2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  摘 要</b></p><p>  本設(shè)計(jì)題目為**橋2號預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,該橋位于京福高速公路泰安至曲阜段,橋梁跨徑布置為24+26+24m,雙向四車道,上部結(jié)構(gòu)采用先簡支后連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T型梁橋。簡支轉(zhuǎn)連續(xù)是橋梁施工中較為常見的一種方法,該施工方法的主要特點(diǎn)是施工方法簡單可行,施工質(zhì)量可靠,實(shí)現(xiàn)了橋梁施工的工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化和裝配化。目前隨著高

2、等公路的發(fā)展,為改善橋梁行車的舒適性,簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋在中、小跨徑的連續(xù)梁橋中得到了廣泛地應(yīng)用。</p><p>  在設(shè)計(jì)過程中,綜合考慮了材料以及結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性,還注意到了混凝土強(qiáng)度以及鋼筋等級及其性能。使本橋梁設(shè)計(jì)兼具簡支梁的經(jīng)濟(jì)易施工特點(diǎn)和連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力狀態(tài)好的優(yōu)點(diǎn),是值得推廣和使用的一種有效梁跨方式。</p><p>  本設(shè)計(jì)參閱了很多相關(guān)設(shè)計(jì)及規(guī)范,也采用了一

3、些既有設(shè)計(jì)成果,使得設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)踐性,同時(shí)也采用了MIDAS來計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力,節(jié)約了設(shè)計(jì)時(shí)間,設(shè)計(jì)過程中得到指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)及幫助,使我的設(shè)計(jì)事半工倍,在此對設(shè)計(jì)界的前輩及指導(dǎo)老師表示衷心的感謝!</p><p>  由于設(shè)計(jì)時(shí)間倉促,加上本人經(jīng)驗(yàn)有限,設(shè)計(jì)中難免會有許多不足或缺點(diǎn),請大家提出寶貴意見及建議。</p><p>  關(guān)鍵詞:簡支轉(zhuǎn)連續(xù);預(yù)應(yīng)力;MIDAS</p&

4、gt;<p><b>  Abstract</b></p><p>  The design entitled Juxian Village, Bridge 2, prestressed concrete continuous girder bridge, the bridge is located in Jingfu Expressway Tai'an to Qufu

5、 section, bridge span arrangement for the 24 +26 +24 m, two-way four-lane, the upper structure with simply supported Continuous prestressed concrete continuous T-beam bridge. Simply supported continuous construction of t

6、he bridge a more common method of construction, the main features of the construction method is simple and feasible, the construct</p><p>  In the design process, considering the material and structural stre

7、ngth, stiffness, stability, and also noted the strength of reinforced concrete and its performance levels. So that both the simple beam bridge design and easy construction of the economic characteristics and the continuo

8、us beam structural stability, good mechanical advantage of the state, is worthy of promotion and use of an effective cross-beam method.</p><p>  See a lot of the design specifications related to design and a

9、lso used some existing design results, making the design has some practical, but also used to calculate the bridge structure MIDAS internal forces, saving design time, the design process by guiding the teacher Careful gu

10、idance and help to make my design work half the times in the design of the older generation and to express my sincere thanks to the instructor!</p><p>  Because of the design time constraints, coupled with m

11、y limited experience, inevitably, there are many deficiencies in the design or fault, we made ??valuable comments and suggestions.</p><p>  Key words: simply supported continuous; prestressed; MIDAS</p>

12、;<p><b>  目 錄</b></p><p><b>  摘要I</b></p><p>  AbstractII</p><p><b>  前言1</b></p><p>  第1章 設(shè)計(jì)基本資料1</p><p>

13、;  1.1橋梁線形布置1</p><p><b>  1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1</b></p><p><b>  1.3材料規(guī)格2</b></p><p><b>  1.4施工方式2</b></p><p>  1.5設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)3</p><p&g

14、t;  1.6基本計(jì)算數(shù)據(jù)表3</p><p>  第2章 設(shè)計(jì)要點(diǎn)及結(jié)構(gòu)尺寸擬定5</p><p>  2.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)5</p><p>  2.2 結(jié)構(gòu)尺寸的擬定5</p><p>  2.3 橫截面沿跨長的變化6</p><p>  2.4 橫隔梁的設(shè)置6</p><p> 

15、 2.5 毛截面幾何特性計(jì)算6</p><p>  第3章 主梁自重作用效應(yīng)計(jì)算6</p><p>  3.1 結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)計(jì)算6</p><p>  3.2 汽車荷載作用效應(yīng)計(jì)算(邊梁)6</p><p>  3.2.1 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)6</p><p>  3.2.2 計(jì)算主梁的荷載橫向分布系

16、數(shù)6</p><p>  3.2.3 汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算6</p><p>  3.3 基礎(chǔ)沉降內(nèi)力及溫差應(yīng)力計(jì)算6</p><p>  3.3.1 基礎(chǔ)沉降內(nèi)力計(jì)算6</p><p>  3.3.2 溫差應(yīng)力計(jì)算6</p><p>  3.4 內(nèi)力組合6</p><p>  3.

17、4.1 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)6</p><p>  3.4.2 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)6</p><p>  3.4.3 計(jì)算結(jié)果6</p><p>  第4章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算及其布置6</p><p>  4.1 鋼束估算6</p><p>  4.1.1 按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂驗(yàn)算要求估束6&

18、lt;/p><p>  4.1.2 按正常使用極限狀態(tài)截面壓應(yīng)力要求估算6</p><p>  4.1.3 按承載能力極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算6</p><p>  4.1.4 估算結(jié)果6</p><p>  4.2 鋼束布置6</p><p>  4.3 主梁凈、換算截面幾何特性計(jì)算6</p>&l

19、t;p>  第5章 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算6</p><p>  5.1 基本理論6</p><p>  5.2 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算6</p><p>  5.2.1 后張法由預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失6</p><p>  5.2.2 后張法由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值引起的應(yīng)力損失6</p>

20、<p>  5.2.3 后張法由混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失6</p><p>  5.2.4 后張法由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值6</p><p>  5.2.5 后張法由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失6</p><p>  5.2.6 截面預(yù)應(yīng)力損失合計(jì)和有效預(yù)應(yīng)力6</p><p>  第6章 配束后主梁內(nèi)力計(jì)算

