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-PAGEVII--PAGEVI-某地區(qū)2×22米橋梁設(shè)計這次的論文是北戴河2×22米的大橋,通過對于北戴河地區(qū)的地址條件的研究,已經(jīng)知道要設(shè)計兩跨的橋梁,經(jīng)過各類的比選,選擇的是預(yù)應(yīng)力簡支T形梁橋。我們學(xué)習(xí)可以知道簡支梁橋的整體計算更簡單而且安裝起來更佳的方便。主梁采用五片主梁,一片梁的寬度為1800mm設(shè)計,加上預(yù)制部分為2500mm,主梁的高度采用的是1700mm。計算橫向分布系數(shù)時利用GM法用來計算橋梁的整體結(jié)構(gòu)的各種恒荷載。并且做出橋梁的作用效應(yīng)組合,再配置預(yù)應(yīng)力鋼筋,通過計算確定其數(shù)目并且配置其位置。再計算主梁截面的幾個特性,計算面積和慣性矩以及凈距并匯總。計算鋼束的預(yù)應(yīng)力的損失,包括由于摩擦變形松弛產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失種種。然后驗算主梁得承載力和抗裂性,以及局部承壓和形變。設(shè)計橫梁和行車道板,還有上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)通支座。進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計時,采用的是兩個墩臺的墩柱。通過設(shè)計蓋梁墩柱和鉆孔樁,完成整體的橋梁的設(shè)計。最后進(jìn)行橋梁工程的概算,計算出整體橋梁工程的直接費,間接費和利潤和稅金。關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力簡支T形梁橋;后張法鋼筋,預(yù)應(yīng)力的損失,形變;蓋梁;鉆孔樁設(shè)計;工程造價目錄摘要 I目錄 III第1章緒論 11.1課題背景及研究的目的和意義 11.2研究的主要內(nèi)容 2第2章上部結(jié)構(gòu)計算 42.1計算資料及橋梁布置 42.1.1計算資料 42.1.2橫截面設(shè)計 62.1.3橫截面尺寸變化 82.1.4橫隔梁設(shè)計 82.2作用效應(yīng)計算 92.2.1計算主梁永久作用效應(yīng) 92.2.2計算主梁可變作用效應(yīng)(G-M法) 112.2.3梁作用效應(yīng)組合 182.3估算及布置預(yù)應(yīng)力鋼束 192.3.1估算預(yù)應(yīng)力鋼束 192.3.2布置預(yù)應(yīng)力鋼束 192.4主梁截面幾何特性的計算 242.4.1計算面積和慣性矩 242.4.2計算截面凈距 262.4.3匯總截面幾何特性 302.5計算鋼束預(yù)應(yīng)力損失 312.5.1鋼束與管壁間由摩擦產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失 312.5.2錨具變形引起的應(yīng)力損失 322.5.3壓縮混凝土引起的應(yīng)力損失 332.5.4鋼束的應(yīng)力松弛產(chǎn)生的應(yīng)力損失 342.5.5混凝土徐變及收縮產(chǎn)生的應(yīng)力損失 352.5.6成橋后截面張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力計算 362.5.7匯總預(yù)應(yīng)力損失及計算預(yù)加力 372.6主梁承載力及應(yīng)力驗算 382.6.1持久狀況下的承載力驗算 382.6.2持久狀況抗裂驗算 432.6.3構(gòu)件持久狀況下的應(yīng)力驗算 462.6.4構(gòu)件短暫狀況下的應(yīng)力驗算 512.7驗算梁端局部承壓 542.7.1驗算截面尺寸 542.7.2驗算局部承壓承載力 552.8驗算主梁的形變 552.8.1預(yù)應(yīng)力下跨中反拱的計算 552.8.2荷載作用下跨中撓度的計算 582.8.3驗算結(jié)構(gòu)的剛度 582.8.4設(shè)置主梁的預(yù)拱度 592.9橫隔梁設(shè)計計算 592.9.1計算橫隔梁彎矩 592.9.2截面配筋及驗算 632.10計算行車道板 662.10.1計算懸臂板內(nèi)力 662.10.2計算連續(xù)板內(nèi)力 672.10.3配筋與驗算 712.11支座計算(板式橡膠支座) 722.11.1支座尺寸的確定 722.11.2支座厚度的確定 732.11.3驗算支座偏轉(zhuǎn) 732.11.4抗滑穩(wěn)定性的驗算 74第3章下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)計算 763.1下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計計算 763.1.1地質(zhì)資料 763.1.2建造材料 763.1.3擬定橋墩的尺寸 763.2蓋梁的設(shè)計計算 773.2.1計算蓋梁上的荷載 773.2.2計算蓋梁內(nèi)力 863.2.3截面配筋及驗算承載力 883.3墩柱的設(shè)計計算 893.3.1計算墩柱上的荷載 893.3.2截面配筋及驗算承載力 923.4鉆孔樁的設(shè)計計算 943.4.1計算樁上荷載 943.4.2計算樁長 963.4.3m法計算樁的內(nèi)力 973.4.4截面配筋及驗算承載力 1003.4.5驗算墩頂水平位移(縱向) 102第4章計算工程造價 1044.1計算內(nèi)容 1044.2計算成果匯總 1044.3計算工程量 1064.4計算工程費用 108結(jié)論 112參考文獻(xiàn) 113-PAGE113--PAGE112-第1章緒論1.1本設(shè)計的背景及研究的目的和意義課題背景:我國整體的基礎(chǔ)建設(shè)項目起步比較晚,但是我國近些年來對于土木方面的投資比較大,而且有眾多土木人的熱情和奉獻(xiàn),使得我國在預(yù)應(yīng)力混凝土的連續(xù)梁橋的建設(shè)上已經(jīng)初步取得的重大成就。就連在預(yù)應(yīng)力混凝土的連續(xù)梁橋上也有著不同的例子,比如說橋墩是v形的連續(xù)梁橋等比較新穎的橋形都是近些年來的設(shè)計成果。但對于預(yù)應(yīng)力混凝土跟前面的連續(xù)梁橋來說,在一個中等跨徑的范圍內(nèi),那也就是說在40米到60米的范圍內(nèi)是比較不錯的選擇?,F(xiàn)階段我國的現(xiàn)在的預(yù)應(yīng)力混凝土的連續(xù)梁橋的施工方法主要采用的是懸臂澆筑法。他的主要工作原理是對于梁體而言向外把懸臂進(jìn)行澆筑,保持梁題在施工過程中的穩(wěn)定。同時,通過對于梁體的跨徑以及高度和馬蹄的布置來支撐起整個橋梁的上部結(jié)構(gòu)。同時,作為預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋的設(shè)計的話已經(jīng)進(jìn)入了一個比較成熟的階段,所以我采用預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋來作為本次設(shè)計的主體結(jié)構(gòu)就完全可以支撐整體設(shè)計的數(shù)據(jù)要求以及跨徑也要求,并且可以在節(jié)約施工,提高施工速度,還有承載能力的最大值的情況下,降低施工造價,來達(dá)到最優(yōu)解。論文的目的:1、通過這次論文讓整個大學(xué)四年的所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行串通,了解整體的橋梁設(shè)計的順序以及相關(guān)規(guī)范的使用和利用,讓對以前學(xué)過的知識更加通透。并且就是論文也屬于一各實踐的過程,畢竟實踐出真知可以更加提升自己對大學(xué)四年所學(xué)到的所有內(nèi)容了一個深入理解。2、分別可以選出各種橋梁的種類以及方案,并且按照不同方案進(jìn)行選出最合適的橋梁方案,并進(jìn)行設(shè)計。3、按照順序進(jìn)行橋梁的設(shè)計,首先從上部結(jié)構(gòu)開始從主梁,橫隔梁,橋面板,支座等內(nèi)容,還分別計算了主梁的正截面和斜截面的抗壓抗剪的承載力,還有局部抗壓的能力,以及各種情況下的應(yīng)力驗算。下部結(jié)構(gòu)則是布置了蓋梁,墩柱,鉆孔樁的計算和驗算內(nèi)容。最后則進(jìn)行工程造價的相關(guān)設(shè)計計算論文的意義:通過2021年上半年的論文,通過這次論文讓我把大學(xué)四年所學(xué)到的所有內(nèi)容串聯(lián)起來,讓我了解到了整體橋梁的設(shè)計分為哪些步驟,通過對整體設(shè)計資料的梳理,了解到了橫截面的尺寸要求,以及橫截面的尺寸變化和對于橫隔梁的相關(guān)設(shè)計,并且通過對于足量的永久作用的效應(yīng)計算,也讓我掌握到了G
