雙跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、 長(zhǎng)春建筑學(xué)院交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 雙跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程摘要關(guān)鍵詞:簡(jiǎn)支T梁橋;設(shè)計(jì);驗(yàn)算本設(shè)計(jì)是關(guān)關(guān)于哈泥泥河2號(hào)橋的的施工圖圖設(shè)計(jì),依依據(jù)適用用、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、安全全、美觀觀的原則則,本橋橋采用雙雙跨預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土簡(jiǎn)支支T型梁橋橋,全橋橋長(zhǎng)60m,跨徑徑布置為為:230m,梁高1.88m。橋面面寬度為為:0.55m(防撞撞欄)+9m(機(jī)動(dòng)動(dòng)車(chē)道)+0.5m(防撞撞欄),橋橋面縱坡坡為2%。河床床地質(zhì)條條件較差差,多為為粘土、亞亞粘土、細(xì)細(xì)沙、粗粗砂等,采采用柔性性墩,基基礎(chǔ)均為為鉆孔灌灌注樁。主主梁采用用50號(hào)混凝凝土。后后張法施施工,采采用兩端端同時(shí)張張拉。無(wú)無(wú)通航要要求。本文

2、主要闡闡述了該該橋的設(shè)設(shè)計(jì)和計(jì)計(jì)算 過(guò)程。首首先進(jìn)行行橋型方方案比選選,對(duì)主主橋進(jìn)行行總體結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì),然后后對(duì)上部部結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行內(nèi)力力、配筋筋計(jì)算,強(qiáng)強(qiáng)度、應(yīng)應(yīng)力及變變形驗(yàn)算算。具體包括以以下幾個(gè)個(gè)部分:橋型方案比比選橋型布置,結(jié)結(jié)構(gòu)各部部分尺寸寸凝定選取計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)件圖圖恒載內(nèi)力計(jì)計(jì)算活載內(nèi)力計(jì)計(jì)算荷載組合配筋計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失失是計(jì)算算截面強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算截面應(yīng)力及及變形驗(yàn)驗(yàn)算施工圖設(shè)計(jì)計(jì) Abbstrractt目錄1 總論.1 1.1 概述.1 1.2 橋梁的的組成和和分類(lèi).1 11.2.1 橋梁的的組成.1 11.2.2 橋梁的的分類(lèi).2 11.2.3 橋梁的的其他分分類(lèi)簡(jiǎn)述述.22 1.3 橋梁

3、的的總體規(guī)規(guī)劃.32 上部結(jié)結(jié)構(gòu)的計(jì)計(jì)算.4 2.1 設(shè)計(jì)資資料及構(gòu)構(gòu)造布置置.44 22.1.1 設(shè)計(jì)資資料.4 22.1.2 橫截面面沿跨長(zhǎng)長(zhǎng)的變化化.77 22.1.3 橫隔梁梁的位置置.77 2.2 主梁的的作用效效應(yīng)計(jì)算算.88 22.2.1 永久作作用效應(yīng)應(yīng)就算.8 22.2.2 可變作作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算.10 22.2.3 主梁作作用效應(yīng)應(yīng)組合.15 2.3 預(yù)應(yīng)力力鋼筋計(jì)計(jì)算.116 22.3.1 鋼筋面面積的估估算及鋼鋼束布置置.166 22.3.2 主梁截截面幾何何特性計(jì)計(jì)算.221 22.3.3 持久狀狀況界面面承載能能力極限限狀態(tài)計(jì)計(jì)算.223 22.3.4 鋼束預(yù)預(yù)應(yīng)力損

4、損失估算算.255 22.3.5 應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算.330 22.3.6 抗裂性性驗(yàn)算.34 22.3.7 主梁變變形(撓撓度)計(jì)計(jì)算.337 22.3.8 錨固區(qū)區(qū)局部承承壓計(jì)算算.399 2.4 橫隔梁梁計(jì)算.41 22.4.1 確定作作用在跨跨中橫隔隔梁上的的可變作作用.441 22.4.2 跨中橫橫隔梁作作用效應(yīng)應(yīng)影響線線.422 22.4.3 截面作作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算.46 22.4.4 截面配配筋計(jì)算算.466 2.5 行車(chē)道道板計(jì)算算.477 22.5.1 懸臂板板荷載效效應(yīng)計(jì)算算.477 22.5.2 連續(xù)板板荷載效效應(yīng)計(jì)算算.499 22.5.3 界面設(shè)設(shè)計(jì)、配配筋與承承載力驗(yàn)驗(yàn)算.5

5、54 2.6 支座計(jì)計(jì)算.555 22.6.1 選定支支座的平平面尺寸寸.555 22.6.2 驗(yàn)算支支座的厚厚度.556 22.6.3 驗(yàn)算支支座偏移移.566 22.6.4 驗(yàn)算抗抗滑性能能.5773 下部結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算算.58 3.1 設(shè)計(jì)資資料.558 3.2 蓋梁計(jì)計(jì)算.559 33.2.1 荷載計(jì)計(jì)算.559 33.2.2 內(nèi)力計(jì)計(jì)算.665 33.2.3 截面配配筋計(jì)算算及應(yīng)力力驗(yàn)算.67 3.3 橋墩墩墩柱設(shè)計(jì)計(jì).699 33.3.1 荷載計(jì)計(jì)算.669 33.3.2 截面配配筋計(jì)算算及應(yīng)力力驗(yàn)算.71 3.4 鉆孔樁樁計(jì)算.73 33.4.1 荷載計(jì)計(jì)算.773 33.4.2 樁

6、長(zhǎng)計(jì)計(jì)算.775 33.4.3 樁的內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算(m法).76 33.4.4 樁身截截面配筋筋與承載載力驗(yàn)算算.788 33.4.5 墩頂縱縱向水平平位移驗(yàn)驗(yàn)算.779主要參考文文獻(xiàn).81致謝.8221 總論論1.1 概 述 橋橋梁工程程在學(xué)科科上屬于于土木工工程分支支,在功功能上是是交通工工程的咽咽喉。大力發(fā)展交交通運(yùn)輸輸業(yè),是是加速實(shí)實(shí)現(xiàn)四個(gè)個(gè)現(xiàn)代化化的重要要保證。四四通八達(dá)達(dá)的現(xiàn)代代交通,對(duì)對(duì)于加強(qiáng)強(qiáng)各民族族的團(tuán)結(jié)結(jié),發(fā)展展國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì),促促進(jìn)文化化交流和和鞏固國(guó)國(guó)防等方方面,都都有非常常重要的的作用。在在公路、鐵鐵路、城城市和農(nóng)農(nóng)村道路路交通及及水利等等建設(shè)中中,為了了跨越各各種障礙礙(

