精品文檔內 容 摘 要本設計為后張法預應力混凝土簡支T型梁橋上部結構設計。跨徑布置為25m，計算跨徑24.12m, 主梁全長24.92m, 橋面寬度為凈9m（行車道）+20.75m（防撞欄）。設計荷載：公路I級；環境標準：I類環境；設計安全等級：二級。施工方法采用后張法，用金屬波紋管和夾片錨具，預應力鋼束用曲線形，用高強度低松弛預應力鋼絞線。依據橋梁規范計算荷載驗算應力然后確定橋梁的截面及其配筋情況，按照全預應力構件設計。本文主要闡述了該橋的設計、計算及驗算過程。首先進行了主體設計及計算。包括主梁作用效應計算；預應力鋼束的估算及其布置；鋼束預應力損失計算。然后進行主梁截面承載力與應力計算。主要包括承載能力極限狀態計算；持久狀況正常使用極限狀態抗裂性驗算；持久狀況構件應力計算；短暫狀況構件的應力驗算及主梁變形驗算。其次進行橫隔梁和行車道板的設計。最后進行了主梁端部的局部承壓驗算。關 鍵 詞預應力；后張法；T型梁；內力計算；強度驗算25m prestressed concrete T-beam bridge designAuthor: Xu Zhiwei Instructor: Jia YanAbstractThis design is the method of post-tensioning prestressed concrete simply-supported T-beam bridge upper structure design. Standard lengths：25m; calculated span :24.12m；main length :24.92m； width : 9m (carriageway) + 2 * 0.75 m (bull). Design load: highway - I, Environmental standard of environment: I;Design safety level: 2. Using the method of post-tensioning construction with metal corrugated pipe and slice the anchorage, prestressing tendons with high strength, with measures of low relaxation prestressed strands. According to the standard load and stress calculation of bridge checking design bridges section and reinforcement, according to the prestressed component design.This article mainly discusses the design and calculation of bridge and checking process. First, the main design and calculation. Including the main effect; Estimation of prestressing tendons and its layout, Steel beam prestress loss calculation. Then on deck with stress calculation capacity. Mainly includes the bearing capacity calculation limit state, Lasting condition normal use limit state cracking-resistance, checking, Lasting condition; structural stress computation Briefly state of stress calculation and structural deformation calculation girder. Next to the traffic plate and centromeres beam design. Finally the girder ends of local pressure calculation.Key wordsPrestressed；post-tensioning；T-beam；Internal force calculation；Strength calculation目 錄1設計基本資料及構造布置11.1設計資料11.2主要材料和工藝11.3結構設計11.4幾何特性計算22主梁設計62.1主梁作用效應計算62.2預應力鋼束數量估算及其布置222.3計算主梁截面幾何特性計算302.4鋼束預應力損失計算402.5主梁截面應力與變形驗算533橫隔梁的設計733.1橫隔梁的內力計算733.2橫隔梁的截面配筋和驗算753.3橫隔梁剪力驗算和配筋774.