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1、四四梁梁式式后后张张法法预预应应力力混混凝凝土土简简支支T T 梁梁桥桥设计设计桥梁工程桥梁工程 BB课程设计课程设计一.初步设计本桥是某汽车专用公路上的一座四梁式后张法预应力混凝土简支 T 梁桥，按桥上下行分左右幅分离式布置，桥梁标准跨径 。则梁全长 43m，计算跨度 L1=L-1.2=41.8m，梁高 H m，主梁中心距 2.3m，T 梁混凝土设计标号为C50，设计安全等级为二级。单幅桥面行车道路宽度为7.9m，单幅桥面总宽度为8.9m，防撞护栏宽度为50cm，T 梁之间采用湿接连接，湿接宽度为 30cm。桥面铺装为 8cm C40 防水混凝土铺装层 +5cm 沥青混凝土铺装层。桥台采用重
2、力式U 型桥台。其图形如下。二梁高的拟定公路预应力混凝土梁的高跨比1/251/15,跨度Lp=25+0.538-1.2-0.442.4，故梁高h=42.4/20=2.12m，取 h=2.1m，梁肋取 b=16cm。三.主梁横向分布系数计算1.用杠杆原理法计算支点处的横向分布系数图一如图图所示，当荷载作用于 1 号桥梁时一汽车：61. 02122. 01211 , 0）（iqiqm图二如图图所示，当荷载作用于 2 号桥梁时二汽车：0.5（1+0.22+0.43）0.825iqiqm212, 0由对称性可知：0.61； 0.825qm1 , 0qm4, 0qm2, 0qm3 , 02.用刚性横梁法
3、计算跨中的横向分布系数此桥设有刚度强大的横隔梁，且承重结构的长宽比为0.5,故此桥为窄桥,车辆作用下中间横隔梁的弹性挠曲2 . 05 .469 . 8lB变形同主梁的变形可忽略不计，可采用“刚性横梁法”计算跨中的横向分布系数。cm.当作用在 1 号梁时，偏心距 e3.45m，由于各片主梁的抗1kNP1弯刚度系数 I 相同,则。21ii iaea nR26.45)15. 145. 3(2222 ia则 ； ; 7 . 045.2645. 345. 34111R4 . 045.2615. 145. 34121R； 1 . 045.2615. 145. 34131R2 . 045.2645. 345
4、. 34141R故一号梁的剪力影响线及最不利荷载如下则0.5（0.7+0.47+0.29+0.06）0.761cm当作用在 2 号梁时，偏心距 e1.15m.同理可得2kNP1；; 4 . 045.2645. 315. 14112R3 . 045.2615. 115. 14122R； 2 . 045.2615. 115. 14132R1 . 045.2645. 315. 14142R故二号梁的剪力影响线及最不利加裁如下：则0.5（0.4+0.32+0.27+0.19）0.592cm由对称性可知0.76； 0.591cm4cm2cm3cm四计算行车道内板的内力1.铺装层厚度 h=8cm+5cm=
5、0.13m作用于钢筋混泥土桥面板顶面的矩形均布荷载压力面的边长：车辆荷载后轮的 则 2. 单向板：（1）车轮荷载在板跨中间单独一个荷载 板的计算跨度ml3 . 2，不满足条件53. 13223. 133 . 246. 03)2(312llhalaa有两个相同车轮荷载作用在跨中：maldhaldaa93. 2,93. 24 . 133 . 2262. 233 . 24 . 146. 03)2(312所以，取仍不满足条件，（2）车轮荷载在板的支承处mthataaa62. 016. 046. 0)2(12（3）靠近板的支承处mxthaaax46. 142. 0216. 046. 02)2(1（4）悬
6、臂板mchacaa46. 15 . 0246. 02)2(2123行车道板内力计算（1）防水混泥土重力：mkN /8 .15259 . 708. 0沥青混泥土的重力：mkN /1 . 9239 . 705. 0每一道梁分得：mkNg/225. 641 . 98 .15 1行车道板的单位长度自重：m11.1kN/26.32160.0.120.180.98）（mkNgmkNg/65. 823 .17/3 .171 .11225. 6悬臂板单向板（2）单向板内力计算弯矩时1cm2300tllcm228b0llmkNMMHtmkNMMMmkNglMmkNblaPMpggp20.05 . 0, 4/1/
7、39.9728.7324.1124.1128. 23 .1781 8128.73)286. 028. 2(93. 282803 . 1)2(8)1 (000022 02 0中跨中弯矩mkNMM28.0-0.70支计算剪力时：2cm2120ll恒载mkNg/92.15225. 626)12. 216. 01 . 0218. 098. 0(mkNMMHtmkNMMMkNyabaaaPyaPQkNyglQpgpgg86.265 . 0, 4/1/71.5373.284 . 124.112 . 14 . 12 . 162.176)818. 093. 286. 062. 08)62. 093. 2(28
