《30米预应力装配式简支T梁桥上部结构解析(DOC 56页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《30米预应力装配式简支T梁桥上部结构解析(DOC 56页)（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、上部结构一设计资料及构造布置211设计资料212 横截面布置413主梁跨中截面主要尺寸拟定414横截面沿跨长的变化515计算截面几何特性616检验截面效率指标717横隔梁的设置8二 主梁内力计算821 恒载内力计算822活载内力计算（修正刚性梁法）1023主梁内力组合22三预应力钢束的估算2431主梁尺寸及截面几何特性（小毛截面）2432估算钢束面积2533 钢束布置2734 其它截面钢束布置及倾角计算28四计算主梁截面几何特性及钢束重心位置校核表3241主梁截面几何特性3242钢束布置位置（束界）的校核35五钢束预应力损失计算365.1钢束张拉控制应力（）375.2钢束预应力损失37六应力验
2、算4361短暂状况下的应力验算4362持久状况应力验算44七 主梁变形计算4871使用阶段的挠度计算4872预加力引起的反拱计算及预拱度的设置48八承载能力极限状态度计算5081跨中截面正截面承载力计算5082斜截面抗剪承载力计算51九横隔梁计算5491确定跨中横隔梁上的计算荷载5492跨中横隔梁的内力影响线5493横隔梁的内力计算5794横隔梁配筋计算58十行车道板计算61101悬臂板荷载效应计算62102连续板荷载效应计算63103截面设计配筋与承载力验算66一设计资料及构造布置11设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:30m(墩中心距离)；主梁全长:29.96m；计算跨径：29.16m；支
3、点距端顶：0.40m；梁高：2.00m；桥面净空:净9m+21.5m=12m.2.设计荷载 公路级(qk=0.7510.5=7.785KN/m；Pk=0.75277=208KN) 人群荷载3.0KN/m2,栏杆及人行道板的每延米重取6.0KN/m。3.材料及工艺混凝土:主梁和桥面铺装用C50,栏杆用C30, 预应力钢筋采用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)的s15.2钢绞线,每束7根,全梁配4束,fpk=1860MPa,普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋,按后张法施工工艺制作主梁,采用内径80mm、外径87
4、mm的预埋波纹管和夹片锚具。4基本计算数据 材料特性表 表1-1名称项目符号单位数据混凝土立方强度fcu,kMPa50弹性模量EcMPa3.45104轴心抗压标准强度fckMPa32.4轴心抗拉标准强度ftkMPa2.65轴心抗压设计强度fcdMPa22.4轴心抗拉设计强度ftdMPa1.83短暂状态容许压应力0.7fckMPa20.72容许拉应力0.7ftkMPa1.757持久状态标准荷载组合：容许压应力0.5fckMPa16.2容许主压应力0.6fckMPa19.44短期效应组合：容许拉应力st -0.85pcMPa0容许主拉应力0.6ftkMPa1.59s15.2钢绞线标准强度fpkMP
5、a1860弹性模量EpMPa1.95105抗拉设计强度fpdMPa1260最大控制应力con0.75fpkMPa1395持久状态应力(标准荷载组合)0.65fpkMPa1209材料重度钢筋混凝土1KN/m325沥青混凝土2KN/m323钢绞线3KN/m378.5钢束于混凝土的弹性模量比Ep无量纲5.655设计要求A为减轻主梁的安装重量，增强桥梁的整体性，在预制T梁上设40cm的湿接缝B 设计构件尺寸按规范图C 对内梁各截面进行验算12 横截面布置1主梁间距与主梁片数 如图1-1主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可条件下应适当加宽T梁翼
6、板。因该桥采用30m预应力混凝土简支T形梁桥,主梁间距均为220,(T梁的上翼缘宽度为200,保留40的湿接缝),考虑人行道适当挑出,故净-9+21.5m人行道的桥宽采用五片主梁 (如图4-1所示)。图1-113主梁跨中截面主要尺寸拟定 1.主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/14-1/25之间,高跨比约在1/181/19之间。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。随跨径增大而取较小值,随梁数减少而取较大值。本设计取用主梁高度为200。2.截面细部尺寸T梁翼板的厚度取决于桥