行車道板計算784.1懸臂板荷載效應計算784.2連續板荷載效應計算804.3截面設計、配筋與承載力驗算855.端部的局部承壓驗算885.1局部承壓區的截面尺寸驗算885.2局部抗壓承載力驗算89謝 辭90參 考 文 獻9194歡迎下載94歡迎下載。第一章 設計基本資料及構造布置1.1設計資料（1）設計跨徑和橋面寬度 1）標準跨徑：25m（墩中心線）。 2）計算跨徑：24.12m。 3）主梁全長：24.92m. 4) 橋面寬度（橋面凈寬）：9+20.75m(人行道)。（2）設計標準 1）設計荷載：公路級，人群荷載3KN/m2,每側欄桿、人行道的重量分別為1.52KN/m和3.6KN/m。 2）環境標準：類環境。 3）設計安全等級：二級。1.2主要材料和工藝（1）混凝土：主梁、翼緣板、橫隔板、濕接縫均采用C50混凝土；橋面鋪裝采用C40混凝土。（2）鋼材：預應力鋼束：采用高強度低松弛7絲捻制的預應力鋼絞筋，公稱直徑為15.20mm，公稱面積140mm2，標準強度fpk=1860MP,彈性模量Ep=1.95105MPa。（3）施工工藝：按后張法施工工藝制作主梁，采用金屬波紋管和夾片錨具，波紋管內徑70mm，外徑77mm。1.3結構設計（1）本設計為簡支T形梁。（2）橋面板橫坡假定為和橋面橫坡相同，本設計假設為平坡。（3）主梁斷面：主梁高1.3m，梁間距為2.0m其中預制梁寬1.8m，翼緣板中間濕接縫寬度為0.2m。主梁跨中肋厚0.16m，馬蹄寬為0.32m端部腹板厚度加厚到與馬蹄同寬，以滿足端部錨具布置和局部應力需要。（4）橫隔梁設置：橫隔梁公設6道，間距為4.824m，端橫隔梁寬度為0.2m，跨中橫隔梁寬度為0.15m。（5）橋面鋪裝：設計總厚度17cm，其中水泥混凝土厚度為8cm，瀝青混凝土厚度為9cm，兩者之間加設防水層。1.4幾何特性計算上述資料擬定尺寸，繪制T梁的跨中及端部截面見圖12，圖13。圖 1-1 預應力混凝土T梁結構尺寸圖（尺寸單位：cm）從上到下分別為橫斷面、內梁立面、外梁立面、II剖面圖 圖12 T形梁跨中截面尺寸圖（尺寸單位：cm） 圖13 T形梁端部截面尺寸圖（尺寸單位：cm）計算截面幾何特征，計算時可將整個主梁截面劃分為n個小塊面積進行計算，跨中截幾何特征列表計算見表11。 表11 跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩分塊面積自身矩分塊面積對截面形心的慣性矩大毛截面（含濕接縫）翼板1600464008533.3334.9519544041962937.33三角承托9841211808883226.95714681.6672351.66腹板163255897601414944-16.05420407.281835351.28下三角64107.36867.2227.56-68.35298990.28299217.8馬蹄6401207680021333.33-81.054204225642255584920191635290465789 （續）小毛截面（不含濕接縫）翼板144045760768036.1251879222.41886902.4三角承托9841211808883228.125778359.37787191.37腹板163255897601414944-14.875361105.491776049.4下三角64107.36867.2227.56-67.175288798.75289026.31馬蹄6401207680021333.33-79.8754083209.94104543.24760190995.28843712.6大毛截面形心至上翼距離38.95小毛截面形心至上翼距離40.125第二章 主梁設計2.1主梁作用效應計算主梁的作用效應計算包括永久作用和可變作用。根據梁跨結構縱、橫截面的布置，計算可變作用下荷載橫向分布系數，求處各主梁控制截面（取跨中、四分點截面及支點截面）的永久作用和最大可變作用效應，再進行主梁作用效應組合（標準組合、短期組合和極限組合）。