毕业论文（设计）：桥梁施工设计

1、第一章 设计基本资料及构造布置1.1设计资料1.1.1桥梁跨径及桥宽1）标准跨径：25m(墩中心距)。2）计算跨径：24.12。3）主梁全长：24.92.4）桥面宽度（桥面净空）：净11.5+20.5m(防撞栏)1.1.2.技术标准1）设计荷载：公路级2）环境标准：类环境3）设计安全等级：二级1.2.主要材料1.2.1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。1.2.2钢材1）预应力钢束：采用高强度底松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为15.20mm,公称面积140mm2，标准强度fpk=1860mpa，弹性模量ep=1.95105mpa。2）施工工艺

2、：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70mm,外径77mm。1.3.相关设计参数（1）相关湿度为80%（2）体系整体均匀升温25，均匀降温为23。（3）预应力管道采用钢波纹管成形，管道摩擦系数=0.25.（4）管道偏差系数k=0.0015。（5）锚具变形和钢束回缩量为6mm(单端)。（6）预应力混凝土结构重度按26kn/m3计，普通钢筋混凝土重度按25kn/m3，沥青混凝土重度按23kn/m3。单侧防撞栏线荷载为7.5kn/m。1.4.结构设计本设计图（见图1）中，主梁各部分构造尺寸所对应构建温度为20。（1）本设计为简支t形梁。（2）桥面板横坡度假定为和桥面横坡度

3、相同，本设计设为平破。（3）主梁坡面：主梁高度1.7m，梁间距2.5m，其中预制梁宽度1.80m，翼缘板中间湿接缝宽度0.7m。主梁跨中肋厚0.2m，马蹄宽为0.46m，端部腹板厚度加厚到与马蹄同宽，以满足端部锚具布置和局部应力需要。（4）横隔板设置：横隔板共设置四道，间距4.824m，端横隔梁宽度0.25m，跨中横隔梁宽度0.16m。（5）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，两者之间加设防水层。1.5.截面几何特性计算按照上述资料拟定尺寸，绘制t形梁的跨中及端部截面见图2、图3.图 1 预应力混凝土t形梁结构尺寸图（尺寸单位mm）a）横断面 b）内梁

4、立面 c）外梁立面 d） 11剖面图图2 t形梁跨中截面尺寸 图3 t形梁端部截面尺寸图计算截面几何特性，计算时可将整个主梁截面划分为n个小块面积进行计算，跨中截面几何特征列表计算见表1. 表1 跨中截面集合特性计算表分块名称分块面积分块面积形心至上缘距离 分块面积对上缘静距分块面积的自身惯性矩 分块面积对截面形心的惯性距cmcm大毛截面（含湿接缝）翼板37507.528125.0070312.5047.618499913.928570226.42三角承50018.339165.002777.7836.78676357.78679135.56腹板260080208000.00361666.67

5、-24.891610824.425272491.08下三角169140.66723772.721711.46-85.561237100.811238812.27马蹄1150157.5181125.0059895.83-102.3912056438.0512116333.888169450187.7227876999.93 小毛截面（不含湿接缝）翼板27007.520250.0050625.0054.638058363.078108988.07三角承50018.339165.002777.7843.80959276.93962054.71腹板260080208000.003661666.67-1

6、7.87830155.174491821.83下三角169140.66723772.721711.46-78.541042367.701044079.16马蹄115015705181125.0059895.83-95.3710459467.3310519363.177119442312.72325126306.93大毛截面形心至上翼缘距离55.1093小毛截面形心至上翼缘距离62.1313第二章 计算部分 2.1.主梁作用效应计算主梁的作用效应计算包括永久作用效应和可变作用效应。根据梁跨结构纵、横截面的布置，计算可变作用下荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点、截面及支点

