简支梁桥毕业设计潘风.doc

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1、摘 要本设计是根据设计任务书的要求和相关规范的规定,对济南市平阴县浪溪河预应力混凝土简支梁桥进行方案比选和设计的。对该桥的设计，应遵循“安全、经济、美观、实用”的设计原则。经由以上的设计原则以及设计施工等多方面考虑、比较后确定装配式后张法预应力混凝土简支梁桥(夹片锚具)为最佳方案。在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在使用中恒载以及活载的作用力，采用整体自重系数，荷载集度进行恒载内力的计算。运用杠杆原理法、修正刚性横梁法求出活载横向分布系数，并运用最不利荷载方式进行活载的加载。进行了梁的配筋计算，估算了钢绞线的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形验算、锚固区局部

2、强度验算、挠度的计算和横隔梁、行车道板的相应计算。本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制，并充分利用了CAD、Word、Excel等软件进行编档、排版，打印出图及论文。关键词 预应力混凝土；简支AbstractThis design is according to the requirement of the design specification and the relevant norms, the wave PingYinXian kosi prestressed concrete beam bridge scheme comparison and design.The design

3、 of the bridge, we should follow the security, economic, beautiful, practical design principle.Through the above design principles and design and construction aspects determined after consideration and comparison of the fabricated after tensioning prestressed concrete beam bridge (jaw anchorage) as

4、the best solution.In the design of bridge upper structure, the calculation of focused on analysis of the bridge is in use in constant load and live load force, using the whole weight coefficient, load of constant load internal force calculation. Using the lever principle method, rigid law live load

5、transverse distribution coefficient, and using the maximum load live load. The beam reinforcement calculation, estimation of the loss of prestress steel strand, and prestressed phase and use phase of the main beam section of the strength and deformation calculation, anchorage zone local strength cal

6、culation and the calculation of the deflection of. The substructure adopts to bored pile for foundation of pier column, using rubber bearing, and the pile foundation calculation and checking.The design of all design drawings using computer aided design drawing, and make full use of the CAD, Word, so

7、ftware such as Excel, archiving, publishing, print out maps and papers.key word Prestressed concrete; Simply-supported 目 录摘 要 IAbstractIII前 言1第1章 设计资料及构造布置31.1 设计资料31.1.1 桥梁跨径及桥宽31.1.2 设计荷载31.1.3 材料及工艺31.1.4 设计依据31.1.5 基本计算数据31.2 横截面布置31.2.1 主梁间距与主梁片数31.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定4 1.3 横截面沿跨长的变化8 1.4 横隔梁的设置8第2

8、章 主梁作用效应计算9 2.1 永久作用效应计算9 2.1.1 永久作用集度9 2.1.2 永久作用效应10 2.2 可变作用效应计算11 2.2.1 冲击系数和车道折减系数11 2.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数122.2.3 车道荷载的取值15 2.2.4 计算可变作用效应16 2.3 主梁作用效应组合19第3章 预应力钢束的估算及其布置21 3.1 跨中截面钢束的估算和确定21 3.1.1 按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数21 3.1.2 按承载能力极限状态估算钢束数21 3.2 预应力钢束布置22 3.2.1 跨中截面及锚固端截面的钢束位置22 3.2.2 钢束起弯角和线形的

9、确定25 3.2.3 钢束计算25第4章 计算主梁截面几何特性29 4.1 截面面积及惯矩计算29 4.1.1 净截面几何特性计算29 4.1.2 换算截面几何特性计算30 4.2 截面净距计算32 4.3 截面几何特性汇总34第5章 钢束预应力损失计算37 5.1 预应力钢束与管道壁之间引起的预应力损失37 5.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失38 5.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失39 5.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失44 5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失44 5.5.1 徐变系数终极值和收缩应变终极值的计算455.5.2计算l646 5.6 预加力计算及钢束预应

10、力损失汇总47第6章 主梁截面承载力与应力验算51 6.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算516.1.1 正截面承载力验算51 6.1.2 斜截面承载力验算54 6.2 持久状态正常使用极限状态抗裂验算566.2.1 正截面抗裂验算566.2.2 斜截面抗裂验算576.3 持久状态构件的应力验算61 6.3.1 正截面混凝土压应力验算61 6.3.2 预应力筋拉应力验算62 6.3.3 截面混凝土主压应力验算646.4 短暂状态构件的应力验算67 6.4.1预加应力阶段的应力验算67 6.4.2 吊装应力验算68第7章 主梁端部的局部承压验算71 7.1 局部承压区的截面尺寸验算71 7.

