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

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PAGEPAGE2預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁T形梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算一、計(jì)算資料及構(gòu)造布置……………………4(一)設(shè)計(jì)資料……………4(二)橫截面布置…………5(三)橫截面沿跨長(zhǎng)的變化………………7(四)橫隔梁的設(shè)置………………………7二、主梁作用效應(yīng)計(jì)算………………………7(一)永久計(jì)算集度………………………7(二)可變作用效應(yīng)計(jì)算…………………10(三)主梁作用效應(yīng)組合…………………15三、預(yù)應(yīng)力鋼束估算及其布置………………23(一)跨中截面鋼束的估算………………23(二)預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置…………………24四、中梁截面幾何特性計(jì)算…………………27五、持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算…………………29(一)正截面承載力計(jì)算…………………29(二)斜截面承載力計(jì)算…………………29六、鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算……………………31(一)控制應(yīng)力計(jì)算…………………31(二)鋼束應(yīng)力損失計(jì)算…………………311預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算…………………312預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算…………………323預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算…………………334預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算…………………345預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算…………………34七、應(yīng)力驗(yàn)算…………………35(一)短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算……………35(二)持久狀況的正應(yīng)力計(jì)算……………36(三)持久狀況下的混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算…………………37八、抗裂性驗(yàn)算………………40(一)短期效應(yīng)組合作用正截面抗裂驗(yàn)算………………40(二)短期效應(yīng)組合作用斜截面抗裂驗(yàn)算………………40九、主梁變形(撓度)計(jì)算…………………42十、錨固局部承壓計(jì)算………………………42十一、設(shè)計(jì)小結(jié)………………45設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置設(shè)計(jì)資料1.橋跨及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑:總體方案選擇裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形簡(jiǎn)支梁,計(jì)算跨徑:按照梁式橋計(jì)算跨徑的取法,取相鄰支座中心間距為29.5m主梁長(zhǎng):設(shè)置4cm的伸縮縫,取梁長(zhǎng)29.96m橋面凈空:凈一2.設(shè)計(jì)荷載:公路一Ⅱ級(jí),車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值7.875KN/m,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值人群荷載:,人行道重力取。3.材料及工藝混凝土:主梁用C40,欄桿及橋面鋪裝用C25。預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)采用《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》(JTGD62-2004)的鋼絞線,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。彈性模量;錨具采用夾板式群錨。普通鋼筋直徑大于和等于的采用HRB335鋼筋,直徑小于的均采用HRB235鋼筋。按后張法施工工藝制作橋梁,預(yù)制主梁時(shí),預(yù)留孔道采用預(yù)埋金屬波紋管成型,鋼絞線采用TD雙作用千斤頂兩端同時(shí)張拉,主梁安裝就位后現(xiàn)澆60mm寬的濕接縫。最后施工60mm厚的瀝青橋面鋪裝層。4.設(shè)計(jì)依據(jù)(1).《公路工程技術(shù)指標(biāo)》(JTGB01-2003);(2).《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004);(3).《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》(人民交通出版社);(4).《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》(JTGD62-2004).橫截面布置(1)主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì),同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)很有效,故在許可條件下適當(dāng)加寬T梁翼板。本課程設(shè)計(jì)中翼板寬度為2200mm,由于寬度較大,為保證橋梁的整體受力性能,橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭。凈一的橋?qū)掃x用4片主梁。(2)主梁高:對(duì)于常用的簡(jiǎn)支梁,其高跨比的取值范圍在-之間,本題選用,即梁高1.75m。(3)橫隔板布設(shè):為了增強(qiáng)主梁之間的橫向連接剛度,除設(shè)置端橫隔梁外,還設(shè)置6片中橫隔梁,間距4.2m,共計(jì)8片。橫隔梁厚度為16cm,高取140cm。(4)梁肋:根據(jù)抗剪剛度需要,肋寬由構(gòu)造和施工要求決定,但不得小于140mm,本設(shè)計(jì)選用160mm。在梁端在一個(gè)橫隔板間距內(nèi)腹板中按直線加厚至馬蹄寬400mm。(5)橋面鋪裝:采用厚度為6cm的瀝青混凝土,C25的混凝土三角墊層6-12cm.(6)橫斷面圖:(單位:cm)圖1結(jié)構(gòu)尺寸圖(尺寸單位:mm)(7)馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的,設(shè)計(jì)實(shí)踐表明,馬蹄的總面積占總面積的10%-20%為宜。