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摘要預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、行車平順舒適、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而成為最富有競(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一。本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于國(guó)道106線趙家莊段小跨度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,對(duì)于下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)僅設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)尺寸。橋梁總長(zhǎng)200m(5x40m),主梁為裝配式部分預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁。預(yù)制箱梁高2m,主梁間距3.4m。主梁標(biāo)準(zhǔn)跨度40m,橫向布置3片箱梁,橋面寬11m,凈寬9.5m,兩側(cè)人行道0.75m,設(shè)計(jì)車道為雙向單車道,柱式墩,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。主要設(shè)計(jì)過(guò)程如下:首先,根據(jù)橋址處的具體情況及設(shè)計(jì)要求擬定了三個(gè)橋型比選方案,經(jīng)比選確定預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱形梁為推薦方案,然后確定主梁構(gòu)造及細(xì)部尺寸。其次,計(jì)算主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力(包括恒載和活載內(nèi)力)及進(jìn)行內(nèi)力組合,從而估算出縱向預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目,布置預(yù)應(yīng)力鋼絞線及配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋。再次,計(jì)算主梁截面幾何特性及后張法中各個(gè)階段的鋼束預(yù)應(yīng)力損失。最后,承載能力驗(yàn)算、截面應(yīng)力驗(yàn)算、主梁端部局部承壓計(jì)算,主梁變形計(jì)算和橋面板計(jì)算。關(guān)鍵詞預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁、預(yù)應(yīng)力損失、應(yīng)力驗(yàn)算ABSTRACTPrestressedconcreteboxgirderbridgewithgoodmechanicalpropertiesofthestructure,deformationissmall,thedrivingcomfortcomfortable,asmallamountofmaintenanceengineering,seismicandstrongabilitytobecomethemostcompetitiveoneofthemainbridge.Andthegraduationdesignismainlycalculationaboutsmall-spanprestressedconcreteboxgirderbridgesuperstructureintheZhaoJiaZhuangofthe106nationalroad,inadditionitjustgivesstructuresizetothesubstructureandfoundation.Thewholelengthofbridgeis200m(5x40m),Thegirderisthetypeofassemblypartialprestressedreinforcementconcretesimpleboxgirder.Theprecastboxgirderhasthetallnessof2m,thegirder’sspanlengthis3.4m.Thestandardspanis40m,thebridgewidthof11m,thecleanwidthof9.5m,thebothsidewalksof0.75m,thetransversegirderarrangesthreepieces,anditdesignsfortwo-waytwolaneswithcolumn-likepierandboredpilingirrigationpilefoundation.Themaindesignprocessisasfollows:First,accordingtothespecificsituationatthebridgesite,combinedwiththedesignrequirements,Itworksoutthreealternativeprograms,thentodeterminetherecommendedoneandplanbeamsize.Second,Itistheinternalforcecalculationofmaingirderstructure(includinginternalforceofdeadloadandliveload)andinternalforcecombination,soastoestimatethenumberoflongitudinalprestressedreinforcement,arrangementofprestressedsteelstrandandconfigurationofreinforcemen.Again,it’sthecalculationofmaingirdersectiongeometryfeaturesandthelossofsteelstrandprestressaftereachstage.Thelaststepsischeckingthemainsectionforbearingcapacityandstress.Aswellasitistocalculatetheendpartlybearingpressureofthegirder,beamdeformationandtraveledway.KeyWordsprestressedconcretesimpleboxgirder;thelossofprestressingforce;stresschecking第一章概述畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科類高等院校教學(xué)計(jì)劃中及其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生,畢業(yè)設(shè)計(jì)更是培養(yǎng)作為未來(lái)工程師其綜合素質(zhì)與獨(dú)立工作能力的良好途徑。其能力培養(yǎng)主要包括以下幾個(gè)方面:(1)正確理解和應(yīng)用橋梁專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。對(duì)規(guī)范內(nèi)容反復(fù)學(xué)習(xí),正確體會(huì),在運(yùn)用中不斷加深理解。(2)不斷深化與更新專業(yè)科技知識(shí)的自學(xué)能力。應(yīng)特別注意加強(qiáng)自學(xué)能力的培養(yǎng)鍛煉,學(xué)會(huì)查閱中、外專業(yè)文獻(xiàn),不斷吸收專業(yè)科技新知識(shí),從而適應(yīng)橋梁工程發(fā)展創(chuàng)新的迫切要求。(3)設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖能力。計(jì)算過(guò)程中應(yīng)力求做到概化模型合理、計(jì)算方法正確、計(jì)算步驟層次分明、數(shù)據(jù)來(lái)源清晰、計(jì)算成果符合要求等。圖紙按規(guī)定圖幅繪制,做到總體布置合理、圖形完整清晰、線條粗細(xì)有度、尺寸標(biāo)注與說(shuō)明無(wú)錯(cuò)漏。(4)編制設(shè)計(jì)文件、撰寫計(jì)算書的能力及計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件的應(yīng)用能力。因此畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生綜合能力體現(xiàn)與培養(yǎng)的重要途徑,做好畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們走出校園走向工作單位將是一個(gè)很好的專業(yè)素質(zhì)鍛煉。本橋梁工程設(shè)計(jì)是國(guó)道106線上的重點(diǎn)樞紐工程,橫跨趙家莊河。橋址場(chǎng)地地形相對(duì)平坦,地質(zhì)條件良好。地基為卵石層和圓礫層,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁,橋跨布置5x40m,橋梁總長(zhǎng)200m,梁體用3片預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁,采用預(yù)制拼裝法施工,橋臺(tái)設(shè)計(jì)為肋板式輕型橋臺(tái),柱式橋墩灌注樁基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)就該橋上部結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算、配筋及其承載能力極限狀態(tài)下和正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力、剛度、抗裂性等驗(yàn)算,對(duì)下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)只作了初步的尺寸擬定。第二章橋型方案比選橋型方案主要體現(xiàn)在縱、橫、平面布置,包括橋梁總孔徑確定、分孔、各種高程確定、結(jié)構(gòu)體系確定、結(jié)構(gòu)主要材料選用、結(jié)構(gòu)主要構(gòu)造確定以及施工方法等等。2.1橋梁設(shè)計(jì)原原則(1)適用性橋上應(yīng)保證車輛輛和人群的的安全暢通通,并應(yīng)滿滿足將來(lái)交交通量增長(zhǎng)長(zhǎng)的需要。橋橋下應(yīng)滿足足泄洪、安安全通航、通通行等要求求。建成的的橋梁應(yīng)保保證使用年年限,并便便于檢查和和維修。(2)安全性現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越越來(lái)越強(qiáng)調(diào)調(diào)舒適度,要要控制橋梁梁的豎向與與橫向振幅幅,避免車車輛在橋上上振動(dòng)與沖沖擊。