【《某高速公路桥梁的预应力钢束的估计及计算过程案例》2600字】

某高速公路桥梁的预应力钢束的估计及计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u5726某高速公路桥梁的预应力钢束的估计及计算过程案例 1206461.1跨中截面钢束的估算及确定 1102981.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 179111.1.2按承载能力极限状态的应力要求估算钢束数 4206241.2预应力钢束的位置 442801.2.1跨中截面预应力钢束的位置 4200461.2.2锚固端截面预应力钢束的位置 5253601.2.3钢束弯起角和线性的确定 795121.2.4钢束计算 71.1跨中截面钢束的估算及确定根据公共桥梁的规定，组成必须响应中风的阻力和抵抗力的需要。限制在正常使用状态下，横截面估计不同效果组合所需的钢量，并确定主梁的组合。1.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数对于短腿马的形状的部分。当混凝土的运行没有控制时，会对钢系列进行一种评估，如1.1。（1.1）式中：—持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值，按表3.10（3）第（5）项取用；—与荷载有关的经验系数，对于公路—Ⅰ级，取用0.51；—钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积是，故。钢束群重心距离梁底距离为：。（1）全截面几何特性的计算将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元。截面形心至上缘的距离为如公式1.2：（1.2）式中：—分块面积；—分块面积的形心至上缘的距离；主梁的工作截面有两种：预制和吊装阶段的小截面、运营阶段的大截面。则主梁跨中截面的全截面几何特性如表1.1和表1.2所示。表1.1主梁跨中小毛截面的几何特性分块名称分块面积（1）（2）分块面积对上缘静矩（3）=（1）*（2）（4）分块面积对截面形心惯矩（5）=（1）*（4）^2分块面积惯矩（6）翼板2700.007.5020250.0077.6416273573.1450625.00上三角222.0017.003771.0068.141030618.89222.00腹板3258.00105.50343719.00-20.361351152.928894611.50下三角121.00192.3323271.93-107.191390373.56406.69马蹄1160.00210.50244180.00-125.3618230899.4881296.677461.00—635191.93—38276617.999027161.86，，表1.2主梁跨中大毛截面的几何特性分块名称分块面积（1）（2）分块面积对上缘静矩（3）=（1）*（2）（4）分块面积对截面形心惯矩（5）=（1）*（4）^2分块面积惯矩（6）翼板3825.007.5028687.5067.4617408562.3471718.75上三角222.0017.003771.0057.96745855.82222.00腹板3258.00105.50343719.00-30.543038109.678894611.50下三角121.00192.3323271.93-117.371666776.16406.69马蹄1160.00210.50244180.00-135.5421309518.8181296.678586.00—643632.43—44168822.809048255.61，，（2）检验截面效率指标（验证是否大于0.5）截面重心至上核心点的距离，如公式（1.3）：（1.3）截面重心至下核心点的距离，如公式（1.4）：（1.4）截面效率指标，如公式（1.5）：（1.5）故截面效率指标正常。（3）计算钢束数（1.6）式中：—持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值，按表3.10（3）第（5）项取用；—与荷载有关的经验系数，对于公路—Ⅰ级，取用0.51；—钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积是，故：。因为成桥后跨中截面，初估，则钢束偏心距为：。按最大的跨中弯矩值计算：1.1.2按承载能力极限状态的应力要求估算钢束数根据梁的极限状态强度计算，混凝土的强度达到极限强度，应力呈矩形图，而梁的设计强度也首次达到，梁的计算公式估计(1.7):（1.7）式中：—承载能力极限状态的跨中最大弯矩值，按基本组合值取用；—经验系数，一般采用0.75—0.77，这里取0.76；—预应力钢绞线的设计强度。根据上述两种极限状态，取钢束数。