M法的實施方案,通過對于主糧中的鋼筋的預(yù)應(yīng)力布置學(xué)習(xí)到了對于整體鋼束的預(yù)應(yīng)力的布置方案以及截面積計算等,同時,通過計算對于主梁截面的面積矩和慣性矩來匯總了得到了主梁截面的所有的集合特性。還有對于對于用力高速的預(yù)應(yīng)力損失,不讓我了解到了,不只有一種預(yù)應(yīng)力損失,而是有許許多多的比如說摩擦產(chǎn)生的,錨具變形產(chǎn)生的,混凝土的壓縮產(chǎn)生的等等的預(yù)應(yīng)力損失。對于主梁的整體的受力驗算和局部的承壓和主梁的形變的驗算,等等來確定整體主梁的設(shè)計穩(wěn)定性。在對黃哥娘的進(jìn)行設(shè)計驗算,然后并且計算行車道板,以及上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間的連接支座。在對進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的驗算時,也要先確定下部結(jié)構(gòu)的地質(zhì)條件,首先要進(jìn)行蓋梁的設(shè)計驗算。在對在進(jìn)行墩柱的設(shè)計驗算,這樣最后進(jìn)行鉆孔樁的設(shè)計驗算。最后進(jìn)行整體的造價設(shè)計。以及查閱圖書館的相關(guān)文獻(xiàn)了解到許多額外的知識,并且在建標(biāo)庫里查詢相應(yīng)的規(guī)范規(guī)定來了解相應(yīng)的行業(yè)中的規(guī)定,讓我們把課堂中所學(xué)到的理論知識和實踐相結(jié)合,提高了我們自己的各種能力,然后為了我們以后的設(shè)計或者是進(jìn)行工作中更加方便。同樣這為我們以后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)都奠定了更加良好的基礎(chǔ)。1.2研究的主要內(nèi)容本設(shè)計為北戴河2×22米預(yù)應(yīng)力簡支梁橋設(shè)計。北戴河區(qū)屬于沖積平原區(qū),主要在海拔0-20米區(qū)域。北戴河的氣候類型屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。因受海洋影響較大,氣候比較溫和,春季少雨干燥,夏季溫?zé)釤o酷暑,秋季涼爽多晴天,冬季漫長無嚴(yán)寒。轄區(qū)內(nèi)地勢多變,但氣候影響不大。2006年,市區(qū)全年平均氣溫11.2℃,平均最高24.9℃,最低零下4.3℃,全年降雨量551.7毫米。以上地質(zhì)資料可得,本次論文研究的基本內(nèi)容是2×22m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋,該橋梁總長為44m,橋面寬度12.5m,活荷載為公路-I級荷載。關(guān)于本設(shè)計,首先分別推出了三個方案,第一個方案是預(yù)應(yīng)力混凝土t型簡支梁橋,第二個方案是預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋,第三個方案是由預(yù)應(yīng)力混凝土制成的板拉橋。在這三個橋型中預(yù)應(yīng)力混凝土t形簡支梁橋技術(shù)較為先進(jìn),工藝要求也嚴(yán)格,采用后張法預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土t梁,需要采用吊裝設(shè)備,且在近幾年預(yù)應(yīng)力混凝土t型梁橋施工中,有較為成熟的施工經(jīng)驗和施工技術(shù)。而且預(yù)應(yīng)力混凝土t型簡支梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu),橋面平整度較好,使用階段易于養(yǎng)護,且養(yǎng)護經(jīng)費較低。對于預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋來說,其工藝較為先進(jìn),有成熟的施工經(jīng)驗和施工工藝,使用范圍廣,相對板的自重也小,但制作麻煩,需要使用大量的鋼筋,整體橋身屬于靜定結(jié)構(gòu),橋面平整,行車條件好,但養(yǎng)護較為麻煩。對于預(yù)應(yīng)力混凝土板拉橋來說,其結(jié)構(gòu)新穎,頂推法工藝已有成功經(jīng)驗,所需設(shè)備最少占用場地少,但因為是新型橋,需要修建實驗小取得實驗經(jīng)驗才可以使用,而且其屬于超靜定結(jié)構(gòu),需要做中間實驗,其橋面平整,造價較高,使用材料比較多。所以綜合考慮選用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支t型梁橋。第2章上部結(jié)構(gòu)計算2.1計算資料及橋梁布置2.1.1計算資料1.橋梁跨徑計算與橋?qū)挊蛄翰捎妙A(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋,標(biāo)準(zhǔn)跨徑為22米,計算跨徑為21.12米,主梁全長為21.96米,橋面寬度取10+1.25×2米。2.荷載對于荷載,我們選用公路一級荷載,人群荷載選用3KN/m,放在最邊上的行人欄桿和用來抵擋車輛和人群的防撞欄桿的每邊分別是和。3.施工的材料及施工的工藝混凝土:主梁用抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為50MPa的混凝土,其他結(jié)構(gòu)使用抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為30MPa混凝土。預(yù)應(yīng)力的鋼筋運用的是?15.2鋼絞線,每束7根,全梁配4束,fpk=1860MPa。按后張法施工工藝制作主梁,采用內(nèi)部直徑為70mm、外部直徑為77mm的預(yù)先埋下的波紋管和夾片錨具。4.橋梁設(shè)計規(guī)范(1)《橋涵公路通用設(shè)計規(guī)范》(JTGD60)第2015版(2)《公路鋼筋混凝土以及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG3362)第2018版5.設(shè)計所需的材料相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示。表1材料利用的數(shù)據(jù)總結(jié)表2.1.2橫截面設(shè)計1.主梁寬度及數(shù)量我們把梁間距加寬來降低整體造價,而且,把梁間距適當(dāng)加寬可以有效提高梁的橫截面指標(biāo),所以我把主梁的翼板寬度為2500mm,但是因為整體的寬度比較大,所以用剛性接頭連接梁和梁。梁就有兩個部分,小毛截面b=1800mm和在使用階段所采用的大毛截面b=2500mm。橋面寬度采用,所以采用五片主梁。2.主梁跨中尺寸的確定1)梁高簡支梁橋的經(jīng)濟高跨比大約是1/11-1/16,所以來說如果在理想的建筑環(huán)境下,為了更為經(jīng)濟的辦法,可以取較大的梁高值,所以選用的是1700mm高的主梁。2)主梁尺寸腹板的寬度為200mm,翼板的厚度為150mm到250mm。由以上尺寸,用CAD畫出的主梁跨中橫截面圖如圖1和圖2(單位都是mm)。圖1橋梁設(shè)計尺寸圖圖2主梁跨中橫截面尺寸圖3)跨中截面的幾何特性由圖2可知,把截面分為三角承托,腹板,翼板,下三角,馬蹄,所得的幾何特性如表2中所示。