3.2 结构尺寸3.2.1 横断面的布置 依据《公路桥涵设计通用规范》主梁间距为2.0米，桥面板采用现浇混凝土刚性接头， 由桥面净宽确定为9片梁3.2.2 主梁尺寸拟定(1) 主梁高度预应力混凝土简支梁的主梁高度与其跨径之比通常在1/15〜1/25之间，当建筑高 度不受限制时，增大梁高是比较经济的方案，可以节省预应力钢束用量对于跨径 25米 的简支梁取用150厘米梁高是比较合理的选用150厘米梁高时，计算跨径为24.12米， 高跨比为1.50/24.12=1/161/16位于1/15〜1/25之间，符合要求2) T梁翼板厚度T梁翼板厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁 受弯时上翼板受压的强度要求本设计预制T梁翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到 250mm以抵抗翼缘根部较大弯矩3) 主梁腹板的厚度 在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板的厚度主要由预应力钢束的孔道设置方式决定，同时从腹腔板的稳定出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，故取用腹板厚 度为 14 厘米在跨中区段，钢束主要布置在梁的下缘，以形成较大的内力偶臂，故在梁 腹板下设置马蹄，以利数量较多的钢束布置。
设计实践表明，马蹄面积与截面总面积以 10%〜20%为宜设置马蹄宽30厘米，高18厘米，则马蹄与截面积之比为10.4%，位于10%〜 20%之间，符合要求4) 横截面沿跨长度变化 横截面沿跨长度变化主要考虑预应力钢束在梁内布置的要求，以及锚具布置的要求，故为配合钢束的弯起而从六分点开始向支点逐渐抬高，同时腹板的宽度逐渐加厚，在 距梁端一倍梁高范围内(150厘米)将腹板加厚与马蹄同宽5) 横隔梁的设置 为增加各主梁的横向联系，使各主梁在载荷作用下的受力均匀，本设计共设置7道横隔梁考虑施工方便和钢束布置，端横隔梁与梁同高，中横隔梁高1 32 mm ，厚度为1 6cm J L—■ -—一1佩心 亠、40?120G二艄 ・图3-1结构尺寸图（mm）图3-2 T梁各截面图示(6) 主梁几何特性计算见下表表 3-2 跨中截面几何特性计算表(小毛截面)分块名称分块面积 形心距上 缘距离 y (cm )i分块面积I = I + Iix分块面积对上d 二 y - yi s i分块面积对截面形心惯性矩I = A x d 2x i i分块面积自重惯性 矩I (cm4 )iA (cm2 ) i缘净矩S 二 A x Yi i i翼板7.522501687542187.537.953240455.633282643.13三角18.33368012466.443777.7827.12500136.19503913.97承托腹板73.516381187551868548.5－27.051198528.703067077.2下三1289612288768－82.55624192.24624960.24角马蹄1415407614014580－95.554930093.354944673.35E5204236524.4412423267.90表 3-2 跨中截面几何特性计算表(大毛截面)分块名称分块面积 形心距上 缘距离 y (cm )i分块面积A (cm2 ) i分块面积分块面积对分块面积对上d = y -yi s i缘净矩S = A xYi i i自重惯性 矩I (cm4 )i截面形心惯 性矩I = A x d 2x i iI = I + Iix翼板7.53000225005625033.1733007473356997三角18.33368012466.443777.7822.34339280.3343058承托腹板73.516381187551868548.5－31.8316595383528086下三1289612288768－87.33732146.8732914.8角马蹄1415407614014580－100.3354356995450297E5954242149.4413411335注：y 二 S /工 A 二 242149.44/5954 二 40.67 (cm)s i iy 二 150-40.67 二 109.33 (cm)x上核心距： K 二工I/Ay 二 13411335/(5954 x 109.33)二 20.60(cm)s i x下核心距： K 二工I/Ay 二 13411335/(5954 x40.67)二55.38(cm)x i s截面效率指标：P 二(K + K )/h 二(20.60 + 55.38)/150 二 0.51 > 0.5sx表明以上初拟的主梁跨中截面尺寸是合理的。