7、如河河流等)必必須修建建各種類(lèi)類(lèi)型的橋橋梁與涵涵洞,因因之橋涵涵又成了了陸路交交通中的的重要組組成部分分。橋梁和涵洞洞的造價(jià)價(jià)一般來(lái)來(lái)說(shuō)平均均占公路路總造價(jià)價(jià)的10-20%,特別是是在現(xiàn)代代高級(jí)公公路以及及城市高高架道路路的修建建中,橋橋梁不僅僅在工程程規(guī)模上上十分巨巨大,而而且也往往往是保保證全線線早日通通車(chē)的關(guān)關(guān)鍵。隨著科技的的進(jìn)步和和經(jīng)濟(jì)、社社會(huì)、文文化水平平的提高高,人們們對(duì)橋梁梁建筑提提出了更更高的要要求。經(jīng)經(jīng)過(guò)幾十十年的努努力,我我國(guó)的橋橋梁工程程無(wú)論在在建設(shè)規(guī)規(guī)模上,還還是在科科技水平平上,均均已躋身身世界先先進(jìn)行列列。各種種功能齊齊全、造造型美觀觀的立交交橋、高高架橋,橫橫跨長(zhǎng)

8、江江、黃河河等大江江大河的的特大跨跨度橋梁梁,如雨雨后春筍筍頻頻建建成。目目前隨著著國(guó)家公公路國(guó)道道主干線線規(guī)則的的編制完完成,幾幾十千米米長(zhǎng)的跨跨海灣、海海峽特大大橋梁的的宏偉建建設(shè)工程程已經(jīng)擺擺在我們們面前,并并以逐漸漸開(kāi)始建建設(shè),我我們廣大大橋梁工工程技術(shù)術(shù)人員將將不斷面面臨著建建設(shè)新穎穎和復(fù)雜雜橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)的挑挑戰(zhàn),肩肩負(fù)著光光榮而艱艱巨的任任務(wù)。1.2 橋橋梁的組組成和分分類(lèi)1.2.11 橋梁的的組成 概括的說(shuō)說(shuō),橋梁梁有四個(gè)個(gè)基本部部分組成成,即上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)(suppersstruuctuure)、下部部結(jié)構(gòu)(suppersstruuctuure)、支座(beeariing)和附屬屬

9、設(shè)施(acccesssoryy)。上部結(jié)構(gòu)是是在線路路中斷時(shí)時(shí)跨越障障礙的主主要承重重結(jié)構(gòu),是是橋梁支支座以上上(無(wú)鉸鉸拱起拱拱線或鋼鋼架主梁梁底線以以上)跨跨越橋孔孔的總稱(chēng)稱(chēng),當(dāng)跨跨越幅度度越大時(shí)時(shí),上部部結(jié)構(gòu)的的構(gòu)造也也就越復(fù)復(fù)雜,施施工難度度也相應(yīng)應(yīng)增加。下部結(jié)構(gòu)包包括橋墩墩(pieer)、橋臺(tái)臺(tái)(abuutmeent)和基礎(chǔ)礎(chǔ)(fouundaatioon)。支座是在橋橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)與橋墩墩或橋臺(tái)臺(tái)的支撐撐處所設(shè)設(shè)置的傳傳力裝置置。附屬設(shè)施包包括橋面面系(briidgee deeckiing)、伸伸縮縫(exppanssionn joointt)、橋橋梁與路路堤銜接接處的橋橋頭搭板板(tra

10、ansiitioon sslabb att brridgge hheadd)和錐形形護(hù)坡(connicaal ssloppe)等。1.2.22 橋梁的的分類(lèi)橋梁結(jié)構(gòu)的的體系包包括梁、拱拱、剛架架、吊橋橋與組合合體系。(1)梁式式體系:梁式體體系是以以梁的抗抗彎能力力來(lái)承受受荷載的的。梁分分簡(jiǎn)支梁梁、懸臂臂梁、固固端梁和和連續(xù)梁梁。 (2)拱式式體系:拱式體體系的主主要承重重結(jié)構(gòu)式式拱肋(或或拱箱),以以承壓為為主。拱拱分單鉸鉸拱、雙雙鉸拱和和無(wú)鉸拱拱。(3)剛架架體系:剛架橋橋是介于于梁、拱拱之間的的一種結(jié)結(jié)構(gòu)形式式,他是是由受彎彎的上部部(梁或或板)與與承壓的的下部(柱柱或墩)整整體結(jié)合合在

11、一起起的結(jié)構(gòu)構(gòu)。(4)組合合體系:a.T型剛剛架連續(xù)剛架都都是由梁梁和剛架架相組合合的體系系。他們們是由預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)采用用懸臂梁梁施工法法而發(fā)展展起來(lái)的的一種體體系。b.梁、拱拱組合體體系這類(lèi)體系中中有系桿桿拱、桁桁架拱、剛剛架拱等等。他們們利用梁梁的受彎彎與拱的的承壓特特點(diǎn)組成成結(jié)構(gòu)。C.斜拉橋橋它是由承壓壓的塔、受受拉的索索和受彎彎的梁體體組合起起來(lái)的一一種結(jié)構(gòu)構(gòu)體系。1.2.33 橋梁的的其他分分類(lèi)簡(jiǎn)述述按用途來(lái)劃劃分,有有公路橋橋、鐵路路橋、公公路鐵路路了兩用用橋、農(nóng)農(nóng)橋、人人行橋、運(yùn)運(yùn)水橋及及其他專(zhuān)專(zhuān)用橋梁梁。按橋梁全長(zhǎng)長(zhǎng)和跨境境的不同同,分為為特殊大大橋、大大橋、中中橋和

12、小小橋。按主要承重重結(jié)構(gòu)所所用的材材料劃分分,有圬圬工橋、鋼鋼筋混凝凝土橋、預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土橋橋、鋼橋橋和木橋橋等。按跨越障礙礙的性質(zhì)質(zhì),可分分為跨河河橋、跨跨線橋、高高架橋和和棧橋。按上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的行車(chē)車(chē)道位置置,分為為上承式式橋、下下承式橋橋和中承承式橋。1.3 橋橋梁的總總體規(guī)劃劃橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)遵循技技術(shù)先進(jìn)進(jìn)、安全全可靠、適適用耐久久、經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理、美美觀及利利于環(huán)保保等原則則。 由于橋橋梁是道道路工程程的一個(gè)個(gè)組成部部分,因因而橋梁梁設(shè)計(jì)一一般應(yīng)符符合路線線布置的的規(guī)定,橋橋梁在功功能上的的各項(xiàng)技技術(shù)指標(biāo)標(biāo)也應(yīng)符符合路線線的要求求。除了滿足上上述基本本要求外外,因橋橋梁建設(shè)設(shè)與當(dāng)?shù)氐氐纳鐣?huì)

13、會(huì)、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、文化化和人民民的生活活密切相相關(guān),應(yīng)應(yīng)適當(dāng)考考慮當(dāng)?shù)氐氐男枰?,如考考慮農(nóng)田田的排灌灌的需要要,靠近近村鎮(zhèn)、城城市、鐵鐵路及水水利設(shè)施施的橋梁梁,應(yīng)結(jié)結(jié)合各有有關(guān)方面面的要求求,適當(dāng)當(dāng)考慮綜綜合利用用。 22 上部結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算算2.1 設(shè)設(shè)計(jì)資料料及構(gòu)造造布置2.1.11 設(shè)計(jì)資資料橋面凈空:凈9.00+20.55m只設(shè)安安全帶主梁跨徑和和全長(zhǎng): 標(biāo)準(zhǔn)跨跨徑: 計(jì)算跨跨徑: 主梁全全長(zhǎng):橋面鋪裝:10ccm混凝土+8ccm瀝青鋪鋪裝設(shè)計(jì)荷載:城市B級(jí)材料:預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋:采用用17標(biāo)準(zhǔn)型-155.244-18860-GBB/T 5222419995鋼絞線線,抗拉拉強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值 鋼鋼