整個(gè)個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)及各部分分構(gòu)件,在在制造、運(yùn)運(yùn)輸、安裝裝和使用過(guò)過(guò)程中應(yīng)具具有足夠的的強(qiáng)度、剛剛度、穩(wěn)定定性和耐久久性。(3)經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一一般應(yīng)占首首位。經(jīng)濟(jì)濟(jì)性應(yīng)綜合合發(fā)展遠(yuǎn)景景及將來(lái)的的養(yǎng)護(hù)和維維修等費(fèi)用用。(4)先進(jìn)性橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)代橋梁梁建設(shè)的新新技術(shù)。應(yīng)應(yīng)便于制造造和架設(shè),應(yīng)應(yīng)盡量采用用先進(jìn)工藝藝技術(shù)和施施工機(jī)械、設(shè)設(shè)備,以利利于減少勞勞動(dòng)強(qiáng)度,加加快施工進(jìn)進(jìn)度,保證證工程質(zhì)量量和施工安安全。(5)美觀一座橋梁,尤其其是坐落于于城市的橋橋梁應(yīng)具有有優(yōu)美的外外形,應(yīng)與與周圍的景景致相協(xié)調(diào)調(diào)。合理的的結(jié)構(gòu)布局局和輪廓是是美觀的主主要因素,決決不應(yīng)把美美觀片面的的理解為豪豪華的裝飾飾。應(yīng)根據(jù)上述原則則,對(duì)橋梁梁做出綜合合評(píng)估。2.2各種橋型型的特點(diǎn)(1)梁橋梁式橋是指其結(jié)結(jié)構(gòu)在垂直直荷載的作作用下,其其支座僅產(chǎn)產(chǎn)生垂直反反力,而無(wú)無(wú)水平推力力的橋梁。預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土梁式橋橋受力明確確,理論計(jì)計(jì)算較簡(jiǎn)單單,設(shè)計(jì)和和施工的方方法日臻完完善和成熟熟。預(yù)應(yīng)力混凝土梁梁式橋具有有以下主要要特征:11)混凝土土材料以砂砂、石為主主,可就地地取材,成成本較低;;2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造型靈活活,可模型型好,可根根據(jù)使用要要求澆鑄成成各種形狀狀的結(jié)構(gòu);;3)結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐久性性和耐火性性較好,建建成后維修修費(fèi)用較少少;4)結(jié)結(jié)構(gòu)的整體體性好,剛剛度較大,變變性較??;;5)可采采用預(yù)制方方式建造,將將橋梁的構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化化,進(jìn)而實(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化化生產(chǎn);66)結(jié)構(gòu)自自重較大,自自重耗掉大大部分材料料的強(qiáng)度,因因而大大限限制其跨越越能力;77)預(yù)應(yīng)力力混凝土梁梁式橋可有有效利用高高強(qiáng)度材料料,并明顯顯降低自重重所占全部部設(shè)計(jì)荷載載的比重,既既節(jié)省材料料、增大其其跨越能力力,又提高高其抗裂和和抗疲勞的的能力;88)預(yù)應(yīng)力力混凝土梁梁式橋所采采用的預(yù)應(yīng)應(yīng)力技術(shù)為為橋梁裝配配式結(jié)構(gòu)提提供了最有有效的拼裝裝手段,通通過(guò)施加縱縱向、橫向向預(yù)應(yīng)力,使使裝配式結(jié)結(jié)構(gòu)集成整整體,進(jìn)一一步擴(kuò)大了了裝配式結(jié)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用用范圍。(2)拱橋拱橋的靜力特點(diǎn)點(diǎn)是,在豎豎直荷載作作用下,拱拱的兩端不不僅有豎直直反力,而而且還有水水平反力。由由于水平反反力的作用用,拱的彎彎矩大大減減少。如在在均布荷載載q的作用下下,簡(jiǎn)支梁梁的跨中彎彎矩為qLL2/8,全梁梁的彎矩圖圖呈拋物線線形,而拱拱軸為拋物物線形的三三鉸拱的任任何截面彎彎矩均為零零,拱只受受軸向壓力力。設(shè)計(jì)得得合理的拱拱軸,主要要承受壓力力,彎矩、剪剪力均較小小,故拱的的跨越能力力比梁大得得多。由于于拱是主要要承受壓力力的結(jié)構(gòu),因因而可以充充分利用抗抗拉性能較較差、抗壓壓性能較好好的石料,混混凝土等來(lái)來(lái)建造。石石拱對(duì)石料料的要求較較高,石料料加工、開開采與砌筑筑費(fèi)工,現(xiàn)現(xiàn)在已很少少采用。由墩、臺(tái)承受水水平推力的的推力拱橋橋,要求支支撐拱的墩墩臺(tái)和地基基必須承受受拱端的強(qiáng)強(qiáng)大推力,因因而修建推推力拱橋要要求有良好好的地基。對(duì)對(duì)于多跨連連續(xù)拱橋,為為防止其中中一跨破壞壞而影響全全橋,還要要采取特殊殊的措施,或或設(shè)置單向向推力墩以以承受不平平衡的推力力。(3)斜拉拉橋斜拉橋是一種由由索、梁、塔塔等三種基基本構(gòu)件組組成的結(jié)構(gòu)構(gòu),屬組合合體系橋;;其主要組組成部分為為主梁、斜斜拉索和索索塔。索塔塔上的若干干斜拉索將將梁吊起,使使主梁在跨跨內(nèi)增加了了若干彈性性支點(diǎn),從從而大大減減小了梁內(nèi)內(nèi)彎矩,使使梁高降低低并減輕重重量,提高高了梁的跨跨越能力。(4)懸索橋懸索橋又稱吊橋橋,是一種種古老的橋橋型。現(xiàn)代代懸索橋通通常由橋塔塔、錨碇、主主纜、吊索索、加勁梁梁及鞍座等等部分組成成,在吊索索的懸吊下下,加勁梁梁相當(dāng)于多多個(gè)彈性支支承上的連連續(xù)梁,彎彎矩顯著減減??;吊索索將主梁的的重力傳遞遞給主纜,承承受拉力;;橋塔將主主纜支起,主主纜承受拉拉力,并被被兩側(cè)的錨錨碇錨固;;橋塔承受受主纜的傳傳力,主要要受軸向壓壓力,并將將力傳遞給給基礎(chǔ)。懸索橋結(jié)構(gòu)受力力性能好,其其輕盈悅目目的拋物線線形,強(qiáng)大大的跨越能能力,深受受人們的歡歡迎。與其其他體系的的橋梁相比比,懸索橋橋的跨度越越大,優(yōu)勢(shì)勢(shì)越明顯。作作為主要承承重構(gòu)件的的主纜具有有非常合理理的受力方方式。眾所所周知,對(duì)對(duì)于拉、壓壓構(gòu)件,其其應(yīng)力在截截面上分布布是比較均均勻的,而而對(duì)受彎構(gòu)構(gòu)件,在彈彈性范圍內(nèi)內(nèi),其應(yīng)力力分布呈三三角形。就就充分發(fā)揮揮材料的承承載能力而而言,拉、壓壓的受力方方式比受彎彎更為合理理;但受壓壓構(gòu)件需要要考慮穩(wěn)定定性問題,因因此受拉就就成為最合合理的受力力方式。由由于懸索橋橋的主纜受受拉,且截截面設(shè)計(jì)較較容易,因因此,懸索索橋的跨越越能力是目目前所有橋橋型中最大大的。當(dāng)然,懸索橋也也有一些缺缺點(diǎn):由于于懸索是柔柔性結(jié)構(gòu),剛剛度較小,在在活載作用用時(shí),懸索索會(huì)改變幾幾何形狀,引引起橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較較大的撓曲曲變形;在在風(fēng)荷載、車車輛沖擊荷荷載等動(dòng)荷荷載作用下下容易產(chǎn)生生振動(dòng)。其其動(dòng)力響應(yīng)應(yīng)(車振響應(yīng)應(yīng),風(fēng)振及及地震響應(yīng)應(yīng))方面的研研究應(yīng)繼續(xù)續(xù)開展。2.3方案比選選目前我國(guó)大大多多數(shù)橋的結(jié)結(jié)構(gòu)一般考考慮多跨簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁和連連續(xù)梁結(jié)構(gòu)構(gòu)形式。簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁受力力明確,特特殊力的影影響小,設(shè)設(shè)計(jì)施工易易標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)簡(jiǎn)單化。從從環(huán)境美學(xué)學(xué)效果來(lái)看看,簡(jiǎn)支梁梁造型輕巧巧、平整、線線路流暢,且且能夠和野野外環(huán)境相相協(xié)調(diào)。而而今由于材材料性能的的不斷改進(jìn)進(jìn),設(shè)計(jì)理理論日趨完完善,施工工工藝的革革新創(chuàng)造,使使得預(yù)應(yīng)力力混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁橋成成為最常用用的橋型。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的應(yīng)用也非常廣泛,尤其懸臂施工法、頂推法、逐跨施工法在連續(xù)梁橋中的應(yīng)用,這大大地提高了施工質(zhì)量,降低了施工費(fèi)用,連續(xù)梁的突出優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)剛度大,變形小,動(dòng)力性能好,主梁變形撓曲線平緩,有利于高速行車。依據(jù)各橋型特點(diǎn)點(diǎn)及本設(shè)計(jì)計(jì)的工程特特點(diǎn)初擬橋橋型方案如如下:(1)第一方案——預(yù)預(yù)應(yīng)力混泥泥土簡(jiǎn)支箱箱梁橋(詳詳見設(shè)計(jì)圖圖紙方案一一)此方案案的橋跨布布置為5××40m,橋橋梁總長(zhǎng)2200m,,梁體用33片預(yù)應(yīng)力力混凝土箱箱型梁,截截面為等高高斜腹板的的單箱單室室箱型截面面,預(yù)制中中主梁高2200cmm頂板寬260cm底板板寬1000cm;邊邊主梁頂板板寬320cmm,底板寬寬100ccm,預(yù)制制主梁間采采用80cm的現(xiàn)澆澆濕接縫,施施工方法采采用預(yù)制拼拼裝。(2)第二方案——預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土簡(jiǎn)支TT梁橋(詳詳見設(shè)計(jì)圖圖紙方案二二)此方方案橋跨布布置為7××30m,橋橋梁總長(zhǎng)2210m,,梁體采用用預(yù)應(yīng)力混混凝土帶馬馬蹄T型梁梁,主梁55片,高200ccm翼緣板板寬2100cm,平平均厚度222cm,,采用預(yù)制制拼裝施工工。(3)第三方案——預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)箱箱梁橋(詳詳見設(shè)計(jì)圖圖紙方案三三)此方方案橋跨布布置為555m+90mm+55mm,橋梁全全長(zhǎng)2000m.