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文档简介

1、摘要 本题为设计,是根据设计任务书的要求和相关规定,对桥进行方案比选和设计的。内容包括桥型方案设计、基本资料、设计图纸、承载力验算。根据设计资料和技术条件,本着“安全、经济、美观、实用、环保”的十字原则,提出三种方案预应力空心板简支梁桥、上承式拱桥和斜拉桥,选定预应力空心板简支梁桥为最优的设计方案。结构设计的目的为满足使用要求、达到结构可靠性标准、合理控制工程造价。本设计按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应的组合,取其最不利效应组合进行设计。本桥计算内容有恒载计算、活载计算、汽车冲击影响、内力效应组合、预应力钢筋数量的估算及配置、承载能力极限状态计算,并绘制了钢筋配置图。 本设计依

2、据工程情况和现场情况,采用预应力先张法施工,在施工平面上布局做到合理,以求得高质量完成工程施工。关键词:空心板简支梁桥,预应力,结构设计计算,设计图纸Abstract朗读显示对应的拉丁字符的拼音 字典 - 查看字典详细内容目 录第一章 设计基本资料1第一节 桥位工程地质条件1第二节 主要技术指标1第二章 桥型方案比选2第一节 设计原则2第二节 桥梁结构的总体布置3第三节 初步方案拟定4第三章 结构设计计算10第一节 设计依据和基础资料10第二节 设计要点11第三节 空心板毛截面几何特性计算12第四节 作用效应计算13第五节 预应力钢筋数量估算及布置23第六节 换算截面几何特性计算28

3、第七节 承载能力极限状态计算29第八节 主梁变形验算33第九节 桥梁博士电算结果与分析33第四章 施工方法37第一节 下部结构施工37第二节 上部结构施工39参考文献43第一章 设计基本资料第一节 桥位工程地质条件起始桩号AK6+037.5,终点桩号AK6+102.5第二节 主要技术指标 第二章 桥型方案比选第一节 设计原则环保包括生态、水、空气、噪音等几方面,设计时应从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等多方面全面考虑环境要求,采取必要的工程控制措施,并建立环境监测保护体系,桥梁建设完成后要在周边修建绿化带,清理建筑垃圾,把对环境的影响降到最低。第二节 桥

4、梁结构的总体布置原则上应服从路线走向,一般应桥、路综合考虑,尽量选择在河道顺直,水流稳定、地质良好的河段上。桥梁纵轴线应尽量与洪水主流流向正交。对通航河流上的桥梁,桥墩(台)沿水流方向的轴线应与通航水位的主流方向一致,必须斜交时,交角不宜大于5°。对于一般小桥,为了改善路线线形,或城市桥梁受原有街道的制约时,也允许修建斜交桥,斜交角度通常不宜大于45°。第三节 初步方案拟定一、桥型比选 二、方案评价1、方案一:预应力空心板简支梁桥简支梁桥是梁式桥中应用最早,使用最广泛的一种桥型。它结构简单,最易设计为各种标准跨径的装配式结构;施工工序少,架设方便;在多孔简支梁桥中,由于各跨

5、构造和尺寸划一,简化施工管理工作,降低施工费用;因相邻桥孔各自单独受力,桥墩上需设置相邻简支梁的两个支座;简支梁的构造较易处理。缺点:梁式桥由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,截面形状不稳定,构件正好在桥面板的跨中接头,对板的受力有不利影响,所以与同样跨径的其他结构体系比,梁内产生的弯矩最大,通常需要抗弯能力强的材料,这样就增加了运输和安装的困难性。2、方案二:上承式拱桥 优点:(1)跨越能力较大;(2)能充分做到就地取材,与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比可以节省大量的钢材和水泥;(3)耐久性好,养护费用少;(4)外型美观;(5)构造简单,工艺纯熟,尤其是圬工拱桥技术容易被掌握,有利于被广

