毕业设计_t梁-20米预应力混凝土t形梁桥（中梁）设计.

1、郑州航空工业管理学院毕 业 论 文（设 计） 2011 届 土木工程 专业 0709053 班级 题 目 20米预应力混凝土T形梁桥（中梁）设计 姓 名 学号 070905305 指导教师 职称 讲师 二一 一 年 五 月 十四 日内 容 提 要预应力混凝土简支T形桥梁由于其具有外形简单，制造方便，结构受力合理，主梁高跨比小，横向借助横隔梁联结，结构整体性好，桥梁下部结构尺寸小和桥型美观等优点，目前在公路桥梁工程中应用非常广泛。本设计为公路级，后张法20m预应力混凝土简支T型梁桥（中梁）设计。本次设计就对其进行了结构设计，设计的主要内容有：拟定截面尺寸；计算控制截面的设计内力及其相应的组合值；

2、估算预应力钢筋的数量并对其进行布置；计算主梁截面的几何特征值；计算预应力损失值；主梁截面验算；主梁端部的局部承压验算；主梁变形验算；横隔梁设计；行车道板设计等。关 键 词预应力；T形梁；结构设计Abstract Prestressed concrete T-shaped girder bridges are of many advantages. They have simple outlines and can be fabricated easily. The forces that act on their structures are reasonable. The ratio of

3、height of girders to span of girders is small. In landscape orientation the girders are connected by intersecting girders. Therefore the whole structure is of good entirety. And there are still many other merits, such as small size of infrastructure, the beauty of this type of bridge and so on. Beca

4、use of these advantages the PC T-shaped girder Bridges are now widely applied in highway projects. The paper is about the first class highway.Posttensioning prestressed concrete T-shaped girder is chosen is chose as the main girder of the bridge.In the process of the design of the bridge, the compar

5、ison d of different types of bridge is done firstly. After the comfirmation of the type of the bridge, the design of the structure is done, including confirming the size of cross sections, calculating the design forces of restraining sections and combining them according to The Criterion, estimating

6、 the amount of prestressed steels and arranging them, calculating the geometrical traits of cross sections of girders, calculating the loss of prestress, checking the carrying capacity of cross sections, check computations of the anticrack capacity of the structure and deformation in the ultimate st

7、ate of lasting load and in the state of temporary load，design of beam diaphragm,lane plate.KeywordsPrestress; T-shaped girder; the design of the structure 目 录工程概况7第一章 设计基本资料及构造布置71.1设计资料71.2主要材料81.3相关设计参数91.4横截面布置91.5横截面沿跨长的布置111.6横隔梁的设置121.7截面几何特性计算121.8检验截面效率指标13第二章 主梁作用效应计算142.1永久作用效应计算142.2可变作用效

8、应计算172.3主梁作用效应组合29第三章 预应力钢筋数量的估算及其布置303.1预应力钢筋数量的估算303.2预应力钢束的布置32第四章 主梁截面几何特性计算374.1截面面积惯性矩的计算404.2截面静距计算414.3截面几何特性汇总45第五章 预应力损失计算465.1预应力钢束与管道壁间的摩擦损失计算465.2锚具变形、钢筋回缩引起的预应力损失475.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失485.4由预应力钢筋应力松弛引起的预应力损失515.5由混凝土收缩徐变弛引起的预应力损失515.6成桥后各截面由张拉钢束产生的预加力作用效应计算555.7预应力损失汇总及预加力计算55第六章 主梁截面承载力

9、与应力验算576.1持久状况承载能力极限状态承载力验算576.2斜截面承载力验算626.3持久状况正常使用极限状态抗裂性验算676.4持久状况构件应力验算78第七章 主梁变形验算807.1计算由预加力引起的跨中反拱度817.2计算由荷载引起的跨中挠度837.3结构刚度验算847.4预拱度的设置84第八章 横隔梁计算848.1横隔梁上的可变作用计算（GM法）848.2横隔梁截面配筋及验算87第九章 行车道板计算939.1悬臂板（边梁）荷载效应计算939.2连续板荷载效应计算949.3行车道板截面设计、箍筋与承载力验算98第十章 主梁端部的局部承压验算10010.1局部承压区的截面尺寸验算1001

