(参考)结构设计原理.doc

部分预应力混凝土简支T梁设计 一.设计题目 预应力混凝土简支T梁设计 二.设计资料 1.桥梁跨径与桥宽 标准跨径：40m（墩中心距离） 主梁全长：39.96m 计算跨径：39.0m 桥面净空：净14+2×1.75m=17.5m。 2.设计荷载：公路—I级车辆荷载，人群荷载3.0kN/m，结构重要性指数γ0=1.1。 3.材料性能参数 (1)混凝土 强度等级为C55，主要强度指标为： 强度标准值fck=35.5MPa，ftk =2.74MPa 强度设计值fcd=24.4MPa，ftd =1.89MPa 弹性模量 Ec=3.55×104MPa (2)预应力钢筋采用l×7标准型-15.2-1860-II-GB/T5224-1995钢绞线，其强度指标为： 抗拉强度标准值fpk=1860MPa 抗拉强度设计值fpd=1260MPa 弹性模量Ep=1.95×105MPa 相对界限受压区高度ξb=0.4，ξpu=0.2563 (3)预应力锚具采用OVM锚具相关尺寸参见附图 (4)普通钢筋 1)纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值fsk=400MPa 抗拉强度设计值fpk=330MPa 弹性模量Es=2.0×l05MPa 相对界限受压区高度ξb=0.53，ξpu =0.1985 2)箍筋及构造钢筋采用HRB335 钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值fsk=335MPa 抗拉强度设计值fsd=280MPa 弹性模量Es=2.0×105MPa 4.主要结构构造尺寸 主梁高度h=2300mm，主梁间距S=2500mm，其中主梁上翼缘预制部分宽为1600mm，现浇段宽为900mm，全桥由7片梁组成，设7道横隔梁。桥梁结构尺寸参见附图。 5.内力计算结果摘录 预制主梁（包括横隔梁）的自重g1p=24.46kN/m 主梁现浇部分的自重g1m=4.14kN/m 二期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆)g2p=8.16kN/m 6.内力组合 1）基本组合（用于承载能力极限状态计算） Md=1.2(MG1Pk+MG1mk+MG2k)+1.4MQ1k+1.12MQ2k Vd=1.2(VG1Pk+VG1mk+VG2k)+1.4VQ1k+1.12VQ2k 2)短期组合（用于正常使用极限状态计算） Ms= (MG1Pk+MG1mk+MG2k)+0.7MQ1k/(1+μ)+ MQ2k 3）长期组合（用于正常使用极限状态计算） ML= (MG1Pk+MG1mk+MG2k)+0.4[MQ1k/(1+μ)+ MQ2k] 表1 永久荷载内力计算结果 截面位置 距支点截面的距离x(mm) 预制梁自重 现浇段自重 二期恒载 弯矩 剪力 弯矩 剪力 弯矩 剪力 MG1Pk(kN·m) VG1Pk(kN) MG1m(kN·m) VG1m(kN) MG2k(kN·m) VG2k(kN) 支点 0.00 0.00 476.97 0.00 80.73 0.00 159.12 变截面 2000.00 905.02 428.05 153.18 72.45 301.92 142.80 L/4 9750.00 3487.84 238.49 590.34 40.37 1163.57 79.56 跨中 1950.00 4650.46 0.00 787.12 0.00 1551.42 0.00 1#梁可变荷载内力计算结果 表2 截面位置 距支点截面的距离x(mm) 车道荷载 人群荷载 最大弯矩 最大剪力 最大弯矩 最大剪力 M（kN·m） 对应剪力 V(kN) 对应弯矩 M（kN·m） 对应剪力 V(kN) 对应弯矩 支点 0.00 0.00 251.93 251.93 0.00 0.00 32.69 32.69 0.00 变截面 2000.00 472.44 235.79 215.71 1335.65 59.86 32.56 37.13 135.65 L/4 9750.00 1762.50 173.23 175.32 1675.25 230.67 32.46 17.74 183.68 跨中 1950.00 2427.66 21.68 90.43 1724.75 307.57 14.26 7.89 155.26 荷载内力计算结果 表3 截面位置 项目 基本组合 短期组合 长期组合 Md Vd Ms Vs ML VL