1、四 梁 式 后 张 法 预 应 力 混 凝 土 简 支 T 梁 桥 设计桥梁工程 B课程设计一.初步设计本 桥 是 某 汽 车 专 用 公 路 上 的 一 座 四 梁 式 后 张 法 预 应 力 混 凝 土简 支 T 梁 桥 ， 按 桥 上 下 行 分 左 右 幅 分 离 式 布 置 ， 桥 梁 标 准 跨 径 。则 梁 全 长 43m， 计 算 跨 度 L1=L-1.2=41.8m， 梁 高 H m， 主梁 中 心 距 2.3m， T 梁 混 凝 土 设 计 标 号 为 C50， 设 计 安 全 等 级为 二 级 。单 幅 桥 面 行 车 道 路 宽 度 为 7.9m， 单 幅 桥 面 总
2、宽 度 为8.9m， 防 撞 护 栏 宽 度 为 50cm， T 梁 之 间 采 用 湿 接 连 接 ， 湿 接宽 度 为 30cm。桥 面 铺 装 为 8cm C40 防 水 混 凝 土 铺 装 层 +5cm 沥 青 混 凝 土铺 装 层 。 桥 台 采 用 重 力 式 U 型 桥 台 。 其 图 形 如 下 。二 梁 高 的 拟 定公 路 预 应 力 混 凝 土 梁 的 高 跨 比 1/251/15,跨 度Lp=25+0.538-1.2-0.4 42.4， 故 梁 高h=42.4/20=2.12m， 取 h=2.1m， 梁 肋 取 b=16cm。三.主梁横向分布系数计算1.用杠杆原理法计算
3、支点处的横向分布系数图 一如图图 所示，当荷载作用于 1 号桥梁时一汽车： 6.02.21,0 ）（iqqm图 二如图图 所示，当荷载作用于 2 号桥梁时二汽车： 0.5（1+0.22+0.43）0.825iqqm21,0由对称性可知： 0.61； 0.825q1,0q4,0qm2,03,2.用刚性横梁法计算跨中的横向分布系数此桥设有刚度强大的横隔梁，且承重结构的长宽比为0.5,故此桥为窄桥,车辆作用下中间横隔梁的弹性挠曲2.054698lB变形同主梁的变形可忽略不计，可采用“刚性横梁法”计算跨中的横向分布系数 。cm.当 作用在 1 号梁时，偏心距 e3.45m，由于各片主梁的抗 1 kNP
4、弯刚度系数 I 相同,则 。2iianR26.45)15.4.3(222ia则 ； ;7.0.61R 4.05.2613421； 4523 2R故一号梁的剪力影响线及最不利荷载如下则 0.5（0.7+0.47+0.29+0.06）0.761cm当 作用在 2 号梁时，偏心距 e1.15m.同理可得 2 kNP；;4.05.6341R 3.045.2612R； 21324故二号梁的剪力影响线及最不利加裁如下：则 0.5（0.4+0.32+0.27+0.19）0.592cm由对称性可知 0.76； 0.591c4m2c3m四计算行车道内板的内力1.铺装层厚度 h=8cm+5cm=0.13m作用于钢
5、筋混泥土桥面板顶面的矩形均布荷载压力面的边长：车辆荷载后轮的则 2. 单向板：（1）车轮荷载在板跨中间单独一个荷载 板的计算跨度 ml3.2， 不 满 足 条 件53.1.46.03)2(312 llhala有两个相同车轮荷载作用在跨中： maldhlda93.2, 93.2413.26.34.160)(312 所 以 ， 取仍 不 满 足 条 件 ，（2）车轮荷载在板的支承处 thta62.01.4.0)(12 （3）靠近板的支承处mxtx 4.1.2)(1 （4）悬臂板 chaca 6.50246.)(21 3行车道板内力计算（1）防水混泥土重力： mkN/8.1529.708沥青混泥土的
6、重力： 3每一道梁分得： kg/.64.15行车道板的单位长度自重： m1.N/2.310.2.80.9）（ mkNg/65.377悬 臂 板单 向 板（2）单向板内力计算弯矩时 1 cm2300tl cm28b0lmkNMHtMgl kNbaPpp 20.5.,4/1397824.1.1378 .73)6(8.)()(00220中跨 中 弯 矩mkN.-.70支计算剪力时： 2 c10l恒载 kNg /92.15.62).6.2189.( mkNMHt kMkNyabPyaQkNglpgp 86.25.0,4/1 71.5341.2.67 )81.093.26.08)(29280(.)8()
7、(19165.029.5000 210中支支 跨 中 弯 矩五. 主梁内力计算1.桥面铺装重力分配到每一道梁上重力：由于 40 号防水混泥土铺装层完全不参与 T 梁的受mkNg/275.4192.每片中主梁上有 10 块横隔板预制块，边主梁上 5 块。一块横隔梁体积： 3587.0V中主梁横隔梁产生的重力为：g 2=0.5871042.4253.46 kN/m边主梁横隔梁产生的重力为：g 2g21 0.587542.4251.73kN/m主梁重力： mKNg /35.2461.02/.210/.4028.61.056.321 恒载作用下的总重力：中主梁 g2.275+3.46+24.3530.
