课程名称：《桥梁工程概论》
设计题目：预应力混凝土简支T形梁
桥设计计算 院 系： 土木工程系 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 联系方式：
西南交通大学峨眉校区
2011年12 月 14 日
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课 程 设 计 任 务 书
专 业 姓 名 学 号 开题日期： 完成日期：
题 目： 预应力混凝土简支梁T形梁桥设计计算
一、设计的目的
通过本次预应力混凝土简支梁T形梁桥设计计算，巩固课堂所学知识。
包括桥梁构造、布置、桥梁作用效应计算、预应力钢筋估算及其布置、截面承载力验算、
预应力钢筋预应力损失计算软等有关计算。学习并掌握了简支桥的基本设计内容。
二、设计的内容及要求
2、计算主梁内力（跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力） 要求：1、本课程设计须要按教务对课程设计的排版格式要求，形成电子文档，并打印成文
设计内容：1、计算桥面板内力（最大弯矩和剪力）；
3、进行配筋与强度检算，预应力损失计算
本上交，同时电子文档也须上交。
三、指导教师评语
四、成 绩
指导教师 胡文鹏 (签章)
年 月 日
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预应力混凝土简支梁T形梁桥设计计算
一、计算资料及构造布置…………………………………………………………………… 4 （一）设计资料…………………………………………………………………………… 4 （二）横截面布置………………………………………………………………………… 5 （三）横截面沿跨长的变化……………………………………………………………… 7 （四）横隔梁的设置……………………………………………………………………… 7 二、主梁作用效应计算……………………………………………………………………… 7 （一）永久计算集度……………………………………………………………………… 7 （二）可变作用效应计算………………………………………………………………… 10 （三）主梁作用效应组合………………………………………………………………… 15 三、预应力钢束估算及其布置……………………………………………………………… 23 （一）跨中截面钢束的估算……………………………………………………………… 23 （二）预应力钢筋的布置………………………………………………………………… 24 四、中梁截面几何特性计算………………………………………………………………… 27 五、持久状况截面承载能力极限状态计算………………………………………………… 29 （一）正截面承载力计算………………………………………………………………… 29 （二）斜截面承载力计算………………………………………………………………… 29 六、钢束预应力损失估算…………………………………………………………………… 31 （一）控制应力?con计算………………………………………………………………… 31 （二）钢束应力损失计算………………………………………………………………… 31 1预应力损失?l1计算………………………………………………………………… 31 2预应力损失?l2计算………………………………………………………………… 32 3预应力损失?l4计算………………………………………………………………… 33 4预应力损失?l5计算………………………………………………………………… 34 5预应力损失?l6计算………………………………………………………………… 34 七、应力验算………………………………………………………………………………… 35 （一）短暂状况的正应力验算…………………………………………………………… 35 （二）持久状况的正应力计算…………………………………………………………… 36 （三）持久状况下的混凝土主应力验算………………………………………………… 37 八、抗裂性验算……………………………………………………………………………… 40 (一) 短期效应组合作用正截面抗裂验算……………………………………………… 40 （二）短期效应组合作用斜截面抗裂验算……………………………………………… 40 九、主梁变形（挠度）计算………………………………………………………………… 42 十、锚固局部承压计算……………………………………………………………………… 42 十一、设计小结……………………………………………………………………………… 45
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第1章 设计资料及构造布置
一、 设计资料 1.桥跨及桥宽
计算跨径：lp?22.00m
桥面净空：净一8.5m?2?0.75m?10m 2.设计荷载：
公路一Ⅱ级，人群荷载：3.5kN/m，人行道重力取13kN/m。
3.材料及工艺
混凝土：主梁用C50，栏杆及桥面铺装用C30。
预应力钢筋应采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）的
2?s11.1钢绞线，每束7根。全梁配4束，抗拉强度标准值fpk?1860Mpa，抗拉强度设计
值fpd?1260MPa。公称面积74.2mm。弹性模量Ep?1.95?105MPa；锚具采用夹板式群锚。
普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB400钢筋，直径小于12mm的均采用HRB335钢筋。
按后张法施工工艺制作桥梁，预制主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，钢绞线采用TD双作用千斤顶两端同时张拉，主梁安装就位后现浇60mm宽的湿接缝。最后施工100mm厚的沥青桥面铺装层。
4.设计依据
(1).交通部颁《公路工程技术指标》（JTG B01-2003）； (2).交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； (3).交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）. 二、 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，故在许可条件下适当加宽T梁翼板。本课程设计中翼板宽度为2000mm，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。净一8.5m?2?0.75m?10m的桥宽选用5片主梁，如图1-1所示：
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图1-1 结构尺寸图（尺寸单位：mm）
2. 主梁跨中截面主要尺寸拟定 （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1/15-1/25之间，标准设计中高跨比约在1/18-1/19之间。本设计采用1470mm的主梁高度。 （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要求，这里取预制T梁的翼板厚度为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，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定。同时从腹板本身的稳定性条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，因此取腹板厚度为200mm。
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄的总面积占总面积的10%-20%为宜。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》对钢束净距及预留管道的构造要求，初步拟定马蹄宽度为520mm，高度为220mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度150mm，以减小局部预应力。
按照以上拟定的外形尺寸，就可以绘出预应力梁的跨中截面图（见图1-2）
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