主梁梁采用變截截面單箱單單室箱型梁梁,支座處處梁高450cmm,跨中梁梁高2000cm,頂板寬10050cmm,采用移動(dòng)動(dòng)掛籃懸臂臂現(xiàn)澆施工。橋型方案比較表表比較項(xiàng)目第一方案第二方案第三方案主橋跨橋型預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支箱梁(5孔40m)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支T梁(7孔30m)預(yù)應(yīng)力混凝土連連續(xù)箱梁(55m+90mm+55mm)主橋跨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支箱梁橋橋在垂直荷荷載的作用用下,其支支座僅產(chǎn)生生垂直反力力,而無(wú)水水平推力。結(jié)結(jié)構(gòu)抗扭剛剛度較大,約約為相應(yīng)TT梁截面的的十幾倍至至幾十倍,在在橫向偏心心荷載作用用下,各梁梁的受力比比T梁均勻勻的多。同同等跨徑條條件下梁高高比T梁小小,穩(wěn)定性性較好在垂直荷載的作作用下,其其支座僅產(chǎn)產(chǎn)生垂直反反力,而無(wú)無(wú)水平推力力。結(jié)構(gòu)造造型靈活,整整體性好,剛剛度較大,其跨徑較??;且且簡(jiǎn)支梁梁梁高較大,截截面形狀不不穩(wěn)定,運(yùn)運(yùn)輸和安裝裝較復(fù)雜;;構(gòu)件正正好在橋面面板的接頭頭處,對(duì)梁梁板的受力力不利預(yù)應(yīng)力混凝土連連續(xù)梁由于于支點(diǎn)負(fù)彎彎矩的卸載載作用,使使跨中正彎彎矩顯著減減少;屬于于超靜定結(jié)結(jié)構(gòu),在墩墩臺(tái)基礎(chǔ)不不均勻沉降降等影響下下,結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)將產(chǎn)生附附加內(nèi)力建筑造型側(cè)面上看線條明明晰,與當(dāng)當(dāng)?shù)氐牡匦涡闻浜?,顯顯得美觀大大方跨徑一般,線條條明晰,但但比較單調(diào)調(diào),與景觀觀配合很不不協(xié)調(diào)跨徑較大,線條條非常美,與與環(huán)境和諧諧,美化環(huán)環(huán)境養(yǎng)護(hù)維修量小小稍大設(shè)計(jì)技術(shù)水平有成熟經(jīng)驗(yàn),國(guó)國(guó)際水平經(jīng)驗(yàn)豐富,國(guó)際際水平有較成熟經(jīng)驗(yàn),國(guó)國(guó)際水平施工技術(shù)預(yù)制箱型構(gòu)件,采采用混凝土土現(xiàn)澆濕接接縫連接為為整體,施施工技術(shù)嫻嫻熟,梁體體整體性好好,運(yùn)輸、安安裝方便預(yù)制T型構(gòu)件,運(yùn)運(yùn)至施工地地點(diǎn),采用用混凝土現(xiàn)現(xiàn)澆,將TT型梁連接接,其特點(diǎn)點(diǎn)外型簡(jiǎn)單單、制造方方便,整體體性好懸臂拼裝施工,結(jié)結(jié)合橋墩的的形式,梁梁與墩之間間無(wú)需臨時(shí)時(shí)固結(jié),設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)不需需考慮體系系轉(zhuǎn)換,施施工設(shè)備相相對(duì)簡(jiǎn)單,施施工難度一一般,運(yùn)輸輸、安裝方方便工期較短較短較長(zhǎng)工程估價(jià)較低較低稍高比選結(jié)果推薦方案比較方案比較方案綜合比較,三三者鋼筋及及混凝土用用量相仿,且且都滿足橋橋梁設(shè)計(jì)中中適用性、舒舒適與安全全性、經(jīng)濟(jì)濟(jì)性、美觀觀的基本原原則。但方方案二相比比方案一,箱箱型梁抗扭扭剛度和橫橫向抗彎剛剛度較大,且且動(dòng)力穩(wěn)定定性能好,外外觀簡(jiǎn)潔,適適應(yīng)性強(qiáng);;方案三施施工期較長(zhǎng)長(zhǎng),同時(shí)橋橋面高程較較大,需鋪鋪設(shè)引道,工工程造價(jià)較較高。故選選取方案一一,預(yù)應(yīng)力力混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支箱梁橋橋?yàn)橼w家莊莊橋的橋型型方案。第三章設(shè)計(jì)基本本資料3.1孔跨布置置(1)單孔標(biāo)準(zhǔn)跨徑徑:40m(墩中心心距)(2)單孔計(jì)算跨徑徑:39..00m(3)主梁全長(zhǎng):339.966m(設(shè)4cm縮縫)(4)橋面寬度:凈凈9.5m(行車道道)+2××0.755m(人行道)3.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)(1)設(shè)計(jì)荷載:汽車車:公路--I級(jí),人人群:3..5,人行行道和欄桿桿線密度按按照單側(cè)66計(jì)算。(2)設(shè)計(jì)時(shí)速:880kmm/h(3)設(shè)計(jì)安全等級(jí)級(jí):二級(jí)(4)環(huán)境:橋址位于于野外一般般地區(qū),II類環(huán)境條條件,年平平均相對(duì)濕濕度為755%3.3主要材料料(1)預(yù)應(yīng)力鋼筋:抗抗拉強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值,公公稱直徑dd=15..2mm,公稱稱面積139mm2模量的低松弛高高強(qiáng)度鋼絞絞線,強(qiáng)度度應(yīng)符合相相關(guān)規(guī)范規(guī)規(guī)定。(2)非預(yù)應(yīng)力鋼筋::采用HRRB3355,R2355。(3)混凝土:主梁、橫橫隔梁、濕濕接縫、錨錨固端以及及橋面現(xiàn)澆澆均采用CC50混凝凝土;橋面面鋪裝采用用瀝青混凝凝土。(4)其他材料:鋼板板采用《碳碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼》(GBB700--19888)規(guī)定的的Q2355B鋼板;;錨具采用用15-66型或15--7型系列列錨具及其其配件;預(yù)預(yù)應(yīng)力管道道采用圓形形金屬波紋紋管;支座座可采用板板式橡膠支支座或盆式式橡膠支座座,其材料料和力學(xué)性性能均應(yīng)符符合現(xiàn)行國(guó)國(guó)家和行業(yè)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)規(guī)定。3.4設(shè)計(jì)依據(jù)據(jù)JTGD600-20004《公路路橋涵設(shè)計(jì)計(jì)通用規(guī)范范》JTGD622-20004《公路路鋼筋混凝凝土及預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橋涵設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》JTJ0222-85《公公路磚石及及混凝土橋橋涵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》JTGD633-20007《公路路橋涵地基基與基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》圖4-1橋梁橫橫斷面及縱縱剖面結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸圖(單單位:cmm)第四章箱型梁構(gòu)構(gòu)造形式及及相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)資料(1)本箱梁按按按A類預(yù)應(yīng)力力混凝土構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)。施工方法法:主梁采用用后張法,預(yù)預(yù)留孔道采采用預(yù)埋金金屬波紋管管成型,兩兩端同時(shí)張張拉。(2)橋上橫坡坡為1.55%(3)箱形梁截截面尺寸::梁高為22.0m,為便于于模板制作作和外形美美觀,主梁梁沿縱向外外輪廓尺寸寸保持不變變,端部設(shè)設(shè)置橫隔梁梁,高1..75m,寬0.55m,橫向共共計(jì)3片箱形梁梁,采用濕濕接縫進(jìn)行行連接,濕濕接縫寬00.8m,厚度為為0.2m,預(yù)制箱箱形梁跨中中頂板寬22.6m,腹板厚厚0.2m;端部頂板板寬2.6m,腹板厚厚0.322m,頂板厚厚0.2m,底板厚厚0.255m,腹板和和頂板間設(shè)設(shè)有承托。底底板厚度,腹腹板厚度在在距支座中中心線2..625mm處,開始始漸變?yōu)榫嗑嘀ё行男木€0.1125m處的0.225m和0.32m,如圖4-1所示。(4)預(yù)應(yīng)力管管道采用金金屬波紋管管成型,波波紋管內(nèi)徑徑為60mm,外徑徑為67mm,管道摩擦擦系數(shù)=00.2,管管道偏差系系數(shù)=0..00155。錨具變變形和鋼束束回縮量為為6mm。(5)瀝青混凝凝土重度為為23,預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土結(jié)構(gòu)重度度為26,混凝凝土重度為為25。(6)據(jù)以上擬擬定的各部部分尺寸,繪制箱形梁的跨中中和端部截截面圖3-1,計(jì)算算其幾何特特性見表33-1。(a)簡(jiǎn)化跨中截面((b)簡(jiǎn)化端部截面圖4-2端部及及跨中截面面尺寸圖((尺寸單位位:cm)表4-1跨中中截面幾何何特性計(jì)算算表分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心至至上邊緣距距離yi分塊面積形心對(duì)對(duì)上緣靜矩矩Si=Aiyi分塊面積的自身身慣性矩IIidi=ys-yi分塊面積截面形形心的慣性性矩Ii=Aidi2I=Ii+Ixxcmcm3cm4cmcm4cm4大毛截面(含濕濕接縫)頂板68001068000226666..6761.95261009222.877263275889.544承托599.4622.913727.6632232.49949.0514425122.1514447444.64腹板6370.488103.5659344..68119385990-31.5563393477.46182779337.466底板2115.611190401965..970520-118.055294804331.344295509551.344∑15885.55511430388.21756012222.988小毛截面(不含含濕接縫)頂板52001052000173333..3368.89246783226.922248516660.255承托599.4622.913727.6632232.49955.9918792355.2218814677.71腹板6370.488103.5659344..68119385990-24.6138582944.59157968884.599底板2115.611190401965..970520-111.111261181119.611261886339.611∑14285.55511270388.21687186552.166大毛截面形心至至上緣距離離ys=∑Si/∑Ai71.95小毛截面形心至至上緣距離離ys=∑Si/∑Ai78.89由此可以計(jì)算出出截面效率率指標(biāo)ρ(希望ρ在0.55以上)式中——截面上上核心矩,可可按下式計(jì)計(jì)算式中——截面下下核心矩,可可按下式計(jì)計(jì)算因此截面效率指指標(biāo)表明以上的初擬擬截面是合合理的。