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田斌華:威青高速佛東夼高架橋-8×30m裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁施工圖設(shè)計(jì)山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東交通學(xué)院2015屆畢業(yè)業(yè)生畢業(yè)論文文(設(shè)計(jì))題目:威青高高速佛東夼高高架橋-8×30m裝配式鋼筋筋混凝土簡(jiǎn)支支T梁施工圖設(shè)設(shè)計(jì)院(系)別交通土建工工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)土木工程班級(jí)土木114學(xué)號(hào)11107114423姓名田斌華指導(dǎo)教師于業(yè)業(yè)栓2015年66月原創(chuàng)聲聲明本人田斌華鄭重重聲明:所呈呈交的論文“威青高速佛佛東夼高架橋橋-8×30m裝配式預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋混凝凝土簡(jiǎn)支T梁施工圖設(shè)設(shè)計(jì)”,是本人在在導(dǎo)師于業(yè)栓栓的指導(dǎo)下開(kāi)開(kāi)展研究工作作所取得的成成果。除文中中特別加以標(biāo)標(biāo)注和致謝的的地方外,論論文中不包含含任何其他個(gè)個(gè)人或集體已已經(jīng)發(fā)表或撰撰寫(xiě)過(guò)的研究究成果,對(duì)本本文的研究做做出重要貢獻(xiàn)獻(xiàn)的個(gè)人和集集體均已在文文中以明確方方式標(biāo)明,本本人完全意識(shí)識(shí)到本聲明的的法律后果,尊尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán),并愿為此此承擔(dān)一切法法律責(zé)任。論文作者(簽字字):日期:年月日摘要橋是跨越障礙的的通道,隨著著我國(guó)城市建建設(shè)和高等級(jí)級(jí)公路、道路路建設(shè)的發(fā)展展,橋梁的大大規(guī)模建設(shè)已已逐步形成。由由于施工簡(jiǎn)單單、跨越幅度度大使得預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支T型梁橋在我我國(guó)得到充分分的運(yùn)用。本畢業(yè)設(shè)計(jì)為預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土簡(jiǎn)支T型梁橋設(shè)計(jì)計(jì),橋名為威威青高速佛東東夼高架橋,橋橋位中心樁號(hào)號(hào)為K134++455。橋面凈寬寬為0.5m護(hù)欄+11.775m+0..5m護(hù)欄,設(shè)計(jì)計(jì)荷載為公路路Ⅰ級(jí)。設(shè)計(jì)根根據(jù)交通部現(xiàn)現(xiàn)今最新規(guī)范范的規(guī)定,對(duì)對(duì)威青高速佛佛東夼高架橋橋進(jìn)行方案比比選和設(shè)計(jì)。文中主要闡述了了該橋的設(shè)計(jì)計(jì)和計(jì)算過(guò)程程。文中首先先對(duì)方案比選選,確定采用用預(yù)應(yīng)力混凝凝土簡(jiǎn)支T形梁橋,跨跨徑布置為8×30m,主梁為等等截面T形梁,梁高高為1.75m。并針對(duì)所所選的預(yù)應(yīng)力力混凝土簡(jiǎn)支支T形梁橋進(jìn)行行了詳盡的截截面設(shè)計(jì)、主主梁作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算、預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束布置置及預(yù)應(yīng)力損損失計(jì)算,并并進(jìn)行了主梁梁截面承載力力與預(yù)應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算、主梁變變形驗(yàn)算、行行車(chē)道板的計(jì)計(jì)算以及主梁梁端部的局部部承壓驗(yàn)算等等。關(guān)鍵詞::橋梁,設(shè)計(jì)計(jì),預(yù)應(yīng)力混混凝土,T型簡(jiǎn)支梁橋橋ABSTRACCTBridgeacrossstheechannneliistheeobsttacle,,asCChina''scittyconnstrucctionandhhigh-ggraderoad,,roaddconsstructtionddeveloopmentt,larrge-sccalecconstrructioonofthebbridgeehasgraduuallyformeed.Thhismaakesttheprrestreessedconcrretessimplyy-suppporteddTbrridgedesiggninourccountrrygettmakeefullluseof.Thegraaduatiiondeesignforpprestrresseddconccretesimplly-suppporteedTbbridgeedesiign,ttheBrridgessforweiqiingfoodongkkuangriverrestuuarybbridgee,theecentterfoorK1334+4455.BBridgeebaniistersscanmeetfornnet0.55+11.775+0.55,deesignloadforhhighwaayⅠleveel.Acccordiingtoothelatesstdessignnnowadaaysnoorms,bridggetoweiqiingfoodongkkuangriverrestuuaryaalternnativeescheemesaanddeesign..Thispaapermmainlyyexpooundstheddesignnandcalcuulatioonofbridggeproocess..Thisspapeerfirrsttoothealterrnativveschhemes,,sureetouuseoffthepresttresseedconncreteesimpply-suupporttedTshapeebeammbriddge,sspanaarranggementtfor8×330m,girdeers,tt-shappedseectionnforbeam,,thebeamheighhtis1.75m.Anndinthellightofthhesellecteddpresstresssedcooncrettesimmply-ssupporrtedTTshappebeaambriidgefforadetaiiledssectioondessign,girdeersefffectcalcuulatioon,prrestreessinggtenddonsaarranggementtandthellossoofpreestressscallculattion,andtthemaaingiirdersectiionprrestreessedgirdeeranddbearringccapaciityoffchecckingandccalcullatinggthedeforrmatioon,drrivingglaneescallculattion,andtthemaaingiirderendsofloocalppressuureoffchecck,ettc.KEYWORRDS:briddge,desiggn,Presttresseedconncretee,Tshhapedsuppoortedbeambridgge山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l""前言前言畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文文)作為一種種理論與實(shí)踐踐相結(jié)合的教教學(xué)環(huán)節(jié),是是對(duì)我們綜合合運(yùn)用所學(xué)知知識(shí)解決本專(zhuān)專(zhuān)業(yè)實(shí)際問(wèn)題題能力的檢驗(yàn)驗(yàn),是學(xué)習(xí)深深化和知識(shí)提提高的重要過(guò)過(guò)程。設(shè)計(jì)的的主要目的是是培養(yǎng)學(xué)生綜綜合運(yùn)用所學(xué)學(xué)知識(shí)和技能能,分析解決決實(shí)際問(wèn)題的的能力。通過(guò)過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使使學(xué)生形成經(jīng)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、市市場(chǎng)、管理等等大工程意識(shí)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生生實(shí)事求是、謙謙虛謹(jǐn)慎的學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度和刻刻苦鉆研、勇勇于創(chuàng)新的精精神。畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程中復(fù)復(fù)習(xí)以前所學(xué)學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知知識(shí),同時(shí)也也鍛煉了學(xué)生生將理論運(yùn)用用于實(shí)踐的能能力。本次威威青高速佛東東夼高架橋施施工圖設(shè)計(jì)正正是一次寶貴貴的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)會(huì)??傊?,通通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì),達(dá)到基本本知識(shí)、基礎(chǔ)礎(chǔ)理論、基本本技能和運(yùn)用用知識(shí)能力、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)獲取知識(shí)識(shí)的能力、計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的的能力、外語(yǔ)語(yǔ)能力以及文文化素質(zhì)、思思想品德素質(zhì)質(zhì)、業(yè)務(wù)素質(zhì)質(zhì)的訓(xùn)練,培培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)業(yè)知識(shí)和技術(shù)術(shù),獨(dú)立研究究、解決本專(zhuān)專(zhuān)業(yè)實(shí)際問(wèn)題題的初步能力力。我國(guó)自改革開(kāi)放放以來(lái),公路路橋梁建設(shè)以以令世人驚嘆嘆的規(guī)模和速速度迅猛發(fā)展展,取得了巨巨大成就。如如今,在祖國(guó)國(guó)的江、河、湖湖、海和高速速公路上,不不同類(lèi)型、不不同跨徑的橋橋梁,千姿百百態(tài),異彩紛紛呈,展示著著我國(guó)交通特特別是公路橋橋梁建設(shè)的輝輝煌。橋梁建建設(shè)的成就和和技術(shù)進(jìn)步,是是廣大橋梁科科技工作者才才華、智慧和和汗水的結(jié)晶晶,充分體現(xiàn)現(xiàn)了我國(guó)綜合合國(guó)力的增強(qiáng)強(qiáng)和改革開(kāi)放放的成果,標(biāo)標(biāo)志著我國(guó)橋橋梁建設(shè)技術(shù)術(shù)總體上進(jìn)入入國(guó)際先進(jìn)水水平。
