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文档简介

摘要预应力混凝土梁梁式桥在我国国桥梁建筑上上占我重要的的地位,在目目前,对于中中小跨径的永永久性桥梁,无无论是公路桥桥梁或者城市市桥梁,都在在尽量采用预预应力混凝土土梁式桥,因因为这种桥梁梁具有就地取取材,工业化化施工,耐久久性好,适应应性强,整体体性好以及美美观等多种优优点。本设计采用预应应力简支T梁结构,其其上部结构由由主梁、横隔隔梁、行车道道板,桥面部部分和支座等等组成,显然然主梁是桥梁梁的主要承重重构件。其主主梁通过横梁梁和行车道板板连接成为整整体,使车辆辆荷载在各主主梁之间有良良好的横向分分布。桥面部部分包括桥面面铺装、伸缩缩装置和栏杆杆等组成,这这些构造虽然然不是桥梁的的主要承重构构件,但它们们的设计与施施工直接关系系到桥梁整体体的功能与安安全,这里在在本设计中也也给予了详细细的说明。本设计主要受跨跨中正弯矩的的控制,当跨跨径增大时,跨跨中由恒载和和活载产生的的弯矩将急剧剧增加,是材材料的强度大大部分为结构构重力所消耗耗,因而限制制的起跨越能能力,本设计计采用25m标准跨径,合合理地解决了了这一问题。在在设计中通过过主梁内力计计算、应力钢钢筋的布置、主主梁截面强度度与应力验算算、行车道板板及支座、墩墩台等等设计计,完美地构构造了一座装装配式预应力力混凝土简支支T梁桥,所验验算完全符合合要求,所用用方法均与新新规范相对应应。本设计重重点突出了预预应力在桥梁梁中的应用,这这也正体现了了我国桥梁的的发展趋势。关键词:预应力力,简支T梁,后张法法ABSTRACCTBridgeconsttructiion,attpressent,regarrdingsmalllspannpermmanenttbriddge,rregarddlessofissthehighwwaybrridgeorthhecittybriidge,allaasfarrasppossibbleissusinngtheepresstresssedcooncrettebeaamplaatebrridge,,becaausetthiskkindoofbriidgehhasmaakesuuseofflocaalmatterialls,thheinddustriializaationconsttructiion,ttheduurabillityiisgoood,coompatiible,integgritygoodasweellassartiisticandssoonmanykindssofmmeritss.ThisdeesignusesassemmblyttypessimpleesuppportTTbeammstruucturee,itsssupeerstruuctureebytthekiingpoost,sseptummtrannsverssumbeeam,tthelaanebooard,thebbridgeeflooorparrtanddthesuppoortanndsoonisscompposed,,theobvioouskiingpoostissthebridggemaiincarrrier..Itskingpostconneectsiintotthewhholetthrougghtheecrosssbeammandthellanebboard,,enabblethhevehhiclessloaddtohhavetthegooodtrraverssebettweenvarioouskiingpoosts..Bridggeflooorpaartinncludiingcoomposiitionssandsoonnfloooring,,expaansionnandcontrractiooninsstallmmentaandpaarapett,theesesttructuuresaalthouughissnotthebbridgeemainncarrrier,butttheirdesiggnanddtheconsttructiionreelatessthebridggewhoolediirectllytheefuncctionandttheseecuritty,heerehaasalssogivventhhedettaileddexpllanatiioninnthissdesiign.Thisdeesignmainllysteepsthhesagggingmomenntconntrol,,whennthespanincreeases,,crossstheebenddingmmomenttwhicchprooducessbytthedeeadlooadanndtheeliveeloaddthesharppgrowwth,iistheemateerialintennsitymajorrityoofconnsumessforthesstructtureggravitty,thhusliimitsthesspanniingabbilityy,thiisdessignuusestthe255mstaandarddspann,hasssolvvedthhisprroblemmreassonablly.Innthedesiggnthrroughthekkingpposteendogeenicfforcecompuutatioon,thhestrressssteelbaraarranggementt,kinngposstsecctionintennsityandsstressschecckingcalcuulatioon,laanebooardaandsuupportt,pilllarTTaiwannandsoonndesiigns,astrructurreasssemblyytypeepresstresssedcooncrettesimmplessupporrtTbbeambbridgee,theechecckingcalcuulatiooncommpleteelyhaasconnformeedtotherrequirrementtperffectlyy,useestheemethhodanndtheenewstanddardccorresspondss.Thiisdessignhhashiighligghtedtheppre-sttresseedwitthempphasissintthebrridgeappliicatioon,thhishaasalssobeeenmannifesttingoourcoountryybriddgetrrendoofdevvelopmment.Keyworrds:PPre-sttresseed,SimpplesuupporttTbeeam,Tensiioningg1绪论1.1国内外外的发展趋势势十八世纪的英国国工业革命造造就了近代科科学技术,也也使欧美各国国率先进入现现代桥梁工业业新时代。目目前,国外跨跨径在15m以下,用钢钢筋混凝土梁梁桥;以上则则用预应力混混凝土梁桥;;跨径25-400m,往往用结结合梁桥或预预弯预应力梁梁桥。从50年代德国首首次采用平衡衡悬臂施工法法修建跨径114.22m的Worms桥以后,混混凝土梁桥也也用于大跨径径桥梁。最大大的混凝土梁梁桥,国外是是跨径270m的巴拉圭Asunccion桥。中国的预应力混混凝土简支梁梁桥和连续梁梁桥在八十年年代以后得到到广泛采用,成成为长桥和大大跨径桥梁的的主要桥型。