)算（剛性橫梁法）1.2.2.1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按橋規(guī)4.3.2條規(guī)定，結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，按以下規(guī)定計(jì)算：當(dāng)<時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)>時(shí)， 簡(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式估算：其中： 根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為： 按橋規(guī)4.3.1條，當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，需進(jìn)行車道折減，三車道22%，四車道折減33%，但折減后不得小用兩行車隊(duì)布載的計(jì)算結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)按兩車道設(shè)計(jì)，故在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí)

16、不需進(jìn)行車道折減。1.22.2計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)(1) 跨中的荷載橫向分布系數(shù)如前所述，本設(shè)計(jì)橋跨內(nèi)設(shè)五道橫隔梁。具有可靠的橫向聯(lián)系且主梁間剛性聯(lián)接，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為：屬于窄橋，所以可以按剛性橫梁法來(lái)繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)。按剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值 (1-5)式中: ij值計(jì)算表梁號(hào)i1i2i3i4i5i610.5240.3810.2380.095-0.048-0.19020.2950.2440.1930.1420.0910.03830.1810.1750.1690.1640.1580.152表1-2-1計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)1-3號(hào)梁的荷載橫向影響線和最不利荷載

17、（如圖2.4）對(duì)于1號(hào)梁設(shè)影響線零點(diǎn)離1號(hào)梁軸線的距離為x， 解得 1號(hào)梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖所示；2號(hào)梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖所示；3號(hào)梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖所示。 圖1.2.2所以荷載橫向分布系數(shù)為 1號(hào)梁： 2號(hào)梁： 3號(hào)梁：支點(diǎn)界面荷載橫向分布系數(shù)1-3號(hào)梁的荷載橫向影響線和最不利荷載（如圖1.2.3）圖1.2.3所以支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)為： 1號(hào)梁： m0q=12q=12×0.75=0.375 2號(hào)梁： m0q=12q=12×1.000+0.100=0.55 3號(hào)梁： m0q=12q=12×0.350+1.000+

18、0.100=0.725 橫向分布系數(shù)匯總見表1-2-2 荷載橫向分布系數(shù)匯總表可變作用類別mcm0公路 級(jí)0.7140.725表1-2-21.2.2.3車道荷載取值根據(jù)橋規(guī)4.3.1條規(guī)定，公路-級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：當(dāng)計(jì)算跨徑50m時(shí)， ；當(dāng)計(jì)算跨徑50m時(shí)， ；當(dāng)計(jì)算跨徑在5m到50m之間時(shí)，由線性插值求得，計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)上述應(yīng)乘以1.2的系數(shù)，故：計(jì)算彎矩時(shí)： 計(jì)算剪力時(shí)： 1.2.3計(jì)算可變作用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取，從支點(diǎn)至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取(1) 求跨中截面的最大彎矩和

19、最大剪力計(jì)算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，圖1.2.4示出跨中截面的作用效應(yīng)計(jì)算圖式，計(jì)算公式為： (1-6)圖1.2.4可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 可變作用計(jì)入（汽車）沖擊效應(yīng)：(2) 求四分點(diǎn)的最大彎矩和最大剪力圖1.2.5為四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式?？勺冏饔茫ㄆ嚕?biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：圖1.2.5可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：（3） 變截面的最大彎矩和最大剪力 Y=1.406 Y=15/16圖1.2.6可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： （4） 求支點(diǎn)截面的最大剪力圖1.2.7示出支點(diǎn)截面最大剪力計(jì)算圖式：橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度：圖1.2.7可變作用（汽

20、車）效應(yīng)：且m0>mc因此: 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：1.2.4主梁作用效應(yīng)組合表2-4 主梁作用效應(yīng)表序號(hào)荷載類型跨中截面四分點(diǎn)截面變化點(diǎn)截面支點(diǎn)Mmax/kN·m-1Vmax/kNMmax/kN·m-1Vmax/kNMmax/kN·m-1Vmax/kNVmax/kN1)第一期永久荷載1787.33801334.285148.6261044.001190.668296.0692)第二期永久荷載909.4610680.28475.777532.28397.212150.9503)總永久作用=1)+2)2696.79902014.569224.4031576

21、.284287.88447.0194)可變作用(汽車) -I級(jí)1627.500135.1561220.938192.938442.421331.502349.5995)可變作用計(jì)(汽車)沖擊1972.530 163.809 1479.777 233.841 536.214 401.780 423.714 6)頻遇組合3)+0.7×5)4077.57114.66633050.4129388.09171951.6338569.126743.61887)極限組合1.2×3)+1.4×5)5997.7008229.33264489.1706596.6612642.2404