7、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（标准组合、短期组合和极限组合）。本设计仅以边梁作用效应为例进行计算。2.1.1.永久作用效应计算2.1.1.1永久作用集度1）主梁自重跨中截面段主梁自重（五分点截面至跨中截面，长7.236m）q(1)=0.7119267.236kn=133.93kn马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算（长2.5m）主梁端部截面面积为a=1.01038m2q(2)=(1.01038+0.7119)2.526/2kn=55.97kn支点段梁的自重（长2.324m）q(3)=(1.01038+0.7119)2.32426kn=61.05kn边主梁的横隔梁中

8、横隔梁体积为：0.16（1.30.80.50.1/20.130.13/2）m3=0.1610m3端横隔梁体积为：0.25（1.550.670.370.074/2）m3=0.2562m3故半跨内横梁重量q(4) =（20.161010.2562）25kn=14.46kn主梁永久作用集度 =(133.93+55.97+61.05+14.46)kn/12.46=21.30kn/m2)二期恒载翼缘板中间湿接缝集度q(5)=0.70.1525kn/m=2.625kn/m边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：0.161.30.35m3=0.0728m3一片端横隔梁（现浇部分）体积：0.250.3

9、51.55m3=0.135625m3故q(6)=（40.072820.135626）25/24.92kn/m=0.5643kn/m桥面铺装层8cm水泥混凝土铺装：0.0811.525kn/m=23.00kn/m9cm沥青混凝土铺装：0.0911.523kn/m=23.805kn/m将桥面铺装重量均分给无片主梁，则q(7)=（23+23.805）kn/5m=9.36kn/m防撞栏：单侧防撞栏线荷载为7.5kn/mq(8)=7.52kn/5m=3kn/m边梁二期永久作用集度q=(2.625+0.5643+9.36+3)kn/m=15.55kn/m(2)永久作用效应：下面进行永久作用效应计算（参照图

10、4）设a为计算截面至左侧支座的距离，并令c=a/l主梁弯矩m和剪力v的计算公式分别为mc=1/2c(1-c)l2qvc=1/2(1-c)ql永久作用效应计算见表2图 4 永久作用效应计算图 表2 边缘永久作用效用计算表作用效应跨中四分点支点c=0.5c=0.25c=0一期弯矩/knm1549.081161.810.00剪力/kn0.00128.45256.90二期弯矩/knm1130.84848.130.00剪力/ kn0.0093.77187.54弯矩/knm2679.932009.940.00剪力/ kn0.00232.22444.432.1.2.可变作用效应计算1.2.1冲击系数和车道折

11、减系数计算：结构的冲击系数与结构的基频f有关，故应先计算结构的基频，简支梁桥的基频可按下式计算=h=5.6906h其中，mc=kg/m=2165.08kg/m 由于1.5hf14hz,故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数为=0.1767lnf0.0157=0.29155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，本设计分别按车道和三车道布载进行计算，取最不利情况进行设计。2.1.2.2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：由于承重结构的宽跨比为：=0.5180.5，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

12、）求荷载横向分布系数。计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩i和it抗弯惯性矩i在前面已求得：0.27877对于形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算：式中、相应为单个矩形截面的宽度和高度；矩形截面抗扭刚度系数，可由表下式计算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17.17cm马蹄部分的换算平均厚度31.5cm图5 抗扭惯性距计算图式（尺寸单位：cm）计算见表表3 计算表分块名称/cm/cm/ / 翼缘板25017.170.070.31890.004038427腹板121.33200.160.29870.002899487马蹄4631.50.680.19210.0027625.1

13、80.009700432单位宽度的抗弯及抗扭惯性矩1.11508103.880210计算横梁抗弯及抗扭惯性矩：翼板有效宽度的计算见图图图6 翼板有效宽度计算图式（尺寸：mm）横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即42.5m10m,c(4.8240.16)m2.332145cm，0.16m16cm，=17.17所以2.332/100.2332根据的比值，求得：/c0.737，故0.7370.7372.3321.72求横梁截面重心位置横梁的抗弯和抗扭惯性矩=21.720.171721.720.1717(0.266)0.161.450.161.45(0.266)m=0.11013 mi=cbh+cbh根

