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1、预应力混凝土简支T梁计算报告指导老师： 李 立 峰 专 业： 桥梁工程 班 级： 桥梁一班 姓 名： * * * 学 号： * 一、计算资料1.1跨度与技术指标标准跨径：计算跨径：汽车荷载：公路一级设计安全等级：二级1.2桥梁概况及一般截面此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算,不计入现浇带,其跨中与支点截面如图1-1所示,纵断面图如图1-2所示。1.3使用的材料及其容许应力混凝土：C50,轴心抗压强度设计值 ,抗拉强度设计值 ,弹性模量 。钢筋混凝土容重：钢筋：预应力钢束采用3束15.2mm7的钢绞线,抗拉强度标准值 ,张拉控制应力con=0.75fak=1395MPa截面面积： ,孔道直径
2、：77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数：0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：0.00151/m锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值：开始点：6mm 结束点：6mm纵向钢筋：采用16的HRB335级钢筋,底部配6根,间距为70mm,翼缘板配16根,间距为100mm。1.4施工方法采用预制拼装法施工；主梁为预制预应力混凝土T梁,后张法工艺；预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%,且龄期不少于7天后方可张拉预应力钢束；张拉时两端对称、均匀张拉不超张拉,采用张拉力与引伸量双控。钢束张拉顺序为：N2N3N1二、计算模型2.1 模型的建立本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型图2-1,其节
3、点的布置如图2-2所示。在计算活载作用时,横向分布系数取m=0.5,并不沿纵向变化。在建立结构模型时,取计算跨径,由于该结构比较简单,计算跨度只有24m,故增加单元不会导致计算量过大,大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部,以便于读取数据。对于横隔板当作节点荷载加入计算模型,其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。每个节点对应的x坐标值如表2-1所示 节点的x坐标值 表2-1节点123456789101112X0.01.02.03.55.06.07.08.09.010.011.012.0节点1314151617181920212223X13.014.015.016.017.0
4、18.019.521.022.023.024.02.2预应力钢束布置图图2-3及钢束坐标表2-2钢束坐标 表2-2N1N2N3xzxzxz-0.261.1-0.260.8-0.260.58.2830.2245.5020.22052.6207850.21716310.3220.127.5030.124.5820.12120.12120.12120.12备注： R=20；关于12m处对称；不超张拉；不考虑平弯三、计算荷载3.1荷载组包括自重、Prestress1、Prestress 2、Prestress 3、二期恒载、温度荷载六部分,根据钢束张拉的顺序进行加载,即N2N3N1。温度荷载包括季节温
5、升、温降和日照温升、温降,季节温升、温降按照系统温度计入,季节温升考虑整体升温19,季节温降考虑整体降温18。日照温升、温降按梯度温度输入,梯度温度按照新桥规JTG D62-2004关于100mm沥青混凝土铺装的规定计入图3-1。其中,竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。二期恒载：横隔板自重：面积3.2移动荷载按照新桥规JTG D62-2004加载,考虑结构整体作用,设横向分布系数m=0.5,此外,车道偏心为0。3.3徐变和收缩水泥种类系数：528天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度: 50MPa长期荷载作用时混凝土的材龄：混凝土与大气接触时的材龄：相对湿度：RH=70%大气或养护温度