10、0.2局部抗压承载力验算101致 谢103参考文献103英文翻译预应力混凝土简支T形梁桥设计学号 070905305 党松洋 指导老师 魏保立 讲师工程概况 本工程位于某某交界处，为新建桥梁工程。桥位所处场地为黄河冲积平原地貌。上部为近代粉土，中部为全新粉土，河粉质粘土，下部为晚更新粉土，粉细沙和粉质粘土。整治改造设计河槽上口宽约为90米，深5.5米，设计水面宽度为52米。路线所经地表水水位、水量、水质受季节、气候等因素的影响明显，水质较纯净，对混凝土无侵蚀性。地下水埋深1.35-2.6米。 从施工难易程度考虑，简支梁桥施工最简单，上部结构采用预制装 配法施工，上、下部可同时平行施工，工期短，

11、砼收缩徐变的影响小;从结构形式考虑，简支梁桥属静定结构受力明确，构造简单，施工方便，肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架，在保证抗剪等条件下尽可能减小板的厚度，以减小构构件自重.结合本地的实际情况，本次设计是中等跨径桥，最后方案选择预应 力混凝土T形简支梁桥。因为T形截面受力明确，构造简单，施工方便，是中小跨径中应用最广泛的桥型。 第一章 设计基本资料及构造布置1.1设计资料1.1.1跨度及桥面宽度标准跨径：20（相邻墩中心距）；计算跨径：19.50（支座中心线间距）；主梁全长：19.96；桥面宽度：净9+21.0。1.1.2技术标准设计荷载：公路I级；环境标准：I类环境；设计安全等级：二级。1.2主

12、要材料1.2.1混凝土：主梁、横隔板、湿接缝均采用C50混凝土；桥面铺装采用C40混凝土。1.2.2钢材1.2.2.1预应力钢筋：采用15.2预应力钢绞线，公称截面积140，抗拉强度标准值=1860，抗拉强度设计值，弹性模量=1.95；1.2.2.2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，波纹管内径70，外径77。本设计按全预应力混凝土构件设计。1.2.2.3基本计算数据名称项目符号单位数据混凝土立方强度fcu,kMPa50弹性模量EcMPa3.45104轴心抗压标准强度fckMPa32.4轴心抗拉标准强度ftkMPa2.65轴心抗压设计强度fcdMPa22.4轴心抗拉设

13、计强度ftdMPa1.83短暂状态容许压应力0.7fckMPa20.72容许拉应力0.7ftkMPa1.757持久状态标准荷载组合容许压应力0.5fckMPa16.2容许主压应力0.6fckMPa19.44短期效应组合容许拉应力0.85pMPa0容许主拉应力0.6ftkMPa1.59s15.2钢绞线标准强度MPa弹性模量MPa抗拉设计强度MPa最大控制应力conMPa持久状态应力MPa标准荷载组合0.65fpkMPa1209材料重度预应力钢筋混凝土1KN/m326普通钢筋混凝土2KN/m325沥青混凝土3KN/m323钢绞线4KN/m378.5钢束与混凝土的弹性模量比Ep无量纲5.651.3相

14、关设计参数1.3.1相对湿度为80%；1.3.2预应力管道采用波纹管成形，管道摩擦系数=0.25；1.3.3管道偏差系数；1.3.4锚具变形和钢筋回缩量为6；1.3.5栏杆按7.5计。1.4横截面布置1.4.1主梁间距与主梁片数（见图1）主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼缘板对提高截面效率指标很有效。本设计主梁翼缘板的宽度为220，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湿接缝，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（=160）和营运阶段的大截面（=220）。对于桥面宽度为净9+21.0桥面宽度选用五片主梁即可。 图一 主梁横断面图

