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文档简介
1、第一章 设计原则和主要技术标准1. 结构形式:采用单箱单室变截面预应力混凝土箱梁,三向预应力结构,采用满堂支架施工方法建造。2.桥面:桥面总宽11.2m, 道碴桥面,双侧人行道。3.桥梁设计荷载:中-活载。4.正线数目:双线,曲线半径为r=4000m,线间距为4.704.851m。5.牵引类型:电力机车6.桥梁限界:采用双层集装箱sjx-qd。7.桥上轨枕类型:重型60kg/m,预应力混凝土枕。8.地震基本烈度:7度,按7度设防。9.设计规范:(一)铁路桥涵设计基本规范(tb10002.1-2005)(二)铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范(tb10002.3-2005)第二章 上部
2、结构尺寸拟定本桥采用三跨一联预应力混凝土变截面连续梁结构,全长112m,由于该桥为跨线桥,根据桥下公路要求,主跨拟定为48m。 上部结构采用单箱单室截面,箱宽11.2m。采用箱形截面可以相对减轻自重、增大抗扭刚度,由于桥下环境有利于支架法,所以选择全桥满堂支架现浇施工法。第一节 主跨径的拟定本设计采用主跨跨径定为48m,边跨根据文献1p76,为主跨的0.50.8倍,所以采用0.67倍,即边跨为32m。则全桥跨径为32m+48m+32m=112m。 第二节 顺桥向梁的尺寸拟定连续梁桥的支座设计负弯矩一般要比跨中设计正弯矩大,所以采用变截面比较合理。一、支点处梁高:根据文献1p79页表2-1-6所
3、示,支点梁高h=(1/161/20)l,由于设计桥梁为双线铁路桥,荷载比较大,所以梁高加大,取h=l/12.9,即3.70m。二、跨中梁高:根据文献1p79页表2-1-6所示,跨中梁高h=(1/301/50)l,取h=l/20,即取2.40m。三、梁底曲线:本桥采用,底版上下缘均按圆曲线变化,变化长度为2050cm。底版下缘:以中跨变化点为原点,曲线方程:;底版上缘:以中跨变化点为原点,曲线方程:。(y底版上下缘的变化量 x截面到跨中变化点的距离)。第三节 横桥向的尺寸拟定桥梁为双线铁路桥,在梁顶设置2.27%的人字坡,线间距为4.70m4.851m,双侧人行道宽b=1.05m。主梁跨中和支座
4、处截面细部尺寸的拟定如图2.1-a、2.1-b所示:图2.1-a 中跨跨中处截面细部尺寸 单位(cm)图2.1-b 中跨跨中处截面细部尺寸 单位 (cm)一、板和底板厚度:箱形梁顶板和底板除承受法向荷载外,还承受轴向的拉、压荷载。顶板的法向荷载有自重,桥面活载,底板的法向荷载有自重。轴向荷载是活载传来的轴向力,以及纵向和横向预应力荷载,因此顶、底板除按板的构造要求即决定厚度以外,还要按跨方向总弯矩来决定厚度。根据文献1p90p92页,其选定原则如下: 箱梁跨中支座底板,由于负弯距较大,底版受压应力大,取60cm。 连续梁跨中区段截面主要承受正弯矩,对预应力混凝土连续梁,底板中需要配一定数量的预
5、应力束筋与普通辅助钢筋,底板厚度一般为0.40.65m,有预应力束筋管孔,其最小厚度为3.3d(d为管孔直径,d=0.9m)并要求有辅助钢筋。 箱梁顶板厚度首先要满足布置纵横预应力筋构造要求。可根据文献1p92页219参考选用。根据以上的原则,顶板厚度取0.35m。底板厚采用变厚度以便布置预应力束及承受局部压力,支点处厚度采用1.50m,(考虑桥的跨度大,支点负弯矩较大,以提供足够的混凝土承压面积,防止支点处混凝土被压碎),跨中底板厚度为0.30m,支点至跨中采用双圆曲线变化。二、腹板厚度:根据文献1p92页,厚度的选定主要取决于布置预应力箱和布置预应力钢束锚头及浇注混凝土的要求,一般可按以下
6、原则选用:腹板内有预应力筋管道布置时,可用0.3m;考虑以上因素,以及桥梁荷载大,所布置预应力钢束多,在该设计中,腹板厚度支点处取60cm,跨中取50cm。三、各截面细部尺寸:根据梁底变化曲线,以及根据文献1中的对腹板、底版、顶板的要求,得到各截面的细部尺寸,见表2.1:表2.1 各截面细部尺寸距跨中距离(cm)直段梁高(cm)梁底下增量(cm)梁底上增量(cm)底版厚(cm)梁高(cm)腹板厚(cm)顶板厚(cm)02400.0 0.0 30.0 240.0 50352502401.9 1.5 30.4 241.9 50355502409.3 7.2 32.1 249.3 503585024
