51+72+51米预应力混凝土连续梁桥设计【毕业论文】.doc

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1、517251米预应力混凝土连续梁桥设计I本科毕业设计土木工程517251米预应力混凝土连续梁桥设计THEDESIGNOFPRESTRESSEDCONCRETEOF517251MCONTINUOUSBRIDGE517251米预应力混凝土连续梁桥设计II517251米预应力混凝土连续梁桥设计摘要本设计为51米72米51米预应力混凝土变截面连续梁桥。变截面连续梁桥是我国使用较广泛的一种桥型。这种桥型具有外形美观,跨越能力大的特点。本设计采用三跨,标准跨径为174M,桥面净宽为2X(1152X05)25米。主要对桥的上部结构,正截面应力,弯矩,进行了设计与计算。通过本次设计,了解桥梁设计的一般过程,熟

2、悉桥梁计算里面的几个重要因素,例如混凝土的收缩徐变,温度应力,支座的沉降,钢束的摩擦阻力,锚具的变形等。从而初步掌握桥梁的设计方法和思路。关键词变截面连续梁桥;正应力;弯矩。THEDESIGNOFPRESTRESSEDCONCRETEOF51M72M51MCONTINUOUSBRIDGEABSTRACTITISADESIGNOFPRESTRESSEDCONCRETEOFNONUNIFORM51M72M51MCONTINUOUSBRIDGENONUNIFORMCONTINUOUSBRIDGEISWIDELYUSEDWITHINCHINATHETYPEOFBRIDGEISABLETOHAVEABI

3、GSPANASWELLASAGOODSIGHTINTHISDESIGN,THEREARETHREETOTALLYSPANS,ANDTHELONGTHOFTHESTANDARDSPANIS174M,THECLEARWIDTHOFTHESPANIS25MTHISPAPERMAINLYFOCUSONTHESUPERSTRUCTURE,CROSSSECTIONSTRESSANDBENDINGMOMENTTHROUGHTHISASSIGNMENT,IAMSUPPOSEDTOKNOWTHEGENERALPROCESSOFBRIDGEDESIGN,TOBEFAMILIARWITHSOMEIMPORTANTF

4、ACTORSRELATEDTOBRIDGEDESIGN,SUCHASTHESHRINKAGEANDCREEP,THETEMPERATURESTRESS,THESETTLEMENTOFTHESUPPORT,THERESISTANCEOFFRICTION,THEDEFORMATIONOFTHEANCHORDEVICEANDSOONANDTHUSICANHAVEAGENERALIDEAOFHOWABRIDGEISDESIGNEDANDTHEGUIDELINESINADESIGNINGPROJECTKEYWORDSNONUNIFORMCONTINUOUSBRIDGECROSSSECTIONSTRESS

5、BENDINGMOMENT517251米预应力混凝土连续梁桥设计III目录1工程说明111方案简介1111主跨径的拟定1112纵向布置1113横截面设计112其他介绍22计算依据和内容321计算依据322计算内容33技术标准431技术标准432设计规范44设计参数541主要材料及其设计参数5411混凝土5412预应力钢束5413钢筋542设计荷载取值6421恒载6422活载6423温度荷载6424沉降65计算概述751计算方法752荷载组合7521承载能力极限状态组合7522正常使用极限状态内力组合76机动车道桥梁纵向整体计算分析861计算模型862支座反力963成桥初期应力状况计算10631

6、有效宽度确定10632冲击系数计算11633汽车荷载计算1264持久状况承载能力极限状态计算13641正截面抗弯承载力验算15642斜截面抗剪承载力验算1765持久状况正常使用极限状态计算20651抗裂验算21652挠度验算2366持久状况构件的应力计算257预应力钢束的计算以及布置28517251米预应力混凝土连续梁桥设计IV71预应力损失的计算30711摩阻损失3072锚具变形损失338支座位移引起的次内力359桥墩计算3791桥墩的设计37911竖直荷载计算37912桥墩配筋计算3710桩基计算42101桥墩桩基计算42102单桩承载力验算4311主要工程数量计算46111混凝土总用量计