浙浙江省瑞安飞飞云江桥最大大跨径62米,桥长1722米,是中国国当时最大跨跨径的预应力力混凝土简支支梁公路桥。八八十年代以来来,预应力混混凝土连续梁梁桥成为中国国公路桥梁的的重要桥型。1984年建成的湖湖北省沙洋汉汉江桥是首座座跨径超过100米的连续梁梁桥,跨径100米以上的连连续梁桥还有有广东省广州州大桥、江门门外海桥、惠惠州东江桥、湖湖南省常德沅沅江桥、贵州州省思南乌江江桥、天津市市永定新河华华北桥、湖北北省宜城汉江江桥、宜昌乐乐天溪桥、江江苏省南京长长江第二大桥桥北汊桥等,其其中南京长江江第二大桥北北汊桥的最大大跨径达到165米,外海桥桥的连续长度度达到880米。1.2设计原原始资料地貌地质此桥位于某房地地产开发内内内,区域内无无不良地质现现象,属抗震震有利地段。河河谷及中、低低坡岸积层为为粘土、砂砾砾土、漂、卵卵(砾)石以以及厚层砂岩岩,河道宽取取128米,详见地地质剖面图。1.1中砂(QQ4al):饱和,松散散,主要由石石英,长石等等组成,粒径径大于0.0755mm颗粒超过总质量量50%。其中含约20—30%的圆砾。该该层呈透镜体体。1.2卵石(QQ4al+ppl):深灰—黑灰色,松松散,饱和,卵卵石成分主要要由岩浆岩等等组成,呈亚亚圆形,一般般粒径20—60mm,最大达350mm,微—中风化,个个别卵石呈强强风化,主要要填充物为中中粗砂。层厚厚5.0m。1.3砂岩(kk2g):灰色—灰黑色,稍稍湿,致密结结构,中-厚层状构造造,矿物质主主要成分以粘粘土矿物为主主。该层按风风化程度分为为全风化,强强风化,中风风化三个亚层层。表1-1岩土物物理力学指标标 指标岩性天然容重变形模量()容许承载力()灌注桩力学指标标(kpa)桩端侧阻中砂19912025松散卵石土2212180100全风化砂岩2112.520080强风化砂岩24.3183002500120中风化砂岩26.33600080015002501.2.2.水水文桥长和净高不受受设计流量和和水位控制,水水文计算仅作作为计算冲刷刷、确定基底底标高的依据据。测得地下下水水位为0.20—1.00m,地下水对对桥基施工有有直接影响,冲冲刷深度2.5m,设计基本本加速度值为为0.10g,设计特征征周期为0.35gg,最高洪水位位高程:1256..0米。1.3技术指指标1.3.1设计计资料1.设计荷载载:公路-Ⅰ级。2.设计车速::时速100kmm/h。3.桥面净宽::(0.5m+净-7.5m+2.00m+净-7.5m+0.5m)4.标准跨径径:25m(墩中中心距离)主梁全长:244.96m计算跨径:244.16m5.设计洪水频频率:1/100。6.地震基本烈烈度:7度。1.4材料及工工艺混凝土:主梁用用C40,栏杆杆及桥面铺装装用C20;预应力钢束:采采用符合冶金金部YB2225-64标标准的5mmm碳素钢丝,每每束有24丝组成;;普通钢筋:直径径大于和等于于12mm的用用16Mn钢或或其它Ⅱ级热扎螺纹纹钢筋;直径径小于12mm的均用Ⅰ级热扎光圆圆钢筋;主梁施工工艺::按后张法工工艺制作主梁梁,采用455号优质碳素素结构钢的锥锥形锚具和直直径50mmm抽拔橡胶板板。1.5设计依据据交通部颁《公路路桥涵设计通通用规范》(JTGD60-2004),简称“桥规”;交通部颁《公路路钢筋混凝土土及预应力混混凝土桥涵设设计规范》(JTGD62-20040),简称“公预规”。1.6基本计算算数据(见表表1-2)表1-2名称项目符号单位数据混凝土立方强度弹性模量轴心抗压标准强强度度抗拉标准强度轴心抗压设计强强度度抗拉设计强度RMPa40MPa3.3E4MPa28.0MPa2.60MPa23.0MPa2.15预施应力阶段极限压应力极限拉应力MPa17.64MPa1.638使用荷载作用阶阶段段荷载组合Ⅰ:极限压应力极限主拉应力极限主压应力荷载组合Ⅲ:极限压应力极限主拉应力极限主压应力MPa14.0MPa2.08MPa16.8MPa16.8MPa2.34MPa18.2碳素钢丝标准强度弹性模量抗拉设计强度最大控制应力使用荷载作用阶阶段段极限应力力荷载组合Ⅰ荷载组合ⅢMPa1600MPa2.0E5MPa1280MPa1200MPa1040MPa1120材料容重钢筋混凝土混凝土钢丝束25.024.078.5钢丝与混凝土弹弹性性模量比值值无量钢6.06*注:2截面几何何特性及主梁梁内力计算2.1桥型选选择本桥采用装配式式预应力混凝凝土简支T梁桥,25mm标准跨径,110片主梁。图2-1桥面面布置和主梁梁构造图(单单位:cm)2.2截面几几何特性图2-2截面面尺寸图(单位:cm)截面效率指标截面效率指标::2.3主梁内力力计算2.3.1恒恒载集度a.按跨中截面面计算主粱的恒载集度度:标准跨径:255m,主梁全长长:24.966m主粱采采用等高度形形式,横截面面的T梁翼板厚度度和跨长度不不变,马蹄部部分为配合钢钢束弯起而从从四分点开始始向支点逐渐渐抬高。为了了处理粮端部部的局部应力力以及布置锚锚具的需要,将将腹板加厚至至与马蹄同宽宽。在中间处处设置30cmm的腹板加厚厚过液段[11]。横隔梁的设置::设置在跨中中、四分点及及梁端,设置置间距为8.47,高度为1.76mm.b.由于马蹄抬抬高而所引起起的恒载集度度c.端腹板加宽宽而引起的恒恒载集度图2-3横隔隔梁截面尺寸寸(单位:cm)d.边主梁的横横隔梁体积::端横隔梁体积::KN/m1.第一期恒恒载边主梁恒恒载集度为2.第二期恒恒载图2-4横剖剖图(单位:cm)10cm厚的的C混凝土,8cm厚的沥青混混凝土桥面铺装层C::沥青:KN/MM两侧栏杆:00.25255=12.55KN/M将两侧栏杆和桥桥面铺装层笼笼统地均摊给给10片梁则恒载内力:设X为计算截面面离支座的距距离并令则主梁弯矩和剪力力的计算公式式分别为Mg=Q==(2--1)表2-1恒载载内力计算表表(1号梁)计算数据项目跨中四分点变化点四分点变化点支点6620.250.066200.1250.09380.0309——————0.250.43380.5第一期恒载15.919771160.85533871.1044286.963396.097166.7488192.1944第二期恒载9.206671.7000504.0433166.044451.41991.737102.83882.3.2活活载内力计算算1.跨中荷载横横向分布系数数本桥跨跨内设有三道道横隔梁,具具有可靠的横横向连接且承承重结构的长长宽比为成为窄桥[2]]可按修正的刚性性横梁法来绘绘制横向影响响线和计算横横向分布系数数Ma计算主梁梁截面抗扭惯惯性矩可近似似按下式计算算II(22-2)式中相应为为单个矩形截截面的宽度和和厚度C矩矩形截面抗扭扭刚度系数梁截面划分成单单个矩形截面面的个数对于跨中截面,翼翼缘板的换算算平均厚度,马蹄部分的换算算平均厚度计算见表2-22。表2-2抗扭扭惯性矩计算算表分块名称btI翼缘板180140.07781.6464腹板137160.11680.30851.731155马蹄36240.66670.20771.033655∑4.41122.