7、022.3 17.2 35.1 262.3 6035105024034.0 26.2 37.8 274.0 6035125024048.2 37.1 41.1 288.2 6035145024064.9 50.0 44.9 304.9 6035165024084.1 64.7 49.4 324.1 60351850240105.8 81.4 54.4 345.8 60352050 240130.0 100.0 60.0 370.0 6035第四节 本桥主要材料一、混凝土: 根据文献2p8p9页,表3.1.4和表3.1.5规定:主桥采用c50混凝土,。轴心抗压强度极限值,轴心抗拉强度极限值,弹性
8、模量。挡碴墙采用c30混凝土,。轴心抗压强度极限值,轴心抗拉强度极限值,弹性模量。二、预应力钢绞线:采用75钢绞线,每根直径为15.2mm,每根钢绞线的截面积为140 mm,预应力钢绞线抗拉强度标准值,根据文献2p10页,表3.2.23,抗拉强度设计值,根据文献2p10页表3.2.3,弹性模量,根据文献2p11页表3.2.4,。三、箍筋:采用hrb335级,根据文献2p10页表3.2.3,四、应力管道:采用钢波纹管,直径为90mm或80mm。第三章 预应力混凝土连续梁桥内力计算第一节 计算模型建立一、结构和单元划分:在用sap90计算内力时,需对整桥进行梁单元的划分,但由于全桥以中跨跨中对称,
9、所以以沿跨中27号截面左半部分进行绘图表示,半桥的单元划分如图: 图3.1 左边跨梁段划分图 单位(cm)图3.2主跨主梁左半部分梁段 单位(cm)二、毛截面划分图及截面特性的计算:该桥有限单元划分为52个单元,53个结点,各单元截面特性如下所示:计算截面的毛截面的行心轴以及截面惯性矩,截面各部分尺寸如图3.3所示,方法如下:图3.3 截面各部分尺寸 单位(cm)1.形心轴位置计算:(各分部面积单位:,各分部重心轴到梁底距离单位: )。 各截面形心轴到梁底距离 ,详值见表3.1表3.1 各截面形心轴到梁底距离截面位置梁高(cm)腹板厚(cm)底版厚(cm)ai*yiai(cm) (cm)224
10、06060666283350550131.8162405030609045841150148.017241.95030.4615592941347148.888249.35032.1641431842150.5152.189262.36035.1713203845663156.19102746037.8758423847040161.2311288.26041.1814680248717167.2312304.96044.9882639050669174.213324.16049.4963458852946181.9714345.86054.41057949355498190.63153706
11、0601167433358350200.072.截面惯性矩计算:(各分截面惯性矩单位:,各分截面形心轴到该梁体截面形心轴的距离单位:cm)。 各截面惯性矩:详值见表3.2所示:表3.2 各截面的惯性矩截面位置 (cm) (cm)(cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm)i(m4)2131.8198.1974.86-11.8190.6963.1961.81101.817.7946148.0181.9958.66-28.0174.4946.99108133.016.3917148.8883.0259.69-27.9375.5248.02108.5133.686.5458152.18
12、87.1263.79-27.5379.6252.12110.1136.137.1779156.1996.1172.78-25.0488.6161.11111.1138.648.58310161.23102.7779.44-24.2395.2767.77113.4142.339.77311167.23110.9787.64-23.13103.4775.97116.1146.6811.3412174.2120.797.37-21.75113.285.7119.3151.7513.3613181.97132.13108.8-19.92124.6397.13122.6157.2715.9414190.