7、算461111梁体混凝土(C50)用量计算461112桥面铺装(C30)混凝土用量计算461113护栏(20号)混凝土用量计算46112钢绞线及锚具总用量计算46参考文献48致谢错误未定义书签。附录49517251米预应力混凝土连续梁桥设计11工程说明11方案简介本方案比选后主桥采用三跨预应力混凝土变截面连续梁结构,跨径布置为51M72M51M;桥梁全长为174M。双向6车道,设计成两幅对称桥,桥面布置为2(净115M205M防撞墙)总宽为25M。按公路级汽车荷载标准进行设计。111主跨径的拟定主跨径定为72M,边跨跨径根据国内外经验,为主跨的0608倍左右,本文采用0718倍,即51M,则主

8、桥总跨径为517251174M。112纵向布置支点处梁高梁高为1/161/18L,取45M。跨中梁高梁高为1/151/25倍支点梁高,取2M。梁高沿桥纵向的变化曲线选用二次抛物线。以支点梁顶为原点,曲线方程为边跨20010XY2以跨中梁顶为原点,曲线方程为跨中20020402XY113横截面设计上部为双向6车道(每车道宽35M)的要求,设计成两幅桥,均采用单箱双室,单幅桥面宽度为125M,两边各设置05M宽的防撞墙,桥面净宽为115M。主梁截面细部尺寸的拟定箱梁顶板宽为125M,横桥向双向放坡15,两侧翼缘板悬臂长为249M,顶板厚022M,底板厚度由根部的042M变化至1/4跨的022M。顺

9、桥向梁高用二次抛物线变化,其中根部梁高45M,跨中梁高2M,箱梁用直腹板,腹板宽为4575CM,箱梁底宽75M。悬臂端厚为20CM,根部厚450CM。517251米预应力混凝土连续梁桥设计212其他介绍主桥14墩上部结构是51M7251M预应力混凝土连续箱梁,桥宽25米,对称式的单箱双室箱形断面,中央设20MM的分隔缝。桥墩采用了“花瓶”式墩身,承台厚度是1520米,桥台使用钢筋混凝土墙式桥台,基础用直径为10M、12M的钻孔灌注桩。连续箱梁一联长174米M,分左右两幅,没有竖曲线,纵坡为136的双向斜坡。主梁纵向预应力钢束布置在顶板、底板和腹板,采用12J1524、9J1524、7J1524

10、、三种锚束结构。施工采用满堂支架施工。517251米预应力混凝土连续梁桥设计32计算依据和内容21计算依据211现行的国家及行业有关法规、标准、规程、规范。212教材。22计算内容221使用阶段的支座反力计算222钢束估算223承载能力极限状态下的正截面强度验算224正常使用状态下的正截面、斜截面抗裂验算225结构的刚度验算226下部结构桥墩,桩基计算517251米预应力混凝土连续梁桥设计43技术标准31技术标准311荷载标准公路I级312抗震标准地震烈度为6度313桥面净宽25米,双向6车道,单侧单向行驶是3车道。车道折减系数为078结构重要性系数011。314环境类别为I类最大裂缝宽度02

11、0MM。32设计规范321公路桥涵设计通用规范(JTGD602004)322公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD622004)323公路桥涵施工技术规范(JTJ0412000)517251米预应力混凝土连续梁桥设计54设计参数41主要材料及其设计参数411混凝土上部结构用C50混凝土;桥面铺装用C30混凝土,承台基础为C25混凝土。表41混凝土参数表标号容重(KN/M3)FCDMPAFTDMPAEMPA泊松比C502602241853451040210105C302601381393001040210105C25260115123281040210105加载龄期28天412预应力

