預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁45m70m45m設(shè)計(jì)說(shuō)明書_第1頁(yè)
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁45m70m45m設(shè)計(jì)說(shuō)明書_第2頁(yè)
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁45m70m45m設(shè)計(jì)說(shuō)明書_第3頁(yè)
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1、目錄摘要VABSTRACTVI1 概述- 1 -預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述- 1 -1.4 設(shè)計(jì)圖紙- 2 -2 方案比選- 5 -2.1 構(gòu)思宗旨- 5 -2.2 比選標(biāo)準(zhǔn)- 5 -2.3 設(shè)計(jì)方案- 5 -2.3.1 設(shè)計(jì)方案一- 5 -2.3.2 設(shè)計(jì)方案二- 5 -2.3.3 設(shè)計(jì)方案三- 6 -2.3.4 設(shè)計(jì)方案四- 7 -2.4 方案比選- 7 -2.5 方案確定- 8 -3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋總體布置- 9 -3.1 橋型布置- 9 -3.1.1 孔徑布置- 9 -3.1.2 橋梁截面形式- 9 -3.1.3 橋梁細(xì)部尺寸- 11 -3.1.4 橋面鋪裝- 13 -3.1.5

2、橋梁下部結(jié)構(gòu)- 13 -3.1.6 本橋使用材料- 13 -4 荷載內(nèi)力計(jì)算- 15 -4.1 全橋結(jié)構(gòu)單元的劃分- 15 -4.1.1 劃分單元原則- 15 -4.1.2 橋梁具體單元?jiǎng)澐? 15 -4.2 全橋施工節(jié)段劃分- 15 -4.2.1 橋梁劃分施工分段原則- 15 -4.2.2 施工分段劃分- 15 -4.3 主梁內(nèi)力計(jì)算- 16 -4.3.1 恒載內(nèi)力計(jì)算- 16 -4.3.2 懸臂澆筑階段內(nèi)力- 16 -4.3.3 邊跨合攏階段內(nèi)力- 17 -4.3.4 中跨合攏階段內(nèi)力- 18 -4.3.5 橋面鋪裝階段內(nèi)力- 19 -4.3.6 支座位移引起的內(nèi)力計(jì)算方法及結(jié)果- 20

3、-4.4 活載內(nèi)力計(jì)算- 21 -4.4.1 活載因子的計(jì)算- 21 -4.4.2 橫向分布系數(shù)的考慮- 22 -4.5 荷載組合- 22 -5 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置- 24 -5.1 鋼束估算- 24 -5.1.1 按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求計(jì)算- 24 -5.1.2 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算- 25 -5.2 預(yù)應(yīng)力鋼束布置- 28 -5.3 預(yù)應(yīng)力損失- 30 -5.3.1 摩阻損失- 30 -5.3.2. 錨具變形損失- 30 -5.3.3. 混凝土的彈性壓縮損失- 31 -5.3.4 預(yù)應(yīng)力筋的引力松弛損失- 32 -5.3.5 收縮徐變損失- 32 -5.4

4、預(yù)應(yīng)力計(jì)算- 33 -施工階段應(yīng)力驗(yàn)算- 33 -6 次內(nèi)力驗(yàn)算- 35 -6.1 徐變次內(nèi)力的計(jì)算- 35 -6.2 預(yù)加力引起的二次力矩- 35 -6.3 溫度次內(nèi)力的計(jì)算- 35 -7 橋梁內(nèi)力組合- 36 -7.1 內(nèi)力組合的原則- 36 -7.2 承載能力極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合- 36 -7.3 正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合- 38 -8 主梁截面驗(yàn)算- 40 -8.1 正截面抗彎承載力驗(yàn)算- 40 -8.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算- 41 -8.2.1 正截面抗裂驗(yàn)算- 41 -8.2.2 斜截面抗裂驗(yàn)算- 43 -8.2.3 使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力驗(yàn)算

5、- 44 -8.2.4 預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力驗(yàn)算- 44 -8.2.5 混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算- 45 -8.3 短暫狀況預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算- 45 -9 下部結(jié)構(gòu)計(jì)算- 46 -橋墩的設(shè)計(jì)計(jì)算- 46 -樁的設(shè)計(jì)計(jì)算- 48 -9.2.1 多排樁的驗(yàn)算- 48 -9.2.2 單排樁的驗(yàn)算- 50 -承臺(tái)驗(yàn)算- 54 -總結(jié)與討論- 59 -謝辭- 60 -參考文獻(xiàn)- 61 -摘 要本次設(shè)計(jì)的橋梁名稱為興神黃河橋,全長(zhǎng)160米,主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁(45m+70m+45m),引橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋。橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用橋梁博士3.0設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和承載力驗(yàn)算,橋梁下

6、部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則通過(guò)規(guī)范推薦的方法進(jìn)行手算。設(shè)計(jì)的最終結(jié)果經(jīng)過(guò)承載能力安全校核后,結(jié)構(gòu)承載力滿足規(guī)范要求,可以用于實(shí)際施工。關(guān)鍵詞:興神黃河橋; 橋梁博士3.0; 承載力The Design of xing shen huang he continuous beamBridgeABSTRACTThe main bridge is continuous beam bridge (184m+350m+184m) by prestressed concrete, and the approach bridge is a beam bridge simply supported by prestresse

