预应力混凝土连续钢架桥

1、石家庄铁道学院毕业设计石家庄铁道学院毕业设计 结点号男力最大值（kN）剪力最小值（kN）弯矩最大值（kN m）弯矩最小值（kN m）181439.65660.89-731.71-2038.35191553.99738.37-1281.02-2451.88201665.45814.27-1817.72-3088.13211751.77872.31-2345.34-3815.39221865.48952.37-2868.08-4612.79231992.371038.23-3428.03-5481.10242133.161128.85-4015.31-6424.51252308.501244.38

2、-4632.87-7451.5126-964.85-2238.44-1427.47-4923.6127-1004.41-2124.38-898.23-3953.0528-915.74-1989.76-364.86-3055.4129-832.79-1861.93134.02-2228.0230-755.81-1740.97598.77-1469.1631-566.98-1597.011005.16-817.0632-491.54-1479.301406.60-237.1533-414.23-1361.961778.21268.5634-334.19-1245.162154.79677.2635

3、-252.66-1129.072499.771015.5636-168.89-1013.862814.521287.3737-82.04-899.683098.031498.82386.59-786.683342.691656.483997.02-674.993545.321762.5540189.31-570.053698.251824.2441283.37-467.383793.731849.1242379.15-365.353830.431839.4743476.61-264.163814.571796.5944575.56-164.033738.521720.7245675.79-65

4、.163604.631605.1946777.0932.223415.821450.2047879.24127.953173.951253.1748982.02221.972873.681009.10491085.23314.212524.54732.41501188.65404.622128.28423.03511293.63493.241683.3480.65521407.80580.061197.35-343.05531523.00663.94679.03-838.58541639.08745.45129.97-1401.77551755.87825.46-451.16-2038.635

5、61873.21902.88-1027.80-2750.26571990.91978.30-1634.20-3536.22续表3-5结点号男力最大值（kN）剪力最小值（kN）(kN m)(kN m)582108.781052.65-2245.84-4394.18592241.541234.23-2911.95-5345.06602368.261315.00-3604.19-6365.43612501.571398.86-4314.93-7456.39622641.381487.51-5061.47-8620.38632775.961467.75-5784.31-9838.17（2）主+附2组合

6、下桥墩的内力输出主+附2组合下桥墩控制截面的内力见表3-6表3-6主+附2组合下桥墩控制截面内力轴力最大值（kN）(kN)(kN m)(kN m)126-2321.56-4187.83660.93-3217.12127-2917.32-4882.501960.93-2954.17128-2349.47-4215.752330.08-1547.97159-2816.51-4682.784417.022947.18160-3412.27-5377.451698.99-482.36161-2844.42-4710.70-1766.17-3236.01图3-6主+附2组合下弯矩包络图 （单位：kNm）

7、图3-7主+附2组合下剪力包络图 （单位：kN）第4章主梁的设计与检算主梁抗弯配筋设计主梁配筋拟采用 HRB335钢筋，根据铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.3 2005),主力作用下：HRB335钢筋的容许应力s =180MPa；主力加附加力作用下：HRB335钢筋的容许应力s =230 MPa9。所以，主梁的抗弯计算要分为主力作用和最不利荷载作用两种情况。主梁抗弯计算示意图如下：图4-1主梁抗弯计算示意图(单位：m)跨中截面抗弯承载力计算边跨抗弯配筋计算(1)主力组合下：s =180MPa, Mmax=2715.63kNgm采用容许应力法，按低筋设计进行计算。b

8、, h已确定，b h=4200 900mm2。按单筋矩形截面设计4,取as=50mm,则h0 =h-as =900-50=850mm。先假定内力臂长z=(hc-) 0.88hg ,代入公式 3As M(4-1)s (1 -)hc32715.63 102715.63 106180 0.88 850=20169.6mm2由s n x由s n x1X x Tc , M bx c(h0 -)及 MAs s(h0 一)联乂得方程:233bx2bx22nx 2nh0 0代入数据得，0.208x2+20 x-17000=0,解之得，x=242mmx242所以z h0 - 850 769 mm,重新代入式(4

9、-1)336有As . 19619mm2 minbh =0.15%4200900=5670mm2s 180 769选酉己 32 28, As=19705.6mm219619mm2。(2)取最不利荷载组合，即主+附1组合进行计算主 +附 1 组合下：s =230 MPa, M max =2776.7 kNgm采用容许应力法，按低筋设计进行计算。b, h已确定，b h=4200 900 mm2。按单筋矩形截面设计，取 as=50mm,则h0 =h-as =900-50=850mm。先假定内力臂长z=(hc-) 0.88h0 ,代入式(4-1) 3As2776.7 As2776.7 106230 0