14、据h/ b=0.1717/4.824=0.03560.1, c=1/3，但由于连续桥面的单宽抗扭惯性矩只有独立板宽扁板者的翼板，取c=1/60.167, h/ b=0.16/(1.450.1717)0.1252，查表计算得c=0.307。i=cbh+cbh =0.1674.8240.17170.306(1.450.1717)0.16 m =0.005688 m则单位抗弯及抗扭惯性矩为j=i/ b=0.11013/(4.824100) m/cm=0.228310 m/cmj=i/ b=0.005688/(4.824100) m/cm=1.179110m/cm计算抗弯参数和抗扭参数=0.385b/

15、l式中 b桥宽的一半； l计算跨径。式中g材料的切变模量，取g=0.4 e，则=0.02005=0.1416计算荷载横向分布影响线坐标：已知=0.385，查g-m法计算用表，可得表4中数据。用内插法求各梁位处横向分布影响线坐标值（见图7），实际梁位与表列梁位的关系见图8.1号、5号梁：2号、4号梁：3号梁：k=k（k是梁位在0点的k值）表4 影响线系数k和k取值表荷载横向影响系数梁位荷载位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b00.920.951.001.041.091.041.000.950.92b/41.081.091.101.11.050.980.920.860.80b

16、/21.281.231.191.110.90.810.720.683b/41.521.41.251.090.950.820.740.680.6b1.81.51.291.080.920.790.670.60.500.770.890.991.121.181.120.990.890.77b/41.551.451.311.241.090.880.620.330.1b/22.42.091.751.390.990.630.24-0.18-0.563b/43.372.762.111.490.890.36-0.16-0.59-1.08b3.783.122.41.580.750.13-0.55-1.09-1.6

17、9 图7 图8计算各梁的横向分布影响线坐标值见表5表5 各梁的横向分布系数影响线坐标值粱号计算式荷载位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b1号1.5761.421.2581.0880.9440.8140.7260.6640.583.4522.8322.1681.5080.8620.314-0.238-0.69-1.202-1.876-1.412-0.910-0.4200.0820.5000.9641.3541.782-0.266-0.200-0.129-0.05950.01160.0710.1370.1920.2523.1862.6322.0391.4490.8740.38

18、5-0.101-0.498-0.9500.6370.5260.4080.2900.1750.077-0.020-0.100-0.1902号1.2001.1741.1541.1001.0200.9320.8540.7760.7282.0601.8341.5741.3301.0300.7300.3920.024-0.296-0.860-0.660-0.420-0.230-0.0100.2020.4620.7521.024-0.122-0.093-0.059-0.033-0.0010.0290.0650.1060.1451.9381.7411.5151.2971.0290.7590.4570.130

19、-0.1510.3880.3480.3030.2590.2060.1520.0910.026-0.0303号0.9200.9501.0001.0401.0901.0401.0000.9500.9200.7700.8900.9901.1201.1801.1200.9900.8900.7700.1500.0600.010-0.080-0.090-0.0800.0100.0600.1500.02120.00850.0014-0.011-0.0127-0.01130.00140.00850.7910.7910.8980.9911.1091.1671.1090.9910.8980.7910.1580.1

20、800.1980.2220.2330.2220.1980.1800.158绘制横向分布影响线图（见图9）求横向分布系数 图 9 1号梁横向分布影响线（尺寸单位mm）计算荷载横向分布系数：荷载横向分布系数的计算中包含了车道折减系数。按照最不利方式布载，并按相应影响线坐标值计算荷载横向分布系数。三车道（如图10）m=(0.56596+0.43254+0.33436+0.20076+0.1162+0.00328)0.78=0.6447 图 10 三车道最不利荷载布置图（尺寸单位mm）两车道（如图11）m=（0.56596+0.43254+0.33436+0.20076）=07668故取可变作用（汽车