7、d concrete。the supperstructure iThe sub;1 概述預(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(jiǎn)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(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一。本章簡(jiǎn)介其發(fā)展:由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在不少缺點(diǎn):如過(guò)早地出現(xiàn)裂縫,使其不能有效地采用高強(qiáng)度材料,結(jié)構(gòu)自重必然大,從而使其跨越能力差,并且使得材料利用率低。為了解決這些問(wèn)題,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生,所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),就是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前,預(yù)先對(duì)混凝土施加壓力。這樣就可以抵消外荷載作用下混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后,很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)

8、力結(jié)構(gòu)所代替。當(dāng)跨度很大時(shí),連續(xù)梁所需的巨型支座無(wú)論是在設(shè)計(jì)制造方面,還是在養(yǎng)護(hù)方面都成為一個(gè)難題;而T型剛構(gòu)在這方面具有無(wú)支座的優(yōu)點(diǎn)。因此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái),形成一種連續(xù)剛構(gòu)體系。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點(diǎn)的體系是連續(xù)梁體系的一個(gè)重要發(fā)展,也是未來(lái)連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。另外,由于連續(xù)梁體系的發(fā)展,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍內(nèi)形成了很多不同類型,無(wú)論在橋跨布置、梁、墩截面形式,或是在體系上都不斷改進(jìn)。在城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中,為充分利用空間,改善交通的分道行駛,甚至已建成不少雙層橋面形式。在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時(shí),技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針也是一個(gè)很關(guān)鍵的因素,它是設(shè)計(jì)方案合理性與經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志

9、。目前,各國(guó)都以每平方米橋面的三材(混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋)用量與每平方米橋面造價(jià)來(lái)表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針。但是,橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針的研究與分析是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作,三材指標(biāo)和造價(jià)指標(biāo)與很多因素有關(guān),例如:橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運(yùn)輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點(diǎn)條件;施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動(dòng)力和材料價(jià)格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國(guó)基建條件。同時(shí),一座橋的設(shè)計(jì)方案完成后,造價(jià)指針不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小,而是還應(yīng)該包括整個(gè)使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營(yíng)費(fèi)用在內(nèi)??偠灾蛔鶚虻脑O(shè)計(jì)包含許多考慮因素,在具體設(shè)計(jì)中,要求設(shè)計(jì)人員綜合各種因素,作分析、判斷,得出可行的最佳方案。

10、2 方案比選2.1 構(gòu)思宗旨(1)符合城市發(fā)展規(guī)劃,滿足交通功能需要。(2)橋梁結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)潔,輕巧,反映新科技成就,體現(xiàn)人民智慧。(3)設(shè)計(jì)方案力求結(jié)構(gòu)新穎,保證結(jié)構(gòu)受力合理,技術(shù)可靠,施工方便。(4)與高速公路的等級(jí)和周邊環(huán)境相宜。(5)學(xué)習(xí)變截面梁橋的設(shè)計(jì)過(guò)程。比選標(biāo)準(zhǔn)在我國(guó),安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀是橋梁設(shè)計(jì)中的主要考慮因素,安全尤為重要。設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案一 圖2.1連續(xù)梁橋布置圖 單位:cm變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋(1)孔徑布置:45m+70m+45m,全長(zhǎng)160m,寬m。箱梁根部梁高4m,跨中梁2m,從一號(hào)塊到跨中按二次拋物線變化。由橋面設(shè)有1.5的橫坡,%的縱坡,其中中間標(biāo)高高于兩

11、側(cè)標(biāo)高。(2)主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造:上部結(jié)構(gòu)為變截面箱梁。采用單幅單箱單室箱型形式。主要采用高強(qiáng)混凝土以及大噸位預(yù)應(yīng)力體系來(lái)實(shí)現(xiàn)主梁的輕型化。 (3)下部結(jié)構(gòu):橋墩基礎(chǔ)是連成整體的,全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注端承樁,橋墩為圓端型實(shí)體墩。(4)施工方法:全橋整體采用懸臂節(jié)段澆筑施工法,兩端橋臺(tái)處使用整體現(xiàn)澆法。設(shè)計(jì)方案二圖2.2 簡(jiǎn)支梁橋布置圖 單位:cm等截面預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T形梁橋(1)孔徑布置:4*40m,全長(zhǎng)160m,寬.橋面設(shè)有1.5的橫坡,%的縱坡,其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。(2)主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造:上部結(jié)構(gòu)T型梁。主要采用高強(qiáng)混凝土以及大噸位預(yù)應(yīng)力體系來(lái)實(shí)現(xiàn)主梁的輕型化。 (3)下部構(gòu)造:全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔

12、灌注端承樁,橋墩為圓端形實(shí)體墩。(4)施工方案:全橋采用滿堂支架澆筑施工法。設(shè)計(jì)方案三圖2.3 中承式拱橋布置圖 單位:cm上承式拱橋(1)橋面設(shè)有1.5的雙向橫坡,1.8%的縱坡。立柱截面形式為矩形,寬度60cm,立柱間距3m。護(hù)欄采用金屬制橋梁護(hù)欄。(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造:主橋采用箱型混凝土鋼筋混凝土拱橋,主跨160m,拱圈高m,矢跨比為1/8,主梁采用單箱單室。拱圈截面形式為箱型截面。設(shè)計(jì)方案四圖2.4 斜拉橋布置圖 單位:cm 獨(dú)塔斜拉橋 (1)孔徑布置:80m+80m,全長(zhǎng)160m。橋面設(shè)有1.5%的雙向橫坡和1.8%的縱坡。 (2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造:主梁采用單箱單室箱型形式,塔高32米,斜拉索采用