建立四通八達(dá)的的現(xiàn)代化交通通網(wǎng),大力發(fā)發(fā)展交通運(yùn)輸輸事業(yè),對(duì)于于發(fā)展國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì),加強(qiáng)全全國(guó)各族人民民的團(tuán)結(jié),促促進(jìn)文化交流流和鞏固國(guó)防防等方面,都都具有非常重重要的作用。在在公路、鐵路路、城市和農(nóng)農(nóng)村道路以及及水利建設(shè)中中,為了跨越越各種障礙,必必須修建各種種類(lèi)型橋梁和和涵洞,因此此橋涵是交通通線中的重要要組成部分,而而且是保證全全線早日通車(chē)車(chē)的關(guān)鍵。在在經(jīng)濟(jì)上,橋橋梁和涵洞的的造價(jià)一般來(lái)來(lái)說(shuō)平均占公公路總造價(jià)的的10%~220%。在國(guó)防上上,橋梁是交交通運(yùn)輸?shù)难恃屎?,在需要要高度快速、機(jī)機(jī)動(dòng)的現(xiàn)代戰(zhàn)戰(zhàn)爭(zhēng)中,它具具有非常重要要的地位。自自二十世紀(jì)中中葉以來(lái),由由于科學(xué)技術(shù)術(shù)的進(jìn)步,工工業(yè)水平的提提高,社會(huì)生生產(chǎn)力的高速速發(fā)展,人們們對(duì)橋梁建設(shè)設(shè)提出了更高高的要求?,F(xiàn)現(xiàn)代高速公路路上迂回交叉叉的立交橋、高高架橋和城市市高架道路,幾幾十公里長(zhǎng)的的海灣、海峽峽大橋,新發(fā)發(fā)展的城郊高高速鐵路橋與與輕軌運(yùn)輸高高架橋等,這這些新型橋梁梁不但是規(guī)模模巨大的工程程實(shí)體,而且且猶如一條地地上的彩虹,將將城市裝扮得得格外美麗。綜綜觀世界各國(guó)國(guó)的大城市,常常以耐人尋味味的大橋作為為城市的標(biāo)志志與驕傲。因因而橋梁建筑筑已不單純地地被視為交通通線上重要的的工程實(shí)體,而而且常作為一一個(gè)國(guó)家科學(xué)學(xué)技術(shù)、綜合合國(guó)力的綜合合體現(xiàn)。
我們作為即將畢畢業(yè)的大學(xué)生生,肩負(fù)著為為國(guó)家建設(shè)貢貢獻(xiàn)力量的重重要使命,這這次畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)對(duì)我們未來(lái)來(lái)的職業(yè)發(fā)展展起著非常重重要的促進(jìn)作作用。所以,我我們要認(rèn)真做做好這次畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì),掌握握豐富的知識(shí)識(shí),為祖國(guó)的的橋梁事業(yè)貢貢獻(xiàn)自己的力力量。第1章設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容及構(gòu)造造布置1.1設(shè)計(jì)內(nèi)內(nèi)容1.1.1設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橋梁全長(zhǎng):2446.04mm;標(biāo)準(zhǔn)跨徑:300.00m;主梁全長(zhǎng):299.96m;計(jì)算跨徑:299.50m;橋面凈空:高速速公路,全寬寬12.755m;0.5mm護(hù)欄+11.775m+0..5m護(hù)欄;設(shè)計(jì)荷載:公路路I級(jí);兩側(cè)欄桿的總總重:10.655kN/m;;1.1.2設(shè)設(shè)計(jì)資料1、上部結(jié)構(gòu)普通受力鋼鋼筋:主筋HRB3335,箍筋HPB2335;預(yù)應(yīng)力鋼筋筋:采用抗拉拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值,抗拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值,公稱(chēng)直徑15.244mm,公稱(chēng)面積140混凝土:主主梁C50;蓋梁、墩墩柱C30、樁基C25錨具:預(yù)制制T梁正彎矩鋼鋼束采用15——8型,15——9型和15——10型系列錨具具及其配件,預(yù)預(yù)應(yīng)力管道采采用圓形金屬屬波紋管。水文條件:水位位隨季節(jié)變化化,不通航3、其他:地震震峰值加速度度:0.05g。1.1.3設(shè)設(shè)計(jì)依據(jù)1、《公路橋涵涵設(shè)計(jì)通用規(guī)規(guī)范》(JTGDD60-2004)2、《公路鋼筋筋混凝土及預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(JTGDD62-2004)3、《公路橋涵涵設(shè)計(jì)手冊(cè)》(橋橋梁上冊(cè))(人人民交通出版版社2004..3)基本計(jì)算數(shù)據(jù)表表表1名稱(chēng)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)混凝土立方強(qiáng)度彈性模量軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)強(qiáng)度抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)503.45×100432.42.6522.41.83預(yù)應(yīng)力鋼筋標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度最大控制應(yīng)力使用荷載作用階階段極限應(yīng)力力:荷載組合=1\*ROMANI荷載組合=3\*ROMANIIII0.75fpkk0.650.7018601.95×10051260139512091302材料容重鋼筋混凝土瀝青混凝土鋼絞線γ1γ2γ3KN/m3KN/m3KN/m326.024.078.5鋼束與混凝土的的彈性模量比比無(wú)量綱5.431.2方案比比選1.2.1比比選的標(biāo)準(zhǔn)比選的標(biāo)準(zhǔn)只要要依據(jù)安全、功功能、經(jīng)濟(jì)、與與美觀。其中中以安全與經(jīng)經(jīng)濟(jì)為重。至至于橋梁美觀觀,要視經(jīng)濟(jì)濟(jì)與環(huán)境而定定。1、安全安全的標(biāo)準(zhǔn)可以以從行車(chē)安全全、基礎(chǔ)地質(zhì)質(zhì)條件的安全全與安全施工工等幾個(gè)方面面考慮。行車(chē)車(chē)安全主要通通過(guò)橋面設(shè)置置的布置來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)?;A(chǔ)地地質(zhì)條件應(yīng)當(dāng)當(dāng)真實(shí),不要要有虛假數(shù)據(jù)據(jù)。2、功能橋梁的功能無(wú)非非就是兩個(gè)方方面:一是跨跨越障礙(河河流、山谷或或線路),二二是承受荷載載。在方安中中,應(yīng)選擇傳傳力路線直接接、簡(jiǎn)捷的結(jié)結(jié)構(gòu)形式,以以保障結(jié)構(gòu)功功能的施工3、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)一坐橋梁可可以從一下幾幾個(gè)方面進(jìn)行行:造價(jià)、工工期和養(yǎng)護(hù)維維修。造價(jià)包括材料費(fèi)費(fèi)、人工費(fèi)和和機(jī)械設(shè)備費(fèi)費(fèi)。工期:一座橋梁梁建設(shè)工期的的長(zhǎng)短與造價(jià)價(jià)有很大的關(guān)關(guān)系,上下部部構(gòu)造的類(lèi)型型的橋梁,要要求特種設(shè)備備的新體系的的工期也長(zhǎng);;非就地取材材的橋型,不不僅造價(jià)高,而而且工期長(zhǎng);;采用腳手架架施工的工期期長(zhǎng)。而且有有水毀之虞。都都需一一加以以考慮。在橋梁規(guī)定使用用期限內(nèi)經(jīng)常常維修費(fèi)用的的多少需要考考慮,混凝土土橋的養(yǎng)護(hù)和和維護(hù)費(fèi)用要要比剛橋低的的多。4、美觀橋梁建筑是技術(shù)術(shù)與藝術(shù)的結(jié)結(jié)晶。一座美美麗的橋梁,實(shí)實(shí)際必須考慮慮本身造型的的美觀,還須須與周遍環(huán)境境相協(xié)調(diào),使使能成為當(dāng)?shù)氐貎?yōu)美的景點(diǎn)點(diǎn),受到人們們的的欣賞。也也可以成為當(dāng)當(dāng)?shù)氐牡湫徒ńㄖ?biāo)志。5、施工選擇的橋型要能能采用先進(jìn)的的施工方法。并并考慮施工單單位的施工能能力和機(jī)械設(shè)設(shè)備。在一般般的情況下選選擇簡(jiǎn)便熟悉悉可靠的施工工方案。有時(shí)時(shí)如需要用新新的技術(shù),應(yīng)應(yīng)對(duì)其優(yōu)點(diǎn)和和不足之處進(jìn)進(jìn)行比較。1.2.2方方案連續(xù)梁橋8×330m圖1連續(xù)梁梁橋方案大樣樣圖T型鋼構(gòu)橋4××60m圖2T型鋼鋼構(gòu)橋方案大大樣圖(3)預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁橋8×30mm圖3預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)簡(jiǎn)支T梁方案大樣樣圖1.2.3方方案比選方案比選表預(yù)應(yīng)力混凝土TT型剛構(gòu)橋預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支T型梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土連連續(xù)梁橋材料用量材料用量不及連連續(xù)梁橋材料用量最少材料用量較多施工方法超靜定結(jié)構(gòu)容易易受溫度、混混凝土收縮徐徐變作用、基基礎(chǔ)不均勻沉沉降等影響,容容易造成行車(chē)車(chē)不順,施工工難度不大。采采用懸臂法施施工時(shí)技術(shù)高高、施工難度度大。靜定結(jié)構(gòu),構(gòu)造造簡(jiǎn)單,施工工工序少,架架設(shè)方便,施施工最易。超靜定結(jié)構(gòu),構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜,施施工不便。經(jīng)濟(jì)性使用模板較多,工工費(fèi)昂貴,造造價(jià)較高。造價(jià)最經(jīng)濟(jì)工程造價(jià)最高美觀性美觀一般美觀適用性建國(guó)初期大量采采用,現(xiàn)已用用的比較少,適適用跨徑60~2000m。