计算抗扭修修正系数因为本主梁梁间距相同,并并将主梁近似似看成等截面面,得[3]]:(2-3))G=0.4255EL==24.166m==0.00444112a=8.1a==6.3a==4.5a==2.7aa=0.9a=-0.9a=-2.7a=-4.5a=--6.3图2-6跨中中的横向分布布系数计算图图示(单位尺尺寸:cm)图2-7支点点的横向分布布系数计算图图示(单位尺尺寸:mm)=1.000表2-3抗扭扭修正系数计计算表梁号e18.10.3455-0.1455526.30.2909-0.0909934.50.1869-0.0364442.70.18180.01818850.90.12730.0727图2-81号号梁横向影响响线1号梁计算算横向影响线线的重点位置置,设零点到到1号梁的距离离为x则:X=111.343按对1号梁最不不利的情况布布置荷载如图图并分别求出出在横向影响响线的竖坐标标M===0..5365442号梁设零点点到1号梁的距离离为X则图2-92号号梁横向影响响线X=112.3433M===0..46163号梁设零点到1号梁的距离离为X图2-1033号梁横向影影响线x=144.038M===0..38694号梁图2-1144号梁横向影影响线设零点到1号梁梁的距离为Xx=18M===0.331325号梁M==3.支点的荷载载横向分布系系数m按杠杆原理法绘绘制荷载的横横向影响线并并进行布载[[4]图2-1255号梁横向影影响线图2-13荷荷载的横向影影响线1号梁:m==m==0.61111m=m=4.汽车荷载的的冲击系数[[5]对于汽车荷载冲冲击系数应按按下列规定计计算当f<1.5HHz时=00.05当1.5fHzz时=00.17677ln当f>14Hzz时=0.455表2-4横向向分布系数12345荷载类别mmmmmmmmmm公路一级0.5364550.47220.46160.61110.38690.52780.21320.38890.23740式中f——结构构基频(Hz)f=且m=式中l—结结构的计算跨跨径(m)E—结构材料料的弹性模量量(N/m)I__结构跨中中截面的截面面惯性矩(m)m__结构跨中中处的单位长长度质量(kg/m),当换算为重重力计算时其单位应为为(N/m)GG__结构跨中处处延米结构重重力(N/m)g__重力加速速度g=99.81(m/s)f==5.06637=0.270992.3.3计算算活活载内力主梁活载弯弯矩时,均均采采用全跨统统一一的横向分分布布系数m,鉴于跨中和和四分点剪剪力力影响线的的较较大坐标位位于于桥跨中部部。故故也按不变变的的m来计算,求求支点和变变化化点截面活载剪力时时,由于主主要要荷重集中中在在支点附近近而而应考虑支支撑撑条件的影影响响,按横向向分分布系数沿沿桥桥跨的变化化曲曲线取值,即即即从支点到到四四分之一之之间间,横向分分布布系数用m,m直线插插入其区段段均均取m值[6]公路-I级车道道荷载的均布布布荷载标准准值值为q=10..5KN//mm根据规范255米米跨径时P=260KKN跨中截面计算::剪力影响线:弯矩影响线线:图2-14剪力影影响线图2-15弯矩影响线线1号梁跨跨中截面内内力计算::M=)=Q==110..25KKN2号梁M==113369.994471Q==95.448333KN3号梁M===1148..25507Q==79.551466KN4号梁M===929.552222Q==64..3368KNN5号梁M===77004.566112Q==51..85KKN求四分点截面的的最最大弯矩和和最最大剪力剪力影响线:弯矩影响线线:图2-16四四分点点剪力影响响线线图2-17四分点弯矩矩影响线1号梁M==119944.731122Q==181..58889KN2号梁M==100228.033223Q==156..25221KN3号梁M===861..66675Q==1300.96660KNN4号梁M==69977.529977Q==1066.018855KN5号梁M=Q==80.336011KN支点截面的最大大剪剪力和最大大弯弯矩1号梁MM===6371..89997Q==263..73766KKN2号梁MM===54822..83899Q==226..93877KKN3号梁M===4595.555597Q==1990.22136KKNN4号梁M===3720.115584Q==153..98011KKN5号梁M===2819.881136Q==116..71441KN表2-5主梁梁内力力组合表号梁荷载类型跨中截面四分点截面支点截面一期荷载1160.855330871.104496.0970192.1944二期荷载671.70000504.043355.6040111.2088总恒载1832.5553301375.17744151.70440303.4022公路一级1592.088886110.251194.73311181.5888996371.899997263.7377661.2恒+1..44活4427.98888154.353322.800436.2666337329.33311733.315500号梁总恒载1832.5553301375.14477151.70440303.4022公路一级1369.9447795.483221028.033223156.2522660226.938877恒+公3212.2443395.483222422.666440302.2433330552.14331.2恒+1..44活4227.03355137.21443110.02222421.36990721.476622号梁总恒载1832.5553301375.14477151.70440303.4022公路一级1342.3331192.211441014.322221150.2366440218.7999恒+公3108.26655492.211442389.35544300.9211440518.79991.2恒+1..44活4110.366887114.3566773084.62211413.56220702.63号梁总恒载1832.5553301375.14477151.70440303.4022公路一级929.52222264.368697.529977106.0188550153.980011恒+公1762.07755264.3682075.67766256.70880457.3800331.2恒+1..44活2000.4665590.364552570.633552567.3211440678.321155号梁总恒载1832.5553301375.14477151.70440303.4022公路一级704.56112248.789528.715580.360110116.714411恒+公1548.32211048.7891903.86622232.0644110420.1466111.2恒+1..44活1890.32211580.321442103.255114466.20440564.3211553预应力钢钢束束的估算及及其其布置3.1跨中截截面面钢束的估估算算与确定3.1.1截面面钢钢束的估算算根据规定,预应应力力梁应满足足使使用阶段的的应应力要求和和承承载能力极极限限状态的强强度度条件。就就各各截面的基基本本荷载组合合下下,按照上上述述要求对主主梁梁所需的钢钢束束数进行估估算算,并且按按这这些估算钢钢束束的多少来来确确定梁的配配束束[7]。首先,根据跨中中截截面正截面面抗抗裂要求,确确确定预应力力钢钢筋数量。为为为满足抗裂裂要要求所需的的有有效预加为为::(3-1)且为短期荷载选ap=16则:1号梁:拟采用钢绞线,单单根钢脚线线公公称截面面面积积,抗拉强度度标准值;张拉控制应应力取。预应应力损失按按张张拉控制应应力力20%估算。则所需预应力钢钢绞绞线根数为为::所以1~10号号梁偏安全均均采用用3根钢绞线。