6、：T=203.4 施工阶段本计算采用3个施工阶段,起具体的定义如表3-1所示施工阶段 表3-1施工阶段持续时间d结构组边界组荷载组备注CS120StructureBoundary1 Boundary2自重Prestress2Prestress3Prestress1在预制场预制,张拉预应力筋,之后吊装CS220二期恒载二期恒载CS33650温度荷载十年混凝土收缩徐变四、永久作用计算结果永久作用计算结果包括弯矩、轴力、剪力图、变形、上翼缘应力和下翼缘应力图。采用CS3桥梁内力图作为输出结果。恒荷载与永久作用内力对比合计施工阶段 表4-1合计恒荷载弯矩kN*mMax62312m处Max396012m
7、处Min-64724m处Min-80360m处轴力kNMax00m处Max0.4186m处Min-350912m处Min-8.1573m处剪力kNMax328.924m处Max673.724m处Min-324.80m处Min-673.70m处图4-1永久作用弯矩图图4-2恒载作用弯矩图图4-3永久作用轴力图图4-4恒载作用轴力图图4-5永久作用剪力图图4-6恒载作用剪力图应力图采用组合应力,在下缘取得最大应力,在容许应力线内。永久作用时全截面受压。上、下翼缘应力 表4-2上缘应力下缘应力应力MPaMax00m处Max00m处Min-4.89512m处Min-5.67212m处图4-7上翼缘应力
8、图图4-8 下翼缘应力图梁单元在永久作用的下的变形：x轴方向的最大变形发生在x=24m处,为7.490mm收缩,y方向无变形,z轴方向最大变形发生在x=12m处,为14.01mm上拱,如图4-9所示。图4-9永久作用下梁单元的变形图 五、可变作用计算结果可变荷载包括汽车荷载和温度荷载,计算结果包括弯矩图、剪力图和位移包络图。可变作用弯矩和剪力最大、最小值 表5-1弯矩剪力汽车荷载Max120312m处Max227.424m处Min00m处Min-227.40m处温度荷载Max00m处Max3.2663m处Min-16.3811m处Min-3.40219.5m处可变作用Max118712m处Ma
9、x225.924m处Min-16.3811m处Min-225.90m处图5-1 汽车荷载作用弯矩图图5-2 汽车荷载作用剪力图图5-3 温度荷载作用弯矩图图5-4 温度荷载作用剪力图图5-5 可变荷载作用弯矩图图5-6可变荷载作用剪力图位移包络图位移包络图：可变作用最大时x方向最大位移发生在24m处为2.512mm伸长,z方向最大位移发生在12m处为0.913mm上拱；可变作用最小时x方向最大位移发生在24m处为0.6354mm收缩,z方向最大位移发生在12m处为6.439mm下挠。图5-7 可变荷载作用最大时变形图图5-8 可变荷载作用最小时变形图汽车荷载引起z方向最大位移发生在12m处为7
10、.353mm下挠图5-9 汽车荷载作用引起的最大下挠变形图季节温升引起的x轴方向最大位移发生在x=24m处,为4.397mm伸长,z轴方向的最大位移发生在x=12m处,为0.624mm上拱；图5-10 季节温升引起的变形图季节温降引起的x轴方向最大位移发生在x=24m处,为4.165mm,z轴方向的最大位移发生在x=12m处,为0.591mm下挠；图5-11 季节温降引起的变形图日照温升引起的x轴方向最大位移发生在x=24m处,为3.803mm,z轴方向的最大位移发生在x=12m处,为1.647mm上拱；图5-12 日照温升引起的变形图日照温降引起的x轴方向最大位移发生在x=24m处,为0.0
11、24mm,z轴方向的最大位移发生在x=12m处,为0.766mm下挠；图5-13 日照温降引起的变形图六、荷载组合结果包括承载能力极限状态组合基本组合、正常使用极限状态组合短期组合和长期组合的弯矩、轴力、剪力包络图。承载能力极限状态组合基本组合 表6-1基本组合弯矩kN*mMax456412m处Min-847.824m处轴力kNMax00m处Min-461612m处剪力kNMax106924m处Min-10550m处图6-1 基本组合弯矩包络图图6-2 基本组合轴力包络图图6-3 基本组合剪力包络图正常使用极限状态足组合 表6-2正常使用短期组合长期组合弯矩kN*mMax00m处Max00m处Min-135324m处Min-135324m处轴力kNMax00m处Max90m处Min-738812m处Min-738812m处剪力kNMax431.324m处Max366.324m处Min-415.30m处Min-350.30m处图6-4 短期组合弯矩包络图图6-5 短期组合轴力包络图图6-6 短期组合剪力包络图图6-7 长期组合弯矩包络图图6-8 长期组合轴力包络图图6-10 长期组合剪力包络图 /
