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文檔簡介
1、<p><b> 第一章 緒論</b></p><p> 第一節(jié) 橋梁設(shè)計(jì)的基本原則和要求</p><p><b> 一、使用上的要求</b></p><p> 橋梁必須適用。要有足夠的承載和泄洪能力,能保證車輛和行人的安全暢通;既滿足當(dāng)前的要求,又照顧今后的發(fā)展,既滿足交通運(yùn)輸本身的需要,也要兼顧其
2、它方面的要求;在通航河道上,應(yīng)滿足航運(yùn)的要求;靠近城市、村鎮(zhèn)、鐵路及水利設(shè)施的橋梁還應(yīng)結(jié)合有關(guān)方面的要求,考慮綜合利用。建成的橋梁要保證使用年限,并便于檢查和維護(hù)。</p><p><b> 二、經(jīng)濟(jì)上的要求</b></p><p> 橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的合理性。一切設(shè)計(jì)必須經(jīng)過詳細(xì)周密的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,使橋梁的總造價(jià)和材料等的消耗為最小,在使用期間養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用最
3、省,并且經(jīng)久耐用;另外橋梁設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足快速施工的要求,縮短工期不僅能降低施工費(fèi)用,面且盡早通車在運(yùn)輸上將帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b> 三、設(shè)計(jì)上的要求</b></p><p> 橋梁設(shè)計(jì)必須積極采用新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料、新工藝?yán)碌脑O(shè)計(jì)思想,認(rèn)真研究國外的先進(jìn)技術(shù),充分利用國際最新科學(xué)技術(shù)成果,把國外的先進(jìn)技術(shù)與我們自己的獨(dú)創(chuàng)結(jié)合起來,保證整個
4、橋梁結(jié)構(gòu)及其各部分構(gòu)件在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過程中具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。</p><p><b> 四、施工上的要求</b></p><p> 橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)便于制造和安裝,盡量采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和施工機(jī)械,以利于加快施工速度,保證工程質(zhì)量和施工安全。</p><p><b> 五、美觀上的要求</b>
5、</p><p> 在滿足上述要求的前提下,盡可能使橋梁具行優(yōu)美的 建筑外型,并與周圍的景物相協(xié)</p><p> 調(diào),在城市和游覽地區(qū),應(yīng)更多地考慮橋梁的建筑藝術(shù),但不可把美觀片面地理解為豪華</p><p><b> 的細(xì)部裝飾。</b></p><p> 第二節(jié) 計(jì)算荷載的確定</p>&l
6、t;p> 橋梁承受著整個結(jié)構(gòu)物的自重及所傳遞來的各種荷載,作用在橋梁上的計(jì)算荷載有各種不同的特性,各種荷載出現(xiàn)的機(jī)率也不同,因此需將作用荷載進(jìn)行分類,并將實(shí)際可能同時出現(xiàn)的荷載組合起來,確定設(shè)計(jì)時的計(jì)算荷載。</p><p><b> 一、作用分類與計(jì)算</b></p><p> 為了便于設(shè)計(jì)時應(yīng)用,將作用在橋梁及道路構(gòu)造物上的各種荷載,根據(jù)其性質(zhì)分為:永
7、久作用、可變作用和偶然作用三類。</p><p><b> ?。ㄒ唬┯谰米饔?lt;/b></p><p> 指長期作用著荷載和作用力,包括結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)附加重力)、預(yù)加力、土重力及土的側(cè)壓力、混凝土收縮徐變作用、水的浮力和基礎(chǔ)變位而產(chǎn)生的影響力。</p><p><b> ?。ǘ┛勺冏饔?lt;/b></p>
8、<p> 指經(jīng)常作用而作用位置可移動和量值可變化的作用力。包括汽車荷載及其的引起的沖擊力、離心力、汽車引起的土側(cè)壓力、人群荷載、汽車制動力、風(fēng)荷載、流水壓力、溫度作用和支座摩阻力。</p><p><b> ?。ㄈ┡既蛔饔?lt;/b></p><p> 偶然作用是指在特定條件下可能出現(xiàn)的較強(qiáng)大的作用,如地震作用或船只或漂浮物的撞擊力和汽車的撞擊作用(施工荷
9、載也屬于此類)。</p><p> 二、作用效應(yīng)組合原則</p><p> 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合,取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p> ?。ㄒ唬┕窐蚝Y(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時,應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合:</p><p> 1、基本組合。永久
10、作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為:</p><p> γ0Sud=γ0(γGiSGik+γQ1SQ1k+ψcγQiSQjk)</p><p> 2、偶然組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。偶然作用的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.0;與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用,可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗(yàn)取用適當(dāng)?shù)拇碇怠?lt;/p>
11、<p> ?。ǘ┕窐蚝Y(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時,應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求,采用以下兩種作用效應(yīng)組合:</p><p> 1、作用短期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用瀕遇值效應(yīng)相組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為:</p><p> Ssd=SGik+ψ1jSQjk</p><p> 2、作用長期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用永久值效應(yīng)相組合
12、,其效應(yīng)組合表達(dá)式為:</p><p> Sld=SGik+ψ2jSQjk</p><p><b> 第二章 整體布置</b></p><p> 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、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。本設(shè)計(jì)采用的是先簡支后連續(xù)的施工方法,該方法是先