12、钢束预应力钢束用直径为152MM的预应力钢绞线,其主要力学性能极限抗拉强度RBY1860MPA;张拉控制应力075RBY1395MPA;弹性模量E195105MPA;钢筋松弛率定为低松弛钢筋锚具变形及钢束回缩值统一取为12MM。预应力连续箱梁的预应力管道用性能优良的塑料波纹管。015,K00015;413钢筋设计用的普通钢筋钢筋主要用于构造钢筋,为R235钢筋(公称直径小于12MM用于制作箍筋)和HRB335钢筋(公称直径大于等于12MM用于普通钢筋),其中R235钢筋必须符合国家标准(GB130131991)的规定;HRB335钢筋必须符合国家标准(GB14991998)的规定。517251

13、米预应力混凝土连续梁桥设计6表42普通钢筋表42设计荷载取值421恒载1一期恒载一期恒载是箱梁材料自重,混凝土容重取26KN/M3。2二期恒载二期恒载是防撞栏杆和桥面铺装。其中防撞栏杆为单侧10KN/M,车行道桥面铺装为10混凝土(25KN/M3)8CM沥青(24KN/M3)。422活载根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD622004)选为公路I级423温度荷载混凝土体系升温值25,混凝土体系降温值25。日照温差遵照公路桥涵设计通用规范(JTGD602004)取值。424沉降不均匀沉降在桥台处05CM,桥墩处1CM取值。钢筋种类容重(KN/M3)FSKMPAFSDMPAEMP

14、A泊松比R235785235195211050310105HRB335785335280201050310105517251米预应力混凝土连续梁桥设计75计算概述51计算方法总体静力的计算根据桥梁施工流程划分为结构计算阶段,根据荷载的组合要求的内容进行应力、主梁极限承载力计算,验算结构在运营阶段的应力、主梁极限的承载力及整体刚度是否符合规范要求。总体计算采用桥梁博士V3平面杆系。同时结合手算。52荷载组合521承载能力极限状态组合一、组合基本组合。按规范JTGD602004第416条规定,验算结构的承载能力极限状态的强度。522正常使用极限状态内力组合一、组合长期效应组合。按规范JTGD602

15、004第417条规定。二、组合短期效应组合。按规范JTGD602004第417条规定。三、组合标准值组合。517251米预应力混凝土连续梁桥设计86机动车道桥梁纵向整体计算分析机动车道纵向断面布置为单箱双室,断面如下图61箱梁跨中断面(单位MM)图62箱梁支点断面(单位MM)61计算模型计算模型如下图所示。全桥共174个单元。图63计算模型配束腹板索12S152。顶、底板索17S152。考虑预应力弯道损失、预埋波纹管K,值。015,K00015。517251米预应力混凝土连续梁桥设计9腹板、顶、底板竖弯半径均为6M。62支座反力表61恒载及活载竖向支反力汇总(单位KN)支点恒载公路I级标准组合

16、最大标准组合最小MAXMINA05150177029368583970P12410033303573322228060P22390033303573334228180A25160178029468243920对桥博支点反力计算结果进行验算根据模型输入,由桥博计算得全桥混凝土用量为16303M自重为KN42380261630二期恒载为桥面铺装、沥青和护栏铺装层为10CM厚C30混凝土,8CM厚沥青自重为KN48844241745110802517425051210)(护栏为10X1741740KN本桥为双向6车道,单幅3车道,车道折减系数为078,偏载系数为115全桥荷载KN5491617451

17、01517803全桥结构对称,支点反力总值为反力51502410023900516058310KN荷载423808844449165174057881KN误差为小于1由于忽略预应力,温度等影响,以及建模的误差等支点反力存在误差,基本符合。活载内力计算结果(公路I级)表62活载内力截面号MAMIN(KNM)MAMAX(KNM)MAMIN对应Q(KN)MAMAX对应Q(KN)支座0000000012800001/8截面1500828029816501/4截面31401220029813403/8截面4780145002989711/2截面6420143002986215/8截面8060122002

18、98818517251米预应力混凝土连续梁桥设计103/4截面9870867049311207/8截面1400049008301260支座235002760131012301/8截面1480059708672901/4截面8570895057511003/8截面47601040036010101/2截面2780114001648545/8截面4420105003625833/4截面805089505778557/8截面140006360868136支座2120028201180269进行手算验算,取第一跨1/4截面进行验算1/4跨为第13单元由桥博单元信息得出各单元自重如下(KN)133386

