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80m140m80m公路預應力混凝土連續(xù)剛構橋設計畢業(yè)設計(編輯修改稿)

2025-07-26 08:20 本頁面
 

【文章內容簡介】 矩(KN/m)22I[22]23I[23]24I[24]25I[25]26I[26]27I[27]28I[28]29I[29]30I[30]31I[31]32I[32]33I[33]34I[34]35I[35]36I[36]37I[37]38I[38]39I[39]40I[40]41I[41]42I[42]43I[43]44I[44]45I[45]46I[46]47I[47]48I[48]單元位置剪力(KN)彎矩(KN/m)49I[49]50I[50]圖35 活載彎矩包絡圖(單位:kNm)圖36 活載剪力包絡圖(單位:kNm) 恒活載內力短期效應組合將恒載和活載按正常使用極限狀態(tài)短期組合后,得到如下數(shù)據(jù)表34 恒、活載內力短期組合結果(一半) 位置信息正常使用極限狀態(tài)短期效應組合 單元 位置 剪力組合值 彎矩組合值Fzmax(KN)Fzmin(KN)Mymax()Mymin()1I[1]002I[2]3I[3]4I[4]5I[5]6I[6]7I[7]8I[8]9I[9]10I[10]11I[11]12I[12]7316513I[13]14I[14]15I[15]16I[16]17I[17]18I[18]19I[19]20I[20]單元 位置Fzmax(KN)Fzmin(KN)Mymax()Mymin()21I[21]22I[22]23I[23]24I[24]25I[25]26I[26]27I[27]28I[28]29I[29]30I[30]31I[31]32I[32]33I[33]34I[34]35I[35]36I[36]37I[37]38I[38]39I[39]40I[40]41I[41]42I[42]43I[43]44I[44]45I[45]510646I[46]47I[47]2759單元 位置Fzmax(KN)Fzmin(KN)Mymax()Mymin()48I[48]49I[49]50I[50] 第4章 預應力鋼束的估算與布置 預應力筋的估算原理根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范JTG D602004》規(guī)定:預應力混凝土連續(xù)梁應滿足正常使用極限狀態(tài)下的應力的要求和承載能力極限狀態(tài)下的強度的要求。根據(jù)這些要求可以利用彎矩包絡圖推算各截面所需預應力筋的數(shù)目。因為估束時可用的彎矩包絡圖沒有包括預應力作用,所以估束時要適當調整彎矩包絡圖,待估束完成后,再進行與預應力有關的內力分析,并得到最終的內力包絡圖用于結構驗算。 預應力筋的估算方法 按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求預應力梁到達受彎的極限狀態(tài)時,受壓區(qū)混凝土應力達到混凝土抗壓設計強度,受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設計強度。然后再設置一定的安全系數(shù)。1) 對于僅受單側方向彎矩的單筋截面梁,預應力筋數(shù)量按下式計算:計算圖:圖41 單側受彎截面預應力筋估算計算圖, (41), (42)聯(lián)合求解(41)和(42),可得受壓區(qū)高度:進而求得所需預應力筋數(shù)量: (43)進而求的所需預應力筋數(shù)量 (44)式中:Mp ——截面上彎矩組合設計值(,);——混凝土抗壓設計強度;——預應力筋抗拉設計強度;Ap——單根預應力筋束截面積;b ——截面寬度。對于箱形截面,其計算分為兩種,一種是中性軸在頂板范圍內,另一種是在腹板范圍內。其計算的區(qū)別在于(41)式中bx含義及計算公式不同,這一點是相對容易理解的,此處不作贅述。 按正常使用極限狀態(tài)的應力要求估算根據(jù)《公預規(guī)》要求,截面上的預壓應力應不小于荷載引起的拉應力,同時,預壓應力與何在引起的壓應力之和不大于混凝土的允許壓應力( f ck )。即:在任何階段,都必須保證截面混凝土全部受壓,截面上不允許出現(xiàn)拉應力,同時截面壓應力不能超過過允許壓應力。即如下圖所示圖42 正常使用狀態(tài)估束計算圖示設由預加力在截面上、下緣混凝土引起的應力,分別記為σhys和σhyx。那么: (45) (46)在最大彎矩Mmax作用下,截面上下翼緣混凝土應力應滿足: (47) (48)式中: 分別指由預加力引起混凝土上下翼緣應力?!