中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁

1、 中小跨徑橋梁設(shè)計講座（30m全預應力鋼筋混凝土T梁 ） 中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁掌握本橋的設(shè)計概況 1、設(shè)計條件；2、橋梁概況 ；3、調(diào)查情況 ；4、場地工程地質(zhì)情況 ；5、場地水文地質(zhì)條件 ；6、其他條件 附件：水文計算書中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁一、設(shè)計條件 1、建橋位置: 該橋位于xx公路上，xx橋。 2、設(shè)計技術(shù)指標： 1)橋面凈空：（7+20.75）m 2)荷載等級：公路-級 3、設(shè)計原則：經(jīng)濟、適用、安全、美觀的原則中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁二、橋梁概況： 在線位處無舊橋，沿線砂、石料供應較充足，據(jù)橋位處20公里。該橋

2、位于屬于吉林省東部山地，多年平均約10，流速初測為1.5米/秒。中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁三、調(diào)查情況 該橋位于山區(qū)河段，上游，河道順直處，無支流。匯水面積為249.4平方公里，主河道長度為32.7公里。橋位處河床斷面深成梯形，單式斷面。卵石、塊石河床。河道水流流速較快，水流通暢。左邊灘長有中度密林和灌木。左邊灘無水流。該區(qū)土壤為有枯枝落葉的原始森林土。中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁四、場地工程地質(zhì)情況： 1、地形地貌 擬建錦江中橋橋址屬于河谷地貌，勘察樁樁位最高點標高為956.33米，最低點標高為947.61米，自然高差8.72米。 2、場地地層結(jié)構(gòu)及巖土

3、物理力學性質(zhì) 該橋在勘察深度范圍內(nèi)揭露的地層按其物理力學性質(zhì)等自上而下分為5層： 土壤層 亞粘土 卵石： 強風化玄武巖 弱風化玄武巖：(每一層的具體描述，如厚度、承載力等)中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁五、場地水文地質(zhì)條件: 該橋中心為河谷,地表水主要接受大氣降水補給,該處地下水為上層滯水,埋藏在粘性土及卵石層中,水位埋深為0.00-8.60米,根據(jù)區(qū)域資料,地下水對混凝土及鋼筋均無侵蝕性.中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁六、其他條件 1.本工程地處xx省東部山地，構(gòu)造運動較強烈，地震基本烈度為度。 2.氣象資料：位于中東北西部潤干季凍區(qū)，屬于溫和半干旱區(qū)氣候，年

4、平均氣溫100C,年平均降水量為413.8毫米，年平均蒸發(fā)量1716毫米。場地標準凍結(jié)深度為1.60米。中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁附件：水文計算書在掌握了橋梁概況 和現(xiàn)場調(diào)查情況 后進行。一、流量計算 根據(jù)各種不同方法： 1、公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范 2、xx省小流域設(shè)計暴雨洪水流量研究報告 3、根據(jù)xx省水文圖集 一般取最大值中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁二、橋孔長度的計算和確定據(jù)公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范的河槽寬度公式 LJ=K（QP/QC）nBC=38.1（m）據(jù)公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范的單寬流量公式 LJ=QP/ qc=36.49（m）因為兩岸高差大，

5、為了保持原由的自然形態(tài)，建議用2-30m的跨徑。中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁三、橋面標高的確定浪高確定橋下凈空 0.5（不通航河流）橋面標高的確定 Hmin=HP+j+hs（格式無法表示）=951.777（m）中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁設(shè)計說明書見WORD文檔(要掌握注意事項并非常清楚其原因)中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書1.構(gòu)造布置 2.行車道板計算3.主梁內(nèi)力計算4.預應力鋼筋數(shù)量的確定和布置5.主梁截面幾何特性計算6.承載能力極限狀態(tài)計算：7.預應力損失計算8.正常使用極限狀態(tài)計算9.抗裂性驗算10.主梁變形計算11

6、.錨固區(qū)局部承壓計算12.橫隔梁計算中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書1.構(gòu)造布置 梁間距 梁高 橫隔梁間距 細部尺寸 橋面鋪裝 橋梁橫斷面 中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁2.行車道板計算 考慮到主梁翼緣板內(nèi)鋼筋是連續(xù)的，故行車道板可按懸臂板（邊梁）和兩端固結(jié)的連續(xù)板（中梁）兩種情況來計算。 （1）、永久作用 （一期與二期） （2）、可變作用（車輛荷載、荷載分布寬度） （3）、作用效應組合（承載能力極限狀態(tài)作用基本組合） 邊梁懸臂板處，可變作用只有人群 彎矩：Md=1.2Mg+1.40.8Mr 剪力：Qd=1.2Qd+1.40.8Qr中小跨徑橋梁設(shè)