15、（单位cm）1.4.2主梁截面主要尺寸拟定（见图2） T形跨中截面尺寸图 T型支点截面尺寸图图2 主梁截面尺寸图（单位cm）1.4.2.1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，当建筑高度不受限制时，增大梁高是比较经济的方案，因为增大梁高可以节约预应力钢筋的用量，同时梁高增大只是腹板加高，混凝土用量增加不多。综上所述，本设计取用160的梁高是比较合适的。1.4.2.2主梁截面细部尺寸T梁翼缘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翼缘板受压强度的要求。本设计翼缘板厚度选取为15，翼缘板根部加厚到25;腹板厚度取为20。马蹄尺寸基本由布置预应力

16、钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄面积占总面积的10%-20%为合适，本设计初拟马蹄宽度为40，高度为25，马蹄与腹板交接处作三角过度，高度为10，以减小局部应力。1.5横截面沿跨长的布置（见图3）本设计主梁采用等高形式；T梁的翼缘板沿跨长方向不变；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，也为布置锚具的需要，在距梁端185.5范围内将腹板加厚到与马蹄同宽；马蹄部分为配合预应力钢束弯起而从四分点附近（1/4横隔梁处）开始向支点逐渐抬高，在马蹄抬高的同时，腹板厚度亦开始变化。图3结构尺寸图（单位：cm）1.6横隔梁的设置（见图4）本设计沿跨长方向共设置五道横隔梁，中心间距为487.5

17、；其中端横隔梁高度为160，腹板宽度为25，四分之一横隔梁及中横隔梁的高度都为135，腹板宽度为16。 图4横隔梁截面尺寸（单位cm）1.7截面几何特性计算（见表1）表1 跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积形心至上缘距离对上缘静距自身惯性矩对截面形心的惯性矩大毛截面（含湿接缝）翼缘板33007.5247506187547.67477008 7538883 承托70018.33128313888.8936.77 946423.03 950311.92腹板2400852040002880000-29.92145624 2622952.80 下三角100131.6713167555.56-76.

18、57 586296.49 5025624马蹄1000147.514750052083.3-92.4 8537760 8589843.337300Error! No bookmark name given. 40224824727615.05小毛截面（不含湿接缝）翼缘板24007.5180004500054.297073769.847118769.84承托70018.33128313888.8943.46 1322140.121326029.01 腹板2400652040002880000-3.21 24729.842904729.84 下三角100131.6713167555.56-49.88

19、 248801.44 249357 马蹄1000147.514750052083.3-65.714317804.14369887.43 640039549815968773.12大毛截面形心至上翼距离55.10 小毛截面形心至上翼距离61.791.8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：表明初拟的主梁跨中截面是合理的。第二章 主梁作用效应计算主梁作用效应包括永久作用效应和可变作用效应。根据梁跨结构纵、横断面的布置，计算可变作用下荷载横向分布系数，求出各控制截面的永久作用和最大可变作用效应，再进行主梁作用效应组合（基本组合、短期组合、长期组合和标准组合）。2.1永

20、久作用效应计算2.1.1一期恒载2.1.1.1跨中截面段主梁自重（两四分之一横隔梁之间的梁段，长9.91m）2.1.1.2马蹄抬高与腹板变宽梁段的自重近似计算（长6.34m）2.1.1.3支点梁段的自重（长3.71m）2.1.1.4中主梁的横隔梁中横隔梁体积为：端横隔梁体积为：故所有横隔梁的重量2.1.1.5一期恒载集度2.1.2二期恒载2.1.2.1翼缘板中间湿接缝集度2.1.2.2桥面铺装层集度10cm厚的C40防水混凝土铺装： 9cm厚的沥青混凝土铺装：将桥面铺装重量均分给五片主梁，则2.1.2.3人行道部分集度路缘石：8cm方砖：5cm砂垫层：17cm二灰土：5cm现浇混凝土：将人行道

21、均分给五片主梁，则2.1.2.4栏杆集度单侧栏杆线荷载将它均分给五片主梁，则2.1.2.5二期恒载集度2.1.3永久作用效应：下面进行永久作用效应计算（见图5），设为计算截面至左侧支座的距离，并令。主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：图5 永久作用效应计算图分别计算跨中、四分点和支座截面的永久作用效应（见表2）。表2 永久作用效应计算表作用效应跨中四分点支点一期恒载弯矩()936.84702.630剪力()096.09192.17二期恒载弯矩()824.67618.500剪力()084.58169.16恒载总重弯矩()1761.511321.130剪力()0180.67361.332.2可变作用效