根據(jù)《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》對(duì)鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求,初步擬定馬蹄寬度為400mm,高度為200mm,馬蹄與腹板交接處作三角過渡,高度120mm,以減小局部預(yù)應(yīng)力。三、主梁截面幾何特性計(jì)算1.截面幾何特性預(yù)制時(shí)翼緣板寬為1.6m,使用時(shí)為2.2m,分別計(jì)算這二者的截面特性,可以采用分塊面積法、節(jié)線法。本設(shè)計(jì)采用分塊面積法。中主梁跨中毛截面的幾何特性在預(yù)制階段如圖(a)及表1-1,在使用階段如圖1-2及表1-3. 同理可知根據(jù)及支座截面的幾何特性,匯總與表1-3.(a)中主梁(b)邊主梁預(yù)制梁跨中橫截面成橋階段跨中橫截面(中主梁)支座截面對(duì)截面進(jìn)行分塊處理,采用分塊面積法,進(jìn)行如下計(jì)算:如圖(a),=160x15=2400=16x(175-15-20)=2240=38x6=228=20x40=800=12x12=144=2400x7.5=18000=2240x(15+(175-15-20)÷2)=190400=228x(15+×6)=3786=800x(175-10)=132000=144x(175-20-×12)=21744==45000=3658666.7=456=26666.7=1153同理可知,在成橋階段跨中橫截面幾何特性與上述相比只有=3300=24750=61875有相應(yīng)的變化。中主梁預(yù)制階段的幾何特性如下表:(表1-1)分塊()(cm)()(cm)()124007.518000450002224085190400036586666.7322817387645648001165132000026666..75144151217441152總和58126337319441.4毛截面慣性矩采用移軸公式I==22129482.2中主梁使用階段的幾何特性如下表:(表1-2)分塊()(cm)()(cm)()133007.524750618752224085190400036586666.7322817387645648001165132000026666..75144151217441152總和671263245448835.778各截面的幾何特性匯總與下表:(表1-3)截面()()(cm)()跨中中主梁預(yù)制581236602006322.13邊主梁預(yù)制626036934005923.4使用階段6712372770055.524.54支點(diǎn)中主梁預(yù)制8956628652270..227.51邊主梁預(yù)制9410630470067.029.2使用階段9856635402264.530.742.界面效率指標(biāo)(希望在0.5以上)以跨中為例:上核心距=下核心距:界面效率指標(biāo)=從經(jīng)濟(jì)形考慮,通常希望在0.45—0.5以上,由上述計(jì)算可知此截面較為合理。主梁作用效應(yīng)計(jì)算根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱橫截面的布置,并通過可變荷載作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算,可分別求出各主梁控制截面(一般取跨中,四分點(diǎn),變化點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面)的永久作用和最大可變作用效應(yīng),然后再進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合。永久荷載效應(yīng)計(jì)算(1)1.根據(jù)擬定的尺寸,主梁在預(yù)制時(shí)翼緣板寬為=160cm中主梁:由幾何特性可知,A=5812故邊主梁:由幾何特性可知,A=62602.為了配合預(yù)應(yīng)力筋的彎起,在梁端能布置錨具和安放張拉千斤頂,在靠近支點(diǎn)附近馬蹄部分應(yīng)該逐漸加高,腹板也應(yīng)該加厚至與馬蹄同寬。故而在梁端一個(gè)橫隔板內(nèi)腹板中按直線加厚至馬蹄寬40cm,按照設(shè)計(jì)規(guī)定,加寬的范圍最好達(dá)到一倍梁高,這里取450cm,則:圖(2-1)V=12×134×450=723600故△v=4(V)=3510004=所以3.橫隔梁(2個(gè)端橫隔梁6個(gè)中橫隔梁)橫隔梁厚度為16cm,高度取140cm圖(2-2)二分之一橫隔梁示意圖對(duì)于邊主梁:對(duì)于中主梁:=4.橋面鋪裝5.欄桿和人行道按照相應(yīng)的規(guī)規(guī)范可知,每每側(cè)欄桿及及人行道作作用力為12,則66.橋面板接接頭中主梁::邊主梁::通通過上述計(jì)計(jì)算可知,作作用于邊主主梁的全部部恒載為g=155.65++1.177+1.555+2..96+66.00++1.1225=288.4555作用于中中主梁的全全部恒載為為g=144.53++1.177+3.110+2..96+66.00++2.255=30..01(2)第一期期恒載邊主梁=15..65+11.1722+1.555=188.3722中主梁=114.533+1.1172+33.10==18.8802第第二期恒載載邊邊主梁(中中主梁)=1.1125第第三期恒載載邊主梁(中主主梁)=6.000+2..96=88.96距離支座為xx位置處的的彎矩和剪剪力為:故三期荷載內(nèi)內(nèi)力值如下下表2-1項(xiàng)目MV支點(diǎn)第一期恒載()邊主梁1998.551498.99203.2271.0中主梁2045.331534.00208.0277.3第二期恒載()邊主梁122.4102.012.416.6中主梁244.8204.024.933.2第三期恒載()邊主梁947.1812.299.1132.2中主梁947.7812.299.1132.2主梁恒恒載內(nèi)力值值如下表2-2表2-2位置邊主梁中主梁剪力V(KNN)彎矩MKN··m)剪力V(KNN)彎矩MKN··m)支座x=0419.6550442.6550X=209.8222321.116221.3112448.228X=03039.88903264.337二、荷載橫向向分布系數(shù)數(shù)的計(jì)算1.支點(diǎn)位置置處,采用用杠桿原理理法進(jìn)行計(jì)計(jì)算對(duì)主梁從左左到右依次次編號(hào)為①②③④④圖2-3對(duì)于①號(hào)梁(圖2-4)對(duì)于汽車車荷載=0..86366=0.0045455故汽車荷荷載對(duì)人群荷荷載故人群荷荷載對(duì)于②號(hào)梁圖(2-5)對(duì)于汽車荷載載=0.11818=11.0=00.40991故=0.7795對(duì)于人群荷載載=02.荷載位于于跨中時(shí)在此橋跨度內(nèi)內(nèi)設(shè)有橫隔隔梁,具有有強(qiáng)大的橫橫向連接性性,且承重重結(jié)構(gòu)的跨跨寬比所以以可按修正正的偏心壓壓力法繪制制影響線。由于在靠近支支點(diǎn)附近馬馬蹄部分逐逐漸加高的的,故其抗抗扭慣性矩矩較大,因因而取成橋橋階段橫截截面進(jìn)行分分析。