6、泛采用。缺点:(1)自重较大,相应的水平推力也较大,增加了下部结构的工程量,当采用无铰拱时,对地基条件要求较高;(2)圬工拱桥一般都采用在支架上施工的方法修建,随着跨径和桥高的的增大,支架或其他辅助设备的费用大大增加,从而增加了拱桥的施工难度,提高了拱桥的造价;(3)由于拱桥的水平推力较大,在连续多孔的的大、中桥梁中。为防止一孔破坏影响全桥的安全,需要采用较复杂的技术措施;(4)与梁式桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高,当用于城市立交及平原地区的桥梁时,因桥面高度提高,而使两岸接线工程量增大,既增加造价又对行车不利,因此也使拱桥的使用受到一定的限制。3、方案三:斜拉桥 优点:(1)斜拉桥就塔墩距

7、来说,是大跨径,可以做到一般型式的桥都难做到的特大跨径,但对梁来说,由于拉索支撑,尤其在密索时,却是小跨径,因此梁高可以做的很小,为了减少梁身的挠度和改善梁身的受力,必须保证和尽可能的加强拉索的刚度。(2)由于拉索是弹性支承,因而支承刚度(主要决定于拉索面积)是可变的,另外还可以对拉索施加预应力,可以适当调整拉索刚度(面积)和预应力以使梁、塔各主要部位的位移和内力达到比较理想的程度(主要在恒载情况下),试算和调试初张力是斜拉桥设计施工的重要特点之一;(3)拉索的水平分力对混凝土梁身是十分有利的免费预压应力;(4)塔两边拉索的水平分力产生的弯矩应当尽可能的做到平衡,使塔身尽量不受或少受到恒载不均

8、衡弯矩,这是保证塔身稳定的关键,同时也减轻了徐变应力;(5)由于缆索直接锚固在梁上组成三角形构造,斜拉桥的动力稳定性比吊桥好得多;(6)斜拉桥也是重要的景观建筑,可以体现一个城市甚至一个国家的建筑技术和艺术品位。缺点:斜拉桥桥墩少节省空间,但遇不可抗拒力易发生位移。运输和安装复杂,对施工技术要求比较高,施工比较困难,钢的用量相对其他两种桥要高出很多,造价相对较高,工期相对也较长。综上所述:C市N河大桥决定采用预应力空心板简支梁桥作为设计方案。因为它是一种既经济又实用,且具有高稳定性的一款桥型,非常适合在该地形使用,在技术方面具有纯熟的施工工艺,对施工技术要求不高,安全性和可靠性能够得到较好的保

9、证。第三章 结构设计计算第一节 设计依据和基础资料1、标准,设计强度,弹性模量。第二节 设计要点1、结构设计1)本空心板按部分预应力混凝土A类构件设计。2)桥面板横坡为2%单向横坡,各板均斜置,横坡由下部结构调整。3)空心板断面:空心板高度0.6m,宽度0.99m,各板之间留有0.01m的缝隙。4)桥面铺装:上层为0.06m的C30沥青混凝土,下层为0.10m的C40防水混凝土,两者之间加设SBS防水层。5)施工工艺:预制预应力空心板采用先张法施工工艺。6)桥梁横断面与构造及空心板截面尺寸如图、图所示。图 桥梁横断面及构造图(单位:cm)图 空心板截面细部尺寸图(单位:cm)2、设计参数1)相

10、对湿度为80%。2)体系整体均匀升温25,均匀降温25。3)C50混凝土的材料特性,。4)沥青混凝土重度按23kN/m计,预应力混凝土结构重度按26 kN/m计,混凝土重度按25 kN/m计。第三节 空心板毛截面几何特性计算1、截面面积空心板截面面积为:2、截面重心位置全截面对12板高的距离为: 铰缝的面积为:=129cm²则毛截面重心离12板高的距离为:铰缝重心与12板高处的距离为:3、空心板毛截面对其重心轴的惯矩计算铰缝对自身重心轴的惯性矩为:。空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为: 空心板截面的抗扭刚度可简化为如图所示的箱型截面来近似计算;图 截面抗扭刚度简化计算图式(单位:cm)

