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文档简介

兰州交通大学毕业设计(论文)PAGEPAGEXXXII摘要本设计为预应力力混凝土连续续梁桥的设计计,桥式布置置为420m、连续空心心板梁,梁高高90cm,桥面宽度12.5m;双柱式桥桥墩,桩基础。本设计对该桥的的上部结构做做了设计与检检算。根据线线路情况,全全桥共设为4跨,有3个桥墩,两两个桥台。在在上部结构设设计中,根据据设计要求进进行拟定截面面尺寸,分别别计算结构恒恒载、活载内内力,并进行行荷载组合,确确定出主梁的的最不利荷载载,进行预应应力钢束的估估算和布置并并考虑各阶段段的预应力损损失,最后对对控制截面进进行强度、应应力、抗裂性性和挠度检算算。以上各项项检算均满足足相关规范要要求。本次设计所选方方案合理,设设计方法正确确,设计和检检算均采用Excel列表计算,并并利用AutoCCAD软件绘制了了全桥总体布布置图、主梁梁构造图、预预应力筋布置置图及桥墩构构造图。关键词:预应力力;连续梁;;空心板;荷荷载组合AbstracctThispaaperiistheedesiignoffthePCcoontinuuousbbeam.whichhisllocateedatJiuquuan,the4220msppansaandsiimply—contiinuoussholloowslaab-beeamsiislaiidtothefformooftheebriddge,ttheheeightofthhebeaamis90cm,thewwidthofthhepavvementtis112.5mm,theepileefounndatioon.Theuppperrrpartofthhebriidgeaarecaalculaatediinthiisdessign,basinngontheccondittionooftheelinee,theerearrefouurspaans,thhreeppiersandttwoabbutmenntsonnthebridgge.Thhedimmensioonofthessectioonisreferrredttotheedemaandoffthedesiggn,thhenthhestrructurre’sdeaadloaad,liivelooadanndintternallforcceiscalcuulatedd,atthessamettime,thelloadiisasssembleed,soothemaingirdeer’smosstdissadvanntageddloaddcanbedeecidedd,connsiderringttheeaachphhase’sPCloosiing,tthePCCSteeelsarregenneralllycallculattedanndarrrangedd.Lasstly,theccontroolsecction’sstrrengthhen,sstresss,craackreesistaance,deforrmatiooniscalcuulatedd.Allloftthecaalculaationismeettheecorrrelateedcriiterioon.Thereaasonabbleprrogrammsanddproppermeethodssareselecctediinthiisdessign,thettoolEExcelisussedtoothecalcuulatioonandddesiign,aandthhepicctureofthhewhoolebrridge,theeconsstructtionalldrawwingoofmainngrideer,tthearrrangeementofPCCsteeelsgrridanndconnstrucctionaaldraawingofpiier,ttheissdrewwbytthesooftwarreAuttoCAD..Keywordds:PCC;contiinuoussbeamm;hollowwslabb;combiinatioonofload目录HYPERLINK\l"_Toc168487649"第一章桥梁方案案比选1HYPERLINK\l"_Toc168487650"一背景及基本资资料1HYPERLINK\l"_Toc168487651"二方案比选2HYPERLINK\l"_Toc168487652"第二章设计资料料6HYPERLINK\l"_Toc168487653"一桥梁横向布置置6HYPERLINK\l"_Toc168487