30m预应力简支T梁毕业设计毕业论文.doc

12345630m预应力简支T梁毕业设计毕业论文目录摘 要IABSTRACTII第1章 设计内容及构造布置11.1 设计内容11.1.1 设计标准11.1.2 设计资料11.1.3 设计依据11.2 方案比选21.2.1 比选的标准21.2.2 方案31.2.3 方案比选51.3 横截面布置51.3.1主梁间距与主梁片数51.3.2主梁跨中截面主要尺寸拟定61.4 横截面沿跨长的变化91.5 横隔梁的设置9第2章 主梁内力计算102.1 恒载内力计算102.1.1 恒载集度102.1.2 恒载内力112.2 活载内力计算122.2.1 冲击系数和车道折减系数122.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数132.2.3 计算活载内力162.3 主梁内力组合20第3章 预应力钢束的估算以及布置213.1 跨中截面钢束的估算与确定213.2 预应力钢束布置213.2.1 跨中截面预应力钢筋的布置213.2.2 锚固面钢束布置223.2.3 其他截面钢束位置及倾角计算223.3 非预应力钢筋截面积估算及布置26第4章 计算主梁截面几何特性274.1 主梁预制并张拉预应力钢筋274.2 灌浆封锚，主梁吊装就位并现浇300mm湿接缝284.3 桥面、栏杆施工和运营阶段28第5章 钢束预应力损失计算295.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失295.2 由锚具变形、钢束回缩引起的损失305.3 混凝土弹性压缩引起的损失315.4 由钢束应力松弛引起的损失325.5 混凝土收缩和徐变引起的损失325.6 预应力内力计算及钢束预应力损失汇总34第6章 主梁截面验算356.1 截面应力验算356.1.1 短暂状况的正应力验算356.1.2 持久状况的正应力验算366.1.3 持久状况下的混凝土主应力验算366.2 抗裂性验算396.2.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算396.2.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算40第7章 锚固区局部承压验算43第8章 主梁变形验算458.1 荷载短期效应作用下主梁挠度验算458.1.1 可变荷载作用引起的挠度458.1.2 考虑长期效应的一期恒载、二期恒载引起的挠度458.2 预加力引起的上拱度计算468.3 预拱度的设置46第9章 横隔梁计算479.1 确定作用在跨中横隔梁上的计算荷载479.2 跨中横隔梁的内力影响479.2.1 绘制弯矩影响线489.2.3 绘制剪力影响线499.2.4 截面内力计算499.2.5 内力组合49第10章 行车道板计算5110.1 悬臂板荷载效应计算（边梁）5110.2 铰接悬臂板荷载效应计算（中梁）52第11章 支座的计算5511.1确定支座的几何尺寸5511.1.1确定支座的尺寸5511.1.2确定支座的厚度5511.2验算支座的偏转情况5614.3验算支座的抗滑性能56参考文献58致谢5958123456第1章 设计内容及构造布置1.1 设计内容1.1.1 设计标准桥梁全长：246.04m；标准跨径：30.00m ；主梁全长：29.96m；计算跨径：29.30m ；桥面净空：高速公路，分离式，半幅桥全宽12.75m；0.75+1+7.5+3+0.512.75m；设计荷载：公路I级； 两侧栏杆的总重：10.65kN/m；1.1.2 设计资料1、上部结构普通受力钢筋：采用R235和HRB335级钢筋； 预应力钢筋：采用抗拉强度标准值pk=1860Mpa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线； 混凝土：预制T梁、横隔梁、湿接缝、封锚端及桥面现浇混凝土均用C50，Ec=3.45桥面铺装采用沥青混凝土； 锚具：预制T梁正弯矩钢束采用158型，159型和1510型系列锚具及其配件，预应力管道采用圆形金属波纹管。2、水文条件：水位随季节变化，不通航；两岸为微风化砂岩3、其他： 洪水频率 1/100，地震峰值加速度：0.05g。1.1.3 设计依据1、公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）2、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）3、公路桥涵设计手册（桥梁上册）（人民交通出版社2004.3） 基本计算数据表 表1名称项目符号单位数据 混凝土立方强度弹性模量轴心抗压标准强度抗拉标准强度轴心抗压设计强度抗拉设计强度fEcfckftkfcdftdMPaMPaMPaMPaMPaMPa503.4510432.42.6522.41.83预应力钢筋标准强度弹性模量抗拉设计强度最大控制应力con使用荷载作用阶段极限应力：荷载组合I荷载组合IIIfpkEpfpd0.75fpk0.65 fpk0.70 fpkMPaMPaMPaMPaMPaMPa18601.951051260139512091302材料容重钢筋混凝土沥青混凝土钢绞线123kN/m3kN/m3kN/m326.024.078.5钢束与混凝土的弹性模量比ny无量纲5.431.2 方案比选1.2.1 比选的标准比选的标准只要依据安全、功能、经济、与美观。