14、筋:主主筋用HRBB3355級(jí)鋼,其其他用R2335級(jí)鋼2.1.22 橫截面面布置跨徑和橋面面凈空已已確定的的條件下下進(jìn)行規(guī)規(guī)格化的的構(gòu)造布布置。1 主梁間間距與主主梁片數(shù)數(shù)主梁間距通通常應(yīng)隨隨梁高與與跨徑的的增大而而加寬為為經(jīng)濟(jì),同同時(shí)加寬寬翼板對(duì)對(duì)提高界界面效率率指標(biāo)很很有效,故故在許可可條件下下應(yīng)適當(dāng)當(dāng)加寬T梁翼板板。但標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)計(jì)主要為為配合各各種橋面面寬度,使使橋梁尺尺寸標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化而采采用統(tǒng)一一的主梁梁間距。交交通部公公路鋼筋筋混凝土土和預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土橋涵涵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范(JTGG D662-220044)中,鋼鋼筋混凝凝土和預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土裝裝配式簡(jiǎn)簡(jiǎn)支T型梁跨跨徑從16m到50m,主

15、梁梁間距為為1.66m到2.55m。取主主梁間距距為2m。設(shè)計(jì)計(jì)橋?qū)拕t則選用五五片T梁2 主梁跨跨中截面面主要尺尺寸擬定定 (11)主梁梁高度 預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁橋橋的主梁梁高度與與其跨徑徑之比通通常在1/115-1/225。當(dāng)建建筑高度度不受限限制時(shí),增增大梁高高往往是是較為經(jīng)經(jīng)濟(jì)的方方案,應(yīng)應(yīng)為增加加梁高可可節(jié)省預(yù)預(yù)應(yīng)力剛剛束用量量,同時(shí)時(shí)加大一一般只是是腹板加加高,二二混凝土土用量增增加不多多。綜上上所述,設(shè)設(shè)計(jì)中對(duì)對(duì)25ccm跨徑的的簡(jiǎn)支梁梁橋取用用1400cm。 (22)主梁梁截面細(xì)細(xì)部尺寸寸T梁翼板的的厚度主主要取決決于橋面面板承受受車(chē)輪局局部荷載載的要求求,還應(yīng)應(yīng)該考慮慮能

16、否滿滿足主梁梁受彎時(shí)時(shí)上翼板板受壓的的強(qiáng)度要要求。這這里預(yù)制制T梁的翼翼板厚度度取用15ccm,翼板板根部加加厚到15ccm以抵抗抗翼緣跟跟部較大大的彎矩矩。為使使翼板與與腹板連連接和順順,在界界面轉(zhuǎn)角角處設(shè)置置圓交角角,以減減小局部部應(yīng)力和和便于脫脫模。在預(yù)應(yīng)力混混凝土梁梁中腹板板內(nèi)因主主拉應(yīng)力力甚小,腹腹板厚度度一般都都由布置置預(yù)制孔孔的構(gòu)造造決定,同同時(shí)從腹腹板本身身穩(wěn)定性性條件出出發(fā),腹腹板厚度度不宜小小于其高高度的1/115.這里取20ccm。馬蹄尺寸基基本由布布置預(yù)應(yīng)應(yīng)力剛束束的需要要確定的的,設(shè)計(jì)計(jì)實(shí)踐表表明,馬馬蹄面積積占截面面總面積積的1/110-1/115為合適適。初擬擬定

17、馬蹄蹄寬度40ccm,高度25ccm,馬蹄蹄與腹板板交界處處做成斜斜坡的折折線鈍角角,以減減小局部部應(yīng)力。根據(jù)以上擬擬定的外外形尺寸寸,就可可以會(huì)出出預(yù)制梁梁跨中截截面尺寸寸。 (33)計(jì)算算截面幾幾何特性性利用AuttoCAAD軟件求求得大毛毛截面的的慣性矩矩 大毛截截面面積積 求得出出大毛分分塊面積積對(duì)上緣緣凈距驗(yàn)算截面效效率指標(biāo)標(biāo)大毛截面型型心至上上緣距離離:上核心距:下核心距:截面效率指指標(biāo):表明以上初初擬的主主梁跨中中截面是是合理的的。2.1.33 橫截面面沿跨長(zhǎng)長(zhǎng)的變化化本設(shè)計(jì)主梁梁采用等等高度形形式,橫橫截面的的T梁翼板板厚度沿沿跨長(zhǎng)不不變。梁梁端部區(qū)區(qū)段由于于錨頭集集中力的的作

18、用而而引起較較大的局局部應(yīng)力力,也因因布置錨錨具的需需要,在在距梁端端一倍梁梁高范圍圍內(nèi)(1788cm)將腹腹板加厚厚到與馬馬蹄同寬寬。馬蹄蹄部分為為配合剛剛束彎起起而從四四分點(diǎn)附附近(第第一道橫橫隔梁外外)開(kāi)始始向支點(diǎn)點(diǎn)逐漸抬抬高,在在馬蹄抬抬高的同同時(shí)腹板板寬度亦亦開(kāi)始變變化。變變化點(diǎn)截截面(腹腹板開(kāi)始始加厚處處)到支支點(diǎn)距離離為1300cm,如圖2-1。2.1.44 橫隔梁梁的設(shè)置置模型實(shí)驗(yàn)結(jié)結(jié)果表明明,在荷荷載作用用處的主主梁彎矩矩橫向分分布,當(dāng)當(dāng)該處有有內(nèi)橫隔隔梁時(shí)它它比較均均勻,否否則直接接在荷載載作用下下主梁彎彎矩很大大。為減減小對(duì)主主梁設(shè)計(jì)計(jì)起主要要控制作作用的跨跨中彎矩矩,在

19、跨跨中設(shè)置置一道中中橫隔梁梁;當(dāng)跨跨度較大大時(shí),應(yīng)應(yīng)設(shè)置較較多的橫橫隔梁,本本設(shè)計(jì)在在橋跨中中點(diǎn)和四四分點(diǎn)、支支點(diǎn)處設(shè)設(shè)置五道道橫隔梁梁,其間間距為6.000m。端橫橫隔梁的的高度與與主梁同同高,中中橫隔梁梁的高度度為1.110m,厚度度為0.117m。2.2 主主梁作用用效應(yīng)計(jì)計(jì)算2.2.11永久作作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算1 永久作作用集度度(1)預(yù)制制梁自重重跨中截面面段主梁梁的自重重(四分分點(diǎn)截面面至跨中中截面,長(zhǎng)12m):馬蹄抬高高與腹板板變寬段段的自重重:支點(diǎn)梁段段的自重重:邊主梁的的橫隔梁梁中橫隔梁的的體積: 00.1770.666533=0.11331(m3)端橫隔梁的的體積: 00.17

