T梁毕业设计--桥结构设计.doc

摘要
本毕业设计为朝阳寺桥结构设计，为三跨预应力结构，标准跨径为3×25m，桥面净空：净—11+2×0.5（防撞墙）m。桥梁全长为75m，桥面总宽12m，横坡为2%；桥垮轴线为直线，设计荷载标准为：公路-Ⅱ级。本文主要阐述了该桥设计和计算过程，首先对主桥进行总体结构设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度，应力及变形验算，最后进行下部结构设计和结构验算。同时，也给出了各部分内容相关的表格与图纸。通过这次设计不但了解设计桥梁的各个步骤、设计规范。而且也能熟练的运用AUTOCAD绘制图纸。

关键词： 装配式 T形简支桥梁 结构设计 强度验算 钻孔灌注桩

Abstract
his graduation design is a bridge structure design, chaoyang temple for three spans prestressed structure, standard for 3 x 25 m, span bridge deck is clear: net - 11 + 2 x 0.5 m (against a wall). Bridge span is 75 m, surface total 12 m wide, cross slope is 2%; Bridge collapse axis for the straight line, design load standard is: road - Ⅱ level. Paper mainly expounds the design and calculation process, first of all, the overall structure of the main design, and then on the upper structure internal force and reinforcement calculation, for strength, stress and deformation calculation, and finally to the lower structure design and calculation. At the same time, also gives the content related to form the parts and drawings. Through this design not only to understand the various steps, design specification of the bridge. But also able to skillfully use AUTOCAD drawings.
Keywords: prefabricated T simply-supported bridge structure design, strength calculation bored piles

2

目 录
第1章 设计任务书 1
1.1 工程名称： 1
1.2 设计阶段： 1
1.3 设计原则： 1
1.4 设计标准、规范 1
1.4.1 设计标准： 1
1.4.2 技术规范 1
1.5 主要材料 2
1.5.1 混凝土 2
1.5.2 预应力钢筋 2
1.5.3 普通钢筋 2
1.5.4 其他材料 2
1.6地质勘察资料 2
1.6.1桥位地质勘察资料 3
第2 章上部结构设计 4
2.1桥型布置及孔径划分 4
2.2截面形式及截面尺寸拟定 4
2.2.1截面形式及梁高 4
2.2.2截面尺寸 4
第3章上部结构计算 7
3.1特征截面毛截面几何特性 7
3.1.1 特征截面毛截面几何特性计算 7
3.2 内力计算 8
3.2.1恒活载计算 8
3.2.2 活载横向分布系数计算 10
3.2.3 内力影响线 14
3.2.4恒载内力计算 14
3.2.5活载内力计算 15
3.2.6内力组合 16
3.3钢筋面积的估算及钢束布置 19
3.3.1预应力钢筋截面积估算 19
3.3.2预应力钢筋布置 20
3.3.3非预应力钢筋面积估算及布置 24
3.4 主梁截面几何特性计算 25
3.5 持久状况截面承载能力极限状态计算 27
3.5.1正截面承载能力计算 27
3.5.2斜截面承载能力计算 28
3.6 钢束预应力损失估算 29
3.6.1预应力钢筋张拉（锚下）控制应力 29
3.6.2钢束应力损失 29
3.7 应力验算 34
3.7.1短暂状况的正应力验算 34
3.7.2持久状况的正应力验算 35
3.7.3持久状况下的混凝土主应力验算 36
3.8主梁变形计算 38
3.8.1荷载短期效应作用下主梁挠度验算 38
3.8.2预加力引起的上拱值计算 39
3.8.3预拱度的设置 39
3.9 横隔梁内力计算及配筋 40
3.9.1跨中横隔梁内力计算 40
3.9.2横隔梁配筋验算 41
3.10 桥面板设计 43
3.10.1梁肋之间的桥面按单向板计算 43
3.10.2 边梁桥面悬臂板的内力计算 45
3.10.3桥面板配筋 47
3.11 支座设计 47
3.11.1支座设计计算 47
HYPERLINK \l "_Toc326428856" 3.11.2支座型号选定与布置 50
第4章 下部结构设计 51
4.1设计资料 51
4.1.1上部简述 51
4.1.2设计荷载 51
4.1.3水文地质条件 51
4.1.4材料 52
4.1.5桥墩设计 52
4.1.6计算依据： 52
第5章 下部结构计算 53
5.1盖梁设计计算 53
5.1.1荷载计算 53
5.1.2内力计算 60
5.1.3截面配筋设计与承载力校核 61
5.2墩柱的设计计算 66
5.2.1荷载计算 66
5.2.2 截面配筋计算及应力验算 68
5.3钻孔灌注桩的计算 70
5.3.1荷载计算 70
5.3.2桩长计算 73
5.3.3桩的内力计算（m法） 74

