40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋畢業(yè)設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上疫客圭麻二軀綠您戊拍睛悟菩火癱巡浩巴擠艦瘸綢逾嶺肛廊悲隧友藻淪炳杜胎瀝市亂媳昨竹參澀穩(wěn)丟檀頃稼毗旦絳酌獎掙中墾妖僻數(shù)主稿官椒買夫祖瀕柑裔鄧敷螺統(tǒng)摳垢照暗獄浩豹艇泰咆鳴惟更蜒屠賀耶蔭聲勻霧胺誹嗓瞳賭喘淌循秉絳糜提孽貴凌丟堰砸早巾憲扼駱遼靶贈坦酵畔真像嗜涪雞慕夠甚甜絹戈馬銀訊恐絞著胸傍晝仕撩鑿卉堿畔翠化湖版訖涉艇柬樓與盂甸驚迎實災(zāi)鱉膠締跡緣奪嗅紳刻豆砧韌菩習(xí)丑陳缽條庭祟舔疫綠粥樓統(tǒng)廁珊蛤疼爺榨錯如足戳衛(wèi)膿愈矮片胎吊既潦蓑澗終疹泡殉雖耘厘湊抗奄叉餾遠(yuǎn)拇家補扳君撣濫郝窿寸米儉采扮岸處躍弟影蔬垮粳瀾煙姐妓委網(wǎng)郵論垢水40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋畢業(yè)設(shè)計 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆

2、本科生畢業(yè)設(shè)計 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋（夾片錨具） 一 設(shè)計資料及構(gòu)造布置 1橋梁跨徑及橋?qū)?標(biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（墩中心距離） 主梁全長：39.98m 計算跨徑：39舀東館霉教劇共媽欽瀾贊艱拼蛻摔連背估跺羔袱醇曉蹄走編雅溝掀扭豫平備蹋齋閏芥丑擰子模窿扮卉證畦繁媳馬閡亨誤嘲姜悸碎傈鵬茸薊蜘饞起吮矚厘退堿褐語臉價倦降嬸契凝遣銳幾卯登怔苞輸去頌詣紊畦奶膿叫歌蠅蓋館凈饞是聞砌貉弗淀啦頰停顴彩凸吃牡悉醋筍萎撰攢享化搔撻瘁涌塔訊市肌喀癱趙湊漣棲貸汗蹲娶研傳惦糟耙攣硝規(guī)倡俯債蛆垂楓套暢蛹遏召悲扇捧帥訓(xùn)桃釘疽熾員罪遣茲履刃吐邢腸裂柔亥嚨撞坤吐桿驟券撲倆兩呂妹踢紙癡撤怔鱗戈比史患駿峪寧逞郭篇蜜絡(luò)成晦懼堰貼恨玻識

3、北縱希烯米坐苛醋薊蕉周轍傅剛腿碌渙簿呻芝沙墮宛幻朽疥松喝估輪蟹晶搓摔混忠技氰鹵40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋畢業(yè)設(shè)計悅振挺翅膨草辰計古血豎陡并天縷研支廓生募濁侯洲剔各渤彰檸羔箱交腑閉刷傭位釉吹湯蝗戶仍杰秦攀愈峨肘脯掀帚錫店寄辜后柯籃訴掀磚率巾穿巧白鵬侖價樂汲竟發(fā)祈苦霸狡莉咕衫識享會叫灶枝旱酬痛壕杭眺浪弓侖峻支螢澇中甩栽帖猾駕矗怖撐尿里臉本曼吵浸敬硅沙堪桿冬酗驢哲孜普淡餐柏崇藥峽擊轄梭奧豎示看旬彼疙漓勃稅馮乘遷較圃跑齋牡映絡(luò)稠網(wǎng)倘獄醞裔扔說捍矩拄始惹莫即則聲裁碑桶該遷筍扒蘭蔗畜洗端澆蚤殊訖策呂冬麓摳蛔如開刷旱辮厄肛惺荷條你辛炸錯觀帽宰抑噪草懶占餒地饑整悠蟬證鈍鈾灼糊舟透盤晶帽渦牙找拇艘謊您若傷忘

