1、预应力混凝土简支梁桥设计书1.设计基本资料1.1 主要技术指标（1）结构形式：25m+25m 简支梁桥标准跨径 25m 的预应力混凝土简支梁桥（桥台台背前缘线之间的距离） ；主梁全长为 24.96m（主梁预制长度） ；计算跨径为 24.5m(支座中心之间的距离） ；（2）桥面净空：净 0.75m29（3）荷载等级：汽车荷载按公路二级，人群荷载为 ，每侧人行栏的重2/3mkN力作用为 。kN/5.1（4）桥面铺装：5cm 厚的沥青混凝土面层和平均 8cm 厚的水泥混凝土铺装层1.2 材料属性（1）梁体混凝土：C50 混凝土，重度为 ，抗压强度标准值为3/25mkN，抗压强度设计值 ，抗拉强度标准
2、值为MPafck4.32MPafcd4.，抗拉强度设计值为t65t831（2）沥青混凝土面层重度为 ，水泥混凝土铺装层为3/2mkN3/24mkN（3）预应力钢筋采用低松弛钢绞线（ 标准型） ，抗拉强度标准值为71，抗拉强度设计值 ，公称直径为 15.24mm，公称MPafpk1860MPafpd60面积为 140 ，弹性模量 ，锚具采用夹片式群锚。2mE59.（4）普通钢筋： 级钢筋，抗拉强度标准值为 ，抗拉强度35HRBPafsk35设计值 。直径 者，一律采用 级钢筋，抗拉强度标Pafsd280md122R注值 ，抗拉强度设计值 。MPafsk235MPafsd1951.3 环境等级桥址
3、位于河南省丹江口市公路某标段， 类环境条件，年平均相对湿度为 75%。1.4 安全等级安全等级为 1 级，结构重要性系数为 1.1。2.上部结构布置2.1 主梁布置经济分析表明，对于跨径较大的预应力混凝土简支梁桥，当吊装重量不受限制时，适当增加主梁间距，增大翼缘宽度，可以提高截面效率指标 （通常希望在 0.45-0.5 以上） ，比较经济合理。然而，为了防止桥面和翼缘开裂，取值也不宜过大。一般可采用 1.8-2.5m，故采用主梁间距为 2.1m，五片主梁。图 2.1-结构尺寸图2.2 主梁截面尺寸拟订(1)主梁高度参考刘玲嘉主编的桥梁工程课本知道预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在
4、 1/81/16，标准设计中高跨比约在 1/181/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计中取用 1800mm 的主梁高度是比较合适的。(2)主梁截面细部尺寸T 梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。本设计预制 T 梁的翼板厚度取用180mm，翼板根部加厚到 300mm，其过渡以线性变化，以抵抗翼缘根部较大的弯矩。在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件
5、出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本设计腹板厚度取 200mm。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的 10%20%为合适。根据公预规9.4.9 条对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为 400mm，高度为 400mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度 200mm，以减小局部应力。图 2.2-主梁横截面布置图（3）计算截面几何特征将主梁跨中截面划分为 5 个规则图形的小单元，截面几何特性如下表：表 2.1-截面几何特性表分块面积 )(2cmAi分块面积对上缘距离 (yi分块面积对上缘静距 )(3cmyASii分块面积的自身惯距 )(4ITc
6、ydisi分块面积对截面形心的惯距 )(42cmdAIix)(4cIxT分块名称（1） （2） )2(1)3(（4） （5） 2)5(16(7)=(4)+(6)大毛截面翼板 3420 9 30780 46.3 923407331419.87423759.8三角承托960 22 21120 33.3 76801064534.41072214.4腹板 3200 80 256000 -24.76826666.66719522888778954.667下三角200 153.3 30660 -984444.44444419208001925244.444马蹄 800 170 136000 -114.72
7、6666.666671052487210551538.67 8580 434.3 474560 6957797.77822793914.229751711.98小毛截面翼板 2880 9 25920 49.4 777607028236.87105996.8三角960 22 21120 36.4 76801271961.61279641.6承托腹板 3200 80 256000 -21.66826666.66714929928319658.667下三角200 153.3 30660 -94.94444.44444418012021805646.444马蹄 800 170 136000 -111.