1)計(jì)算主梁梁抗扭慣性性矩對(duì)于T形梁,抗抗扭慣性矩矩可近似等等于各個(gè)矩矩形截面的的抗扭慣性性矩之和式中:——相相應(yīng)位單個(gè)個(gè)矩形截面面的寬度和和厚度;——矩形截面面抗扭剛度度系數(shù),根根據(jù)比值計(jì)計(jì)算;——梁截面劃劃分成單個(gè)個(gè)進(jìn)行截面面的塊數(shù)。對(duì)于跨中截面面,翼緣板板的換算平平均厚度;;主梁截面位置置圖(2-6)對(duì)于于翼板,查查表可知=對(duì)于梁肋,故故=0.3312所以計(jì)算主梁梁抗扭慣性性矩。各根主梁的橫橫截面變化化趨勢(shì)相同同,梁根數(shù)數(shù)為4,梁間距距為2.2mm,則2)計(jì)算抗扭扭修正系數(shù)數(shù)3)按修正的的剛性橫梁梁法計(jì)算橫橫向影響線線豎坐標(biāo)值值:對(duì)于①號(hào)梁圖(2-7)1號(hào)梁的橫向向影響線和和最不利布布載圖式如如圖2-7所示由和繪制1號(hào)號(hào)梁橫向影影響線,如如圖2-7所示。進(jìn)而由和計(jì)算算橫向影響響線的零點(diǎn)點(diǎn)位置,設(shè)設(shè)零點(diǎn)至4號(hào)梁的距距離為則::對(duì)于汽車荷載載:xx=1.331m則=0..62633=00.40004=0..35722=0.0011277所以對(duì)于人群荷載載:=00.8244即0.8224對(duì)于②號(hào)梁設(shè)零點(diǎn)至4號(hào)號(hào)梁的距離離為則:x=22.6788對(duì)于汽車荷載載:即對(duì)于人群荷載載:即3通過上述計(jì)算算可知,荷荷載橫向分分布系數(shù)匯匯總于下表表:(2-3)表2-3梁號(hào)荷載位置汽車荷載人群荷載①、④支點(diǎn)0.4551.545跨中0.6970.824②、③支點(diǎn)0.7950跨中0.5460.500三、活載內(nèi)力力計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)車車道荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為::均布荷載載=0.775×100.5=77.8755計(jì)算彎矩矩時(shí)集中荷荷載=1966.5計(jì)算剪力力時(shí)集中荷荷載=1..2×1996.5==235..8以①號(hào)梁為例例進(jìn)行計(jì)算算1.跨中彎矩的計(jì)計(jì)算⑴車道荷載雙車道不進(jìn)行行折減,故故=1.000;結(jié)構(gòu)基頻式中根據(jù)橋梁規(guī)范范,本橋的的基頻滿足足:,可計(jì)計(jì)算出汽車車荷載的沖沖擊系數(shù)為為:。車道均布荷荷載作用下下:=故=704..55車到集中荷載載作用下::故跨中⑵人群荷載跨中剪力的的計(jì)算則汽車荷載:人群荷載:2.截面彎彎矩和剪力力的計(jì)算⑴彎矩汽車荷荷載:=14222.355人群荷載載:⑵剪力汽車荷載:人群荷載;3.支座截面面處的彎矩矩和剪力計(jì)計(jì)算支座截面處的的彎矩為0,故只需需計(jì)算其剪剪力即可。支點(diǎn)截面作用效應(yīng)截面圖如下所示:橫向分布布系數(shù)變化化區(qū)段的長(zhǎng)長(zhǎng)度a=4..2+(229.5--4.2×7)÷2=44.25mm影響限額額面積⑴在車道均布布荷載作用用下附加三角形形的重心影影響線坐標(biāo)標(biāo)為附加的車道均均布荷載剪剪力為==4..55KNN所以=90..98車道集中荷載載作用下::所以車道荷載載作用下的的支點(diǎn)剪力力為:⑵人群荷載作作用下:=其余各梁的計(jì)計(jì)算過程同同1號(hào)梁。四.主梁內(nèi)力力組合根據(jù)橋梁的跨跨徑可知,此此橋位中橋橋,故結(jié)構(gòu)構(gòu)重要性系系數(shù)=1..0⑴按承載能力力極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)作用用效應(yīng)組合合,基本組組合時(shí):查表可知⑵按正常使用用極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì),長(zhǎng)長(zhǎng)期效應(yīng)組組合時(shí):組合值如下表表2-4梁號(hào)位置效應(yīng)恒載汽車荷載人群荷載基本組合長(zhǎng)期組合短期組合①、④X=0M()000000V(KN)419.655217.58881.68890.999539.355644.055X=M()2321.1161422.335403.3665228.4453051.4443720.117V(KN)209.822199.21141.04576.644305.922390.311X=M()3039.8891896.445537.8116905.2254013.5594905.222V(KN)0120.85518.23189.61155.63102.833②、③X=0M()00000V(KN)442.655300.72238.18994.955578.211691.333X=M()2448.228114.211244.7664771.9962991.8812472.999V(KN)221.311156.05524.9511.933283.699355.455X=M()3264.3371485.661326.3446362.6603839.1154630.664V(KN)094.6711.06144.93342.2977.33五.橫隔梁內(nèi)內(nèi)力計(jì)算通常橫隔梁的的彎矩在靠靠近橋中線線的截面處處較大,剪剪力則在靠靠近橋兩側(cè)側(cè)邊緣處的的截面較大大。因此,一一般可以求求2號(hào)梁與3號(hào)梁之間間的截面彎彎矩,以及及1號(hào)梁右側(cè)側(cè)處的剪力力。⑴縱向一列車車輪對(duì)于中中橫隔梁的的計(jì)算荷載載為⑵繪制中橫隔隔梁的內(nèi)力力影響線由前述可可知1號(hào)梁荷載載橫向分布布系數(shù)豎坐坐標(biāo)值22號(hào)梁荷載載橫向分布布系數(shù)豎坐坐標(biāo)值繪制1、2號(hào)號(hào)梁的荷載載橫向分布布影響線①繪制彎矩影影響線P=1作用在在1號(hào)梁軸上上時(shí),,P=1作用在在2號(hào)梁軸上上時(shí),P=1作用在在4號(hào)梁軸上上時(shí),=-0..164×1.55×2.22+0.1112×00.5×22.2=--0.4118假設(shè)零點(diǎn)距離離2號(hào)梁為x,則根據(jù)三三角形相似似可知:所以以同理可知即彎=2500.04②剪力影響線線的繪制作用在計(jì)算截截面右側(cè)時(shí)時(shí),作用在計(jì)算截截面左側(cè)時(shí)時(shí),假設(shè)零點(diǎn)距離離4號(hào)梁為x,則故剪力六、行車道板板計(jì)算及人人行道板計(jì)計(jì)算1.行車道板板的計(jì)算橋面鋪裝為66cm的瀝青混混凝土面層層和平均厚厚度為9cm的C25混凝土墊墊層,則::⑴瀝青混凝土土面層:==0.066×1.00×23==1.388C25混混凝土墊層層:T形梁翼板自自重:合計(jì)⑵每米寬板條條的恒載內(nèi)內(nèi)力為⑶車輛荷載產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)力力:汽車后后軸作用力力著地長(zhǎng)度度寬度則荷載對(duì)于懸臂臂根部的有有效分布寬寬度故作用于每米米寬板條上上的彎矩為為=18.377剪力為2.