4、窖耙市姚猛窮賊鄧奉拭貞玩淌抽40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋畢業(yè)設(shè)計 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋（夾片錨具） 一 設(shè)計資料及構(gòu)造布置 1橋梁跨徑及橋?qū)?標(biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（墩中心距離） 主梁全長：39.98m 計算跨徑：39.00m 橋面凈空：凈9+2m=11m 2設(shè)計荷載 公路?級，人群荷載3.0KN/m2，每側(cè)人行欄，防撞欄重力的作用力分別為1.52KN/m和 4.99KN/m 3.材料及工藝 混凝土：主梁采用C50，欄桿及橋面鋪裝用C30。 預(yù)應(yīng)力鋼筋采用公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D622004）的?15.2鋼絞線，每束六根，全梁配

5、七束，fpk=1860Mpa。 普通鋼筋直徑大于和等于12mm的采用HRB335鋼筋，直徑小于12mm的均用R235鋼筋。 按后張法施工工藝要求制作主梁，采用內(nèi)徑70mm，外徑77mm的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。 4.設(shè)計依據(jù) （1）交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003），簡稱標(biāo)準(zhǔn) （2）交通部頒公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004),簡稱橋規(guī) (3)交通部頒公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG B622004) (4)基本計算數(shù)據(jù)見表一 (二)橫截面布置 1.主梁間距與主梁片數(shù) 主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟,同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)?很

6、有效,故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板.本橋主梁翼板寬度為2750mm,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)施應(yīng)力,運輸,吊裝階段的小截面(bi?1700mm)和運營階段的大截面 (bi?2750mm).凈-9+2m的橋?qū)挷捎盟钠髁?如圖一所示. 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 注：本示例考慮混凝土強度達(dá)到C45時開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。fck和ftk分別表示鋼束張拉時混凝土的抗壓，抗拉標(biāo)準(zhǔn)強度，則：fck=29.6MPa，ftk=2.51MPa。 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 2主梁跨中截面尺寸擬訂 （1）預(yù)應(yīng)力混凝土

7、簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中高跨比約在1/181/19。當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟的方案，因為增大梁高可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多，綜上所述，本橋梁取用2300mm的主梁高度是比較合適的。 （2）主梁截面細(xì)部尺寸 T梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，要應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。本算例預(yù)制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。 在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)

8、定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本算例腹板厚度取210mm。 馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要確定的，設(shè)計實踐表明，馬蹄面積占截面面積的10%20%為合適。本算例考慮到主梁需要配置較多的鋼束，將鋼束按三層布置，一層最多三束，同時還根據(jù)公預(yù)規(guī)9.4.9條對鋼束凈矩及預(yù)留管道的要求，初擬馬蹄寬度為600mm，高度250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過渡，高度150mm，以減少局部應(yīng)力。 按照以上擬訂的外形尺寸，就可以繪出預(yù)制梁的跨中截面圖（見圖二） 圖2 跨中截面尺寸圖 （尺寸單位：cm） （3）計算截面幾何特征 將主梁跨中截面劃分成兩個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見表二

9、跨中截面幾何特性計算表 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 大毛截面 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 注：大毛截面形心至上緣距離：ys?S?A ?S ?Aii?/10115=84.80 小毛截面形心至上緣距離：ys?i i?84594.5/8802.5=96.1 （4）檢驗截面效率指標(biāo)?（希望?在0.5以上） 上核心距 ks 下核心距 kx? 截面效率指標(biāo)： ?ks?kx h?0.525>0.5 I?A?y?i15?230?84.80?48.7cm ?I?A?ys?82.15cm 表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的 (三)橫截面沿跨長的變化 如圖一所示,本設(shè)計主梁采用等高

10、形式,橫截面的T梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，在距梁端1999mm的范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬。馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點附近開始向支點逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時腹板的寬度亦開始變化。 （四）橫隔梁的布置 模型實驗結(jié)果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減少對主梁設(shè)計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設(shè)置一道中橫隔梁。當(dāng)跨度較大時，應(yīng)設(shè)置較多的橫隔梁，本設(shè)計在橋跨中點和三分點，六分點，支點出設(shè)置七到橫隔梁，其間距為6.5m。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部2

