公路Ⅱ级35m预应简支T梁桥计算书.doc

一、设计目的 T型桥梁在中国公路上修建很多，预应力混凝土简支T梁是目前中国桥梁上最常用的形式之一，在学习了预应力混凝土结构的各种设计、验算理论后，通过本设计了解预应力简支T梁的实际计算，进一步理解和巩固所学得的预应力混凝土结构设计理论知识，初步掌握预应力混凝土桥梁的设计步骤，熟悉《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》（以下简称《公预规》）与《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》（以下简称《桥规》)的有关条文及其应用。从而使独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高，培养综合应用所学基础课、技术基础课及专业知识和相关技能，解决具体问题的能力。以达到具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。 二、设计资料及构造布置 (一) 设计资料 1．桥梁跨径及桥宽 标准跨径：35m（墩中心距离） 主梁全长：34.96m 计算跨径：33.90m 桥面净空：净—9m + 2×1m = 11m 2. 设计荷载 公路Ⅱ级，人群荷载3.5KN/m2，每侧人行栏、防撞栏重力的作用力分别为1.52KN/m和3.6KN/m. 3. 材料及工艺 混凝土：主梁用C50，栏杆以及桥面铺装用C30。 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》（JTG D62—2004）的φs15.2钢绞线，每束6根，全梁配6束，pk=1860MPa。 普通钢筋采用HRB335钢筋。 按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm、外径77mm的预埋波纹管和夹片式锚具。 4. 设计依据 交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），简称《标准》； 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004），简称《桥规》； 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004），简称《公预规》。 5. 基本计算数据（见表1） 表1 基本计算数据 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: 标准状态组合 0.65fpk MPa 1209 材料重度 钢筋混凝土 γ1 KN/ｍ3 25.0 沥青混凝土 γ2 KN/ｍ3 23.0 钢绞线 γ3 KN/ｍ3 78.5 钢束与混凝土的弹性模量比 αEp 无纲量 5.65 表中：考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。和分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则=29.6Mpa， =2.51Mpa。 （二） 横截面布置 1.主梁间距与主梁片数 主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼缘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。该主梁翼板宽度为2200mm,由于宽度较大，为保证梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头，因此主梁的工作截面有两种，预施应力、运输、吊装阶段的小面积（b =1600mm）） 按照以上拟定的外观尺寸，预制梁的跨中截面图（见图2） 图2 跨中截面尺寸图（尺寸单位：mm） （3）计算截面几何特征 将主梁跨中截面划分为五个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算见表2. （4）检验截面效率指标ρ（希望ρ在0.5以上） 上核心距： k=41.07 下核心距： k=69.73 截面效率指标：ρ== ＞0.5 表明以上初拟的主梁中截面是合理的。 表2 跨中截面的几何特性计算表 分块名称 分块面积A (c㎡) 分块面积型心至上缘距离y (cm) 分块面积型心至上缘静距S=Ay (m3) 分块面积的自身惯矩I d=y1-y