【正文】
基本組合:(用于承載能力極限狀態(tài)計算)Md=++ Vd=++短期組合:(用于正常使用極限狀態(tài)計算)s=g++Mr Vs=Vg++Vr長期組合:(用于正常使用極限狀態(tài)計算)l=g+(+r) Vl=Vg+(+Vr) 3 截面設計 預應力鋼束(筋)數量的確定及布置 首先根據跨中截面正截面抗裂要求,確定預應力鋼筋數量。計算圖示見下 圖13 計算圖示單位:mm現澆部分橋面板的自重: 8cm混凝土墊層和10cm瀝青面層: 計算得到的簡支板跨中二期恒載彎矩及支點二期恒載剪力為:彎矩: 剪力: 綜上所述,連續(xù)板恒載效應如下:支點斷面恒載彎矩:支點斷面恒載剪力:跨中斷面恒載彎矩: 活載效應1)公路Ⅱ級產生的內力 根據《橋規(guī)》,橋梁結構局部加載時,汽車荷載采用車輛荷載。盡量采用了先進的工藝技術和施工機械,利于加快施工速度,保證了工程質量和施工安全??缰泻椭c腹板高度分別為84cm、77cm。故本設計采用橫坡坡度為2%。剛度大,能消除裂縫,并提高橋梁的耐久性。 地質情況 巖土工程大致目估情況地質構造簡單,褶皺平緩。為降低主梁高度,減少預應力引起的上拱度,后張法預應力混凝土箱梁在設計荷載下按部分預應力混凝土A類構件設計,主梁配筋采用預應力筋和非預應力筋混合配筋。 Prestressed concrete1前言由于河溪中斷各地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)與城市連通的唯一要道,常年靠渡過河加之交通量增長使得其成為擁堵及事故易發(fā)地段,為了緩解交通壓力,體現二十一世紀城鄉(xiāng)改革面貌,特修建河溪梁橋。后張法裝配式預應力混凝土簡支梁橋,跨徑40m,2孔。美觀性景觀效果一般。標準跨徑:20m。箱梁結構穩(wěn)定性對大中跨結構有很大優(yōu)勢。8結束語緊張的畢業(yè)設計終于劃上了一個滿意的句號,從七月份至今,回想起過去五個多月的設計,收獲是很大的。2 主梁內力計算與配筋 主梁截面幾何特性的計算本設計采用分塊面積法計算,公式如下:毛截面面積:=Σi;各分塊面積對上緣的靜矩:i=ii毛截面重心至梁頂的距離: ys=Σi/Σi毛截面慣性矩計算公式: =Σ[+Ai(yiys)2]式中: —分塊面積 i—分塊面積的重心至梁頂邊的距離 s—截面重心到梁頂的距離 Si—各分塊對上緣的面積矩 —分塊面積對其自身重心軸的慣性矩 14 主梁橫截面圖 檢驗截面效率指標 以中跨截面為例分塊名稱分塊面積i()分塊面積形心至上緣距離i ()=ii()分塊面積的自身慣性矩Ii()i=s-i ()分塊面積對形心的慣性矩x=ii2 ()截面慣性矩=i+x()①522000904698104109330109109②28000104109217109109③25200215542104109205109109④27720063517602104109215109109⑤180000111019980104109690109109合計1032400=420=78043381104109109109中梁跨中截面幾何特性計算表 表11以跨中截面為例上核心矩上核心矩:s==下核心矩:x==截面效率指標: ==根據設計經驗,且較大者較經濟。依據橋規(guī)(JTGD62):圖114 有效寬度計算圖式 (尺寸單位cm)連續(xù)梁中部梁段 :分別為腹板上,下各翼緣的有效寬度和實際寬度;為相關梁跨內中部的翼緣有效寬度的計算系數。(2) 變截面點處斜截面抗剪承載力計算 首先進行截面抗剪強度上、下限復核: 103а2ftdbh0≤γ0Vd≤103bh0 其中已知,Vd=,b=360,h0=1117103а2ftdbh0=1033601117=103bh0=1033601117=<γ0Vd =<計算結果表明截面尺寸滿足要求,但需配置抗剪鋼筋。