其中以安全与经济为重。至于桥梁美观，要视经济与环境而定。1、安全安全的标准可以从行车安全、基础地质条件的安全与安全施工等几个方面考虑。行车安全主要通过桥面设置的布置来实现。基础地质条件应当真实，不要有虚假数据。2、功能桥梁的功能无非就是两个方面：一是跨越障碍（河流、山谷或线路），二是承受荷载。在方安中，应选择传力路线直接、简捷的结构形式，以保障结构功能的施工3、经济评价一坐桥梁可以从一下几个方面进行：造价、工期和养护维修。造价包括材料费、人工费和机械设备费。工期：一座桥梁建设工期的长短与造价有很大的关系，上下部构造的类型的桥梁，要求特种设备的新体系的工期也长；非就地取材的桥型，不仅造价高，而且工期长；采用脚手架施工的工期长。而且有水毁之虞。都需一一加以考虑。在桥梁规定使用期限内经常维修费用的多少需要考虑，混凝土桥的养护和维护费用要比刚桥低的多。4、美观桥梁建筑是技术与艺术的结晶。一座美丽的桥梁，实际必须考虑本身造型的美观，还须与周遍环境相协调，使能成为当地优美的景点，受到人们的的欣赏。也可以成为当地的典型建筑标志。5、施工选择的桥型要能采用先进的施工方法。并考虑施工单位的施工能力和机械设备。在一般的情况下选择简便熟悉可靠的施工方案。有时如需要用新的技术，应对其优点和不足之处进行比较。1.2.2 方案（1）连续梁桥830m 图2.1 连续梁桥方案大样图（2） T型钢构桥460m图2.2 T型钢构桥方案大样图（3）预应力简支梁桥830m图2.3预应力简支T梁方案大样图1.2.3 方案比选方 案 比 选 表预应力混凝土T型刚构桥预应力混凝土简支T型梁桥预应力混凝土连续梁桥材料用量材料用量不及连续梁桥材料用量最少材料用量较多施工方法超静定结构容易受温度、混凝土收缩徐变作用、基础不均匀沉降等影响，容易造成行车不顺，施工难度不大。采用悬臂法施工时技术高、施工难度大。静定结构，构造简单，施工工序少，架设方便，施工最易。超静定结构，构造复杂，施工不便。经济性使用模板较多，工费昂贵，造价较高。造价最经济工程造价最高美观性美观一般美观适用性建国初期大量采用，现已用的比较少，适用跨径60200m。应用最广泛，能在较差的桥位上建桥，行车安全舒适，目前常用跨径在40米以下。应用比较广泛，但只能在较好的地质地段建桥，适用跨径40160 m。 本设计经综合比较后最终以适用最广、材料用量最少、施工方便的预应力混凝土简支T梁桥作为最佳设计方案。1.3 横截面布置1.3.1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。以右半幅桥为例，主梁翼板宽度设计为2100mm，在桥宽的左右两边各加宽75mm，桥宽为：0.75m（中央分隔带）+1m（路缘带）+7.5m（行车道）+3m（硬路肩）+0.5（护栏）12.75m。桥梁横向布置选用六片主梁（如图1所示）。 1/2支点断面 1/2跨中断面图1 横断面结构尺寸（尺寸单位：mm） 图2 半纵剖面结构尺寸图 （尺寸单位：mm）1.3.2主梁跨中截面主要尺寸拟定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约在1/141/25之间，标准设计中高跨比约在1/181/19。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，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量不多。综上所述，本设计中取用1900mm的主梁高度是比较合适的。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抗压强度的要求。本设计预制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm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应较小，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要求出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，且在180200mm之间。本设计腹板厚度取200m。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定，设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的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，初拟马蹄宽度为550mm，高度250mm，马蹄与腹板交接处做三角过滤，高度150mm，以减小局部应力。 