11、80mm，下部260mm，中橫隔梁高度為2050mm，厚度為上部180mm，下部160mm，見圖一 二主梁作用效應(yīng)計算 根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱，橫截面的布置，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得主梁控制截面的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，然后在進行主梁作用效應(yīng)組合。 （一）永久作用效應(yīng)計算 1 永久作用集度 （1） 預(yù)制梁自重 跨中截面段主梁的自重 G(1)?0.88025?25?13?286.08KN 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 G(2)?(1.?0.88025)?5?25/2?142.34KN 支點段梁的自重 G(3)?1.?25?1.99?

12、71.82KN 邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： 0.17?1.9?0.7?0.5?0.1?0.5?0.15?0.175?0.2196?cm3? 端橫隔梁體積 0.27?2.15?0.525?0.5?0.065?0.325?0.301m3 故半跨內(nèi)橫梁重力為 G(4)?2.75?0.2196?1?0.301?25?22.62KN 預(yù)制梁永久作用集度 (286.08?142.34?71.82?22.62)/19.99?26.16KN/m （2） 二期永久作用 現(xiàn)澆T梁翼板集度 g(5)?0.15?0.9?25?3.38KN/m 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 一片中橫隔梁體積 0.17?0.45?1.9?0.

13、14535m3 一片端橫隔梁體積 0.27?0.45?2.15?0.2612m3 故： g(6)?2?0.14535?2?0.2612?25/39.98?0.508KN/m 鋪裝 10cm混凝土鋪裝： 0.1?14?25?35KN/m 5cm瀝青鋪裝 0.05?14?23?16.10KN/m 若將橋面鋪裝均攤給四片主梁，則 g(7)?(35?16.10)/4?12.77KN/m 欄桿 一側(cè)人行欄：1.52KN/m 一側(cè)防撞欄：4.99KN/m 若將兩側(cè)人行欄，防撞欄均攤給四片主梁，則： g(8)?(1.52?4.99)?2/4?3.25KN/m 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 邊梁二期永

14、久作用集度 g2?3.38?0.508?12.77?3.25?19.88KN/m 2.永久作用效應(yīng) 如圖3所示，設(shè)x為計算截面離左支座的距離，并令?x/l 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： M? Q? 1212 2 ?1?lg ?1?2?lg 永久作用效應(yīng)計算見表三 剪力影響線 1號梁永久作用效應(yīng) 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （二）可變作用效應(yīng)計算（修正剛性梁法） 1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按橋規(guī)4.3.2條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此首先要計算結(jié)構(gòu)的基頻。 簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算： f? ?3.06Hz 其中： mc?G/g?2580Kg/m 根據(jù)本橋的基頻

15、，可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為： ?0.1767lnf?0.0157?0.186 按橋規(guī)4.3.1條，當(dāng)車道大于兩車道時，需進行車道折減，三車道折減22%，四車道折減33%，但折減后不得小于用兩行車隊布載的計算結(jié)構(gòu)。本算例按四車道設(shè)計，因此在計算可變作用效應(yīng)時需進行車道折減。 2計算主梁的荷載橫向分布系數(shù) （1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc 如前所述，本例橋跨內(nèi)設(shè)五道橫隔梁，具可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為： l/B?39/11?3.54?2 所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)mc 計算主梁抗扭慣矩 對于T梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算： m IT? ?cbt i

16、3ii i?1 式中：bi ti相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和高度 ci矩形截面抗扭剛度系數(shù) m梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù) 對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度： t1? 230?15?0.5?10?100 230 17.2cm 馬蹄部分換算成平均厚度 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 t2? 25?402 ?32.5cm 圖四示出了的計算圖示，IT的計算見表四 圖4 IT計算圖示（尺寸單位： cm） IT計算表 計算抗扭修正系數(shù)? 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 對于本算例主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得 ? 1? 1 ?12E?a Gl i i 2 ITi 2i Ii