21、）的横向分布系数为：m=0.7668 图 11 两车道最不利荷载布置图（尺寸单位mm）2）支点截面的荷载横向分布系数m：如图12所示，按杠杆原理法绘制支点截面荷载横向分布影响线并进行布载，1号梁可变作用横向分布系数可计算如下：可变作用（汽车）：m=(1.10+0.38)=0.74 图 12 支点截面荷载横向分布计算图式（尺寸单位mm）3）横向分布系数见表6.表6 1号梁可变作用横向分布系数可变作用类型公路-级0.76680.742.1.2.3车道荷载的取值公路级车道荷载的均布荷载标准值q和集中荷载标准值p分别为q=10.5kn/m计算弯矩时，p=kn=256.48kn计算剪力时，p+256.4

22、81.2kn=307.78kn2.1.2.4计算可变作用效应：在可变作用效应计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下处理：支点处横向分布系数取m，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从m直线过度到m，其余梁段均取m，本设计在计算跨中截面，四分点截面和支点截面时，均考虑了荷载横向分布系数沿桥梁跨径方向的变化。1）计算跨中截面的最大弯矩和最大剪力：计算跨中截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求可变作用效应，如图13，可变效应为：不计冲击 s=m(+ y)冲击效应 s=m(+y)式中 s所求截面汽车标准荷载的弯矩或剪力；q车道均布荷载标准值；p车道集中荷载标准值；影响线上同号区段的面积；y影响线上最大

23、竖坐标值；可变作用（汽车）标准效应 m= 10.5+0.7668256.486.03knm=1770.3 knmv=0.766810.50.524.12-(0.7668-0.74)4.824 10.5+07668307.780.5kn =142.23kn可变作用（汽车）冲击效应m= m1770.30.29155 knm=516.1 knmv= v142.230.29155 knm=41.47 kn2)计算四分点截面的最大弯矩和最大剪力：四分点截面可变作用那个效应的计算图式见图14.图13 跨中截面可变作用效应计算尺寸图（mm） 图14 四分点截面可变作用效应计算图式（mm）可变作用（汽车标准效

24、应）m=0.766810.54.522524.12（0.76680.74）4.82410.5（1.2060.402）0.7668256.484.5225 knm=1327.5 knmv=0.766810.50.7524.12（0.76680.74） 4.82410.50.0670.7668307.780.75kn =231.35kn可变作用（汽车）冲击效应m= m=1327.50.29155 knm=387.03 knmv= v=231.350.29155 knm=67.45kn3）计算支点截面的最大剪力：支点截面可变作用效应的计算图式见图15.可变作用（汽车）标准效应v=0.766810.5

25、124.12（0.76680.74） 4.82410.5(0.9330.067)0.74307.781kn =324.18kn可变作用（汽车）冲击效应v= v=324.180.29155kn=94.51kn图15 支点截面可变作用效应计算图式2.1.3主梁作用效应组合根据作用效应组合的内容，选取三种最不利效应组合：短期效应组合、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表7.表7 作用效应组合表序号荷载类型跨中截面四分点截面支点截面knmknknmknkn第一期永久作用1549.080.001161.81128.45256.90第二期永久作用1130.840.00848.1393.77187.

26、54总永久作用（=+）2679.930.002009.94222.22444.43可变作用（汽车）1170.36142.231327.49231.35324.18可变作用（汽车）冲击516.1541.47387.0367.4594.51标准组合（=+）4966.43183.703724.47521.02863.12短期组合（=+0.7）3919.1899.562939.19384.16671.36极限组合=1.2+1.4（+）6417.02257.184812.27684.981119.482.2. 预应力钢束数量估算及其布置2.2.1预应力钢束数量的估算本设计采用后张法施工工艺，设计时应满足

27、不同设计状况下规范规定的控制条件要求，即承载力，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，一下就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束数进行估算，并按这些估算的钢束数确定主梁的配筋数量。2.2.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数：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，截面不允许出现拉应力，对于t形截面简支梁，当截面混凝土不出现拉应力控制是，则得到钢束数n的估算公式n=式中 m使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值，按表7取用；c与荷载有关的经验系数，对于公路-级，c取0.5l;一束