按照以上拟定的外形尺寸，就可绘出预制梁的跨中截面布置图，如图3所示。图3 跨中截面尺寸图（尺寸单位mm）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，截面几何特征性列表计算见表2。 跨中截面几何特性计算表 表2分块名称分块面积Ai(cm2)分块面积形心至上缘距离yi（cm）分块面积对上缘静距Si=Aiyi(cm3)分块面积的自身惯性矩Ii(cm4)di=ys-yi(cm)分块面积对截面形心的惯性矩Ix=Aidi2(cm4)I=Ii+Ix(cm4)(1)(2)(3)=(1)(2)(4)(5)(6)=(1) (5)2(7)=(4)+(6)大毛截面翼板31507.52362559062.555.239608611.6359667674.135三角承托50018.3339166.52777.77844.397985546.8045988324.5825腹板3000902700005625000-27.272230958.77855958.7下三角262.5160420003281.25-97.272483631.3862486912.636马蹄1375177.5244062.571614.58-114.7718111710.2418183324.828287.558885439182194.87小毛截面翼板22507.51687542187.565.399620667.2259662854.725三角承托50018.339165277.71854.561488396.81488674.518腹板3000902700005625000-17.11878256.36503256.3下三角262.5160420003281.25-87.111991889.9261995171.176马蹄1375177.5244062.571614.58-104.6115046971.6415118586.227387.5582102.534768542.94注：大毛截面形心至上缘距离; yb=19071.05=118.95cm ; 小毛截面形心至上缘距离; yb=19078.80=111.2cm.。1、 检验截面效率指标（希望在0.5以上） 上核心距： 下核心距： 截面效率指标： 0.5 表明以上初拟的主梁跨中截面尺寸是合理的。1.4 横截面沿跨长的变化如图2所示，本设计主梁采用等高形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分为配合钢束弯起而从跨径四分点附近开始向支点逐渐抬高。梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，同时也为布置锚具的需要，在距梁端1830mm 2330mm范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。变化点截面（腹板开始加厚处）到支点的距离为2000mm，其中还设置一段长为500mm的腹板加厚过滤段。1.5 横隔梁的设置模型试验结果表明，主梁在荷载作用位置的弯矩横向分布，在当该位置有横隔梁时比较均匀，否则主梁弯矩较大。为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中位置设置一道中横隔梁；当跨度较大时，还应在其他位置设置较多的横隔梁。本设计在桥跨中点、四分点和支点处共设置五道横隔梁，其间距为7.325m。端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部260mm，下部240mm；中横隔梁高度为1550mm，厚度为上部180mm，下部160mm。详见图2所示。第2章 主梁内力计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活载作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得主梁各控制截面（一般取跨中、四分点、变化点截面和支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。