预应力钢筋混凝土简支t形梁设计

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1、《桥梁工程B》课程设计——预应力钢筋混凝土简支T形梁桥一、设计资料1、计算跨径：24.5m2、设计荷载：公路Ⅱ级荷载；人群荷载：3.5kN/mP。3、设计依据：《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》（JTGD62—2004））4、设计方法：承载能力极限状态法二、结构尺寸该设计桥梁按二级公路桥梁净空进行设计，行车道宽度为8.5m，人行道宽度为0.75m；全桥每跨采用5片预制的钢筋混凝土T形梁，每片梁行车道板宽2.00m，沿主梁纵向每4-5m布置1道横隔梁。如图所示：桥梁横断面布置及主梁一般构造。行车道板间的连接视为刚性连接。桥面铺装层外边缘

2、处为的沥青表面处治（重力密度为）和厚的混凝土三角垫层（重力密度为），桥面横坡1.5%。人行道重力取，为了简化计算，将人行道，栏杆（）和桥面铺装的重力（）平均分配给每根主梁。结构中每片中主梁上有12块横隔板预制块，边主梁上有6块横隔梁预制块。将其产生的重力（中主梁，边主梁）沿主梁纵向均匀分摊给各主梁，预制横隔梁的重力密度为。主梁重力以计，其重力密度取值为。总自重：中主梁：边主梁：一、设计内容及要求设计内容：1、计算桥面板内力（最大弯矩和剪力）；2、计算主梁内力（跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力），进行配筋与强度检算；要求：1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求，形成电子文档，并打印成文本上

3、交，同时电子文档也须上交。一、主梁设计1.结构尺寸拟定根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15～1/25，标准设计中高跨比大约在1/18～1/19。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的用量，同时梁高增加一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计取用1.6m的主梁高度是比较合适的。在预应力混凝土梁中腹板处因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，所以腹板宽度取为0.16m。主梁截面细部尺寸：为了增强

4、主梁间的横向连接刚度，除设置端横隔梁外，还设置4片中横隔梁，采用开洞形式，平均厚度0.16m。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要来确定，实践表明马蹄面积占截面面积的10％～20％为合适。这里设置马蹄宽度为40cm，高度20cm。马蹄与腹板交接处做成45°斜坡的折线钝角，以较小局部应力。这样的配置，马蹄面积占总面积14.56％，按上述布置，可绘出预制梁跨中截面，如下图所示。2.梁毛截面几何特计算征（1）截面几何特性计算公式如下：中主梁跨中毛截面的几何特性如图2.1，及表2.1跨中截面(跨中与L/4截面同)毛截面几何特性表2.1分块号分块面积Ai(㎝2)yi(cm)Si=Ai*yi(Cm3)(ys

5、-yi)(cm)Ix=Ai(ys-yi)2(Cm4)Ii(Cm4)①27607.52070043.251.5082×105②46016.77666.7345.3176×105③224070156800-19.38.3438×105④14413619584-85.310.4776×105⑤800150120000-99.378.8839×105合计（1）检验截面效率指标ρ以跨中截面为例：根据设计经验，预应力混凝土T型梁在设计时，检验截面效率指标取＝0.45～0.55，且较大者亦较经济。上述计算表明，初拟的主梁跨中截面是合理的。二、桥面板内力计算1.恒载及内力计算（以纵向1米宽的板条进行计算）每米

6、宽板条的恒载内力：2.车辆荷载产生的内力将车轮作用于铰缝轴线上，后轴重力标准值为P=140kN,轮压分布宽度如下图所示，由《桥规》得：车辆荷载后轮着地长度为，宽度为，桥面铺装层厚度，则荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为：由于，所以冲击系数采用作用于每米宽板条上的弯矩：作用于每米宽板上的剪力：3.荷载组合（承载能力极限状态内力组合）二、主梁内力计算1.恒载内力计算中梁跨中截面中梁支点截面跨中处边梁截面面积为，中梁截面面积也为。中间横隔梁体积为：端横隔梁体积为：由马蹄加高，梁端加宽增加的重量折算成的恒载集度：恒载集度计算表第一期恒载主梁自重边主梁中主梁横隔梁折算荷载边主梁中主梁马蹄加高，梁宽加宽增加

7、的重量折算荷载第二期恒载桥面板铺装层栏杆和人行道合计边主梁中主梁主梁恒载内力截面位置x内力边梁中梁0281.7380292.3101294.233140.8691342.797146.1551725.64401790.39601.活载内力计算（1）冲击系数和车道折减系数按“桥规”第2.3.2条规定汽车荷载在梁上的冲击系数采用1.3.本设计按两车道设计，不折减，则（2）计算主梁的荷载横向分布系数①