恒載內力值: 活載內力值: 變截面點處的主要截面幾何性質由表121查得:第一階段: 第二階段: 第三階段: 圖118為各計算點的位置示意圖。 短暫狀態(tài)應力驗算 預應力混凝土結構按短暫狀態(tài)設計時,應計算構件在制造、運輸及安裝等施工階段由預加力(扣除相應的應力損失)、構件自重及其它施工荷載引起的截面應力。1)繪制彎矩影響線用偏心壓力法:= 由此得1號、2號梁在主梁處的荷載橫向分布系數的影響線的豎標值為 =+=+ == =+ =P=1作用在1號梁軸上時 =d1d= =P=1作用在2號梁軸上時 =d== P=1作用在3號梁軸上時 == =M影響線必在rr截面處有突變2) 繪制剪力影響線對于1號梁處截面Q影響線可計算如下P=1作用在計算截面以右時:Q=R即=P=1作用在計算截面以左時:Q=R1即=13) 內力計算將求得的計算荷載p在相應的影響線上按最不利荷載位置加載,對于汽車荷載并計入沖擊影響力(1+),則得表如下: 截面內力表 表129公路I級彎矩MM剪力人群荷載彎矩MM剪力 =()=4)內力組合因橫隔梁的結構自重內力甚小,計算中可略去不計。按無橫橋向的水平力(漂流物、沖擊力、水流壓力等)計算。5 橫隔梁內力計算為了保證各主梁共同受力和加強結構整體性,橫隔梁本身或其裝配式應具有足夠的強度,對于多根內橫隔梁,只要計算受力最大的跨中橫隔梁的內力,其他橫隔梁可安全地仿此設計。 斜截面主應力驗算主應力驗算,一般取變截面點分別計算截面上梗肋,階段三的形心軸和下梗肋處在標準值效應組合作用下的主壓應力,其值應滿足的要求。 在荷載長期效應組合作用下應滿足:為荷載長期效應組合作用下截面受拉邊的應力:==+++ ===<0(壓)計算結果表明,在荷載長期效應組合作用下,亦滿足正截面抗裂性要求。箍筋采用HRB235級鋼筋,直徑10,雙肢筋,間距Sv=200,距支點相當于一倍梁高范圍內,箍筋間距Sv=100。預應力筋的布置見圖所示:構造要求:預留孔道間凈距40,梁底凈距≮50,梁側凈距≮35,圖中布置均滿足以上要求。 為跨中汽車荷載彎矩: 為跨中汽車荷載剪力: 綜上所述,連續(xù)板荷載效應如下:支點斷面彎距: 支點斷面剪力: 跨中斷面彎距:(即主梁抗扭能力大者t/h) 內力組合計算 承載能力極限狀態(tài)內力組合計算(基本組合): 1)支點斷面彎矩: 2) 支點斷面剪力:3)跨中斷面彎矩: 正常使用極限狀態(tài)內力組合計算(短期效應組合):1) 支點斷面彎矩組合: 2) 支點斷面剪力組合:3)跨中斷面彎矩組合: 行車道板配筋懸臂板及連續(xù)板支點采用相同的抗彎鋼筋,故只需按其中最不利荷載效應配筋,即,其高度h=25cm,凈保護層a=4cm,選用鋼筋,則有效寬度:由公式: 解得: =5<ξb=203=108s===400故選取5鋼筋,鋼筋間距為200mm,此時所提供給的鋼筋面積為565>400。在施工中,由于進行灌注樁打孔時的噪音很大,為了不打擾居民休息,特制定了在早上7點半到晚上10點施工。根據《橋梁工程》《公路橋涵設計手冊》中的簡支梁橋的計算進行行車道板的計算;荷載橫向分布計算;主梁內力計算;橫隔梁內力計算及撓度、預拱度的計算。在橋位處,河溪兩岸相距80米,故本設計采用4~20m的預應力混凝土箱形橋梁,全長80m,橋墩采用雙柱式配以灌注樁基礎,具有施工便利成熟、工程造價低、美觀等優(yōu)勢。經濟性混凝土骨料可就地取材,因而成本低,維護費用少。土層橋位地質情況,從上到下的土層均為砂土、黏性土、砂礫。樁基采用為單排樁形式。