1.2预应力钢束的位置1.2.1跨中截面预应力钢束的位置在已制定的设计方案的基础上，根据施工要求，对截面中等的预应力混凝土钢筋进行初步布置时，钢束重心的偏心距应尽量远离。该课由内径和外径为地下铸铁的波纹管组成。另外，按规范要求，管道与梁壁之间的距离不得小于管道直径;管网的水平面积不得小于管道直径的0.6倍，使工程内容符合规范要求。由此可知，钢梁的重心位于距钢梁底部一段距离处:。具体尺寸如图1.1：图1.1跨中截面预应力筋布置尺寸1.2.2锚固端截面预应力钢束的位置对于锚碇，梁的布置通常必须考虑以下两个方面:第二，锚碇的布置必须尽可能地满足操作简单的要求。钢梁的中心必须与梁的根保持距离，遵循“均匀”和“分散”的锚头原则。。具体尺寸如图1.2：图1.2锚固端截面预应力筋布置尺寸钢束锚固端截面的几何特性见下表。表1.3钢束锚固端小毛截面的几何特性分块名称分块面积（1）（2）分块面积对上缘静矩（3）=（1）*（2）（4）分块面积对截面形心惯矩（5）=（1）*（4）^2分块面积的惯矩（6）翼板27007.5020250.0081.2519167385.9250625三角承托13016.672167.1075.08732923.1290.28腹板8400120.001008000-28.246700995.173087000011230—1030417.10—26601301.2130920715.28，，表1.4钢束锚固端大毛截面的几何特性分块名称分块面积（1）（2）分块面积对上缘静矩（3）=（1）*（2）（4）分块面积对截面形心惯矩（5）=（1）*（4）^2分块面积的惯矩（6）翼板38257.5028687.5076.5822433889.4571718.75三角承托13016.672167.1067.41590799.5990.28腹板8400120.001008000.00-35.9210835813.3330870000.0012355—1038851.60—33860502.3730941809.03，，故计算得：说明钢束群重心处于截面的核心范围内。1.2.3钢束弯起角和线性的确定在确定钢束弯起角时，既要照顾到由其弯起时会产生足够的竖向预剪力，又要考虑到其引起的摩擦预应力损失不宜过大。这里钢束弯起角和相应的弯曲半径见表5-4。为了简化计算和施工，所有钢束布置的线形均为直线加圆弧，并且整根钢束都布置在同一个竖直面内。1.2.4钢束计算（1）计算钢束弯起点和弯止点分别至跨中截面的水平距离在制造钢梁时，钢梁应使用为1.3。通过确定钢丝点从弯曲点到锚固处的水平距离，通过确定初始弯曲点到锚固处的水平距离，因此，初始弯曲点到锚固点的水平距离即为初始弯曲距离到中心截面的水平距离。根据曲线的切线性质,弯曲的距离阻止的图切向方向的点线一样从初始弯曲点到线的距离,这样的水平距离弯曲停止线点,从弯止到横截面的水平距离。由此可以计算出每个钢梁的控制点的位置，并计算出第1.6段中每个钢梁的控制参数。图1.3钢束弯起布置图表1.6各钢束的控制要素参数表钢束号升高值弯起角弯起半径支点至锚固点的水平距离弯起点距跨中截面水平距离弯起点距导线点的水平距离弯止点距跨中截面水平距离25072000022013740.661223.2516178.0525072000022013740.661223.2516178.0540072000022012519.011223.2514956.4055082000022011688.011398.5414471.47650102000022011563.891749.7715036.86（2）各截面钢束位置及其倾角的计算钢束上任一点离梁底距离及该处钢束的倾角，式中为钢束弯起前其重心至梁底的距离；为点所在的计算截面处钢束位置的升高值。计算时，首先应判断出点所在处的区段，然后计算及，即当时，点位于直线段还未弯起，、、；当时，点位于圆弧弯曲段，及按式（1.8）、（1.9）计算：（1.8）（1.9）当时，点位于靠近锚固端的直线段，此时，。各截面钢束位置及其倾角计算值见表1.7。表1.7各截面钢束位置ai及其倾角θ计算截面钢束编号跨中截面13740.662437.39为负值，钢束尚未弯起0010013740.662437.3910012519.012437.3925011688.012783.4640011563.893472.96550截面13740.662437.39为负值，钢束尚未弯起0010013740.662437.3910012519.012437.3925011688.012783.4640011563.893472.96550支点截面13740.662437.39，位于锚固端的直线段725035013740.662437.39725035012519.012437.39740065011688.012783.46855095011563.893472.96106501200（3）不同主梁的弯矩钢束数量表表1.8弯矩钢束数量表梁位钢束号钢绞线钢束长