11、根据公式,抗扭刚度可按下式计算:第四节 作用效应计算一、永久作用效应计算1、空心板自重(一期结构自重)2、桥面系自重(二期结构自重)由于是高速公路,没有人行道及栏杆,只有防撞护栏,本设计采用混凝土防撞护栏,按单侧7.5kN/m线荷载计算。桥面铺装上层为6cm厚C30沥青混凝土,下层为10cm厚C40防水混凝土,则全桥宽铺装层每延长米重力为:(0.06×23+0.1×25)×7kN/m=27.16kN/m上述自重效应是在各空心板形成整体后再加至桥上的,由于桥梁横向弯曲变形,各板分配到的自重效应是不相同的。为了计算方便,近似按各板平均分配桥面铺装重量来考虑,则每块空心

12、板分配到的每延长米桥面系重力为:3、铰缝自重计算(二期结构自重)由上述计算得空心板每延长米总重力为:=11.435kN/m(一期结构自重)=+=(5.27+0.4725)kN/m=5.7425 kN/m=+=(11.435+5.7425)kN/m=17.18 kN/m由此可计算出简支空心板永久作用效应,计算结果见表。永久作用效应汇总表表项目作用种类作用gi(kN/m)计算跨径(m)作用效应M(kN·m)作用效应V(kN)跨中()跨()支点()跨()跨中11.43512.56225.4891169.116871.811835.905905.742512.56113.237584.928

13、136.062918.0315017.177512.56338.7266254.0449107.874753.93740二、可变作用效应计算和集中荷载标准值Pk为:=10.5×0.75=7.875kN/m计算弯矩时,计算剪力时,1、冲击系数和车道折减系数计算:结构的冲击系数与结构的基频有关,故应先计算结构的基频,根据公式,可计算简支梁桥的基频:其中:由于,故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数:当车道大于两车道时,应进行车道折减,四车道折减33%,但折减后不得小于用两车道汽车荷载布载的计算结果。为简化计算,本算例仅按两车道布载,进行计算,取最不利情况进行设计。2、汽车荷载横向分布系数:本

14、算例空心板跨中和/4处的荷载横向分布系数按铰接板法计算,支点按杠杆原理法计算,支点至/4点之间截面的荷载横向分布系数通过直线内插求得。1)跨中及/4处的荷载横向分布系数计算首先计算空心板的刚度参数,根据公式得:由前面计算知:,单板宽b=100cm,计算跨度=12.56cm=1256cm,代入上式得:在求得刚度参数后,即可依板块个数及所计算板号按值查表得各板块轴线处的影响线坐标。由=0.02=0.03内插得到=0.02054时14号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值,内插计算结果见表。由表的数据画出各板的横向分布影响线,并按横向最不利位置布载,求得两车道的各板横向分布系数。各板的横向分布影

15、响线及横向最不利布载见图,由于桥梁横断面结构对称,故只需计算14号板的横向分布影响线坐标值。表 各板横向分布影响线坐标值计算表板号1234567810.24510.19920.15020.11570.09150.07440.06440.059420.19910.19610.16460.12590.09960.08140.06940.064430.15020.16460.17180.14840.11590.09470.08160.074640.11570.12590.14840.16080.14340.11580.09940.0913图 各板的荷载横向分布影响线及横向最不利荷载布置图(尺寸单位:

16、cm)各板的荷载横向分布系数计算见表:计算公式为:表 各板荷载横向分布系数计算表板号1号板2号板3号板4号板荷载两车道汽车荷载两车道汽车荷载两车道汽车荷载两车道汽车荷载荷载横向分布系0.23270.19760.15740.12080.15940.15300.16480.15210.11980.11010.12890.15040.08120.07660.08950.10920.2970.2690.2700.266由表结果可知:两车道布载时,为1号板的横向分布系数为最不利,因此取跨中和/4处的荷载横向分布系数之:=0.2972)支点处荷载横向分布系数计算:支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法计算。