表2幾何特性表(主梁截面)分塊面積形心至上緣距靜矩自身慣矩di=ys-yi形心慣矩I=自身慣矩+形心慣距大毛截面翼板37507.5281257031347.618499913.928570226.42三角承托50018.339165277836.78676357.78679135.56腹板260080208000361666.7-24.871610824.425272491.08下三角169140.66723772.71711.5-85.561237100.811238812.27馬蹄1150157.518112559895.83-102.3912056438.112116333.9∑8160450187.727876999.2小毛截面翼板27007.5202505062554.638058363.078108988.07三角承托50018.339165277843.8959276.93962054.71腹板2600802080003661667-17.87830155.174491821.83續(xù)上表下三角169140.723772.721711.46-78.541042367.71044079.16馬蹄1150157.518112559895.83-95.3710459467.310519363.2∑7119442312.7225126306.9大毛截面:小毛截面:4)驗算截面效率指標(biāo)ρ得到截面尺寸合理。2.1.3橫截面的變化為了產(chǎn)生足夠的局部應(yīng)力,把腹板加厚到馬蹄同寬,同時這樣也方便我們布置錨具,同時在距離梁端的4232mm內(nèi),腹板由200mm變化到460mm,同時也要提高馬蹄的高度。如圖1所示。2.1.4橫隔梁設(shè)計因為主梁受壓產(chǎn)生彎矩,所以要存在橫梁,荷載分布的不然的話主梁的和局部彎矩就會比較大。所以此次橋梁的跨徑為21.12米,所以在橋梁設(shè)計了六道橫隔梁。分別是每隔4.244米,具體的橫隔梁的尺寸及布置如圖1。2.2作用效應(yīng)計算2.2.1計算主梁永久作用效應(yīng)一.作用集度1.永久作用一期(1)四分點至二分點(長為7.167m)Q=0.7119×25×7.167=112.76KN(2)馬蹄與腹板尺寸過渡段(長為7m)梁端面積約為A=1.01038m2G2=(1.01038+0.7119)×25×0.5×2.5=53.82125KN(3)支點段梁自重Q=1.01038×1.732×25=43.74954KN(4)邊主梁的橫隔梁中間橫隔梁的體積為:V中=0.16×(1.3×0.8-0.5×0.1/2-0.13×0.13/2)=0.161m3端部橫隔梁的體積為:V端=0.25×(1.55×0.67-0.37×0.074/2)=0.2562m3因此在半跨內(nèi):G3=(2×0.161+1×0.2562)×25=14.46KN(5)一期永久作用集度匯總Q一期永久=(127.554+53.82125+43.74954+14.46)/10.98=21.82KN/M2.二期永久作用(1)翼板中間的濕接縫的集度G5=0.7×0.15×25=2.625KN/M(2)橫隔梁的邊梁現(xiàn)澆的部分中間的橫隔梁:兩端的橫隔梁:橫隔梁的邊梁現(xiàn)澆的部分:(3)橋面鋪裝8厘米厚的混凝土鋪裝:6厘米厚的瀝青鋪裝:橋面鋪裝還是用五個梁平分即:(4)欄桿人行(單側(cè))欄:1.51kN/m防撞(單側(cè))欄:欄桿的總荷載,即:(5)永久作用二期總集度二.計算永久作用效應(yīng)以為截面和左邊支座的距離,而且。得到以下的計算公式:(2-1)(2-2)圖3永久作用效應(yīng)計算圖表3邊主梁永久作用效應(yīng)匯總表內(nèi)力二分點四分點支點一期彎矩1215.56945.590剪力/kN0117.2825234.565二期彎矩752.62564..460剪力/kN070140.02彎矩2013.411510.050剪力/kN0187.2825374.5852.2.2主梁可變作用效應(yīng)的計算1.車道的折減和沖擊作用系數(shù)查閱橋梁規(guī)范,橋梁基頻決定著沖擊系數(shù)。所設(shè)計的橋梁基頻大于14赫茲小于1.5赫茲,沖擊系數(shù)如下所示:橋梁的橋面設(shè)計選用兩車道設(shè)計,不用折減。2.計算主梁的跨中荷載橫向分布系數(shù)(1)計算主梁的抗扭慣矩It對于選用的T型截面,關(guān)于主梁的抗扭慣性矩可按照下式計算It=由設(shè)計資料可知,利用GM法計算橫向分布系數(shù)把馬蹄高度換算成平均高度把翼緣高度換算成平均高度換算腹板可以得到IT的計算表4表4IT 的計算值分塊名稱Bi/cmTi/cmt/bciIt/cm4翼緣板25017.20.06880.3200.00407腹板121.3200.1650.2990.00290馬蹄4631.50.6850.1920.0028合計0.00977(2)計算抗扭修正系數(shù)G=0.4E,l=21.12m,It=0.04885m4,I=0.27876999m4可以得出各主梁跨中橫向分布系數(shù),如表5所示。表5值梁號10.5840.3920.20.008-0.18420.3920.2960.20.1040.00830.20.20.20.20.2④荷載橫向分布系數(shù)荷載的最不利布置方式在一號梁上的表態(tài),見圖4。圖41號梁計算示意圖1號梁布置兩條和三條車道的值如下:兩車道:三車道:汽車荷載在1號梁的分布系數(shù):(2)支點處的.圖5橫向分布系數(shù)在支點的圖示人群荷載:汽車荷載:(3)1號梁的橫向分布系數(shù)表6m匯總表(一號梁)荷載類別公路荷載0.7150.4人群荷載0.641.273.汽車荷載因為規(guī)范可知,公路一級荷載均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為10.5KN/mPk可以由下計算:彎矩:剪力:4.可變作用效應(yīng)(1)二分點的彎矩和剪力跨中的剪力和彎矩的圖式,如圖7所示,其計算公式如下:其中:S—汽車(人群)荷載的彎剪值;—均布荷載(車道)的標(biāo)準(zhǔn)值;—集中荷載(車道)的標(biāo)準(zhǔn)值:—影響線(同號)面積—影響線上的最大值(縱向)圖6跨中計算圖示標(biāo)準(zhǔn)作用效應(yīng)(汽車)沖擊效應(yīng)(汽車):作用效應(yīng)(人群):(2)四分點的彎剪值,如圖8。圖7四分點計算圖示標(biāo)準(zhǔn)作用效應(yīng)(汽車):沖擊效應(yīng)(汽車):作用效應(yīng)(人群):(3)支點的彎剪值,如圖9:圖8支點截面作用效應(yīng)計算圖示標(biāo)準(zhǔn)作用效應(yīng)(汽車):沖擊效應(yīng)(汽車):作用效應(yīng)(人群):2.2.3梁的作用效應(yīng)組合分別把第一期的恒荷載、第二期的恒荷載相加可以得到主梁截面的總恒荷載作用,再令總恒荷載作用與汽車荷載公路一級可變作用、汽車的沖擊作用、人群荷載的可變作用相加就可以得到主梁的荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合。如表7所示。表7主梁的各種組合的作用效應(yīng)序號荷載跨中四分點支點MVMVVkNkNkN永久作用(一期)1215.560911.55113.06226.12永久作用(二期)725.530544.1467.48134.98總永久作用=①+②1941.0901455.69180.54361.1可變作用(汽車)公路-Ⅰ級1330.90114.25966.75201.33239.96可變作用(汽車)沖擊455.167835.0735345.5568.85129.61可變作用(人群)72.763.4555.487.74515.7標(biāo)準(zhǔn)組合=③+④+⑤+⑥3799.9178152.77352853.47458.465746.37短期組合=③+0.7×④+⑥2945.4883.4252208.895329.216544.772極限組合=1.2×③+1.4×(④+⑤)+1.12×⑥4911.29212.91693699.1856603.5744968.3022.3估算及布置預(yù)應(yīng)力鋼束2.3.1估算預(yù)應(yīng)力鋼束通過查閱建標(biāo)庫的相關(guān)文獻(xiàn),選擇布置預(yù)應(yīng)力鋼束1.正常使用極限狀態(tài)下估算鋼筋數(shù)目對于T形梁帶馬蹄的簡支梁,混凝土上沒有拉應(yīng)力,鋼束數(shù)目可以由以下計算:—在持久狀態(tài)下產(chǎn)生的梁的二分點處由荷載產(chǎn)生的彎矩組合值;—經(jīng)驗系數(shù),公路一級荷載;—設(shè)置。其中的跨中yx=170-55.1093=114.8907cm,ks=29.7cm選擇設(shè)置ap=17cm,可得ep=yx-ap=114.8907-17=97.891cm。2.