21、及內(nèi)力組合6</p><p>  6.1配束后主梁內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合6</p><p>  第7章 截面強(qiáng)度驗(yàn)算6</p><p>  7.1 基本理論6</p><p>  7.2 計(jì)算公式6</p><p>  第8章 抗裂驗(yàn)算6</p><p>  8.1《公預(yù)規(guī)》要求6&l

22、t;/p><p>  8.2正截面抗裂驗(yàn)算6</p><p>  8.3斜截面抗裂驗(yàn)算6</p><p>  第9章 持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算6</p><p>  9.1 正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算6</p><p>  9.2 預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗(yàn)算6</p><p>  9.3 混凝土主壓應(yīng)力

23、驗(yàn)算6</p><p>  第10章 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算6</p><p>  10.1 預(yù)加應(yīng)力階段的應(yīng)力驗(yàn)算6</p><p>  10.2 吊裝應(yīng)力驗(yàn)算6</p><p>  第11章 撓度驗(yàn)算6</p><p>  11.1 汽車荷載作用下主梁邊跨和中跨的最大截面撓度計(jì)算6</p>

24、<p>  11.2 消除結(jié)構(gòu)自重后長期撓度驗(yàn)算6</p><p>  第12章 行車道板計(jì)算6</p><p>  12.1懸臂板荷載效應(yīng)計(jì)算6</p><p>  12.2連續(xù)板荷載效應(yīng)計(jì)算6</p><p>  12.3 截面設(shè)計(jì)、配筋與承載力驗(yàn)算6</p><p><b>  結(jié)

25、束語6</b></p><p><b>  致謝6</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)6</b></p><p><b>  前 言</b></p><p>  進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的全球化,我國的公路交通有了跨

26、越式的發(fā)展。特別是橋梁建設(shè)得到了飛速的發(fā)展,橋梁工程無論在建設(shè)規(guī)模上,還是在科技水平上,均已躋身世界先進(jìn)行列。各種功能齊全、造型美觀的立交橋、高架橋,橫跨長江、黃河等大江大河的特大跨度橋梁,如雨后春筍頻頻建成。</p><p>  橋梁是公路、鐵路和城市道路的重要組成部分,特別是大、中橋梁的建設(shè)對當(dāng)?shù)卣巍⒔?jīng)濟(jì)、國防等都具有重大意義。因此,橋梁工程的設(shè)計(jì)應(yīng)符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理的要求,同時(shí)應(yīng)滿

27、足美觀、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求。</p><p>  簡支轉(zhuǎn)連續(xù)是橋梁施工中較為常見的一種方法,一般先架設(shè)預(yù)制主梁,形成簡支梁狀態(tài);進(jìn)而再將主梁與墩頂連成整體,最終形成連續(xù)梁體系。該施工方法的主要特點(diǎn)是施工方法簡單可行,施工質(zhì)量可靠,實(shí)現(xiàn)了橋梁施工的工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化和裝配化。概括地講,簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工法是采用簡支梁的施工工藝,卻可達(dá)到建造連續(xù)梁橋的目的。目前隨著高等公路的發(fā)展,為改善橋梁行車的舒適性,簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁

28、橋在中、小跨徑的連續(xù)梁橋中得到了廣泛地應(yīng)用。</p><p>  第1章 設(shè)計(jì)基本資料</p><p><b>  1.1橋梁線形布置</b></p><p>  平曲線半徑:無平曲線。</p><p>  豎曲線半徑:無豎曲線。</p><p><b>  1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</b&

29、gt;</p><p>  跨徑:24m+26m+24m,施工方法為簡支轉(zhuǎn)連續(xù);橋梁布置立面圖如圖1-1。</p><p>  圖1-1 橋跨總體布置立面圖(尺寸單位:cm)</p><p>  荷載標(biāo)準(zhǔn):公路-Ⅱ級。</p><p>  橋面凈寬:半幅橋?qū)挒?2.50m;橋梁布置橫斷面如圖1-2所示。</p><p>

30、;  主梁片數(shù):兩幅,每幅各6片梁。</p><p>  結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):1.0</p><p>  圖1-2 橋跨總體布置橫斷面圖</p><p><b>  1.3材料規(guī)格</b></p><p>  混凝土:預(yù)制梁及其現(xiàn)澆接縫、封錨、墩頂現(xiàn)澆連續(xù)段、主梁采用C50混凝土。蓋梁、系梁、橋頭搭板、橋墩、柱、臺身等均采用

31、C30混凝土。</p><p>  預(yù)應(yīng)力鋼絞線:采用《公預(yù)規(guī)》(JTG D62-2004)中d=15.2mm的鋼絞線,公稱面積為140 mm2,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度FPK=1860MPa,彈性模量EP=1.95×105MPa。</p><p>  普通鋼筋:R235、HRB335鋼筋標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合GB13013-1991和GB1499-1998的規(guī)定。凡鋼筋直徑大于等于12mm者,均采用HRB

32、335熱軋帶肋鋼筋;凡鋼筋直徑小于12mm者,采用R235鋼,鋼板應(yīng)符合GB700-88規(guī)定的Q235鋼板。</p><p>  錨具:預(yù)應(yīng)力錨具采用符合國際后張法預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會FIP標(biāo)準(zhǔn)的Ⅰ類錨具,其錨固效率系數(shù)大于95%。</p><p>  預(yù)應(yīng)力管道:采用預(yù)埋圓形和扁形塑料波紋管成型。</p><p>  支座:橋梁支座根據(jù)設(shè)置部位不同,分別采用GYZ、G

33、YZF4板式橡膠支座,其技術(shù)性能應(yīng)符合《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T 4—93)的要求。</p><p>  伸縮縫:采用SSF80A大變位伸縮縫</p><p>  橋面鋪裝:11cm厚的瀝青混凝土鋪裝。</p><p><b>  1.4施工方式</b></p><p>  采用分段預(yù)制后吊裝轉(zhuǎn)連續(xù)的方式,達(dá)到設(shè)

34、計(jì)強(qiáng)度后,張拉預(yù)應(yīng)力鋼束并壓注水泥漿,待混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后拆除臨時(shí)支座,再設(shè)置永久支座,最后進(jìn)行防護(hù)欄及橋面鋪裝施工。</p><p><b>  1.5設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)</b></p><p>  《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2003)。</p><p>  《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2004),以下簡稱《通規(guī)》。&l

