25m桥梁毕业设计设计

1、1设计基本资料及构造布置1.1桥面跨径及桥宽标准跨径：总体方案选择的结果，采用装配式预应力混凝土T形简支梁,标准跨度25m。主梁全长：24.92。计算跨径：取相邻支座中心间距24.12m。桥面净空：由于该桥所在的线路宽度较大，采用双向四车道。全桥横向布置：0.5m（刚性护栏）+7.5m(行车道)+2m(中央分隔带)+7.5m(行车道)+0.5m（刚性护栏）=18m1.2荷载设计荷载：公路I级，每侧防撞栏重力的作用力为7.5KN/m1.3主要材料混凝土：主梁、翼缘板、横隔板、湿接缝均采用C50混凝土。桥面铺装采用C40混凝土 钢筋：采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为15.20，公

2、称面积140标准强度,弹性模量。 施工工艺：按后张法施工工艺制作主梁，采用金属波纹管和夹片锚具，波纹竹内径70mm外径 77mm。1.4相关设计参数（1)相对湿度为80%.（2)预应力管道采用钢波纹符成形，管道摩擦系数。管道偏差系数。锚具变形和钢朿回缩量为6mm单端. (3)预应力混凝土结构重度按26KN/m计，普通钢筋混凝土重度按25KN/m计，沥青混凝土重度按 23KN/m计。单侧防撞栏线荷载为7.5KN/m。1.5技术标注及设计规范（1）公路工程技术标准（JTJ01-88）（2）公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）（3）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）

3、2断面设计2.1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径济，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。但是标准设计主要为配合各种桥面宽度，使桥梁尺寸标准化而采用统一的主梁间距。本桥采用装配式施工，根据径济因素及现场吊装能力，主梁间距一般在1.8-2.3m之间，本桥选用2.3m。预制时，边梁宽1.7m，主梁间留0.6m后浇带，以减轻吊装质量，同时能加强横向整体性。考虑净18m的桥宽，选用八片主梁。（如图2-1所示）横隔梁共设罝四道，间距4.824m。桥面铺装：设计总厚度17cm，其中水泥混凝土厚度8cm，沥青混凝土厚度9cm，两者之间加设防水

4、层。2.2主梁跨中截面主要尺寸拟定预应力混凝土简支梁桥高度与其跨径之比通常在1/151/25之间，标准设计中高跨比约在1/181/19之间。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是经济的方案。因为增大梁高可节省预应力钢束用量，同时梁高加大，一般是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，标准设计中对于25m跨径的简支梁板取用160cm的主梁高度是比较合适的。图2.1 梁截面的细部尺寸（单位：cm）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，本桥预制T梁的翼板厚度取用16cm，翼板根部加厚到26cm以抵制翼缘根部较大弯矩。为使翼板与腹板连接紧

5、密，在截面转角处设置圆角，以减少局部应力和便于脱模。在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度无须太厚，一般取为1620cm。本桥的腹板厚度取为19cm。下翼缘马蹄形加宽部分的高应与钢筋束的弯起相配合。在支点附近区段通常使全高加宽，以适应钢筋弯起和梁端布置锚具，安放千斤顶的需要。设计实践表明马蹄面积占截面总面积的1020为合适。本桥初拟马蹄宽度为49cm，高度24cm。马蹄与腹板交接处做成45o斜坡的折线钝角，以减少局部应力。如此布置的马蹄面积约占整个面积的17.1%按照以上拟定的外形尺寸，绘制预制梁跨中截面图（见图2.1）图2.2 桥梁横截面面图（单位：cm）图2.3 预应力混凝土T型梁