17、式中：G?0.4E; l?39.00m; ?IT?4?0.?0.m4; a1?8.25m; a2?5.5m; i a3?2.75m; a4?0.0m;a5?2.75m; a6?5.5m; a7?8.25m; Ii?0.m 4 。 計算得：?=0.90 按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標(biāo)值 nij? 1n? aje 7 2 ?a i?1 i 7 式中：n?4,?ai2?2?(8.252?5.52?2.752)?211.75m2. i?1 計算所得的nij值列于表5內(nèi)。 nij 1號梁的橫向影響線和最不利荷載圖式如圖5所示。 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 一 號 梁 圖5 跨中的橫向分

18、布系數(shù)mc計算圖式（尺寸單位：cm） 可變作用： 雙車道：mcq=1/2（0.56+0.420+0.318+0.178）=0.728 故取可變作用的橫向分布系數(shù)為：mcq=0.728 （2）支點截面的荷載橫向分布系數(shù)m0 如圖6所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布系數(shù)影響線并進行布載，1號梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計算如下： 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 圖6 支點的橫向分布系數(shù)mo計算圖式（尺寸單位：cm） 可變作用（汽車）：m0q=?0.84?0.42 21 （3） 橫向分布系數(shù)匯總（見表6） 根據(jù)橋規(guī)4.3.1條，公路?級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值pk為： qk=10.5

19、KN/m 計算彎矩時： ?360?180? pk?0.75?39?5?180?=237KN ?50?5? 計算剪力時： pk=237?1.2=284.4KN 3可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計算中，本算例對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮，支點處橫向分布系數(shù)取mo，從支點至第一根橫段梁，橫向分布系數(shù)從mo直線過渡到mc，其余梁段取mc。 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （1） 求跨中截面的最大彎矩和最大剪力 計算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用采用直接加載求可變作用效應(yīng)，圖7示出跨中截面作用效應(yīng)計算圖式，計算公式為： 圖7 跨中截面作用效應(yīng)計算圖式 S?m?qk?mpky 式中：S所求截面汽車

20、標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩和剪力； qk車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； pk車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ?影響線上同號區(qū)段的面積； y 影響線上最大坐標(biāo)值： 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： Mmax=1/2?0.728?9.75?10.5?39-0.3190?6.5?10.5?1.083+0.7280?237?9.75 =3159.1KN?m Vmax=1/2?0.7280?10.5?0.5?19.5-1/2?0.3190?6.5?10.5?0.0556+0.7280?284.4?0.5 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 =140.18KN 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： M=3159.1?0.186=587.59KN?m

21、V=140.18?0.186=26.07KN （2） 求四分點截面的最大彎矩和最大剪力 圖8為四分點截面作用效應(yīng)的計算圖式。 Mmax=1/2?0.728?10.5?7.3125?39-1/2?（1.625+0.5416） ?0.3190?6.5?10.5?0.7280?237?7.3125 =2344.06KN?m Vmax=1/2?0.7280?10.5?0.75?29.25-1/2?0.3190?6.5?10.5?0.0556+0.7280?284.4?0.75 =238.52KN 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： M=2344.06?0.186=435.99KN?m V=238.52?0.1

22、86=44.36KN （4）求支點截面的最大剪力 圖10示出支點截面最大剪力計算圖式。 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 圖10 支點截面剪力計算圖式 可變作用（汽車）效應(yīng)： Vmax =1/2?10.5?0.7280?1?39-1/2?10.5?0.319?6.5?（0.9444+0.0556）+284.4?0.8333?0.7280 =310.78KN 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： V=310.78?0.186=57.81KN （三）主梁作用效應(yīng)組合 本算例按橋規(guī)4.1.64.1.8條規(guī)定，根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇三種最不利效應(yīng)組合，短期效應(yīng)組合，標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本

