单跨25m预应力混凝土简支T型梁桥结构设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上前言当今社会，桥梁工程发展迅速，桥梁建造方面的技术和理念不断的完善。社会经济的发展和我国交通运输业的发展使得对桥梁的需求日益增大，对各类型桥梁的需要到达了一个新的高度，桥梁对于经济的发展，促进不同地区的文化交流都有着不容忽视的作用，是现代交通的枢纽。桥梁的建造经过数百年的发展，尤其是现代工厂化施工流程和计算机技术的作用下，桥梁建造技术到达了一个前所未有与的高度，降低了劳动时间和人力物力，同时桥梁的安全性也得到了极大的保障。本设计选择的南瓦桥上部结构设计这一课题，在设计过程中：（1） 根据工程概况以及当地的施工和环境等条件确定可行的方案，再根据经济和技术方面来论证最适合

2、的方案，来确定出最佳方案。（2） 确定方案之后进行上部结构的各种尺寸的拟定，计算配筋。（3） 在设计过程中充分利用计算机来解决问题，如使用AUTOCAD来进行图纸绘制。（4） 设计中遇到的问题查阅规范和资料解决，不能独立解决的及时的请教指导老师。 毕业设计的目的在于培养学生的综合能力，让我们利用大学学习的各门专业课以及基础课结合相关的规范来独立完成一个专业课题的制作。设计过程中考验了我独立思考和独立钻研的能力。为将来工作岗位的工作打下了良好的基础。 1.方案比选随着当今社会经济和科技的发展，桥梁理论和实践不断的日趋完善，各种类型桥梁都有其各自的优点和不足。作为现代桥梁在保证行车安全稳定与技术含

3、量高的前提下，还要确保外形的美观，使桥梁具备一定的观赏性。只有同时根据这些不同的要求我们才能综合的选取出最完美的桥梁设计方案。根据阜新地区的水文、气象、防震等地质条件，又结合了桥梁建设要求，建设的工期，施工条件以及外形等要求根据综合考虑选出以下几种的方案。1.1预应力混凝土简支T型梁桥 该桥采用单跨25m的预应力简支梁桥，桥面净宽：净-3.52+2.51+0.52=10.5m，桥面上部采用5片梁，主梁间距2.1m，根据一般中等跨径的T型梁桥，高跨比取 ，所以跨径为25m时，梁高取2.1m,梁肋厚度取16cm，梁肋下部为马蹄形，加宽时横隔梁延伸至马蹄加宽处。桥面设有双向横坡。预应力简支梁的特点：

4、受力明确、结构简单、施工方便能在地质较差地方建桥。各跨径的尺寸相近，便于预制和安装从而降低安装费用。装配式的施工方法能节省大量的模板，从而加快了施工进度，节省了工期。1.2预应力混凝土空心板桥此类型的桥的优点：建筑高度小、外形简单、制作简单。在制作装配式构件时由于自重不大，所以建设起来比较方便。此类型桥的缺点：跨径大于一定值得时候，截面要显著的加高，使自重增大，从而抵消了其建筑高度小的特点，板桥适用于建设小跨径的桥梁。1.3钢筋混凝土拱桥该方案采用上承式肋拱桥，在此方案下部到向压力所以拱的跨越能力比梁要大。拱是主要承受压力的结构因而可已使用抗拉性能差抗压性能好的石料结构，但要求支撑拱的墩台和地

5、基必须承受拱端较大的推力，因此修建推力拱桥必须有较好的地基基础。综合以上三种方案，方案1应力简支T型梁桥在垂直荷载作用下，支座仅产生垂直反力，受力简单，T型梁桥适用于中小型桥梁的建造。方案二的空心板桥梁跨径较大时截面要求较高，是其自身自重过大，截面材料使用不经济，不符合本设计的要求。方案三的钢筋混凝土拱桥对地基的要求较高，本设计的地质特点不适合修建拱桥。采用预应力混凝土T型梁桥。2.上部结构设计资料及构造2.1桥梁跨径和净宽 标准跨径:25m（墩中心距离）；计算跨径:24.28m；主梁全长:24.92m；桥面净宽:净-3.52+2.51+0.52=10.5m2.2技术标准1)设计荷载：公路-I