13、熱擠聚乙烯拉索,冷鑄鐓頭錨錨固體系,鋼絲直徑為5毫米。 (3)下部結(jié)構(gòu):橋墩采用鉆孔灌注端承樁。 (4)施工方案:全橋采用滿堂支架施工。2.4方案比選(1)根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)思宗旨,橋型方案應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)新穎、受力合理、技術(shù)可靠、施工方便、造價(jià)合理的原則。以上四種方案基本都滿足著一要求。(2)方案一與方案二都屬于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋,與方案三的拱橋和方案四的斜拉橋相比,他們具有很多梁橋所有的優(yōu)點(diǎn):1.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),由于能夠充分利用高強(qiáng)度材料(高強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)度鋼筋),所以構(gòu)件截面小,自重彎矩占總彎矩的比例大大下降,橋梁的跨越能力得到提高。2.與鋼筋混凝土梁橋相比,一般可以節(jié)省鋼材3040,跨徑愈大,節(jié)省

14、愈多。3.全預(yù)應(yīng)力混凝土梁在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫,即使部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁在常遇荷載下也無(wú)裂縫,鑒于全截面參加工作,梁的剛度就比通常開裂的鋼筋混凝土梁要大。因此,預(yù)應(yīng)力梁可顯著減少建筑高度,使大跨徑橋梁做得輕柔美觀。由于能消除裂縫,這就擴(kuò)大了對(duì)多種橋型的適應(yīng)性,并提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。 4. 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用,不但使鋼橋采用的一些施工方法,如:懸臂拼裝、頂推法(由鋼橋的縱向拖拉施工方法演化而成)和旋轉(zhuǎn)施工法在預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中得到新的發(fā)展與應(yīng)用,而且為現(xiàn)代預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的接合和拼裝手段。根據(jù)需要可在結(jié)構(gòu)縱、橫和豎向任意分段,施加預(yù)應(yīng)力,即可集成理想的整體。此外還發(fā)展了逐段或逐孔現(xiàn)澆施工

15、方法。這種分段現(xiàn)澆或分段預(yù)制拼裝的施工方法,國(guó)外統(tǒng)稱為節(jié)段施工法,用這種施工方法建成的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁統(tǒng)稱為預(yù)應(yīng)力混凝土節(jié)段式橋梁。(3)方案一與方案二相比,一個(gè)是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,一個(gè)是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡(jiǎn)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(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一。在恒載作用下,連續(xù)梁在支點(diǎn)處有負(fù)彎矩,由于負(fù)彎矩的卸載作用,跨中正彎矩顯著減小。方案確定綜上所述,根據(jù)安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,最終選定為本次設(shè)計(jì)的推薦方案。3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋總體布置橋型布置本設(shè)計(jì)推薦方案采用三

16、跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu),橋全長(zhǎng)160m。,此時(shí)邊跨端支點(diǎn)上將出現(xiàn)較大的負(fù)應(yīng)力,為此就要設(shè)計(jì)專門的能抵抗拉力的支座,或者在跨端部分設(shè)置巨大的平衡重來(lái)消除負(fù)應(yīng)力。從結(jié)構(gòu)受力性能分析,等跨連續(xù)梁要比不等跨的連續(xù)梁差一些。但在某些條件下,特別由于施工工藝要求,也需要采用等跨布置,例如,當(dāng)橋梁總長(zhǎng)度很大,設(shè)計(jì)者決定采用頂推或先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁施工方法時(shí),則等跨結(jié)構(gòu)受力性能較差所帶來(lái)的欠缺完全可以從施工經(jīng)濟(jì)效益的提高而得到補(bǔ)償。所以跨湖、過(guò)海灣的長(zhǎng)橋多采用等跨連續(xù)梁的布置。本設(shè)計(jì)推薦方案根據(jù)任務(wù)書要求以及橋址地形、地質(zhì)與水文條件,確定為45m+70m+45m的形式。橋梁截面形式(1)橋梁立面圖在恒

17、、活載作用下,支點(diǎn)截面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩,從絕對(duì)值來(lái)看,支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩往往大于跨中截面的正彎矩,因此,采用變高度梁能較好地符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律,另外,變高度梁使梁體外形和諧,節(jié)省材料并增大橋下凈空。圖3.1 設(shè)計(jì)橋布置圖單位:cm變高度與等高度相比較,等高度梁的缺點(diǎn)是:在支點(diǎn)上不能利用增加梁高而只能增加預(yù)應(yīng)力束筋用量來(lái)抵抗較大的負(fù)彎矩,材料用量多。綜上所述,推薦方案采用的是變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋,其中箱梁根部梁高4m,跨中梁高2m。(2)橋梁橫截面梁式橋橫截面的設(shè)計(jì)主要是確定橫截面布置形式,包括主梁截面形式、主梁間距、主梁各部尺寸;它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀要求以及經(jīng)

18、濟(jì)用料等等因素都有關(guān)系。常見的箱形截面形式有:?jiǎn)蜗鋯问?、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。圖3.2 支座和跨中截面尺寸 單位:cm綜上所述,根據(jù)任務(wù)書設(shè)計(jì)要求本推薦橋型方案橫截面采用的是單箱單室的箱型截面。如上圖:頂板厚度取32cm;跨中處底板厚25cm,支點(diǎn)處底板厚為40cm,中間底板板厚成二次拋物線性變化;跨中處腹板厚度采用30cm,支點(diǎn)處腹板采用60cm,中間腹板厚度采用二次拋物線性變化。(3)橋梁的梁高連續(xù)梁在支點(diǎn)和跨中的梁估算值:H =(1/161/20) Lh =(1/221/28) LH =(1/161/20) Lh =(1/301/50) L箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)

