预应力混凝土简支T梁课程设计课件

装配式预应力混凝土简支T梁课程设计1编辑课件装配式预应力混凝土简支T梁课程设计1编辑课件一、课程设计目的 装配式预应力混凝土简支T梁是目前我国桥梁上最常用的形式之一，常用跨径为3060m。在学习了预应力混土结构的材料与预应力工艺设备、预应力损失计算、构件截面承载力计算、构件截面应力和变形计算、锚固区计算等等后，通过本作业可以了解预应力混凝土简支T梁的设计与计算，进一步理解和巩固所学得的预应力混凝土结构设计理论知识，初步掌握预应力混凝土桥梁的设计步骤，熟悉规范的有关条文及其应用。2编辑课件一、课程设计目的 装配式预应力混凝土简支T梁是目前我国 3编辑课件 3编辑课件 4编辑课件 4编辑课件 5编辑课件 5编辑课件 6编辑课件 6编辑课件二、基本资料1、跨径和宽度 计算跨径：L026.036.0m；主梁全长：L26.9636.96m；桥面宽度：10.013.8m。2、设计荷载 公路级；公路级。7编辑课件二、基本资料1、跨径和宽度7编辑课件二、基本资料3、材料（1）混凝土 主梁混凝土强度等级不低于C40；栏杆和桥面铺装混凝土强度等级为C40。8编辑课件二、基本资料3、材料8编辑课件二、基本资料（2）预应力筋 纵向预应力束采用75mm高强度低松弛预应力钢绞线，每束6根。钢绞线技术标准应符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003），公称直径s15.2mm，标准强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep1.95x105MPa，单股面积Ay139mm2。9编辑课件二、基本资料（2）预应力筋9编辑课件二、基本资料（3）普通钢筋 直径小于12mm的采用R235钢筋，符合国家标准钢筋混凝土用钢 第1部分：热轧光圆钢筋（GB1499.1-2008）；直径大于等于12mm的采用HRB335钢筋，符合国家标准钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋（GB1499.2-2007）。10编辑课件二、基本资料（3）普通钢筋10编辑课件二、基本资料（4）锚具 锚具应符合预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T 14370-2007）相应种类锚具的各项要求。锚垫板尺寸为210210mm，锚板12648mm。锚垫板布置最小间距应满足：锚垫板之间间距a=215m，锚垫板与梁边缘之间距离b=135mm。11编辑课件二、基本资料（4）锚具11编辑课件二、基本资料（5）波纹管 纵向预应力钢束可采用金属波纹管，波纹管内径为70mm，外径为77mm。金属波纹管技术标准应符合预应力混凝土用金属波纹管（JG225-2007）的规定。12编辑课件二、基本资料（5）波纹管12编辑课件二、基本资料4、施工方法 装配式预应力混凝土简支梁采用预制施工方法、后张预应力工艺。预制段翼缘板宽度为1.8m左右。混凝土强度达到设计强度75以上开始施加预应力，采用YCW150B型千斤顶两端同时张拉。张拉完成24小时内采用真空压浆工艺进行波纹管内混凝土的压浆。13编辑课件二、基本资料4、施工方法13编辑课件三、基本内容1、主梁构造尺寸拟定；2、毛截面几何特性计算；3、截面内力计算；4、钢束面积估算；5、钢束布置；6、主梁截面特性计算；7、预应力损失计算；8、截面强度验算；14编辑课件三、基本内容1、主梁构造尺寸拟定；14编辑课件三、基本内容9、应力验算；10、挠度及锚固区计算；11、桥面板配筋；12、板式橡胶支座设计（待定）；13、主梁横膈梁配筋（待定）；14、绘图及整理计算书。15编辑课件三、基本内容9、应力验算；15编辑课件四、计算指导书（一）主梁构造尺寸拟定 主梁截面尺寸按桥梁工程教材，可参照经验数据确定。l、高跨比：l/15l/25；一般可取1/161/18。2、横隔梁：57道；3、主梁宽度：2.02.5m；16编辑课件四、计算指导书（一）主梁构造尺寸拟定16编辑课件四、计算指导书（一）主梁构造尺寸拟定4、主梁腹板厚度 1820cm，并符合规范（JTG D622004）第9.3.3条规定；从截面效率指标 值来分析，肋板愈薄，值也愈大。5、翼缘板厚度 按规范第9.3.3条估算。