预应力混凝土T梁的分析与设计(PSC设计)

预应力混凝土T梁在现代桥梁建设中，预应力混凝土 T 梁因其众多优点而得到了广泛的应用。

它不仅在跨越江河湖泊等大型工程中发挥着重要作用，也在城市道路和高速公路的建设中扮演着关键角色。

预应力混凝土 T 梁，简单来说，就是一种采用预应力技术制作的混凝土梁，其截面形状呈“T”字形。

这种特殊的结构形式赋予了它出色的承载能力和力学性能。

从材料方面来看，预应力混凝土 T 梁主要由高强度的混凝土和高强度的预应力钢筋组成。

混凝土为梁体提供了抗压强度，而预应力钢筋则通过预先施加的拉力，有效地提高了梁体的抗裂性能和抗弯能力。

在制作过程中，预应力的施加是一个关键环节。

通过对钢筋进行张拉，使其在混凝土凝固前产生一定的预压应力。

当梁体承受荷载时，这部分预压应力能够抵消一部分拉应力，从而推迟裂缝的出现，提高梁体的耐久性。

预应力混凝土 T 梁的优点十分显著。

首先，它具有较大的跨越能力。

相比普通混凝土梁，能够在相同的条件下跨越更长的距离，减少了支撑点的数量，降低了施工难度和成本。

其次，它的承载能力强。

能够承受较大的荷载，包括车辆、行人以及自身的重量，确保桥梁的安全稳定。

再者，其耐久性好。

由于预应力的作用，减少了裂缝的产生和发展，延长了梁体的使用寿命。

在实际应用中，预应力混凝土 T 梁的设计需要考虑众多因素。

例如，桥梁的跨度、荷载情况、使用环境等。

设计师需要根据这些因素，精确计算梁体的尺寸、预应力钢筋的数量和布置方式等，以确保梁体的安全性和经济性。

施工过程也是至关重要的。

在预制厂中，需要严格控制混凝土的配合比、浇筑质量以及预应力的施加精度。

在现场安装时，要保证梁体的就位准确，连接牢固。

任何一个环节的失误都可能影响到整个桥梁的质量和安全。

预应力混凝土 T 梁在养护方面也有一定的要求。

定期的检查和维护可以及时发现梁体表面的裂缝、钢筋的锈蚀等问题，并采取相应的措施进行修复和加固。

这对于延长梁体的使用寿命，保障桥梁的正常运行具有重要意义。

北京迈达斯技术有限公司目录概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料和截面 (7)建立结构模型 (12)PSC截面钢筋输入 (17)输入荷载 (18)定义施工阶段 (26)输入移动荷载数据 (31)运行结构分析 (35)查看分析结果 (36)PSC设计 (51)概要本例题使用一个简单的预应力混凝土两跨连续梁模型（图1）来重点介绍MIDAS/C ivil软件的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC截面钢筋的输入方法、设计数据的输入方法和查看分析结果的方法等。

图1. 分析模型桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁，其钢束的布置如图2所示，分为两个阶段来施工。

桥梁形式：两跨连续的预应力混凝土梁桥梁长度：L = 30@2 = 60.0 m图2. 立面图和剖面图注：图2中B表示设置的钢绞线的圆弧的切线点。

预应力混凝土梁的分析与设计步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。

1.定义材料和截面2.建立结构模型3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据定义车道定义车辆移动荷载工况7.运行结构分析8.查看分析结果9.PSC设计PSC设计参数确定运行设计查看设计结果使用的材料及其容许应力❑混凝土采用JTG04（RC）规范的C50混凝土❑钢材采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重在程序中按自重输入❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值的75%❑徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):5000tonf/m^2长期荷载作用时混凝土的材龄:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %=RH70大气或养护温度: CT=°20构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算❑移动荷载适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003)荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD设置操作环境打开新文件(新项目)，以 ‘PSC Beam ’ 为名保存(保存)。