2.1.1永久作用效應計算（1）永久作用集度1）主梁自重跨中截面段主梁自重（五分點截面至跨中截面，長7.236）：=0.476267.236 = 89.55（KN）馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重近似計算（長2m）：=（0.6145+0.476）2622=63.28（KN）支點段梁的自重（長282.4m）：=0.4762.82426=34.95（KN）橫隔梁體積中橫隔梁體積為：0.15（1.220.82-0.8220.72-0.080.08/2）=0.1422（）端橫隔梁體積為：0.2（1.020.72-0.110.74=0.1428（）故半跨內邊主梁橫隔梁重量：=（20.1422+0.1428）26 =11.11（KN）中主梁的橫隔梁重量：=2（0.1422+0.1428）26 =14.82（KN）主梁永久作用集度=（89.55+28.35+34.95+11.11）12.46=13.16（KNm）=（89.55+28.35+34.95+14.82）12.46=13.46（KNm）2）二期恒載翼緣板中間濕接縫集度：=0.20.0826=0.416（KN/m）現澆部分橫隔梁一片中橫隔梁（現澆部分）體積：0.151.020.1=0.0153（）一片端部橫隔梁（現澆部分）體積：0.21.210.1 =0.0242（）故 =（40.0153+20.0242）2624.92=0.1143（KNm）橋面鋪裝層8cm水泥瀝青混凝土鋪裝：0.08925=18（KN/m）9cm瀝青混凝土鋪裝：0.09923=18.63（KN/m）將橋面鋪裝重量均分給五片梁，則：=（18+18.63）5=7.326（KN/m）單側人行道荷載為3.6KN/m，單側欄桿荷載為1.52KN/m，將兩側人行道和欄桿均分給五片梁，則=(1.523.60)25 =2.048（KN/m）主梁二期永久作用集度=0.416+0.1143+7.326+2.048=9.90（KNm）（2）永久作用效應：下面進行永久作用效應計算，參照圖21，設a為計算截面至左側支座的距離，并令c=al，主梁彎矩M和剪力V的計算公式分別為：圖21 永久作用效應永久作用效應計算表見表21。表 21邊主梁作用效應計算表作用效應跨中四分點支點C=0.5C=0.25C=0一期彎矩（KNm）957.01717.760剪力（KN）079.35158.70二期彎矩（KNm）719.94539.960剪力（KN）059.70119.40 （續）彎矩（KNm）1676.951257.720剪力（KN）0139.05278.10表22 中主梁作用效應計算表作用效應跨中四分點支點C=0.5C=0.25C=0一期彎矩（KNm）978.84734.130剪力（KN）081.16162.19二期彎矩（KNm）719.94539.960剪力（KN）059.70119.40彎矩（KNm）1676.951257.720剪力（KN）0139.05278.102.1.2可變作用效應計算：（1） 沖擊系數和車道折減系數的計算：結構的沖擊系數與結構的基頻有關，故應計算結構的基頻，簡支梁橋的基頻可按下式計算其中，由于,故可由下式計算出汽車荷載的沖擊系數為 當車道大于兩車道時，應進行車道折減22%，但折減后不得小于兩車道布置的計算結果。（2） 計算主梁的荷載橫向分布系數1）跨中的荷載橫分布系數：本橋在跨度內設有橫隔梁，具有強大的橫向連接剛性，且承重結構的長寬比為： 故可按偏心壓力法來繪制橫向影響線并計算橫向分布系數。本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數n=5,梁間距為2m，則：故1號梁橫向影響線的豎標值為：由和繪制1號梁橫向影響線，如圖22 所示，圖中按公路橋涵設計通用規范（JTG D602004）規定確定了汽車荷載的最不利荷載位置。圖22橫向分布系數計算圖示（尺寸單位：cm）圖中：從上到下分別為橋梁橫截面，1、2、3號梁橫向影響線進而由和計算橫向影響線的零點位置，在本設計中，設零點至1號梁位的距離為x，則：解得：零點位置已知后，就可求處各類荷載相應于各個荷載位置的橫向影響線豎標值和。設人行道緣石至1號梁軸線的距離為，則：于是，1號梁的荷載橫向分布系數可計算如下（以和分別表示影響線零點至汽車車輪和人群荷載集度的橫坐標距離）：車輛荷載：人群荷載：同理可得2、3號梁車輛荷載和人群荷載的橫向分布系數2）支點截面的荷載橫向分布系數：如圖23所示，按杠桿原理法繪制支點截面荷載橫向分布影響線并進行布載，1號梁可變作用橫向分布系數可計算如下： 圖23 支點截面荷載橫向分布計算圖示（單位：cm）圖中：從上到下分別為梁橫斷面，可變作用（汽車）1、2、3號梁和可變作用（人群）1.2號梁影響線可變作用（汽車）：可變作用（人群）：同理可算出2.、3號梁的可變作用橫向分布系數： 3）橫向分布系數匯總（見表23）。