20、70.773411=0.12448(m3)所以半跨內(nèi)內(nèi)橫梁重重力為:預(yù)制梁永永久作用用集度:(2)二期期永久作作用現(xiàn)澆T梁梁翼板集集度邊梁現(xiàn)澆澆部分橫橫隔梁一片中橫隔隔梁(現(xiàn)現(xiàn)澆部分分)體積積: 00.1770.221.44=0.04776(m3)一片端橫隔隔梁(現(xiàn)現(xiàn)澆部分分)體積積: 00.2550.221.335=00.06675(m3)所以:鋪裝10cm混混凝土鋪鋪裝: 0.10925=22.5(KN/m)8cm混凝凝土鋪裝裝: 0.08923=1.555(KN/m)若將橋面鋪鋪裝均攤攤給七片片主梁,則則:欄桿一側(cè)防撞欄欄:5KNN/m;若將將兩側(cè)防防撞欄均均攤給五五片主梁梁,則:邊主梁

21、二二期永久久作用集集度:2 永久作作用效應(yīng)應(yīng) (11)計(jì)算算恒載彎彎矩和剪剪力的公公式 如如圖所示示,設(shè)x為計(jì)算算截面離離左支座座的距離離,并令令=x/l。 主主梁彎矩矩和剪力力的計(jì)算算公式分分別為:作用效應(yīng)計(jì)計(jì)算見(jiàn)下下表: 表2-11 1號(hào)梁永永久作用用效應(yīng) 作用效效應(yīng) 跨 中 a=00.5 四 分 點(diǎn) a=00.255 支 點(diǎn) a=00.0第一期恒載載g1 彎 矩(KN/m) 18255.2 13668.99 00 剪力 (KN) 00 1522.1 3044.2第二期恒載載g2 彎 矩(KN/m) 811.44 6088.588 00 剪力 (KN) 00 67.62 135.24恒載匯

22、總gg 彎 矩(KN/m) 26366.644 19777.488 0 剪力 (KN) 00 2199.722 439.442.2.22 可變作作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算沖擊系數(shù)和和車(chē)道折折減系數(shù)數(shù)按橋規(guī)4.33.2條規(guī)定定,結(jié)構(gòu)構(gòu)的沖擊擊系數(shù)與與結(jié)構(gòu)的的基頻有有關(guān),因因此要先先計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)的基基頻。簡(jiǎn)支梁橋的的基頻可可采用下下列公式式估算:其中:根據(jù)本橋的的基頻,可可計(jì)算出出汽車(chē)荷荷載的沖沖擊系數(shù)數(shù)為:=0.117677lnff-0.01557=00.2555計(jì)算主梁的的何在橫橫向分布布系數(shù) (11)跨中中的荷載載橫向分分布系數(shù)數(shù)mc 本本橋橋跨跨內(nèi)設(shè)有有五道橫橫隔梁,具具有可靠靠的橫向向聯(lián)結(jié)、且且承重結(jié)

23、結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)長(zhǎng)寬比為為:所以可以按按修正剛剛性橫梁梁法來(lái)繪繪制橫向向影響線線和計(jì)算算橫向分分布系數(shù)數(shù)mc。求荷載橫橫向分布布系數(shù)本橋各根主主梁的橫橫截面均均相等,梁梁數(shù)n=5,則式中:G=0.4425EE;l=224.000m;=50.00079933007=00.03396665355m4;1=4.0m;2=2.0m;3=0m;4=-22.0mm;5=-44.0mm;Ii=0.1477519998mm4計(jì)算得:=0.88按修正的剛剛性橫梁梁法計(jì)算算橫向影影響線豎豎標(biāo)值式中:n=5;計(jì)算所用的的ij值列列于表2-2內(nèi)。 表 2-2 iij 梁 號(hào)i1i2i3i4i5 11 0.5556 0.337

24、8 0.2 0.0022 -0.1125 22 0.3378 0.2289 0.2 0.0011 0.0022 33 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2計(jì)算荷載載橫向分分布系數(shù)數(shù)1號(hào)主梁橫橫向影響響線和最最不利布布載圖式式如下圖圖: 圖2-33 跨中截截面橫向向分布系系數(shù)計(jì)算算圖示可變作用(城城市B級(jí)):對(duì)于1號(hào)梁梁:橫向分布系系數(shù)mcq=00.5(0,54771+00.3994+00.28834+0.113022)=0.67779 (22)支點(diǎn)點(diǎn)的荷載載橫向分分布系數(shù)數(shù)m0采用按杠桿桿原理法法繪制荷荷載橫向向影響線線并進(jìn)行行布載,各各梁活載載的橫向向分布系系數(shù)可計(jì)計(jì)算如下下:1號(hào)梁: m

25、oqq=0.5(0.995+00.5)=0.5 圖2-44 支點(diǎn)截截面橫向向分布系系數(shù)計(jì)算算圖示(3)橫向向分布系系數(shù)匯總總?cè)绫?表2-33 橫向分分布系數(shù)數(shù)匯總表表 荷載類(lèi)類(lèi)別 mcc moo 汽車(chē)荷荷載 0.67779 0.55車(chē)道荷載的的取值計(jì)算彎矩時(shí)時(shí),車(chē)道道荷載的的均布荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值qm=9.50KKN/mm;計(jì)算算剪力時(shí)時(shí),均布布荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值qQ=111.0KKN/mm,所加加集中荷荷載P=1160KKN 計(jì)算可變變作用效效應(yīng)在可變作用用效應(yīng)計(jì)計(jì)算中,本本設(shè)計(jì)對(duì)對(duì)于橫向向分布系系數(shù)的取取值做如如下考慮慮:支點(diǎn)點(diǎn)處橫向向分布系系數(shù)取mo,從支點(diǎn)點(diǎn)到第一一根橫隔隔梁段,橫橫向分布布系數(shù)

26、從從mo直線過(guò)過(guò)度到mc,其余余梁段均均取mc。(1)求跨跨中截面面的最大大彎矩和和最大剪剪力 計(jì)算跨跨中截面面最大彎彎矩和最最大剪力力采用直直接加載載求可變變作用效效應(yīng),圖圖2-5示出跨跨中截面面作用效效應(yīng)計(jì)算算圖示。計(jì)計(jì)算公式式為: 式中: S-所求截截面汽車(chē)車(chē)標(biāo)準(zhǔn)荷荷載的彎彎矩或剪剪力 Qkk-車(chē)道均均布荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值 Pkk-車(chē)道集集中荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值-影響線線上同號(hào)號(hào)區(qū)段的的面積 Y-影響線線上最大大坐標(biāo)值值 圖2-55 跨中截截面內(nèi)里里計(jì)算圖圖示可變作用(汽汽車(chē))標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)應(yīng)(對(duì)1號(hào)梁)Mmax=0.550.6777999.56224-00.17779600.95539+0.6677