悬臂端部厚度不小于140mm；与腹板相连处的翼缘厚度不应小于梁高1/10。承承托底坡 。17编辑课件四、计算指导书（一）主梁构造尺寸拟定17编辑课件四、计算指导书（一）主梁构造尺寸拟定6、下马蹄 马蹄面积不宜少于全截面的10%20%；马蹄宽度约24倍腹板厚度；斜坡必须大于45；斜坡区钢束管道保护层不小于6cm；马蹄全宽部分高度加上1/2斜坡区高度约为（0.150.20）h；梁端处高度满足钢束布置的需要。18编辑课件四、计算指导书（一）主梁构造尺寸拟定18编辑课件四、计算指导书（一）主梁构造尺寸拟定7、横隔梁 高度以跨中横梁和下马蹄相交为准；厚度15cm；支点处横梁高度可以与梁高一致。8、纵向截面尺寸变化 在梁端锚固区，为了布置锚具与满足局部承压的需要，常按构造要求将腹板加厚至与马蹄同宽，而马蹄的高度应随着预应力筋的弯起而逐渐加高。第一道中横膈梁或1/4L截面进行抬高。19编辑课件四、计算指导书（一）主梁构造尺寸拟定19编辑课件 20编辑课件 20编辑课件 21编辑课件 21编辑课件 22编辑课件 22编辑课件 23编辑课件 23编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算 从预应力简支T梁的施工过程看，翼板的一部分在T梁安装就位后现浇，使横截面T梁连成整体，扣除现浇段的T梁截面称为小毛截面，全截面称为大毛截面，因此预制时梁的自重，接缝重量及预应力荷载均由小毛截面承担，二期恒载，活载由大毛截面承担。l、小毛截面特性计算；2、大毛截面特性计算。24编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算24编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算 预应力混凝土构件抵抗荷载内力的机理与钢筋混凝土构件不同:1、钢筋混凝土构件主要是依靠变化的钢筋合力（或变化的混凝土的合力），与固定的内力偶臂的乘积（被动受力）；2、预应力混凝土构件，则是依靠基本不变的预加力（或混凝土的合力），与随外弯矩变化而变化的内力偶臂的乘积（主动受力）。25编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算25编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算 对于预应力混凝土受弯构件来说，其内力偶臂所能变化的范围越大，则在预加力相同的条件下，其所能抵抗外弯矩的能力也就越大，即抗弯效率越高。对于全预应力混凝土梁，混凝土合力只能在上下核心之间移动。26编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算26编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算截面效益指标（The Section Efficiency factor）任意截面的截面特性：截面高度h，上核心距Ku，下核心距Kb，预应力筋的偏心距e。值较大的截面较为经济，因此一般都在0.450.5以上。27编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算27编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算 截面效率指标实际上也是反映截面混凝土材料沿梁高分布的合理性，它与截面型式有关：矩形截面为0.33；空心板随挖空率而变化，一般为0.440.55；普通T形截面0.400.45；带马蹄的T形截面0.450.55。对于T形梁一般当 0.55时，截面过分单薄，应注意检查薄腹板、薄翼缘的稳定性。28编辑课件四、计算指导书（二）毛截面几何特性计算28编辑课件四、计算指导书（三）截面内力计算1、恒截内力（1）自重根据主梁初估尺寸，分各阶段计算荷载集度；横隔梁自重按集中力计取；（2）铺装考虑8cm厚混凝土铺装（容重24kN/m3）和6cm厚沥青铺装（容重23kN/m3）。29编辑课件四、计算指导书（三）截面内力计算29编辑课件四、计算指导书（三）截面内力计算（3）栏杆和人行道按设计资料数值两种方法计算。两侧栏杆和人行道按主梁数量平均分担；荷载横向分布影响线计算各片主梁的分担值。