19、承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。本推薦設(shè)計(jì)方案底板由支點(diǎn)處以二次拋物線的形式向跨中變化。底板在支點(diǎn)處厚80cm,在跨中厚40cm.頂板厚30cm。(2)腹板腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力梁中,因?yàn)閺澥鴮?duì)外剪力的抵消作用,所以剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小,腹板不必設(shè)得太大;同時(shí),腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求,其設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為:(1) 腹板內(nèi)無(wú)預(yù)應(yīng)力筋時(shí),采用200mm。(2) 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時(shí),采用250300mm。(3) 腹板內(nèi)有錨頭時(shí),采用250300mm。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋,腹板厚度可從跨中逐步向支點(diǎn)加寬,以承受支點(diǎn)處較大的剪力,一般采用300600m

20、m,甚至可達(dá)到1m左右。本推薦設(shè)計(jì)方案支座處腹板厚取80cm.,跨中腹板厚取40cm。中間腹板厚度采用二次拋物線性變化。橋面鋪裝:根據(jù)橋梁工程(上)選用8cm厚的防水混凝土作為鋪裝層,上加2cm厚的瀝青混凝土磨耗層,共計(jì)10cm厚。3.1.5橋梁下部結(jié)構(gòu)全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注端承樁,橋墩?qǐng)A端型實(shí)體墩。本橋使用材料(1)使用混凝土箱梁采用60號(hào)混凝土,墩身采用、承臺(tái)、防撞護(hù)欄、采用40號(hào)混凝土。(2)使用鋼材縱、橫向預(yù)應(yīng)力采用ASTMA416-92-270級(jí)鋼絞線,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860Mpa,直徑為,面積139mm2,彈性模量為1.9×105 Mpa,采用OVM錨具。帶肋鋼筋應(yīng)符合鋼筋混

21、凝土用熱軋帶肋鋼筋GB1499-91的規(guī)定、光圓鋼筋應(yīng)符合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋GB1499-91的規(guī)定。非預(yù)應(yīng)力鋼筋:直徑12mm的用級(jí)螺紋鋼筋,直徑<12mm 的用級(jí)光圓鋼筋。(3)伸縮縫伸縮縫采用HXC-80A定型產(chǎn)品 。(4)橋梁支座使用單向活動(dòng)和雙向活動(dòng)盆式支座。4 荷載內(nèi)力計(jì)算全橋結(jié)構(gòu)單元的劃分 劃分單元原則劃分單元應(yīng)考慮梁的跨徑、截面變化、施工方法、預(yù)應(yīng)力布置等因素,單元分的越細(xì)計(jì)算的內(nèi)力就越精確,一般遵從以下原則:1.構(gòu)件的起點(diǎn)和終點(diǎn)以及變截面處;2.不同構(gòu)件的交點(diǎn)或同一構(gòu)件的折點(diǎn)處;3.施工分界線處;4.邊界或支承處;5.所關(guān)心截面處.橋梁具體單元?jiǎng)澐直緲蛉L(zhǎng)160米

22、,全梁共分63個(gè)單元,最小的單元長(zhǎng)度1米,最長(zhǎng)的單元長(zhǎng)度3米,本推薦方案橋型:1*0.5+1*1.5+4*2+1*1+10*3+1*2.5+1*1.5+1*1.5+1*2.5+10*3+1*2+10*3+1*2.5+1*1.5+1*1.5+1*2.5+10*3+1*1+4*2+1*1.5+1*0.5。.圖4.1 全橋劃分單元圖全橋施工節(jié)段劃分橋梁劃分施工分段原則 有利于結(jié)構(gòu)的整體性,盡量利用伸縮縫或沉降縫、在平面上有變化處以及留茬而不影響質(zhì)量處。 分段應(yīng)盡量使各段工程量大致相等,以便于施工組織節(jié)奏流暢,使施工均衡。 施工段數(shù)應(yīng)與主要施工過(guò)程相協(xié)調(diào),以主導(dǎo)施工為主形

23、成工藝組合。工藝組合數(shù)應(yīng)等于或小于施工段數(shù)。 分段的大小要與勞動(dòng)組織相適當(dāng),有足夠的工作面。施工分段劃分全橋分段為63個(gè)單元,64個(gè)節(jié)點(diǎn)。全橋整體采用懸臂節(jié)段澆筑施工法,邊跨直線段單元使用整體現(xiàn)澆法。單元18-21與單元43-46為0號(hào)塊,接著每1個(gè)3m的單元為一個(gè)施工節(jié)段共劃分1個(gè),兩端1-6號(hào)單元與58-63號(hào)單元采用整體現(xiàn)澆,7號(hào)、57號(hào)為邊跨合攏段,32號(hào)為中跨合攏節(jié)段,共29個(gè)施工階段。施工過(guò)程圖如下:圖4.2 施工階段部分圖主梁內(nèi)力計(jì)算根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱斷面的布置,并通過(guò)對(duì)移動(dòng)荷載作用最不利位置,確定控制截面的內(nèi)力,然后進(jìn)行內(nèi)力組合,畫出內(nèi)力包絡(luò)圖。恒載內(nèi)力計(jì)算(1)第一期恒