19、237222212203193185183183183183183总重量为2686KN铺装重量为13X115X01X25008X246608KN活载为105X3X078X1331941KN支点最小由表61查得为3910KN所以剪力为39102686660831942438KN,基本符合63成桥初期应力状况计算631有效宽度确定根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD622004)混凝土的自重系数是104连续梁各跨中部梁段,悬臂梁各跨中部梁段有效宽度计算公式为MBFBI连续梁边支点梁段MBSBIBM为有效宽度BI为实际宽度S,F取值查阅规范原始数据如下悬臂板B249米普通段顶板B3

20、075米/2154米517251米预应力混凝土连续梁桥设计11腹板加厚段顶板B27米/2135米计算跨径,根据桥规得LI08L,边跨为50X0840米跨中为70X0642米边跨悬臂B/L006225有效宽度249X095237米中间跨悬臂B/L0059有效宽度249X098244米中间跨普通段B/L154/4200366有效宽度154米加厚段B/L135/420032有效宽度135米边跨普通段B/L00385有效宽度154米加厚段B/L00338有效宽度135米于是,边跨加厚段底缘7500MM顶缘12240MM普通段底缘7500MM顶缘12240MM中间跨加厚段底缘7500MM顶缘12380M

21、M普通段底缘7500MM顶缘12380MM632冲击系数计算桥梁结构的基频反映了结构尺寸、类型、建筑材料等动力特性的内容,直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关系。无论桥梁的建筑材料、结构类型是否有差别,也无论结构尺寸与跨径是否有差别,只要基频相同,在同样条件的汽车荷载下,就会得到基本相同的冲击系数。桥梁的自振频率(基频)采用有限元方法计算,对于连续梁结构,当没有更精确方法计算时,可用下列公式估算12136162CCEIFLM22236512CCEIFLM/CMGG517251米预应力混凝土连续梁桥设计12式中L结构计算跨径(M);CI结构跨中截面截面惯矩(4M);E结构材料弹性模量(2/NM)

22、;CM结构跨中处单位长度的质量(/KGM),换算为重力计算时,其单位应为(22/NSM);G结构跨中处每延米结构的重力(/NM);G重力加速度,2981/GMS。在计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时,用1F;计算连续梁冲击力引起的负弯矩效应时,采用2F。因为边垮跨度小按最不利效应计算法则取L70M,查得IC731M4防撞护栏荷载Q10KN/M铺装层荷载Q552KN/M中跨单元AC731M2Q7312518275KN/MMC1055218275/102479517382542793104537070261613101F46582542733104537070265123102F值按下

23、式计算当F15HZ时,005当15HZF14HZ时,01767LNF00157当F14HZ时,045式中F为结构基频(HZ)。求得正弯矩效应10189负弯矩效应20280633汽车荷载计算公路桥涵设计通用规范(JTGD602004)规定517251米预应力混凝土连续梁桥设计13公路级车道荷载均布荷载标准值是105KN/M;集中荷载标准值按以下规定选择桥梁的计算跨径小于或等于5M时,P180KN;桥梁的计算跨径等于或大于50M时,360KN;桥梁的计算跨径在5M50M之间时,用直线内插求得。表63横向折减系数横向布置设计车道数345678横向折减系数078067060055052050三车道加载

24、时车道折减系数为078横向分布调整系数为307811152691。图63成桥初期应力状况(单位MPA)由图可看出最大应力为1025MPA小于05X325162MP,安全64持久状况承载能力极限状态计算永久作用的设计值效应和可变作用设计值效应相组合,基本组合效应表达式是001112MNUDGIGIKQQKCQJQJKIJSSSS或00112MNUDGIDQDCQJDIJSSSS式中UDS承载能力极限状态下作用的基本组合的效应组合设计值;0结构的重要性系数,按通规表109规定的结构设计安全等级采用,对应于设计安全等级为一级、二级和三级时,分别取11、10、09;GI第I个永久作用效应的分项系数,按

