【正文】 3 17 17 +001 +003 17 18 +001 +003 18 18 +001 +003 18 19 +002 +003 19 19 +002 +003 19 20 +002 +003 20 20 +002 +003 20 21 +002 +003 21 21 +002 +003 21 22 +002 +002 22 22 +002 +002 22 23 +002 +002 續(xù)表 310 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 剪力 kN 彎矩 kN主要輸出承載能力極限狀態(tài)和正常 使用極限狀態(tài)下的配筋信息。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 此時(shí)，鋼束的計(jì)算公式為： 1 ()kp pk s pMn C A f k e? ? ? ? ? (42) 其中： Mk—— 持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值 C1—— 與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路 I級(jí)，取 pA? —— 鋼絞線截面積 表 42 正常使用能力極限狀態(tài) m178。本設(shè)計(jì)中計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失，由于采用的是后張法進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，組要考慮預(yù)應(yīng)力鋼束與管道之間的摩擦損失。這時(shí)候 即假定橋梁所處環(huán)境的年平均詳細(xì)濕度為 75%，受荷載時(shí)混凝土的加載齡期 t0=28 天，計(jì)算時(shí)間 t 無(wú)窮大。這些信息是結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算的基本信息。 m 剪力 (kN) 軸力 (kN) 1 1 259 289 +03 2 2 251 +03 3 3 176 217 +03 4 4 401 187 +03 5 5 594 158 +03 6 6 908 186 992 7 7 354 39 +03 8 8 213 +03 9 9 154 28 +03 10 10 150 56 +03 11 11 139 +03 12 12 +03 13 13 +03 14 14 106 +03 15 15 159 +03 16 16 238 +03 17 17 319 +03 18 18 354 +03 19 19 390 +03 20 20 503 +03 21 21 923 241 +03 22 22 422 206 +03 23 23 273 164 +03 24 24 106 197 +03 25 25 230 +03 階段施工組合應(yīng)力 下表是對(duì)階段施工應(yīng)力的驗(yàn)算，主要 是對(duì)應(yīng)力的驗(yàn)算，包括 上緣最大正應(yīng)力，上緣最小正應(yīng)力，下緣最大正應(yīng)力，下緣最小正應(yīng)力以及最大壓應(yīng)力和最大壓應(yīng)力 。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 第六章 結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算 階段截面幾何特征信息 階段截面幾何特征信息包括截面抗彎慣，截面面積，截面高度以及中性軸高組成的。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 Np0和 Mp0分別為 鋼束錨固時(shí)預(yù)加的縱向力和彎矩。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 第五章 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 預(yù)應(yīng)力損失是由施工因素、材料性能和環(huán)境條件的影響造成的。 此時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)的極限狀態(tài)條件 。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 第四章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算與布置 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置是關(guān)乎橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容之一，使預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)可以滿(mǎn)足各種極限轉(zhuǎn)態(tài)的要求，符合國(guó)家相應(yīng)的規(guī)范。 表 310 主梁內(nèi)力效應(yīng)計(jì)算 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 剪力 kN 彎矩 kN m 14 15 +001 +003 15 15 +001 +003 15 16 +001 +002 16 16 +001 +002 16 17 +001 +002 17 17 +002 +002 17 18 +001 +002 18 18 +002 +002 18 19 +001 +002 19 19 +002 +002 19 20 +000 +002 20 20 +002 +002 20 21 +000 +002 21 21 +002 +002 21 22 +001 +002 22 22 +002 +002 22 23 +001 +002 23 23 +002 +002 23 24 +001 +002 24 24 +002 +002 24 25 +001 +002 25 25 +002 +002 25 26 +000 +000 表 38 4 號(hào)主梁汽車(chē)荷載效應(yīng) 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 剪力 kN 彎矩 kN所以在計(jì)算汽車(chē)荷載效應(yīng)在每片主梁上的作用時(shí)候，我們只需要將前 5 片主梁的汽車(chē) MaxM 輸出即可。 本設(shè)計(jì)中，按照剛接板梁法進(jìn)行求解 。至此，基本的設(shè)計(jì)原始資料都已經(jīng)得到，為接下來(lái) 的計(jì)算設(shè)計(jì)工作做好鋪墊。 詳見(jiàn)下圖所示。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第二章 設(shè)計(jì)原始資料 T 型梁橋橋面尺寸布置 橋面凈空： 2 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： （相鄰兩橋墩中心線之間距離） 計(jì)算跨徑： 橋長(zhǎng)： 截面細(xì)部尺寸的確定 T 梁翼板的厚度 可以反映橋面板的承載能力。 由設(shè)計(jì)圖紙可知 ，梁橋設(shè)計(jì)總跨徑 125m，所以 確定橋 橋 長(zhǎng)為 125m。相反支點(diǎn)處可以產(chǎn)生負(fù)彎矩，相互可以抵消。 方案一： 25m 簡(jiǎn)支 T 梁 T 型梁橋是以 T 型梁為主要承重構(gòu)件的橋梁結(jié)構(gòu)。從而進(jìn)行各種力的計(jì)算，鋼束信息的布置，安全性的驗(yàn)算等。本次設(shè)計(jì)，按照導(dǎo)師的要求，主要利用橋梁博士進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，輸入 T 梁斷面信息，按照相關(guān)規(guī)范輸入各施工階段信息，對(duì)橋梁模型進(jìn)行加載，添加鋼束信息等。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇三個(gè)備選方案，從中最終選擇一個(gè)最經(jīng)濟(jì)適用的方案。 