應(yīng)用最廣泛,能能在較差的橋橋位上建橋,行行車(chē)安全舒適適,目前常用用跨徑在40米以下。應(yīng)用比較廣泛,但但只能在較好好的地質(zhì)地段段建橋,適用用跨徑40~1660m。本設(shè)計(jì)經(jīng)綜綜合比較后最最終以適用最最廣、材料用用量最少、施施工方便的預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土簡(jiǎn)支T梁橋作為最最佳設(shè)計(jì)方案案。1.3橫截面面布置1.3.1主梁梁間距與主梁梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)應(yīng)隨梁高與跨跨徑的增大而而加寬為經(jīng)濟(jì)濟(jì),同時(shí)加寬寬翼板對(duì)提高高主梁截面效效率指標(biāo)很有有效,故在許許可條件下應(yīng)應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。以以右半幅橋?yàn)闉槔髁阂硪戆鍖挾仍O(shè)計(jì)計(jì)為21000mm,在橋?qū)挼牡淖笥覂蛇吀鞲骷訉?5mm,橋?qū)挒椋?.5m護(hù)欄+11.775m+0..5m護(hù)欄=12.755m。橋梁橫橫向布置選用用六片主梁(如如圖4所示)。1/2支點(diǎn)斷面面1/2跨中斷面圖4橫斷面結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸(尺尺寸單位:mm)圖5半縱縱剖面結(jié)構(gòu)尺尺寸圖(尺寸單位位:mm)1.3.2主梁梁跨中截面主主要尺寸擬定定主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁橋的主主梁高度與其其跨徑之比約約在1/14~~1/25之間,標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨跨比約在1/18~~1/19。當(dāng)建筑高高度不受限制制時(shí),增大梁梁高往往是較較經(jīng)濟(jì)的方案案,因?yàn)樵龃蟠罅焊呖梢怨?jié)節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼鋼束用量,同同時(shí)梁高加大大一般只是腹腹板加高,而而混凝土用量量不多。綜上上所述,本設(shè)設(shè)計(jì)中取用1900mmm的主梁高度度是比較合適適的。主梁截面細(xì)部尺尺寸T梁翼翼板的厚度主主要取決于橋橋面板承受車(chē)車(chē)輪局部荷載載的要求,還還應(yīng)考慮能否否滿(mǎn)足主梁受受彎時(shí)上翼板板抗壓強(qiáng)度的的要求。本設(shè)設(shè)計(jì)預(yù)制T梁的翼板厚厚度取用150mm,翼板根部部加厚到250mm以抵抗翼緣緣根部較大的的彎矩。在預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土梁梁中腹板內(nèi)主主拉應(yīng)力應(yīng)較較小,腹板厚厚度一般由布布置預(yù)制孔管管的構(gòu)造決定定,同時(shí)從腹腹板本身的穩(wěn)穩(wěn)定要求出發(fā)發(fā),腹板厚度度不宜小于其其高度的1/15,且在180~2200mm之間。本設(shè)設(shè)計(jì)腹板厚度度取200m。馬蹄尺寸基本由由布置預(yù)應(yīng)力力鋼束的需要要確定,設(shè)計(jì)計(jì)實(shí)踐表明,馬馬蹄面積占截截面總面積的的10%~220%為合適??伎紤]到主梁需需要配置較多多的鋼束,將將鋼束按三層層布置,一層層最多排三束束,初擬馬蹄蹄寬度為550mm,高度250mm,馬蹄與腹腹板交接處做做三角過(guò)濾,高高度150mm,以減小局局部應(yīng)力。按照以上擬定的的外形尺寸,就就可繪出預(yù)制制梁的跨中截截面布置圖,如如圖6所示。圖6跨中截截面尺寸圖(尺尺寸單位mm)計(jì)算截面幾何特特征將主梁跨中截面面劃分成五個(gè)個(gè)規(guī)則圖形的的小單元,截截面幾何特征征性列表計(jì)算算見(jiàn)表2??缰薪孛鎺缀翁靥匦杂?jì)算表表2分塊名稱(chēng)分塊面積(cm2)分塊面積形心至上緣距離(cm)分塊面積對(duì)上緣靜距(cm3)分塊面積的自身慣性矩Ii(cm4)(cm)分塊面積對(duì)截面形心的慣性性矩Ix=Aidii2(cm4)I=Ii+Ixx(cm4)(1)(2)(3)=(1))×(2)(4)(5)(6)=(1))×(5))2(7)=(4))+(6)大毛截面翼板31507.52362559062.5555.2396086111.63596676744.135三角承托50018.3339166.52777.777844.397985546..8045988324..5825腹板30009027000056250000-27.2722309588.778559588.7下三角262.5160420003281.255-97.2724836311.38624869122.636馬蹄1375177.5244062..571614.558-114.777181117110.24181833224.82∑8287.5——588854——————391821994.87小毛截面翼板22507.51687542187.5565.3996206677.22596628544.725三角承托50018.339165277.718854.5614883966.814886744.518腹板30009027000056250000-17.11878256..365032566.3下三角262.5160420003281.255-87.1119918899.92619951711.176馬蹄1375177.5244062..571614.558-104.611150469771.64151185886.22∑7387.5——582102..5——————347685442.94注:大毛截面形形心至上緣距距離;=190-71.055=118..95cm;小毛截面形形心至上緣距距離;=190-78.800=111..2cm.。檢驗(yàn)截面效率指指標(biāo)ρ(希望ρ在0.5以上)上上核心距:下下核心距:截截面效率指標(biāo)標(biāo):>0..5表明以上初擬的的主梁跨中截截面尺寸是合合理的。1.4橫截面面沿跨長(zhǎng)的變變化如圖2所示,本本設(shè)計(jì)主梁采采用等高形式式,橫截面的的T梁翼板厚度度沿跨長(zhǎng)不變變,馬蹄部分分為配合鋼束束彎起而從跨跨徑四分點(diǎn)附附近開(kāi)始向支支點(diǎn)逐漸抬高高。梁端部區(qū)區(qū)段由于錨頭頭集中力的作作用而引起較較大的局部應(yīng)應(yīng)力,同時(shí)也也為布置錨具具的需要,在在距梁端1830mmm~22330mmm范圍內(nèi)將腹腹板加厚到與與馬蹄同寬。變變化點(diǎn)截面(腹腹板開(kāi)始加厚厚處)到支點(diǎn)點(diǎn)的距離為2000mmm,其中還設(shè)設(shè)置一段長(zhǎng)為為500mm的腹板加厚厚過(guò)濾段。1.5橫隔梁梁的設(shè)置模型試驗(yàn)結(jié)果表表明,主梁在在荷載作用位位置的彎矩橫橫向分布,在在當(dāng)該位置有有橫隔梁時(shí)比比較均勻,否否則主梁彎矩矩較大。為減減小對(duì)主梁設(shè)設(shè)計(jì)起主要控控制作用的跨跨中彎矩,在在跨中位置設(shè)設(shè)置一道中橫橫隔梁;當(dāng)跨跨度較大時(shí),還還應(yīng)在其他位位置設(shè)置較多多的橫隔梁。本本設(shè)計(jì)在橋跨跨中點(diǎn)、四分分點(diǎn)和支點(diǎn)處處共設(shè)置六道道橫隔梁,其其間距為7.3255m。端橫隔梁梁的高度與主主梁同高,厚厚度為上部260mm,下部240mm;中橫隔梁梁高度為1550mmm,厚度為上上部180mm,下部160mm。詳見(jiàn)圖5所示。第2章主梁梁內(nèi)力計(jì)算根據(jù)上述梁跨結(jié)結(jié)構(gòu)縱、橫截截面的布置,并并通過(guò)活載作作用下的梁橋橋荷載橫向分分布計(jì)算,可可分別求得主主梁各控制截截面(一般取取跨中、四分分點(diǎn)、變化點(diǎn)點(diǎn)截面和支點(diǎn)點(diǎn)截面)的恒恒載和最大活活載內(nèi)力,然然后再進(jìn)行主主梁內(nèi)力組合合。2.1恒載內(nèi)內(nèi)力計(jì)算2.1.1恒恒載集度1、預(yù)制梁自重重1)按跨中截截面計(jì),主梁梁的恒載集度度:g(1)=0..738755×26=118.47kkN/m2)由于馬蹄蹄抬高形成四四個(gè)橫置的三三棱柱,折算算成恒載集度度為:g(2)≈2kkN/m3)由于腹板板加厚所增加加的重量折算算成恒載集度度為:g(3)≈2××(1.20863--0.738875)×((1.83++0.25))×26/229.96==1.63kkN/m4)邊主梁的的橫隔梁中橫隔梁體積::0.17×(11.5×0..65-0..5×0.11×0.5--0.5×00.15×00.175)=0.15593m^33端橫隔梁體積::0.25×(11.75×00.475--0.5×00.065××0.3255)=0.20051m3故::gg(4)=((3×0.11593+22×0.20051)×226/29..96=0..74kN//m5)預(yù)制梁恒恒載集度:g1=18.447+0.557+1.663+0.774=21..41kN//m2、二期恒載1)現(xiàn)澆T梁翼翼板恒載集度度:g(5))=0.155×0.6××26=2..25kN//m2)邊梁現(xiàn)澆部部分橫隔梁每片中橫隔梁(現(xiàn)現(xiàn)澆部分)體體積:0.177×0.3××1.5=00.07655m^3每片端橫隔梁(現(xiàn)現(xiàn)澆部分)體體積:0.255×0.3775×1.775=0.11641m^^3故:g(6)==(3×0..0765++2×0.11641)××26/299.96=00.47kNN/m3)鋪裝10cm混凝土土鋪裝:0.100×11.775×26==30.555kN/m5cm瀝青鋪裝裝:0..05×111.75×224=14..10kN//m若將橋面鋪裝均均攤給六片主主梁,則:g(7))=(23..92+277.60)//6=8.559kN/mm4)欄桿:100.65kNN/m若將將欄桿的重量量均攤給六片片主梁,則::g(8)==10.655/6=1..78kN//m5)邊梁二期恒恒載集度:g2=2..25+0..47+8..59+1..78=133.09kNN/m2.1.2恒恒載內(nèi)力如圖7所示,設(shè)設(shè)x為計(jì)算截面面離左支座的的距離,并令令α=x/l。圖7恒載載內(nèi)力計(jì)算圖圖主梁彎彎矩和剪力的的計(jì)算公式分分別為:;恒載內(nèi)力計(jì)算見(jiàn)見(jiàn)表3。