三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)資料課件_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、PAGE PAGE 98設(shè)計(jì)原始資料地形、地貌、氣象、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、地震烈度等自然情況氣象:天津地區(qū)氣候?qū)儆谂瘻貛啙駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū),部分地區(qū)受海洋氣候影響。四季分明,冬季寒冷干旱,春季大風(fēng)頻繁,夏季炎熱多雨,雨量集中,秋季冷暖變化顯著。年平均氣溫12.20C,最冷月平均氣溫-40C,七月平均氣溫26.40C。工程地質(zhì):天津地地鐵一號(hào)號(hào)線經(jīng)過過地區(qū)處處于海河河沖積平平原上,地地形平坦坦,地勢(shì)勢(shì)低平,地地下水位位埋深較較淺,沿沿線分布布了較多多的粉砂砂、細(xì)砂砂、粉土土,均為為地震可可液化層層,局部部地段具具有地震震液化現(xiàn)現(xiàn)象。沿沿線地層層簡(jiǎn)單,第第四系地地層廣泛泛發(fā)育,地地層分布布從上

2、到到下依次次為人工工堆積層層、新近近沉積層層、上部部陸相層層、第一一海相層層、中上上部陸相相層、上上部及中中上部地地層廣泛泛發(fā)育沉沉積有十十幾米厚厚的軟土土。人工填土層層,厚度度5m,k=1000KPPa;粉質(zhì)黏土,中中密,厚厚度15m,k=1550 KKPa;粉質(zhì)黏土,密密實(shí),厚厚度15m,k=1880KPPa;粉質(zhì)黏土,密密實(shí),厚厚度10m,k=1990KPPa。第一章 方方案比選選一、橋型方方案比選選橋梁的形式式可考慮慮拱橋、梁梁橋、梁梁拱組合合橋和斜斜拉橋。任任選三種種作比較較,從安安全、功功能、經(jīng)經(jīng)濟(jì)、美美觀、施施工、占占地與工工期多方方面比選選,最終終確定橋橋梁形式式。橋梁設(shè)計(jì)原原

3、則適用性橋上應(yīng)保證證車輛和和人群的的安全暢暢通,并并應(yīng)滿足足將來交交通量增增長(zhǎng)的需需要。橋橋下應(yīng)滿滿足泄洪洪、安全全通航或或通車等等要求。建建成的橋橋梁應(yīng)保保證使用用年限,并并便于檢檢查和維維修。舒適與安全全性現(xiàn)代橋梁設(shè)設(shè)計(jì)越來來越強(qiáng)調(diào)調(diào)舒適度度,要控控制橋梁梁的豎向向與橫向向振幅,避避免車輛輛在橋上上振動(dòng)與與沖擊。整整個(gè)橋跨跨結(jié)構(gòu)及及各部分分構(gòu)件,在在制造、運(yùn)運(yùn)輸、安安裝和使使用過程程中應(yīng)具具有足夠夠的強(qiáng)度度、剛度度、穩(wěn)定定性和耐耐久性。經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性一般般應(yīng)占首首位。經(jīng)經(jīng)濟(jì)性應(yīng)應(yīng)綜合發(fā)發(fā)展遠(yuǎn)景景及將來來的養(yǎng)護(hù)護(hù)和維修修等費(fèi)用用。先進(jìn)性橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)代橋梁梁建設(shè)的的新技術(shù)術(shù)。應(yīng)便

4、便于制造造和架設(shè)設(shè),應(yīng)盡盡量采用用先進(jìn)工工藝技術(shù)術(shù)和施工工機(jī)械、設(shè)設(shè)備,以以利于減減少勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度,加加快施工工進(jìn)度,保保證工程程質(zhì)量和和施工安安全。美觀一座橋梁,尤尤其是座座落于城城市的橋橋梁應(yīng)具具有優(yōu)美美的外形形,應(yīng)與與周圍的的景致相相協(xié)調(diào)。合合理的結(jié)構(gòu)布局局和輪廓廓是美觀觀的主要要因素,決決不應(yīng)把把美觀片片面的理理解為豪豪華的裝裝飾。應(yīng)根據(jù)上述述原則,對(duì)對(duì)橋梁作作出綜合合評(píng)估。梁橋梁式橋是指指其結(jié)構(gòu)構(gòu)在垂直直荷載的的作用下下,其支支座僅產(chǎn)產(chǎn)生垂直直反力,而而無水平平推力的的橋梁。預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土梁梁式橋受受力明確確,理論論計(jì)算較較簡(jiǎn)單,設(shè)設(shè)計(jì)和施施工的方方法日臻臻完善和和成熟。預(yù)應(yīng)力混凝凝

5、土梁式式橋具有有以下主主要特征征:1)混凝凝土材料料以砂、石石為主,可可就地取取材,成成本較低低;2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造型靈靈活,可可模型好好,可根根據(jù)使用用要求澆澆鑄成各各種形狀狀的結(jié)構(gòu)構(gòu);3)結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐久久性和耐耐火性較較好,建建成后維維修費(fèi)用用較少;4)結(jié)構(gòu)構(gòu)的整體體性好,剛剛度較大大,變性性較??;5)可采采用預(yù)制制方式建建造,將將橋梁的的構(gòu)件標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)工業(yè)化化生產(chǎn);6)結(jié)構(gòu)構(gòu)自重較較大,自自重耗掉掉大部分分材料的的強(qiáng)度,因因而大大大限制其其跨越能能力;7)預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土梁式式橋可有有效利用用高強(qiáng)度度材料,并并明顯降降低自重重所占全全部設(shè)計(jì)計(jì)荷載的的比重,既既節(jié)省材材料、增增大其跨跨

6、越能力力,又提提高其抗抗裂和抗抗疲勞的的能力;8)預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土梁式式橋所采采用的預(yù)預(yù)應(yīng)力技技術(shù)為橋橋梁裝配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)提供了了最有效效的拼裝裝手段,通通過施加加縱向、橫橫向預(yù)應(yīng)應(yīng)力,使使裝配式式結(jié)構(gòu)集集成整體體,進(jìn)一一步擴(kuò)大大了裝配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)的應(yīng)用用范圍。拱橋 拱橋的靜力力特點(diǎn)是是,在豎豎直何在在作用下下,拱的的兩端不不僅有豎豎直反力力,而且且還有水水平反力力。由于于水平反反力的作作用,拱拱的彎矩矩大大減減少。如如在均布布荷載q的作用用下,簡(jiǎn)簡(jiǎn)直梁的的跨中彎彎矩為qL2/8,全梁梁的彎矩矩圖呈拋拋物線形形,而拱拱軸為拋拋物線形形的三鉸鉸拱的任任何截面面彎矩均均為零,拱拱只受軸軸向壓力力。設(shè)計(jì)

7、計(jì)得合理理的拱軸軸,主要要承受壓壓力,彎彎矩、剪剪力均較較小,故故拱的跨跨越能力力比梁大大得多。由由于拱是是主要承承受壓力力的結(jié)構(gòu)構(gòu),因而而可以充充分利用用抗拉性性能較差差、抗壓壓性能較較好的石石料,混混凝土等等來建造造。石拱拱對(duì)石料料的要求求較高,石石料加工工、開采采與砌筑筑費(fèi)工,現(xiàn)現(xiàn)在已很很少采用用。由墩、臺(tái)承承受水平平推力的的推力拱拱橋,要要求支撐撐拱的墩墩臺(tái)和地地基必須須承受拱拱端的強(qiáng)強(qiáng)大推力力,因而而修建推推力拱橋橋要求有有良好的的地基。對(duì)對(duì)于多跨跨連續(xù)拱拱橋,為為防止其其中一跨跨破壞而而影響全全橋,還還要采取取特殊的的措施,或或設(shè)置單單向推力力墩以承承受不平平衡的推推力。由由于天津

