摘 要

预应力混凝土T型梁桥是一种简支T型梁桥，具有结构简单、受力明确、吊装轻、耗材少、施工简单、架设安装方便、跨越能力较大等优点，现在已被越来越多的桥梁建设所采用^[1]。

本文主梁采用的是后张法预应力混凝土T梁，根据工程的资料信息对简支T梁桥的上部结构和下部结构两部分进行设计和验算。上部结构主要是对主梁预应力混凝土T形梁进行设计、配筋以及界面验算等。此外还要设计横隔梁和路面与防撞墙等结构。下部结构则是对桥梁的墩台和基础进行设计与验算，主要分为盖梁、桥墩和桩基础三方面。主梁的设计直接影响到下部结构的荷载计算，所以在进行上部结构设计时要考虑对下部结构的影响。

关键词：预应力混凝土T梁、上部结构、下部结构、设计、验算、后张法

Abstract

Prestressed concrete T beam bridge is a simple supported T-beam bridge, which has the advantages of simple structure, force clear, hoisting light, less material consumption, simple construction, erecting convenient installation, the ability to leap great advantages, and now been adopted by more and more construction of the bridge.

In this paper, the main beam adopts the post tensioning prestressed concrete T beam. According to the information of the project,the two parts of the superstructure and the lower part of the simple supported T beam bridge are designed and checked. The upper structure is mainly for the design of the main beam prestressed concrete T beam, and the calculation of the interface and so on.In addition, the design of cross beam and pavement and anti collision wall and other structures are also designed. Substructure of bridge pier and foundation for the design and checking calculation, mainly for the cap beam, pier and pile foundation. The design of the main beam directly affects the load calculation of the substructure, so the influence of the upper structure design should be considered.

Key Words:Prestressed concrete T beam, upper structure, lower structure, design, checking calculation, post tensioning method

目 录

绪论 1

1.设计资料、方案与标准 2

1.1工程资料与地质条件 2

1.2方案比较 2

1.2.1编制设计方案的主要原则 2

1.2.2 初步拟定比较方案 2

1.2.3 技术经济比较和最优方案的选定 3

1.3设计标准和设计资料 3

2.结构尺寸 4

3.主梁内力计算 7

3.1恒载计算 7

3.1.1恒载集度 7

3.1.2恒载内力 8

3.2活载内力计算 9

3.2.1冲击系数和折减系数 9

3.2.2主梁荷载横向分布系数 9

3.3内力组合 18

4.预应力钢筋面积估算及钢束布置 19

4.1预应力钢筋面积估算 19

4.2预应力钢束布置 20

5.主梁截面几何特性计算 24

5.1截面面积及惯性矩计算 24

5.2梁截面对重心轴的净计算 27

5.3截面几何特性汇总表 32

6.钢束预应力损失计算 34

6.1预应力钢束与管道壁的摩擦损失 34

6.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 36

6.3预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失 37

6.4钢筋松弛引起的预应力损失 38

6.5混凝土收缩徐变引起的预应力损失 40

6.6预应力损失汇总 40

7.主梁截面强度及应力验算 41

7.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 41

7.1.1正截面承载力验算 41

7.1.2斜截面承载力验算 42

7.2截面应力验算 45

7.2.1短暂状况正应力验算 45

7.2.2持久状况的正应力验算 47

7.2.3持久状况下的混凝土主应力验算 50

7.3抗裂性能验算 55

7.3.1作用短期效应组合下的正截面抗裂验算 55

7.3.2作用短期效应组合下的斜截面抗裂验算 57

7.4主梁变形（挠度）计算 61

7.4.1预加力引起的上拱 61

7.4.2荷载作用下主梁挠度 62

7.4.3预拱度设置 62

8.梁端锚固区的局部承压验算 62

8.1局部承压尺寸要求 63

8.2局部抗压承载力计算 63

9.横隔梁计算 65

9.1横隔梁可变作用计算 65

9.2横梁截面配筋和验算 67

10.行车道板计算 70

10.1悬臂板荷载效应计算 70

10.1.1永久作用 70

10.1.2可变作用 71

10.1.3承载力极限状态作用基本组合 72

10.2连续板荷载效应计算 72

10.2.1永久作用 72

10.2.2可变作用 73

10.2.3承载力极限状态作用基本组合 76

10.3行车道板截面设计、配筋与承载力验算 76

11.盖梁、柱式桥墩和钻孔灌注桩计算 78

11.1设计资料 78

11.2桥墩尺寸 78

11.3 盖梁计算 79

11.3.1荷载计算 79

11.3.2内力计算 84

11.3.3盖梁配筋计算 86

11.3.4盖梁截面复核 88

11.4桥墩墩柱计算 88

11.4.1荷载计算 88

11.4.2配筋计算 89

11.5钻孔灌注桩计算 91

11.5.1 荷载计算 91

11.5.2 桩长计算 92

11.5.3 桩的内力计算 93

11.5.4桩顶纵向水平位移验算 95

11.5.4桩截面配筋 96

参考文献 100

致谢 101

绪 论

科学在进步，建筑材料也随之发展，现如今的钢筋混凝土和预应力混凝土已经成为世界的主流。尤其是预应力混凝土由于其特性已经成为国内外土建工程最为主要的一种材料，而且还在地发展中，想更具难度的结构发起挑战。

在预应力混凝土盛行的时代，我国在预应力混凝土工程技术方面也取得了很大的进步。近二三十年，国内预应力混凝土桥梁发展十分迅速，无论是在桥型的跨度还是在施工的技术方面都取得了突破性的进展。中国是个桥梁大国，我国的桥梁修建技术在国际上得到认可，处于先进水平，尤其是预应力混凝土的出现使我们更进一步。

在社会不断发展的今天，人们的追求不仅仅满足于功能，更多的倾向于经济、美观，随之而来的就是桥梁工程的进一步发展。在新材料不断涌现的今天，在计算机的辅助下，桥梁的设计得到了高度发展，设计变得更加方便。我们可以在计算机的辅助下进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂中生产构件，利用GPS定位和遥控技术控制桥梁的施工，这些手段使施工变得更为简便精准。目前，我国桥梁建设正在与国际接轨，在海外承建了许多项目，开始向更大跨度、新型、美观和更轻的方向发展。