跨徑25米預(yù)應(yīng)力簡支T梁橋計算課程設(shè)計

1、1. 上部結(jié)構(gòu)1.1 .1設(shè)計內(nèi)容設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)橋梁全長：125m；主梁全長：24.96m；計算跨徑：24.00m；設(shè)計荷載：公路I級；雙向4車道。橫坡設(shè)計：1.5丫=1.01.1.2設(shè)計資料1、上部結(jié)構(gòu)普通受力鋼筋：采用HRB40C®鋼筋；抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fsk=400Mpa,抗拉強度標(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=3.45XlO

2、ZMpa,抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fck=32.4Mpa，抗壓強度設(shè)計值fcd=22.4Mpa；抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fck=2.65Mpa，抗拉強度設(shè)計值fcd=1.83Mpa；容重丫=26KN/帝苗具：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度為125ml根據(jù)設(shè)計要求，要采用簡支梁形式，由于簡支梁跨域能力較小，故每跨跨徑不易過長，可將橋梁分五等跨布置，這樣布置可將五跨設(shè)計成相同規(guī)格，這樣即可簡化設(shè)計，又可方便施工。根據(jù)D60橋梁跨徑分類，此橋為大橋，安全等級為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)丫=1.0o上部結(jié)構(gòu)選型

3、主梁：簡支梁此只承受正彎矩，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而比矩形梁此節(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。此面鋪裝：此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/m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)造簡單、價格低廉、方便養(yǎng)護、易于更換，有良好的隔振作用，可減少活載與地震對建筑物的沖擊作用。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?6ml雙向四車道，設(shè)計成雙幅橋，每幅單向兩車道，設(shè)計凈寬：2

4、X3.75m標(biāo)準(zhǔn)車道+3.5應(yīng)急車道+2X0.5m護欄。中間為2m的中央分隔帶。公路-I級，以右半幅橋為例，主梁翼板寬度設(shè)計為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S4000/S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，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張拉；主梁安裝后現(xiàn)澆200mm5的濕接縫。最后施工150mn£角墊層和80mnS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的計算按公路橋規(guī)規(guī)定，T型截面梁受壓翼緣板有效寬度bf,取下列三

5、者中最小化(1)簡支梁計算跨徑的1/3,即1/3=24.00/3=8000mm;相鄰兩梁的平均間距，對于中梁為2000mm(b+2bh+12hf),式中b為梁腹板寬度，bh為承托長度，這里bh=0,hf為受壓區(qū)翼緣板懸出板的厚度，hf可取跨中截面的平均值，即：hf=(160X900+700X140/2)/900=214mm所以有(b+2bh+12hf)=200+6X0+12X214=2768mm所以，受壓翼緣的有效寬度bf=2000mm全截面的幾何特性全截面面積A=EAi全截面重心至梁頂?shù)木嚯xyu=8y式中：A分塊面積yi分塊面積的重心至梁頂邊的距離2000分塊示意圖跨中截面與L/4預(yù)制截面幾

6、何特性分塊號分塊回積(mmy(mmS=A.yi(mm)(yu-yi)(mrm,-，、2Ix=A(yu-yi)(mm)Ix(mrm翼緣板2240008017920X10345746.782x10990.478X109三角承托9800020720286X10333010.672x1090.107X109腹板280000700196000X103-1637.439x109945.733X109下三角15000135020250X103-8139.915X1090.019X109馬蹄800001500120000X103-963974.190X1090.267X109合計A=Z2Ai=697000yu

7、=ES/A=537Yb=1600-537=1063£S=374289X103EIx=154.998X109EIi=46.604X109I=EIx+EIi=201.602X109表 1-1-1跨中截面與L/4截面幾何特性分塊號分塊回積(mmyi(mrmS=A.yi(mm)(yu-yi)(mrmIx=A(yu-yi)2(mm)Ix(mm翼緣板2880008023040X10341950.562x1090.614X109三角承托9800020720286X1032928.356X1090.107X109腹板280000700196000X103-20111.312x109945.733X1

8、09下三角15000135020250X103-85110.863X1090.019X109馬蹄800001500120000X103-100180.160X1090.267X109合計a二£A=761000yu=ES/A=499Yb=1600-499=1101ES=379576X103"=161.252X109EII=46.740X109I=EIx+EIi=207.992X109表1-1-2上核心距:I Ks=AyxI Kx=Ays_9207.992109548m761000499下核心距:_9207.992109八c258m7610001101截面效率指標(biāo):Ks Kx5

