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1、辽宁工业大学课程设计计算书1目录目录一一 设计资料设计资料.1二二 预应力钢筋数量的确定及布置预应力钢筋数量的确定及布置.2三三 截面几何性质计算截面几何性质计算.4四四 承载能力极限状态计算承载能力极限状态计算.6五五 预应力损失计算预应力损失计算.9六六 正常使用极限状态计算正常使用极限状态计算.15七七 主梁变形主梁变形(挠度挠度)计算计算.19八八 持久状况应力验算持久状况应力验算.21九九 短暂状态应力验算短暂状态应力验算.23辽宁工业大学课程设计计算书1一一 设计资料设计资料1. 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：（墩中心距） ，主梁全长：=39.96m，计算跨径：=39.50m，桥面净宽
2、：40kLmLfL净 8.5+21.5m。 2. 设计荷载公路级车辆荷载，人群荷载 3.5KN/m2，结构重要性系数。1 . 103. 材料性能参数 （1）混凝土 强度等级为 C40，主要强度指标为：强度标准值 MPafMPaftkck4 . 2,8 .26强度设计值 MPafMPaftdcd65. 1,4 .18弹性模量 MPaEc41025. 3 预应力钢筋采用 17 标准型_15.2_1860_II_GB/T 52241995 钢绞线， 其强度 指标为：抗拉强度标准值 MPafpk1860抗拉强度设计值 MPafpd1260弹性模量 MPaEp51095. 1相对界限受压区高度 4 .
3、0b普通钢筋采用 HRB335 钢筋，其强度指标为：抗拉强度标准值 MPafsk335抗拉强度设计值 MPafsd280弹性模量 MPaEs5100 . 24.主梁纵横截面布置 各部分截面尺寸跨中截面毛截面几何性质为：截面面积=0.58106 mm2；截面重心至构件上缘的距离cA=618.9 mm； 截面惯性矩=0.1966851012 mm4。csycJ5.5.内力计算辽宁工业大学课程设计计算书2主梁内力计算的方法将在桥梁工程课程设计中，在此仅列出内力计算的结果。 组合内力计算结果如表 1 所示。表表 1 内力组合计算结果内力组合计算结果计算截面荷载跨中截面截面4L变化点截面支点截面(KNm
4、)dM9874.116981.693154.020.00最大弯矩对 应 V (KN)203.73707.48590.10160.813(KN)dV1039.756876.3212637.311039.76基本组合dS最大剪力对 应 M (KNm)9874.116981.693154.020.00(KNm)sM6747.354812.262111.640.00最大弯矩对 应 V (KN)59.84199.63398.857449.019(KN)sV99.63559.37580.61692.725短期组合sS最大剪力对 应 M (KNm)6747.354812.262111.640.00(KNm)
5、lM5976.934291.471809.830.00最大弯矩对 应 V (KN)48.578344.875376.83607.65(KN)lV63.59505.34555.24607.65长期组合lS最大剪力对 应 M (KNm)5976.934291.471809.830.00二二 预应力钢筋数量的确定及布置预应力钢筋数量的确定及布置首先根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力 为：为荷载短期效应弯矩组合设计值，由桥梁sM工程课设查得，估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。为预6941.5022KNmsM pe应力钢筋重心至毛截面重心的距离， 。
6、pcxpaye假设，则200pamm1700618.871081.13pemm3181926146xccxWWJymm10.85()spepM WNe AW 辽宁工业大学课程设计计算书369696941.5022 10 0.18192646 106835036.9061881.130.85()0.58 100.181926146 10peNN 拟采用钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积抗拉强度标准值2 .15S,1392 1mmAp，张拉控制应力取，预应力损失按张拉控制应力的 20%估MPafpk1860MPafpkcon139575. 0算。所需预应力钢绞线的根数为根，取 49 根。616.83
7、5036906 1047(1 20%)(1 20%) 1395 139pe p conpNnA采用 7 束 7预应力钢绞线束，则预应力钢筋截面面积。采用2 .15S249 1396818mmpA HVM15-8 型锚具，金属波纹管成孔，预留孔道直径为 55mm。预应力筋束的布置。80图 1 左 跨中截面钢束图 右支点截面钢束图 预应力钢筋采用抛物线形式弯起，抛物线方程、弯起点距跨中的距离及曲线水平长度如表 2。表表 2 预应力钢筋弯起的抛物线方程、弯起点距跨中的距离及曲线水平长度预应力钢筋弯起的抛物线方程、弯起点距跨中的距离及曲线水平长度钢束编 号曲线方程起弯点距跨中的距离(mm)曲线水平长度