8、1kN/m边主梁 mkN/4.2835.7.125. g 1=2.275+1.73+24.35=28.4kN/m3 .边梁的自重内力计算恒载弯矩计算：)(22xlgxglMx 恒载剪力计算：)(xlglQx在支座时Q28.4242.4602.1 mKNM0在跨中时M=28.442.442.4/8=6382.05kN/mKN0六.活载内力计算1.车道荷载： kNPmkNqI PmLKk KK 56.2308.975./8.1075. .,5/.-k 计 算 弯 矩 时 的 集 中 荷 载级 ， 采 用 直 线 内 插 法 确 定 得级 ，公 路计算剪力时的集中荷载 mkNPk /7.3508.2
9、9.12.简支梁基频的计算：单根主梁： ，2934.0mA4C.6I质量: kggGc 315/C50的混凝土 MPa.E4HzmIlfc 07.2135.26.0.12322 所以冲击系数 0横向分布系数汇总梁编号 荷载 cm0m1 车辆荷载 0.76 0.612 车辆荷载 0.59 0.825图 3如图 1 号梁的内力如下： 3跨中弯矩： mkNypqMkkc 30.75 )35.106.25.1487.(6.1)( )）（支座剪力： kNyqmayqpQakckck39.245 96.0875.)6.01(23.0)587.60.35761.0()1( (21 七、桥梁的作用效应组合：承
10、载能力极限状态下效应的基本组合： QGS4.12.Sud弯矩 M（ kNm） 剪力 Q（ kN）序号荷载类别梁端 跨中 梁端 跨中1 结构自重 6084.6 587.92 汽车 3375.30 245.393 1.2(1) 7301.52 705.484 1.4(2) 4725.42 343.555 =(3)+(4)udS12026.94 1049.03正常使用极限状态下作用长期效应组合： QGS4.0.1Sud弯矩 M（ kNm） 剪力 Q（ kN）序号荷载类别梁端 跨中 梁端 跨中1 结构自重 6084.6 587.92 汽车及人群荷载 3375.30 245.393 1.0(1) 608
11、4.6 587.94 0.4(2) 1350.12 98.165 =(3）+(4)udS7434.72 686.06：正常使用极限状态下作用短期效应组合： QGS7.0.1Sud弯矩 M（ kNm） 剪力 Q（ kN）序号荷载类别梁端 跨中 梁端 跨中1 结构自重 6084.6 587.92 汽车 3375.30 245.393 1.0(1) 6084.6 587.94 0.7(2) 2362.71 171.775 =(3)+(4)udS8447.31 759.67八、T梁预应力刚束的配筋设计：本设计中采用预应力钢筋绞线：270级7 5（） ，由公式 1此处k取1.8则钢筋绞线的横截面面积为：hfi-0bk5.MSAm20.18.594.1026628SA则需要的钢绞线的数量为： 则可取钢绞96.5.042N线的数量为 N=56根，用钢筋的配置原则可形成8根钢束，每根刚束里含有7根钢筋绞线，T形梁钢筋配置如图所示，钢束在T形梁中的中心间距为26.4mm。预应力估束计算 2对于钢绞丝有 ，在T形梁混泥土1395MP860750fpkcon 预拉区和预压区中，可以设置纵向非预应力构造钢筋以加大其承载力。预应力损失计算分析（略）有效预应力计算（略）八. T梁的检算：（略）T梁的承载能力检算（正截面抗弯承载能力检算）T梁的抗裂性检算（正截面抗裂检算）结构的刚度检算