7、計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁 中梁連續(xù)板：可變作用為汽車 支點斷面彎矩：1.2Msg+1.4Msp 支點斷面剪力：1.2Qsg+1.4Qsp 跨中斷面彎矩：1.2Mcg+1.4Mcp（4）、截面設(shè)計，配筋與承載力驗算 詳見計算書中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁3.主梁內(nèi)力計算截面幾何特性的計算 主梁恒載內(nèi)力計算 一期恒載:預制主梁（包括橫隔梁）的自重 二期恒載：現(xiàn)澆橋面板濕接縫 、現(xiàn)澆橫隔梁 、橋面 鋪裝 、欄桿和人行道 中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁主梁活載內(nèi)力計算（邊梁和次邊梁）： 荷載橫向分布系數(shù) （跨中截面用修正偏心壓力法 ，主梁端部：采用杠桿法（支點

8、截面）計算 ），對于橫向分布系數(shù)的取值，支點處橫向分布系數(shù)取mo，從支點至第一根橫隔梁段橫向分布系數(shù)從mo直接過渡到mc，其余梁段均取mc。 車道荷載取值 （均部荷載 、集中荷載 ） 沖擊系數(shù) （計算頻率） 計算可變作用效應：見教科書公式中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁主梁內(nèi)力組合： 一期恒載 二期恒載 恒載總和 汽車荷載 汽車沖擊力 人群荷載 標準組合 + 短期組合 +0.7+ 基本組合 1.2+1.4（+）+1.12中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書4.預應力鋼筋數(shù)量的確定和布置 （1）、預應力鋼筋截面積估算：按跨中截面正截面抗裂要求，確定預應力

9、鋼筋數(shù)量。 （2）、預應力束的布置（跨中截面和支點截面見下圖）中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁5.主梁截面幾何特性計算 截面幾何性質(zhì)的計算需根據(jù)不同的受力階段分別計算。主梁從施工到運營經(jīng)歷了如下幾個階段： 主梁混凝土澆筑，預應力筋束張拉（階段1） 混凝土澆筑并達到設(shè)計強度后，進行預應力筋束 的張拉，但此時管道尚未灌漿，因此，其截面幾何性質(zhì)為計入了普通鋼筋的換算截面，但應扣除預應力筋預留管道的影響。該階段頂板的寬度為160cm。 灌漿封錨，吊裝并現(xiàn)澆頂板400mm (階段2) 預應力筋束張拉完成并進行管道灌漿、封錨后，預應力束就已經(jīng)能夠參與全截面受力。再將主梁吊裝就位，并現(xiàn)澆頂板的

10、連接段時，該段的自重荷載由上一階段的截面承受，此時，截面幾何性質(zhì)應為計如了普通鋼筋、預應力鋼筋的換算截面性質(zhì)。該階段頂板的寬度仍為160cm.中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁 二期恒載及活載作用（階段3） 該階段主梁截面全部參與工作，頂板的寬度為200cm,截面幾何性質(zhì)為計入了普通鋼筋和預應力鋼筋的換算截面性質(zhì).中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁6.承載能力極限狀態(tài)計算：正截面承載力計算 : 一般取彎矩最大的跨中截面進行驗算斜截面抗剪強度計算: 選擇距支座中心h/2處截面與L/4截面進行抗剪承載力復核中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁7.預應力損失計算 后

11、張法梁的的預應力損失包括前期預應力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）與后期預應力損失（鋼絲應力松弛，混凝土收縮和徐變引起的損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應力和有效應力（永存應力）分別等于張拉應力扣除相應階段(預加力階段、使用階段)的預應力損失。 中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁8.正常使用極限狀態(tài)計算 短暫狀況的正應力驗算 構(gòu)件在制作，運輸及安裝等施工階段，混凝土強度等級為C45。在預加力和自重作用下的截面邊緣混凝土的法向壓應力應符合 持久狀況的正應力驗算 截面混凝土的正應力驗算 預應力鋼筋的應力驗算 混凝土主應力驗算 以上的各項計算值均需滿足公路橋規(guī)的限制值 中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁9.抗裂性驗算作用短期效應組合作用下的正截面抗裂驗算（取跨中截面）作用短期效應組合作用下的斜截面抗裂驗算（取剪力和彎矩均較大的最不利區(qū)段截面，如L/4截面） 中小跨徑橋梁設(shè)計系列講座全預應力鋼筋混凝土T梁10.主梁變形計算（驗算是否需要設(shè)置預拱度）荷載短期效應作用下主梁撓度（1）、計算可變荷載作用引起得撓度再考慮長期效應（與限值L/600比較驗算結(jié)構(gòu)剛度） （2）、計算一期恒載，二期恒載引起