25M后张法预应力混凝土简支T型梁桥上部结构设计

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1、125M25M 后张法预应力混凝土简支后张法预应力混凝土简支 T T 型梁型梁桥上部结构设计桥上部结构设计第一章设计基本资料及构造布臵1.1设计资料（1）设计跨径和桥面宽度1）标准跨径：25m（墩中心线）。2）计算跨径：24.12m。3）主梁全长：24.92m.4）桥面宽度（桥面净宽）：9+2x0.75m（人行道）。（2）设计标准1）设计荷载：公路一一I级，人群荷载3KN/m2，每侧栏杆、人行道的重量分别为1.52KN/m和3.6KN/mo2）环境标准：1类环境。3）设计安全等级：二级。1.2主要材料和工艺（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。

2、（2）钢材：预应力钢束：采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞筋，公称直径为15.20mm，公称面积140mm2，标准强度f=1860MP,pk弹性模量Ep=1.95x105MPa。23)施工工艺：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结构设计(1)本设计为简支T形梁。(2)桥面板横坡假定为和桥面横坡相同，本设计假设为平坡。(3)主梁断面：主梁高1.3m,梁间距为2.0m其中预制梁宽1.8m,翼缘板中间湿接缝宽度为0.2m。主梁跨中肋厚0.16m,马蹄宽为0.32m端部腹板厚度加厚到与马蹄同宽,以满足端部锚具布臵和局部应力需要。(4)横隔梁设

3、置： 横隔梁公设6道， 间距为4.824m,端横隔梁宽度为0.2m，跨中横隔梁宽度为0.15m。(5)桥面铺装：设计总厚度17cm，其中水泥混凝土厚度为8cm,沥青混凝土厚度为9cm,两者之间加设防水层。1.4几何特性计算上述资料拟定尺寸，绘制T梁的跨中及端部截面见图12,图13。1/2跨中横截面沥青混凝土9cm1/2端横截面防水层/现浇部分C40防水混凝土8疋：FIXEQ1FDFQ曲】F臥IMDiE叮i兰iE寫iE寫i叮俾.43图IT 预应力混凝土 T 梁结构尺寸图（尺寸单位：cm）从上到下分别为横断面、内梁立面、外梁立面、II 剖面图梁中心中心4图 1 一 2T 形梁跨中截面尺寸图（尺寸单

4、位：cm）计算截面几何特征，计算时可将整个主梁截面划分为n个小块面5积进行计算，跨中截几何特征列表计算见表11。表 11 跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积Ai分块面积形心至上缘距离yi分块面积对上缘静矩S=Ayiii分块面积自身矩Iid=iy-ysi分块面积对截面形心的惯性矩I=Ad2xiiI=I+1ixcm2cm2cm2cm2cm2cm2cm2大毛截面（含湿接缝）翼板1600464008533.3334.9519544041962937.33三角承托9841211808883226.95714681.6672351.66腹板163255897601414944-16.05420407.

5、281835351.28下三角64107.36867.2227.56-68.35298990.28299217.8马蹄6401207680021333.33-81.054204225642255584920191635290465789续）小毛截面（不含湿接缝）翼板144045760768036.1251879222.41886902.4三角承托9841211808883228.125778359.37787191.37腹板163255897601414944-14.875361105.491776049.4下三角64107.36867.2227.56-67.175288798.7528902

6、6.31马蹄6401207680021333.33-79.8754083209.94104543.24760190995.28843712.6工S大毛截面形心至上翼距离y=送才i38.95工S小毛截面形心至上翼距离y,A40.1256第二章主梁设计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和可变作用。根据梁跨结构纵、横截面的布臵，计算可变作用下荷载横向分布系数，求处各主梁控制截面（取跨中、四分点截面及支点截面）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）。2.1.1永久作用效应计算(6)7(1)永久作用集度1)主梁自重跨中截面段主梁自重(五分点

7、截面至跨中截面，长7.236)：q=0.476x26x7.236=89.55(KN)(1)马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算(长2m)：q=(0.6145+0.476)x26x22=63.28(KN)(2)支点段梁的自重(长282.4m)：q=0.476x2.824x26=34.95(KN)(3)横隔梁体积中横隔梁体积为：0.15x(1.22x0.82-0.822x0.72-0.08x0.08/2)=0.1422(m3)端横隔梁体积为：0.2x(1.02x0.72-0.11x0.74=0.1428(m3)故半跨内边主梁横隔梁重量：q=(2x0.1422+0.1428)x26=11.11(KN

8、)(4)中主梁的横隔梁重量：q=2x(0.1422+0.1428)x26=14.82(KN)(5)主梁永久作用集度q=(89.55+28.35+34.95+11.11)12.46=13.16(KNm)i边q=(89.55+28.35+34.95+14.82)12.46=13.46(KNm)冲2)二期恒载翼缘板中间湿接缝集度：q=0.2x0.08x26=0.416(KN/m)8现浇部分横隔梁一片中横隔梁(现浇部分)体积：0.15x1.02x0.1=0.0153(m)一片端部横隔梁(现浇部分)体积：0.2x1.21x0.1=0.0242(m3)故 q=(4x0.0153+2x0.0242)x262

9、4.92=0.1143(KNm)(7)桥面铺装层8 cm水泥沥青混凝土铺装：0.08x9x25=18(KN/m)9 cm沥青混凝土铺装：0.09x9x23=18.63(KN/m)将桥面铺装重量均分给五片梁，则：q=(18+18.63)5=7.326(KN/m)(8)单侧人行道荷载为3.6KN/m,单侧栏杆荷载为1.52KN/m,将两侧人行道和栏杆均分给五片梁，则q=(1.52x3.60)x25=2.048(KN/m)(9)主梁二期永久作用集度q=q=0.416+0.1143+7.326+2.048=9.90(KNm)ii边 ii中(2)永久作用效应：下面进行永久作用效应计算，参照图21设a为计

10、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：91V卞（12c）qlc2永久作用效应计算表见表21。表 21 边主梁作用效应计算表作用效应跨中四分点支点C=0.5C=0.25C=0一期弯矩（KN/m）957.01717.760剪力（KN）079.35158.70二期弯矩（KN/m）719.94539.960剪力（KN）059.70119.40续）弯矩（KN/m）1676.951257.720剪力（KN）0139.05278.10表 22 中主梁作用效应计算表作用效应跨中四分点支点C=0.5C=0.25C=0一期弯矩（KN/m）978.84734.130剪力（KN）

11、081.16162.19二期弯矩（KN/m）719.94539.960剪力（KN）059.70119.40弯矩（KN/m）1676.951257.720同影响线V影响线c210剪力(KN)0139.05278.102.1.2可变作用效应计算：(1)冲击系数和车道折减系数的计算：结构的冲击系数卩与结构的基频f有关，故应计算结构的基频，简支梁桥的基频可按下式计算兀7ET兀 345X1010X0.09047”xl=XH=212m2X24.1221303.98ZZc故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数为R=0.1767Inf-0.0157=0.2368当车道大于两车道时，应进行车道折减22%，但折减后不