17、由图,1号板的横向分布系数计算如下:=0.5/2=0.25图 支点处荷载横向分部影响线及最不利布载图(尺寸单位:cm) 3)支点到/4处的荷载横向分布系数按直线内插求得,空心板荷载横向分布系数计算结果见表。表 空心板的荷载横向分布系数作用位置跨中至/4处支点两车道汽车荷载0.2970.2503、车道荷载效应计算:计算车道荷载引起的空心板跨中及/4处截面的效应时,均布荷载标准值应满布于使空心板产生最不利效应的同号影响线上,集中荷载标准值只作用于影响线中一个最大影响线峰值处,如图、图所示。图 空心板跨中内力影响线及加载图式(尺寸单位:cm)图 空心板/4处截面内力影响线及加载图式(尺寸单位:cm)

18、1) 跨中截面 弯矩:(不计冲击时)(计冲击时)两车道布载:不计冲击:=1×0.297×(7.875×19.7192210.24×3.14)kN·m=242.19 kN·m计冲击:=(1+0.287)×0.297×(7.875×19.7192210.24×3.14)kN·m=311.69kN·m 剪力:(不计冲击时) (计冲击时)两车道布载:不计冲击:=1×0.297×(7.875×1.57252.29×0.5)kN =41.14 kN

19、计冲击:=1.287×0.297×(7.875×1.57252.29×0.5)kN =52.94 kN2) /4处截面 弯矩:(不计冲击时) (计冲击时)两车道布载:不计冲击:=1×0.297×(7.875×14.7894210.24×2.355)kN·m =181.64 kN·m计冲击:=1.287×0.297×(7.875×14.7894210.24×2.355)kN·m =233.77 kN·m 剪力:(不计冲击时) (计冲击时)

20、两车道布载:不计冲击时:=1×0.297×(7.875×3.5325252.29×0.75)kN =64.46 kN 计冲击时:=1.287×0.297×(7.875×3.5325252.29×0.75)kN =82.96 kN3)支点截面剪力支点截面由于车道荷载产生的效应,考虑横向分布系数沿空心板跨长的变化,同样均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上,集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线的峰值处,如图所示。图 支点截面剪力计算图式(尺寸单位:cm)两车道布载:不计冲击:=1×

21、;0.297×7.875×15.56/2×1/2×0.250.297×12.56/4×7.875×0.9167+0.0833+252.29×1×0.25kN=77.18kN计冲击:=1.287×77.18 kN=99.33 kN可变作用效应(汽车)汇总于表中,由此可看出,车道荷载以两车道布载控制设计。表 可变作用效应汇总表车道荷载两车道弯矩M/(kN·m)剪力V/kN跨中/4跨中/4支点不计冲击242.1864181.639841.137164.459777.1795计冲击311.69

22、38233.770452.943482.959699.3307三、作用效应组合按桥规公路桥涵结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态精心效应组合,并用于不同的计算项目。按承载能力极限状态设计时的基本组合表达式为:式中:结构重要性系数,=1.0;效应组合设计值;永久作用效应标准值;汽车荷载效应(含汽车冲击力)的标准值;按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用以下两种效应组合:作用短期效应组合表达式:式中:作用短期效应组合设计值;永久作用效应标准值;不计冲击效应的汽车荷载效应的标准值;作用长期效应组合表达式:式中:各符号意义见上面说明。桥规还规定结构构件当需要进行弹性阶段截面应力

23、计算时,应采用标准值效应组合,即此时效应组合表达式为:标准值效应组合设计值;永久作用效应、汽车荷载效应(含汽车冲击力)的标准值。根据计算得到的作用效应,按桥规各种组合表达式可求得各效应组合设计值,现将计算汇总于表。表 空心板作用效应组合汇总表序号荷载类别跨中截面四分点截面支点截面kN·mkNkN·mkNkN第一期永久作用225.490.00169.1235.9171.81第二期永久作用113.240.0084.9318.0336.06总永久作用(=+)338.730.00254.0553.94107.87可变作用(不计冲击)242.1941.14181.6464.4677.