参考文献 79

5

第1章 设计任务书
1.1 工程名称：
朝阳寺桥段设计
1.2 设计阶段：
一阶段勘察设计
1.3 设计原则：
设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理原则，同时要满足交通部有关标准、规范要求。
1.4 设计标准、规范
1.4.1 设计标准：
(1)公路等级：二级公路
(2)荷载等级：公路-Ⅱ级
(3)桥面宽度：12m
(4)桥面横坡：2%。
(5)设计洪水频率：按100年一遇设计
(6)设计安全等级:二级
（7)环境类别：一类
（8）环境的年平均相对湿度：40%
(9)地震烈度：7度。
1.4.2 技术规范
本设计遵照中华人民共和国以下行业标准：
（1）《公路工程技术标准》JTG B01－2003。
（2）《公路桥涵设计通用规范》JTG D60－2004。
（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62－2004。
（4）《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ D63－2007。
（5）《公路桥梁伸缩缝装置》（JT/T 327-2004）；
（6）《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》（JT/T 663-2006）；
（6）《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》（JT/T 329-2010）；
（7）《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T 529-2004）；
（8）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）。
1.5 主要材料
1.5.1 混凝土
(1) 水泥：应采用高品质的强度等级为62.5、52.5、42.5的硅酸盐水泥， 同一座桥的预制梁应采用同一品种水泥。
(2) 粗骨料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。(3) 混凝土：预制主梁及横隔梁、湿接缝、封锚端、桥面现浇混凝土均采用C50；桥面铺装采用沥青混凝土。
1.5.2 预应力钢筋
采用抗拉强度标准值 =1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。
1.5.3 普通钢筋
普通钢筋采用R235和HRB335钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的规定。凡钢筋直径大于等于12mm者，采用HRB335热轧带肋钢；凡钢筋直径小于12mm者，采用R235 (A3)钢。
本册图纸中R235钢筋主要采用了直径d=8mm与d=10mm两种规格；HRB335钢筋主要采用了直径d=12、16、25、28mm四种规格。
1.5.4 其他材料
1）钢板：钢板应采用《碳素结构钢》GB700－1988规定的Q235B钢板。
2）锚具：预制T梁正弯矩钢束采用15-8型及15-9型系列锚具及其配件，预应力管道采用圆形金属波纹管；预制梁在墩顶处的负弯矩钢束采用BM15-5型扁锚及其配件，管道采用扁形金属波纹管。
3）支座：采用板式橡胶支座支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。
1.6地质勘察资料
1.6.1桥位地质勘察资料
图1-2桥位地质钻孔图
根据野外钻探、室内试验及原位测试结果，结合行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）及地区经验，确定地基承载力基本容许值fa0（kPa）及相关桩基参数详见表1-1
表1-1 地基土（岩）承载力容许值及相关桩基参数表
层号
地基（岩）土名称
承载力基本容许值[fa0]（kPa）
钻（挖）孔桩桩侧土的
摩阻力标准值qik （kPa）
天然湿度的岩石单轴极限抗压强度标准值[frk] （MPa）
②1
粉质粘土
160
50
——
③1
有机质粉质粘土
90
20
——
⑤1
中粗砂
200
60
——
⑨
泥质粉砂岩
（全风化）
240
90
——
⑩
泥质粉砂岩
（强风化）
300
120
——
⑾