第五章主梁作用用效應(yīng)計(jì)算算主梁的作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算包括括永久作用用效應(yīng)和可可變作用效效應(yīng)。根據(jù)據(jù)上述梁跨跨結(jié)構(gòu)縱、橫橫截面的布布置,計(jì)算算可變作用用下的梁橋橋荷載橫向向分布系數(shù)數(shù),求出各各主梁控制制截面(取取跨中、四四分點(diǎn)、變變化點(diǎn)截面面和支點(diǎn)截截面)的永永久作用和和最大可變變作用效應(yīng)應(yīng),再進(jìn)行行主梁作用用效應(yīng)組合合(標(biāo)準(zhǔn)組組合、短期期組合和極極組合)。本設(shè)計(jì)計(jì)以邊主梁梁作用效應(yīng)應(yīng)進(jìn)行計(jì)算算,配筋設(shè)設(shè)計(jì)及持久久狀況、正正常使用狀狀態(tài)應(yīng)力計(jì)計(jì)算則偏于于安全地按按中梁的截截面特性考考慮。5.1永久作用用效應(yīng)計(jì)算算(按邊主主梁計(jì)算)(1)永久作用用集度1)主梁自重①跨中截面段主主梁自重(長(zhǎng)長(zhǎng)度34..15m):q(1)=(1.428555++0.14445)×26××34.115=13966.72KKN②底板加厚與腹腹板變寬段段梁的自重重近似計(jì)算算(長(zhǎng)度22.5m)::主梁端部截面的的面積為::A=199959..64cmm2q(2)=2×((1.9959964+1.57730555)×22.5×226/2=2311.98KKN③支點(diǎn)段梁的自自重(長(zhǎng)度度0.81m):q(3)=1.99959664×0..81×266×2=84.008KN④邊主梁的橫隔梁(只只在端部設(shè)設(shè)置橫隔梁梁):端橫隔梁體積::2×0..5×0..8267708=0.82267088m3橫隔梁的重量為為:q(4)=0.82267088×25==20.667KN⑤主梁永久作用用集度:=(1396..72+231..98+84.008+20.667)/39..96=43.337KN//m2)二期永久久作用:①頂板中間濕接接縫集度::q⑸=0.8×0.22×25==4KN/m②邊梁現(xiàn)澆部分橫隔隔梁:一片端橫隔梁(現(xiàn)現(xiàn)澆部分)體積:0.5×1.240139=0.62m3所以q(6)==0.622×2×225/399.96==0.788KN/mm③橋面鋪裝層9cm厚瀝青混凝凝土鋪裝::0.09×9.5×223=199.67KKN/m6cm厚C500混凝土鋪鋪裝:0..06×9.5×25=144.25KKN/m將橋面鋪裝均分分給3片主梁::q⑺=(19.667+144.25)/3=11.331KN//m④將兩側(cè)人行道道自重均分給給3片主梁:q⑻=6×2/3=4KN/mm⑤邊梁二期永久作用用集度:=4+0.788+11.331+4=20.009KN//m(2)永久作用用效應(yīng):按按下圖計(jì)算算,設(shè)為計(jì)計(jì)算截面離離左側(cè)支座座的距離,令令.圖5-1永久久作用計(jì)算算圖式主梁彎矩M和剪剪力V的計(jì)計(jì)算公式分分別為:永久作用效應(yīng)見見表5-11:表5-1邊梁(1號(hào)梁)永永久作用效效應(yīng)計(jì)算表表作用效應(yīng)跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)c=0.5mc=0.25mmc=0一期彎矩/KN?mm8245.7226184.2990.00剪力/KN0.00211.43845.72二期彎矩/KN?mm3502.1002626.5880.00剪力/KN0.00179.60359.19Σ彎矩/KN?mm11747.8828810.8770.00剪力/KN0.00391.031204.9005.2可變作用用效應(yīng)計(jì)算算(1)沖擊系數(shù)數(shù)和車道折折減系數(shù)計(jì)計(jì)算:結(jié)構(gòu)構(gòu)的沖擊系系數(shù)與結(jié)構(gòu)構(gòu)的基頻有有關(guān),故應(yīng)應(yīng)先計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)的基頻頻,簡(jiǎn)支梁梁的基頻可可以按下式式計(jì)算:==其中由于,故可由下下式計(jì)算出出汽車荷載載的沖擊系系數(shù)當(dāng)車道大于兩車車道時(shí),應(yīng)應(yīng)進(jìn)行車道道折減,但但折減后不不得小于用用兩車道布布載的計(jì)算算結(jié)果。本本設(shè)計(jì)按兩車車道和三車車道布載分分別進(jìn)行計(jì)計(jì)算,取最最不利情況況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)。(2)計(jì)算主梁梁荷載的橫橫向分布系系數(shù)1)跨中荷載的的橫向分布布系數(shù):由由于各主梁梁均不設(shè)跨跨中橫隔梁梁,僅設(shè)置置端橫隔梁梁,各主梁梁之間的聯(lián)聯(lián)系靠現(xiàn)澆澆濕接縫來(lái)來(lái)完成,故故可以按剛剛接梁法來(lái)來(lái)繪制橫向向分布影響線和和計(jì)算橫向向分布系數(shù)。①計(jì)算主梁的抗彎彎和抗扭慣慣性矩和;抗彎慣性性矩在前面面已求出見見表3-11,;對(duì)箱型型截面,其其抗扭慣性性矩可根據(jù)據(jù)下式:式中:—箱型梁閉合截截面中線所所包含的面面積;—相應(yīng)單個(gè)矩形形截面的寬寬度和高度度;—矩形截面抗扭扭剛度系數(shù)數(shù),可根據(jù)據(jù),可由相應(yīng)表格求得得;—粱截面劃分成成單個(gè)矩形形截面的個(gè)個(gè)數(shù)。對(duì)本箱型梁截面面,計(jì)算如如下:圖5-2抗扭慣矩計(jì)算圖式(尺寸單位:cm)圖5-2抗扭慣矩計(jì)算圖式(尺寸單位:cm)其中,由已知表表內(nèi)插求得,,參數(shù)為②計(jì)算主梁的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位移和撓撓度之比γγ及懸壁板板撓度與主主梁撓度之之比β,可分別根根據(jù)下式計(jì)計(jì)算:式中:—主梁抗彎慣性性矩;—主梁抗扭慣性性矩;—主梁翼緣板全全寬,;—主梁計(jì)算跨徑徑;—翼板的懸出長(zhǎng)度度,本梁;—翼板厚度,對(duì)于于變厚度的的翼板,可可取距離梁梁肋處的板板厚來(lái)計(jì)算算,本梁取取23.33cm;—單位寬度翼板的的抗彎慣矩矩,有:=5.8××(7560012222.98//7681105033.09)×(340//3940)2=0.04425=390×7556012222.998×703/(39404×203)=0.00052③計(jì)算荷載橫向分分布影響線線豎坐標(biāo)值值剛接梁法的基本本假定:在在豎向荷載載作用下梁體間濕接縫內(nèi)內(nèi)只傳遞豎豎向剪力和和橫向彎矩矩。計(jì)算基本體系如如圖5-33所示。根據(jù)力法原理,用用矩陣形式式可簡(jiǎn)明表表示為:式中:—正則方方程中位于于贅余力素素前圖圖5-3計(jì)算算圖式的計(jì)算系數(shù),它它表示贅余余力素峰值值在處引起的的相對(duì)變位位(包括和和的情形);—外荷載在處引引起的相對(duì)對(duì)變位;—i處贅余力素的峰峰值;贅余力素的正則則方程:式中:,且?guī)肟伤愕?..095440.26690.00307;;當(dāng)作用于1#梁時(shí)時(shí)有:聯(lián)立解得則橫向影響線豎標(biāo)標(biāo)值為:同理,當(dāng)作用于于2#梁時(shí)可可求得橫向向影響線豎豎標(biāo)值為::表5-2橫向向分布影響響線豎坐標(biāo)標(biāo)值表荷載位位置梁號(hào)作用于1#梁作用于2#梁10.39340.248120.32600.503830.28060.2481④計(jì)算各梁的荷載載橫向分布布系數(shù):11號(hào)梁(邊邊梁)的的的橫向分布布系數(shù)和最最不利荷載載圖式如圖圖5-4所示示:圖5-41##梁的橫向向分布影響響線及最不不利布載圖圖式(尺寸寸單位cmm)圖5-52#梁的的橫向分布布影響線及及最不利布布載圖式(尺尺寸單位ccm)1號(hào)梁荷載橫向分分布系數(shù)計(jì)計(jì)算,其中中包含了車車道折減系系數(shù),三車道:兩車道:人行道:2號(hào)梁的荷載橫向向分布系數(shù)數(shù)和最不利利荷載圖式式如圖5--5所示,2號(hào)梁的荷荷載橫向分分布系數(shù)計(jì)計(jì)算:三車道:兩車道:人行道:由以上計(jì)算可以以看出,11號(hào)梁的荷荷載橫向分分布系數(shù)為為最大,故故可變作用用汽車的橫橫向分布系系數(shù):,人群荷載載橫向分布布系數(shù):。2)支點(diǎn)截面的的荷載橫向向分布系數(shù)數(shù):如圖5--6所示,按按杠桿原理理法作出荷荷載橫向分分布影響線線并進(jìn)行布布載,各梁梁的可變作作用橫向分分布系數(shù)可可計(jì)算如下下:可變作用(汽車車和人群)的的荷載橫向向分布系數(shù)數(shù):圖5-61##、2#梁支點(diǎn)點(diǎn)處的橫向向分布影響響線及最不不利布載圖圖式(尺寸寸單位cmm)1號(hào)梁:2號(hào)梁:3)橫向分布系系數(shù)取值::通過(guò)上述述計(jì)算,可可變作用橫橫向分布系系數(shù)1號(hào)梁為最最不利,故故可變作用用橫向分布布系數(shù)取值值為:跨中截面:支點(diǎn)截面:(3)車道荷載載取值:公公路--ΙΙ級(jí)車道荷荷載的均布布荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和集中中荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值為:計(jì)算彎矩時(shí):計(jì)算剪力時(shí):(4)可變作用用效應(yīng)計(jì)算算:在可變變作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算中,對(duì)對(duì)于橫向分分布系數(shù)的的取值作如如下處理::計(jì)算主梁梁可變作用用彎矩時(shí),均均采用全跨跨統(tǒng)一的橫橫向分布系系數(shù)取;計(jì)計(jì)算跨中及及四分點(diǎn)可可變作用剪剪力效應(yīng)時(shí)時(shí),由于剪剪力影響線線的較大坐坐標(biāo)也位于于橋跨中部部,故橫向向分布系數(shù)數(shù)亦?。挥?jì)算支點(diǎn)點(diǎn)可變作用用剪力效應(yīng)應(yīng)時(shí),從支支點(diǎn)至l//4梁段,橫橫向分布系系數(shù)從直線線過(guò)度到,其其余梁段取取。