30编辑课件四、计算指导书（三）截面内力计算30编辑课件四、计算指导书（三）截面内力计算2、活载内力（1）冲击系数和车道折减系数冲击系数按“通用规范”第4.3.2条规定 计算；计算公式见条文说明P83。车道折减系数按“通用规范”第4.3.1条规定计算。（2）横向分布跨中按比拟正交异性板法计算主梁的横向分布；支点按杠杆法计算横向分布。31编辑课件四、计算指导书（三）截面内力计算31编辑课件G-M法计算原理1、将由主梁、连续的桥面板和多横隔梁所组成的梁桥，比拟简化为一块矩形的平板；2、弹性薄板按弹性理论进行分析；3、求解板在半波正弦荷载下的挠度，并利用挠度比与内力比、荷载比相同的关系计算横向分布影响线。32编辑课件G-M法计算原理1、将由主梁、连续的桥面板和多横隔梁所组成的G-M法计算原理G-M计算步骤：各向同性板的挠曲微分方程 比拟正交异性板的挠曲微分方程 阐明桥梁结构近似比拟成板的途径 讨论应用图表的原理和实用计算方法。33编辑课件G-M法计算原理G-M计算步骤：33编辑课件G-M法计算原理弹性薄板计算图式34编辑课件G-M法计算原理弹性薄板计算图式34编辑课件G-M法计算原理内力与荷载的平衡关系：35编辑课件G-M法计算原理内力与荷载的平衡关系：35编辑课件G-M法计算原理应力与应变关系：应变与位移关系：36编辑课件G-M法计算原理应力与应变关系：应变与位移G-M法计算原理内力与位移关系：37编辑课件G-M法计算原理内力与位移关系：37编辑课件G-M法计算原理正交均质弹性板的挠曲微分方程结构材料在x，y两个方向弹性性质不同正交异性板的挠曲微分方程板的单宽抗弯刚度：38编辑课件G-M法计算原理正交均质弹性板的挠曲微分方程结构材料在x，yG-M法计算原理应力与应变关系：应变与位移关系：39编辑课件G-M法计算原理应力与应变关系：应变与位移G-M法计算原理内力与位移关系：40编辑课件G-M法计算原理内力与位移关系：40编辑课件G-M法计算原理正交各向（材料）异性板的挠曲微分方程：41编辑课件G-M法计算原理正交各向（材料）异性板的挠曲微分方程：41编G-M法计算原理比拟正交异性板挠曲微分方程：42编辑课件G-M法计算原理比拟正交异性板挠曲微分方程：42编辑课件G-M法计算原理比拟正交异性板的挠曲微分方程：扭弯参数43编辑课件G-M法计算原理比拟正交异性板的挠曲微分方程：扭弯参数43编G-M法计算原理正交各向（材料）异性板的挠曲微分方程：44编辑课件G-M法计算原理正交各向（材料）异性板的挠曲微分方程：44编G-M法计算原理结论：任何纵、横梁格系结构比拟成的异性板，可以完全仿照真正的材料异性板来求解，只是方程中的刚度常数不同。扭弯参数表示比拟板两个方向的单宽抗扭刚度代数平均值与单宽抗弯刚度几何平均值之比。45编辑课件G-M法计算原理结论：45编辑课件图表G-M法计算荷载与挠度的关系：46编辑课件图表G-M法计算荷载与挠度的关系：46编辑课件图表G-M法计算内力与外力的平衡条件：47编辑课件图表G-M法计算内力与外力的平衡条件：47编辑课件图表G-M法计算位移互等定理反力互等定理影响系数：荷载作用在任意位置i时的k点挠度值与同一荷载下的平均挠度之比。48编辑课件图表G-M法计算位移互等定理影响系数：荷载作用在任意位置i时图表G-M法计算Kki是计算的板条位置k、荷载位置i、扭弯参数，以及纵、横向截面抗弯刚度之比的函数，已经被制成图表。制表人Guyon、Massonnet，本方法称G-M法。49编辑课件图表G-M法计算Kki是计算的板条位置k、荷载位置i、扭弯参图表G-M法计算表中只有9点值，必须通过内插计算实际位置值某主梁荷载横向影响线坐标查表：50编辑课件图表G-M法计算表中只有9点值，必须通过内插计算实际位置值某图表G-M法计算51编辑课件图表G-M法计算51编辑课件图表G-M法计算K值的校核52编辑课件图表G-M法计算K值的校核52编辑课件图表G-M法计算查表数值校对：53编辑课件图表G-M法计算查表数值校对：53编辑课件G-M法算例54编辑课件G-M法算例54编辑课件G-M法算例55编辑课件G-M法算例55编辑课件G-M法算例56编辑课件G-M法算例56编辑课件G-M法算例57编辑课件G-M法算例57编辑课件G-M法算例58编辑课件G-M法算例58编辑课件G-M法算例59编辑课件G-M法算例59编辑课件G-M法算例60编辑课件G-M法算例60编辑课件G-M法算例61编辑课件G-M法算例61编辑课件杠杆原理法适用范围：1.