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30m预应力混凝土简支T梁

一、计算依据与基础资料

（一）、设计标准及采用规范 1、标准

跨径：桥梁标准跨径30m；计算跨径（正交、简支）28.9m；预知T梁长29.92m。 设计荷载:公路——Ⅱ级

桥面宽度：分离式路基宽28.0m（高速公路），半幅桥全宽 桥梁安全等级为一级，环境条件为Ⅱ类

2、采用规范：交通部颁布的预应力混凝土简支T梁设计通用图；

《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004；

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004； 刘效尧等编著，《公路桥涵设计手册-梁桥》，人民交通出版社，2011； 强士中，《桥梁工程（上）》，高等教育出版社，2004。

（二）、主要材料

1、混凝土：预制T梁，湿接缝为C50、现浇铺装层为C50、护栏为C30. 2、预应力钢绞线：采用钢绞线?s15.2㎜,?pk=1860MPa,Ep=1.95×105MPa 3、普通钢筋：采用HRB335，?sk=335MPa,Es=2.0×105MPa

(三)、设计要点

1、简支T梁按全预应力构件进行设计，现浇层80mm厚的C40的混凝土不参与截面组合作用。

2、结构重要性系数取1.1； 3、预应力钢束张拉控制应力值σ

con

=0.75?pk；

4、计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d； 5、环境平均相对湿度RH=55％； 6、存梁时间为90d；

7、湿度梯度效应计算的温度基数，T1=14℃，T2=5.5℃。

二、结构尺寸及结构特征

（一）、构造图

构造图如图1～图3所示。

（二）、截面几何特征

边梁、中梁毛截面几何特性见表1

边梁、中梁毛截面几何特性

边梁 （全截面） 毛截面面抗弯惯矩4中梁（2号梁） 截面重心到梁顶距离yx(m) 0.7718 0.6746 毛截面面抗弯惯矩4截面重心到梁顶距离yx(m) 0.7718 0.6746 积A（㎡） I（m） 支点几何特性 跨中几何特性 1.3104 0.8720 0.5300 0.4418 边梁 （预制截面） 毛截面面抗弯惯矩积A（㎡） I（m） 1.3104 0.8720 0.5300 0.4418 中梁（2号梁） 截面重心毛截面面抗弯惯矩截面重心到梁顶距积A（㎡） I（m4） 到梁顶距积A（㎡） I（m4） 离yx(m) 支点几何特性 跨中几何特性 1.2664 0.8280 0.5302 0.4283 0.8021 0.7142 1.2224 0.7840 0.5331 0.4319 离yx(m) 0.8352 0.7595 表1

（三）、T梁翼缘有效宽度计算

根据《桥规》4.2.2条规定，T梁翼缘有效宽度计算如下：

中梁：Bf=min

边梁：Bf2=min 1

L/3=9.633 S=2.25 =2.25 'b?6hh?12hf?2.66 Bf1+b/2+6hf=2.365 Bf1/2+Bf/2=2.25 =2.25 故按全部翼缘参与受力考虑。

三、汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算

（一）、汽车荷载横向分布系数计算 1、汽车横向折减系数

根据《通规》4.3.1条第7款规定，三车道的横向折减系数为0.78，两车道的横向折减系数为1.00. 2、跨中横向分布系数

本桥一跨沿顺桥向布置5道横梁，跨中汽车荷载横向分布系数按刚性横梁法计算。主梁刚度按T梁跨中截面考虑，抗弯惯矩I=0.4418，抗扭惯矩It=0.0183。

T形截面抗扭惯矩It的计算，系根据普朗特的薄膜比拟法对T形截面按矩形子块进行分块，然后将各矩形子块的抗扭惯矩累计而得到结果。设各矩形子块的

?ti?t1?3宽度为bi、高度为ti，则It???ibiti，其中?i??1?0.63i?0.052??b??3?bii???5??。本??计算中将T形截面分为三块：翼缘、腹板及下马蹄，个子块的bi、ti分别取为：[2.25，0.19]，[2，0.2]，[0.5，0.3]。

任意主梁的影响系数为：?ie?Ii?Ij?1n??jeaiIi?aj?1n。

2jIj其中：??1?1?I12E?aIGl2Ti2i=0.9276。

i影响线坐标见表2。

求1号梁（边梁）、2号梁、3号梁汽车荷载横向分布系数：

在影响线上布置车道荷载，各车道中线相应位置处的影响线坐标即为该车道荷载分布系数。1～3号梁汽车荷载跨中横向分布系数计算图式见图。

按三车道布置，可得1号梁、2号梁、3号梁汽车荷载横向分布系数分别为0.8436、0.6912与0.5644。

按两车道布置，可得1号梁、2号梁、3号梁汽车荷载横向分布系数分别为0.7308、0.5708与0.4。

考虑到三车道布置时活荷载效应需乘以车道横向折减系数ξ=0.78，而两车道布置时活荷载效应需乘以车道横向折减细数ξ=1.0，故按两车道布置时活荷载效应达最大值（边梁与2号梁达最大，3号梁按三车道布置时最大，但小于按两车道布置时的2号梁），计算中应按两车道考虑计算边梁与2号梁。 3.支点横向分布系数

按杠杆法布载，分别计算边梁、2号梁的横向分布系数（）。 支点横向分布系数?支1?0.6889，?支2?0.7556，?支3?0.7556。 影响线坐标表 表2

影响线坐标 梁位编号 5-1 5-2 5-3 ?1 0.4980 0.3654 0.2329 ?2 0.3654 0.2859 0.2064 ?3 0.2329 0.2064 0.1799 ?4 0.1004 0.1269 0.1534 ?5 -0.0321 0.0474 0.1269 ?6 -0.1647 -0.0321 0.1004