1)計(jì)算跨中截截面的最大大彎矩和最最大剪力(見見圖5-77)圖5-7跨中截面面內(nèi)力影響響線及加載載圖式(尺尺寸單位::cm)①?gòu)澗兀海ú挥?jì)沖擊時(shí))(沖沖擊效應(yīng))不計(jì)沖擊:沖擊效應(yīng):人群荷載產(chǎn)生的的彎矩:②剪力:(不計(jì)沖擊時(shí))(沖擊擊效應(yīng))不計(jì)沖擊:沖擊效應(yīng):人群荷載產(chǎn)生的的剪力:2)計(jì)算l/44處截面的的最大彎矩矩和最大剪剪力(見圖圖5-8)圖5-8四分點(diǎn)截截面內(nèi)力影影響線及加加載圖式((尺寸單位位:cm)矩:(不計(jì)沖擊時(shí))(沖擊效應(yīng))……………(5-6)不計(jì)沖擊:沖擊效應(yīng):人群荷載產(chǎn)生的的彎矩:②剪力:(不計(jì)沖擊時(shí))(沖擊效效應(yīng))不計(jì)沖擊:沖擊效應(yīng):人群荷載產(chǎn)生的的剪力:3)支點(diǎn)截面剪剪力計(jì)算::計(jì)算支點(diǎn)點(diǎn)截面由于于車道荷載載產(chǎn)生效應(yīng)應(yīng)時(shí),考慮慮橫向分布布系數(shù)沿跨跨長(zhǎng)的變化化,均布荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值應(yīng)布滿使使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生最不利效效應(yīng)的同號(hào)號(hào)影響線上上,集中荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值只作用于于相應(yīng)影響響線中一個(gè)個(gè)最大影響響線的峰值值處。(見見圖5-99)不計(jì)沖擊:沖擊效應(yīng):人群荷載產(chǎn)生的剪剪力:圖5-9支支點(diǎn)截面剪剪力計(jì)算圖圖式(尺寸寸單位:mm)5.3主梁作用用效應(yīng)組合合根據(jù)可能出現(xiàn)的的作用效應(yīng)應(yīng)選擇三種種最不利的的組合:短短期效應(yīng)組組合,標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)效應(yīng)組合合和承載能能力極限狀狀態(tài)基本組組合,具體體表5-33:表5-3主梁作作用效應(yīng)組組合計(jì)算表表序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面MmaxVmaxMmaxVmaxVmaxkN?mkNkN?mkNkN①第一期永久作用用8245.72206184.299211.43845.72②第二期永久作用用3502.10002626.588179.60359.19③總永久作用(==①+②)11747.88208810.877391.031204.900④可變作用(汽車車)3960.255187.982970.199311.83618.47⑤可變作用(汽車車)沖擊583.7427.71437.8045.9691.16⑥可變作用(人群群)446.3811.45334.7825.7573.09=7\*GB3⑦標(biāo)準(zhǔn)組合(③++④+⑤+⑥)16738.119227.1412553.664774.571987.622⑧正常使用_長(zhǎng)期期組合(==③+0..4×④++0.4××⑥)13510.447279.77210132.8858526.06221481.5224=9\*GB3⑨正常使用_短期期組合(==③+0..7×④++⑥)14966.338143.0411224.778635.061710.922=10\*GB3⑩承載能力極限狀狀態(tài)組合(1.2×③++1.4××[④+⑤⑤]+0..8×1..4×⑥)20958.992314.7915719.118998.982521.222第六章預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線及非非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的估算算及其布置置6.1預(yù)應(yīng)力鋼鋼束數(shù)量的的計(jì)算根據(jù)跨中截截面的抗裂裂要求,確確定預(yù)應(yīng)力力鋼筋的數(shù)數(shù)量。A類部分預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土構(gòu)件在在作用短期期效應(yīng)組合合下應(yīng)滿足足的要求,由此可得得所需有效效預(yù)加力為::式中:—使用階階段預(yù)應(yīng)力力鋼筋永存存應(yīng)力的合合力;—按作用(荷載)短短期效應(yīng)組組合計(jì)算的的我彎矩值值,=149666.388;A—構(gòu)件混凝凝土全截面面面積(大大毛截面),A=15885.55;—混凝土抗拉強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值,=2.655;—預(yù)應(yīng)力鋼筋的合合力作用點(diǎn)點(diǎn)至截面重重心軸的距距離,截面面重心軸至至截面上緣緣的距離,所所以到截面面下緣距離離=200--71.995=128..05cmm,假設(shè)跨跨中截面鋼鋼束群重心心至梁底的的距離為,則則=-=110..05cmm;W—構(gòu)件全截面對(duì)抗抗裂驗(yàn)算邊邊緣彈性抵抵抗矩,且且W==7560012222.98//128..05=55904003.933。有效預(yù)加力應(yīng)滿滿足:采用17標(biāo)準(zhǔn)型型15.22鋼絞線,單單根鋼絞線線的公稱截截面面積。抗拉強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值==18600,張拉控制制應(yīng)力區(qū)取取,預(yù)應(yīng)力損損失按張拉拉控制應(yīng)力力的20%%估算,則所所需預(yù)應(yīng)力力鋼絞線的的面積為::采用10束7115.2的的預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線,OVM115-7型型錨具,提提供的預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞線線截面面積積為,采用金屬波波紋管成孔孔,外徑67mm。6.2預(yù)應(yīng)力鋼鋼束布置(1)跨中截面面預(yù)應(yīng)力鋼鋼束布置后張法應(yīng)力混凝凝土受彎構(gòu)構(gòu)件的預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束布布置應(yīng)符合合《公路橋橋規(guī)》(JJTGDD62-2200400)的有關(guān)關(guān)構(gòu)造要求求。參考橋橋梁標(biāo)準(zhǔn)圖圖集并按規(guī)規(guī)范中的構(gòu)構(gòu)造要求,對(duì)對(duì)跨中截面面的預(yù)應(yīng)力力鋼束初步步布置見圖6-1。圖6-1跨中截面面鋼束位置置圖6-22鋼束在端端部的錨固固位置(2)錨固面鋼束布置置為使施方便,全全部10束預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束均均錨固于梁梁端見圖66-2.這這樣布置符符合均勻分分散的原則則,不僅能能滿足張拉拉的要求,而而且在梁端端均彎起較較高,可以以提供較大大的預(yù)剪力力。(3)其他截面鋼束束的位置及及傾角的計(jì)計(jì)算=1\*GB3①鋼束彎起的形狀狀、彎起角角及其彎曲曲半徑采用直線段中接接圓弧曲線線段的方式式彎曲;為為使預(yù)應(yīng)力力鋼絞線的的預(yù)加力垂垂直作用于于錨墊板,鋼束的彎起角度均取,鋼束的彎起角度;各鋼束的彎起半徑為,。=2\*GB3②鋼束各控制點(diǎn)位位置的確定定=1\*alphabetica.號(hào)鋼束其彎起布置置如圖6--3所示:圖6-3N55曲線預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞線線計(jì)算圖式式(尺寸單單位:cmm)由確定導(dǎo)線點(diǎn)距離離錨固點(diǎn)的的水平距離離:由確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)導(dǎo)線點(diǎn)的水水平距離::所以彎起點(diǎn)至錨錨固點(diǎn)的水水平距離為為:則彎起點(diǎn)至跨中中截面的距距離為:根據(jù)圓弧切切線的性質(zhì)質(zhì),圖6--3中彎止止點(diǎn)沿切線線方向至導(dǎo)導(dǎo)線點(diǎn)的距距離與彎起起點(diǎn)至導(dǎo)線線點(diǎn)的水平平距離相等等,所以彎彎止點(diǎn)至導(dǎo)導(dǎo)線點(diǎn)的水水平距離為為:故彎止點(diǎn)至跨中截截面的水平平距離為::=2\*alphabeticb.N4號(hào)鋼束其其彎起布置置見圖6--4所示。圖6-4N44曲線預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞線線計(jì)算圖式式(尺寸單單位:cmm)由確定導(dǎo)線點(diǎn)距離離錨固點(diǎn)的的水平距離離:由確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)導(dǎo)線點(diǎn)的水水平距離::所以彎起點(diǎn)至錨錨固點(diǎn)的水水平距離為為:則彎起點(diǎn)至跨中中截面的距距離為根據(jù)圓弧切切線的性質(zhì)質(zhì),圖6--4中彎止點(diǎn)點(diǎn)沿切線方方向至導(dǎo)線線點(diǎn)的距離離與彎起點(diǎn)點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)的水平距距離相等,所所以彎止點(diǎn)點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)的水平距距離為:故彎止點(diǎn)至跨中截截面的水平平距離為::同理可計(jì)算出NN3,N2,N1的控制點(diǎn)點(diǎn)位置,各各鋼束的控控制參數(shù)匯匯總見表6-1,鋼束布置置圖見圖66-5。表6-1預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束彎彎曲控制要要素表鋼束號(hào)升高值c(cmm)彎起角(o)彎起半徑R(ccm)支點(diǎn)至錨固點(diǎn)水水平距離dd(cm))彎起點(diǎn)至跨中截截面距離(cm)彎止點(diǎn)至跨中截截面距離(cm)N11704300019.0249.89259.16N21404400021.12287.73566.76N31104400023.21560.49839.52N4804400025.30833.251112.277N5131.5300022.671818.8331897.366圖6-5預(yù)應(yīng)力鋼鋼束布置圖圖(縱斷面面)(尺寸寸單位:ccm)=3\*GB3③各截面鋼束位置置及其傾角角計(jì)算計(jì)算圖式見圖66-4,計(jì)計(jì)算鋼束上上任意一點(diǎn)點(diǎn)離梁底距距離及該點(diǎn)點(diǎn)處鋼束的的傾角,式中為鋼束束彎起前其其重心到梁梁底的距離離;為點(diǎn)所在計(jì)計(jì)算截面處處鋼束位置置的升高值值。