預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁計(jì)算書1

1、1 初步設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)基本資料 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1）設(shè)計(jì)荷載：公路 I 級(jí)2）橋面寬：凈 7m2×0.5m 防撞墻3）設(shè)計(jì)車道：2 車道4）設(shè)計(jì)車速：80km/h5）地震烈度：基本烈度 6 度，按 7 度設(shè)防6）橋面橫坡：1.5%7）橋面縱坡：1.0%8）豎曲線半徑：橋梁范圍內(nèi)無(wú)豎曲線9）平曲線半徑：橋梁范圍內(nèi)無(wú)平曲線10）溫度：季節(jié)溫差的計(jì)算值為-43和+191.1.2主要材料1、 混凝土1） 橋面瀝青混凝土鋪裝2） 連續(xù)梁：C503） 樁基、承臺(tái)、橋墩、橋臺(tái)、搭板：C502、鋼筋1）主筋：II 級(jí)鋼筋2）輔助鋼筋：II 級(jí)鋼筋3）預(yù)應(yīng)力筋：箱梁縱向預(yù)應(yīng)力束采用j15.24 高強(qiáng)度低松弛預(yù)

2、應(yīng)力鋼絞線，ASTMA416-90a270 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 Ry =1860MPa ，Ey=1.95×10 MPa。3、預(yù)應(yīng)力管道預(yù)應(yīng)力管道均采用鍍鋅金屬波紋管。4、伸縮縫采用 SSF80A 大變位伸縮縫。5、支座采用盆式橡膠支座。1.1.3相關(guān)參數(shù)1. 相對(duì)溫度 75%2. 管道摩擦系數(shù) u=0.253. 管道偏差系數(shù)=0.0025l/米4. 鋼筋回縮和錨具變形為 4mm1.1.4預(yù)應(yīng)力布置箱梁采用 OVM 型錨具及配套的設(shè)備。管道成孔采用波紋圓管，且要求鋼波紋管 的鋼帶厚度不小于 0.35mm。預(yù)應(yīng)力張拉采用引伸量和張拉噸位雙控。并以引伸量為 主。引伸量誤差不得超過(guò)-5%10%

3、。1.1.5施工方式滿堂支架1.1.6設(shè)計(jì)規(guī)范1公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）2公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D622004）3 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ02485）4公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ0412000）5公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGC30-2002）1.2 橫截面和縱斷面尺寸擬定： 縱截面 橋梁分孔關(guān)系到橋梁的造價(jià)。跨徑和孔數(shù)不同時(shí)，上部結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)的總造價(jià)是不同的?？鐝接?，孔數(shù)愈小，上部結(jié)構(gòu)的孔數(shù)就愈大，而墩臺(tái)的造價(jià)就愈小。最經(jīng)濟(jì)的跨徑就是要使上部結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)的總造價(jià)最低。因此當(dāng)橋墩較高或地質(zhì)不良，基礎(chǔ)工程較復(fù)雜而造價(jià)較高時(shí)，橋梁跨

4、徑就可選的大一些。反之，當(dāng)橋墩較矮或地基較好時(shí)，跨徑就可以選的小一些。由于橋位處地質(zhì)情況為素填土或雜填土、圓礫、黏土、強(qiáng)風(fēng)化巖，部分橋位處巖石裸露，海堤上地質(zhì)情況為淤泥、黏土、中風(fēng)化巖。地質(zhì)狀況不良，本橋位處橋長(zhǎng)97.4米，擬采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，所以設(shè)置為三跨連續(xù)梁較好?；A(chǔ)擬采用鉆孔灌筑樁。連續(xù)梁跨徑布置一般采用不等跨的形式。如果采用等跨布置，則邊梁內(nèi)力（包括邊支墩處梁中的負(fù)彎矩）將控制全橋設(shè)計(jì)，這樣不經(jīng)濟(jì)。此外變量過(guò)長(zhǎng)，削弱了邊跨的剛度，將增大活載在中跨跨中截面處的彎矩變化幅值，增加預(yù)應(yīng)力束筋數(shù)量。一般邊跨長(zhǎng)度可取為中跨的0.50.8倍，對(duì)鋼筋混凝土連續(xù)梁取偏大值，使邊跨與中跨內(nèi)力基