35、t;/p><p>  《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004),以下簡稱《公預(yù)規(guī)》。</p><p>  1.6基本計(jì)算數(shù)據(jù)表</p><p>  根據(jù)《通規(guī)》中各條規(guī)定,混凝土、鋼絞線和鋼筋的各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)以及在各階段的容許值,見表1-1。</p><p>  表1-1基本計(jì)算數(shù)據(jù)</p><p

36、><b>  續(xù)表1-1</b></p><p>  注:f′ck、f′tk鋼束張拉時(shí)混凝土軸心抗壓、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,本例考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束,即混凝土強(qiáng)度等級為C45時(shí)開始張拉鋼束,因此 f′ck=29.6MPa,f′tk=2.51MPa。</p><p>  第2章 設(shè)計(jì)要點(diǎn)及結(jié)構(gòu)尺寸擬定</p><p&

37、gt;<b>  2.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)</b></p><p>  本橋上部結(jié)構(gòu)為3跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,采用先簡支后連續(xù)施工方法,即采用如下施工方法:</p><p>  1.預(yù)制簡支T梁,吊裝到位;</p><p>  2.澆筑墩頂連續(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;</p><p>

38、  3.在拆除臨時(shí)支座,完成體系轉(zhuǎn)換;</p><p>  4.完成主梁橫向接縫澆筑;</p><p>  5.最后進(jìn)行防撞護(hù)欄及橋面鋪裝施工。</p><p>  預(yù)應(yīng)力鋼束必須待混凝土立方體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級的90%后(且齡期不小于4d),方可張拉。預(yù)制梁內(nèi)正彎矩感受采用兩段同時(shí)張拉,錨下控制應(yīng)力為0.7fpk=1395MPa;墩頂橋面現(xiàn)澆層負(fù)彎矩鋼束采

39、用單端張拉,錨下控制應(yīng)力為0.72 fpk=1339.3MPa,未計(jì)入預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨圈口之間的摩擦損失。</p><p>  主梁按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計(jì)。</p><p>  2.2 結(jié)構(gòu)尺寸的擬定</p><p>  1.主梁片數(shù)與主梁間距</p><p>  主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì),同時(shí)加寬翼緣板對提高主梁截

40、面效率指標(biāo)ρ很有效,故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)?shù)募訉扵梁的翼緣板。本例主梁內(nèi)梁翼緣板寬度為210cm,外梁翼緣板寬度為205cm,由于寬度較大,為保證橋梁的整體受力性能,橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭。因此主梁的工作截面有兩種:預(yù)制應(yīng)力、運(yùn)輸、吊裝階段的小截面(內(nèi)梁翼緣板寬140cm,外梁翼緣板寬170cm),二期恒載施工以及運(yùn)營階段的大截面。</p><p>  單幅橋面寬為12.50m,選用6片T梁,橫斷面布置如圖所

41、示:</p><p>  圖2-1 主梁橫斷面布置圖(尺寸單位:cm)</p><p>  2.主梁結(jié)構(gòu)尺寸的擬定</p><p>  主梁采用T形截面,梁高為1.6m,高跨比為H/L=1/15。</p><p><b>  T梁直面如圖所示</b></p><p> ?。缰校?

42、 (梁端)</p><p><b>  中梁</b></p><p> ?。缰校?(梁端)</p><p><b>  邊梁</b></p><p>  圖2-2 中梁和邊梁預(yù)制T梁斷面圖(尺寸單位:cm)<

43、/p><p>  本橋上部結(jié)構(gòu)為3跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,采用先簡支后連續(xù),考慮伸縮縫的設(shè)置,實(shí)際橋跨長度為73.84m,即在橋的兩頭各設(shè)8cm的伸縮縫,主梁立面與平面構(gòu)造如圖2-3所示。預(yù)制安裝時(shí),邊跨預(yù)制梁長為23.60m,計(jì)算跨徑均為22.95m;中跨預(yù)制梁長均為25.60m,計(jì)算跨徑均為24.95m。簡支變連續(xù)后邊跨計(jì)算跨徑為23.475m,中跨計(jì)算跨徑為26m。</p><p>  

44、2.3 橫截面沿跨長的變化</p><p>  如圖2-3所示,本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式,橫截面的T梁翼緣板厚度沿跨長不變。兩端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力,也為布置錨具的需要,在距梁端2000mm范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬,同時(shí)馬蹄寬度亦從40mm變到50mm,馬蹄部分為配合鋼束彎起而從四分點(diǎn)附近(第二道橫隔梁處)開始向支點(diǎn)逐漸抬高,在馬蹄抬高的同時(shí),腹板寬度亦開始變化。</p>

45、<p>  2.4 橫隔梁的設(shè)置</p><p>  模型試驗(yàn)結(jié)果表明,在荷載作用下是主梁彎矩橫向分布,當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻,否則,荷載直接作用下的主梁彎矩就很大。為減小對主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎矩,在跨中設(shè)置一道中橫隔梁??缍容^大時(shí)應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計(jì)在橋跨中心、四分點(diǎn)和支點(diǎn)處設(shè)置5道橫隔梁,邊跨間距為6.0m和5.475m,中跨間距為6.5m和5.975m。詳見圖2-3。</

46、p><p>  圖2-3主梁構(gòu)造平面(簡)圖和立面(簡)圖</p><p>  2.5 毛截面幾何特性計(jì)算</p><p>  毛截面幾何特性是結(jié)構(gòu)內(nèi)力、配束及變形計(jì)算的前提。由于梯形分塊法是目前各種商用橋梁電算軟件的最常用的方法(即節(jié)線法),所以本例也采用梯形分塊法計(jì)算毛截面的幾何特性,計(jì)算結(jié)果見表2-1</p><p>  表2-1 截面幾何

47、特性計(jì)算結(jié)果</p><p>  注:表中所列為毛截面值</p><p><b>  檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)ρ</b></p><p>  1)對于邊梁跨中截面:</p><p>  上核心距: m;</p><p>  下核心距: m;</p><p>  截面效率

48、指標(biāo):≈0.50。</p><p>  2)對于中梁跨中截面:</p><p>  上核心距: m; </p><p>  下核心距: m;</p><p>  截面效率指標(biāo):≈0.50。</p><p>  表明以上初擬的跨中截面是合理的。</p><p>  第3章 主梁自重作用