1號(hào)梁恒載內(nèi)內(nèi)力表3跨中α=0.5四分點(diǎn)α=0.25變化點(diǎn)α=0.068897支點(diǎn)α=0.0一期彎矩(KN·mm)2297.5331723.155590.130剪力(KN)0156.32269.51313.95二期彎矩(KN·mm)1404.7001053.533360.800剪力(KN)095.88165.32191.77∑彎矩(KN·mm)3702.2442776.688950.930剪力(KN)0252.20434.83505.722.2活載內(nèi)內(nèi)力計(jì)算2.2.1沖沖擊系數(shù)和車(chē)車(chē)道折減系數(shù)數(shù)沖擊系數(shù):簡(jiǎn)支支梁橋基頻的計(jì)算公式式為:,式中———結(jié)構(gòu)的計(jì)算算跨徑(m);E——結(jié)構(gòu)材材料的彈性模模量(N/m2);——結(jié)構(gòu)跨中截截面的截面慣慣性矩(m4);——結(jié)構(gòu)跨中處處的單位長(zhǎng)度度質(zhì)量(kg/m);G——結(jié)構(gòu)跨跨中處延米結(jié)結(jié)構(gòu)重力(KN/m);g——重力加加速度,g=9.881(m/s2)。A=0.82887m2;G=0.88287×225=20..72kN//m;=G/g==20.722/9.811=2.111×103Ns2/mm2;C50混凝土的的彈性模量E=3.445×10110N/m;=29.55m;IC=0..391822194m4;Hz,1.5Hzz≤≤14Hz,μ=0.177570.22536則:(11+μ)=1.25536折減系數(shù)數(shù):橫向布置置車(chē)道數(shù)為2,雙車(chē)道不不折減,故ξ=1。由于橋梁梁的計(jì)算跨徑徑小于150m,不考慮計(jì)計(jì)算荷載效應(yīng)應(yīng)的縱向折減減。因此,本本橋梁的折減減系數(shù)為ξ=1。2.2.2計(jì)計(jì)算主梁的荷荷載橫向分布布系數(shù)1、跨中的荷載載橫向分布系系數(shù)本橋梁跨內(nèi)設(shè)六六道橫隔梁,具具有可靠的橫橫向聯(lián)系,且且承重結(jié)構(gòu)的的長(zhǎng)寬比為::所以可以按剛性性橫梁法來(lái)繪繪制橫向影響響線并計(jì)算橫橫向分布系數(shù)數(shù)mc1)計(jì)算主梁抗抗扭慣矩IT對(duì)于T形梁截面面,抗扭慣矩矩可近似按下下式計(jì)算:IT=式中:和——相相應(yīng)為單個(gè)矩矩形截面的寬寬度和高度;;——矩形截面抗抗扭剛度系數(shù)數(shù);m———梁截面劃分分成單個(gè)矩形形截面的個(gè)數(shù)數(shù)。對(duì)于跨中截面,翼翼緣板的換算算平均厚度;馬蹄部分的換算算平均厚度::圖8ITT計(jì)算圖式(尺尺寸單位:mm)IT計(jì)算表表4分塊名稱(chēng)bi(cm)ti(cm)bi/tiIT=biiti3(×10-3m4)翼緣板①21017.611.9320.3333381586..1576腹板②129.9206.4950.3100322152馬蹄③5532.51.69230.2098396112..2344∑————————10998500.3923)計(jì)算抗扭修修正系數(shù)β此設(shè)計(jì)中主梁的的間距相同,同同時(shí)將主梁近近似看成等截截面,則得::式中:G=0..425E;l=29..50m;∑IT=0..01099985×6==0.0655991m44;a1=3..15m;aa2=2.110m;a3=1..05m;a4=-1.05m;aa5=-2.10mm;a6=-3.15mm;IIi=0.3391821195m4。計(jì)計(jì)算得:β=0.85563。4)按剛性橫梁梁法計(jì)算橫向向影響線豎坐坐標(biāo)值:式中:n=6;;==30.887m2。計(jì)算所得的值列列于表5內(nèi)。值表表5梁號(hào)ηi1ηi2ηi3ηi4ηi5ηi610.44190.35020.25840.0749-0.01688-0.1086620.35020.28900.22780.10550.0443-0.0168830.25840.22780.19720.13610.10550.07495)計(jì)算荷載橫橫向分布系數(shù)數(shù)1號(hào)梁的橫向影影響線和最不不利布載圖式式如圖9所示。圖9跨中的的橫向分布系系數(shù)計(jì)算圖式式(尺寸單位位:mm)=(0.38229+0.2886++0.22004+0.11257)==0.50888故取汽汽車(chē)的橫向分分布系數(shù)為::=0.500881、支點(diǎn)截面的的荷載橫向分分布系數(shù)如圖99所示,按杠杠桿原理法繪繪制荷載橫向向分布影響線線并進(jìn)行最不不利布置荷載載,1號(hào)梁的活載載橫向分布系系數(shù)可計(jì)算如如下:mo==0.223圖10支點(diǎn)點(diǎn)的橫向分布布系數(shù)mo計(jì)算圖式(尺寸單位:mm)橫向分布系數(shù)匯匯總(見(jiàn)表6)活載橫向分布布系數(shù)表6荷載類(lèi)別mo0.50880.232.2.3計(jì)計(jì)算活載內(nèi)力力在活載內(nèi)力計(jì)算算中,本設(shè)計(jì)計(jì)對(duì)于橫向分分布系數(shù)的取取值作如下考考慮:計(jì)算主主梁活載彎矩矩時(shí),采用全全跨統(tǒng)一的橫橫向分布系數(shù)數(shù),鑒于跨中中和四分點(diǎn)剪剪力影響線的的較大坐標(biāo)位位于橋跨中部部,故也不按按來(lái)計(jì)算。求求支點(diǎn)和變化化點(diǎn)截面活載載剪力時(shí),由由于主要荷重重集中在支點(diǎn)點(diǎn)附近而應(yīng)考考慮支承條件件的影響,按按橫向分布系系數(shù)沿橋跨的的變化曲線取取值,即從支支點(diǎn)到L/4之間,橫向向分布系數(shù)用用mo與值直線插入入,其余區(qū)段段均取值。公路—I級(jí)車(chē)道道荷載的均布布荷載標(biāo)準(zhǔn)值值為=100.5kN//m。集中荷載載標(biāo)準(zhǔn)值隨計(jì)計(jì)算跨徑而變變,當(dāng)計(jì)算跨跨徑小于或等等于5m時(shí),為Pk=1180kN;計(jì)算跨徑徑等于或大于于50m時(shí),為Pk=3360kN;計(jì)算跨徑徑在5~50m之間時(shí),值值采用直線內(nèi)內(nèi)插求得。本設(shè)計(jì)計(jì)的計(jì)算跨徑徑為29.5mm因此:=10..5kN/mm;計(jì)算剪力時(shí)::對(duì)于汽車(chē)荷載,應(yīng)應(yīng)將集中荷載載直接布置在在內(nèi)力影響線線數(shù)值最大的的位置,其計(jì)計(jì)算公式為::式中S——由汽車(chē)荷載載產(chǎn)生的彎矩矩或剪力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值;(1+μ)———汽車(chē)荷載的的沖擊系數(shù);;ξ——汽車(chē)荷載載橫向分布系系數(shù),本設(shè)計(jì)計(jì)為二車(chē)道布布載控制設(shè)計(jì)計(jì),橫向折減減系數(shù)為;Pk——汽車(chē)車(chē)車(chē)道荷載中中的集中荷載載標(biāo)準(zhǔn)值;——汽車(chē)車(chē)道荷荷載中,每延延米均布荷載載標(biāo)準(zhǔn)值;A——彎矩矩、剪力影響響線的面積;;mi——沿沿橋跨縱向與與集中荷載位位置對(duì)應(yīng)的橫橫向分布系數(shù)數(shù);——沿橋跨縱向向與荷載位置置對(duì)應(yīng)的內(nèi)力力影響線坐標(biāo)標(biāo)值。1、跨中截面汽汽車(chē)荷載圖11跨中中截面汽車(chē)荷荷載內(nèi)力影響響線如圖11所示,==7.388m;AM=m2;m;m2。2、L/4截面面汽車(chē)荷載圖12L//4截面汽車(chē)荷荷載內(nèi)力影響響線如圖12所示,m;m2;m;7.388m2。3、變化點(diǎn)截面面汽車(chē)荷載圖13變化點(diǎn)點(diǎn)截面汽車(chē)荷荷載內(nèi)力影響響線如圖13所示,1.886m;27.444m2;0.93m;;m24、支點(diǎn)截面汽汽車(chē)荷載圖14支點(diǎn)截截面汽車(chē)荷載載內(nèi)力影響線線如圖14所示,m;14.755m2??缰?、、支點(diǎn)截截面公路—Ⅰ級(jí)荷載產(chǎn)生生的內(nèi)力表7截面跨中L/4變化點(diǎn)支點(diǎn)荷載橫向分布系系數(shù)0.50880.50880.50880.23(KN/m)10.510.510.510.51+μ1.25361.25361.25361.2536M彎矩影響線108.7881.5927.44——7.3755.5311.864——Pk(KN·mm)278278278278S(KN·m)計(jì)沖擊系數(shù)2036.2441527.177514.29——不計(jì)沖擊系數(shù)1624.3111218.233410.25——V剪力影響線3.697.3812.7214.750.50.750.931Pk(KN)333.6333.6333.6333.6S(KN)計(jì)沖擊系數(shù)131.10209.01283.07144.23不計(jì)沖擊系數(shù)104.58166.73225.81115.052.3主梁內(nèi)內(nèi)力組合主梁內(nèi)力組合如如表8所示主梁內(nèi)力組組合表8支點(diǎn)Qmax(KN)313.95191.77434.83115.05144.2579.0723.7515.4變化點(diǎn)截面Qmax(KN)269.5165.3950.9225.81283.112341537.41109.0Mmax(KN·m)590.13165.32950.93410.25514.31465.21861.11238.1四分點(diǎn)截面Qmax(KN)156.395.88252.2166.73209.0461.2595.2368.9Mmax(KN·m)1723.21053.52776.71218.2331527.24303.95470.13629.5跨中截面Qmax(KN)000104.58131.1131.1183.573.2Mmax(KN·m)2297.51404.73702.21624.32036.25738.47293.34839.2荷載類(lèi)別第一期恒載第二期恒載總恒載汽車(chē)(不計(jì)沖擊擊系數(shù))汽車(chē)(計(jì)沖擊系系數(shù))恒載+汽車(chē)Sud=1.00×{1.22×(3)+1.44×(5)}Ssd=(3)+0.77×(4)序號(hào)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)預(yù)應(yīng)力鋼束的估估算以及布置置3.1跨中截截面鋼束的估估算與確定以下就跨中截面面在各種荷載載組合下,分分別按照上述述要求對(duì)主梁梁所需的鋼束束數(shù)進(jìn)行估算算,并且按這這些估算的鋼鋼束數(shù)確定主主梁的配束。按構(gòu)件正截面抗抗裂性要求估估算預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋數(shù)量。