6、I级。2)环境标准: II类环境。3)设计安全等级：二级。2.3主要材料1)混凝土：主梁、翼缘板、横隔板、等采用C50混凝土；采用C40混凝土来进行桥面铺装。2)预应力钢束:采用5束5丝捻制的预应力钢绞线。公称直径为15.2mm面积为139mm2.fpk=1860MPa。弹性模量Ep=1.95105MPa。3)施工工艺：采用后张法制作主梁。波纹管内径70mm、外径77mm。2.4 相关设计参数1）预应力管数k=0.00152）预应力混凝土结构重度26KN/m3；普通钢筋混凝土重度25KN/m3；沥青混凝土重度23kN/m3.单侧防撞线荷载为7.5KN/m。 2.5结构设计1）本设计为简支T形梁

7、图2-1主梁间距与主梁片数Figure 2-1 girder spacing and the main girder piece number2）主梁断面：主梁高度1.5m，梁间距2.1m，主梁跨中肋厚0.16m，马蹄宽0.4m，腹板和马蹄在端部同宽，使其满足局部应力的需要。3）横隔梁的设置:横隔梁一共设置5道，间距4.856m，端部横隔梁宽度0.25m，跨中部分横隔梁宽度0.16m。4）桥面铺装：水泥混凝土厚度8cm，混凝土沥青厚度9cm，两者之间加设防水层，设计总厚度17cm。2.6 横断面布置2.6.1主梁跨中截面的主要尺寸的拟定图2-2 T型梁跨中截面尺寸 图2-3 T型梁端部截面尺寸

8、Figure 2-2 T beam cross section size Figure 2-3 T tie-beam section size表2-1跨中截面几何特性计算表Table 2-1 cross section in geometrical characteristics calculation table分块名称分块面积Ai (cm2)分块面积形心至上缘距离(cm)分块面积对上缘静距Si=(cm3)分块面积的自身惯距Ii(cm4)di=(cm)分块面积对截面形心的惯距Ix=Aidi 2(cm4)I= (cm4)(2)(3)=(1)(2)(4)(5)(6)=(1)(5)2(7)=(4)

9、+(6) 毛截面翼板31507.52362559062.541.68.56.06三角承托400183373322222.2230.85.22腹板216070.667-20.82.38.05下三角144121174241152-70.82.0373374.803马蹄1000137.552083.33-88.32.4.736854.86毛截面形心至上翼缘的距离= 4918023 主梁作用效应的计算3.1永久作用效应计算 3.1.1永久作用集度1）主梁自重跨中截面段主梁自重（五分点至跨中截面，长7.284m）Q（1）=0.6854267.284KN=129.54KN马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重计算（

10、长：2.5m）主梁端部截面积A=0.879m2Q（2）=（0.879+0.6854）2.526/2KN=50.84KN支点段梁自重（长：2.356m）Q（3）=0.8792.35626KN=53.84KN边主梁横隔梁中横隔梁体积：0.16(1.197-0.40.1/2)m3=0.1664m3端横隔梁体积：0.25（1.350.95-0.30.08/2）m3=0.3176m3边半跨内横隔梁重力：q4=（1.50.1664+10.3176）25KN=14.18KN2、3号半跨内横隔梁重力为q4=（30.1664+20.3176）25KN=28.36KN主梁永久集度QI=(129.54+50.84+

11、53.84+14.18)KN/12.46m=19.94KN/m2、3号梁的永久作用集度（123.54+50.84+53.84+28.36）KN/12.46m=21.07KN/m2）二期恒载桥面铺装层8cm水泥混凝土铺装层：0.089.525KN/m=19KN/m9cm 沥青混凝土铺装层：0.090.2525KN/m=21.375KN/m桥面铺装重量均分给五片主梁则，Q5=（19+21.375）KN/5m=8.075KN/m防撞栏：单侧防撞栏线荷载为7.5KN/m。两侧防撞栏均分给5片主梁则，Q6=（7.52）5KN/m=3KN/m边梁二期永久作用集度QII=(8.075+3)KN/m=11.0

12、75KN/m2、3号梁二期永久作用集度：q=8.075+3=11.075KN/m3.1.2永久作用效应设x为计算截面离左支座的距离,并设a=x/l 图3-1 永久作用效应计算图Figure 3-1 permanent effect calculation chart主梁弯矩和剪力的计算公式分别为: 表3-1永久作用效应Table 3-1 the permanent effect1号梁效应跨中截面 =0.5四分点(变化点)截面=0.25支点截面 =0一期 弯矩(KNm)1469.371102.030.00 剪力(KN)0.00 121.04242.07 二期 弯矩(KNm)816.11 612.