主梁支点处的荷载横向分布系数；2.横向联系很弱的无中横梁的主梁。62编辑课件杠杆原理法适用范围：62编辑课件杠杆原理法63编辑课件杠杆原理法63编辑课件杠杆原理法汽车荷载横向分布系数：人群荷载横向分布系数：64编辑课件杠杆原理法汽车荷载横向分布系数：64编辑课件荷载横向分布系数沿桥纵向的变化对于弯矩 由于跨中截面车轮加载值占总荷载的大多数，近似认为其它截面的横向分布系数与跨中相同；在电算中纵桥向可以采用不同的横向分布系数。对于剪力 从影响线看跨中与支点均占较大比例；从影响面看近似影响面与实际情况相差较大。65编辑课件荷载横向分布系数沿桥纵向的变化对于弯矩65编辑课件荷载横向分布系数沿桥纵向的变化66编辑课件荷载横向分布系数沿桥纵向的变化66编辑课件荷载横向分布系数沿桥纵向的变化计算弯距时横向分布沿桥纵向的变化67编辑课件荷载横向分布系数沿桥纵向的变化计算弯距时横向分布沿桥纵向的变荷载横向分布系数沿桥纵向的变化计算剪力时横向分布沿桥纵向的变化68编辑课件荷载横向分布系数沿桥纵向的变化计算剪力时横向分布沿桥纵向的变四、计算指导书2、活载内力根据桥梁工程理论，利用影响线计算上述三个截面的最大弯矩、最大剪力。计算公式为：式中：S所求截面的汽车（人群）标准荷载的弯矩或剪力；qk车道均布荷载标准值；Pk 车道集中荷载标准值；影响线上同号区段的面积；y 影响线上最大坐标值。69编辑课件四、计算指导书2、活载内力69编辑课件四、计算指导书70编辑课件四、计算指导书70编辑课件四、计算指导书（三）截面内力计算3、荷载组合 按通用规范（JTG D602004）第4.1.6条进行承载能力极限状态内力组合。按通用规范（JTG D602004）第4.1.7条和4.1.8条进行正常使用极限状态内力组合。71编辑课件四、计算指导书（三）截面内力计算71编辑课件四、计算指导书典型的简支梁弯矩、剪力包络图72编辑课件四、计算指导书典型的简支梁弯矩、剪力包络图72编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算1、翼缘有效宽度 根据设计规范第4.2.2条，对于T形截面受压区翼缘计算宽度bf，应取用下列三者中的最小值：（1）计算跨径的1/3；（2）相邻主梁间距；（3）73编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算73编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算2、按持久状况承载能力极限状态要求估算钢束面积 设计规范第5.2.3条，假定 （1）判别受压区高度x假设 则为第一类T形截面，否则为第二类T形截面。74编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算74编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算75编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算75编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算2、按持久状况承载能力极限状态要求估算钢束面积第一类T形截面76编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算76编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算2、按持久状况承载能力极限状态要求估算钢束面积第二类T形截面上述两类T形截面均需满足 。77编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算77编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算3、按施工和使用阶段混凝土正应力的限制值（1）短暂状况构件的应力计算，设计规范第7.2.8条。