11、2 局部抗压承载力验算72第8章 主梁变形验算758.1 计算由预加力引起的跨中反拱度75 8.2 计算由荷载引起的跨中挠度78 8.3 结构刚度验算79 8.4 预拱度的设置79第9章 横隔梁计算81 9.1 确定作用在跨中横隔梁上的可变作用81 9.2 跨中横隔梁的作用效应影响线829.2.1 绘制弯矩影响线82 9.2.2 绘制剪力影响线83 9.3 截面作用效应计算84 9.4 截面配筋计算86第10章 行车道板计算89 10.1 悬臂板荷载效应计算8910.1.1 永久作用89 10.1.2 可变作用90 10.1.3 承载能力极限状态作用基本组合90 10.2 连续板荷载效应计算9

12、1 10.2.1 永久作用91 10.2.2 可变作用92 10.2.3 作用效应组合95 10.3 截面设计、配筋与承载力验算95结束语99致 谢101参考文献103附 录 105 前 言毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、以及多次指导修改，使我加深了对桥梁工程设计等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。我知道设计中还有很多不足，我要在以后的工作过程中继续努力学习，有些不懂的问题，我还要向各位老师请教。 本设计为济南市平阴县浪溪河预应力混凝土简支梁桥，桥址场地地质相对平坦，桥梁共1跨，标准跨径30米，整体式双向两车道。经技术经济比较，上部

13、结构采用装配式后张预应力混凝土T型简支梁桥。依照所提出的条件，遵照有关设计规范，进行后张预应力混凝土简支梁桥的设计。通过本毕业设计,掌握桥梁结构荷载的布置方法、掌握主梁的设计方法、掌握桥梁墩台的设计与计算、掌握桥梁基础的设计与计算等，并利用AutoCAD软件进行计算机辅助绘图。此过程中，学会搜集资料、考虑问题、分析问题和解决问题的方法，从而进一步巩固所学课程，且培养了运用现行规范进行设计的能力，培养运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。本设计由十章组成，第一章拟定主梁截面尺寸，确定上部结构；第二章主梁作用效应计算，在可变作用计算时应用修正刚性横梁法、杠杆原理法；第三章预应力钢束的估算及布置

14、，计算了后张法预应力筋沿主梁纵向及锚固端的布置；第四章计算主梁截面几何特性；第五章钢束预应力损失计算，验算预应力筋的损失范围是否符合规范要求；第六章到第八章主梁截面承载力与应力验算及端部承压和主梁变形验算，验算前面的设计和计算是否合理；第九章横隔梁计算，通过对横隔梁的内力计算确定配筋数量；第十章行车道板计算，通过计算给主梁翼缘配筋。本设计主要依据为我国交通部颁布的公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)和公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)。根据设计任务书和计算书还对桥梁的总体布置图、配筋图等一些图进行了绘制。本次桥梁设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算

15、为主，由于自己水平有限，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正。 第1章 设计资料及构造布置1.1 设计资料1.1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径：30m；主梁全长：29.96m；计算跨径：29.00m；桥面净空：净3.752+12=9.5m。1.1.2 设计荷载公路级，人群荷载为3.0 kN/m2，每侧人行栏及人行道、防撞栏重力的作用力分别为1.52kN/m和4.99kN/m。1.1.3 材料及工艺混凝土：主梁用C50混凝土，桥面铺装用C30防水混凝土。预应力钢筋采用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范(JTG D622004)的15.2钢绞线，每束6根，全梁配7束，=1860MPa。普

