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1、25m跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師:XX內(nèi)容及進(jìn)度已完成內(nèi)容介紹接下來(lái)進(jìn)度安排自我總結(jié)設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)跨徑和橋面寬度1)計(jì)算跨徑:25m。2)主梁全長(zhǎng):25.96m.3)橋面寬度(橋面凈寬):6×2.1m。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1)設(shè)計(jì)荷載:公路—Ⅱ級(jí),設(shè)計(jì)車道數(shù)為3車道,人群荷載3.0KN/m,每側(cè)防撞欄7.5KN/m計(jì),每側(cè)的寬度為0.5m2)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn):Ⅰ類環(huán)境。3)設(shè)計(jì)安全等級(jí):二級(jí)。主要材料和工藝1)混凝土:主梁、翼緣板、橫隔板、濕接縫均采用C50混凝土;橋面鋪裝采用C40混凝土。2)鋼材:Φs15.2鋼鉸線,每束6根,全梁配6束,fpk=1860Mpa,彈性模量Ep=1.95
2、×105MPa。3)施工工藝:按后張法施工工藝制作主梁,采用金屬波紋管和夾片錨具,波紋管內(nèi)徑64mm,外徑70mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)截面幾何特性計(jì)算表主梁作用效應(yīng)計(jì)算1.永久作用效應(yīng)計(jì)算下面進(jìn)行永久作用效應(yīng)計(jì)算,參照?qǐng)D下圖,設(shè)a為計(jì)算截面至左側(cè)支座的距離,并令c=a∕l,主梁彎矩M和剪力V的計(jì)算公式分別為:作用效應(yīng)跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)C=0.5C=0.25C=0一期彎矩(KN/m)1925.781444.340剪力(KN)0154.06308.13二期彎矩(KN/m)897.66673.240剪力(KN)059.70143.63∑彎矩(KN/m)2823.442117.580剪力(KN)0225.8
3、6451.75邊梁永久作用計(jì)算表一期恒載:主梁自重;二期恒載:翼緣板中間濕接縫集度、邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁、橋面鋪裝、防撞欄。主梁作用效應(yīng)計(jì)算可變作用效應(yīng)計(jì)算包括:1.橫向分布系數(shù)的計(jì)算2.計(jì)算車道荷載3.對(duì)作用效應(yīng)進(jìn)行組合。1.橫向分布系數(shù)的計(jì)算:本橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁,具有強(qiáng)大的橫向連接剛性,且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為:故可將其簡(jiǎn)化比擬為一塊矩形的平板,用比擬正交異性板法(G-M法)計(jì)算橫向分布系數(shù)??箯潙T性矩I在前面已求得:I=0.4208對(duì)于T型梁截面,抗扭慣性矩可近似按下式計(jì)算IT=cibiti3式中bi、ti——相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度;Ci——矩形截面抗扭剛度系數(shù),可由下式計(jì)
4、算m——梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。分塊名稱bi/cmti/cmti/bici翼緣板21017.630.0840.31570.004657腹板152.37200.1310.30580.003728馬蹄50300.60.20870.002817Σ0.0112022IT計(jì)算表抗扭慣性矩計(jì)算圖示(尺寸單位:cm)單位寬度的抗彎及抗扭慣性矩主梁作用效應(yīng)計(jì)算計(jì)算橫梁抗彎及抗扭慣性矩,計(jì)算結(jié)果如右圖;由圖及之前算的數(shù)據(jù)帶入下式可以求得抗彎和抗扭慣性矩。則單位抗彎及抗扭慣性矩為:計(jì)算抗彎參數(shù)θ和抗扭參數(shù)α主梁作用效應(yīng)計(jì)算通過(guò)G-M法計(jì)算用表再經(jīng)過(guò)計(jì)算可的到橫向分布系數(shù)2.支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系
5、數(shù)m0如圖下所示按杠桿原理法繪制支點(diǎn)截面荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載1號(hào)梁可變作用橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下可變作用(汽車)主梁作用效應(yīng)計(jì)算3.車道荷載的取值根據(jù)《橋規(guī)》4.3.1條,公路—Ⅱ級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=7.875KN/m,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值pk按以下規(guī)定選?。簶蛄河?jì)算跨徑小于或等于5m時(shí),pk=180KN;橋梁計(jì)算跨徑大于或等于50m時(shí),pk=360KN;橋梁計(jì)算跨徑在5m~50m時(shí),pk采用直線內(nèi)插求得。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí),上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。本設(shè)計(jì)中,計(jì)算彎矩時(shí)qk=7.875KN/m,pk=〔(360-180)/(50-5)×(25-5)+180〕=260KN
6、計(jì)算剪力時(shí):pk=260×1.2=312KN.4.可變作用效應(yīng)計(jì)算跨中截面做大彎矩和最大剪力計(jì)算四分店最大彎矩和最大剪力計(jì)算支點(diǎn)最大彎矩和最大剪力主梁作用效應(yīng)計(jì)算3.作用效應(yīng)組合預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及其布置本設(shè)計(jì)采用后張法施工工藝,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足不同社狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求,即承載力,變形及應(yīng)力等要求,在配筋設(shè)計(jì)時(shí),要滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)下的強(qiáng)度要求。以下就以跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下,分別按照上述要求對(duì)主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算,并按照這些估算的鋼束數(shù)確定主梁的配筋數(shù)量。1.按正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求估算鋼束:本設(shè)計(jì)按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì),
7、按正常使用極限狀態(tài)組合計(jì)算時(shí),截面不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。對(duì)于T形截面簡(jiǎn)支梁,當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí),則得到鋼束數(shù)n的估算公式:按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù):根據(jù)極限狀態(tài)的計(jì)算圖式,受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度,應(yīng)力圖式成矩形,同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,鋼束數(shù)n的估算公式為式中Md——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩組合設(shè)計(jì)值α——經(jīng)驗(yàn)系數(shù),一般采用0.75-0.77,本設(shè)計(jì)采用0.77預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及其布置2.預(yù)應(yīng)力鋼束的布置跨中截面(尺