預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁計(jì)算報告(midas)

1、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T 梁計(jì)算報告指導(dǎo)老師：李 立 峰專業(yè)：橋梁工程班級：橋梁一班姓名：*學(xué)號：*一、計(jì)算資料1.1跨度與技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)跨徑：計(jì)算跨徑：汽車荷載：公路一級設(shè)計(jì)安全等級：二級1.2橋梁概況及一般截面此計(jì)算為一預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁中梁的計(jì)算，不計(jì)入現(xiàn)澆帶，其跨中與支點(diǎn)截面如圖1-1 所示，縱斷面圖如圖1-2 所示。1.3使用的材料及其容許應(yīng)力混凝土： C50，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值, 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量。鋼筋混凝土容重：鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼束采用3 束 15.2mm 7 的鋼絞線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，張拉控.制應(yīng)力 con=0.75f ak =1395MPa截面面積：，孔道直徑： 77mm預(yù)應(yīng)力鋼

2、筋與管道的摩擦系數(shù)：0.25管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)：0.0015（ 1/m）錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值：開始點(diǎn)： 6mm 結(jié)束點(diǎn)： 6mm縱向鋼筋：采用 16 的 HRB335級鋼筋，底部配6 根，間距為 70mm，翼緣板配16 根，間距為 100mm。1.4 施工方法采用預(yù)制拼裝法施工；主梁為預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁，后張法工藝； 預(yù)制梁混凝土立方體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土等級的 85%，且齡期不少于 7 天后方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束；張拉時兩端對稱、均勻張拉（不超張拉） ，采用張拉力與引伸量雙控。鋼束張拉順序?yàn)椋篘2 N3 N1二、計(jì)算模型2.1模型的建立本計(jì)算為一單跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T

3、梁橋中梁模型（圖2-1 ），其節(jié)點(diǎn)的布置如圖2-2所示。在計(jì)算活載作用時，橫向分布系數(shù)取m=0.5, 并不沿縱向變化。在建立結(jié)構(gòu)模型時，取計(jì)算跨徑，由于該結(jié)構(gòu)比較簡單，計(jì)算跨度只有24m，故增加單元不會導(dǎo)致計(jì)算量過大，大多數(shù)單元長度為1m。建立保證控制截面在單元的端部，以便于讀取數(shù)據(jù)。對于橫隔板當(dāng)作節(jié)點(diǎn)荷載加入計(jì)算模型，其所起到的橫向聯(lián)系作用已在橫向分布系數(shù)中考慮。每個節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的x 坐標(biāo)值如表 2-1所示節(jié)點(diǎn)的 x 坐標(biāo)值表 2-1節(jié)點(diǎn)123456789101112X(m)0.01.02.03.55.06.07.08.09.010.011.012.0節(jié)點(diǎn)13141516171819202122

4、23X(m)13.014.015.016.017.018.019.521.022.023.024.0.2.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖（圖2-3 ）及鋼束坐標(biāo)（表2-2 ）鋼束坐標(biāo)表 2-2N1N2N3xzxzxz-0.261.1-0.260.8-0.260.58.2830.2245.5020.22052.6207850.21716310.3220.127.5030.124.5820.12120.12120.12120.12備注： R=20；關(guān)于 12m處對稱；不超張拉；不考慮平彎三、計(jì)算荷載3.1 荷載組包括自重、Prestress1 、 Prestress2、 Prestress3、二期恒載、溫度荷

5、載六部分，根據(jù)鋼束張拉的順序進(jìn)行加載，即N2 N3 N1。溫度荷載包括季節(jié)溫升、溫降和日照溫升、溫降，季節(jié)溫升、溫降按照系統(tǒng)溫度計(jì)入，季節(jié)溫升考慮整體升溫 19，季節(jié)溫降考慮整體降溫18。日照溫升、溫降按梯度溫度輸入，梯度溫度按照新橋規(guī)JTG D62-2004 ）關(guān)于 100mm瀝青混凝土鋪裝的規(guī)定計(jì)入（圖 3-1 ）。其中，豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5。二期恒載：橫隔板自重：面積，重量：3.2 移動荷載按照新橋規(guī)（ JTG D62-2004 ）加載，考慮結(jié)構(gòu)整體作用，設(shè)橫向分布系數(shù)m=0.5，此外，車道偏心為0。3.3徐變和收縮水泥種類系數(shù)：528 天齡期混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，即

6、標(biāo)號強(qiáng)度:50MPa長期荷載作用時混凝土的材齡：天混凝土與大氣接觸時的材齡：天相對濕度： RH=70%大氣或養(yǎng)護(hù)溫度：T=203.4施工階段本計(jì)算采用3 個施工階段，起具體的定義如表3-1 所示.施工階段表 3-1施工階段持續(xù)時間（ d）結(jié)構(gòu)組邊界組荷載組備注自重Boundary1在預(yù)制場預(yù)制，CS120StructurePrestress2Boundary2張拉預(yù)應(yīng)力筋，Prestress3之后吊裝Prestress1CS220二期恒載二期恒載CS33650十年混凝土收縮溫度荷載徐變四、永久作用計(jì)算結(jié)果永久作用計(jì)算結(jié)果包括彎矩、軸力、剪力圖、變形、上翼緣應(yīng)力和下翼緣應(yīng)力圖。采用CS3橋梁內(nèi)力