24、載(結(jié)構(gòu)自重)恒載集度(2)第二期恒載包括結(jié)構(gòu)自重、橋面二期荷載懸臂澆筑階段內(nèi)力澆筑8號(hào)梁?jiǎn)卧?,拆除掛藍(lán),懸臂澆注各箱梁梁段并張拉相應(yīng)頂板縱向預(yù)應(yīng)力束,懸臂澆注結(jié)束時(shí)全橋的恒載內(nèi)力:表4.1 最大懸臂階段累計(jì)內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)階段累計(jì)效應(yīng)彎矩(KN.m)剪力(kN)軸力(KN)8820787699-384-9921.8e+031010-4.38e+03-2.13e+032.99e+031818-9.12e+04-6.74e+036.36e+041919-1.05e+057596.55e+042020-1.05e+05-1.85e+036.61e+042121-1.1e+051.14e+046.

25、55e+042222-9.76e+049.76e+035.19e+045252-3.4e+045.12e+031.26e+045353-2.24e+044.02e+036.76e+035555-5.06e+031.94e+031.32e+035656-749722672圖4.3 最大懸臂澆筑階段內(nèi)力圖邊跨合攏階段內(nèi)力安裝排架并按施工要求進(jìn)行預(yù)壓,現(xiàn)澆邊跨等高粱段,達(dá)到強(qiáng)度要求后,澆注邊跨合龍段,張拉邊跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束。此時(shí)全橋恒載內(nèi)力:表4.2 邊跨合龍階段累計(jì)內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)階段累計(jì)效應(yīng)彎矩(KN.m)剪力(kN)軸力(KN) 11 221463322144235552166627835

26、35-3.39e+03-1.78e+031.99e+033636-1.13e+04-1.46e+035.86e+033737-1.95e+04-1.61e+031.11e+043838-3.09e+04-1.24e+031.83e+043939-4.19e+04-1.9e+032.68e+044141-7.24e+044.78e+04圖4.4邊跨合龍階段累計(jì)內(nèi)力圖中跨合攏階段內(nèi)力拼裝中跨合龍吊架,焊接合龍段骨架,綁扎合龍段鋼筋,澆注中跨合龍段,張拉中跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束和剩余次中跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束。中跨合龍完成后的全橋恒載內(nèi)力:中跨合攏階段累計(jì)內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)階段累計(jì)效應(yīng)彎矩(KN.m)剪力(

27、kN)軸力(KN)11-5.62e+03-4.18e+031.44e+0422-7.73e+03-2.22e+031.44e+0433-1.1e+04-1.26e+031.53e+0444-1.23e+041.15e+031.64e+0455-1.12e+042721.79e+0466-1.22e+04-6492.03e+0477-1.37e+04-9062.05e+045858-3.92e+031.5e+045959-4.79e+03-6301.49e+046060-6.46e+03-1.1e+031.48e+046161-8.59e+03-1.01e+031.46e+046262-6.23

28、e+03-1181.02e+046363-5.51e+032.74e+039.77e+03圖4.5中跨合攏階段累計(jì)內(nèi)力圖橋面鋪裝階段內(nèi)力橋面鋪裝、等橋面系安裝完畢大橋建成后的全橋恒載內(nèi)力:表4.4 橋面鋪裝階段累計(jì)內(nèi)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)階段累計(jì)效應(yīng)彎矩(KN.m)剪力(kN)軸力(KN)11-1.34e+03-6.09e+037.4e+0422-4.4e+03-4.54e+037.4e+0433-1.01e+04-1.81e+037.89e+04441.07e+044629.5e+0458582.38e+041.33e+038.77e+0459592.48e+046808.74e+0460602.

29、58e+041108.72e+0461612.58e+048.67e+0462628.1e+03-1.97e+047.92e+0463631.09e+042.78e+038.16e+04圖4.6橋面鋪裝階段累計(jì)內(nèi)力圖支座位移引起的內(nèi)力計(jì)算方法及結(jié)果由于各個(gè)支座處的豎向支座反力和地質(zhì)條件的不同引起支座的不均勻沉降,連續(xù)體系是一種對(duì)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.按矩陣位移法求解支座沉降次內(nèi)力。在橋梁設(shè)計(jì)中,支座沉降工況的選取是應(yīng)慎重考慮的問(wèn)題。一般應(yīng)綜合考慮橋址處的地質(zhì)、水文等情況,根據(jù)已建橋梁的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)定。有時(shí)需選取幾種沉降工況計(jì)算,這樣就存在一個(gè)工

30、況組合的問(wèn)題。程序一般對(duì)每一個(gè)截面挑最不利的工況內(nèi)力值作為沉降次內(nèi)力。具體計(jì)算方法是:三跨連續(xù)梁的四個(gè)支點(diǎn)中的每個(gè)支點(diǎn)分別下沉1cm其余的支點(diǎn)不動(dòng),所得到的內(nèi)力進(jìn)行疊加,取最不利的內(nèi)力范圍?;钶d內(nèi)力計(jì)算(1)影響線的計(jì)算將單位荷載P=1作用在各橋面的節(jié)點(diǎn)上,求得結(jié)構(gòu)的變形及內(nèi)力,可得位移影響線和內(nèi)力影響線。(2)人群、履帶車、掛車加載人群加載只需求出影響的正、負(fù)區(qū)段面積;履帶車離散為若干集中力;掛車按集中荷載加載。(3)汽車加載掛車、履帶車全橋只考慮一輛。汽車荷載是由主車和重車組成的車隊(duì),車距又受到約束,求其最大、最小效應(yīng)是個(gè)較復(fù)雜的問(wèn)題。這種情況下,車輛數(shù)和車距都是未知參數(shù),隨具體影響線而變