計(jì)算時(shí)首先應(yīng)判判斷出點(diǎn)所所處的區(qū)段段,然后計(jì)計(jì)算及,即當(dāng)時(shí),點(diǎn)位于直線段還還未彎起,=0,=0;當(dāng)時(shí),點(diǎn)位于圓弧曲段上上,及按下式計(jì)計(jì)算:當(dāng)時(shí),點(diǎn)位于靠近錨固端端的直線段段,此時(shí)有有==,按下式計(jì)算:,各截面鋼鋼束位置及及其傾角計(jì)計(jì)算值詳見見表6-22。表6-2各各截面鋼束束位置()及及其傾角()計(jì)算值計(jì)算界面鋼束編號(hào)(cm)(cm)(cm)(o)(cm)(cm)跨中截面=0N149.89209.27為負(fù)值鋼束尚未未彎起0043N2287.73279.0332N3560.49279.0321N4833.25282.6710N51818.83378.5310L/4截面=9975N149.89209.27925.11457.36100.36N2287.73279.03687.27449.2970.29N3560.49279.03414.51419.2240.22N4833.25282.67141.752.0312.512.5N51818.83378.53負(fù)值尚未彎起0010變化點(diǎn)截面=1687.55N149.89209.271637.6114107.19150.19N2287.73279.031399.777488.11120.11N3560.49279.031127.011469.0490.04N4833.25282.67854.25449.9759.97N51818.83378.53負(fù)值尚未彎起0010支點(diǎn)截面=1950N149.89209.271900.1114127170N2287.73279.031662.2774108140N3560.49279.031389.511489110N4833.25282.671116.75547080N51818.83378.53131.171.5313=4\*GB3④鋼束長(zhǎng)度計(jì)算::一根鋼束的長(zhǎng)度度為曲線長(zhǎng)長(zhǎng)度、直線線長(zhǎng)度與梁梁端工作長(zhǎng)長(zhǎng)度(270cmm)之和,其其中鋼束曲曲線長(zhǎng)度可可按圓弧半半徑及彎起起角計(jì)算。通通過(guò)每根鋼鋼束長(zhǎng)度的的計(jì)算,就就可以得到到一片主梁梁和一孔橋橋所需鋼束束的總長(zhǎng)度度,用于備備料及施工工。計(jì)算結(jié)結(jié)果見表66-3。表6-3鋼束長(zhǎng)度度計(jì)算表鋼束號(hào)半徑R彎起角曲線長(zhǎng)度直線長(zhǎng)度有效長(zhǎng)度鋼束預(yù)留長(zhǎng)度鋼束長(zhǎng)度cmradcmcmcmcmcm130000.0697778209.441714.0443946.7441404086.744240000.0697778279.251407.6003949.1661404089.166340000.0697778279.251136.4663952.4001404092.400440000.0697778282.90861.483955.2661404095.266530000.026166778.541894.1553945.3881404085.3886.3非預(yù)應(yīng)力力鋼筋截面面積估算及及布置按構(gòu)件承載能力力極限狀態(tài)態(tài)要求估算算非預(yù)應(yīng)力力鋼筋數(shù)量量:在確定預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線數(shù)量量后,非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋根據(jù)正截截面承載能能力極限狀狀態(tài)的要求求來(lái)確定。設(shè)設(shè)跨中截面面預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋和非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的合力作作用點(diǎn)到梁梁底邊緣的的距離為::=18cmm,則有。圖6-6箱型梁翼翼緣有效寬寬度計(jì)算圖圖式(單位位:cm)依據(jù)《公橋規(guī)》(JJTG-DD62)第第4.2..3條確定定箱型截面面翼緣板的的有效寬度度,對(duì)于簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁中部部梁端(計(jì)計(jì)算圖式見見圖):,由《公橋規(guī)》(JTG-D62)表4.2.3查得理論跨徑。,;,,根據(jù)上述的比值值,由《公公橋規(guī)》(JJTG-D622)圖4.22.3-22查得,所以,,,。因此,有效工作作寬度先假定為第一類類T形截面由公式,求解::解得:。即中性軸軸在上翼緣緣中通過(guò),確確實(shí)為一類類T形,則根據(jù)正正截面承載載力計(jì)算需需要的非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋截面積為為:選用10根直徑為118mm的HRB3335鋼筋筋,提供鋼鋼筋截面面面積。在梁底布布置成一排排,其間距為為80mm。鋼筋重心心到截面底底邊距離,預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線到截面面底邊距離離為,則預(yù)應(yīng)力力鋼絞線和普普通鋼筋的的合力作用用點(diǎn)到截面面底邊的距距離為:則有第七章主梁截面面幾何特性性計(jì)算后張法預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土梁主梁梁截面幾何何特性應(yīng)根根據(jù)不同的的受力階段段分別計(jì)算算。本設(shè)計(jì)計(jì)后張法施施工,采用用內(nèi)徑600mm的鋼鋼波紋管成成孔,當(dāng)混混凝土達(dá)到到設(shè)計(jì)強(qiáng)度度時(shí)進(jìn)行張張拉,張拉拉順序與剛剛束序號(hào)相相同,年平平均相對(duì)濕濕度為800%。箱梁梁從施工到到運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷歷三個(gè)階段段,所以按按此三階段段計(jì)算:(1)階段一:主梁預(yù)預(yù)制并張拉拉預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線。施工荷載為預(yù)制制梁的自重重,由于此此時(shí)管道尚尚未壓漿,所所以其截面面特性為計(jì)計(jì)入非預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋影響響(將非預(yù)預(yù)應(yīng)力筋換換算成混凝凝土)的凈凈截面,該該截面的截截面特性計(jì)計(jì)算中應(yīng)扣扣除預(yù)應(yīng)力力管道的影影響,主梁翼板板寬度為2260cmm。(2)階階段二:灌灌漿封錨,主主梁吊裝就就位并現(xiàn)澆澆濕接縫形形成整體化化。預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞線線張拉完成成并進(jìn)行管管道壓漿、封封錨后,預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線能夠夠參與截面面受力,但但現(xiàn)澆濕接接縫還未參參與截面受受力暫不考考慮,施工工荷載除階階段一外,還還包括現(xiàn)澆澆混凝土板板的自重,受受力構(gòu)件按按計(jì)入預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞線線和非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋影影響的換算算截面計(jì)算算,主梁翼翼板寬度為為260cmm。(3)階階段三:成成橋階段,荷荷載除了階階段一、二二的荷載外外,還包括括二期永久久作用及活活載,主梁梁全截面參參與工作,此此時(shí)截面特特性計(jì)算采采用計(jì)入非非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋和預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞線線影響的換換算截面,主主梁翼板寬寬度為3440cm。7.1截面面積積及慣性矩矩計(jì)算截面幾何特性計(jì)計(jì)算過(guò)程及及結(jié)果分別別見表7-11~表7-7,計(jì)算公公式如下::對(duì)于階段一:凈凈截面積凈截面慣性矩對(duì)于階段二、三三:凈截面面積凈截面慣性矩式中:A、I—混凝土毛截面面面積和慣性性矩;—一根金屬波紋管管的截面積積,;As、Ap—非預(yù)應(yīng)力鋼筋筋截面積和和預(yù)應(yīng)力鋼鋼束截面積積;yjs、yoos—凈截截面和換算算截面重心心到主梁截截面上緣的的距離;yi—分塊面積重心心到主梁截截面上緣的的距離;n—計(jì)算截面內(nèi)所所含的管道道數(shù)(鋼束束數(shù));—非預(yù)應(yīng)力鋼筋與與混凝土的的彈性模量量之比;—預(yù)應(yīng)力鋼絞線混混凝土的彈彈性模量之之比;7.2截面靜矩矩計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝凝土在張拉拉階段和使使用階段都都要產(chǎn)生剪剪應(yīng)力,這這兩個(gè)階段段的剪應(yīng)力力應(yīng)該疊加加。在每一一階段中,凡凡是中性軸軸位置和面面積突變處處的剪應(yīng)力力都需計(jì)算算。