8、津地鐵一一號(hào)線所所建位置置地質(zhì)情情況是軟軟土地基基,故不不考慮此此橋型。梁拱組合橋橋軟土地基上上建造拱拱橋,存存在橋臺(tái)臺(tái)抵抗水水平推力力的薄弱弱環(huán)節(jié)。為為此采用用大噸位位預(yù)應(yīng)力力筋以承承擔(dān)拱的的水平推推力;預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的寄體體是系梁梁,即加加勁縱梁梁,從而而以梁式式橋?yàn)榛w,按按各種梁梁橋的彎彎矩包絡(luò)絡(luò)圖用拱拱來加強(qiáng)強(qiáng)。這樣樣可以使使橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)輕型型化,同同時(shí)能提提高這類類橋梁的的跨越能能力。這這類橋梁梁不僅技技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)先先進(jìn)、造造價(jià)低廉廉,同時(shí)時(shí)橋型美美觀,反反映出力力與美的的統(tǒng)一、結(jié)結(jié)構(gòu)形式式與環(huán)境境的和諧諧,增加加了城市市的景觀觀。斜拉橋斜拉橋的特特點(diǎn)是依依靠固定定與索塔塔的斜拉拉

9、索支撐撐梁跨,梁梁是多跨跨彈性支支撐梁,梁梁內(nèi)彎矩矩與橋梁梁的跨度度基本無無關(guān),而而與拉索索的間距距有關(guān)。他他們適用用于大跨跨、特大大跨度橋橋梁,現(xiàn)現(xiàn)在還沒沒有其他他類型的的橋梁的的跨度能能超過他他們。斜拉橋與懸懸索橋不不同之處處是,斜斜拉橋直直接錨于于主梁上上,稱自自錨體系系,拉索索承受巨巨大的拉拉力,拉拉索的水水平分力力使主梁梁受壓,因因此塔、梁梁均為壓壓彎構(gòu)件件。由于于斜拉橋橋的主梁梁通過拉拉緊的斜斜索與塔塔直接相相連,增增加了主主梁抗彎彎、抗扭扭剛度,在在動(dòng)力特特性上一一般遠(yuǎn)勝勝于懸索索橋。懸懸索橋的的主纜為為承重索索,它通通過吊索索吊住加加勁梁,索索兩端錨錨于地面面,稱地地錨體系系。

10、斜拉橋具有有施工方方便、橋橋型美觀觀、用料料省、主主梁高度度小、梁梁底直線線容易滿滿足通航航和排洪洪要求、動(dòng)動(dòng)力性能能好的優(yōu)優(yōu)點(diǎn),發(fā)發(fā)展非常常迅速,跨跨徑不斷斷增大。但但實(shí)際跨跨度不大大,此橋橋型不予予考慮。目前我國(guó)城城市軌道道交通高高架橋結(jié)結(jié)構(gòu)一般般考慮簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁和和連續(xù)梁梁結(jié)構(gòu)形形式。簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁受受力明確確,受無無縫鋼軌軌因溫度度變化產(chǎn)產(chǎn)生的附附加力、特特殊力的的影響小小,設(shè)計(jì)計(jì)施工易易標(biāo)準(zhǔn)化化、簡(jiǎn)單單化;但但其梁高高較大,景景觀稍差差,行車車條件也也不如連連續(xù)梁。連連續(xù)梁結(jié)結(jié)構(gòu)與同同等跨度度的簡(jiǎn)支支梁相比比,可以以降低梁梁高,節(jié)節(jié)省工程程數(shù)量,有有利于爭(zhēng)爭(zhēng)取橋下下凈空,并并改善景景觀;其其結(jié)

11、構(gòu)剛剛度大,具具有良好好的動(dòng)力力特性以以及減震震降噪作作用,使使行車平平穩(wěn)舒適適,后期期的維修修養(yǎng)護(hù)工工作也較較少。從從城市美美學(xué)效果果來看,連連續(xù)梁造造型輕巧巧、平整整、線路路流暢,將將給城市市爭(zhēng)色不不少。但但連續(xù)梁梁對(duì)基礎(chǔ)礎(chǔ)沉降要要求嚴(yán)格格,特別別是由于于聯(lián)長(zhǎng)較較大,橋橋上無縫縫鋼軌因因溫度變變化而產(chǎn)產(chǎn)生的水水平力很很大,使使得梁體體與墩臺(tái)臺(tái)之間的的受力十十分復(fù)雜雜,加大大了設(shè)計(jì)計(jì)難度??伎紤]到天天津地鐵鐵工程地地質(zhì)條件件,綜合合考慮,采采用連續(xù)續(xù)梁結(jié)構(gòu)構(gòu)作為高高架區(qū)間間的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)型式。比較項(xiàng)目第一方案第二方案第三方案主橋跨橋型型預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁預(yù)應(yīng)力混凝凝土簡(jiǎn)直直梁梁拱組合橋橋主橋跨

12、結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁橋在在垂直荷荷載的作作用下,其其支座僅僅產(chǎn)生垂垂直反力力,而無無水平推推力。結(jié)結(jié)構(gòu)造型型靈活,可可模型好好,可根根據(jù)使用用要求澆澆鑄成各各種形狀狀的結(jié)構(gòu)構(gòu),整體體性好,剛剛度較大大,變性性較小。受受力明確確,理論論計(jì)算較較簡(jiǎn)單,設(shè)設(shè)計(jì)和施施工的方方法日臻臻完善和和成熟在垂直荷載載的作用用下,其其支座僅僅產(chǎn)生垂垂直反力力,而無無水平推推力。結(jié)結(jié)構(gòu)造型型靈活,整整體性好好,剛度度較大,其跨徑較小??;且簡(jiǎn)簡(jiǎn)直梁梁梁高較大大,與城城市的景景觀不協(xié)協(xié)調(diào)軟土地基上上建造拱拱橋,存存在橋臺(tái)臺(tái)抵抗水水平推力力的薄弱弱環(huán)節(jié)。為為此采用用大噸位位預(yù)應(yīng)力力筋以承承擔(dān)拱的的水平推推力;

13、預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的寄體體是系梁梁,即加加勁縱梁梁,從而而以梁式式橋?yàn)榛w,按按各種梁梁橋的彎彎矩包絡(luò)絡(luò)圖用拱拱來加強(qiáng)強(qiáng)。這樣樣可以使使橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)輕型型化,同同時(shí)能提提高這類類橋梁的的跨越能能力建筑造型側(cè)面上看線線條明晰晰,與當(dāng)當(dāng)?shù)氐牡氐匦闻浜虾?,顯得得美觀大大方跨徑一般,線線條明晰晰,但比比較單調(diào)調(diào),與景景觀配合合很不協(xié)協(xié)調(diào)??鐝捷^大,線線條非常常美,與與環(huán)境和和諧,增增加了城城市的景景觀養(yǎng)護(hù)維修量量小小較大設(shè)計(jì)技術(shù)水水平經(jīng)驗(yàn)較豐富富,國(guó)內(nèi)內(nèi)先進(jìn)水水平經(jīng)驗(yàn)豐富,國(guó)國(guó)內(nèi)先進(jìn)進(jìn)水平經(jīng)驗(yàn)一般,國(guó)國(guó)內(nèi)一般般水平施工技術(shù)滿堂支架法法:結(jié)構(gòu)構(gòu)不發(fā)生生體系轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換,不不引起恒恒載徐變變二次矩矩,預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋可可以