8、626666.6666799636489990314.667 8040 434.3 469700 6943217.77821558040.428501258.18（4）检验截面效率指标上核心距： )(27.806)5.3180(297cmyAIkxs 下核心距： )( 62.704cmyAIksx截面效率指标： 5.00.5284hkxs表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。2.3 横截面沿跨长的变化预应力混凝土简支梁梁肋下部通常加宽做成马蹄形，为了配合预应力筋的起弯，在梁段能布置锚具和安放张拉千斤顶，在靠近支点附近马蹄部分应逐渐加高，腹板也应加厚至与马蹄同宽，加宽的范围最好达到一倍梁高左右，从
9、而形成了沿纵向腹板厚度和马蹄高度都变化的变截面 T 型梁。标准设计中，一般采用自第一道内横隔梁向梁端逐渐变化的形式，靠近支点部分是开始加宽，加宽范围为 2.7m。2.4 横隔梁的布置对于 T 型简支梁桥端横隔梁必须设置，它不但有利于制造、运输和安装阶段构件的稳定性，而且能显著增强全桥的整体性。对于有中横隔梁的梁桥，荷载横向分布比较均匀，且可以减少翼板接缝处的纵向开裂现象。故当 T 型梁的跨径较大时，宜根据跨度、荷载、行车道板构造等情况，在跨径内增设适当数量的中横隔梁。本设计在梁段支点、五分点处各设置一道横隔梁，其间距为 4.9m。2.5 横隔梁尺寸的拟定跨中横隔梁的高度应保证具有足够的抗弯刚度
10、，通常可取主梁高度的左右。从运输和安装阶段的稳定性考虑，端横隔梁应做成与主梁同高。本4/3设计采用端横隔梁高度 1800mm,厚度为上部 260mm，下部 240mm，平均厚度250mm;中横隔梁高度为 1420mm，厚度为上部 180mm，下部 160mm，平均厚度170mm。3.行车道板计算3.1 行车道板计算简介整体式肋梁桥或横向采用了可靠的湿接头连接的装配式肋梁桥，其桥面板实质上是一个支撑在一系列弹性支撑上的多跨连续单向板。从构造上看，桥面板与主梁是整体连接在一起的。因此，当桥面板上有荷载作用时会使主梁也发生相应的变形，并使相邻梁肋产生扭转变形，而这种变形又影响到板的内力。3.2 单向
11、板的计算3.2.1 恒载内力每米板宽跨中恒载弯矩计算式为： 2og81lM式中：L-简支板计算跨径，计算弯矩时取梁肋板间的净距加板厚，即 ，tlo但不大于两肋中心之间的距离；g-1m 宽的板条每延米的恒载重量简支板计算跨径在跨中取为： m03.28.0521.80l沥青混凝土面层： ；mkNg/5.123水泥混凝土铺装层为： ；/92.10842T 型梁翼板： ；kg/63.153合计： ；mN/07.9321每延米板条上恒载内力计算：跨中恒载弯矩： ；mkNM/672.403.7981gl22o 支点恒载剪力： ；lQ0og3.2.2 活载内力汽车荷载后轮的着地长度 ，宽度为 ，ma2.0m
12、b6.02平行于板的跨径方向荷载分布宽度为： hb86.013.26.021垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度： dlha3)2(即 m75.24103.254.0.241.0. 取 a=2.75m跨中车辆荷载弯矩：mkNhblaPuMOP .162)3.086.032(75.814)3.0()2(8)1( 3.2.3 组合跨中和支点弯矩由基本组合: opOg4.12.0mkN63.2.67.1支点弯矩： kM84.15.7.0-.s由于 6.5.124.0ht 跨中弯矩 mkNP 32.103.3 悬臂板计算3.3.1 恒载内力每延米板上的恒载：沥青混凝土面层为： mkNg/15.2305.1
