北京知鱼桥设计计算书

1、北京知鱼桥预应力混凝土简支T型梁桥设计摘 要桥是跨越障碍的通道，随着我国城市建设和高等级公路、道路建设的发展，桥梁的建设也将成为必然的趋势。预应力混凝土简支T型梁桥设计在我国公路上修建很多。本毕业设计内容为预应力混凝土简支T型梁桥设计，结构设计包括对预应力混凝土简支T型梁、墩柱及盖梁的设计和计算，具体计算方法包括荷载横向分布系数计算法、容许应力法。施工组织包括钻孔桩施工、T型梁的预制和架设、支座和伸缩缝施工、以及桥面铺装和栏杆施工以及附属结构的施工等。设计中参考了桥梁计算示例集混凝土简支梁（板）桥、公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范、公路桥涵设计通用规范、桥梁工程、桥梁施工组织管理等课内外有关

2、资料。关键词：预应力，混凝土 T梁 AbstractBridge across obstacles corridors, with our urban construction and the high-grade highway, road construction, bridge building will also become the inevitable trend. Pre-stressed Concrete T bridge design teams in the construction of many of our roads. The design elements for

3、 Pre-stressed Concrete graduated from T bridge design, structural design, including extensions of Pre-stressed Concrete, and culvert design and calculation, the specific methodology including horizontal distribution of load factor calculations, allowing stress law. Construction organizations, includ

4、ing bored pile construction, and erection of prefabricated T bridge design, secure and joints construction, decking and railings and deck construction and construction subsidiary structure. Specific reference in the design of the "bridge of examples Collection - concrete extensions (board) Brid

5、ge," and "Highway design of reinforced concrete and pre-stressed norms", "road tunnels designed generic norms", "bridge project", "bridge construction organization and management" classes and outside information.Key words: bridge，design， pre-stress，concre

6、te，T bridge目 录摘 要IAbstract一 绪论1二 方案比选22.1方案编制2三 上部结构设计33.1 设计资料及构造布置33.1.1 设计资料33.1.2 横截面布置53.2 主梁作用效应计算83.2.1 永久作用集度93.2.2 可变作用效应计算123.2.3 主梁作用效应组合193.3 预应力钢束的估算及其布置203.3.1 跨中截面钢束的估算和确定203.3.2 预应力钢束布置223.4 计算主梁几何截面特性273.4.1 截面面积及惯矩计算273.4.2 截面净矩计算293.4.3 截面几何特性汇总303.5 钢束预应力损失计算343.5.1 预应力钢束与管道壁之间的摩

7、擦引起的预应力损失353.5.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失353.5.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失363.5.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失373.5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失383.5.6 成桥后混凝土弹性压缩引起的预应力损失393.5.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总413.6 主梁截面承载力与应力验算433.6.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算433.6.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算493.6.3 持久状况构件的应力验算533.6.4 短暂状况构件的应力验算593.7 主梁端部的局部承压验算603.7.1 局部承压区的截面尺寸验算603.

8、7.2 局部抗压承载力验算613.8 主梁变形验算623.8.1 计算由预加力引起的跨中反拱度623.8.2 计算由跨中引起的跨中挠度643.8.3 结构刚度验算653.8.4 预拱度的设置653.9 行车道板计算653.9.1 悬臂板荷载效应计算653.9.2 连续板荷载效应计算673.9.3 截面设计、配筋与承载力验算713.10 横隔梁计算723.10.1计算荷载723.10.2横隔梁截面配筋与验算743.11 支座计算753.11.1选定支座的平面尺寸753.11.2 确定支座的厚度763.11.3 验算支座的偏转76四 下部结构设计784.1 基本资料784.2 盖梁计算794.2.

9、1 荷载计算794.3 内力计算844.4 截面配筋设计与承载力校核854.5 桥墩墩柱设计874.5.1 荷载计算874.5.2 截面配筋计算及应力验算894.6 钻孔桩计算924.6.1 荷载计算924.6.2 桩长计算954.6.3 桩的内力计算（m法）964.6.4 桩身截面配筋与承载力验算（图2-16）984.6.5 墩顶纵向水平位移验算100结论102参考文献103谢辞103一 绪论梁式桥种类很多，也是公路桥梁中最常用的桥型，路桥梁常用的梁式桥形式有简支梁、悬臂梁、连续梁等，梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标，一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。80年代

