毕业论文-青沟桥设计VIP

毕业设计（论文） 2017 年 4月 20 日论文独创性声明本人所呈交的毕业设计（论文）是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的成果。除特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。本论文如有剽窃他人研究成果及相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。本人的毕业设计（论文）中所有研究成果的知识产权属学院所有。本人保证：发表或使用与本论文相关的成果时署名单位仍然为学院，无论何时何地，未经学院许可，决不转移或扩散与之相关的任何技术或成果。学院有权保留本人所提交论文的原件或复印件，允许论文被查阅或借阅；学院可以公布本论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他手段复制保存本论文。加密学位论文解密之前后，以上声明同样适用。论文作者签名： 年 月 日目录摘 要Abstract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 设计条件21.2.1设计原则21.2.2 方案41.2.3 方案比选71.3 横截面布置71.3.1主梁间距与主梁片数71.3.2主梁跨中截面主要尺寸拟定81.5 横隔梁的设置10第2章 主梁内力计算112.1 恒载内力计算112.1.1 恒载集度112.1.2 恒载内力122.2 活载内力计算132.2.1 冲击系数和车道折减系数132.2.3 计算活载内力17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 主梁预制与预应力钢筋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305.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失305.2 由锚具变形、钢束回缩引起的损失315.3 混凝土弹性压缩引起的损失325.4 由钢束应力松弛引起的损失335.5 混凝土收缩和徐变引起的损失33第六章 主梁截面验算366.1 截面应力验算366.1.1 短暂状况的正应力验算366.1.2 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376.2 抗裂性验算406.2.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算406.2.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算41第七章 锚固区局部承压验算44第8章 主梁变形验算468.1 主梁挠度验算468.1.1 可变荷载作用引起的挠度468.1.2 考虑长期效应的一期恒载、二期恒载引起的挠度478.2 预加力引起的上拱度计算478.3 预拱度的设置48第9章 横隔梁计算499.1 跨中横隔梁上的计算荷载499.2 跨中横隔梁的内力影响499.2.1 绘制弯矩影响线499.2.3 绘制剪力影响线509.2.4 截面内力计算519.2.5 内力组合51第10章 行车道板计算5410.1 悬臂板荷载效应计算（边梁）5410.2 悬臂板荷载效应计算55第11章 支座的计算5911.1确定支座的几何尺寸5911.1.1确定支座的尺寸5911.1.2确定支座的厚度5911.2验算支座的偏转情况6011.3验算支座的抗滑性能61结论62参考文献63致谢64第 页青沟桥设计摘 要 桥是促进交流与沟通的工具，随着城市建设与发展桥梁在日常生活中与我们可以说是天天见面。T型梁桥的设计较为简单，所以在我国各大城市建设中运用的最为广泛。 我的毕业设计为预应力混凝土T型梁桥，桥的名字为青沟桥，桥位中心桩号为K151+365。桥面净宽为2250mm，设计汽车荷载等级为公路级。我主要对桥梁的设计以及计算过程做了描述。第一步为对方案进行比选，最后选取用预应力混凝土简支T形梁桥，主梁为等截面T形梁。通过迈达斯软件对主梁进行了截面设计计算、预应力钢束布置和其他力的一些计算。本次设计参考了关于公路桥涵的规范以及桥梁工程这门课程的书本，对桥梁的主体结构进行设计、计算和验算等过程。关键词：桥梁设计，预应力钢筋混凝土，T型梁桥第 页Green ditch bridge designAbstractThe bridge is to promote the communication and communication tools, along with the city construction and development of the bridge in daily life has been very common design of.T type bridge is relatively simple, so in each big city construction in China is the most widely used. I graduated from the design of prestressed concrete T beam bridge, the bridge is the name of the green channel bridge, bridge center pile No. K151+365. bridge deck width is 2250mm and the design of automobile load rating for highway grade. I