13、水泥混凝土铺装层为： ；/9.842T 型梁翼板： ；kg/63.0153人行道栏杆为： mkN/2.4合计总恒载集度为： mkNgg/59.104321每米宽板条的恒载弯矩为： mkNlMSg 78.45.2203.3.2 活载内力车辆荷载的后轮作用于悬臂板上，后轴作用力为 140kN,由桥梁工程可知，车辆荷载后轮着地长度为 0.2m，宽度为 0.6m，则有：mHb86.0)13.26.0(2 mlda 76.395.02402 每米宽板条的活载弯矩，汽车荷载在悬臂板上的冲击系数采用 0.3，则作用于每米宽板条上的弯矩为：mkNblaPMSP 58.12)6.095.(76.3214).0(
14、)2()1(10对于人群荷载而言，当桥梁计算跨径小于或等于 50m 时，人群荷载标准值为 3.0kN/m2；当桥梁计算跨径等于或大于 150m 时，人群荷载标准值为2.5kN/m2,则作用于每米宽板条上的弯矩为： mkNMSR 3.1)275.09.(175.033.3.3 设计内力计算按承载能力极限状态进行内力组合计算，基本组合为： mkNMrQg 168.253.4158.24.1782.4.1.2.1ud短期组合为： MRqgSD .0.)3/(.0.长期组合为： kqgld 17.94.1/413.4 配筋计算与验算3.4.1 多跨连续单向板配筋（1）支点负弯矩配筋由以上计算的，单向板
15、负弯矩配筋由弯矩 确定，跨中和支点处mkN84.15-采用相同的抗弯钢筋，故采用最不利荷载效应来配筋。按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 ，当钢筋选用 时，相对界限受压区刚度3HRB（混凝土等级在 C50 及以下时） ；C50 混凝土强度设计值 ，56.0b MPafcd4.2。普通钢筋采用 ，抗拉强度设计值 ，弹性模MPaftd83135fy80量 。25ES首先按单筋矩形截面梁的计算公式进行配筋，设 ，则截面有效高mas35度 。mh205340求截面受压区高度 x 和受拉钢筋面积：由力矩平衡条件 ，结构的安全等级为二级，则)2/(00xhbfMcd，将个已知值带入上式中，有：0
16、.1 )2/05(14.2684.5x整理后可得到： 0184.90- 62 x解得 （大于梁高，舍去）mx461)8.142056.(8.32 mhob由此可求得钢筋的截面积为： 2s 4.78280.314.fbxAdc 所以选用 间距 200 的钢筋，单宽面积为 。5HRB 2769m取混凝土保护层厚度 且满足规范要求，故dmc143，取as 1.42/.635as5所以有效高度取为 。mhso194-20实际配筋率为：= %2.0,45.ax%40.195076minytS fbhA 9.配筋设计以后，进行截面复核。由公式 bxfAfcdsd得： ，不会发生mhmf obcds 109
17、56.6.9104.278超筋情况。 kNxhbfMocdU 9.40)26.195(.04.2mkNd.170截面抗弯承载能力满足要求。配筋截面如下图：图 3-1 单向板配筋截面图（2）跨中正弯矩配筋由以上计算得，单向板正弯矩配筋由弯矩 确定mkN32.1由于跨中正弯矩与支点负弯矩只相差正负号，故可采用支点处的配筋即可，故选用 间距 100mm 的钢筋，单宽面积为 。1435HRB 2769说明：板一般不用进行抗剪计算，故不进行剪力计算。3.4.2 悬臂板配筋由以上计算得，悬臂板负弯矩由弯矩 确定，取悬臂根部截面进mkN17.25-行配筋计算，悬臂根部截面高为 300 ，当钢筋选用 时，相对
18、界限受m35HRB压区高度 （混凝土等级在 C50 及以下时） ；C50 混凝土强度设计值56.0b， ，普通钢筋采用 ，抗拉强度设计值MPafcd4.2Paftd83.1，弹性模量 。y8MEs502首先按单筋矩形截面梁计算公式进行配筋，设钢筋截面中心至受拉边缘距离 ，则截面有效高度 。mas35 mh26530（1）求截面受压区高度 x 和受拉钢筋面积：由力矩平衡条件得 ，结构安全等级为一级，则 ，)2/(00hbfMcd 1.0将各已知值带入上式中，得： )265(14.217.256 x整理后可得： （大于梁高，舍去）mx1)4.8265.0(7.42hmxb根据以下公式求钢筋面积：