13、63145.17121.8-17.73137.67110.17126.2163.4319.1815200.07159.93136.6-15.07152.43124.93130.1170.0723.21由于全桥沿27号截面对称,划分梁段后,计算出各梁段的体积,进而计算出各段自重,后将自重在梁段长度上换算均布荷载,见表3.3。表3.3 各梁段换算均布荷载梁段节点梁段长(m)均布荷载(kn/m)梁段节点梁段长(m)均布荷载(kn/m)1120.70 131.43 1414152.00 148.00 2232.90 119.21 1515161.25 151.71 3342.20 106.99 161
14、6171.25 151.71 4452.20 106.99 1717182.00 148.00 5562.25 106.99 1818192.00 140.98 6672.50 107.25 1919202.00 134.70 7783.00 108.55 2020212.00 129.20 8893.00 114.16 2121222.00 124.48 99102.00 120.51 2222232.00 120.51 1010112.00 124.48 2323243.00 114.16 1111122.00 129.20 2424253.00 108.55 1212132.00 134
15、.70 2525262.50 106.25 1313142.00 140.98 2626272.25 106.99 第二节 自重内力的计算主梁恒载内力,包括一期恒载(箱梁自重)及二期恒载(桥上线路设备、道碴及人行道栏杆重)作用下的内力,本桥采用满堂支架施工方法,所以一期恒载内力和二期恒载内力根据连续梁计算。二者均采用sap90程序计算(详见附录-1和附录-2)。一期恒载(桥梁自重)的内力,按表3.3的换算均布荷载进行加载,利用sap程序来计算,得到全梁一期恒载内力内力图,见图3.4-a、图3.4-b所示: 图3.4-a 一期恒载剪力q图 (kn)图3.4-b 一期恒载弯矩m (kn*m)二期恒
16、载(包括道碴,钢轨,两侧人行道,护拦,信号设备等等)的内力,按96kn/m均布荷载加载,利用sap程序来计算,得到全梁二期恒载内力内力为图3.5-a、图3.5-b所示: 图 3.5-a 二期恒载剪力q (kn) 图 3.5-b 二期恒载弯矩m (kn*m)计算一、二期恒载内力,利用sap程序来计算,得到全梁一、二期恒载内力,并且进行内力组合,见表3.4。 表3.4 恒载内力组合表截面弯矩、剪力一期荷载内力二期荷载内力内力组合1m (kn*m)0.00 0.00 0.00 q (kn)1067.73 904.48 1972.21 2m (kn*m)715.21 609.62 1324.83 q
17、(kn)975.73 837.28 1813.01 3m (kn*m)3043.54 2634.04 5677.58 q (kn)630.02 558.88 1188.90 4m (kn*m)4170.66 3631.26 7801.92 q (kn)394.64 347.68 742.32 5m (kn*m)4779.95 4163.83 8943.78 q (kn)159.26 136.48 295.74 6m (kn*m)4867.47 4227.91 9095.38 q (kn)-81.47 -79.52 -160.99 7m (kn*m)4328.64 3729.10 8057.74
18、 q (kn)-349.59 -319.52 -669.11 8m (kn*m)2791.40 2338.54 5129.94 q (kn)-675.24 -607.52 -1282.76 9m (kn*m)251.95 83.98 335.93 q (kn)-1017.72 -895.52 -1913.24 10m (kn*m)-2024.51 -1899.07 -3923.58 q (kn)-1258.74 -1087.52 -2346.26 11m (kn*m)-4790.95 -4266.11 -9057.06 q (kn)-1507.70 -1279.52 -2787.22 12m