预应力钢束布置置图图图3-1跨跨中截截面与锚固固截截面钢束布布置置图(单位:cm)跨中钢束群重心心至至梁底距离离::锚固截面钢束重重心心至梁底距距离离:故计算得:所以锚固截面钢钢束束重心在核核心心范围内。图3-2锚固截截面尺尺寸(单位位::cm)3.1.2钢束束起起弯角和线线型型的确定确定钢束起弯角角时时,要考虑虑到到其因弯起起所所产生的竖竖向向预剪力有有足足够的数量量,同同时要考虑虑到到由其增大大而而导致磨擦擦预预应力损失失不不宜过大。故故故将锚固端端截截面分为上上、下下两部分,如如如图所示暂暂定定上部钢束束弯弯起角为15相应2根束的竖向向间距暂定定为为25;下部钢束束弯起角暂暂定定为7.5,相应钢束束竖向间距距为为90,所有钢束束线型均先先用用两端为圆圆弧弧线中间再加加一段直线线,且且整根钢束束管管道都布置置同同一竖直平平面面内[8]。3.2钢束计算算3.2.1计算算钢钢束起弯点点至至跨中的距距离离锚固点到支座中中线线的水平距距离离为:,,图3-3封端端混凝凝土块尺寸寸图图(单位:cm)图3-4钢束束计算算图式钢束号c(cm)R(cm)(cm)(cm)N1117150.96590.25883433.688556888.7330.902255N2N3357.50.99140.13054091.100885553.9977693.078888表3-1钢束束起弯弯角和线形形的的确定(钢束束起弯点至至跨跨中的距离离)3.2.2束重重心心位置计算算由图得:,,式中:――钢束束弯弯起后,在在计计算截面处处钢钢束重心到到梁梁底的距离离;;――计算截面处处钢束的的升高值;;――钢束起弯前前到梁底底的距离;; ――钢束弯起半半径表3-2各控控制截截面的钢束束重重心位置计计算算截面钢束号(cm)(cm)(cm)(cm)=+(cm)四分点N2N3钢束尚未弯起0101010N1273.0977553433.688660.07780.996810.9881828.988支点N1877.09883433.688660.25540.9668113.912218131.9122N2N3514.92114091.100990.12590.99232.5341042.534变化点N1747.0977553433.6885560.21420.976879.661551897.66155N2N3384.9211224091.1008850.08940.996016.364441026.36444表3-3计算算钢束束群重心到到梁梁底距离控制点位置钢束号跨中的(cm)四分点的(cm)支点的(cm)锚固点的(cm)N11828.98788131.91119997.66155N2101042.5340026.36444N3101042.5340026.3644412.6716.3293372.3266650.130113.2.3束长长度度计算其中钢束的曲线线长长度可按圆圆弧弧半径与弯弯起起角度进行行计计算。通过过每每根钢束长长度度计算,就就可可以得出一一片片主梁和一一孔孔桥所需钢钢束束的总长度度。如如表所示表3-4钢束束长度度计算表钢束号(cm)钢束弯起角度曲线长度(cm)直线长度(cm)钢束有效长度(cm)钢束预留长度(cm)钢束长度(cm)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)=(5))+((6)N13433.68855615898.910033330.9022552459.6225562×702599.622555N24091.1008857.5535.509911693.0788882457.1775571402597.177557N34091.1008857.5535.509911693.0788882457.1775571402597.1775577793.977669每孔桥(10片片主主梁)的钢钢束束()计算长长度为:4计算主梁梁截截面几何特特性性及钢束的的布布置4.1截面面面积积及惯性矩矩计计算对于净截面:截面积截面惯矩取用预制梁截面面(翼翼缘板宽度度==198ccmm)计算。对于换算截面::截面积截面惯矩取用主梁截面(==180cmm)计算。式中:、――分分别别为混凝土土毛毛截面面积积和和惯矩;、――分别为一一根管道截截面积和钢钢束束截面积;;、――分别为净净截面和换换算截面重重心心到主梁上上缘缘的距离;;――分面积重心心到主梁梁上缘的距距离离;――计算面积内内所含的的管道(钢钢束束)数;――钢束与混凝凝土的弹弹性模量比比值值,得=5..85。其中:=,=33根根,=84..78表4-1跨中截截面面面积和惯矩矩计计算表特性分类截面分块名称分块面积(cmm22)分块面积重心至至上上缘距离(cm)分块面积对缘静静矩矩(cm3)全截面重心到上上缘缘距离(ccm)分块面积的自身身惯惯矩(cm4)(cm)(cm4)(cm4)净截面毛截面554856.59313956..6671930019900-1.64114940.110038扣管道面积()-84.78162.3-13762..334略-107.388-9775855..5435463.222――300194..3331930019900――-9626455..442换算截面毛截面(b1=1788cm)554856.59313956..66719300199002.494634525.33666混凝土接缝8×2=16464略55.0838848547.66钢束换算面积(–1)×142.59162.323146.66334略-103.25515199777..75706.599――337167..3301930019900――16030500..68表4-2四分分点截截面面积和和惯惯矩计算表特性性分分类截面分块名称分块面积(cmm22)分块面积重心至至上上缘距离(cm)分块面积对缘静静矩矩(cm3)全截面重心到上上缘缘距离(ccm)分块面积的自身身惯惯矩(cm4)(cm)(cm4)(cm4)净截面毛截面554856.593139571930019900-1.5813923.7766扣管道面积()-84.78175.16-13452略-103.677-9110944..835463.222――3005051930019900――-8971711..07换算截面毛截面(b1=1988cm)554856.5931395719300199002.4032041.7755混凝土接缝16464略54.9948386.6633钢束换算面积(–1)×142.59158.6722625略-99.6814167400..525706.599――3366461930019900――14971688..90表4-3支点截截面面面积和惯矩矩计计算表特性性分分类截面分块名称分块面积(cmm22)分块面积重心至至上上缘距离(cm)分块面积对缘静静矩矩(cm3)全截面重心到上上缘缘距离(ccm)分块面积的自身身惯惯矩(cm4)(cm)(cm4)(cm4)净截面毛截面8167.369.07564154..6612546772211.7-0.351014.266扣管道面积()-84.78102.7-8704.6655略-34.0-97723..4408082.522――555449..9962546772211.7――-96709..113换算截面毛截面(b1=1788cm)8167.369.1564154..6612546772211.70.4501656.822混凝土接缝8×2=16464略65.5368696.8833钢束换算面积(–1)×142.59102.714640.2200略-33.2156678..3348325.899――578858..8812546772211.7――227031..9994.2钢束预应应力力损失计算算根据规定,预应应力力混凝土构构件件,对于钢钢丝丝,其张拉拉控控制应力值=0.7755=0.755×186600=135599Mpa[99]4.2.1预应应力力钢束与管管道道之间的磨磨擦擦计算1.