毕业设计论文30m预应力简支T形梁桥（完整版）(6)

xxx：3×28m装配式预应力简支T梁

n?7902.19?100.76?8.4?10?436?1260?10?1.7?5.8

根据上述两种极限状态取钢束数n=6 2.3.2预应力钢束布置

（1）跨中截面及锚固端截面的钢束位置

1）对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束群重心的偏心距大些，采用内径70mm、外径77mm的预埋铁皮波纹管，根据《公预规》9.1.1条例规定，管道至梁底和梁侧净距不应小于3cm及管道直径的1/2。由此可直接得出钢束群重心至梁底距离为：

ap?3?(9?15)6?12(cm)

2）预制时在梁端锚固N1——N6号钢束，对于锚固截面，为了方便张拉操作，将所有钢束都锚固在梁端，所以钢束布置要考虑到锚头布置的可能性以满足张拉要求，也要使预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，使截面均匀

受压。

图2.11跨中预应力钢束布置 图2.12锚固点预应力钢束布置

锚固端截面所布置的钢束如图2.12所示。钢束群重心至梁底的距离为：

ap?2?(30?60)?116?1406?72.67(cm)

为验核上述布置得钢束群重心位置，需计算锚固端截面几何特征（如表2.9），如图1.13示出了计算图示。

表2.9钢束锚固截面几何特征计算

分块名称 Ai yi Si Ii di?ys?yi 2Ix?Aidi I?Ii?Ix 26

(cm) (cm) （1） 翼板 三角承托 腹板 7155 9472.5 2200 117.5 2(cm) 3(cm) (cm) 4(cm) 4(cm) 4（2） 5.5 12.57 (3)?(1)?(2) (4) 22183.3 144.2 (5) 64.29 57.22 (6) 9093049.02 384710.09 (7)=(4)+(6) 9115232.32 384854.29 12100 1476.98 90.5 647527.5 661104.48 15073796.3 -20.71 3068808.84 18142605.14 27642691.75 其中：ys??si?Ai?661104.489472.5?6919(cm)

yx?h?ys?170?69.79?100.21(cm)

故计算得：ks??I?A.yx?I?A.ys?29.12(cm)

ks??41.81(cm)

?y?ap?(yx?kx)?72.67?(100.21?41.81)?14.27(cm) 说明钢束群重心处于截面的核心范围内。 （2）钢束弯起角和线形的确定

确定钢束起弯角时，要考虑到其因弯起所产生的竖向预剪力有足够的数量，同时要考虑到由其增大而导致磨擦预应力损失不宜过大。故将锚固端截面分为上、下两部分，如图2.15所示暂定上部钢束弯起角为15°；下部钢束弯起角暂定为7°，所有钢束线型均先用两端为圆弧线中间再加一段直线，且整根钢束管道都布置同一竖直平面内。 27 xxx：3×28m装配式预应力简支T梁

图2.13 锚固端钢束群位置图 图2.14锚固到支座中心线的水平距离 （3）钢束计算

1）计算钢束起弯点至跨中的距离

锚固到支座中心线的水平距离axi（见图2.14）为：

ax1(ax2)?36?30tanax3(ax4)?36?60tan7o?32.32(cm)?28.63(cm)7o

ax5?36?20tanax5?36?44tan15o?30.64(cm)?24.21(cm)15o

下图示出了钢束计算图式（如图2.15），钢束起弯点至跨中的距离x1列表计算（表2.10）

表2.10 钢束起弯点至跨中的距离

钢束号 起弯高度y(cm) N1(N2) N3(N4) N5 N6

28 21 45 107 125 12.19 12.19 25.88 25.88 8.81 32.81 81.12 99.12 y1(cm) y2(cm) L1(cm) 100 100 100 100 99.25 99.25 96.59 96.59 7 7 15 15 1181.94 4401.75 2380.69 2908.95 144.04 536.44 616.17 752.89 1139.03 742.94 667.88 524.73 X3(cm) ? R(cm) X2(m) X1(m)

图2.15

2）控制截面的钢束重心位置计算

?各钢束重心位置计算（如下表2.11）

由图示的几何关系，当计算截面在曲线段时，计算公式为：

ai?ao?c，

c?R?Rcos，sin??x4R

当计算截面在近端锚固点的直线段时，计算公式为： ai?ao?y?x5tan?

式中：ai——钢束弯起后，在计算截面处钢束重心到梁底的距离； c——计算截面处钢束的升高值；

a0——

钢束起弯前到梁底的距离；R ——钢束弯起半径

?计算钢束群重心到梁底距离ap

表2.11 各计算截面的钢束位置及钢束群重心位置

截面 钢束号 x4(cm) R(cm) sin??x4R cos ?a0(cm) ai(cm) ap(cm) 四分点 N1(N2) N3(N4) N5 N6 未弯起 未弯起 7.12 150.27 110.21 537.45 566.12 792.51 y 1181.94 4401.75 2380.69 2908.95 1181.94 4401.75 2380.69 2908.95 ? — — 0.002991 0.0516578 0.0932471 0.1220984 0.23779649 0.2724392 — — 0.999995 0.998665 0.995643 0.992518 0.971315 0.962173 x5tan? 9 15 9 15 9 15 9 15 9 15 9 18.9 14.1 47.9 77.3 125 12.65 变化点 N1(N2) N3(N4) N5 N6 54.38 支点 直线段 x5 29

a0 ai

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N1(N2) N3(N4) N5 N6

3）钢束长度计算

21 45 107 125 7 7 15 15 32.32 28.63 30.64 24.21 3.968 3.515 8.21 6.487 9 15 9 15 26 56.5 107.8 133.5 67.72 其中钢束的曲线长度可按圆弧半径与弯起角度进行计算。通过每根钢束长度计算，就可以得出一片主梁和一孔桥所需钢束的总长度。如表2.12所示：

表2.12钢束长度计算

钢束号 R (cm) 钢束起 角度 曲线长度（cm) 直线长度 S?直线长度 L1(cm)有效长度 钢束预留 长度(cm) 钢束长度 （cm) ?180?R x1(cm) 2(S?x1?L1) ? (1) N1(N2) N3(N4) N5 N6 1181.94 4401.75 2380.69 2908.95 (2) 7 7 15 15 (3) 144.33 537.5 622.95 761.18 (4) 1139.03 742.94 667.88 524.73 (5) 100 100 100 100 (6) 2766.72 2760.88 2781.66 2771.82 (7) 140 140 140 140 (8)=(6)+(7) 2906.72 2900.88 2921.66 2911.82 2.4 计算主梁截面几何特征： 2.4.1 截面面积及惯矩计算 （1）净截面几何特征计算。

在预加应力阶段，只需要计算小截面的几何特征（如下表2.13跨中截面）。 计算公式如下：

截面积 An?A?n?A

截面惯矩 In?I?n?A(yis?yi) （2）换算截面几何特征计算 1）整体截面几何特征计算

在使用荷载阶段需要计算大截面的几何特性，计算公式如下： 截面积 A0?Ah?n(?EP?1)?Ap

截面惯矩 I0?I?n(?EP?1)?Ap(y0s?yi) 式中：Ao、I——分别为混凝土毛截面面积和惯矩；

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