25、通规表416的规定采用;GIKS、GIDS第I个永久作用效应标准值和设计值;517251米预应力混凝土连续梁桥设计141Q汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取1Q14;1QKS、1QDS汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)标准值和设计值;QJ作用效应组合中除了汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载以外的其他第J个可变作用效应的分项系数,取为QJ14,但是风荷载的分项系数取QJ11;QJKS、QJDS在作用效应组合中除了汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)以外的第J个可变作用效应的标准值和设计值;C作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应组合系

26、数,取值详见通规第416条。根据通规第416条规定,各种作用的分项系数为结构重要性系数取011;一期恒载作用效应的分项系数,当作用对结构的承载不利时,取1G12;当作用对结构承载有利时,取1G10;二期恒载作用效应的分项系数,当此作用对结构的承载能力不利时,取2G12;当此作用对结构承载能力有利时,取2G10;基础变位作用效应的分项系数为3G05;汽车荷载效应的分项系数取为1Q14;温度作用效应的分项系数取为2Q14;其他可变作用效应的组合系数是C08。则承载能力极限状态组合为当作用对结构的承载能力不利时为01212311121214081405UDGGQQGSSSSSS当作用对结构的承载能力

27、有利时为01212311101014081405UDGGQQGSSSSSS剪力的组合参考弯矩的组合即可。517251米预应力混凝土连续梁桥设计15构件按持久状况承载能力极限状态设计,应该采用基本组合对构件的承载力进行计算。表64承载能力极限状态效应组合截面号MMIN(KNM)MMAX(KNM)支座000000001/8截面3560038701/4截面5930011703/8截面68650152001/2截面63300384105/8截面4660072103/4截面20400120007/8截面22800194000支座915003120001/8截面577001520001/4截面239007

28、83003/8截面38000485001/2截面5820037305/8截面40100478003/4截面1590763007/8截面57700142000支座814002810001/8截面502002370001/4截面60501630003/8截面271001060001/2截面50200617005/8截面64100314003/4截面6380085507/8截面481001360支座5181510641正截面抗弯承载力验算在承载能力极限的状态下,预应力混凝土梁的正截面和斜截面都可能产生破坏,本次设计仅验算正截面的强度。箱型截面受弯构件的正截面承载能力是参照T形截面计算的,由于本设计没

29、有考虑普通钢筋,所以其正截面抗弯承载能力按照以下规定进行计算时不用考虑普通钢筋的影响,有A、符合下列条件时FFCDPPDHBFAF应该以宽度为FB的矩形截面按照如下公式进行正截面抗弯承载能力的计算517251米预应力混凝土连续梁桥设计16002DCDXMFBXH混凝土受压区的高度X应按照下式计算XBFAFFCDPPD截面受压区的高度应该符合下列要求0HXB混凝土受压区配置有纵向普通钢筋和预应力钢筋,同时预应力钢筋受压0PDPF为正时X2受压区仅配纵向普通钢筋或配普通钢筋和普通预应力钢筋,预应力钢筋受拉0PDPF为负时SX2B、不符合公式(71)的条件时,计算应考虑腹板受压的作用,正截面抗弯承载

30、力应按照下列规定计算00022FDCDFFHXMFBXHBBHH此时,受压区的高度X应按照下列公式计算,并且符合上述公式的要求。PDPCDFFFAFBXBBH式中0为桥梁结构的重要性系数,按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD622004表515条的规定取用,此设计为二级,取010;DM是弯矩组合设计值CDF混凝土轴心抗压强度的设计值,按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD622004表314取用;PA受拉区纵向预应力钢束的截面面积;B矩形截面宽度或T形截面腹板的宽度,本设计应为箱型截面腹板总宽度;0H截面有效高度,AHH0,此处H是截面全高;AA、受拉区、受压区普通