27、99166066=10089.41(KN/m)Vmax=0.550.6777911100.512-0.550.1777900.8333+00.6777916000.5=775.114(KN)可變作用沖沖擊效應(yīng)應(yīng):M=10889.44100.2555=2277.80(KN/m)V=75.140.2255=19.16(KN) (22)求四四分點(diǎn)截截面的最最大彎矩矩和最大大剪力 圖2-66 四分點(diǎn)點(diǎn)截面內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算圖示可變作用(汽汽車(chē))標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)應(yīng)Mmax=0.550.6777999.54.55244-0.5(0.666799-0.5)69.55(1.55+0.5)+0.6677911604.55=

28、8114.666(KNm)Vmax=0.550.6777900.7559.5118-00.50.11779969.550.08333+00.6777916000.75=1222.700(KN)可變作用沖沖擊效應(yīng)應(yīng)M=8144.6660.2555=3991.880(KN/m)V=1222.7000.2555=311.299(KN) (33)求支支點(diǎn)截面面最大剪剪力 圖1-77 支點(diǎn)截截面內(nèi)力力計(jì)算圖圖示可變作用(汽汽車(chē))效效應(yīng):Vmax=0.550.6777999.524-0.55(0.667799-0.5)69.55(0.9917+0.0083)+0.51160=1555.211(KN)可變作

29、用(汽汽車(chē))沖沖擊效應(yīng)應(yīng):V=1555.2110.2555=399.588(KNN)2.2.33 主梁作作用效應(yīng)應(yīng)組合 表2-77 主梁作作用效應(yīng)應(yīng)組合序 號(hào) 荷載類(lèi)類(lèi)別 跨跨中截面面 四分分點(diǎn)截面面 支點(diǎn) Mmaax Vmaax Mmaax Vmaax Vmaax KN/mm KN KN/mm KN KN(1)第一期永久久作用1825.2 0 13688.9 152.1 304.2(2)第二期永久久作用 511.4 0 608.58 67.662135.224(3) 總永久久作用2336.64 01977.48 219.72439.444(4)可變作用(汽汽車(chē))1089.41 75.114

30、814.66 122.70155.221(5) 可變作用用沖擊 277.80 19.116 207.74 31.22939.588(6) 標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合4003.85 94.3302999.88 373.71634.223(7) 短期期組合3399.23 52.6602547.74 305.61548.009(8) 極限限組合5078.06132.0023804.34 479.25800.0042.3 預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋計(jì)算算2.3.11 鋼筋面面積的估估算及鋼鋼束布置置預(yù)應(yīng)力鋼筋筋截面積積估算按構(gòu)件正截截面抗裂裂性要求求估算預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋數(shù)量量對(duì)于A類(lèi)部部分預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土構(gòu)件件,根據(jù)據(jù)跨中截截面抗

31、裂裂要求,由由下式可可得跨中中截面所所需的有有效預(yù)加加力為式中的Mss為正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)按作用用(或荷荷載)短短期效應(yīng)應(yīng)組合計(jì)計(jì)算的彎彎矩值;由表有有:Ms=46666.6299(KN/m)設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋截面面重心距距截面下下緣為ap=1000mmm,則預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的合合理作用用點(diǎn)至截截面重心心軸的距距離為ep=yb-ap=10088.6mmm;鋼筋筋估算時(shí)時(shí),截面面性質(zhì)近近似取用用全截面面的性質(zhì)質(zhì)來(lái)計(jì)算算,由表表13-5可得跨跨中截面面全截面面面積A=775000cm33,全全全截面對(duì)對(duì)抗裂驗(yàn)驗(yàn)算邊的的彈性抵抵抗距為為W=I/yyb=2886.55417781109/11188.6=

32、2241.081066mm3。所以以有效預(yù)預(yù)加力合合力為:=2.99915661006N預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的張拉拉控制應(yīng)應(yīng)力為conn=0.75ffpk=00.75518860=13995MPPa,預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失按張拉拉控制應(yīng)應(yīng)力的20%估算,則則可得需需要預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的面積積為:采用3束7715.24鋼絞線線,預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的截面面積為Ap=371140=24990mmm2。采用用夾片式式群錨,70金屬波波紋管成成孔。預(yù)應(yīng)力鋼筋筋布置 (11)跨中中截面預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的布布置后張法預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土受彎彎構(gòu)件的的預(yù)應(yīng)力力管道布布置應(yīng)符符合公公路橋規(guī)規(guī)中的的有關(guān)構(gòu)構(gòu)造要求求。參考考已有的的設(shè)計(jì)圖圖紙

33、并按按公路路橋規(guī)中中的構(gòu)造造要求,對(duì)對(duì)跨中截截面的預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋進(jìn)行行初步布布置。(圖2-8) (22)錨固固面鋼束束布置為使施工方方便,全全部3束預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋均錨于于梁端。這這樣布置置符合均均勻分散散的原則則,不僅僅能滿足足張拉的的要求,而而且N1、N2在梁端端均彎起起較高,可可以提供供較大的的預(yù)剪力力。 圖2-88 端部及及跨中預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼束布置置圖 (33)其他他截面鋼鋼束位置置及傾角角計(jì)算鋼束彎起起形狀、彎彎起角及其彎彎曲半徑徑采用直線段段中接圓圓弧曲線線段的方方式彎曲曲,為使使預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的預(yù)加力力垂直作作用于錨錨墊板,N1、N2和N3彎起角角,均取取=9o;各鋼鋼束的彎彎曲半徑

34、徑為:RN1=4400000mmm;RN2=3300000mmm;RN3=1150000mmm。鋼束各控控制點(diǎn)位位置的確確定以N3號(hào)束束為例,其其彎起布布置如圖圖所示由確定導(dǎo)線線點(diǎn)距錨錨固點(diǎn)的的水平距距離:=300cott10oo=17701mmm由確定彎止止點(diǎn)至導(dǎo)導(dǎo)線點(diǎn)的的水平距距離:=150000ttan55o=13312mmm所以彎止點(diǎn)點(diǎn)至跨中中截面的的水平距距離為: LWW=Ld-Lb22=17701+13112=330133mm則彎止點(diǎn)至至跨中截截面的水水平距離離為: Xk=(2240000/22+3112)-LW=30013mmm根據(jù)圓弧切切線的性性質(zhì),圖圖中彎止止點(diǎn)沿切切線方向向

35、至導(dǎo)線線點(diǎn)的距距離與彎彎起點(diǎn)至至導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)的水平平距離相相等,所所以彎止止點(diǎn)至導(dǎo)導(dǎo)線點(diǎn)的的水平距距離為: =13312coss10oo=12292mmm故彎止點(diǎn)至至跨中截截面的水水平距離離為: (xk+Lb11+LB22)=92299+12992+113122=1119033mm同理可以計(jì)計(jì)算N1,N2的控制制點(diǎn)位置置,將各各鋼束的的控制參參數(shù)匯總總于表2-8中。 表2-88 各鋼束束彎曲控控制要素素表鋼束號(hào)升高值mmm彎起角00 彎起半徑 R支點(diǎn)至錨固固點(diǎn)的水水平距離離d彎起點(diǎn)距跨跨中截面面水平距距離xk彎止點(diǎn)距跨跨中截面面的水平平距離mmN1 12000 10400000 1556 2441