表23 橫向分布系數匯總表梁號123荷載類別汽車0.710.550.5590.550.40.725人群0.68751.43750.4438-0.43750.20（3）車道荷載的取值:公路I級車道荷載的均布荷載標準值和集中荷載標準值分別為=10.5KNm計算彎矩時：計算剪力時：（4）在活載（汽車作用）內力計算中，這個設計對于橫向分布系數的取值做如下考慮：計算主梁活載彎矩時，均采用全跨統一的橫向分布系數mc，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標位于橋跨中部，故也按不變化的mc來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而應考慮支承條件的影響，按橫向分布系數沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到之間，橫向分布系數用值直線插入，其余區段均取值。1）計算跨中截面最大彎矩及相應荷載位置的剪力和最大剪力及相應荷載位置的彎矩采用直接加載求活載內力，跨中截面內力計算圖式，計算公式為不計沖擊：沖擊效應：式中 S所求截面汽車標準荷載的彎矩或剪力； 車道均布荷載標準值； 車道集中荷載標準值； 影響線上同號區段的面積； 影響線上最大豎坐標值；可變作用（汽車）標準效應，跨中截面可變作用效應的計算圖式如下：圖24 跨中截面可變作用效應計算圖式（尺寸單位：m）1、5號梁可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應2、4號梁可變作用（汽車）標準效應可變作用（汽車）沖擊效應3號梁： =930.68 =74.77KN可變作用（汽車）沖擊效應2）計算四分點截面的最大剪力和最大彎矩：四分點截面可變作用效應的計算圖式如下：圖25 四分點截面可變作用效應計算圖式可變作用標準效應：1、5號梁可變作用（汽車）標準效應 =1223.64 =214.19可變作用（汽車）沖擊效應2、4號梁可變作用（汽車）標準效應 =968.35 =168.84可變作用（汽車）沖擊效應3號梁可變作用（汽車）標準效應=699.66 =121.37 可變作用（汽車）沖擊效應3）計算支點截面的最大剪力和最大彎矩：支點截面可變作用效應的計算圖式如下。圖26 四分點截面可變作用效應計算圖式可變作用標準效應：1、5號梁可變作用（汽車）標準效應 =255.13可變作用（汽車）沖擊效應2、4號梁可變作用（汽車）標準效應 =239.84 可變作用（汽車）沖擊效應3號梁可變作用（汽車）標準效應 =282.02 可變作用（汽車）沖擊效應（5）可變作用（人群）產生的彎矩和剪力影響線面積圖： 圖27 影響線面積圖影響線面積計算 ；可變作用（人群）=3 。人群產生的彎矩見表24。表24 人群產生的彎矩（單位：）梁號內力彎矩效應（1）（2）（3）1（5）0.6875372.72149.9954.54112.49 （續） 2（4）0.4438372.7296.8254.5472.6130.272.7243.6354.5432.72可變作用（人群）在跨中產生的剪力見表25.表25 人群作用的跨中剪力表（單位：）梁號內力彎矩效應（1）（2）（3）1（5）0.687533.0156.222（4）0.44384.0130.21.18可變作用（人群）在支點產生的剪力1（5）號梁：2(4)號梁：3號梁：可變作用（人群）在四分點產生的剪力：計算公式為： ，則：1（5）號梁：2（4）號梁：3號梁：（3）主梁作用效應組合根據作用效應組合的原則，選取三種最不利的效應組合，短期效應組合，標準效應組合和承載能力極限狀態基本組合見表26。表26 作用效應組合表序號荷載類別跨中截面四分點截面支點截面一期永久作用978.840.00734.1381.16162.19二永久作用719.940.00539.9659.70119.40總永久作用（=+）1698.7801274.09140.86281.59可變作用汽車1633.96131.471223.64214.19282.02可變作用汽車沖擊386.9231.13289.7650.7266.78可變作用人群149.996.22112.4917.3025.13標準組合（=+）3869.65168.822899.98423.07655.52短期組合（=+0.7）3090.7998.252243.13308.09504.13極限組合1.2+1.4(+)5077.75236.353805.15564.13861.412.2預應力鋼束數量估算及其布置2.2.1預應力鋼束數量的估計本設計采用后張法施工工藝，設計時應滿足不同社狀況下規范規定的控制條件要求，即承載力，變形及應力等要求，在配筋設計時，要滿足結構在正常使用極限狀態下的應力要求和承載能力極限狀態下的強度要求。以下就以跨中截面在各種作用效應組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼束數進行估算，并按照這些估算的鋼束數確定主梁的配筋數量。（1）按正常使用極限狀態下的應力要求估算鋼束：本設計按全預應力混凝土構件設計，按正常使用極限狀態組合計算時，截面不允許出現拉應力。