13、將簡支梁安裝就位后,再通過張拉支座處上翼緣的負(fù)彎矩鋼束,形成連續(xù)梁體系。先簡支后連續(xù)的橋梁造價(jià)低、材料省、施工簡便快捷。</p><p> 為了使邊跨與中跨的梁高和配筋接近一致,連續(xù)梁橋各孔跨徑的劃分,通常按照邊跨與中跨最大彎矩趨近相等來確定??鐝讲贾靡妶D示2-1:</p><p> 圖2-1 整體布置圖</p><p><b> 計(jì)算簡圖:<
14、/b></p><p><b> 圖2-2 計(jì)算簡圖</b></p><p> 第三章 設(shè)計(jì)資料及結(jié)構(gòu)尺寸擬定</p><p><b> 第一節(jié) 基本資料</b></p><p><b> 一、基本材料及特性</b></p><p>
15、 基本材料及特性見表3-1:</p><p> 表3-1 基本材料及特性</p><p><b> 二、錨具及支座</b></p><p> 采用GVM15-5,GVM15-7 ,GVM15-8,GBM15-15錨具;</p><p> 采用GYZ375×77,GYZF250×64支座。
16、 </p><p><b> 三、施工工藝</b></p><p> 按后張法制作主梁,預(yù)留預(yù)應(yīng)力鋼絲的孔道,由預(yù)埋Ф=50㎜波紋管形成。</p><p><b> 四、設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p> 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60—2004),以下簡稱《橋規(guī)》;</p&
17、gt;<p> 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62—2004),以下簡稱《公預(yù)規(guī)》;</p><p> 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ024-85),一下簡稱《公基規(guī)》。</p><p><b> 第二節(jié) 結(jié)構(gòu)尺寸</b></p><p> 一、主梁間距及主梁片數(shù)</p><
18、;p> 主梁間距一般在1.8~2.3m,本設(shè)計(jì)選用210㎝,其橫截面布置形式見圖3-1:</p><p> 圖3-1 橫截面布置(單位cm)</p><p><b> 二、主梁尺寸擬定</b></p><p><b> ?。ㄒ唬┝焊叨?lt;/b></p><p> 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的
19、主梁高跨比通常為1/15~1/25,肋式截面梁常用高度一般取160~250㎝,考慮主梁的建筑高度和預(yù)應(yīng)力鋼筋的用量。本設(shè)計(jì)主梁高度取用230cm.</p><p> ?。ǘ┝豪呒榜R蹄尺寸</p><p> 根據(jù)抗剪強(qiáng)度的需要和施工振搗的需要,一般梁肋厚度取15~25㎝,本設(shè)計(jì)暫定18㎝。預(yù)應(yīng)力簡支T形梁的梁肋下部通常要加寬做成馬蹄形,以便鋼絲的布置和滿足很大預(yù)壓力的需要。</p&
20、gt;<p> ?。ㄈ┙孛嫜乜玳L度變化</p><p> 本設(shè)計(jì)梁高采用等高度形式,橫截面頂板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力,也應(yīng)布置錨具的需要,在靠近支點(diǎn)處腹板要加厚至馬蹄同寬,加寬范圍達(dá)到梁高一倍左右,本設(shè)計(jì)取200㎝。見圖3-2示: </p><p> 支點(diǎn)截面
21、 跨中截面</p><p> 三、橫隔梁(板)間距</p><p> 為了增強(qiáng)主梁之間的橫向連接剛度,除設(shè)置短橫隔梁外,還應(yīng)設(shè)置中橫隔梁,間距5~10m ,本設(shè)計(jì)取邊梁取6片中橫隔梁,間距為7×4.543m;中跨取7片中橫隔梁,間距為8×4.85m.</p><p><b> 四、截面效率指標(biāo)
22、</b></p><p> 跨中截面幾何特性可以由CAD中面域性質(zhì)可得:</p><p> A=8284㎝ 質(zhì)心位置(距下邊緣)152㎝</p><p> I=52604657 cm4 </p><p> 由此可計(jì)算出截面的效率指標(biāo)ρ(希望ρ在0.4~0.55之間)為:</p><p>
23、式中:KS——上核心距離,</p><p> KX——下核心距離,</p><p><b> 得:</b></p><p> KS== =41.7</p><p> KX= = =81.4</p><p><b> <0.55</b></p>
24、<p> 表明初擬的主梁跨中截面合理。</p><p> 第三節(jié) 橋面鋪裝及防水排水系統(tǒng)</p><p><b> 一、橋面鋪裝</b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[7]P38,橋面鋪裝要求有抗車轍、行車舒服、抗滑、不透水、剛度好等性能。本設(shè)計(jì)行車道鋪裝采用60mm厚素混凝土鋪裝,之上是90mm厚瀝青混凝土橋面鋪裝。&l
25、t;/p><p><b> 二、橋面縱橫坡</b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[7]P39,橋面設(shè)置縱橫坡,以利雨水迅速排除,防止或減少雨水對鋪裝層的滲透,從而保護(hù)了行車道板,延長了橋梁的使用壽命。</p><p> 本設(shè)計(jì)橋面的縱坡,做成雙向縱坡,坡度為3%。</p><p> 橋面的橫坡取1.5%,該坡由30#素
26、混凝土調(diào)平層控制。</p><p><b> 三、防水層</b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[7]P41,橋面的防水層,設(shè)置在行車道鋪裝層的下邊,它將透過鋪裝層的雨水匯集到排水設(shè)備排出。本設(shè)計(jì)防水層做法為灑布薄層瀝青或改性瀝青,其上撒布一層砂,經(jīng)碾壓形成瀝青涂膠下封層。</p><p><b> 四、橋面排水系統(tǒng)</b&g
27、t;</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[7]P42,為了迅速排除橋面積水,防止雨水積滯于橋面并滲入梁體影響橋梁的耐久性,本設(shè)計(jì)采用一個完整的排水系統(tǒng)。橋面每個15m設(shè)置一個泄水管,且將泄水管直接引向地面。</p><p> 第四節(jié) 橋梁伸縮縫</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[7]P43,橋梁載氣溫變化時,橋面有膨脹或收縮的縱向變形,車輛荷載也將引起梁端的轉(zhuǎn)動和縱向位移
28、。為使車輛平穩(wěn)通過橋面并滿足橋面變形,在橋面伸縮縫處設(shè)置一定的伸縮裝置。本設(shè)計(jì)采用GP型無縫式伸縮裝置,在路面鋪裝完成之后再用切割機(jī)器切割路面,并在起槽內(nèi)注入嵌縫材料而成。</p><p> 第四章 橋面板的計(jì)算</p><p> 第一節(jié) 橋面板恒載內(nèi)力計(jì)算</p><p> 參照《公預(yù)規(guī)》4.1.1條規(guī)定,按單向板計(jì)算,內(nèi)力計(jì)算以縱向梁寬為1m 的板梁計(jì)
29、算。計(jì)算圖式如圖4-1所示;</p><p> 圖4-1 橋面板計(jì)算簡圖(單位m)</p><p><b> 恒載集度 g:</b></p><p> 瀝青混凝土路面:g1=0.09×24×1.0=2.16kN/m</p><p> 混凝土墊層: g2=0.06×24
