30米装配式预应力混凝土简支梁桥设计计算书毕业设计

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2．主梁跨中截面尺寸拟订 （1）主梁高度

参考邵旭东主编的《桥梁工程》课本知道预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/8～1/16，标准设计中高跨比约在1/18～1/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计中取用1.60m的主梁高度是比较合适的。

（2）主梁截面细部尺寸

箱形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强度要求。本设计预制箱梁的翼板厚度取用20cm，翼板根部加厚到30cm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条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本设计腹板厚度取18cm，支座附近加厚到25cm。按照以上拟定的外形尺寸绘制出预制梁的端部及跨中截面大样图（见图2-3、图2-4）

图2-3简化端部横截面图（单位：cm） 图2-4 简化跨中横截面图（单位：cm）

（3）计算跨中截面几何特征

将主梁跨中截面划分为五个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算见表2-1。

（4）检验截面效率指标ρ（希望ρ在0.5以上） 上核心距：

ks??I?A?y?x32955080.6?28.4704(cm)

11256?(160?57.1642) 4

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下核心距：

kx??I?A?y?51.2170(cm)

s表2-1 跨中截面几何特性计算表

分块面积对分块面积分块面积分块面积的分块名分块面积截面形心的形心至上对上缘静自身惯性矩di=ys-yi 称 Ai 惯性矩缘距离yi 距Si=Ai*yi Ii ’Ix=Ai*di cm2 cm cm3 cm4 cm cm4 大毛截面（含湿接缝） 顶板 5000.00 10.00 50000.00 166666.67 47.16 11122298.95 11288965.62 承托 696.00 24.20 16840.00 5349.43 32.97 756510.41 761859.84 腹板 3960.00 85.00 336600.00 3993000.00 -27.84 3068338.38 7061338.38 底板 1600.00 150.00 240000.00 53333.33 -92.84 13789583.43 13842916.76 ∑ 11256.00 269.20 643440.00 4218349.43 -40.54 28736731.17 32955080.60 小毛截面（不含湿接缝） 顶板 4000.00 10.00 40000.00 133333.33 51.76 10717579.06 10850912.39 承托 696.00 24.20 16840.00 5349.43 37.57 982275.01 987624.43 腹板 3960.00 85.00 336600.00 3993000.00 -23.24 2138258.18 6131258.18 底板 1600.00 150.00 240000.00 53333.33 -88.24 12457265.63 12510598.96 ∑ 10256.00 269.20 633440.00 4185016.09 -22.14 26295377.88 30480393.97 大毛截面形心至上缘距离ys=∑Si/∑Ai 小毛截面形心至上缘距离ys=∑Si/∑Ai 57.16 61.76 I=Ii+Ix cm4 截面效率指标：??ks?kx28.4704?51.2170??0.4980?0.5 h160表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。 3．横截面沿跨长变化

如图2-2所示，本设计主梁采用等高形式，横截面的箱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，底板为配合钢束弯起而从第一道横隔梁处开始向支点逐渐抬高，在底板抬高的同时腹板宽度也开始变化。

4．横隔梁的布置

试算结果表明，在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当该处有横隔梁时比较均匀，否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道中横隔梁；当跨度较大时，应设置较多的横隔梁。

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如图2-2所示，本设计在桥跨两个四分点、跨中截面及端梁设置五道横隔梁，其间距为7.49m。端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部26cm，下部24cm，平均厚度25cm；中横隔梁高度为125cm，厚度为上部18cm，下部16cm，平均厚度17cm。

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第三章 行车道板内力计算及组合

主梁间通过湿接缝连接，翼缘板内钢筋是连续的，所以中主梁按两端固结的连续板计算，变量外侧按悬臂板计算。

（一）边梁悬臂板荷载效应计算 1．永久作用 （1）主梁架设完毕时

桥面板可看成33.6cm长的单向悬臂板，计算图示见图3-1b 计算悬臂根部一期永久作用效应为： 弯矩：

1111Mg1??gl02?-?0.2?1?25?0.3362-??0.1?1?25?0.1862?-0.2967(KN?m)2232 剪力：

1Vg1?0.2?1?25?0.336??0.1?1?25?0.186?2.145(KN)2

（2）成桥后

桥面现浇部分完成后，施工二期永久作用，此时桥面板可看成净跨径为83.6cm的悬臂单向板，计算简图如图3-1c所示。

图3-1悬臂板计算图示（单位：cm）

图中：g1?0.2?1?25?5(KN/m)，为现浇部分悬臂板自重；P?1.52KN/m，为人行道栏杆重；P?1.0?1.0?5.56?5.56(KN/m)，为人行道每侧重。计算二期

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