6、內梁立面图（单位：cm）2.3计算截面几何特性将主梁跨中截面划分为五个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算，见表2.1。表2.1 截面几何特性分块名称分块面积Ai（cm2）分块面积形心至上缘距离yi(cm)分块面积对上缘静矩Si=Aiyi(cm3)分块面积的自身惯距Ii (cm4)di= ys-yi分块面积对截面形心的惯距Ix=Aidi2Ix=Ii+Ix(cm4)（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）大毛截面翼板368082944078506.6745.78.91.58三角承托30019.3357991666.6734.45.42腹板228075-22.22.75下三角225131294

7、752812.5-77.22.39马蹄117614856448-94.22.27661-I=小毛截面翼板272082176058026.6752.34.91.58三角承托30019.3357991666.6741.0135040.75.42腹板228076-15.66.7.75下三角225131294752812.5-70.6.9.39马蹄117614856448-87.610496.280.286701-I=大截面形心至上缘距离ys=Si/Ai=/7161=53.78小截面形心至上缘距离ys=Si/Ai=/6701=60.34检验截面效率指标（希望达到0.5以上）上核心矩：Ks=I/Ayx=

8、.42/7661(160-53.78)=29.31cm下核心矩：Kx=I/Ays=.42/（766153.78）=57.89cm截面效率指标：= （KxKs）/h=(29.31+57.89)/160=0.5450.5表明以上初拟的主梁跨中截面尺寸合理。2.3横截面沿跨长的变化本桥主梁采用等高形式，横断面的T梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分为配合钢筋弯起而从跨径四分点附近开始向支座逐渐抬高。梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部力，同时也为布置锚具的需要，在距梁端一倍梁高范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。2.4横隔梁的设置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

9、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。为了增强主梁之间的横向连接刚度，除了设置端横隔梁外，还需设置4片中横隔梁，间距4.8245m，共计6片。（如图2.2所示）3梁内力计算根据上述梁跨结构纵横截面的设置，并通过活载作用下的梁板的荷载横向分布计算，可分别求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分点、变化点和支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。3.1恒载内力计算主梁预制时的自重（一期荷载）g1，此时翼板宽1.6m按跨中截面计算，（半个跨长计算,长7.236m）g1=0.6701267.236=12

10、6.07kN/m马蹄增高与梁端加宽所增加的重量近似计算2.5m端部面积为A=9851g2=(0.9851+0.6701)2.526/2=53.794kN/m支点段梁自重(长2.32m)g3=0.98512.32426=59.52kN/m边主梁的横隔梁中横梁的体积：0.16(1.20.605-0.150.15/2-0.30.1/2)=0.112端横梁的体积：0.2(1.440.455-0.150.15/2-0.30.1/2)=0.1629半跨内横梁重量：g4=（20.112+10.169）26=10.06kN/m主梁每延米自重之和主梁：= （16.07+53.79+59.52+210.06）/1

11、2.46=20.83kN/m第二期恒载翼缘板中间湿接缝集g5=0.60.1625=2.4kN/m边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁现浇体积：0.161.20.3=0.00576一片端横隔梁现浇体积：0.251.440.3=0.108g6=2（40.0576+20.108）25/24.92=0.8956kN/m桥面铺装层8cm水泥混泥土铺装：0.081725=34kN/m9cm沥青混泥土铺装：0.091723=35.19kN/m将桥面铺装重量均分给8片主梁：g7 =（34+35.19）/8=8.65kN/m防撞栏：单侧防撞栏线荷载为7.5kN/m将两侧防撞分给8片主梁：g8=7.52/8=1.875

12、kN/m主梁二期永久作用集度：= （2.4+0.8956+8.65+1.875）=13.82kN/m主梁的结构自重集度+=20.83+13.82=34.56kN/m主梁恒载内力计算设x为计算截面离左支座的距离，并令x/1，则主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：M=1/2(1-) Lg2 Q=1/2 (1-2) Lg 恒载内力计算见表3.1，恒载内力计算图如图3.1所示。作用效应跨中四分点支点变截面a=0.5a=0.25a=0a=0.21第一期恒载g1 (kN/m)弯矩1514.81136.101005.2剪力0125.6290.89145.63第二期恒载g2 (kN/m)弯矩1005.02753.

