【正文】 計(jì)算及驗(yàn)算 .............................................................................38 支座計(jì)算及驗(yàn)算 .........................................................................................43 第 10 章 總 結(jié) ...........................................................................................................48 參考文獻(xiàn) .....................................................................................................................49 . 致 謝 ........................................................................................................................50 6 第 1章 緒 論 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮分少、造型簡(jiǎn)潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有競(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一。目前，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁主要橋型之一。設(shè)計(jì)過程中提高學(xué)生獨(dú)立分析問題，解決問題的能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力，達(dá)到具備初學(xué)專業(yè)工程人員的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 8 設(shè)計(jì)背景 為了方便 廣大 市民的交通方便，目前 現(xiàn)有 的橋梁已經(jīng)不能滿足交通需求，所以必須再設(shè)計(jì)一 高架橋 以緩解交通壓力。中心樁號(hào) K3+（ 39墩～ 105墩），橋孔布置為 9（ 530） +（ 430） +（ 34+45+34） +3（ 530），橋梁全長(zhǎng) 2033 米，橋梁上部形式采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，下部為方柱倒花瓶型墩，鉆孔樁基礎(chǔ)。 立桿、橫桿承載性能： 立桿 橫桿 步距（ m） 允許荷載（ KN） 橫桿長(zhǎng)度（ m） 允許集中荷載（ KN） 允許均布荷載（ KN） 40 12 30 7 25 荷載分析計(jì)算 。 B、 箱梁變截 面端，最不利位置， 立桿軸向力計(jì)算 N=+ LXLY + (q3+q4) LXLY = LXLY LX 、 LY為立桿橫向，縱向間距，當(dāng) LX=,LY= 時(shí) N=≤ [N]=40KN,步距為 ，滿足要求。= Mmax/W=*106=[243。 D、支架是組裝構(gòu)件，單根碗扣在承載力允許范圍內(nèi)就不會(huì)失穩(wěn)，因此此以軸心受壓的單根立桿進(jìn)行驗(yàn)算： 公式： N≤ [N]= Φ A[243。]=205MPa 芯模變截面端，最不利位置 ： [N]= 489 205=67866N= 支架立桿步距 60cm 中受荷載的立桿位于， 芯模變截面端，最不利位置 其 N＝ （見前碗扣立桿受力驗(yàn)算） 由上可知： 芯模變截面端，最不利位置 ： N=≤ [N]= E、考慮風(fēng)荷載支架穩(wěn)定性驗(yàn)算 計(jì)算公式 。半徑不能小于 4m，常取大于 8m 的數(shù)值，為了簡(jiǎn)化構(gòu)造和減少預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)盡量減少或避免平彎，避免使用多次反向曲率變化的連續(xù)束； （ 3） 現(xiàn)階段有取消為抗剪而彎索的趨勢(shì)，彎索應(yīng)盡量布置在腹板以及梗肋內(nèi)，錨固在截面中性軸附近，盡量以 S 型曲線錨固，以消 除錨固點(diǎn)產(chǎn)生的橫向力； （ 4） 頂、底板的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)適量集中布置在腹板及梗肋等混凝土較厚的位置，而不宜采用均勻分散的布置方式，底板束一般都平行于底板布置； （ 5） 為防止中間支點(diǎn)處因偏心距較大的錨固力作用而導(dǎo)致梁下緣開裂，通常在梁上、下緣布置幾束直線通長(zhǎng)束； （ 6） 若預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量較多而不得不在板的中部布筋時(shí)，應(yīng)盡量避開橫向正彎矩較大區(qū)域，應(yīng)滿足構(gòu)造要求； （ 7） 力筋較多時(shí)可分層布置，先錨固或彎起靠近腹板中部的力筋，盡量使管道上下對(duì)齊，以便澆注和振搗，不宜采用梅花型布置，特別管道間距較小時(shí)； （ 8） 為了便于計(jì)算，應(yīng)盡量減少預(yù)應(yīng)力鋼筋的類型； （ 9） 本橋采用預(yù)埋金屬波紋管，根據(jù)《公橋規(guī)》 條規(guī)定，直線管道的凈距不應(yīng)小于 40mm，且不宜小于管道直徑的 倍，其豎直方向可將兩管道疊置。 25 承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合 考慮永久作用：結(jié)構(gòu)重力、基礎(chǔ) 沉降； 考慮可變作用：汽車荷載、溫度梯度作用。取 195GPa。 對(duì)于鋼絲、鋼絞線，本設(shè)計(jì)中采用： 5l? =ψ39。39。0pd pf ?? ）為負(fù)時(shí) 39。39。 圖 71 半跨計(jì)算節(jié)點(diǎn)位置圖 33 正截面抗彎承載力計(jì)算 由于梁體中的主拉應(yīng)力 tp? 都不大于 tkf =，故根據(jù)《公橋規(guī)》 條規(guī)定， 箍筋可僅按構(gòu)造要求設(shè)置，取雙肢 HRB335 直徑 16mm 的鋼筋，自支座重心起長(zhǎng)度不小于一倍梁高范圍內(nèi)，其間距為 100mm，其他梁段箍筋間距采用150mm。 斜截面抗裂驗(yàn)算 斜截面抗裂應(yīng)對(duì)構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)力 tp? 進(jìn)行驗(yàn)算，并應(yīng)符合下列要求： 全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下 預(yù)制構(gòu)件 tktp ?? （ 910） 36 現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件 tktp ?? （ 911） 使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力驗(yàn)算 受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力 ckptkc ???? （ 912） 0WMKktkc ??? 或 （ 913） 式中 pt? —由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力 kc? —混凝土法向壓應(yīng)力； MK—按荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合計(jì)算的彎矩值； 預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力驗(yàn)算 ktPEp ??? ? （ 914） pkpep ???? （ 915） 式中 PE? ——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值； pe? ——受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效應(yīng)力； kt? ——混凝土法向拉應(yīng)力， p? ——預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力。 