預應力混凝土簡支T梁計算報告(midas)

1、橋梁一班*2023*16預應力混凝土簡支T梁計算報告指導老師： 李 立 峰 專 業(yè)： 橋梁工程 班 級： 橋梁一班 姓 名： * * * 學 號： * 一、計算資料1.1跨度與技術指標標準跨徑：L=25m計算跨徑：L0=24m汽車荷載：公路一級設計平安等級：二級1.2橋梁概況及一般截面此計算為一預應力混凝土簡支梁中梁的計算，不計入現(xiàn)澆帶，其跨中與支點截面如圖1-1所示，縱斷面圖如圖1-2所示。1.3使用的材料及其容許應力混凝土：C50，軸心抗壓強度設計值 fcd=22.4MPa ,抗拉強度設計值 ftd=1.83MPa ，彈性模量 Ec=3.45104MPa 。鋼筋混凝土容重：=26kN/m3

2、鋼筋：預應力鋼束采用3束15.2mm7的鋼絞線，抗拉強度標準值fak=1860MPa ，張拉控制應力con=0.75fak=1395MPa截面面積：Au=31407=2940mm2 ，孔道直徑：77mm 預應力鋼筋與管道的摩擦系數(shù)：0.25管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)：0.00151/m錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值：開始點：6mm 結束點：6mm縱向鋼筋：采用16的HRB335級鋼筋，底部配6根，間距為70mm，翼緣板配16根，間距為100mm。1.4施工方法采用預制拼裝法施工；主梁為預制預應力混凝土T梁，后張法工藝；預制梁混凝土立方體強度到達設計混凝土等級的85%，且齡期不少于7天前方

3、可張拉預應力鋼束；張拉時兩端對稱、均勻張拉不超張拉，采用張拉力與引伸量雙控。鋼束張拉順序為：N2N3N1二、計算模型2.1 模型的建立本計算為一單跨預應力混凝土簡支T梁橋中梁模型圖2-1，其節(jié)點的布置如圖2-2所示。在計算活載作用時，橫向分布系數(shù)取m=0.5,并不沿縱向變化。在建立結構模型時，取計算跨徑L0=24m，由于該結構比擬簡單，計算跨度只有24m，故增加單元不會導致計算量過大，大多數(shù)單元長度為1m。建立保證控制截面在單元的端部，以便于讀取數(shù)據(jù)。對于橫隔板當作節(jié)點荷載參加計算模型，其所起到的橫向聯(lián)系作用已在橫向分布系數(shù)中考慮。每個節(jié)點對應的x坐標值如表2-1所示 節(jié)點的x坐標值 表2-1

4、節(jié)點123456789101112X(m)0.01.02.03.55.06.07.08.09.010.011.012.0節(jié)點1314151617181920212223X(m)13.014.015.016.017.018.019.521.022.023.024.02.2預應力鋼束布置圖圖2-3及鋼束坐標表2-2鋼束坐標 表2-2N1N2N3xzxzxz-0.261.1-0.260.8-0.260.58.2830.2245.5020.22052.6207850.21716310.3220.127.5030.124.5820.12120.12120.12120.12備注： R=20；關于12m處對

5、稱；不超張拉；不考慮平彎三、計算荷載3.1荷載組包括自重、Prestress1、Prestress2、Prestress3、二期恒載、溫度荷載六局部，根據(jù)鋼束張拉的順序進行加載，即N2N3N1。溫度荷載包括季節(jié)溫升、溫降和日照溫升、溫降，季節(jié)溫升、溫降按照系統(tǒng)溫度計入，季節(jié)溫升考慮整體升溫19，季節(jié)溫降考慮整體降溫18。日照溫升、溫降按梯度溫度輸入，梯度溫度按照新橋規(guī)JTG D62-2004關于100mm瀝青混凝土鋪裝的規(guī)定計入圖3-1。其中，T1=14，T2=5.5，A=300mm，豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5。二期恒載：q=18kN/m橫隔板自重：面積A=1.7212m2，重量：G=

6、8.50kN3.2移動荷載按照新橋規(guī)JTG D62-2004加載，考慮結構整體作用，設橫向分布系數(shù)m=0.5，此外，車道偏心為0。3.3徐變和收縮水泥種類系數(shù)：528天齡期混凝土立方體抗壓強度標準值，即標號強度(fcu,f): 50MPa長期荷載作用時混凝土的材齡：t0=5天混凝土與大氣接觸時的材齡：ts=3天相對濕度：RH=70%大氣或養(yǎng)護溫度：T=203.4 施工階段本計算采用3個施工階段，起具體的定義如表3-1所示施工階段 表3-1施工階段持續(xù)時間d結構組邊界組荷載組備注CS120StructureBoundary1 Boundary2自重Prestress2Prestress3Pres