關鍵詞:箱梁;后張法;預應力混凝土The design of the HeXi bridgeAuthor:XXX(XXX, 611830)Instructor: XXXAbstract:The program of Hexi design for 20m prestressed concrete free supported box girder bridge. This bridge has Two driveway. The upside of bridge is the type of assembly partial prestressed reinforcement concrete simple underprop box order to reduce the girder’s tallness, reduce the superior camber which the prestressed causes, the post tenioning prestressed concrete box girder under the designed load is designed according to the partical prestressed concrete A member, the girder adopt the mixed plex of the prestressed reinforcing steel bar and the nonprestressed reinforcing steel bar. The pier of the bridge’s Infrastructure is the reinforced concrete circular distyle pillar。本設計有三種方案,都采用裝配式,方案一為裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋,方案二為后張法裝配式預應力混凝土簡支梁橋,方案三為裝配式預應力混凝土箱型梁橋。當跨徑在20m時,在此環(huán)境中就增加了橋墩數、基礎數量等,費用也增加了。 橋位示意圖用杠桿原理法(適用于荷載靠近主梁支點時的荷載橫向分布,也可用于雙主梁或橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋)和偏心壓力法(適用于橋上具有可靠的橫向聯(lián)系,且橋的寬跨比B/l≤)計算荷載橫向分布。根據《結構設計原理》進行主梁、橫隔梁、行車道板及墩臺與基礎的截面尺寸設計及配筋計算。6設計成果 完成了橋梁上部結構設計,為了適應以后交通量的增長,特意增加了橋梁等級。由于,其有效高度h=18cm,凈保護層a=4cm,選用鋼筋,則有效高度: 由公式: 解得 可知,跨中、支點處配筋相同,均為5按《公預規(guī)》,矩形截面受彎構建的截面尺寸應符合下列要求:滿足抗剪尺寸最小要求。 跨中斷面 錨固斷面 圖112 預應力筋的布置圖 (尺寸單位cm) 圖113 預應力鋼束縱斷面圖 (尺寸單位cm) 預應力筋束的曲線要素及有關計算參數計算 表16鋼束編號升高值()彎起角( 。(1) 距支點h/2截面斜截面抗剪承載力計算首先,進行斜截面抗剪強度上、下限復核:103а2ftdbh0≤γ0Vd≤103bh0 式中:Vd—驗算截面處剪力組合設計值,按內插法得距支點h/2=1200/2=600處Vd=а2—預應力提高系數,b—驗算截面(距支點h/2=750)處的截面腹板寬度b=466,此處預應力鋼筋均彎曲,只有縱向構造鋼筋沿全梁通過。斜截面抗裂性驗算部分預應力混凝土A類構件的斜截面抗裂性驗算,以主拉應力控制。為荷載標準值效應組合作用下的主拉應力、主壓應力。確定作用在跨中橫隔梁上的計算荷載,對于跨中橫隔梁的最不利荷載布置如圖120所示。鋼筋:蓋梁主筋采用HRB335鋼筋,其他用R235鋼筋混凝土:蓋梁,墩柱用C40混凝土,系梁及鉆孔灌注樁用C30混凝土 設計依據《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》(JTJ 024—85)8 蓋梁計算: 荷載計算圖21 下部結構一般構造圖及各截面示意圖 上部結構恒載見下表:上部結構恒