混凝土结构桥梁主梁内力设计书

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1、混凝土结构桥梁主梁内力设计书(一)恒载内力计算1、恒载集度（1）、第一期恒载集度：①预制梁自重（包括横隔梁）集度：A、按跨中截面计算，主梁的恒载集度：G（1）=0.6118×25.0=15.295kN/mB、边主梁的横隔梁内横隔梁体积：V1=1.4772×（0.15+0.14）/2×5=1.07097m^3C、端横隔梁体积：V2=1.0844×（0.15+0.14）/2×2=0.3145m^3横隔梁集度：（平均分配到主梁上）G（2）=(1.07097+0.3145)×25/29.96=1.1561kN/mD、第一期恒载（预制梁自重）集度：G1

2、p=G（1）+G（2）=16.451kN/m②现浇混凝土板的自重的集度：G1m=0.087×25.0=2.175kN/m（2）、第二期恒载集度（包括桥面铺装、人行道及栏杆）：G2=6.27+0.24=6.51kN/m28各期荷载值计算如下表：281）预应力钢筋截面面积估算按构件正截面抗裂性要求估算预应力筋数量①按正常使用极限状态设计估算预应力筋束时：对于A类部分预应力混凝土构件，根据跨中截面抗裂要求，由下式可得跨中截面所需的有效预加力为：Npe≥（Ms／W-0.7ftk）／（1／A+ep／W）式中的Ms为正常使用极限状态按作用（或荷载）短期效

3、应组合计算的弯矩值Ms=3828.432337(kN×M)，设预应力钢筋截面重心距截面下缘为ep=100mm，则预应力钢筋合力作用点至截面重心的距离为：ep=yb-ep=765.72-100=665.72mm；钢筋估算时，截面性质近似取用全截面的性质来计算，由主梁（L/4与跨中）截面几何特性得跨中截面全截面面积A=611800mm^2，全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗拒为W=I／yb=1378.55024×10^8mm^4/765.72mm=180.0332×10^6mm^3;所以有效预加力合力为：28Npe≥（Ms／W-0.7ftk）／（1／

4、A+ep／W）=（3828.432337×10^6／180.0332×10^6-0.7*2.4）／（1／611800+665.72／180.0332×10^6）=19.585146／5.332×10^(-6)=3.673133×10^6N预应力钢筋的张拉控制应力为：δcon=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa预应力损失按张拉控制应力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为：Ap=Ne／（1-0.2）δcon=3.673133×10^6N／0.8×1395MPa=3291mm^2采用预应力筋束的数量n=Ap／（7×140）=3

5、.358取n=4束即所取预应力钢筋面积为Ap=4×7×140=3920mm^22）预应力钢筋布置①跨中截面预应力钢筋的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》中的有关构造要求。参照资料对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置（如下图所示）：28图a预制梁端部图b钢束在端部的锚固位置28图c跨中截面钢束位置②锚固面钢筋束布置为使施工方便，全部4束预应力钢筋均锚于梁端（如上图a、b所示）。这样布置符合均匀分散的原则，不仅能满足张拉的要求，而且N1、N2弯起较高，可以提供较大的预剪力。③其它截面钢束位置和倾角计算1、钢束弯起形状、

6、弯起角及其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、N3、N4弯起角θ均取θ0=8°；各钢筋束的弯起半径为：RN1=105000mm；RN2=65000mm；RN3=RN4=30000mm；1、钢束各控制点位置的确定以N4刚结束为例，其弯起布置图如下图所示由Ld=c*cotθ0确定导线点距离锚固点的水平距离为：Ld=c*cotθ0=300×cot8°=2134.6mm由Lb2=R*tan（θ0／2）确定弯起点至导线点的水平距离：Lb2=R*tan（θ0／2）=30000×tan4°=209

7、7.8mm所以弯起点至锚固点的水平距离为：Lw=Ld+Lb2=4232.4mm则弯起点至跨中截面的水平距离为：Xk=（29160／2+180.5）-Lw=10528.1mm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：Lb1=Lb2*cosθ0=2097.8×cos8°=2077.4mm28故弯止点至跨中截面的水平距离为：（Xk+Lb1+Lb2）=（10528.1+2077.4+2097.8）=14703.3mm同理可以计算N1、N2、N3的控制点的位置，将各钢束的控制参

8、数汇总于下表中：钢束号升高值（mm）弯起角θo（°）弯起半径R（mm）支点至锚固点的水平距离d（mm）弯起点距跨中截面水平距离Xk（mm）弯止点距跨中截面水平距离（