7、tress1在預制場預制，張拉預應力筋，之后吊裝CS220二期恒載二期恒載CS33650溫度荷載十年混凝土收縮徐變四、永久作用計算結果永久作用計算結果包括彎矩、軸力、剪力圖、變形、上翼緣應力和下翼緣應力圖。采用CS3橋梁內力圖作為輸出結果。恒荷載與永久作用內力比照合計施工階段 表4-1合計恒荷載彎矩kN*mMax62312m處Max396012m處Min-64724m處Min-80360m處軸力kNMax00m處Max0.4186m處Min-350912m處Min-8.1573m處剪力kNMax328.924m處Max673.724m處Min-324.80m處Min-673.70m處圖4-1永

8、久作用彎矩圖圖4-2恒載作用彎矩圖圖4-3永久作用軸力圖圖4-4恒載作用軸力圖圖4-5永久作用剪力圖圖4-6恒載作用剪力圖應力圖采用組合應力，在下緣取得最大應力，在容許應力線內。永久作用時全截面受壓。上、下翼緣應力 表4-2上緣應力下緣應力應力MPaMax00m處Max00m處Min-4.89512m處Min-5.67212m處圖4-7上翼緣應力圖圖4-8 下翼緣應力圖梁單元在永久作用的下的變形：x軸方向的最大變形發(fā)生在x=24m處，為7.490mm收縮，y方向無變形，z軸方向最大變形發(fā)生在x=12m處，為14.01mm上拱，如圖4-9所示。圖4-9永久作用下梁單元的變形圖 五、可變作用計算結

9、果可變荷載包括汽車荷載和溫度荷載，計算結果包括彎矩圖、剪力圖和位移包絡圖?？勺冏饔脧澗睾图袅ψ畲?、最小值 表5-1彎矩剪力汽車荷載Max120312m處Max227.424m處Min00m處Min-227.40m處溫度荷載Max00m處Max3.2663m處Min-16.3811m處Min-3.40219.5m處可變作用Max118712m處Max225.924m處Min-16.3811m處Min-225.90m處圖5-1 汽車荷載作用彎矩圖圖5-2 汽車荷載作用剪力圖圖5-3 溫度荷載作用彎矩圖圖5-4 溫度荷載作用剪力圖圖5-5 可變荷載作用彎矩圖圖5-6可變荷載作用剪力圖位移包絡圖位移包

10、絡圖：可變作用最大時x方向最大位移發(fā)生在24m處為2.512mm伸長，z方向最大位移發(fā)生在12m處為0.913mm上拱；可變作用最小時x方向最大位移發(fā)生在24m處為0.6354mm收縮，z方向最大位移發(fā)生在12m處為6.439mm下?lián)?。圖5-7 可變荷載作用最大時變形圖圖5-8 可變荷載作用最小時變形圖汽車荷載引起z方向最大位移發(fā)生在12m處為7.353mm下?lián)蠄D5-9 汽車荷載作用引起的最大下?lián)献冃螆D季節(jié)溫升引起的x軸方向最大位移發(fā)生在x=24m處，為4.397mm伸長，z軸方向的最大位移發(fā)生在x=12m處，為0.624mm上拱；圖5-10 季節(jié)溫升引起的變形圖季節(jié)溫降引起的x軸方向最大位移

11、發(fā)生在x=24m處，為4.165mm(收縮)，z軸方向的最大位移發(fā)生在x=12m處，為0.591mm下?lián)?；圖5-11 季節(jié)溫降引起的變形圖日照溫升引起的x軸方向最大位移發(fā)生在x=24m處，為3.803mm(伸長)，z軸方向的最大位移發(fā)生在x=12m處，為1.647mm上拱；圖5-12 日照溫升引起的變形圖日照溫降引起的x軸方向最大位移發(fā)生在x=24m處，為0.024mm(收縮)，z軸方向的最大位移發(fā)生在x=12m處，為0.766mm下?lián)?；圖5-13 日照溫降引起的變形圖六、荷載組合結果包括承載能力極限狀態(tài)組合根本組合、正常使用極限狀態(tài)組合短期組合和長期組合的彎矩、軸力、剪力包絡圖。承載能力極限狀態(tài)組合根本組合 表6-1根本組合彎矩kN*mMax456412m處Min-847.824m處軸力kNMax00m處Min-461612m處剪力kNMax106924m處Min-10550m處圖6-1 根本組合彎矩包絡圖圖6-2 根本組合軸力包絡圖圖6-3 根本組合剪力包絡圖正常使用極限狀態(tài)足組合 表6-2正常使用短期組合長期組合彎矩kN*mMax00m處Max00m處Min-135324m處Min-135