预加应力阶段：78编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算78编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算3、按施工和使用阶段混凝土正应力的限制值（2）持久状况正常使用极限状态抗裂验算，设计规范第6.3.1条。全预应力混凝土构件：A类预应力混凝土构件:79编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算79编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算3、按施工和使用阶段混凝土正应力的限制值（3）持久状况标准值作用下的混凝土正应力限制，设计规范第7.1.5条。80编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算80编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算4、麦尼尔不等式 按全预应力混凝土构件，上面四个公式经过简单变换，可得如下麦尼尔不等式。81编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算81编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算4、麦尼尔不等式 按全预应力混凝土构件，上面四个公式经过简单变换，可得如下麦尼尔不等式。82编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算82编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算4、麦尼尔不等式 按全预应力混凝土构件，上面四个公式经过简单变换，可得如下麦尼尔不等式。83编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算83编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算5、利用图解法初步确定符合设计条件的 与 可能适用的范围。84编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算84编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算6、钢束数量确定85编辑课件四、计算指导书（四）跨中截面预应力钢束的估算85编辑课件四、计算指导书（五）预应力钢束布置1、束界（Limiting zone for tendon centroid）在任何截面的上、下缘混凝土均不会出现超限拉应力的前提下，预应力筋（束）的形心在各截面上布置的范围，称为束界（或索界）。86编辑课件四、计算指导书（五）预应力钢束布置86编辑课件四、计算指导书 以预应力混凝土等截面简支梁为例，求束界的位置。在预加应力阶段，保证梁的上缘混凝土不出现超限拉应力的条件是:混凝土截面下核心距：87编辑课件四、计算指导书 以预应力混凝土等截面简支梁为例，求束界四、计算指导书 在使用荷载作用下，根据保证构件下缘不出现超限拉应力的条件，可以求得预加力合力偏心距为：混凝土截面上核心距：88编辑课件四、计算指导书 在使用荷载作用下，根据保证构件下缘不出四、计算指导书 从上式可以看出，E1和E2分别具有与弯矩相似的变化规律，就可视为沿跨径变化的抛物线。89编辑课件四、计算指导书 从上式可以看出，E1和E2分别具有与弯四、计算指导书 只要预应力钢束形心线的偏心矩满足下式的要求，就可以保证构件在预加力阶段和使用阶段，构件截面上、下缘混凝土都不会出现超限的拉应力。全预应力：部分预应力A类：90编辑课件四、计算指导书 只要预应力钢束形心线的偏心矩满足下式的四、计算指导书2、横截面内布置 跨中截面：钢束应尽量在下马蹄内单数列对称布置，以获得最大的偏心距并能顺利弯起。钢束间距及混凝土保护层应符合设计规范第9.4.9条的规定，钢束距下马蹄斜边的净距大于6cm。梁端截面：满足锚头的布置，并使钢束重心在核心界限以内，单个锚垫板的布置应满足最小间距的要求。