人行道板板計(jì)算人群荷載,在在人行道板板上鋪設(shè)22cm的砂砂漿抹面。人人行道板的的高度為h=21ccm⑴在成橋后,簡(jiǎn)簡(jiǎn)支板的跨跨中彎矩剪力混凝土的保護(hù)護(hù)層厚度取取所所以由代入數(shù)據(jù)可可知縱向鋼筋的布布置:選用28根112mm的的HRB3335級(jí)鋼筋,實(shí)實(shí)際鋼筋面面積⑵截面復(fù)核滿足要求求;配筋率滿足要求求。⑶裂縫寬度驗(yàn)驗(yàn)算最大裂縫寬度度裂縫滿足足要求。通過上述計(jì)算算可知人行行道板滿足足設(shè)計(jì)要求求。第3章全預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土梁配筋筋設(shè)計(jì)一、估算預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋面面積按照構(gòu)件正截截面抗裂性性要求估算算預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋數(shù)量,根根據(jù)跨中截截面抗裂性性要求,可可得跨中截截面所用的的有效預(yù)加加力:式中——————————荷載觀其其效應(yīng)彎矩矩組合,取取=49005.222;==17500-5555-1000=10995mmAA=6711200;;_____________________抵抗彎矩矩則預(yù)應(yīng)力張拉鋼鋼筋的控制制應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力損失按按張拉控制制應(yīng)力的20%計(jì)算,則則預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋面積根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋可知采采用(七股股)型鋼絞絞線,公稱稱直徑取用用,孔道數(shù)數(shù)為4,錨具采采用夾片式式群錨,770金屬波紋紋管孔,預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的截面積積。二、鋼束的布布置1.跨中截截面預(yù)應(yīng)力力鋼筋的布布置后張法預(yù)應(yīng)力力混凝土受受彎構(gòu)件的的預(yù)應(yīng)力管管道布置應(yīng)應(yīng)符合《橋橋梁規(guī)范》中中的有關(guān)構(gòu)構(gòu)造要求,參參考已有的的設(shè)計(jì)圖紙紙并按《公公橋規(guī)》中中的構(gòu)造要要求,對(duì)跨跨中截面的的預(yù)應(yīng)力構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行初初步布置,如如圖3-1所示:鋼束在梁梁端的錨固固跨中截面面鋼束位置置為了減小支支點(diǎn)和錨固固面上的預(yù)預(yù)應(yīng)力偏心心距和避免免過大的局局部集中應(yīng)應(yīng)力,應(yīng)將將預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋盡量布布置的分散散和均勻一一些。2.其他截面面鋼束位置置及傾角計(jì)計(jì)算⑴鋼筋的彎起起形狀、彎彎起角及彎彎曲半徑采用直線段中中接圓弧曲曲線段的彎彎曲方式,為為使預(yù)應(yīng)力力鋼筋的預(yù)預(yù)加力垂直直作用于錨錨墊板,各各鋼束的彎彎起角度均均取,各鋼鋼束的彎曲曲半徑為⑵鋼束各控制制點(diǎn)位置的的確定以號(hào)鋼束為例例,其彎起起布置如下下圖3-2:曲線預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋計(jì)計(jì)算圖(尺尺寸單位::mm)由確定導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)距錨固點(diǎn)點(diǎn)的水平距距離:由確定彎起點(diǎn)點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)的水平距距離:所以彎起點(diǎn)至至錨固點(diǎn)的的水平距離離為:則彎起點(diǎn)至跨跨中截面的的水平距離離為:根據(jù)圓弧切線線的性質(zhì),圖圖中彎止點(diǎn)點(diǎn)沿切線方方向至導(dǎo)點(diǎn)點(diǎn)的距離與與彎起點(diǎn)至至導(dǎo)線點(diǎn)的的水平距離離相等,所所以彎止點(diǎn)點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)的水平距距離為:故彎止點(diǎn)至跨跨中截面水水平距離為為:同理可以計(jì)算算、、的控制點(diǎn)點(diǎn)位置,將將各鋼束的的控制參數(shù)數(shù)匯總于表表3-1中表3-1各鋼束彎彎曲控制要要素表鋼束號(hào)升高值(mm)彎起角彎起半徑支點(diǎn)至錨固點(diǎn)點(diǎn)的水平距距離彎起點(diǎn)距擴(kuò)種種截面水距距離彎止點(diǎn)距跨中中截面水平平距離N1130084500015632219484N2400830000801077314949N380082000088868211466N4400815000801077314949⑶各截面鋼束束位置及其其傾角計(jì)算算任然以號(hào)鋼束束為例,計(jì)計(jì)算鋼束上上任一點(diǎn)離離梁底距離離及該點(diǎn)處處鋼束的傾傾角,式中中為鋼束彎彎起前其重重心至梁底底的距離,為為點(diǎn)所在計(jì)計(jì)算截面處處鋼束位置置的升高值值。計(jì)算時(shí),首先先應(yīng)判斷出出點(diǎn)所在處處的區(qū)段,然然后計(jì)算和和。當(dāng)時(shí),點(diǎn)位于于直線段還還未彎起,故當(dāng)時(shí),點(diǎn)位于于圓弧彎曲曲段,按下下式計(jì)算和和:當(dāng)時(shí),點(diǎn)位于于靠近錨固固端的直線線段,此時(shí)時(shí),按下式式計(jì)算:;;各截面鋼束位位置及其傾傾角計(jì)算值值詳見表3-2所::各截面鋼鋼束位置及及其傾角計(jì)計(jì)算表計(jì)算截面鋼束編號(hào)跨中截面N132216263為負(fù)值鋼筋未未彎起00200N2107734176100N386822784100N4107734176100四分點(diǎn)截面N1322162635.297192292N21077341767..959289389N3868227848387487N41077341767.959289389支點(diǎn)截面N132216263811781278N21077341767.618265365N3868227848656756N41077341767.618265365⑷、非預(yù)應(yīng)力力鋼筋截面面估算及布布置按構(gòu)件承載能能力極限狀狀態(tài)要求估估算非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋數(shù)數(shù)量。在確定預(yù)應(yīng)力力鋼筋數(shù)量量后,非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋根據(jù)正截截面承載能能力極限狀狀態(tài)的要求求來確定。