预应力混凝土简支T形梁桥的设计与计算桥梁设计的基本原则是：安全、适用、经济、美观，并使构造及造价合理。

桥型方案研究的重点是主桥的桥型和跨径大小及布置。

根据对安溪颍如大桥的地形，地质和水文等自然条件和美观的要求，主桥选择了预应力混凝土连续梁桥和简支梁桥两种典型的桥梁体系作为比较选择。

方案一：预应力混凝土连续梁桥，跨径组成为：50米+80米+50米+4x35米，主跨80米。

总长320米。

方案二：预应力混凝土简支T梁桥，跨径组成为：5x39+5x30米。

总长345米。

桥型的选择比较主要按照其使用功能、结构特点、工程数量、施工条件以及建筑造型这几个方面着手进行比较。

方案一：（1）预应力混凝土连续梁桥属于超静定结构，基础不均匀沉降将在结构中产生附加应力，对基础要求较高。

（2）截面局部温差，混凝土收缩，徐变，及预加应力均会在结构中产生附加内力，增加了设计计算的复杂程度。

方案二：（1）预应力混凝土简支T梁桥结构属于静定结构，受力明确，计算简便，适用于中小跨度桥梁。

（2）结构尺寸易于设计成系列化和标准化，部分可以采用预制配件，利用其中设备进行装配，施工简便，节约大量的模板，缩短工期。

综上所述，从地质情况以及现有的设计施工技术条件，选用第一种方案更为简便和经济。

因此下面我们将介绍安溪颍如大桥简支T形梁桥的设计计算方法。

204.1 设计资料4.1.1 标准跨径及桥宽标准跨径：39m（墩中心距离）；主梁全长：38.96m；计算跨径：38m；桥面净空：净－14m+2×1.5m+2×0.25m=17.5m。

4.1.2设计荷载公路--II级，人群荷载3.45kN/ m2，每侧人行栏的作用力为1.52KN/m4.1.3 材料及工艺混凝土：主梁用C50，栏杆及桥面铺装用C30。

预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）的øs15.2钢绞线，每束6根，全梁配4束，fpk=1860MPa.普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋。

桥梁工程课程设计计算说明书题目:预应力混凝土T形简支梁桥设计说明书姓名： * * *班级：道桥**-*班学号：2015年00月00日目录一、设计资料及构造布置11.设计资料 (1)1.1 桥梁跨径及桥宽11.2 设计荷载11.3 材料规格11.4 设计依据11.5 根本计算数据12.横截面布置22.1主梁间距与主梁片数22.2 主梁跨中截面主要尺寸拟订43.横隔梁沿跨长的变化 (6)4.横隔梁的设置 (6)二、主梁作用效应计算62.1永久作用效应计算62.2可变作用效应计算92.3主梁作用效应组合19三、横隔梁计算193.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用193.2跨中横隔梁的作用效应影响线20四、行车道板的计算244.1悬臂板荷载效应计算254.2连续板荷载效应计算26五、支座计算315.1选定支座的平面尺寸315.2确定支座的厚度315.3验算支座的偏转 (32)5.4验算支座的抗滑稳定性 (32)参考文献33预应力混凝土T 形简支梁桥设计说明书一、设计资料及构造布置 1.设计资料 1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径：36m 〔墩中心距离〕 主梁全长：35.96m 计算跨径：35.00m桥面净空：净—14+2×1.75m=17.5m1.2 设计荷载汽车：公路—∏级，人群：23.0/KN m ,每侧人行栏、防撞栏重力的作用力分别为1.52/,4.99/KN m KN m 。

1.3 材料规格混凝土：主梁用50C ，栏杆及桥面铺装用30C 。

预应力钢筋采用"公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规"〔JTG D62-2004〕的15.2s φ钢绞线，每束6根，全梁配7束，标准强度1860pk f MPa =。

普通钢筋直径大于和等于12mm 采用HRB335级钢筋；直径小于12mm 的均用R235钢筋。

1.4 设计依据"公路工程技术标准"〔JTG B01-2003〕 "公路桥涵设计通用规"〔JTG D60-2004〕"公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规"〔JTG D62-2004〕1.5 根本计算数据表1-1 根本数据计算表注：考虑混凝土强度到达90%时开场拉预应力钢束。

对预应力混凝土T形桥梁结构设计分析[摘要]：如今，预应力混凝土已经广泛应用于桥梁工程设计中，而且是未来桥梁事业发展的趋势。

桥梁的设计要以“安全、功能、经济、美观”为原则，首先根据设计资料拟定桥梁的结构类型，对多种设计方案从适用性、施工复杂性、造价等多方面综合作出评价。

本文主要对公路桥梁中经常采用的预应力混凝土t形梁的结构设计做了简单介绍。

[关键词]：预应力混凝土 t形桥梁结构计算中图分类号：tu528.571 文献标识码：tu 文章编号：1009-914x（2012）26- 0423 -01 根据调研及查阅大量的资料，分别对钢筋混凝土拱桥、连续钢构桥、悬索桥及预应力混凝土t形桥梁的优缺点进行了比较，预应力混凝土t形桥梁较其它类型桥梁更具有工程造价低、施工工期短、施工技术成熟等优点。