49、效應(yīng)計(jì)算</p><p>  3.1 結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)計(jì)算</p><p>  在結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)計(jì)算之前,簡要介紹本示例施工過程。如圖3-1所示,全橋施工過程可分以下4個(gè)階段。</p><p>  第一施工階段,為主梁的預(yù)制階段,待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%都張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力剛束,并壓注水泥漿,在將各跨預(yù)制主梁安裝就位,形成由臨時(shí)支座的簡支梁狀態(tài)。</p&g

50、t;<p>  第二施工階段,先澆筑兩跨之間的連續(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)力剛束并壓注水泥漿。</p><p>  第三施工階段,拆除全部臨時(shí)支座,主梁支承在永久支座上,完成體系轉(zhuǎn)換,在完成橫向接縫澆筑,最終形成三跨連續(xù)梁的空間結(jié)構(gòu)。</p><p>  第四施工階段,進(jìn)行防撞護(hù)欄及橋面鋪裝施工。</p><p>  圖3-1 施

51、工階段示意圖</p><p>  由施工過程可知,結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)是分階段形成的,主要包括:預(yù)制T梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度(g1),成橋后T梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度增量(△g1),二期結(jié)構(gòu)自重作用荷載增量(g2)。</p><p>  針對本例橫斷面的具體構(gòu)造特點(diǎn),將空間橋跨結(jié)構(gòu)簡化為平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算,即只對由單片T梁構(gòu)成的三跨簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,在汽車荷載作用效應(yīng)計(jì)算時(shí)考慮荷

52、載橫向分布系數(shù),結(jié)構(gòu)自重作用空間效應(yīng)按每片梁均分計(jì)算。</p><p>  1. 結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度計(jì)算</p><p> ?。?)預(yù)制T梁自重作用荷載集度(g1)</p><p>  1)預(yù)制T梁邊梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度:</p><p>  =21.613kN/m</p><p>  2)預(yù)制T梁中梁一期結(jié)構(gòu)

53、自重作用荷載集度:</p><p>  =20.027 kN/m</p><p> ?。?)成橋后T梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度增量(△g1) </p><p>  預(yù)制梁計(jì)入每片梁間現(xiàn)澆橋面板及橫隔梁濕接縫混凝土后的結(jié)果自重作用荷載集度即為成橋后T梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度增量。</p><p>  1)預(yù)制T梁邊梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度

54、增量:</p><p><b>  kN/m</b></p><p>  2)預(yù)制T梁中梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度增量:</p><p><b>  kN/m</b></p><p> ?。?)二期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度(g2)</p><p>  二期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度為橋

55、面鋪裝和護(hù)欄自重集度之和。</p><p>  橋面鋪裝采用11cm瀝青混凝土鋪裝,且鋪裝層寬為11.5m,瀝青混凝土的重度為24kN/m3,一側(cè)護(hù)欄按每延米0.3m3混凝土重度按25kN/m3.因橋橫向由6片梁組成,則每片梁承擔(dān)全部二期永久作用效應(yīng)的1/6</p><p><b>  kN/m</b></p><p><b>  2

56、.內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>  本橋?yàn)橄群喼Ш筮B續(xù)的連續(xù)梁橋,施工過程中包含了結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換,所以結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力計(jì)算過程必須首先將各施工階段產(chǎn)生的階段內(nèi)力計(jì)算出來,然后進(jìn)行內(nèi)力疊加。</p><p>  第一施工階段,結(jié)構(gòu)體系為簡支梁結(jié)構(gòu),自重作用荷載為g1。</p><p>  第二施工階段,由于兩跨間接頭較短,混凝土中梁較小,其產(chǎn)生的內(nèi)力較小,

57、且會減小跨中彎矩,故忽略不計(jì)。</p><p>  第三施工階段,結(jié)構(gòu)體系已轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁,因臨時(shí)支座間距較小,忽略臨時(shí)支座移除產(chǎn)生的效應(yīng),故自重作用荷載僅為翼緣板及橫隔梁接頭重力,即△g1。</p><p>  第四施工階段,結(jié)構(gòu)體系為連續(xù)梁,自重作用荷載為橋梁二期結(jié)構(gòu)自重作用荷載,即g2。</p><p> ?。?)第一施工階段結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)內(nèi)力 </p

58、><p>  預(yù)制邊梁的結(jié)果自重作用效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算如圖3-2所示。</p><p>  圖3-2 第一階段內(nèi)力計(jì)算示意圖</p><p>  此時(shí)為結(jié)構(gòu)體系簡支梁結(jié)構(gòu),計(jì)算跨徑為 m。</p><p>  設(shè)x為計(jì)算截面距支座的距離,并令,則主梁彎矩和剪力計(jì)算分別為Ma,Qa。</p><p>  邊梁各計(jì)算截面位置如圖3-

59、3所示:</p><p>  圖3-3 邊梁各計(jì)算截面位置(尺寸單位:cm) </p><p>  可求得邊梁各截面的內(nèi)力值,具體計(jì)算結(jié)果見下表:</p><p>  表3-1 第一施工階段自重作用效應(yīng)階段內(nèi)力</p><p>  注:第一時(shí)施工階段的指點(diǎn)均為臨時(shí)支撐點(diǎn)。</p><p> ?。?)第

60、三施工階段結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算。</p><p>  圖3-4 第三施工階段內(nèi)力計(jì)算示意圖</p><p>  1)先用力法求出贅余力(EI=常數(shù)簡化)。</p><p>  取簡支梁基本體系如圖3-4所示。</p><p>  此時(shí)q為成橋后T梁一期結(jié)構(gòu)自重作用荷載集度增量△g1。</p><p><b&g

61、t;  力法方程為:</b></p><p>  由圖乘法可求得各系數(shù)和自由項(xiàng):</p><p>  其中:q=1.882 kN/m,=23.475m,=26m。</p><p>  解得:X1=X2= -114.90 kN?m</p><p><b>  2)截面的內(nèi)力。</b></p>&l

62、t;p>  圖3-5 各計(jì)算截面位置(尺寸單位:cm)</p><p>  由于結(jié)構(gòu)對稱性,取結(jié)構(gòu)的一半計(jì)算彎矩和剪力,求出各個(gè)截面的彎矩和剪力,具體計(jì)算結(jié)果如下表3-2。</p><p>  表3-2 第三施工階段自重作用效應(yīng)階段內(nèi)力</p><p>  (3)第四施工階段自重作用效應(yīng)內(nèi)力</p><p>  1)計(jì)算步驟同第三階段相