對(duì)于A類(lèi)部分預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土構(gòu)件,根據(jù)據(jù)跨中截面抗抗裂性要求,跨跨中截面所需需的有效預(yù)加加力為:式中的Ms為正正常使用極限限狀態(tài)按作用用(或荷載)短短期效應(yīng)組合合計(jì)算的彎矩矩值;由表8有:Ms==22997.53++1404..70+20036.244=57388.47KKN·m設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截截面重心距截截面下緣為==125mmm,則預(yù)應(yīng)力力鋼筋的合力力作用點(diǎn)至截截面重心軸的的距離為=11189.55-125=11064.55mm;鋼筋估算算時(shí),截面性性質(zhì)近似取用用全截面對(duì)抗抗裂驗(yàn)算邊緣緣的彈性抵抗抗矩為W=I//=347.685×1009/11189.5==292.2295×100^6mm33;所以有效效預(yù)加力合力力為預(yù)應(yīng)力鋼筋的張張拉控制應(yīng)力力為=0.775=0.775×18660=13995MPa,預(yù)應(yīng)力損損失按張拉控控制應(yīng)力的20%估算,則可可得需要預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋的面面積為:采用4束φS115.2鋼絞線,預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋截截面積為=44×7×1440=39220mm2。采用夾片片式群錨,φ70金屬波紋管管成孔。3.2預(yù)應(yīng)力力鋼束布置3.2.1跨跨中截面預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋的布布置后張拉法預(yù)應(yīng)力力混凝土受彎彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)應(yīng)力管道布置置應(yīng)符合《公公路鋼筋混凝凝土及預(yù)應(yīng)力力混凝土橋涵涵設(shè)計(jì)規(guī)范》中中的有關(guān)構(gòu)造造要求。對(duì)跨跨中截面的預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)進(jìn)行初步布置置(如圖15所示)。圖15端部部及跨中預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋布置置圖(尺寸單位:mm)3.2.2錨錨固面鋼束布布置為使施工方便,全全部4束預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋均錨于梁梁端(如圖16所示)。這這樣布置符合合均勻分散的的原則,不僅僅能滿(mǎn)足張拉拉的要求,而而且N1、N2在梁端均彎彎起較高,可可以提供較大大的預(yù)剪力。3.2.3其其他截面鋼束束位置及傾角角計(jì)算1、鋼束彎起形形狀、彎起角角度及其彎起起半徑采用直線段中接接圓弧曲線段段的方式彎曲曲;為使預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋的預(yù)預(yù)加力垂直作作用于錨墊板板,N1、N2、N3和N4彎起角θ分別取θ1=7°,θ2=6°,θ3=5°,θ4=2°;各鋼束的的彎曲半徑為為:RN1=221200mmm;RN2=558600mmm;RN3==1280000mm;RN4==2780000mm。2、鋼束各控制制點(diǎn)位置的確確定以N4鋼號(hào)為例例,其彎起布布置如圖16所示。圖16曲線線預(yù)應(yīng)力鋼筋筋計(jì)算圖(尺尺寸單位:mm)由確定導(dǎo)線點(diǎn)距距錨固點(diǎn)的水水平距離:由確定彎起點(diǎn)至至導(dǎo)線點(diǎn)的水水平距離:所以彎起點(diǎn)至錨錨固點(diǎn)的水平平距離為:=+Lb22=88777+48533=137330mm則彎起點(diǎn)至跨中中截面的水平平距離為:=(295000/2+122)-=148872-137300=11422mm根據(jù)圓弧切線的的性質(zhì),圖中中彎止點(diǎn)沿切切線方向至導(dǎo)導(dǎo)線點(diǎn)的距離離與彎起點(diǎn)至至導(dǎo)線點(diǎn)的水水平距離相等等,所以彎止止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)的水平距離離為:故彎止點(diǎn)至跨中中截面的水平平距離為:()=(11142+44850+44853)=108444mm同理可以計(jì)算NN1、N2、N3的控制點(diǎn)位位置,將各鋼鋼束的控制參參數(shù)匯總于表表9。各鋼束彎曲要素素控制表表9鋼束號(hào)升高值c(mm)彎起角θ(°)彎起半徑R(mm)支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的的水平距離d(mm)彎起點(diǎn)距跨中截截面水平距離離(mm)彎止點(diǎn)距跨中截面水平距離(mm)N1152872120010110103593N2112265860010910137138N37145128000115101512171N431022780001221042107441、各截面鋼束束位置及其傾傾角計(jì)算仍以鋼束N4為為例,計(jì)算鋼鋼束上任一點(diǎn)點(diǎn)i離梁底距離離及該點(diǎn)處鋼鋼束的傾角,式中a為鋼束彎起起前其重心至至梁底的距離離,a=1000mm;為i點(diǎn)所在計(jì)算算截面處鋼束束位置的升高高值。計(jì)算時(shí),首先應(yīng)應(yīng)判斷出i點(diǎn)所在處的的區(qū)段,然后后計(jì)算及。當(dāng)時(shí),i點(diǎn)位于于直線段還未未彎起,=0,故=a=1100mm;=0。當(dāng)時(shí),i點(diǎn)位于于圓弧彎起段段,按下式計(jì)計(jì)算及:當(dāng)時(shí),i點(diǎn)位于于靠近錨固端端的直線段,此此時(shí)=θ4=2°,按下式計(jì)計(jì)算:各截面鋼束位置置及其傾角計(jì)算算值詳見(jiàn)表10。2、鋼束平彎段段的位置及平平彎角N1、N2、NN3和N4四束預(yù)應(yīng)力力鋼絞線在跨跨中截面布置置在兩個(gè)水平平面上,而在在錨固端四束束鋼絞線則都都在肋板中心心線上,為實(shí)實(shí)現(xiàn)鋼束的這這種布筋方式式,N2、N4在主梁肋板板中必須從兩兩側(cè)平彎道肋肋板中心線上上,為了便于于施工中布置置預(yù)應(yīng)力管道道,N2和N4在梁中的平平彎采用相同同的形式,其其平彎位置如如圖17所示。平彎彎段有兩段曲曲線弧,每段段曲線弧的彎彎曲角為各截面鋼束位置置及其傾角計(jì)計(jì)算表表10計(jì)算截面鋼束編號(hào)(mm)(Lb1+Lb2)(mm)(xi-)(mm)(°)(mm)(mm)跨中截面xi=0N110102584為負(fù)值,鋼束尚尚未彎起00200N210136125100N3101511156100N410429702100L/4截面xi=7325N110102584(xi-xk)=63155>258447616816N210136125(xi-xk)=63122>612556341441N31015111560<(xi-xxk)=63100<1115662.826156256N4104297020<(xi-xxk)=62833<97021.29571171變化點(diǎn)截面xi=7000N110102584(xi-xk)=59900>25847576776N2101361250<(xi-xxk)=59877<61255.864307407N31015111560<(xi-xxk)=59855<1115660.047140240N4104297020<(xi-xxk)=59588<97021.22864164支點(diǎn)截面xi=14650N110102584(xi-xk)=136440>2584715161716N210136125(xi-xk)=136337>66125611111211N3101511156(xi-xk)=136335>1111565704804N410429702(xi-xk)=125998>997022270370圖17N22與N4鋼束平彎示示意圖(尺寸寸單位:mm)3.3非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋截面面積估算及布布置按構(gòu)件承載能力力極限狀態(tài)要要求估算非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)數(shù)量。在確定定鋼筋數(shù)量后后,非預(yù)應(yīng)力力鋼筋根據(jù)正正截面承載能能力極限狀態(tài)態(tài)的要求來(lái)確確定。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和和非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的合力點(diǎn)點(diǎn)到寂寞底邊邊的距離為a=1255mm,則有:h0=h-a=19000-125=11775mmm先假定為第一類(lèi)類(lèi)T形截面,由公式計(jì)算受受壓區(qū)高度x:1.0×72993.3×==22.4××2100xx(1775-x/2)求得:x=855.93mmm<=1150mm則根據(jù)正截面承承載力計(jì)算::由于,所以不用用配置非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋。第4章計(jì)算算主梁截面幾幾何特性后張拉法預(yù)應(yīng)力力混凝土梁主主梁截面幾何何特性應(yīng)根據(jù)據(jù)不同的受力力階段分別計(jì)計(jì)算。本設(shè)計(jì)計(jì)中的T形梁從施工工到運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷歷了如下三個(gè)個(gè)階段:4.1主梁預(yù)預(yù)制并張拉預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋主梁混凝土達(dá)到到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的的90%后,進(jìn)行預(yù)預(yù)應(yīng)力的張拉拉,此時(shí)管道道尚未壓漿,所所以該截面的的截面特性計(jì)計(jì)算中應(yīng)扣除除預(yù)應(yīng)力管道道的影響,T梁翼板寬度度為1500mmm。截面幾何特性的的計(jì)算可以列列表進(jìn)行,第第一階段各截截面計(jì)算如表表11所示。