预应力混凝土简支梁桥设计的主梁构造布置计算案例
目录
预应力混凝土简支梁桥设计的主梁构造布置计算案例 1
1.1设计资料 1
1.2横截面布置 1
1.3计算截面的几何特征 3
1.3横截面纵向变化和横隔梁的设置 4
1.1设计资料
(1)桥梁跨径及桥面宽度
标准跨径：25m,共分2跨；
主梁全长：24.92m;
计算跨径：24.0m。
(2)设计依据
1)设计荷载：汽车荷载采用公路I级，人行栏的作用力为：1.46KN/m,防撞栏的作用力5.02KN/m。
2)桥面铺装：拟定9cm厚度的混凝土铺装，7cm厚度的沥青混凝土层铺装。
(3)主要材料规格
1)预应力钢筋：采用3φ*15.2的钢绞线，每束配7根，fk=1860MPa。
2)混凝土：预应力混凝土采用C45,普通混凝土选用C40。
3)普通钢筋：直径大于或等于12mm采用HRB400钢筋；直径小于12mm采用HPB300钢筋。
4)锚具及成孔管道：锚具采用夹片式群锚，管道采用内径φ70外径φ76的预埋金属波纹管成孔。
5)支座：板式橡胶支座。
1.2横截面布置
主梁间距与主梁片数：
在本设计中采用1700mm为主梁翼板宽度。主梁的工作截面分为小截面
(b?=1100mm)和的大截面(b?=1700mm)。桥梁的净宽为7m的车行道再加两个0.75m的人行道，本设计中选用5片主梁，见下图1.1。
半纵剖面
A
图1.1结构尺寸图(单位：mm)
主梁高度：
本设计中主梁高度为1500mm。
主梁截面的细部尺寸：
本设计预制T梁桥的翼板厚度为140mm,翼板根部加厚到240mm。本设计中腹板的厚度取为150mm。
确定马蹄宽度为450mm,高度200mm,马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度180mm,以减少应力。
下图1.2为预制梁的截面图：
图1.2跨中截面与支点截面尺寸图(单位：mm)
1.3计算截面的几何特征
(1)以截面分成的翼板、三角承托、腹板、下三角、马蹄五个部分来进行截面几何特性计算。计算结果见表1.1。
表1.1截面几何特征计算表
大毛截面
分块名称
分块面积
A
(cm2)
A形心
至上缘 距离y?(cm)
A对上缘净距
S?=Ay;(cm3)
A的自 身惯矩I(cm?)
d?=y,-y(cm)
A对截面形
心的惯矩I=A,d2(cm?)
C二+1
翼板
2380
7
16660
38873.3
47.19
5300012.718
5338886.018
三角承托
400
17.333
6933.2
2222.22
36.857
543375.3796
545597.5996
腹板
1740
72
125280
1951120
-17.81
551921.214
2503041.214
下三角
270
124
33480
4860
-69.81
1315827.747
1320687.747
马蹄
900
140
126000
30000
-85.81
6627020.49
6657020.49
∑
5690
308353.207
小毛截面
分块
分块面积
A形心
A对上缘
A的自
A对截面形
名称
至上缘距
离
y;(cm)
净距
S?=Ay
(cm3)
身惯矩I(cm?)
d?=y,-y(cm)
心的惯矩
I=Ad2(cm?)
I=I+I
(cm?)
翼板
1540
7
10780
25153.33
55.37
4721388.826
4746542.156
三角承托
400
17.333
6933.2
2222.22
45.037
811332.5476
813554.7676
腹板
1740
72
125280
1951120
-9.63
161362.206
2112482.206
下三角
270
124
33480
4860
-61.63
1025529.363
1030389.363
马蹄
900
140
126000
30000
-77.63
5423775.21
5453775.21
∑
4850
302473.27
大毛截面到上缘距离：
小毛截面到上缘距离：
(2)检验截面效率指标ρ
上核心距：
下核心距：
故截面布置合理。
1.3横截面纵向变化和横隔梁的设置
在离梁端1460mm,将腹板加宽到与马蹄相同的宽度。马蹄部分从四分点开始渐渐向支点抬高，同时腹板宽度也开始发生变化。
本设计在桥的中点、四分点和支点处设置间距为6m的五道横隔梁。端横隔梁高度与