31、化,問(wèn)題歸結(jié)為求具有多個(gè)變量的函數(shù)在約束條件下的極值。此問(wèn)題的解決借助于計(jì)算機(jī)程序完成?;钶d因子的計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的基頻反映了結(jié)構(gòu)的尺寸、類型、建筑材料等動(dòng)力特性內(nèi)容,它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別,也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別,只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同,在同樣條件的汽車荷載下,就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。橋梁的自振頻率(基頻)宜采用有限元方法計(jì)算,對(duì)于連續(xù)梁結(jié)構(gòu),當(dāng)無(wú)更精確方法計(jì)算時(shí),也可采用下列公式估算: () (4.4b) 式中 結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑();結(jié)構(gòu)材料的彈性模量();結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩();結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量(),當(dāng)換算為重力

32、計(jì)算時(shí),其單位應(yīng)為();結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力();重力加速度,。計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí),采用;計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí),采用值可按下式計(jì)算: 當(dāng) 當(dāng)1.5Hz 當(dāng)式中 結(jié)構(gòu)基頻(Hz)。求得:正彎矩效應(yīng): 0.3157 負(fù)彎矩效應(yīng): FACTOR=(1+)n 式中 1+沖擊系數(shù);n車道數(shù);車道折減系數(shù);偏載系數(shù)。橫向分布系數(shù)的考慮荷載橫向分布指的是作用在橋上的車輛荷載如何在各主梁之間進(jìn)行分配,或者說(shuō)各主梁如何分擔(dān)車輛荷載。因?yàn)榻孛娌捎脝蜗鋯问視r(shí),可直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行活載內(nèi)力計(jì)算,無(wú)須計(jì)算橫向分布系數(shù),所以全橋采用同一個(gè)橫向分配系數(shù)。荷載組合(1)正常使

33、用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合:考慮三種組合:組合:基本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種,與永久荷載的一種或幾種組合。組合:基本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種,與永久荷載的一種或幾種,與其他可變荷載的一種或幾種組合。組合:平板掛車或履帶車與結(jié)構(gòu)重力,預(yù)應(yīng)力,土的重力及土側(cè)壓力中的一種或幾種相組合。(2)承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合: 結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車(或掛車或履帶車)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)同號(hào)時(shí): 1.2SG+1.4SQ1 1.2SG+1.1SQ1另外再按規(guī)定相應(yīng)的提高。當(dāng)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車(或掛車或履帶車)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)異號(hào)時(shí): 0.9SG+1.4SQ1 0.9SG+1.

34、1SQ1圖4.7 單元承載力組合圖5 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置鋼束估算根據(jù)預(yù)規(guī)(JTG D62-2004)規(guī)定,預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段(即使用階段)的應(yīng)力要求和塑性階段(即承載能力極限狀態(tài))的正截面強(qiáng)度要求。按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求計(jì)算預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎的極限狀態(tài)時(shí),受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度,受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。截面的安全性是通過(guò)截面抗彎安全系數(shù)來(lái)保證的。(1) 對(duì)于僅承受一個(gè)方向的彎矩的單筋截面梁,所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計(jì)算,如下圖:h0xNdfcd 單筋矩形截面正截面受彎承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖, , 解上兩式得:受壓區(qū)高度 (5.1.1a)預(yù)應(yīng)力筋數(shù) (.1b)或

35、(5.1.1c)式中 截面上組合力矩?;炷量箟涸O(shè)計(jì)強(qiáng)度;預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度;單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積; b截面寬度 (2)若截面承受雙向彎矩時(shí),需配雙筋的,可據(jù)截面上正、負(fù)彎矩按上述方法分別計(jì)算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。這忽略實(shí)際上存在的雙筋影響時(shí)(受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋)會(huì)使計(jì)算結(jié)果偏大,作為力筋數(shù)量的估算是允許的。下表為計(jì)算得各單元配筋面積表5.1 承載能力極限狀態(tài)單元截面配筋面積:單位 m*2單元號(hào)左上緣左下緣右上緣右下緣1000200300400560057005800590060006100620063000按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算規(guī)范(JTJ D62-2004)規(guī)定,截

36、面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力,預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力(為),或?yàn)樵谌我怆A段,全截面承壓,截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力,同時(shí)截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。寫成計(jì)算式為:對(duì)于截面上緣 (1) (2)對(duì)于截面下緣 (3)(4)其中,由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力,W截面抗彎模量,混凝土軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。Mmax、Mmin項(xiàng)的符號(hào)當(dāng)為正彎矩時(shí)取正值,當(dāng)為負(fù)彎矩時(shí)取負(fù)值,且按代數(shù)值取大小。一般情況下,由于梁截面較高,受壓區(qū)面積較大,上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素,為簡(jiǎn)便計(jì),可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個(gè)限制條件(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最小值)。公式(1)變?yōu)椋?)公式(3)變?yōu)椋?)由

