预应力混凝土简支梁桥计算一A.docx

1桥梁上部结构计算1.1设计资料及构造布置设计资料1：桥梁跨径及桥宽：标准跨径：35m（墩中心距离）；主梁全长：34.96m；计算跨径：34.00m；桥面净空：净—7附2×0.75人行道；2；设计荷载：汽—20、挂—100、人群荷载3KN/㎡，每侧拦杆、人行道重量的作用力分别为1.52KN/㎡和3.6KN/㎡；3：材料及施工工艺：混凝土：主梁用C40，人行道、栏杆及桥面铺装用C20：预应力钢筋采用ASTM270级j15.24低松弛钢绞线，每束6根；普通钢筋：直径大于和等于12mm的采用16Mn钢或Ⅱ级热扎螺纹钢筋，直径小于12mm的均用Ⅰ级热扎光圆钢筋；钢板：锚头下支承垫板、支座垫板等均采用A3碳素钢；按后张法施工工艺制作主梁、采用直径70mm的波纹预埋管和OVM锚；4：设计依据：交通部《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021—89）交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023--085）5：基本计算数据：（见表1--1）基本计算数据表表1--1
名称项目符号单位数据混凝土立方强度弹性模量轴心抗压标准强度抗压标准强度轴心抗压设计强度抗拉设计强度REbRabRaRlbR1MPaMPaMPaMPaMPaMPa403.3×10428.023.02.602.15预施应力阶段极限压应力极限拉应力0.75Rab’0.70Rlb’MPa
MPa18.91.638使用荷载作用阶段荷载组合I：极限压应力极限主拉应力极限主压应力荷载组合Ⅱ
极限压应力极限主拉应力极限主压应力0.5Rab0.8Rlb0.6Rab0.6Rab0.9Rlb0.65Ra
MPa
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MPa

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14.02.0816.816.82.3418.2j15.24钢绞线标准强度弹性模量抗拉设计强度最大控制应力k使用荷载作用阶段极限应力：荷载组合I荷载组合ⅢRybEyRy0.75Ryb0.65Ryb0.70RybMPa
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MPa18601.9×1051488139512091302注：本设计考虑混凝土达90%标准强度时，开始张拉预应力钢丝束。Rab’和Rlb’分别表示钢丝束张拉时混凝土的抗拉、抗压标准强度，则Rab’=0.9Rab=0.9×28.0=25.2MPa，Rlb’=0.9Rlb=0.9×2.60=2.34MPa。
横截面布置
1：主梁间距与主梁片数：主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可条件下适当加宽T梁翼板。因此主梁翼板宽度为1600mm（留2cm工作缝，T梁上翼板宽度为158cm），由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头，桥宽为净—7附2×0.75m，桥梁横向布置选用五片主梁，如图1—1；
2：主梁高度：
（1）；主梁高度：
预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与跨径之比通常在1/5—1/25之间，标准设计中高跨比在1/18—1/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，35m跨径的简支梁桥采用2000mm
的主梁高度是比较合适的。
（2）；主梁截面细部尺寸：
T梁腹板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还考虑

能否满足主梁受弯时上腹板抗压强度的要求，所以T梁的腹板厚度取用120mm，腹板根部加厚到240mm以抵抗腹板根部较大的弯距；在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定要求出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，取200mm；
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定，设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的1/10—1/5为合适，本设计考虑到主梁需要配置较多钢束，将钢束分三排布置，一层最多三束，同时还根据“公预规”第条对钢束静距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为500mm，高度250mm，马蹄与腹板交接处做三角过渡，高度150mm，以减少局部应力。按照以上拟定的尺寸，就可以绘出预制梁的跨中截面布置图（见图1--2）；（3）计算截面几何特性；将主梁跨中截面划分成五个规划图形的小单元，截面几何特性列表（见表1—2）；（4）：检查截面效率指标（希望在0.5以上）：上核心距Ks=I/Aiys=37947313.5/｛7459×（200-80.716）｝=42.650cm上核心距Ks=I/Aiys=37947313.5/（7459×80.716）=63.029cm截面效率指标：=（ks+kx表明以上初拟的主梁跨中截面尺寸是合理的。3：横截面沿跨长的变化：如图1—1所示，本设计主梁采用等高形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分为配合钢束弯