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋和非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋的的合力點(diǎn)到到截面底邊邊的距離為為,則有::先假定為第一一類T形截面,有有公式計(jì)算算受壓區(qū)高高度,即根據(jù)正截面承承載力計(jì)算算需要的非非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋截面面面積,采用5根直直徑為222mm的HRB3335級(jí)鋼筋,提提供的鋼筋筋截面面積積為,在梁梁底布置成成一排,其其間距為775mm,鋼鋼筋重心到到底面的距距離。如下下圖3-3:非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋布布置圖三、主梁截面面幾何特征征的計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力力混凝土梁梁,在張拉拉鋼束時(shí)管管道尚未壓壓漿,由預(yù)預(yù)加力引起起的應(yīng)力按按構(gòu)件混凝凝土凈截面面計(jì)算,在在使用階段段,管道已已壓漿,鋼鋼束與混凝凝土之間已已有很強(qiáng)的的粘結(jié)力,故故按換算截截面進(jìn)行計(jì)計(jì)算。1號(hào)梁跨中中截面的凈凈截面與換換算截面的的幾何特征征的計(jì)算列列于下表。表3-3:截面類別分塊名稱分塊總面積重心至主梁頂頂距離對(duì)梁頂邊的面面積矩自身慣性矩(cm)預(yù)制階段凈截面毛截面626059.0369340023.42.30.0323.43預(yù)留孔道面積積-153.99165.0-253933.50-108.77-1.8188-1.8188混凝土凈截面面6106.1156.3343773321.6122換算截面鋼束換算面積積261.1165.036032..6405.65.6毛截面626059.0369340023.43.323.47換算截面面積積6521.2290.280018..829.07使用階段凈截面毛截面671255.6372770024.542.10.0324.47預(yù)留孔道面積積-153.99165.0-253933.50-1.93混凝土凈截面面6558.1153.03475799.322.64換算截面鋼束換算面積積262.116543084..8078.816.216.2毛截面671255.6372770024.543.10.0624.6換算截面面積積6973.1186.26010811.240.8不同截面的幾幾何特性如如下表3-4計(jì)算截面A()預(yù)制階段凈截面6106.1157.2117.817.821.92換算截面6521.2289.185.914.129.48使用階段凈截面6558.1155.6119.419.423.38換算截面6973.1185.889.210.822.32———————構(gòu)件受拉拉區(qū)預(yù)應(yīng)力力鋼筋截面面重心至構(gòu)構(gòu)件截面重重心的距離離。即鋼鋼筋混凝土土構(gòu)件的界界面換算系系數(shù),等于于鋼筋的彈彈性模量與與混凝土彈彈性模量的的比值。查查表可知(鋼鋼絞線)(混凝土)由配筋過程的的計(jì)算可知知混凝土受受壓區(qū)高度度,故為第第一類T形截面,因因此采用下下列公式進(jìn)進(jìn)行換算::換算截面面積積;換算截面對(duì)中中和軸的靜靜矩:受壓區(qū);受受拉區(qū)。換算截面慣性性矩:四.持久狀況況截面承載載能力極限限狀態(tài)計(jì)算算1.正截面承承載力計(jì)算算一般取彎矩最最大的跨中中截面進(jìn)行行截面承載載力計(jì)算⑴求受壓區(qū)高高度x先按第一類TT形截面梁梁,略去構(gòu)構(gòu)造鋼筋影影響,由式式計(jì)算混凝凝土受壓區(qū)區(qū)高度:受壓區(qū)全部位位于翼緣板板內(nèi)說明確確定是第一一類T形截面梁梁。⑵承載力計(jì)算算根據(jù)跨中截面面的預(yù)應(yīng)力力鋼筋和非非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的布置置見圖,預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋和非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋的的合力作用用點(diǎn)到截面面底邊距離離為為:所以根據(jù)彎矩組合合值顯示可可知,梁跨跨中截面彎彎矩組合設(shè)設(shè)計(jì)值。截截面抗彎承承載力由=9194..5>所以,跨中截截面正截面面承載力滿滿足設(shè)計(jì)要要求.2.斜截面承承載力計(jì)算算⑴斜截面抗剪剪承載力計(jì)計(jì)算取距離支點(diǎn)處處截面進(jìn)行行驗(yàn)算.①首先,根據(jù)據(jù)公式進(jìn)行行截面強(qiáng)度度,上、下下限復(fù)核即,式中,,為混混凝土強(qiáng)度度等級(jí),這這里,(腹板厚厚度)。為為相應(yīng)于剪剪力組合設(shè)設(shè)計(jì)值處的的截面有效效高度,即即自縱向受受拉鋼筋合合力點(diǎn)至混混凝土受壓壓力緣的距距離。這里里,縱向受受拉鋼筋合合力點(diǎn)距截截面下緣的的距離為故所以所以截面尺寸寸滿足要求求.②驗(yàn)算是否需需要進(jìn)行斜斜面抗剪強(qiáng)強(qiáng)度的計(jì)算算.<<公路橋梁梁設(shè)計(jì)規(guī)范范>>中規(guī)定,若,則不需要要進(jìn)行斜截截面抗剪強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算,僅需按照照構(gòu)造配置置,由上述計(jì)計(jì)算可知,需要通過過計(jì)算配置置抗剪鋼筋筋.③箍筋設(shè)計(jì)斜截面抗剪承承載力其中,式中,箍筋選用直徑徑為10mmm的HRB3335級(jí)鋼筋,,間距,則,采用4束預(yù)應(yīng)力力鋼筋的平平均值,取取用0.13315,所以有有:,由此可知此此截面處斜斜截面抗剪剪滿足要求求,費(fèi)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋作作為承載力力儲(chǔ)備,未未予考慮。⑵斜截面抗剪剪承載力由于鋼束均錨錨固與梁端端,鋼束數(shù)數(shù)量沿跨長(zhǎng)長(zhǎng)方向沒有有變化,且且彎起角度度較為緩和和,其斜截截面抗剪強(qiáng)強(qiáng)度一般不不控制設(shè)計(jì)計(jì),故不另另行驗(yàn)算。五.鋼束預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失計(jì)計(jì)算1.預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋張拉(錨錨下)控制制應(yīng)力,按按按《公路路橋梁設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》規(guī)規(guī)定采用2.鋼束應(yīng)力力損失⑴預(yù)應(yīng)力鋼筋筋與管道間間摩擦引起起的預(yù)應(yīng)力力損失對(duì)于跨中截面面:。