先张法预应力简支梁的设计.doc

先张法预应力简支梁设计PAGE PAGE 27先张法预应力简支梁设计设计资料（一）设计荷载本桥设计荷载等级确定为汽车荷载（公路—I级），人群荷载为3.5KN/m2（二）桥面跨径及净宽标准跨径：Lk=20m计算跨径：L=19.50 m桥面净宽：净—9.0+2×0.75m主梁全长： 19.96m。（三）主要材料1．混凝土采用C50混凝土浇注预制主梁，栏杆和人行道板采用C30混凝土，C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层；铰缝采用C40混凝土浇注，封锚混凝土也使用C40；桥面连续采用C30混凝土。2．钢筋 普通钢筋主要采用HRB335钢筋，预应力钢筋为钢绞线。3．板式橡胶支座采用三元乙丙橡胶，采用耐寒型，尺寸根据计算确定。（四）施工工艺先张法施工，预应力钢绞线采用两端同时对称张拉。（五）计算方法及理论极限状态法设计。(六)设计依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），以下简称《通用规范》。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D60-2004）。二、构造布置及尺寸（一）桥梁横断面空心板的横断面具体尺寸见图1。图 1 空心板截面构造及尺寸（尺寸单位：cm）图 1 空心板截面构造及尺寸（尺寸单位：cm）三、板的毛截面几何特性计算本设计预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算，先按长和宽分别为板轮廓的长和宽的巨型计算，然后与图2中所示的挖空面积叠加，叠加时挖空部分按负面积计算，最后再用AutoCAD计算校核，计算成果以中板为例，如表1。预制中板的截面几何特性挖空部分以后得到的截面,其几何特性用下列公式计算: 毛截面面积： 对截面上缘面积矩: 重心至截面上缘的距离: 毛截面对自身重心轴的惯性矩：图 2 预制中板、边板面分块示意图图 2 预制中板、边板面分块示意图表1 预制中板的毛截面积几何特性 分块号Ai(cm2)Yi(cm)Si(cm3)I1(cm4)Di(cm) I1=Ai*Di^2(cm4)Ii=I1+I1(cm4)1-251.67-41.68-34.72-42.90-46013.24-46047.962-70035.00-24500.00-285833.34-9.57-64087.94-349921.283-32548.33-15708.23-76284.723.76-4605.98-80890.704-5071.67-3583.35-69.4427.10-36716.72-36786.165-2827.4340.00-113097.20-636172.51-4.57-59009.14-695181.656875542505271239.58-2.0737456.175308695.76合计4827.5744054272844.85-172976.854099868.01电算4827.566644.574099867.30 四、主梁内力计算 （一）永久荷载（恒载）产生的内力1.预制空心板自重 (一期恒载) 中板： KN/m2．板间接头（二期恒载）中板： KN/m3．桥面系自重（二期恒载）（1） 单侧人行道 8cm方砖： KN/m 5cm沙垫层： 0.05×0.6×20=0.600 KN/m路缘石： KN/m17cm二灰土： KN/m10cm现浇混凝土： KN/m人行道总重： KN/m取6.5KN/m。（2） 行车道部分： KN/m（3） 单侧栏杆：参照其它桥梁，取单侧4 KN/m该桥面系二期恒载重力近似按各板平均分担考虑，则每块空心板分摊的每延米桥面系重力为：KN/m。4．上部恒载集度汇总表2表2 恒载集度汇总表 荷载g1(KN/m)g2(KN/m)g(KN/m)中板12.0698.96721.036边板14.5117.54522.0565．上部恒载内力计算计算图式如图3，设为计算截面离左支座的距离，并令,则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： 其计算结果如表3图 3 恒载内力计算图式图 3 恒载内力计算图式 表3 恒载内力汇总表内力Mg=g ΩMVg=g ΩVL/2L/4L/2L/40ΩM=α(1-α)L2/247.5312535.6484375ΩV=(1-2α)L/44.8755.4843759.75g1中板573.65430.2458.8466.19117.67边板689.73517.2970.7479.58141.48g2中板435.18319.6643.7149.1887.43边板358.6226