16、通钢筋主筋采用HRB335级钢筋，其他均用R235钢筋。按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm、外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具。1.1.4 设计依据(1)交通部颁公路工程技术标准(JTG B012003)，简称标准；(2)交通部颁公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)，简称桥规；(3)交通部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD622004)，简称公预规。1.1.5 基本计算数据1.2 横截面布置1.2.1 主梁间距与主梁片数表1-1 基本计算数据名称项目符号单位数据混凝土立方强度fcu,kMPa50弹性模量EcMPa轴心抗压标准强度fckMPa32.4轴心抗拉标

17、准强度ftkMPa2.65轴心抗压设计强度fcdMPa22.4轴心抗拉设计强度ftdMPa1.83短暂状态容许压应力0.7f/ckMPa20.72容许拉应力0.7f/tkMPa1.757持久状态标准荷载组合容许压应力0.5fckMPa16.2容许主压应力0.6fckMPa19.44短期效应组合容许拉应力st-0.85pcMPa0容许主拉应力0.6ftkMPa1.59s15.2钢绞线标准强度fpkMPa1860弹性模量EpMPa抗拉设计强度fpdMPa1260最大控制应力con0.75fpdMPa1395持久状态应力标准荷载组合0.65fpkMPa1209材料重度钢筋混凝土kN/m325.0沥青

18、混凝土kN/m323.0钢绞线kN/m378.5钢束与混凝土的弹性模量比无量纲5.65注：本设计考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。和分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则：=29.6MPa, =2.51MPa。本设计主梁翼板宽度为1900mm，由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头，因此主梁的工作截面有两种：预施应力、运输、吊装阶段的小截面(1200mm)和运营阶段的大截面(1900mm)。净3.752+12=9.5的桥宽选五片主梁。1.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定(1)主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/151/

19、25，标准设计中高跨比约在1/181/19。当建筑高度受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加宽，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计中取用2000mm的主梁高度是比较合适的。图1-1 结构尺寸图（尺寸单位：mm)(2)主梁截面细部尺寸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。本设计预制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。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制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板

20、厚度不宜小于其高度的1/15。腹板厚度取200mm。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，马蹄面积占截面总面积的10%20%为合适。考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按三层布置，一层最多排三束，同时还根据公预规9.4.9条对钢束间距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为550mm，高度为450mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度过150mm，以减小局部应力。按照以上拟定的外形尺寸，就可绘出预制梁的跨中截面图(见图1-2)。图1-2 跨中截面尺寸图(尺寸单位：mm)(1)计算截面几何特性将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特征列表计算见表1-2。表1-2 跨中截面几何特性计算

21、表分块名称分块面积Ai (cm2)分块面积形心至上缘距离yi (cm)分块面积对上缘静矩 Si=Aiyi (cm3)分块面积的自身惯矩 Ii (cm4)di=ys-yi (cm)分块面积对截面形心的惯矩Ix=Aidi2 (cm4)I=Ii+Ix (cm4)(1)(2)(3)=(1)(2)(4)(5)(6)=(1)(5)2(7)=(4)+(6)大毛截面翼板28507.52137553537.576.58三角承托50018.3339166.52777.77865.75腹板280085-0.922370下三角262.5150393753281.25-65.92马蹄2475177.5.5.25-93.

22、438887.5小毛截面翼板18007.5135003375086.84三角承托50018.3339166.52777.77876.01腹板2800859.34下三角262.5150393753281.25-55.66马蹄247.5177.5 .5.25-83.167837.5注：大毛截面形心至上缘距离 ： 小毛截面形心至上缘距离： (4)检验截面效率指标(希望在0.5以上)上核心距:下核心距： 截面效率指标： 1.3 横截面沿跨长的变化本设计主梁采用等高形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变。梁端部区段由于锚头集中力的作用引起较大的局部应力，也为布置锚具的需要，在距梁端1480mm范围内将腹板