2.1 恒载内力计算2.1.1 恒载集度1、预制梁自重1) 按跨中截面计，主梁的恒载集度： g(1)=0.7387526=18.47kN/m2) 由于马蹄抬高形成四个横置的三棱柱，折算成恒载集度为： g(2)2kN/m3) 由于腹板加厚所增加的重量折算成恒载集度为： g(3)2(1.20863-0.73875)(1.83+0.25)26/29.96=1.63kN/m4) 边主梁的横隔梁中横隔梁体积：0.17（1.50.65-0.50.10.5-0.50.150.175）=0.1593m3端横隔梁体积：0.25（1.750.475-0.50.0650.325）=0.2051m3 故： g(4)=(30.1593+20.2051)26/29.96=0.74kN/m5) 预制梁恒载集度：g1=18.47+0.57+1.63+0.74=21.41kN/m2、二期恒载1）现浇T梁翼板恒载集度： g(5)=0.150.626=2.25kN/m2）边梁现浇部分横隔梁每片中横隔梁（现浇部分）体积： 0.170.31.5=0.0765m3每片端横隔梁（现浇部分）体积： 0.250.3751.75=0.1641m3故： g(6)=(30.0765+20.1641)26/29.96=0.47kN/m3）铺装8cm混凝土铺装： 0.0811.526=23.92kN/m10cm沥青铺装： 0.1011.524=27.60kN/m若将桥面铺装均摊给六片主梁，则： g(7)=(23.92+27.60)/6=8.59kN/m4）栏杆：10.65kN/m 若将栏杆的重量均摊给六片主梁，则： g(8)=10.65/6=1.78kN/m5）边梁二期恒载集度：g2=2.25+0.47+8.59+1.78=13.09kN/m2.1.2 恒载内力如图4所示，设x为计算截面离左支座的距离，并令=x/l。 图4 恒载内力计算图 主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： ； 恒载内力计算见表3。 1号梁恒载内力 表3跨中=0.5四分点=0.25变化点=0.06897支点=0.0一期弯矩（kNm）2297.531723.15590.130剪力(kN)0156.32269.51313.95二期弯矩（kNm）1404.701053.53360.800剪力(kN)095.88165.32191.77弯矩（kNm）3702.242776.68950.930剪力(kN)0252.20434.83505.722.2 活载内力计算2.2.1 冲击系数和车道折减系数冲击系数：简支梁桥基频 的计算公式为： ， 式中 结构的计算跨径（m）； E结构材料的弹性模量（N/m2）； Ic结构跨中截面的截面惯性矩（m4）； mc结构跨中处的单位长度质量（kg/m）； G结构跨中处延米结构重力（kN/m）； g重力加速度，g=9.81（m/s2）。A=0.8287m2；G=0.828725=20.72kN/m；mc=G/g=20.72/9.81=2.11103 Ns2/m2；C50混凝土的弹性模量E=3.451010N/m；=29.3m；IC=0.39182194m4； Hz， 1.5Hz 14Hz，=0.17570.2536 则：（1+）=1.2536 折减系数：横向布置车道数为2，双车道不折减，故=1。由于桥梁的计算跨径小于150m，不考虑计算荷载效应的纵向折减。因此，本桥梁的折减系数为=1。2.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数1、跨中的荷载横向分布系数mc本桥梁跨内设三道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的长宽比为：所以可以按刚性横梁法来绘制横向影响线并计算横向分布系数mc1）计算主梁抗扭惯矩IT对于T形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算：IT=式中：bi和ti相应为单个矩形截面的宽度和高度； ci矩形截面抗扭刚度系数； m梁截面划分成单个矩形截面的个数。对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度;马蹄部分的换算平均厚度：图5 IT计算图式（尺寸单位：mm） IT 计 算 表 表4分块名称bi(cm)ti(cm)bi/ ticiIT= ci bi ti3(10-3m4)翼缘板21017.611.9320.3333381586.1576腹板129.9206.4950.3100322152马蹄5532.51.69230.2098396112.23441099850.3923）计算抗扭修正系数此设计中主梁的间距相同，同时将主梁近似看成等截面，则得：式中：G=0.425E；l=29.30m；IT=0.01099856=0.065991m4；a1=3.15m; a2=2.10m；a3=1.05m；a4=1.05m；a5=2.10m ；a6=3.15m; Ii=0.39182195 m4。 计算得：=0.8563。4）按刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值：式中：n=6；=30.87m2。计算所得的ij值列于表5内。 ij值 表 5梁号i1i2i3i4i5i610.44190.35020.25840.0749-0.0168-0.108620.35020.28900.22780.10550.0443-0.016830.25840.22780.19720.13610.10550.07495）计算荷载横向分布系数1号梁的横向影响线和最不利布载图式如图6所示。 