10、以来，我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥（或桥面连续），如河南的郑州、开封黄河公路桥，浙江省的飞云江大桥等，其跨径达到62m，吊装重220t。T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了，从16m到50m跨径，都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞线群锚，在工地预制，吊装架设。其发展趋势为：采用高强、低松弛钢绞线群锚，混凝土标号4060号；T形梁的翼缘板加宽，25m是合适的；吊装重量增加；为了减少接缝，改善行车，采用工型梁，现浇梁端横梁湿接头和桥面，在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束，形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。预应力混凝土T形梁有结构简单，受力明

11、确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大等优点。其最大跨径以不超过50m为宜，再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。大于50m跨径以选择箱形截面为宜。目前的预应力混凝土简支“准连续“。随着交通建设事业的发展，大量的预应力混凝土简支T梁被广泛应用，其中的标准化设计起到了重要作用。我国交通行业预应力混凝土简支T梁标准化设计经历过了一个从无到有的发展过程。20世纪60年代，主要套用过去苏联的标准图。20世纪70年代由交通部组织交通部第二公路勘察设计院编制了装配式后张法预应力混凝土简支梁标准图JT/GQB-025-75。20世纪80年代出版了新的标准图装配式钢筋混凝土简支梁JT/GQB-024

12、-83。进人20世纪90年代，交通部先后出版了预应力空心板、预应力混凝土I型组合梁标准图。但预应力混凝土简支T梁标准化工作相对滞后，这期间的预应力混凝土简支梁在桥梁建设中仍占有相当的比例，北京市每年有近80%为这种结构形式，而一些新技术、新工艺、新材料的迅速发展和应用，原有的标准图已不适用。为此，北京市公路局于1998年向北京市公路设计研究院下达了预应力混凝土简T梁桥通用图课题，历时2年，于1999年完成了这一课题并通过了北京市组织的专家鉴定。认为该通用图结构设计合理，完善和提高了国内预应力混凝土简支T梁桥标准化设计水平，有推广应用价值，为国内先进水平。预应力混凝土桥梁一旦跃上桥梁建设的历史舞

13、台，就显示出它的强大竞争力，从50年代创建突破了100m的跨径纪录，经过30余年的迅猛发展，至今已创建了440m的跨径纪录。目前，在规划中的设计方案又突破500m的跨径纪录的趋势。而在实际的工程实践中，在400m以下的跨径范围中，预应力混凝土桥梁常为优胜的方案。随着我国经济发展，材料、机械、设备工业相应发展，这为我国修建高质量桥梁提供了有力保障。再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工，使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。我国幅员辽阔，经济发展水平参差不齐，经济上总体水平不高，公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥，这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。所以我们要着重抓多样化、标准化，编制适

14、用经济的标准图，提高施工水平和质量，然后抓住跨越大江（河）、海湾的特大型桥梁建设，不断总结经验，高标准、高质量建桥。二 方案比选2.1方案编制1比选方案的主要标准： 桥梁方案比选有四项主要标准：安全，功能，经济与美观，其中以安全与经济为重。过去对桥下结构的功能重视不够，现在航运事业飞速发展，桥下净空往往成为运输瓶颈，比如南京长江大桥，其桥下净空过小，导致高吨位级轮船无法通行，影响长江上游城市的发展。至于桥梁美观，要视经济与环境条件而定。2方案编制（1）悬臂桥图1.1悬臂桥图示（2）T型钢构桥图1.2钢构桥图示（3）先简支后连续梁T型梁桥图1.3 T型梁桥图示（4）斜拉桥图1.4斜拉桥图示表1.

15、1 方案比选表悬臂桥T形刚构桥预应力混凝土简支T形梁桥斜拉桥适用性1桥墩上为单排支座，可以减小桥墩尺寸2主梁高度可较小，降低结构自重，恒载内力减小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1施工方便。2适合中小跨径。3结构尺寸标准化。跨越能力大安全性1在悬臂端与挂梁衔接处的挠曲线折点不利行车。2梁翼缘受拉，容易出现裂缝，雨水浸入梁体成为安全隐患建国初期大量采用目前国内大量采用，安全，行车方便。1行车平稳2索力调整工序比较繁复，施工技术要求高美观性做成变截面梁较漂亮结构美观结构美观具有现代气息，结构轻盈美观。经济性支架昂贵，维修费用高造价较低，工期较短造价第