承載能力極限狀態(tài)下估算鋼筋數(shù)目混凝土的受壓應(yīng)力圖是矩形在承載能力極限狀態(tài)下,應(yīng)力為,鋼束應(yīng)力為,得到鋼束計算公式如下:—梁的二分點彎矩(承載能力極限狀態(tài))—經(jīng)驗系數(shù)取為0.77;—鋼束的設(shè)計強度為1260MPa。最終選取4根預(yù)應(yīng)力鋼束布置在混凝土梁體內(nèi)。2.3.2布置預(yù)應(yīng)力鋼束1.確定預(yù)應(yīng)力鋼束位置(1)依據(jù)公預(yù)規(guī)的相關(guān)規(guī)定可知,對于所設(shè)置的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件需要在構(gòu)件內(nèi)保留鋼筋得管道,并且讓鋼束的偏心距盡量更大,所以我在這次的設(shè)計中用內(nèi)徑70mm外徑用77mm的預(yù)應(yīng)力金屬片波紋管,因為相關(guān)的規(guī)定可以知道管道到相關(guān)梁底和側(cè)面的距離不能小于30mm和管道直徑的一半,而且對于另外一側(cè)也不能小于40mm不能小于直徑的0.6倍。從圖中可知:圖9鋼束布置圖(2)主梁出廠時為凈截面,所以在預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完畢后,可能會在上緣部分出現(xiàn)比較大的壓應(yīng)力,所以我們在布置鋼筋誰要靠近截面的形心,先讓整個整體截面的受力均勻分散。從圖9中可知:鋼束布置完成后,為了驗算其合理性需要驗算其幾何特性。把錨固端截面的相關(guān)幾何特性計算總結(jié)在表8中。表8鋼束錨固截面的幾何特性表計算部分翼緣37507.52812570312.554.5811171325.8611241638.36三角承托273.811.474782.38832.9644.61544966.69545799.65腹板713092.565952514274854.17-30.426597759.5620872613.73∑11153.8692432.3832660051.74可得到:截面的核心區(qū)域內(nèi)存在鋼束群重心2.設(shè)計彎起角和線性四號鋼束的彎起角度設(shè)置為8度,一至三號的鋼束彎起角度為13度,同時鋼束的線性也確定成圓弧加直線的形式并在同一平面內(nèi)部。3.鋼束群的計算鋼束計算圖式見圖2-13,的計算結(jié)果見表9。圖10鋼束計算圖表9鋼筋布置設(shè)計表鋼束彎起高度(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)(°)(cm)(cm)(cm)2013.916.0910099.038625.7887.09893.665520.5032.510097.44131268.05285.25697.157820.5055.510097.44132165.44487.12486.0510120.5078.510097.44133062.82688.98274.95(2)設(shè)計控制截面鋼束的重心位置①重心位置看圖10可知:重心位置在曲線部分時,按以下計算:,重心位置在直線部分時,按以下計算:—截面最下端到重心距;—未彎鋼束到截面最下端之距;—彎起半徑。重心到截面最下端之距ap(見表10)表10各截面鋼束及鋼束群重心位置截面鋼束四分點253.052204.60.1150.99333448.7722.84N241.951529.60.0270.99962222.61N3未彎起854.61~11010N4未彎起625.78~11010支點直線段yφx5x5tanφa0aiapN1101135.371.2434133.7679.14N2781314.613.372296.63N3551323.845.501059.5N420823.783.341026.66跨中直線段yφx5x5tanφa0aiapN1343419N22222N31010N41010(3)預(yù)應(yīng)力鋼束長度的計算通過計算半徑和彎起角度計算曲線長度,令直線和曲線還有端部預(yù)留長度相加得到鋼束長度列在表11中。表11鋼束長度計算表鋼束預(yù)留長度(cm)總長度(cm)625.78887.33893.661002161.981402301.98N3854.6113193.81697.151001981.921402121.92N21529.613346.88346.881001865.861402005.86N12204.613499.95499.951001749.741401889.742.4主梁截面幾何特性的設(shè)計對于本次設(shè)計的主梁截面而言,由于使用的是后張法布置鋼筋鋼絞線,在進(jìn)行后張法的張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的步驟過程中首先進(jìn)行主梁的預(yù)制以及對于所設(shè)計四根的預(yù)應(yīng)力的鋼筋進(jìn)行設(shè)計布置的張拉,在完成對于預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計后進(jìn)行灌裝封錨,再對于主梁截面進(jìn)行接縫之間的現(xiàn)澆,主要為濕接頭。最后在對于第一期永久作用荷載和第二期永久作用荷載的施工加載過程,最后就是針對主梁整體截面的運營階段的使用,進(jìn)而保證主梁截面的整體穩(wěn)定性。2.4.1對于面積和慣據(jù)計算1.凈截面計算面積的計算公式: 慣性矩的計算公式:計算結(jié)果放在表12中。2.換算截面計算(1)換算截面的幾何特性截面積計算公式 截面慣矩計算公式 最后結(jié)果如表12所示。表12跨中截面特性表截面分塊名稱分塊重心至上緣距離分塊面積對上緣凈距截面重心至上緣距離分塊面積自身慣矩b1=160cm凈截面毛截面711962.1313442312.724759.743625126306.93-2.387740586.21236165145.5管道面積-186.1706151-28111.7606略-91.2564-1550378.59∑6932.8294—414200.964125126306.93—-1509792.38b1=250cm換算截面毛截面816955.1093414200.964157.202225126306.932.092935782.127524401.89鋼束換算面積182.2815127524.28略-125.07782362312.864∑8351.28—441725.244125126306.93—2398094.964相關(guān)數(shù)據(jù)(2)有效寬度的幾何特性設(shè)計①有效翼緣寬度查閱規(guī)范可知,以下三項中的最小值,即是T型截面的翼緣有效寬度。由于,取所以可知:②截面范圍內(nèi)的幾何特性翼緣板的整體寬度就是有效寬度,不需要折減計算。2.4.2計算截面凈距圖11靜矩計算圖示(1)在張拉預(yù)應(yīng)力筋的時候把n-n截面原有的剪應(yīng)力和在張拉過程中產(chǎn)生的剪應(yīng)力相加。(2)在整體受力過程中把o-o截面原有的剪應(yīng)力和在張拉過程中產(chǎn)生的剪應(yīng)力相加。所以一共要計算以下幾種的剪應(yīng)力:截面以下部分的面積對軸、n-n軸的靜矩;截面以上部分的面積對軸、n-n軸的靜矩;截面以上部分的面積對軸、n-n軸的靜矩;截面以上部分的面積對軸、n-n軸的靜矩;計算結(jié)果如表下表所示。