第一階段各截面面幾何特性計(jì)計(jì)算表表11分塊名稱(chēng)分塊面積(mmm2)重心至梁頂距離離(mm)對(duì)梁頂邊的面積積矩Si=(mm3)自身慣性矩Iii(mm4)(mm)Ix=(mm4)截面慣性矩I==Ii+Ix(mm4)跨中截面混凝土全截面7387507880.582×1109347.6855×109-210.327×1109預(yù)留管道-153941775-0.027××109≈0-1008-15.6422×109凈截面7233567670.554×1109347.6855×109-140.156×1109332.3700×109L/4截面混凝土全截面7450077910.589×1109352.5755×109-140.156×1109預(yù)留管道-153941479-0.022××109≈0-702-7.597××109凈截面7296137760..566××109352.5755×109-7.440××109345.1344×109變化點(diǎn)截面混凝土全截面7387507880.582×1109347.6855×109-150.171×1109預(yù)留管道-153941503-0.023××109≈0-730-8.208××109凈截面7233567730.558×1109347.6855×109-8.037××109339.6488×109支點(diǎn)截面混凝土全截面120862558331.007×1109246.0688×109-20.003×1109預(yù)留管道-15394967-0.014××109≈0-134-0.282××109凈截面119323118310.992×1109246.0688×109-0.279××109245.7899×1094.2灌漿封封錨,主梁吊吊裝就位并現(xiàn)現(xiàn)澆300mm濕接縫預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉拉完成并進(jìn)行行管道壓漿、封封錨后,預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋能夠夠參與截面受受力。主梁吊吊裝就位后現(xiàn)現(xiàn)澆300mm濕接縫,但但濕接縫還沒(méi)沒(méi)有參與截面面受力,所以以此時(shí)的截面面特性計(jì)算采采用計(jì)入預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋影響響的換算截面面,T梁翼板寬度度仍為1500mmm。4.3橋面、欄欄桿施工和運(yùn)運(yùn)營(yíng)階段橋面濕接縫結(jié)硬硬后,主梁即即為全截面參參與工作,此此時(shí)截面特征征計(jì)算采用計(jì)計(jì)入預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋影響的換換算截面,T梁翼板有效效寬度為2100mmm。截面幾何特性的的計(jì)算可列表表進(jìn)行,以第第一階段為例例如表11所示,同理理,可求得其其他受力階段段控制截面幾幾何特性如表表12所示。各控制截面不同同階段的截面面幾何特性匯匯總表表12受力階段計(jì)算截面A(mm)(mm)(mm)-(mm)I(mm4)W(mm3)Wu=I/=I/=I/階段1跨中72335676711331008332.3700×1094.333×11082.934×11083.297×1108L/47296137761124999345.1344×1094.448×11083.071×11083.455×1108變化點(diǎn)72335677311271002339.6488×1094.394×11083.014×11083.390×1108支點(diǎn)119323118311069944245.7899×1092.958×11082.299×11082.604×1108階段2跨中7535988341066941366.2588×1094.391×11083.435×11083.892×1108L/47535988191081956358.5644×1094.378×11083.316×11083.750×1108變化點(diǎn)7535988061094969358.6488×1094.449×11083.278×11083.701×1108支點(diǎn)122347338421058933247.9855×1092.945×11082.343×11082.657×1108階段3跨中82659372611741049342.4566×1094.717×11082.917×11083.264×1108L/482659371811821057335.7611×1094.676×11082.840×11083.176×1108變化點(diǎn)82659371011901065324.5877×1094.571×11082.727×11083.047×1108支點(diǎn)129646887941106981276.5411×1093.482×11082.500×11082.818×1108第5章鋼束束預(yù)應(yīng)力損失失計(jì)算當(dāng)計(jì)算主梁截面面應(yīng)力和確定定鋼束的控制制應(yīng)力時(shí),應(yīng)應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力力損失值。后后張法梁的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失包包括前期預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失(鋼鋼束與管道壁壁的摩擦損失失,錨具變形形、鋼束回縮縮引起的損失失,混凝土彈彈性壓縮引起起的損失)和和后期預(yù)應(yīng)力力損失(鋼絞絞線應(yīng)力松弛弛、混凝土收收縮和徐變引引起的應(yīng)力損損失),而梁梁內(nèi)鋼束的錨錨固應(yīng)力和有有效應(yīng)力(永永存應(yīng)力)分分別等于張拉拉應(yīng)力扣除相相應(yīng)階段的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失值因因梁截面位置置不同而有差差異,現(xiàn)以跨跨徑四分點(diǎn)截截面(既有直直線束,又有有曲線束通過(guò)過(guò))為例,說(shuō)說(shuō)明各項(xiàng)預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失的計(jì)計(jì)算方法。對(duì)對(duì)于其他截面面亦可用同樣樣的方法計(jì)算算,它們的計(jì)計(jì)算結(jié)果均列列入鋼束預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失及預(yù)預(yù)加內(nèi)力一覽覽表。預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉拉控制應(yīng)力,按按規(guī)定采用==0.75==0.75××1860==1395MMPa。5.1預(yù)應(yīng)力力鋼束與管道道壁之間的摩摩擦引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼束與管管道壁之間的的摩擦損失(σL1)計(jì)算公式式為:對(duì)于跨中截面::;d為錨固點(diǎn)到到支點(diǎn)中線的的水平距離(如如圖13所示);μ、k分別為預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋與管管道壁的摩擦擦系數(shù)及管道道每米局部偏偏差對(duì)摩擦的的影響系數(shù),采采用預(yù)埋金屬屬波紋管成型型時(shí),查表得得μ=0.25,k=0.00015;θ為從張拉端端到跨中截面面間,管道平平面轉(zhuǎn)過(guò)的角角度,這里N1和N3只有豎彎,其其角度為θN1=θ1=7°,θN3=θ3=5°,,N2和N4不僅有豎彎彎還有平彎(如如圖17所示),其其角度應(yīng)為管管道轉(zhuǎn)過(guò)的空空間角度,其其中豎彎角度度為θv2=6°,θv4=2°,平彎角度度為=2×44.569°°=9.1338,所以空間間轉(zhuǎn)角為θN2=,θNN4=??缰薪孛娓麂撌Σ翍?yīng)力損損失值σL1見(jiàn)表13所示??缰薪孛婺Σ翍?yīng)應(yīng)力σL1損失計(jì)算表13鋼束編號(hào)θx(m)()σL1()度弧度N170.12220.030519.4050.02910.0579139580.72N210.9320.19080.047719.4080.02910.07391395103.14N350.08730.021819.4060.02910.0496139569.24N49.3540.16330.040819.4090.02910.0675139594.20平均值86.83同理可算出其他他控制截面處處的σL1值。各截面面摩擦應(yīng)力損損失值σL1的平均值的的計(jì)算結(jié)果如如表14所示。各控制截面平均均值表14截面跨中L/4變化點(diǎn)支點(diǎn)σL1平均值(()86.8365.2065.8550.495.2由錨具具變形、鋼束束回縮引起的的損失計(jì)算錨具變形、鋼鋼絲回縮引起起的應(yīng)力損失失,后張法曲曲線布筋的構(gòu)構(gòu)件應(yīng)考慮錨錨固后反摩阻阻的影響。首首先計(jì)算反摩摩阻影響長(zhǎng)度度:式中的為張拉端端錨具變形值值,由課本《結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理理》的附表2-6查得夾片式式錨具頂壓張張拉時(shí)為4mm;為單位長(zhǎng)度度由管道摩阻阻引起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失,;;為張拉端錨錨下張拉控制制應(yīng)力,為扣扣除沿途管道道摩擦損失后后錨固端預(yù)應(yīng)應(yīng)力,;為張拉端至至錨固端的距距離,這里的的錨固端為跨跨中截面。將將各束預(yù)應(yīng)力力鋼筋的反摩摩阻影響長(zhǎng)度度列表計(jì)算于于表15中。反摩阻影響長(zhǎng)度度計(jì)算表表15鋼束編號(hào)()()()(mm)(/mm))(mm)N1139580.721314.288194050.004166013693N21395103.14-92.2088194080.005311412115N3139569.241325.766194060.003566814786N4139594.2-84.8466194090.004855312677由上表可知四束束預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線均滿(mǎn)足,所所以距張拉端端為處的截面面由錨具變形形和鋼筋回縮縮引起的考慮慮反摩阻后的的預(yù)應(yīng)力損失失按下式計(jì)算算:式中的為張拉端端由錨具變形形引起的考慮慮反摩阻后的的預(yù)應(yīng)力損失失,。若,則表示示該截面不受受反摩阻影響響。將各控制制截面的計(jì)算算列于表16中。錨具變形引起的的預(yù)應(yīng)力損失失計(jì)算表表16截面鋼束編號(hào)(mm)(mm)()()各控制截面平均均值(mm)跨中截面N11940513693113.92截面不受反摩阻阻影響0N21940812115128.77N31940614786105.51N41940912677123.05L/4截面N1743010092154.5840.7735.63N274338528182.9423.49N3743111323137.7847.36N474349061172.1530.91變化點(diǎn)截面N1775510252152.1637.0631.74N277588677179.7819.04N3775611484135.8444.09N477599215169.2926.75支點(diǎn)截面N110513941118.41034.1551078.488N210811371372.61242.233N31061652944.45883.84N410912321265.71153.7005.3混凝土土彈性壓縮引引起的損失混凝土彈性壓縮縮引起的應(yīng)力力損失按應(yīng)力力計(jì)算需要控控制的截面進(jìn)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)對(duì)于簡(jiǎn)支梁可可取L/4截面按式進(jìn)行行計(jì)算,并以以其計(jì)算結(jié)果果作為全梁各各截面預(yù)應(yīng)力力鋼筋應(yīng)力損損失的平均值值。