63、同,作用為二期自重作用荷載。</p><p>  此階段:q=g2=7.45 kN/m,=29.475m,=30m 。</p><p>  求得:X1=X2= -454.8 kN?m</p><p>  2)截面的內(nèi)力。由于結(jié)構(gòu)對稱性,取結(jié)構(gòu)的一半計(jì)算彎矩和剪力,求出各個(gè)截面的彎矩和剪力,具體計(jì)算結(jié)果如下表。</p><p>  表3-3 第

64、四施工階段自重作用效應(yīng)階段內(nèi)力</p><p>  (4)結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)總內(nèi)力</p><p>  上述3個(gè)階段內(nèi)力均為階段內(nèi)力,每個(gè)施工階段的累計(jì)內(nèi)力需要內(nèi)力疊加得到,具體疊加結(jié)果見下表。 </p><p>  表3-4結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)總內(nèi)力</p><p>  3.2 汽車荷載作用效應(yīng)計(jì)算(邊梁)</p><p>

65、;  3.2.1 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)</p><p>  1.汽車沖擊系數(shù)按下方法進(jìn)行計(jì)算(適用于連續(xù)梁)</p><p>  《通規(guī)》4·3·2中的規(guī)定,</p><p><b>  。</b></p><p><b>  對于連續(xù)梁橋:</b></p>&l

66、t;p> ?。?)計(jì)算沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí),采用</p><p>  (2)計(jì)算沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)采用</p><p>  式中:—結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑本設(shè)計(jì), ; </p><p>  E—結(jié)構(gòu)材料的彈性模量,MP;</p><p>  —結(jié)構(gòu)跨中截面的慣矩, ;</p><p> 

67、 —結(jié)構(gòu)跨中的單位長度質(zhì)量,,當(dāng)換算為重力計(jì)算,;</p><p>  G—結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力,N/m;</p><p><b>  g—重力加速度,。</b></p><p><b>  則: </b></p><p>  用于正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng):</p><p

68、><b>  用于負(fù)彎矩效應(yīng):</b></p><p><b>  2.車道折減系數(shù)</b></p><p>  根據(jù)《通規(guī)》表4.3.1-4,三車道橫向折減系數(shù)為0.78。 </p><p>  3.2.2 計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)</p><p>  連續(xù)梁荷載橫向分布的簡化使用計(jì)算方

69、法是,按等剛度原則,將連續(xù)梁的某一跨等代為等跨徑的等截面簡支梁來計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。所謂等剛度,是指在跨中施加一個(gè)集中荷載或一個(gè)集中扭矩,則連續(xù)梁和等代簡支梁的跨中撓度或扭轉(zhuǎn)角彼此相等。本例的三跨連續(xù)梁橋的邊跨與中跨之比為L1/L2,又因每片T梁僅在支點(diǎn)附近很小區(qū)域內(nèi)腹板和底板尺寸有所改變,但仍可近似按等截面梁來考慮。這樣帶來的誤差是很小的。因此,此橋可簡化為三等跨等截面的連續(xù)梁。</p><p>  根據(jù)《橋

70、梁結(jié)構(gòu)簡化分析—荷載橫向分布》中可知,對等跨等截面連續(xù)梁等效簡支梁抗彎慣距換算系數(shù)為:邊跨,中跨,而抗扭慣矩?fù)Q算系數(shù)為:。</p><p>  1.跨中的荷載橫向分布系數(shù)</p><p> ?。?)邊跨跨中的荷載橫向分布系數(shù)。本例橋跨內(nèi)設(shè)有強(qiáng)大的橫隔梁,具有可靠的橫向聯(lián)結(jié),可以按修正的剛性橫梁法繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)。</p><p>  圖3-6 抗扭

71、慣矩計(jì)算圖示(尺寸單位:cm)</p><p>  邊跨等代簡支主梁抗彎、抗扭慣矩計(jì)算:</p><p>  對于T形梁截面,抗扭慣矩可按近似計(jì)算 </p><p>  式中:—相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和厚度;</p><p>  —矩形截面抗扭剛度系數(shù)。</p><p>  ,當(dāng)<0.1時(shí),令已經(jīng)足夠精確。

72、 </p><p>  對跨中截面、翼緣板的換算平均厚:</p><p>  馬蹄部分的換算平均厚度:</p><p>  可以求出T梁的抗扭慣矩,如下表所示。</p><p>  表3-5抗扭慣矩計(jì)算表</p><p>  根據(jù),,I=0.2114m4,</p><

73、;p><b>  即可求出邊跨:,。</b></p><p>  2)計(jì)算抗扭修正系數(shù)。由于本實(shí)例主梁的間距相等,并將主梁近似看做等截面。</p><p><b>  則:</b></p><p>  式中:G=0.4E;;;m;;;;;;。</p><p><b>  求得: &l

74、t;/b></p><p>  3)按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎標(biāo)值:</p><p>  式中:n=6 ;。 </p><p>  在兩個(gè)邊梁處的1號梁橫向分布影響線豎標(biāo)值為:</p><p>  4)繪出橫向分布影響線,按最不利布載,并據(jù)此求出對應(yīng)各荷載點(diǎn)的影響線豎標(biāo),如下圖所示:</p><p>  

75、圖3-7 1號梁跨中的橫向分布系數(shù)mcq計(jì)算圖示(尺寸單位:cm)</p><p>  5)計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)mcq</p><p><b>  三車道:</b></p><p><b>  兩車道: </b></p><p>  所以,1號梁橫向分布系數(shù)取0.662。</p>&

76、lt;p>  表3-6 邊跨跨中荷載橫向分布系數(shù)</p><p>  (2)中跨跨中荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算。與邊跨一樣,計(jì)算結(jié)果如下:</p><p>  表3-7 中跨跨中荷載橫向分布系數(shù)</p><p>  2.支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)</p><p>  圖3-8 1號梁支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示(尺寸單位:cm)</p>

77、;<p>  如圖所示,按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線,并按最不利進(jìn)行布載,1號梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下:。</p><p>  表3-8 支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)</p><p>  3.荷載橫向分布系數(shù)取值</p><p>  根據(jù)表3-10、表3-11、表3-12可知,三跨連續(xù)梁的1號梁荷載橫向分布系數(shù)大于其他梁位的相應(yīng)的值。為簡化連