31、钢筋和预应力钢筋的合力点到受拉区边缘、受压区边缘的距离517251米预应力混凝土连续梁桥设计17SA受压区普通钢筋合力点到受压区边缘的距离;FHT形或I形截面的受压翼缘厚度FBT形或I形截面受压翼缘的有效宽度。按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD622004第422条规定取用。按照规范JTGD622004的第511525条规定进行正截面的抗弯承载力验算。图65承载力极限条件下结构的最大抗力以及最大抗力对应的内力(单位KNM)图66承载能力极限状态下弯矩图(单位KNM)支点截面MKNMMKNMRJ62756141081;跨中截面MKNMMKNMRJ7634859405;结果表明在未

32、计入普通钢筋的情况下,验算截面的设计弯矩都小于截面极限承载弯矩。结构安全,正截面强度满足规范要求。642斜截面抗剪承载力验算按照规范JTGD622004规定进行斜截面的抗剪承载力验算。箍筋的配置是跨中截面每片腹板布2肢16150MM,腹板加厚段每片布4肢16100MM。抗剪计算如下表65抗剪计算表XV箍筋V预应力总抗力设计剪力VR/VD满足尺寸2最大剪力8210525722107827521352068是是2最小剪力86066262771123432006356是是517251米预应力混凝土连续梁桥设计18XV箍筋V预应力总抗力设计剪力VR/VD满足尺寸13最大剪力49350493510444

33、727是是13最小剪力4922704922753932746是是25最大剪力477292421171941115346237是是25最小剪力477132421171924453871585是是37最大剪力634371602979467488661626是是37最小剪力625612430386864828411049是是52最大剪力19349455676249171312971898是是52最小剪力1934945567624917823353026是是70最大剪力5152818353359738360723否是70最小剪力50321823158552345361695是是87最大剪力453250

34、4532555158219是是87最小剪力45323667459967136851是是105最大剪力54791123836717537529179是是105最小剪力547911248367274799760841否是122最大剪力19349456355249849796293138是是122最小剪力19349456355249849133331874是是135最大剪力794082604105447852831236是是135最小剪力7940827603107011510192097是是147最大剪力47714164266414603181063是是147最小剪力4861825806744251

35、87113977是是160最大剪力4906049062895169是是160最小剪力492820492828984546是是手算验算首先进行截面的抗剪强度上、下限复核030023105101050BHFVBHFKCUDTD,DV为验算截面处剪力的组合设计值,按照内插法算得距离支点H/21000MM处的DV为DV281005X37402810/153120KN预应力提高系数2为125验算截面(距离支点H/21000MM)处截面的腹板宽度B700X32100MM,0H为计算截面处纵向钢筋合力作用点到截面上边缘的距离。由桥博得出输入信息为各钢束距离底缘高度133165026913302690H200

36、0(5/H)1030MMKNBHFTD247410302100831251105010503023KN517251米预应力混凝土连续梁桥设计193780010302100501051010510303BHFKCU,KN054667108756172364DKNVKNKN2474KN25时,取P25,P1000/BHAAPPB1003892/(342801174)09671SV箍筋配筋率,VSVSVBSA2503/(34280100)000293510X125X11X045X103X2100X1030X28000293505096710602)(5182KN517251米预应力混凝土连续梁桥设计

37、20PBV为预应力弯起钢筋的抗剪承载力PPDPDPBAFVSIN107503式中P在斜截面受压区的正截面处的预应力弯起钢筋切线与水平线间的夹角,5根钢束的夹角为151P,95062P,54,3P5SIN2956SIN15SIN24/38921260107503PBV7475KN此截面的抗剪承载能力为57475182PBCSDUVVV59295KN2669KN说明截面的抗剪承载力足够,而且具有较大的富余。图67承载能力极限状态剪力包络图(单位KN)根据计算结果知,按照持久状况承载能力极限状态设计要求,用基本组合,构件的斜截面抗剪承载力验算能够满足要求。65持久状况正常使用极限状态计算1、作用短期

