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文档简介
长春建筑学院交通学院毕业设计双跨预应力混凝土简支梁桥设计和计算过程摘要关键词:简支T梁桥;设计;验算本设计是关于哈泥河2号桥的施工图设计,依据适用、经济、安全、美观的原则,本桥采用双跨预应力混凝土简支T型梁桥,全桥长60m,跨径布置为:2×30m,梁高1.8m。桥面宽度为:0.5m(防撞栏)+9m(机动车道)+0.5m(防撞栏),桥面纵坡为2%。河床地质条件较差,多为粘土、亚粘土、细沙、粗砂等,采用柔性墩,基础均为钻孔灌注桩。主梁采用50号混凝土。后张法施工,采用两端同时张拉。无通航要求。本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。首先进行桥型方案比选,对主桥进行总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,强度、应力及变形验算。具体包括以下几个部分:桥型方案比选桥型布置,结构各部分尺寸凝定选取计算结构件图恒载内力计算活载内力计算荷载组合配筋计算预应力损失是计算截面强度验算截面应力及变形验算施工图设计Abstract目录1总论...........................................................11.1概述............................................................................11.2桥梁的组成和分类................................................................11.2.1桥梁的组成................................................................11.2.2桥梁的分类................................................................21.2.3桥梁的其他分类简述........................................................21.3桥梁的总体规划..................................................................32上部结构的计算...................................................42.1设计资料及构造布置..............................................................42.1.1设计资料..................................................................42.1.2横截面沿跨长的变化........................................................72.1.3横隔梁的位置..............................................................72.2主梁的作用效应计算..............................................................82.2.1永久作用效应就算..........................................................82.2.2可变作用效应计算.........................................................102.2.3主梁作用效应组合.........................................................152.3预应力钢筋计算.................................................................162.3.1钢筋面积的估算及钢束布置.................................................162.3.2主梁截面几何特性计算.....................................................212.3.3持久状况界面承载能力极限状态计算.........................................232.3.4钢束预应力损失估算.......................................................252.3.5应力验算.................................................................302.3.6抗裂性验算...............................................................342.3.7主梁变形(挠度)计算.....................................................372.3.8锚固区局部承压计算.......................................................392.4横隔梁计算.....................................................................412.4.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用.........................................412.4.2跨中横隔梁作用效应影响线.................................................422.4.3截面作用效应计算.........................................................462.4.4截面配筋计算.............................................................462.5行车道板计算...................................................................472.5.1悬臂板荷载效应计算.......................................................472.5.2连续板荷载效应计算.......................................................492.5.3界面设计、配筋与承载力验算...............................................542.6支座计算.......................................................................552.6.1选定支座的平面尺寸.......................