泥质粉砂岩
（中风化）
400
140
1.69

第2 章上部结构设计
2.1桥型布置及孔径划分
该设计为朝阳寺桥设计，根据桥位与线路位置关系考虑，桥梁倾斜角度去15°。为缩短工期，提高行车舒适性，综合分析比较各桥型后最后选择预应力混凝土简支T梁，跨径为3×25m，计算跨径为24m，施工方法为预制拼装法。
2.2截面形式及截面尺寸拟定
2.2.1截面形式及梁高
采用等高度T形截面， 预应力简支梁桥的主要高度与其跨径之比通常在1/15～1/25，标准设计中高跨比约在1/18～1/19。本桥采用1700mm的主梁高度比较合适，高跨比为1/15。
2.2.2截面尺寸
（1） 主梁宽度
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强度要求。预置T梁的翼板厚度取用160mm，翼板跟部加厚到250mm以抵抗翼缘跟部较大的弯矩。
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置孔道的构造决定，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。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，马蹄面积占截面总面积的10%—20%为合适。

图2-1主梁标准横断面（跨中截面）
（单位：mm）

图2-2主梁标准横断面（支点截面）
（单位：mm）
（2）顶板厚度
根据交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》(JTG D62-2004)中9.3.3条规定，翼缘悬臂端厚度取16cm与腹板相连处厚度不应小于梁高的1/10，取25cm，大于梁高的1/10。不设置承托。

图2-3主梁典型断面图
（单位：mm）
（3）腹板厚度
根据交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》(JTG D62-2004)中9.3.3条规定，在预应力混凝土板梁中，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定。同时从腹板本身稳定性条件出发，腹板宽度不应小于其高度的1/15，因此去腹板宽度为20cm。
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要决定，设计实践表明，马蹄的总面积占总面积的10%到20%为宜，根据交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》的要求，初步拟定马蹄宽度为48cm，高度为20cm，马蹄与腹板交接处三角作为过渡，高度为20cm，以减少局部预应力。
（4）横隔梁设计
为增强桥面系的横向刚度，在支座处设置端横隔板，同时在跨中处设置中横隔板，中跨主梁横隔板间距为3ｘ600cm，横隔板高度一般取为梁高的3/4左右，本桥为施工方便，横隔板底端与下马蹄截面开始变化处平齐，即距主梁顶面140cm，同时，为便于模板的安放及加固，横隔板设置宽度上部为20cm、下部为18cm。图2-4横隔梁布置图
（单位：mm)

第3章上部结构计算
3.1特征截面毛截面几何特性
3.1.1 特征截面毛截面几何特性计算
取成桥状况下，跨中截面和支点截面作为特征截面。以中梁为代表，计算毛截面的几何特性。

图3- 1 跨中截面和支点截面（单位：mm）
采用手算，将截面简化，梁高取230cm，不计桥面横坡，忽略承托与腹板相连处的倒圆角。简化图如下：
图3- 2 简化截面
截面位置
面积(cm2)
形心距上缘距离（cm）
惯性矩（cm4）
支点、跨中截面惯性矩之比
跨中截面
8540
75.96

1.03
支点截面
12754
64.77

表3-1毛截面几何性质表
依据《公预规》4.2.5条规定，当支点截面惯矩与跨中截面惯性矩之比位1.03
小于2时，可不考虑截面惯性矩变化的影响。按等惯性矩梁计算分析，全跨均取跨中截面的几何特性。
3.2 内力计算
3.2.1恒活载计算
（1）恒载集度
以中跨中梁为代表，按照成桥状态进行恒载集度计算。沥青混凝土重度取23kN/m3，主梁混凝土重度取26kN/m3。
1）一期恒载集度g1
主梁间距内一道横隔梁自重