14、一次次布置,集集中張拉拉等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。施工工難度一一般預(yù)制T型構(gòu)構(gòu)件,運(yùn)運(yùn)至施工工地點(diǎn),采采用混凝凝土現(xiàn)澆澆,將T型梁連連接,其其特點(diǎn)外外型簡(jiǎn)單單、制造造方便,整整體性好好轉(zhuǎn)體施工法法:對(duì)周周圍的影影響較小小,將結(jié)結(jié)構(gòu)分開開建造,再再最后合合攏,可可加快工工期,是是近十年年來新興興的施工工方法,施施工難度度較大工 期期較 短較短較 長(zhǎng)方案比選由上表可知知,根據(jù)據(jù)天津地地鐵一號(hào)號(hào)線的情情況,結(jié)結(jié)合橋梁梁設(shè)計(jì)原原則,選選擇第一一方案經(jīng)經(jīng)濟(jì)上比比第三方方案好;跨徑上上滿足要要求,景景觀與環(huán)環(huán)境協(xié)調(diào)調(diào),比第第二方案案好;工工期上較較短,對(duì)對(duì)整個(gè)工工程進(jìn)度度來說不不會(huì)受其其影響;施工難難度較小小,針對(duì)對(duì)當(dāng)?shù)?/p>

15、地地質(zhì)情況況,采用用樁基,加加強(qiáng)基礎(chǔ)礎(chǔ)強(qiáng)度。所所以選擇擇第一方方案作為為首選。二、梁部截截面形式式梁部截面形形式考慮慮了箱形形梁、組組合箱梁梁、槽型型梁、T型梁等等可采用用的梁型型。連續(xù)單箱梁梁方案該該方案結(jié)結(jié)構(gòu)整體體性強(qiáng),抗抗扭剛度度大,適適應(yīng)性強(qiáng)強(qiáng)。景觀觀效果好好。該方方案需采用就地澆澆筑,現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)澆筑筑砼及張張拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力工作作量大,但但可全線線同步施施工,施施工期間間工期不不受控制制,對(duì)橋下下道路交交通影響響較其他他方案稍稍大。簡(jiǎn)直組合箱箱梁結(jié)構(gòu)構(gòu)整體性性強(qiáng),抗抗扭剛度度大,適適應(yīng)性強(qiáng)強(qiáng)。雙箱箱梁預(yù)制制吊裝,鋪鋪預(yù)制板板,重量量輕。但但從橋下下看,景觀效效果稍差差。從預(yù)預(yù)制廠到到工地的的運(yùn)

16、輸要要求相對(duì)對(duì)較低,運(yùn)運(yùn)輸費(fèi)用用較低。但但橋面板板需現(xiàn)澆澆施工,增加現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)業(yè)量,工工期也相相應(yīng)延長(zhǎng)長(zhǎng)。但美美觀較差差,并且且徐變變變形大,對(duì)對(duì)于無縫縫線路整整體道床床軌道結(jié)結(jié)構(gòu)形式式來說,存存在著后后期維修修養(yǎng)護(hù)工工作量大大的缺點(diǎn)點(diǎn)。槽型梁為下下承式結(jié)結(jié)構(gòu),其其主要優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是造造型輕巧巧美觀,線線路建筑筑高度最最低,且兩側(cè)側(cè)的主梁梁可起到到部分隔隔聲屏障障的作用用,但下下承式混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)受力力不很合合理,受受拉區(qū)混混凝土即即車道板板圬工量量大,受受壓區(qū)混混凝土圬圬工量小小,梁體體多以受受壓區(qū)(上翼緣)壓潰為為主要特特征,不不能充分分發(fā)揮鋼鋼及混凝凝土材料料的性能能。同時(shí)時(shí),由于于結(jié)構(gòu)為為開

17、口截截面,結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度及抗扭扭性較差差,而且且需要較較大的技技術(shù)儲(chǔ)備備才能實(shí)實(shí)現(xiàn)。T型梁結(jié)構(gòu)構(gòu)受力明明確,設(shè)設(shè)計(jì)及施施工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)成熟,跨越能能力大,施工可可采用預(yù)預(yù)制吊裝裝的方法法,施工工進(jìn)度較較快。該該方案建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)高度最最高,由由于梁底底部呈網(wǎng)網(wǎng)狀,景觀效效果差。同同時(shí),其其帽梁雖雖較槽型型梁方案案短些,但但較其他他梁型長(zhǎng)長(zhǎng),設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)其帽帽梁也須須設(shè)計(jì)成成預(yù)應(yīng)力力鋼筋混混凝土帽帽梁,另另外預(yù)制制和吊裝裝的實(shí)施施過程也也存在著著與其他他預(yù)制梁梁同樣的的問題。相比之下,箱箱型梁抗抗扭剛度度大,整整體受力力和動(dòng)力力穩(wěn)定性性能好,外外觀簡(jiǎn)潔潔,適應(yīng)應(yīng)性強(qiáng),在在直線、曲曲線、折折返線及及過渡線線等區(qū)

18、間間段均可可采用,且且施工技技術(shù)成熟熟,造價(jià)價(jià)適中。因因此,結(jié)結(jié)合工程程特點(diǎn)和和施工條條件,選選擇連續(xù)續(xù)箱型梁梁。箱型型梁截面面圖如下下: 三三、橋墩墩方案比比選橋墩類型有有重力式式實(shí)體橋橋墩、空空心橋墩墩、柱式式橋墩、輕輕型橋墩墩和拼裝裝式橋墩墩。重力式實(shí)體體橋墩主主要依靠靠自身重重力來平平衡外力力保證橋橋墩的穩(wěn)穩(wěn)定,適適用于地地基良好好的橋梁梁。重力力式橋墩墩一般用用混凝土土或片石石混凝土土砌筑,街街面尺寸寸及體積積較大,外外形粗壯壯,很少少應(yīng)用于于城市橋橋梁。空心橋墩適適用于橋橋長(zhǎng)而谷谷深的橋橋梁,這這樣可減減少很大大的圬工工。柱式橋墩是是目前公公路橋梁梁、橋?qū)拰捿^大的的城市橋橋梁和立立

19、交橋及及中小跨跨度鐵路路旱橋中中廣泛采采用的橋橋墩形式式。這種種橋墩既既可以減減輕墩身身重量、節(jié)節(jié)省圬工工材料,又又比較美美觀、結(jié)結(jié)構(gòu)輕巧巧,橋下下通視情情況良好好。輕型橋墩適適用于小小跨度、低低墩以及及三孔以以下(全全橋長(zhǎng)不不大于20m)的公公路橋梁梁。輕型型橋墩可可減少圬圬工材料料,獲得得較好的的經(jīng)濟(jì)效效益。在在地質(zhì)不不良地段段、路基基穩(wěn)定不不能保證證時(shí),不不宜采用用輕型橋橋墩。拼裝式橋墩墩可提高高施工質(zhì)質(zhì)量、縮縮短施工工周期、減減輕勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度,使使橋梁建建設(shè)向結(jié)結(jié)構(gòu)輕型型化、制制造工廠廠化及施施工機(jī)械械化發(fā)展展。適用用于交通通較為方方便、同同類橋墩墩數(shù)量多多的長(zhǎng)大大干線中中的中小小跨度橋