36、9 93366N2 7000 10300000 2556 62229 114439N3 4000 10150000 3112 92299 119903各截面鋼鋼束位置置及其傾傾角計(jì)算算仍以N3束束為例(圖2-11),計(jì)算鋼束上任一點(diǎn)i離梁底距離ai=a+ci及該點(diǎn)處鋼束的傾角i,式中a為鋼束彎起前其重心至梁底距離,a=100mm;ci為i點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。計(jì)算時(shí),首首先應(yīng)判判斷處i點(diǎn)所在在處的區(qū)區(qū)段,然然后計(jì)算算ci和i。當(dāng)(xi+xk)0時(shí),i點(diǎn)位于于直線段段還未彎彎起,ci=0,故ai=a=1000mm;i=0。當(dāng)0(xxi+xk)(L1b-LL2b)時(shí),i點(diǎn)位于于圓弧彎彎

37、曲段,按按下式計(jì)計(jì)算ci及i,即:當(dāng)(xi+xk)(L1b-LL2b)時(shí),i點(diǎn)位于于靠近錨錨固端的的直線段段,此時(shí)時(shí) i=0=9o,按下式式計(jì)算ci各截面鋼束束位置ai及其傾傾角i計(jì)算詳詳見(jiàn)表13-8。 表2-99 面鋼束束位置(ai)及其其傾角(i)計(jì)算算表 計(jì) 算截 面鋼束編號(hào) Xk(mm)(Lb1+LB22) (mmm)(xi+xxk) (mm) Ci(mm)ai=a+ci(mm)跨 中截 面N1 24199 69447為負(fù)值,鋼鋼筋尚未未彎起 00 0 1000N2 62299 52110N3 92999 26004L/4截面面N1 24199 69447 35811 5.1366 1

38、61 2611N2 62299 52110 負(fù)值 0 0 1000N3 92999 26004 負(fù)值 0 0 1000變化點(diǎn)截 面N1 24199 69447 負(fù)值 5.2511 167 2677 N2 62299 52110 36611 0 0 1000N3 92999 26004 負(fù)值 0 0 1000支 點(diǎn)截截 面N1 24199 69447 95811 110 11644 12644N2 62299 52110 57711 110 560 6600N3 92999 26004 27011 110 245 3455鋼束平彎彎段的位位置及平平彎角N1、N22、N3三束預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線在在跨

39、中截截面布置置在同一一水平面面上,而而在錨固固端肋板板中必須須從兩側(cè)側(cè)平彎道道肋板中中心線上上,為了了便于施施工布置置預(yù)應(yīng)力力管道,N2、N3在梁中中必須從從兩側(cè)平平彎采用用相同的的形式,其其平彎位位置如圖圖13-23所示。平平彎段有有兩段曲曲線弧,每每段曲線線弧的彎彎曲角為為: 22-111 鋼束平平彎示意意圖(尺尺寸單位位:mm)非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋截面面積估算算及布置置 (1)按構(gòu)件件承載能能力極限限狀態(tài)要要求估算算非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋數(shù)量在確定預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋數(shù)量后后,非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋根據(jù)據(jù)正截面面承載能能力極限限狀態(tài)的的要求來(lái)來(lái)確定。設(shè)設(shè)預(yù)應(yīng)力力鋼筋和和非預(yù)應(yīng)應(yīng)力放進(jìn)進(jìn)的合力力點(diǎn)到截截面底邊邊的

40、距離離為:a=880mmm,則有h0=h-a=118000-800=17720mmm先假定為第第一類(lèi)T形截面面。由公公式計(jì)算算受壓區(qū)區(qū)高度x1.0550788.0661006=222.420000 x(13220-xx/2)求得 x=88.91722mm則根據(jù)正截截面承載載力計(jì)算算需要的的非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋截面積積為:=25288.5mmm采用6根直直徑為25mmm的HRBB3355鋼筋,提提供的鋼鋼筋截面面面積為為AS=29945mmm2。在梁梁底布置置成一排排(圖2-112),其其間距為為60mmm,鋼筋重重心到底底邊的距距離為as=455mm。 圖2-112 非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋布置圖圖(尺寸

41、寸單位:mm)2.3.22 主梁截截面幾何何特性計(jì)計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土梁主主梁截面面幾何特特性應(yīng)根根據(jù)不同同的受理理階段分分別計(jì)算算。本示示例中的的T形梁從從施工到到運(yùn)營(yíng)經(jīng)經(jīng)理了如如下三個(gè)個(gè)階段。主梁預(yù)制并并張拉預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋主梁混凝土土達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度度的90%后,進(jìn)進(jìn)行預(yù)應(yīng)應(yīng)力的張張拉,此此時(shí)管道道尚未壓壓漿,所所以其截截面的特特性為計(jì)計(jì)入非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋影響響(將非非預(yù)應(yīng)力力鋼筋換換算為混混凝土)的的凈截面面,該截截面的截截面特性性計(jì)算中中應(yīng)扣除除預(yù)應(yīng)力力管道的的影響,T梁翼板板寬度為為16000mmm。灌漿封錨,主主梁吊裝裝就位并并現(xiàn)澆4000mm濕接縫縫 預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋張拉拉完成

42、并并進(jìn)行管管道壓漿漿、封錨錨后,預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋能夠夠參與截截面受力力。主梁梁吊裝就就位后現(xiàn)現(xiàn)澆4000mm濕接縫縫,但濕濕接縫還還沒(méi)有參參與截面面受力,所所以此時(shí)時(shí)的截面面特性計(jì)計(jì)算采用用計(jì)入非非預(yù)應(yīng)力力鋼筋何何預(yù)應(yīng)力力鋼筋影影響的換換算截面面,T梁翼板板寬度為為16000mmm。(3)橋面面、欄桿桿及人性性道施工工和運(yùn)營(yíng)營(yíng)階段橋面濕接縫縫結(jié)硬后后,主梁梁即為全全截面參參與工作作,此時(shí)時(shí)截面特特性計(jì)算算采用計(jì)計(jì)入非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋何預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋影響響的換算算截面,T梁翼板板有效寬寬度為20000mmm。截面面幾何特特性的計(jì)計(jì)算可以以列表進(jìn)進(jìn)行。以以第一階階段跨中中截面為為例列表表13-9中。同

43、同理,可可求得其其它受理理階段控控制截面面幾何特特性如表表2-110所示。表2-100 第一階階段跨中中截面幾幾何特性性計(jì)算表表分 塊名 稱(chēng)分塊面積AAi(mm2)Ai重心至至梁頂距距離yi對(duì)梁頂邊的的面積矩矩Si=Aiyi(mm3)自身慣性矩矩Ii(mm4) (yu-yi) (mm) Ix(mm4)截面慣性矩矩 I=Iii+Ix (mmm4)混凝土全面面 積6101103508.88310.33681066137.443910994.60.012291109非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋換算算面積14.12271103135519.144211060-841.610.1221009預(yù)留管道面面積-11.55