................................552.6.2验算支座的厚度...........................................................562.6.3验算支座偏移.............................................................562.6.4验算抗滑性能.............................................................573下部结构计算...................................................583.1设计资料.......................................................................583.2盖梁计算.......................................................................593.2.1荷载计算.................................................................593.2.2内力计算.................................................................653.2.3截面配筋计算及应力验算...................................................673.3桥墩墩柱设计...................................................................693.3.1荷载计算.................................................................693.3.2截面配筋计算及应力验算...................................................713.4钻孔桩计算.....................................................................733.4.1荷载计算........................................................733.4.2桩长计算.................................................................753.4.3桩的内力计算(m法)......................................................763.4.4桩身截面配筋与承载力验算.................................................783.4.5墩顶纵向水平位移验算.....................................................79主要参考文献.....................................................81致谢..............................................................821总论1.1概述桥梁工程在学科上属于土木工程分支,在功能上是交通工程的咽喉。大力发展交通运输业,是加速实现四个现代化的重要保证。四通八达的现代交通,对于加强各民族的团结,发展国民经济,促进文化交流和巩固国防等方面,都有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路交通及水利等建设中,为了跨越各种障碍(如河流等)必须修建各种类型的桥梁与涵洞,因之桥涵又成了陆路交通中的重要组成部分。桥梁和涵洞的造价一般来说平均占公路总造价的10-20%,特别是在现代高级公路以及城市高架道路的修建中,桥梁不仅在工程规模上十分巨大,而且也往往是保证全线早日通车的关键。随着科技的进步和经济、社会、文化水平的提高,人们对桥梁建筑提出了更高的要求。经过几十年的努力,我国的桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。各种功能齐全、造型美观的立交桥、高架桥,横跨长江、黄河等大江大河的特大跨度桥梁,如雨后春笋频频建成。目前随着国家公路国道主干线规则的编制完成,几十千米长的跨海湾、海峡特大桥梁的宏伟建设工程已经摆在我们面前,并以逐渐开始建设,我们广大桥梁工程技术人员将不断面临着建设新颖和复杂桥梁结构的挑战,肩负着光荣而艰巨的任务。1.2桥梁的组成和分类1.2.1桥梁的组成概括的说,桥梁有四个基本部分组成,即上部结构(superstructure)、下部结构(superstructure)、支座(bearing)和附属设施(accessory)。上部结构是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构,是桥梁支座以上(无铰拱起拱线或钢架主梁底线以上)跨越桥孔的总称,当跨越幅度越大时,上部结构的构造也就越复杂,施工难度也相应增加。下部结构包括桥墩(pier)、桥台(abutment)和基础(foundation)。支座是在桥跨结构与桥墩或桥台的支撑处所设置的传力装置。附属设施包括桥面系(bridgedecking)、伸缩缝(expansionjoint)、桥梁与路堤衔接处的桥头搭板(transitionslabatbridgehead)和锥形护坡(conicalslope)等。1.2.2桥梁的分类桥梁结构的体系包括梁、拱、刚架、吊桥与组合体系。(1)梁式体系:梁式体系是以梁的抗弯能力来承受荷载的。梁分简支梁、悬臂梁、固端梁和连续梁。(2)拱式体系:拱式体系的主要承重结构式拱肋(或拱箱),以承压为主。拱分单铰拱、双铰拱和无铰拱。(3)刚架体系:刚架桥是介于梁、拱之间的一种结构形式,他是由受弯的上部(梁或板)与承压的下部(柱或墩)整体结合在一起的结构。(4)组合体系:a.T型刚架连续刚架都是由梁和刚架相组合的体系。他们是由预应力混凝土结构采用悬臂梁施工法而发展起来的一种体系。b.梁、拱组合体系这类体系中有系杆拱、桁架拱、刚架拱等。他们利用梁的受弯与拱的承压特点组成结构。C.斜拉桥它是由承压的塔、受拉的索和受弯的梁体组合起来的一种结构体系。1.2.3桥梁的其他分类简述按用途来划分,有公路桥、铁路桥、公路铁路了两用桥、农桥、人行桥、运水桥及其他专用桥梁。按桥梁全长和跨境的不同,分为特殊大桥、大桥、中桥和小桥。按主要承重结构所用的材料划分,有圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和木桥等。按跨越障碍的性质,可分为跨河桥、跨线桥、高架桥和栈桥。按上部结构的行车道位置,分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。1.3桥梁的总体规划桥梁设计应遵循技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、美观及利于环保等原则。