focuses on the bridge design and calculation process are described. The first step is to choose the other than in the case. Finally select the girder bridge with prestressed concrete simply supported T beam cross-section shape, T shape beam. By Midas software for the calculation of the beam section design, calculation of prestressed steel beam layout and other force. The design reference for Highway Bridge Specifications and bridge engineering course books, on the bridge The main structure of the design, calculation and checking process Key words: bridge design, prestressed reinforced concrete, T beam bridge第 65 页第1章 设计内容及构造布置1.1 设计内容1.1.1 设计标准标准跨径：30.00m；主梁全长：29.92m；计算跨径：29.90m；桥面净空：高速公路，分离式，半幅桥全宽11.25m；设计荷载：公路I级；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17标准型-15.2-10和15.2-11的低松弛高强度钢绞线2、水文条件：水位与季节变化相结合，无通航船只；两岸为微风化岩石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）表1.1基本计算数据表名称项目符号单位数据混凝土立方强度fMPa50弹性模量EcMPa3.45104轴心抗压标准强度fckMPa32.4抗拉标准强度ftkMPa2.65轴心抗压设计强度fcdMPa22.4抗拉设计强度ftdMPa1.83标准强度fpkMPa1860预应力钢筋弹性模量EpMPa1.95105抗拉设计强度fpdMPa1260最大控制应力con0.75fpkMPa1395使用中荷载作用阶段极限应力0.65 fpkMPa1209弹性荷载0.70 fpkMPa1302材料容重钢筋混凝土1kN/m326沥青混凝土2kN/m324钢绞线3kN/m378.5弹性模量钢束与混凝土的弹性模量比ny无量纲5.431.2 设计条件1.2.1设计原则1.安全性原则（1）设计桥梁过程中应对其安全系数重点考量，从设计方便要做到全面考虑。（2）.行车道与人行道中间要有护栏隔开，以保证车辆行驶安全和行人安全。防撞栏高度要达到设计标准，防止行人落水。（3）.桥梁的照明设施完善，交通标识要挂至明显处（4）.如果有船只通航，需要按规定加大桥孔跨径，在桥孔处要考虑防撞构筑物的设计等等。（5）桥梁的抗震强度要以当地的抗震等级设计。2.耐久性原则（1）桥梁行车道以及人行道要能够满足标准使用年限（2）桥梁结构承受设计荷载时不能出现致命性的裂缝等等（3）桥梁下部结构要考虑到船只的通行以及泄洪工作。（4）桥梁两头要有足够的位置，防止车辆堵塞等等情况。（5）整座桥梁的水电气，各种埋线要做好。 3.经济性原则（1）桥梁施工的材料能因地制宜则因地制宜，不铺张浪费但要保证质量。（2）桥梁的维护也是一笔不小的开销，在维护桥梁时尽量不要阻塞交通，最好是维护通行两不误。（3）桥梁选址应结合各种因素选择桥梁跨径最短处建桥，既能保证交通又能减少造价。（4）桥梁后期路桥费的收取要做到合理，在保证维护费用的同时，尽快收回成本，日后可降低收费。4技术性原则 技术方面要在技术成熟的情况下，多使用新技术、新工艺、新设备等等。学习国外先进技术，然后做到创新工艺，取其精华弃其糟粕。但是依旧要保持适用、经济、安全、美观的原则，进一步提升我国桥梁建设的水平，与世界桥梁水平接轨进而赶超世界水平。 5艺术性原则一座优美的桥梁一定是全方位的没。无论是结构上，还是空间上有着和谐的比例可以是桥梁看上去更有艺术感。桥梁自身的设计固然重要，但还要考虑到周围环境，与周围环境相协调互相映衬才能做到真正的因地制宜。更可以成为一道亮丽的风景线。从施工质量上也可以看出一座桥梁的艺术感，施工工艺以及施工人员的处理会使得桥梁在细节上更有艺术感。1.2.2 方案（1） 连续梁桥830m图1.1 连续梁桥方案大样图（2）T型钢构桥460m图1.2 T型钢构桥方案大样图（3）预应力简支梁桥830m图1.3预应力简支T梁方案大样图1.2.3 方案比选表1.2 方 案 比 选 表对比方式桥型预应力混凝土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中等材料用量较少少材料用量最多施工方法超静定结构，施工难度大，构造复杂容易受到其他因素影响。静定结构，构造较为简单，施工工序较少，架设方便，施工较为容易。超静定结构，构造复杂，工序较为繁重施工难度大。经济性使用模板较多，造价较高。造价经济造价最高美观性美观一般美观适用性过去应用比较广泛，现已用的比较少，适用跨径60到200m。应用最广泛，地质条件要求不高，车辆行驶平稳。应用比较广泛，但局限于地质条件，适用跨径40到160 m。经表格对比发现，混凝土T型梁桥造价低实用性高，虽然美观上稍微欠缺一点但是对于我的30m跨径的桥梁设计来说T型梁桥最为实用。所以T型梁桥为最佳方案。