16、二，用钢量大造价最高纵观桥梁的发展，悬臂桥已经基本不采用，由于是跨线桥，跨度不大，斜拉桥一般用于大跨度的跨海、跨河大桥，T形钢构桥容易受地震等影响，经过上述方案的比较，决定采用预应力混凝土T形梁三 上部结构设计横截面布置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。本设计主梁翼板宽度为2500mm，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刚性接头，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（=1700mm）和运营阶段的大截面（=2500mm）。净11.5+2

17、15;0.5的桥宽选用五片主梁，如图11所示。图112主梁跨中截面主要尺寸拟订（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1/151/25。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，同时梁高增大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，主梁高度取1700mm。（2）、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受压的强度要求。所以预制T梁翼板的厚度取用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较小，腹板厚度一般由布

18、置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15=120mm，所以腹板厚度取200mm。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的要求确定的，设计实践表明，马蹄面积占截面面积的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，同时还应根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为460mm，高度250mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度130mm，以减小局部应力。按照以上拟订的外形尺寸，就可绘出预制梁的跨中截面图。如图1-2所示：分块名称分块面积形心至上缘距离分块面积对上缘静矩分块面

19、积的自身惯矩（cm）分块面积对截面形心的惯矩翼板7.528125.0070312.5047.618499913.928570226.42三角承托18.339165.002777.77836.78676357.78679135.56腹板80208000.003661666.67-24.891610824.425272491.08下三角140.66723772.721711.46-85.561237100.811238812.27马蹄157.5181125.0059895.83-102.3912056438.0512116333.88450187.7227876999.23小毛截面翼板27007.

20、520250.0050625.0054.638058363.078108988.07三角承托50018.339165.002777.77843.80959276.93962054.71腹板260080208000.003661666.67-17.87830155.174491821.83下三角169140.66723772.721711.46-78.541042367.701044079.16马蹄1150157.5181125.0059895.83-95.3710459467.3310519363.177119442312.72325126306.933.2 主梁作用效应计算根据上述梁跨结构纵

21、、横截面的布置，并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分点、变化点截面和支点截面）的永久作用和最大可变作用效应，然后进行主梁作用效应组合。3.2.1 永久作用集度1永久作用集度（1）预制梁自重 跨中截面段主梁的自重（四分点截面至跨中截面，长7.25m）： 马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重（长2.5m）： 主梁端部截面面积A=1.01038 支点段梁的自重（长2.324m） 边主梁的横隔梁中横隔梁体积： 端横隔梁体积：故半跨内横隔梁重力为： 预制梁永久作用集度 （2）二期永久作用 现浇T梁翼板集度 边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：一片端横隔梁

22、（现浇部分）体积：故： 铺装9cm沥青混凝土铺装： 8cm混凝土铺装： 若将桥面铺装均摊给五片主梁，则 栏杆一侧防撞栏：7.5 若将两侧防撞栏均摊给五片主梁，则 边梁二期永久作用集度：2永久作用效应图1-2永久作用效应计算表13边梁永久作用效应表13作用效应跨中四分点支点一期弯矩1549.081161.810.00剪力0128.45256.90二期弯矩1130.84848.130.00剪力093.77187.54弯矩2679.932009.940.00剪力0222.22444.43主梁永久作用效应作用效应跨中四分点支点一期弯矩1633.371224.320剪力0135.44270.87二期弯矩

23、1171.86878.900剪力097.17194.34弯矩2805.232103.220剪力0232.61365.21如图12所示，设x为计算截面离左支座的距离，并令。主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：3.2.2 可变作用效应计算1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本设计桥跨内设三道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的长宽比为： 所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数。 计算主梁抗扭惯矩对于T行梁截面，抗扭惯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；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

24、厚度：马蹄部分的换算平均厚度：的计算见表14。表14计算表表14翼缘板（1）25017.70.070.31894.038457腹板（2）121.33200.160.29872.899487马蹄（3）4631.50.680.19212.7625189.700432其中的计算由下表141内差求得：表141的计算表14110.90.80.70.60.50.40.30.20.1<0.10.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.312计算横向影响线竖坐标值； 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值式中：n=5，。计算所得的值列于表15内表15数

25、值表15梁号10.60.40.20-0.220.40.30.20.1030.20.20.20.20.2 计算荷载横向分布系数1号梁的横向线和最不利荷载图式如图13所示。可变作用（汽车公路I级）： 两车道：（2）支点截面的荷载横向分布系数如图14所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载，1号梁可变作用的横向分布系数可计算如下：可变作用（汽车）：（3）横向分布系数汇总（见表16）一号梁可变作用横向分布系数 表16可变作用类别公路I级0.76680.743车道荷载的取值根据桥规4.3.1条，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：4计算可变作用效应在可变作用效应