28、715.2钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积是1.4cm,故=9.8 cm；k大毛截面上核心距，设梁高为h,k,为k=e预应力钢束重心对大毛截面重心轴的偏心距，e=ya=hya, a可预先假定，h为梁高，h=170cm;y大毛截面形心到上缘的距离，可查表11；大毛截面的抗弯惯性矩，见表1。本例采用的预应力钢绞线，标准强度为f=1860mpa,弹性模量e=1.9510mpa。m=4966.43 knm=4966.4310nmk=cm=29.70cm假设a=19cm,则e=ya=(17055.109319)cm=95.891cm钢束数n为n= =4.252.2.1.2按承载能力极限状态估算钢束数：根

29、据极限状态的应力计算图式，受压区混凝土达到极限强度f,应力图式呈矩形，同时预应力钢束也达到设计强度f,钢束数n的估算公式为n=式中 m承载能力极限状态的跨中最大弯矩组合设计值，按表7取用； a经验系数，一般采用0.750.77，本例采用0.77.则n=3.97据上述两种极限状态所估算的钢束数量在4跟左右，故取钢束数n=4。2.2.2 预应力钢束的布置2.2.2.1跨中截面及锚固端截面的钢束位置1）在对跨中截面进行钢束布置时，应保证预留管道的要求，并使钢束的重心偏心距尽量大，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

30、净距不应小于40mm,且不宜小于管道直径的0.6倍，在竖直方向两管道可重叠。跨中截面的细部构造如图16a所示，则钢束群重心至梁底距离为a=cm=19cm a） b) 图 16 钢束布置图（尺寸mm）a) 跨中截面 b)锚固端截面2)为了方便操作，将所有钢束都锚固在梁端截面。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，而且要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。锚固端截面布置的钢束如图16b所示，钢束群重心至梁底距离为a=cm=81.25cm下面应对钢束群重心位置进行复核，首先需计算锚固端截面的几何特性。图17为计算图

31、式，锚固端截面几何特性计算见表8.表8 锚固端截面几何特性计算表分块名称分块面积分块面积对上缘距离分块面积对上缘静距分块面积的自身惯性矩分块面积对截面形心的惯性矩cmcm翼板37507.528125.0070312.5054.5811171325.8611241638.36三角承托273.817.474782.38832.9644.61544966.69545799.65腹板713092.5659525.0014274854.17-30.426597759.5620872613.731153.8692432.3832660051.74其中：y=cm=62.08cm y=hy=(17062.08

32、)cm=107.92cm上核心距为k=cm=27.13cm下核心距为k=cm=47.17cm60.75cm= ykay+ k=135.05cm说明钢束群重心处于截面的核心范围内，见图17.2.2.2.2钢束起弯角度和线形的确定：在确定钢束起弯角度时，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损失不宜过大。本设计预应力钢筋在跨中分为三排，n4号钢筋弯起角度为5，其他钢筋弯起角度为7.为了简化计算和施工，所有钢束布置的线形均为直线加固圆弧，最下排两根钢束需进行平弯。2.2.2.3钢束计算 图17 钢束群重心位置复核图（尺寸单位mm） 图18 锚固端尺寸图（尺寸单位m

33、m）1）计算钢束起弯点至跨中的距离：锚固点至支座中心线的水平距离为a(见图18)；a=(2825tan5)cm=25.81cma=(2813tan7)cm=26.4cma=(2853tan7)cm=21.49cma=(2893tan7)cm=16.58cm钢束计算图式见图19，钢束起弯点至跨中的距离x见表9. 图19 钢束计算图式表9 钢束弯点至跨中距离计算表钢束号起弯高度y/cm弯起角/()r/cm4158.71566.2844100.0099.619551651.4921143.9370988.253535038.998211.0018320.00317.614871475.9907179

34、.8780734.907227865.809412.1906540.00535.974971635.4714199.3138492.2013110691.402014.5980750.00744.409671958.4507238.6751239.4953上表中各参数的计算方法如下：l为靠近锚固端直线段长度，可根据需要自行设计，y为钢束锚固点至钢束起弯点的竖直距离，如图19，根据各量的几何关系，可分别计算如下：y= lsin，y=yy= yx= lcos,r=y/(1cos)x=rsin,x=l/2xx+ a式中 钢束弯起角度（）； l计算跨径（cm）;a锚固点至支座中心线的水平距离（cm）.