————————————鋼筋與管管道壁間的的摩擦系數(shù)數(shù),取0.25(附表2-3,預(yù)埋金金屬波紋管管成孔)————————————管道每米米長(zhǎng)度的局局部偏差對(duì)對(duì)摩擦的影影響系數(shù),————————————從張拉端端至計(jì)算截截面的管道道長(zhǎng)度在構(gòu)構(gòu)件縱軸上上的投影,采采用兩段張張拉工藝。、鋼束只有豎豎向彎起,即即;不僅有豎豎向彎起還還有平彎角角度。跨中截面各鋼鋼束摩擦應(yīng)應(yīng)力損失值值見下表3-5表3-5跨跨中截面摩摩擦應(yīng)力損損失計(jì)算鋼束編號(hào)度弧度N180.1400.0350017.310.026000.079551395110.900N213.360.2330.0583316.310.024550.05922139582.58N380.1400.0350017.310.026000.081661395113.833N413.360.2330.0583317.870.026880.05922139582.58平均值97.47同理,可計(jì)算算出其他控控制截面處處的值,各各截面摩擦擦應(yīng)力損失失值的平均均值的計(jì)算算結(jié)果列于于下表3-6,截面跨中支點(diǎn)平均值()97.4782.970.51⑵錨具變形,鋼鋼絲回縮引引起的應(yīng)力力損失()計(jì)算錨具具變形,鋼鋼筋回縮引引起的應(yīng)力力損失,后后張曲線布布筋的構(gòu)件件應(yīng)考慮錨錨固后反摩摩阻的影響響。首先,根根據(jù)計(jì)算反反摩阻影響響長(zhǎng)度。式中的為張拉拉端錨固變變形,由表表查得;為單位長(zhǎng)度由由管道摩擦擦引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失失,,為張張拉端至錨錨固端的距距離,為張張拉端錨下下張拉控制制應(yīng)力,為為扣除沿管管道摩擦損損失后錨固固端預(yù)應(yīng)力力,。這里里的錨固端端為跨中截截面。將各束預(yù)應(yīng)力力鋼筋的反反摩阻影響響長(zhǎng)度,列列表計(jì)算于于下表3-7中.表3——7反摩阻影影響長(zhǎng)度計(jì)計(jì)算表鋼束編號(hào)N11395.000110.9001284.110163100.00668010710N21395.00082.581312.442173100.00477712788N31395.000113.8331281.117178700.00633711066N41395.00082.581312.442173100.00477712788求得后可知四四束預(yù)應(yīng)力力鋼絞線均均滿足,所所以距張拉拉端為處截截面由錨具具變形和鋼鋼筋回縮引引起的考慮慮反摩阻后后的預(yù)應(yīng)力力損失,若若,則表示示該截面不不受反摩阻阻影響,將將各控制截截面的計(jì)算算列于下表表3-8所示。表3-8錨錨具變形引引起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失計(jì)計(jì)算表截面鋼束平均值跨中截面N11631010710145.6660N21731012788122.000N31787011066140.988N41731012788122.000四分之一截面面N189358497183.6005.1N2993510680146.06610.19N3104959078171.995N4993510680146.06610.19支點(diǎn)截面N11561930780.8080.1579.78N2801930780.8079.733N3881930780.8079.49N4801930780.8079.73⑶預(yù)應(yīng)力鋼筋筋分批張拉拉時(shí)混凝土土彈性壓縮縮引起的應(yīng)應(yīng)力損失()混凝土彈性壓壓縮引起的的應(yīng)力損失失取按應(yīng)力力計(jì)算需要要控制的截截面進(jìn)行計(jì)計(jì)算,對(duì)于于簡(jiǎn)支梁可可取截面進(jìn)進(jìn)行計(jì)算,并并以其計(jì)算算結(jié)果作為為全梁各截截面預(yù)應(yīng)力力鋼筋應(yīng)力力損失的平平均值。本本設(shè)計(jì)直接接按簡(jiǎn)化公公式進(jìn)行計(jì)計(jì)算,即::式中,—張拉拉批數(shù),這這里??;—預(yù)應(yīng)力力鋼筋彈性性模量與混混凝土彈性性模量的比比值。按張張拉時(shí)混凝凝土的實(shí)際際強(qiáng)度等級(jí)級(jí)假設(shè)為設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的的90%,即,查表表得:,故?!款A(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋(m批)的合合力在其作作用點(diǎn)(全全部預(yù)應(yīng)力力鋼筋重心心點(diǎn))處產(chǎn)產(chǎn)生的混凝凝土正應(yīng)力力,,其中中=。⑷鋼筋松弛引引起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失()對(duì)于采用超張張拉工藝的的低松弛級(jí)級(jí)鋼絞線,由由鋼筋松弛弛引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失失按下式計(jì)計(jì)算:式中—————張拉系數(shù)數(shù),采用超超張拉,取取0.9;———————鋼筋松弛弛系數(shù),對(duì)對(duì)于低松弛弛鋼絞線,取=0.3;———————傳力錨固固時(shí)的鋼筋筋應(yīng)力,==,這里仍仍采用截面面的應(yīng)力值值作為全梁梁的平均值值計(jì)算,故故有。所以⑸混凝土收縮縮、徐變引引起的損失失混凝土收縮、徐徐變終極值值引起的受受拉區(qū)計(jì)算算如下:—————————加載齡期期為t0時(shí)混凝土土收縮應(yīng)變變終極值和和徐變系數(shù)數(shù)終極值?!虞d齡期期,即達(dá)到到設(shè)計(jì)強(qiáng)度度為90%的齡期,近近似按標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件件計(jì)算,則則有,可得得;對(duì)于二二期恒載的的加載齡期期,假定為為。該梁所屬的橋橋位于一般般地區(qū),相相對(duì)濕度為為75%,其理論論厚度為::。A為構(gòu)件截截面面積,u為構(gòu)件與與大氣接觸觸的周邊長(zhǎng)長(zhǎng)度。查表表可知相應(yīng)應(yīng)的徐變終終極值,,混凝土土收縮應(yīng)變變終極值———————傳力錨固固時(shí)跨中與與截面的全全部受力鋼鋼筋重心處處由所引起起的混凝土土正應(yīng)力的的平均值??伎紤]到加載載齡期的不不同,后期期恒載按徐徐變系數(shù)乘乘小乘以折折減系數(shù)。跨中截面:由恒載內(nèi)力可可知::截面:所以(此處處未計(jì)入構(gòu)構(gòu)造鋼筋的的影響),,取跨中中截面和截截面的平均均值進(jìn)行計(jì)計(jì)算,則有有:跨中截面處鋼鋼筋截面重重心到構(gòu)件件截面重心心軸的距離離可知,現(xiàn)將各截面鋼鋼束應(yīng)力損損失平均值值及有效預(yù)預(yù)應(yīng)力匯總總于表3-9中。