预应力钢束束与管道道壁之间磨磨擦擦损失根据规范规定,后后张法构件张张拉时,预应应力钢筋与管管道壁之间磨磨擦引起的预预应力损失,可可按下式计算算:(44--1)式中――预预应力钢钢筋与管道道壁壁的磨擦系系数数,取0.25;――从张拉端至至计算截截面曲线管管道道部分切线线的的夹角之和和(rad);――管道每米局局部偏差差对磨擦的的影影响系数,取取取为0.00115;――从张拉端至至计算截截面的管道道长长度,可近近似似地取该段段管管道在构件件纵纵轴上的投投影影长度(m)。当支点点为计算截截面面时,;当四四分点为计计算算截面时,;;;当跨中为为计计算截面时时,。[10]表4-4四分分点截截面管道磨磨擦擦损失计算表表截面钢束号(°)(rad)四分点N110.540.1839220.046615.60.0090.0550.05369972.965N27.50.1309000.033623.10.0090.0420.04115555.923N37.50.1309000.033623.10.0090.0420.04115555.9232.由锚具变形形、钢束束回缩引起起的的损失根据规定:预应应力力直线钢筋筋由由锚具变形形、钢钢筋回缩和和接接缝压缩引引起起的预应力力损损失,可按按下下式计算[111]:式中:——张拉拉端端锚具变形形、钢钢筋回缩和和接接缝压缩值(mm),=6mm,由于采用用两端同时时张张拉,则mm;——张拉端至锚锚固固端之间的的距距离(mm)。表4-5计算算表项目钢束号N1N2N3(mm)24596.2255624571.776624571.7766(Mpa)95.1364495.2395.233.混凝土弹性性收缩引引起的损失失根据规定,后张张法法预应力混混凝凝土构件当当采采用分批张张拉拉时,先张张拉拉的钢筋由由张张拉后批钢钢筋筋所引起的的混混凝土弹性性压压缩的预应应力力损失,可可按按下式计算算::式中:——在计计算算截面先张张拉拉的钢筋重重心心处,由后后张张拉各批钢钢筋筋产生的混混凝凝土法向应应力力(Mpa),;.06采用逐根根张张拉钢束,张张张拉顺序按按钢钢束编号次次序序进行,如如下下表:4.由钢束应力力松弛引引起的损失失根据规定,预应应力力钢丝由于于钢钢筋松弛引引起起的预应力力损损失终极值值,可可按下式计计算算[12]:式中:——张拉拉系系数,对于于超超张拉,=11.0;——钢筋松弛系系数数,=1.0;——传力锚固时时的的钢筋应力力,对对于后张法法构构5.混凝土收缩缩和徐变变引起的损损失失根据规定,由混混凝凝土收缩、徐徐徐变引起的的构构件受拉区区和和受压区预预应应力钢筋的的预预应力损失失,可可按下列公公式式计算:其中,,,计算数据钢束号锚固时预加纵向向力力(0.1KN)预加弯矩计算应力损失的的钢钢束号相应钢束至净轴轴距距离(Mpa)锚固时钢束应力力(Mpa)合计11190.89988911670.880.99681163311633.4491.0110587288..910587288..92109.99552.12946.35068.4850.8821156.96655911338.3312297222971.77110.012471522..523058811..53109.99554.204813.8315518.03633108.21778831099.62288110776.4413374833748.11110.011853455..234912266..7表4-6四分分点截截面分批张张拉拉钢束应力力损损失计算表表4-7钢束应力松松弛引起的的损损失四分点N1N2N31109.9001156.9771099.63378.1866.0715546.93式中——构构件受拉拉区、受压压区区全部纵向向钢钢筋截面重重心心处由预应应力力产生的混混凝凝土法向压压应应力(Mpa);——预应力钢筋筋的的弹性模量量;;——预应力钢筋筋弹弹性模量与与混混凝土弹性性模模量的比值值;;——构件受拉区区、受受压区全部部纵纵向钢筋配配筋筋率;——构件截面面面积积,对后张张法法构件,,即即净面积;;——截面回转半半径径,,后张法构件件取,即分别别为换算截截面面惯性矩和和净净截面惯性性矩矩;——构件受拉区区、受受压区预应应力力钢筋截面面重重心至构件件截截面重心的的距距离;——构件受拉区区、受受压区纵向向普普通钢筋截截面面重心至构构件件截面重心心的的距离;——构件受拉区区、受受压区预应应力力钢筋和普普通通钢筋截面面重重心至构件件截截面重心轴轴的的距离;——预应力钢筋筋传传力锚固龄龄期期为,计算考考虑的龄期期为为时的混凝土土收缩应变变;;——加载龄期为为,计计算考虑的的龄龄期为时的徐徐变系数,其其其终极值查规规范取用。取传力锚固龄期期为为28天,,(RH为桥梁所处处环境的年年平平均相对湿湿度度),取80%计算构件理论厚厚度度为,查“公预规”表6.2.7,则得,计算结果列于表表44-8表4-8计算数算数据计算(1)(2)(3)=(1)+(2)6.17714.81220.989计算应力损失计算公式:分子项分母项(4)216.60664483356.544552(5)42.94.2017()()()0.0125661.79165主梁截面面验验算为验证主主梁梁在从预加加力力到受荷破破坏坏的四个受受荷荷阶段的可可靠靠性,应对对控控制截面进进行行各个阶段段的的验算。《公公公预规》规规定定对于全预预应应力梁在使使用用荷载作用用下下,只要截截面面不出现拉拉应应力就不必必进进行抗裂性性验验算。5.1截面强度度验验算在承载能力极限限状状态下,预预应应力混凝土土梁梁沿正截面面和和斜截面都都有有可能破坏坏。图5-1正截面面承载载力计算图图(单单位:cm)5.1.1正截截面面强度验算算1、《桥规》规规定,箱箱梁截面受受压压区翼缘计计算算宽度参照T梁的规定处处理,按下下列列三者中的的最最小者取用用[[13]。于简支梁为计算算跨跨径的1/3:≤L/3=244166/3=88005.33333cm邻两梁轴线间的的距距离:≤180cmm≤b+2c+112hh1其中b—梁的腹板宽宽;c—承托长度;h1—不计承托的的翼缘厚度度。即≤b+2c++12h1=16++=274ccm∴∴取=180ccm2、确定混凝土土受压压区高度根据《公预规》第第5.1.7规定,对于于带承托翼缘缘板的T形截面:当RgAg+RRyAAy≤Rabi′hi′+Rg′Ag′+σya′Ay′成立时,中中性轴在翼翼缘缘部分内,否否否则在腹板板内内。其中,Ay,RRyy—受拉区预应应力钢筋的的截截面面积和和抗抗拉设计强强度度;Ay′—受压区区预预应力钢筋筋截截面面积;;σya′—受压压区预预应力钢筋筋AAy′的计算应力力;Ra—混凝土土轴轴心抗压设设计计强度;Rg—钢筋抗拉拉设设计强度,直直直径<12mm,采用I级钢Rg=2400Mpa;直径≥12mm,采用II级钢筋,Rg=3440Mpa;Rg′—钢筋抗压设设计强度;本桥的这一判别别式式:左边=RgAgg+RyyAy=1188603×99.8=54468.44KKN;右边=Rabbi′hhi′+Rg′Ag′=18.4×(())=47911.36KKNN∵左边>右边,上上式成立,即即即中性轴在在腹腹板内(第第二二类T形截面)。