35、2)控制截面的钢束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a=a+r(1cosa),sina=当计算截面在近锚固点的直线段时，计算公式为a=a+yxtan式中a钢束在计算截面处钢束中心到梁底的距离； a钢束起弯前到梁底的距离； r钢束弯起半径； a圆弧段起弯点到计算点圆弧长度对应的圆心角。计算钢束群重心到梁底的距离a见表10，钢束布置图见图20表10 各计算截面的钢束位置及钢束群重心位置计算表截面钢束号r/cm四分点4未弯起1651.492101101027.50403未弯起1475.99070110102110.81635.47140.067

36、7480.9977022225.75761238.681958.45070.1218720.9925463464.2586注：1号钢束在该处有直线段，其弯起高度为15.66支点直线段y4150.087266525.812.25811022.741984.39203500.122173026.43.24151056.75852780.122173021.492.63862297.361411060.122173016.582.035834137.9642 图20 钢束布置图（mm）3）钢束长度计算一根钢束的长度为曲线长度，直线长度与两端工作长度（270cm）之和，其中钢束曲线长度可按圆弧半径及弯

37、起角度计算。通过每根钢束长度计算，就可以得到一片主梁和一孔桥所需钢束的总长度，用于备料和施工。计算结果见表11.表11 钢束长度计算表钢束号半径r弯起角曲线长度直线长度有效长度钢束预留长度钢束长度cmradcmcmcmcmcmcm41651.49210.0872655144.12988.25100.002464.751402604.7531475.99070.1221730180.33734.91320.002470.471402610.4721635.47140.1221730199.81492.20540.002464.021402604.0211958.45070.1221730239.

38、27239.50750.002457.531402597.532.3.计算主梁截面几何特性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演算准备计算数据。下面以跨中截面为例计算，其他截面计算方法相同，计算结果见表12表14。2.3.1截面面积及惯性距计算2.3.1.1在预加应力阶段，只需计算小毛截面的几何特性，计算公式如下：净截面面积 a=ana净截面惯性矩 i=ina(yy)计算结果见表12. 表12 跨中截面面积和惯性矩计算表分块名称截面分块面积分块面积形心至上缘距离分块面积对上缘静距全截面

39、重心到上缘距离分块面积的自身惯性矩 分块面积对截面形心的惯性矩cmcmcm毛截面=180cm(净截面0711962.1313442312.72359.743625126306.933-2.387740585.423723615728.197扣除管道面接-186.2650151-28126.0188忽略-91.2564-1551164.166932.7350414186.702425126306.93335784.4205毛截面=250cm(换算截面)816955.1093450187.72357.202227876999.2262.093035784.420529516486.364钢束换算面

40、积182.2815127524.28忽略-93.79781603702.7188351.2847712.00327876999.2261639487.138 注：n=4，表13四分点翼缘全宽截面面积和惯性矩计算表截面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距全截面重心到上缘距离分块面积的自身惯性矩 分块面积对截面形心的惯性矩cmcmcm=180cm(净截面0毛截面711962.1313442312.72359.972125126306.933-2.159233189.649723890996.951扣除管道面接-186.2650142.4960-26542.0138忽略-82.5

41、239-1268499.6326932.7350414186.702425126306.933-1235309.982=250cm(换算截面)毛截面816955.1093450187.72357.016627876999.2261.90729718.803629238586.07钢束换算面积182.28142.496025974.1638忽略-85.47931331868.048351.28476168.443527876999.226131586.844 注：n=4，表14 支点翼缘全宽截面面积和惯性矩计算表截面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距全截面重心到上缘距离分块