图6 跨中的横向分布系数mc计算图式（尺寸单位：mm） mcq=(0.3829+0. 2886+0.2204+0.1257)=0.5088 故取汽车的横向分布系数为：mc =0.50881、支点截面的荷载横向分布系数mc 如图6所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行最不利布置荷载，1号梁的活载横向分布系数可计算如下：mo=0.23 图7 支点的横向分布系数mo计算图式 (尺寸单位：mm)2、 横向分布系数汇总（见表6） 活载横向分布系数 表6荷载类别mcmo0.50880.232.2.3 计算活载内力在活载内力计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁活载弯矩时，采用全跨统一的横向分布系数mc，鉴于跨中和四分点剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部，故也不按mc来计算。求支点和变化点截面活载剪力时，由于主要荷重集中在支点附近而应考虑支承条件的影响，按横向分布系数沿桥跨的变化曲线取值，即从支点到L/4之间，横向分布系数用mo与mc值直线插入，其余区段均取mc值。公路I级车道荷载的均布荷载标准值为qk =10.5kN/m。集中荷载标准值随计算跨径而变，当计算跨径小于或等于5m时，为Pk =180kN；计算跨径等于或大于50m时，为Pk =360kN；计算跨径在550m之间时，值采用直线内插求得。 本设计的计算跨径为29.3m因此：qk =10.5kN/m； 计算剪力时： 对于汽车荷载，应将集中荷载直接布置在内力影响线数值最大的位置，其计算公式为： 式中 S由汽车荷载产生的弯矩或剪力标准值； （1+）汽车荷载的冲击系数； 汽车荷载横向分布系数，本设计为二车道布载控制设计，横向折减系数为； Pk汽车车道荷载中的集中荷载标准值； qk汽车车道荷载中，每延米均布荷载标准值； A弯矩、剪力影响线的面积； mi沿桥跨纵向与集中荷载位置对应的横向分布系数； yi沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。1、跨中截面汽车荷载图8 跨中截面汽车荷载内力影响线如图8所示，=7.33m ；AM=m2 ； m ；m2 。2、L/4截面汽车荷载图9 L/4截面汽车荷载内力影响线如图9所示，m ；m2 ； m ；7.33m2 。3、变化点截面汽车荷载图10 变化点截面汽车荷载内力影响线如图10所示，1.86m ；27.25m2； 0.93m ；m24、支点截面汽车荷载图11 支点截面汽车荷载内力影响线如图11所示，m ；14.65m2 。跨中、支点截面公路级荷载产生的内力 表7截面跨中L/4变化点支点荷载横向分布系数0.50880.50880.50880.23qk（kN/m）10.510.510.510.51+1.25361.25361.25361.2536M弯矩影响线107.3180.4827.257.335.491.86Pk(kNm)237.2237.2237.2237.2S(kNm)计冲击系数1827.661369.60463.91不计冲击系数1457.931092.53370.06V剪力影响线3.667.3312.6214.650.50.750.931Pk（kN）284.6284.6284.6284.6S(kN)计冲击系数115.28185.24253.34126.41不计冲击系数91.96147.76202.09100.84 2.3 主梁内力组合主梁内力组合如表8所示 主梁内力组合 表 8支点Qmax(kN)313.95191.77434.83100.84126.41632.13783.84576.31变化点截面Qmax(kN)269.5165.3950.9370.1253.3616.2775.7536.1Mmax(kNm)590.13165.32950.93370.06463.912360.13113.91737.8四分点截面Qmax(kN)156.395.88252.2147.8185.2437.4562355.6Mmax(kNm)1723.21053.52776.71092.51369.64146.35249.53541.5跨中截面Qmax(kN)00091.96115.3115.3161.464.37Mmax(kNm)2297.51404.73702.21457.91827.75529.97001.44722.8荷载类别第一期恒载第二期恒载总恒载汽车（不计冲击系数）汽车（计冲击系数）恒载+汽车Sud=1.01.2（3）+ 1.4（5）Ssd=（3）+ 0.7（4）序号(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)第3章 预应力钢束的估算以及布置3.1 跨中截面钢束的估算与确定以下就跨中截面在各种荷载组合下，分别按照上述要求对主梁所需的钢束数进行估算，并且按这些估算的钢束数确定主梁的配束。