由于桥梁是道路工程的一个组成部分,因而桥梁设计一般应符合路线布置的规定,桥梁在功能上的各项技术指标也应符合路线的要求。除了满足上述基本要求外,因桥梁建设与当地的社会、经济、文化和人民的生活密切相关,应适当考虑当地的需要,如考虑农田的排灌的需要,靠近村镇、城市、铁路及水利设施的桥梁,应结合各有关方面的要求,适当考虑综合利用。2上部结构计算2.1设计资料及构造布置2.1.1设计资料桥面净空:净—9.0+2×0.5m只设安全带主梁跨径和全长:标准跨径:计算跨径:主梁全长:桥面铺装:10cm混凝土+8cm沥青铺装设计荷载:城市B级材料:预应力钢筋:采用1×7标准型-15.24-1860-Ⅱ-GB/T5224—1995钢绞线,抗拉强度标准值钢筋:主筋用HRB335级钢,其他用R235级钢2.1.2横截面布置跨径和桥面净空已确定的条件下进行规格化的构造布置。1主梁间距与主梁片数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界面效率指标很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。但标准设计主要为配合各种桥面宽度,使桥梁尺寸标准化而采用统一的主梁间距。交通部《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62----2004)中,钢筋混凝土和预应力混凝土装配式简支T型梁跨径从16m到50m,主梁间距为1.6m到2.5m。取主梁间距为2m。设计桥宽则选用五片T梁2主梁跨中截面主要要尺寸拟定(1)主梁梁高度预应力混混凝土简支梁梁桥的主梁高高度与其跨径径之比通常在在1/15---1/255。当建筑高高度不受限制制时,增大梁梁高往往是较较为经济的方方案,应为增增加梁高可节节省预应力刚刚束用量,同同时加大一般般只是腹板加加高,二混凝凝土用量增加加不多。综上上所述,设计计中对25cm跨径的简支支梁桥取用140cm。(2)主梁梁截面细部尺尺寸T梁翼板的厚度主要要取决于桥面面板承受车轮轮局部荷载的的要求,还应应该考虑能否否满足主梁受受弯时上翼板板受压的强度度要求。这里里预制T梁的翼板厚厚度取用15cm,翼板根部部加厚到15cm以抵抗翼缘缘跟部较大的的弯矩。为使使翼板与腹板板连接和顺,在在界面转角处处设置圆交角角,以减小局局部应力和便便于脱模。在预应力混凝土梁梁中腹板内因因主拉应力甚甚小,腹板厚厚度一般都由由布置预制孔孔的构造决定定,同时从腹腹板本身稳定定性条件出发发,腹板厚度度不宜小于其其高度的1/15.这里取20cm。马蹄尺寸基本由布布置预应力刚刚束的需要确确定的,设计计实践表明,马马蹄面积占截截面总面积的的1/10---1/155为合适。初初拟定马蹄宽宽度40cm,高度25cm,马蹄与腹腹板交界处做做成斜坡的折折线钝角,以以减小局部应应力。根据以上拟定的外外形尺寸,就就可以会出预预制梁跨中截截面尺寸。(3)计算算截面几何特特性利用AutoCAD软软件求得大毛毛截面的惯性性矩大毛截面面面积求得出大毛毛分块面积对对上缘净距验算截面效率指标标大毛截面型心至上上缘距离:上核心距:下核心距:截面效率指标:表明以上初拟的主主梁跨中截面面是合理的。2.1.3横截截面沿跨长的的变化本设计主梁采用等等高度形式,横横截面的T梁翼板厚度度沿跨长不变变。梁端部区区段由于锚头头集中力的作作用而引起较较大的局部应应力,也因布布置锚具的需需要,在距梁梁端一倍梁高高范围内(178cm)将腹板加加厚到与马蹄蹄同宽。马蹄蹄部分为配合合刚束弯起而而从四分点附附近(第一道道横隔梁外)开开始向支点逐逐渐抬高,在在马蹄抬高的的同时腹板宽宽度亦开始变变化。变化点点截面(腹板板开始加厚处处)到支点距距离为130cm,如图2-1。2.1.4横隔隔梁的设置模型实验结果表明明,在荷载作作用处的主梁梁弯矩横向分分布,当该处处有内横隔梁梁时它比较均均匀,否则直直接在荷载作作用下主梁弯弯矩很大。为为减小对主梁梁设计起主要要控制作用的的跨中弯矩,在在跨中设置一一道中横隔梁梁;当跨度较较大时,应设设置较多的横横隔梁,本设设计在桥跨中中点和四分点点、支点处设设置五道横隔隔梁,其间距距为6.00m。端横隔梁梁的高度与主主梁同高,中中横隔梁的高高度为1.10m,厚度为0.17m。2.2主梁作用用效应计算2.2.1永久作作用效应计算算1永久作用集度(1)预制梁自重①跨中截面段主梁的的自重(四分分点截面至跨跨中截面,长长12m):②马蹄抬高与腹板变变宽段的自重重:③支点梁段的自重::④边主梁的横隔梁中横隔梁的体积::00.17×0.66553=0.11131(m3)端横隔梁的体积::00.17×0.73441=0.11248(m3)所以半跨内横梁重重力为:⑤预制梁永久作用集集度:(2)二期永久作用①现浇T梁翼板集度②边梁现浇部分横隔隔梁一片中横隔梁(现现浇部分)体体积:00.17×0.2×1.4=00.04766(m3)一片端横隔梁(现现浇部分)体体积:00.25×0.2×1.35==0.06775(m3)所以:③铺装10cm混凝土铺铺装:0.100×9×25=222.5(KN/m)8cm混凝土铺装装:0.088×9×23=1..55(KN/m)若将桥面铺装均摊摊给七片主梁梁,则:④栏杆一侧防撞栏:5KKN/m;若将两侧侧防撞栏均摊摊给五片主梁梁,则:⑤边主梁二期永久作作用集度:2永久作用效应(1)计算算恒载弯矩和和剪力的公式式如图所示示,设x为计算截面面离左支座的的距离,并令令α=x/l。主梁弯矩矩和剪力的计计算公式分别别为:作用效应计算见下下表:表2-11号梁永久作作用效应作用效应跨中a=0.5四分点a=0.255支点a=0.0第一期恒载g1弯矩(KN/m)1825.21368.990剪力(KN)0152.1304.2第二期恒载g2弯矩(KN/m)811.44608.5880剪力(KN)067.62135.24恒载汇总g弯矩(KN/m)2636.6441977.4880剪力(KN)0219.722439.442.2.2可变变作用效应计计算冲击系数和车道折折减系数按《桥规》4.33.2条规定,结结构的冲击系系数与结构的的基频有关,因因此要先计算算结构的基频频。简支梁桥的基频可可采用下列公公式估算:其中:根据本桥的基频,可可计算出汽车车荷载的冲击击系数为:µ=0.17677lnf-00.01577=0.2555计算主梁的何在横横向分布系数数(1)跨中中的荷载横向向分布系数mc本桥桥跨跨内设有五道道横隔梁,具具有可靠的横横向联结、且且承重结构的的长宽比为::所以可以按修正刚刚性横梁法来来绘制横向影影响线和计算算横向分布系系数mc。①求荷载横向分布系系数本桥各根主梁的横横截面均相等等,梁数n=5,则式中:G=0.4425E;l=24..00m;=5×0.0077933077=0.0339665335m4;α1=4.0m;α22=2.0m;α3=0m;α4=-2.00m;α5=-4.00m;Ii=0.1447519998m4计算得:β=0..88按修正的刚性横梁梁法计算横向向影响线竖标标值式中:n=5;计算所用的ij值值列于表2-2内。