24、18可变作用(计冲击)311.6952.94233.7782.9699.33标准组合(=+)650.4252.94487.82136.90207.20短期组合(=0.7×)508.2628.80381.2099.06161.90极限组合(=1.2×+1.4×)842.8474.12623.14180.87268.51长期组合(=+0.4×)435.6116.46326.7179.72138.74第五节 预应力钢筋数量估算及布置一、预应力钢筋数量的估算本计算采用先张法预应力混凝土空心板构造形式。设计时它应满足不同设计状况下的规范规定的控制条件要求,例如承载

25、力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。在这些控制条件中,最重要的是满足结构在正常使用极限状态下的使用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时具有一定的安全储备。因此预应力混凝土桥梁设计时,一般情况下,首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量,再由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量。本计算以部分A类构件设计,首先按正常使用极限状态正截面抗裂性确定有效预加力Npe。按公预规条,A类预应力混凝土构件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉应力,并符合以下条件:在作用短期效应组合下,应满足st-pc0.70ftk要求。式中:st在作用短期效应组合下Msd作用下

26、,构件抗裂性验算边缘混凝土的法向应力;pc构件抗裂验算边缘混凝土的有效预加应力。在初步设计时,st和pc可按下列公式近似计算:式中:A、W构件毛截面面积及毛截面受拉边缘的弹性抵抗据; ep预应力钢筋重心对毛截面重心轴的偏心距,ep=y-ap,ap可预先假定。代入st-pc0.70ftk即可求得满足部分预应力A类构件正截面抗裂性要求所需的最小有效预加力为:式中:混凝土抗拉强度标准值。本计算,预应力空心板采用C50,=2.65MPa,由表得=508.26kN·m=508.26×106N·mm,空心板毛截面换算面积A=弹性抵抗矩为W=假设ap取4.5cm,则ep=y-a

27、p=(30-0.68-4.5)cm=24.82cm=248.2mm把数据代入得:则所需预应力钢束截面面积按下式计算:Ap=式中:预应力钢筋的张拉控制应力;全部预应力损失值,按张拉控制应力的20%估算。本计算采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线,公称直径为15.20mm,公称面积140mm2,标准强度为fpk=1860MPa,设计强度为fpd=1260MPa,弹性模量EP=1.95×105MPa。按公预规con0.75fpk,本算例中取con=0.65 fpk ,预应力损失总和近似假定为20%的张拉控制应力,则Ap=采用9根s15.2钢绞线,钢绞线面积Ap=9×1.4=12

28、.6cm ²11.37cm ²二、预应力钢筋的布置本算例采用9根s15.2钢绞线布置在空心板下缘,沿空心板跨长直线布置,钢绞线重心距下缘的距离=4.5cm。先张法混凝土构件预应力钢绞线之间的净距,对七股钢绞线不应小于25mm,在构件端部10倍预应力钢筋直径范围内,设置35片钢筋网。三、普通钢筋数量的估算及布置在预应力钢筋数量已确定的情况下,可由正截面承载能力极限状态要求的条件确定普通钢筋数量,暂不考虑在受压区配置的预应力钢筋,也暂不考虑普通钢筋的影响。空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑(见图)由2bkhk=(2××15 ²)cm ²

29、;=1413cm ²以及上两式中、的含义见图。由以上两式联立求得:=32.6cm,=21.7cm。图 空心板等效工字形截面(单位:cm)则得等效工字形截面的上翼缘板厚度为:等效工字形截面的下翼缘板厚度为:等效工字形截面的肋板厚度为:假设截面受压区高度,设有效高度,由公式,正截面承载力为:式中 桥梁结构的重要性系数,本算例设计安全等级为二级,故取为1.0; 混凝土的轴心抗压强度设计值,本例为C50,则=22.4MPa; 承载能力极限状态的跨中最大弯矩,可查表。代入相关参数值,则上式为:整理得:解得:x=73.32mm< =137mm,故假设正确且满足: x=73.32mm<