7、圖作為輸出結(jié)果。恒荷載與永久作用內(nèi)力對比（合計(jì)施工階段）表 4-1合計(jì)恒荷載彎矩Max62312m處Max396012m處（ kN*m）Min-64724m處Min-80360m處軸力Max00m處Max0.4186m處（ kN）Min-350912m處Min-8.1573m處剪力Max328.924m處Max673.724m處（ kN）Min-324.80m處Min-673.70m處圖 4-1 永久作用彎矩圖.圖 4-2 恒載作用彎矩圖圖 4-3 永久作用軸力圖.圖 4-4 恒載作用軸力圖圖 4-5 永久作用剪力圖.圖 4-6 恒載作用剪力圖應(yīng)力圖采用組合應(yīng)力，在下緣取得最大應(yīng)力，在容許應(yīng)力

8、線內(nèi)。永久作用時全截面受壓。上、下翼緣應(yīng)力表 4-2上緣應(yīng)力下緣應(yīng)力應(yīng)力（ MPa）Max00m處Max00m處Min-4.89512m處Min-5.67212m處圖 4-7 上翼緣應(yīng)力圖.圖 4-8下翼緣應(yīng)力圖梁單元在永久作用的下的變形：x 軸方向的最大變形發(fā)生在x=24m處，為 7.490mm（收縮），y 方向無變形，z 軸方向最大變形發(fā)生在x=12m處，為 14.01mm（上拱），如圖 4-9 所示。圖 4-9 永久作用下梁單元的變形圖五、可變作用計(jì)算結(jié)果可變荷載包括汽車荷載和溫度荷載，計(jì)算結(jié)果包括彎矩圖、剪力圖和位移包絡(luò)圖?？勺冏饔脧澗睾图袅ψ畲蟆⒆钚≈当?5-1彎矩剪力汽車荷載Max

9、120312m處Max227.424m 處Min00m處Min-227.40m處溫度荷載Max00m處Max3.2663m處Min-16.3811m處Min-3.40219.5m 處可變作用Max118712m處Max225.924m 處Min-16.3811m處Min-225.90m處.圖 5-1汽車荷載作用彎矩圖圖 5-2汽車荷載作用剪力圖.圖 5-3溫度荷載作用彎矩圖圖 5-4溫度荷載作用剪力圖.圖 5-5可變荷載作用彎矩圖圖 5-6 可變荷載作用剪力圖位移包絡(luò)圖位移包絡(luò)圖：可變作用最大時 x 方向最大位移發(fā)生在 24m處為 2.512mm（伸長），z 方向最大位移發(fā)生在 12m處為 0

10、.913mm（上拱）；可變作用最小時 x 方向最大位移發(fā)生在 24m處為 0.6354mm（收縮）， z 方向最大位移發(fā)生在 12m處為 6.439mm（下?lián)希?圖 5-7 可變荷載作用最大時變形圖圖 5-8 可變荷載作用最小時變形圖汽車荷載引起 z 方向最大位移發(fā)生在 12m處為 7.353mm（下?lián)希?圖 5-9汽車荷載作用引起的最大下?lián)献冃螆D季節(jié)溫升引起的 x 軸方向最大位移發(fā)生在 x=24m處，為 4.397mm（伸長），z 軸方向的最大位移發(fā)生在 x=12m 處，為 0.624mm（上拱）；圖 5-10季節(jié)溫升引起的變形圖季節(jié)溫降引起的x 軸方向最大位移發(fā)生在x=24m處，為 4.

11、165mm(收縮 ) ， z 軸方向的最大位移發(fā)生在x=12m 處，為 0.591mm（下?lián)希?圖 5-11季節(jié)溫降引起的變形圖日照溫升引起的x 軸方向最大位移發(fā)生在x=24m處，為 3.803mm(伸長 ) ， z 軸方向的最大位移發(fā)生在x=12m 處，為 1.647mm（上拱）；圖 5-12日照溫升引起的變形圖日照溫降引起的x 軸方向最大位移發(fā)生在x=24m處，為 0.024mm(收縮 ) ， z 軸方向的最大位移發(fā)生在x=12m 處，為 0.766mm（下?lián)希?圖 5-13日照溫降引起的變形圖六、荷載組合結(jié)果包括承載能力極限狀態(tài)組合（基本組合）、正常使用極限狀態(tài)組合（短期組合和長期組

12、合）的彎矩、軸力、剪力包絡(luò)圖。承載能力極限狀態(tài)組合（基本組合）表 6-1基本組合彎矩（ kN*m）Max456412m處Min-847.824m處軸力（ kN）Max00m處Min-461612m處剪力（ kN）Max106924m處Min-10550m處.圖 6-1基本組合彎矩包絡(luò)圖圖 6-2基本組合軸力包絡(luò)圖圖 6-3基本組合剪力包絡(luò)圖正常使用極限狀態(tài)足組合表 6-2正常使用短期組合長期組合彎矩（ kN*m）Max00m處Max00m處.Min-135324m處Min-135324m處軸力Max00m處Max90m處（ kN）Min-738812m處Min-738812m處剪力Max431.324m處Max366.324m處（ kN）Min-415