13、760666.92剪力083.33166.6796.67第三期恒载g3 (kN/m)弯矩2519.821889.8601672.15剪力0208.93457.56242.3表3.1 恒载内力图3.1 永久用效应计算图示（单位：cm）3.2可变作用效应计算3.2.1冲击系数和车道折减系数按桥规4.3.2条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的频率。简支梁桥的频率可采用下列公式估算： 其中： 根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为： 按桥规4.3.1条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道折减22%，四车道折减33%，但折减后不得小于用两行车队布载的计算结果。3.2.

14、2跨中的横向分布系数mc主梁间在翼缘板及横隔梁处采用湿接头,而且桥宽跨比18/24.5=0.7460.5,所以本桥并非窄桥,不宜用偏心压力法计算mc。所以跨中的横向分布系数计算方法采用比拟正交异性板法。 （1）计算主梁抗扭惯性矩对于T形梁，抗扭惯性矩可近似等于各个矩形截面的抗扭惯性矩之和 式中：相应位单个矩形截面的宽度和厚度；矩形截面抗扭刚度系数，根据比值计算；梁截面划分成单个进行截面的块数。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3.2 抗扭惯性矩计算图示（单位：cm）如图3.2所示为的计算图示，的计算见表3.2。表3.2 的计算分块名称翼缘板23017.420.0

15、760.31740.腹板111.08190.170.29760.马蹄4931.50.640.20080.0.单位抗弯及抗扭惯矩： （2）横隔梁抗弯惯距: 翼板有效宽度计算： 横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即： 根据比值可查桥梁工程（上册）附表II1 求得 求横梁截面重心位置： 横隔梁间距取4.82m,厚度0.1766m每根横隔梁的尺寸如图3.3所示。则翼板有效宽度为:图3.3 翼缘板有效宽度计算图示（单位：cm） 横梁的抗弯和抗扭惯矩： =0.00139+0.0157+0.0335+0.0914=0.14199 但由于连续桥面的单宽抗扭惯性矩只有 独立板宽扁板着取。 故 单位弯矩及抗扭惯矩J

16、y 和JTy： （3）计算抗弯参数和扭弯参数 式中：为桥宽的一半 为计算跨径 按第2.1.3条，取G=0.4E，则: （4) 计算主梁横向影响线坐标已知=0.511,查表得K0、K1。如表4所示.用内插法求实际梁位处的K0、K1值，实际梁位与表列梁位关系如图3.4，图3.5所示。图3.4 内插法求各梁位处横向分布影响线坐标值图3.5 桥位关系图 （单位：cm）表3.3 主梁横向影响线坐标梁位荷载位置B0K101.181.081.001.071.151.071.001.081.181.101.141.181.181.100.980.850.780.681.411.391.301.181.000.

17、850.720.60.551.801.601.381.130.920.770.620.520.492.201.801.401.090.820.680.510.450.37K000.560.751.001.201.281.201.000.750.561.451.451.401.421.411.000.680.350.022.302.101.841.471.040.550.17-0.28-0.623.52.822.081.390.790.30-0.2-0.51-0.925.704.72.301.300.600-0.5-0.89-1.4因此，对于1号梁： 对于2号梁: 对于3号梁: 对于4号梁: 1

18、号4号梁横向影响线坐标值见表3.4。表3.4 1号4号梁横向影响线坐标值梁号计算式荷载位置B0 12.001.701.392.220.870.7250.5650.4580.434.603.762.191.3450.6950.15-0.35-0.7-1.16-2.6-2.06-0.8-0.8750.1750.2250.9151.1581.59-0.356-0.282-0.110-0.1200.0240.0310.1250.1590.2184.2443.4722.081.1.220.7190.181-0.225-0.271-0.9420.53050.43410.2600.1530.090.023-