也可直接接按下式進(jìn)行行計(jì)算:式中:m——張張拉批數(shù),這這里取m=2,即有2束同時(shí)張拉拉,也可4束分別張拉拉,則m=4;——預(yù)應(yīng)力鋼筋筋彈性模量與與混凝土彈性性模量的比值值,按張拉時(shí)時(shí)混凝土的實(shí)實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)級(jí)計(jì)算;假定為為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的的90%,即=0.99×C50==C45,查課本《結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理理》的附表1-2得:,故;——全部預(yù)應(yīng)力力鋼筋(m批)的合力力在其作用點(diǎn)點(diǎn)(全部預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋重心心點(diǎn))處所產(chǎn)產(chǎn)生的混凝土土正應(yīng)力,,截截面特性按表11中第一階段段取用。其中:=(13395―65.20―35.63)×39200=50733.146kkN所以:5.4由鋼束束應(yīng)力松弛引引起的損失對(duì)于采用超張拉拉工藝的低松松弛級(jí)鋼絞線線,由鋼筋松松弛引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失按按下式計(jì)算::式中:——張拉拉系數(shù),采用用超張拉,取取=0.9;——鋼筋松弛系系數(shù),對(duì)于低低松弛鋼絞線線,取=0..3;——傳力錨固時(shí)時(shí)的鋼筋應(yīng)力力,,這里仍仍然采用L/4截面的應(yīng)力力值作為全梁梁的平均值計(jì)計(jì)算,故有::=1395―665.20―35.63―28.500=12655.67所以:5.5混凝土土收縮和徐變變引起的損失失混凝土收縮、徐徐變終極值引引起的受拉區(qū)區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的應(yīng)力損失失可按下式計(jì)計(jì)算:式中:——構(gòu)件件受拉區(qū)全部部縱向鋼筋截截面重心處由由混凝土收縮縮徐變引起的的預(yù)應(yīng)力損失失;——構(gòu)件受拉區(qū)區(qū)全部縱向鋼鋼筋截面重心心處由預(yù)應(yīng)力力(扣除相應(yīng)應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失)和和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)產(chǎn)生的混凝土土法向應(yīng)力()。對(duì)于簡(jiǎn)支梁,一般可取跨中截面和L/4截面的平均值作為全梁各截面的計(jì)算值;——預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的彈性模量量;——預(yù)應(yīng)力鋼筋筋彈性模量與與混凝土彈性性模量的比值值;——構(gòu)件受拉區(qū)區(qū)全部縱向鋼鋼筋配筋率;;對(duì)后張拉法法構(gòu)件,;其其中,An為凈截面面面積;、分別為受拉拉區(qū)的預(yù)應(yīng)力力鋼筋和非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋的的截面面積,由由于該設(shè)計(jì)中中并沒(méi)有非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋,所所以39200/7233356=00.00544;——;——截面回轉(zhuǎn)半半徑,后張拉拉法構(gòu)件取==345.134×1009mm4,=7296113mm2;其中,為凈凈截面慣性矩矩;=4733037.0076mm22——構(gòu)件受拉區(qū)區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋和非預(yù)應(yīng)力力鋼筋截面重重心至構(gòu)件截截面重心軸的的距離;,由由于該設(shè)計(jì)中中并沒(méi)有設(shè)置置非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋,所以==999mmm;——構(gòu)件受拉區(qū)區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋截面重心至至構(gòu)件截面重重心的距離;;——加載齡期為為時(shí)混凝土收收縮應(yīng)變終極極值;——加載齡期,即即達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度為90%的齡期,近近似按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)養(yǎng)護(hù)條件計(jì)算算則有:,則則可得;對(duì)于于二期橫載G2的加載齡期期,假定為=990d?!虞d齡期為為時(shí),混凝土土徐變系數(shù)終終極值。將相應(yīng)的數(shù)據(jù)代代人即得:5.6預(yù)應(yīng)力力內(nèi)力計(jì)算及及鋼束預(yù)應(yīng)力力損失匯總各截面鋼束應(yīng)力力損失平均值值及有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力總匯表表17第6章主梁梁截面驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土梁梁從預(yù)加應(yīng)力力開(kāi)始受到荷荷載的破壞,需需經(jīng)歷預(yù)加應(yīng)應(yīng)力、使用荷荷載作用、裂裂縫出現(xiàn)和破破壞等四個(gè)受受力階段,為為保證主梁受受力可靠并予予以控制截面面進(jìn)行各個(gè)階階段的強(qiáng)度與與應(yīng)力驗(yàn)算。先先進(jìn)行破壞階階段的截面強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算,再再分別驗(yàn)算使使用階段和施施工階段的截截面應(yīng)力。至至于裂縫出現(xiàn)現(xiàn)階段,根據(jù)據(jù)公路簡(jiǎn)支梁梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的的經(jīng)驗(yàn),對(duì)于于全預(yù)應(yīng)力梁梁在使用階段段作用下,只只要截面不出出現(xiàn)拉應(yīng)力就就不必進(jìn)行抗抗裂性驗(yàn)算。6.1截面應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算6.1.1短短暫狀況的正正應(yīng)力驗(yàn)算構(gòu)件在制作、運(yùn)運(yùn)輸及安裝等等施工階段,混混凝土強(qiáng)度等等級(jí)為C45。在預(yù)加力力和自重作用用下的截面邊邊緣混凝土的的法向壓應(yīng)力力符合要求。短暫狀況下(預(yù)預(yù)加力階段)梁梁跨中截面上上、下緣的正正應(yīng)力。上緣:下緣:其中=12799.70×33920=550164224N,=22977.53kNN·m。截面特征征取用表12中的第一階階段的截面特特性。代人上上式得:=0.57(壓壓)=13.30(壓)<=0.7××32.4==22.688預(yù)加力階段混凝凝土的壓應(yīng)力力滿(mǎn)足應(yīng)力限限制值的要求求;混凝土的的拉應(yīng)力通過(guò)過(guò)規(guī)定的預(yù)拉拉區(qū)配筋率來(lái)來(lái)防止出現(xiàn)裂裂縫,預(yù)拉力力混凝土沒(méi)有有出現(xiàn)拉應(yīng)力力,故預(yù)拉區(qū)區(qū)只需配置配配筋率不小于于0.2%的縱向鋼筋筋即可。支點(diǎn)截面或運(yùn)輸輸、安裝階段段的吊點(diǎn)截面面的應(yīng)力驗(yàn)算算,其方法與與此相同,但但應(yīng)注意計(jì)算算圖式、預(yù)加加應(yīng)力和截面面幾何特征等等的變化情況況。6.1.2持持久狀況的正正應(yīng)力驗(yàn)算1、截面混凝土土的正應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝凝土簡(jiǎn)支梁的的正應(yīng)力,由由于配設(shè)曲線線筋束的關(guān)系系,應(yīng)取跨中中、L/4、L/8、支點(diǎn)及鋼鋼束突然變化化處(截?cái)嗷蚧驈澇隽喉敚┓址謩e進(jìn)行驗(yàn)算算。應(yīng)力計(jì)算算的作用(或或荷載)取標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值,汽車(chē)車(chē)荷載計(jì)入沖沖擊系數(shù)。在在此僅以跨中中截面為例進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算。此時(shí)有=22997.53kkN·m,=394..56KNN·m,=11010.114+20036.2==3046..3kN·mm,=11663.22××3920-84.411×0=45559.8222×10^^3N,跨中截面面混凝土上邊邊緣壓應(yīng)力計(jì)計(jì)算值為:==6.30-111.45++5.30++1.15++6.46=7.76Mppa<00.5=0..5×32..4=16..2MPa持久狀況下跨中中截面混凝土土正應(yīng)力驗(yàn)算算滿(mǎn)足要求。2、持久狀況下下預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的應(yīng)力驗(yàn)算算由二期橫載及活活載作用產(chǎn)生生的預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋截面重心心處的混凝土土應(yīng)力為:=1.01+99.33=110.34所以鋼束應(yīng)力為為=12221.644>0.665=0.665×18660=12009計(jì)算表明預(yù)應(yīng)力力鋼筋拉應(yīng)力力超過(guò)了規(guī)范范規(guī)定值。但但其比值=11.05%<<5%,可以認(rèn)為為鋼筋應(yīng)力滿(mǎn)滿(mǎn)足要求。6.1.3持持久狀況下的的混凝土主應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算該設(shè)計(jì)取剪力和和彎矩都有較較大的變化點(diǎn)點(diǎn)截面為例進(jìn)進(jìn)行計(jì)算。1、截面面積矩矩計(jì)算按圖18進(jìn)行計(jì)計(jì)算。其中計(jì)計(jì)算點(diǎn)分別取取上梗肋a—a處、第三階階段截面重心心軸—處及下梗肋b—b處。