預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁計(jì)算報(bào)告(midas)

1、橋梁一班*2023*16預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁計(jì)算報(bào)告指導(dǎo)老師： 李 立 峰 專 業(yè)： 橋梁工程 班 級(jí)： 橋梁一班 姓 名： * * * 學(xué) 號(hào)： * 一、計(jì)算資料1.1跨度與技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)跨徑：L=25m計(jì)算跨徑：L0=24m汽車荷載：公路一級(jí)設(shè)計(jì)平安等級(jí)：二級(jí)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 fcd=22.4MPa ,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ftd=1.83MPa ，彈性模量 Ec=3.45104MPa 。鋼筋混凝土容重：=26kN/m3

2、鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼束采用3束15.2mm7的鋼絞線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fak=1860MPa ，張拉控制應(yīng)力con=0.75fak=1395MPa截面面積：Au=31407=2940mm2 ，孔道直徑：77mm 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道的摩擦系數(shù)：0.25管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)：0.00151/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(jí)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)度到達(dá)設(shè)計(jì)混凝土等級(jí)的85%，且齡期不少于7天前方

3、可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束；張拉時(shí)兩端對(duì)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2N3N1二、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(shí)，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(shí)，取計(jì)算跨徑L0=24m，由于該結(jié)構(gòu)比擬簡單，計(jì)算跨度只有24m，故增加單元不會(huì)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(duì)于橫隔板當(dāng)作節(jié)點(diǎn)荷載參加計(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(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)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

4、節(jié)點(diǎn)123456789101112X(m)0.01.02.03.55.06.07.08.09.010.011.012.0節(jié)點(diǎn)1314151617181920212223X(m)13.014.015.016.017.018.019.521.022.023.024.02.2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(duì)

5、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、溫度荷載六局部，根據(jù)鋼束張拉的順序進(jìn)行加載，即N2N3N1。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，T1=14，T2=5.5，A=300mm，豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5。二期恒載：q=18kN/m橫隔板自重：面積A=1.7212m2，重量：G=

6、8.50kN3.2移動(dòng)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，即標(biāo)號(hào)強(qiáng)度(fcu,f): 50MPa長期荷載作用時(shí)混凝土的材齡：t0=5天混凝土與大氣接觸時(shí)的材齡：ts=3天相對(duì)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(gè)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(shí)間d結(jié)構(gòu)組邊界組荷載組備注CS120StructureBoundary1 Boundary2自重Prestress2Prestress3Pres

7、tress1在預(yù)制場(chǎng)預(yù)制，張拉預(yù)應(yīng)力筋，之后吊裝CS220二期恒載二期恒載CS33650溫度荷載十年混凝土收縮徐變四、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)力圖作為輸出結(jié)果。恒荷載與永久作用內(nèi)力比照合計(jì)施工階段 表4-1合計(jì)恒荷載彎矩kN*mMax62312m處Max396012m處Min-64724m處Min-80360m處軸力kNMax00m處Max0.4186m處Min-350912m處Min-8.1573m處剪力kNMax328.924m處Max673.724m處Min-324.80m處Min-673.70m處圖4-1永

8、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)力線內(nèi)。永久作用時(shí)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MPaMax00m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)

9、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≈?表5-1彎矩剪力汽車荷載Max120312m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

10、絡(luò)圖：可變作用最大時(shí)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0.913mm上拱；可變作用最小時(shí)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)?。圖5-7 可變荷載作用最大時(shí)變形圖圖5-8 可變荷載作用最小時(shí)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)蠄D5-9 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

11、發(fā)生在x=24m處，為4.165mm(收縮)，z軸方向的最大位移發(fā)生在x=12m處，為0.591mm下?lián)希粓D5-11 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)?；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)組合根本組合、正常使用極限狀態(tài)組合短期組合和長期組合的彎矩、軸力、剪力包絡(luò)圖。承載能力極限狀態(tài)組合根本組合 表6-1根本組合彎矩kN*mMax456412m處Min-847.824m處軸力kNMax00m處Min-461612m處剪力kNMax106924m處Min-10550m處圖6-1 根本組合彎矩包絡(luò)圖圖6-2 根本組合軸力包絡(luò)圖圖6-3 根本組合剪力包絡(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*mMax00m處Max00m處Min-135324m處Min-135