表2-2ij梁号i1i2i3i4i510.5560.3780.20.022-0.12520.3780.2890.20.0110.02230.20.20.20.20.2②计算荷载横向分布布系数1号主梁横向影响线线和最不利布布载图式如下下图:图2-3跨中截面横横向分布系数数计算图示可变作用(城市BB级):对于1号梁:横向分布系数mccq=0.55×(0,54471+0..394+00.28344+0.13302)=0.67779(2)支点点的荷载横向向分布系数m0采用按杠杆原理法法绘制荷载横横向影响线并并进行布载,各各梁活载的横横向分布系数数可计算如下下:1号梁:moq==0.5×(0.95++0.5)=0.5图2-4支点截面横横向分布系数数计算图示(3)横向分布系数汇汇总如表表2-3横向分布系系数汇总表荷载类类别mcmo汽车荷荷载0..67790.5车道荷载的取值计算弯矩时,车道道荷载的均布布荷载标准值值qm=9.500KN/m;计算剪力力时,均布荷荷载标准值qQ=11.00KN/m,所加集中中荷载P=1600KN计算可变作用效应应在可变作用效应计计算中,本设设计对于横向向分布系数的的取值做如下下考虑:支点点处横向分布布系数取mo,从支点到第第一根横隔梁梁段,横向分分布系数从mo直线过度到mc,其余梁段段均取mc。(1)求跨中截面的最最大弯矩和最最大剪力计算跨中截面最大大弯矩和最大大剪力采用直直接加载求可可变作用效应应,图2-5示出跨中截截面作用效应应计算图示。计计算公式为::式中:S-----所求截面汽汽车标准荷载载的弯矩或剪剪力Qk----车道均布荷荷载标准值Pk----车道集中荷荷载标准值Ω----影响线上上同号区段的的面积Y------影响线上最最大坐标值图2-5跨中截面内内里计算图示示可变作用(汽车)标标准效应(对对1号梁)Mmax=0.5××0.67779×9.55×6×244-0.17779×6××0.95339+0.66779×1160×6==1089..41(KN/m)Vmax=0.5××0.67779×11××0.5×112-0.55×0.17779×0..833+00.67799×160××0.5=775.14(KN)可变作用冲击效应应:M=1089.441×0.2255=2777.80(KN/m)V=75.14××0.2555=19.116(KN)(2)求四四分点截面的的最大弯矩和和最大剪力图2-6四分点截面面内力计算图图示可变作用(汽车)标标准效应Mmax=0.5××0.67779×9.55×4.5××24-0..5×(0.66779-0.55)×6×9..5×(1.5+00.5)+0.66679×1660×4.55=814..66(KNm)Vmax=0.5××0.67779×0.775×9.55×18-00.5×0..1779××6×9.55×0.08833+0..6779××160×00.75=1122.700(KN)可变作用冲击效应应M=814.666×0.2555=3911.80(KN/m)V=122.700×0.2555=31..29(KN)(3)求支支点截面最大大剪力图1-7支点截面内内力计算图示示可变作用(汽车)效效应:Vmax=0.5××0.67779×9.55×24-00.5(0.67779-0.55)×6×9..5×(0.9177+0.0883)+0.5××160=1155.211(KN)可变作用(汽车)冲冲击效应:V=155.211×0.2555=39..58(KNN)2.2.3主梁梁作用效应组组合表2-7主梁作用效效应组合序号荷载类别跨中截面面四分点截面面支点MmaxVmaxMmaxVmaxVmaxKN/mKNKN/mKNKN(1)第一期永久作用1825.201368.9152.1304.2(2)第二期永久作用511.40608.5867.62135.24(3)总永久作用2336.6401977.48219.72439.44(4)可变作用(汽车)1089.4175.14814.66122.70155.21(5)可变作用冲击277.8019.16207.7431.2939.58(6)标准组合4003.8594.302999.88373.71634.23(7)短期组合3399.2352.602547.74305.61548.09(8)极限组合5078.06132.023804.34479.25800.042.3预应力钢钢筋计算2.3.1钢筋筋面积的估算算及钢束布置置预应力钢筋截面积积估算按构件正截面抗裂裂性要求估算算预应力钢筋筋数量对于A类部分预应力混凝凝土构件,根根据跨中截面面抗裂要求,由由下式可得跨跨中截面所需需的有效预加加力为式中的Ms为正常常使用极限状状态按作用(或或荷载)短期期效应组合计计算的弯矩值值;由表有::Ms=46666.629(KN/m)设预应力钢筋截面面重心距截面面下缘为ap=100mmm,则预应力力钢筋的合理理作用点至截截面重心轴的的距离为ep=yb-ap=10888.6mm;钢筋估算算时,截面性性质近似取用用全截面的性性质来计算,由由表13-5可得跨中截截面全截面面面积A=75000cm3,全全截面面对抗裂验算算边的弹性抵抵抗距为W=I/yb=2286.544178×1109/11888.6=2441.08××106mm3。所以有效效预加力合力力为:=2.991566×106N预应力钢筋的张拉拉控制应力为为σcon=0..75fpkk=0.755×18600=13955MPa,预应力损损失按张拉控控制应力的20%估算,则可可得需要预应应力钢筋的面面积为:采用3束7ф15.24钢绞线线,预应力钢钢筋的截面积积为Ap=3×7××140=22490mmm2。采用夹片片式群锚,ф70金属波纹管管成孔。预应力钢筋布置(1)跨中中截面预应力力钢筋的布置置后张法预应力混凝凝土受弯构件件的预应力管管道布置应符符合《公路桥桥规》中的有有关构造要求求。参考已有有的设计图纸纸并按《公路路桥规》中的的构造要求,对对跨中截面的的预应力钢筋筋进行初步布布置。(图2-8)(2)锚固固面钢束布置置为使施工方便,全全部3束预应力钢钢筋均锚于梁梁端。这样布布置符合均匀匀分散的原则则,不仅能满满足张拉的要要求,而且N1、N2在梁端均弯弯起较高,可可以提供较大大的预剪力。图2-8端部及跨中中预应力钢束束布置图(3)其他他截面钢束位位置及倾角计计算①钢束弯起形状、弯弯起角θ及其弯曲半半径采用直线段中接圆圆弧曲线段的的方式弯曲,为为使预应力钢钢筋的预加力力垂直作用于于锚垫板,N1、N2和N3弯起角,均均取θ=9o;各钢束的的弯曲半径为为:RN1=400000mm;RN2=300000mm;RN3=150000mm。②钢束各控制点位置置的确定以N3号束为例,其弯起起布置如图所所示由确定导线点距锚固固点的水平距距离:=300×cott10o=17011mm由确定弯止点至导线线点的水平距距离:=15000×ttan5o=13122mm所以弯止点至跨中中截面的水平平距离为:LW=Ld-Lb2=17001+13112=30113mm则弯止点至跨中截截面的水平距距离为:Xk==(240000/2+3312)-LLW=30133mm根据圆弧切线的性性质,图中弯弯止点沿切线线方向至导线线点的距离与与弯起点至导导线点的水平平距离相等,所所以弯止点至至导线点的水水平距离为::=13112×coss10o=12922mm故弯止点至跨中截截面的水平距距离为:(xk+Lb1+LB2)=92999+12922+13122=119003mm同理可以计算N11,N2的控制点位位置,将各钢钢束的控制参参数汇总于表表2-8中。