【《某预应力混凝土T梁桥行车道板的计算过程案例》2000字】

某预应力混凝土T梁桥行车道板的计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u17119某预应力混凝土T梁桥行车道板的计算过程案例 198441.1.设计基本资料及构造布置 1284421.1.1设计资料 1252541.1.2主要材料 1267461.1.3相关设计参数 268551.1.4结构设计 2186771.1.5截面几何特性计算 2322222行车道板的计算 5134952.1悬臂板悬臂板（边梁）荷载效应计算 550262.2连续板荷载效应计算 781732.3行车道板截面设计配筋与承载能力验算 111.1.设计基本资料及构造布置1.1.1设计资料1.设计资料标准跨径：50m(墩中心距)。计算跨径：49.56m。主梁全长：49.96m。桥面宽度（桥面净空）：净-11+2×1(人行道)。2.技术标准设计时速：40km/h。环境标准：I类环境条件设计安全等级：二级。1.1.2主要材料1.混凝土主梁采用C50混凝土；铰缝为C30细集料混凝土；桥面铺装采用沥青混凝土；栏杆及人行道板为C25混凝土；盖梁、墩柱用C30混凝土；桥台基础用C20混凝土；桥台台帽用C25混凝土。2.预应力钢筋：采用高强度低松驰7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为12.7mm，公称面积为98.7，标准强度，弹性模型Ep=1.95105MPa1.非预应力钢筋：采用HPB300；HRB400。4.施工工艺：按后张法施工工艺制作主梁，采用金属波纹管和夹片锚具，两端同时张拉。1.1.3相关设计参数相对湿度为：75%。体系整体均匀升温25℃，均匀降温23℃。预应力管道采用钢波纹管成形，管道摩擦系数μ=0.25。管道偏差系数。锚具变形和钢束回缩量为6mm(单端)。预应力混凝土结构重度按计，普通钢筋混凝土重度按计，沥青混凝土重度按计。单侧人行道和栏杆线荷载分别为1.6和1.52。1.1.4结构设计基本要求（1）本设计图中，主梁各部分构造尺寸所对应构件温度为℃。（2）本设计为预应力简支T形梁。（3）桥面板横坡坡度假定为和桥面横坡度相同，为1.5%。（4）主梁断面：主梁高度2.5m，粱间距2.6m，其中预制梁宽度1.6m，翼缘板中间接缝宽度0.4m。主梁跨中肋厚0.20m，马蹄宽为0.36m，端部腹板厚度加厚到与马蹄同宽，即：0.36m以满足端部锚具布置和局部应力需要。（5）横隔梁设置：横隔梁共设置四道，间距9.79m，端横隔梁宽度0.28m，跨中横隔梁宽度0.18m。（6）桥面铺装：设计总厚度为17cm，其中水泥混凝土厚度8cm，沥青混凝土厚度9cm，两者之间加设防水层。1.1.5截面几何特性计算图3-1横断面图（尺寸单位cm）图3−2预应力混凝土T形梁结构尺寸图（尺寸单位cm）内梁立面b）外梁立面c）3−3T形梁段截面尺寸图3−4T形梁中截面尺寸图表1.1跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积分块面积至上缘距离分块面积对上缘静距分块面积的自身惯性矩分块面积对截面形心的惯性矩cm²cmcm³cm4cmcm4cm4大毛截面（含湿接缝）翼板260051300018331.3388.63420425561.4920446396.82三角承托156015.32386815132.4478.3349572496.279587628.71腹板5000110550000142895.83-16.3661339229.781482125.61下三角80194.6715571.3213-101.0364816668.33816881.33马蹄2000225450000416666.76-131.36634514051.913490718.58∑112401052441.367263751.05小毛截面（不含湿接缝）翼板220051100018331.33906.96520684864.720703198.03三角承托156015.32386815132.4486.66511716882.6711732015.11腹板5000110550000142895.83-80.35322806.12514612389.13下三角80197.6715571.3213-92.705687537.362687750.363马蹄2000225450000416666.67-121.03530275222.4530275345.49∑10840652448.878010698.12大毛截面形心至上翼缘距离91.634小毛截面形心至上翼缘距离101.9652行车道板的计算2.1悬臂板悬臂板（边梁）荷载效应计算计算悬臂根部一期永久作用效应为：弯矩：剪力：图3.25悬臂板计算图式（单位：mm）弯矩：剪力：总永久作用效应弯矩：剪力：可变作用图中P为车辆荷载后轴的轴重，其值为140KN，后轮着地宽度和长度分别为则作用于桥面板顶面的均布荷载集度为悬臂根部可变作用效应计算为：承载能力极限状态作用基本组合2.2连续板荷载效应计算本设计中，即主梁的抗扭能力较大，取跨中弯矩为，支点弯矩为。弯矩：剪力：计算弯矩时，，但不大于，本设计。计算剪力时：，本设计。式中：——板的计算跨径；——板的净跨径；t——板的厚度；b——梁肋宽度。计算图式见图3.26图3.26简支板二期永久作用计算图式（单位：mm）图3.26中：，为现浇部分桥面板的自重；计算得到简支板跨中二期永久作用弯矩及支点二期永久作用剪力为：（3）总永久作用综上所述：1）支点截面永久作用弯矩为：2）支点截面永久作用剪力为：3）跨中截面永久作用弯矩为：可变作用（1）取，。（2）（3）的分布见图3.27。将加重车的后轮作用于板的中央，求得简支板跨中最大可变作用（汽车）的弯矩为：图3.27简支板可变作用（汽车）计算图式（单位：mm）支点剪力的计算公式为：其中：把以上数值代入上式得：支点截面弯矩：支点截面剪力：跨中截面弯矩：作用效应组合支点截面弯矩：支点截面剪力：跨中截面弯矩：2.3行车道板截面设计配筋与承载能力验算根据公式：即：整理得：解得满足条件的最小值x=0.010425m验算得：满足规范要求。根据下式得钢筋面积为：验算截面承载力：故承载力满足要求。连续板跨中截面处的抗弯钢筋计算如下：由上述计算的跨中截面弯矩为，其高度为h=10cm，设净保护层厚度为a=3cm，若选用直径为12cm的HRB335钢筋，则有效高度为：根据公式：即：整理得：解得满足条件的最小值x=0.001453m验算得：满足规范要求。根据下式得钢筋面积为：选用直径为12mm的HRB335钢筋时，钢筋的间距为90cm。此时单位长度行