10、.88 8502=16140mm1xx2bx c(h0 -)MAs s(h0 3)联万桂:bx2bx22nx 2nh0 0代入数据得，0.260 x2+20 x-17000=0,解之得，x=220mm所以z h0 - 850 220 777 mm,重新代入式(4-1) 336有As 2776.7 1015537 m 2 m. bh =0.15% X4200 900=5670mm2选配 40 28, As=24632mm224484mm2。(2)取最不利荷载组合，即主+附2组合进行计算主+附2组合下:s =230 Mpa, M主+附2组合下:采用容许应力法，按低筋设计进行计算。b, h已确定，b

11、 h=4200 900 mm2按单筋矩形截面设计，取 as=50mm,则h0 =h-as =900-50=850 mm。先假定内力臂长z=(hz=(h0-) 0.88h0,3代入式(4-1)AsAs4256.99 1062=24744mm2230 0.88 850由s n xc由s n xc(h0 及MAs s(h0学联立得方程:bx2A2nx 2nhc 0代入数据得，0.170代入数据得，0.170 x2+20 x -17000=0,解之得，x=263mm所以Zh0850263762 所以Zh0850263762 mm, 3重新代入式(4-1)106230 76224290 m2 10%M

12、max88取 M=10%Mmax=10% (-7698.50) =-769.85 kNgmMe=Mmax-M =-7698.50+769.85=-6928.65 kNgm主 + 附 1 组合：支座处 M max=-7736.85kNgm,R=3629.52 kN3629.521512.30 kN/m2.41212ga21512.30 2.421088.86 kN gm10%M max88取 M=10%Mmax=10% (-7736.85) =-773.69 kNgm_ , _ , - .M e= M max- M =-7736.85+773.69=-6963.16 kNgm主 +附 2 组合：

13、支座处 M max=-8250.19kNgm,R=4245.61 kNg R 4245 1769.00kN/m a 2.41212Mga21769.00 2.421273.68 kN gm10%M max88取 M=10%Mmax=10%(-8250.19) =-825.02 kNgmMe=M max-M =-8250.19+825.02=-7425.17kNgm综上：在主+附2组合下，支座处折减后的计算负弯矩最大，取此组合下折减后的负弯矩为最不利荷载进行计算。(2)抗弯配筋计算主力组合下：s =180MPa, Mmax=-6928.65kNgm采用容许应力法，按低筋设计进行计算。b, h已确

14、定，b h=4200 900mm2。按单筋矩形截面设计，取 as =50mm,则h0 =h- as=1400-50=1350mmo先假定内力臂长xz=(ho- ) O.88ho ,代入式(4-1) 32=32401mm6928.65 102=32401mmAs =180 0.88 1350,h0,h0 x 一由 S n c ， Mscxbx c(h0 )及 MAs s(h0 )联立行方程:233bx2bx2A2nx 2nh0 0代入数据得，0.130 x2 +20 x-27000=0,解之得，x=385mm所以 z h0 - 1350 385 1222 mm,重新代入式(4-1) 336有 A

15、s 6928.65 1031499.6 mm2 minbh =0.15%4200900=5670mm2180 1222选酉己 52 28, As=32021.6mm231499.6mm2。取最不利荷载组合，即主+附2组合进行计算主 +附 2 组合： s =230 Mpa, M max=-7425.17kN gm采用容许应力法，按低筋设计进行计算。b, h已确定，b h=4200 900 mm2。按单筋矩形截面设计，取as=50mm,则h0=h-as =1400-50=1350 mm。先假定内力臂长z=(hz=(h0-) 0.88h0,3代入式(4-1)h0 x nh0 x nxA7425.17

16、1062As=27147mm2230 0.8813501xx2bx c(h0 ?及MAs s(h0 3)联“万程:bx2bx22nx 2nh0 0代入数据得，0.155x2+20 x-27000=0,解之得，x=358mm所以 z h0 - 1350 358 1231 mm,重新代入式（4-1） 336有As . 26225 m2 10%M max取 M=10%Mmax=10%(-8272.72) =-827.27 kN gmMe=M max-M =-8272.72+827.27=-7445.45kNgm主 + 附 1 组合：支座处 M max=-8269.06kNgm,R=3816.22 k