13、090.00 剪力(KN)0.00 67.23134.45 弯矩(KNm)2285.481714.120.00 剪力(KN)0.00 188.27376.52 2、3号梁效应跨中截面 =0.5四分点(变化点)截面=0.25支点截面 =0一期 弯矩(KNm)1552.64 1164.480.00 剪力(KN)0.00 127.89 255.80二期弯矩()816.11 612.09 0.00 剪力(KN)0.00 67.23134.45 弯矩(KNm)2368.751776.540.00 剪力(KN)0.00 195.12 390.25 3.2可变作用效应计算（偏心压力法）3.2.1冲击系数与车

14、道折减系数的计算结构的冲击系数与结构的基频f有关，先计算结构的基频，在计算冲击系数。基频的计算：其中:根据基频,计算出汽车荷载的冲击系数为:因为车道为双车道，荷载横线分布折减系数为13.2.2计算主梁的荷载横向分布系数跨中荷载横向分布系数mc；承重结构的宽跨比为： 为窄桥，可采用偏心受压法计算。1）计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I和IT抗弯惯性矩在前面已求得:I=0.1655/m4对于T形梁截面抗扭惯性矩可近似按下列式计算式中 bi，ti：单个矩形截面的宽度和高度 Ci： 矩形截面的抗扭刚度系数，可由下式计算 n：梁被划分为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 马蹄部分的平均厚度

15、t3=（25+37）2=31cmIT 的计算图示：图3-2 T型梁跨中截面尺寸Figure 3-2 T beam cross section size表3-2 IT的计算表分块名称bi/cmti/cmti/bici翼板2101690.080.31650.腹板1101160.150.30180.马蹄40 310.780.17450. 0.单位宽度抗扭惯性矩Jx=I/b= 主梁截面的抗弯惯矩I=01655/m4 抗扭惯矩IT=m42）用偏心压力法计算横向影响线的竖坐标值各片主梁的截面相同，考虑主梁抗扭刚度时1号梁的荷载横向分布系数按式 计算，式中:n=5, 位于下表表3-3值的计算表Table 3

16、-3 value calculation table梁号i1i2i3i4i510.3880.2940.20.0980.01220.2940.2760.20.1240.09830.20.20.20.20.23）抗扭修正系数查桥梁工程表7-2知，当n=5时，=1.042并取G=0425E，B=23.5+2.5+20.5=10.5m3.2.3汽车的荷载横向分布系数双列汽车偏载作用（2P）作用时有：e950/2-50-180-130/2=180cm=1.8m1号梁的荷载横向分布系数为=单列汽车偏载（P=1）作用时有E=950/2-50-180/2=335cm=3.35mMcq1= 比较单列和双列偏载作

17、用的横向分布系数，双列偏载更不利故取mcq1=0.7762号梁的荷载横向分布系数为双列汽车偏载作用（2P）作用时有：e130/2+（210-130）=145cm=1.45m2号梁的荷载横向分布系数为Mcq=单列汽车偏载（P=1）作用时有E3.35m=故取mcq2=0.5513号梁的荷载横向分布系数为双列汽车偏载作用（2P）作用时有：单列汽车偏载（P=1）作用时有：故取=0.4图3-3 跨中横向分布系数影响线Figure 3-3 Cross transverse distribution coefficient influence line图3-4 支点横向分布系数影响线Figure 3-4 T

18、he influence line of lateral distribution coefficient of fulcrum表3-4各个梁的横向分布系数值Table 3-4 transverse distribution coefficient value of each beam梁号可变作用类型mcm01 公路-级0.638 0.334 2 公路-级0.519 0.813 3 公路-级0.468 0.771 车道荷载取值根据桥规，公路II级车道荷载的均布荷载的标准值qk和集中荷载标准值分别为=7.875KN/m计算弯矩：=0.75=192.84kN计算剪力：=1.2192.84=231.