孛婷娣e——截面上下翼緣抗彎模量——截面上下核心半徑——截面上下翼緣預加力合力——上下翼緣預加力合力偏心距R為混凝土允許壓應力,對于公路橋,在預估時可采用[R]/,其中[R]是指混凝土標號。例如,對于C50級混凝土R=50/=22MPa在最小彎矩Mmin作用下,截面上下翼緣混凝土應力應滿足: (49) (410)聯(lián)立(47)和(49)并綜合(45)、(46)可以得到: (1)下緣最大配筋: (411) (2)上緣最大配筋: (412)聯(lián)立(48)和(410)并綜合(45)、(46)可得: (3)下翼緣最小配筋: (413)(3)下翼緣最小配筋: (414)又有截面上下翼緣預加力可近似為式中:n—預應力鋼束數(shù)量—預應力鋼束截面面積—有效預應力,近似為對于已經(jīng)估算出預應力鋼束數(shù)量卻不滿足應力條件而需要進行調整時,需按下面原則調整:當截面承受負彎矩時,若截面下部多配nx根鋼束,則為了防止上部出現(xiàn)拉應力,上部同樣需要增配ns根鋼束;同理,當截面承受正彎矩時,若截面上部多配ns根鋼束,則其下部同樣需要增配nx根鋼束。 按正常使用狀態(tài)抗裂性要求進行配束根據(jù)《公預規(guī)》JTG D622004 條(P58)規(guī)定:全預應力混凝土構件,在作用(或荷載) 短期效應組合下對于現(xiàn)澆結構: (415)經(jīng)推導得: (416)式中:M st——正常使用階段荷載短期組合值;y ——所求上、下緣到中性軸的距離;——有效預應力。根據(jù)《公路預應力橋涵規(guī)范》 條規(guī)定,鋼絲、 ,即1395MPa??紤]各種損失近25% ,故用于配束估算的鋼束有效預應力按下式取值: 預應力筋的估算本設計利用恒載(一期和二期恒載)加活載產(chǎn)生的最大彎矩和最小彎矩來估算預應力鋼筋。最終確定各截面配置的縱向預應力鋼束數(shù),如表41 所示。說明:截面號從整個結構的一端開始計起。(下同)表41 配束表(半結構,另一半對稱布置)位置信息頂板束底板束合龍束單元位置坐標1I[1]04402I[2]34403I[3]64404I[4]94405I[5]104406I[6]114407I[7]158408I[8]1912409I[9]23162010I[10]27202011I[11]31240012I[12]35280013I[13]39320014I[14]43360015I[15]47380016I[16]50420017I[17]53460018I[18]56500019I[19]595200單元位置坐標20I[20]62540021I[21]65560022I[22]68580023I[23]71600024I[24]74620025I[25]75640026I[26]640027I[27]78640028I[28]80640029I[29]82640030I[30]640031I[31]85640032I[32]86620033I[33]89600034I[34]92580035I[35]95560036I[36]98540037I[37]101520038I[38]104500039I[39]107460040I[40]110420041I[41]113380042I[42]117360043I[43]121320044I[44]125280045I[45]1292400單元位置坐標46I[46]133200047I[47]137160248I[48]141120449I[49]14580450I[50]14940451I[51]150404 縱向預應力鋼束的布置一般來說,預應力鋼筋應盡量與吻合術靠近,這樣預應力產(chǎn)生的次彎矩就沒有了。預應力混凝土連續(xù)梁預應力鋼束的配置需要滿足《公預規(guī)》(JTG D622004)第9章構造要求,即:1) 直線管道的凈距不應小于 40mm, 倍;對于預埋的金屬或塑料波紋管和鐵皮管,在豎直方向可以將兩管道疊置;2) 管道至構件頂面或側面的凈距不應小于 45mm,至構件底面的不應小于50mm;3) 曲線鋼絞線的彎曲半徑不宜小于 4m,彎起角不宜大于30 度。此外,還應考慮以下原則:1) 預應力束的布置,既要符合結構受力的要求,同時要避免在超靜定結構體系中引起過大的結構次內力。2) 預應力束的布置,應考慮材料經(jīng)濟性指標的先進性,這通常與橋梁體系、構造尺寸、施工方法的選擇都有著密切關系。3) 預應力束應避免合用多次反向曲率的連續(xù)束,因為這會引起很大的摩阻損失,降低預應力束的效益。4) 預應力束的布置,不僅需要考慮結構在使用階段的彈性階段的需求,而且還要考慮到結構在破壞階段時的要求。5) 縱向預應力索為結構主要受力鋼筋,為了設計和施工方便,進
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