17、NR 3816.22R 3816.22a 2.41590.10 kN/m121212ga 1590.10 2.4881144.88 kN gm10%M max取 M=10%Mmax=10%(-8269.06) =-826.91 kN gmMe=M max-M =-8269.06+826.91=-7442.15 kNgm主 +附 2 组合：支座处 M m1ax =-11063.10kNgm,R=4865.99kNR 4865.99g - 2027.50 kN/ma 2.41459.80 kN gm10%M max TOC o 1-5 h z ,11459.80 kN gm10%M maxM-ga

18、22027.502.4288取 M=10%Mmax=10%(-11063.10) =-1106.31 kNgm_ . . _ . . _.Me=M max-M =-11063.10+1106.31=-9956.80kNgm综上：在主+附2组合下，支座处折减后的计算负弯矩最大，取此组合下折减后 的负弯矩为最不利荷载进行计算。(2)抗弯配筋计算主力组合下s =180MPa,Mmax=-8272.72kNgm采用容许应力法，按低筋设计进行计算。b, h已确定，b h=4200 900mm2。按单筋矩形截面设计，取 as =50mm,则h0 =h-as=1400-50=1350mm。先假定内力臂长z=

19、(h0-) 0.88h0 ,代入式(4-1) 3有As= 8272.72 106 =38686mm2180 0.88 1350由 s nxc , M -bx c(h0)及 MAss(hx)联立得方程：x233bx22nx 2nh0 0A代入数据得，0.109x2 +20 x-27000=0,解之得，x=414mmx414所以z h0 1350 1212mm,重新代入式(4-1) 33有 As 8272.72 1037920 mm2 minbh =0.15% 4200 900=5670mm2s 180 1212选配 62 28, As=38179.6mm237920mm2。由于62根 28的钢筋

20、无法单排布置，故须双排布筋，此时 as发生变化，要重新计算，取as =85mm ,则h0 =h- as =1400-85=1315mm 。 先假定内力臂长z=(hz=(h0-) 0.88h0,3代入式(4-1)“8272.72 1 062As=39716mm180 0.88 13151xx#c(h0 ?及MAs s(h0 )联立得方程:bx2A2nx 2nh0 0代入数据得，0.106x2 +20 x -27000=0,解之得，x=413mmbx2A2nx 2nh0 0代入数据得，0.106x2 +20 x -27000=0,解之得，x=413mm所以Zh0 x4131315 1177 mm,

21、重新代入式(4-1)338272.72 10622有 As 39048 mm minbh =0.15% 4200 900=5670mms 180 1177选配 64 28, As=39411mm2 39048mm2 ,分两排布置。取最不利荷载组合，即主+附2组合进行计算主+附2组合下:s =230 MPa, Mmax=-9956.80kNgm采用容许应力法，按低筋设计进行计算。b, h已确定，b h=4200 900 mm2。按单筋矩形截面设计，取as=50mm,则h0=h-as =1400-50=1350 mm。先假定内力臂长z=(h0-) 0.88h0,3代入式(4-1)h0 x nh0

22、x nx9956.80 1062=36439.7mm230 0.88 13501xx2bx c(h0 -)MMAs s(h0 3)联万桂:bx2bx22nx 2nh0 0代入数据得，0.155x2 代入数据得，0.155x2 +20 x -27000=0,解之得，x=405mmxh0 135034051215mm,重新代入式(4-1)3有As有As9956.80 106230 121535630 m2 39048mm2 ,即2#墩支座处的抗弯承载力由主力组合控制综上，2#墩支座处选配64 28, As=39411mm2。4.2主梁抗剪配筋设计受弯构件在外荷载作用下，不仅在横截面上产生弯距，同时

23、还产生剪力。因此就 相应地就产生剪应力。截面上的剪应力和弯曲正应力相结合形成斜向的主应力，即主拉应力和主压应力。由于混凝土的抗拉强度很低，在主拉应力作用下将产生斜裂缝， 进而导致破坏4。因此，除验算主梁的抗弯强度外，还需验算其剪应力和主拉应力， 并设计计算箍筋和斜筋。主梁抗剪计算示意图如图4-2所示：设1、2、3、4截面处的内力偶臂分别为4、Z2、Z3、Z4,所对应剪力分别为Vi、V2、V3、V40图4-2主梁抗剪计算示意图 （单位：mm）确定中性轴的位置1#墩支座范围内截面的中性轴由抗弯计算可知：1#墩支座处选配52 28, As=32021.6mm2由 S上 S 下，知 Ibx2 nAs(