设中性轴到截面面上上缘距离为x得:x=22..29997cm混凝土受压区的的宽宽度应符合合下下列条件:x≤ξjyho;x≥2a′其中,ξjy——预预应力混凝凝土土受弯构件件受受压区高度度界界限系数,按按按《公预规规》表5.1.66,ξjy=0.440;ho—截面有效效高度,hho=h-a;a—受拉区钢筋筋Ag和和Ay的合力作用用点至截面面最最近边缘的的距距离;a′—受压区钢钢筋Rg′′和Ag′的合力作用用点至截面面最最近边缘的的距距离;当预预应应力钢筋Ay′中的应力为为拉应力时时,则则以ag′代替a′;ag′,ay′′—钢筋Ag′,Ay′分别从各自自的合力力作用点至至截截面最近边边缘缘的距离;;跨中截面:a==112.677ccmho=h-a==175--112.677==162..333cm;ξjyho=00.44×1622..33=6644.9322ccm>x==222.299997cm;说明该截面破坏坏时时属于塑性性破破坏状态。3、验算正截面面强度度正截面强度按下下式式计算:Mj≤Mu=11//rc×Rabx(ho-x/2)+1/rs×Rg′Ag′(ho-ag′)Mu—预应力混混凝凝土受弯构构件件的破坏弯弯矩矩(构件承承载载能力);;rc—混凝土强强度安全系系数,采用rc=1.25;rs—预应力钢钢筋和非预预应力钢筋筋的的强度安全全系系数;跨中截面:=6002.666699KNN··m>=44427.998876KNN··m主梁跨中正截面面满满足强度要要求求。5.1.2斜截截面面强度验算算1.斜截面抗弯弯强度验验算由于梁内预应力力钢钢束根数沿沿梁梁跨没有变变化化,故可不不进进行该项验验算算。2.斜截面抗剪剪承载力力验算⑴复核主梁截面面尺寸寸工字形截面的受受弯弯构件,其其截截面尺寸应应符符合下列条条件件:≤0.051bbhoo(KN)Qj—经内力力组组合后支点点截截面上的最最大大剪力(KN);b—支点截面面处处受弯构件件最最小腹板高高度度(cm);ho—支点截截面面处受弯构构件件的有效高高度度(cm);R—混凝土土标标号(Mpa);上式右边=0..0051××336×15588.670077=184422.465577KN>Qj=4366.266633KN∴∴本本设计的箱箱形形截面尺寸寸符符合要求。截面抗剪强度验验算算①验算是否需要要进行行斜截面抗抗剪剪强度验算算据规定,工字型型截截面受弯构构件件符合下列列公公式要求时时,不不需进行斜斜截截面抗剪强强度度计算,只只按按构造要求求配配置箍筋[114]。Qj≤0.03388R1bho(KN)RR11—混凝土抗拉拉设计强度度;;Qj,b,ho的单位与上上述说明一一致致。上式右右边边=0.0338×166××158..66707××22.15==2207.441143KN<Qj=4366.266633KN;∴本桥需进行行斜截面抗抗剪剪强度计算算。②计算斜截面水水平投投影长度c:c=00.6mhhoom—斜截面顶端端正截面面处的剪跨跨比比,m=M/Qho;Q—通过斜截面面顶端正正截面内使使用用荷载产生生的的最大剪力力;;M—相应于上述述最大剪剪力时的弯弯矩矩;ho—通过斜截截面受压区区顶端截面面上上的有效高高度度(cm);上述的Q,M,hho近似取变化化点截面的的最最大剪力、最最最大弯矩和和截截面有效高高度度,则:m=33222.80000/(436.22663××1162.3333×10-22)=4.6991>3,取m=3∴c=0.6××3××162..333=29922.1944ccm③箍筋计算选用φ8@200cm的双双肢箍筋,则则则箍筋的总总截截面积为Ak=2×0..503==11.0066ccm2,箍筋间距Sk=20cm,箍筋抗拉拉设计强度Rgk=2400Mpa;箍筋配筋率μkk==Ak/skb=1.0006/(20×16)=0.3114%④抗剪设计强度度计算算主梁截面抗剪强强度度计算公式式::Qj≤Qhk+QwQj—经组合后后通过斜截截面顶端正正截截面的最大大剪剪力(KN);Qhk—斜截面面内混混凝土与箍箍筋筋共同的抗抗剪剪能力(KNN),按下式式计算:Qhk=0..0008×(2+p)bho/m+0..12μkRgkbhoQw—与斜截面面相交的弯弯起钢束的的抗抗剪能力(KKKN),按下下式计算::Qw=0.0668Ryyw∑AywsinαRyw—预应力力弯起起钢束的抗抗拉拉设计强度度(Mpa),Ryw=18660Mpa;Ayw—预应力力弯起起钢束的截截面面面积(cmm2);α—与斜截面相相交的弯弯起钢束与与构构件纵轴线线的的夹角;==6.3255μ=(Ay+AAyw)/bhho=39.8/(16×1662.33)=0.0111319955P==1100μ=1.133195∴Qhk=0..0088×(2+1.113195)×6.3225/3××116×16622.33++00.12××00.0033114×24400×16××1162.3333=3722..08KNN∑Aywsinnα=3×99.80.00778==22.287733cm2∴Qw=0.0068×11860××22.287733=2899..30022KKNQhk+Qw==3772.088++289..33002==6661.338802KNN故Qj=4366.26663KN<Qhk+Qw,说明主梁梁腹板宽度度改改变处的斜斜截截面抗剪强强度度满足要求求,同同时也表明明上上述箍筋的的配配置是合理理的的。2、斜截面抗抗剪强度验验算本桥中,由于梁梁内内预应力钢钢束束根数沿梁梁跨跨没有变化化,可可不必进行行该该项强度验验算算。5.2截面应力力验验算5.2.1使用用荷荷载作用阶阶段段验算1、混凝土法法向应力验验算此阶段为有效预预加加力和全部部恒恒活载作用用的的阶段,通通常常是跨中截截面面上缘可能能出出现最大压压应应力和下缘缘最最大拉应力力(或或最小压应应力力)见表5-1截面抗裂验算边边缘缘混凝土的的法法向拉应力力,应应按下列公公式式计算:;---荷载短期期组组合效应---荷载长期期组组合效应表5-1应力力计算算表截面位置四分点4968.34404.75420350.0090.0088.521-7.234对构件正截面混混凝凝土的拉应应力力验算应符符合合全预应力力混混凝土构件件在在短期效应应组组合下的规规定定:2.正截面抗裂裂验算根据《公预预规》66.3.1条,对预制制的预应力力混混凝土构件件,在在作用短期期效效应组合下下,应应符合下列列要要求:式中:——在作作用用短期效应应组组合下构件件抗抗裂验算边边缘缘混凝土的的法法向拉应力力,按按下式计算算::表12-4示出出了正正截面抗裂裂验验算的过程程和和结果,可可见见其结果符符合合规范要求求。