主梁加权平均截面面积
一期恒载集度：
2）二期恒载集度g2
二期恒载均摊
桥面铺装：
防撞栏：
因此，二期恒载集度：
恒载集度：
（2）活载大小及冲击系数计算
1）车道荷载标准值
按通规4.3.1条4款取，公路为公路-Ⅱ级，所以
车道荷载均布荷载标准值：
集中荷载标准值：
2）冲击系数计算
汽车冲击系数的计算采用以结构基频为指标的方法。结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建造材料等动力特征内容，它直接体现了冲击效应和桥梁结构之间的关系。按结构不同的基频，汽车引起的冲击系数在0.05-0.45之间变化，其计算方法为：
当f<1.5Hz时 =0.05
当1.5Hz≤f≤14Hz时 =0.1767lnf-0.0157 （3-1）
当f>14 Hz =0.45
式中：f——结构基频（Hz）
冲击引起正弯矩：
（3-2）
式中：l ——结构的计算跨径（m）；
E ——结构材料的弹性模量（N/m2）；
I c ——结构跨中截面的截面惯性矩（m4）；
m c——结构跨中处的单位长度质量（kg/m）；
G ——结构跨中处延米结构重力（N/m
g ——重力加速度，g=9.81（m/s2）。
计算过程如下：
结构跨中出单位长度质量：

冲击引起正弯矩：

当1.5Hz≤f≤14Hz时，μ=0.1767ln（f）−0.0157
所以带入得:μ1=0.33，
3.2.2 活载横向分布系数计算
（1）跨中横向分布系数的计算
1） 抗扭修正系数计算
①IT计算

式中：—相应为单个矩形截面的宽度和厚度：
— 矩形截面抗扭刚度系数，根据t/b比值按表3-2计算：
—梁截面划分成单个矩形截面块数。
表3-2：c的系数表
t/b
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
<0.1
c
0.141
0.155
0.171
0.189
0.209
0.229
0.250
0.270
0.291
0.312
1/3
为了计算抗扭惯矩，将T梁跨中截面划分成4个矩形，划分方法如下图所示：

图3-3主梁抗扭弯矩计算简图

②β的计算

2） 跨中横向分布系数mc计算
对于1号梁：

对于2号梁

对于3号梁

《通规》表4.3车辆行驶时,W=15.25m，当设计车道数为2时，横向不折减；车辆荷载的布置如图所示：
图3-4跨中截面横向分布计算简图
对于①号梁，
两车道布置：
8.2262+6.4262+5.1262+3.3262）=0.59
对于②号梁,

对于③号梁,

（2）支点截面横向分布系数的计算

图3-4支点截面横向分布系数计算简图
对于1号梁

对于2号梁

对于3号梁

（3）横向分布系数汇总表
表3- 3横向分布系数汇总表
位置
梁号

跨中横向
支点截面
2车道
1号梁
0.59
0.71
2号梁
0.46
0.75
3号梁
0.4
0.63
根据以上表格可知，按1号梁横向分布系数大于其它梁的。偏安全起见，横向分布系数取较大者为0.59，此处边梁和中梁统一配筋，支点截面取用2号梁支点截面横向分布系数为0.75.
（4）横向分布系数沿桥跨变化
图3-5 m沿桥跨分布图
3.2.3 内力影响线
根据特征截面的内力影响线，对桥梁结构进行纵向最不利布载，计算特征截面的内力值。
图3-6主梁内力影响线
3.2.4恒载内力计算
由行车道板及铺装层产生的内力：
跨中弯矩：