8、(mm) 1 623003.156 10yx0 199802、3622252.26 10yx3000 169804、562150 1.48 10yx6500 134806、762758.1412 10yx115008480注：注：表中曲线方程以截面底边为坐标，以过弯起点的垂线为坐标。xy各计算截面预应力钢束的位置和倾角如表 3 所示。辽宁工业大学课程设计计算书4表表 3 预应力钢束的位置和倾角预应力钢束的位置和倾角钢束到梁底的距离(mm)钢束与水平线夹角（度）累计角度（度）计 算 截 面其距跨中的距离(mm)1 号束2、3号束5、4号束6、7号束所有钢束1 号束2、3号束4、5号束6、7号束所
9、有钢束1 号束2、3号束4、5号束6、7号束跨中截面 030022515075174.200007.195.163.381.86截面 4L9880608.1445.61294.46154.46462.853.572.561.680.921.723.622.601.710.942变化点截面 15806671.1481.8350.7176.12550.635.064.52092.811.962.732.442.733.283.29支点截面 197601532.41107.4727.8392.9925.77.115.103.351.843.433.622.601.710.94锚固端截面 199801
10、5601140740400971.37.195.163.381.863.470000三三 截面几何性质计算截面几何性质计算截面几何性质应根据不同受力阶段分别计算。 1. 主梁混凝土浇筑，预应力钢筋张拉（阶段 I） 混凝土浇筑并达到设计强度后，进行预应力钢筋的张拉，此时管道尚未灌浆，因此，其截面几何 性质应为扣除预应力筋预留孔道影响的净截面。该阶段顶板的宽度为 2000mm。 2. 灌浆封锚，吊装并现浇顶板 600mm 的连接段（阶段 2） 预应力筋束张拉完毕并进行管道灌浆，预应力筋束已经参与受力。再将主梁吊装就位，并现浇顶 板 600mm 的连接段，该段的自重荷载由上一阶段的截面承受，此时，截
11、面几何性质应为计入预应力 钢筋的换算截面性质，但该阶段顶板的宽度仍为 2000mm。图 2 横断面图 3. 桥面铺装等后期恒载及活荷载作用（阶段 3） 该阶段主梁全截面参与工作，顶板的宽度为 2000mm，截面几何性质为计入预应力钢筋的换算截辽宁工业大学课程设计计算书5面性质。用分块面积计算。毛截面面积：miAA各分块面积对上缘的面积矩：，毛截面中心至梁顶的距离：iiiSA yi s iSyA毛截面惯性矩计算用移轴公式：2() miiisIIA yy主梁跨中毛截面（预制）几何特性如下图所示图 3 主梁跨中毛截面（预制）几何特性表 4分块号2()iA cm()iy cm3()iS cm1d ()
12、cm4()iI cm4()xIcm116004640057.898533.335361364.592264072190080-10.113833280270024.053960155148800-93.11720009323309.68454010540051.8910801453795.69560137.78262-75.81333.33344860.73 580035894263ixII19668581.42各阶段几何性质计算结果如表 5 所示。表表 5 跨中截面与换算截面几何性质汇总表跨中截面与换算截面几何性质汇总表分块名 称2()iA cm()iy cm3()iS cm1d ()cm4
13、()iI cm4()xIcm4()I cm毛截面580061.893589421.519668581.41073.7619681655.2预留管 道面积-137.3883.142-11421.75-19.750-53611.65-53611.65混凝土 截面积5662.6363.39337892.519668581.4-40537.8919628043.5钢束换 算截面344.64-261.29-90048.81319.703525035.8335225035毛截面580061.89358942-73.4719668581.469879.6919738461换算截 面面积6144.6458.4235894219668581.435294915.554963497辽宁工业大学课程设计计算书6四四 承载能力极限状态计算承载能力极限状态计算（一）跨中截面正截面承载力计算（一）跨中截面正截面承载力计算跨中截面尺寸及配筋。此时；01700 1201580pshhamm80bmm上翼缘板的平均厚度为；上翼缘板的有效宽度取下列数值中的较小值：140802110mmfh ；2000fbsmm339960 313320ffbLmmbb 12h1540mmff综合上述计算结果，取1540fbmm首先判别 T 梁类型所以,说明该梁为第一类