654"二纵横坡6HYPERLINK\l"_Toc168487655"三桥下净空6HYPERLINK\l"_Toc168487656"四高跨比7HYPERLINK\l"_Toc168487657"五桥面铺装7HYPERLINK\l"_Toc168487658"六上部结构7HYPERLINK\l"_Toc168487659"第三章截面特性性计算9HYPERLINK\l"_Toc168487660"一截面特性计算算9HYPERLINK\l"_Toc168487661"二空心板截面的的抗扭惯矩110HYPERLINK\l"_Toc168487662"三计算刚度参数数10HYPERLINK\l"_Toc168487663"第四章作用效应应计算11HYPERLINK\l"_Toc168487664"一结构自重作用用效应计算111HYPERLINK\l"_Toc168487665"(一)结构自重重作用荷载集集度的计算112HYPERLINK\l"_Toc168487666"(二)内力计算算12HYPERLINK\l"_Toc168487667"二可变作用效应应计算15HYPERLINK\l"_Toc168487668"(一)冲击系数数计算15HYPERLINK\l"_Toc168487669"(二)横向分布布影响线166HYPERLINK\l"_Toc168487670"(三)计算荷载载横向分布系系数19HYPERLINK\l"_Toc168487671"(四)各截面的的汽车荷载效效应内力计算算20HYPERLINK\l"_Toc168487672"(五)温度变化化次内力计算算21HYPERLINK\l"_Toc168487673"(六)基础沉降降计算22HYPERLINK\l"_Toc168487674"三内力组合266HYPERLINK\l"_Toc168487675"(一)按承载能能力极限状态态设计26HYPERLINK\l"_Toc168487676"(二)按正常常使用极限状状态设计277HYPERLINK\l"_Toc168487677"(三)内力包络络图30HYPERLINK\l"_Toc168487678"第五章预应力钢钢筋的估算及及布置32HYPERLINK\l"_Toc168487679"一钢束桥规估算算的原理与方方法32HYPERLINK\l"_Toc168487680"(一)按正常使使用极限状态态正截面抗裂裂验算估束333HYPERLINK\l"_Toc168487681"(二)按正常使使用极限状态态截面压应力力验算估束335HYPERLINK\l"_Toc168487682"(三)按承载能能力极限状态态的应力要求求计算37HYPERLINK\l"_Toc168487683"(四)估算结果果39HYPERLINK\l"_Toc168487684"二预应力钢束的的布置原则339HYPERLINK\l"_Toc168487685"三主梁净、换算算截面几何特特性计算422HYPERLINK\l"_Toc168487686"第六章预应力损损失及有效预预应力计算446HYPERLINK\l"_Toc168487687"一后张法由预应应力钢束与管管道壁间的摩摩擦损失466HYPERLINK\l"_Toc168487688"二锚具变形、钢钢筋回缩和接接缝压缩引起起的应力损失失47HYPERLINK\l"_Toc168487689"三混凝土弹性压压缩引起的预预应力损失447HYPERLINK\l"_Toc168487690"四钢筋松驰引起起的预应力损损失终极值448HYPERLINK\l"_Toc168487691"五混凝土收缩、徐徐变引起的预预应力损失449HYPERLINK\l"_Toc168487692"六永存预应力值值汇总51HYPERLINK\l"_Toc168487693"第七章主梁的各各项验算522HYPERLINK\l"_Toc168487694"一承载能力极限限状态验算552HYPERLINK\l"_Toc168487695"二正常使用极限限状态验算554HYPERLINK\l"_Toc168487696"三持久状况的应应力验算588HYPERLINK\l"_Toc168487697"四短暂状况的应应力验算622HYPERLINK\l"_Toc168487698"第八章挠度验算算64HYPERLINK\l"_Toc168487699"一恒载效应产生生的跨中挠度度64HYPERLINK\l"_Toc168487700"二可变荷载产产生的跨中挠挠度64HYPERLINK\l"_Toc168487701"三消除结构自重重后的长期挠挠度验算644HYPERLINK\l"_Toc168487702"结论65HYPERLINK\l"_Toc168487703"致谢66HYPERLINK\l"_Toc168487704"参考文献67HYPERLINK\l"_Toc168487705"附录一IHYPERLINK\l"_Toc168487706"英文文献翻译IIHYPERLINK\l"_Toc168487707"英文文献原文XXIHYPERLINK\l"_Toc168487708"附录二计算机绘绘图XXIVV第一章桥梁梁方案比选一背景及基本本资料(一)背景酒泉马营河大桥桥,位于甘肃肃省酒泉市肃肃州区。