19、2s 376280.41.mfbxAdc 故选用 间距 200 的钢筋，单宽面积为 。35HRB 2769m（2）截面复核取混凝土保护层厚度 且满足规范要求，故：dmc1435。as 1.42/.635所以有效高度 。ahs2574300实际配筋率为：=0.29% %2.0,45.max%29.05716in0 ytS fbhA故为少筋梁，取 ，进行截面复核。in mkNkfbhMtdou 17.253.8.1257109.29.0截面抗弯承载力满足要求。4.主梁内力计算4.1 恒载内力计算主梁恒载内力包括主梁自重（前期横载）引起的内力 和后期（二期）恒载1gS（如桥面铺装、人行道、栏杆、湿接
20、缝等）引起的内力 。2计算结构重力引起的内力 时，应首先按结构构件的设计尺寸与材料的重度确1gS定出结构的自重集度。当主梁为等截面时，其自重集度沿跨长为均布荷载；如主梁为变截面，自重集度沿跨长变化。为了简化起见，习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重量均匀分摊给各根主梁承受。计算主梁二期恒载内力 时，沿桥横向不等厚度的铺装层重量以及作用于两侧2gS的人行道和栏杆等重量，习惯上也可均匀分摊给个主梁承受，即二期恒载集度取为均布荷载。如果要精确计算，则可将人行道、栏杆等重量像活载计算那样，将荷载横向分布规律进行分配。4.1.1 荷载集度计算（1）一期恒载集度跨中截面段主梁的自重（长 7.9m） )(1
21、58.792804.)1( kNG马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重（长 2.7m）： )(42.6257.)0481.5()2 kNG 支点段梁的自重（长 1.65m）： )(12.3456.204.1)3( kN中横隔梁体积： )(18.07.1.03m端横隔梁体积： )(0.271.925.03故中主梁半跨内横梁重力为： )(32.05)7.0218.2()4 kNG故边主梁半跨内横梁重力为： )(16.025)7.018.2()5 k预制中主梁永久作用集度 )(24.1.5)32.04.62.158.79( mkNg 预制边主梁永久作用集度 )(8.21.5)643.26.158.79(2
22、kg （2）二期永久作用现浇段集度 )(1.352.0184 mkNg一片中横隔梁（现浇部分）体积：)(07.426.17.03m一片端横隔梁（现浇部分）体积： )(0.12.4852.03故预制中主梁现浇部分的集度为： )(06.125.1).02.74(5 mkNg预制边主梁现浇部分的集度为： )(53.02.1).01.72(5 kg铺装由公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）3.6.4 知道桥面铺装面层的厚度不宜小于 8cm;由公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） 3.6.3 知道二级公路桥涵的沥青铺装层的厚度不小于 5cm。8cm 混凝土铺装： )(215.
23、108. mkN5cm 沥青铺装： )(075.1235.0. k若将桥面铺装均摊给五片主梁，则： )(62.5)07.12.(6 mkNg护栏、栏杆两侧人行栏的重力的作用力分别为 1.52kN/m若将两侧人行栏均摊给五片主梁，则： )/(608.52.17 mkNg中梁二期永久作用集度： )/(63.902.6135.8 mkNg边梁二期永久作用集度： )/(1.9602.53.18 kg4.1.2 恒载弯矩和剪力计算设 为计算截面离左支座的距离，并令x lx/主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： 2)1(glMglQg对于中主梁而言表 4-1 中主梁恒载作用效应作用效应跨中=0.5四分点=0.