78、續(xù)梁的汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算,設(shè)計(jì)偏安全地全橋統(tǒng)一取用1號主梁荷載橫向分布系數(shù)mcq=0.662。人群荷載跨中橫向分布系數(shù)mrq=0.550,支點(diǎn)橫向分布系數(shù)mrq=1.357,設(shè)計(jì)偏安全考慮全橋統(tǒng)一取用。</p><p>  3.2.3 汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>  1.計(jì)算原理</b></p><p>  主梁汽車荷載效應(yīng)

79、橫向分布系數(shù)確定之后,將汽車荷載效應(yīng)乘以相應(yīng)的橫向分布系數(shù)后,在主梁內(nèi)力影響線上最不利布載,可求得主梁最大汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力,計(jì)算公式為:</p><p>  式中:—主梁最大汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力(彎矩和剪力);</p><p>  —汽車荷載沖擊系數(shù);</p><p>  —車道折減系數(shù),=1.00;</p><p>  —荷載橫向分布系數(shù);&l

80、t;/p><p>  —車道荷載中的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值;</p><p>  —主梁內(nèi)力影響線的豎標(biāo)值;</p><p>  —車道荷載中的均部荷載標(biāo)準(zhǔn)值;</p><p>  —主梁內(nèi)力影響線中均布荷載所在范圍的面積。</p><p>  由于L1/L2,則在球內(nèi)力影響線時(shí),可近似認(rèn)為三跨等跨連續(xù)梁,查文獻(xiàn)《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊

81、—基本資料》表3-23中所列連續(xù)梁影響線計(jì)算各等分點(diǎn)彎矩影響線、建立影響線,可求得所計(jì)算截面的彎矩影響線和剪力影響線坐標(biāo),可繪制出各個(gè)截面的彎矩影響線和剪力影響線,如圖3-9和圖3-10所示。根據(jù)最不利布置原則,在各個(gè)截面的內(nèi)力影響線上按《通規(guī)》4.3.1條的布載要求布載,可求得汽車在各個(gè)截面的最大彎矩、最小彎矩、(正)剪力和(負(fù))剪力。在考慮車道折減系數(shù)和橫向分布系數(shù)后,可得到汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力。</p><p>

82、;  圖3-9 各截面彎矩影響線</p><p>  a、左邊支點(diǎn)剪力影響線b、邊跨左變化點(diǎn)剪力影響線c、邊跨1/4剪力影響線d、邊跨跨中剪力影響線e、邊跨3/4剪力影響線f、邊跨右變化點(diǎn)剪力影響線g、左中支點(diǎn)剪力影響線h、中跨左變化點(diǎn)剪力影響線i、中跨1/4剪力影響線j、中跨跨中剪力影響線。</p><p>  圖3-10 各截面剪力影響線 </p><p>  

83、a、左邊支點(diǎn)彎矩影響線b、邊跨左變化點(diǎn)彎矩影響線c、邊跨1/4彎矩影響線d、邊跨跨中彎矩影響線e、邊跨3/4彎矩影響線f、邊跨右變化點(diǎn)彎矩影響線g、左中支點(diǎn)彎矩影響線h、中跨左變化點(diǎn)彎矩影響線i、中跨1/4彎矩影響線j、中跨跨中彎矩影響線</p><p>  2.跨中截面的汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算</p><p>  由于篇幅所限,僅以中跨跨中截面的汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算為例,其余截面就算原理與

84、此相同,計(jì)算結(jié)果如表3-9所示。</p><p>  (1)車道荷載取值。根據(jù)《通規(guī)》4.3.1條,公路—Ⅱ級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:</p><p>  =10.5×0.75=7.875kN/m</p><p><b>  計(jì)算彎矩時(shí):</b></p><p><b>  kN</

85、b></p><p><b>  計(jì)算剪力時(shí):</b></p><p><b>  kN</b></p><p>  (2)求中跨跨中界面的最大彎矩和最小彎矩、(正)剪力和(負(fù))剪力。計(jì)算結(jié)果如下。</p><p>  = 1.303×[0.662×58.432×

86、7.875+0.662×4.495×198]</p><p>  = 1164.6 kN?m</p><p>  = -1.401×[0.662×13.634×2×7.875+0.662×0.868×198]</p><p>  = -358.6 kN?m</p><

87、p>  =1.303×[0.662×4.728×7.875+0.662×0.5×238]</p><p>  = 134.8 kN</p><p>  = -1.303×[0.662×4.728×7.875+0.662×0.5×238]</p><p>  =

88、-134.8 kN</p><p>  計(jì)算中跨跨中截面的最大最小彎矩和最大(負(fù))剪力采用直接加載求汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力,為簡化連續(xù)梁的汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算,設(shè)計(jì)偏安全地全橋統(tǒng)一取用1號主梁荷載橫向分布系數(shù)mcq=0.662。計(jì)算圖示如圖3-11所示。</p><p>  同理,人群荷載效應(yīng)內(nèi)力采用上述方法,人群荷載跨中橫向分布系數(shù)設(shè)計(jì)偏安全考慮全橋統(tǒng)一取用mrq=0.956,計(jì)算結(jié)果如表3-

89、10。</p><p>  圖3-11 中跨跨中截面汽車荷載效應(yīng)計(jì)算圖示</p><p>  (3)其他截面的汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算</p><p>  同跨中截面,可計(jì)算其他截面,汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力見表3-9,因全橋?qū)ΨQ,只列出半橋主要截面。 </p><p>  表3-9 汽車荷載效應(yīng)內(nèi)力</p><p>  表

90、3-10 人群荷載效應(yīng)內(nèi)力</p><p>  3.3 基礎(chǔ)沉降內(nèi)力及溫差應(yīng)力計(jì)算</p><p>  3.3.1 基礎(chǔ)沉降內(nèi)力計(jì)算</p><p>  基礎(chǔ)沉降計(jì)算時(shí)本應(yīng)考慮多種沉降工況,本例篇幅有限,僅計(jì)算一種情況,如圖3-12所示,取邊支座沉降1cm計(jì)算結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)沉降內(nèi)力,采用力法求解,如圖。</p><p>  圖3-12 基礎(chǔ)沉降次內(nèi)