本文主要从截面尺寸的选定、内力的计算、配筋设计等方面介绍了预应力混凝土t形桥梁的设计要点。

1 工程概况2 主梁内力计算分析2.1恒载、活载内力计算根据桥梁t梁的横截面及荷载的布置情况可分别求得各控制截面（跨中、支座、四分点、变截面处）的恒载和活载内力，然后再进行内力组合。

主梁恒载、活载的具体计算过程省略，恒载的计算多车道桥涵上的汽车荷载应考虑折减系数，当桥涵设计的车道数不小于两条时汽车荷载产生的效应应进行车道折减，折减后的结果不能小于两车道产生的荷载效应。

主梁横向分布系数：由于桥梁跨内设五道横膈梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的长宽比为，因此按照修正的刚性横梁法来绘制横向影响线并计算横向分布系数mc。

计算主梁活荷载弯矩时全跨可采用统一的横向分布系数，对于跨中和四分点处剪力影响系数位于桥的跨中，故也可按照不变的横向分布系数计算。

对于支座和截面变化部位，由于主要荷载集中在支点部位应考虑支撑条件的影响，横向分布系数按照沿桥跨的变化曲线取值。

主梁内力按照相应组合方式进行内力组合，确定最大荷载效应位置及最大内力取值，根据数据对梁截面作出调整和配筋计算。

预应力混凝土简支t梁毕业设计一、选题背景和意义预应力混凝土简支T梁作为高速公路和铁路桥梁中常用的结构形式之一，在工程实践中具有广泛的应用。

该结构形式具有刚度大、变形小、承载能力强等优点，因此在桥梁设计中得到了广泛的应用。

本文以预应力混凝土简支T梁为研究对象，通过对其受力性能进行分析和计算，探讨其在工程实践中的应用。

二、预应力混凝土简支T梁结构及受力特点1. 结构形式预应力混凝土简支T梁是由上下两个翼缘和中间的腹板组成的。

其中，上下两个翼缘呈倒T形，腹板呈长方形。

在制作过程中，先制作好预应力钢筋，并将其张拉到设计要求的预应力值后，再浇筑混凝土。

2. 受力特点（1）弯曲受力：由于车辆荷载等原因，T梁会产生弯曲变形。

这时，上下两个翼缘会承受剪切力和弯曲扭矩，腹板则会承受弯曲应力。

（2）剪切受力：在车辆荷载作用下，T梁上下两个翼缘之间会产生剪切力。

这时，T梁的受力状态就类似于一根悬臂梁。

（3）压弯受力：当T梁的跨度较大时，由于自重和荷载的作用，T梁中间的腹板会发生压弯变形。

这时，上下两个翼缘也会承受一定的压应力。

三、预应力混凝土简支T梁设计计算1. 参考标准本文设计参考了《公路桥涵设计细则》（JTG D60-2015）和《预应力混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）等相关标准。

2. 计算过程（1）截面尺寸确定：根据桥墩高度、跨度等参数确定T梁截面尺寸。

（2）荷载计算：根据桥梁使用要求和交通流量等参数进行荷载计算。

（3）静态分析：采用静态分析方法对T梁进行分析，得出各个截面的受力情况。

（4）预应力钢筋设计：根据静态分析结果，确定预应力钢筋的数量和张拉方式等参数。

（5）混凝土设计：根据静态分析结果和预应力钢筋设计参数，进行混凝土配合比设计。

四、结论与展望通过对预应力混凝土简支T梁的研究，可以得出以下结论：（1）预应力混凝土简支T梁具有较好的承载能力和变形性能，适用于中小跨径桥梁的设计。

（2）在T梁的设计过程中，需要考虑荷载计算、截面尺寸确定、静态分析、预应力钢筋设计和混凝土配合比设计等因素。

预应力混凝土简支t梁课程设计预应力混凝土简支T梁是一种常见的结构形式，广泛应用于桥梁、高速公路、铁路等工程中。

本课程设计旨在通过对预应力混凝土简支T梁的设计过程和计算方法进行详细分析，使学生掌握预应力混凝土结构设计的基本理论和方法。

一、设计要求根据工程实际情况，我们的设计要求是：跨度为30米，道路等级为一级公路，荷载标准按照GB/T 50009-2012《建筑结构荷载规范》执行，使用C50的预应力混凝土。

