桥梁工程连续梁截面设计及验算(桥博)PPT课件.ppt

连续梁截面设计及验算一般过程 1 一 拟定结构尺寸及选择材料类型1 拟定结构尺寸 小箱梁的截面尺寸 图1典型的主梁横断面图 跨中 支点截面 图2全桥单元离散图2 选择材料类型 材料力学性能 1 混凝土本设计中上部结构采用C50混凝土 其材料力学性质见表1所示 表1混凝土力学性能指标 包括砼设计强度 弹性模量 容重等 见 桥规 第3 1条 2 纵向预应力钢束 见输入总体信息 配筋估算信息 本设计选定的预应力钢筋为12 7 5的钢绞线 选定的预应力钢束的参数指标见表2所示 表2预应力钢束的参数指标 包括 预应力钢束的弹性模量 标准强度 张拉控制应力 单根钢束的面积等 2 二 荷载信息 在你的模型上施加了哪些荷载 1 恒载 a 一期恒载 主梁自重自动计入 横隔梁作为集中荷载施加在主梁上 b 二期恒载 含铺装层和栏杆重 2 活载 公路 I级 车道荷载 不计人群荷载 3 温度变化的影响 在估索阶段考虑了升温温差和降温温差及非线性温度梯度的影响 竖向温度梯度曲线见图3所示 图3竖向温度梯度曲线 4 基础的不均匀沉降影响 本设计估索阶段考虑基础的不均匀沉降时 只计竖向强迫位移 不计水平强迫位移和转角强迫位移 5 收缩徐变的影响 本设计在估索阶段不考虑收缩徐变的影响 3 三 简支转连续施工过程简要介绍施工过程 施工阶段示意图见图4 图4施工阶段示意图 4 四 结构内力计算结构内力主要有恒载内力 活载内力和结构次内力组成 一 恒载内力计算 1 一期恒载g1内力计算成桥后 简支全部转成连续的那个施工阶段 主梁一期恒载引起的结构内力见图5 图5成桥阶段一期恒载内力图 包括弯矩图 剪力图 提取成桥阶段4累计效应结构内力图 2 二期恒载g2内力计算二期恒载引起的结构内力见图6 图6二期恒载内力图 包括弯矩图 剪力图 提取成桥阶段5永久荷载效应结构内力图 则g1 g2引起的结构内力见图7 图7恒载内力图 包括弯矩图 剪力图 提取成桥阶段5累计效应结构内力图 5 二 活载内力计算1 荷载横向分布系数计算 1 杠杆法 2 刚接梁法 3 折线横向分布系数 横向分布系数沿跨径方向的变化情况 见表3 表3荷载横向分布系数汇总表2 冲击系数计算 包括连续梁负弯矩冲击系数 见 桥规 2004 3 活载内力车道荷载作用下的活载内力计算结果见表4 活载结构内力图见图8 表4活载内力图8活载内力图 包括弯矩图 剪力图 提取输出使用阶段结果 使用荷载效应 汽车maxM minM maxQ minQ结构内力图 6 三 次内力计算1 温度次内力计算非线性温度1 升温 计算结构的次内力计算结果见表5 温度次内力效应见图9表5温度次内力图8温度次内力图 包括弯矩图 剪力图 提取输出使用阶段结果 使用荷载效应 温度1 温度2结构内力图 2 基础不均匀沉降次内力计算取边支座沉降5mm引起的结构次内力列于表6 内力图见图9 表6基础沉降次内力图8边支座沉降次内力图 包括弯矩图 剪力图 提取输出使用阶段结果 使用荷载效应 变位1结构内力图 7 五 第一次内力组合取支点和跨中截面承载能力极限状态荷载组合I和正常使用极限状态荷载组合I 组合II 进行第一次内力组合 结果见表7和表8 内力包络图见图9 图10 表7承载能力极限状态荷载组合 提取输出使用阶段结果 承载极限组合I的结果 表8正常使用极限状态荷载组合 提取输出使用阶段结果 使用内力组合I II的结果 