19、408kN3.2.4计算公路II级车道荷载的弯矩和剪力1）1号梁计算跨中截面的最大弯矩和剪力可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应 ： 2）计算1号梁L/4截面的最大弯矩和最大剪力 可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应 ：3）计算1号梁支点截面的最大剪力：支点截面的作用效应计算图示见图可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应 ：1）2号梁计算跨中截面的最大弯矩和剪力可变作用（汽车）标准效应： 可变作用（汽车）冲击效应 ： 2）计算2号梁L/4截面的最大弯矩和最大剪力：可变作用（汽车）标准效应： 可变作用（汽车）冲击效应 ：3）计算2号梁支点截面的最大剪力：可

20、变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应 ：1）3号梁计算跨中截面的最大弯矩和剪力可变作用（汽车）标准效应： 可变作用（汽车）冲击效应 ： 2）计算3号梁L/4截面的最大弯矩和最大剪力：可变作用（汽车）标准效应： 可变作用（汽车）冲击效应 ：3）计算3号梁支点截面的最大剪力：可变作用（汽车）标准效应：可变作用（汽车）冲击效应 ：3.3主梁作用效应组合 按照桥规规定，选择了三种可能出现的最不利效应组合。短期与长期效应组合和承载力极限状态基本组合。1号梁作用效应组合No. 1 beam combination effect序号荷载类型跨中截面 四分点截面支点截面 KNmKNKNmKNKN第

21、一期永久作用1469.37 0.00 1102.03 121.04 242.07 第二期永久作用816.11 0.00 612.09 67.23 134.45 总永久作用=+2285.48 0.00 1714.12 188.27 376.52 可变作用汽车1425.723 108.1681016.23 176.29 221.44可变作用（汽车）冲击369.26228.016263.20 45.66 57.35 标准组合（=+） 4080.465136.1842993.55 410.22 655.31作用短期效应组合 1.0(+0.7)3283.468 75.7182425.48311.67 5

22、31.53 极限组合 1.2+1.4（+）5255.556190.658 3848.15 536.55 842.13 2号梁作用效应组合No. 2 beam combination effect序号荷载类型跨中截面 四分点截面支点截面 xKNmKNKNmKNKN第一期永久作用1469.37 0.00 1102.03 121.04 242.07 第二期永久作用816.11 0.00 612.09 67.23 134.45 总永久作用=+2285.48 0.00 1714.12 188.27 376.52 可变作用汽车971.339 77.195718.845 119.064197.602可变作用

23、（汽车）冲击251.57719.994186.181 30.83851.197 标准组合（=+） 3508.39697.1852619.146338.172 625.301作用短期效应组合 1.0(+0.7)2965.417 54.0372217.31271.615 514.84 极限组合 1.2+1.4（+）4454.66136.0653323.98 435.7878 800.1173号梁作用效应组合No. 3 beam combination effect序号荷载类型跨中截面 四分点截面支点截面 xKNmKNKNmKNKN第一期永久作用1469.37 0.00 1102.03 121.04

24、 242.07 第二期永久作用816.11 0.00 612.09 67.23 134.45 总永久作用=+2285.48 0.00 1714.12 188.27 376.52 可变作用汽车689.042 55.377517.16790.598123.825可变作用（汽车）冲击178.46214.343133.94623.46532.071 标准组合（=+） 3152.98469.722365.233302.333192.416作用短期效应组合 1.0(+0.7)2767.80938.7632076.137251.689463.198 极限组合 1.2+1.4（+）3957.08297.608

25、2968.502385.612670.078 4.预应力钢束的估算和确定 4.1跨中截面钢束的估算和确定4.1.1按照正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 对于全预应力混凝土构件,根据跨中截面抗裂要求,由下式可得出跨中截面所需的有效预加力为: 式中的MS为正常使用极限状态按作用短期效应组合计算的弯矩值；前面计算得MS=3283.49KNm，设截面重心到截面下缘距离 =150mm。则钢筋的合力作用点距截面重心轴为: ep= =491.8-150=341.8mm估算预应力钢筋时,取用全截面的性质计算,跨中截面的面积为A=mm2，全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗距为: W=I/ =166.510711