9、48 258 0.51 0.51600支點預(yù)制截面幾何特性分塊號分塊卸積（mrnj）y(mmS=A.yi(mrm)(yu-y)(mrmIx=A(yu-yi)2(mm)Ix(mm翼緣板1920008015360X103509949.744X1090.410X109三角承托9800020720286X10338214.301X1090.107X109腹板640000800512000X103-21128.493X109136.533X109合計A=EAi=930000yu=ES/A=589Yb=1600-589=1011ES=547646X103EIx=92.538X109EIi=136.850X

10、109I=EIx+EIi=229.338X109表1-1-3支點截面幾何特性分塊號分塊卸積（mnjiyi(mrmS=A.yi(mm)(yu-yi)(mrmIx=A(yu-yi)2(mrm)Ix(mm翼緣板2240008017920X10349254.222x10990.478X109角承托9800020720286X10336513.056X1090.107X109腹板640000800512000X103-22833.270X109136.533X109合計A=YAi=962000yu=ES/A=572Yb=1600-572=1028ES=550206X103EIx=100.548X109E

11、Ii=137.12X109I=EIx+EIi=237.666X109表 1-1-#1.2 .主梁內(nèi)力計算根據(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算，可分別求得主梁各控制截面(一般取跨中、四分點、變化點截面和支點截面)的恒載和最大活載內(nèi)力，然后再進行主梁內(nèi)力組合。1.2.4 恒載內(nèi)力計算1.2.4.1 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至跨中截面(長度約為7.70m):g0.6970002618.122kN/m自重：G118.1227.70139.539kN馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重集度：g(2)(0.6970000.930000)2622

12、1.151kN/m自重：G221.1512.8060.388kN支點段梁的自重集度：g0.9620002625.012kN/m(3)自重：G325.0121.88047.023kN3主梁的橫隔梁自重：0.160.142.0-0.2邊主梁：1.200.252624.570kN22中主梁：24.570X2=49.140kN預(yù)制梁永久作用集度：邊主梁：(139.53960.38847.02324.570)12.0522.53kN/m中主梁:(139.53960.38847.02349.140)12.0524.57kN/m1.2.1.2二期永久作用現(xiàn)澆T梁翼板集度0.160.4261.664kN/m邊

13、梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片橫隔梁(現(xiàn)澆部分)：一200.2265050024.96鋪裝10cm混凝土鋪裝：0.10122631.2kN/m6cm瀝青鋪裝：0.06122518.0kN/m若將橋面鋪裝均攤給六片主梁，則：31.218.0/68.2kN/m欄桿一側(cè)防撞欄：4.99(kN/m)若兩側(cè)人行欄、防撞欄均攤給六片主梁，則：4.992)61.663kN/m邊梁二期永久作用集度：1.6640.5008.2001.66312.027kN/m中梁二期永久作用集度:1.2.1.3永久作用效應(yīng)x/l。如圖1.3所示，設(shè)x為計算截面離左支座的距離，并令主梁彎矩和剪力的計算公式分別為:12M2(1)i2g八1Q

14、2(12)lgZM影響線F影響線圖1.2.1永久作用效應(yīng)計算圖作用效應(yīng)跨中截面L/4截面變截面支點截面期彎矩（KNm）中主梁1787.3381334.28511044.00110邊主梁1635.6801223.502957.3200剪力（KN中主梁0148.626190.668296.069邊主梁0136.2861174.8371271.487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075.777197.2121150.950邊主梁072.753193.3321144.925彎矩（KN-m）中主梁26

15、96.7992014.5691576.2840邊主梁2508.8411876.63411468.35810剪力（KN中主梁0224.403287.880447.019邊主梁0209.039268.169416.412永久作用計算見表表1-1-51.2.2可變作用效應(yīng)計算（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)定計算:當(dāng)f<1.5Hz時，當(dāng)1.5Hzf14Hz時，當(dāng)f>14Hz時，簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算:0.050.17671nf0.01570.453.64其中:336.59710mc33.730109

16、.81根據(jù)本橋的基頻，可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為:0.17671n f 0.0157 0.212按橋規(guī)4.3.1條,當(dāng)車道大于兩車道時，需進行車道折減，三車道22%四車道折減33%但折減后不得小用兩行車隊布載的計算結(jié)構(gòu)。本設(shè)計按兩車道設(shè)計，故在計算可變作用效應(yīng)時不需進行車道折減。1.2. 2.2計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)mc如前所述，本設(shè)計橋跨內(nèi)設(shè)五道橫隔梁。具有可靠的橫向聯(lián)系且主梁問剛性聯(lián)接，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：屬于窄橋，所以可以按剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)mcc按剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標(biāo)值l24 . 0b"72"&