二、设计步骤1. 确定截面尺寸和受力状态根据跨度和荷载标准，我们可以根据静力平衡原理确定截面形状和尺寸。

在确定截面尺寸时，需考虑梁的弯矩、剪力和轴力等受力状态。

2. 计算活载和恒载根据荷载标准，计算活载和恒载对T梁的作用力大小。

根据桥梁的具体情况，包括车辆类型、车道数、车辆荷载等参数，计算活载作用下的弯矩和剪力。

3. 计算预应力力量根据截面尺寸和受力状态，计算预应力的力量。

预应力可以通过预应力钢筋的预拉或者压力传递产生，根据静力平衡原理，计算预应力的大小和位置。

4. 设计受力钢筋根据受力状态和预应力力量，设计受力钢筋的数量和位置。

受力钢筋主要用于承受剪力和轴力，保证梁的受力性能。

5. 计算截面抗弯承载力和抗剪承载力根据受力钢筋和预应力的力量，计算截面的抗弯承载力和抗剪承载力。

根据结构的安全性要求，保证截面的抗弯和抗剪强度满足设计要求。

6. 校核截面尺寸根据抗弯和抗剪承载力的计算结果，对截面尺寸进行校核。

如果截面尺寸不满足要求，则需要重新调整截面形状或者增加预应力力量。

7. 绘制截面图和构造图根据设计计算结果，绘制截面图和构造图。

截面图主要用于展示截面尺寸和钢筋布置，构造图用于展示梁的构造形式和连接方式。

8. 编写设计报告根据设计计算结果和绘制的图纸，编写设计报告。

设计报告应包括设计计算的步骤、输入参数、计算结果和结论等内容，以便于后续施工和验收。

三、设计注意事项1. 在设计过程中，应根据具体情况合理选择混凝土的强度等级和预应力力量，保证结构的安全性和经济性。

2005年 MIDAS 桥梁技术讲座 (Civil-01. 2005. 7. 8)11. PSC 桥梁施工阶段分析1. 1 PSC 桥梁分析必要的功能PSC 桥梁是给混凝土构件施加人为变形和预应力来保证结构安全性的一种桥梁。

可以说如何考虑预应力荷载和时间依存特性是PSC 桥梁分析中至关重要的。

钢束的形状和张拉力的大小是钢束预应力的最大影响因素。

输入距截面中心的距离来确定钢束形状。

当中和轴的位置变化时（如施工阶段联合截面），要正确反映出各个施工阶段的变化。

钢束预应力还要考虑管道摩阻、锚具变形、混凝土弹性压缩、钢束应力松弛、收缩/徐变的应力损失。

混凝土构件在施工过程中，会遇到不同的荷载、不同的边界条件，还有随时间变化的收缩/徐变等。

做桥梁分析的时候，这些变化情况都要一一反映到结构分析中。

PSC 桥梁的混凝土构件在施工过程产生的应变，可以看作是下列因素之和。

收缩/徐变引起的应变就像温度荷载下产生的应变一样，是不会产生附加应力的应变。

()()()()()e c sh T t t t t t εεεεε=+++ ()()e t t εε′′=+ )()(t t o εεσ+=式中()e t ε: 弹性应变, )(t c ε: 徐变应变, )(t sh ε: 收缩应变 )(t T ε: 温度引起应变, )(t ε′′: 非弹性应变)(t σε: 与应力有关应变, )(t o ε: 与应力无关应变2005年 MIDAS 桥梁技术讲座 (Civil-01. 2005. 7. 8)21.2 钢束预应力荷载钢束预应力随钢束形状和张拉力大小而变化。

1.2.1 钢束形状变化钢束形状根据沿着轴方向（单元-x）坐标输入距截面中心的距离（单元-y、单元-z）来确定。

混凝土的弹性模量是随时间变化的，当混凝土与钢束粘结时，截面中和轴的位置会产生变化。

截面的分阶段施工，也会使截面的中和轴位置产生变化。

此时，虽然钢束位置形状没有变，但施加到混凝土构件上的预应力效应会产生变化。