26、09/341.8=336.106mm3有效预应力为: 采用钢绞线,钢绞线公称截面面积,，张拉控制应力取 ,预应力损失为 则预应力钢绞线数量为:取25根选取5束5s15.2预应力钢绞线,预应力钢筋的截面积AP=25139=3475mm2,采用70的金属波纹管成孔。4.2预应力钢束布置钢束4.2.1跨中截面及锚固段截面的钢束布置 选取预埋铁皮波形管内径70mm，外径77mm。管道至梁底及梁侧面净距应大于或等于3cm及内径的0.5倍，水平净距应大于等于于4cm及内径的0.6倍，竖直方向可叠置。对于跨中截面可得出钢束群重心至梁底距离为：对于锚固截面可得出钢束群重心至梁底的距离为：图4-1 跨中截面和锚

27、固截面钢束布置图（单位：mm）Figure 4-1 in cross section and anchoring section steel beam layout (unit: mm)验核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4-2钢束群心位置复核图示Figure 4-2 steel beam of heart position review here表5-1钢束锚固截面几何特性计算表Table 5-1 steel anchor beam cross section geometric properties calculation table分块名称AiyisiIidi=ys

28、-yiIx=Aid2iI=Ii+Ixcm2cmcm3cm4cmcm4cm4翼板31507.52362519687.546.35.88三角承托24017.64224256036.25 腹板540082.5-29.25.5,58790.88 其中:；,所以上下核心距分别为：所以钢束群重心位于截面的核心位置4.2.2确定钢束起弯角度 确定钢束起弯角时，端部锚固端截面分成上、下两部分,上部钢束的弯起角度定为15,下部为7,为简化计算和施工,钢束布置的线形均为直线和圆弧,整根钢束布置在同一竖直面内。4.2.3钢束计算1）计算钢束弯起点至跨中的距离 锚固点至支座中心线的距离为axi为: 设各钢束的弯曲半径

29、为:RN1（RN3）=10000mm；RN2=25000mm；RN4=10000mm；RN5=20000mm,以N1钢筋为例,计算公式为:.由：导线点距锚固点的水平距 .由：弯起点至导线点的水平距离 .弯起点至锚固点的水平距离：； .弯起点至跨中截面的水平距离：弯止点沿切线方向至导线点的距离等于弯起点至导线点的水平距离,即弯止点到导线点的距离为:；故弯止点至跨中截面的水平距离为: 表4-2各钢束弯曲控制要素表Table 4-2 steel beam bending elements table钢束编号弯起高度c(mm)弯起角0()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

30、面水平距离xk(mm)弯止点距跨中截面水平距离(mm)N1(N3)200710000170.9 10070.4 11289N2500725000152.5 6691.2 9738 N410301510000153 7132.59720.6 N51120152000099.4 5426.510602.8 2）计算各截面钢束的位置和倾角. 计算任意一点 至梁底距离及该点钢束的倾角 , 是钢束弯起前钢束的重心距离梁底长度, 为 点所在计算截面处钢束位置钢束的弯起高度。计算时,首先应先判断出点所在处的区段,然后计算ci及i,即:当(xi-)0时, 点位于直线段还未弯起,ci=0,故=a；i=0当0Lb

31、1+Lb2时,点位于直线段,此时 =0 ,ci按下式计算:各截面钢束位置及其倾角计算值见表4-3表4-3各截面钢束位置(ai)及其倾角（i）计算表Table 4-3 each section steel beam position (ai) and its Angle (theta I) calculation table计算截面钢束编号Xk(mm)(Lb1+Lb2)(mm)(xi-xk)(mm)()ci(mm)ai=a+ci(mm)跨中截面(-)xi=0N1(N3)10070.41218.6xi-xk000100N26691.23046.8xi-xk000100N47132.5 2588.1

32、xi-xk000170N55426.5 5176.3xi-xk000280L/4(变化点)截面xi=7250mmN1(N3)10070.4 1218.6xi-xk000100N26691.2 3046.8xi-xk000100N47132.5 2588.1xi-xk000170N55426.55176.30xi-xkLb1+Lb27179.0279.0 N26691.2 3046.8xi-xkLb1+Lb27481.3581.3 N47132.5 2588.1xi-xkLb1+Lb215989.0 1159.0 N55426.5 5176.3xi-xkLb1+Lb2151093.4 1373.