38、效应组合永久作用的标准值效应与可变作用的频遇值效应相组合,其表达式为111MNSDGIKJQJKIJSSS式中SDS短期效应组合设计值;1J第J个可变作用效应频遇值系数,取值见通规第417条;1JQJKS第J个可变作用效应频遇值。根据通规第417条规定,各种作用频遇值系数取值为汽车荷载(不计冲击力)效应的频遇值系数取为1107;517251米预应力混凝土连续梁桥设计21温度作用效应的频遇值系数取为1208;作用短期效应组合是12120708SDGGQQSSSSS剪力的组合参考弯矩的组合即可。2、作用长期效应组合永久作用的标准值与可变作用的准永久值效应组合,表达式为211MNLDGIKJQJKI

39、JSSS式中LDS作用长期效应组合的设计值;2J第J个可变作用效应的准永久值系数,取值见通规第417条;2JQJKS第J个可变作用效应的准永久值。根据通规第417条规定,各种作用的频遇值系数取值为汽车荷载(不计冲击力)效应的准永久值系数为2104;温度作用效应的准永久值系数取为2208;作用长期效应组合为12120408LDGGQQSSSSS651抗裂验算正截面抗裂应当对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,同时应符合下列要求1)全预应力的混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下预制构件错误未找到引用源。分段浇筑或砂浆接缝纵向分块的构件错误未找到引用源。2)A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)

40、短期效应组合作用下错误未找到引用源。但在荷载长期效应组合作用下错误未找到引用源。517251米预应力混凝土连续梁桥设计22斜截面抗裂要对构件斜截面混凝土的主拉应力错误未找到引用源。进行验算,同时应符合下列要求1)全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合作用下预制构件错误未找到引用源。现场浇筑(包括预制拼装)的构件错误未找到引用源。2)A类和B类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合作用下预制构件错误未找到引用源。现场浇筑(包括预制拼装)的构件错误未找到引用源。式中错误未找到引用源。在作用(或荷载)短期效应组合下构件的抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力;错误未找到引用源。荷载长期效应

41、组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力;错误未找到引用源。扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘处产生的混凝土预压应力,按预规JTGD622004第615条规定计算;错误未找到引用源。混凝土的抗拉强度标准值,按预规JTGD622004表313取用。错误未找到引用源。由作用(或荷载)短期效应组合和预加力所产生的混凝土主拉应力,按预规JTGD622004第633条规定计算;受弯构件由作用(或荷载)所产生的截面抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力,按下列公式计算错误未找到引用源。错误未找到引用源。式中错误未找到引用源。按照作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩值;错误未找到引用源。按照荷载长期效应

42、组合计算的弯矩值,在组合的活荷载弯矩里,只考虑汽车、人群等直接作用在构件上的荷载产生的弯矩值。注后张法构件在计算预施应力阶段由构件自重产生的拉应力时,式中的错误未找到引用源。可改用错误未找到引用源。,错误未找到引用源。为构件的净截面抗裂验算边缘的弹517251米预应力混凝土连续梁桥设计23性抵抗矩。图68长期组合正应力包络图(单位MPA)图69短期组合正应力包络图(单位MPA)图610图短期组合主拉应力(单位MPA)计算结果表明,在荷载长期效应组合或短期效应组合下,构件正截面都不出现拉应力,在短期效应组合下,构件斜截面的最大拉应力为068MPA,小于现场浇筑部分A类预应力混凝土构件的容许值05

43、FTK052651325MPA。构件正截面及斜截面抗裂性验算都满足规范要求。652挠度验算1挠度计算除了进行应力验算外,还要对结构进行变形验算,根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD622004第652条的规定钢筋混凝土桥梁,用汽车荷载(不计冲击力)计算上部构造最大竖向挠度,不能超过下面的值梁式桥主梁跨中处挠度L6001517251米预应力混凝土连续梁桥设计24此处的L为计算跨径,用于平板挂车或覆板带车荷载验算时,上述允许挠度可增加20,即L6001(120)L5001。荷载在一个桥跨范围内移动产生了正负不同的挠度时,计算挠度是正负挠度的最大绝对值之和。桥梁博士软件计算结果,可查