19、(kn*m)-8064.76 -7017.15 -15081.91 q (kn)-1766.10 -1471.52 -3237.62 13m (kn*m)-11866.36 -10152.20 -22018.56 q (kn)-2035.50 -1663.52 -3699.02 14m (kn*m)-16219.32 -13671.24 -29890.56 q (kn)-2317.46 -1855.52 -4172.98 15m (kn*m)-21150.25 -17574.28 -38724.53 q (kn)-2613.46 -2047.52 -4660.98 16m (kn*m)-245
20、35.60 -20208.68 -44744.28 q左 (kn)-2803.10 -2167.52 -4970.62 q右 (kn)2962.36 2304.00 5266.36 17m (kn*m)-20951.17 -17403.68 -38354.85 q (kn)2772.72 2184.00 4956.72 18m (kn*m)-15701.72 -13227.68 -28929.40 q (kn)2476.72 1992.00 4468.72 19m (kn*m)-11030.24 -9435.68 -20465.92 q (kn)2194.76 1800.00 3994.76
21、20m (kn*m)-6910.11 -6027.68 -12937.79 q (kn)1925.36 1608.00 3533.36 21m (kn*m)-3317.79 -3003.68 -6321.47 q (kn)1666.96 1416.00 3082.96 22m (kn*m)-232.82 -363.68 -596.50 q (kn)1418.00 1224.00 2642.00 23m (kn*m)2362.16 1892.32 4254.48 q (kn)1176.98 1032.00 2208.98 24m (kn*m)5379.39 4556.32 9935.71 q (
22、kn)834.50 744.00 1578.50 25m (kn*m)7394.42 6356.32 13750.74 q (kn)508.85 456.00 964.85 26m (kn*m)8331.40 7196.32 15527.72 q (kn)240.73 216.00 456.73 27m (kn*m)8602.21 7439.32 16041.53 q (kn)0.00 0.00 0.00 注:由表3.4可知,选取最不利截面6(边跨最大弯矩)、16(中支座)、22(主跨1/4)、27(主跨跨中),进行活载计算。第三节 活载作用下的内力计算一 、连续梁的内力影响线绘制及面积计算:
23、连续梁是超静定结构,计算各截面活载内力以绘制影响线,在进行影响线加载计算为主。对于连续梁,可采用静力法或机动法绘制影响线,现采用sap程进行计算,可以得到在活载作用下,各个截面处影响线的具体数据,然后利用excel和autocad画出影响线的图,在利用手算计算出各个部分影响线的面积。1.最不利截面6号截面、16号截面、22号截面、27号截面的弯矩影响线,详见图3.6。图3.6 最不利截面弯矩影响线2.最不利截面剪力影响线,见图3.7。图3.7 最不利截面剪力影响线活载作用下弯矩影响线面积,见表3.5。表3.5 活载作用下弯矩影响线面积表节点位置左边跨面积(m)主跨面积(m)右边跨面积(m)6