33、4 4.2.4计算主梁截面几何特性表4-4第一阶段各截面几何特性计算表Table 4-4The first phase of the cross section geometry characteristics calculation table 截面名称分块名称分块面积Ai(cm2)Ai重心至梁顶距离yi(cm)对梁顶边 的面积矩Si=Aiyi(cm3)自身惯 性矩Ii(cm4)di=(ys-yi)(mm)Ix=Aidi2(cm4)截面惯性矩I=Ii+Ix(cm4)跨中截面混凝土全截面685449.18-2.4842155 预留管带面积-192.42135-259760-85.82- 净截面

34、面积6661.58-ys=Si/Ai=46.70(cm)；yb=100.82(cm)；ep=85.82(cm)L/4(变化点)截面混凝土全截面685449.18 -2.4842155 预留管带面积-192.42134.79-259360-88.09-净截面面积6661.58 -ys=Si/Ai=46.70(cm)；yb=103.3(cm)；ep=88.09(cm)支点处截面混凝土全截面879053.85-0.623379 预留管带面积-192.4276.57-14734 0-22.1-93980净截面面积8597.58-90601ys=Si/Ai=54.47(cm)；yb=95.53(cm)；

35、ep=22.1(cm)预留管带面积(-572/4=-192.42cm2表4-5第二阶段各截面几何特性计算表Table 4-5The second phase of the cross section geometry characteristics calculation table截面名称分块名称分块面积Ai(cm2)Ai重心至梁顶距离yi(cm)对梁顶边的面积矩Si=Aiyi(cm3)自身惯性矩Ii(cm4)di=(ys-yi)(mm)Ix=Aidi2(cm4)截面惯性矩I=Ii+Ix(cm4)跨中截面混凝土全截面685449.182.3437530预应力钢筋换算面积196.3381352

36、61770-83.48净面积7050.338ys=Si/Ai=51.52(cm)；yb=98.48(cm)；ep=83.48(cm)L/4(变化点)截面混凝土全截面685449.182.3437530预应力钢筋换算面积196.338134.79264640-83.48净面积7050.338ys=Si/Ai=51.52(cm)；yb=98.48(cm)；ep=83.48(cm)支点处截面混凝土全截面879053.851.5821943预应力钢筋换算面积196.33876.57150340-21.1487743净面积8986.338ys=Si/Ai=55.43(cm)；yb=94.57(cm)；e

37、p=-21.44(cm)钢筋换算面积为 则5验算主梁截面承载力和主梁应力5.1计算持久状况主梁截面承载能力极限状态根据公路桥规规定，T形截面梁受压翼缘有效宽度bf，取下列三者中的最小值:1）简支梁桥计算跨径的L/3,即L/3=24280/3=8093mm；2）相邻两桥平均间距，对于中梁为2100mm；3） 为粱腹板宽度， 为承托长度， ，为受压区翼缘悬出板的厚度，取跨中截面的平均值，即hf所以有:(b+2bh+12hf)=200+60+12155=3060mm所以：受压翼缘有效宽度bf=2100mm5.2计算正截面承载力 取跨中截面进行验算，因为跨中截面弯矩最大1）设受压区高度为 ,先按第一类

38、形截面梁,不算构造钢筋影响，计算受压区高度有:受压区位于翼缘板内,说明确实是第一类T形截面梁。2） 计算正截面承载力设预应力钢筋合力作用点激励截面底边为a,则a=150(mm),h0=h-a=1500-150=1350mm,跨中截面承载能力极限状态下的弯矩组合设计值Md=5255.56KNm 抗弯承载力:Mu=fcdbfx(h0-x/2)=22.4210093.08(1350-93.08/2)=KNm0Md=5255.56KNm即跨中截面的正截面承载力满足要求3）计算斜截面承载力 (取L/4截面): 先进行截面抗剪强度上、下限复核，即:0.510-32ftdbh00Vd0.5110-3,式中V

39、d为验算截面处承载能力极限状态下的剪力组合设计值,Vd=536.65(KN),fcu,k为混凝土强度等级，fcu,k=50MPa,腹板宽度b=160mm,h0为纵向受力钢筋合力作用点到混凝土受压边缘的距离,则：；h0=1500-152.08=1349.2mm,2：预应力提高系数,2=1.25, 0Vd=536.65KN0.510-32ftdbh0=0.510-31.251.832101847.84=422.69(KN)0Vd=615.98(KN) 0.5110-3=0.510-32001349.2=324.06KN0Vd=536.65KN经过验算截面尺寸满足要求，但是需要配置抗剪钢筋,斜截面抗