支点剪力：

3.2.5活载内力计算
汽车荷载：
汽车荷载的冲击系数，设计为双车道，车道折减系数。
（1）跨中弯矩：
此时荷载在跨中，均取跨中的荷载横向分布系数值，则

（2）支点剪力
此时荷载须布置在支点附近，而支点附近l/4区段内的载荷横向分布系数有变化，则：（3）跨中剪力
此时荷载在跨中，均取跨中的横向分布系数值，则：

（4）计算1/4处截面
车道荷载弯矩：

车道荷载最大剪力：

3.2.6内力组合
（1)内力组合
1） 按承载能力极限状态设计
为永久作用的设计值效应和可变作用的设计值效应相组合，其效应组合表达式为： （3-1）
根据《通规》第4.1.6规定，各种作用的分项系数取值如下：
结构重要性系数；
恒载作用效应的分项系数取（对结构不利）；
汽车荷载效应的分项系数取；
2)按正常使用极限状态设计
1） 作用短期效应组合
为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相结合，其效应组合表达式为： （3-2）
根据《通规》第4.1.7条规定，各种作用的分项系数取值如下：
汽车荷载（不计冲击力）效应的频遇值系数取；
其他作用1.0。
2） 作用长期效应组合
为永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应组合，其效应组合表达式为： （3-3）
根据《通规》第4.1.7条规定，各种作用的分项系数取值如下：
汽车荷载（不计冲击力）效应的准永久值系数取；其他作用1.0。
表3-4：作用效应组合表
荷载类型
内力分量
荷载组合

结构自重组合
汽车荷载效应
承载能力极限状态组合（不利）

短期效应组合

长期效应组合

汽车荷载（不计冲击系数）

跨中
弯矩
3021.12
1393.67
5729.108
3881.819
3567.458
1047.87
剪力
0
110.03
154.042
57.911
33.092
82.73
支点
弯矩
0
0
0
0
0
0
剪力
503.52
485.74
1360.7
763.36
660.10
365.22
L/4
弯矩
2352.6
688.42
3786.91
2714.93
2559.64
517.61
剪力
257.01
85.03
427.45
301.761
282.58
63.93
注：1）短期效应组合和长期效应组合，计入汽车荷载效应时已扣除冲击力作用； 2）单位为弯矩：kN∙m，剪力：kN。
（2） 内力包络图
将梁分成8等分，计算各等分点截面的最大最小弯矩和剪力值。为此先绘出各截面的弯矩、剪力影响线分别如图3-7a、c所示。由于对称，可只计算半跨的截面。为了清除起见，将全部计算列表进行，详见表3-5和表3-6.

图3-7内力包络图
表3-5 弯矩计算表
截

面
影响线
恒载弯矩

换算荷载
K
冲击系数

活载弯矩

最大、最小弯矩

L

/m
a

/m²

/()

/()

/()

1
25
0.125
21.875
459.05
114.7
1.33
1668
2127.05/459.05
2
25
0.25
37.5
786.94
111.0
1.33
2768
3554.94/786.94
3
25
0.325
46.875
983.67
107.0
1.33
3335
4318.67/983.67
4
25
0.5
50
1049.25
102.5
1.33
3408
4457.25/1049.25
表3-6剪力计算表
截

面
影响线
恒载弯矩

换算荷载
K
冲击系数

活载弯矩

最大、最小弯矩

L

/m
a

/m²

/m²

/()

/()

/()

0
25
0
12.5
12.5
262.3
122.5
1.33
1018.28
0
1280.58
262.3
1
21.875
3.125
0
0
9.75
-0.2
9.55
200.41
117.3
238.1
1.33
760.54
-31.67
960.95
168.74
2
18.75
6.25
0
0
14.1
-1.6
12.5
262.3
129.4
166.7
1.33
1213.32
-177.37
1475.62
84.93
3
15.625
9.375
0
0
5.20
-1.6
3.6
75.546
121.9
140.3
1.33
421.53
-149.28
497.076
-73.734
4
12.5
12.5
0
0
3.13-3.13
0
0
130.1
130.1
1.33
270.80
-270.80
270.80
-270.80

3.3钢筋面积的估算及钢束布置
3.3.1预应力钢筋截面积估算
按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。
对于A类部分预应力混凝土构件，根据跨中截面抗裂性要求由下式可得跨中 截面所需的有效预加力为：
(3-4)
上式中的Ms为正常使用极限状态按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值，即

设预应力钢筋截面重心距截面下缘为ap=100mm，则预加力钢筋合力作用点至截面重心轴的距离为2300−759.6-100=1440.4mm
钢筋估算时，截面性质取用全截面的性质来计算。由表可知，跨中截面全截面面
积A=950000 全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为：

所以有效预加力合力为:

预应力钢筋的张拉控制应力为: =0.75=0.75×1860=1395MPa 预应力损失取为张拉控制应力的20%，则可得需要预应力钢筋的面积为：

所以边跨采用3束615.24，预应力钢筋的截面面积为Ap= 3×6×140=2520。采用夹片式群锚，ϕ70mm金属波纹管成孔。
3.3.2预应力钢筋布置
（1）跨中截面预应力钢筋的布置
后张法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置应符合《公路桥规》中的有关构造要求。参考已有的设计图纸并按《公路桥规》中的构造要求，对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置，如图：
图3-8端部及跨中预应力钢筋布置图（尺寸的单位：mm）
（2）锚固面钢束布置
为施工方便，全部3束预应力钢筋均锚于梁端（上图图），这样布置符合均匀分散的原则，不仅能满足张拉的要求，而且N1、N2在梁端均弯起较高，可以提供较大的预剪力。
（3） 其他截面钢束位置及倾角计算
1） 钢束弯起形状，弯起角度θ及取弯曲半径：
采用直线段接圆弧曲线段的方式弯曲，为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，N1和N2弯起角θ均取为θ0=6°，各钢束的弯起半径为： RN1=20000mm ; RN2=20000mm ; RN3=20000mm 。
2） 钢束各控制点位置的确定
图3-9预应力钢筋构造图
以号钢束为例，其弯起布置图如上图所示。
由得导线点距锚固点的水平距离为
=500×cot6°=4757.18mm
由得弯起点至导线点的水平距离为:
=20000×cot3°=1048.16mm
则弯起点至跨中截面的水平距离为:

根据圆弧切线的性质，弯止点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离相等，所以弯止点至导线点的水平距离为：
Lb1=Lb2∙cosθ0=1048.16×cos6°=1037.96mm
故弯止点至跨中截面距离为：
xk+Lb1+Lb2 = 6454.66+1037.96+1048.16 = 8540.78mm
同理可以计算、的控制点位置，将各钢束控制钢束控制参数汇总于表

表3-7各钢束弯曲控制要素表
钢束号
升高值
（mm)
弯起角度
（°）
弯起半径R（mm）
支点到锚固点的水平距离d（mm)
弯起点距跨中截面水平距离x（mm）
弯止点距跨中截面水平距离
（mm）

1100
6
20000
260
746.04
2832.16

800
6
20000
260
3600.35
5686.47

500
6
20000
260
6554.66
8540.78
3） 各截面钢束位置及其倾角的计算
仍以号钢束为例，计算钢束上任意一点i离梁底距离及改点处钢束的倾斜角度，式中a为钢束弯起前其重心至梁底的距离，a=100mm，为i点所在计算截面处钢束位置的升高值。
计算时，首先应判断出i点所在处的区段，然后计算Ci及θi，即：
当（ xi−xk） ≤0时，i点位于直线段还未弯起，Ci=0，故θi=0；
当0< （xi−xk ）≤ Lb1+Lb2 时，i点位于圆弧弯曲段，Ci及θi按下式计算，即：

当 （xi−xk ）> Lb1+Lb2 时，i点位于靠近锚固端的直线段，此时θi=θ0，Ci按下时计算，即: Ci=（xi−xk−Lb2 ）∙tanθ0
各截面钢束位置ai及其倾角θi计算详见下表：
表3-8
计算截面
钢束编号

（mm）
(mm)

(mm)