19、0.028-0.034-0.118 21.6501.4951.341.1550.960.810.670.560.522.92.461.961.431.830.425-0.015-0.395-0.77-1.25-0965-0.62-0.275-0.870.3850.6850.9551.29-0.171-0.132-0.085-0.037-0.1190.0530.0940.1310.1772.7292.331.8751.3921.7110.4780.079-0.2460.590.3410.2910.2340.1740.2140.060.010-0.033-0.074 31.2551.2651.24

20、1.181.050.9150.7850.690.6151.8751.7751.621.4451.2250.7750.4250.035-0.3-0.62-0.51-0.38-0.265-0.1750.140.360.6550.915-0.08-0.07-0.052-0.036-0.0240.0190.0490.0890.1251.7901.7051.5701.4091.2010.7940.4740.125-0.1750.2240.2130.1960.1760.1500.0990.0590.016-0.02241.141.111.091.1251.1251.0250.9250.930.931.01

21、1.11.21.311.34510.840.550.29 0.130.01-0.11-0.22-0.220.020.080.380.640.01780.0013-0.015-0.03-0.030.030.00110.0520.0881.02781.10141.181.281.3151.0030.850.6020.3780.1280.1370.1480.160.1640.1250.1060.0750.047 （5) 计算各梁得荷载横向分布系数在影响线上按横向最不利位置布置荷载,就可以按相应的影响线坐标值求得主梁的荷载横向分布系数mc首先绘制横向影响线图,（见图3.6）汽车荷载的多车道折减系数为：

22、按双车道布置荷载时折减为1.0.按三车道布置荷载时折减为0.78。图3.6 荷载横向分布系数计算图（单位：cm） 对于1号梁： 则1号梁取 对于2号梁： 则2号梁取对于3号梁： 则3号梁取 对于4号梁： 则2号梁取（6）支点的荷载横向分布系数计算方法采用杠杆原理法。首先，绘制横向影响线图，在横向线按最不利位置荷载布置，如图3.7所示。对于1号梁： 对于2号梁： 对于3号梁： 对于4号梁： 图3.7 支点截面荷载横向分布系数计算图示（单位：cm）横向分布系数汇总见表3.5。表3.5 横向分布系数汇总荷载类别1234公路一级0.80280.5870.52270.7170.35640.71510.2

23、4410.6857）车道荷载的取值根据桥规，公路I级的均布荷载标准值和集中荷载标准值为：计算弯矩时，计算剪力时，3.2.3计算可变作用1)采用影响线直接加载求活载内力,计算公式为：式中： S所求截面的弯矩或剪力； 汽车荷载的冲击系数， 沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数； 车辆荷载的轴重； 沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值； 计算最不利截面边梁的弯及矩剪力，计算过程见表3.6，表3.7。表3.6 均布荷载和内力影响线面积计算表类型荷载公路-级均布荷载（kN/m）影响线面积（m2或m）10.510.510.510.510.510.510.5 表3.7 1号梁弯矩及剪力计算表梁号截面

24、位置求值qk或qr(kN/m)Pk(kN)1+umc或yS（kNm或kN）S汽，S人S1号梁10.5256.51.2830.802872.72786.462698.16y=l/4=6.031911.710.5307.81.2830.80283.0232.66191.180.5158.5210.5256.51.2830.802854.54589.85178.07y=3l/16=4.521194.1510.5307.81.2830.80286.7873.29311.070.75237.78变截面处10.5256.81.2830.802849.36533.821616.424.0931082.610

25、.5307.81.2830.80287.4380.37328.740.7834248.372）计算支点截面最大剪力 图3.8 支点截面可变作用效应计算图示（单位：cm）横向分布系数变化区段长度：m变化区荷载重心处内力影响先坐标则： 3.3主梁内力组合按“桥规”第2.1.2条规定,根据可能同时出现的作用荷载选择了荷载组合和。在表3.8中，先汇总前面计算所得的内力值，然后根据“公预规”第4.1.2条规定进行内力组合及提高荷载系数和控制设计的计算内力。将按照承载能力极限状态计算时的计算内力组合值，根据预桥规第4.1.2条规定组合于表3.8中，表中同时列出正常使用阶段的内力组合值。表3.8 各个截面内