91编辑课件四、计算指导书2、横截面内布置91编辑课件四、计算指导书3、纵向布置 预应力钢束从距跨中截面某个距离处开始按圆曲线向上弯起，由于不允许曲线段进入锚具部分，因此在锚下钢束必须保持一定的直线长度。（必须保证锚下钢束与锚垫板呈垂直状态）预应力钢束曲线半径见设计规范第9.4.10条。92编辑课件四、计算指导书3、纵向布置92编辑课件四、计算指导书4、钢束长度计算 每束长度包含跨中截面处的直线长度、曲线长度、锚下直线长度和两端张拉的工作长度（各70cm）之和，钢束的曲线长度根据曲线半径和弯起角度来计算，最后得出每孔所用钢束总长和总重量，用于计算工程数量。93编辑课件四、计算指导书4、钢束长度计算93编辑课件四、计算指导书封端混凝土尺寸 钢束计算图式94编辑课件四、计算指导书封端混凝土尺寸 钢束计四、计算指导书（六）主梁截面特性计算1、净截面几何特性计算；2、换算截面几何特性计算；3、各阶段截面对形心轴的静矩计算。95编辑课件四、计算指导书（六）主梁截面特性计算95编辑课件四、计算指导书96编辑课件四、计算指导书96编辑课件四、计算指导书计算净矩有下面几种情况：a-a线以上（以下）的面积对中性轴（净轴和换轴）的净矩；b-bb线以上（以下）的面积对中性轴（两个）的净矩；净轴（n-n）以上（以下）的面积对中性轴（两个）的净矩；换轴（o-o）以上（以下）的面积对中性轴（两个）的净矩。97编辑课件四、计算指导书计算净矩有下面几种情况：四、计算指导书（七）预应力损失计算 后张法梁的预应力损失包括:（1）前期预应力损失钢束与管道壁之间的摩擦损失；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。（2）后期预应力损失钢绞线应力松弛引起的应力损失；混凝土收缩和徐变引起的应力损失。98编辑课件四、计算指导书（七）预应力损失计算98编辑课件四、计算指导书1、预应力钢筋与管道壁之间的摩擦损失 按设计规范第6.2.2条计算。2、锚具变形和钢筋回缩的损失 应考虑锚固后反向摩擦的影响，按设计规范附录D计算。99编辑课件四、计算指导书1、预应力钢筋与管道壁之间的摩擦损失99编辑课四、计算指导书3、分批张拉的混凝土弹性压缩损失 按设计规范第6.2.5计算：本设计要求采用逐根张拉钢束，预制时张拉钢束顺序自定，尽量满足整体偏心距小、对称的原则。计算时应从最后张拉的一束逐步向前推进。100编辑课件四、计算指导书3、分批张拉的混凝土弹性压缩损失100编辑课件四、计算指导书4、预应力钢筋的应力松驰损失 按设计规范第6.2.6条计算，对于低松弛钢绞线由松弛引起的应力损失的终极值，按下式计算：101编辑课件四、计算指导书4、预应力钢筋的应力松驰损失101编辑课件四、计算指导书5、混凝土的收缩和徐变损失 收缩和徐变损失按设计规范第6.2.7计算，非预应力筋面积按0计算，cs(t，t0)按设计规范表6.2.7查取，相对湿度75，受荷龄期20-28天。102编辑课件四、计算指导书5、混凝土的收缩和徐变损失102编辑课件四、计算指导书6、列出每根钢束的预应力损失汇总表，计算钢束的永存应力。施工阶段传力锚固应力p0及其产生的预内力：103编辑课件四、计算指导书6、列出每根钢束的预应力损失汇总表，计算钢束的四、计算指导书使用阶段永存应力y及其产生的预内力：104编辑课件四、计算指导书使用阶段永存应力y及其产生的预内力：104编四、计算指导书（八）持久状况承载能力极限状态验算1、正截面抗弯承载能力计算，按设计规范第5.2.3条进行，对于简支梁取跨中截面进行验算。105编辑课件四、计算指导书（八）持久状况承载能力极限状态验算105编辑课四、计算指导书（1）求受压区高度 x，判断是否是第一类T梁，否则按第二类T梁计算；（2）验算 ；（3）验算 ；为按承载能力极限状态荷载组合各种情况中的最大弯矩值。106编辑课件四、计算指导书（1）求受压区高度 x，判断是否是第一类T梁，四、计算指导书（4）验算最小配筋率 根据设计规范第9.1.12条，预应力混凝土受弯构件最小配筋率应满足下列条件：受弯构件正截面抗弯承载力设计值；受弯构件正截面开裂弯矩值。107编辑课件四、计算指导书（4）验算最小配筋率107编辑课件四、计算指导书 根据设计规范第6.5.2条，开裂弯矩的计算公式：108编辑课件四、计算指导书 根据设计规范第6.5.2条，开裂弯四、计算指导书2、斜截面抗剪承载力计算（1）斜截面强度取腹板厚度变化截面进行计算；（2）按设计规范第5.2.9条抗剪截面尺寸进行验算，如不符合，应考虑放大截面尺寸。