24、儿 x),其中 As=32021.6 mm2, n =10 24 截面，h0 =h-as=900-50=850mm,代入上式有24200 x 10 32021.6 (850 x),解之得 x1二292mm.x 一 292 八Z1 Z4 h0 - 850 753 mm32, 3 截面，h0 =h-as=1400-50=1350mm,代入上式有 TOC o 1-5 h z 12一 4200 x 10 32021.6 (1350 x),解之得 x2 =384mm 2x384z2 z3 h01350 1222 mm3 2檄支座范围内截面的中性轴由抗弯计算可知：2#1支座处选配64 28, As=394

25、11mm2由 S上 S下，知-bxnAs(h0 x),其中 As =39411 mm , n =101, 4 截面，h0 =h- as=900-50=850mmi,代入上式有 TOC o 1-5 h z 24200 x2 10 39411 (850 x),解之得 x1 =308mmx308z1 z4 h0850 747 mm32, 3 截面，h0 =h-as=1400-50=1350mmi,代入上式有14200 x2 10 39411 (1315 x),解之得 x2 =412mm2x412z2 z3 h0 1315 1178 mm33计算主拉应力本设计中主梁采用 C45混凝土，根据铁路桥涵钢筋

26、混凝土和预应力混凝土结 构设计规范(TB10002.32005)有关规定，对于 C45混凝土，具有箍筋及斜筋时 的主拉应力容许值tp1 =2.59 MPa,梁部分长度中全由混凝土承受的主拉应力容许lp值P 3 =0.48MPa。tp 。1#墩左右两侧变截面处主拉应力计算(1)1#墩左侧变截面范围内，取各组合中最不利荷载组合 一主+附2荷载组合进行 计算。其中：V1=1832.60kN, V2=2427.81kNtp1tp20.579MPaV11832.60 103tp1tp20.579MPab44200 753V22427.81 103 0.473MPabz24200 1222tp tp ma

27、x tp1 =0.579 Mpa tp 1 =2.59 MPa一主+附一主+附2荷载组合进行计算。其中：V3=2572.81kN, V4=1961.45kNtp3bz32572.81 1034200 12220.501MPatp43V41961.45 10bz44200 7530.620MPatp tp max tp4 =0.620 Mpa tp 1 =2.59 MPatp3bz32572.81 1034200 12220.501MPatp43V41961.45 10bz44200 7530.620MPatp tp max tp4 =0.620 Mpa tp 1 =2.59 MPa 2#墩左右

28、两侧变截面处主拉应力计算(1)2#墩左侧变截面范围内，取各组合中最不利荷载组合一主+附2荷载组合进行计算。其中：V1=2367.88kN, V2=2961.75kNtp1乂 2367.88 103 0755MPabz14200 747tp2V22961.75 103-0.599MPabz24200 1178tp tp maxtp1 =0.755 Mpa tp 1 =2.59 MPa(2)2#墩右侧变截面范围内，取各组合中最不利荷载组合 一主+附2荷载组合进行计算。其中 V3=2911.22kN, V4 =2293.62kNtp3V3bz32911.22 1034200 11780.588MPa

29、3tp4，2293.62 100.731MPatp4bz44200 747tp tp max tp4 =0.731 Mpa tp 3 =0.48MPa,故须按计算配置腹筋变截面范围内：箍筋选用 32支 10, Asv1=78.5mm2, s=150mm贝U sv nsvjAsv1 L 32 78.5 160 0.638 MPa =0.579 MPabs4200 150p故不需另配弯起筋。等截面范围内：箍筋选用 32支 10, Asv1=78.5mm2, s=300mmnsv Asv1 s 32 78.5 160贝 sv 0.319 MPa tp3 =0.48MPa,故须按计算配置腹筋。变截面范

30、围内：箍筋选用 32支 10, Asv1=78.5mm2, s=150mmnsvAsv1 s 32 78.5 160贝U sv 0.638 MPa tp =0.620 MPabs4200 150故不需另配弯起筋。等截面范围内：箍筋选用 32支 10, Asv1=78.5mm2, s=300mm则svsbs32 78.5 1604200 300则svsbs32 78.5 1604200 3000.319 MPa tp=0.620MPa故需另配弯起筋。弯起筋所承担的面积23107940(0.620 0.319) (0.48 0.319)2310箍筋2=533.6mm所需弯起筋的面积0.319斜筋混