30、5;1.0=1.44kN/m </p><p> 翼板自重: g3=0.18×25×1.0=4.50kN/m</p><p> 合計(jì): g=g1+g2+g3=8.10kN/m</p><p> L=1.05m Msg=1/8×=-1/8×8.1×1.052
31、=-1.116kN·m</p><p> Qsg=1/2×g=-1/2×8.1×1.05=4.2525kN</p><p> 第二節(jié) 橋面板活載內(nèi)力計(jì)算</p><p><b> 一、荷載分布寬度</b></p><p> 易知當(dāng)車輛荷載作用于鉸縫軸線上時為不利。<
32、/p><p> 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》4.1.3條規(guī)定,車輪著地長度:</p><p> a=0.2m, b=0.6m, 則 </p><p> a=a+2H=0.2+2×0.15=0.5m </p><p> b=b+2H=0.6+2 × 0.15=0.9m</p><p
33、> 荷載對于懸臂根部的有效分布寬度:</p><p> a= a+d+2=0.5+1.4+2×1.05=4.0m</p><p> 由于這是汽車荷載局部加載在T梁的翼板上,故需要考慮沖擊系數(shù),暫定1+=1.3</p><p> 二、彎矩、剪力的計(jì)算</p><p> 作用于每米寬板條上的彎矩為:</p>
34、<p><b> M=-(1+)</b></p><p> =-1.3×=-18.77kN·m</p><p> 作用于每米寬板條上的剪力為:</p><p> Q=(1+=1.3×=22.75kN</p><p> 第三節(jié) 內(nèi)力組合及橋面板配筋</p>
35、<p><b> 一、荷載組合</b></p><p><b> 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]</b></p><p> 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合:</p><p> Mud=1.2Msg+1.4Msp=-(1.2×1.116+1.4×18.77)=27.62kN·m <
36、;/p><p> Qud=1.2Qsg+1.4Qsp=1.2×4.2525+1.4×22.75=36.95kN </p><p> 正常使用極限狀態(tài)組合:(不考慮汽車沖擊力)</p><p> Msd=1.0Msg+1.0=-(1.0×1.116+)=15.55kN·m &l
37、t;/p><p> Qsd=1.0Qsg+1.0 =4.2525+=21.75kN</p><p><b> 二、橋面板配筋</b></p><p> 假定保護(hù)層厚度 a,=35㎜ </p><p> 有效高度 he=h0 -as, =0.280-0.035=0.245m Mud=27.62kN·
38、m</p><p> 考慮到彎矩值較小可以按構(gòu)造配筋 受拉鋼筋5根直徑為14㎜的HRB335,As=759mm</p><p> 根據(jù)參考文獻(xiàn)[19]</p><p><b> 并且大于0.2%</b></p><p><b> ,滿足使用條件</b></p><p>
39、; =1412kN·m> Mud=27.62kN·m</p><p> 承載力滿足要求,間距為200㎜,也滿足要求</p><p> 抗剪驗(yàn)算:(厚板的計(jì)算公式)</p><p> Vu=0.7βhftbbh0=0.7×1.65×1000×280</p><p> =323.4
40、×103 N=323.4kN> Q0=36.95 kN</p><p><b> 滿足抗剪要求。</b></p><p> 第五章 全橋節(jié)段劃分</p><p><b> 第一節(jié) 單元劃分</b></p><p> 參考文獻(xiàn)[9]P235,采用橋梁專用程序橋梁博士Dr. B
41、ridge3.0進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析。全橋單元劃分時,應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)在施工過程及正常使用階段控制設(shè)計(jì)的截面位置,使控制截面位于單元節(jié)點(diǎn)處。本設(shè)計(jì)為簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋,結(jié)合施工、使用結(jié)構(gòu)的受力特性及預(yù)應(yīng)力束布置,將全橋劃分為186個單元、187個節(jié)點(diǎn),每米一個單元。如圖5-1所示:</p><p> 圖5-1 單元劃分示意(單位m)</p><p> 第二節(jié) 梁單元自重計(jì)算</p>
42、;<p> 在恒載內(nèi)力計(jì)算之前有必要對本設(shè)計(jì)的施工過程給與簡要介紹,以便進(jìn)行合理內(nèi)力計(jì)算。如圖5-2,第一施工階段為預(yù)制主梁,待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束,再將各跨預(yù)制T梁安裝就位,形成有臨時支座支承的簡支梁狀態(tài);第二施工階段首先澆筑第①、②跨及第④、⑤跨連續(xù)段接頭混凝土,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,張拉負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束并壓注水泥漿;第三施工階段澆筑第②、③跨及第③、④跨連續(xù)段接頭混凝土,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,張
43、拉負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束并壓注水泥漿;第四施工階段拆除全橋的臨時支座,主梁支承在永久支座上,完成體系轉(zhuǎn)換,再完成主梁橫向接縫,最終形成五跨連續(xù)梁;第五施工階段進(jìn)行防護(hù)欄及橋面鋪裝施工。由施工過程可知結(jié)構(gòu)恒載是分階段形成的,主要包括:預(yù)制T梁一期恒載集度(g1),成橋后T梁一期荷載集度(g1),二期恒載集度(g2)。</p><p><b> 第一施工階段</b></p><
44、p><b> 第二施工階段</b></p><p><b> 第三施工階段</b></p><p><b> 第四施工階段</b></p><p><b> 第五施工階段</b></p><p> 圖5-2 施工階段示意圖</p&g
45、t;<p> 一、預(yù)制T梁一期恒載集度(g1)</p><p> 由預(yù)制T梁的構(gòu)造知橫隔板的自重對主梁產(chǎn)生的恒載彎矩可以忽略,因此g1僅為預(yù)制箱梁自重集度,計(jì)算公式為:</p><p> g1=Ai ×25kN/m3</p><p> 計(jì)算結(jié)果見表4-1。此恒載集度主要用于主梁簡支狀態(tài)下的施工驗(yàn)算。</p><p&
46、gt; 表4-1 預(yù)制T梁一期恒載集度(kN/m)</p><p> 二、成橋后T梁一期荷載集度(g1)</p><p> 預(yù)制梁計(jì)入每片梁間現(xiàn)澆濕接縫混凝土后的恒載集度即為成橋后T梁一期恒載集度。成橋后忽略橫隔梁產(chǎn)生的內(nèi)力,僅計(jì)其產(chǎn)生的支反力,計(jì)算公式為:</p><p> gli=Ai×25kN/m3</p><p>
47、 計(jì)算結(jié)果見表4-2。</p><p> 表4-2 成橋后T梁一期恒載集度(kN/m)</p><p> 三、二期恒載集度(g2)</p><p> 二期恒載集度為橋面鋪裝于護(hù)欄恒載集度之和。</p><p> 本設(shè)計(jì)橋面鋪裝采用6cm厚的防水混凝土鋪裝,之上為9cm厚的瀝青混凝土鋪裝,護(hù)欄一側(cè)每延米按0.301m3混凝土計(jì),容重
