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黑龙江大学 课程名称： 结构设计原理 学 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 学 号： 年 级： 2010级 学生姓名： 李立恒 指导教师： 田春竹 目 录 一 设计资料························································1 二 主梁尺寸························································1 三 主梁全截面性质··················································1四 主梁内力计算····················································3 五 钢筋面积的估算及钢束布置········································3 六 主梁截面几何特性计算············································9 七 持久状况截面承载力极限状态计算·································10 八 钢束预应力损失估算·············································14 九 应力验算·······················································20 十 抗裂性验算·····················································24 十一 主梁变形（挠度）计算·········································26 十二 锚固区局部承压计算···········································28 一、设计资料 1简支梁跨径：标注跨径为L=28.660m。 2设计荷载：公路Ⅱ级，人群荷载为3.0kN/㎡,结构重要性系数为=1.0 。 3环境：桥址位于野外一般地区，Ⅰ类环境，年平均相对湿度为75%。 4材料：预应力钢筋采用ASTM A416-97标准的低松弛钢绞线（1×7标准型），抗拉强度标准值=1720MPa，抗拉强度设计值=1170MPa，公称面积140㎜2，弹性模量=1.95×10,锚具采用夹片式群锚。 非预应力钢筋：HRB335级钢筋，抗拉强度标准值=335MPa，抗拉强度设计值=280MPa，钢筋弹性模量为=2.0×10MPa 。 混凝土：主梁采用C45，=3.35×10MPa，抗拉强度标准值=29.6MPa，抗压强度设计值=20.5MPa，抗拉强度标准值=2.51MPa，抗拉强度设计值=1.74MPa 。 5施工方法：采用后张法施工，预测主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，钢绞线采用TD双作用千斤顶两端同时张拉，主梁安装就位后现浇40㎜宽的湿接缝，最后施工80㎜厚的沥青桥面铺装层。 主梁尺寸 主梁各部分尺寸如图1所示。 主梁全截面性质 1受压翼缘板有效宽度的计算 按《公路桥规》规定，T型截面梁受压翼缘有效宽度取下列三者中的最小值： （1）简支梁计算跨径的，即=28660/3=9553㎜； （2）相邻两梁的平均间距，对于中梁为2200㎜； （3）（b+6+12），式中b为梁腹板宽度，为承托长度，这里=0，为受压翼缘悬出板的厚度，可取跨中截面翼板厚度的平均值，即(1000×180+800×120/2)/1000=228㎜。所以有（b+6+12）=200+6×0+12×288=2936㎜。 所以，受压翼缘的有效宽度取=2200㎜。 图1 主梁各部分尺寸图（尺寸单位：㎜） 2全截面几何性质的计算 在工程设计中，主梁几何性质多采用分块数值求和法进行，其计算式为 全截面面积： 全解面重心至梁顶的距离： 式中 —分块面积； —分块面积的重心至梁顶边的距离。 主梁跨中I-I截面的全截面几何性质如表1-1所示，根据图1可知变化点处的截面几何尺寸与跨中截面相同，故几何特性也相同，为 =876000㎜；=476180×103㎜3 =544㎜；=301.348×10㎜ 式中 —分块面积对其自身重心轴的惯性矩； —对（重心）轴的惯性矩。 表1-1 截面（跨中与截面）全截面几何特性 分块号 分块面积Ai(mm2) (mm) Si=Ai×yi (mm3) (yu-yi) (mm) Ix=Ai×(yu-yi)2 (mm4) Ii (mm4) ①