某一級(jí)公路40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱形梁橋設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 21:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 42 鋼束布置圖如下：3)鋼束長(zhǎng)度計(jì)算:一根鋼書的長(zhǎng)度為曲線長(zhǎng)度、直線長(zhǎng)度、與兩工作段長(zhǎng)度（270cm）之和，其中鋼束曲線長(zhǎng)度可按圓弧半徑及彎起角度計(jì)算，通過每根鋼束長(zhǎng)度計(jì)算，就可以得到一片主梁和一孔橋所需鋼束總長(zhǎng)度，用于備料和施工計(jì)算結(jié)果見下表：表18 鋼束長(zhǎng)度計(jì)算表鋼束號(hào)半徑R彎起角曲線長(zhǎng)度直線長(zhǎng)度L1有效長(zhǎng)度鋼束預(yù)留長(zhǎng)度鋼束長(zhǎng)度cmradcmcmcmcmcmcm5 100 140 4 200 140 3 230 140 2 260 140 1 290 140 七、計(jì)算主梁截面幾何特性本箱梁采用后張法施工，內(nèi)徑60mm的鋼波紋管成孔，當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行張拉，張拉順序和鋼束號(hào)相同，年平均相對(duì)濕度為80％。計(jì)算過程分三個(gè)階段，階段一為預(yù)制構(gòu)件階段，施工荷載為預(yù)制梁（包括橫隔梁）的自重，受力構(gòu)件按預(yù)制梁的凈截面計(jì)算；階段二為現(xiàn)澆混凝土形成整體階段，但不考慮現(xiàn)澆混凝土的承受荷載能力，施工荷載除階段一荷載之外，還應(yīng)包括現(xiàn)澆混凝土板的自重，受力構(gòu)件按預(yù)制梁灌漿后的換算截面計(jì)算。階段三為成橋階段，荷載除了階段一、二的荷載之外，還包括二期永久作用和活載，受力構(gòu)件按成梁后的換算截面計(jì)算。(1)在預(yù)加力階段，即階段二，只需計(jì)算小截面幾何特性。計(jì)算公式如下： 凈截面面積: An=A－nΔA 凈截面慣性矩：In=I－nΔA(yisyi)2表19 跨中截面面積和慣性矩計(jì)算表截面分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心之上緣距離yi分塊面積對(duì)上緣靜矩si全截面重心至上緣距離Yjs分塊面積的自身慣性矩Iidi=Yjsyi分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩IpI=∑Ip+∑Iicm2cmcm3cmcm4cmcm4cm4bi=240cm毛截面13002 扣除管道面積178 忽略 ∑12650 bi=340cm毛截面14802 鋼筋換算面積178忽略 ∑15323 其中， 表110 四分點(diǎn)截面面積和慣性矩計(jì)算表截面分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心之上緣距離yi分塊面積對(duì)上緣靜矩si全截面重心至上緣距離Yjs分塊面積的自身慣性矩Iidi=Yjsyi分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩IpI=∑Ip+∑Iicm2cmcm3cmcm4cmcm4cm4bi=240cm毛截面 扣除管道面積 忽略 ∑ bi=340cm毛截面 鋼筋換算面積忽略 ∑ 其中， 表111 支點(diǎn)截面面積和慣性矩計(jì)算表截面分塊名稱分塊面積Ai分塊面積形心之上緣距離yi分塊面積對(duì)上緣靜矩si全截面重心至上緣距離Yjs分塊面積的自身慣性矩Iidi=Yjsyi分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩IpI=∑Ip+∑Iicm2cmcm3cmcm4cmcm4cm4bi=240cm毛截面 扣除管道面積 忽略 ∑ bi=340cm毛截面 鋼筋換算面積忽略 ∑ 其中，(2)在正常使用階段需要計(jì)算大截面（結(jié)構(gòu)整體化以后的截面，即階段三） 的幾何特性，計(jì)算公式如下：凈截面面積: 靜截面慣性矩: 式中： A、I—混凝土毛截面面積和慣性矩；ΔA—一根管道截面積；yis、y0s—凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；yi—分塊面積重心到主梁上緣的距離；n—計(jì)算面積內(nèi)所含的管道數(shù)（鋼束數(shù)）；aEP—預(yù)應(yīng)力鋼束與混凝土的彈性模量之比，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土在張拉階段和使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力，這兩個(gè)階段的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。在每個(gè)階段中，凡是中性軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力，都需要計(jì)算，在張拉階段和使用階段應(yīng)計(jì)算得截面為：圖115靜矩計(jì)算圖式（尺寸單位：cm）(1)在張拉階段，凈截面的中性軸（稱凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與使用階段在凈軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。(2)在使用階段，換算截面的中性軸（稱換軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。故對(duì)每一個(gè)荷載作用階段，需要計(jì)算四個(gè)位置的剪應(yīng)力，即需要計(jì)算下面幾種情況的靜距：1)aa 線以上（或以下）的截面對(duì)中性軸（凈軸和換軸）的靜矩2)bb線以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜矩；3)凈軸（n—n）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜矩；4)換軸（o—o）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜矩計(jì)算結(jié)果見表112～表114。