它是是该地区G30连霍高速公公路的重要组组成部分。近近年来随着西西部大开发经经济的建设,为为了适应经济济迅速发展对对交通需求的的日益增加,连连霍高速(东东起江苏连云云港,西至新新疆霍尔果斯斯,全长4395千米)的建设设,加强了东东西部经济文文化的交流。马马营河大桥的的建设,本着着“安全、美观观、经济、适适用”的原则,在在下文中对该该桥梁的设计计提出了几个个桥型比选方方案。(二)主要技技术指标(1)道路等等级:公路主主干道;(2)设计行行车速度:80kkm/h;(3)桥面净净宽:净11.5m(行车道)+2×00.5m((防撞护栏);采用混凝凝土防撞护栏栏,线荷载为为7.5kNN/m。(4)荷载等等级:公路——Ⅰ级;基本风压强强度:550PPa;(5)城市防防洪标准:100年一遇;(6)抗震设设防标准:抗抗震设防基本本烈度为七度度,地震动峰峰值加速度0.15g;(7)通航标标准:不考虑虑通航要求。(三)气象、水水文和工程地地质情况马营河大桥位于于甘肃省酒泉泉市肃州区。本本区属半沙漠漠干旱性气候候,干燥寒冷冷,降水奇缺缺。从东到西西海拔1500--1100米,年均温3.9℃~9.3℃,无霜期127~158天。夏季干干热而较短促促,冬季寒冷冷而较漫长,但但春季升温迅迅速。区内地地下水是在地地层、地貌、地地质构造和干干旱气候等因因素制约下形形成的。其分分布、埋深与与水质水量的的变化,在一一定的环境条条件下表现出出明显的规律律性:即山区区降水和冰雪雪消融水汇于于河谷中,以以地下长流方方式补给;以以河水入渠系系、田间后,渗渗漏补给地下水。区区内地质构造造复杂,地层层发育齐全,矿矿产资源丰富富。在地质构构造上属缓慢慢隆升区,地地形已趋近准平原化,海海拔1500—2500米。马营河河河床主要由由卵石,圆砾砾,砾砂,卵卵石组成。(四)所用材材料方案(1)混凝土土:混凝土空心心板采用C50混凝土,铰铰缝采用C40混凝土;桥桥面铺装采用用C30沥青混凝土土和C40防水混凝土土。(2)普通钢钢材:普通钢筋采采用R235钢筋及HRB3335钢筋,其技术标准准必须符合《钢钢筋混凝土用用热轧光圆钢钢筋》(GB133013--19911)及《钢筋混混凝土用热轧轧带肋钢筋》(GB14499-1998))的规定。(3)预应力力钢材:采用15122mm高强低松弛弛钢绞线,其标准应符符合《预应力力混凝土用钢钢绞线》(GB/T52244-19995)的规定,标准强度fpk=18860MPaa。二方案比选(一)方案比选选主要标准1.安全:安全全标准可从行行车安全、通通航安全、基基础地质条件件的安全与施施工安全等几几个方面考虑虑。行车安全全主要通过桥桥面设施的布布置来实现。如如根据公路等等级和车流具具体情况决定定是否需设置置中央分隔带带、分车带或或护栏以保证证行车安全。通通航安全虽然然有通航净空空保证,但应应注意是否有有拖船组成的的船队通过,另另外桥下水流流方向是否与与桥梁垂直,如如遇到这些情情况均应适当当加大桥梁跨跨径。基础的的安全一方面面应该满足规规范中规定的的基础埋深与与河流的冲刷刷深度和冰冻冻深度的关系系,另一方面面应检查基础础附近是否有有裂缝、断层层、溶洞等不不良地质现象象存在,由此此检查桥梁分分孔是否合理理。施工期间间结构的安全全也是应考虑虑的重要因素素,如果设计计要求编制施施工组织计划划,则要注意意洪水和飓风风对桥梁施工工的不利影响响,一般要求求在洪水来临临之前桥墩的的施工面要超超出设计洪水水位。2.功能:桥梁梁的功能包括括两个方面::一是跨越障障碍(河流、山山谷或线路),二二是承受荷载载。在比选方方案时,应选选择传力路线线直接、简捷捷的结构形式式,以保证结结构受力的合合理性。此外外,还应考虑虑非正常运营营条件下(如如地震、风载载)能保证结结构功能的实实施。在地震震区修建桥梁梁要考虑抗震震性能好的桥桥型。梁式体体系比拱失体体系好,无铰铰拱比有铰拱拱要好,整体体式的比组合合式的好,扩扩大基础比桩桩基础好,低低桩比高桩好好等。再从突突发的因素破破坏桥梁后的的修复难易考考虑,梁式体体系比拱式体体系易修复。