22、应计算2.2.1冲击系数计算结构的冲击系数与结构的基频有关，先计算结构的基频，简支梁桥的基频可按下式计算其中，由于，故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数当车道大于两车道时，应进行车道折减，三车道折减22%，但折减后不得小于用两车道布载的计算结果。本设计分别按两车道和三车道进行计算，取最不利情况进行设计。2.2.2计算主梁的荷载横向分布系数2.2.2.1支点截面的荷载横向分布系数：用杠杆原理法计算支点截面的荷载横向分布系数并进行布载（见图6）1号梁：汽车荷载：人群荷载：2号梁：汽车荷载：人群荷载：3号梁：汽车荷载：人群荷载：图6 杠杆原理法计算图示（单位：cm）故取。2.2.2.2跨中截面的荷载横

23、向分布系数承重结构的长宽比为：，故可将其简化比拟为一块矩形的平板，用比拟正交异性板法（G-M法）求解跨中截面的荷载横向分布系数。计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩对于T形梁截面，抗扭惯性矩可近似采用下式计算式中：相应为单个矩形截面的宽度和厚度； 矩形截面抗扭刚度系数，可由下式计算梁截面划分成单个矩形截面的块数。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的计算见表3。 表3 计算表分块名称翼缘板22018.50.08 0.3157 0.004397209腹板110200.180.2874 0.002341063马蹄40300.75 0.1799 0.0019434230.008744696

24、单位宽度的抗弯及抗扭惯性矩计算横隔梁抗弯及抗扭惯性矩每根中横隔梁的尺寸，如图7所示。图7 翼缘板有效宽度计算图示（单位：cm）按表4确定翼缘板的有效作用宽度。表40.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.9830.9360.8670.7890.7100.6350.5680.5090.4590.416横隔梁的长度取为两根边主梁的轴线距离，即查表4得：求横隔梁截面重心横隔梁的抗弯惯性矩和抗扭惯性矩 根据的比值查表5确定c的取值。表51.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.10.1410.1550.1710.1890.2090.229

25、0.2500.2700.2910.3121/3此处：，取； ，查表5计算得。单位抗弯及抗扭惯性矩计算抗弯参数和抗扭参数式中 桥宽的一半； 计算跨径。计算荷载横向分布影响线坐标已知，查法计算用表，可得表6中的数据。用内插法求各梁位处的横向分布影响线坐标值（见图8），实际梁位与表列梁位的关系见图9。1号、5号梁：2号、4号梁：3号梁：（是梁位在0点的值）表6 影响线系数的取值表影响系数梁位荷载作用位置0-00.790.880.981.111.201.110.980.880.791.071.141.231.241.150.970.820.700.591.471.481.381.211.000.800

26、.650.510.471.991.741.481.150.890.700.550.430.392.481.991.481.080.790.590.440.350.2800.400.671.011.331.41.331.010.670.401.201.361.491.491.391.050.660.27-0.102.292.101.901.511.050.550.25-0.24-0.614.952.882.061.310.690.22-0.20-0.47-0.815.454.952.201.050.35-0.15-0.48-0.76-1.20计算各梁的横向分布影响线值见表7。表7 各梁的横向分布

27、影响线值梁号计算式荷载位置0-1号2.088 1.790 1.480 1.136 0.870 0.678 0.528 0.414 0.368 5.050 3.294 2.088 1.258 0.622 0.146 -0.256 -0.528 -0.888 -2.962 -1.504 -0.608 -0.122 0.248 0.532 0.784 0.942 1.256 -0.518 -0.263 -0.106 -0.021 0.043 0.093 0.137 0.165 0.220 4.532 3.031 1.982 1.237 0.665 0.239 -0.119 -0.363 -0.668