24、87.94 -52.48 9.60 16 -73.54 -166.33 29.74 22 -49.27 46.42 -6.11 5.72 27 -21.77 114.88 -21.77 活载作用下剪力影响线面积,见表3.6。表3.6 活载作用下剪力影响线面积表节点位置左边跨面积(m)主跨面积(m)右边跨面积(m)6 -18.67 -5.19 0.93 16 2.18 24.00 -2.18 22 2.18 -1.01 12.76 -2.18 二、活载内力计算:该桥设计荷载为中活载。则根据文献3附录c铁路标准活载的换算均布活载和加载规定,进行加载。根据文献3查c.0.2,用换算均布荷载对影响线加
25、载的规定:1.对单符号影响线和多符号影响线的单独加载区段,其形状为三角形、突曲线和歪曲系数(见本条款2说明)小于或等于1的双向曲率的曲线形者,其加载的换算均布活载应按影响线的加载长度和最大纵坐标位置求之。2.对单符号影响线和多符号影响线的单独加载区段,其形状为具有明显顶点的凹曲线和歪曲线系数大于1的双向曲率的曲线形者,其加载换算均布活载按影响线加载长度和最大纵座标位置求的数值后,在增加e(-1),其中e为系数,为加载长度(m);为歪曲系数,等于和检算的 影响线有相同长度和最大纵坐标的三角形影响线面积之比。7. 对于多符号影响线,如同时加载其中数个区段,不论被加载的同符号影响线各区段为直接相邻者
26、或被异符号影响线隔开者,应分两种情况加载:1)当被加载的影响线全长(包括其中间隔的异符号影响线区段长度在内)小于50m(包括其中间隔的异符号影响线区段长度在内)时,各被加载的同符号影响线按各自的最大值同时加载;2)当被加载的影响线全长(包括其中间隔的异符号影响线区段长度在内)大于50m时,其中50m长度范围内的整区段(可在全部影响线任何位置)按各自最大值同时加载,其中同符号影响线用均布荷载80knm加载。注:上述间隔的异符号影响线区段,如长度大于15m,应内均布活载10knm加载;如小于15m,则可以不加活载。9.同时加载与两个或两个以上的影响线求其共同作用时,应逐一按按每一影响线单独求出控制
27、轴位,按照所得轴位用于其余各影响线,得到最大共同作用的加载即为计算值。按上述规则进行加载,并按文献3表c.0.1进行查表,得到中活载的换算均布荷载,并将查得的详值在图中已经标示出来,见图3.8图3.14。1、 控制截面活载弯矩m内力影响线及加载:以27号截面影响线加载为例:对正影响线加载:由表3.5可知,正影响线面积为114.88,按规范规定,为了得到活载最大正弯矩,只加中跨正弯矩处,最大值位于跨中,即,又因为跨长l48m, 按文献3查表c.0.1查得,活载换算均布荷载为94.50kn/m。又因为,曲线为凹曲线,则要考虑歪曲系数,以便加载得到最大弯矩值。由于线路为双线铁路桥,所以在按单线加载后
28、乘以系数1.8,就可以得双线加载值。加载如下图所示。歪曲系数,计算得: 则得: 负影响线得加载:由表3.5可知,正影响线面积为114.88,两个负影响线面积相同,为-21.77。 .整区段加载:,可以由文献3查表c.0.1查得,活载换算均布荷载为98.55 kn/m,其余区段按规范要求加载,得加载图示为: 则得:.单区段加载:,可以由文献3查表c.0.1查得,活载换算均布荷载为98.55 kn/m,其余区段按规范要求加载,得加载图示为:所以经比较, 其余最不利截面弯矩影响线的加载数值,如图3.8为6号截面、3.9为16号截面、3.10为22号截面、3.11为27号截面所示: 图3.8 6截面弯
29、矩影响线中活载加载图 图3.9 16截面弯矩影响线中活载加载图 图3.10 22截面弯矩影响线中活载加载图 图3.11 27截面弯矩影响线中活载加载图2、控制截面剪力q内力影响线及加载如图3.123.14所示: 图3.12 6截面剪力影响线中活载加载图 图3.13 16截面剪力影响线左中活载加载图 图3.14 16截面剪力影响线右中活载加载图3.活载内力的计算,最大、最小弯矩值,见表3.7;最大、最小剪力值,见表3.8。 考虑为活载作用,则要考虑冲击对内力的影响,所以乘以冲击系数,l为加载长度,h为填土高度,取h0.5,。考虑到本桥为铁路双线桥,则在计算完单线中活载作用下的内力值后在乘以系数1