30、 =0.4×555mm=222mm上述计算说明中和轴位于翼缘板内,根据公式可计算普通钢筋面积:说明按受力计算不需要配置纵向普通钢筋,只需按构造要求配置。普通钢筋选用HRB335钢筋,其材料参数为,根据构造要求因此普通钢筋采用9根直径为12mm的HRB335钢筋,则普通钢筋布置在空心板下缘一排(截面受拉边缘),沿空心板跨长直线布置,钢筋重心至板下缘的距离为4.5cm,即。普通钢筋布置见图。图 普通钢筋及预应力钢筋布置图(尺寸单位:cm)第六节 换算截面几何特性计算在配置了预应力钢筋和普通钢筋之后,需要计算换算截面的几何特性。一、换算截面面积Ao而,把以上数据代入得:二、换算截面重心位置

31、预应力筋和普通钢筋换算截面对空心板毛截面重心轴的静矩为:于是得换算截面到空心板毛截面重心轴的距离为:则换算截面重心至空心板截面下缘和上缘的距离分别为:换算截面重心至预应力钢筋重心及普通钢筋重心的距离分别为:三、换算截面惯性矩四、换算截面弹性抵抗矩下缘:上缘:第七节 承载能力极限状态计算一、跨中截面正截面抗弯承载力计算跨中截面构造尺寸及配筋见图3.5.2。预应力钢绞线合力作用点到截面底边的距离,普通钢筋合力作用点到截面底边的距离为,则预应力钢筋和普通钢筋的合力作用点至空心板截面底边的距离为:则跨中截面有效高度采用等效工字形截面来计算,见图。上翼缘厚度为,上翼缘有效宽度为,肋宽b=556mm。根据

32、公式来判断截面类型:所以,属于第一类T形截面,应按宽度的矩形截面来计算其正截面抗弯承载力。根据公式,混凝土截面受压区高度x为:,且。将x=108.30mm代入下式可计算出跨中截面的抗弯承载力因此,跨中截面正截面抗弯承载力满足要求。二、斜截面抗剪承载力计算1、截面抗剪强度上、下限校核:选取距支点h/2处截面进行斜截面抗剪承载力计算。截面构造尺寸及配筋见图。先进行抗剪强度上、下限复核,根据公式,截面尺寸要求应满足:式中 验算截面处由作用(或荷载)产生的剪力组合设计值(kN),由表的支点处剪力及/4截面剪力,内插得距支点h/2=300mm处的截面剪力: b相应于剪力组合设计值处的等效工字形截面腹板宽

33、度,即b=556mm;相应于剪力组合设计值处的截面有效高度,由于本例预应力钢筋及普通钢筋都是直线布置,因此有效高度与跨中相同,为=555mm 混凝土强度等级(MPa),空心板为C50,=50MPa。故空心板距支点h/2处截面尺寸满足抗剪要求。当满足公式时,可不进行斜截面抗剪承载力计算:式中 混凝土抗拉强度设计值,对C50,根据要求,取1.83MPa 预应力提高系数,对预应力混凝土受弯构件,取1.25。上式中右侧1.25为板式受弯构件承载力的提高系数。代入上式得:,因此,不需要进行斜截面抗剪承载力计算,梁体可按构造要求配置箍筋即可。参考构造要求,在支座中心向跨中方向不小于1倍梁高范围内,箍筋间距

34、不应大于100mm,故在支座中心到跨中0.93m范围内箍筋间距取为100mm,其它梁段箍筋间距取为200mm,箍筋布置见图。图 空心板箍筋布置图(尺寸单位:cm)跨中部分箍筋配筋率为满足最小配筋率的要求。2、斜截面抗剪承载力计算选取以下两处截面进行空心板斜截面抗剪承载力计算:1) 距支座中心h/2=300mm处截面,距跨中距离为x=5980mm;2) 距支座中心0.93m处截面(箍筋间距变化处),距跨中距离为x=5350mm。计算上述各处截面的剪力组合设计值,可按表的支点处剪力及跨中截面剪力,内插得到,计算结果见。表 各计算截面剪力组合设计值截面位置(距跨中距离为x/mm)6280(支点截面)