22、907.9481129.6224表1-2-31.3. 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算和配置1.3.1按照構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量對(duì)于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂性要求，由下式可得跨中截面所需的有效預(yù)加力為: 式中的Ms為正常使用極限狀態(tài)作用（或荷載）頻遇組合計(jì)算的彎矩值，由表1-2-3有： 設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為ap=100mm , 則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為: ep=yb-ap=1063-100=963mm；鋼筋估算時(shí)，截面性質(zhì)近似取用全截面來(lái)計(jì)算，由表1-1可得跨中截面全截面面積A=76100mm2,全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為：所以預(yù)加力合

23、力為：預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為；預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為： 采用3束7s15.24鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為Ap =3×7×140=2940 mm2。采用夾片式群錨，70金屬波紋管成孔。1.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置1跨中截面及錨固端截面的鋼束位置后張預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道應(yīng)符合公路橋規(guī)中的有關(guān)構(gòu)造要求。參考已有的設(shè)計(jì)圖紙并按公路橋規(guī)中的構(gòu)造要求，對(duì)跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布置如圖1.3.12.錨固面鋼束布置 圖1.3.1為使方便施工，全部3束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨固在兩端。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉要求，而

24、且N1 N2 在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。3.其他截面鋼束未知及傾角計(jì)算鋼束彎起形狀、彎起角及其彎曲半徑。采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂直作用于錨墊板，N1、N2和N3彎起角度均取0=8°；各鋼束的彎曲半徑為：RN1=45000mm RN2=30000mm RN3=15000mm鋼束各控制點(diǎn)位置的確定。N3號(hào)鋼束，其彎起布置如下圖圖1.3.2由Ld=c·cot0確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離:Ld=ccot8º=300·cot8°=2135(mm)由Lb2=R·tan確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離

25、:Lb2=Rtan(0/2)=15000×tan4°=1049(mm)所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為:Lw=Ld+Lb2=2135+1049=3895(mm)則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為：Xk=24000/2+350-L=12000+336-3184=9152(mm)根據(jù)圓弧切線的性質(zhì),圖中彎止點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等,所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為：Lb1= Lb2·cos6°=1049×cos8°=1039(mm)故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為：Xk + Lb1 + Lb2 =9152 +1039

26、+1049=11240(mm)2號(hào)鋼束：其彎起布置如圖1.3.3圖1.3.3由Ld=c·cot0確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離:Ld=ccot8º=700·cot8°=4981(mm)由Lb2=R·tan確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離:Lb2=Rtan(0/2)=30000×tan4°=2098(mm)所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為:Lw=Ld+Lb2=4981+2098=7079 (mm)則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為：Xk=24000/2+350-L=12000+280-7079=5201(mm)根據(jù)圓弧切線的性質(zhì),圖中彎止

27、點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等,所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為：Lb1= Lb2·cos6°=2098×cos8°=2078(mm)故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為：Xk + Lb1 + Lb2 =5201 + 2078 + 2098 = 9377 (mm)1號(hào)鋼束：布置如圖1.3.4圖1.3.4由Ld=c·cot0確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離:Ld=ccot8º=1400·cot8°= 8538 (mm)由Lb2=R·tan確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離:Lb2=Rtan(0/2)

28、=45000×tan4°=3147(mm)所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為:Lw=Ld+Lb2 = 8538 + 3147 = 11685 (mm)則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為：Xk=24000/2 +167-L=12000+167-11685=482(mm)根據(jù)圓弧切線的性質(zhì),圖中彎止點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等,所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為：Lb1= Lb2·cos6°=×cos8°=3116(mm)故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為Xk + Lb1 + Lb2 =482 + 3116 + 3147 =

29、6745 (mm)各鋼束彎曲控制要素鋼束號(hào)升高值C(mm)彎起角0（°）彎起半徑R（mm）支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離d(mm)彎起點(diǎn)距跨中截面的水平距離Xk(mm)彎止點(diǎn)距跨中截面水平距離（mm）N114008450001674826745N270083000028052019377N3300815000336915211240表1-3-1各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算。計(jì)算鋼束上任一點(diǎn)i離梁底距離ai = a+ci及該點(diǎn)處鋼束的傾角i ,式中a為鋼束彎起前其重心至梁底的距離,a=100mm,Ci為i點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。計(jì)算時(shí),首先應(yīng)判斷出i點(diǎn)所在處的區(qū)段,然后計(jì)算ci及i,即