24、25支点 =0.0弯矩（KNm） 1815.76 1361.82 0一期剪力（KN） 0 148.23 296.45弯矩（KNm） 722.55 541.91 0二期剪力（KN） 0 58.98 117.97对于边主梁而言表 4-2 边主梁恒载作用效应作用效应 跨中 四分点 支点 =0.0=0.5 =0.25弯矩（KNm） 1716.72 1287.54 0一期剪力（KN） 0 140.14 280.28弯矩（KNm） 682.78 512.09 0二期剪力（KN） 0 55.74 111.484.2 活载内力计算主梁活载内力是由可变作用中的车道荷载、人群荷载等产生的。主梁活载内力计算分为两步
25、：第一步，求某主梁的最不利荷载横向分布系数 ；第二步，将im荷载乘以横向分布系数后得到作用于某一根主梁上的荷载值，然后利用主梁内力影响线，采用工程力学方法计算各截面的活载内力。4.2.1 冲击系数按公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）4.3.2 条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频。因此简支梁桥的基频可采用下列公式估算，对于中主梁而言： )(4.51348.520971.24.5132 HzmEIlfc 其中： )/(.81.90mkggGc根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为： 25.07.ln176.0f对于边主梁而言： )(4.63259.
26、0714.2.5132 HzmEIlfc 其中： )/(.481.90mkggGc根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：0.26157.ln176.0f按公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）4.3.1 条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道折减 22%，四车道折减 33%，但折减后不得小于用两行车队布载的计算结果。本设计按两车道设计，因此在计算可变作用效应时不需进行车道折减。4.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数跨中的横向分布系数按修正的偏心压力法计算，支点的横向分布系数按杠杆原理法计算。4.2.2.1 跨中的荷载横向分布系数 sm（1）如前所述，本设计桥跨内设四
27、道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的长宽比为： 23.1054Bl所以可按修正的偏心压力法来绘制横向影响线和计算横向分布系数 。sm（2）计算主梁抗扭惯性矩 tI由刘嘉玲主编的桥梁工程课本 5-54 公式可知对于 T 形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算： miiTtbcI13式中： 相应为单个矩形截面的宽度和高度；it,矩形截面抗扭刚度系数；ic梁截面划分成单个矩形截面的个数。m对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：此处利用截面特性计算软件得出其抗扭惯性矩为： 43106.mIT（3）计算抗扭修正系数 对于本设计主梁的间距相同，并将主梁近似看成等截面，参考桥梁工程课本公式 5-50 则得
28、：)01.2.4(285.01E6122 iTiIaEGli.按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值： niikkia12式中： , 5n )(1.4)0.24(212 mi 计算所得的 值列于表 2.5 内。ki表 4-3 影响线竖标值计算表梁号 1i 2i3i 4i5i1i0.553 0.376 0.200 0.0231 -0.15320.376 0.288 0.200 0.111 0.0233i0.200 0.200 0.200 0.200 0.200（4）计算荷载横向分布系数1 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 597.0)2.384.05.(2cqm取最不利荷载，故取汽车荷载的
29、横向分布系数为 。597.0cqm人群荷载的横向分布系数为： 608.crm2 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 528.0)14.-072.134.29.08.365.0(1 cqm取最不利荷载，故取汽车荷载的横向分布系数为 。.cqm人群荷载的横向分布系数为： 407.crm3 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 60.)2.0(1cqm取最不利荷载，故取汽车荷载的横向分布系数为 。60.cqm人群荷载的横向分布系数为： 40.crm4 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 528.0)14.-072.134.29.08.365.0(21 cqm取最不利荷载，故取汽车荷载的横向分布系