48、均按24 kN/m3計(jì)。因橋梁橫斷面布置由六片梁組成,按每片梁承擔(dān)全部二期恒載的六分之一,其值為:</p><p> g= [(0.15×24×11.5+0.301×1×25)]=8.15kN/m</p><p><b> 第六章 內(nèi)力計(jì)算</b></p><p> 第一節(jié) 恒載內(nèi)力的計(jì)算<
49、;/p><p> 參考文獻(xiàn)[9]P236,根據(jù)單元劃分及相應(yīng)的恒載集度,采用橋梁博士Dr. Bridge進(jìn)行恒載內(nèi)力計(jì)算。表6-1、表6-2、表6-3分別給出g1、g1、g1+g2作用下的梁在第1、4、5施工階段的恒載內(nèi)力。</p><p> 表6-1 g1在第1施工階段的恒載內(nèi)力</p><p> 表6-2 g1在第4施工階段的恒載內(nèi)力</p>
50、<p> 表6-3 g1+g2在第5施工階段的恒載內(nèi)力</p><p> 注: 彎矩單位為kN·m 剪力單位為kN</p><p> 第二節(jié) 橫向分布系數(shù)的計(jì)算</p><p> 一、連續(xù)梁橫向分布系數(shù)修正系數(shù)(等代剛度法)</p><p> ?。ㄒ唬?抗彎慣性矩?fù)Q算系數(shù)的計(jì)算(C)</p>
51、<p> 把連續(xù)梁的截面看做是不變的,令EI=1,把數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器可得結(jié)果:</p><p> 1 邊跨簡支梁的跨中集中力作用下跨中撓度 (33m)</p><p><b> W=564.07</b></p><p> 2 中跨簡支梁的跨中集中力作用下跨中撓度 (40m)</p><p>
52、;<b> W=1000</b></p><p> 連續(xù)梁集中力作用在不同位置處其相應(yīng)的撓度(見計(jì)算簡圖)</p><p><b> W1=365.24</b></p><p><b> W2=360.24</b></p><p><b> W3=357.5
53、</b></p><p> 抗彎慣性矩?fù)Q算系數(shù)C</p><p> C1==2.7379</p><p> C2==2.7759</p><p> C3==1.5778</p><p> (二)抗扭慣性矩?fù)Q算系數(shù)的計(jì)算(C)</p><p> 因?yàn)楦髌髁航孛嫦嗤?,故C=
54、1</p><p> (三)主梁抗扭慣性矩的計(jì)算</p><p> 對于翼板 =20/210=0.095 查表得 C=1/3</p><p> 對于梁肋 =20/230=0.087 查表得 C=1/3</p><p> =1/3×20×210+1/3×20×230=11733
55、33 </p><p> (四)計(jì)算抗扭修正系數(shù)</p><p> 由N=6,可查表得=1.028,并取G=0.425</p><p> ==0.9414 (邊跨)</p><p> =0.9658 =0.9654 (中跨)</p><p> 考慮到抗扭修正系數(shù)對橫向分布系數(shù)的
56、影響,應(yīng)取三者較大值,即=0.9658</p><p> 二 簡支梁橫向分布系數(shù)的計(jì)算</p><p> ?。ㄒ唬M向分布影響線及橫向分布系數(shù)</p><p> 由于B/L=0.38〈0.5,并且橫隔板數(shù)大于5個,影響線的計(jì)算采用考慮主梁抗扭剛度的修正剛性偏心壓力法。</p><p> =2×(5.25×5.25+3
57、.15×3.15+1.05×1.05)=77.17</p><p> 圖 6-1 剛性橫梁法計(jì)算橫向分布系數(shù)示意圖</p><p><b> 計(jì)算公式為:</b></p><p><b> =</b></p><p><b> 一號梁:</b>&l
58、t;/p><p> =1/6+0.9685×=0.512</p><p> =1/6-0.9685×=-0.178</p><p><b> 二號梁:</b></p><p><b> =0.374</b></p><p><b> =-0
59、.04</b></p><p><b> 三號梁:</b></p><p><b> =0.29</b></p><p><b> =0.125</b></p><p> 按照車輛橫向排列的規(guī)定,一號梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-2:</p&
60、gt;<p> 圖6-2(一號梁)車輛橫向位置示意圖(單位m)</p><p> 三車道 mc=×0.78=0.585 0.78為三車道折減系數(shù)</p><p> 兩車道 mc==0.703</p><p><b> 取較大值 </b></p><p> 二號梁三
61、列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-3:</p><p> 圖6-3(二號梁)車輛橫向位置示意圖(單位m)</p><p> 三車道 mc=×0.78=0.512</p><p> 兩車道 mc==0.56 </p><p><b> 取較大值</b></p>
62、<p> 三梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-4:</p><p> 圖6-4(三號梁)車輛橫向位置示意圖(單位m)</p><p> 三車道 mc=×0.78=0.415</p><p> 兩車道 mc==0.38</p><p><b> 取較大值</b></p>
63、;<p> 由以上計(jì)算可知邊梁的橫向分布系數(shù)最大,在設(shè)計(jì)時按邊梁的橫向分布系數(shù)考慮。</p><p> (三)支點(diǎn)的荷載橫向分布影響線及橫向分布系數(shù)</p><p> 參考文獻(xiàn)[7]第七章第二節(jié),支點(diǎn)截面荷載橫向均布影響線采用杠桿原理法計(jì)算。</p><p> 按照車輛橫向排列的規(guī)定,一號梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-5:</p
64、><p> 圖6-5(一號梁) 車輛橫向位置示意圖(單位m)</p><p><b> mo==0.598</b></p><p> 二號梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-6:</p><p> 圖6-6(二號梁) 車輛橫向位置示意圖(單位m)</p><p> mo==0.7665
65、</p><p> 三號梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-7</p><p> 圖6-7(三號梁) 車輛橫向位置示意圖(單位m)</p><p> mo==0.7665</p><p> 跨中和支點(diǎn)荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算結(jié)果見表6-4:</p><p> 表6-4 跨中和支點(diǎn)荷載橫向分布系數(shù)</p
66、><p> 第三節(jié) 活載內(nèi)力計(jì)算</p><p> 一、沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)</p><p><b> (一)沖擊系數(shù)</b></p><p> 據(jù)《橋規(guī)》4.3.2規(guī)定:結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān),因此要計(jì)算結(jié)構(gòu)基頻。</p><p> 沖擊系數(shù)μ可按下式計(jì)算:</p>
67、<p> 當(dāng)<1.5Hz時, μ=0.05</p><p> 當(dāng)1.5Hz14Hz時,μ=0.1767ln-0.0157</p><p> 當(dāng)>1.5Hz時, μ=0.45</p><p> 式中 -------結(jié)構(gòu)基頻 </p><p> 連續(xù)梁橋的基頻可采用下列公式估算:
68、</p><p> ?。ㄓ糜跊_擊力引起的正彎矩效應(yīng)好剪力效應(yīng))</p><p> ?。ㄓ糜跊_擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng))</p><p><b> 對于本設(shè)計(jì)橋梁:</b></p><p> Hz =9.53Hz (33m 40m 取兩者較大值)</p><p><b> 二、
69、活載內(nèi)力計(jì)算</b></p><p> ?。ㄒ唬┯?jì)算各截面最大彎矩和最小彎矩及剪力 </p><p> 《橋規(guī)》4.3規(guī)定:汽車荷載有車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道荷載;橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等的計(jì)算采用車輛荷載。車輛荷載和車道荷載不得疊加。</p><p&
70、gt; 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)荷載是公路--Ⅰ級,其車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.5kN/m;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Pk=320kN。計(jì)算剪力效應(yīng)時P應(yīng)乘以1.2,P=1.2×320=384kN</p><p> 車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中最大影響線峰值處。</p><p><b> 1、第一支點(diǎn)截
71、面</b></p><p> 彎矩影響線為零。所以該截面沒有最大彎矩和最小彎矩。</p><p> 2、第一跨四分之一截面</p><p> 彎矩影響線如圖6-8:</p><p> 圖6-8 第一跨四分之一截面彎矩影響線</p><p><b> (1)最大彎矩</b>&l
72、t;/p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1、3、5跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一跨1/4截面的最大彎矩值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> Sp——所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);</
73、p><p> Pi——車輛荷載的軸重;</p><p> yi——沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 </p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=2676.7kN·m</p><p> M1/4max=(1+0.383) ×0.703×2676.7=2602.4kN
74、3;m</p><p> 對應(yīng)剪力為: Q1/4=-273.1 kN</p><p><b> ?。?)最小彎矩</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第2、4跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第二跨3/8截面處,得第一跨1/4截面最小彎矩值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b
75、></p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=-504.75kN·m</p><p> M1/4min=(1+0.383) ×0.703×(-504.75)=-490.6 kN·m</p><p> 對應(yīng)剪力為: Q1/4=-59.5kN</p><p><b> 3、第一跨跨中
76、截面</b></p><p> 彎矩影響線如圖6-9:</p><p> 圖6-9 第一跨跨中截面彎矩影響線</p><p><b> (1)最大彎矩</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1、3、5跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一跨跨中截面的最大彎矩值。</p
77、><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> Sp——所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);</p><p> Pi——車輛荷載的軸重;</p><p> yi——沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。
78、 </p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=3231.45kN·m</p><p> M1/2max=(1+0.383) ×0.703×2609.351=3141.8kN·m</p><p> 對應(yīng)剪力為: Q1/2=-185.4 kN</p><p><b> (
79、2)最小彎矩</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第2、4跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第二跨3/8截面處,得第一跨跨中截面的最小彎矩值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=-1009.5kN·m</p><p> M1
80、/2min=(1+0.383) ×0.703×(-1009.5)=-981.2kN·m</p><p> 對應(yīng)剪力為: Q1/2=-59.5 kN</p><p> 4、第一跨四分之三截面</p><p> 彎矩影響線如圖6-10:</p><p> 圖6-10 第一跨四分之三截面彎矩影響線</p
81、><p><b> (1)最大彎矩</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1、3、5跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一跨3/4截面的最大彎矩值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p><b> 式中:</b></p
82、><p> Sp——所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);</p><p> Pi——車輛荷載的軸重;</p><p> yi——沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 </p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=2003.84kN·m</p><p> M3/4max=
83、(1+0.383)×0.703×2003.84=1947.7kN·m</p><p> 對應(yīng)剪力為: Q3/4=-339.2 kN</p><p><b> ?。?)最小彎矩</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第2、4跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第二跨3/8截面處,得第一跨3/4截面的最小