17、quot;2.02解得 x 7.337m(1-5)ae2aii1式中：622222_22_a：523212-1-3-570i1n6“ij值計算表梁號Yi1“i2Yi3yi4Yi5Yi61P0.524P0.381P0.2380.095-0.048-0.19020.2950.2440.1930.1420.0910.03830.1810.1750.1690.1640.1580.152表1-2-1計算荷載橫向分布系數(shù)1-3號梁的荷載橫向影響線和最不利荷載（如圖2.4）對于1號梁設(shè)影響線零點離1號梁軸線的距離為x,x52x0.5240.1961號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖所示;2號梁的橫向影響線

18、和最不利布載圖式如圖所示;3號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖所示。2000圖 1.#.2所以荷載橫向分布系數(shù)為1號梁：2號梁:3號梁:mcq10.524 0.395 0.302 0.174 0.081 0.0480.7142mcq10.295 0.249 0.216 0.170 0.137 0.091 20.579mcq10.181 0.176 0.172 0.166 0.162 0.1570.5072支點界面荷載橫向分布系數(shù)1-3號梁的荷載橫向影響線和最不利荷載（如圖 1.2.3）1號梁2號梁架圖 1.2.3所以支點截面的荷載橫向分布系數(shù)為：1號梁：一11?)?=2E?=2X0.75=0

19、.3752號梁：11?=2E?=2X(1.000+0.100)=0.553號梁：1-1?3?=2E?=2X(0.350+1.000+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?9,?%公路一I級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-I級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值R為：qk10.5(kN/m)當(dāng)計算跨徑50m時，Pk270kN；當(dāng)計算跨徑50m時，Pk360kN；當(dāng)計算跨徑在5m到50m之間時，由線性插值求得，計算剪力效應(yīng)時上述R應(yīng)乘以1.2的系數(shù)，故：計算彎矩時:Pk計算剪力時：360

20、27050 524.0 5 270 308.0kNPk308.01.2369.6kN1.2.3 計算可變作用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：支點處橫向分布系數(shù)取mo,從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從m0直線過渡到mc,其余梁段均取mc(1) 求跨中截面的最大彎矩和最大剪力計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)計算圖式，計算公式為：Ml2qmcq qkPk y12122l224.0272.00m28824.06.0001124.00.53.00022(1-6)圖1.2.4可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng):Mma

21、x10.71410.572.0010.714308.06.0001627.50kNmVmax10.71410.53.000369.60.5135.156kN可變作用計入（汽車）沖擊效應(yīng)：M1S1.2121627.501972.530kNmV1S1.212135.156163.809kN（2）求四分點的最大彎矩和最大剪力圖1.2.5為四分點截面作用效應(yīng)的計算圖式。q0.5160.753.0q12m24.00.75654.0m22y0.7564.50可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：VmaxmcqkPky10.71410.53369.60.75192.938kN圖 1.2.5Mmax1220.625KNm

22、可變作用（汽車）沖擊效應(yīng):M1.2121220.6251479.398kNmV1.212192.938233.841kN（3）變截面的最大彎矩和最大剪力m 0.5152241.516.875m16Y=1.406q 0.51522.510.54716Y=15/16331.502kN圖1.2.6可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng):MmaxmoqkPky10.72510.516.875308.01.406442.421kNmmoqkPky10.72510.510.54715369.616可變作用（汽車）沖擊效應(yīng):M1.212442.421536.214kNmV1.212331.502401.780kN（4）求

23、支點截面的最大剪力圖1.2.7示出支點截面最大剪力計算圖式：橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長度：1a24.06.06.020.524.0112.0圖1.2.7可變作用（汽車）效應(yīng):2424Vmaxq"aPkyQ,q10.62510.512.036961Q,q30975Q6.00.917且m0>m因此:八6Qo,q120.7250.71410.50.9170.7250.714369.6139.849kNVmax309.75039.849349.599kN可變作用(汽車)沖擊效應(yīng)：V1.212349.599423.714kN1.2.4主梁作用效應(yīng)組合表2-4主梁作用效應(yīng)表在舁廳P跨中截面四分