37、預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力和截面下緣應(yīng)力分為三種情況討論:截面上下緣均配有力筋Np上和Np下以抵抗正負(fù)彎矩,由力筋Np上和Np下在截面上下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為:(7)(8)將式(5)、(6)分別代入式(7)、(8),解聯(lián)立方程后得到(9)(10)令 代入式(9)、(10)中得到(11)(12)式中 Ap每束預(yù)應(yīng)力筋的面積;預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力(可取0估算);e預(yù)應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離;K截面的核心距;A混凝土截面面積,取有效截面計(jì)算。當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí): (13)當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí): (14)當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)(15) 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)(16)當(dāng)按上緣

38、和下緣的壓應(yīng)力的限制條件計(jì)算時(shí)(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最大值)??捎汕懊娴氖酵茖?dǎo)得:(17)(18)有時(shí)需調(diào)整束數(shù),當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時(shí),如果截面下部多配根束,則上部束也要相應(yīng)增配根,才能使上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力,同理,當(dāng)截面承受正彎矩時(shí),如果截面上部多配根束,則下部束也要相應(yīng)增配根。其關(guān)系為:當(dāng)承受時(shí), (19)當(dāng)承受時(shí), (20)下表為計(jì)算得各單元配筋面積表5.2 正常使用極限狀態(tài)單元截面配筋面積:單位 m*2單元號(hào)左上緣左下緣右上緣右下緣1232829303132333435616263預(yù)應(yīng)力鋼束布置連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束的配置不僅要滿足橋規(guī)(TB10002.399)構(gòu)造要求,還應(yīng)考慮以下原則:1、應(yīng)選擇

39、適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束的型式與錨具型式,對(duì)不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu),要選用預(yù)加力大小恰當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束,以達(dá)到合理的布置型式。2、應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便,也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束,而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過(guò)多的錨具。3、預(yù)應(yīng)力束的布置,既要符合結(jié)構(gòu)受力的要求,又要注意在超靜定結(jié)構(gòu)體系中避免引起過(guò)大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。4、預(yù)應(yīng)力束的布置,應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性,這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇都有密切關(guān)系。5、預(yù)應(yīng)力束應(yīng)避免合用多次反向曲率的連續(xù)束,因?yàn)檫@會(huì)引起很大的摩阻損失,降低預(yù)應(yīng)力束的效益。6、預(yù)應(yīng)力束的布置,不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要,而且也要考慮到結(jié)

40、構(gòu)在破壞階段時(shí)的需要。7、縱向預(yù)應(yīng)力索為結(jié)構(gòu)主要受力鋼筋,為了設(shè)計(jì)和施工方便,進(jìn)行對(duì)稱布束,錨頭盡量靠近壓應(yīng)力區(qū).8、應(yīng)留有一定數(shù)量的備用管道,一般占總數(shù)的1%。9、鋼束在橫斷面中布置時(shí)直束靠近頂板位置,直接錨固在齒板上,彎束布置在腹板上,便于下彎錨固。表5.3 常用錨具尺寸錨具型號(hào)錨墊板寸mm波紋管徑螺旋筋圈數(shù)千斤頂錨具最小布外/內(nèi)mm圈徑mm型號(hào)置間距mmOVM15-518062/551704Ycw100200OVM15-720077/702406Ycw150230OVM15-923087/802706Ycw250260VM15-1227097/903307Ycw250290OVM15-1

41、9320107/1004008Ycw400420OVM15-27370127/1204708Ycw650490YM15-516567/601705YDC1500210YM15-719077/701905YDC1500230YM15-921587/802106YDC2000270YM15-1225092/852506YDC2500320YM15-15290102/953206YDC3200370YM15-17300107/1003407YDC4200400YM15-19300107/1003507YDC4200420YM15-24320117/1104007YDC5200460圖5.1本推薦橋型

42、鋼筋布置圖預(yù)應(yīng)力損失根據(jù)橋規(guī)(JTG D62-2004)第條規(guī)定,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)計(jì)算中,由于施工中預(yù)應(yīng)力索的張拉采用后張法,應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失:預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦 l4錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮 l2預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間的溫差 l3混凝土的彈性壓縮 l4預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛 l5混凝土的收縮和徐變 l6預(yù)應(yīng)力損失包括: 摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮、混凝土的彈性壓縮、預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮與徐變等。摩阻損失摩阻損失指的是預(yù)應(yīng)力筋與管道間的摩察損失s1,由規(guī)定,按以下公式計(jì)算:con),預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)從張拉端至計(jì)算截面曲線管道

43、部分切線的夾角之和,以rad計(jì),k管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù),取15x從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度,以米計(jì)。表5.4 系數(shù)k及的值管道類型K橡膠管抽芯成型的管道鐵皮套管金屬波紋管. 錨具變形損失錨具變形,鋼筋回縮和拼裝構(gòu)件的接縫壓縮損失s2,在計(jì)算接縫壓縮引起的應(yīng)力損失時(shí),認(rèn)為接縫在第一批鋼束錨固后既完成全部變形量,以后錨固得各批鋼束對(duì)該接縫不再產(chǎn)生壓縮??砂聪率接?jì)算: (5.3.2a)Dl錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值;統(tǒng)一取6mm.L預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長(zhǎng)度;EP預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量。取195GPa。. 混凝土的彈性壓縮損失 后張法構(gòu)件采用分批張拉時(shí),先張拉是鋼束由于張拉后批鋼束所產(chǎn)生的