26、计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：支点处横向分布系数取，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从直接过渡到，其余梁段均取。（1） 求跨中截面的最大弯矩和最大剪力图1-5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，图1-5示出跨中截面作用效应计算图示，计算公式为：式中：S所求截面汽车标准荷载的弯矩或剪力；车道均布荷载标准值；车道集中荷载标准值；影响线上同号区段的面积；影响线上最大坐标值。可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：（2）求四分点截面的最大弯矩和最大剪力图16图16为四分点截面作用效应的计算图示。可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：（

27、3）求支点截面的最大弯矩和最大剪力图110为支点截面最大剪力计算图示。可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应：3.2.3 主梁作用效应组合本设计按桥规4.1.64.1.8条规定，根据可能出现的作用效应选择了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1-7。表1-7主梁作用效应组合表17序号荷载类别跨中截面四分点截面支点（1）第一期永久作用1549.0801161.81128.45256.90（2）第二期永久作用1130.840848.1393.77187.54（3）永久作用=（1）+（2）2679.9302009.94222.22444.43（4

28、）可变作用（汽车）公路I级1770.36142.231327.49231.35324.18（5）可变作用（汽车）冲击516.1541.47387.0367.4594.51（6）标准组合=（3）+（4）+（5）4966.43183.703724.47521.02863.12（7）短期组合=（3）+0.7 (4)3919.1899.562939.19384.16671.36（8）极限组合=1.2(3)+1.4(4)+(5)6417.02257.184812.27684.981194.483.3 预应力钢束的估算及其布置3.3.1 跨中截面钢束的估算和确定根据公预规规定，预应力梁应满足正常使用极限状

29、态的应力要求和承载能力极限状态的强度要求。以下就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，并且按这些估算的钢束数的多少确定主梁的配束。1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数对于剪支梁带马蹄的T型截面，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：持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值，按表17取用；与荷载有关的经验系数，取用0.51一股7钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积是，故=。-大毛截面上核心距，设梁高为h,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，h为梁高，h=170cm;-大毛截面形心到上缘的距离可查表1；-大毛截面

30、的抗弯性矩见表1；标准强度为，设计强度，弹性模量。 假设=19cm则=170-55.1093-19=95.891cm钢束数n为梁法计算横向影响线竖坐标值 2按承载能力极限状态估算钢束数根据极限状态的应力计算图式，受压区混凝土达到极限强度，应力图式呈矩形，同时应力钢束也到达设计强度，则钢束数的估算公式为：式中：承载能力极限状态的跨中最大弯矩，按表17取用；经验系数，一般采用0.750.77，本设计取用0.77；预应力钢绞线的设计强度，见表11，为1260。计算得：根据上述两种极限状态，取钢束数n =43.3.2 预应力钢束布置1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

31、心距大些，管道至梁底和梁侧净距不应小于3cm及管道直径的。根据公预规9.4.9条规定，水平净距不应小于4cm及管道直径的0.6倍，在竖直方向可叠置。根据以上规定，跨中截面的细部构造如图411a)。由此可直接得出钢束群重心至梁底距离为：（2）由于主梁预制时为小截面，若钢束全部在预制时张拉完毕，有可能会在上缘出现较大的拉应力，在下缘出现较大的压应力。考虑到这个原因，本设计预制时在梁端锚固N1N6号钢束，N7号钢束在成桥后锚固在梁顶，布置如图1-11c)。对于锚固端截面钢束布置通常考虑下述两个方面：一是预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，使截面受压均匀；二是考虑锚头布置的可能性以满足张拉操作方便的

32、要求。按照上述锚头布置的“均匀”、“分散”原则，锚固端截面所布置的钢束如图11b)所示。钢束群重心至梁底距离为：为检验上述布置的钢束群重心位置，需计算锚固端截面几何特性。图112示出计算图示，锚固端截面特性计算见表18所示。其中：cm故计算得：cm说明钢束群重心处于截面的核心范围内。2钢束起弯角和线形的确定 图2.1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，预应力钢筋在跨中分为三排，号钢筋弯起角度为，其他弯起角度为。3钢束计算（1）计算钢束起弯点至跨中的距离锚固点到支座中心线的水平距离（见图113）为：图114示出钢束计算图式