表2-8各钢束弯曲曲控制要素表表钢束号升高值mm弯起角θ0弯起半径R支点至锚固点的水水平距离d弯起点距跨中截面面水平距离xk弯止点距跨中截面面的水平距离离mmN11200104000015624199366N27001030000256622911439N34001015000312929911903③各截面钢束位置及及其倾角计算算仍以N3束为例(图2-111),计算钢钢束上任一点点i离梁底距离ai=a+ci及该点处钢钢束的倾角θi,式中a为钢束弯起起前其重心至至梁底距离,a=1000mm;ci为i点所在计算算截面处钢束束位置的升高高值。计算时,首先应判判断处i点所在处的的区段,然后后计算ci和θi。当(xi+xk)≦0时,i点位于直线线段还未弯起起,ci=0,故ai=a=1000mm;θi=0。当0≦(xi+xk)≦(L11b-L2b)时,i点位于圆弧弧弯曲段,按按下式计算ci及θi,即:当(xi+xk)≧(L11b-L2b)时,i点位于靠近近锚固端的直直线段,此时时θi=θ0=9o,按下式计算ci各截面钢束位置aai及其倾角i计算详见表13-8。表2-9面钢束位置置(ai)及其倾角角(θi)计算表计算截面钢束编号Xk(mm)(Lb1+LB2)(mm)(xi+xk)(mm)Ci(mm)ai=a+ci(mm)跨中截面N124196947为负值,钢筋尚未未弯起00100N262295210N392992604L/4截面N12419694735815.1366161261N262295210负值00100N392992604负值00100变化点截面N124196947负值5.2511167267N262295210366100100N392992604负值00100支点截面N12419694795811011641264N262295210577110560660N392992604270110245345④钢束平弯段的位置置及平弯角N1、N2、N3三束预应力钢绞线线在跨中截面面布置在同一一水平面上,而而在锚固端肋肋板中必须从从两侧平弯道道肋板中心线线上,为了便便于施工布置置预应力管道道,N2、N3在梁中必须须从两侧平弯弯采用相同的的形式,其平平弯位置如图图13-23所示。平弯弯段有两段曲曲线弧,每段段曲线弧的弯弯曲角为:2-11钢束平弯示示意图(尺寸寸单位:mm)非预应力钢筋截面面积估算及布布置(1)按按构件承载能能力极限状态态要求估算非非预应力钢筋筋数量在确定预应力钢筋筋数量后,非非预应力钢筋筋根据正截面面承载能力极极限状态的要要求来确定。设设预应力钢筋筋和非预应力力放进的合力力点到截面底底边的距离为为:a=80mmm,则有h0=h-a==1800--80=17720mm先假定为第一类TT形截面。由由公式计算受受压区高度x1.0×50788.06×1106=22.44×20000x(1320--x/2)求得xx=88.99≦172mmm则根据正截面承载载力计算需要要的非预应力力钢筋截面积积为:=2528.5mmm采用6根直径为25mmm的HRB3335钢筋,提供供的钢筋截面面面积为AS=29455mm2。在梁底布布置成一排(图2-12),其间距为60mm,钢筋重心到底边的距离为as=45mm。图2-12非预应力钢钢筋布置图(尺尺寸单位:mm)2.3.2主梁梁截面几何特特性计算后张法预应力混凝凝土梁主梁截截面几何特性性应根据不同同的受理阶段段分别计算。本本示例中的T形梁从施工工到运营经理理了如下三个个阶段。主梁预制并张拉预预应力钢筋主梁混凝土达到设设计强度的90%后,进行预预应力的张拉拉,此时管道道尚未压浆,所所以其截面的的特性为计入入非预应力钢钢筋影响(将将非预应力钢钢筋换算为混混凝土)的净净截面,该截截面的截面特特性计算中应应扣除预应力力管道的影响响,T梁翼板宽度度为1600mmm。灌浆封锚,主梁吊吊装就位并现现浇400mm湿接缝预应力钢钢筋张拉完成成并进行管道道压浆、封锚锚后,预应力力钢筋能够参参与截面受力力。主梁吊装装就位后现浇浇400mm湿接缝,但但湿接缝还没没有参与截面面受力,所以以此时的截面面特性计算采采用计入非预预应力钢筋何何预应力钢筋筋影响的换算算截面,T梁翼板宽度度为1600mmm。(3)桥面、栏杆及人人性道施工和和运营阶段桥面湿接缝结硬后后,主梁即为为全截面参与与工作,此时时截面特性计计算采用计入入非预应力钢钢筋何预应力力钢筋影响的的换算截面,T梁翼板有效效宽度为2000mmm。截面几何何特性的计算算可以列表进进行。以第一一阶段跨中截截面为例列表表13-9中。同理,可可求得其它受受理阶段控制制截面几何特特性如表2-10所示。表2-10第一阶阶段跨中截面面几何特性计计算表分块名称分块面积Ai(mmm2)Ai重心至梁顶距离yyi对梁顶边的面积矩矩Si=Aiyi(mm3)自身惯性矩Ii(mm4)(yu-yi))(mm)Ix(mm4)截面惯性矩I=Ii+Ixx(mm4)混凝土全面积610×103508.8310.368××106137.439××1094.60.0129×1109非预应力钢筋换算算面积14.127×1103135519.142×1106≈0-841.610.12×1009预留管道面积-11.545××1031300-15.009××106≈0-786.6-7.14×1009净截面面积612.582××103513.4314.501××106137.439××1092.906×1009140.345××109表2-11各控制截面面不同阶段的的截面几何特特性汇总表受力阶段计算截面A(×103mmm2)Yu(mm)Yb(mm)ep(mm)I(×109mmm4)W(mm33)Wu=I/yuWb=I/ybWp=I/yp阶段1:孔道压浆跨中截面612.582513.4886.6786.6140.32.7331.5831.784L/4截面612.582514.4885.6731.9141.32.751.5951.931变化点截面612.582514.5855.6729.9141.32.751.5961.94支点截面774.582546.3853.797.492.71.701.099.52阶段2:管道硬结后至湿湿接缝硬结前前跨中截面635.672542858.0758154.082.841.802.03L/4截面635.672541859.0705.3153.12.831.782.17变化点截面635.672541.0859.0703.3153.12.831.782.17支点截面797.672549.2850.894.59.51.731.1210.1阶段3:湿接缝硬结后跨中截面695.670510.2861.8761.8153.22.851.782.01L/4截面695.670508.2861.8708.1153.22.851.782.16变化点截面695.672508.2871.8716.1147.52.791.692.06支点截面857.672548.0852.095.79.51.741.129.932.3.3持久久状况截面承承载能力极限限状态计算正截面承载力计算算一般取弯矩最大的的跨中截面进进行正截面承承载力计算。(1)求受压区高度xx先按第一类T形截截面梁,略去去构造钢筋影影响,由下式式计算混凝土土受压区高度度x:受压区全部位于翼翼缘板内,说说明确实是第第一类T形截面梁。