图9承载能力极限状态荷载组合I弯矩和剪力包络图 提取输出使用阶段结果 承载极限组合I 图10正常使用极限状态荷载组合I II III弯矩和剪力包络图 提取输出使用阶段结果 承载极限组合I II 8 六 预应力钢束估算由承载能力极限状态荷载组合一和正常使用极限状态荷载组合一的结果 进行主梁钢束面积的估算 计算结果见表9 配筋面积图见图11 表9主梁钢束估算结果图11结构配筋面积图 包括承载能力极限状态 正常使用极限状态 提取输出使用阶段结果 结构配筋面积 七 预应力钢束布置 9 八 预应力损失的计算将主梁各号钢束在各个施工阶段及使用阶段各项预应力损失和有效预应力计算结果汇于表10和表11 各号钢束几何形状见图12 表10第i号钢束在第j施工阶段各项预应力损失及有效预应力 提取输出钢束结果 阶段预应力损失 表11第i号钢束正常使用阶段各项预应力损失及永存预应力 提取输出钢束结果 使用应力损失 图12钢束几何形状图 提取输出钢束结果 10 九 配束后主梁内力及内力组合一 施工阶段主梁内力计算主梁配束后各施工阶段内力计算主要包括以下几项 主梁自重内力 预加力产生的初预矩和次内力 混凝土收缩徐变产生的次内力 主梁各施工阶段的累积内力见表12 第i施工阶段累积效应结构内力图见图13 表12第i施工阶段累积内力 提取输出施工阶段结果 累积效应 图12第i施工阶段累积效应结构内力图 输出施工阶段结果 累积效应 11 二 活载内力 温度及基础沉降次内力计算连续梁在配置预应力钢束后 截面刚度将发生变化 由此引起主梁内力发生变化 而配束时荷载组合时采用的是毛截面刚度计算的主梁内力 因此 该荷载组合不能用于结构验算 则考虑预应力作用的主梁活载内力 温度及基础沉降次内力计算结果见表13 14 15 表13考虑预应力作用的活载内力 提取输出使用阶段结果 使用荷载效应 汽车maxM minM maxQ minQ结构内力图 表14考虑预应力作用的温度次内力 提取输出使用阶段结果 使用荷载效应 温度1 温度2结构内力图 表15考虑预应力作用的基础沉降次内力 提取输出使用阶段结果 使用荷载效应 变位1结构内力图 12 三 混凝土收缩 徐变次内力的计算考虑预加力作用后主梁混凝土收缩 徐变次内力的计算见表16 17 表16混凝土收缩次内力 提取输出施工阶段6结果 收缩效应 表17混凝土徐变次内力 提取输出施工阶段6结果 徐变效应 13 四 第二次内力组合取支点和跨中截面承载能力极限状态荷载组合I 进行第二次内力组合 结果见表18 内力包络图见图13 表18承载能力极限状态荷载组合 提取输出使用阶段结果 承载极限组合I的结果 图13承载能力极限状态荷载组合I弯矩和剪力包络图 提取输出使用阶段结果 承载极限组合I 14 十 主梁截面强度验算截面强度计算及验算结果见表19 表19截面强度验算 输出单元结果信息 极限强度验算 组合I的结果 15 十一 应力验算一 预加力阶段各截面混凝土法向应力验算预加力阶段各截面混凝土法向应力计算列于表20 表20第i截面在第j施工阶段应力验算结果 输出单元结果信息 施工应力验算 16 二 正常使用阶段混凝土法向应力及主应力验算正常使用阶段混凝土法向应力及主应力验算结果见表21 22 23 表21正常使用阶段荷载组合I应力验算结果 输出单元结果信息 使用阶段验算 表22正常使用阶段荷载组合II应力验算结果表23正常使用阶段荷载组合III应力验算结果 17 三 正常使用阶段钢束应力验算正常使用阶段