84、彎矩值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=-1514.25kN·m</p><p> M3/4min=(1+0.383)×0.703×(-1514.25)=-1471.9kN·m</p><p> 對應(yīng)剪力為: Q3/
85、4=-60.1 kN</p><p><b> 5、第二支點(diǎn)截面</b></p><p> 彎矩影響線如圖6-11:</p><p> 圖6-11 第二支點(diǎn)截面彎矩影響線</p><p><b> ?。?)最大彎矩</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)
86、值布置在第3、5跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第三跨3/8截面處,得第二支點(diǎn)截面的最大彎矩值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> Sp——所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);</p><p> Pi——車輛荷載的軸重;&l
87、t;/p><p> yi——沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 </p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=537.16kN·m</p><p> M支2max=(1+0.383) ×0.7665×537.16=522.1kN·m</p><p> 對應(yīng)剪力為:
88、Q支2=-60.7 kN</p><p><b> ?。?)最小彎矩</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1、2、4跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第二跨3/8截面處,得第二支點(diǎn)截面最小彎矩值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器
89、算得:=-2716.33kN·m</p><p> M支2min=(1+0.383) ×0.7665×(-2716.33)=-2640.3kN·m</p><p> 對應(yīng)剪力為: Q支2=421.2 kN</p><p> 由于篇幅有限,在此僅列出第一跨的計(jì)算過程,其余第二、三跨計(jì)算同第一跨,而第四、五跨與第一、二跨對稱
90、,計(jì)算結(jié)果一樣。第二、三跨計(jì)算結(jié)果將在表6-5中列出。</p><p> 表6-5 各截面彎矩最大和彎矩最小及相應(yīng)的剪力</p><p> ?。ǘ┯?jì)算各截面剪力最大和剪力最小及相應(yīng)的彎矩 (P=380kN) </p><p><b> 1、第一支點(diǎn)截面</b></p><p> 剪力影響線如圖6-12:&l
91、t;/p><p> 圖6-12 第一支點(diǎn)截面剪力影響線</p><p><b> ?。?)最大剪力</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1、3、5跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一支點(diǎn)截面截面的最大剪力值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p
92、><p><b> 式中:</b></p><p> Sp——所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);</p><p> Pi——車輛荷載的軸重;</p><p> yi——沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 </p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=15
93、9.91kN</p><p> Q支1max=(1+0.383)×0.7665×159.91=155.4kN</p><p> 對應(yīng)彎矩為: M支1=0 kN·m</p><p><b> (2)最小剪力</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第2、4跨上,集中荷
94、載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第二跨3/8截面處,得第一支點(diǎn)截面的最小剪力值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=-61.18kN·m</p><p> Q支1min=(1+0.383)×0.7665×(-61.18)=-59.5kN</p><p&g
95、t; 對應(yīng)彎矩為: M支1=0 kN·m </p><p> 2、第一跨四分之一截面</p><p> 剪力影響線如圖6-13:</p><p> 圖6-13 第一跨四分之一截面剪力影響線</p><p><b> ?。?)最大剪力</b></p><p> 將車道荷載的均布
96、荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1跨的后3/4跨上和第3、5跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一跨1/4截面最大剪力值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> Sp——所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);</p><p> Pi—
97、—車輛荷載的軸重;</p><p> yi——沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 </p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=294.52kN</p><p> Q1/4max=(1+0.383) ×0.703×294.52=286.3kN</p><p> 對應(yīng)彎矩為: M1/
98、4=2361.8kN·m</p><p><b> ?。?)最小剪力</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第一跨的1/4跨上和第2、4跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一跨1/4截面最小剪力值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p>
99、 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=-135.05kN·m</p><p> Q1/4min=(1+0.383) ×0.703×(-135.05)=-113.1kN</p><p> 對應(yīng)彎矩為: M1/4=1670.0kN·m </p><p><b> 3、第一跨跨中截面</b></p>
100、<p> 剪力影響線如圖6-14:</p><p> 圖6-14 第一跨跨中截面剪力影響線</p><p><b> (1)最大剪力</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1跨的后1/2跨上和第3、5跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一跨跨中截面的最大剪力值。</p><p&g
101、t;<b> 計(jì)算公式:</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> Sp——所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);</p><p> Pi——車輛荷載的軸重;</p><p> yi——沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 <