23、加厚到与马蹄同宽。马蹄部分为配合钢束弯起而从四分点附近(第一道横隔梁处)开始向支点逐渐抬高，在马蹄抬高的同时腹板宽度变开始变化。1.4 横隔梁的设置在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当该处有横隔梁时比较均匀，否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中附近设置两道中横隔梁；当跨度较大时，应设置较多的横隔梁。本桥跨径为30m，应设置五道横隔梁，其间距为7.25m。端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为240mm；中横隔梁高度为1300mm，厚度为上部160mm。详见图1-1所示。第2章 主梁作用效应计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过可变作用下的梁桥荷载横

24、向分布计算，可分别求得各主梁控制截面(一般取跨中、四分点和支点截面)的永久作用和最大可变作用效应，然后再进行主梁作用效应组合。本设计只计算边主梁作用效应。2.1 永久作用效应计算2.1.1 永久作用集度(1)预制梁自重跨中截面段主梁的自重(四分点截面至跨中截面，长7.25m)：=0.78375257.25=142.05 (kN)马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重(长5.75m)：= (1.+0.78375)525/2=125.15 (kN)支点段梁的自重(长1.48m)：= 1.251.48=45.09 (kN)边主梁的横隔梁中横隔梁体积：0.17(1.40.50.50.10.50.50.150.

25、175)=0.1125 (m3)端横隔梁体积：0.25(1.850.3250.50.0650.325)=0.1477 (m3)故半跨内横梁重力为： =(1.50.1125+10.1477)25=7.91 (kN)预制梁永久作用集度：=(142.05+125.15+15.09+7.91)/14.8=21.64 (kN/m)(2)二期永久作用现浇T梁翼板集度：=0.150.725=2.63 (kN/m)边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁(现浇部分)体积：0.170.351.4=0.0833 (m3)一片端横隔梁(现浇部分)体积：0.250.351.85=0. (m3)故：=(30.0833+20.)2

26、5/29.96=0.48 (kN/m) 铺装10cm混凝土铺装：0.17.525=18.75 (kN/m)8cm混凝土铺装：0.087.523=13.8 (kN/m)若将桥面铺装均摊给九片主梁，则：=(18.75+13.8)/5=6.51 (kN/m) 栏杆一侧人行道及人行栏：1.52kN/m一侧防撞栏：4.99kN/m若将两侧人行栏、防撞栏均摊给九片主梁，则： =（1.52+4.99）2/5=2.604 (kN/m) 边梁二期永久作用集度：=2.63+0.47+6.51+2.604=12.21 (kN/m)2.1.2 永久作用效应如图2-1所示，设为计算截面离左支座的距离，并令。主梁弯矩和剪

27、力的计算公式分别为： （2-1） （2-2）永久作用效应计算见表2-1。 图2-1 永久作用效应计算图表2-1 永久作用效应计算表作用效应跨中 =0.5四分点 =0.25支点 =0.00一期弯矩(kNm)2274.911706.180剪力(kN)0156.89313.78二期弯矩(kNm)1283.58962.680剪力(kN)088.52177.05弯矩(kNm)3558.492668.860剪力(kN)0245.41490.832.2 可变作用效应计算2.2.1 冲击系数和车道折减系数按桥规4.3.2条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频。简支梁桥的基频可采用下列公

28、式估算： (2-3)其中：= (2-4)根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：=0.1767-0.0157=0.268 (2-5)2.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数(1)跨中的荷载横向分布系数如前所述，桥跨内设五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的长宽比为：所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数。计算主梁抗扭惯矩IT对于T形梁截面，搞扭惯矩可近似按下式计算：式中：，相应为单个矩形截面的宽度和高度；矩形截面抗扭刚度系数；m梁截面划分成单个矩形截面的个数。对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：马蹄部分的换算平均厚度：图2-2示出了的计算图式，的计算见表2-2。

29、图 2-2 计算图式（尺寸单位：mm）表2-2 计 算 表分块名称bi(cm)ti(cm)ti/biciIti=cibiti3(103m4)翼缘板190 17.510.85711/33.39427腹板130206.50.30103.13040马蹄55 52.51.04760.1466 11.6674118.19208 计算抗扭修正系数式中：=0.4；=29.00m；=3.8m；=1.9m；=0m； =1.9；=3.8；=0.m4。计算得=0.87。本设计桥跨内设五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的长宽比大于2，所以采用刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数。1号梁的横向影响线和最