圖18變化點(diǎn)點(diǎn)截面(尺寸寸單位:mm)現(xiàn)以第一階段截截面梗肋a—a以上面積對(duì)對(duì)凈截面重心心軸—的面積矩計(jì)算算為例:=1500×1150×(773-150/2)+0.5×(500+5500)×100×(773-150-100/3)+200××100×(773-150-100/2)=1.9880×10^^8mm3同理可得,不同同計(jì)算點(diǎn)處的的面積矩,現(xiàn)現(xiàn)匯總于表18。2、主應(yīng)力計(jì)算算以上梗肋處處(a—a)的主應(yīng)力力計(jì)算為例。1)剪應(yīng)力剪應(yīng)力按按進(jìn)行計(jì)算,其其中=2833.1kN,所以有::=0.79++0.14++1.10-1.10==0.93MMPa面積矩計(jì)算表表18截面類(lèi)型第一階段凈截面面對(duì)其重心軸軸(重心軸位位置=7733mm)第二階段換算截截面對(duì)其重心心軸(重心軸軸位置=8006mm)第三階段換算截截面對(duì)其重心心軸(重心軸軸位置=7110mm)計(jì)算點(diǎn)位置a—a—b—ba—a—b—ba—a—b—b面積矩符號(hào)面積矩(mm33)1.980×11082.253×1081.725×11082.077×11082.386×1081.905×11081.794×11082.006×1081.382×1082)正應(yīng)力=11152.433×39200×0.99959+11152.433×0-84.411×0=45517.5226×10^^3N=7300mm=6.225-5.08++0.91++0.16++0.66==2.90MMPa3)主應(yīng)力-0.27MPPa3.17MPaa同理可得—及及下梗肋b—b的主應(yīng)力,如如表19所示。變化點(diǎn)截面主應(yīng)應(yīng)力計(jì)算表表19計(jì)算纖維面積矩(mm33)剪應(yīng)力()正應(yīng)力()主應(yīng)力()第一階段凈截面面第二階段換算截截面第三階段換算截截面a—a1.98×10082.07×10081.79×10080.582.90-0.273.17—2.25×10082.38×10082.00×10081.106.24-0.196.43b—b1.72×10081.90×10081.38×10080.5010.08-0.0210.103、主壓應(yīng)力的的限制值混凝土的主壓應(yīng)應(yīng)力限制值為為0.6=0..6×32..4=19..44MPaa,與表19的計(jì)算結(jié)果果比較,可見(jiàn)見(jiàn)混凝土主壓壓應(yīng)力計(jì)算值值均小于限制制值,滿(mǎn)足要要求。4、主應(yīng)力驗(yàn)算算將表19中的主主壓應(yīng)力值與與主壓應(yīng)力限限制值進(jìn)行比比較,均小于于相應(yīng)的限制制值。最大主主拉應(yīng)力為==0.27MMPa<0..5=0.55×2.655=1.333MPa,則該橋梁梁僅需要按構(gòu)構(gòu)造布置箍筋筋。6.2抗裂性性驗(yàn)算6.2.1作作用短期效應(yīng)應(yīng)組合作用下下的正截面抗抗裂驗(yàn)算正截面抗裂驗(yàn)算算取跨中截面面進(jìn)行。1、預(yù)加力產(chǎn)生生的構(gòu)件抗裂裂驗(yàn)算邊緣的的混凝土預(yù)壓壓應(yīng)力的計(jì)算算跨中截面:=1163.222×39220-0=45559.82kkN·m=1074mmm則:=22..99MPaa2、由荷載產(chǎn)生生的構(gòu)件抗裂裂驗(yàn)算邊緣混混凝土的法向向拉應(yīng)力的計(jì)計(jì)算=7.83+00.30+00.88+33.90=12.91MMPa3、正截面混凝凝土抗裂驗(yàn)算算對(duì)于A類(lèi)部分預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土構(gòu)件,作用用荷載短期效效應(yīng)組合作用用下的混凝土土拉應(yīng)力應(yīng)滿(mǎn)滿(mǎn)足下列要求求:由以上計(jì)算知==12.911-22.999=-10.088MPa(壓),說(shuō)說(shuō)明截面在作作用(或荷載載)短期效應(yīng)應(yīng)組合作用下下沒(méi)有消壓,計(jì)計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足足《公橋規(guī)》中A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力構(gòu)件按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的抗裂要求。同時(shí),A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件還必須滿(mǎn)足作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合的抗裂要求。=7.83+00.30+00.88+22.23=11.24MMPa=11.24--22.999=-11.755MPa<<0所以構(gòu)件滿(mǎn)足《公公橋規(guī)》中A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土構(gòu)構(gòu)件的作用長(zhǎng)長(zhǎng)期效應(yīng)組合合的抗裂要求求。6.2.2作作用短期效應(yīng)應(yīng)組合作用下下的斜截面抗抗裂驗(yàn)算斜截面抗裂驗(yàn)算算應(yīng)取剪力和和彎矩均較大大的最不利區(qū)區(qū)段截面進(jìn)行行,這里仍取取剪力和彎矩矩都較大的變變化點(diǎn)截面為為例進(jìn)行計(jì)算算。該截面的的面積矩見(jiàn)表表18.1、主應(yīng)力計(jì)算算以上梗肋肋處(a—a)的主應(yīng)力力計(jì)算為例。1)剪應(yīng)力剪應(yīng)力按式進(jìn)行行計(jì)算,其中中、為可變作用用引起的剪力力、彎矩短期期效應(yīng)組合值值,=0.77×202..09=1441.46KN,=259..042kNN·m。所以以有:=0.79+00.14+00.71-1.10=0.54MPPa2)正應(yīng)力==6.25-5.08++0.91++0.16++0.89=3.13MPPa3)主拉應(yīng)力-0.09MPPa同理可得—及及下梗肋b—b的主拉應(yīng)力力,如表20所示變化點(diǎn)截面抗裂裂驗(yàn)算主拉應(yīng)應(yīng)力計(jì)算表表20計(jì)算纖維面積矩(mm33)剪應(yīng)力()正應(yīng)力()主拉應(yīng)力()第一階段凈截面面第二階段換算截截面第三階段換算截截面a—a1.980×11082.077×11081.794×11080.543.13-0.09—2.253×11082.386×11082.006×11080.756.24-0.09b—b1.725×11081.905×11081.382×11080.2610.58-0.012、主拉應(yīng)力的的限制值作用短期效應(yīng)組組合下抗裂驗(yàn)驗(yàn)算的混凝土土的主拉應(yīng)力力限制值為::從表20中可以以看出,以上上主拉應(yīng)力均均符合要求。所所以變化點(diǎn)截截面滿(mǎn)足作用用短期效應(yīng)組組合作用下的的斜截面抗裂裂驗(yàn)算要求。第7章錨固固區(qū)局部承壓壓驗(yàn)算根據(jù)對(duì)四束預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋錨固固點(diǎn)的分析,N2鋼束的錨固固端局部承壓壓條件最不利利,現(xiàn)對(duì)N2錨固端進(jìn)行行局部承壓驗(yàn)驗(yàn)算。圖14為N2鋼束梁端錨錨具及間接鋼鋼筋的構(gòu)造布布置圖。配置間接鋼筋的的局部受壓構(gòu)構(gòu)件,其局部部抗壓承載力力計(jì)算公式為為:且需滿(mǎn)足:式中:——局部部受壓面積上上的局部壓力力設(shè)計(jì)值,==1640..52×100^3N;——混凝土核心心面積,可取取局部受壓計(jì)計(jì)算底面積范范圍以?xún)?nèi)的間間接鋼筋所包包羅的面積,這這里配置螺旋旋鋼筋(圖19)得:mm2——間接鋼筋影影響系數(shù);混混凝土強(qiáng)度等等級(jí)為C50及以下時(shí),取取=2.0;——間接鋼筋體體積配筋率;;局部承壓區(qū)區(qū)配置直徑為為10mm的HRB3335鋼筋,單根根鋼筋截面面面積為78.544mm2,所以:圖19錨固固區(qū)局部承壓壓計(jì)算圖(尺尺寸單位:mm)(注:圖中鋼筋筋均為直徑是是10mm的HRB3335鋼筋)C45混凝土==20.5MMPa。將上述各各計(jì)算值代人人局部抗壓承承載力計(jì)算公公式,可得到到:=0.9××(1×2.222×20..5+2×00.03744×1.0334×2800)×285552=172..95kN>=16400.52kNN故局部抗壓承載載力計(jì)算通過(guò)過(guò)。所以N2鋼束錨錨下局部承壓壓計(jì)算滿(mǎn)足要要求。同理可可對(duì)N1、N3、N4號(hào)鋼束進(jìn)行行局部承壓計(jì)計(jì)算,其結(jié)果果均滿(mǎn)足要求求。第8章主梁梁變形驗(yàn)算根據(jù)主梁截面在在各階段混凝凝土正應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算結(jié)果,可可知主梁在使使用荷載作用用下截面不開(kāi)開(kāi)裂。8.1荷載短短期效應(yīng)作用用下主梁撓度度驗(yàn)算主梁計(jì)算跨徑LL=29.550m,C50混凝土的彈彈性模量。由表12可見(jiàn),主主梁在各控制制截面的換算算截面慣性矩矩各不相同,該該設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)化化,取梁L/4處截面的換換算截面慣性性矩335..761×1109作為全全梁的平均值值來(lái)計(jì)算。等高度簡(jiǎn)支梁、懸懸臂梁的撓度度計(jì)算表達(dá)式式為:式中:——梁的的計(jì)算跨徑;;——撓度系數(shù),與與彎矩圖形狀狀和支承的約約束條件有關(guān)關(guān);——按作用(或或荷載)短期期效應(yīng)組合計(jì)計(jì)算的彎矩;;——構(gòu)件全截面面的換算截面面慣性矩。8.1.1可可變荷載作用用引起的撓度度現(xiàn)將可變荷載作作為均布荷載載作用在主梁梁上,則主梁梁跨中撓度系系數(shù),荷載短短期效應(yīng)的可可變荷載值為為=0.7××1457..93=10020.555kN·m由可變荷載引起起的簡(jiǎn)支梁跨跨中截面的撓撓度為:=8.3mm(↓)考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的的可變荷載引引起的撓度值值為:滿(mǎn)足要求。8.1.2考考慮長(zhǎng)期效應(yīng)應(yīng)的一期恒載載、二期恒載載引起的撓度度=30.1mmm(↓)8.2預(yù)加力力引起的上拱拱度計(jì)算采用L/4截面面處的使用階階段永存預(yù)加加力矩作用為為全梁平均預(yù)預(yù)加力
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