本科桥梁设计例题(2)

25.0kN/m

(3) 沥青混凝土铺装层：查JTG D60-2004第4.2.1条，可得其容重为

23.0kN/m3

(4) 钢绞线：

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钢绞线主要指标

公称直径 (mm) 截面面积 单位重量标准强度弹性模量松驰级别 Ⅱ (mm) 140 2(Kg/m) 1.102 (Mpa) 1860 (Mpa) 1.95?105 ?j15.24 (5)钢筋： 钢筋主要指标

抗拉设计强钢筋种类 R235 HRB335 度(Mpa) 195 280 抗压设计强度(Mpa) 195 280 标准强度弹性模量(Mpa) 235 335 (Mpa) 2.1?105 2.0?105

1.2基本要求

本设计应包含桥型及基本尺寸拟定，内力计算（恒载活载），配筋计算，相

关验算，支座设计计算，基础设计计算等，1200字。 提交设计图纸6-7张A3图纸出图，6.14以前完成全部任务。 1.3上部尺寸拟定

由结构设计原理可知在T梁桥设计中主梁间距通常应随梁高与跨径的增大的同时并加宽为经济，而且加宽翼板对提高主梁截面效率指标?很有效，所以在条件许可下应尽量加宽T梁翼板。本设计主梁翼板宽度为1800mm，为保证桥梁

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的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头。故主梁的工作截面有两种：预施应力、运输、吊装阶段的小截面（边梁为1700mm,中梁为1600mm）和运营阶段的大截面（1800mm）。净—8.5m的桥宽选用5片主梁，如下图。

主梁高度：由结构设计原理可知预应力钢筋砼简支T型梁桥的主梁高和其跨径之比一般取1/15~1/25，当结构高度不受限定时加大梁高通常是比较经济可行的方案，增大主梁高度能节省预应力钢束用量，且梁高度的增加一般只是引起腹板加高且混凝土的用量增加较少。

综上所述，本设计中取1700mm的主梁高是符合的。

主梁截面细部尺寸：T梁翼板主要承受桥面传递而来的车辆荷载的作用其厚度主要取决于桥面承受车轮局部荷载，同事必须应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的要求。本设计中预制T梁的翼板的厚度取用140mm，翼板根部加厚到240mm以满足翼缘根部较大的弯矩。

预应力混凝土梁中腹板内主拉应力一般较小，腹板厚度由布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定性出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，本设计腹板厚度取160mm。

马蹄尺寸基本由设计计算而布置预应力钢束的需要确定的，实践表明，马蹄面积占截面总面积的10%~20%为合适。由《公预规》9.4.9条对钢束净距及预留管道的构造要求，初步拟定马蹄宽度为360mm，高度300mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度100mm，以减小局部应力。主梁形式如下图：

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1.4腹板加宽马蹄抬高及横梁布置

预应力T梁在设计时为了满足预应力钢筋的升高和支点截面的较大剪力需

要，需将马蹄逐渐抬高、腹板逐渐加宽到和马蹄同宽。为保证各片梁共同受力增加结构整体性和稳定性在一定的间距内需要设置横隔梁。本设计中主梁采用等高形式，为了便于预制施工横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部压应力，同时也为布置锚具的需要在距梁端1480mm范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。马蹄为配合钢束的弯起而从第一道横隔梁处开始向支点逐渐抬高，在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开始变化。本设计中取五道横梁，间距为6m。横隔梁的高度1260mm，厚度为150mm。（详情见下面的结构尺寸图）

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1. 5主梁截面几何特性计算

按照上述资料拟定尺寸，绘制T形梁的跨中及支点截面如下图。

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1）受压翼缘板有效宽度b?f的计算

按公路桥规规定,T形截面梁受压翼缘有效宽度b?f，取下列结果中的最小值：

（1） 简支梁计算跨径的1/3，即l/3=24000/3=8000mm; （2） 相邻两梁平均间距，对于中边梁均为1800mm; （3） (bh?12h?f?b)=0+12*250+160=3160mm. 所以，受压翼缘的有效宽度取b?f=1800mm

2)主梁截面几何特性的计算

跨中截面几何特性 6