30、不得布载图式如图2-3所示。 图2-3 跨中的横向分布系数计算图式(尺寸单位：mm) 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值 式中：=5 (（3.821.92)236.1(m2)计算所得的值列于表2-3内表2-3 值计算表梁号10.5480.3740.20.026-0.14820.3740.2870.20.1130.02630.20.20.20.20.2可变作用(汽车公路公路级)如图2-2 设荷载横向分布影响线的零点至1号梁位的距离为 可按比例关系求得/0.548=(41.9-)/0.148解得=6.0 m两车道：0.5(0.498+0.333+0.215+0.050)=0.548故取可变作

31、用(汽车)的横向分布系数为0.548可变作用(人群)：0.589(2)支点截面的荷载横向分布系数mo如图2-4所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载，1号梁可变作用的横向分布系数可计算如下： 图2-4 支点的横向分布系数mo计算图式(尺寸单位：cm)可变作用(汽车)：m=0.71=0.355可变作用(人群)：m=1.24(3)横向分布系数汇总（见表2-4）表2-4 1号梁可变作用横向分布系数可变作用类别Mo公路级0.5480.355人群0.5891.242.2.3 车道荷载的取值根据桥规4.3.1条，公路级的均匀荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk为：=10.5 (kN/m)计算弯矩

32、时：计算剪力时：2.2.4 计算可变作用效应在可变作用效应计算中，对于横向分布系数和取值作如下考虑：支点处横向分布系数取，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从直线过渡到，其余梁段均取。(1)求跨中截面的最大弯矩和最大剪力：计算跨中截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求可变作用效应，图2-5示出跨中截面作用效应计算图示，计算公式为： 图2-5 跨中截面作用效应计算图式 （2-6） 式中：S所求截面汽车(人群)标准荷载的弯矩或剪力；车道均布荷载标准值；车道集中荷载标准值；影响线上同号区段的面积；影响线上最大坐标值。可变作用(汽车)标准效应： 可变作用(汽车)冲击效应：可变作用(人群)效应：=0.63

33、.0=1.80 (kN/m) (2)求四分点截面的最大弯矩和最大剪力：可变作用(汽车)标准效应： 图2-6为四分点截面作用效应的计算图式图2-6 四分点截面作用效应计算图式可变作用(汽车)冲击效应：可变作用(人群)效应： (3)求支点截面的最大剪力： 图2-7为支点点截面作用效应的计算图式 图2-7 支点截面最大剪力计算图式可变作用(汽车)效应： 可变作用(汽车)冲击效应：可变作用(人群)效应：2.3 主梁作用效应组合根据可能同时出现的作用效应选择了三种最不理效应组合：短期效应组合，标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表2-4。 表2-4 主梁作用效应组合序号荷载类别跨中截面四分点截面支

34、点MmaxVmaxMmaxVmaxVmax(kNm)(kN)(kNm)(kN)(kN)(1)第一期永久作用2274.9101706.18156.89313.78(2)第二期永久作用1283.580962.6888.52177.05(3)总永久作用3558.4902668.86245.41490.83(4)可变作用(汽车) 公路I级1683.69111.001258.32182.44212.21(5)可变作用(汽车) 冲击荷载451.2329.75337.2348.8956.87(6)可变作用(人群)121.724.2093.869.0019.62(7)标准组合=(3)+(4)+(5)+(6)5

35、815.13144.954358.27485.74779.53(8)短期组合=(3)+0.7(4)+(6)4858.7981.903643.54382.12659.00(9)极限组合=1.2(3)+1.4(4)+(5)+1.12(6) 7395.40201.755541.53628.43987.68第3章 预应力钢束的估算及其布置3.1 跨中截面钢束的估算和确定根据公桥规规定，预应力梁应满足正常使用极限状态的应力要求和承载能力极限状态的强度要求。以下就按跨中截面在各种作用效应组合下，分别按照上述要求对主梁所需的钢束数进行估算，并且按这些估算的钢束数的多少确定主梁的配束。3.1.1 按正常使用极

