30米预应装配式简支T梁桥上部结构.doc

上部结构 一．设计资料及构造布置 2 1．1设计资料 2 1．2 横截面布置 4 1．3主梁跨中截面主要尺寸拟定 4 1．4横截面沿跨长的变化 5 1．5计算截面几何特性 6 1．6检验截面效率指标 7 1．7横隔梁的设置 8 二． 主梁内力计算 8 2．1 恒载内力计算 8 2．2活载内力计算（修正刚性梁法） 10 2．3主梁内力组合 22 三．预应力钢束的估算 24 3．1主梁尺寸及截面几何特性（小毛截面） 24 3．2估算钢束面积 25 3．3 钢束布置 27 3．4 其它截面钢束布置及倾角计算 28 四．计算主梁截面几何特性及钢束重心位置校核表 32 4．1主梁截面几何特性 32 4．2钢束布置位置（束界）的校核 35 五．钢束预应力损失计算 36 5.1钢束张拉控制应力（） 37 5.2钢束预应力损失 37 六．应力验算 43 6．1短暂状况下的应力验算 43 6．2持久状况应力验算 44 七． 主梁变形计算 48 7．1使用阶段的挠度计算 48 7．2预加力引起的反拱计算及预拱度的设置 48 八．承载能力极限状态度计算 50 8．1跨中截面正截面承载力计算 50 8．2斜截面抗剪承载力计算 51 九．横隔梁计算 54 9．1确定跨中横隔梁上的计算荷载 54 9．2跨中横隔梁的内力影响线 54 9．3横隔梁的内力计算 57 9．4横隔梁配筋计算 58 十．行车道板计算 61 10．1悬臂板荷载效应计算 62 10．2连续板荷载效应计算 63 10．3截面设计配筋与承载力验算 66 一．设计资料及构造布置 1．1设计资料 1.桥梁跨径及桥宽 标准跨径:30m(墩中心距离)；主梁全长:29.96m；计算跨径：29.16m；支点距端顶：0.40m；梁高：2.00m；桥面净空:净—9m+2×1.5m=12m. 2.设计荷载 公路—Ⅱ级(qk=0.75×10.5=7.785KN/m；Pk=0.75×277=208KN) 人群荷载3.0KN/m2,栏杆及人行道板的每延米重取6.0KN/m。 3.材料及工艺 混凝土:主梁和桥面铺装用C50,栏杆用C30, 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的Φs15.2钢绞线,每束7根,全梁配4束,fpk=1860MPa,普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋,按后张法施工工艺制作主梁,采用内径80mm、外径87mm的预埋波纹管和夹片锚具。 4．基本计算数据 材料特性表 表1-1 名称 项目 符号 单位 数据 混凝土 立方强度 fcu,k MPa 50 弹性模量 Ec MPa 3.45×104 轴心抗压标准强度 fck MPa 32.4 轴心抗拉标准强度 ftk MPa 2.65 轴心抗压设计强度 fcd MPa 22.4 轴心抗拉设计强度 ftd MPa 1.83 短暂状态 容许压应力 0.7fck′ MPa 20.72 容许拉应力 0.7ftk′ MPa 1.757 持久状态 标准荷载组合： 容许压应力 0.5fck MPa 16.2 容许主压应力 0.6fck MPa 19.44 短期效应组合： 容许拉应力 σst -0.85σpc MPa 0 容许主拉应力 0.6ftk MPa 1.59 Φs15.2钢绞线 标准强度 fpk MPa 1860 弹性模量 Ep MPa 1.95×105 抗拉设计强度 fpd MPa 1260 最大控制应力σcon 0.75fpk MPa 1395 持久状态应力(标准荷载组合) 0.65fpk MPa 1209 材料重度 钢筋混凝土 γ1 KN/m3 25 沥青混凝土 γ2 KN/m3 23 钢绞线 γ3 KN/m3 78.5 钢束于混凝土的弹性模量比 αEp 无量纲 5.65 5．设计要求 A为减轻主梁的安装重量，增强桥梁的整体性，在预制T梁上设40cm的湿接缝 B 设计构件尺寸按规范图 C 对内梁各截面进行验算 1．2 横截面布置 1．主梁间距与主梁片数 如图1-1 主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效，故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。因该桥采用30m预应力混凝土简支T形梁桥,主梁间距均为220㎝,(T梁的上翼缘宽度为200㎝,保留40㎝的湿接缝),考虑人行道适当挑出,故净-9+2×1.5m人行道的桥宽采用五片主梁 (如图4-1所示)。 图1-1 1