31、凝土0.48b_02s4200 533.6,2 2306890 mm20.620注：图中应力单位： MPa；长度单位：mm弯起筋所承担的面积23107940(0.620 0.319) (0.48 0.319)2310箍筋2=533.6mm所需弯起筋的面积0.319斜筋混凝土0.48b_02s4200 533.6,2 2306890 mm20.620注：图中应力单位： MPa；长度单位：mm图4-4 1#墩右侧抗剪配筋计算图取 %b=14则svnsv Asv1s40 78.5 160bs42003000.399 MPa tp 3 =0.48MPa,故须按计算配置腹筋。变截面范围内：箍筋选用 40

32、支 10, Asv1=78.5mm2, s=150mmnsv Asv1 s 40 78.5 160贝U sv 0.797 MPa tp =0.755 MPabs4200 150故不需另配弯起筋。等截面范围内：箍筋选用 40支 10, Asv1=78.5mm2, s=300mm0.755故需另配弯起筋。弯起筋所承担的面积(0.755 0.399)00.48斜筋所需弯起筋面积Asb(0.4820.399)43702954.8mm混凝土箍筋0.3994200 954.8弯起筋所承担的面积(0.755 0.399)00.48斜筋所需弯起筋面积Asb(0.4820.399)43702954.8mm混凝土

33、箍筋0.3994200 954.82 23012328.7mm276304370注：图中应力单位：MPa；长度单位：mm所需弯起筋根数所需弯起筋根数图4-5 2#墩左侧抗剪配筋计算图nsb 卷 12s7 20.02a nsb=22支座范围内：按构造配筋，箍筋选用40支 10, Asv产78.5mm2 , s=100mm,不需另配弯起筋。(2)2#墩右侧变截面范围内，tp=0.731MPa tp 3 =0.48MPa,故须按计算配置腹筋，由对称性，2#墩右侧的配筋可与2#墩左侧的配筋相同，即变截面范围内：箍筋选用 40支 10, Asv1=78.5mm2, s=150mm；等截面范围内：箍筋选用

34、40支10, Asv1=78.5mm2, s =300mm,另配弯起筋 22根;支座范围内：按构造配筋，箍筋选用40支 10, Asv1=78.5mm2 , s=100mm,不需另配弯起筋。4.3主梁的裂缝与挠度检算主梁的裂缝检算基本计算条件该桥为处于一般大气条件下的地面结构，且有防护措施。根据铁路桥涵钢筋混 凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.32005),在主力+附加力组合作用下， 其裂缝容许宽度为 Wf =0.25 (1+20%) =0.3mm。受力钢筋用HRB335钢筋，对于带 肋钢筋，其表面形状影响系数 2=0.8,=0.3,=1.29,所采用纵向受力钢筋直径为 28 m

35、m,对于 HRB335 钢筋，Es 2.0 105 MPa。相关计算公式WfKWfK1K2 (80 8 04d)Es(4-2)(4-3)K2 1(4-3)(4-4)(4-5)Aci 2asb(4-5)计算包载和活载作用下各验算截面的弯矩(1)恒载作用下：边跨跨中M2 =1157.22 kN gm, 1#墩支座截面 M2二kN (1)恒载作用下：边跨跨中M2 =1157.22 kN gm, 1#墩支座截面 M2二kN gm,中跨跨中 M2 =1465.84 kN gm, 2# 支座截面 M?= 4513.13 kNgm。(2)活载作用下：边跨跨中M1 =1465.84 kN gm, 1#墩支座截

36、面 M1二kN gm,中跨跨中 M1 =1796.12 kNgm, 2#1支座截面 M尸 3911.93 kNgm。4110.124070.0 裂缝宽度检算边跨跨中：M1=1465.84kNgm, M2 =1157.22 kNgmM =M1 + M2 = 2623.06 kNgmAS =19705.6mm2 , z =769mm,as=50mmK2彳 Mi M21- 0.5- =1 0.3M M1465.84 八0.52623.061157.22=1.3882623.06M 2623.06 106=173MPaAsz 19705.6 769Acl2asb =2 50 4200=420000 m

37、m2 =0.42mAcl1 n12 n23 n3AclAsl 1 n12 n23 n3AclAsl =-61 32 615.8 10 =0.04690.42wfK1K2 =(80Es8 0.4d )=0.8 1.388 1.2,z1735 (802.0 1058 0.4 28),0.0469=0.194mm wf=0.3mm,满足规范要求。(2)1#墩支座截面：M1=-4110.12kNgm, M2 =-4040.06 kN gmM = M1 + M 2 =- 8150.18 kNgm,2AS=32021.6mm , z=1222mm, as=50mmK21M1 M0.5必=10.34110.