44、混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失,可按下式計(jì)算: (5.3.3a)在先張拉鋼筋重心處,由后張拉各批鋼筋而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力;預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量比。若逐一計(jì)算的值則甚為繁瑣,可采用下列近似計(jì)算公2式 (.3b)N計(jì)算截面的分批張拉的鋼束批數(shù).鋼束重心處混凝土法向應(yīng)力: (5.3.3c)式中M1為自重彎矩。注意此時(shí)計(jì)算Np時(shí)應(yīng)考慮摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮的影響。預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生時(shí),預(yù)應(yīng)力孔道還沒壓漿,截面特性取靜截面特性(即扣除孔道部他的影響)。對(duì)懸臂拼裝結(jié)構(gòu),作如下近似假設(shè),可使先張拉鋼束重心處由后張拉各批鋼束產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)化:(1)每懸臂拼裝一段,相應(yīng)張拉一批力筋;假設(shè)每批

45、張拉預(yù)應(yīng)力都相同,且都作用在全部預(yù)應(yīng)力重心處;(2)在同一計(jì)算截面上,每一懸拼梁段自重所產(chǎn)生的自重彎矩都假設(shè)相等。預(yù)應(yīng)力筋的引力松弛損失預(yù)應(yīng)力筋的引力松弛損失指的是由鋼絞線組成的預(yù)應(yīng)力鋼束,在采用超張拉方法施工中,由鋼絞線松弛引起的損失終極值。此項(xiàng)應(yīng)力損失可根據(jù)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 D622004 表 條的規(guī)定,按下列公式計(jì)算。對(duì)于鋼絲、鋼絞線,本設(shè)計(jì)中采用:=·(MPa) (5.3.4a)式中:張拉系數(shù),一次張拉時(shí),;鋼筋松弛系數(shù),I級(jí)松弛(普通松弛),=1.0;II級(jí)松弛(低松弛),=0.3;傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力,對(duì)后張法構(gòu)件 =-;對(duì)先張法構(gòu)件,=-。

46、收縮徐變損失由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失,這種損失可由以下公式計(jì)算:(5.)(5.b)(5.c)(5.d)式中:、構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失;、構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)習(xí)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力; 截面回轉(zhuǎn)半徑,后張法采用凈截面特性、構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離;預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為,計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的混凝土收縮、徐變,其終極值可按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 D622004 中表取用;加載齡期為,計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的徐變系數(shù),可按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵

47、設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D622004 中表取用.預(yù)應(yīng)力計(jì)算(使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值) (張拉錨固階段的有效預(yù)應(yīng)力)表5.4 階段施工組合應(yīng)力表單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)施工階段應(yīng)力驗(yàn)算(Mpa)應(yīng)力上緣最大上緣最小下緣最大下緣最小最大主最大主正應(yīng)力正應(yīng)力正應(yīng)力正應(yīng)力壓應(yīng)力拉應(yīng)力11應(yīng)力容許值是否滿足是是是是2應(yīng)力容許值是否滿足是是是是是是22應(yīng)力容許值是否滿足是是是是3應(yīng)力容許值是否滿足是是是是是是33應(yīng)力容許值是否滿足是是是是4應(yīng)力容許值是否滿足是是是是是是6161應(yīng)力容許值是否滿足是是是是62應(yīng)力容許值是否滿足是是是是是是6262應(yīng)力容許值是否滿足是是是是63應(yīng)力容許值是否滿足是是是是是是圖5.2

48、 階段累計(jì)應(yīng)力圖6次內(nèi)力驗(yàn)算徐變次內(nèi)力的計(jì)算靜定結(jié)構(gòu)由混凝土的徐變不會(huì)產(chǎn)生徐變次內(nèi)力。對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu),由于冗力的存在,混凝土徐變受到多余約束的制約,從而引起徐變次內(nèi)力,徐變次內(nèi)力的存在使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布,重分布后的內(nèi)力可按規(guī)范方法進(jìn)行計(jì)算。6.2 預(yù)加力引起的二次力矩預(yù)加力所引起的二次力矩僅考慮超靜定鋼束。靜定結(jié)構(gòu)該項(xiàng)為零,超定結(jié)構(gòu)該項(xiàng)不為零。6.3 溫度次內(nèi)力的計(jì)算溫度次內(nèi)力的計(jì)算公式按下式計(jì)算:1、溫差應(yīng)力 N0=A1tEh() M=- N0.e (6.3b)M=M+ M()式中 N0橋面板重心處由溫差引起的縱向力;A1橋面板截面面積; t溫度差; 混凝土線膨脹系數(shù),按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范

49、 JTG D602004的規(guī)定采用; Eh 混凝土彈性模量; e=橋面板重心至換算截面重心軸的距離,重心軸以上取正值,以下取負(fù)值; MN0對(duì)全截面產(chǎn)生的初彎矩; MN0對(duì)全截面產(chǎn)生的二次彎矩; MN0對(duì)全截面產(chǎn)生的總彎矩; 由于箱形截面計(jì)算過(guò)于復(fù)雜,計(jì)算時(shí)我們可以先把它換算成工字形截面,只要保證面積相等,慣性矩相等即可。7 橋梁內(nèi)力組合內(nèi)力組合的原則公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)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):1只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用,才進(jìn)行其效應(yīng)組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗(yàn)算時(shí),則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。2 當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí),該作用不應(yīng)參與組合。3 施工階段作用效應(yīng)的組合,應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定,結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。4 多個(gè)偶然作用不

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