在張拉階段和使使用階段應(yīng)應(yīng)計(jì)算的截截面如下圖圖7-1所示示:圖7-1靜靜矩計(jì)算圖圖式(尺寸寸單位:ccm)表7-1階段一截截面幾何特特性計(jì)算表表計(jì)算截面分塊名稱分塊面積Ai(cm2)Ai重心至梁頂距離離yi(cm)對(duì)梁頂端面積矩矩Si=Aiyi(cm3)全截面重心到梁梁頂距離yyjs(cm)分塊面積自身慣慣性矩Ii(cm4)(yjs-yi)(cm)Ix=Ai(yjss-yi)2(cm4)截面慣性矩I=Ii+Ixx(cm4)跨中截面毛截面14285.55578.8911270388.2177.45687186552.166-1.4429613.445669692446.499非預(yù)應(yīng)力鋼筋換換算面積122.08195.5023866.664忽略-118.05517012766.42預(yù)留管道面積-352.6176.80-62339..68忽略-99.35-34802995.544凈截面面積14055.003—10885655166—-17494005.677四分點(diǎn)截面毛截面14285.55578.8911270388.2178.04687186552.166-0.8510339.115684150881.199非預(yù)應(yīng)力鋼筋換換算面積122.08195.5023866.664忽略-117.46616843400.71預(yù)留管道面積-352.6153.32-54060..63忽略-75.28-19982550.844凈截面面積14055.003—10968444.22687186552.166—-3035700.97支點(diǎn)截面毛截面18339.77686.6315888222.44873000.54584.944820994224.077非預(yù)應(yīng)力鋼筋換換算面積122.08195.5023866.664忽略-108.37714337144.4666預(yù)留管道面積-352.698.77-34826..30忽略-11.64-47773..632996凈截面面積18109.224—15778622.78807088998.300—13905255.7733其中:n=100,,As=25445mm2表7-2階段段二截面幾何何特性計(jì)算算表計(jì)算截面分塊名稱分塊面積Ai(cm2)Ai重心至梁頂距離離yi(cm)對(duì)梁頂端面積矩矩Si=Aiyi(cm3)全截面重心到梁梁頂距離yyjs(cm)分塊面積自身慣慣性矩Ii(cm4)(yjs-yi)(cm)Ix=Ai(yjss-yi)2(cm4)截面慣性矩I=Ii+Ixx(cm4)跨中截面毛截面14285.55578.8911270388.2182.73687186552.1663.84210271.544非預(yù)應(yīng)力鋼筋換換算面積122.08195.5023866.664忽略-112.77715525955.12預(yù)應(yīng)力鋼絞線換換算面積435.71176.8077033.553忽略-94.0738559522.07凈截面面積14843.334—12279388.38687186552.166—56188188.38L/4截面毛截面14285.55578.8911270388.2182.04687186552.1663.15141507..72726457229.044非預(yù)應(yīng)力鋼筋換換算面積122.08195.5023866.664忽略-113.46615716300.89預(yù)應(yīng)力鋼絞線換換算面積435.71153.3266803.006忽略-71.2822139388.26凈截面面積14843.334—12177077.91687186552.166—39270766.88支點(diǎn)截面毛截面18339.77686.6315888222.4488.87807088998.3002.2492312.555839988117.622非預(yù)應(yīng)力鋼筋換換算面積122.08195.5023866.664忽略-106.63313879522.21預(yù)應(yīng)力鋼絞線換換算面積435.71153.3266803.006忽略-64.4518096544.55凈截面面積18897.555—16794922300—32899199.32其中:n=100,,As=2545mm22,,表7-3階段段三截面幾何何特性計(jì)算算表計(jì)算截面分塊名稱分塊面積Ai(cm2)Ai重心至梁頂距離離yi(cm)對(duì)梁頂端面積矩矩Si=Aiyi(cm3)全截面重心到梁梁頂距離yyjs(cm)分塊面積自身慣慣性矩Ii(cm4)(yjs-yi)(cm)Ix=Ai(yjss-yi)2(cm4)截面慣性矩I=Ii+Ixx(cm4)跨中截面毛截面15885.55571.9511430388.2175.65756012222.9883.70217471..08820301445.555非預(yù)應(yīng)力鋼筋換換算面積122.08195.5023866.664忽略-119.85517535600.39預(yù)應(yīng)力鋼絞線換換算面積435.71176.8077033.553忽略-101.1544578911.10凈截面面積16443.334—12439388.38756012222.988—64289222.57L/4截面毛截面15885.55571.9511430388.2175.03756012222.9883.08150483..16801942776.666非預(yù)應(yīng)力鋼筋換換算面積122.08195.5023866.664忽略-120.47717718133.80預(yù)應(yīng)力鋼絞線換換算面積435.71153.3266803.006忽略-78.2926707566.73凈截面面積16443.334—12337077.91756012222.988—45930533.68支點(diǎn)截面毛截面19939.77680.4816048222.4482.72893510445.6552.241364292277.5562295051117.559非預(yù)應(yīng)力鋼筋換換算面積122.08195.5023866.664忽略-112.78815528633.20預(yù)應(yīng)力鋼絞線換換算面積435.71153.3266803.006忽略-70.6021719311.18凈截面面積20497.555—16954922655—1401540071.994其中:n=100,,As=2545mm22,,(1)在張拉階段,凈凈截面的中中性軸(稱稱凈軸)應(yīng)應(yīng)該與使用用階段在凈凈軸位置產(chǎn)產(chǎn)生的剪應(yīng)應(yīng)力疊加。(2)在使用階段,換換算截面的的中性軸(稱稱換軸)位位置產(chǎn)生的的最大剪應(yīng)應(yīng)力,應(yīng)該該與張拉階階段在換軸軸位置產(chǎn)生生的剪應(yīng)力力疊加。故對(duì)每一個(gè)荷載載作用階段段,需要計(jì)計(jì)算四個(gè)位位置的剪應(yīng)應(yīng)力,即需需要計(jì)算下下面幾種情情況的靜矩矩:=1\*GB3①a-a線以上(或或以下)的的截面對(duì)中中性軸(凈凈軸和換軸軸)的靜矩矩=2\*GB3②b-b線以上(或或以下)的的面積對(duì)中中性軸(凈凈軸和換軸軸)的靜矩矩;=3\*GB3③凈軸(n—n)以以上(或以以下)的面面積對(duì)中性性軸(凈軸軸和換軸)的的靜矩;=4\*GB3④換軸(o-o)以以上(或以以下)的面面積對(duì)中性性軸(凈軸軸和換軸)的的靜矩計(jì)算結(jié)果見表77-4~表表7-6。表7-4跨中中截面對(duì)重重心軸靜矩矩計(jì)算表分塊名稱及序號(hào)號(hào)已知:b1=2260cmm,ys=82.773cm,,h=2000cm靜矩類別及序號(hào)號(hào)分塊面積Ai//cm分塊面積重心至至截面上緣緣的距離yys/cm分塊面積重心至至全截面重重心距離yyi/cm對(duì)靜軸靜矩Sii=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)
凈軸軸靜矩Sa-n52001072.73378196..00承托2599.4622.959.8335865.669∑——————414061..69底板4底板部分對(duì)
凈軸軸靜矩Sb-n2115.611190107.27226941..48管道或鋼束-141.044190107.27-15129..36∑——————211812..12翼板1凈軸以上凈面積對(duì)對(duì)凈軸靜矩Sn-n52001072.73378196..00承托2599.4622.959.8335865.669肋部32100.60052.2330.564068.330∑——————478129..99翼板1換軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜靜矩So-n52001072.73378196..00承托2599.4622.959.8335865.669肋部32320.44454.8727.8664647.446∑——————478709..15翼板1翼緣部分對(duì)凈軸靜矩Sa--o68001065.65446420..00承托2599.4622.952.7531621.552∑——————478041..52底板4底板部分對(duì)凈軸靜矩Sb-oo2115.611190114.35241920..00管道或鋼束-141.044190114.35-16127..92∑——————225792..08翼板1凈軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜矩Snn-o68001065.65446420..00承托2599.4622.952.7531621.552肋部32100.60052.2323.4249196.005∑——————527237..57翼板1換軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜矩Soo-o68001065.65446420..00承托2599.4622.952.7531621.552肋部32025.64451.3324.3249263.556∑——————527305..08表7-5L//4截面對(duì)對(duì)重心軸靜靜矩計(jì)算表表分塊名稱及序號(hào)號(hào)已知:b1=2260cmm,ys=82.004cm,,h=2000cm靜矩類別及序號(hào)號(hào)分塊面積Ai//cm分塊面積重心至至截面上緣緣的距離yys/cm分塊面積重心至至全截面重重心距離yyi/cm對(duì)靜軸靜矩Sii=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)
凈軸軸靜矩Sa-n52001072.04374608..00承托2599.4622.959.1435452.006∑——————410060..06底板4底板部分對(duì)