102、;/p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=161.78</p><p> Q1/2max=(1+0.383) ×0.707×161.78=157.3kN</p><p> 對應(yīng)彎矩為: M1/2=2594.6kN·m</p><p><b> ?。?)最小剪力</b></p>
103、<p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第一跨的前1/2跨上和第2、4跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一跨跨中截面的最小剪力值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=-259.5kN·m</p><p> Q1/2min=(1+0.383) ×
104、0.703×(-259.5)=-252.2kN</p><p> 對應(yīng)彎矩為: M1/2=2038.6kN·m </p><p> 4、第一跨四分之三截面</p><p> 剪力影響線如圖6-15:</p><p> 圖6-15 第一跨四分之三截面剪力影響線</p><p><b&g
105、t; ?。?)最大剪力</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1跨的后1/4跨上和第3、5跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一跨跨中截面的最大剪力值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p><b> 式中:</b></p><p>
106、; Sp——所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);</p><p> Pi——車輛荷載的軸重;</p><p> yi——沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 </p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=65.57kN</p><p> Q3/4max=(1+0.383) ×0.707
107、215;65.57=63.7kN</p><p> 對應(yīng)彎矩為: M3/4=1577.3kN·m</p><p><b> ?。?)最小剪力</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第一跨的前3/4跨上和第2、4跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第一跨跨中截面的最小剪力值。</p><p&
108、gt;<b> 計(jì)算公式:</b></p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=-393.06kN</p><p> Q3/4min=(1+0.383)×0.703×(-393.06)=-382.1kN</p><p> 對應(yīng)彎矩為: M3/4=887.0kN·m </p><p>&
109、lt;b> 5、第二支點(diǎn)截面</b></p><p> 剪力影響線如圖6-16:</p><p> 圖6-16 第二支點(diǎn)截面剪力影響線</p><p><b> ?。?)最大剪力</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第1、2、4跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第二支
110、點(diǎn)截面的最大剪力值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> Sp——所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);</p><p> Pi——車輛荷載的軸重;</p><p> yi——沿橋縱向與荷載位置對
111、應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 </p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=540.32kN</p><p> Q支2max=(1+0.383) ×0.7665×540.32=525.2kN</p><p> 對應(yīng)彎矩為: M支2=1624.4kN·m</p><p><b>
112、 ?。?)最小剪力</b></p><p> 將車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在第3、5跨上,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值布置在該截面處,得第二支點(diǎn)截面的最小剪力值。</p><p><b> 計(jì)算公式:</b></p><p> 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器算得:=-62.45kN·m</p><p> Q支2min
113、=(1+0.383) ×0.7665×(-62.45)=-60.7kN</p><p> 對應(yīng)彎矩為: M支2=522.1kN·m </p><p> 由于篇幅有限,在此僅列出第一跨的計(jì)算過程,其余第二、三跨計(jì)算同第一跨,而第四、五、跨與第一、二、跨對稱,計(jì)算結(jié)果一樣。第二、三跨計(jì)算結(jié)果將在表6-6中列出。</p><p> 表6
114、-6 各截面剪力最大和剪力最小及相應(yīng)的彎矩</p><p> 第四節(jié) 其它因素引起的內(nèi)力計(jì)算</p><p> 一、溫度引起的內(nèi)力計(jì)算</p><p> 由于連續(xù)梁只有一個橫向支座,所以整體溫度變化對梁的內(nèi)力沒有影響,考慮到橋面板由于日照等因數(shù)產(chǎn)生不均勻溫變,根據(jù)以前已有的記錄,假設(shè)橋面板和梁底的不均勻溫差為50C,從上至下呈線性分布,按以上假設(shè)由橋梁博士
115、Dr. Bridge程序可算出不均勻溫變引起內(nèi)力。主要控制截面由溫度變化引起的內(nèi)力值見表6-7。</p><p> 二、支座位移引起的內(nèi)力計(jì)算</p><p> 由于各個支座處的豎向支反力和地質(zhì)條件的不同引起支座的不均勻沉降,連續(xù)梁是一種對支座不均勻沉降特別敏感的結(jié)構(gòu),所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重要組成部分,其具體計(jì)算方法是:五跨跨連續(xù)梁的六個支座中取邊支座下沉1cm,其余支座不動
116、,按以上方法用Dr. Bridge程序計(jì)算出支座位移引起的內(nèi)力。各主要控制截面由于支座位移引起的內(nèi)力值見表6-7。</p><p> 6-7 溫度變化及支座沉降引起的內(nèi)力</p><p><b> 第五節(jié) 內(nèi)力組合</b></p><p> 參照《橋規(guī)》中第4.1.6條規(guī)定進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合,主要控制截面內(nèi)力組合結(jié)果見表6-