表5-2正正截面抗裂裂验验算表 应力部位跨中下缘四分点下缘支点下缘(0.1KN)133748.00884633748.00884633748.008846234912266..68934912266..68934912266..68935463.2225463.2228082.5224152746..99384168318..33583238723..998865180330..6627179275..8834243610..3357161160.85533871.1044072947.011552211.455888086.17736.17734.1754922.8563320.7418814.624551029.0336626.9191118.79999117.65.1750129.90497.476501317.5049912.65155014-7.17377-10.229977-15.9799995.2.2、主主梁梁端部的局局部部承压验算算(一)局部承压压区区的截面尺尺寸寸验算计算公式:其中:—局部受受压压面积上的的局局部压力设设计计值,应取取11.2倍张拉拉时的最大大压压力;此处处每每束预应力力筋筋的截面积积为为9.4,张拉拉控制应力力11395MMPPa,则=;—预应力张拉时时混凝凝土轴心抗抗压压强度设计计值值,C40混凝土土取18.44MPa;—取1.0;—混凝土轴心抗抗压强强度提高系系数数;—按《公预规》确确定定。公式右边公式左边所以主梁局部受受压压区的截面面尺尺寸满足规规范范要求。计算图5-2所所示示。aa)m锚下下钢垫板布布置置b)锚锚下间接钢钢筋筋网图5-2(单单位::cm)(二)梁端局部部承承载力验算算验验算计算公式:计算过程:公式右边因此,此处主梁梁端端部的局部部承承压满足规规范范要求。5.2.3主主梁梁变形验算算在计算中,以四四分分点截面为为平平均值将全全梁梁近似处理理为为等截面杠杠件件。计算由预加应力力引引起跨中反反拱拱度,其中中图图绘在图5-3内。设图的面积及其其形心心至跨中的的分分别为A和d,并将它划划分为四个个规规则图形。图5-3反拱拱度计计算图分块面积及形心心位位置为Ai和di.见表5-2所示表5-2形心心位置置计算表分块面积Ai(cmm2)形心位置di((ccm)形心处的值(ccmm)矩形1矩形2三角形弓形半个图按图乘法计算,单单束反拱度(5--1)表5-3各束引引起的的反供度fi计算表计算数据yjx=1199.9995cmmIIj=2079973599..24cmmEEc=3.255×104Mpa分块束号项目N1N2N3h1=yjx--ajh2=yjx--aol1l2=RsinnψRψsinψsinψ/2cmcmcmcmcmrad22.3335591.00722330.902255888.73433.68855610.26180.25880.1305矩形1A1A1d1=l11A1/2cm2cm322724.229990137597633..677矩形2A2A2d2=(ll1+l2)A2/22cm2cm327237.99992431660976611.83三角形A3d3=l1+ll2/33A3d3cm2cmcm330515.1155861913714499.41弓形A4d4A4d4cm2cmcm317638.1133441774.69447751366417700.26Myo图Adcm2cm98115.5588445366.372244ηcm426.6155Nyo0.1KN11670.8811f1=2NyooAη//EhIcm1.4450.2090.199889跨中反拱度:5.2.4恒载载引引起的跨中中挠挠度(一号号梁梁)第一期恒载:第二期恒载:5.2.5跨中中挠挠度及其验验算算(一号梁梁)根据规定,钢筋筋混混凝土和预预应应力混凝土土受受弯构件,在在在正常使用用极极限状态下下的的挠度,可可根根据给定的的构构件刚度用用结结构力学的的方方法计算。全预应力混凝土土和和A类预应力混混凝土构件件的的抗弯刚度度,则则跨中挠度度为为根据规定,受弯弯构构件在使用用阶阶段的挠度度应应考虑荷载载长长期效应的的影影响,即以以乘乘以挠度长长期期增长系数数。且且预应力受受弯弯构件按上上述述计算的长长期期挠度值,在在在消除结构构自自重产生的的长长期挠度后后梁梁式桥梁的的最最大挠度处处不不应超过计计算算跨径的1/600。[15]采用C40混凝凝土,==1.45。消除结构自重产产生生的长期挠挠度度:则=1.4522.77905--22.5155==1.53311cm<由上述计算可知知,静静活载引起起的的跨中挠度度符符合规范要要求求。一号主梁跨中挠挠度度组合1.张拉完毕时时预制梁梁跨中的反反拱拱度:2.全部使用荷荷载作用用下的总挠挠度度根据规定,计算算使使用阶段预预加加力反拱值值时时,长期增增长长系数取为2.0。则根据“公预规”第第6.5.5条规定,对对预应力混混凝凝土受弯构构件件,当预加加应应力产生的的长长期反拱值值大大于按荷载载短短期效应组组合合计算的长长期期挠度时,可可可不设预拱拱度度。6横隔梁计计算算6.1确定作用用在在跨中横隔隔梁梁上的计算算荷荷载6.1.1计算算荷荷载的峰值值 (一)确定作用用在在跨中横隔隔梁梁上的就算算荷荷载桥梁跨中的横隔隔梁梁受力最大大,故故只计算跨跨中中横隔梁的的内内力,其余余的的横隔梁均均与与跨中的选选用用相同的截截面面尺寸和配配筋筋。图6-1为跨中中横隔隔梁纵向的的最最不利荷载载布布置。图6-1跨中中横隔隔梁的受力力图图式(单位位::cm)6.1.2横横隔隔梁的内力力影影响线通常横隔梁的弯弯矩矩为靠近桥桥中中线位置的的截截面较大,而而而剪力则在在靠靠近两侧边边缘缘位置处的的截截面较大,所所所以如图1-15所示的跨中中横隔梁,本本本设计可以以只只取A、B两个截面计计算横隔梁梁的的弯矩,取1号梁右和2号梁右截面面计算剪力力。本本设计采用用修修正的刚性性横横隔梁计算算法法计算横隔隔梁梁内力,作作出出相应的内内力力影响线。在表1-6可得得到:,,,,,,,1.绘制弯矩影影响线(1)计算公式式如图6-2a)所所示,在在桥梁跨中中当当单位荷载载作作用在j号梁轴上时时,i号梁所受的作用为为竖竖向力和抗扭扭矩,因此,由由平衡条件件就就可写出A截面的弯矩矩计算式::当作用在截面AA的左左侧时:即式中:——i号号轴轴到A截面的距离离;——单位荷载作作用用位置到A截面的距离离。图6-2中横横隔梁梁内力影响响线线——单位荷载作作用用位置到A截面的距离离。当作用在截面AA的右右侧时,同同理理可得:当作用在1号梁梁轴上上时:当作用在10号号梁轴轴上时:当作用在3号梁梁轴上上时:根据上述三点坐坐标标和A截面位置,便便便可以绘出出弯弯矩影响线线同理,影响线线计计算如下::绘出弯矩影响线线2.绘制剪力影影响线(1)对于1号号梁右截截面的剪力力影影响线可计计算算如下:作用在计算截面面以以右时:(即为1号梁的的荷荷载横向影影响响线,参见见影影响线图)作用在计算截面面以以左时:绘制出的影响线线如如图1-15d)所示。(2)对于2号号梁右截截面的剪力力影影响线可计计算算如下:作用在计算截面面以以右时:作用在计算截面面以以左时:绘制出的影响线线。(三)截面内力力计计算截面内力计算公公式式:式中:——横隔隔梁梁冲击系数数,对对于它近似似取取用主梁的的冲冲击系数;;——车道折减系系数数,对于双双车车道不折减减,即即;——车辆对于跨跨中中横隔梁的的计计算荷载,包包包括和;——与计算荷载载相相对应的横横隔隔梁内力影影响响线的竖坐坐标标值。计算荷载和在相相应应影响线上上的的最不利位位置置加载首先由值绘出横横隔隔梁弯矩影影响响线图,然然后后按横隔梁梁最最不利位置置进进行加载,对对对于跨中横横隔隔梁代入,则则得:最大正弯矩为::=1.114××00.55×9××2×(5.5+111.5++117.4++226.8))==983..22最大负弯矩为::=1.114××00.55×9×1×2×(17.9++11.55++6.8++00.8)=-5466.556.1.3横横隔隔梁截面配配筋筋1.