凈軸軸靜矩Sb-n2115.611190107.96228401..26管道或鋼束-141.044190107.96-15226..68∑——————213174..58翼板1凈軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜靜矩Sn-n52001072.04374608..00承托2599.4622.959.1435452.006肋部32125.14452.5229.5262734.113∑——————472794..20翼板1換軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜靜矩So-n52001072.04374608..00承托2599.4622.959.1435452.006肋部3換軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜靜矩So-n2308.36654.7227.3263064.440∑——————473124..46分塊名稱及序號(hào)號(hào)已知:b1=3340cmm,ys=75.003cm,,h=2000cm靜矩類別及序號(hào)號(hào)分塊面積Ai//cm分塊面積重心至至截面上緣緣的距離yys/cm分塊面積重心至至全截面重重心距離yyi/cm對(duì)靜軸靜矩Sii=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)凈軸靜矩Sa--o68001065.03442204..00承托2599.4622.952.1331249.885∑——————473453..85底板4底板部分對(duì)凈軸靜矩Sb-oo2115.611190114.97243231..68管道或鋼束-141.044190114.97-16215..37∑——————227016..31翼板1凈軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜矩Snn-o68001065.03442204..00承托2599.4622.952.1331249.885肋部32125.14452.5222.5147836.990∑——————521290..75翼板1換軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜矩Soo-o680010442204..00承托2599.4622.931249.885肋部31999.84451.0248016.116∑——————521470..01表7-6支點(diǎn)點(diǎn)截面對(duì)重重心軸靜矩矩計(jì)算表分塊名稱及序號(hào)號(hào)已知:b1=2260cmm,ys=80.444cm,,h=2000cm靜矩類別及序號(hào)號(hào)分塊面積Ai//cm分塊面積重心至至截面上緣緣的距離yys/cm分塊面積重心至至全截面重重心距離yyi/cm對(duì)靜軸靜矩Sii=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)
凈軸軸靜矩Sa-n52001070.44366288..00承托2599.4622.957.5434492.993∑——————400780..93底板4底板部分對(duì)
凈軸軸靜矩Sb-n2115.611190109.56231786..23管道或鋼束-141.044190109.56-15452..34∑——————216333..89翼板1凈軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜靜矩Sn-n52001070.44366288..00承托2599.4622.957.5434492.993肋部33491.52253.2127.2395074.009∑——————495855..02翼板1換軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜靜矩So-n52001070.44366288..00承托2599.4622.957.5434492.993肋部33560.14453.7226.7295126.994∑——————495907..87分塊名稱及序號(hào)號(hào)已知:b1=3340cmm,ys=73.558cm,,h=2000cm靜矩類別及序號(hào)號(hào)分塊面積Ai//cm分塊面積重心至至截面上緣緣的距離yys/cm分塊面積重心至至全截面重重心距離yyi/cm對(duì)靜軸靜矩Sii=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)凈軸靜矩Sa--o68001063.58432344承托2599.4622.950.6830380.66328∑——————462724..63288底板4底板部分對(duì)凈軸靜矩Sb-oo2115.611190116.42246299..31622管道或鋼束-141.044190116.42-16419..87688∑——————229879..43944翼板1凈軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜矩Snn-o68001063.58432344承托2599.4622.950.6830380.66328肋部33491.52253.2120.3771122.22624∑——————533846..89522翼板1換軸以上凈面積積對(duì)凈軸靜矩Soo-o68001063.58432344承托2599.4622.950.6830380.66328肋部33103.14450.2923.2972272.11306∑——————534996..763447.3截面幾何何特征性匯匯總表7-7截面面幾何特性性計(jì)算匯總總表名稱符號(hào)單位截面跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)混
凝
土
凈
截
面凈面積Ancm214055.00314055.00318109.224凈慣性矩Incm4669692446.499684150881.199820994224.077凈軸到截面上緣距距離ynscm77.4578.0487.13凈軸到截面下緣距距離ynxcm122.55121.96112.87混凝土凈截面截面抵抗矩上緣Wnscm3864677..17876666..85942263..56下緣Wnxcm3546464..68560963..28727380..39對(duì)凈軸靜矩翼緣部分面積Sa-ncm3414061..69410060..06400780..93凈軸以上面積Sn-ncm3478129..99472794..20495855..02換軸以上面積So-ncm3478709..15473124..46495907..87底板部分面積Sb-ncm3211812..12213174..58216333..89鋼束群重心到凈凈軸距離encm99.3575.2811.64名稱符號(hào)單位截面跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)混
凝
土
換
算
截
面換算面積Aocm216443.33416443.33420497.555換算慣性矩Iocm4820301445.555801942776.6662295051117.559換軸到截面上緣緣距離yoscm75.6575.0382.72換軸到截面下緣緣距離yoxcm124.35124.97117.28截面抵抗矩上緣Woscm310843377.6810688299.4927744811.60下緣Woxcm3659671..46641708..2219568999.02對(duì)換軸靜矩翼緣部分面積Sa-bcm3478041..52473453..85462724..63凈軸以上面積Sn-ocm3527237..57521290..75533846..89換軸以上面積So-ocm3527305..08521470..01534996..76底板部分面積Sb-ocm3225792..08227016..31229879..44鋼束群重心到換換軸距離eocm101.15578.2916.05第八章鋼束預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失計(jì)計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定,當(dāng)當(dāng)計(jì)算主梁梁截面應(yīng)力力和確定鋼鋼束的控制制應(yīng)力時(shí),應(yīng)應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失值值。后張法法梁的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失包包括前期預(yù)預(yù)應(yīng)力損失失(鋼束與與管道壁的的摩擦損失失、錨具變變形損失、鋼鋼束回縮引引起的損失失、分批張張拉混凝土土彈性壓縮縮引起的損損失)和后后期預(yù)應(yīng)力力損失(鋼鋼絞線應(yīng)力力松弛、混混凝土收縮縮徐變引起起的應(yīng)力損損失)而梁梁內(nèi)鋼束的的錨固應(yīng)力力和有效應(yīng)應(yīng)力分別等等于張拉應(yīng)應(yīng)力扣除相相應(yīng)階段的的預(yù)應(yīng)力損損失值。預(yù)應(yīng)力損失值因因梁截面位位置不同而而有差異,跨跨中截面、四四分點(diǎn)截面面和支點(diǎn)截截面的各項(xiàng)項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損損失計(jì)算結(jié)結(jié)果見表88-1~表表8-8..預(yù)應(yīng)力鋼鋼束張拉(錨錨下)的控控制應(yīng)力按按《公預(yù)規(guī)規(guī)》規(guī)定采采用:。8.1鋼束與管管道壁之間間的摩擦引引起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼束與管管道壁之間間的摩擦引引起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失計(jì)計(jì)算式:式中:—張拉鋼鋼束時(shí)錨下下的控制應(yīng)應(yīng)力;—鋼束與管道壁壁的摩擦系系數(shù),由《公公預(yù)規(guī)》表表6.2..2查得,對(duì)于于預(yù)埋波紋紋管取0..20;—從張拉端到計(jì)計(jì)算截面管管道平面曲曲線的夾角角之和,即即曲線包角角,按絕對(duì)對(duì)值相加(rad);;如管道為為豎平面內(nèi)內(nèi)和水平面面內(nèi)同時(shí)彎彎曲的三維維空間曲線線管道,則則可按下式式計(jì)算:—分別為在同段管管道水平面面內(nèi)的彎曲曲角與豎向向平面內(nèi)的的彎曲角;;k—管道每米局局部偏差對(duì)對(duì)摩擦的影影響系數(shù),由《公預(yù)規(guī)》表6.2.2查得,對(duì)于預(yù)埋波紋管取0.0015;x—從張拉端到到計(jì)算截面面的管道長(zhǎng)長(zhǎng)度,可近近似取其在在縱軸上的的投影長(zhǎng)度度當(dāng)四分點(diǎn)點(diǎn)為計(jì)算截截面時(shí),x=d+,d為錨固固點(diǎn)到支點(diǎn)點(diǎn)的水平距距離(其值值見圖6--5)。表8-1管道道摩擦損失失值計(jì)算表表四分點(diǎn)截面管道道摩擦損失失值σl1計(jì)算表表鋼束號(hào)θxμθ+kx1-e-(μθθ+kx)σl1=σconn(1-e-(μθ+kkx))°radmMpa1009.94020.014911030.0147000558820.512009.96120.014944180.0147331385520.553009.98210.0149773150.0147662064420.59420.03489910.0030.021988250.0215997517730.1351.50.02616679.97660.020199830.0198662094427.71跨中截面管道摩摩擦損失值值σl1計(jì)算表表鋼束號(hào)θxμθ+kx1-e-(μθθ+kx)σl1=σconn(1-e-(μθ+kkx))°radmMpa140.069777819.690220.043499090.04
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