20、橋梁工點(diǎn)點(diǎn)。由上面的解解釋可知知,柱式式橋墩是是最合適適的墩型型,與天天津地鐵鐵一號(hào)線線的要求求非常吻吻合。所所以選擇擇柱式橋橋墩。第二章 上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸擬擬定及內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算本設(shè)計(jì)經(jīng)方方案比選選后采用用三跨一一聯(lián)預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土等截截面連續(xù)續(xù)梁結(jié)構(gòu)構(gòu),全長(zhǎng)長(zhǎng)。根據(jù)據(jù)橋下通通航凈容容要求,主主跨徑定定為。上部結(jié)構(gòu)根根據(jù)通行行個(gè)車道道要求,采采用單箱箱雙室箱箱型梁,箱箱寬。主跨徑的擬擬定主跨徑定為為,邊跨跨跨徑根根據(jù)國(guó)內(nèi)內(nèi)外已有有經(jīng)驗(yàn),為為主跨的的倍,采采用倍的的中跨徑徑,即,則則全聯(lián)跨跨徑為:2主梁尺尺寸擬定定(跨中中截面)主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁橋的的主梁高高度與起起跨徑之之比通常常在

21、之間,標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)計(jì)中,高高跨比約約在,當(dāng)建建筑高度度不受限限制時(shí),增增大梁高高是比較較經(jīng)濟(jì)的的方案??煽梢怨?jié)省省預(yù)應(yīng)力力鋼束布布置用量量,加大大深高只只是腹板板加厚,增增大混凝凝土用量量有限。根根據(jù)橋下下通車線線路情況況,并且且為達(dá)到到美觀的的效果,取取梁高為為,這樣樣高跨比比為,位位于之間,符符合要求求。細(xì)部尺寸在跨中處頂頂板厚取取,底板板厚取,腹腹板厚取??;支座座處為便便于配置置預(yù)應(yīng)力力筋,頂頂板厚取取,底板板厚取,腹腹板厚取?。欢瞬坎繛榱瞬疾荚O(shè)錨具具,因此此將腹板板厚度設(shè)設(shè)定為。具體尺寸見見下圖:本橋主要材材料預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁采用用號(hào)混凝凝土;預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋采用用的鋼絞絞線,;非預(yù)

22、應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋采用級(jí)級(jí)鋼筋,構(gòu)構(gòu)造鋼筋筋采用級(jí)級(jí)鋼筋。橋梁設(shè)計(jì)荷荷載根據(jù)規(guī)范規(guī)規(guī)定荷載載等級(jí)為為輕軌車車輛,如如下圖:主梁內(nèi)力計(jì)計(jì)算根據(jù)梁跨結(jié)結(jié)構(gòu)縱斷斷面的布布置,并并通過對(duì)對(duì)移動(dòng)荷荷載作用用最不利利位置,確確定控制制截面的的內(nèi)力,然然后進(jìn)行行內(nèi)力組組合,畫畫出內(nèi)力力包絡(luò)圖圖。(一)恒載載內(nèi)力計(jì)計(jì)算第一期恒載載(結(jié)構(gòu)構(gòu)自重)恒載集度則: 第二期恒載載包括結(jié)構(gòu)自自重、橋橋面二期期荷載按按65KNN/m計(jì)計(jì)。(二)活載載內(nèi)力計(jì)計(jì)算活載取重車車荷載及及輕車荷荷載,如如下圖: 活活載計(jì)算算時(shí),為為六節(jié)車車廂。可可分為六六種情況況作用在在橋梁上上。(三)支座座位移引引起的內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算由于各個(gè)支支座處的的豎

23、向支支座反力力和地質(zhì)質(zhì)條件的的不同引引起支座座的不均均勻沉降降,連續(xù)續(xù)梁是一一種對(duì)支支座沉降降特別敏敏感的結(jié)結(jié)構(gòu),所所以由它它引起的的內(nèi)力是是構(gòu)成內(nèi)內(nèi)力的重重要組成成部分。其其具體計(jì)計(jì)算方法法是:三三跨連續(xù)續(xù)梁的四四個(gè)支點(diǎn)點(diǎn)中的每每個(gè)支點(diǎn)點(diǎn)分別下下沉,其其余的支支點(diǎn)不動(dòng)動(dòng),所得得到的內(nèi)內(nèi)力進(jìn)行行疊加,取取最不利利的內(nèi)力力范圍。(四)荷載載組合及及內(nèi)力包包絡(luò)圖首先求出在在自重和和二期荷荷載及其其共同作作用下而而產(chǎn)生的的梁體內(nèi)內(nèi)力。梁體截面分分布圖:利用橋梁計(jì)計(jì)算軟件件建模,將將其平分分為個(gè)單單元,每每單元,將將單位集集中荷載載在梁體體上移動(dòng)動(dòng),畫出出其各節(jié)節(jié)點(diǎn)的影影響線,影影響線確確定后,將將移

24、動(dòng)荷荷載作用用在最大大處,由由此來計(jì)計(jì)算出移移動(dòng)荷載載在最不不利位置置而產(chǎn)生生的梁體體的內(nèi)力力。其具具體計(jì)算算過程如如下:自重作用下下梁產(chǎn)生生的內(nèi)力力為:將1/4跨跨截面、跨跨中截面面和支座座截面的的數(shù)據(jù)列列于下表表:截面位置剪力 彎矩 端部-16099.28801/4跨截截面-436.477424.43邊跨跨中截截面-599.476813.18支座截面-29000.299-180222.007跨中截面0.929887.41檢算過程:分析:將梁梁體視為為二次超超靜定結(jié)結(jié)構(gòu),其其計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖如下下:由上面計(jì)算算可以知知道,自自重作用用在梁上上的荷載載集度為為:作用簡(jiǎn)圖如如圖:根據(jù)力法求求解,將將兩

25、側(cè)的的支座假假設(shè)定為為單位作作用力1下,簡(jiǎn)簡(jiǎn)直梁的的彎矩圖圖分別為為:在自重作用用下,支支座處的的支座反反力為:根據(jù)力法的的平衡方方程:將以上數(shù)據(jù)據(jù)代入方方程: 解得: 將 、帶入入方程,求求支座2和3的反力力。計(jì)算簡(jiǎn)圖如如下解得: 將數(shù)據(jù)與由由Middas計(jì)算出出的結(jié)果果相比,相相差不大大,檢算算滿足要要求。 自自重作用用下的彎彎矩圖:在二期恒載載作用下下,梁產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力為:截面位置剪力 彎矩 端部-697.0701/4跨截截面-209.573399.88邊跨跨中截截面-277.933143.51支座截面-13000.033-83377.999跨中截面0.034662.54二期恒載作作用下

26、的的彎矩圖圖:支座沉降下下,梁產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力為:截面位置剪力 彎矩 端部-10288.01101/4跨截截面-10288.0117710.04邊跨跨中截截面1028.01154200.088支座截面-12600.999308400.155跨中截面1260.995622.91支座沉降下下,產(chǎn)生生的彎矩矩圖為:利用Middas求出影影響線。1截面反力力影響線線:1.0000 -0.1122移動(dòng)荷載在在1截面作作用的最最不利位位置如圖圖所示:2截面即邊邊跨1/4截面彎彎矩影響響線:3截面即邊邊跨跨中中截面彎彎矩影響響線:4截面即支支座處反反力影響響線: 1.0000 -0.1113移動(dòng)荷載最最不利加