表3-9:工作階段應(yīng)力損失項(xiàng)目預(yù)加應(yīng)力階段段使用階段鋼束有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力預(yù)加力階段使用階段應(yīng)力損失計(jì)算截面跨中截面97.470101.988199.45525.00140.833165.8331195.5551029.772截面82.975.1101.988190.05525.00140.833165.8331204.9951039.112支點(diǎn)截面0.5179.78101.988182.27725.00140.833165.8331212.7731046.990六、應(yīng)力驗(yàn)算算1.短暫暫狀況的正正應(yīng)力驗(yàn)算算預(yù)應(yīng)力混凝土土結(jié)構(gòu)按短短暫狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)應(yīng)計(jì)算構(gòu)件件在制造、運(yùn)運(yùn)輸及安裝裝等施工階階段由預(yù)加加力(扣除除相應(yīng)的應(yīng)應(yīng)力損失)、構(gòu)構(gòu)建自重及及其他施工工階段荷載載引起的截截面應(yīng)力。以以跨中截面面上、下緣緣混凝土法法向應(yīng)力進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算。短暫狀狀況下(預(yù)預(yù)加力階段段)梁跨中中截面上、下下緣的正應(yīng)應(yīng)力上緣:下緣:其中,代入上上式可知::=預(yù)加力力階段混凝凝土的壓應(yīng)應(yīng)力滿足應(yīng)應(yīng)力限制值值的要求;;混凝土的的拉應(yīng)力通通過規(guī)定的的預(yù)拉區(qū)配配筋率來防防止出現(xiàn)裂裂縫,預(yù)拉拉區(qū)混凝土土沒有出現(xiàn)現(xiàn)拉應(yīng)力,故故預(yù)拉區(qū)只只需配置配配筋率不小小于0.2%的縱向鋼鋼筋即可。2.持久狀況況的正應(yīng)力力驗(yàn)算按持久狀況設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土受彎構(gòu)件件尚應(yīng)計(jì)算算其使用階階段正截面面的法向應(yīng)應(yīng)力,受拉拉鋼筋的拉拉應(yīng)力及斜斜截面的主主壓應(yīng)力。計(jì)計(jì)算時(shí)荷載載取其標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值,不計(jì)計(jì)入分項(xiàng)安安全系數(shù),汽汽車荷載應(yīng)應(yīng)考慮沖擊擊系數(shù)。⑴跨中截面混混凝土的正正應(yīng)力驗(yàn)算算此時(shí)有____________由可變荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值組合計(jì)算算的截面最最不利彎矩矩,取=11896..45+5537.881=24434.226故:持久狀況下跨跨中截面混混凝土正應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算滿滿足要求。⑵跨中截面預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋拉應(yīng)力計(jì)計(jì)算由后期恒載載及活載作作用產(chǎn)生的的預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋截面中中心處的混混凝土應(yīng)力力為:所以鋼束應(yīng)力力為計(jì)算表明:預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋拉應(yīng)力未未超過規(guī)范范規(guī)定值,符符合要求。3.持久狀況況下混凝土土主應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算取剪力和彎矩矩都較大的的截面為例例進(jìn)行驗(yàn)算算,一般要要計(jì)算其上上梗肋、形形心軸和下下梗肋處在在標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)應(yīng)組合下的的主壓應(yīng)力力,如下圖圖,主應(yīng)力力應(yīng)滿足的的要求。⑴截面面積矩矩的計(jì)算截面a—a以以上截面面面積對(duì)凈截截面重心軸軸的面積矩矩,==同理可知其他他截面的面面積矩,將將其匯總于于下表(表表3-10):截面類型凈截面對(duì)其重重心軸換算截面對(duì)其其重心軸計(jì)算點(diǎn)位置面積矩符號(hào)面積矩()1.281.671.061.291.711.09⑵主應(yīng)力計(jì)算算在截面處有::在上梗肋處有有:剪應(yīng)力力正應(yīng)力—————————預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋和非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋合力作用用點(diǎn)至構(gòu)件件凈截面重重心軸的距距離?!芾瓍^(qū)非非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋重心至至凈截面重重心的距離離。故,主應(yīng)力在形心軸處::剪應(yīng)力正應(yīng)力主應(yīng)力正梗肋處:剪應(yīng)力正應(yīng)力=主應(yīng)力各纖維的主應(yīng)應(yīng)力如下表表3-11所示,計(jì)算纖維剪應(yīng)力正應(yīng)力主應(yīng)力0.689.42-0.059.470.885.24-0.145.380.5615.98-0.0216.0主應(yīng)力計(jì)算結(jié)結(jié)果表明,下下梗肋處的的主應(yīng)力(壓壓)最大::形心軸處處的拉應(yīng)力力最大:通過上述計(jì)算算可知,斜斜截面主應(yīng)應(yīng)力滿足規(guī)規(guī)范要求,按按《公路橋橋規(guī)》的要要求,僅需需按構(gòu)造布布置箍筋。七.抗裂性驗(yàn)驗(yàn)算1.作用短短期效應(yīng)組組合作用下下的正截面面抗裂驗(yàn)算算正截面抗裂性性驗(yàn)算取跨跨中截面進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算⑴預(yù)加力產(chǎn)生生的構(gòu)件抗抗裂驗(yàn)算邊邊緣的混凝凝土預(yù)壓應(yīng)應(yīng)力的計(jì)算算跨中截面故⑵由荷載產(chǎn)生生的構(gòu)件抗抗裂驗(yàn)算邊邊緣混凝土土的法向拉拉應(yīng)力的計(jì)計(jì)算⑶正截面混凝凝土抗裂驗(yàn)驗(yàn)算對(duì)于于A類部分預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土構(gòu)件,作作用荷載短短期效應(yīng)組組合作用下下的混凝土土拉應(yīng)力應(yīng)應(yīng)滿足下列列要求。。由上述述計(jì)算可知知,計(jì)算結(jié)果滿足足《公路橋橋規(guī)》中預(yù)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件件按作用效效應(yīng)短期效效應(yīng)組合計(jì)計(jì)算的抗裂裂性要求。