117、8;</p><p> 《橋規(guī)》第4.1.7條規(guī)定進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合, 主要控制截面內(nèi)力組合結(jié)果見表6-9,6-10。</p><p> 表6-8 承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合</p><p> 表6-9 正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合(短期組合)</p><p> 表6-10 正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合(長期組合)</p
118、><p> 根據(jù)表6-8和表6-9可以繪出承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的彎矩 剪力包絡(luò)圖,分別見圖6-15、圖6-16。</p><p> 圖6-15 承載能力極限狀態(tài)包絡(luò)圖</p><p> 作用短期效應(yīng)組合下包絡(luò)圖</p><p> 作用長期效應(yīng)組合下包絡(luò)圖</p><p> 圖6-16 正常使用極
119、限狀態(tài)包絡(luò)圖</p><p> 預(yù)應(yīng)力鋼束的計(jì)算及布置</p><p> 第一節(jié) 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置</p><p> 按全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁</p><p> ?。?) 跨中正彎矩</p><p> 首先,根據(jù)跨中截面抗裂要求,確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求,所需的有效預(yù)加力為(
120、參考文獻(xiàn)[19])</p><p> 為荷載短期效應(yīng)彎矩設(shè)計(jì)值,=6442.57 kNm;估計(jì)鋼筋數(shù)量時,可近似采用等截面幾何性質(zhì)。</p><p> =0.8284,=1520mm,=780mm,</p><p> =0.526,=0.3461.為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離,=-。假設(shè)=200mm,則=1520—200=1320mm</p>
121、<p><b> 由此得到</b></p><p> =4.496×10N</p><p> 擬采用鋼絞線,單根鋼絞線的公稱截面面積=139,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1860,張拉控制應(yīng)力取=0.75=0.751860=1395,預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算。</p><p> 所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的根數(shù)為:<
122、/p><p> ===28.9,取32根。</p><p> 采用4束8預(yù)應(yīng)力鋼筋束,HVM15-8型錨具,供給的預(yù)應(yīng)力筋截面面積=32139=4448,采用金屬波紋管成孔,預(yù)留管道直徑為55mm。預(yù)應(yīng)力鋼筋束的布置如圖7-1</p><p> 跨中截面 (㎝) 支點(diǎn)截面(㎝)</p><p> 圖7-1 預(yù)
123、應(yīng)力筋束布置圖</p><p> 預(yù)應(yīng)力筋束的曲線要求及有關(guān)計(jì)算參數(shù)列于表7-1 、7-2</p><p><b> 40m</b></p><p> 預(yù)應(yīng)力筋屬的曲線要素表 表7-1</p><p><b> 33 m</b></p><p> 注:表中
124、曲線方程以截面底邊為x坐標(biāo),以過彎起點(diǎn)垂線為y坐標(biāo)</p><p> 各算截面預(yù)應(yīng)力筋束的位置和傾角 表7-2</p><p><b> 40m</b></p><p><b> 33 m</b></p><p><b> 2 支點(diǎn)負(fù)彎矩</b></p&
125、gt;<p> 根據(jù)支點(diǎn)截面抗裂要求,確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求,所需的有效預(yù)加力為(參考文獻(xiàn)[19])</p><p> 為荷載短期效應(yīng)彎矩設(shè)計(jì)值,=3126.41 kNm;估計(jì)鋼筋數(shù)量時,可近似采用等截面幾何性質(zhì)。</p><p> =0.8284,=1520mm,=780mm,</p><p> =0.526,=0.674.為預(yù)應(yīng)
126、力鋼筋重心至毛截面重心的距離,=-。假設(shè)=200mm,則=780—200=560mm</p><p><b> 由此得到</b></p><p><b> =2639399N</b></p><p> 擬采用鋼絞線,單根鋼絞線的公稱截面面積=139,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1860,張拉控制應(yīng)力取=0.75=0.751860
127、=1395,預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算。</p><p> 所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的根數(shù)為:</p><p> ===17.01,取21根。</p><p> 采用3束7預(yù)應(yīng)力鋼筋束,HVM15-8型錨具,供給的預(yù)應(yīng)力筋截面面積=21139=2919,采用金屬波紋管成孔,預(yù)留管道直徑為55mm。預(yù)應(yīng)力鋼筋束的布置如圖7-2</p><p
128、><b> 支點(diǎn)截面</b></p><p> 圖7-2 支點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束布置</p><p> 預(yù)應(yīng)力筋束的曲線要求及有關(guān)計(jì)算參數(shù)列于表 7-3</p><p><b> 表7-3-1</b></p><p> 注:表中曲線方程以截面頂邊為x坐標(biāo),以過彎起點(diǎn)到頂邊的垂線為y坐
129、標(biāo)</p><p><b> 表7-3-2</b></p><p> 第二節(jié) 截面幾何性質(zhì)計(jì)算</p><p> 截面幾何性質(zhì)的計(jì)算需根據(jù)不同的受力階段分別計(jì)算。本設(shè)計(jì)應(yīng)分為兩個階段,如下:</p><p> 主梁混凝土澆筑,預(yù)應(yīng)力筋束的張拉(階段1)</p><p> 成橋后二期荷載及
130、活載作用(階段2)</p><p> 各階段截面幾何性質(zhì)的計(jì)算結(jié)果列于下表</p><p> 全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件各階段截面幾何性質(zhì) 表7-4</p><p> 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算</p><p> 跨中截面正截面承載力計(jì)算</p><p> 跨中截面尺寸及配筋情況見圖7-1:</p><
131、;p> b=180,上翼緣板厚度為150mm,若考慮承托影響,其平均厚度為</p><p> =150+=167.6mm</p><p> 上翼緣寬度取下列數(shù)值中的較小者:</p><p><b> (1);</b></p><p><b> (2)</b></p>&
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