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40m预应力混凝土T梁计算报告

规范标准：公桥规JTGD60-2004公桥规JTGD62-2004

2005年2月2日

1

目录

1概述 2

2计算依据及参考 2

3计算过程 2

3.1基本数据 2

3.2截面特性计算 3

3.3内力计算 4

3.3.1荷载横向分布系数计算 4

3.3.2内力计算 4

3.4久状况承载能力极限状态计算 5

3.4.1跨中截面正截面抗弯强度验算： 5

3.4.2斜截面强度验算： 6

3.5正常使用极限状态下的抗裂验算 6

3.6持久状况和短暂状况构件的应力验算 7

2

1概述

采用交通部公路科学研究所开发的结构计算软件GQJS并配合手算分析40m简支T梁的结构受力，以新规范JTGD60-2004和JTGD62-2004为标准。拟定合理的结构尺寸，给出合理的预应力钢筋和普通钢筋构造。

2计算依据及参考

《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD60-2004《公路桥涵设计规范》JTJ023-85

3计算过程

3.1基本数据

跨径：40m，计算跨径：39.4m；设计荷载：公路I级；

净宽：2x0.5+11=12m材料：

预应力钢筋：1×7钢绞线，直径15.2mm，截面面积139mm2，重量1.101kg/m，强度标准值1860MPa，强度设计值1260MPa，控制张拉应力σcon=0.75×1860=1395MPa。弹性模量1.95×105MPa。预应力钢筋采用4根10束φj15.2（截面面积为1390mm2）的预应力钢绞线，预应力截面面积共计

5560mm2。

普通钢筋HRB335：强度标准值335MPa，强度设计值280MPa，弹性模量2×105MPa。受拉区配置6根φ20钢筋，每根截面面积314.20mm2，共

3

1885.2mm2。

混凝土C50：抗压强度标准值32.4MPa，设计值22.4MPa，弹性模量3.25×104MPa，抗拉强度标准值2.65MPa，设计值1.83MPa。

3.2截面特性计算

跨中截面横断面布置见下图：

预制T梁截面特性如下：

截面类型

截面面积m2

中性轴至下缘距离m

惯性矩m4

跨中

毛截面

0.8630

1.3769

0.5567

挖空截面

0.8590

1.3827

0.5504

换算截面

0.8878

1.3422

0.5939

支点

毛截面

1.3668

1.3075

0.6872

挖空截面

1.3628

1.3078

0.6863

换算截面

1.3916

1.3063

0.6924

4

3.3内力计算

3.3.1荷载横向分布系数计算

采用刚接梁法计算荷载横向分布系数，采用老规范的计算方法，梁宽采用2.4m，共5片T梁，行车道宽度11m，分别输入各片梁的抗弯、抗扭惯矩、桥面板沿梁长方向单位长度的抗弯惯性矩和悬臂长度，采用编制程序进行计算，结果如下表所示：

梁号荷载(截面)

1#

2#

3#

汽车（跨中）

0.567

0.531

0.496

汽车（支点）

0.708

0.854

0.854

防撞护栏

0.336

—

—

3.3.2内力计算

采用GQJS程序计算上部结构在各种荷载工况下主要控制截面的内力如下：

截面

内力

支点

1/4截面

1/2截面

预制T梁

弯矩

0

3765.07

4578.12

剪力

497.88

198.0

0

预制T梁+

二期恒载

弯矩

0

6389.0

8218.24

剪力

862.12

358.71

0

活载

公路－I

级

弯矩

0

2950.91

3502.76

剪力

393.65

246.33

166.98

5

几点说明：

1、结构基频＝2.838Hz，汽车荷载冲击系数＝0.169；

2、现浇段集度＝0.65×0.18×26=3.042kN/m；

3、防水混凝土＋沥青面层集度＝0.2×12×24/5=11.52kN/m；

4、防撞护栏集度＝(0.419*25.5+0.18)×0.336＝10.86*0.336=3.65kN/m；

5、将现浇段、防水混凝土＋沥青面层及防撞护栏作为二期恒载施加，集度＝18.212kN/m；

3.4久状况承载能力极限状态计算

3.4.1跨中截面正截面抗弯强