33、，钢束起弯点至跨中的距离列表计算在表19内。表19钢束起弯点至跨中的距离表19钢束号起弯高度(cm)(cm)(cm)(cm)(cm) (cm)(cm)(cm)4158.71566.284410099.619551651.4921143.9370988.253535038.998211.0018320317.614871475.9907179.8780743.907227865.806412.1906540535.974971635.4714199.3138492.2013110691.402014.5980750744.409671958.4507238.6751239.4953（2）控制截面

34、的钢束重心位置计算各钢束的重心位置计算由图14所示几何关系，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重心到梁底的距离；钢束起弯前到梁底的距离；钢束弯起半径（见表110）。计算钢束群重心到梁底的距离（见表110）（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（2×70cm）之和，其中钢束的曲线长度可按照圆弧半径和弯起角度进行计算。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的钢束总长度，以利备料和施工。计算结果见表111所示。表110钢束群重心到梁底的距离截面钢束号(cm) (cm)(cm)(c

35、m)(cm)四分点4未弯起1651.492101101027.50403未弯起1475.99070110102110.81635.47140.0677480.9977022225.75761238.681958.45070.1218720.9925463464.2586其弯起高度为15.66支点直线段84.39204150.087266525.812.25811022.74193500.122173026.43.24151056.75852780.122173021.492.63862297.361411060.122173016.582.035834137.9642表111钢束长度数值表11

36、1钢束号 (cm)钢束弯起角度曲线长度(cm)直线长度(cm)直线长度(cm)有效长度(cm)钢束预留长度(cm)钢束长度(cm)（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）=（6）+（7）42325.947308.361075.471002967.661403107.6636857.277837.77543.681002962.91403102.923525.1915922.89471.661002989.11403129.114179.65151094.23295.571002979.61403119.63.4 计算主梁几何截面特性本节在求得各验算截面的毛截面特性和钢束位置的基础上，计

37、算主梁净截面和换算截面的面积、惯性矩及梁截面分别对重心轴、上梗肋和下梗肋的净矩，最后汇总成截面特性值总表，为各受力阶段的应力验算准备数据。3.4.1 截面面积及惯矩计算1净截面几何特性计算在预加应力阶段，只需要计算小截面的几何特性。计算公式如下：截面积：截面惯矩：计算结果见表1122换算截面几何特性计算（1）整体截面几何特性计算在使用荷载阶段需要计算大截面（结构整体化以后的截面）的几何特性，计算公式如下：截面积：截面惯矩：计算结果见表112。以上式中：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

38、面积内所含的管道（钢束）数；钢束与混凝土的弹性模量比值，由表11得=5.65。表112跨中翼缘全宽截面面积和惯矩计算表表112截面分块名称分块面积分块面积至上缘静矩全截面至上缘静矩全截面至上缘静矩分块面积自身惯矩净截面毛截面711962.1313442312.72359.743625126306.933-2.387740585.423723615728.197扣管道面积186.2650151-28126.0188略-91.2564-1551164.166932.7350414186.704225126306.933-1510578.736净截面毛截面816955.109345187.72357

39、.202227876999.266-2.093035784.420529516486.364钢束换算面积182.2815127524.28略-9379781603702.7188351.28477712.00327876999.2261639487.138（2）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实际翼缘有效宽度计算。因此表12中的抗弯惯矩进行折减。由于采用有效宽度方法计算的等效方法计算的等效法向应力体积和原全宽内实际的法向应力体积是相等的，因此用有效

40、宽度截面计算等代法向应力时，中性轴应取原全宽截面中性轴。有效分布宽度的计算根据公预规4.2.2条，对于T形截面受压区区域翼缘计算宽度，应取用下列三者中的最小值：此处，根据规范。故：cm有效分布宽度内截面几何特性计算由于截面宽度不折减，截面的抗弯惯矩也不折减，取全宽截面值。3.4.2 截面净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，这两个阶段的剪应力应该叠加。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。例如，张拉阶段和使用阶段的截面（图115），除了两个阶段a-a和b-b位置的剪应力需要计算外，还应计算：（1）在张拉阶段，净截面的中和轴（简称净轴）位置产

41、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（简称换轴）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。因此，对于每一个荷载作用阶段，需要计算四个位置（共8种）的剪应力，即需要计算下面几种情况的净矩：a-a线（图15）以上（或以下）的面积对中性轴（净轴和换轴）的静矩b-b线以上（或以下）的面积对中性轴（净轴和换轴）的静矩净轴（n-n）以上（或以下）的面积对中性轴（净轴和换轴）的静矩净轴（o-o）以上（或以下）的面积对中性轴（净轴和换轴）的静矩计算结果列于表113。3.4.3 截面几何特性汇总其他截面特性值均可采用同样的方法计算，下