表13跨中靜矩計算表截面分塊靜距面積()重心與全截面重心距yi對凈軸靜距靜距面積()重心與全截面重心距yi(cm)對換軸靜距()翼板①270052.2436141057.72375049.7022186383.436三角承托②50041.410320705.1550038.868919434.4581肋部③20029.74367948.7220037.20227440.4499∑//169711.59213258.344下三角④16980.923013675.98716983464414105.4865馬蹄⑤115097.7564112419.861150100.2978115342.413肋部⑥26078.756420476.66426081.797821137.4151管道(鋼束)-186.170691.2564-16989.25874186.170693.797817462.3927∑146403.2523168047.7075翼板①270052.2426141057.7819375049.7022186383.436三角承托②50041.410320705.144850038.868919434.4581肋部③894.8722.371820019.853894.872519.830417745.7129∑//181782.7794223563.607翼板①270052.2436141057.7819375049.7022186383.436接跨中靜矩表三角承托②50041.410320705.144850038.8689196383.436肋部③844.04521.101117810.2987844.04518.559815665.2653∑//179573.2254221483.1594表14四分點靜矩計算表截面分塊靜距面積()分塊重心與全截面重心間距yi(cm)對凈軸靜距靜距面積()分塊重心與全截面重心間距yi(cm)對換軸靜距()翼板①270052.2436141057.72375049.5166185687.3827三角承托②50041.410320705.1550041.410320705.1448肋部③20029.74367948.7220039.74367948.7246∑//169711.59214341.2521下三角④16980.923013675.98716980.923013675.987馬蹄⑤115097.7564112419.86115097.7564112419.86肋部⑥26078.756420476.66426078.756420476.664管道(鋼束)-186.170691.2564-16989.25874-186.170691.2564-16989.25874∑146403.2523129583.2523翼板①270052.4721141674.6832375052.4721196770.375三角承托②50041.638820819.385850041.638820813.4肋部③894.8722.371820224.9202894.872522.486120224.945∑//182718.9712237808.72翼板①270052.4721141674.6832375049.7022196770.375三角承托②50038.01667403.327150038.016619008.3肋部③844.04521.008317653.9765844.04518.052815170.35817∑//180148.0455230949.0332接四分點靜矩表表15支點靜矩計算表截面分塊靜距面積()分塊重心與全截面重心間距yi(cm)對凈軸靜距靜距面積()分塊重心與全截面重心間距yi(cm)對換軸靜距()翼板①270052.2436141057.72375054.9587206095.125三角承托②50041.410320705.1550041.410320705.15肋部③20029.74367948.7220039.94367948.72∑//169711.59234748.995翼板①270080.9230218492.1375054.9587206095.125三角承托②50097.756448878.250097.756447878.2肋部③894.8778.756420476.6642411.187378.7564189896.4315∑//287846.964443869.7565翼板①270059.9171161776.17375054.9587206095.125三角承托②273.849.950413676.4195250049.950424975.2肋部③2183.100923.729451803.67452183.100918.7710840978.98699∑//227256.264272049.312接支點靜矩表2.4.3截面幾何特性的匯總表16截面幾何特性匯總表截面幾何特性值符號單位截面位置跨中四分點支點凈截凈面積cm26932.7356932.7359917.535凈慣矩cm423616514.552389099629128775凈軸與上緣間距cm59.743659.972167.4171凈軸與下緣間距cm110.2564110.9721102.5829截面抵抗矩上緣395284.5013398368.4913432067.95下緣214189.2272217135.8157283953.56對n軸靜矩翼緣169711.59169711.59169711.59凈軸以上部分181782.7794182718.9712287846.964換軸以上部分179573.2254180148.0455227256.264馬蹄146403.2523146403.2523/接上述幾何特性匯總表截面幾何特性值符號單位截面位置跨中四分點支點鋼束群重心與凈軸間距cm91.256482.523918.1909換算截面換算面積cm28351.288351.2811336.08換算慣矩cm427524401.8929238586.0732761275.827換軸與截面上緣間距cm57.202257.016662.4587換軸與截面下緣間距cm112.7978112.9834107.5413截面抵抗矩上緣516002.1952512807.9878524526.8905下緣261676.1971258786.6468304639.0601對o軸靜矩翼緣213258.344214341.2521234748.995凈軸以上部分223563.607237808.72443869.7565換軸以上部分221483.1594230949.0332272049.312馬蹄168047.7045129583.2523/鋼束群重心與換軸間距cm93.797885.479323.1493鋼束群重心與截面下緣間距cm1927.504084.39202.5計算鋼束預(yù)應(yīng)力損失2.5.1鋼束與管壁間由摩擦產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失表17主梁各截面計算表截面鋼束MPa跨中N1130.2268936.19580.05470.05320574.22N2130.2268936.24490.05470.05327474.32N3130.2268936.2940.05481960.05334474.4149N480.13966.28810.0373570.0366751.1516接上計算表支點N1006.19580.00929370.00925112.0443N2006.24490.00932360.009323612.1393N3006.2940.00939660.009396612.2343N480.1396266.28810.0373570.0366751.1516四分點N16.340.110656.19580.03142370.03093543.1543N211.40.1989686.24490.049160950.04797266.9209N3130.2268936.2940.05481960.05334474.4149N480.1396266.28810.0373570.036667851.1516根據(jù)位于建標(biāo)庫里的相關(guān)的規(guī)范可知,的計算公式:—張拉預(yù)應(yīng)力鋼束的控制力:—取為0.2為預(yù)制管壁和鋼束的摩擦系數(shù);—在本設(shè)計中;—預(yù)制鋼束管道在梁軸的投影長;2.5.2錨具變形引起的應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力筋布置為曲線加直線,所以在計算應(yīng)力損失下有曲線設(shè)計,所以在計算的過程中,考慮反向摩擦對整體應(yīng)力的影響。在曲線端上反向摩擦的范圍:—本設(shè)計的夾片錨具的=6mm;—單位長度的摩擦應(yīng)力損失:預(yù)應(yīng)力在張拉端的損失:;鋼筋預(yù)應(yīng)力在反摩擦影響范圍內(nèi)的損失計算式:;但在反摩擦影響范圍外則為零。以下把的計算結(jié)構(gòu)匯總在下表中。表18主梁計算表鋼束號影響線長度錨固四分點截面支點截面跨中截面xxx10.0123319740.78218.656195.8163.83165.8238.1812225.889.4720.0179338077.305258.036244.9177.71214.9214.912274.969.5730.0187737894.53259.26294178.25264178.251232465.0540.011839944.9209.726288.1160.91258.1160.9112318.159.572.5.3壓縮混凝土引起的應(yīng)力損失設(shè)計中依次張拉鋼束,于是先張拉的會對后張拉的產(chǎn)生應(yīng)力損失由于混凝土的彈性壓縮所引起的??