對于T形截面簡支梁，當截面混凝土不出現拉應力控制時，則得到鋼束數n的估算公式：式中 使用荷載產生的跨中彎矩標準組合值 與荷載有關的經驗系數，對于公路I級，取0.51；一束鋼絞線，一根鋼絞線的截面積是1.4，故=9.8 大毛截面積上核心矩設梁高h，為：預應力鋼束重心對大毛截面重心軸的偏心距，可預先假定，h為梁高，h=130cm； 本設計采用的預應力鋼絞線，標準強度為，設計強度，彈性模量。假設=19cm，則=72.891cm，鋼束數n為= =4.82（2）按承載能力極限狀態估算鋼束數：根據極限狀態的計算圖式，受壓區混凝土達到極限強度，應力圖式成矩形，同時預應力鋼束也達到設計強度，鋼束數n的估算公式為式中 承載能力極限狀態的跨中最大彎矩組合設計值經驗系數，一般采用0.75-0.77，本設計采用0.77則 ： =根據上述兩種極限狀態所估算的鋼束數量在5根左右，故取鋼束數n=4。2.2.2預應力鋼束的布置（1）跨中截面及錨固端截面的鋼束位置1）在對跨中截面進行鋼束布置時，應保證預留管道的要求，并使鋼束重心偏心矩盡量大。本設計采用內徑70mm，外徑77mm的預埋金屬波紋管，管道至梁底和梁側凈距不應小于30mm及管道直徑的一半，另外直徑管道的凈距不應小于40mm，且不宜小于管道直徑的0.6倍，在豎直方向兩管道可重疊。跨中截面的細部構造如圖28 所示。則鋼束群重心至梁底距離為圖28 鋼束布置圖（尺寸單位：cm）2）為了操作方便，將所有鋼束都錨固在梁端截面。對于錨固端截面，影視預應力鋼束重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓，而且要考慮錨具布置的可能性，以滿足張拉操作的方便要求，在布置錨具時，應遵循均勻，分散的原則。錨固端截面布置的鋼束如上圖：則鋼束群重心至梁底距離為：下面應對鋼束群重心位置進行復刻，首先要計算錨固端截面的幾何特性。圖29為計算圖式，錨固端截面幾何特性計算見表27。 表27 錨固端截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩分塊面積自身矩分塊面積對截面形心的慣性矩翼板1600464008533.3340.942681733.76269026.09三角承托9841211808883232.9451067682.901076514.90腹板3904692693764842261.33-24.062259961.577102222.90648828758410869004.89其中： 上核心距為下核心距為 說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內，見圖 （2）鋼束其彎角度和線形的確定：在確定鋼束起彎角度時，既要考慮到由預應力鋼束彎起會產生足夠的預剪力，又要考慮到所引起的摩擦預應力損失不宜過大。本設計預應力鋼筋在跨中分三排，N4號鋼筋彎起角度為5度，其他鋼筋彎起角度為7度。為了簡化計算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，最下排兩根鋼束要進行平彎。（3）鋼束計算 圖29 鋼束群重心位置復核圖（尺寸單位：cm）（3199） 計算鋼束起彎點至跨中的距離：錨固點至支座中心線的水平距離為（見圖210）圖210 錨固端尺寸圖（尺寸單位：cm）鋼束計算圖式見圖211，鋼束起彎點至跨中的距離見表28。 圖211 鋼束計算圖式表28 鋼束起彎點至跨中距離計算表鋼束號起彎高度y/cm彎起角/417.58.72568.774410099.619552305.8360200.9668924.4537347.536.560810.9392300297.763871468.3490178.9467752.0095270.558.497312.0027480476.422271611.1007196.3438559.634188.574.340214.1597610605.453271900.6309231.6286394.7282上表中各參數的計算方法如下： L1為靠近錨固端直線長度，可根據需要自行設計，y為鋼束錨固點至鋼束起彎點的豎直距離，如圖34根據各量的幾何關系，可分別計算如下： 式中 鋼束彎起角度（）； L計算跨徑（cm）； 錨固點至支座中心線的水平距離（cm）。2）控制截面的鋼束重心位置計算各鋼束重心位置計算：根據圖34所示的幾何關系，當計算截面在曲線端時，計算公式為當計算截面在近錨固點的直線時，計算公式為式中 鋼束在計算截面處鋼束中心到梁底的距離； 鋼束起彎前到梁底的距離； R鋼束彎起半徑； 圓弧段起彎點到計算點圓弧長對應的圓心角。 計算鋼束群重心到梁底的距離見表29，鋼束布置圖見圖212。 。