正截面承载力计算算跨中截面面的预应力钢钢筋何非预应应力钢筋的布布置见图2-8和图2-12,预应力钢钢筋和非预应应力钢筋的合合力作用点到到截面底边距距离a为:所以:h00=h-a==1400--90=13310mm梁跨中截截面弯矩组合合设计值:Md=75488.542KKN·m。界面抗弯弯承载力:=22.4×20000×1001×(1310--101/22)=55698.9986KNN·m>5078..06KNN·m跨中截面面正截面承载载力满足要求求。斜截面承载力计算算(1)斜截面承载力计计算预应力混凝土简支支梁应对按规规定需要验算算的各个截面面进行斜截面面抗剪承载力力验算。首先,根据公式进进行截面抗剪剪强度上、下下限复核,即即:0.550×10--3αftdbh0≦r0bd≦0.51××10-3式中的vd为验算算截面处剪力力组合设计值值,这里vd=479..25KN;fcu,k为混混凝土强度等等级,这里fcu,k=550MPa,b=2000mm(腹板宽度度);h0为相应于剪剪力组合设计计值处的截面面有效高度,即即自纵向受拉拉钢筋合力点点(包括预应应力钢筋何非非预应力钢筋筋)至混凝土土受压边缘的的距离,这里里纵向受拉钢钢筋合力点距距截面下缘的的距离为:所以h0=1400-1336=12664mm;α2为预应力提提高系数,α2=1.25;代入上式式得:r00vd=1.0××479.225=4799.25KKN0.50×10--3αftdbh0=0.5××10-3×1.225×1.883×2000×12644=289..14KN≦≦r0vd0.51×10--3=0.551×10--3××200××1264==893.7783KN≧≧r0vd计算表明,截面尺尺寸满足要求求,但需配置置抗剪钢筋。斜截面抗抗剪承载力按按式(13-18)计算,即即:r0vd≦VCS+Vpb式中:其中:α1------------------异号弯矩影影响系数,α1=1.0;α2-----------------预应力提高高系数,α2=1.25;α3-----------------受压翼缘的的影响系数,α3=1.1;PP=100ρ=2.3222箍筋选用用双肢直径为为10mm的HRB3335钢筋,fsv=2800MPa,间距Sv=200mmm,则:Asv=2×778.54==157.008mm,故:sinθθp采用全部3束预应力钢钢筋的平均值值,即Sinθp=0.0442,所以,变化点截截面处斜截面面抗剪满足要要求。非预应应力构造钢筋筋作为承载力力储备,未予予考虑。斜截面抗弯承载力力由于钢束均锚固于于梁端,钢束束数量沿跨长长方向没有变变化,且弯起起角度缓和,其其斜截面抗弯弯强度一般不不控制设计,故故不另行验算算。2.3.4钢束束预应力损失失估算预应力钢筋张拉(锚锚下)控制应应力σcon按《公路桥桥规》规定采采用σcon=00.75fppk=0.775×18660=13995MPa钢束应力损失预应力钢筋与管道道间摩擦引起起的预应力损损失σl1对于跨中截面:;;d为锚固点到到支点中线的的水平距离;;µ、k分别为预应应力钢筋与管管道壁的摩擦擦系数及管道道每米局部偏偏差对摩擦的的影响系数,采采用预埋金属属波纹管成型型时,由附表表2-5查得,µ=0.225,k=0.00015;θ为张拉端到到跨中截面间间,管道平面面转过的角度度,这里N1只有竖弯,其其角度为θN1=θ0=10o,N2和N3不仅有竖弯弯还有平弯,其其角度应为管管道转过的空空间角度,其其中竖弯角度度为θ0=10o,平弯角度为θH=2×4..569=99.138oo,所以空间转转角为θN2=θN3==12.88o表2-12跨中截面(1-1)各钢束摩摩擦应力损失失值σ钢束编号θµθxkxσcon(o)弧度N1100.1750.043812.1560.01820.0601139583.84N213.550.23650.0591312.2560.01840.07461395104.07N313.550.23650.0591312.3120.01850.07471395104.21平均值97.33同理,可算出其他他控制截面处处的值。各截面面摩擦应力损损失值平均值值的计算结果果,列于下表表。表2-13各设计控制制截面平均值值截面跨中L/44变化点支点平均值97.33370.88270.1150.55锚具变形,钢筋回回缩引起的应应力损失计算锚具变形、钢钢筋回缩引起起的应力损失失,后张法曲曲线布筋的构构件应考虑锚锚固后反摩阻阻的影响。首先计算反摩阻影影响长度lf,即:式中的为张拉端锚锚具变形值,由由附表2-6查得夹片式式锚具顶压张张拉时为4mm;为单位航渡渡由管道摩阻阻引起的预应应力损失,;;为张拉端锚锚下张拉控制制应力,为扣扣除沿途管道道摩擦损失后后锚固端预拉拉应力,;l为张拉端至至锚固端的距距离,这里的的锚固端为跨跨中截面。将将各束预应力力钢筋的反摩摩阻影响长度度列表计算于于下表中。反摩阻影响响长度计算表表钢束编号(MPa)(MPa)(MPa)l(mm)(MPa/mm)Lf(mm)N1139583.841311.16121560.00669010632N21395104.071290.93122560.0088499585N31395104.211290.79123120.0088469602求得Lf后可知三束预应力力钢绞线均满满足lf≦l,所以距张拉拉端为x处的截面由由锚具变形和和钢筋回缩引引起的考虑反反摩阻后的预预应力损失按按下式计算,即即:式中的为张拉端由由锚具变形引引起的考虑反反摩阻后的预预应力损失,。若x>lf则表示该截面不受反摩阻影响。将各控制截面的计算列于下表中。表2-14锚具变形引引起的预应力力损失截面钢束编号x(mm)lf(mm))(MPaa)(MPa)各控制截面的平均均值(MPa)跨中截面N11215610632146.72x>lf截面不受反摩阻力力影响0N2122569585162.75N3123129602162.47L/4截面N1615610632146.7261.77599.00N262569585162.7556.53N363129602162.4758.71变化点截面N1607610632146.7262.87599.26N261769585162.7557.88N362329602162.4757.02支点截面N115610632146.72144.5571533.39N22569585162.75158.40N33129602162.47157.19(3)预应力钢筋分批批张拉时混凝凝土弹性压缩缩引起的应力力损失()混凝土弹性压缩引引起的应力损损失取按应力力计算需要控控制的截面进进行计算。对对于简支梁可可取L/4截面进行计计算,并以其其计算结果作作为全梁各截截面预应力钢钢筋应力损失失的平均值。也也可直接按简简化公式进行行计算,即::式中:m-------张拉批数,m=3;----预应力钢钢筋弹性模量量与混凝土弹弹性模量的比比值,按张拉拉时混凝土的实际强度度等级计算;;假定为设计计强度90%,即=0.99C50=CC45,查附表1-2得=3.355104MPa,故----全部预应应力钢筋(m批)的合力NP在其作用点点(全部预应应力钢筋重心心点)处所产产生的混凝土土正应力,截面特性按表133-10中第一阶段段取用。