【正文】 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T字形梁橋建設(shè)畢業(yè)論文目錄摘要 2ABSTRACT 31．前 言 7 預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁的特點(diǎn)及研究意義 72．設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 8 8 8 8： 9 9 主橫截面沿跨長(zhǎng)的變化 12 13 13 13 13 15 17 17 17 22 23 主梁作用效應(yīng)組合 265．預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 28 28 28 29 29 跨中截面的鋼束布置 29 31 32 35 35 39 42 43 4鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 46 50 50 51 53 55 55 55 57 58 59 59 65 65 66 67 71 71 73 75 75 76 80 80 82 82 83 83 83 84 84 86 88 88 89 89 89 91 92 93 93 96結(jié)論 98致謝 99參考文獻(xiàn) 100翻譯 1011．前 言 預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁的特點(diǎn)及研究意義 簡(jiǎn)支梁橋由一根兩端分別支撐在一個(gè)活動(dòng)支座和一個(gè)鉸支座上的梁作為主要承重結(jié)構(gòu)的梁橋，屬于靜定結(jié)構(gòu)。是梁式橋中應(yīng)用最早、使用最廣泛的一種橋形。其構(gòu)造簡(jiǎn)單，架設(shè)方便，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形，溫度改變的影響。預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于建造，形式多種多樣，適應(yīng)性強(qiáng)，不受基礎(chǔ)條件的限制，可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，因此目前我國(guó)公路橋梁中最常用的梁式橋以預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)形式的橋梁日益顯出廣闊的應(yīng)用前景。預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)省鋼材，降低橋梁的材料費(fèi)用；（2）由于采用預(yù)施應(yīng)力工藝，能使混凝土結(jié)構(gòu)的工地接頭安全可靠，因而以往只適應(yīng)于鋼橋架設(shè)的各種不要支架的施工方法，現(xiàn)在也能用于這種混凝土橋，從而使其造價(jià)明顯降低；（3）同鋼橋相比，其養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較省，行車噪聲小；（4）同鋼筋混凝土橋相比，其自重和建筑高度較小，其耐久性則因采用高質(zhì)量的材料及消除了活載所致裂紋而大為改進(jìn)。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋也有以下的缺點(diǎn)：自重要比鋼橋大，施工工藝有時(shí)比鋼橋復(fù)雜，工期較長(zhǎng)。但這些缺點(diǎn)屬次。2．設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置標(biāo)準(zhǔn)跨徑： 40m （墩中心距離）主梁全長(zhǎng)： ；計(jì)算跨徑：；橋面凈空: 凈—12m+21m公路－Ⅰ級(jí)，每側(cè)欄桿、。混凝土：主梁采用50號(hào)；預(yù)應(yīng)力筋：，fpk==1860MPa，Ep=180。105MPa，計(jì)算面積為140，； 非預(yù)應(yīng)力筋：普通鋼筋，采用HRB335級(jí)鋼筋或HRB400級(jí)鋼筋；橋面鋪裝：采用8cm防水混凝土加5cm瀝青混凝土兩層，其容重分別為：防水混凝土23kN/，瀝青混凝土21kN/?；撅L(fēng)壓：： 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，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。本設(shè)計(jì)主梁翼板寬度2000mm，行車道寬度為12m,全橋每跨采用7根預(yù)制的鋼筋混凝土T型梁，如圖1所示。（尺寸單位：mm） T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。本設(shè)計(jì)預(yù)制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15，本設(shè)計(jì)腹板厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要決定，設(shè)計(jì)實(shí)踐表明，馬蹄面積占截面總面積的10%20%為合適。本設(shè)計(jì)考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按四層布置，一層最多排三束，同時(shí)還根據(jù)《公預(yù)規(guī)》。條對(duì)鋼束凈距及預(yù)留管道的構(gòu)造要求，初擬馬蹄寬度為500mm，高度300mm，馬蹄與腹板交接處做三角過度，高度150mm，以減小局部應(yīng)力。按照以上擬定的外形預(yù)制梁的尺寸，跨中截面圖如圖2所示截面幾何特性列表于計(jì)算見表1。 圖2 跨中截面尺寸圖（尺寸單位：mm）分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離（cm）分塊面積對(duì)上緣凈矩分塊面積的自身慣矩Ii(cm4)(cm)分塊面積對(duì)界面形心的慣矩（1）（2）（3）=（1）（2）（4） （5）（6）=（1）（5）（7）=（4）+（6）大毛截面翼板300022500562501438253214438782三角承托4007320222213646911366931腹板310028675062064567699706976428下三角2251653712517527111755523馬蹄15001852775001125001758034117692841822563119542230487小毛截面翼板240018000450001360098813645988三角承托4007320222216615211613143腹板31002867505081041729288351103300下三角22516537125152102811523842馬蹄15001852775001125001561212015724620762562669537611493表1 跨中截面幾何特性計(jì)算表大毛截面形心至上緣距離： ()小毛截面形心至上緣距離： ()檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)（）檢驗(yàn)截面效率指標(biāo) 上核心距：=㎝下核心距： =㎝截面效率指標(biāo)：= ()表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。 主橫截面沿跨長(zhǎng)的變化本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的T粱翼板厚度沿跨長(zhǎng)不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，在距梁端1800mm范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點(diǎn)附近（第一道橫隔梁處）開始向支點(diǎn)逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時(shí)腹板寬度易開始變化。