30、数为 。.cqm人群荷载的横向分布系数为： 407.crm5 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 597.0)2.384.05.(21cqm取最不利荷载，故取汽车荷载的横向分布系数为 。597.0cqm人群荷载的横向分布系数为： 608.crm图 4-1 跨中横向分布系数计算草图4.2.2.2 支点的荷载横向分布系数（杠杆原理法）1 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 476.0).905.(2oqm取最不利荷载，故取汽车荷载的横向分布系数为 。476.0oqm人群荷载的横向分布系数为： 321.orm2 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 738.0)42.95.0.(1oqm取最不利
31、荷载，故取汽车荷载的横向分布系数为 。738.0oqm人群荷载的横向分布系数为： 0orm3 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 571.0)2.(1oqm取最不利荷载，故取汽车荷载的横向分布系数为 。571.0oqm人群荷载的横向分布系数为： 0orm4 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 738.0)42.95.0.(21oqm取最不利荷载，故取汽车荷载的横向分布系数为 。738.0oqm人群荷载的横向分布系数为： 0orm5 号梁的横向影响线汽车荷载的分布系数： 476.0).905.(21oqm取最不利荷载，故取汽车荷载的横向分布系数为 。476.0oqm人群荷载的横向分布系数为：
32、 321.orm图 4-2 支点横向分布系数计算草图汇总如下：表 4-4 横向分布系数汇总表梁号 荷载位置 汽车荷载 人群荷载跨中 0.597 0.6081 号梁支点 0.476 1.321跨中 0.528 0.4072 号梁支点 0.738 0跨中 0.600 0.4003 号梁支点 0.571 0跨中 0.528 0.4074 号梁支点 0.738 05 号梁 跨中 0.597 0.608支点 0.476 1.3214.2.3 计算可变作用效应（1）车道荷载取值根据桥规4.3.1 条，公路II 级的均布荷载标准值 和集中荷载标准值kq为：kP)/(875.1075. mkNqk计算弯矩时：
33、 )(20718)529(501836kPk 计算剪力时： )(4.28.107kNk（2）计算跨中截面的最大弯矩和剪力对于车道荷载作用下跨中截面的最大弯矩和剪力取 3 号梁来进行计算，计算公式为： kcqqyPmS)1(其中，双车道不折减 0.1yk9.45.2车道均布荷载作用下 ；22203.75.481ml故得： kNMlq .618.9.06.5.12/, 对于车道荷载作用下跨中截面的最大剪力为： m0625.35.241kNQlq 46.9287.9.82/, 对于人群荷载作用下跨中截面的最大弯矩和剪力取 1 号梁进行计算：计算公式为： rclqpmM2/,跨中弯矩为： kNlr .
34、641023.752.608.2/, 跨中剪力为： kQlr 18.406.32568.02/, （3）计算支点截面的最大剪力计算车道荷载作用下支点截面处的最大剪力取 2 号主梁进行计算：A kNQA 3.275.4087.24158.02.1 荷载横向分布系数变化区段的长度 ，ma9.变化区段内附加三角形荷载重心处的影响线竖标值为：m93.0524.13laykNyqmayPmQkcokcqoA 8.692NA1.978.6327 计算支点截面人群荷载的最大剪力取 1 号梁进行计算：rrQyqmaqrcorrcr293.02568.0-321.945.0.31. kN6.4(4)四分点截面当
35、计算简支梁截面的最大弯矩时，由于其内力影响线竖标在跨中区段较大，而横向分布系数沿跨内变化不大，为了简化计算，通常可按不变的跨中横向分布系数 计算。cm对于车道荷载作用下四分点截面的最大弯矩和剪力取 3 号梁来进行计算，计算公式为： kcqqyPS)1(其中，双车道不折减 0.16.4135.2ky车道均布荷载作用下 ；27.563.42l故得： mkNMlq .281046076.15.2/, 对于车道荷载作用下跨中截面的最大剪力为： m30.25.413kNQlq 07.1538.7.86.2./, 对于人群荷载作用下跨中截面的最大弯矩和剪力取 进行计算：964.rm计算公式为： rclqp
36、mM2/,跨中弯矩为： kNlr .127.562.94.02/, 跨中剪力为： kQlr 9.4325.964.02/, 4.3 主梁荷载效应组合（按中主梁进行组合，使边梁配筋配筋与中梁相同，这是最不利情况）表 4-5 主梁荷载效应组合表跨中截面 四分点截面 支点maxMaVmaxaxVmax序号荷载类别 KNKN1 一期永久作用 1815.76 0 1361.82 148.23 296.452 二期永久作用 722.55 0 541.91 58.98 117.973 可变作用汽车标准效应 1203.6 929.46 1046.28 153.07 297.14 可变作用人群标准效应 102.