36、限状态的应力要求估算钢束数对于简支梁带马蹄的T形截面，当截面混凝土不出现拉应力控制时，则得到钢束数的估算公式： (3-1)式中：持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值，按表2-4取用；与荷载有关的经验系数，对于公路-级，取用0.5；一股6s15.2钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积是1.4,故Ap= 8.4。在第一章中已计算出成桥后跨中截面=115.90cm, =45.30cm,初估=15cm,则钢束偏心矩为：1号梁：3.1.2 按承载能力极限状态估算钢束数根据极限状态的应力计算图式，受压区混凝土达到极限强度，应力图式呈矩形，同时预应力钢束也达到设计强度，则钢束数的估算公式为： (3-2)式中

37、：承载能力极限状态的跨中最大弯矩，按表2-4取用；经验系数，一般采用0.75-0.77，取0.76；预应力钢绞线的设计强度，见表1-1，为1260MPa 。计算得：根据上述两种极限状态，综合取钢束数=6。3.2 预应力钢束布置3.2.1 跨中截面及锚固端截面的钢束位置(1)对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束群重心的偏心距大些。本设计采用内径70mm，外径77mm的预留铁皮波纹管，根据公预规9.1.1条规定，管道至梁底和梁侧净距不应小于3cm及管道直径1/2。根据公预规9.4.9条规定，水平净距不应小于4cm及管道直径的0.6倍，在竖直方向可叠置。根据以上规定，跨中截

38、面的细部构造如图3-1所示。由此可直接得出钢束群重心至梁底距离为：(2)由于主梁预制时为小截面，若钢束全部在预制时张拉完毕，有可能会在上缘出现较大的拉应力，在下缘出现较大的压应力。考虑到这个原因，本设计预制时在梁端锚固N1-N6号钢束，N7号钢束在成桥后锚固在梁顶，布置如图3-1。对于锚固端截面，钢束布置通常考虑下述两个方面：一是预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，使截面均匀受压；二是考虑锚头布置的可能性，以满足张拉操作方便的要求。按照上述锚头布置的“均匀”、“分散”原则，锚固端截面所布置的钢束如图3-1所示。钢束群重心至梁底距离为：为验核上述布置的钢束群重心位置，需计算锚固端截面几何特性。

39、如图3-2计算锚固端截面特性计算见表3-1所示，钢束净截面几何特性计算见表3-2所示。图3-1 钢束布置图(尺寸单位：mm)a) 跨中截面； b) 锚固截面表3-1 钢束锚固截面几何特性计算表分块名称AiyiSiIidi=ys-yiIx=Aidi2I=Ai+Ix(cm2)()(cm3)(cm4)()(cm4)(cm4)(1)(2)(3)=(1)(2)(4)(5)(6)(7)=(4)+(6)翼板28507.52137553437.577.03.6.07三角承托211.2517.173626495.8567.36.67.52腹板10175107.5.9-22.97.66.5613236.25其中：

40、 故计算得： 表3-2 钢束净截面几何特性计算表分块名称AiyiSiIidi=ys-yiIx=Aidi2I=Ai+Ix(cm2)()(cm3)(cm4)()(cm4)(cm4)(1)(2)(3)=(1)(2)(4)(5)(6)(7)=(4)+(6)翼板18007.5135003375083.66三角承托211.2517.173626495.8573.99腹板10175107.5.9-16.3412186.25其中： 故计算得： 说明钢束群重心处于截面的核心范围内。图3-2 钢束群重心位置复核图式(尺寸单位：mm)3.2.2 钢束起弯角和线形的确定确定钢束起弯角时，即要照顾到由其弯起产生足够的竖向预剪力，又要考虑到所引起的摩擦预应力损失不宜过大。为此，将端部锚固端截面分成上，下两部分(见图3-3)上部钢束的弯起角为15o，下部钢束弯起角定为7o