30m预应力混凝土简支T梁计算方案.doc

目 录 一、设计目的 3 二、设计资料及构造布置 3 （一） 设计资料 3 （二） 横截面布置 5 1.主梁间距与主梁片数 5 2．主梁跨中截面主要尺寸拟订 5 （三）横截面沿跨长的变化 7 （四）横隔梁的设置 7 三、主梁作用效应计算 7 （一）永久作用效应计算 7 （二） 可变作用效应计算（G—M法） 9 1.冲击系数和车道折减系数 9 2．计算主梁的荷载横向分布系数 10 3. 车道荷载的取值 14 4. 计算可变作用效应 15 （三）主梁作用效应组合 19 四、预应力钢束的估算及其布置 20 （一）跨中截面钢束的估算和确定 20 1. 按承载能力极限状态估算跨中截面钢束数 20 2．按施工和使用荷载阶段的应力要求估算跨中钢束数 21 （二）预应力钢束布置 22 1．跨中截面及锚固端截面的钢束位置 22 2．钢束起弯角和线形的确定 23 3. 钢束计算 24 五、计算主梁截面几何特性 26 （一）截面面积及惯矩计算 26 1．净截面几何特性计算 26 2．换算截面几何特性计算 26 （二）截面静矩计算 27 （三）截面几何特性汇总 28 六、钢束预应力损失计算 29 （一）预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 29 （二）由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 30 （三）混凝土弹性压缩引起的预应力损失 31 （四）由钢束应力松弛引起的预应力损失 32 （五）混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 33 （六）预加力计算以及钢束预应力损失汇总 34 七、主梁截面承载力与应力验算 35 （一）持久状况承载能力极限状态承载力验算 35 1．正截面承载力验算 35 2. 斜截面承载力验算 38 （二）持久状况正常使用极限状态抗裂验算 40 1．正截面抗裂验算 41 2．斜截面抗裂验算 41 （三）持久状况构件的应力验算 45 1．正截面混凝土压应力验算 45 2．预应力筋拉应力验算 46 3．截面混凝土主压应力验算 46 （四）短暂状况构件的应力验算 50 1．预加应力阶段的应力验算 50 2．吊装应力验算 50 八、主梁变形验算 51 （一）计算由预应力引起的跨中反拱度 51 （二）计算由荷载引起的跨中挠度 53 （三）结构刚度验算 53 （四）预拱度的设置 54 九、附图 （一）主梁构造尺寸图 （二）主梁预应力筋构造图 一、设计目的 预应力混凝土简支T梁是目前我国桥梁上最常用的形式之一，在学习了预应力混凝土结构的各种设计、验算理论后，通过本设计了解预应力混凝土简支T梁的实际计算，进一步理解和巩固所学得的预应力混凝土结构设计理论知识，初步掌握预应力混凝土桥梁的设计步骤，熟悉《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》（以下简称《公预规》）与《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》（以下简称《桥规》)的有关条文及其应用。 二、设计资料及构造布置 (一) 设计资料 1．桥梁跨径及桥宽 主梁全长：30.96m 计算跨径：30m（墩中心距离） 主梁间距：2.1m 主梁片数：6片 横梁间距：7.5m 桥宽：12.6m(2.1m×6=12.6m) 2．设计荷载 公路—Ⅱ级，设计车道数为3车道。 3. 气象资料 桥位的温差为35摄氏度，平均温度为20度，最低气温0摄氏度，最高气温35摄氏度。 4．材料及工艺 混凝土：主梁用C50，栏杆以及桥面铺装用C30。 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》（JTG D62—2004）的φs15.2钢绞线，每束6根，全梁配6束，pk=1860MPa。 普通钢筋采用HRB335钢筋。 按后张法施工工艺制作主梁，采用内径64mm、外径70mm的预埋波纹管和OVM夹片式锚具。 桥面铺装采用双层式：上面层采用5mm的沥青混凝土，下面层做素混凝土三角垫层，坡度为1.5%，中间高，两边低，两边最薄处的混凝土厚度为6cm，中间最高处为14.7cm。 按每侧防撞栏7.5KN/m计，每侧的宽度为0.5m。 基本计算数据 表1 名 称 项 目 符 号 单 位 数 据 混 凝 土 立方强度 fcu,k MPa 50 弹性模量 Ec MPa 3.45×104 轴心抗压标准强度 fck MPa 32.4 轴心抗拉标准强度 ftk MPa 2.65 轴心抗压设计强度 fcd MPa 22.4 轴心抗拉设计强度 ftd MPa 1.83 短暂状态 容许压应力 0.7f'ck MPa 20.