8、0797. 093. 22280(3 . 1)8) (2)(1 (9 .165 . 012. 292.15000022 2210中支支跨中弯矩五. 主梁内力计算1.桥面铺装重力分配到每一道梁上重力：由于 40 号防水混泥土铺装层完全不参与 T 梁的受mkNg/275. 241 . 912.每片中主梁上有 10 块横隔板预制块，边主梁上 5 块。一块横隔梁体积：3587. 0mV 中主梁横隔梁产生的重力为：g 2=0.5871042.4253.46 kN/m边主梁横隔梁产生的重力为：g 2g210.587542.4251.73kN/m主梁重力：mKNg/35.242616. 02 . 02/21
9、. 021. 022/1 . 04 . 0228. 06 . 018. 056. 116. 03 . 21恒载作用下的总重力：中主梁g2.275+3.46+24.3530.1kN/m边主梁mkNg/4 .2835.2477. 1275. 2g 1=2.275+1.73+24.35=28.4kN/m3 .边梁的自重内力计算恒载弯矩计算：)(222xlgxxgxxglMx恒载剪力计算：)2(22xlggxglQx在支座时Q28.4242.4602.1 mKNM 0在跨中时M=28.442.442.4/8=6382.05kN/mKNQ0六.活载内力计算1.车道荷载：kNPmkNqIIkNPmLmmk
10、NKkKK56.22308.29875. 0/875. 75 .1075. 008.298,505/5 .10qI-k计算弯矩时的集中荷载级，采用直线内插法确定得级，公路计算剪力时的集中荷载mkNPk/7 .35708.2982 . 12.简支梁基频的计算：单根主梁：，29334. 0mA 4 C0.362mI质量:kggGmc310435. 2/C50的混凝土 MPa103.45E4HzmEI lfcc07. 210435. 2362. 01045. 34 .4124.13 231022所以冲击系数11. 0横向分布系数汇总梁编号荷载cm0m1车辆荷载0.760.612车辆荷载0.590.8
11、25图3如图1 号梁的内力如下：3跨中弯矩：mkNypqMkkc30.3375)35.1056.22325.214875. 7(76. 01)11. 01 ()(m11）（支座剪力：kNyqmmayqmpmQakckck39.24596. 0875. 7)76. 061. 0(223. 0)5 . 0875. 776. 07 .35761. 0(1)11. 01 ()(2()1 (010七、桥梁的作用效应组合：承载能力极限状态下效应的基本组合：QGSS4 . 12 . 1Sud弯矩 M（kNm）剪力 Q（kN）序 号荷载类别梁端跨中梁端跨中1结构自重6084.6587.92汽车3375.302
12、45.3931.2(1)7301.52705.48 41.4(2)4725.42343.55 5=(3)+(4)udS12026.941049.03正常使用极限状态下作用长期效应组合： QGSS4 . 00 . 1Sud弯矩 M（kNm）剪力 Q（kN）序 号荷载类别梁端跨中梁端跨中1结构自重6084.6587.92汽车及人群荷载3375.30245.3931.0(1)6084.6587.940.4(2)1350.1298.165=(3）+(4)udS7434.72686.06：正常使用极限状态下作用短期效应组合：QGSS7 . 00 . 1Sud弯矩 M（kNm）剪力 Q（kN）序 号荷载类
13、别梁端跨中梁端跨中1结构自重6084.6587.92汽车3375.30245.3931.0(1)6084.6587.940.7(2)2362.71171.775=(3)+(4)udS8447.31759.67八、T梁预应力刚束的配筋设计：本设计中采用预应力钢筋绞线：270级7 5（） ，由公式1此处k取1.8则钢筋绞线的横截面面积为：hhfi-0bk5 . 0- kMSAm20.010218. 05 . 094. 1000126096.120268 . 1SA则需要的钢绞线的数量为：则可取钢绞96.550.0102201524. 02N线的数量为N=56根，用钢筋的配置原则可形成8根钢束，每根刚束里含有7根钢筋绞线，T形梁钢筋配置如图所示，钢束在T形梁中的中心间距为26.4mm。预应力估束计算2对于钢绞丝有，在T形梁混泥土1395MPMP186075. 075. 0fpkcon预拉区和预压区中，可以设置纵向非预应力构造钢筋以加大其承载力。预应力损失计算分析（略）有效预应力计算（略）八. T梁的检算：（略）T梁的承载能力检算（正截面抗弯承载能力检算）T梁的抗裂性检算（正截面抗裂检算）结构的刚度检算