27、加載情況況:彎矩影響線線為: 0.7776-2.7226 -3.66585截面即跨跨中截面面彎矩影影響線:根據(jù)上面的的影響線線,將移移動(dòng)荷載載加載在在最不利利的位置置,由此此得出移移動(dòng)荷載載作用下下,梁產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力為:截面位置剪力 彎矩 端部-10922.67701/4跨截截面-632.75035.35邊跨跨中截截面-630.55799.35支座截面-15366.5-87477.8跨中截面502.9956594.24移動(dòng)荷載作作用下的的彎矩圖圖: 將上述述的荷載載進(jìn)行組組合,可可以有5種情況況:1、自重+二期恒恒載2、自重+二期恒恒載+沉降3、自重+二期恒恒載+移動(dòng)荷荷載4、自重+二期恒恒載

28、+沉降+移動(dòng)荷荷載將上述組合合分別計(jì)計(jì)算,求求出內(nèi)力力。現(xiàn)將將各種組組合下的的內(nèi)力列列于下表表:自重+二期期恒載截面位置剪力 彎矩 端部-23066.35501/4跨截截面-646.04108244.311邊跨跨中截截面-877.49956.69支座截面-42000.322-263660.006跨中截面0.94145499.955其彎矩圖:自重+二期期恒載+沉降截面位置剪力 彎矩 端部-33344.35501/4跨截截面-16744.044185344.355邊跨跨中截截面-15300.633253766.766支座截面-54611.3-459556.889跨中截面1261.93201722.

29、866其彎矩圖:自重+二期期恒載+移動(dòng)荷荷載截面位置剪力 彎矩 端部-33999.02201/4跨截截面-12788.744158599.666邊跨跨中截截面-15077.9157566.044支座截面-57366.822-351007.886跨中截面503.99211444.199其彎矩圖:自重+二期期恒載+沉降+移動(dòng)荷荷載截面位置剪力 彎矩 端部-44277.02201/4跨截截面-23066.744235699.7邊跨跨中截截面-21611.133311766.111支座截面-69977.811-547004.668跨中截面1764.88323100.7其彎矩圖: 將將上述的的組合進(jìn)進(jìn)行

30、包絡(luò)絡(luò),最終終求出彎彎矩包絡(luò)絡(luò)圖,根根據(jù)包絡(luò)絡(luò)圖進(jìn)行行配筋。包絡(luò)數(shù)據(jù)為為:截面位置剪力 彎矩 端部-44277.02201/4跨截截面-23066.744235699.7邊跨跨中截截面-21611.133311766.111支座截面-69977.811-547004.668跨中截面1764.88323100.7其彎矩圖:第三章 預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的設(shè)計(jì)計(jì)與布置置 根據(jù)包絡(luò)絡(luò)圖可知知,支座座處的彎彎矩絕對(duì)對(duì)值最大大,由此此按支座座處的彎彎矩估算算預(yù)應(yīng)力力筋的面面積,通通長(zhǎng)配置置。根據(jù)輕軌規(guī)規(guī)范規(guī)定定,頂面面保護(hù)層層厚度取取,則估算算預(yù)應(yīng)力筋面面積估算算公式為為: 其中:彎矩矩設(shè)計(jì)值值;預(yù)應(yīng)力力筋的抗抗

31、拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值:預(yù)應(yīng)力力鋼筋重重心到受受壓合力力的距離離,近似似取用則 擬定鋼絞線線采用,其面積積為 則總共所所需鋼絞絞線: 取為1440根,擬擬定共18個(gè)預(yù)埋埋金屬波波紋管管管道,則則每個(gè)管管道至少少有鋼絞絞線為10根。由公式可知知:截面抗彎承承載力按按下式驗(yàn)驗(yàn)算:經(jīng)檢驗(yàn): 滿足要要求根據(jù)規(guī)范取取預(yù)埋金金屬波紋紋管直徑徑為,管間的的間距為為插圖預(yù)應(yīng)力力筋圖綜合分析,三三號(hào)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋在節(jié)點(diǎn)點(diǎn)便可以以彎到下下側(cè),抵抵抗下部部的彎矩矩值,上上部分由由一號(hào)、二二號(hào)和短短索就可可以滿足足要求,三三號(hào)鋼筋筋取用半半徑為,則則在節(jié)點(diǎn)點(diǎn)時(shí)高度度為7880mmm。在節(jié)點(diǎn)點(diǎn)時(shí),上上部的彎彎矩由一一號(hào)預(yù)應(yīng)應(yīng)

32、力筋及及短索就就可以承承擔(dān),二二號(hào)鋼筋筋可以彎彎到下部部與三號(hào)號(hào)鋼筋共共同承擔(dān)擔(dān)下部所所受的彎彎矩,采采用半徑徑,則在在節(jié)點(diǎn)時(shí)時(shí)二號(hào)筋筋高度為為,節(jié)點(diǎn)時(shí)時(shí)二號(hào)鋼鋼筋的高高度時(shí)。在在節(jié)點(diǎn)時(shí)時(shí),上部部彎矩由由短索既既可以完完全承擔(dān)擔(dān),所以以一號(hào)鋼鋼筋此時(shí)時(shí)也可以以彎到下下部與其其它鋼筋筋共同承承擔(dān)下部部逐漸增增大的彎彎矩,在在節(jié)點(diǎn)采采用半徑徑,節(jié)點(diǎn)點(diǎn)時(shí)高度度為,到到節(jié)點(diǎn)時(shí)時(shí)一號(hào)預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的高高度。下下面進(jìn)行行驗(yàn)證: 分分析12節(jié)點(diǎn)的的預(yù)應(yīng)力力筋配置置 其中設(shè)受壓區(qū)高高度利用公式求求出,由由此來確確定鋼筋筋可下移移的最大大位移。 解得:此刻三號(hào)預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋高度度為,二二號(hào)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋高度為為

33、,一號(hào)預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋高度度為,滿滿足要求求。其鋼筋配置置圖如下下圖: 分析111節(jié)點(diǎn)的的預(yù)應(yīng)力力鋼筋配配置 其中受壓區(qū)高度度由公式式估算根據(jù)計(jì)算求求出,此此刻,上上部由一一號(hào)和二二號(hào)鋼筋筋承擔(dān)上上部彎矩矩,所以以由 得 ,此刻刻二號(hào)筋筋和一號(hào)號(hào)筋的作作用高度度為和,滿足足要求。其鋼筋配置置圖如下下圖:分析10節(jié)節(jié)點(diǎn)的預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋布置置 其中 此刻三號(hào)預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋高度度為,二二號(hào)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的高度度為,一一號(hào)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的高度度為。其鋼筋配置置圖如下下圖:分析9號(hào)節(jié)節(jié)點(diǎn)的預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋布置置 其中 此刻三號(hào)預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋高度度為,二二號(hào)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋高度為為,一號(hào)號(hào)預(yù)應(yīng)力力鋼筋高高度為。