跨中截面（Ⅰ-Ⅰ）

746.04
2086.12
为负值，钢束尚未弯起
0
0
100

3600.35
2086.12

6554.66
2086.12

续表3-8
L/4截面

746.04
2086.12
（xi−xk ）> Lb1+Lb2
6
591.09
691.09

3600.35
2086.12
（xi−xk ）> Lb1+Lb2
6
142.05
242.05

6554.66
2086.12
为负值，钢束尚未弯起
0
0
100
变化截面（Ⅱ-Ⅱ）

746.04
2086.12
（xi−xk ）> Lb1+Lb2
6
783.64
883.64

3600.35
2086.12
（xi−xk ）> Lb1+Lb2
6
483.64
583.64

6554.66
2086.12
（xi−xk ）> Lb1+Lb2
6
173.13
273.13
支点截面

746.04
2086.12
（xi−xk ）> Lb1+Lb2
6
1072.67
1172.67

3600.35
2086.12
（xi−xk ）> Lb1+Lb2
6
772.67
872.67

6554.66
2086.12
（xi−xk ）> Lb1+Lb2
6
462.16
562.16

4） 钢束平弯段的位置及平弯角
、、三束预应力钢铰线在跨中截面布置在同一水平面上，而在锚固端三束钢绞线则在肋板中心线上，为实现钢束这中布置方式，、在主梁肋板中必须从两侧平弯到肋板中心线上，为了便于施工中布置预应力管道，、在梁中的平弯采用相同的形式，其平弯位置如图，平区段有两段曲线弧，每段曲线弧的弯曲角度为图3-10钢束平弯布置图（单位：mm）
3.3.3非预应力钢筋面积估算及布置
按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量。设预应力钢筋和非预应力钢筋合力作用点至截面底边的距离为a = 80mm，
则有h0 非= h −a = 1700 −80 = 1620mm。
先假定为第一类T形截面由公式计算受压区高度X，即：

求得x= 67.18mm

采用5根直径为22mm的HRB335钢筋，提供的钢筋截面积为: 。在梁底布置成一排，其间距为95mm，钢筋中心到地面边缘距离为。

图3-11普通钢束布置图（单位：mm）
3.4 主梁截面几何特性计算
3.4.1主梁预制并张拉预应力钢筋
梁混凝土达到设计强度的90%以后，进行预应力的张拉，此时，管道尚未压浆，所以其截面特性为计入非预应力钢筋影响影响（将非预应力钢筋换算为混凝土）的净截面，该截面的截面特性计算中应扣除预应力管道的影响。T梁翼板宽度为1700mm。
3.4.2灌浆封锚，主梁吊装就位并现浇700mm湿接缝
预应力钢筋张拉完成并进行管道压浆、封锚后，预应力钢筋能够参与截面受力。主梁吊装就位后现浇350mm的湿接缝，但湿接缝还没有参与截面受力，所以此时的截面几何特性计算采用计入非预应力钢筋和预应力钢筋影响的换算截面。T梁翼板有效宽度为1700mm。
3.4.3桥面、栏杆及人行道施工和运营阶段
桥面湿接缝结硬后，主梁即全面参与工作，此时截面几何特性计算采用计入非预应力钢筋和预应力钢筋影响的换算截面，T梁翼板有效宽度为2400mm。
表3-9预加力阶段跨中截面几何特性计算表
分块名称
分块面积（mm）
重心至梁底距离（mm）
对梁顶边的面积距（mm)
自身惯性矩

（mm）

截面惯性矩

混凝土全截面

418.31

106.45

非预应力钢筋换算面积

1655

0
-1130.24

预留管道面积

1600

0
-1075.24

净截面面积

=
333.55

表3-10各控制截面不同阶段的截面几个特性汇总表
受力阶段
计算截面
A
（mm²）

（mm)

（mm)

（mm）
I

W

阶段1：
控道压浆前
跨中截面
715.7×10³
542.76
1157.24
1057.24

L/4截面
715.7×10³
544.79
1155.21
903.5

续表3-10

支点截面
970.7×10³
318.11
1081.89
163.43

阶段2：
管道结硬后至湿接缝结硬前
跨中截面
736.6×10³
609.7
1090.3
1037.2

L/4截面
736.6×10³
606.5
1093.5
882.5

支点截面
990.6×10³
650.8
1049.2
159.3

阶段3：
湿接缝
结硬后
跨中截面
844.6×10³
577.4
1122.6
1166.6

L/4截面
844.6×10³
575.3
1124.7
910.7

支点截面
1176.6×10³
625.0
1075
199.7

3.5 持久状况截面承载能力极限状态计算
3.5.1正截面承载能力计算
取弯矩最大的边跨左四分之一点为例进行正截面承载能力计算。
（1） 求受压区高度
先按第一类T形截面梁，略去截面钢筋的影响，计算混凝土