全预应力后张法混凝土简支梁设计算例.doc

全预应力混凝土简支梁设计算例 一、设计资料 1. 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：（墩中心距），主梁全长：=29.96m，计算跨径：=29.16m，桥面净宽：净9+2×1m。 2. 设计荷载 公路—Ⅱ级车辆荷载，人群荷载3.5KN/m2，结构重要性系数。 3. 材料性能参数 （1）混凝土 强度等级为C40，主要强度指标为： 强度标准值 强度设计值 弹性模量 ⑵ 预应力钢筋采用1×7标准型_15.2_1860_II_GB/T 5224——1995钢绞线， 其强度 指标为： 抗拉强度标准值 抗拉强度设计值 弹性模量 相对界限受压区高度 ⑶普通钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 抗拉强度设计值 弹性模量 4.主梁纵横截面布置 各部分截面尺寸 跨中截面毛截面几何性质为：截面面积=0.7018×106 mm2；截面重心至构件上缘的距离=475.4 mm； 截面重心至构件下缘的距离=824.6 mm； 截面惯性矩=0.1548×1012 mm4。 5.内力计算 主梁内力计算的方法将在《桥梁工程》中进一步学习，在此仅列出内力计算的结果。 (1)恒载内力 按预应力混凝土分阶段受力的实际情况，恒载内力按下列三种情况分别计算： ①预制主梁（包括横隔梁） ②现浇混凝土板自重 ③后期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆等） 恒载内力计算结果如表1所示。 表1 恒载内力计算结果 截面 位置 距支点截 面的距离 （mm） 预制梁自重 现浇段自重 二期恒载 弯 矩 MG1k (KN?m) 剪 力 VG1k (KN) 弯 矩 MG2k （KN?m） 剪力 VG2k (KN) 弯 矩 MG3k (KN?m) 剪力 VG3k (KN) 跨中截面 1770.76 0.00 0.00 239.15 0.00 691.94 0.00 截面 1328.05 121.45 121.45 179.36 16.40 518.95 47.46 变化点截面 941.09 166.26 166.26 127.10 22.46 367.74 64.97 支点截面 0.00 242.90 242.90 0.00 32.81 0.00 94.92 (2) 活载内力 活载内力计算结果如表2所示。 表2 活载内力计算结果 截面位置 距支点截 面的距离 （mm）截面 7290 1262.10 149.32 175.05 1276.12 103.72 10.22 11.22 81.80 变化点截面 4600 966.08 193.20 226.72 1042.85 71.26 13.80 14.07 64.72 支点截面 0.00 0.00 309.03 374.65 0.00 0.00 16.34 16.34 0.00 注：车辆荷载按密集运行状态A级车道荷载计算，冲击系数。活载内力以2号梁为准。 (3)内力组合 ①基本组合（用于承载能力极限状态计算） ②短期组合（用于正常使用极限状态计算） ③长期组合（用于正常使用极限状态计算） 内力组合结果如表3所示。 表3 内力组合计算结果 计算截面 荷载 跨中截面 截面 变化点截面 支点截面 基本 组合 最大 弯矩 (KN?m) 5744.48 4312.70 3154.02 0.00 对 应 V (KN) 99.48 442.66 590.10 895.36 最大 剪力 (KN) 142.05 479.79 637.31 987.23 对 应 M (KN?m) 5313.34 4308.21 3254.29 0.00 短期 组合 最大 弯矩 (KN?m) 3891.78 2919.77 2111.64 0.00 对 应 V (KN) 44.46 288.95 388.38 580.31 最大 剪力 (KN) 65.94 306.06 409.61 621.37 对 应 M (KN?m) 3663.30 2916.61 2153.12 0.00 长期 组合 最大 弯矩 (KN?m) 3357.65 2519.11 1809.83 0.00 对 应 V (KN) 25.41 242.78 328.29 487.64 最大 剪力 (KN) 36.85 252.39 340.38 511.11 对 应 M (KN?m) 3239.16 2515.35 1834.66 0.00 二、预应力钢筋数量的确定及布置 首先根据跨中截面正截面抗裂要求，