30、.8,就可以得到双线桥的活载内力值。表3.7活载内力的最大、最小弯矩值截面位置项目l(m)冲击系数内力值(kn*m)6321.1935481.153816321.1935481.15382225.41.2166481.19352727481.1538321.1935 表3.8 活载内力的最大、最小剪力值截面位置项目l(m)冲击系数内力值(kn)中支座左321.1935321.1935中支座右481.1538321.1935中跨0.25处361.1808321.1935第四节 设计内力组合根据以上加载情况,用sap90程序计算得到活载内力与恒载内力的设计值下表3.9和表3.10是内力弯矩最大值、
31、最小值组合数据总汇;表3.11和表3.12为剪力内力最大值、最小值组合数据。 表3.9 内力组合最大弯矩值内力组合弯矩组合(mmax)截面编号一期恒载(kn.m)二期恒载(kn.m)活载(kn.m)内力mmax合计(kn.m)64867.474227.9119937.9329033.3116-24535.60-20208.686338.10-38406.1822-232.82-363.689522.858926.35278602.217439.3224098.8340140.36 表3.10 内力组合最小弯矩值内力组合之弯矩(mmin)截面编号一期恒载(kn.m)二期恒载(kn.m)活载(kn
32、.m)内力mmin合计(kn.m)64867.474227.91-10385.90-1290.5216-24535.60-20208.68-45135.70-89879.9822-232.82-363.68-10484.10-11080.60278602.217439.32-5882.9810158.55 表3.11 内力组合最大剪力值内力组合剪力(qmax)截面编号一期恒载(kn)二期恒载(kn)活载(kn)qmax合计(kn)16左-2803.10-2167.52196.47-4774.15右2962.362304.005740.7211007.08221418.001224.004575
33、.477217.47表3.12 内力组合最小剪力值内力组合剪力(qmin)截面编号一期恒载(kn)二期恒载(kn)活载(kn)qmin合计(kn)16左-2803.10-2167.52-5553.20-10523.82右2962.362304.00-461.974804.39221418.001224.00-461.972180.03第四章 配筋计算第一节 预应力筋的估算一、 截面钢束用量的估算公式:根据文献1p200页可得以下预应力钢束估算公式:(一) 从应力条件出发,在mmax作用下,下缘不出现拉应力,上缘压应力小于限值;在mnin作用下,梁上缘不出现拉应力,下缘压应力小于限值。1、 截面
34、下缘配置预应力筋以抵抗正弯矩时: (式4.1) (式4.2)(二)截面上缘配置预应力筋以抵抗负弯矩时: (式4.3) (式4.4)上式中令:; 则得截面最小配束数为: (式4.5) (式4.6) 另外,截面的最大配束数: (式4.7) (式4.8) ; =1/3 (式4.9) ; =1860mpa (式4.10) (式4.11) (式4.12)式中: ,截面上、下缘估算的预应力钢筋束数; 单根钢绞线的面积,=140。 预应力钢筋的永存预应力;预应力钢筋的张拉控制应力; 预应力损失值,此处近似取为1/3的张拉控制应力。e上、e下截面上、下缘预应力钢筋重心至截面重心的距离;、截面上、下缘预应力钢筋
35、重心至截面上、下缘的距离;=10;=10k上、k下截面上、下核心距,k上w下/a、k下w上/a ; a混凝土面积,可取毛截面面积计算; ra混凝土允许抗压强度;w上、w下截面上、下缘的截面模量;二、控制截面筋束估算 :(一)下面以边支座(16)为计算实例: 上缘钢束最大值,由公式4.7可以得: 下缘钢束最大值,由公式4.8可以得: 上缘钢束最小值,由公式4.5可得:下缘钢束最小值,由公式4.6可得: 其他控制截面得钢束估算按上面方法,进行计算,得到上、下缘的钢束最大、最小值,见表4.1。表4.1 各控制截面的钢束最大、最小值边跨mmax处6#中支座处16#中跨1/4处22#中跨跨中处27#弯矩