35、598053503140(/4截面)剪力组合设计值/kN268.51260.14242.55180.87距支座中心h/2=300mm处截面由于空心板的预应力筋及普通钢筋是直线配筋,故此截面有效高度取与跨中相同,即=555mm,其等效工字形截面的肋宽为b=556mm。由于没有设置弯起斜筋,因此,斜截面抗剪承载力即为:式中各符号的含义同上,此处箍筋间距=100mm,HRB335钢筋,双肢箍筋,直径为10mm,=157.08mm²,则箍筋配筋率为:把以上数据代入得:该处截面抗剪承载力满足要求。距跨中截面x=5350mm处截面此处箍筋间距=200mm,=242.55kN,采用HRB335钢筋

36、,双肢箍筋,直径为10mm,=157.08 mm²,把以上数据代入斜截面抗剪承载力公式得: 该处截面抗剪承载力满足要求。第八节 主梁变形验算正常使用阶段的挠度值,按短期荷载效应组合进行计算,并考虑挠度长期增长系数。A类预应力混凝土构件的刚度应采用,取跨中截面尺寸及配筋情况确定,则于是由恒载效应产生的跨中挠度可近似按下列公式计算按短期荷载效应组合产生的跨中挠度可近似按下列公式计算上述计算中的、可查表。受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响,即按荷载短期效应计算的挠度值,乘以挠度长期增长系数,对C50混凝土,内插可得到=1.425,则荷载短期效应组合引起的长期挠度值为:恒载引起

37、的长期挠度值为:预应力混凝土受弯构件的长期挠度值,在消除结构自重产生的长期挠度值后梁的最大挠度不应超过计算结构跨度的1/600,即:挠度值满足规范要求。第九节 桥梁博士电算结果与分析一、电算参数与结果图3.9.1 桥梁模型分段图(单位:cm)表3.9.1 14单元承载能力极限状态强度验算(右截面) 组合类型内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩Nj0.1130.1130.1080.153Qj4.49e+014.49e+012.68e+021.33e+02Mj 8.06e+028.06e+021.03e+036.78e+01受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R2.51e-052.51e-05

38、2.66e-022.66e-05是否满足是是是是配筋面积0.00.00.00.0最小配筋面积0.00.00.00.0是否满足是是是是Nj0.1450.1450.1030.152Qj4.49e+014.49e+011.81e+020.57e+02Mj8.06e+018.06e+016.32e+022.04e+02受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R2.51e-052.51e-052.51e-052.51e-05是否满足是是是是配筋面积0.00.00.00.0最小配筋面积0.00.00.00.0是否满足是是是是Nj0.1450.1450.1060.155Qj4.49e+014.49e+010

39、.74e+020.77e+01Mj8.06e+018.06e+018.43e+021.17e+02受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R2.51e-052.51e-052.51e-052.51e-05是否满足是是是是配筋面积0.00.00.00.0最小配筋面积0.00.00.00.0是否满足是是是是 正常使用极限状态荷载组合I内力结果 表3.9.21.1e-041.1e-041.1e-041.1e-041.1e-041.1e-040.0240.024268.5126.350.0020.0023.08e-033.08e-030.0020.0010.0010.0011.1e-041.1e-04

40、1.1e-041.1e-041.1e-041.1e-040.0240.024268.5126.350.0020.0023.08e-033.08e-030.0020.0010.0010.0011.1e-041.1e-041.1e-041.1e-041.1e-041.1e-040.3740.374180.87133.181.48e+021.48e+022.98e+032.98e+032.98e+032.98e+03772.1508.951.1e-041.1e-041.1e-041.1e-041.1e-041.1e-040.3740.374180.87133.181.48e+021.48e+022.

41、98e+032.98e+032.98e+032.98e+03772.1508.951.68e-041.68e-041.68e-041.68e-041.68e-041.68e-040.2270.2270.170.111.48e+031.48e+030.3050.305842.8476.46129.47678.57842.8476.46二、电算与手算结果对比分析两者结果经过对比分析可知,与电算结果相比,手算结果内力与配筋结果均较小,局部配筋相接近。分析其中可能原因有以下几点:1、手算时的荷载均为估计值,从而算得的内力也不准确。2、荷载内力组合所考虑的情况有限,有的最不利组合并没有真的考虑到;而电算