3.3 主梁内力计算3.3.1 永久作用效应计算3.3.1.1 永久作用集度(1) 预制梁自重(第一期永久作用)1) 跨中截面段主梁自重(六分点截面至跨中截面，长8.04米)G(l)=0.5204X25X8.04=104.60 (KN)2 )马蹄抬高与腹板变宽段梁自重(长2 . 94米)G(2)= (0.69 + 0.5204) X2.94X25F2=19.47(KN)3) 支点段梁的自重G(3)=0.69X25X 1.5=25.88(KN)4) 边主梁的横隔梁内横隔梁体积： 0.16X(1.32X1.5-0.5204+0.054)=0.2422 m3端横隔梁体积： 0.16X(1.35X1.5-0.69)=0.2136 m3故半跨内横梁重力为：G(4)=(2.5X0.2422+1X0.2136)X25=20.48(KN)5) 预制梁永久作用集度g=(104.60+19.47+25.88+20.48)/12.48=13.66(KN/m)1(2) 二期永久作用1) 现浇 T 梁翼板集度 g(5)=0.15 X0.6X25=2.25 (KN/m)2) 边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁(现浇)体积0.16X0.25X1.32=0.0528 m3一片端横隔梁(现浇)体积0.16 X0.5X 1.35=0.108 m3p =(5X0.0528+2X0.108) X25/24.96=0.4808 (KN/m) (6)3) 桥面铺装8cm厚混凝土铺装：0.08X(2X1.5+15)X24=34.56(KN/m)5cm厚沥青铺装：0.05X18X23=20.7(KN/m)将桥面铺装均摊给9片主梁p(7) =(34.56+20.7)/9=6.14(KN/m)4) 栏杆一侧人行栏：1.52 KN/m若将两侧人行栏均摊给9片主梁，则：p(8)=1.52X2/9=0.34(KN/m)5) 边梁二期永久作用集度：p2=2.25+0.4808+6.14+0.34=9.2108(KN/m)3.3.1.2 永久作用效应图 3-3 恒载内力计算图如图3-3所示：设x为计算截面离左支座的距离，令a=x/l,则M = 1/2x a x （1 一 a） xl2 x gaQ = 1/2x （1 - 2a） x l x ga永久作用效应计算见表3 - 3所示：表 3-3 永久作用效应（1＃）计算表项目agiM = 1/2x a x (1 一 a) x 12 x gQ = 1/2x (1 - 2a) x 1 x ga跨中0.51/4 跨0.25变化点0.106a1/4 跨0.25变化点0.106支点01/2XaX(1-a)0.1250.09380.04741/2X(1-2a)0. 250.3940.5第一期恒载13.66993.38745.43376.6982.37129.81164.74第二期恒载9.2108669.83502.64254.0055.5487.53110.08计算数据L=24.12 L2=581.77m23.3.2 可变作用效应计算3.3.2.1 冲击系数和车道折减系数按《公路桥涵设计规范》第4.3.2条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此 首先计算结构的基频。
简支梁桥的基频可采用下列公式估算：3.14 ：3.45xlOio x0.13412 x 24.122 2=4.71(HZ )其中：G 0.5954x 25x103 m =—=—c g 9 81=1517.33 (kg / m )根据本桥的基频，可计算出汽车荷载得冲击系数为：1 + H = 1 + 0.17671n f 一 0.0157 = 1.258按《公路工程技术标准》规定,本桥为四车道，计算可变作用效应计算时需要进行车道折减，g= 0.673.3.2.2 主梁的荷载横向分布系数(1) 跨中荷载横向系数 桥跨内设置 7 道横隔梁具有可靠横向联系，故可按修正刚性横梁法绘制横向影响线, 并计算横向分布系数 mcc1) 计算主梁抗扭惯矩 IT对于 T 形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算：I =£ cb tT i i ii=1式中： b 和 t 相应为单个矩形截面的宽度和厚度；iic 矩形截面抗扭刚度系数；im 梁截面划分成单个矩形截面的个数对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：t = = 20cm12马蹄部分的换算平均厚度：t = ^8^30 = 24cm 22表 3-4 I 计算表分块名称T翼缘板①150200.130.3063.403腹板②106.5140.130.3060.8942马蹄③30240.800.1710.7091V4.2013ib （ cm）it （ cm） iI = cbt 3（x10-3 m4）Ti i i it.沁l I2) 计算抗扭修正系数0设计主梁的间距相同，并将主梁近似看成等截面，则有：0 = + V12 E 乙 a 21i iai Gl 2 工 ITi式。