36、mmax(kn*m)29033.31-38406.178926.3540140.36弯矩mmin(kn*m)-1290.53-89879.96-11080.5810158.55全截面a()4.1155.8354.7044.115形心轴位置y下(m)1.48012.00071.61231.4801y上(m)0.91991.69931.12770.9199惯性矩i()6.39123.2109.7736.391核心距k上1.0491.9881.2891.049k下1.6882.3411.8421.688截面抗矩w上6.94713.6598.6666.947w下4.31811.6016.0624.31
37、8钢束位置a上0.1000.1000.1000.100a下0.1000.1000.1000.100钢束偏心距e上(m)0.81991.59931.02770.8199e下(m)1.38011.90071.51231.3801束筋有效预应力ry(mpa)930.000930.000930.000930.000单根钢束面积ay140.000140.000140.000140.000最少钢绞线量(根)n上-7.4185.727.1-47.2n下92.5-94.421.9131.4最大钢绞线量(根)n上635.3953.9747.2604.3n下401.8545.8486.3433.8第二节 预应力筋
38、的取值和布置根据各种已有设计参考,且在估算预应力钢束时没有考虑附加力引起的次内里,所以在已经估算出的钢束取值范围内取较大的钢束数量,具体取值见表4.2。表4.2 最不利截面配置钢束数量6#16#22#27#钢束数量(根)482886002400336420一、布束原则:1.纵向预应力钢束为结构主要受力钢筋,为了设计和施工的方便,进行对称布束,锚头布置尽量靠近压应力区;2.钢束在横断面中布置时,直束应靠近顶板位置,弯束位于或靠近腹板,便于弯曲和锚固;3.根据文献2规定规定: (1).6.5.2预应力钢束或管道间的净距应按下列规定变化:对于采用钢丝束及预应力混凝土的后张法结构,钢丝束及预应力混凝土
39、用螺纹钢筋布置在梁体内时,其管道间净间距,当管道直径时,不应小于40mm,反之,不应小于管道外径。 (2).6.5.3中规定预应力钢筋或管道表面与结构之间保护层厚度,在结构顶面或侧面不小于1倍管道直径,并不小于50 mm,在结构底面不小于60mm。(3).6.5.6中规定,在后张法结构中,除在端部锚下设置厚度不小于16mm的钢垫板外,并应在锚下设分布钢筋网。 (4).6.5.7后张法结构中的预应力钢筋成曲线形时,其曲率半径为,钢束丝、钢绞线束的钢丝直径小于或等于5mm时,不宜小于4m,大于5mm时,不宜小于6m。 (5).6.5.8钢束丝在构件长度范围内截断时,其锚头无论采用埋入式或外露式应布
40、置在外载作用下的受拉区域,则位于同一截面上的埋入式锚头,其所占的总截面面积不应超过构件受拉翼缘厚截面面积的13。 (6).6.5.10在后张法结构中,用管道形成器形成的管道直径或铁皮套管内径应比钢丝束直径至少大10 mm。 (7).6.5.22连续梁锯齿板锚固区及预应力钢筋弯折出应设置和顶、底板或腹板牢固连接的加强钢筋。二、钢束的布置:6号、16号、27号截面预应力钢束布置情况,见表4.3。表3.15 预应力钢束的配置截面上部钢束下部钢束a=15a=40a=60a=80a=100a=11a=31a=51a=71600001600002700000注:、采用15根一束;、采用12根一束,选取6、
