【《某混凝土梁桥的正截面抗裂性验算计算案例》2800字】

某混凝土梁桥的正截面抗裂性验算计算案例一、边梁正截面抗裂性验算边梁正截面抗裂性验算的主要对象是跨中截面，跨中截面弯矩最大，其混凝土法向拉应力越大，所以对其拉应力大小进行验算，看是否符合规范要求，由于本桥构件设计为A类预应力构件，由规范要求可知，应满足以下限制性条件：①在作用短期效应组合下，σst②在荷载长期效应组合作用下，σlt式中：σst—在作用短期效应组合下，实心板梁下边缘混凝土纤维上的法向拉应力易知，M11=390.15KN∙m，M12=276.93KN∙m，σσpcσσNe==88.03mmσσlt—在荷载的长期效应作用组合下，实心板梁下边缘混凝土纤维上的法向拉应力，易知M11=390.15KN∙m，M12=276.93KN∙m，Mσ那么：σσ显然，满足规范对A、类预应力构件的规定。在进行正截面抗裂计算时，应该考虑温差应力的作用，其计算方法，应该按照《公预规》附录D来进行计算，同时应按《公路桥涵设计通用规范（JTG·D60-2015）》相关规定来考虑温度梯度效应。本桥桥面铺装厚度100mm，由《桥规》4.3.12条，T1=14℃，T2对于简支板桥，由于温差产生的效应值按下式进行计算：NM正温差应力值为：σ式中：αc—混凝土线性膨胀系数，αEc—混凝土弹性模量，C50，EAyty—单元面积Ay—计算应力点至换算截面重心轴的距离，重心轴以上取正值，以下取负值。对于Ay，ty，表3.6边梁温差应力计算编号Ay(mm2)温度ty(℃)单元面积Ay重心至换算截面重心的距离ey(mm)11916509.75289.4922874754.125164.4932250002.7514.49NM=−(191650×9.75×289.49+287475×4.125×164.49+225000×2.75×14.49)×0.00001×3.45×=−257.01×先考虑正温差应力的计算（以下计算，包括反温差应力计算，正值表示压应力，负值表示拉应力）：对于梁顶位置：σ==−1.06−1.70+4.83=2.07MPa对于梁底位置：σ==−1.06+1.81=0.75MPa在下排预应力钢筋重心处混凝土的正温差应力：σ==−1.06+1.28=0.22MPa在普通钢筋重心处混凝土的正温差应力：σ==−1.06+1.55=0.49MPa按下排预应力筋重心处混凝土的正温差应力可以求得下排预应力筋温差应力：σ同理，可以求得普通钢筋温差应力为：σ再考虑反温差应力的计算：对于反温差应力的计算，规范上由明确规定，即按照正温差应力值乘以-0.5即可：则对于梁顶位置，其反温差应力为：σ对于梁底位置，其反温差应力为：σ对于下排预应力钢绞线，反温差应力值为：σ对于普通钢筋，反温差应力值为：σ将上述计算出的温差应力考虑进去，则可以得到长短期效应与温差应力的组合值，并以此来判断正截面抗裂性是否满足要求，温差频遇系数取0.8，在短期效应下组合，梁底位置的总拉应力值为：σ则σst在长期效应组合下，梁底位置的总拉应力值为：σ则σlt由上述计算可得，边梁正截面抗裂性满足要求。二、中梁正截面抗裂性验算中梁与边梁同设计为A类预应力构件，所以中梁也应该满足规范对A类预应力构件的规定，即：①在作用短期效应组合下，σst−σ对于中梁，查表知，M11=390.15KN∙m，M12=337.11KN∙m，Mσ则，σσNe==88.19mmσ对于中梁，查表可知M11=390.15KN∙m，M12=337.11KN∙m，M13σ由此得：σσ满足规范对部分预应力A类构件的要求。由于中梁截面高为700mm，大于400mm，取A=300mm。由于温差产生的效应值也按下式进行计算：NM正温差应力值为：σ式中：αc—混凝土线性膨胀系数，αEc—混凝土弹性模量，C50，EAyty—单元面积Ay—计算应力点至换算截面重心轴的距离，重心轴以上取正值，以下取负值。表9.2中为Ay，ty，表3.7中梁温差应力计算编号Ay(mm2)温度ty(℃)单元面积Ay重心至换算截面重心的距离ey(mm)12333009.75272.3723499504.125147.3732250002.75-2.63NM=−(233300×9.75×272.37+349950×4.125×147.37+225000×2.75×(−2.63))×0.00001×3.45×=−286.58×先考虑正温差应力的计算（以下计算，包括反温差应力计算，正值表示压应力，负值表示拉应力）对于梁顶位置：σ==−1.15−1.64+4.83=2.04MPa对于梁底位置：σ==−1.15+1.92=0.77MPa在下排预应力钢筋重心处混凝土的正温差应力：σ==−1.15+1.39=0.24MPa在普通钢筋重心处混凝土的正温差应力：σ==−1.15+1.67=0.52MPa按下排预应力筋重心处混凝土的正温差应力可以求得下排预应力筋温差应力：σ同理，可以求得普通钢筋温差应力为：σ再考虑反温差应力的计算：对于梁顶位置，其反温差应力为：σ对于梁底位置，其反温差应