91、力計(jì)算示意圖</p><p><b>  所列力法方程:</b></p><p><b>  ==</b></p><p><b>  ==</b></p><p><b>  = =0</b></p><p>  式中:、—分別

92、為當(dāng)支座沉降單獨(dú)作用在基本結(jié)構(gòu)上時(shí),所引起的沿、方向的轉(zhuǎn)角。</p><p>  解得: </p><p>  其中:=23.475m;=26m;E=;I=0.2139m4。</p><p>  代入式中計(jì)算得:=-204.75 kN.m;=53.8 kN.m。</p><p><b>  基礎(chǔ)沉降次內(nèi)

93、力:.</b></p><p>  將數(shù)據(jù)代入上式各式即得基礎(chǔ)沉降次內(nèi)力。具體各截面彎矩和建立見表3-11,支座沉降并不對稱,故列出全橋主要截面的內(nèi)力。</p><p>  表3-11 基礎(chǔ)沉降次內(nèi)力</p><p>  3.3.2 溫差應(yīng)力計(jì)算</p><p>  按《通規(guī)》規(guī)定計(jì)算。橋面采用11cm厚瀝青混凝土。溫差基數(shù)用直線

94、插入法確定如下(圖3-4,以跨中為例,計(jì)算時(shí)取成橋后的情況):℃,℃;按直線插入法得:℃, \* MERGEFORMAT ℃。</p><p>  溫差應(yīng)力按《公預(yù)規(guī)》附錄B計(jì)算:</p><p>  式中:—截面內(nèi)的單元面積;</p><p>  \* MERGEFORMAT —單元面積 \* MERGEFORMAT 內(nèi)溫差梯度平均值,均以正值代入;</

95、p><p>  \* MERGEFORMAT —混凝土線膨脹系數(shù), \* MERGEFORMAT =0.00001;</p><p>  —混凝土彈性模量, \* MERGEFORMAT =3.45××104 \* MERGEFORMAT MPa;</p><p>  —單位面積 \* MERGEFORMAT 重心至截面重心軸的距離,重心軸

96、以上取正值,以下取負(fù)值。</p><p>  圖3-13 溫差應(yīng)力計(jì)算(尺寸單位:cm)</p><p>  表3-12溫差應(yīng)力計(jì)算</p><p>  由 \* MERGEFORMAT 產(chǎn)生的二次矩可用力法求得。取基本結(jié)構(gòu)和計(jì)算過程如圖3-14所示。</p><p>  圖3-14 溫度次內(nèi)力計(jì)算圖式</p><p&

97、gt;<b>  列力法方程:</b></p><p><b>  , </b></p><p>  式中:、—溫度變化在贅余力方向引起的變形,即為中間支座上截面的相對轉(zhuǎn)角;</p><p>  —單元梁段撓曲變形后的曲率,。</p><p><b>  解得:</b><

98、/p><p>  =873.79kN·m</p><p><b>  則溫度次內(nèi)力:</b></p><p>  將數(shù)據(jù)代入上述各式即得溫度次內(nèi)力,具體各截面彎矩和剪力值見表3-13,溫度次內(nèi)力全橋?qū)ΨQ,故只列出半跨的。</p><p>  表3-13 溫度次內(nèi)力</p><p><b

99、>  3.4 內(nèi)力組合</b></p><p>  為了進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的計(jì)算。在不考慮預(yù)加力引起的的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力及混凝土收縮徐變此內(nèi)力的前提下,按橋規(guī)《通規(guī)》4.1.6條和4.1.7條規(guī)定,根據(jù)可能出現(xiàn)荷載進(jìn)行第一次內(nèi)力組合。</p><p>  3.4.1 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)</p><p>  基本組合。永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)和可變作用設(shè)計(jì)值效

100、應(yīng)相組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為: </p><p>  或 </p><p>  式中:—承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值;</p><p>  —結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),按《通規(guī)》1.0.9規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級采用,對于設(shè)計(jì)安全等級為一級、二級、三級分別取1.1、1.0、0.9;</p>&l

101、t;p>  —第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按《通規(guī)》4.1.6的規(guī)定采用;</p><p>  、—第i個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值;</p><p>  —汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的分項(xiàng)系數(shù),取=1.4;</p><p>  、—汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值;</p><p>  —作用效應(yīng)組

102、合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù),取=1.4,但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)=1.0;</p><p>  、—作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值;</p><p>  —在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù),取值見《通規(guī)》第4.1.

103、6條。</p><p>  根據(jù)《通規(guī)》第4.1.6條規(guī)定,各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下:</p><p>  結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0;</p><p>  恒載作用的分項(xiàng)系數(shù)取=1.2(對結(jié)構(gòu)承載力不利),或取=1.0(對結(jié)構(gòu)承載力有利);</p><p>  基礎(chǔ)變位作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)取=0.5;</p><p> 

104、 汽車荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)取=1.4;</p><p>  溫度作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)取=1.4;</p><p>  人群荷載作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)=1.4</p><p>  其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)=0.7。</p><p>  則承載力極限狀態(tài)組合為:</p><p>  對結(jié)構(gòu)承載力有利時(shí):</p>

105、<p>  =1.0(1.2+0.5+1.4+0.71.4+0.71.4)</p><p>  對結(jié)構(gòu)承載力不利時(shí):</p><p>  =1.0(1.0+0.5+1.4+0.71.4+0.71.4)</p><p>  3.4.2 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)</p><p>  1.作用短期效應(yīng)組合</p><p&

106、gt;  永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值相組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為:</p><p>  式中:—作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值;</p><p>  —第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù),取值見《通規(guī)》第4.1.7條;</p><p>  —第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值。</p><p>  根據(jù)《通規(guī)》第4.1.7條規(guī)定各種作用的分項(xiàng)系數(shù)取值如下:

107、</p><p>  汽車荷載(不及沖擊力)效應(yīng)的頻遇值系數(shù)=0.7;</p><p>  溫度作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)取=0.8;</p><p>  人群荷載效應(yīng)的頻遇值=1.0</p><p>  則作用短期效應(yīng)組合為:=++0.7+0.8+1.0</p><p>  2.作用長期效應(yīng)組合</p>&l

108、t;p>  永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為:</p><p>  式中:—作用長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值;</p><p>  —第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù),取值見《通規(guī)》第4.條;</p><p>  —第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。</p><p>  根據(jù)《通規(guī)》第4.1.7條規(guī)定,各種作用的分項(xiàng)系