42、面将计算结果一并列于表114中h=170cm。表113跨中截面对重心轴静矩计算表113分块名称及序号cm静矩类别及符号分块面积 对净轴静矩静矩类别及符号 对换轴静矩翼板270052.2436141057.7819375049.7022186383.436三角承托50041.410320705.144850038.868919434.4581肋部20039.74367948.724620037.20227440.4499169711.6513213258.344下三角16980.923013675.994416983.464414105.4865马蹄115097.7564112419.83361

43、150100.2987115342.413肋部26078.756420476.658026081.297821137.4151管道或钢束-186.265091.2564-16997.8714182.2893.797817097.4539129574.6147167682.7685翼板270052.2436141057.7819375049.7022186383.436三角承托50041.410320705.144850038.868919434.4581肋部894.872522.371820019.9179894.872519.830417745.719181782.8446223563.60

44、7翼板270052.2436141057.7819375049.7022186383.436三角承托50041.410320705.144850038.868919434.4581肋部844.045021.101117810.2987844.045018.559815665.2653179573.2254221483.1594表114主梁截面特性值总表表114名称符号单位跨中四分点支点混凝土净截面净面积6932.73506932.73509917.5350净惯矩23615728.19723890996.95129128775.408净轴到截面净轴到截面上缘距离距离59.743659.97216

45、7.4171净轴到截面下缘距离110.2564110.0279102.5829截面抵抗矩上缘395284.5013398368.4913432067.9544下缘214189.2272217135.8175283953.563对净轴静矩翼缘部分面积169711.6513170488.49192035.9525净轴以上面积181782.8446182718.9712238646.3894换轴以上面积179573.2254180148.0455227256.2288马蹄部分面积129574.6174130840.4048-钢束群重心到净轴距离91.256482.523918.1909混凝土换算截面

46、换算面积8351.288351.2811336.08换算惯矩29516486.36429238586.07032761275.827换轴到截面上缘距离57.202257.016662.4587换轴到截面下缘距离112.7978112.9834107.5413截面抵抗矩上缘516002.1952512807.9878524526.8905下缘261676.1971258786.6468304639.0601对换轴静矩翼缘部分面积213258.344212432.3608237342.9507净轴以上面积223563.607222595.6623348527.7126换轴以上面积221483.15

47、94220199.4326269570.1015马蹄部分面积167682.76858166459.5709-钢束群重心到换轴距离93.797885.479323.1493钢束群重心到截面下缘距离1927.504084.39203.5 钢束预应力损失计算根据公预规6.2.1条规定，当计算主梁截面应力和确定刚束的控制应力时，应计算预应力损失值。后张法梁的预应力损失包括前期预应力损失（钢束与管道壁的摩擦损失，锚具变形、钢束回缩引起的损失，分批张拉混凝土弹性压缩引起的损失）和后期预应力损失（钢绞线应力松弛、混凝土收缩和徐变引起的应力损失），而梁内钢束的锚固应力和有效应力（永久应力）分别等于张拉应力扣除

48、相应阶段的预应力损失。预应力损失因梁截面位置不同而有差异，现以四分点截面（既有直线束，又有曲线束通过）为例说明各项预应力损失的计算方法。对于其他截面均可用同样的方法计算，它们的计算结果均列入钢束预应力损失及预加内力一览表内（表115121）。四分点截面管道摩擦损失计算表表115钢束号1006.19580.00929370.00925064712.044323.11530.0543736.24490.022960620.2269902729.5541370.1221736.2940.039984260.03919543951.0325450.08726656.28810.031248770.03

49、076556940.0568注：*见表10所示，其中值由表10中的cos值反求得到。3.5.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失按公预规6.2.2条规定，计算公式为：式中：张拉钢束时锚下的控制应力；根据公预规6.1.3条规定，对于钢绞线取张拉控制应力为：钢束与管道壁的摩擦系数，对于预埋波纹管取u=0.20；从张拉端到计算截面曲线管道部分切线的夹角之和（rad）；k管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取k =0.0015；x从张拉端到计算截面的管道长度（m），可近似取其在纵轴上的投影长度（见图14），当四分点为计算截面时，。3.5.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失按公预规6.2.3 条规定，对曲线预应力筋，在计算锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失时，应考虑锚固后反向摩擦的影