本方案中，主體采用單箱雙室橫斷面 ， 在 各種荷載 作用下， 跨中會(huì)受到較大的彎矩作用。但橋梁容易受溫度變化的影響，混凝土收縮徐變的作用，容易造成不均勻沉降，影響路面的平整度，使行車(chē)不適。 最終 ， 我們選擇 25m 簡(jiǎn)支 T 型梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為最終的方案 。本設(shè)計(jì)方案中，馬蹄尺寸寬度 初擬 為480mm，高度為 200mm，高度也為 200mm， 可以更好抵抗荷載 。在后面的表格數(shù)據(jù)中， 利用橋博軟件，計(jì)算得到高度和靜矩的信息 。 橫向分布系數(shù)計(jì)算 橫向分布系數(shù)即路面橫斷面某一寬度范圍的頻率，主要受車(chē)輛類(lèi)型，車(chē)輪數(shù)量和寬度的影響。 m 16 17 +001 +002 17 17 +001 +002 17 18 +001 +002 18 18 +001 +002 18 19 +001 +002 19 19 +001 +002 19 20 +001 +002 20 20 +001 +002 20 21 +001 +002 21 21 +001 +002 21 22 +001 +002 22 22 +001 +002 22 23 +001 +002 23 23 +001 +002 23 24 +001 +001 24 24 +001 +001 24 25 +001 +001 25 25 +001 +001 25 26 +000 +000 車(chē)道荷載效應(yīng)計(jì)算 由計(jì)算可知， 十片主梁的橫向分布系數(shù)近似對(duì)稱(chēng)分布的。m 1 1 +000 +000 1 2 +002 +002 2 2 +001 +002 2 3 +002 +002 3 3 +001 +002 3 4 +002 +002 4 4 +001 +002 4 5 +002 +002 5 5 +001 +002 5 6 +002 +002 6 6 +000 +002 6 7 +002 +002 7 7 +000 +002 7 8 +002 +002 8 8 +001 +002 8 9 +002 +002 9 9 +001 +002 9 10 +002 +002 10 10 +001 +002 10 11 +001 +002 11 11 +001 +002 11 12 +001 +003 12 12 +001 +003 12 13 +001 +003 13 13 +001 +003 13 14 +001 +003 14 14 +001 +003 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 續(xù)表 37 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 剪力 kN 彎矩 kN 主梁內(nèi)力效應(yīng)計(jì)算 內(nèi)力效應(yīng)組合公式 ? ?0 0 11 .2 1 .4u d G K Q kS S S???? (34) 其中： 0? 為結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù) udS 為效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 GKS 為永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 1QkS 為汽車(chē)荷載效 應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)值 通過(guò)內(nèi)力效應(yīng)組合公式，對(duì)恒載作用效應(yīng)和恒載作用效應(yīng)進(jìn)行組合，輸出主梁內(nèi)力效應(yīng)組合。 主梁的內(nèi)力計(jì)算是橋梁設(shè)計(jì)中最基本的數(shù)據(jù)分析資料，是橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)基礎(chǔ)內(nèi)容。本設(shè)計(jì)方案中，中性軸位于翼緣內(nèi)，混凝土受壓區(qū)為矩形。根據(jù)相關(guān)的要求和規(guī)范，確保結(jié)構(gòu)鋼束布置正確，使之滿(mǎn)足安全性能的要求。 預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 4l pc? ? ???? (54) 其中， 00p p p ipc nnN M eAI?? ? ???? (55) Epi為計(jì)算截面上重心到截面凈軸的距離。最后，通過(guò)橋博軟件輸出預(yù)應(yīng)力損失。 表 62 階段內(nèi)力累計(jì) 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 階段累計(jì)效應(yīng)彎 kN有了階段截面幾何信息，我們可以進(jìn)一步研究結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，是否有不符合規(guī)范的受力構(gòu)件。 預(yù)加力計(jì)算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總 施工階段傳力錨固應(yīng)力及其產(chǎn)生的預(yù)加力： 10 1 2 4p c o n l c o n l l l? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? (59) 以上是幾種預(yù)應(yīng)力損失的匯總，下面通過(guò)橋梁博士，以表格的形式輸出預(yù)應(yīng)力損失的情況。 預(yù)應(yīng)力損失種類(lèi) 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦損失 ()1 1 kxl con e ???? ???????? (51) 其中： 1l? 表示鋼束摩擦應(yīng)力損失值。 單元號(hào) 左上緣 左下緣 右上緣 右下緣 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 續(xù)表 42 單元號(hào) 左上緣 左下緣 右上緣 右下緣 25 鋼束布置設(shè)計(jì)參數(shù) 鋼絞線采用 Φ= 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fpk=1860MPa，張拉控制應(yīng)力 =，單股張拉控制力P=； 按照后張法的要求，當(dāng)混凝土 立方強(qiáng)度大于或等于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 85%后， 且齡期 大于或小于 7 天 以 后， 對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行張拉。 承載能力極限狀態(tài) 能夠承受的最大作用效應(yīng) 。 m 23 23 +002 +002 23 24 +002 +002 24 24 +002 +002 24 25 +002 +002 25 25 +002 +002 25 26 +002 本章小結(jié) 本章主要進(jìn)行了主梁作用效應(yīng)的計(jì)算，包括恒載和活載的計(jì)算，其中活載又分為人群活荷載作用和汽車(chē)活荷載作用。 m 19 20 +000 +002 20 20 +002 +002 20 21 +000 +002 21 21 +002 +002 21 22 +001 +002 22 22 +002 +002 22 23 +001 +002 23 23 +002 +002 23 24 +001 +002 24 24 +002 +002 24 25 +001 +002 25 25 +002 +002 25 26 +000 +000 表 39 5 號(hào)主梁汽車(chē)荷載效應(yīng) 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 剪力 kN 彎矩 kN m 20 21 +000 +002 21 21 +002 +002 21 22 +001 +002 22 22 +002 +002 22 23 +001