44、4510331300-15.000910660-786.6-7.1441009凈截面面積積612.55821033513.44314.55011066137.443910992.90661009140.33451099 表2-111 各控制制截面不不同階段段的截面面幾何特特性匯總總表受 力階 段計(jì)算截面A(1003mm2)Yu(mmm)Yb(mmm)ep(mmm)I(1009mm4) W(mmm3)Wu=I/yuWb=I/ybWp=I/yp階段1:孔孔道壓漿漿跨中截面612.5582513.44886.66786.66140.332.73331.58331.7844L/4截面面612.5582

45、514.44885.66731.99141.332.751.59551.9311變化點(diǎn)截面面612.5582514.55855.66729.99141.332.751.59661.94支點(diǎn)截面774.5582546.33853.7797.492.71.701.099.52階段2:管管道硬結(jié)結(jié)后至濕濕接縫硬硬結(jié)前跨中截面635.6672542858.00758154.0082.841.802.03L/4截面面635.6672541859.00705.33153.112.831.782.17變化點(diǎn)截面面635.6672541.00859.00703.33153.112.831.782.17支點(diǎn)截面

46、797.6672 549.22 850.8 94.55 9.5 1.733 1.122 10.11階段3:濕濕接縫硬硬結(jié)后跨中截面695.6670 510.2 861.8761.88153.22 2.855 1.788 2.011L/4截面面695.6670 508.2 861.8 708.1 153.2 2.855 1.788 2.166變化點(diǎn)截面面695.6672 508.2 871.8 716.1 147.5 2.799 1.699 2.066支點(diǎn)截面857.6672 548.0 852.0 95.77 9.55 1.744 1.122 9.9332.3.33 持久狀狀況截面面承載能能力

47、極限限狀態(tài)計(jì)計(jì)算正截面承載載力計(jì)算算一般取彎矩矩最大的的跨中截截面進(jìn)行行正截面面承載力力計(jì)算。(1)求受受壓區(qū)高高度x先按第一類(lèi)類(lèi)T形截面面梁,略略去構(gòu)造造鋼筋影影響,由由下式計(jì)計(jì)算混凝凝土受壓壓區(qū)高度度x:受壓區(qū)全部部位于翼翼緣板內(nèi)內(nèi),說(shuō)明明確實(shí)是是第一類(lèi)類(lèi)T形截面面梁。正截面承載載力計(jì)算算 跨跨中截面面的預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋何非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的布布置見(jiàn)圖圖2-8和圖2-112,預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋和非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的合合力作用用點(diǎn)到截截面底邊邊距離a為:所以: h00=h-a=114000-900=13310mmm 梁梁跨中截截面彎矩矩組合設(shè)設(shè)計(jì)值:Md=75548.5422KNm。界面面抗彎承承載力

48、:=22.44200001011(13110-1101/2) =56698.9866 KNNm 550788.066 KNNm 跨跨中截面面正截面面承載力力滿足要要求。斜截面承載載力計(jì)算算(1)斜截截面承載載力計(jì)算算預(yù)應(yīng)力混凝凝土簡(jiǎn)支支梁應(yīng)對(duì)對(duì)按規(guī)定定需要驗(yàn)驗(yàn)算的各各個(gè)截面面進(jìn)行斜斜截面抗抗剪承載載力驗(yàn)算算。首先,根據(jù)據(jù)公式進(jìn)進(jìn)行截面面抗剪強(qiáng)強(qiáng)度上、下下限復(fù)核核,即: 0.550110-33ftdbhh0r0bd0.551110-33 式中的vvd為驗(yàn)算算截面處處剪力組組合設(shè)計(jì)計(jì)值,這這里vd=4779.225KNN;fcu,k為混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)級(jí),這里里fcu,k=550MPPa,b=22

49、00mmm(腹板板寬度);h0為相應(yīng)于剪力組合設(shè)計(jì)值處的截面有效高度,即自縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)(包括預(yù)應(yīng)力鋼筋何非預(yù)應(yīng)力鋼筋)至混凝土受壓邊緣的距離,這里縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)距截面下緣的距離為:所以h0=14000-1136=12664mmm;2為預(yù)應(yīng)應(yīng)力提高高系數(shù),2=1.25;代入入上式得得: r00vd=1.04479.25=4799.255 KNN0.5010-3ftdbhh0=0.5110-331.251.883220012664=2289.14KKNr0vd0.5110-3=00.511100-32000112644=8993.7783KKNr0vd計(jì)算表明,截截面尺寸寸滿足要要求,但

50、但需配置置抗剪鋼鋼筋。 斜斜截面抗抗剪承載載力按式式(13-18)計(jì)算算,即: r0vdVCS+VVpb 式式中:其中:11-異號(hào)彎彎矩影響響系數(shù),1=1.0;2-預(yù)應(yīng)力力提高系系數(shù),2=1.25;3-受壓翼翼緣的影影響系數(shù)數(shù),3=1.1; PP=1000=2.3222 箍箍筋選用用雙肢直直徑為10mmm的HRBB3355鋼筋,fsv=2280MMPa,間距Sv=2000mmm,則:Asv=22788.544=1557.008mmm,故: ssinp采用全全部3束預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的平均均值,即即 Siinp=0.0422,所以以, 變變化點(diǎn)截截面處斜斜截面抗抗剪滿足足要求。非非預(yù)應(yīng)力力構(gòu)造鋼鋼筋

51、作為為承載力力儲(chǔ)備,未未予考慮慮 。斜截面抗彎彎承載力力由于鋼束均均錨固于于梁端,鋼鋼束數(shù)量量沿跨長(zhǎng)長(zhǎng)方向沒(méi)沒(méi)有變化化,且彎彎起角度度緩和,其其斜截面面抗彎強(qiáng)強(qiáng)度一般般不控制制設(shè)計(jì),故故不另行行驗(yàn)算。2.3.44 鋼束預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失估算算預(yù)應(yīng)力鋼筋筋張拉(錨錨下)控控制應(yīng)力力conn 按公公路橋規(guī)規(guī)規(guī)定定采用conn=0.75ffpk=00.75518860=13995MPPa鋼束應(yīng)力損損失預(yù)應(yīng)力鋼筋筋與管道道間摩擦擦引起的的預(yù)應(yīng)力力損失l1 對(duì)于跨中中截面:;d為錨固固點(diǎn)到支支點(diǎn)中線線的水平平距離;、k分別為為預(yù)應(yīng)力力鋼筋與與管道壁壁的摩擦擦系數(shù)及及管道每每米局部部偏差對(duì)對(duì)摩擦的的影響系系數(shù)

52、,采采用預(yù)埋埋金屬波波紋管成成型時(shí),由由附表2-5查得,=00.255,k=00.00015;為張拉拉端到跨跨中截面面間,管管道平面面轉(zhuǎn)過(guò)的的角度,這這里N1只有豎豎彎,其其角度為為N1=0=100o,N2和N3不僅有有豎彎還還有平彎彎,其角角度應(yīng)為為管道轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的空空間角度度,其中中豎彎角角度為0=100o,平彎角角度為H=24.5569=9.1138oo,所以空空間轉(zhuǎn)角角為N2=N3=122.8oo 表2-112 跨中截截面(1-1)各鋼鋼束摩擦擦應(yīng)力損損失值鋼束編號(hào)xkxcon (o)弧 度 N1100.17550.0433812.15560.018820.06001139583.844