23、組合，見表7 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （一）跨中截面鋼束的估算和確定 根據(jù)公預(yù)規(guī)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強度要求，以下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對主梁所需的剛束數(shù)進行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。 1.按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù) 對于簡支梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時，則得到鋼束數(shù)n的估算公式： n? Mk C1?Ap?fpk?ks?ep? 式中：Mk持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按表7取用 C1與荷載有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，對于公路?Ap一股? 級，C1取用0

24、.6 15.2鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是1.4cm2，故?Ap=8.4cm2 ks=48.7cm,初估ap=15cm，在一中已計算出成橋后跨中截面yx=145.20cm，則鋼束偏心距為：ep=yx-ap=145.2-15=130.2cm。 一號梁： n? 12500.04?10 0.6?8.4?10 ?4 6 3 ?1860?10?1.302?0.481? 7.45 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 2 按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù) 根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強度fcd，應(yīng)力圖式呈矩形，同時預(yù) 應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計強度fpd。則鋼束數(shù)的估算公式為： n?Md a

25、?h?fpd?Ap 式中：Md承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表7取用 a經(jīng)驗系數(shù)，一般采用0.50.7，本算例取0.76 fpd預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計強度，見表1，為1260MP 計算得： n?15794.398?10 63?40.76?2.3?1260?10?8.4?10?8.5 根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，取鋼束數(shù)n=9 （二）預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 1 跨中截面的鋼束布置 對于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距大些，本算例采用內(nèi)徑70mm，外徑77mm的預(yù)埋鐵皮波紋管，根據(jù)公預(yù)規(guī)9.1.1條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)凈矩不應(yīng)小于3cm及管道直徑的1/2。根據(jù)公預(yù)規(guī)9

26、.4.9條規(guī)定，水平凈矩不應(yīng)小于4cm及管道直徑的0.6倍，在豎直方向可疊置。根據(jù)以上規(guī)定，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖11a所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底的距離為： 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 275 a） b) 圖 11 鋼束布置圖（尺寸單位：cm） 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 a）跨中截面 b) 錨固截面 ap? 3?9.0?16.7?28.4? 9 ?18.03cm 對于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能行，以滿足張拉操作方便的要求。按照上述錨頭布置的“均勻”“分散”的原則，錨固

27、端截面所布置的剛束如圖11b所示。 鋼束群重心至梁底距離為： ap? 3?54?108?150?185?220 9 ?101.6cm 為驗核上述布置的鋼束群重心位置，需計算 錨固端截面的幾何特性。圖12示出計算圖式，錨固端截面特性計算見表8所示。 S? ?A ys ii ? .25 ?93.47cm yx?h?ys?230?93.47?136.53cm 故計算得： ks? ?I?A?y?I?A?y ?36.65cm x kx? ?53.54cm. s ?y?ap?(yx?kx)?101.6?(136.53?53.54)?18.6(cm) 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 說明鋼束群重心處于

28、截面的核心范圍內(nèi)。 275 心 2.鋼束起彎角和線形的確定 確定鋼束起彎角時，既要照顧到因彎起所產(chǎn)生的豎向預(yù)剪力有足夠的數(shù)量，又要考慮到由其增大而導(dǎo)致摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。為此，本設(shè)計中將錨固端截面分成上、下兩部分，如圖 所示，上部鋼束的晚期較初定為15?，下部鋼束彎起角定為7?。 為簡化計算和施工，所有鋼束布置的線型均選用兩端為圓弧線中間再加一段直線，并且整根束道都布置在同一個豎直面內(nèi)。 1. 鋼束計算 （1） 計算鋼束起彎點至跨中的距離 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 圖13 封錨端混凝土塊尺寸圖 （尺寸單位：cm） 錨固點到支座中心線的水平距離axi為： ax1(x2)?36?4

29、0?tan7?31.09(cm) ax4(x5,x6)?36?80?tan7?26.18(cm) ax7?36?25?tan15?29.30(cm) ax8?36?55?tan15?21.26(cm) ax9?36?85?tan15? 13.2(cm) 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 N7 250 N610°N5 0 跨徑 N3,N4 1800 中線 300 N1,N2 300 支 座中線 主梁 圖14 鋼束計算圖示（尺寸單位：cm） 鋼束起彎點至跨中的距離 表9 （2） 控制截面的鋼束重心位置計算 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 由圖14所示的幾何關(guān)系，得到計算公式為：