7、面板承受车轮局部荷载的要求,还应考虑是否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。本设计预制T梁的翼板厚度取用20,翼板根部加厚到26,以抵抗翼缘根部较大的弯矩。在预应力混凝土梁中腹板内因主拉应力甚小,腹板厚度一般由布置制孔管的构造决定,同时从腹板本身的稳定条件出发,腹板厚度不宜小于其高度的1/15。因此T梁腹板厚度均取20。马蹄尺寸基本由布置预应 e力钢束的需要确定的,设计实践表明,马蹄面积占截面总面积的10%-20%为合适。初拟马蹄宽度54,高度29。马蹄与腹板交接处做成45度斜坡的折线钝角，以减小局部应力。按照以上拟定的外形尺寸,就可绘出预制梁跨中截面图(如图1-2所示)图1-214横截面沿跨
8、长的变化 本设计主梁采用等高度形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分和腹板为配合钢束弯起而从第一道内横隔梁开始向支点逐渐抬高。尺寸如图1-3所示。图1-315计算截面几何特性 梁截面见图1-4 图1-4 跨中截面几何特性计算 表1-1分块名称()()()()()()内 梁翼板360010360001200066.421588181915893819三角承托27622607255254.42817384818344腹板302095.52884105738252-19.0810994206837672下三角289165.3477724640-88.8822830002287640马蹄156
9、6185.5290493109751-109.0818632967187427188751668747外 梁360010360001200065.43154119061542390643822963687653.4312503871251263302095.52884105738252-20.0712164716954723289165.3477724640-89.87233414223387821566185.5290493109751-110.0718972724190824758913672311注：内梁截面形心至上缘距离外梁截面形心至上缘距离16检验截面效率指标 内梁 上核心距 下核心
10、距 截面效率指标 =外梁 上核心距 下核心距 截面效率指标 =；介于0.45-0.55表明以上初拟的主梁跨中截面尺寸是合理的。17横隔梁的设置在荷载作用处的主梁弯矩横向分布,当该处有内横隔梁时它比较均匀,否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道中横隔梁；当跨度较大时，四分点处也宜设置内横隔梁。本设计在两支座中心线间每隔4.86m设置一道横隔梁。横隔梁采用开洞形式，尺寸见图1-2。二 主梁内力计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活载作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点和支点截面）的恒载和最大活载
11、内力，然后再进行主梁内力组合。21 恒载内力计算1恒载集度（1）预制梁自重内梁：a.跨中截面计算，主梁的恒载集度 b.由于马蹄抬高所增加重量折算成恒载集度 c.由于腹板加厚所增加的重量折算成恒载集度 主梁端截面面积 d.横隔板隔梁体积 端横隔梁体积 所以，预制梁恒载集度（内梁） 外梁： 所以，预制梁恒载集度（外梁） （2）二期恒载内梁：现浇T梁翼板恒载集度 外梁：现浇T梁翼板恒载集度 另外，一侧栏杆和人行道 桥面铺装层：4cm沥青混凝土： 9cmC40混凝土： 若两侧栏杆，人行道和桥面铺装均平摊给5片主梁，则： 所以：二期恒载集度内梁：外梁：2.恒载内力如图(4-5)所示,设x为计算截面离左支
12、座的距离，并令a=x/l,则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： 恒载内力见表1-2恒载内力计算图 图1-5 恒载内力计算表 表2-2计算数据内力项目g跨中四分点变化点h/2处四分点变化点h/2处支点a0.50.250.1670.0340.250.1670.0340内 梁g1(KN/m)26.14 2778.4 2083.8 1546.0 365.0 190.6 253.8 355.2 381.1 g2(KN/m)10.11 1074.1 805.6 597.7 141.1 73.7 98.1 137.3 147.3 外梁g1(KN/m)25.73 2734.8 2051.1 1521.8 359.3 187.6 249.8 349.6 375.1 g2(KN/m)9.11 967.9 725.9 538.6 127.2 66.4 88.4 123.7 1