24、點截面變化點截面支點何裁類型Mlnax/kN-m1Vmax/kNMlnax/kN-m1Vma/kNMmnax/kN-m1Vnax/kNVnax/kN1)第一期永久柿我1787.33801334.285148.6261044.001190.668296.0692)第二期永久柿我909.4610680.28475.777532.28397.212150.9503)總永久作用=1）+2）2696.79902014.569224.4031576.284287.88447.0194)口艾作用（汽車）-I級1627.500135.1561220.938192.938442.421331.502349.59

25、95)口艾作用計（汽車）沖擊1972.530163.8091479.777233.841536.214401.780423.7146)“遇組合3)+0.7X5)4077.57114.66633050.4129388.09171951.6338569.126743.61887)極限組合1.2X3)+1.4義5)5997.7008229.33264489.1706596.6612642.2404907.9481129.6224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

26、需的有效預(yù)加力為：MSMG1MG2MQS4077.570KNmMs/W0.7ftkpe1epAW式中的M為正常使用極限狀態(tài)作用（或荷載）頻遇組合計算的彎矩值，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至截面重心軸的距離為：ep=yb-ap=1063-100=963mm鋼筋估算時，截面性質(zhì)近似取用全截面來計算，由表1-1可得跨中截面全截面面積A=76100mmi全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩為：_9_63WI/yb201.602109/1063189.654106mm3所以預(yù)加力合力為:NpeMs/W0.7ftk1epAW4077.570106

27、/189.6541060.72.651963一761000189.6541063.073106N預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為con0.75fpk0.7518601395MPa;預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%古算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為:ApNpe1 0.2 con3.073 1060.8 139522754mm2采用3束7小s15.24鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為A=3X7X140=2940mrn采用夾片式群錨，小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)計圖紙并按公

28、路橋規(guī)中的構(gòu)造要求，對跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進行初步布置如圖1.3.1支座中線寸2 .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，而且N1N2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算鋼束彎起形狀、彎起角9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9均取80=8°各鋼束的彎曲半徑為：RN1=45000mmRN2=30000mmRN3=15000mm鋼束各控制點位置的確定。N3號鋼束，其彎起布置如下圖0OCXIX

29、跨中截面中心線Lb 1D4今Lbi iN3例束叫屈布凱圖圖1.3.2由Ld=c-cot90確定導(dǎo)線點距錨固點的水平距離：Ld=c?cot8o=300-cot8°=2135(mm)由Lb2=Rtan確定彎起點至導(dǎo)線點的水平距離：Lb2=R?tan(9o/2)=15000xtan4°=1049(mm)所以彎起點至錨固點的水平距離為：Lw=Ld+Lb2=2135+1049=3895(mm)則彎起點至跨中截面的水平距離為：X=24000/2+350-L=12000+336-3184=9152(mm)根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點沿切線方向至導(dǎo)線點的距離與彎起點至導(dǎo)線點的水平距離相等

30、，所以彎止點至導(dǎo)線點的水平距離為：Lb1=Lb2-cos6°=1049xcos8°=1039(mm)故彎止點至跨中截面的水平距離為：K+Lb1+Lb2=9152+1039+1049=11240(mm)2號鋼束：其彎起布置如圖1.3.3N2口正穹起由蜃聞圖1.3.3由Ld=c-cot90確定導(dǎo)線點距錨固點的水平距離：Ld=c?cot8o=700-cot80=4981(mm)由Lb2=Rtan確定彎起點至導(dǎo)線點的水平距離：Lb2=R?tan(9o/2)=30000義tan4°=2098(mm)所以彎起點至錨固點的水平距離為：Lw=Ld+Lb2=4981+2098=70

31、79(mm)則彎起點至跨中截面的水平距離為：K=24000/2+350-L=12000+280-7079=5201(mm)根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點沿切線方向至導(dǎo)線點的距離與彎起點至導(dǎo)線點的水平距離相等，所以彎止點至導(dǎo)線點的水平距離為：Lb尸Lb2cos6°=2098Xcos8°=2078(mm)故彎止點至跨中截面的水平距離為：K+Lb1+Lb2=5201+2078+2098=9377(mm)1號鋼束：布置如圖1.3.4M：1'印百'四圖1.3.4由Ld=c-cot90確定導(dǎo)線點距錨固點的水平距離：Ld=c?cot8o=1400-cot8°=8