芍挠嬎闶剑浩渲校骸呀?jīng)張拉完成的鋼束重心因為后面張拉的鋼筋所產(chǎn)生的法向應(yīng)力;其中:—鋼束的預(yù)加力以及預(yù)加的彎矩;—截面鋼束重心與截面凈矩間距;即已知An=6392.735cm2表19主梁匯總表2.5.4鋼束的應(yīng)力松弛產(chǎn)生的應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼束因為應(yīng)力松弛所產(chǎn)生的應(yīng)力損失如以下公式所示:其中:—方式為一次張拉,選擇;—對于本設(shè)計的鋼筋,取=0.3;—鋼筋被錨固時的應(yīng)力,。根據(jù)公式,計算出的值并將其列于表20里。表20計算匯總表鋼束號110.318601167.575723.264821094.369115.08731045.885110.1641254.278434.1132.5.5混凝土徐變及收縮產(chǎn)生的應(yīng)力損失鋼束產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失,有一部分的原因在于混凝土的徐變和收縮的影響,其計算公式如下:其中:—因為徐變以及收縮產(chǎn)生的應(yīng)力損失;—預(yù)加力在進(jìn)行錨固的鋼束重心處產(chǎn)生的法向應(yīng)力;—截面配筋率,;在鋼束錨固時的凈截面面積;ep—鋼束群重心與截面凈軸之間的距離;回轉(zhuǎn)半徑;—混凝土徐變,其中以t0為加載齡期、t為計算齡期;—收縮應(yīng)變,其中以t0為加載齡期、t為計算齡期。構(gòu)件的厚度的理論值可由下式計算:其中:—截面面積;—該截面周長;混凝土的徐變和收縮在橋梁建成之前已有了很大的一部分,因此和的計算都采用小毛截面的相關(guān)數(shù)據(jù),其計算過程如下:得到:北戴河的環(huán)境為80%的相對濕度,并可以選擇混凝土的加載時間為28天。所以因為橋預(yù)規(guī)可得到,。(2)的設(shè)計計算表21主梁計算匯總表截面位置相關(guān)數(shù)據(jù)四分點6.8559.99516.85=分子部分分母部分④157.273749.53⑤42.92.82⑥0.9×[4)+5)]180.1530.61%1.259支點跨中2.5.6成橋后截面由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力計算已經(jīng)張拉的鋼筋會對混凝土造成彈性壓縮而且對其他鋼筋造成應(yīng)力損失,表22成橋后截面由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力鋼束號錨固后的鋼束應(yīng)力cosaNpEpi=ynx-aiMP11001.20099811.9648219811.96489812102.98101469.4981010469.49821044.332110234.454580.9925410158.1061997048.72494951.66371505421.1623969.8359504.38419504.3829474102.98978793.78248421541077.075410555.338920.997710531.0624000587.2258918580.29473402795.2342.5.7匯總預(yù)應(yīng)力損失及計算預(yù)加力1.鋼束應(yīng)力計算公式:2.預(yù)加力計算公式軸向力:剪力:彎矩:其中:—主梁軸線與彎起后的鋼束所成的夾角;—鋼束截面積9.8cm2;表23各階段預(yù)加力效應(yīng)匯總表截面位置張拉階段的預(yù)加力效應(yīng)使用階段的預(yù)加力效應(yīng)跨中∑4565.2504163.13953.3503740.5688支點∑4014.34823.8979.8754010.19831.021178.4996四分點∑4384.39166.8863815.9443884.86142.873310.3701分別計算各階段的預(yù)應(yīng)力損失,并進(jìn)行匯總?cè)绫?4所示:表24預(yù)應(yīng)力損失匯總表截面位置鋼束張拉階段使用階段應(yīng)力損失(錨固前)鋼束應(yīng)力應(yīng)力損失(錨固后)鋼束有效應(yīng)力MpaMpa跨中174.2289.4731.44751199.862523.2648143.091001.2209274.3269.5768.67291182.437115.087928.1921374.414965.0515.67291159.862210.16892.6351451.151689.5701254.278434.1131005.7254四分點143.1543163.8320.441167.575724.53149.11026.2325266.9209177.71561086.369117.281016.0571374.4149178.2596.451045.885120.261085.5022451.1516160.9101182.928428.871076.3084支點112.0443238.1812.69951132.076219.7286.291026.0662212.1393285.8517.35941079.651319.18974.1813312.2343291.4518.01831079.651119.31924.0511451.1516232.2401112.608422.831003.48842.6主梁承載力及應(yīng)力驗算2.6.1持久狀況下的承載力驗算因為對于截面而言,正截面和斜截面都有發(fā)生破壞的可能,在承載能力極限狀態(tài)下,所以我們分別對正截面和斜截面的承載力進(jìn)行分別驗算。1.驗算正截面的承載力圖12正截面承載力示意圖(1)梁截面的受壓區(qū)高度對于簡支T形梁,查詢規(guī)范可知:當(dāng)時,T梁腹板內(nèi)就存在中性軸,不然的話就在翼緣內(nèi)。由以上計算得:滿足,腹板內(nèi)存在中性軸。受壓區(qū)混凝土厚度為x,則:其中:—高度界限系數(shù)在受壓區(qū)混凝土上,;—梁的計算高度可以知道發(fā)生了塑性破壞在該截面上。(2)正截面承載力的驗算按照以下方法驗算正截面承載力:由此得知,是滿足規(guī)范要求的對于跨中承載力。對于四分點截面的正截面承載力得到四分點的正截面承載力是滿足要求的。(3)驗算最小配筋率是否符合規(guī)范驗算最小配筋率是否符合規(guī)范的公式如下:其中:—抗彎承載力設(shè)計值,;—開裂彎矩對于正截面,其計算過程如下:其中:—截面以上的部分對軸面積矩;W0—換算截面的抵抗矩;—鋼束的有效應(yīng)力對于混凝土產(chǎn)生的壓應(yīng)力。對于,,可以看到其大于零時最小配筋滿足要求的2.驗算斜截面承載力(1)驗算抗剪承載力選擇與支座距離為h/2的截面為驗算截面,并開始進(jìn)行設(shè)計計算。1)復(fù)合尺寸—。b—。h0—可得,設(shè)計出的主梁尺寸滿足規(guī)范的要求。2)抗剪承載力的驗算以下公式如果滿足,抗剪承載力截面滿足穩(wěn)定條件。其中:—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),為1.25;—混凝土的抗拉強度設(shè)計值;其中??芍粷M足上述的公式,要進(jìn)行抗剪承載力的驗算。估算C值通過以下公式來進(jìn)行C值的設(shè)計估算:其中:—剪跨比的取值可按下式計算();—最大剪力值在計算截面受壓端的;—最大彎矩值在計算截面受壓端的;—有效高度在計算截面受壓端截面的。通過試算法確定C值,先假設(shè)一個C,求出所求截面的剪力和彎矩,再帶回式中求m和C的值,如果兩個C值相差不多,就可以通過C值求最不利的截面位置。首先取,得到,又可得兩個C值相差的數(shù)值很小,很接近。。箍筋的設(shè)計計算根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)資料規(guī)范,取雙肢箍筋10根,間距為20厘米,,面積其中:b—主梁腹板寬度在斜截面受壓端的可的箍筋的布置設(shè)計滿足規(guī)范要求的箍筋最小配筋率??