30m预应力混凝土简支T型梁桥设计.doc

预应力混凝土简支T型梁桥设计 3.1 设计资料及构造布置 3.1.1 设计资料 1.技术资料 标准跨径：30m； 主梁全长：29.96m； 计算跨径：29.00m； 桥面净宽：11+2×0.5m (无人行道) 设计荷载:公路—Ⅰ级 气温：年最高气温:43℃ 最低：-5℃ 2.河床地质情况 见所给桥位地质剖面图 3.材料及工艺 混凝土：主梁采用C50，栏杆及桥面铺装C30。 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）的15.2钢绞线，每束7根，全梁配7束，=1860Mpa。 普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋；直径小于12mm 的均用R235钢筋。 按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm、外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具。 4.设计依据及参考用书 中华人民共和国交通部标准，《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》北京人民交通出版社; 中华人民共和国交通部标准，《公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ029-85）） MPa 50 弹性模量 MPa 轴心抗压标准强度 MPa 32．4 轴心抗拉标准强度 MPa 2．56 轴心抗压设计强度 MPa 22．4 轴心抗拉设计强度 MPa 1．83 短暂状态 容许压应力 MPa 20．72 容许拉应力 MPa 1．757 持久状态 标准荷载组合 容许压应力 MPa 6．2 容许主压应力 MPa 19．44 短暂效应组合 容许拉应力 MPa 0 容许主拉应力 MPa 1．59 钢绞线 标准强度 MPa 1860 弹性模量 MPa 抗拉设计强度 MPa 1260 最大控制应力 MPa 1395 持久状态应力 标准荷载组合 MPa 1209 材料重度 钢筋混凝土 25．0 沥青混凝土 23．0 钢绞线 78．5 钢束与混凝土弹性模量比 — 5．65 3.1.2 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，故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。 本设计主梁翼板宽度为2400mm，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，因此主梁的工作截面有两种：预施应力、运输、吊装阶段的小截面（=1800mm）和运营阶段的大截面（=2400mm）。净—11+2×0.5的桥宽选用五片主梁，如图1—1所示。 图1—1 2．主梁跨中截面主要尺寸拟订 （1）、主梁高度 预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15～1/25。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，同时梁高增大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，主梁高度取1800mm。 （2）、主梁截面细部尺寸 T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。所以预制T梁翼板的厚度取用160mm，翼板根部加厚到260mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。 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条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15=120mm，所以腹板厚度取200mm。 马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的要求确定的，设计实践表明，马蹄面积占截面面积的10%～20%为合适。考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按三层布置，一层最多排三束，同时还应根据《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为550mm，高度250mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度150mm，以减小局部应力。 按照以上拟订的外形尺寸，就可绘出预制梁的跨中截面图。如图1-2所示： 计算截面几何特征 将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特征列表计算见表1—2。 跨中截面几何特性计算表 表1—2 分块名称 分块面积 分块面积形心至上缘距离 分块面积对上缘静矩 分块面积的自身惯矩 （cm） 分块面积对截面形心的惯矩 （1） （2） （3）= （1）（2） （4） （5） （6）= （1） （7）=（4）+（6） 大毛截面 翼板 3840 8 30720 81920 54.5566 三角承托 500 19.333 9666.5 2777.778 43.217 933854.54 936632.318 腹板 2780 85.5 237690 447603