34、其鋼筋配置置圖如下下圖:分析8號(hào)節(jié)節(jié)點(diǎn)的預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋布置置 其中 此刻三號(hào)預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋高度度為,二二號(hào)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋高度為為,一號(hào)號(hào)預(yù)應(yīng)力力鋼筋高高度為。其鋼筋配置置圖如下下圖:分析7號(hào)節(jié)節(jié)點(diǎn)(跨中)的預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋布置 其中 此刻三號(hào)預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋高度度為,二二號(hào)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋高度為為,一號(hào)號(hào)預(yù)應(yīng)力力鋼筋高高度為。其鋼筋配置置圖如下下圖:第四章 非非預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的布置一、鋼筋布布置圖由于預(yù)應(yīng)力力鋼筋可可以完全全承擔(dān)構(gòu)構(gòu)造的要要求,所所以非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋按照照構(gòu)造配配筋。其其具體布布置見下下圖:二、非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋橫向布布置計(jì)算算首先分析頂頂板及翼翼緣的自自重及上上部作用用下的力力為:頂

35、板及翼緣緣自重取寬的板帶帶作為分分析對(duì)象象已知:頂板板厚取,翼翼緣厚取取,具體體尺寸見見下圖:移動(dòng)荷載在在雙車道道同時(shí)作作用重車車時(shí),由由軌道傳傳至梁體體的力為為:一列車作用用為,作作用在每每個(gè)軌道道上,再再傳力給給梁體,其其作用面面積為,則則在板上上作用荷荷載大小小為。二期荷載 縱向上上,則在在橫向板板上大小小為:當(dāng)這些力共共同作用用時(shí),求求出其最最大彎矩矩,根據(jù)據(jù)最大彎彎矩配設(shè)設(shè)橫向鋼鋼筋,滿滿足頂板板的橫向向要求。其共同作用用的簡(jiǎn)圖圖為:支座反力: 根據(jù)上面面的數(shù)據(jù)據(jù)可以求求出彎矩矩,彎矩矩圖如下下:其中: 取,則 (滿足要要求)根據(jù)鋼筋表表選用,則則,滿足足要求。第五章 截截面特性性表

36、截面類型面積(cmm2)慣性矩(ccm4)質(zhì)心位置(cm)1凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面722633.27740.3233E984.6662凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面722633.27740.3233E984.6663凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.3444凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.2335凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399

37、.34410.2855E981.2006凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.1337凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.1338凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.1339凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面582266.48802.86EE981.16610凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面582266.48802.86E

38、E981.23311凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面582266.48800.2866E981.68812凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面726500.41100.3255E984.95513凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面726500.41100.3255E984.97714凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面726500.41100.3255E984.95515凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面582266.48800.2866E981.

39、68816凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面582266.48800.2866E981.23317凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面582266.4880.2866E981.16618凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.13319凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.13320凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.13321凈

40、截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.13322凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.13323凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.13324凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面578399.34410.2855E981.13325凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面582266.4880.2866E981.16626凈截面5546

41、88.06620.2844E981.666換算截面582266.48800.2866E981.23327凈截面554688.06620.2844E981.666換算截面582266.48800.2866E981.68828凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面726500.41100.3255E984.95529凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面726500.41100.3255E984.97730凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面726500.41100.3255E984.95531凈截面554688.06

42、622835008377181.666換算截面582266.48800.2866E981.68832凈截面554688.06622835008377181.666換算截面582266.48802.86EE981.23333凈截面554688.06622835008377181.666換算截面582266.48802.86EE981.16634凈截面554688.06622835008377181.666換算截面578399.34410.2855E981.13335凈截面554688.06622835008377181.666換算截面578399.34410.2855E981.13336凈截面5

43、54688.06622835008377181.666換算截面578399.34410.2855E981.13337凈截面554688.06622835008377181.666換算截面578399.34410.2855E981.20038凈截面554688.06622835008377181.666換算截面578399.34410.2855E981.23339凈截面554688.06622835008377181.666換算截面578399.34410.2855E981.34440凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面722633.27740.3233E984.66

44、641凈截面698911.99950.3211E984.344換算截面698911.99950.3211E984.344第六章 預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失計(jì)算算一預(yù)應(yīng)力力筋與孔孔道壁之之間摩擦擦引起的的應(yīng)力損損失;式中由由于摩擦擦引起的的應(yīng)力損損失();鋼筋(錨錨下)控控制應(yīng)力力();從張拉拉端至計(jì)計(jì)算截面面的長(zhǎng)度度上,鋼鋼筋彎起起角之和和();從張張拉端至至計(jì)算截截面的管管道長(zhǎng)度度();鋼筋與與管道壁壁之間的的摩擦系系數(shù),按按表采用用;考慮每每米管道道對(duì)其設(shè)設(shè)計(jì)位置置的偏差差系數(shù),按按表采用用。由規(guī)范表可可知,管管道類型型為金屬屬波紋管管時(shí),取取,取。取值為為跨中截截面到張張拉端的的距離,=。計(jì)算過程:

45、其中二錨具變變形、預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋回縮和和分塊拼拼裝構(gòu)件件接縫壓壓密引起起的應(yīng)力力損失;式中 由于錨錨頭變形形、鋼筋筋回縮和和接縫壓壓縮引起起的應(yīng)力力損失();預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的有效長(zhǎng)長(zhǎng)度();錨頭變變形、鋼鋼筋回縮縮和接縫縫壓縮值值()。采用夾片式式JM112錨具,則則根據(jù)規(guī)規(guī)范表可可知,4,接縫壓壓縮值1。計(jì)算過程:三混凝土土加熱養(yǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí),預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋和臺(tái)座座之間溫溫差引起起的應(yīng)力力損失;此工程采用用后張法法,所以以預(yù)應(yīng)力力筋和臺(tái)臺(tái)座之間間溫差引引起的應(yīng)應(yīng)力損失失不予考考慮。四混凝土土彈性壓壓縮引起起的應(yīng)力力損失;在后張法結(jié)結(jié)構(gòu)中,由由于一般般預(yù)應(yīng)力力筋的數(shù)數(shù)量較多多,限于于張拉設(shè)設(shè)備等條條件的

46、限限制,一一般都采采用分批批張拉、錨錨固預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋。在在這種情情況下,已已張拉完完畢、錨錨固的預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋,將會(huì)會(huì)在后續(xù)續(xù)分批張張拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋時(shí)時(shí)發(fā)生彈彈性壓縮縮變形,從從而產(chǎn)生生應(yīng)力損損失。式中 由于于混凝土土的彈性性壓縮引引起的應(yīng)應(yīng)力損失失();在先行行張拉的的預(yù)應(yīng)力力鋼筋重重心處,由由于后來來張拉一一根鋼筋筋而產(chǎn)生生的混凝凝土正應(yīng)應(yīng)力;對(duì)對(duì)于連續(xù)續(xù)梁可取取若干有有代表性性截面上上應(yīng)力的的平均值值();在所計(jì)計(jì)算的鋼鋼筋張拉拉后再?gòu)垙埨匿撲摻罡鶖?shù)數(shù)。經(jīng)推導(dǎo)可得得公式其其他形式式為:表示預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋張拉的的總批數(shù)數(shù);在代表表截面(如l/4截面)的全部預(yù)應(yīng)力鋼筋形心處混凝土的預(yù)壓應(yīng)力(預(yù)應(yīng)力

