【《某变截面预应力混凝土连续梁桥承载能力极限状态和正常使用极限状态验算》1500字】

第页共33页某变截面预应力混凝土连续梁桥承载能力极限状态和正常使用极限状态验算目录TOC\o"1-3"\h\u5534某变截面预应力混凝土连续梁桥承载能力极限状态和正常使用极限状态验算 135941承载能力极限状态验算 1208001.1跨中截面正截面承载力计算 1185221.2斜截面抗剪承载力计算 236562正常使用极限状态验算 4129272.1全预应力混凝土构件抗裂性验算 4155582.1.1正截面抗裂性验算 4282542.1.2斜截面抗裂性验算 522382.2挠度变形计算 627742.2.1使用阶段挠度计算 6135252.2.2预加力引起的反拱计算以及预拱度的设置 61承载能力极限状态验算1.1跨中截面正截面承载力计算根据《混凝土规范》（JTGD62-2004）第4.2.3条，可以求出截面有效宽度bf13m，顶板有效宽度hf0.25m。根据公式：（8-1-1）来判断截面类型。代入相关数据，即fpd1260MPa，fcd22.4MPa，因此，fpdAp126012512336253980N，显然满足式8-1-1的要求，所以截面应按宽度为bf的矩形截面来计算承载力。（8-1-2）受压区高度xbh00.32(20.181)0.582，代入相关数据得到：显然满足式8-1-2的要求，所以，跨中截面的承载力满足要求。1.2斜截面抗剪承载力计算选取距支点h/2和变截面点处进行斜截面抗剪承载力复核。检验公式为：（8-2-1）h边支座/22/21m，h中支座/23/21.5m，具体位置见图8-2-1；最大Vd值查表4-2-2可得；预应力提高系数21.25；①处的腹板宽度为b30.51.5m，斜截面受压端正截面的有效高度为h020001501850mm，ftd1.83MPa，②处的腹板宽度为b30.351.05m，斜截面受压端正截面的有效高度为h02532152382mm，③处的腹板宽度为b30.4881.464m，斜截面受压端正截面的有效高度为h029591502809mm，④处的腹板宽度与②一样都为1.05m，斜截面受压端正截面的有效高度为h022931502143mm。图8-2-1斜截面验算位置示意图①截面位置：②截面位置：③截面位置：④截面位置：综上，无需验算斜截面抗剪承载力，仅需按规范JTGD62-2004第2.3.13条构造要求配置箍筋。

2正常使用极限状态验算2.1全预应力混凝土构件抗裂性验算2.1.1正截面抗裂性验算正截面抗裂性验算以跨中截面受拉边的正应力控制。在荷载短期效应组合作用下应满足：（9-1-1-1）其中（9-1-1-2）（9-1-1-3）（9-1-1-4）（9-1-1-5）已知11.05，根据公式9-1-1、9-1-2、9-1-3、9-1-4、9-1-5，代入数值计算结果，取跨中截面为研究对象。MG1PK21012.23kNm，MG2K3745.8kNm，MQ1K10730.68kNm，Wn3.616109mm3，W04.447109mm3。将上述数值代入公式后得到：pc为截面下边缘的有效预压应力：（9-1-1-6）epn=ypn=1032mm得计算结果表明，正截面抗裂性满足要求。2.1.2斜截面抗裂性验算斜截面抗裂性验算以主拉应力控制，一般取变截面点分别计算上梗肋、形心轴和下梗肋处在荷载短期效应组合作用下的主拉应力，应满足(9-1-2-1)计算结果见表9-1-1。表9-1-1斜截面抗裂性验算表上梗肋处形心轴处下梗肋处A1(m2)4.414.852.46yx1(m)0.740.691.20S1(m3)3.253.342.96d(m)0.420.000.88Np(kN)11266.6111266.6111266.61An(m2)1.191.191.19Jn(m4)6.286.286.28epn(m)0.970.970.97σpc(MPa)2.662.583.47J0(m4)6.386.386.38MG1K(kN·m)3494.693494.693494.69ζMQs+MG2K(kN·m)4682.654682.654682.65σcx(MPa)3.382.192.16VG1K(kN)-2713.37-2713.37-2713.37ζVQs+VG2K(kN)-281.94-281.94-281.94sinθp0.830.830.83Ap(m2)0.010.010.01σpe(MPa)1000.681000.681000.68τ(MPa)-1.48-1.52-1.35σtp(MPa)-0.55-0.78-0.64tp由上表可知，Maxstp-0.78MPa，所以上表数值小于规范所规定的限制值tpftk0.42.450.98MPa，所以满足斜截面抗裂性要求。2.2挠度变形计算2.2.1使用阶段挠度计算按短期效应组合计算，考虑挠度长期影响系数θ，对应C50混凝土，θ1.425，刚度B0=0.95EcJ0。荷载短期效应组合作用下的挠度值，可简化为按等效均布荷载作用情况计算:（9-2-1-1）自重产生的挠度值按等效均布荷载作用情况计算：（9-2-1-2）验算公式为：（9-2-1-3）计算结果见表9-2-1。表9-2-1挠度变形验算表截面号fsmmfGmmfsfGηθ=1.425L/600(mm)边支座0.000.000.000.0050.00L1/42.304.704.606.5550.00L1/26.300.775.527.8750.003L1/4-2.59-6.523.935.6050.00中支座-22.53-21.305.771.2383.33L2/220.185.0815.1121.5383.33跨中60.8132.0521.7631.0183.33由上表可知，使用阶段的挠度变形值符合规范要求。2.2.2预加力引起的反拱计算以及预拱度的设置预加力引起的反拱度近似地按等截面梁计算，截面刚度按跨中截面净截面确定，即取B00.95EcJn0.953.451045.03910121.6521012Nmm，反拱长期增长系数采用θ2.0。跨中截面的反拱可按下式计算（9-2-2-4）M1/2为跨中截面作用单位力P=1时，所产生的M1图在半跨范围内的面积：Mp为半跨范围内M1图重心（距离跨中L/3处）所对应的预加力引起的弯矩图的纵坐标：（9-2-2-5）Np为有效预加