28、 0.906 0.606 0.396 0.247 0.133 0.048 -0.024 -0.073 -0.134 2号1.310 1.344 1.320 1.222 1.060 0.868 0.718 0.586 0.518 1.854 1.804 1.736 1.502 1.186 0.750 0.414 -0.036 -0.406 -0.544 -0.460 -0.416 -0.280 -0.126 0.118 0.304 0.622 0.924 -0.095 -0.081 -0.073 -0.049 -0.022 0.021 0.053 0.109 0.162 1.759 1.724

29、1.663 1.453 1.164 0.771 0.467 0.073 -0.244 0.352 0.345 0.333 0.291 0.233 0.154 0.093 0.015 -0.049 3号0.790 0.880 0.980 1.110 1.200 1.110 0.980 0.880 0.790 0.400 0.670 1.010 1.330 1.400 1.330 1.010 0.670 0.400 0.390 0.210 -0.030 -0.220 -0.200 -0.220 -0.030 0.210 0.390 0.068 0.037 -0.005 -0.039 -0.035

30、-0.039 -0.005 0.037 0.068 0.468 0.707 1.005 1.292 1.365 1.292 1.005 0.707 0.468 0.094 0.141 0.201 0.258 0.273 0.258 0.201 0.141 0.094 绘制横向分布影响线图求横向分布系数。1号梁（见图10）：图10 1号梁横向分布及最不利布置图人群荷载：汽车荷载：三车道：两车道：2号梁（见图11）图11 2号梁横向分布及最不利布置图人群荷载：汽车荷载：三车道：两车道：3号梁（见图12）图12 3号梁横向分布及最不利布置图人群荷载：汽车荷载：三车道：两车道：综上，跨中截面的横向分布

31、系数，。2.2.2.3横向分布系数见表8。表8 荷载横向分布系数可变作用类型公路I级0.6040.591人群荷载0.7701.2162.2.3车道荷载的取值公路I级车道荷载的均布荷载标准值和集中荷载标准值分别为计算弯矩时，计算剪力时，人群荷载标准值。2.2.4计算可变作用效应当求简支梁跨中最大弯矩和最大剪力时，鉴于横向分布系数沿跨内 部分的变化不大，故可按不变的来计算；求四分点的最大弯矩和最大剪力时也按此处理；求支点处的最大剪力时，考虑该段内横向分布系数的变化。2.2.4.1计算跨中截面的最大弯矩和最大剪力，计算图示见图13。可变效应为：不计冲击效应 计入冲击效应 图13 跨中可变荷载作用效应

32、计算图示其中，所以：，。以上计算汽车荷载未计入冲击系数。2.2.4.2计算四分点截面的最大弯矩和最大剪力，计算图示见图14。可变效应为：图14 四分点可变荷载作用效应计算图示所以：，。以上计算汽车荷载未计入冲击系数。2.2.4.2计算支点截面的最大弯矩和最大剪力，计算图示见图15。可变效应为：所以： 图15 支点处可变荷载作用效应计算图示2.3主梁作用效应组合主梁作用效应组合见表9。序号荷载类别跨中截面四分点截面支点截面一期永久作用936.840.00702.6396.09192.17二永久作用824.640.00618.5084.58169.16总永久作用（=+）1761.511321.13

33、180.67361.33可变作用汽车1002.2393.56751.65151.9214.33可变作用汽车冲击325.0230.34243.7649.2669.51可变作用人群85.354.2261.769.519.34标准组合（=+）3174.11128.122378.3391.33664.51短期组合（=+0.7）2463.0765.491676.44277.9466.56极限组合1.2+1.4(+)4091.45179.373065.39511.73858.04第三章 预应力钢筋数量的估算及其布置3.1预应力钢筋数量的估算本设计采用后张法施工工艺，设计时应满足不同设计状况下规范的控制条件