1.3 横截面布置1.3.1主梁间距与主梁片数梁高与跨径越大主梁间距越宽使用成本越低，加宽翼板也可以提高主梁截面效率指标，所以在符合设计条件的情况下可以适当加宽T梁翼板。举个例子说明，主梁翼板原本的宽度设计为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）+6.5m（行车道）+2.5m（硬路肩）+0.5（护栏）11.25m。（如图1.4所示）。图1.4 横断面结构尺寸（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T型梁桥的主梁高度与其跨径之比约在十四分之一到二十五分之一之间，标准设计中高跨比约在十八分之一到十九分之一之间。所以增大梁高不仅仅减少混凝土的用量也可以节约钢束的用量以达到节约开支的效果。在本设计中最后定下1900mm。主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度根据桥梁面板上车辆通过时车轮对面板的压力来决定的，在一个就是要考虑到抗压强度的问题。最终通过设计计算得出T梁的翼板厚度为150mm，翼板的底部厚度为250mm来抵消弯矩。在混凝土梁中尤其是预应力混凝土梁的拉应力相对来说比较小，制孔管可以增加腹板的稳定性同时也决定着腹板的厚度，腹板厚度不宜小于其高度的十五分之一，控制在在180到200mm之间为最佳。本设计腹板厚度取200m。马蹄的尺寸可以根据预应力钢束由布置预应力钢束的需要来确定，通过迈达斯软件设计表明，马蹄面积占截面总面积的百分之十到百分之二十为合适。主梁需要很多根钢束来来支撑，所以我们把钢束分成三个层面来进行铺装，一层可以排成三束，为了减小局部应力，马蹄的宽为550mm，高250mm。综上所述计算可以得出宽中截面布置图，如图1.5所示。图1.5 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1.3。 表1.3 跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积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1375177.5244062.571614.58-104.6115046971.6415118586.227387.558212.534768542.94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设计采用的是登高的形式，T梁板厚不变，马蹄部分根据钢束的弯起稍微的抬高。局部应力会根据锚固点的位置发生变化，在中间部分加宽到与马蹄同宽可以使他的稳定性更加好同时在美观上也更能进入人们视觉效果所以把底部加宽到550mm。如图2所示。1.5 横隔梁的设置通过迈达斯实验结果表明，主梁弯矩横向分布，横隔梁起到平均力的作用，否则主梁的弯矩将会不平均且增大。为了减小主梁的弯矩加设一道横隔梁。因此在主梁跨中，四分点和支点处加设了五道横隔梁使桥梁达到一个整体效果。具体参见图2.第2章 主梁内力计算通过设计可以得出主梁结构横纵面的布置，并且通过活载计算横向分布图。控制面板一般取跨中、四分点以及支点的活载内力，再进行主梁内力计算。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2.1所示，设x为计算截面离左支座的距离，并令=x/l。 图2.1 恒载内力计算图 主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： （2.1） （2.2）恒载内力计算见表2.1。表2.1 一号梁恒载内力期数内力点跨中=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： （2.3） （2.4） 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）。 Hz， 1.5Hz 14Hz，=0.17570.1620 则：（1+）=1.1620折减系数：在本桥梁设计中，计算跨径只有29.30m，折减系数的考虑主要有两个方面，一是车道数量，二是计算跨径。所以在本设计中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桥梁中一共有三道横隔梁，他们的长宽比如下：长宽比大于2可以按刚性横梁法来计算横向分布系数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= （2.5）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2.2 IT计算图式（尺寸单位：mm） 表2.2 IT计算表分块名称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： （2.6）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： （2.7）式中：n=6；=30.87m2。计算所得的ij值列于表2.3内。表2.3 ij值梁号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2.3所示。 图2.3 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2.4 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2.4）表2.4 活载横向分布系数荷载类别mcmo横向分布系数0.50880.232.2.3 计算活载内力公路I级车道荷载的均布荷载标准值为qk =11.5kN/m。