辜舫休d力的驗算由以下公式對抗剪承載力進(jìn)行驗算:其中:—最大剪力在斜截面受壓端,由上可知—混凝土與箍筋的整體抗剪承載力在計算截面內(nèi):其中:b—腹板寬度斜在截面受壓端的,;—有效高度在斜截面受壓端,;P—鋼筋縱向的配筋率,—箍筋的配筋率,計算公式為;表25斜截面在正截面處的受壓端的鋼束位置和重心位置表截面鋼束號X4R距支座h/2處斜截面頂端4未彎起1651.4901101046.78753161.091457.990.109140.9941018.822199.311635.470.121870.99262259.31238.681958.450.121870.99263499.03由上述計算可得:在該處的抗剪承載力和對于箍筋的配置是滿足要求的斜截面抗彎承載力驗算因為橋梁的鋼束根數(shù)沒有在橋跨上變化,所以不用驗算斜截面的抗剪承載力。2.6.2持久狀況抗裂驗算1.驗算正截面抗裂進(jìn)行全預(yù)應(yīng)力的橋梁上部結(jié)構(gòu)的正截面的抗裂時,按如下方法設(shè)計計算:經(jīng)過驗算可知各截面的都是小于零的,所以正截面抗裂滿足要求。表26正截面抗裂計算表驗算位置跨中下緣四分點下緣支點下緣39533.527538848.615740101.9135/N·m⑵3710.56883310.37011178.4996An/cm2⑶6932.7356932.7359917.535Wnx/cm3⑷395284.5013398368.4913432067.95Wox/cm3⑸214189.2272217135.8157283953.56Mg1/N.m⑹12155609115500Ms/N.m⑺2945480220889505.705.604.049.398.312.7315.0914.916.773.0752.2880.008.0775.970.0011.1528.2580.00-1.6745-4.4155-5.75452.斜截面抗裂驗算按照規(guī)范規(guī)定,按照以下的要求驗算不同斜截面的抗裂性:表27計算表截面位置應(yīng)力部位跨中(1)39533.527539533.527539533.527539533.5275/N·m(2)1061819.51061819.51061819.51061819.5An/cm(3)6932.7356932.7356932.7356932.735In/cm3(4)23616514.5523616514.5523616514.5523616514.55yni/cm(5)34.74362.54140-72.2564Io/cm3(6)27524401.8927524401.8927524410.892724410.89yoi/cm(7)32.20220-2.5414-74.7978Mg1/N*m(8)1215560121556012155601215560Ms/N*m(9)29454802945480294548029454805.705.705.705.701.560.11430.00-3.254.145.58575.78.951.790.1310.00-3.251.990.00-0.157-4.62)3.780.131-0.157-8.347.925.71675.5430.61四分點3.5215.30735.4729.509支點2.97313.84254.126~表28計算表 位置應(yīng)力跨中短期組合0.37710.37710.37350.2828一期恒載0000預(yù)加力0000剪力(短期組合)0.37710.37710.37350.2828四分點剪力(短期組合)0.75220.75220.74480.5695支點剪力(短期組合)0.5910.5910.391表29計算表截面位置應(yīng)力部位跨中7.920.3771-0.017915.71670.3735-0.024305.5430.3771-0.0255370.610.2828-0.11093四分點3.5210.7226-0.1425265.30730.7448-0.102545.4720.7522-0.101519.5090.5695-0.033986支點2.97310.3570-0.042273.8425-0.3914-0.03954.126-0.5910-0.08298最終可知,所以對于設(shè)計的T型簡支梁橋的斜截面的抗裂性要求是滿足規(guī)范要求的。2.6.3構(gòu)件持久狀況下的應(yīng)力驗算1.混凝土壓應(yīng)力查詢規(guī)范可得,混凝土正截面的壓應(yīng)力的計算應(yīng)該滿足下列公式:其中:—混凝土正截面在標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合下的法向壓應(yīng)力—混凝土在預(yù)應(yīng)力下的法向拉應(yīng)力—標(biāo)準(zhǔn)組合值的彎矩把各個部分的壓應(yīng)力匯總于表30中,可知最大壓應(yīng)力位于四分點下緣處的15.52MPa小于16.2MPa,滿足要求的。表30混凝土的壓應(yīng)力匯總表位置跨中上跨中下四分點上四分點下支點上支點下39533.527539533.527538848.616738848.616740101.913540101.91Mp/N·m3740568.83740568.83310370.13310370.11178499.61178499.6A/cm26932.7356932.7356932.7356932.7359917.5359917.535Wn/cm3⑷395284.501214189.227398368.4913217135.82432067.95283953.56Wo/cm3⑸516002.195261676.1972512807.9878258786.65524526.89304639.06Mgl/N·m⑹1215560121556091155091155000⑺3799917.819410902853470145569000Np/An5.70245.70245.60365.60364.04354.0435-9.46317.4639-8.309815.2456-2.72764.1503-3.760623.1663-2.706220.84921.32598.1938接上表位置跨中上跨中下四分點上四分點下支點上支點下3.075-5.6752.88-4.19800⑿=[⑺-⑹]/⑸5.008-2.77263.787-2.1027008.083-8.44766.667-6.3007004.322414.71873.960814.54851.31598.1938以上的表格可以知道,最大的壓應(yīng)力為14.7187KN,位于截面下截面小于16.2Mpa。2.鋼束拉應(yīng)力鋼束的拉應(yīng)力在橋梁的使用過程中應(yīng)滿足:其中:—有效應(yīng)力;—標(biāo)準(zhǔn)組合拉應(yīng)力:拉應(yīng)力的最大值在跨中截面為1151.3904MPa小于規(guī)范規(guī)定的1209MPa。表31鋼束拉應(yīng)力計算匯總表位置跨中四分點支點231616514.552389099629128775/cm327524401.8929238586.0732761275.827/cm91.256882.52390/cm93.797885.479323.1493接上表位置跨中四分點支點/12155609115500/3799917.8285347004.69713.148708.8075.67720/MPa⑼=⑺+⑻13.5048.82890/MPa75.08249.08870/MPa⑾1076.30841005.72541003.4884/MPa1151.39041054.81411003.48843.混凝土主壓應(yīng)力利用以下公式進(jìn)行驗算:其中:—在預(yù)應(yīng)力和荷載標(biāo)準(zhǔn)組合共同作用下的混凝土主壓應(yīng)力其中:—計算位置處預(yù)應(yīng)力和荷載標(biāo)準(zhǔn)組合共同作用下混凝土法向應(yīng)力;—計算位置處預(yù)應(yīng)力和荷載標(biāo)準(zhǔn)組合共同作用下混凝土剪應(yīng)力。,可以知道混凝土的實際主壓應(yīng)力滿足要求。