26、力组合表序号荷载种类跨中截面L/4截面变化点支点截面弯矩（kN . m）剪力（kN）弯矩（kN . m）剪力（kN）弯矩（kN . m）剪力（kN）剪力（kN）1一期永久荷载1514.8001136.10125.601005.22145.63390.892二期永久荷载1005.020753.7683.33666.9396.67166.673总永久作用（=+）2519.8201889.86208.931672.15242.3457.564可变作用2698.16191.181784311.071616.42328.74355.25标准组合（=+）5217.98191.183673.86520328

27、8.57571.04812.766短期组合（=+0.7*）4408.53133.833138.66426.682803.64472.42706.27极限组合（=1.2*+1.4*）6801.21267.654765.43686.214269.57751.001046.354.预应力钢束的估算及其位置4.1跨中截面钢束的估算和确定（1）按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 式中：持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值 C1与荷载有关的经验系数，对于公路I级，取用0.51 一股钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积的面积是1.4，故。 ks上核心距，在前以算出ks=29.31cm； 钢束偏心距，初估

28、，则 假设=19cm 打毛截面行心到上缘的距离 大毛截面抗弯惯性 （2）按承载能力极限状态估算钢束数 式中：承载能力极限状态的跨中最大弯矩 经验系数，一般采用0.750.77，取0.76 预应力钢绞线的设计强度，1260MPa 根据上述两种极限状态取钢束数n=54.2预应力钢束布置 4.2.1跨中截面及锚固端截面的钢束位置 对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束群重心的偏心距大些，采用内径70mm、外径77mm的预埋铁皮波纹管，根据公预规9.1.1条例规定，管道至梁底和梁侧净距不应小于3cm及管道直径的1/2。由此可直接得出钢束群重心至梁底距离为： （a)跨中截面（b）

29、锚固端截面图4.1 钢束布置图（单位：cm）预制时在梁端锚固N1N5号钢束，对于锚固截面，为了方便张拉操作，将所有钢束都锚固在梁端，所以钢束布置要考虑到锚头布置的可能性以满足张拉要求，也要使预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，使截面均匀受压。锚固端截面所布置的钢束如图2.12所示。钢束群重心至梁底的距离为： 为验核上述布置得钢束群重心位置，需计算锚固端截面几何特征（如表4.1），如图4.1示出了计算图示。表4.1 钢束锚固截面几何特征计算分块名称 (cm) (cm) （1） （2）(4) (5)(6) (7)=(4)+(6)翼板368082944078506.66753.25.67三角承托7

30、517.671325.25104.167-13.7514179.6914283.857腹板 681190.5.5.58-29.25.19.7710566.75.3 其中： 故计算得上核心距为： 下核心距为： 说明钢束群重心处于截面的核心范围内。4.2.2钢束弯起角和线形的确定 确定钢束起弯角时，要考虑到其因弯起所产生的竖向预剪力有足够的数量，同时要考虑到由其增大而导致磨擦预应力损失不宜过大。故初步拟定四号和五号钢筋为；下部钢束弯起角暂定为其他钢筋为，所有钢束线型均直线加圆弧加直线。 图4.2 钢束群重心位置复合图（单位：cm） 图4.3 锚固端尺寸图（单位：cm） 4.3钢束计算（1）计算钢束

31、起弯点至跨中的距离锚固到支座中心线的水平距离（见图4.2）为： 下图示出了钢束计算图式（如图4.4），钢束起弯点至跨中的距离列表计算（表4.2） 图4.4 钢束计算图示（单位：cm）表4.2 钢束起弯点至跨中的距离钢束号起弯高度y(cm)y1(cm)y2(cm)L1(cm)X3(cm)R(cm)X2(m)X1(m)N113779.21512.7849650645.15571715.21209.03331.11N210762.15312.3466510506.19871656.41201.86473.55N37743.87313.1270360357.31671761.11214.63605.9