集中荷载通过计算求得计算跨径为29.3m。因此：qk =10.5kN/m； 计算剪力时： 对于汽车荷载，可以去集中荷载分布最集中的地方通过软件图可以看出，其计算公式为： （2.8）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；Pk集中荷载标准值；qk均布荷载标准值；A弯矩、剪力影响线的面积；mi横向分布系数；yi影响线坐标值。1、跨中截面汽车荷载图2.5 跨中截面汽车荷载内力影响线如图2.5所示，=7.33m ；AM=m2 ； m ；m2 。2、L/4截面汽车荷载图2.6 L/4截面汽车荷载内力影响线如图2.6所示，m； m2 ； ；m7.33m2 。 3、变化点截面汽车荷载图2.7 变化点截面汽车荷载内力影响线如图2.7所示，1.86m ；27.25m2； 0.93m ；m24、支点截面汽车荷载图2.8 支点截面汽车荷载内力影响线如图2.8所示，m ；14.65m2 。表2.5 跨中、支点截面公路级荷载产生的内力截面跨中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钢束的数量是通过截面特性来判断的，通过界面特性可以推算出钢束的配置从而可以计算出钢束中钢筋的数量。根据跨中的抗裂性要求，通过公式计算有效预应力： （3.1）其中Ms为正常使用极限状态短期效应下的弯矩值：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本设计采用的是后张法，详细通过公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中的有关结构要求。对跨中截面的预应力钢筋进行了配置，如图3.1。 图3.1 端部及跨中预应力钢筋布置图 (尺寸单位:mm)3.2.2 锚固面钢束布置四束预应力钢束均锚固于梁梁端。这样的布置能够使力得到均匀分散，不仅仅能满足张拉力的要求，N1、N2提供的剪力达到桥梁建设的标准。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通过迈达斯软件的设计可以在软件上输入钢束弯曲半径以及角度来确定钢束位置，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下面以N4这条钢束为例子介绍一下，如图3.2。图3.2 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3.1。表3.1 各钢束弯曲要素控制表钢束号升高值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 ： （3.2） （3.3）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 ： （3.4）各截面钢束位置ai及其倾角i计算值详见表3.2。2、钢束平弯段的位置及平弯角4条预应力钢束被布置在两个平面上，但是4条钢束都在中心肋板的中心线上，为了达到这种布置要求，N2、N4在主梁肋板中必须从两侧平弯道肋板中心线上，N1和N3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表3.2 各截面钢束位置及其倾角计算表计算截面钢束编号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3.3 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可以根据构建的承载状态来确定钢筋的数量。在确定钢筋数量后，非预应力钢筋根据需要来配置。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4.1 主梁预制与预应力钢筋在预应力梁的制作过程中我们需要先对主梁浇筑混凝土，在混凝土浇筑后需要放置一段时间，等到混凝土强度达到百分之九十以后进钢筋行预应力的张拉。下面对截面几何特性做了一个表格包括在预应力钢筋成型之前的第一个阶段中各个截面的几何特性做了汇总如表4.1所示。表4.1 第一阶段各截面几何特性计算表分块名称分块面积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后，填入混凝土预应力钢筋就可以发挥作用。主梁吊装之后需要300mm的湿接缝，湿接缝是不受力的，所以在计算截面特性的时候计算T梁宽度为1500mm。4.3 桥面、栏杆施工和运营阶段湿接缝干了之后开始受力此时的T梁宽度计算为2100mm，个控制面不同阶段的集合特性汇总见表4.2。表4.2 各控制截面不同阶段的截面几何特性汇总表受力阶段计算截面A(mm)yu(mm)yb(mm)ep= yb ap(mm)I(mm4)W(mm3)Wu=I / yuWb=I / ybWp=I / ep阶段1跨中72335676711331008332.3701094.3331082.9341083.297108L/47296137761124999345.1341094.4481083.0711083.455108变化点72335677311271002339.6481094.3941083.0141083.390108支点11932318311069944245.7891092.9581082.2991082.604108阶段2跨中7535988341066941366.2581094.3911083.4351083.892108L/47535988191081956358.5641094.3781083.3161083.750108变化点75359880610949