同同時(shí),還應(yīng)應(yīng)滿足長(zhǎng)期期效應(yīng)組合合的抗裂要要求,即所以所以滿足《公公路橋規(guī)》中中規(guī)定的抗抗裂要求。2.作用短期期效應(yīng)組合合下的斜截截面抗裂驗(yàn)驗(yàn)算斜截面抗裂驗(yàn)驗(yàn)算應(yīng)取剪剪力和彎矩矩均較大的的最不利區(qū)區(qū)段進(jìn)行,這這里取截面面進(jìn)行計(jì)算算。在實(shí)際際設(shè)計(jì)中,應(yīng)應(yīng)根據(jù)需要要增加驗(yàn)算算截面,該該截面的面面積矩如表表3-10所示。主應(yīng)力計(jì)算::⑴上梗肋處(aa)的主應(yīng)應(yīng)力計(jì)算1)剪應(yīng)力,為可變作用引起的剪力短期效應(yīng)組合值。2)正應(yīng)力主拉應(yīng)力⑵在形心軸處處剪應(yīng)力2)正應(yīng)力主拉應(yīng)力⑶下梗肋處1)剪應(yīng)力22)正應(yīng)力力主拉應(yīng)力力將各纖維應(yīng)力力匯總于下下表3-122計(jì)算纖維剪應(yīng)力正應(yīng)力主拉應(yīng)力0.688.89-0.050.885.24-0.140.5569.54-0.03主拉應(yīng)力的限限制值從上表可以看看出,以上上主拉應(yīng)力力均符合要要求。故滿滿足短期效效應(yīng)組合作作用下的斜斜截面抗裂裂驗(yàn)算要求求。八.主梁變形形計(jì)算根據(jù)主梁截面面在各階段段混凝土正正應(yīng)力鹽酸酸結(jié)果,可可知主梁在在使用荷載載作用下截截面不開裂裂。1.荷載短期期效應(yīng)作用用下主梁撓撓度驗(yàn)算主梁計(jì)算跨徑徑,C40混凝土彈彈性模量。由由于沿跨徑徑方向各截截面的換算算截面慣性性矩均不相相同,為了了簡(jiǎn)化計(jì)算算,取梁處處截面慣性性矩作為全全梁的平均均值。簡(jiǎn)支梁撓度驗(yàn)驗(yàn)算式為:⑴可變荷載作作用引起的的撓度現(xiàn)將可可變荷載作作為均布荷荷載作用在在梁上,則則主梁跨中中撓度系數(shù)數(shù)(查規(guī)范范表)荷載載短期效應(yīng)應(yīng)的可變荷荷載值為由可變荷載引引起的簡(jiǎn)支支梁跨中截截面撓度為為考慮長(zhǎng)期效應(yīng)應(yīng)的可變荷荷載引起的的撓度值為為⑵考慮長(zhǎng)期效效應(yīng)的恒載載引起的撓撓度2.預(yù)加力引引起的上拱拱度計(jì)算采用截面處的的使用階段段的預(yù)加力力矩作為全全梁預(yù)加力力矩計(jì)算值值,即==故截面慣性矩仍仍采用梁處處截面的截截面慣性矩矩,則主梁梁跨中截面面的上拱度度為:==考慮長(zhǎng)期效應(yīng)應(yīng)的預(yù)加力力引起的上上拱值為3.預(yù)拱度的的設(shè)置梁在預(yù)預(yù)加力和荷荷載短期效效應(yīng)組合共共同作用下下并考慮長(zhǎng)長(zhǎng)期效應(yīng)的的撓度值為為:預(yù)加力產(chǎn)產(chǎn)生的長(zhǎng)期期上拱值大大于按荷載載短期效應(yīng)應(yīng)組合計(jì)算算的長(zhǎng)期撓撓度值,故故不需要進(jìn)進(jìn)行預(yù)拱度度的設(shè)置。九.錨固區(qū)局局部承壓計(jì)計(jì)算根據(jù)對(duì)4束預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋錨固點(diǎn)的的分析,以以鋼束的錨錨固端局部部承壓為例例進(jìn)行局部部承壓驗(yàn)算算。1.局部受壓壓區(qū)尺寸要要求配置間接接鋼筋的混混凝土構(gòu)件件,其局部部受壓區(qū)尺尺寸應(yīng)滿足足下列錨下下混凝土抗抗裂計(jì)算的的要求:式中:——結(jié)結(jié)構(gòu)重要性性系數(shù),這這里——局部受壓壓面積上的的局部壓力力設(shè)計(jì)值,后后張法錨頭頭局壓區(qū)應(yīng)應(yīng)取1.2倍張拉時(shí)時(shí)的最大壓壓力,所以以局部壓力力設(shè)計(jì)值為為:——混凝土局局部承壓修修正系數(shù),——張拉錨固固時(shí)混凝土土軸心抗壓壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值,混凝凝土強(qiáng)度達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度的90%時(shí)張拉,此此時(shí)混凝土土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)相當(dāng)于,由由表查得——混凝土局局部承壓承承載力提高高系數(shù),、——混凝土土局部受壓壓面積,為為扣除孔洞洞后面積,為為不扣除孔孔洞面積;;對(duì)于具有有喇叭管并并與墊板連連成整體的的錨具,可可取墊板面面積扣除喇喇叭管尾端端內(nèi)孔面積積;本設(shè)計(jì)計(jì)中采用的的即為此類類錨具,喇喇叭管尾端端內(nèi)孔直徑徑為70mm,所以:——局部受壓壓計(jì)算底面面積,局部部受壓面為為邊長(zhǎng)為1160mmm的正方形形,根據(jù)《公公路橋規(guī)》中中的計(jì)算方方法,局部部承壓計(jì)算算底面為寬寬400mmm,長(zhǎng)4800mm的矩矩形,故所以計(jì)算表明,局局部承壓區(qū)區(qū)尺寸滿足足設(shè)計(jì)要求求。2.局部抗壓壓承載力計(jì)計(jì)算配置間接接鋼筋的局局部受壓構(gòu)構(gòu)件,其局局部抗壓承承載力計(jì)算算公式為::且需滿足:式中:——局局部受壓面面積上的局局部壓力設(shè)設(shè)計(jì)值,取取11711.8×;;——混凝土核核心面積,可可取局部受受壓計(jì)算底底面積范圍圍以內(nèi)的間間接鋼筋所所包羅的面面積,這里里配置螺旋旋鋼筋得::——間接鋼鋼筋影響系系數(shù);混凝凝土強(qiáng)度等等級(jí)為C50及以下時(shí)時(shí),取——間接鋼鋼筋體積配配筋率;局局部承壓配配置直徑為為的鋼筋,單單根鋼筋面面積為,所所以將上述各計(jì)算算式代入局局部抗壓承承載力計(jì)算算公式,可得到:==N故,局部抗壓壓承載力計(jì)計(jì)算通過。第4章下部結(jié)構(gòu)構(gòu)的計(jì)算1.支座的布布設(shè),此設(shè)設(shè)計(jì)采用板板式橡膠支支座。⑴確定支座的的平面尺寸寸由于主梁肋寬寬為16ccm,故初初步選定支支座的尺寸寸為,則則按構(gòu)造最最小尺寸確確定為。首先,根據(jù)橡橡膠支座的的壓應(yīng)力限限值確定支支座是否滿滿足要求,支支座壓力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值如下下所示:恒載支點(diǎn)反力力標(biāo)準(zhǔn)值;;人群荷載載作用下最最大支點(diǎn)反反力;車道集中荷載載作用下;;車道均布布荷載作用用下。故,,支座應(yīng)應(yīng)力為,滿足規(guī)規(guī)范要求。通過驗(yàn)算可知知,混凝土土局部承壓壓強(qiáng)度也滿滿足要求,因因此所選定定的支座平平面尺寸滿滿
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