40、剪承载力:；其中:1为异号弯矩影响系数,1=1.0,2：预应力提高系数,2=1.25,3：受压翼缘的影响系数,3=1.1箍筋采用 钢筋,直径为,双肢箍,间距,则,故:Sinp采用全部5束预应力钢筋的平均值,即sinp=0.0064,Vpd=0.7510-3126034750.0064=21.107(KN),Vcs+Vpd=968.242KN0Vd=536.65KN所以截面抗剪承载力满足要求。6.钢筋预应力损失 6.1.1预应力钢筋张拉控制应力con按公路桥规采用con=0.75pk=0.751860=1395MPa 6.1.2钢筋预应力损失1）预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失(l1) 由

41、公式l1=con1-e-(+kx)；对于跨中截面:x=l/2+d；d为锚固点到支点中线的水平距离;=0.25,=0.0015,为从张拉端到跨中截面间管道平面转过的角度,则各截面的预应力钢束摩擦应力损失值如下表。 表6-1 跨中截面摩擦应力损失l1Table 6-1 cross section in the friction stress loss of sigma l1钢束编号x(mm)kx=1-e-(+kx)con(MPa)l1(MPa)()弧度N1(N3)70.1222 0.0306 12.3109 0.01850.0478 139566.68 N270.1222 0.0306 12.29

42、25 0.0184 0.0478 139566.68 N4150.2618 0.0655 12.293 0.0184 0.0801 1395117.74 N5150.2618 0.0655 12.2394 0.0184 0.0801 1395117.74 平均值89.21表6-2 L/4截面摩擦应力损失l1Table 6-2 L / 4 section friction stress loss of sigma l1钢束编号x(mm)kx=1-e-(+kx)con(MPa)l1(MPa)()弧度N1(N3)70.1222 0.0306 6.2409 0.00940.0391139554.54N

43、270.1222 0.0306 6.2225 0.0093 0.0391139554.54 N4150.2618 0.0655 6.223 0.0093 0.0718 1395100.16 N5150.2618 0.0655 6.1698 0.0093 0.07181395100.16 平均值77.35表6-3支点截面摩擦应力损失l1计算Table 6-2 Fulcrum section sigma l1 calculated friction stress loss钢束编号x(mm)kx=1-e-(+kx)con(MPa)l1(MPa)()弧度N1(N3)0000.1709 0.0003 0

44、.000313950.42N20000.1523 0.0002 0.000213950.28 N40000.153 0.0002 0.000213950.28 N50000.0994 0.0001 0.0001 13950.14 平均值0.224表6-4各设计控制截面l1平均值Table 6-4 average each design control section sigma l1截面跨中截面L4(变化点)截面支点截面l1平均值(MPa)89.2177.350.2242）锚具变形、钢丝回缩引起的预应力损失(l2)反摩阻影响长度l , 即: 0为张拉端锚下控制张拉应力； L为锚具变形值,由附表

45、2-6查得,夹片锚具取4mm； L扣除沿途管道摩擦损失后锚固端预拉应力； L为张拉端到跨中截面之间的距离； 当ll时,离张拉端x处由锚具变形钢筋回缩与接缝压缩引起的,设反摩擦后的拉应力损失为: 当lx时,表示该截面不受反摩擦的影响 各束预应力钢筋的反摩阻影响长度计算如下表表6-5反摩阻影响长度Table 6-5 anti friction influence length钢束编号0=conl1l=0-l1l(mm)d=l1/llN1(N3)139566.681328.3211310.9 0. 11990 N2139566.681323.3212292.5 0. 11992 N41395117.

46、741283.2812293 0. 9264 N51395117.741283.261223.94 0. 9243 表6-6锚具变形引起的预应力损失Table 6-6 anchorage deformation caused by the loss of prestress 截面钢束编号x(mm)l(mm)d(MPa)l2(MPa)各控制截面l2平均值跨中截面N1(N3)12310.911990 130.12 xl截面不受反摩阻影响0N212292.211992 130.09 N4122939264 168.40 N512239.49243 168.78 L/4(变化点) 截面N1(N3)6240.911990 130.12 62.39 59.09N26222.511992 130.09 62.59 N462239264 168.4055.28 N56169.89243 168.7856.12 支点截面N1(N3)120.911990130.12 128.81 147.44N2152.511992 130.0