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1、第一章 设计基本资料及构造布置1.1设计资料1.1.1桥梁跨径及桥宽1）标准跨径：25m(墩中心距)。2）计算跨径：24.12。3）主梁全长：24.92.4）桥面宽度（桥面净空）：净11.5+20.5m(防撞栏)1.1.2.技术标准1）设计荷载：公路级2）环境标准：类环境3）设计安全等级：二级1.2.主要材料1.2.1混凝土：主梁、翼缘板、横隔板、湿接缝均采用C50混凝土；桥面铺装采用C40混凝土。1.2.2钢材1）预应力钢束：采用高强度底松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为15.20mm,公称面积140mm2，标准强度fpk=1860Mpa，弹性模量EP=1.95105Mpa。2）施工工艺
2、：按后张法施工工艺制作主梁，采用金属波纹管和夹片锚具，波纹管内径70mm,外径77mm。1.3.相关设计参数（1）相关湿度为80%（2）体系整体均匀升温25，均匀降温为23。（3）预应力管道采用钢波纹管成形，管道摩擦系数=0.25.（4）管道偏差系数k=0.0015。（5）锚具变形和钢束回缩量为6mm(单端)。（6）预应力混凝土结构重度按26kN/m3计，普通钢筋混凝土重度按25kN/m3，沥青混凝土重度按23kN/m3。单侧防撞栏线荷载为7.5kN/m。1.4.结构设计本设计图（见图1）中，主梁各部分构造尺寸所对应构建温度为20。（1）本设计为简支T形梁。（2）桥面板横坡度假定为和桥面横坡度
3、相同，本设计设为平破。（3）主梁坡面：主梁高度1.7m，梁间距2.5m，其中预制梁宽度1.80m，翼缘板中间湿接缝宽度0.7m。主梁跨中肋厚0.2m，马蹄宽为0.46m，端部腹板厚度加厚到与马蹄同宽，以满足端部锚具布置和局部应力需要。（4）横隔板设置：横隔板共设置四道，间距4.824m，端横隔梁宽度0.25m，跨中横隔梁宽度0.16m。（5）桥面铺装：设计总厚度17cm，其中水泥混凝土厚度8cm，沥青混凝土厚度9cm，两者之间加设防水层。1.5.截面几何特性计算按照上述资料拟定尺寸，绘制T形梁的跨中及端部截面见图2、图3.图 1 预应力混凝土T形梁结构尺寸图（尺寸单位mm）a）横断面 b）内梁
4、立面 c）外梁立面 d） 11剖面图图2 T形梁跨中截面尺寸 图3 T形梁端部截面尺寸图计算截面几何特性，计算时可将整个主梁截面划分为n个小块面积进行计算，跨中截面几何特征列表计算见表1. 表1 跨中截面集合特性计算表分块名称分块面积分块面积形心至上缘距离 分块面积对上缘静距分块面积的自身惯性矩 分块面积对截面形心的惯性距cmcm大毛截面（含湿接缝）翼板37507.528125.0070312.5047.618499913.928570226.42三角承50018.339165.002777.7836.78676357.78679135.56腹板260080208000.00361666.67
5、-24.891610824.425272491.08下三角169140.66723772.721711.46-85.561237100.811238812.27马蹄1150157.5181125.0059895.83-102.3912056438.0512116333.888169450187.7227876999.93 小毛截面（不含湿接缝）翼板27007.520250.0050625.0054.638058363.078108988.07三角承50018.339165.002777.7843.80959276.93962054.71腹板260080208000.003661666.67-1
6、7.87830155.174491821.83下三角169140.66723772.721711.46-78.541042367.701044079.16马蹄115015705181125.0059895.83-95.3710459467.3310519363.177119442312.72325126306.93大毛截面形心至上翼缘距离55.1093小毛截面形心至上翼缘距离62.1313第二章 计算部分 2.1.主梁作用效应计算主梁的作用效应计算包括永久作用效应和可变作用效应。根据梁跨结构纵、横截面的布置，计算可变作用下荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点、截面及支点
7、截面）的永久作用和最大可变作用效应，再进行主梁作用效应组合（标准组合、短期组合和极限组合）。本设计仅以边梁作用效应为例进行计算。2.1.1.永久作用效应计算2.1.1.1永久作用集度1）主梁自重跨中截面段主梁自重（五分点截面至跨中截面，长7.236m）q(1)=0.7119267.236kN=133.93kN马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算（长2.5m）主梁端部截面面积为A=1.01038m2q(2)=(1.01038+0.7119)2.526/2kN=55.97kN支点段梁的自重（长2.324m）q(3)=(1.01038+0.7119)2.32426kN=61.05kN边主梁的横隔梁中