34、，即满足承载力、变形及应力等要求，在配筋设计时，要满足结构在正常使用极限状态下的应力要求和承载能力极限状态的强度要求。此处，以跨中截面在各种作用效应组合下，分别按照上述要求对主梁所需的钢筋数量进行估算，并按这些估算的钢筋数量确定主梁的配筋数量。3.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算预应力钢筋数量本设计按全预应力混凝土构件设计，按正常使用极限状态组合计算时，截面不容许出现拉应力，对于T形截面简支梁，当截面混凝土不出现拉应力控制时，则得到钢束数n的估算公式式中 跨中弯矩标准值效应组合，此处为； 与荷载有关的经验系数，对于公路I级，取0.51； 一束钢绞线截面积，一束钢绞线的截面积是，所以； 大

35、毛截面上核心距，设梁高为， 预应力钢束重心对大毛截面重心轴的偏心距，可预先假定，为梁高，此处； 大毛截面形心到上缘的距离，此处； 大毛截面的抗弯惯性矩，此处；本设计采用的预应力钢绞线，标准强度，设计强度为，弹性模量。假设，则那么，钢束数n为3.1.2按正常使用极限状态的应力要求估算预应力钢筋数量钢束n的估算公式为式中 承载能力极限状态的跨中最大弯矩组合设计值，此处=4091.45；经验系数，一般采用0.75-0.77，此处取0.76。则根据上述两种极限状态所估算的钢束数量在3根左右，故取钢束数n=3。3.2预应力钢束的布置3.2.1跨中截面及锚固端截面的钢束布置3.2.1.1在对跨中截面进行钢

36、束布置时，应保证预留管道的要求，并使钢束重心的偏心距尽量大。本设计采用内径70mm，外径77mm的预埋金属波纹管，管道至梁底和梁侧净距不应小于30mm及管道直径的一半，另外直线管道的净距不应小于40mm，且不宜小于管道直径的0.6倍。跨中截面的细部构造如图16a所示。则钢束重心至梁底的距离为图16 预应力钢束布置图（单位：cm）a)跨中截面 b）锚固端截面3.2.1.2为了方便操作，将所有钢束都锚固在梁端。对于锚固端截面，应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，而且考虑锚具布置的可能性，以满足张拉操作方便的要求。在布置锚具时，应遵循均匀、分散的原则。锚固端截面的钢束布置如图1

37、6b所示，钢束重心至梁底的距离为下面应对钢束群重心位置进行复核，首先须计算锚固端截面的几何特性。计算图示如图17所示，锚固端截面几何特性计算见表10。表10 锚固端截面几何特性计算表分块名称分块面积形心至上缘距离对上缘静距自身惯性矩对截面形心的惯性矩翼缘板33007.5247506187548.817861973.137923848.13承托51617.879220.922120.1938.44762458.94764579.13腹板580087.550750010162083.33-31.195642333.3815804416.719616516720.9210226078.5214266

38、765.4524492843.9756.31103.69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，见图17。图17 钢束群重心位置复核图（单位cm）3.2.2钢束弯起角度和线形的确定在确定钢束弯起角度时，既要考虑到由预应力钢束弯起会产生足够的预剪力，又要考虑到所引起的摩擦预应力不宜过大。本设计预应力钢筋在跨中分为两排，N3号钢筋弯起角度为5，其余为7。为了简化计算和施工，所有钢束的布置的线形均为直线加圆弧。3.2.2.1计算钢束弯起点至跨中的距离锚固点至支座中心线的水平距离为（见图18）： 图18 锚固端尺寸图（单位：cm） 钢束计算图示见图19，钢束起弯点至跨中的距离见表11。

39、图19 钢束计算图示表11 钢束起弯点至跨中距离计算表钢束号弯起高度y弯起角3208.72 11.28 100 99.62 5 2965.68 258.48 624.78 25036.56 13.44 300 297.76 7 1802.96 219.73 464.23 18060.93 19.07 500 496.27 7 2557.75 311.71 172.61 上表中各参数的计算方法如下：为靠近锚固端直线段长度，为钢束锚固点至钢束起弯点的竖直距离，根据各分量的几何关系，可分别计算如下：式中 钢束弯起角度（）； 计算跨径（）； 锚固点至支座中线的水平距离（）。3.2.2.2控制截面的钢束

40、重心位置计算各钢束重心位置计算：根据图19所示的几何关系，当计算截面在曲线段时，计算公式为当计算截面在靠近锚固点的直线段时，计算公式为式中 钢束在计算截面处钢束中心到梁底的距离； 钢束起弯前到梁底的距离； 钢束起弯半径； 圆弧段起弯点到计算点圆弧长度对应的圆心角。计算钢束群重心至梁底的距离见表12，钢束布置图见图20。表12 各计算截面的钢束位置计算表截面钢束号Rsincos四分点3未弯起2965.68 01101019.91220.27 1802.96 0.0112422180.99993681010.11 1316.13 2557.75 0.1235982510.992332342039.