41、16、27三个截面,画出钢束布置图,见图4.14.3。图4.1 6号截面配筋配置图图4.2 16号截面配筋配置图 单位(cm) 图4.3 27号截面配筋配置图 单位(cm)第五章 次内力计算在进行预应力钢束估算时,没有考虑太多附加力,所以在预应力钢束取值时,则考虑取大值,以便安全;但在各项检算时,若太多忽略附加力的作用,则可能导致检算结果出现较大错误,所以在考虑本桥采用满堂支架施工,无体系转化,因此在检算时主要考虑了支座不均匀沉降对梁体产生的内力,计算时利用sap程序进行计算,sap原数据文件见附录,计算的内力值,弯矩值,见下表5.1;剪力值,见表5.2。表5.1 支座不均匀沉降引起的弯矩1号
42、(截面1)支座沉降2号(截面16)支座沉降3号(截面38)支座沉降4号(截面53)支座沉降截面位置弯矩(kn*m)截面位置弯矩(kn*m)截面位置弯矩(kn*m)截面位置弯矩(kn*m)10.0010.0010.0010.0016-5510.201610680.1616-7414.71162244.75382244.7538-7414.713810680.1638-5510.20530.00530.00530.00530.00支座不均匀沉降产生的弯矩包络图,见图5.1所示:图5.1 支座不均匀沉降产生的弯矩包络图 单位(kn*m)表5.2 支座不均匀沉降引起的剪力1号(截面1)支座沉降2号(截
43、面16)支座沉降3号(截面38)支座沉降4号(截面53)支座沉降截面位置剪力(kn)截面位置剪力(kn)截面位置剪力(kn)截面位置剪力(kn)1-172.191333.751-231.71170.1516左-172.1916左333.7516左-231.7116左70.1516右161.5616右-376.9816右376.9816右-161.5638左161.5638左-376.9838左376.9838左-161.5638右-70.1538右231.7138右-333.7538右172.1953-70.1553231.7153-333.7553172.19 支座不均匀沉降产生的剪力包络图
44、,见图5.2所示:图5.2 支座不均匀沉降产生的剪力包络图 单位(kn)第六章 检算第一节 抗裂性检算一、 正截面抗裂性检算:对不允许出现拉应力的构件,其抗裂性应按下列公式计算: 对于受弯、大偏心受拉或小偏心受压构件: + (式6.1) (式6.2)式中 计算荷载在截面受拉边缘混凝土中产生的正应力按本规范式计算(mpa); (式6.3) 抗裂安全系数,应按本规范表6.1.5采用,取1.2; 扣除相应阶段预应力损失后混凝土的预压应力,按本规范第6.3.5条的规定计算; 混凝土抗拉极限强度,按本规范表3.1.3-2采用(mpa),取3.1mpa; 考虑混凝土塑性的修正系数; 对所检算的拉应力边缘的
45、换算截面抵抗矩(); 换算截面重心轴以下的面积对重心轴的面积矩()。根据文献第6.3.5:由预加应力产生的混凝土正应力,应按下列规定计算:未扣除混凝土收缩、徐变引起的损失时: (式6.4)式中 计算纤维处混凝土应力(mpa);钢筋预加应力的合力(扣除相应阶段的预应力损失,但对先张法结构不再扣除弹性压缩引起的应力损失)(kn);预应力钢筋重心至截面重心轴的距离(m);a,i截面的面积及惯性矩(按本规范第6.3.1条的规定确定)分别以和计;y计算应力点至截面重心轴的距离(m)。根据文献2第6.3.1:计算预应力混凝土结构截面应力时,对于后张法结构,在钢筋管道内压注水泥浆以前,应采用被管道削弱的净混凝土并计入非预应力钢筋后的换算截面(即净截面)。在建立了钢筋混凝土间的粘结力后,则采用全部换算截面(但对受拉构件、受弯及大偏心受压构件中运营荷载作用时的受拉区,不计管道部分)。对于先张法结构,应采用换算截面。注:对于配置较少非预应力钢筋的构件(一般指不允许出现拉应力的构件)计算换算截面时,可不考虑非预应力钢筋。1.中支点(16号截面)处抗裂性检算(钢束布置图,见图6.1):图6.1 16节点截面顶板的钢束布置断面图 单位(cm)预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值预应力筋的合力点: 钢束重心轴到下缘
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