表29 各計算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置計算表截面鋼束號四分點4未起彎2305.836017.57.517.56393未起彎1468.3490017.57.5243.671611.10070.027110.999619.520.14441118.421900.63090.06240.998131.535.1112支點直線段（）417.5525.812.25817.522.741969.881347.5726.43.24157.551.7585270.5722.492.761419.587.3614188.5719.042.337831.5117.6622 圖212 鋼束布置圖（尺寸單位：cm）3）鋼束長度計算一根鋼束的長度為曲線長度，直線長度與兩端工作長度（270cm）之和，其中鋼束曲線長度可按圓弧半徑及彎起角度計算。通過每根鋼束長度計算，就可以得到一片主梁和一孔橋所需要鋼束的總長度，用于備料和施工，計算結果見表210。表210 鋼束長度計算表鋼束號半徑R彎起角曲線長直線長有效長度鋼束預留長度鋼束長度cmRadcmcmcmcmcmcm42305.83600.0872665201.2222924.45371002451.35181402591.3518 （續）31468.34900.122173179.3926752.00953002462.80421402602.804221611.10070.122173196.8330559.63404802472.9341402612.93411900.63090.122173232.2058394.72826102473.8681402613.8682.3計算主梁截面幾何特性計算主梁截面幾何特性包括計算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩以及梁截面分別對重心軸、上梗肋與下梗肋的凈矩，最后列出截面特性值總表，為各受力階段的應力驗算準備計算數據。下面計算，計算結果見表211到表213。 2.3.1截面面積及慣性矩計算（1）在預加應力階段，只需要計算小毛截面的幾何特性，計算公式如下：凈截面面積 凈截面慣性矩 計算結果見表211。表211 跨中截面面積和慣性矩計算表分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩全截面重心到上緣距離分塊面積自身矩分塊面積對截面形心的慣性矩凈截面毛截面476040.125190995.235.60998843712.6-4.6403102494837 （續）扣除管道面積-186.265113.5-21141.077535.6099忽略-77.8903-1130050.9117816155.8374573.735191635.28843712.6-1027556.763換算截面毛截面492038.9519163442.9539046578.94.00378838.124310032602.57鋼束換算面積182.28113.520688.78忽略770.547907185.54225102.28212322789046578.9986023.6665 注：表212 四分點翼緣全寬截面面積和慣性矩計算表分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩全截面重心到上緣距離分塊面積自身矩分塊面積對截面形心的慣性矩凈截面毛截面476040.125190995.235.60998843712.64.515397046.56637841368.051扣除管道面積-186.265-112.4361-20942.9101忽略-76.8264-1099391.115 （續）4573.735170052.28988843712.6-1002344.549換算截面毛截面492038.9519163442.64929046578.93.699267325.676810001646.71鋼束換算面積182.28112.436120494.8523忽略7-69.7869887742.13615102.28212128.85239046578.9955067.8129注：表213 支點翼緣全寬截面面積和慣性矩計算表分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩全截面重心到上緣距離分塊面積自身矩分塊面積對截面形心的慣性矩凈截面毛截面623235.389220544.24834.62719118372.125-0.76193617.62379000947.866扣除管道面積-186.265-60.119-11198.0655忽略-25.4919-121041.88246045.735209346125-117424.2587換算截面毛截面639234.6033221184.293635.31089300572.7750.70753199.55569415955.971 （續）鋼束換算面積182.2860.119110958.491335.3108忽略7-24.8082112183.64.049415955.9716574.28232142.78499300572.77511538.196注：（2）換算截面幾何特性計算 1）整體截面幾何特性計算：在正常 使用階段需要計算大毛截面（結構整體化以后的截面，含濕接縫）的幾何特性，計算結果見表 表 ，計算式如下： 換算截面面積 換算截面慣性矩 式中 A、I分別是混凝土毛截面面積和慣性矩； 分別為一根管道截面積和鋼束截面積； 分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離； 分塊面積重心到主梁上緣的距離； 計算面積內所含的管道（鋼束）數； 鋼束與混凝土的彈性模量之比，為。2）有效分布寬度內截面幾何特性計算：預應力混凝土梁在計算預應力引起的混凝土應力時，預加力作為軸向力產生的應力按實際翼緣寬計算，由預加力偏心引起的彎矩產生的應力按翼緣有效寬度計算。對于T形截面受壓區翼緣計算寬度，應取下列三者中的最小值：這里，b為梁腹板寬度，為承托長度，為受壓區翼緣懸出板的厚度。本設計中，則為承托根部厚度。故。由于實際截面寬度小于或等于有效分布寬度，即截面寬度沒有折減，故截面的抗彎慣性矩也不需要折減，取全寬截面值。2.3.2截面凈矩計算預應力鋼筋混凝土在張拉階段好使用階段都要產生剪應力，這兩個階段的剪應力應該疊加。在每一階段中，凡是中性軸位置和面積突變處的剪應力，都需要計算。在張拉階段和使用階段應計算的截面為（如圖213）。（1）在張拉階段，凈截面的中性軸（稱為凈軸）位置產生的最大剪應力，應該與使用階段在靜軸位置產生的剪應力疊加。（2）在使用階段，換算截面的中性軸（稱為換軸）位置產生最大剪應力，應該與張拉階段在換軸位置產生的剪應力疊加。故對每個荷載作用階段，需要計算四個位置的剪應力，即需計算下面幾種情況的凈距：1）aa線以上（或以下）的面積對中性軸（凈軸和換軸）的靜矩。2）bb線以上（或以下）的面積對中性軸（凈軸和換軸）的靜矩。3）凈軸（nn）以上（或以下）的面積對中性軸（凈軸和換軸）的靜矩。4）換軸（oo）以上（或以下）的面積對中性軸（凈軸和換軸）的靜矩。計算結果見表214到表216。 圖213 跨中（四分點）、支點凈矩計算圖式（尺寸單位：cm）表214 跨中截面對重心軸靜矩計算分塊名稱及序號已知：靜矩類別及符號分塊面積分塊面積重心至全截面重心距離對凈軸靜矩翼板1翼緣部分對凈軸靜矩144031.609745517.968三角承托288827.609724517.4136肋部319225.60974917.0624求和74952.443下三角4馬蹄部分對凈軸靜矩6471.69034588.1792馬蹄564084.390354009.792肋部612870.39039009.9584 （續）管道或鋼束-186.26577.8903-14508.2267求和53099.6929翼板1凈軸以上凈面積對凈軸靜矩144031.609745517.968三角才承托288827.609724517.4136肋部3441.755213.80496098.3643求和76133.7459翼板1換軸以上凈面積對凈軸靜矩144031.609745517.968三角承托288827.609724517.4136肋部3500.501617.47668747.0436求和78782.4236分塊名稱及序號已知：靜矩類別及符號分塊面積分塊面積重心至全截面重心距離對凈軸靜矩翼板1翼緣部分對凈軸靜矩160038.95362324.8三角承托288834.95331038.264肋部319232.9536326.976求和99690.04下三角4馬蹄部分對凈軸靜矩6479.03365058.1504馬蹄564091.733658709.504肋部612877.73369949.9008管道或鋼束182.2870.54712859.3072求和86576.8624翼板1凈軸以上凈面積對凈軸靜矩160038.95362324.8三角才承托288834.95331038.264肋部3441.75526.46162854.4454求和96217.5094翼板1換軸以上凈面積對凈軸靜矩160038.95362324.8三角承托288834.95331038.264肋部3500.501610.13335071.7078求和9843.7718表215 四分點截面對重心軸靜矩計算分塊名稱及序號已知：靜矩類別及符號分塊面積分塊面積重心至全截面重心距離對凈軸靜矩 （續）翼板1翼緣部分對凈軸靜矩144031.609745517.968三角承托288827.609724