30、當(dāng)(xi-xk)0時(shí),i點(diǎn)位于直線段還未彎起,ci=0,故ai=a=100mm;i=0。當(dāng)0<(xi-xk)(Lb1+Lb2)時(shí),點(diǎn)位于圓弧彎曲段,ci及i,按下式記計(jì)算,即當(dāng)(xi-xk)>(Lb1+Lb2)時(shí),i點(diǎn)位于靠近錨固端的直線段,此時(shí)ci=0=8°,ci按下式計(jì)算,即各截面鋼束位置a及其傾角計(jì)算值詳見表1-3-2計(jì)算截面鋼束編號(hào)Xk(mm)Lb1+Lb2(mm)xi-xk(mm)( °)Ci(mm)ai=a+ci(mm)跨中截面（-）Xi=0N14826263為負(fù)值，鋼束尚未彎起00100N252014176N391522088L/4截面Xi=600

31、0N14826263(xi-xk)>(Lb1+Lb2)8322422N2520141760<(xi-xk)(Lb1+Lb2)0.0311111N391522088為負(fù)值，鋼束尚未彎起00100變化點(diǎn)截面(-)Xi=7700N14826263(xi-xk)>(Lb1+Lb2)8720820N2520141760<(xi-xk)(Lb1+Lb2)4.778104204N391522088為負(fù)值，鋼束尚未彎起00100支點(diǎn)截面Xi=12000N14826263(xi-xk)>(Lb1+Lb2)811761276N252014176(xi-xk)>(Lb1+Lb2)

32、8661761N391522088(xi-xk)>(Lb1+Lb2)8253353表1-3-2鋼束平彎段的位置及平彎角。NI、N2、N3三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一水在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎到肋板中心線上。為了便于施工中布置預(yù)應(yīng)力管道,N2、N3在梁中的平彎采用相同的形式,其平彎位置如圖1.3.5所示。平彎段有兩段曲線弧,每段曲線線弧的彎曲角為圖1.3.51.3.3非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后,非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來(lái)確定。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋與非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)到截面底邊的距離為a=90mm

33、,則有h0=h-a=1600-90=1510(mm)先假定為第一類T形截面,由公式計(jì)算受壓區(qū)高度x,即1.0×5997.7×106=22.4×2000x(1510-X/2)求得: x=91.4(mm)<hf=214(mm)則根據(jù)正截面承載力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為:采用5根直徑為18mm的HRB400帶肋鋼筋,外徑20.5mm,提供的鋼筋截面面積為1272 mm2在梁底布置如圖1.3.6圖1.3.6鋼筋間凈距：鋼筋重心到底邊的距離為as=50mm。1.4主梁截面幾何特性計(jì)算(1)主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉

34、,此時(shí)管道尚未壓漿,所以其截面特性為計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋影響(將非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算為混凝土)的凈截面。該截面的截面特性計(jì)算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響,T梁翼板寬度為1600mm。(2)灌漿封錨,主梁吊裝就位并現(xiàn)澆400mm濕接縫預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進(jìn)行管道壓漿、封錨后,預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。主梁吊裝就位后現(xiàn)澆400mm濕接縫,但濕接縫還沒有參與截面受力,所以此時(shí)的截面特性計(jì)算采用計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面,T梁翼板寬度仍為1800mm。(3)橋面、欄桿及人行道施工和營(yíng)運(yùn)階段橋面濕接縫結(jié)硬后,主梁即為全截面參與工作,此時(shí)截面特性計(jì)算采用計(jì)人非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面,T

35、梁翼板有效寬度為2000mm第一階段跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂?shù)木嚯xyi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面697×103537.0374.289×106201.602×109-5.1 0.018×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×1060-1018.1 7.806×109預(yù)留管道面積-3×7

36、02/4=-11.545×1031500-17.318×1060-968.1 -10.820×109凈截面面積An=692.986×103ynu=Si/An=531.9Si=368.608×106201.602×109-2.996×109198.606×109表1-4-1注：第一階段L/4截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂?shù)木嚯xyi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4

37、)混凝土全截面697×103537.0374.289×106201.602×109-5.1 0.018×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×1060-1018.1 7.806×109預(yù)留管道面積-3×702/4=-11.545×1031389-16.036×1060-855.2-8.444×109凈截面面積An=692.986×103ynu=Si/An=533.8Si=369.926×106201.602×1