38、128150.180.54040.168150.18=1.399=178Mpa=178MpaM 8150.18 106Asz- 32021.6 122222Acl 2asb =2 50 4200=420000 mm =0.42mi ni2 n23 n3AAl =1 52 615.8 10 6 -八“=0.07620.42W22Acl 2asb =2 50 4200=420000 mm =0.42mi ni2 n23 n3AAl =1 52 615.8 10 6 -八“=0.07620.42Wfs 8 0.4d、Ki K2 (80 -) =0.8Es. z=0.091mm wf =0.3mm,满

39、足规范要求。由对称性可知,3#a的裂缝宽度检算也满足规范要求。中跨跨中：M1=1576.79kNgm, M 2=1796.12 kNgmM =M1 + M2 =3372.91 kNgmAS=24632mm2 , z =762mm, as=50mmK2. Mi M2 . 1576.791 一 0.5- =1 0.3 0.5M M3372.911796.12=1.4123327.91AclM = 3372.91 106Asz - 24632 762=180MPa2asb=2 50 4200=420000 mm2 =0.42m23 n3 A 1 40 615.8 10 6Ai =0.05860.42

40、1nl2n2AclWf8 0.4d)=0.8 1.412 1.21802.0 105(808 0.4 28), 0.0586=0.195mm wf =0.3mm,满足规范要求。(4)2# 墩支座截面：m 1 =-4513.13kNgm, M2 =-3911.93 kN gmM = M1 + M 2 =- 8425.06kN gm,2AS =39411mm , z =1177mm, as=85mmK21M1 MM20.52=1M0.34513.138425.060.53911.938425.06=1.393M 二 8425.06106Asz 39411 1177=180MPa22Acl 2asb

41、 = 2 85 4200=714000 mm =0.714mR2 n23 nR2 n23 n3z Al =Acl1 64 615.8 10 6 V 八=0.05520.42wf Kwf K1K2 (80Es8 0.4d )=0.8 1.393 1.2,z1808 0.4 28、5 (80 )2.0 10、0.0552=0.195mm wf=0.195mmwmax800中跨 w =-700800197000.027 mwmax=0.016m综上：主梁各跨中的挠度检算满足规范要求第5章桥墩的设计与检算5.1墩身配筋设计与应力检算桥墩一般要承受列车荷载、制动力、风荷载、温度变化等荷载组合作用，不仅承

42、 受轴向的压力，而且顺桥走向还承受一定的弯矩作用，所以它的受力是偏心受压。即: 桥墩配筋设计检算应以偏心受压构件为模型进行计算 4 0墩身混凝土为C30,钢筋采用HRB335钢筋。根据铁路桥涵混凝土和预应力混 凝土设计规范(TB10002.3 2005)规定：b 10.0MPa, s 230MPa ,换算截面系数n 10。5.1.1 1#墩的设计检算 配筋计算墩身截面尺寸：1000 3800mm2,如图5-1所示。墩高 h =5210mm选取最大偏心距组合即主+附1组合为最不利荷图5-1 1#墩截面图(单位：mm)载组合进行计算：M =3550.09 kNgm , N =2324.59 kNM

43、 3550.09, 广e0 1.5mN 2324.59假定为大偏受压构件，可令 s 0.80.8 230 184MPac b 10.0MPa, as 45mm ,由 cshn c-代入数据得，184 10 101000 x 45 ,解之得：x 336.3mm x根据截面的应力计算图示(图5-2),对受压区取矩，根据平衡条件得：、 11As s(h as as) N(g as) -bx c(x as)(5-1)23代入数据求解得： As=22693mm2 minbh =0.15%M800M000=5700mm2选配 46 25, As=22581.4mm2 ,对称配筋。判断大小偏心A0I0Icg

44、Ay图5-2矩形截面应力计算图示bh 2nA 38001000 20 22581.4 24251620mm-bh312h2nAs -12Y1I。Av3800100032022581.410002454.10 10114 mmy2500mm_114.10 10114251620 500193mm1 bh123 112 3800310003.171110 mm计算偏心距增大系数0.10.2堂 h0.160.115000.2 0.16 0.2210001 KN 旦11.6 2324.592 32 106 0.317 .2.61.001偏心距：ee0 c 1.001 1.5 0 1.5m k 0.19

45、3m故假定正确，该构件为大偏心受压构件计算受压区高度xg esesPh1000e - 1500 1000mm22h e as 1000 45 1045mm2 sh eas1000 500 45 1955mm26n ,2Ass Ass3 gb 6 10222581 1045 22581 19553 100038001930374mm6n 22_ 3一AsesAses2gb6 1022322581 104522581 19552 100038002.48 108 mm将 p,q代入 y3 py q 0,即：y3 1930374y 2.48 108 0采用下式计算近似y值,用试算法第一次估计值y1.