8、横隔梁体积为：0.16（1.30.80.50.1/20.130.13/2）m3=0.1610m3端横隔梁体积为：0.25（1.550.670.370.074/2）m3=0.2562m3故半跨内横梁重量q(4) =（20.161010.2562）25kN=14.46kN主梁永久作用集度 =(133.93+55.97+61.05+14.46)kN/12.46=21.30kN/m2)二期恒载翼缘板中间湿接缝集度q(5)=0.70.1525kN/m=2.625kN/m边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：0.161.30.35m3=0.0728m3一片端横隔梁（现浇部分）体积：0.250.3
9、51.55m3=0.135625m3故q(6)=（40.072820.135626）25/24.92kN/m=0.5643kN/m桥面铺装层8cm水泥混凝土铺装：0.0811.525kN/m=23.00kN/m9cm沥青混凝土铺装：0.0911.523kN/m=23.805kN/m将桥面铺装重量均分给无片主梁，则q(7)=（23+23.805）kN/5m=9.36kN/m防撞栏：单侧防撞栏线荷载为7.5kN/mq(8)=7.52kN/5m=3kN/m边梁二期永久作用集度q=(2.625+0.5643+9.36+3)kN/m=15.55kN/m(2)永久作用效应：下面进行永久作用效应计算（参照图
10、4）设a为计算截面至左侧支座的距离，并令c=a/l主梁弯矩M和剪力V的计算公式分别为Mc=1/2c(1-c)l2qVc=1/2(1-c)ql永久作用效应计算见表2图 4 永久作用效应计算图 表2 边缘永久作用效用计算表作用效应跨中四分点支点c=0.5c=0.25c=0一期弯矩/kNm1549.081161.810.00剪力/kN0.00128.45256.90二期弯矩/kNm1130.84848.130.00剪力/ kN0.0093.77187.54弯矩/kNm2679.932009.940.00剪力/ kN0.00232.22444.432.1.2.可变作用效应计算1.2.1冲击系数和车道折
11、减系数计算：结构的冲击系数与结构的基频f有关，故应先计算结构的基频，简支梁桥的基频可按下式计算=H=5.6906H其中，mc=kg/m=2165.08kg/m 由于1.5Hf14Hz,故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数为=0.1767lnf0.0157=0.29155当车道大于两车道时，应进行车道折减，三车道折减22%，但折减后不得小于用两车道布载的计算结果，本设计分别按车道和三车道布载进行计算，取最不利情况进行设计。2.1.2.2计算主梁的荷载横向分布系数1）跨中的荷载横向分布系数mc：由于承重结构的宽跨比为：=0.5180.5，故可将其简化比拟为一块矩形的平板，用比拟正交异性板法（G-M法
12、）求荷载横向分布系数。计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I和IT抗弯惯性矩I在前面已求得：0.27877对于形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算：式中、相应为单个矩形截面的宽度和高度；矩形截面抗扭刚度系数，可由表下式计算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17.17cm马蹄部分的换算平均厚度31.5cm图5 抗扭惯性距计算图式（尺寸单位：cm）计算见表表3 计算表分块名称/cm/cm/ / 翼缘板25017.170.070.31890.004038427腹板121.33200.160.29870.002899487马蹄4631.50.680.19210.0027625.1
13、80.009700432单位宽度的抗弯及抗扭惯性矩1.11508103.880210计算横梁抗弯及抗扭惯性矩：翼板有效宽度的计算见图图图6 翼板有效宽度计算图式（尺寸：mm）横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即42.5m10m,c(4.8240.16)m2.332145cm，0.16m16cm，=17.17所以2.332/100.2332根据的比值，求得：/c0.737，故0.7370.7372.3321.72求横梁截面重心位置横梁的抗弯和抗扭惯性矩=21.720.171721.720.1717(0.266)0.161.450.161.45(0.266)m=0.11013 mI=cbh+cbh根据h/ b=0.1717/4.824=0.03560.1, c=1/3，但由于连续桥面的单宽抗扭惯性矩只有独立板宽扁板者的翼板，取c=1/60.167, h/ b=0.16/(1.450.1717)0.1252，查表计算得c=0.307。I=cbh+cbh =