其中=(13955-70.882-44..37)2940==3762..641KNN所以钢筋松弛引起的预预应力损失()对于采用超张拉工工艺的低松弛弛级钢绞线,由由钢筋松弛引引起的预应力力损失按下式式计算,即::式中,-------张拉系数,采采用超张拉,取取=0.9------钢筋筋松弛系数,对对于低松弛钢钢绞线,取==0.3-----传力锚锚固时的钢筋筋应力,,这这里仍采用L/4截面的应力力值作为全梁梁的平均值计计算,故有::=1395-700.82-559.00--39.111=12266.07MPPa所以:=227.4MPPa混凝土收缩、徐变变引起的损失失()混凝土收缩、徐变变终极值引起起的受拉区预预应力钢筋的的应力损失可可按下式计算算,即:式中,-------加载龄期为t0时混凝土收收缩应变终极极值和徐变系系数终极值;;t0--------加载龄期,即即达到设计强强度90%的龄期,近近似按标准养养护条件计算算则有:,则则可得t20d;对于二期期恒载G2的加载龄期期,假定为=990d。该梁所属的桥位于于野外一般地地区,相对湿湿度为75%,其构件理理论厚度由图图可得2AC/u=27550000//4986==302,由此查表12-4并插值得相相应的徐变系系数终极值为为=,=;混凝土收收缩应变终极极值为:。为传力锚固时在跨跨中和L/4截面的全部部受力钢筋(包包括预应力钢钢筋何纵向非非预应力受力力钢筋,为简简化计算不计计构造钢筋影影响)截面重重心处,由NPI,MG1,MG2所引起的的混凝土正应应力的平均值值。考虑到加加载龄期不同同,MG2按徐变系系数变小乘以以折减系数//。计算NPI和MG1引起的应应力时采用第第一阶段截面面特性,计算算MG2引起的应应力时采用第第三阶段截面面特性。跨中截面:==9.12MMPaL/4截面:==7.33MMPa所以:(未计构造钢筋影响响)取跨中与L/4截截面的平均值值计算,则有有,跨中截面面:L/44截面:所以:将以上各项代入既既得:现将各截面钢束应应力损失平均均值及有效应应力汇总于下下表中。表2-15各截面钢束束预应力损失失平均值及有有效应力汇总总表计算截面工作阶段预加应力阶段使用阶段钢束有效效预应力应力损失项目预加力阶段使用阶段跨中截面97.33039.11136.4427.471.8399.231258.566q1159.333L/4截面70.825939.11168.9327.471.8399.231226.0771126.884变化点截面70.1559.2639.11168.5227.471.8399.231226.4881127.225支点截面0.5153.3939.1119327.471.8399.2312021120.7772.3.5应力力验算短暂状况的正应力力验算构件在制作、运输输及安装等施施工阶段,混混凝土强度等等级为 C45。在预加力力和自重作用用下的截面边边缘混凝土的的法向压应力力应符合要求求。短暂状况下(预加加力阶段)梁梁跨中截面上上、下缘的正正应力上缘:下缘:其中,取用表2--15中的第一阶阶段的截面特特性。代入上上式得:=2.07MMPa(压)=12.911MPa(压)<预加力阶段混凝土土的压应力满满足应力限制制值得要求;;混凝土的拉拉应力通过规规定的预拉区区配筋率来防防止出现裂缝缝,预拉区混混凝土没有出出现拉应力,故故预拉区只需需配置配筋率率不小于0.2%的纵向钢筋筋即可。支点截面或运输、安安装阶段的吊吊点截面的应应力验算,其其方法与此相相同,但应注注意计算图式式、预加应力力和截面几何何特征等的变变化情况。持久状况的正应力力验算截面混凝土的正应应力验算对于预应力混凝土土简支梁的正正应力,由于于配设曲线筋筋束的关系,应应取跨中、L/4、L/8、支点及钢钢束突然变化化处(截断或或弯出梁顶等等)分别进行行验算。应力力计算的作用用(或荷载)取取标准值。汽汽车荷载计入入冲击系数。在在此以跨中截截面(1-1)进行验算算。此有:MG1=18225.2kNN.m,MG2=2099.3kN..mMG22+MQQ=602..14+2227.8+11089.441=19119.35kkN.m=783mmm跨中截面混凝土上上边缘压应力力计算值为::=10.222MPa<00.5fckk=0.5××32.4==16.2MMPa持久状况下跨中截截面混凝土正正应力验算满满足要求。(2)持久状况下预应应力钢筋的应应力验算由二期恒载及活载载作用产生的的预应力钢筋筋截面重心处处的混凝土应应力为:所以钢束应力为::钢束应力满足要求求。持久状况下的混凝凝土主应力验验算本例取剪剪力和弯矩都都有较大的L/4截面为例进进行计算。实实际设计中,应应根据需要增增加验算截面面。(1)截面面面积矩计算算按下图进行计算。其其中计算点分分别取上梗肋肋a-a处、第三阶阶段截面重心心轴x0-x0处及下梗肋b-b处。图2-13变化点截面面(尺寸单位位:cm)现以第一阶段截面面梗肋a-a处以上面积积对净截面重重心轴xn-xn的面积矩Sna计算为例例:同理可得,不同计计算点处的面面积矩,现汇汇总于下表表2-16面积矩计算算表界面类型第一阶段净截面对对其重心轴第二阶段换算截面面对其重心轴轴第三阶段换算截面面对其重心轴轴计算点位置a-axn-xnb-ba-axn-xnb-ba-axn-xnb-b面积矩符号SnaSnx0Snb面积矩1.28×10881.35×10881.1×1081.4×1081.5×1081.23×10881.53×10881.65×10881.3×108主应力计算以上梗肋处(a--a)的主应力力计算为例::①剪应力剪应力的计算按式式(13-91)进行,其其中VQ为可变作用用引起的剪力力标准值组合合,VQ=VQ1+VQ2=1533.99+00=153..99kN,,所以有:②正应力=7.51MMPa③主应力同理可得,x0--x0及下梗肋b-b的主应力如如下表表2-17变化点截面面主应力计算算表计算纤维面积矩剪应力正应力主应力力第一阶段净截面第二阶段换算截面面第三阶段换算截面面a-a1.28×10881.40×10881.53×10881.147.51-0.177.68xn-xn1.35×10881.5×1081.65×10881.177.16-0.217.27b-b1.10×10881.23×10881.30×10880.886.06-0.136.10(3)主压应力的限制制值混凝土的主压应力力限值为0.6fckk=0.6××32.4==19.444MPa,与上表的计计算结果比较较,可见混凝凝土主压应力力计算值均小小于限值,满满足要求。(4)主主应力验算将表(113-17)中的主压压应力值与主主压应力限值值进行比较,均均小于相应的的限值,最大大主拉应力为为按《公路桥规》的的要求,仅需需按构造布置置箍筋。2.3.6抗裂裂性验算作用短期效应组合合作用下的正正截面抗裂验验算正截面抗裂验算取取跨中截面进进行。(1)预预加力产生的的构件抗裂验验算边缘的混混凝土预压应应力的计算跨中截面:由下式得:(2)由由荷载产生的的构件抗裂验验算边缘混凝凝土的法相拉拉应力的计算算由式得:(3)正正截面混凝土土抗裂验算对于A类部分预应力混凝凝土构件,作作用荷载短期期效应组合作作用下的混凝凝土拉应力满满足下列要求求,,由以上上计算知:(压压),说明截截面在作用(或或荷载)短期期效应组合作作用下没有消消压,计算结结果满足《公公路桥规》中中A类部分预应应力构件按作作用短期效应应组合计算的的抗裂要求,同同时,A类部分预应应力混凝土构构件还必须要要满足长期效效应组合的抗抗裂要求。由下式得:所以构件满足《公公路桥规》中中A类部分预应应力混凝土构构件的作用长长期效应组合合的抗裂要求求。