42、面积的自身惯性矩 分块面积对截面形心的惯性矩cmcmcm=180cm(净截面0毛截面10103.867.7525684557.386267.417429189275.9049-0.33541136.283029128775.408扣除管道面接-186.265085.6080-15945.7803忽略-18.1909-61636.77999917.5350668611.605929189275.905-60500.4969=250cm(换算截面)毛截面11153.862.0804692432.365562.458732661997.37100.37831596.361132869610.451钢

43、束换算面积182.2885.608015604.6301忽略-23.149397682.094711336.08708036.995632661997.37199278.4558 注：n=4，2.3.1.2 换算截面几何特性计算1）整体截面几何特性计算：在正常使用阶段需要计算大截面（结构整体化以后的截面，含湿接缝）的几何特性，计算结果见表12表14，计算如下换算截面面积 a=a+n(a1)换算截面惯性矩 i=i+n(a1)(yy)式中 a、i分别是混凝土毛截面面积和惯性矩； 、分别为一根管道截面面积和钢束截面积； y分块面积重心到主梁上缘的距离； n计算面积内所含的管道（钢束）数； a钢束与混

44、凝土的弹性模量之比，为=5.65。2）有效分布宽度内截面几何特性计算：预应力混凝土梁在计算预应力引起的混凝土应力时，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。对于t形截面受压区翼缘计算宽度b,应取下列三者中的最小值：b=cm=804cmb250cm(主梁间距)bb+2b+12 h=(20+230+1215)cm=260cm此处，b为梁腹板宽度，b为承托长度，h为受压区翼缘悬出板的厚度。本例中由于h/b=10/50=1/51/3,则b=3 h=30cm，h为承托根部厚度。故b=250cm。由于实际截面宽度小于或等于有效分布宽度，即截面宽度没

45、有折减，故截面的抗弯惯性矩也不需要折减，取全宽截面值。2.3.2 截面静距计算预应力钢筋混凝土在张拉阶段和使用阶段都要产生剪应力，这两个阶段的剪应力应该叠加。在每一个阶段中，凡是中性轴位置和面积突变处的剪应力，都需要计算。在张拉阶段和使用阶段应计算的截面为（如图12）；2.3.2.1 在张拉阶段，净截面的中性轴（称为净轴）位置产生的最大剪应力，应该与张拉阶段在换轴位置产生的剪应力叠加。2.3.2.2 在使用阶段，换算截面的中性轴（称为换轴）位置产生的最大剪应力，应该与张拉阶段在换轴位置产生的剪应力叠加。故对每一个荷载作用阶段，需要计算四个位置的剪应力，即需计算下面几种情况的静距；1）a-a线以

46、上（或以下）的面积对中性轴（净轴和换轴）的静距。2）b-b线以上（或以下）的面积对中性轴（净轴和换轴）的静距。3）净轴（n-n）以上（或以下）的面积对对中性轴（净轴和换轴）的静距。4）换轴（o-o）以上（或以下）的面积对对中性轴（净轴和换轴）的静距。计算结果见表15表17.图21 跨中截面静距计算图（尺寸单位mm） 图22 支点截面静距计算图(尺寸单位mm) 表15 跨中截面对重心轴静距计算分块名称及序号已知： =160cm，=72.86cm静距类别及符号分块面积分块面积重心至全截面重心距离/cm对净轴静距翼板1翼缘部分对净轴静距270052.2436141057.7819三角承托250041

47、.410320705.1448肋部320039.74367948.7246求和169711.6513下三角4马蹄部分对净轴静距16980.923013675.9944马蹄5115097.7564112419.8336肋部626078.756420476.6580管道或钢束-186.265091.2564-16997.8714求和129574.6147分块名称及序号已知： =180cm，=59.7436cm，h=170cm静距类别及符号分块面积分块面积重心至全截面重心距离/cm对净轴静距翼板1净轴以上净面积对净轴静距270052.2436141057.7819三角承托250041.410320705.1448肋部3894.872522.37