5、本相同；對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁宜取偏小值，以增加邊跨剛度減小活載彎矩的變化幅值，減少預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量。但是當(dāng)橋梁總長(zhǎng)度很大，當(dāng)采用頂推或先簡(jiǎn)支后連續(xù)的施工方法時(shí)，則等跨結(jié)構(gòu)受力性能較差所帶來(lái)的欠缺完全可以從施工經(jīng)濟(jì)效益的提高而得到補(bǔ)償。本橋橋長(zhǎng)97.4米，對(duì)于連續(xù)體系，由于邊跨宜?。?.50.8）中跨長(zhǎng)，擬取27m+43m+27m，邊跨/主跨=0.62。截面形式從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的受力特點(diǎn)來(lái)分析，連續(xù)梁的立面以采用變高度的布置為宜。而對(duì)于采用頂推法、移動(dòng)模架法、整孔架設(shè)法施工的橋梁，其跨徑在4060m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，一般都采用等高粱。等高度連續(xù)梁H = (1/151/30)L,這里

6、梁高擬取H=1.75m截面的選擇遇到的問(wèn)題是箱型截面與T型截面的選擇問(wèn)題。由于T形截面有利于承受單向彎矩（正彎矩），不利于承受雙向彎矩（正負(fù)彎矩）。箱型截面是一種閉口薄壁截面，其抗扭剛度大，并具有較T形截面高的截面效率指標(biāo)，同時(shí)它的頂?shù)装迕娣e均比較大，能夠有效地承擔(dān)正負(fù)彎矩，并滿足配筋的要求，所以在次選擇箱型截面作為設(shè)計(jì)截面。接著就遇到了箱型截面是選擇單箱單室、單箱多室、多箱單室還是多箱多室。單箱截面整體性好，施工方便，材料用量經(jīng)濟(jì)，當(dāng)橋面不大時(shí)采用單箱截面為好，當(dāng)橋面較寬時(shí)，采用多箱截面。本橋?qū)挒?m + 2×0.5m 所以選擇單箱單室截面形式。底板厚度：對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁底

7、板中需配置一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力束筋與普通鋼筋，底板厚度一般為200250mm,這里擬取250mm。懸臂長(zhǎng)度：懸臂長(zhǎng)度一般采用25m,當(dāng)長(zhǎng)度超過(guò)3m后，一般需要布置橫向預(yù)應(yīng)力鋼束，我們這里懸臂長(zhǎng)度取1.5m。頂板厚度：確定箱形截面頂板厚度通常主要考慮兩個(gè)因素：橋面板橫向彎矩的受力要求和縱向預(yù)應(yīng)力鋼束和橫向受力鋼筋（或橫向預(yù)應(yīng)力鋼束）的構(gòu)造要求。腹板間距大約為5m,這里擬取頂板厚度為250mm。頂板參考尺寸腹板間距（m）3.55.07.0頂板厚度（mm）180200280腹板厚度：箱梁一般有兩塊以上腹板組成，每塊腹板的最小厚度要滿足構(gòu)造要求和施工時(shí)澆筑混凝土的要求，一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為：對(duì)于腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力管道

8、布置時(shí)腹板厚度為450mm.橋梁橫截面擬訂圖(cm)2 計(jì)算2.1橋梁原橫截面特性計(jì)算橋梁橫截面(cm)面積：A = (15+40)×150÷2×2+45×175×2+（500-45×2）×25×2+45×15×4=4.72求其形心和抗彎慣性矩：(cm)AiZiAi*Zi800*28=22400161360640090*119=1071087.5937125500*28=1400014196000Ai = 47110AiZi = 4739525形心距下邊緣的距離： =AiZi/Ai=100.6形

9、心距上邊緣的距離： =175-100.6=74.4抗彎慣性矩I:IiAiZi-Z0I14634672240060.481718784831822511263869310710-13.11837943.114476636.191466714000-86.6104993840105908507203567394.1抗彎慣性矩I=2.03582.2橋面板的計(jì)算和梁有效寬度的計(jì)算2.2.1 橋面板的計(jì)算橋面板的計(jì)算采用標(biāo)準(zhǔn)車加局部荷載，對(duì)板進(jìn)行局部驗(yàn)算和配筋。該匝道橋是單 向行駛的,橋總寬為 10.5 米，按兩個(gè)車道設(shè)計(jì)。其內(nèi)力的計(jì)算在后邊的恒載內(nèi)力計(jì)算 中有說(shuō)明。故此處略過(guò)。2.2.2 梁有效寬度的