46、 q 3 P 1650mm3、qf 16501.56 109 , f 16506237126第一次校正值U0-250f 100原方程的近似解为y2 1650 250 1400mm用试算法第二次估计值y2 =1400mmf 14002.89 108, f二次校正值f 140073f 1400原方程的近似解为y3 1400 73 1327mm受压区高度 x y g 1327 1000 327mm应力检算在对称配筋的情况下,AsA2_22581mm , as as 45mm。(1)混凝土应力检算Nc 1hbx 2nA122x2324.59 10311000-3800 327

47、 20 22581.4122 327= 6.1MPab 10.0MPa,满足规范要求。10 6.1 1000 327 4510 6.1 1000 327 45327(2)受拉区钢筋应力检算h x ass n c-sc117MPaminbh =0.15%M800M000=5700mm2选配 16 25, As=7854.4mm2 ,对称配筋。判断大小偏心A0bh 2nAs 38001000 20 7854.43.957 106mm2I。判断大小偏心A0bh 2nAs 38001000 20 7854.43.957 106mm2I。工12bh3 2nAs h1123800 1000320 7854

48、.4100022_114453.49 1011mm4y1yy1y2h 500mm2Ic_ _113.49 1011AIc_ _113.49 1011A0y 3.957 106176mm500131bh33800121210003 3.171110 mm计算偏心距增大系数0.1计算偏心距增大系数0.10.160.2戋 h0.1-0.16 0.267600.2 10001 KN 旦0.2611.6 2562.432 1 KN 旦0.2611.6 2562.432 32 106 0.3172621.001偏心、品E： ee01.0010.76 0 0.76m k 0.176m故假定正确，该构件为大偏

49、心受压构件。计算受压区高度计算受压区高度x76010007601000260mm2es6n方程asasAses10260 45 305mm760 500 45 1215mm2Ases 3g7854.4 305 7854.4 12153380014294mmes6n方程asasAses10260 45 305mm760 500 45 1215mm2Ases 3g7854.4 305 7854.4 12153380014294mm6n 22_ 3一 AsesAses2gb610 c“2 八27854.4 3057854.4 121538001.59 108 mm260232 260p,q代入 y3

50、 py q 0,即：y3 14294y 1.59 1080y3 py q 0的解为:2柠代入数据解之得,y =551mm受压区高度 xg 551 260291mm应力检算在对称配筋的情况下,应力检算在对称配筋的情况下,27854.4mm , as as 45mm 。(1)混凝土应力检算1bx 2nA2x12562.43 103110003800 291 20 7854.4122 291(1)混凝土应力检算1bx 2nA2x12562.43 103110003800 291 20 7854.4122 291= 3.85MPa10.0MPa,满足规范要求。(2)受拉区钢筋应力检算h xass n

51、cscx1000 291 4510 3.85 29187.8MPa s230MPa ,满足规范要求。(3)受压区钢筋应力检算x ass x ass n cscx10291 453.85 29132.5MPa230MPa,32.5MPa230MPa,满足规范要求。5.1.3 3#墩的设计检算 配筋计算墩身截面尺寸：1000墩高：5.1.3 3#墩的设计检算 配筋计算墩身截面尺寸：1000墩高：h=5210mm选取最大偏心距组合即主+附1组合为最不利荷载组合进行计算：图5-4 3#墩截面图(单位：mm)3800mm2,如图5-4所示M =4437.13 kNgm , N =4218.78 kNM

52、4437.13 , 2e0 - 1.05mN 4218.78假定为大偏受压构件，可令s 0.80.8230 184MPac b 10.0MPa, 假定为大偏受压构件，可令s 0.80.8230 184MPac b 10.0MPa, as 45mm ,由h x asn cx代入数据得，184 10 101000 x 45解之得：x 336.3mmx根据截面的应力计算图示(图5-2),对受压区取矩，根据平衡条件得:A s(h as as)代入数据求解得：As=17552mm22minbh =0.15% X3800M000=5700mm选配 36 25, As =17672. 4mm2,对称配筋。判

53、断大小偏心Aobh 2 nAs 38001000 2017672.4624.15 10 mmA s(h as as)代入数据求解得：As=17552mm22minbh =0.15% X3800M000=5700mm选配 36 25, As =17672. 4mm2,对称配筋。判断大小偏心Aobh 2 nAs 38001000 2017672.4624.15 10 mmI0-bh312h2nAs -as123800 100032017672.4100045_1143.9 1011mm4y1y2h 500mm2IcI。AV3.9 10114.15106 500188mm1 bh1212380031