47、筋的預(yù)拉應(yīng)力扣除和后算得)。所有預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋預(yù)加應(yīng)應(yīng)力(扣扣除相應(yīng)應(yīng)階段的的應(yīng)力損損失和后)的的內(nèi)力;預(yù)應(yīng)力力筋預(yù)加加應(yīng)力的的合力至至混凝土土凈截面面形心軸軸的距離離;、混凝凝土的凈凈截面面面積和截截面慣性性矩。計(jì)算過程:根據(jù)截面特特性列表表可知:則取,則 五. 預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋松松弛引起起的應(yīng)力力損失;對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋,僅僅在傳力力錨固時(shí)時(shí)鋼筋應(yīng)應(yīng)力的情情況下,才才考慮由由于鋼筋筋松弛引引起的應(yīng)應(yīng)力損失失,其終終極值:式中由由于鋼筋筋松弛引引起的應(yīng)應(yīng)力損失失();傳力錨錨固時(shí)預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的應(yīng)應(yīng)力,按按規(guī)范第第條的規(guī)規(guī)定計(jì)算算();松弛系系數(shù),對(duì)對(duì)鋼絞線線,級(jí)松松弛時(shí),按按采用,級(jí)松弛弛時(shí),按按采用

48、。計(jì)算過程:取0.088 則 六混凝土土收縮和和徐變引引起的應(yīng)應(yīng)力損失失。由于混凝土土收縮、徐徐變引起起的應(yīng)力力損失終終極值按按下列公公式計(jì)算算:式中 由收縮縮、徐變變引起的的應(yīng)力損損失終極極值(),傳力錨錨固時(shí),在在計(jì)算截截面上預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋重心心處,由由于預(yù)加加力(扣除相相應(yīng)階段段的應(yīng)力力損失)和梁自自重產(chǎn)生生的混凝凝土正應(yīng)應(yīng)力;對(duì)對(duì)連續(xù)梁梁可取若若干有代代表性截截面的平平均值();混凝土土徐變系系數(shù)的終終極值;混凝土土收縮應(yīng)應(yīng)變的終終極值;梁的配配筋率換換算系數(shù)數(shù);非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋彈性模模量與混混凝土彈彈性模量量之比;、預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋及非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的截截面面積積();梁截面面面積,對(duì)

49、對(duì)后張法法構(gòu)件,可可近似按按凈截面面計(jì)算();預(yù)應(yīng)力力鋼筋及及非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋重心至至梁截面面重心軸軸的距離離();截面回回旋半徑徑();截面慣慣性矩,對(duì)對(duì)于后張張法構(gòu)件件,可近近似按按按凈截面面計(jì)算();其中,、值值可按表表采用。取,取。根據(jù)截截面特性性列表可可知:計(jì)算過程:取支座座和跨中中處分析析,求根據(jù)公式:在支座處:在跨中處:由上可知,在在預(yù)應(yīng)力力損失后后所剩余余的有效效預(yù)應(yīng)力力為:第七章 正正截面承承載能力力計(jì)算 由由平衡條條件可寫寫出如下下方程:沿縱向力的的方向平平衡條件件:對(duì)受拉區(qū)鋼鋼筋(預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋和非預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋)合力力作用點(diǎn)點(diǎn)力矩平平衡條件件:式中 混凝土土彎曲抗抗壓強(qiáng)度度

50、設(shè)計(jì)值值;預(yù)應(yīng)力力筋抗拉拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值;非預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋的的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值;非預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值;受壓預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的計(jì)算算應(yīng)力;、分別別為受拉拉區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋和和非預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋截截面面積積;、分別別為受壓壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋和和非預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋截截面面積積:受壓區(qū)區(qū)混凝土土截面面面積;受壓區(qū)區(qū)混凝土土截面對(duì)對(duì)受拉區(qū)區(qū)鋼筋合合力作用用點(diǎn)的凈凈 矩;、分別別為受壓壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋合合力作用用點(diǎn)和非非預(yù)應(yīng)力力筋合力力作用點(diǎn)點(diǎn)至截面面受壓邊邊緣的距距離;、受壓壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋和和非預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋合合力作用用點(diǎn)至截截面受壓壓邊緣和和受拉邊邊緣的距距離,;、分別別為受壓壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋和和非預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋合合力點(diǎn)至至截

51、面受受拉邊緣緣和受壓壓邊緣距距離;截面彎彎矩承載載能力;截面彎彎矩設(shè)計(jì)計(jì)值。其中 假設(shè)受受壓高度度,即在翼板板內(nèi),則則:受壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋的的應(yīng)力:式中受受壓區(qū)預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋與混混凝土彈彈性模量量之比;預(yù)應(yīng)力力筋抗壓壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值,按按規(guī)范表表取值;合力處處由預(yù)應(yīng)應(yīng)力所產(chǎn)產(chǎn)生的混混凝土應(yīng)應(yīng)力;受壓區(qū)區(qū)預(yù)應(yīng)力力筋在荷荷載作用用前已存存在有效效預(yù)應(yīng)力力。1 取取截面4節(jié)點(diǎn)處處,此時(shí)時(shí)根據(jù)規(guī)范表表,鋼筋強(qiáng)強(qiáng)度取值值為:代入公式:得 則檢驗(yàn): 2取跨中中處7節(jié)點(diǎn)處 此時(shí)代入公式得得:得則檢算:3取支座座處13節(jié)點(diǎn)檢檢算 此時(shí)代入公式得得:得:因此,則檢算:第八章 斜斜截面抗抗剪承載載力斜截面抗剪剪承載力

52、力計(jì)算公公式為:式中: 斜截面面剪力設(shè)設(shè)計(jì)值;斜截面面抗剪承承載能力力;斜截面面上混凝凝土和箍箍筋提供供的抗剪剪承載力力;、構(gòu)件件的寬度度和有效效高度;箍筋抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值;配置在在同一截截面內(nèi)箍箍筋各肢肢的全部部截面面面積;箍筋間間距;斜截面面上彎起起鋼筋提提供的抗抗剪承載載力。因沒有非預(yù)預(yù)應(yīng)力彎彎起鋼筋筋,則、分別別為與檢檢算的斜斜截面相相交的非非預(yù)應(yīng)力力彎起鋼鋼筋和預(yù)預(yù)應(yīng)力彎彎起鋼筋筋的全部部截面面面積;、分別別為彎起起的非預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋和預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋的的切線傾傾角。計(jì)算過程:支座處:取取已知: 則b截面處處:取已知: 則跨中處: 取已知: 則則經(jīng)上述檢算算可知,斜斜截面抗抗剪承載載內(nèi)力

53、滿滿足要求求。第九章 截截面正應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算預(yù)應(yīng)力混凝凝土構(gòu)件件在各個(gè)個(gè)受力階階段均有有不同得得受力特特點(diǎn),從從施加預(yù)預(yù)應(yīng)力起起,其截截面內(nèi)的的鋼筋和和混凝土土就處于于高應(yīng)力力狀態(tài),經(jīng)經(jīng)受著考考驗(yàn)。為為了保證證構(gòu)件在在各工作作階段工工作的安安全可靠靠,除按按承載能能力極限限狀態(tài)進(jìn)進(jìn)行強(qiáng)度度檢算外外,還必必須對(duì)其其在施工工和使用用階段的的應(yīng)力狀狀態(tài)進(jìn)行行驗(yàn)算,并并予以控控制。預(yù)加預(yù)應(yīng)力力階段混混凝土截截面正應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算本階段構(gòu)件件主要承承受預(yù)加加力和構(gòu)構(gòu)件自重重的作用用,其受受力特點(diǎn)點(diǎn)是:預(yù)預(yù)加力值值最大(因因預(yù)應(yīng)力力損失最最?。?,而而外荷載載最?。▋H僅有構(gòu)件件的自重重作用)。由預(yù)加力產(chǎn)產(chǎn)生的混混