正弯矩配筋筋,把铺铺装层2cm计入截面,则则则横梁有效效宽宽度为按规范要求取小小者者,即b’=200ccm;暂取a=8cmm;则h0=200--8=19922cm得:23.5x2--882x+22..5=0x=1800mmmm2 选用,Ag=18400mm2此时:a=5++77=12ccmm;hh00=200--12=11888cmx=230211//18.4422.43==11.8577ccm>x满足要求=18.4100332.430..01599()负截面配筋:取取aa=1922--2=19900cm1.104x22--1.088xx+0.66771=0x=00..012mm22=12000mm2选用此时:a=3++33.5=66..5cm;;h0=188--6.5==1181.55ccmx=23022//18.4422.43==22.032.绘制剪力影影响响线1.对于1号梁梁主主梁右截面面的的剪力影响线线计算如下下::p=1作用在计计算算截面以右右时时:(即为1号梁的的荷荷载横向影影响响线,);;p=1作用在计计算算截面以左左时时:。2.对于2号主主梁梁右截面的的剪剪力影响线线可可计算如下下::p=1作用在计计算算截面以右右时时:如p=1作用在在4号号梁轴上时时::同理,:6.1.4正截截面面强度验算算(同同主梁正截截面面强度验算算)根据“公预规”条条规定,对对于于矩形截面面受受弯构件,其其其正截面抗抗弯弯承载力计计算算应符合下下列列规定:其中混凝土受压压区区高度应按下下式计算::式中:――桥梁梁结结构的重要要性性系数;――弯矩组合设设计值;;――混凝土轴心心抗压强强度设计值值;;――纵向普通钢钢筋的抗抗拉强度设设计计值和抗压压强强度设计值值;;――纵向预应力力钢筋的的抗拉强度度设设计值和抗抗压压强度设计计值值;――受拉区、受受压区纵纵向普通钢钢筋筋的截面面面积积;――受拉区、受受压区纵纵向预应力力钢钢筋的截面面面面积;――矩形截面宽宽度;――截面有效高高度;――受压区普通通钢筋合合力点、预预应应力钢筋合合力力点至受压压区区边缘的距距离离;――受压区预应应力钢筋筋合力点处处混混凝土法向向应应力等于零零时时预应力钢钢筋筋的应力。计算混凝土受压压区区高度:故计算正截面抗弯弯承承载力:可见其正截面抗抗弯弯承载力合合格格。6.1.5斜截截面面强度验算算(同同主梁斜截截面面)根据“公预规”第第条规定::矩矩形受弯构构件件的抗剪截截面面应符合下下列列要求:故该抗剪截面符符合合要求。根据规定,箍筋筋直直径不小于于88mm,对于于R235钢筋筋其配筋率率不不小于0.118%,箍筋筋间距不大大于于梁高的1//2且不大于于400mmm,综上,故故箍筋选用用((cm)。图6-3正弯弯矩配配筋及其计计算算截面(单位位:cm)图6-4负弯矩矩配筋及其其计计算截面7行车道板板及及支座计算算7.1行车道板板的的计算考虑到主梁翼缘缘板板在接缝处处严严纵向全长长设设置连接钢钢筋筋,故行车车道道板可按两两端端固接并铰铰接接的板计算算。图7-1铰接接板截截面图7.1.1恒载载及及其内力1.每延米板上上的恒载载沥青混凝土面层层::C20混凝土铺铺装装层:T梁翼缘板自重重:1.每延米板宽宽恒载合合计:2.恒载产生的的内力弯矩:MGK==--0.5ggll20剪力:3.活载产生的的内力以汽车后轮作用用于于铰缝轴线线上上为最不利利荷荷载布置,此此此时两边的的悬悬臂板各承承受受一半的车车轮轮荷载。汽车后轮着地宽宽度度及长度为:顺行车方向轮压压分分布宽度::垂直行车方向轮轮压压分布宽度度::荷载作用于悬臂臂根根部的有效效分分布宽度::冲击系数:1..33作用于每米宽板板条条上的弯矩矩为为:作用于毎米宽板板条条上的剪力力为为:4.荷载组合按承载能力极限限状状态的荷载载组组合:图7-2汽车荷荷载图图7.1.2截面面设设计、配筋筋及及强度验算算悬臂板根部高度度hh=18..77cm,净保护层a=2cm。若选用直直径为12mm的HRB3335钢筋,则有有效高度h0为:对于矩形截面受受弯弯构件,其其正正截面抗弯弯承承载力计算算应应符合下列列规规定:故验算:故选钢筋间距为2200cm,此时钢筋筋截面积为为::根据规范规定,矩矩形受弯构件件的截面尺寸寸应符合:KN故不需要进行斜斜截截面抗剪强强度度验算,仅仅按按构造要求求配配箍筋。板板内内分布钢筋筋用用。强度验算:故可见强度满足要要求求。7.2支座计算算7.2.1支座座的的选定采用板式橡胶支支座座橡胶支座的平面面尺尺寸由橡胶胶板板的抗压强强度度和梁端或或墩墩台顶混凝凝土土的局部承承压压强度来确确定定。对橡胶胶板板应满足:(77--1)选定支座平面尺尺寸寸,取支座中中间层单层层橡橡胶厚度,则则支座形状状系系数S为:满足。支座使用阶段的的平平均压应力力限限值。常温下橡胶支座座剪剪变模量,则则橡胶支座座的的抗压弹性性模模量为:计算时最大支座座反反力(1号梁支点的的正常使用用状状态)取为303.4402+22663.733776=56677.139966kN,按容许应应力法计算算的的最大支座座反反力N为:N=5677.139966/1.2255=4533..7116688kN故故该尺寸可以选选用用7.2.2确定定支支座厚度主梁的计算温差差取取为,温度变形由由两端支座座取取均值,则则每每一个支座座承承受的水平平位位移为:计算活载制动力力引引起的水平平位位移,对于于汽汽车荷载,其其其总重为:制动力为:又要求不小于9900KN,取=90KKN,十根梁二二十个支座座,每每一支座承承受受水平为橡胶层总厚度应应满满足:不计制动力时,;;计入制动力时,;;对矩形支座,,即即其中:――由上上部部结构温度度变变化、混凝凝土土收缩和徐徐变变等作用标标准准值引起的的剪剪切变形和和纵纵向力标准准值值(当计入入制制动力时包包括括制动力标标准准值)产生生支支座剪切变变形形;――矩形支座短短边尺寸寸支座加劲钢板厚厚度度:取。选用六层钢板,七七层橡胶组成成橡胶支座。上上下层橡胶片片厚度为0.25ccm,中间层厚厚度0.5cm,薄钢板厚厚为0.2cm,则:橡胶片总厚度为为::,符合前面面根据规范范所所求出的范围围。则支座总厚度7.2.3验算算支支座偏转板式橡胶支座竖竖向向平均压缩缩变变形应符合合::式中:――支座座竖竖向平均压压缩缩变形。橡胶弹性体体积积模模量,则:梁端转角:应满足:即:符合规范要求。7.2.4验算算支支座的抗滑滑稳稳定性板式橡胶支座抗抗滑滑稳定应符符合合下列规定定::不计汽车制动力力时时,计入汽车制动力力时时,式中:――由结结构构自重引起起的的支座反力力标标准值;――由结构自重重标准值值和0.5倍汽车荷载载标准值(计计计入冲击系系数数)引起的的支支座反力;;――由上部结构构温度变变化、混凝凝土土收缩和徐徐变变等作用标标准准值引起的的剪剪切变形和和纵纵向力标准准值值产生支座座剪剪切变形(不不不包括汽车车制制动力引起起的的剪切变形形);;――由汽车荷载载引起的的制动力标标准准值;Ag――支座平平面毛面积。故:均满足规范要求求,故故支座不会会发发生相对滑滑动动。8双柱式桥桥墩墩钻孔灌注注桩桩设计8.1设计资资料料8.1.1设计计标标准及上部部构构造设计荷载:公路路一一级;桥面净空:净--77.5+22++7.5附;标准跨径:,梁梁长长;上部构造为预应应力力混泥土简简支支T形梁。8.1.2材料料钢筋:盖梁主筋筋用用HRB3335钢筋,其他他均用R235钢筋;

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