10、計(jì)算：2.2.1 橋的剪力理論箱型梁和 T 型梁由于剪力滯效應(yīng)，在梁承受彎矩時(shí)，頂?shù)装逅艿睦瓑簯?yīng)力，隨 著離腹板的距離越遠(yuǎn)，受力越小，所以不是全梁在受力，如果按照全梁截面進(jìn)行受力 分析，必然導(dǎo)致不安全。目前，橋梁剪力滯計(jì)算的方法很多，有線條法，比擬桿法，差分法等，但目前 應(yīng)用較為方便應(yīng)用也較廣泛的是等效寬度法，規(guī)范上給出了計(jì)算方法。本設(shè)計(jì)采用次種方法。寬度法考慮梁剪力滯效應(yīng):1、簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁各跨中部梁段，懸臂梁中間跨的中部梁段 =2、 簡(jiǎn)支梁支點(diǎn)，連續(xù)梁邊支點(diǎn)及中間支點(diǎn)，懸臂梁懸臂段 =2.2.3 橋的剪力滯計(jì)算如圖所示，將梁根據(jù)腹板的數(shù)目分成如圖 的的各種小梁，分別進(jìn)行計(jì)算。圖 梁截面分

11、隔（1）邊跨計(jì)算：邊跨邊梁=0.8， =0.069，查圖得=0.980，=1.47； =0.095，查圖得=0.940，=1.93； =0.095，查圖得=0.940，=1.93；將整個(gè)箱梁等效成工字型截面，如下：面積：A =45598求其形心和抗彎慣性矩：AiZiAi*Zi2156016134711601071087.59371251332814186592=45598=4594877形心距下邊緣的距離： =AiZi/Ai=100.8形心距上邊緣的距離： =175-100.6=74.2AiIiZi-Z0Ai（Zi-Z0）2I21560140858760.278134302.479542889

12、1071012638693-13.31894491.91453318413328870763-86.8100416350.71012871134559814918042180445145195363187抗彎慣性矩I=1.9536對(duì)于原來(lái)的箱梁截面的形心軸= 74.4來(lái)說(shuō)，抗彎慣性矩I =1.9536。（2）中跨計(jì)算：中跨邊梁， =0.058，查圖得=0.98，=1.47； =0.079，查圖得=0.95，=1.95； =0.079，查圖得=0.95，=1.95；中跨跨中截面等效成工字型截面如下：面積：A = 45821抗彎慣性矩I=1.9663,形心軸距離截面下邊緣的距離為y=100.7,形

13、心軸距離截面下邊緣的距離是y=74.3對(duì)于原來(lái)箱形截面的形心軸y=100.6來(lái)說(shuō)，抗彎慣性矩為I=1.96632.3主梁內(nèi)力計(jì)算（1）恒載內(nèi)力計(jì)算一期恒載內(nèi)力即梁的恒載內(nèi)力計(jì)算: 梁的恒載集度：=118二期恒載橋面鋪裝和欄桿的內(nèi)力計(jì)算：橋面的恒載集度： =17.6恒載集度=+=118+17.6=135.6 恒載作用計(jì)算簡(jiǎn)圖彎矩圖剪力圖恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果跨數(shù)位置距本跨左支點(diǎn)距離()恒載剪力()恒載彎矩()第一跨001150.061440.000000001/102.7783.9414452610.903901/55.4417.8214454233.283803/108.151.7014450486

14、7.139702/510.8-314.4185544512.471601/213.5-680.5385543169.279503/516.2-1046.65855837.5634097/1018.9-1412.77855-2482.676684/521.6-1778.89855-6791.440789/1024.3-2145.01855-12088.72881272915.40000-18374.5409第二跨002915.40000-18374.54091/202.152623.86000-12419.83641/104.32332.32000-7091.942983/206.452040.

15、78000-2390.860482/108.61749.240001683.411011/410.751457.700005130.871513/1012.91166.160007951.521017/2015.05874.62000010145.35952/517.2583.08000011712.38709/2019.35291.54000012652.60351/221.50.0000000012966.009011/2023.65-291.54000012652.60353/525.8-583.08000011712.387013/2027.95-874.62000010145.35957/1030.1-1166.160007951.521013/432.25-1457.700005130.871514/534.4-1749.240001683.4110117/2036.55-2040.78000-2390.860489/1038.7-2332.32000-7091.9429819/2040.85-2623.86000-12419.8364143-2915.40000-18374.54092.4活載內(nèi)