109、數(shù)取值如下:</p><p>  汽車荷載(不及沖擊力)效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)=0.4</p><p>  溫度作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)取=0.8;</p><p>  人群荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)=0.4</p><p>  則作用長期效應(yīng)組合為:++0.4+0.8+0.4</p><p>  3.4.3 計(jì)算結(jié)果</

110、p><p>  根據(jù)上述的組合要求,進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合和正常使用狀態(tài)內(nèi)力組合,其結(jié)果見表3-14。</p><p>  表3-14 主梁作用效應(yīng)組合</p><p><b>  續(xù)表3-14</b></p><p><b>  續(xù)表3-14</b></p><p>&l

111、t;b>  續(xù)表3-14</b></p><p>  注:①表中汽車荷載效應(yīng)應(yīng)包含沖擊力作用;</p><p> ?、诙唐谧饔媒M合和長期作用組合,計(jì)入汽車荷載效應(yīng)時(shí)已扣除沖擊力作用;</p><p> ?、刍A(chǔ)沉降、汽車荷載效應(yīng)、人群荷載效應(yīng)為可選組合,在進(jìn)行組合時(shí),按最不利情況進(jìn)行組合。</p><p>  第4章 預(yù)應(yīng)力

112、鋼束估算及其布置</p><p>  根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁應(yīng)滿足使用荷載下的正截面抗裂要求、正截面壓應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)下的正截面強(qiáng)度要求。因此,預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量可從這三個(gè)方面綜合評定。</p><p><b>  4.1 鋼束估算</b></p><p>  4.1.1 按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂驗(yàn)算要求估束</p

113、><p>  根據(jù)《公預(yù)規(guī)》,第6.3.1條,預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)對正截面的混凝土拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算,以滿足正截面抗裂要求。</p><p><b>  (4-1)</b></p><p>  式中:—在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下構(gòu)件的抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力,式中不含正負(fù)號;</p><p>  —扣除全部預(yù)應(yīng)力損失

114、后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力。</p><p>  由于本節(jié)為估算預(yù)應(yīng)力束,截面特性可以粗略地按毛截面特性計(jì)算。于是上式可按截面上、下緣的抗裂要求寫成:</p><p>  當(dāng)截面承受正彎矩Mmax(kN?m)時(shí)</p><p><b> ?。?-2)</b></p><p>  當(dāng)截面承受負(fù)彎矩Mmin(

115、kN?m)時(shí)</p><p><b> ?。?-3)</b></p><p>  式中:、—截面形心軸上側(cè)和下側(cè)配置的預(yù)應(yīng)力筋的永存預(yù)應(yīng)力;</p><p>  、—截面形心軸上側(cè)和下側(cè)配置的預(yù)應(yīng)力束與形心軸之間的距 離;</p><p>  、—截面上緣和下緣的抗彎模量,,、及 的值見表2-1。</p>

116、<p>  1.截面上下緣均布置預(yù)應(yīng)力筋</p><p>  令:,(、為截面的上、下核心距)</p><p>  則上面的兩個(gè)公式可以化簡為:</p><p><b>  解得:</b></p><p><b> ?。?-4)</b></p><p><b

117、> ?。?-5)</b></p><p>  一般地,當(dāng)采用上下緣均配置預(yù)應(yīng)力筋時(shí),往往可根據(jù)其他控制截面的配筋或施工方法確定一側(cè)的預(yù)應(yīng)力配筋,用公式估算來確定另一側(cè)的配筋。即當(dāng)上緣配筋情況已知時(shí),則采用式(4-4)估算下緣配筋,或當(dāng)下緣配筋情況已知時(shí)采用式(4-5)估算上緣配筋。如懸臂施工連續(xù)梁橋,根據(jù)支點(diǎn)負(fù)彎矩以及懸臂施工過程內(nèi)力已配設(shè)上緣預(yù)應(yīng)力筋,則在跨中附近的下緣配筋時(shí)采用式(4-4)估

118、算下緣預(yù)應(yīng)力配筋。</p><p>  當(dāng)然,亦可將上下緣預(yù)應(yīng)力筋按單側(cè)配筋估算,通過下式來估算上下緣的配筋:</p><p><b> ?。?-6)</b></p><p>  上述過各式中,、為截面上下緣的永存預(yù)應(yīng)力。估算時(shí)可適當(dāng)考慮預(yù)應(yīng)力損失比例,則相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力束的數(shù)量可按下兩式計(jì)算:</p><p>  由上面兩

119、式計(jì)算所得,即為按截面上下緣滿足截面抗裂要求時(shí)所需配置的預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量范圍。</p><p>  2.只在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力筋</p><p>  此時(shí),式(4-2)(4-3)可寫成:</p><p><b> ?。?-7)</b></p><p><b> ?。?-8)</b></p>

120、<p>  分別求解可得預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)估算:</p><p><b> ?。?-9)</b></p><p>  (1)估算邊跨跨中截面下緣所需預(yù)應(yīng)力鋼筋(邊梁)。</p><p>  采用每根鋼絞線面積mm2,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa,張拉控制應(yīng)力取MPa,預(yù)應(yīng)力損失張拉控制應(yīng)力的20%估算。取。</p><p&g

121、t;  由表3-14可知:kN?m;kN?m。取預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距下緣距離為0.2m,根據(jù)表1-2可求得m;m;m。</p><p>  則根據(jù)式(4-9)可得:16.47。</p><p>  (2)估算中跨跨中截面下緣所需預(yù)應(yīng)力鋼筋。</p><p>  由表3-14可知:kN?m;kN?m。取預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距下緣距離為0.2m,根據(jù)表1-2可求得m;m;m。&l

122、t;/p><p>  則根據(jù)式(4-9)可得:16.57。</p><p>  (3)只在截面上緣布置預(yù)應(yīng)力筋(中梁)</p><p>  此時(shí),式(1-26)和式(1-27)可寫成:</p><p><b> ?。?-10)</b></p><p><b> ?。?-11)</b&g

123、t;</p><p>  分別求解可得預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)估算:</p><p><b> ?。?-12)</b></p><p>  估算支點(diǎn)截面上緣所需預(yù)應(yīng)力鋼筋(中梁):</p><p>  由表3-14可知:kN?m;kN?m。取預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距上緣距離為0.1m,根據(jù)表2-1可求得m;m;m。</p>&

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