32、538(mm)由Lb2=Rtan確定彎起點至導(dǎo)線點的水平距離：Lb2=R?tan(9o/2)=45000xtan4°=3147(mm)所以彎起點至錨固點的水平距離為：Lw=Ld+Lb2=8538+3147=11685(mm)則彎起點至跨中截面的水平距離為：K=24000/2+167-L=12000+167-11685=482(mm)根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎止點沿切線方向至導(dǎo)線點的距離與彎起點至導(dǎo)線點的水平距離相等，所以彎止點至導(dǎo)線點的水平距離為：Lb1=Lb2-cos6°=Xcos8°=3116(mm)故彎止點至跨中截面的水平距離為K+Lb1+Lb2=482+3

33、116+3147=6745(mm)各鋼束彎曲控制要素鋼束號升高值C(mm)彎起角00(。)算起平徑R(mrm支點至錨固點的水平距離d(mm)彎起點距跨中截面的水平距離Xk(mm)彎止點距跨中截面水平距離(mrmN114008450001674826745N270083000028052019377N3300815000336915211240CiR R22x xk表1-3-1各截面鋼束位置及其傾角計算。計算鋼束上任一點i離梁底距離a=a+ci及該點處鋼束的傾角8,式中a為鋼束彎起前其重心至梁底的距離,a=100mm,C為i點所在計算截面處鋼束位置的升高值。計算時，首先應(yīng)判斷出i點所在處的區(qū)段，

34、然后計算c及6,即當(dāng)(xi-xk)00時,i點位于直線段還未彎起，ci=0,故ai=a=100mm;6=0。當(dāng)0<(xi-xk)&(Lbi+Lb2)時，點位于圓弧彎曲段，ci及。，按下式記計算，即oin1xixkisinR當(dāng)(xi-xk)>(Lbi+Lb2)時,i點位于靠近錨固端的直線段，此時Ci=6d=8°,ci按下式計算，即各截面鋼束位置a及其傾角8計算值詳見表1-3-2計算截面鋼束編號X<(mm)Lb1+Lb2(mm)xi-xk(mm).1isinxixkR(0)C(mm)ai=a+Ci(mm)跨中截面(I-I)Xi=0N14826263為負值，鋼束尚

35、未彎起00100N252014176N391522088L/4截面X=6000N14826263(xi-x-k)>(Lb1+Lb2)8322422N2520141760<(xi-xk)<(Lb1+Lb2)0.0311111N391522088為負值，鋼束尚未彎起00100變化點截面()Xi=7700N14826263(xi-x(Lb1+Lb2)8720820N2520141760<(xi-xk)W(Lb1+Lb2)4.778104204N391522088為負值，鋼束尚未彎起00100支點截面X=12000N14826263(xi-x«)>(Lb1+Lb

36、2)811761276N252014176(xi-x)>(Lb1+Lb2)8661761N391522088(xi-x-k)>(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-638竺04,578000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)

37、應(yīng)力鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來確定。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋與非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點到截面底邊的距離為a=90mmj® 有ho=h-a=1600-90=1510(mm)先假定為第一類T形截面，由公式0Md fcdbfxh。x/2計算受壓區(qū)高度x,即1.0 X 5997.7 X 106=22.4 X 2000x(1510-X/2)求得：x=91.4(mm)<hf ' =214(mm)則根據(jù)正截面承載力計算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為：Asfcdbf x fpdAp 22.4 2000 91.4 1260 2940 八 g2p-p 1182.8 mmfsd330米用5根直徑為為

38、 1272 mm2在梁底布置如圖18mm勺HRB400t肋鋼筋,外徑20.5mm,提供的鋼筋截面面積圖1.3.6c 400Sn2 30 5 20.5 . “59.38mm 30mm d 18mm鋼筋間凈距:4鋼筋重心到底邊的距離為as=50mm1.4主梁截面幾何特性計算(1)主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋,T梁翼板寬度為主梁混凝土達到設(shè)計強度的90斷,進行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時管道尚未壓漿，所以其截面特性為計入非預(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算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響1600mm(2)灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆400mms接縫預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進行管道壓漿、

39、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，所以此時的截面特性計算采用計入非預(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運階段橋面濕接縫結(jié)硬后，主梁即為全截面參與工作，此時截面特性計算采用計人非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面,T梁翼板有效寬度為2000mm第一階段跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊回積A(mm2)A重心至梁頂?shù)木嚯xyi(mm)對梁頂邊的面積矩S=Ayi(mn3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)A/2Ix-A(yu-yi)(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix

40、(mm4)混凝土全截面3697X10537.0374.289x106_9201.602X10-5.10.018X109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(0(ES-1)As=37.531X10155011.673X106前-1018.1一_97.806X10預(yù)留管道2-3X兀702/4=3-11.545X1031500-17.318X106前-968.1-10.820X109面A=692.986乂103ynu=2Si/An=531.92S=368.608X106_9201.602X10一_9-2.996X10_9198.606X10表1-4-1注：EsES/EC2.0105/3.451045.797;第一階

41、段L/4截面幾何特性計算表分塊名稱分塊回積A(mm2)A重心至梁頂?shù)木嚯xyi(mm)對梁頂邊的面積矩Si=Ayi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)A/2Ix-A(yu-yi)(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面3697X10537.0374.289X106_9201.602X10-5.10.018X109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(0CES-1)AS=7.531X103155011.673X106«0-1018.197.806X109預(yù)留管道-3X兀702/4=3-11.545義1031389-16.036X106«0-855.2-8.444

42、X109面An=692.986義103ynu=2S/An=533.82Si=369.926X106201.602X109-0.620X109200.982X109表1-4-2第一階段變化點截面幾何特性計算表分塊名稱分塊回積A(mm2)Ai重心至梁頂距離yi(mm)對梁頂邊的面積矩S=Ayi(mn3)自身慣性矩Ii(mn4)yu-yi(mm)Ix=A(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面3697X10537.0374.289x106_9201.602X101.20.001x109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(0CES-1)As=7.531X103155011.673X1

43、06«0-1011.8,Q7.710X109預(yù)留管道面積_2.-3X兀70/4=3-11.545X1031225-12.988X106«0-586.8-3.975X109凈截面A=692.986X103ynu=2S/An=538.22S=372.974X106_9201.602X10_93.736X10_9205.338X10表1-4-3第一階段支點截面幾何特性計算表分塊名稱分塊回積A(mm2)Ai重心至梁頂?shù)木嚯xyi(mm)對梁頂邊的面積矩S=Ayi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)Ix=A(yu-yi)2(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝

44、土全截面930x103589.0547.770義106229.338X1095.20.015X109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(0CES-1)As=37.531X10155011.673X106«0-955.810.664X109預(yù)留管道面積2-3X兀702/4=_3-11.545X10797-9.201X106«0-202.890.475X109凈截面A=925.986乂ynu=22S=550.242229.338X109911.154X109240.492X109103S/An=594.2X106表1-4-4第二階段跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊回積A(mm2)A重心至梁

45、頂yi(mm)對梁頂邊的面積矩S=Ayi(mm3)自身慣性矩Ii(mn4)yu-yi(mm)2Ix=A(yu-yi)(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面697X103537374.289X106201.602X10931.50.692x109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(0(ES-1)As=7.531X103155011.673X106前-981.57.255X109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算回枳(ops-1)Ap=15.631X103150023.447X106前-931.513.563X109凈截面A=720.162義103ynu=2Si/An=568.52S=409.409X106201

46、.602X10921.509X109223.111X109表1-4-5第二階段L/4截面幾何特性計算表分塊名稱分塊回積-，2、A(mm)A重心至梁頂距離yi(mm)對梁頂邊的面積矩S=Ayi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi(mm)AZ2Ix=A(yu-yi)(mm4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面697X103537374.289X106201.602X10929.10.590X109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(0(ES-1)As=7.531X103155011.673X106前-983.97.291義109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算回枳(ops-1)Ap=15.631X103138

47、921.711X106前-822.910.585X109凈截面A=720.162X103ynu=2Si/An=2S=407.673X106_9201.602X10一一_918.465X10_9220.067X10566.1表1-4-6第二階段變化點截面幾何特性計算表分塊名稱分塊回積A/2、Ai(mm)A重心至梁頂距離yi(mm)對梁頂邊的面積矩S=Ayi(mm3)自身慣性矩Ii(mn4)yu-yi(mm),A/2Ix=A(yu-yi)(mn4)截面慣性矩I=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面697X103537374.289X106201.602X10923.40.383X109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面(0(ES-1)AS=7.531X103155011.673X106前-989.697.375X109預(yù)應(yīng)力鋼筋換算回枳(ops-1)Ap=315.631X10122517.584X106前-564.694.983X109凈截面A=720.162X103ynu=2Si/An=560.42S=403.546X106201.602X10912.741X109214.343X109表1-4-7第二階段支點截面幾何特性計算表分塊名稱分塊回積A(mm2)A重心至梁頂距離yi(mm)對梁頂邊的面積矩S=Ayi(mm3)自身慣性矩Ii(mm4)yu-yi