41、61 支点直线段ytan32057.880.69 1029.31 62.5525079.271.14 1058.86 18074.350.53 2099.47 图20 预应力钢束布置图（单位：cm）3.2.2.3钢束长度计算一根钢束长度为曲线长度、直线长度与两端工作长度（）之和，其中钢束曲线长度可按圆弧半径及弯起角度计算。计算结果见表13。表13 钢束长度计算表钢束号半径弯起角曲线长直线长有效长度工作长度钢束总长cmradcmcmcmcmcmcm32965.68 0.087267258.81 624.78 1001967.181402107.1821802.96 0.122173220.27

42、467.23 3001975.001402115.0012557.75 0.122173312.49 171.37 5001967.721402107.72第四章 主梁截面几何特性计算主梁截面几何特性包括计算主梁净截面和换算截面的面积、惯性矩以及梁截面分别对重心轴、上梗肋与下梗肋的静距，最后列出截面特性值总表，为各受力阶段的应力验算准备计算数据，计算结果见表14。表14 截面面积及惯性矩计算表截面分块名称面积到上缘距离自身惯矩跨中净截面毛截面640061.79395456.00 60.3615968773.12-1.43 13087.36 15379947.72 扣除管道面积-139.7126

43、-17602.20 忽略-65.64-601912.76 6260.3377853.80 15968773.12-588825.40 换算毛截面730055.10402230.00 56.4024727615.051.3 12377.0025402148.72 136.712617224.20 忽略-69.6662196.67 7436.7419454.20 24727615.05674533.67 四分点净截面毛截面640048.31395456.00 60.4915968773.12-1.31081615483352.37 扣除管道面积-139.7120.09-16776.57 忽略-59

44、.6 -496236.75 6260.3378679.43 15968773.12-485420.75 换算毛截面730055.10402230.00 56.2915968773.121.1910337.5316535539.8 136.7120.0916416.30 忽略-63.8 556429.157436.7418646.30 15968773.12566766.68支点净截面毛截面871652.4414693.60 47.0915159640.05-5.31 245757.215042648.48 扣除管道面积-139.777.45-10819.77 忽略-30.36 -128765.

45、38576.3403873.84 15159640.05-116991.57换算毛截面961656.31541476.96 62.1924492843.975.88 332467.4324857311.5136.777.4510587.42 忽略-15.332000.1毛截面9752.7606541.3424492843.97364467.53注：。4.1截面面积惯性矩的计算4.1.1在预加力阶段，只需计算小毛截面的几何特性，计算公式如下：净截面面积 ；净截面惯性矩 4.1.2换算截面几何特性计算4.1.2.1整体截面几何特性计算：在正常使用阶段计算大截面的几何特性，计算结果见表14，计算公式

46、如下：换算截面面积 换算截面惯性矩 式中 分别表示混凝土毛截面面积和惯性矩； 分别表示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； 分块面积重心到主梁上缘的距离； 计算截面内所含的钢束数； 预应力钢绞线与混凝土的弹性模量之比，。4.1.2.2有效分布宽度内截面几何特性计算：根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范4.2.2条可知，预应力混凝土梁在计算预应力引起的混凝土应力时，预应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。对于T形截面受压区翼缘计算宽度应取下列三者中的最小值：计算跨径的1/3 相邻两梁的平均间距 此处，为梁腹板宽度，为承托长度，为受压区翼缘悬出板的厚度。当，则以代替，此处为承托根部厚度。综上，。由于实际截面宽度小