32、9N44023.5326.4579270268.97351699.72148.14762.38N54023.5326.4679270268.97351699.72148.14762.39（2）控制截面的钢束重心位置计算各钢束重心位置计算（如下表4.3）由图示的几何关系，当计算截面在曲线段时，计算公式为： ，当计算截面在近端锚固点的直线段时，计算公式为： 式中：钢束弯起后，在计算截面处钢束重心到梁底的距离；计算截面处钢束的升高值；钢束起弯前到梁底的距离；钢束弯起半径计算钢束群重心到梁底距离表4.3 各计算截面的钢束位置及钢束群重心位置截面钢束号 R(cm) 四分点N1271.891715.210

33、.15850.98734566.78328.883N2129.451656.410.0780.996932.537.635N301761.11012020N4（N5)01699.72011010支点直线段y77.586N11370.122220.7012.54245134.458N21070.122224.3852.994132.5104.01N3770.122228.0683.44632073.55N4（N5)400.087326.52.31841037.684.4钢束长度计算其中钢束的曲线长度可按圆弧半径与弯起角度进行计算。通过每根钢束长度计算，就可以得出一片主梁和一孔桥所需钢束的总长度。

34、如表4.4所示：图4.5钢束布置图（单位：cm）钢束号R(cm) 钢束起角度 曲线长度（cm) 直线长度 直线长度 有效长度钢束预留长度(cm) 钢束长度（cm)(1)(2)(3)(4)(5) (6) (7) (8)=(6)+(7)N11715.217209.25331.116502380.721402520.72N31656.417202.41473.555102371.921402511.92N31761.117215.21605.993602362.41402502.4N4（N5）1699.725148.39762.382702361.541402501.54表4.4 钢束长度计算5.

35、计算主梁截面几何特征：5.1 截面面积及惯矩计算1）净截面几何特征计算。在预加应力阶段，只需要计算小截面的几何特征（如下表5.1表5.2表5.3）。计算公式如下： 截面积 截面惯矩 表5.1 跨中翼缘全宽截面面积和惯矩计算表 截面分块名称分块面积Ai分块面积重心至上缘的距离重心至上缘距离分块面积对上缘矩对上缘静矩全截面重心到上缘距离分块面积的自身惯性矩Ii(cm) b1=170净截面毛截面670160.34.3457.57.79-2.7455195.47.78扣管道面积-232.71136.5-31764.91略-78.93-.486468.29.4.79-.09b1=230换算截面毛截面76

36、6153.78.0056.17.422.3943760.39.11钢束换算面积227.85136.531101.53略80.3.297888.85.5.42.69计算数据 n=5根 表5.2 四分点翼缘全宽截面面积和惯矩计算表 截面分块名称分块面积Ai分块面积重心至上缘的距离分块面积对上缘静矩全截面重心到上缘距离分块面积的自身惯性矩 b1=170净截面毛截面670160.34.3457.79.79-2.5543573.25.62扣管道面积-232.71131.1-31764.915略-73.42-.426468.29.10.79-.17b1=230换算截面毛截面766153.7856.02.4

37、22.2438439.83.53钢束换算面积227.85131.129875.01略75.1.287888.85.01.42.11计算数据 n=5根 表5.3支点翼缘全宽截面面积和惯矩计算表截面分块名称分块面积Ai分块面积重心至上缘的距离分块面积对上缘静矩全截面重心到上缘距离分块面积的自身惯性矩 b1=170净截面毛截面969064.59.164.73.70.14189.924.57扣管道面积-232.7182.41-19177.63略-17.68-72741.059373.29.47.7-72551.13b1=230换算截面毛截面1056661.25.7561.70.30.452139.62