表32計算匯總表截面位置應(yīng)力位置跨中(1)39533.527539533.527539533.527539533.527565037/N·m(2)3740568.83740568.83740568.83740568.8An/cm(3)6932.7356932.7356932.7356932.735In/cm3(4)23616514.55.552361654.5523616514.552361654.55ynicm(5)34.74361.340.00-74.7978Io/cm3(6)27524401.8927524401.8927524401.8927524401.89yoi/cm(7)32.20220.00-2.5414-74.7978Mg1/N*m(8)1215560121556012155601215560Mk/N*m(9)3799917.83799917.83799917.83799917.85.702435.702435.702435.702435.5030.40250.00-11.76130.199435.29995.70244317.46371.78830.13080.00-3.8223.023570.00-0.23871-7.023014.81190.1308-0.23871-10.8455.011335.43075.46376.6187四分點3.4730975.3068975.3073567.855622支點2.26753.84254.0435~ 表33計算匯總表位置應(yīng)力跨中一期恒載0000預(yù)加力0000標(biāo)準(zhǔn)組合0.66360.68920.69570.5218剪應(yīng)力(標(biāo)準(zhǔn)組合)0.66360.68920.69570.5218四分點剪應(yīng)力(標(biāo)準(zhǔn)組合)1.21971.26021.27310.9591支點剪應(yīng)力(標(biāo)準(zhǔn)組合)0.65910.74311.0345表34計算匯總表截面位置計算部位跨中5.011330.66365.0977155.43070.68925.51685.46370.69575.5508936.61870.52186.659585四分點4.2309631.21974.5573935.3068971.26025.5909465.4073561.27315.6920997.8556220.95917.971024支點2.26750.6592.4451123.84250.73443.9780794.04351.03454.292799 2.6.4構(gòu)件短暫狀況下的應(yīng)力驗算1在張拉階段驗算構(gòu)件應(yīng)力受壓區(qū)最大的壓應(yīng)力和受拉區(qū)的最大的拉應(yīng)力應(yīng)滿足以下要求:,,在C50的混凝土達(dá)到足夠的強度后進(jìn)行張拉工作。表35張拉階段混凝土應(yīng)力計算表計算位置跨中四分點支點上下上下上下(1)45652.53645652.53643843.8843843.8840143.449540143.4495Mpo/N·m(2)4163.19044163.19043815.9443815.944989.875989.875An/cm2(3)6932.7356932.7356932.7356932.7359917.5359917.535Wn/cm3(4)395284.5013214189.2272398368.4913217135.8157432067.95432067.95Mg1/N·m(5)92155601215560911550911550006.5856.5856.3246.3244.04774.0477-10.53219.437-9.57917.574-2.2913.486-3.94726.022-3.25523.8981.75677.53373.075-5.6752.288-4.1980.000.00-0.87220.347-0.96719.71.75677.5337可知在張拉鋼束后每個應(yīng)力部位的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力均能滿足規(guī)范的要求.2.驗算吊裝過程的應(yīng)力離支點0.5m處分別布置兩個吊裝點,得到兩吊裝點位置之間的距離為21.12m。可得邊主梁,同時,分別把一期荷載乘動力系數(shù)1.2或者0.85,得到超重狀態(tài)、失重狀態(tài)下的荷載集度為以及。表36超重失重荷載集度匯總表跨中截面1248.45884.317四分點截面936.336663.2378支點截面-3.084-2.1845表37吊裝過程應(yīng)力計算匯總表計算位置跨中四分點支點上下上下上下45632.536456532.53643843.8843843.8840143.449540143.4495Mpo/KN.m⑵4163.19044163.19043815.9443815.944989.875989.875An/cm2⑶6932.7356932.7356932.7356932.7359917.5359917.535Wn/cm3⑷395284.5013214189.2272398368.4913217135.8157432067.95283953.5612484501248450936336936336-3084-3084884317884317663237.8663237.8-2184.5-2184.56.5856.5856.3246.3244.04774.0477-10.53219.437-9.578917.5742.2913.486-3.94726.022-3.254923.8986.33877.53373.158-5.82872.35-4.3122-0.007140.010862.23716-4.1286721.6649-3.0545-0.005060.00769-0.78920.1933-0.904919.58586.331567.54456-1.7121.893-1.5920.84356.333647.54139因表可知,壓應(yīng)力的最大值位置在跨中截面下處于失重的情況下數(shù)值是21.893MPa;拉應(yīng)力最大值處于跨中截面上是失重狀態(tài)下,數(shù)值是1.71MPa,所以不管是拉應(yīng)力還是壓應(yīng)力都滿足要求。2.7驗算梁端局部承壓2.7.1驗算截面尺寸其中:—修正系數(shù)混凝土達(dá)到強度后張拉鋼筋;運用210mm×210mm的錨固板和鋼制錐形錨,驗算邊主梁的局部受壓截面尺寸,構(gòu)件在梁端的布置見圖13。圖13梁端布置示意圖截面尺寸符合要求。2.7.2驗算局部承壓承載力使用φ12的HRB335鋼筋作為間接鋼筋,而且。驗算局部抗壓承載力的過程如下:T梁具有足夠的局部抗壓承載力。2.8驗算主梁的形變2.8.1預(yù)應(yīng)力下跨中反拱的計算利用以下的公式來計算反拱度在預(yù)應(yīng)力的作用下:圖14跨中主梁反拱圖把圖劃分成六個小部分有利于計算,每個部分面積是,跨中到形心的的距離為。圖15表38計算匯總表表相關(guān)數(shù)據(jù)分塊項目鋼束N1N3N4-23.731113.398950.528983.368976.028988.0289100.0289100.028922.522.522.513.91893.66697.15486.05274.95688.98487.12285.2587.09786.42584.56382.69186.123062.822165.441268.05625.780.226890.226890.226890.139630.224950.224950.224950.139180.11320.11320.11320.06978矩形78453.259243625.7118943.163100.759446.83348.575243.025137.475435055269.8152068334603660426276.9矩形2-39870.14617173.543896.4838438.9840.04640.855434.37230.5354-3349251811005726190673138861512三角形21096.21073.71096.2688.75371615.121218.083803.78395.0541770494.541307856881103.6272092.1矩形220107.3515685.8810936.133824.5551238.15941.71628.675318.495424895915.41477154568752681218101三角形226615.297412748.913850.875119.74881238.15941.71628.675318.495432953730.512005779242094938139.38接上述計算匯總表分塊項目N1N2N3N4弓形29099.440364548.4561486.78588.110141239.31607941.5318625.7707318.861411277086.74282516930386.428094.89My圖A295501.400594856.1680209.6246260.82
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