44、得在公路I级汽车活载作用下边跨跨中的最大正挠度为000656,最大负挠度是000646;中跨跨中的最大正挠度为000825,最大负挠度是0011。按规定第653条当用C40C80混凝土时,145135,中间强度等级用直线内插取用为挠度长期增长系数C50混凝土长期增长系数取为1425,A边跨跨中截面最大变形乘以混凝土的长期增长系数1425MAXF1425(000656000646)001855060010083M(满足)B中跨跨中截面最大变形乘以混凝土的长期增长系数为1425MAXF1425(0008250011)0027706001012M(满足)结构按持久状况正常使用极限状态,在荷载短期效应

45、组合作用并且考虑长期效应组合的影响下,挠度验算能满足规范要求。66持久状况构件的应力计算斜截面抗裂要对构件斜截面混凝土的主拉应力TP验算,同时应符合下列要求全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合作用下预制构件TKTPF60517251米预应力混凝土连续梁桥设计25现场浇筑(包括预制拼装)的构件TKTPF40式中TP由作用(或荷载)短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力;TKF混凝土的抗拉强度标准值,按预规JTGD622004表313采用。预应力混凝土受弯构件由作用(或荷载)短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力和主压应力,应按照下列公式计算;2222TPCPCXCYCXCY00S

46、CXPCMYI06PCPVCYVNABS00SINPCPBPNSNASVSBIBINNPNNPNPNPPTPCYIMYIENAN2或PPNPPEPNPPEPNNYAYAE式中CX在计算主应力点,由预加力和作用(或荷载)的短期效应组合计算的弯矩SM产生的混凝土法向应力;CY由竖向的预应力钢筋的预加力产生的混凝土竖向压应力;在计算主应力点,由预应力弯起钢筋的预加力和按照作用(或荷载)短期效应组合计算的剪力SV产生的混凝土剪应力;当计算截面有扭矩时,应计入由扭矩引起的剪应力;对后张预应力混凝土超静定结构,在计算剪应力时,考虑预加力引起的次剪力;PC在计算的主应力点,扣除全部预应力损失后的纵向预加力产

47、生的混凝土法向预压应力;517251米预应力混凝土连续梁桥设计262PM是预加力PN在后张法预应力混凝土连续梁等超静定结构中所产生的次弯矩;EPN净截面的重心至计算纤维处的距离;0Y换算截面的重心轴至计算主应力点的距离;N在同一截面上的竖向预应力钢筋的肢数;YPN、YPN受拉区、受压区预应力钢筋合力点至净截面重心轴处的距离;PE纵向预应力钢束扣除全部预应力损失以后有效预应力PE、PE竖向预应力钢筋、纵向预应力弯起钢筋扣掉全部预应力损失后的有效预应力;AP、AP受拉区、受压区预应力钢筋截面面积;PVA单肢竖向预应力钢筋的截面的面积;VS竖向预应力钢筋之间的间距;B计算主应力点处构件腹板的宽度;P

48、BA计在算截面上同一弯起平面内预应力弯起钢筋的截面面积;0S、NS计算主应力点以上(或以下)部分的换算截面面积对换算截面重心轴、净截面面积对净截面重心轴的面积矩;P在计算截面上预应力弯起钢筋的切线与构件纵轴线的夹角。由于本设计没有考虑竖向预应力的影响,所以CY0。图611标准组合正应力包络图(单位MPA)517251米预应力混凝土连续梁桥设计27图612标准组合压应力包络图(单位MPA)计算结果表明,在使用阶段荷载标准值组合下,构件正截面的最大压应力为142MPA05FCK05324162MPA,最大的主压应力是152MPA06FCK063241944MPA。构件按照持久状况设计使用阶段应力验算均满足规范要求。517251米预应力混凝土连续梁桥设计287预应力钢束的计算以及布置表71截面特性计算截面截面高度(M)面积A(2M)毛截面惯性矩I(4M)中性轴至梁底的距离(M)边支座21035141131/4截面27314041171/2截面27123931193/4截面217734418128支座45179472221/4截面268017931561/2截面27123941193/4截面259791742159支座45

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