按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。对于A类部分预应力混凝土构件，根据跨中截面抗裂性要求，跨中截面所需的有效预加力为：式中的Ms为正常使用极限状态按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值；由表8有： Ms=MG1+MG2+MQs=2297.53+1404.70+1827.66=5529.89 kNm设预应力钢筋截面重心距截面下缘为ap=125mm，则预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离为ep=ybap=1189.5125=1064.5mm；钢筋估算时，截面性质近似取用全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为W=I / yb=347.685109 /1189.5=292.295106mm3；所以有效预加力合力为 预应力钢筋的张拉控制应力为con=0.75=0.751860=1395MPa，预应力损失按张拉控制应力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为:采用4束S15.2钢绞线，预应力钢筋截面积为Ap=47140=3920mm2。采用夹片式群锚，70金属波纹管成孔。3.2 预应力钢束布置3.2.1 跨中截面预应力钢筋的布置后张拉法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置应符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中的有关构造要求。对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置（如图12所示）。 图12 端部及跨中预应力钢筋布置图 (尺寸单位:mm)3.2.2 锚固面钢束布置为使施工方便，全部4束预应力钢筋均锚于梁端（如图13所示）。这样布置符合均匀分散的原则，不仅能满足张拉的要求，而且N1、N2在梁端均弯起较高，可以提供较大的预剪力。3.2.3 其他截面钢束位置及倾角计算1、钢束弯起形状、弯起角度及其弯起半径采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，N1、N2、N3和N4弯起角分别取1=7，2=6，3=5，4=2；各钢束的弯曲半径为：RN1=21200mm；RN2=58600mm； RN3=128000mm； RN4=278000mm。2、钢束各控制点位置的确定以N4钢号为例，其弯起布置如图13所示。图13 曲线预应力钢筋计算图（尺寸单位：mm）由Ld=c*cot4确定导线点距锚固点的水平距离:Ld=c*cot4=310*cot2=8877mm由Lb2=R*确定弯起点至导线点的水平距离:Lb2=R*=278000=4853mm所以弯起点至锚固点的水平距离为:Lw= Ld+ Lb2=8877+4853=13730mm则弯起点至跨中截面的水平距离为: xk=（29300/2 + 122）Lw=1477213730=1042mm根据圆弧切线的性质，图中弯止点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离相等，所以弯止点至导线点的水平距离为： Lb1= Lb2*cos4=4853cos2=4850mm故弯止点至跨中截面的水平距离为: （xk+ Lb1+ Lb2）=（1042+4850+4853）=10744mm同理可以计算N1、N2、N3的控制点位置，将各钢束的控制参数汇总于表9。各钢束弯曲要素控制表 表9钢束号升高值c（mm）弯起角（ ）弯起半径R（mm）支点至锚固点的水平距离d（mm）弯起点距跨中截面水平距离xk（mm）弯止点距跨中截面水平距离（mm）N1152872120010110103593N2112265860010910137138N37145128000115101512171N431022780001221042107441、各截面钢束位置及其倾角计算仍以钢束N4为例，计算钢束上任一点i离梁底距离ai=a+ci及该点处钢束的倾角i ，式中a为钢束弯起前其重心至梁底的距离，a=100mm；ci为i点所在计算截面处钢束位置的升高值。计算时，首先应判断出i点所在处的区段，然后计算ci及i 。当时，i点位于直线段还未弯起，ci=0，故ai=a=100mm；i=0 。当时，i点位于圆弧弯起段，按下式计算ci及i ：当时，i点位于靠近锚固端的直线段，此时i=4=2，按下式计算ci ：各截面钢束位置ai及其倾角i计算值详见表10。2、钢束平弯段的位置及平弯角N1、N2、N3和N4四束预应力钢绞线在跨中截面布置在两个水平面上，而在锚固端四束钢绞线则都在肋板中心线上，为实现钢束的这种布筋方式，N2、N4在主梁肋板中必须从两侧平弯道肋板中心线上，为了便于施工中布置预应力管道，N2和N4在梁中的平弯采用相同的形式，其平弯位置如图14所示。