（3）按设计规范第5.2.10条不进行斜截面抗剪承载力验算的条件；109编辑课件四、计算指导书2、斜截面抗剪承载力计算109编辑课件四、计算指导书2、斜截面抗剪承载力计算（4）按设计规范第5.2.7条进行斜截面抗剪承载力计算；斜截面水平投影长度按设计规范第5.2.8条。式中：m斜截面受压端正截面处的广义剪跨比。Vd斜截面受压端上由作用效应所产生的最大剪力组合设计值；Md相应于上述最大剪力时的弯矩组合设计值。110编辑课件四、计算指导书2、斜截面抗剪承载力计算110编辑课件四、计算指导书 A.箍筋计算 根据设计规范第9.4.1条，腹板内箍筋直径不小于10mm，且应采用带肋钢筋，间距不应大于250mm。本设计选用1220cm的双肢箍筋。B.抗剪承载力计算 根据设计规范第5.2.7条规定，计算主梁斜截面抗剪承载力。111编辑课件四、计算指导书 A.箍筋计算 111编辑课件四、计算指导书（5）按设计规范第5.2.12条进行斜截面抗弯承载力计算 由于预应力钢束在主梁中间无截断，斜截面抗弯承载力一般均能满足要求，可不作验算。112编辑课件四、计算指导书（5）按设计规范第5.2.12条进行斜截面四、计算指导书（九）持久状况正常使用极限状态计算 采用作用的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对构建的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项计算值不超过规定的限值。1、抗裂验算（1）正截面抗裂验算（2）斜截面抗裂验算113编辑课件四、计算指导书（九）持久状况正常使用极限状态计算 113编辑四、计算指导书（1）正截面抗裂验算 根据设计规范第6.3.1-1条，正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算。全预应力混凝土的预制构件，在作用短期效应组合下，应符合下列要求：114编辑课件四、计算指导书（1）正截面抗裂验算 114编辑课件四、计算指导书 A类预应力混凝土构件，在作用短期效应组合下，应符合下列要求：（下列公式都是数值，无正负号）作用长期效应组合下：115编辑课件四、计算指导书 A类预应力混凝土构件，在作用短期效应组四、计算指导书（2）斜截面抗裂验算 根据设计规范第6.3.1-2条，斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算。全预应力混凝土的预制构件，在作用短期效应组合下，应符合下列要求：A类预应力混凝土预制构件，在作用短期效应组合下，应符合下列要求：每一截面取四处a-a、b-b、o-o、n-n分别进行主拉应力验算。116编辑课件四、计算指导书（2）斜截面抗裂验算 116编辑课件四、计算指导书2、持久状况构件的应力验算（1）正截面混凝土法向压应力（2）受拉区钢筋的拉应力（3）斜截面混凝土的主压应力计算时作用取其标准值，汽车荷载应考虑冲击系数。117编辑课件四、计算指导书2、持久状况构件的应力验算117编辑课件四、计算指导书（1）正截面混凝土法向压应力验算 根据设计规范第7.1.5条，使用阶段正截面受压区混凝土的最大压应力：未开裂构件 118编辑课件四、计算指导书（1）正截面混凝土法向压应力验算 118编辑课四、计算指导书（2）正截面混凝土法向压应力验算 受拉区预应力钢筋最大拉应力：未开裂构件 119编辑课件四、计算指导书（2）正截面混凝土法向压应力验算 119编辑课四、计算指导书（3）斜截面混凝土主压应力验算 此项验算主要为了保证混凝土在沿主压应力方向时也具有足够的安全度。每一截面取四处a-a、b-b、o-o、n-n分别进行主压应力验算。根据设计规范第7.1.6条，斜截面混凝土的主压应力：120编辑课件四、计算指导书（3）斜截面混凝土主压应力验算 120编辑课件四、计算指导书（十）短暂状况构件的应力验算 桥梁构件的短暂状况，应计算其在制作、运输及安装等施工阶段混凝土截面边缘的法向应力。1、预加应力阶段的应力验算 此阶段指初始预加力与主梁自重共同作用的阶段，验算截面下缘的最大压应力和上缘的最大拉应力。