54、0003.171110 mm,、 1 .J,、N(g as)bx c( x as)23计算偏心距增大系数 e0.10.16 0.240.2 10001 KN2E e0.10.16 0.240.2 10001 KN2EcIc1020.2411.6 4218.782 32 106 0.3172.621.002偏心、品E： ee01.0011.05 0 1.05m k0.88m故假定正确，该构件为大偏心受压构件。计算受压区高度计算受压区高度x10001050 550mm2as 550 45 595mmesese - as 1050 500 45 1505mm 2 TOC o 1-5 h z 6n ,

55、 2Ases Ases3gb 6 102 17672.4 595 17672.4 15053 5502 3800321520mm6n 223A5 esAses2 gb6 1022317672.4 59517672.4 15052 55038003.98 108 mmp,q代入 y3 py q 0,即：y3 321520y 3.98 108 0方程y3 py q 0的解为:y =880mm代入数据解之得,受压区高度 xg 880 550 330mm应力检算在对称配筋的情况下，As A217672.4mm,as as 45mm。-bx 2nA -h 1-bx 2nA -h 122x(1)混凝土应力

56、检算4218.78 103 TOC o 1-5 h z 11000-3800 330 20 17672.4122 3309.5MPa10.0MPa,满足规范要求。1000 330 4510 9.5 1000 330 4510 9.5 330(2)受拉区钢筋应力检算 h xass n csc180MPa s230MPa,满足规范要求。(3)受压区钢筋应力检算 x as x ass n cscx10 9.5330 4533082MPa s 230MPa ,满足规范要求。5.2桥墩裂缝宽度检算如同梁体，为了满足桥墩的正常使用，必须对其裂缝宽度进行检算。取组合中最危险情况即弯矩最大时的数值来进行计算。

57、该桥为处于一般大气条件下的地面结构，且有防护措施。根据铁路桥涵钢筋混 凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.32005),在主力+附加力组合作用下， 其裂缝容许宽度为 wf =0.25 (1+20%) =0.3mm。受力钢筋用HRB335钢筋，对于带 肋钢筋，其表面形状影响系数Ki =0.8, =0.3, =1.1 ,对于HRB335钢筋，Es 2.0 105 MPa,所采用纵向受力钢筋直径为 25 mm。1#墩裂缝宽度的检算1#墩所承受最大弯矩Mmax 3550.09kN gm (主+附1荷载组合)，活载作用下的弯 矩 M1 =1952.48 kNgm,恒载作用下的弯矩 M2 =1

58、045.95 kN gm由 1#1的配筋计算可知：选配 46 25, As=22581.4mm2 , s=117MPaK2M2 d CC 1952.480.5 2 =1 0.3 3550.09cl 1045.950.5 皿K2M2 d CC 1952.480.5 2 =1 0.3 3550.09cl 1045.950.5 皿“31wf2asb = 2 45E2n2Al3800=342000 mm2 =0.342m21 46 490.9 10 6 =0.0660.342K1K2 |s (80 8 04d )=0.8 1.31 1.1117 C5 (802.0 108 0.4 25)0.066=0

59、.1mm wf =0.3mm,满足规范要求。2#墩裂缝宽度的检算2#墩所承受最大弯矩M max 2954.17kNgm （主+附1荷载组合），活载作用下的弯矩M尸 2936.5kNgm,恒载作用下的弯矩M2=0由2#墩的配筋计算可知：选配16 25,2As=7854.4mm ,s=87.8MPaK2彳 Mi M21 一 0.5- =1 0.3M M2936.52954.170.5 0=1.32asb = 2 45 3800=342000 mm2=0.342m22n23 n3AcAl =1 16 490.9 10 6 =0.0230.342wfs 8 0.4dK1K2 (80Es一)=0.8 1

60、.3 1.187.85 (802.0 1058 0.4 25)x 0.023=0.1mm wf =0.3mm,满足规范要求。5.2.3 3#墩裂缝宽度的检算3#墩所承受最大弯矩M max4437.13kNgm （主+附1荷载组合），活载作用下的弯矩M1= 2780.09kNgm,恒载作用下的弯矩M2= 1045.95kNgm由3#墩的配筋计算可知：选配36 25,As= 17672.4mm2, s=180MPaK2彳 M M21 一 0.52=1 0.3M M2780.094437.13CL 1045.950.54437l3 =1.312asb = 2 45 3800=342000 mm2=0