式中 tcc? 、 tct? ——按短暫狀況計(jì)算時(shí)截面預(yù)壓區(qū)、預(yù)拉區(qū)邊緣混凝土的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力； 39。 汽車荷載彎矩： )2()1( 101m i n , blpbM p ???? ? （ 103） 式中：12abPp? ——汽車荷載作用在每米板寬條上的每延米荷載強(qiáng)度； b1——板頂面的矩形荷載壓力面沿橫向上的邊長(zhǎng)。 在該橋的計(jì)算中， 0l =， l =。對(duì)于彎矩，先計(jì)算出一個(gè)跨度相同德爾簡(jiǎn)支板在永久作用和活載做作用下的跨中彎矩 Mo，再乘以偏安全的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)加以修正，以求的支點(diǎn)處和跨中截面的設(shè)計(jì)彎矩。 38 第 9 章 行車道板和支座計(jì)算與驗(yàn)算 行車道板的計(jì)算及驗(yàn)算 考慮到主梁翼緣板內(nèi)鋼筋是連續(xù)的，故行車道板可按懸臂板和兩端固結(jié)的連續(xù)板兩種情況來計(jì)算。 tktct f?? 時(shí)，預(yù)拉區(qū)應(yīng)配置其配筋率不小于 ％的縱向鋼筋； 2）當(dāng) 39。 正截面抗裂驗(yàn)算 正截面抗裂應(yīng)對(duì)構(gòu)件正截面混凝土的拉應(yīng)力進(jìn)行 驗(yàn)算，并應(yīng)符合下列要求： 1）全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件 0st pc???? （ 91） 分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件 0st pc???? （ 92） 2） A 類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下 pc tkf???? （ 93） 但在荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下 0lt pc???? （ 94） 斜截面抗裂應(yīng)對(duì)構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)力 tp? 進(jìn)行驗(yàn)算，并應(yīng)符合下列要求： 1）全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短 期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件 tkf? ? （ 95） 現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件 tkf? ? （ 96） 2） A 類和 B 類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件 tkf? ? （ 97） 現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件 tkf? ? （ 98） 35 式中 st? —在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，按公式（ 1）計(jì)算； lt? —在荷載長(zhǎng) 期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，按公式（ 2）計(jì)算； pc? —扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓力，按《預(yù)規(guī)》 JTG D6220xx 第 條規(guī)定計(jì)算； tp? —由作用（或荷載）短期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力，按《預(yù)規(guī)》 JTG D6220xx 第 條規(guī)定計(jì)算； tkf —混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按《預(yù)規(guī)》 JTG D6220xx 表 采用。fh — T形或 I形截面受壓翼緣厚度； 39。39。39。pc? —— 構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截 面重心處由預(yù)習(xí)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力； i —— 截面回轉(zhuǎn)半徑， AIi /2? ，后張法采用凈截面特性 239。 039。預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生時(shí)，預(yù)應(yīng)力孔道還沒壓漿，截面特性取靜截面特性（即扣除孔道部他的影響）。 圖 58 正常使用極限狀態(tài)彎矩包絡(luò)圖 26 圖 59 正常使用極限狀態(tài)剪力包絡(luò)圖 27 第 6章 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 根據(jù)《橋規(guī)》（ JTG D6220xx）第 條規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)計(jì)算中，由于施工中預(yù)應(yīng)力索的張拉采用后張法，應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失： 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦 1l? 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮 2l? 預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之 間的溫差 3l? 混凝土的彈性壓縮 4l? 預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛 5l? 混凝土的收縮和徐變 6l? 預(yù)應(yīng)力損失包括： 摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮、混凝土的彈性壓縮、預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮與徐變等。按以上規(guī)定由橋梁博士有限元軟件程序可算出不均勻溫度引起的內(nèi)力。 103mm3 =176+18=194MPa[243。]=205MPa 標(biāo)準(zhǔn)截面處： [N]= 489 205=67866N= 支架立桿步距 120cm 中受荷載的立桿位于梁中等截面處，其 N＝ （見前碗扣立桿受力驗(yàn)算） 由上可知 ：跨中等截面處： N=≤ [N]= 箱梁端部按橫桿步距： h=60cm 計(jì)算。24=M=1/10 q 縱 L2=1247。 底模受力計(jì)算： 端截面： 底模下縱向 10*10 木方間距 L=25cm， I14 工字鋼 間距 60cm,簡(jiǎn)化為三等跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算 (取 25cm 計(jì)算 )，按照最不利情況，對(duì)端部進(jìn)行驗(yàn)算： 竹膠板彈性模量 E=6000Ma（廠家提供數(shù)據(jù)報(bào)告） 截面慣性矩 I=bh3/12= 108m4 截面抵抗矩 W=bh2