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《预应力混凝土桥梁结构设计原理》课程设计 全预应力混凝土简支梁设计 专业：道路桥梁与渡河工程 一、设计资料 1、桥面净空：净9 + 2 ( 1m 2、设计荷载：城-A级车辆荷载，结构重要性指数(0 = 1.1 3、材料规格 （1）混凝土：C50级； （2）预应力钢筋：1(7标准型-15.2-1860-II-GB/T5224-1995钢绞线，抗拉强度标准值fpk = 1860MPa，抗拉强度设计值fpd = 1260MPa，弹性模量Ep = 1.95(105MPa； （3）普通钢筋：纵向抗拉普通钢筋采用HRB335钢筋，箍筋及构造钢筋采用R235钢筋。 4、主要结构尺寸 主梁标准跨径Lk = 32m，梁全长31.96m，计算跨径Lf = 31.16m。 图1 桥梁横断面尺寸（单位：cm） 6、内力计算结果摘录 表1 恒载内力计算结果 截面 位置 距支点截面的距离x（mm） 预制梁自重 横向湿接段自重 二期恒载 弯 矩 剪 力 弯 矩 剪 力 弯 矩 剪 力 MG1PK （kN(m） VG1PK （kN） MG1mK （kN(m） VG1mK （kN） MG2K （kN(m） VG2K （kN） 支点 0 0.0 272.0 0.0 36.7 0.0 106.3 变截面 4700 1054.0 186.2 142.4 25.2 411.9 72.8 L/4 7790 1487.4 136.0 200.9 18.4 581.2 53.2 跨中 15580 1983.3 0.0 267.8 0.0 775.0 0.0 表2 活载内力计算结果 截面 位置 距支点截面的距离x（mm） A级车道荷载 人群荷载 最大弯矩 最大剪力 最大弯矩 最大剪力 MQ1K (kN(m) 对应V （kN） VQ1K （kN） 对应M (kN(m) MQ2K (kN(m) 对应V （kN） VQ2K （kN） 对应M (kN(m) 支点 0 0.0 354.8 430.1 0.0 0.0 18.8 18.8 0.0 变截面 4700 1109.1 221.8 260.2 1197.2 81.8 15.9 16.2 74.3 L/4 7790 1448.9 171.4 201.0 1465.0 119.1 11.7 12.9 93.9 跨中 15580 1924.7 81.6 112.1 1634.7 161.8 0.0 5.5 81.0 注：（1）车辆荷载内力MQ1K、VQ1K中已计入冲击系数1+(=1.1188。 （2）设表2中的荷载效应为S，第45个学号的同学采用的活载内力值Si为 Si = S ( [1 + (45 – 40) ( 0.005] 二、设计内容 1）荷载内力组合 (1)基本组合（用于承载能力极限状态计算） (2)短期组合（用于正常使用极限状态计算） (3）长期组合（用于正常使用极限状态计算） 各种使用情况的组合结果见下表。 表3 荷载内力计算结果 截 面 位 置 项 目 基本组合 短期组合 长期组合 支点 最大弯矩 0.00 1015.40 0.00 655.79 0.00 549.37 最大剪力 0.00 1120.82 0.00 702.90 0.00 576.29 变截面 最大弯矩 3572.68 669.05 2384.03 438.87 2037.55 369.86 最大剪力 3687.77 723.14 2431.65 463.20 2066.05 383.71 最大弯矩 4882.87 501.95 3295.13 326.54 2835.16 273.56 最大剪力 4877.69 544.71 3280.01 346.26 2830.84 284.62 跨中 最大弯矩 6503.88 114.25 4392.13 51.06 3778.95 29.18 最大剪力 6009.00 162.99 4129.88 75.64 3642.95 42.28 2）预应力钢筋数量的确定及布置 首先，根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋的数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为： 为荷载短期效应组合设计值，由表3查得Ms=4392.13kN?m；估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。按图1给定的截面尺寸计算：，，，，。 — 预应力钢筋重心至毛截面重心的距离， = - ，假设 = 150mm， 拟采用(j15.2钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积，抗拉强度标准值，张拉控制