38、.72钢束换算面积227.8582.4118777.12略20.797725.810793.85.87.399865.42计算数据 n=5根 （2） 换算截面几何特征计算（a）整体截面几何特征计算 在使用荷载阶段需要计算大截面的几何特性，计算公式如下： 截面积 截面惯矩 式中：、分别为混凝土毛截面面积和惯矩； 、分别为一根管道截面积和钢束截面积； 、分别为净截面和换算截面重心到主梁上缘的距离； 分面积重心到主梁上缘的距离； 计算面积内所含的管道（钢束）数； 钢束与混凝土的弹性模量比值，得=5.65。（b）有效分布宽度内截面几何特性计算根据公预规4.2.2条，预应力混凝土梁在计算预应力引起的混凝

39、土应力时，预加力作为轴向力产生的应力按实际翼缘全宽计算，由预加力偏心引起的弯矩产生的应力按翼缘有效宽度计算。有效分布宽度的计算根据公预规4.2.2条，对于T形截面受压翼缘计算宽度，应取用下列三者中的最小值： 故：由于实际截面宽度小于有效分布宽度即截面宽度不折减，截面的抗弯惯性矩也不需要折减，取全截面值。5.2截面静矩计算预应力钢筋混凝土梁在张拉阶段和使用阶段都要产生剪应力，这两个阶段的剪力应该叠加。在每一个阶段中，凡是中和轴位置和面积突变处的剪应力，都是需要计算的，张拉阶段和使用阶段的截面(如图2.16），除了两个阶段a-a和b-b位置的剪力需要计算外，还应计算： （1）在张拉阶段，净截面的中

40、和轴位置产生的最大剪应力，应该与使用阶段在净轴位置产生的剪应力叠加。 （2）在使用阶段，换算截面的中和轴位置产生的最大剪力，应该与张拉阶段在换轴位置的剪应力叠加。因此，对于每一个荷载作用阶段，需要计算四个位置的剪应力，即需要计算下面几种情况的静矩：（a-a)线以上（或以下）的面积对中性轴的静矩；（b-b)线以上（或以下）的面积对中性轴的静矩；净轴（n-n）以上（或以下）的面积对中性轴的静矩； 换轴（o-o)以上（或以下）的面积对中性轴的静矩；计算结果列于下表。 图5.1 跨中截面净矩截面计算图（单位：cm） 图5.2 支点截面净矩截面计算图（单位：cm）表5.4 跨中截面对重心轴静矩分块名称及

41、序号b1=170cm ys=57.57cm h=160cmb1=230cm ys=56.17cm h=160cm静矩类别及符号分块面积分块面积重心至全截面重心距yi(cm)对静轴*静矩 静矩类别及符号 静矩对静轴* 翼板翼缘部分对静轴*静矩Snn 272049.57.4翼缘部分对换轴*静矩Sab 368048.17.6三角承托30038.421152030036.83711051.1肋部 19036.576948.319035.176682.3.7下三角马蹄分对静矩Sbn 22573.4316521.75马蹄部分对换轴静矩Sb-o 22574.8316836.75马蹄117688.256.53

42、117691.83.08肋部28570.9320215.0528572.3320614.05钢束232.7178.93-18367.8227.8580.3318303.19 .53.07翼板静轴上净面对净轴矩Snn272049.57.4净轴以上换算面积对换轴静矩Sno368048.17.6三角承托30038.421152.630036.83711051.1肋部 798.8320.78516603.68798.8319.38515485.32.68.02翼板换轴上净面对 净轴矩 Son272049.577.44换算轴以上换算面积对换算静矩368048.17.6三角承托30038.42115.2630036.83711051.1肋部763.2320.0815329.47789.8319.38515310.85 .91.55注：*指净截面重心轴；*指换算截面重心轴 表5.5 四分点截面对重心轴静矩计算分块名称及序号b1=170cm ys=57.57cm h=160