53、N213.5550.236650.05991312.25560.018840.074461395104.007 N313.5550.236650.05991312.31120.018850.074471395104.221 平 均 值97.333 同理,可可算出其其他控制制截面處處的 值。各各截面摩摩擦應(yīng)力力損失值值平均值值的計(jì)算算結(jié)果,列列于下表表。 表2-113 各設(shè)計(jì)計(jì)控制截截面平均均值 截截面 跨跨中 L/44 變化化點(diǎn) 支支點(diǎn)平均值 997.333 770.882 770.115 0.55錨具變形,鋼鋼筋回縮縮引起的的應(yīng)力損損失 計(jì)算錨具具變形、鋼鋼筋回縮縮引起的的應(yīng)力損損失,后后張

54、法曲曲線布筋筋的構(gòu)件件應(yīng)考慮慮錨固后后反摩阻阻的影響響。 首先計(jì)算算反摩阻阻影響長(zhǎng)長(zhǎng)度lf,即: 式中的為為張拉端端錨具變變形值,由由附表2-6查得夾夾片式錨錨具頂壓壓張拉時(shí)時(shí)為4mm;為單位位航渡由由管道摩摩阻引起起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失,;為張拉拉端錨下下張拉控控制應(yīng)力力,為扣扣除沿途途管道摩摩擦損失失后錨固固端預(yù)拉拉應(yīng)力,;l為張拉端至錨固端的距離,這里的錨固端為跨中截面。將各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻影響長(zhǎng)度列表計(jì)算于下表中。 反摩阻阻影響長(zhǎng)長(zhǎng)度計(jì)算算表鋼束編號(hào)(MPa)(MPa)(MPa)l(mm) (MPPa/mmm)Lf(mmm)N1139583.8441311.16121566 0.006

55、690106322N21395104.0071290.93122566 0.0088499585N31395104.2211290.79123122 0.0088469602 求得Lff后可知知三束預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線均均滿足lfl,所以距距張拉端端為x處的截截面由錨錨具變形形和鋼筋筋回縮引引起的考考慮反摩摩阻后的的預(yù)應(yīng)力力損失按按下式計(jì)計(jì)算,即即: 式中的為為張拉端端由錨具具變形引引起的考考慮反摩摩阻后的的預(yù)應(yīng)力力損失,。若xlf則表示該截面不受反摩阻影響。將各控制截面的計(jì)算列于下表中。 表2-114 錨具變變形引起起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失截面鋼束編號(hào)x(mm) lf (mm) (MPaa)(MPa)

56、各控制截面面的平均均值(MPa)跨中截面 N1121566106322146.772 xlf 截面不受反反摩阻力力影響 0 N21225669585162.775 N31231229602162.447L/4截面面 N16156106322146.77261.777 599.000 N262569585162.77556.533 N363129602162.44758.711變化點(diǎn)截面面 N16076106322146.77262.877 599.266 N2 61766 95855162.77557.888 N362329602162.44757.022支點(diǎn)截面N1156106322146.

57、772 1444.557 1533.399N22569585162.775158.440N33129602162.447157.119(3)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋分批張張拉時(shí)混混凝土彈彈性壓縮縮引起的的應(yīng)力損損失() 混凝土彈彈性壓縮縮引起的的應(yīng)力損損失取按按應(yīng)力計(jì)計(jì)算需要要控制的的截面進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算。對(duì)于于簡(jiǎn)支梁梁可取L/4截面進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算,并以以其計(jì)算算結(jié)果作作為全梁梁各截面面預(yù)應(yīng)力力鋼筋應(yīng)應(yīng)力損失失的平均均值。也也可直接接按簡(jiǎn)化化公式進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算,即:式中: mm-張拉批批數(shù),m=3;-預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋彈性性模量與與混凝土土彈性模模量的比比值,按按張拉時(shí)時(shí)混凝土土 的實(shí)際際強(qiáng)度等等級(jí)計(jì)算算;假定定為

58、設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度90%,即=00.9CC50=C455,查附附表1-2得=3.351104MPa,故-全全部預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋(m批)的的合力NP在其作作用點(diǎn)(全全部預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋重心點(diǎn)點(diǎn))處所所產(chǎn)生的的混凝土土正應(yīng)力力,截面特性按按表13-10中第一一階段取取用。其中=(113955-700.822-444.377)29440=337622.6441KNN所以 鋼筋松弛引引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失() 對(duì)于采用用超張拉拉工藝的的低松弛弛級(jí)鋼絞絞線,由由鋼筋松松弛引起起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失按下式式計(jì)算,即即: 式中, -張拉系系數(shù),采采用超張張拉,取取=0.9-鋼筋松松弛系數(shù)數(shù),對(duì)于于低松弛弛鋼絞線線,取=0.3

59、3-傳力錨錨固時(shí)的的鋼筋應(yīng)應(yīng)力,這這里仍采采用L/4截面的的應(yīng)力值值作為全全梁的平平均值計(jì)計(jì)算,故故有:=13955-700.822-599.000-399.111=12226.07MMPa 所以: =27.4MPPa混凝土收縮縮、徐變變引起的的損失()混凝土收縮縮、徐變變終極值值引起的的受拉區(qū)區(qū)預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的應(yīng)力損損失可按按下式計(jì)計(jì)算,即即: 式中, -加載齡齡期為t0時(shí)混凝凝土收縮縮應(yīng)變終終極值和和徐變系系數(shù)終極極值; tt0-加載齡齡期,即即達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度度90%的齡期期,近似似按標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條條件計(jì)算算則有:,則可可得t20d;對(duì)于于二期恒恒載G2的加載載齡期,假假定為=90dd。 該

60、梁所屬屬的橋位位于野外外一般地地區(qū),相相對(duì)濕度度為75%,其構(gòu)構(gòu)件理論論厚度由由圖可得得2AC/u=275500000/449866=3002,由此查查表12-4并插值值得相應(yīng)應(yīng)的徐變變系數(shù)終終極值為為=,=;混凝凝土收縮縮應(yīng)變終終極值為為:。為傳力錨固固時(shí)在跨跨中和L/4截面的的全部受受力鋼筋筋(包括括預(yù)應(yīng)力力鋼筋何何縱向非非預(yù)應(yīng)力力受力鋼鋼筋,為為簡(jiǎn)化計(jì)計(jì)算不計(jì)計(jì)構(gòu)造鋼鋼筋影響響)截面面重心處處,由NPI,MMG1,MG2所引引起的混混凝土正正應(yīng)力的的平均值值。考慮慮到加載載齡期不不同,MG2按徐徐變系數(shù)數(shù)變小乘乘以折減減系數(shù)/。計(jì)算NPI和MG1引起起的應(yīng)力力時(shí)采用用第一階階段截面面特性

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