121编辑课件四、计算指导书（十）短暂状况构件的应力验算 121编辑课件四、计算指导书 根据设计规范第7.2.8条，在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力应符合下列规定：压应力 拉应力122编辑课件四、计算指导书 根据设计规范第7.2.8条，在预应四、计算指导书 2、吊装阶段的应力验算 根据通用规范第4.1.10条规定，构件在吊装、运输时，构件重力应乘以动力系数1.2或0.85，考虑超重和 失重两种情况下的应力。123编辑课件四、计算指导书 2、吊装阶段的应力验算123编辑课件四、计算指导书（十一）挠度计算 以四分点截面为平均值将全梁近似处理成等截面杆件，按材料力学方法计算跨中挠度。1、预应力反挠度计算 根据设计规范第6.5.4条，计算预加力引起的反拱度值时，刚度采用EcIo，计算公式：124编辑课件四、计算指导书（十一）挠度计算124编辑课件四、计算指导书125编辑课件四、计算指导书125编辑课件四、计算指导书 2、由荷载引起的跨中挠度 根据设计规范第6.5.2条，全预应力混凝土构件的刚度采用0.95EcIo。恒载效应产生的跨中挠度可近似按下列公式计算：短期荷载效应组合产生的跨中挠度可近似按下列公式计算：126编辑课件四、计算指导书 2、由荷载引起的跨中挠度 126编辑课四、计算指导书 3、长期挠度值 根据设计规范第6.5.4条，预应力引起的反拱值考虑长期效应的影响，应乘以长期增长系数2.0；根据设计规范第6.5.3条，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响，即按荷载短期效应组合计算的挠度值，乘以挠度长期增长系数。127编辑课件四、计算指导书 3、长期挠度值127编辑课件四、计算指导书 4、结构刚度验算 按设计规范第6.5.3条规定，预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后梁的最大挠度不应超过计算结构的1/600。5、预拱度的设置 按设计规范第6.5.5条规定，当预加力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时，可不设预拱度。否则，需设置预拱度。其值取按荷载短期效应组合计算的长期挠度与预加力产生的长期反拱值之差。128编辑课件四、计算指导书 4、结构刚度验算128编辑课件四、计算指导书（十二）锚固区计算 后张法预应力混凝土梁的端部，由于锚头集中力的作用，锚下混凝土将承受很大的局部压力，可能使梁端产生纵向裂缝，需进行局部承压验算。1、局部承压区的截面尺寸验算 根据设计规范第5.7.1条，配置间接钢筋的混凝土构件，其局部受压区的截面尺寸应满足下列要求：129编辑课件四、计算指导书（十二）锚固区计算129编辑课件四、计算指导书 2、局部抗压承载力验算 根据设计规范第5.7.2条，对锚下设置间接钢筋的局部承压构件，按下式进行局部抗压承载力验算：130编辑课件四、计算指导书 2、局部抗压承载力验算130编辑课件五、制图与编写计算说明书（一）制图 计算工作完成后，需要把计算结果用图纸表现出来，以交付施工，设计图纸包括主梁外形尺寸图、主梁预应力钢束构造图、主梁普通钢筋构造图、主梁端部钢筋构造图、横梁钢筋构造图、支座构造图、主梁桥面板钢筋构造图、横梁接头构造图、钢丝束锚具详图、主梁端部伸缩缝构造以及人行道、栏杆构造图等，对整座桥梁还有总体布置图；下部结构构造图、配施图。图纸上除需注明各部尺寸外，还需列出各构造的工程数量等。131编辑课件五、制图与编写计算说明书（一）制图131编辑课件五、制图与编写计算说明书本设计要求每位同学绘制2张3号图，内容包括：（1）主梁构造（2）主要控制截面的尺寸（3）主梁预应力筋构造（4）主要控制截面的钢筋断面（5）所有钢筋的大样（6）钢筋明细表及材料用量表（7）附注（8）图标132编辑课件五、制图与编写计算说明书本设计要求每位同学绘制2张3号图，内五、制图与编写计算说明书图标统一如下：133编辑课件五、制图与编写计算说明书图标统一如下：133编辑课件134编辑课件134编辑课件（二）计算说明书 要求手写。计算步骤条理清楚，有算式，有说明，并附有必要的示意图，字迹工整，书面清楚。135编辑课件（二）计算说明书135编辑课件六、主要参考文献七、小结136编辑课件六、主要参考文献136编辑课件