表112 跨中截面對(duì)重心軸靜矩計(jì)算表分塊名稱及序號(hào)已知：b1=240cm,ys=,h=200cm靜矩類別及序號(hào)分塊面積Ai/cm分塊面積重心至全截面重心距離yi/cm對(duì)靜軸靜矩si=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)靜軸靜矩San 承托2 ∑____________ 底板4底板部分對(duì)靜軸靜矩Sbn 管道或鋼束 ∑____________ 翼板1靜軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Snn 承托2 肋部3 ∑____________ 翼板1換軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Son 承托2 肋部3 ∑____________ 分塊名稱及序號(hào)已知：b1=340cm,ys=,h=200cm靜矩類別及序號(hào)分塊面積Ai/cm分塊面積重心至全截面重心距離yi/cm對(duì)靜軸靜矩si=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)靜軸靜矩Sao 承托2 ∑____________ 底板4底板部分對(duì)靜軸靜矩Sbo 管道或鋼束 ∑____________ 翼板1靜軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Sno 承托2 肋部3 ∑____________ 翼板1換軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Soo 承托2 肋部3 ∑____________ 表113 四分點(diǎn)截面對(duì)重心軸靜矩計(jì)算表分塊名稱及序號(hào)已知：b1=240cm,ys=,h=200cm靜矩類別及序號(hào)分塊面積Ai/cm分塊面積重心至全截面重心距離yi/cm對(duì)靜軸靜矩si=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)靜軸靜矩San 承托2 ∑____________ 底板4底板部分對(duì)靜軸靜矩Sbn 管道或鋼束 ∑____________ 翼板1靜軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Snn 承托2 肋部3 ∑____________ 翼板1換軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Son 承托2 肋部3 ∑____________ 分塊名稱及序號(hào)已知：b1=340cm,ys=,h=200cm靜矩類別及序號(hào)分塊面積Ai/cm分塊面積重心至全截面重心距離yi/cm對(duì)靜軸靜矩si=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)靜軸靜矩Sao 承托2 ∑____________ 底板4底板部分對(duì)靜軸靜矩Sbo 管道或鋼束 ∑____________ 翼板1靜軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Sno 承托2 肋部3 ∑____________ 翼板1換軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Soo 承托2 肋部3 ∑____________ 表114 支點(diǎn)截面對(duì)重心軸靜矩計(jì)算表分塊名稱及序號(hào)已知：b1=240cm,ys=,h=200cm靜矩類別及序號(hào)分塊面積Ai/cm分塊面積重心至全截面重心距離yi/cm對(duì)靜軸靜矩si=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)靜軸靜矩San 承托2 ∑____________ 底板4底板部分對(duì)靜軸靜矩Sbn 管道或鋼束 ∑____________ 翼板1靜軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Snn 承托2 肋部3 ∑____________ 翼板1換軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Son 承托2 肋部3 ∑____________ 分塊名稱及序號(hào)已知：b1=340cm,ys=,h=200cm靜矩類別及序號(hào)分塊面積Ai/cm分塊面積重心至全截面重心距離yi/cm對(duì)靜軸靜矩si=Aiyi/cm3翼板1翼緣部分對(duì)靜軸靜矩Sao 承托2 ∑____________ 底板4底板部分對(duì)靜軸靜矩Sbo 管道或鋼束 ∑____________ 翼板1靜軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Sno 承托2 肋部3 ∑____________ 翼板1換軸以上凈面積對(duì)靜軸靜矩Soo 承托2 肋部3 ∑____________ 將計(jì)算結(jié)果匯總見表115：表115 截面幾何特性計(jì)算總表名稱符號(hào)單位截面跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積Ancm2靜慣性矩Incm4靜軸到截面上緣距離ynscm 靜軸到截面下緣距離ynxcm 截面抵抗矩上緣Wnscm3下緣Wnxcm3對(duì)靜軸靜矩翼緣部分面積Sancm3 凈軸以上面積Snncm3 換軸以上面積Soncm3 底板部分面積Sbncm3 鋼束群重心到靜軸距離encm 名稱符號(hào)單位截面跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)混凝土換算截面換算面積Aocm2換算慣性矩Iocm4換軸到截面上緣距離yoscm 換軸到截面下緣距離yoxcm 截面抵抗矩上緣Woscm3 下緣Woxcm3對(duì)換軸靜矩翼緣部分面積Sabcm3 靜軸以上面積Snocm3 換軸以上面積Soocm3 底板部分面積Sbocm3 鋼束群重心到換軸距離eocm 八、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失、錨具變形損失、鋼束回縮引起的損失、分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失）而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失值因截面位置不同而有差異，現(xiàn)以四分點(diǎn)為例說明各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算方法。對(duì)于其他截面均可用同樣的方法計(jì)算。 表116 四分點(diǎn)、跨中、支點(diǎn)截面管道摩擦損失值σl1計(jì)算表四分點(diǎn)截面管道摩擦損失值σl1計(jì)算表鋼束號(hào)θ=Ψαxμθ+kx1e（μθ+kx）σl1=σcon（1e（μθ+kx））
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