42、考虑了所有的最不利组合,因而算得的最终结果比较准确。3、由于计算量较大,手算仅计算了一根梁,未考虑整体效应,故配筋结果较小;而电算则计算了所有框架,考虑了整体效应,故配筋结果较大。4、手算所得的内力都是建立在经验公式上的,很多都是一些经验参数,而且计算时可能会产生错误;而电算是计算机计算,故所得的内力结果比较准确。第四章 施工方法第一节 下部结构施工一、3、第二节 上部结构施工一、概述按照施工组织设计施工制梁台座。制梁台座采作扩大基础(浆砌片石基础),水磨石作底模的简易制梁台座,制梁台座的尺寸、棱角、表面平整度等必须满足设计要求;地面承载力、台座间距等必须满足施工要求。二、施工步骤1、绑扎底板

43、和腹板钢筋首先按设计要求进行钢筋的制作和加工,误差应保证在规范和有关技术文件的要求之内。人工在钢台座上分节绑扎钢筋骨架。2、布置预应力钢绞线钢筋绑扎完成后按设计要求装预应力钢绞线。在每片梁的两端利用锚具固定钢绞线,并按设计要求穿入塑料管进行失效处理。3、模板安装模板的安装应与钢筋绑扎相配合,底板和腹板钢筋绑扎完毕后可进行模板的安装。安装过程中按设计对保护层的要求,在底层钢筋和腹板外侧钢筋上绑扎混凝土垫块。模板安装可由人工配合龙门吊进行。安装前,先清除模板一的杂物,模板内面应涂刷脱模剂。浇筑混凝土前,应对模板、钢筋、预埋件或钢绞线进行检查,模板内的积水和钢筋上的污垢应清理干净。4、钢绞线张拉钢绞

44、线必须堆码整齐,一定要覆盖好,避免机械损伤及锈蚀。所使用锚具及夹片,必须经过试验合格后方可使用,以确保安全生产。预应力筋下料长度必须经计算确定,且不得采用电弧切割。混凝土施工时振捣绝对不允许碰撞预应力筋。张拉时,必须进行应力应变双控,并做好现场施工记录。张拉顺序为:0 初应力(0.1con) con(待荷2分钟锚固)。5、空心板梁混凝土浇筑浇筑混凝土前首先按设计要求进行混凝土的配合比,在经过监理工程师的书面同意后,可掺入适量的减水剂(早强剂)或泵送剂,来保证混凝土具有良好的各易性,确保泵送的效果。施工现场应按砂石料的实际含水量进行配合比调整,并做好上料计算和试件的取样工作。鉴于梁体截面的限制,

45、浇筑采用先底板、腹板后顶板的浇筑顺序施工,混凝土浇筑一次完成,浇筑混凝土时应注意内模的上浮,并采取一定的措施:如拉筋、压板的方法。混凝土浇筑过程中应仔细振捣,尤其是底板、腹板的混凝土。浇筑中禁止振动器接触钢绞线,以免损伤钢绞线,造成钢绞线的应力损失。6、梁体养护混凝土浇筑完毕后,应先收浆后尽快予以覆盖和洒水养护,覆盖时不得损伤或污染混凝土表面。当气温低于5时,应覆盖保温,不得向混凝土洒水。养护用水应与拌合水相同。混凝土达到2.5MPa前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架等荷载。7、模板拆除梁体养护到一定强度后(一般为2.5MPa)拆除,内模由人工拆除,侧模由人工配合龙门吊进行拆除,避免损伤混凝土边角。8、钢绞线放张混凝土达到设计要求的强度后进行应力放张(千斤顶放张),放张时,必须按设计文件及规范要求进行操作,现场人员必须要得到试验人员明确通知方可进行施工。钢绞线应分阶段、对称、相互交错的放张。放张后钢绞线必须用砂轮切割机切割,切割顺序为放张端开始逐次切向另一端。钢绞线放张完毕后,用手持式砂轮切割机切除钢绞线,用砂浆封端,之后用龙门吊将梁体从槽内吊出,存放在存梁场。三、预应力混凝土空心板的架设1、施工方法预应力混凝土空心板采

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