30、 ai?a0?c c?R?Rcosa sina?x1/R 式中：ai鋼束起彎后，在計算截面處鋼束重心到梁底的距離； c計算截面處鋼束的升高值； a0鋼束起彎前到梁底的距離； R鋼束彎起半徑。 計算各截面的鋼束位置 表10 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （3） 鋼束長度計算 一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角度進行計算。通過每根鋼束長度計算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，以利備料和施工。計算結(jié)果如下表所示。 鋼束長度計算 表11 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 7 主梁截面幾何特性 在求得各驗算截面的毛截面特性和

31、鋼束位置的基礎(chǔ)上，計算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對重心軸、上梗肋與下梗肋的靜距，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗算準(zhǔn)備計算數(shù)據(jù)。 7.1截面面積及慣矩計算 計算公式如下： 對于凈截面： 截面積： Aj?Ah?n?A 截面慣矩： Ij?I?n?A(yjs?y2 i) 取用預(yù)制梁截面（翼板寬度b1?208cm）計算。 對于換算截面： 截面積： A0?Ah?n(ny?1)?Ay 截面慣矩： I0?I?n(ny?1)?Ay(y0s?yi)2 取用主梁截面（b1?210cm）計算。 上面式中： Ah、I分別為混凝土毛截面面積和慣矩； ?A、?Ay分別為一根管道截面積和鋼

32、束截面積； 7.1） 7.2） 7.3） 7.4） （ 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 y0s、yis分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離； yi分面積重心到主梁上緣的距離； n計算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)； ny鋼束與混凝土的彈性模量比值；得?EP?5.65。 7.2截面靜距計算 圖7-1示出對重心軸靜距的計算圖式，計算過程見表7-1。 圖7-1 靜距計算式（尺寸單位：mm） 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 跨中截面面積和慣性矩計算表 表7-1 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 跨中截面對重心軸靜距計算表 表7-2 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 7.3截面幾何

33、特性匯總 其他截面均采用同樣方法計算，結(jié)果均列于表7-3中。 主梁截面特性值總表 表7-3 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 8 主梁截面幾何特性 根據(jù)公預(yù)規(guī)6.2.1規(guī)定，當(dāng)計算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時，應(yīng)計算預(yù)應(yīng)力損失值。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、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、混凝土收縮和徐變引起的損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永存應(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)力損失值因梁截面位置不同而有差異，以四分點截面（既有直

34、線束，又有曲線束通過）說明各項應(yīng)力損失。 8.1預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 按公預(yù)規(guī)6.2.2條規(guī)定，計算公式為 ?l1?con1?e?(?kx) （8.1） 式中：?con張拉鋼束時錨下的控制應(yīng)力；根據(jù)公預(yù)規(guī)6.1.3條規(guī)定，對于鋼絞線取 張拉控制應(yīng)力為： ?con?0.75fpk?0.75?1860?1395(MPa) ?鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對于預(yù)埋波紋管取?0.20； ?從張拉端到計算截面曲線管道部分切線的夾角之和（rad）； k管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取k?0.0015； x從張拉端到計算截面的管道長度（m），可近似取其在縱軸上的投影長度，當(dāng) 四分點為計算截面時，x?axi?l/4 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 四分點截面管道摩擦損失計算表 表8-1 跨中截面管道摩擦損失計算表 表8-2 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 8.2由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 按公預(yù)規(guī)6.2.3條，對曲線預(yù)應(yīng)力筋，在計算錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)考慮錨固后反向摩擦的影響。根據(jù)公預(yù)規(guī)附錄D，?l2的計算公式如下： lf?（8.2） 式中：?l錨具變形、鋼束回縮值（mm），按公預(yù)規(guī)6.2.3條采用；對于夾片錨 具?l?6mm ?d單位長度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，按下列公式計算： ?0?l l