平弯段有两段曲线弧，每段曲线弧的弯曲角为各截面钢束位置及其倾角计算表 表10计算截面钢束编号xk(mm)(Lb1+Lb2)(mm)（xixk）(mm)( )ci(mm)ai=a+ci(mm)跨中截面xi=0N110102584为负值，钢束尚未弯起00200N210136125100N3101511156100N410429702100L/4截面xi=7325N110102584（xixk）=6315 25847616816N210136125（xixk）=6312 61256341441N31015111560（xixk）=6310 111562.826156256N4104297020（xixk）=6283 25847576776N2101361250（xixk）=5987 61255.864307407N31015111560（xixk）=5985 111560.047140240N4104297020（xixk）=5958 2584715161716N210136125(xixk）=13637 6125611111211N3101511156(xixk）=13635 111565704804N410429702(xixk）=12598 97022270370图14 N2与N4钢束平弯示意图（尺寸单位：mm）3.3 非预应力钢筋截面积估算及布置按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量。在确定钢筋数量后，非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来确定。设预应力钢筋和非预应力钢筋的合力点到寂寞底边的距离为a=125mm，则有：h0=ha=1900125=1775mm先假定为第一类T形截面,由公式计算受压区高度x:1.07001.41106=22.42100x（1775x / 2）求得：x=85.93mm hf =150mm则根据正截面承载力计算：由于，所以不用配置非预应力钢筋。第4章 计算主梁截面几何特性后张拉法预应力混凝土梁主梁截面几何特性应根据不同的受力阶段分别计算。本设计中的T形梁从施工到运营经历了如下三个阶段：4.1 主梁预制并张拉预应力钢筋主梁混凝土达到设计强度的90%后，进行预应力的张拉，此时管道尚未压浆，所以该截面的截面特性计算中应扣除预应力管道的影响，T梁翼板宽度为1500mm。截面几何特性的计算可以列表进行，第一阶段跨中截面、L/4截面、变化点截面和支点截面计算如表11所示。第一阶段各截面几何特性计算表 表11分块名称分块面积Ai(mm2）Ai重心至梁顶距离yi(mm)对梁顶边的面积矩Si=Aiyi(mm3)自身惯性矩Ii(mm4)(yuyi)(mm)Ix=Ai(yuyi)(mm4)截面惯性矩I=Ii+ Ix(mm4)跨中截面混凝土全截面7387507880.582109347.685109-210.327109预留管道-153941775-0.0271090-1008-15.642109净截面7233567670.554109347.685109-140.156109332.370109L/4截面混凝土全截面7450077910.589109352.575109-140.156109预留管道-153941479-0.0221090-702-7.597109净截面7296137760.566109352.575109-7.440109345.134109变化点截面混凝土全截面7387507880.582109347.685109-150.171109预留管道-153941503-0.0231090-730-8.208109净截面7233567730.558109347.685109-8.037109339.648109支点截面混凝土全截面12086258331.007109246.068109-20.003109预留管道-15394967-0.0141090-134-0.282109净截面11932318310.992109246.068109-0.279109245.7891094.2 灌浆封锚，主梁吊装就位并现浇300mm湿接缝预应力钢筋张拉完成并进行管道压浆、封锚后，预应力钢筋能够参与截面受力。主梁吊装就位后现浇300mm湿接缝，但湿接缝还没有参与截面受力，所以此时的截面特性计算采用计入预应力钢筋影响的换算截面，T梁翼板宽度仍为1500mm。4.3 桥面、栏杆施工和运营阶段桥面湿接缝结硬后，主梁即为全截面参与工作，此时截面特征计算采用计入预应力钢筋影响的换算截面，T梁翼板有效宽度为2100mm。截面几何特性的计算可列表进行，以第一阶段为例如表11所示，同理，可求得其他受力阶段控制截面几何特性如表12所示。各控制截面不同阶段的截面几何特性汇总表 表12受力阶段计算截面A(mm)yu(mm)yb(mm)ep= yb ap(mm)I(mm4)W(mm3)Wu=I / yuWb=I / y