2.作用短期效效应组合作用用下的斜截面面抗裂验算斜截面抗裂验算应应取剪力和弯弯矩均较大的的最不利区段段截面进行,这这里仍取剪力力和弯矩都较较大的L/4截面为例进进行计算。(1)主应力计算以上梗肋处(a--a)的主应力力计算为例。①剪应力剪应力的计算按下下式进行,其其中VQS为可变作作用引起的剪剪力短期效应应组合值,VQS=3055.6KN,所以有::②正应力③主拉应力同理,可得xo--xo及下梗肋b-b的主应力如如下表表2-18变化点截面面抗裂验算主主拉应力计算算表计算纤维面积矩剪应力正应力主拉应力第一阶段净截面第二阶段换算截面面第三阶段换算截面面a-a1.28×10881.40×10881.53×10880.757.26-0.008xn-xn1.35×10881.5×1081.65×10880.777.19-0.009b-b1.10×10881.23×10881.30×10880.577.08-0.005(2)主拉应力的限制制值作用短期效应组合合下抗裂验算算的混凝土的的主拉应力限限值为:0.77ftk=0.77×2.566=1.866MPa从上表中可以看出出,以上主拉拉应力均符合合要求。所以以变化点截面面满足作用短短期效应组合合作用下的斜斜截面抗裂验验算要求。2.3.7主梁梁变形(挠度度)计算根据主梁截面在各各阶段混凝土土正应力验算算结果,可知知主梁在使用用荷载作用下下截面不开裂裂。1.荷载短期效效应作用下主主梁挠度验算算主梁计算跨径L==29.0mm,C50混凝土的弹弹性模量Ec=3.455×104MPa。由表13-10可见,主梁梁在各控制截截面的换算截截面惯性矩各各不相同,取取梁L/4处截面的换换算截面惯性性矩I0=321..500×1109mm4作为全梁的的平均值来计计算。简支梁梁挠度验算公公式为:(1)可变变荷载作用引引起的挠度现将可变荷载作为为均布荷载作作用在主梁上上,则主梁跨跨中挠度系数数5/48,荷载短期期效应的可变变荷载值为MQS=15222.34kkN/m由可变荷载引起的的简支梁跨中中截面的挠度度为:考虑长期效应的可可变荷载引起起的挠度值为为:满足要求。(2)考考虑长期效应应一期荷载、二二期荷载引起起的挠度2.预加力引起起的上拱度计计算采用L/4截面处的使使用阶段永存存预加力作用用为全梁平均均预加力计算算值,即:截面惯性矩应采用用预加力阶段段(第一阶段段)的截面惯惯性矩。这里里仍以梁L/4处截面的惯惯性矩In=274..66×1009mm4作为全梁的的平均值来计计算。则主梁上拱度(跨跨中截面)为为:考虑长期效应的预预加力引起的的上拱值为3.预拱度的设设置梁在预加力和荷载载短期效应组组合共同作用用下并考虑长长期效应的挠挠度值为:预加力产生的长期期反拱值大于于按何在短期期效应组合计计算的长期挠挠度值,所以以不需要设置置预拱度。2.3.8锚固固区局部承压压计算根据对三束预应力力钢筋锚固点点的分析,N2钢束的锚固固端局部承压压条件最不利利。现对N2锚固端进行行局部承压验验算。下图为为N2钢束梁端锚锚具及间接钢钢筋的构造布布置图。锚固区局部部承压计算图图(尺寸单位位:cm)1.局部受压区区尺寸要求配置间接钢筋的混混凝土构件,其其局部受压区区的尺寸应满满足下列锚下下混凝土抗裂裂计算的要求求:式中:------结构重要性性系数,这里里;----局部受压压面积上的局局部压力设计计值,后张法法锚头局压区区应取2倍张拉时的的最大压力,所所以局部压力力设计值为::-----混凝土土局部承压修修正系数,==1.0;----张拉锚固固时混凝土轴轴心抗压强度度设计值混凝凝土强度达到到设计强度的的90%时张拉,此此时混凝土强强度等级相当当于,由附表1-1差得=20..5MPa;-----混凝土土局部承压承承载力提高系系数,----混凝土局局部受压面积积,为扣除孔孔洞后面积,为不扣除孔洞面积;对于具有喇叭管并与垫板连成整体的锚具,可取垫板面积扣除喇叭管尾端内孔面积;本设计中采用的即为此类锚具,喇叭管尾端内孔直径为70mm,所以:-----局部受受压计算底面面积;局部受受压面为边长长为400mm的正方形,根根据《公路桥桥规》中的计计算方法(图图13-16),局部承承压计算底面面积为:所以:计算表明,局部承承压区尺寸满满足要求。2.局部抗压承承载力计算配置间接钢筋的局局部受压构件件,其局部抗抗压承载力计计算公式为::且须满足:式中:-------局部受压面面积上的局部部压力设计值值,=16440.52××103N;-----混凝土土核心面积,可可取局部受压压计算底面积积范围以内的的间接钢筋所所包罗的面积积,这里配置置螺旋钢筋得得:kk-------间接钢筋影影响系数;混混凝土强度等等级为C50及以下时,取取k=2.0;-----间接钢钢筋体积配筋筋率;局部承承压区配置直直径为10mm的HRB3335钢筋,单根根钢筋截面积积为78.544mm,所以C45混凝土。将将上述各计算算值带入局部部抗压承载力力计算公式,可可得到:故局部抗压承载力力计算通过。所以N2钢束锚下局部承压压计算满足要要求。同理可可对N1、N3号钢束进行行局部承压计计算均满足要要求。2.4横隔梁计计算本桥设计中有多根根内横隔梁,在在跨中处的横横隔梁手里最最大,所以只只计算跨中横横隔梁的内力力,其余横隔隔梁可依据跨跨中横隔梁偏偏安全的选用用相同的截面面尺寸和配筋筋。2.4.1确定定作用在跨中中横隔梁上的的可变作用图2-144跨中横隔梁梁的受载图式式(单位:m)城市A级对跨中横隔梁的的计算荷载为为:跨中横隔梁受力影影响线的面积积为:计算弯矩为:2.4.2跨中中横隔梁作用用效应影响线线通常横隔梁弯矩为为靠近桥中线线位置的截面面较大,而剪剪力则靠近两两侧缘位置处处的截面较大大,所以,如如图11-2所示的跨中中横隔梁,只只取桥中截面面为计算横隔隔梁弯矩,取取1号梁右和2号梁右截面面计算剪力。本本设计采修正正的刚性横隔隔梁内力,先先需要绘出相相应的内力影影响线。1.绘制弯矩影影响线(1)公公式计算在桥梁跨中当单位位P=1作用在j号梁轴上时时,i号梁所受的的作用力有竖竖向Rij。因此,由由平衡条件就就可以写出A截面的弯矩矩公式:当P=1作用在A截截面的左侧时时:式中:------i号梁到轴A的距离;-----单位荷荷载P=1到位置A截面的距离离。当P=1作用在截面面A的右侧时,同同理可得:(2)计算弯矩影响线线值由表得到:对于A截面弯矩MA的影影响线计算如如下:P=1作用在1号号梁时:P=1作用在3号号梁时:P=1作用在5号号梁时:同理,对于B截面面弯矩MB的影响线计计算如下:P=1作用在1号号梁时:P=1作用在3号号梁时:P=1作用在5号号梁时:2.绘制剪力影影响线(1)对于1号主梁右右截面影响线线可计算如下下:P=1作作用在计算截截面以右时::P=1作用在计算算截面以左时时:绘成的影响线如图图8-3所示(2)对对于2号主梁右截截面影响线可可计算如下::P=1作用在计算算截面以右时时:当P=1作用在3号号轴上时:绘成剪力影响线,如如下图。中横隔梁内内力影响线(尺尺寸单位:cm)2.4.3截面面作用效应计计算将求的计算荷载PPoq在相应的影影响线上按最最不利荷载位位置加载对于于汽车荷载并并计入冲击影影响力(1+),计算算公式如下::截面内力计算均列列入表2-19内。表2-19横隔梁解密密那内力计算算
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