38、09-0.620×109200.982×109表1-4-2第一階段變化點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂距離yi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-yi）2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面697×103537.0374.289×106201.602×1091.20.001×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×1060-1011.8 7.710&

39、#215;109預(yù)留管道面積-3×702/4=-11.545×1031225-12.988×1060-586.8-3.975×109凈截面面積An=692.986×103ynu=Si/An=538.2Si=372.974×106201.602×1093.736×109205.338×109表1-4-3第一階段支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂?shù)木嚯xyi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-yi）2(mm4

40、)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面930×103589.0547.770×106229.338×1095.2 0.015×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×1060-955.8 10.664×109預(yù)留管道面積-3×702/4=-11.545×103797-9.201×1060-202.8 0.475×109凈截面面積An=925.986×103ynu=Si/An=594.2Si=550.242×106

41、229.338×10911.154×109240.492×109表1-4-4第二階段跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂yi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面697×103537374.289×106201.602×10931.5 0.692×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×1060-98

42、1.5 7.255×109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(pS-1)AP=15.631×103150023.447×1060-931.5 13.563×109凈截面面積An=720.162×103ynu=Si/An=568.5Si=409.409×106201.602×10921.509×109223.111×109表1-4-5第二階段L/4截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂距離yi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-

43、yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面697×103537374.289×106201.602×10929.1 0.590×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×1060-983.9 7.291×109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(pS-1)AP=15.631×103138921.711×1060-822.9 10.585×109凈截面面積An=720.162×103ynu=Si/An=566.1Si=407.673

44、5;106201.602×10918.465×109220.067×109表1-4-6第二階段變化點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂距離yi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面697×103537374.289×106201.602×10923.4 0.383×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×

45、;1060-989.6 7.375×109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(pS-1)AP=15.631×103122517.584×1060-564.6 4.983×109凈截面面積An=720.162×103ynu=Si/An=560.4Si=403.546×106201.602×10912.741×109214.343×109表1-4-7第二階段支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂距離yi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=

46、Ai(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面930×103589547.770×106229.338×10911.0 0.113×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×1060-950.0 6.797×109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(pS-1)AP=15.631×10379712.458×1060-197.0 0.607×109凈截面面積An=953.162×103ynu=Si/An=600.0Si=571.901

47、×106229.338×10997.517×109236.855×109表1-4-8第三階段跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂yi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面761×103499379.73923.447×106207.992×10930.0 0.685×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.6

48、73×1060-1021.0 7.851×109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(pS-1)AP=15.631×103150023.447×1060-971.0 14.738×109凈截面面積An=784.162×103ynu=Si/An=529.0Si=414.859×106207.992×10922.273×109230.265×109表1-4-9第三階段L/4截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂yi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-y

49、i(mm)Ix=Ai(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面761×103499379.739×106207.992×10926.6 0.538×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×1060-1024.4 7.903×109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(pS-1)AP=15.631×103138921.711×1060-863.4 11.652×109凈截面面積An=784.162×103ynu=Si/An=525.

50、6Si=412.123×106207.992×10920.094×109228.086×109表1-4-10第三階段變化點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂yi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面761×103499379.739×106207.992×10922.6 0.389×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×1031

51、55011.673×1060-1028.4 7.965×109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(pS-1)AP=15.631×103122517.584×1060-603.4 5.691×109凈截面面積An=784.162×103ynu=Si/An=521.6Si=408.996×106207.992×10914.045×109222.037×109表1-4-11第三階段支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Ai重心至梁頂yi(mm)對(duì)梁頂邊的面積矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩Ii(mm

52、4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面962×103589566.618×106229.338×10910.6 0.108×109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(ES-1)As=7.531×103155011.673×1060-950.4 6.803×109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(pS-1)AP=15.631×10379712.457×1060-197.4 0.610×109凈截面面積An=985.162×103ynu=Si/An=599.6Si=590.748×106229.338×1097.521×109236.859×109表1-4-12各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表計(jì)算界面A(mm2)yu(mm)yb(mm)ep(mm)I(mm4)W(mm3)Wu=I/yuWb=I/ybWP=I/ep階段1：孔道壓漿前跨中截面692.986×103531.91068.1968.1 198.606×1093.734×1081.859×1082.052×108L/4截面692.986×103533.8106