在荷載作用的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)其主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道橫隔梁；當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計(jì)在橋跨中點(diǎn)和三分點(diǎn)、六分點(diǎn)、支點(diǎn)處設(shè)置七道橫隔梁。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁高度為1600mm，厚度為上部180mm，下部160mm。根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱，橫截面的布置，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算，可分別求得主梁控制截面的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，然后在進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合。（1）預(yù)制梁自重①跨中截面段主梁的自重②馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重 ③支點(diǎn)段梁的自重 ④邊主梁的橫隔梁中橫隔梁體積： 端橫隔梁體積 故半跨內(nèi)橫梁重力為 ⑤預(yù)制梁永久作用集度 （2）二期永久作用①現(xiàn)澆T梁翼板集度②邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： 故：③鋪裝8cm混凝土鋪裝： 5cm瀝青鋪裝： 若將橋面鋪裝均攤給七片主梁，則 ④欄桿一側(cè)人行欄：；一側(cè)防撞欄：；若將兩側(cè)人行欄，防撞欄均攤給七片主梁，則：⑤邊梁二期永久作用集度 如圖3所示，設(shè)x為計(jì)算截面離左支座的距離，并令主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為： 永久作用效應(yīng)計(jì)算圖見圖3，永久作用效應(yīng)計(jì)算表見表3。圖3永久作用效用計(jì)算圖表2 1號(hào)梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中=四分點(diǎn)=支點(diǎn)=一期彎矩0剪力(kN)0二期彎矩0剪力(kN)0　彎矩0剪力(kN)0按《橋規(guī)》，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此首先要計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻。簡(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式估算： = ()其中： 根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為： ()按《橋規(guī)》，當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，需進(jìn)行車道折減，三車道折減22%，四車道折減33%，但折減后不得小于用兩行車隊(duì)布載的計(jì)算結(jié)構(gòu)。本算例按四車道設(shè)計(jì)，因此在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí)需進(jìn)行車道折減。（1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)如前所述，本例橋跨內(nèi)設(shè)五道橫隔梁，具可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為： 所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)。①計(jì)算主梁抗扭慣矩對(duì)于T梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算： ()式中： ——相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度 ——矩形截面抗扭剛度系數(shù) m——梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)對(duì)于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度： 馬蹄部分換算成平均厚度: 圖4示出了的計(jì)算圖示，的計(jì)算見表3。圖4 計(jì)算圖示（單位尺寸：mm）表3 計(jì)算表分塊名稱（cm）(cm)/ 翼緣板①200171/3腹板②20馬蹄③50 ②計(jì)算抗扭修正系數(shù)對(duì)于本算例主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得 ()式中： 計(jì)算得：=③按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值 ()式中n=7； ；計(jì)算所得的值列于表4內(nèi)。表4梁號(hào)1234④計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)1號(hào)梁的橫向影響線和最不利荷載圖式如圖5所示。圖5 跨中的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）可變作用（汽車公路Ⅰ級(jí)）：四車道：=（+++++）=三車道：=（+++++）=雙車道：=（+++）=故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：=。可變作用（人群）：=（2）支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，下圖為其計(jì)算圖式見圖6。1號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下見表5?？勺冏饔茫ㄆ嚕?=可變作用（人群）：=表5 1號(hào)梁可變作用橫向分布系數(shù)可變作用 公路Ⅱ級(jí)人群 圖6支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）根據(jù)《橋規(guī)》，公路Ⅰ級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：=（kN/m）計(jì)算彎矩時(shí)：= 316（kN）計(jì)算剪力時(shí)：=316=（kN）在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮，支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取 m0，從支點(diǎn)至第一根梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到mc，其余梁段均取mc。（1）求跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，圖示出跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式圖7。圖7跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖計(jì)算公式： ()式中：s—所求截面汽車（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力； qk—車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； pk—車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值； —影響線上同號(hào)區(qū)段的面積；