54、凝土截截面正應(yīng)應(yīng)力后張法構(gòu)件件 式中: 后張法法構(gòu)件預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的有效效預(yù)加力力(扣除除相應(yīng)階階段的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失),對(duì)對(duì)于曲線線配筋的的后張法法梁:、分別別為受拉拉區(qū)和受受壓區(qū)預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的截面面面積;彎起預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的截面面面積;、分別別為張拉拉受拉區(qū)區(qū)和受壓壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋時(shí)時(shí)錨下的的控制應(yīng)應(yīng)力;、分別別為受拉拉區(qū)和受受壓區(qū)預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋(扣除除相應(yīng)階階段的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失)的的有效預(yù)預(yù)應(yīng)力;計(jì)算截截面處彎彎起的預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的切線線與構(gòu)件件軸線的的夾角;后張法法構(gòu)件預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的合力力作用點(diǎn)點(diǎn)至凈截截面形心心軸的距距離;、分分別為構(gòu)構(gòu)件凈截截面面積積、慣性性矩和截截面模量量。由構(gòu)件自重重產(chǎn)生的的

55、混凝土土截面正正應(yīng)力 后張張法構(gòu)件件 式中: 、分別為為自重引引起的計(jì)計(jì)算軸力力和彎矩矩(軸力力以壓為為正)預(yù)加應(yīng)力階階段的總總應(yīng)力 后張張法構(gòu)件件 檢算過程: 檢算代表截截面a取跨77節(jié)點(diǎn)處處: 由預(yù)加加力產(chǎn)生生的混凝凝土截面面正應(yīng)力力 則 由構(gòu)件自自重產(chǎn)生生的混凝凝土截面面正應(yīng)力力(滿足要求求)b取跨中中截面21節(jié)點(diǎn)處處: 由預(yù)加加力產(chǎn)生生的混凝凝土截面面正應(yīng)力力 則: 由構(gòu)構(gòu)件自重重產(chǎn)生的的混凝土土截面正正應(yīng)力(滿足要求求)c取支座座截面13節(jié)點(diǎn)處處: 由預(yù)加加力產(chǎn)生生的混凝凝土截面面正應(yīng)力力 則: 由構(gòu)件自重重產(chǎn)生的的混凝土土截面正正應(yīng)力(滿足要求求)使用階段的的正應(yīng)力力計(jì)算后張法構(gòu)件

56、件 式中: 、由二期期恒載引引起的計(jì)計(jì)算軸力力及彎矩矩(軸力力以壓為為正)、使用用階段由由活載引引起的最最不利軸軸力及彎彎矩; 由二二期恒載載及活載載產(chǎn)生的的混凝土土截面正正應(yīng)力由由公式可可知:取跨7節(jié)點(diǎn)點(diǎn)處:則 取跨中截面面21節(jié)點(diǎn)處處: 則 取支座截面面13節(jié)點(diǎn)處處: 則 由上面檢算算可知: 滿足要要求第十章 梁梁斜截面面主拉應(yīng)應(yīng)力和主主壓應(yīng)力力主拉應(yīng)力:主壓應(yīng)力:其中: 式中: 預(yù)加力力和使用用荷載在在計(jì)算的的主應(yīng)力力點(diǎn)產(chǎn)生生的混凝凝土 截面正正應(yīng)力;由豎向向預(yù)應(yīng)力力筋引起起的混凝凝土豎向向壓應(yīng)力力;由使用用荷載和和彎起的的預(yù)應(yīng)力力筋在計(jì)計(jì)算主應(yīng)應(yīng)力點(diǎn)產(chǎn)產(chǎn) 生的混混凝土剪剪應(yīng)力;豎向預(yù)預(yù)

57、應(yīng)力筋筋的有效效預(yù)應(yīng)力力;單肢豎豎向預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋的的截面面面積;計(jì)算主主應(yīng)力處處構(gòu)件截截面的寬寬度;豎向預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的間距距;計(jì)算纖纖維處至至換算截截面重心心軸的距距離();換算截截面慣性性矩();計(jì)算彎彎矩()。取跨中截面面:取1/4跨跨截面4節(jié)點(diǎn)處處:取支座處113節(jié)點(diǎn)處處:根據(jù)規(guī)范: 經(jīng)檢算滿足足要求。第十一章 橋墩設(shè)設(shè)計(jì)恒載1.有橋跨跨結(jié)構(gòu)傳傳來的恒恒載壓力力梁自重: 二期恒載: 恒載為: 由恒載引起起的支座座反力為為:列車梁由兩兩個(gè)支座座支撐在在墩帽梁梁上,分分別記為為A支座,B支座。則則每個(gè)支支座的反反力2橋墩自自重橋墩的體積積:橋墩自重:列車活載及及附加力力計(jì)算1列車活活載取橋墩2

58、計(jì)計(jì)算,其其反力影影響線如如下圖:將移動(dòng)荷載載作用在在最不利利情況,如如圖:則: 輕車:2附加力力1)橋墩風(fēng)風(fēng)力 橋墩縱縱向風(fēng)力力墩帽梁風(fēng)力力:對(duì)墩底的彎彎矩:墩身風(fēng)力:對(duì)墩底的彎彎矩:合計(jì)墩身風(fēng)風(fēng)力: 橋墩橫橫向風(fēng)力力無車時(shí): 墩帽梁風(fēng)風(fēng)力: 對(duì)對(duì)墩底的的彎矩: 墩墩身風(fēng)力力: 對(duì)對(duì)墩底的的彎矩: 合合計(jì)橋墩墩風(fēng)力: 有車時(shí)時(shí): 則: 2)梁上風(fēng)風(fēng)力無車時(shí): 對(duì)墩底的彎彎矩:有車時(shí): 則則: 3)列車所所受風(fēng)力力:三、活載布布置1、單孔單單列 恒載載: 列車活載: 因此制動(dòng)力或牽牽引力:按規(guī)范范取豎向向活載的的10,即即:與沖擊力同同時(shí)計(jì)算算時(shí): 對(duì)對(duì)墩底的的彎矩:橫向風(fēng)力: 對(duì)墩底的彎彎矩: 列車橫向搖搖擺力:對(duì)墩底的彎彎矩: 2、單孔單單列空車車(不計(jì)計(jì)沖擊,不不計(jì)搖擺擺力) 恒載載: 列車車活載: 制動(dòng)動(dòng)力或牽牽引力:按規(guī)范范取豎向向活載的的10,即即: 對(duì)墩底底的彎矩矩: 橫向向風(fēng)力: 對(duì)墩墩底的彎彎矩: 3、單孔雙雙列 恒載載: 列車車活載: 制動(dòng)力或牽牽引力:按規(guī)范范取豎向向活載的的10,即即:與沖擊力同同時(shí)計(jì)算算時(shí): 對(duì)墩墩底的彎彎矩: 橫向風(fēng)力: 對(duì)墩底的彎彎矩: 列車橫橫向搖擺擺力: 對(duì)墩底底的彎矩矩: 4、雙孔單單載 恒載載: 列車車活載: 制動(dòng)

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