37、64 4.18 122.12 4.99 40.065 基本组合 4874.65 1307.10 3920.17 469.94 969.336 短期组合 3314.92 524.68 2611.74 297.92 620.867 长期组合 2964.47 299.10 2287.37 258.19 525.525.主梁钢筋面积估算及钢束布置5.1 预应力钢筋截面积估算按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量对于全预应力混凝土梁满足作用短期效应组合抗裂验算所需的有效预加力为： WeAMNpspe185.0/-使用阶段预应力钢筋永存应力的合力pe-按作用短期效应组合计算的弯矩值sM-构件混凝土的全截
38、面面积A-构件全截面对抗裂验算边缘弹性抵抗距W-预应力钢筋的合力作用点至截面中心轴的距离pe其中 ，设预应力钢筋截面中心距截面下缘为 ，则mkNMs.92314 map10预应力钢筋合力作用点至截面中心轴的距离为，钢筋估算时，截面性质近似取用全截面ayepbp 7.16507.65性质来计算，可得全截面的面积 ，全截面对抗裂验算边缘的弹280mA性抵抗距为 ，所以有效预加36910849.7.3/.2/yIWb 力合力为： NeAMNpspe 666 1025.8.01849.275501./.3185.0/ 预应力钢筋的张拉控制应力为： ，预应力Mpafpkcon 1395675损失按张拉控
39、制应力的 20%估算，则可得需要的预应力钢筋的面积为2647.918358.021.1mNNAconpep 采用 3 束 钢绞线，预应力钢筋的截面面积为 。4.56 2501463mAp采用夹片式群锚， 金属波纹管成孔。705.2 预应力钢筋的布置（1）跨中截面预应力钢筋布置后张法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置应符合公路桥规的有关构造要求，对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置，如下图：图 5-1 跨中与支点截面预应力钢筋布置图（2）锚固面钢束布置为使施工方便，全部三束预应力钢筋锚固于梁端。这样布置符合均匀分散的原则，不仅能满足张拉要求，而且 N1、N2 在梁端弯起均较高，可以提供较大的预剪
40、力。（3）其他截面钢束位置及倾角计算钢束弯起形状、弯起角 及弯曲半径采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，N1、N2 和 N3 弯起角 均取 ；各钢束的弯曲半径为：o8； ； 。mRN4501mRN302mRN1503钢束各控制点位置的确定以 N3 号钢束为例，其弯起布置如图所示由 确定导线点距锚固点的水平距离odcLtmood 2846ct40t由 RLob 109tan152tan2所以弯起点至锚固点的水平距离为 mbdw3895104862则弯起点至跨中截面的水平距离为 Lxwk 85391240/24960根据圆弧切线的性质，图中弯止点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离相等，所以弯止点至导线点的水平距离为： mLoob 10398cs1049cs21 故弯止点至跨中截面的水平距离为：xbk 67521同理可计算 N1、N2 钢束的控制点位置，将各钢束的控制参数汇总如下表：表 5-1 预应力钢束控制表钢束号 升高值（mm）弯起角（）o弯起半径（mm）支点至锚固点水平距离弯起点至跨中截面水平距离弯止点至跨中截面水平距离N1 1200 8 45000 230 794.86 7057.6N2 800 8 30000 230 4690 8865.2N3 400 8 15000 230 8585 10673