从从该方面考虑虑,小跨能满满足的就不做做大跨;能用用标准设计或或通用设计的的就优先考虑虑。3.经济:经济济性主要从造造价、工期及及养护维修方方面考虑。(1)造价:主主要包括材料料费、人工费费及机具设备备费。①材料费的估估价因受价格格影响比较大大,因暂按材材料用量来衡衡量。用标准设计与通通用设计时,可可按所附材料料查用;考同同类体系、同同荷载标准、相相近跨度的已已建桥梁的工工程数量;根根据参考书中中提出的构造造尺寸以及经经验尺寸,定定出总体设计计的轮廓尺寸寸,然后对主主要结构的少少数控制截面面进行粗略的的验算。②人工费和机具具设备费的标标准各地有很很大差别,可可根据概预算算定额标准进进行估算。(2)工期:工工期与造价有有很大的关系系,桥梁作为为线路的一部部分,应该要要求做到“线路修到那那里,桥也通通到那里”,以保证机机具、材料、人人员的输送,线线路早日交付付运营,可以以使国民经济济早一天受益益。影响工期期的因素很多多,在资金有有保障的前提提下,主要受受基础工程量量的大小、结结构形式、施施工方法等影影响。上下部部结构类型多多的桥梁,要要求特种机具具设备的或新新体系的工期期也长,非就就地取材的桥桥型,不仅造造价高,而且且工期长;采采用脚手施工工才工期长,而而且有水毁的的可能,需要要慎重考虑。(3)养护及维维修:桥梁在在规定使用期期限内经常维维修费用的多多少需要考虑虑,混泥土桥桥的养护和维维修费用比刚刚桥要低得多多,当遭受军军事或自然因因素破坏后的的修复,梁式式桥比拱式桥桥方便。4.美观:我国国基本建设的的方针是“经济、适用用和在可能条条件下注意美美观”,大量的公公路桥和铁路路桥设计时应应遵守这一要要求,但在特特大桥‘城市桥以及及位于风景区区的桥梁,应应注意选择美美观的桥型方方案。此外,施工设备备及能力和环环保也是必须须考虑的两个个方面。每个个比选方案都都应初步考虑虑采用什么施施工方法,根根据所给的施施工设备和现现场条件制订订施工方案;;桥梁设计必必须考虑环境境保护和可持持续发展的要要求,包括生生态、水、空空气、噪声等等几个方面全全面考虑。(二)桥型布布置马营河大桥采用用4×20m四跨连续梁梁。是由以上上水文和地质质情况下,综综合考虑经济济、安全、美美观决定下部部结构采用双双柱式桥墩,钻钻孔灌注桩基基础;上部结结构在初步设设计阶段做了了三个比较方方案:方案一:预应力力混凝土连续续箱形梁桥本桥采采用单箱单室室的截面形式式及立面图,因因为跨度很大大(对连续梁梁桥),在外外载和自重作作用下,支点点截面将出现现较大的负弯弯矩,从绝对对值来看,支点截面面的负弯矩大大于跨中截面面的正弯矩,因因此,采用变变截面梁能符符合梁的内力力分布规律。右右下为箱梁截截面图。预应力混凝土简简支转连续箱箱梁,是目前前公路桥梁中中经常采用的的桥型之一。结结构受力合理理,整体刚度度大,变形小小,整体稳定定性好、伸缩缩缝较少,抗抗震能力强,施施工工艺很成成熟等。箱梁采用移动支支架法施工,所所需设备昂贵贵,而且箱梁梁本身施工工工序复杂,且且费用高。箱箱形截面除了了施工难度增增加以外,由由于受力图1.1箱梁截面和构造上的需要要,纵、横向向的普通钢筋筋配筋率都不不能过低。而而且桥墩处箱箱梁根部建筑筑高度较大,超超静定结构,对对地基要求高高等。方案二:拱桥::拱桥的静力特点点是,在竖直直何在作用下下,拱的两端端不仅有竖直直反力,而且且还有水平反反力。由于水水平反力的作作用,拱的弯弯矩大大减少少。如在均布布荷载q的作用下,简简支梁的跨中中弯矩为qll2/8,全梁的弯弯矩图呈抛物物线形,而设设计得合理的的拱轴,主要要承受压力,弯弯矩、剪力均均较小,故拱拱的跨越能力力比梁大得多多。由于拱是是主要承受压压力的结构,因因而可以充分分利用抗拉性性能较差、抗抗压性能较好好的石料,混混凝土等来建建造。石拱对对石料的要求求较高,石料料加工、开采采与砌筑费工工,现在已很很少采用。由由墩、台承受受水平推力的的推力拱桥,要要求支撑拱的的墩台和地基基必须承受拱拱端的强大推推力,因而修修建推力拱桥桥要求有良好好的地基。对对于多跨连续续拱桥,为防防止其中一跨跨破坏而影响响全桥,还要要采取特殊的的措施,或设设置单向推力力墩以承受不不平衡的推力力。拱桥的优点:11.跨越能力较较大;2.能充分做到到就地取材,与与梁式桥相比比可以省大量量的钢材和水水泥;3.耐久性好,而而且养护和维维修费用少;;4.外形美观;5.构造较简单单,尤其是圬圬工拱桥,技技术容易被掌掌握,有利于于广泛采用;;缺点:1.自重较大,相相应的水平推推力也较大,增增加的下部结结构的工程量量,对地基条条件的要求较较高;2.拱桥一般都都采用,支架架上施工的方方法,修建随随着跨径和桥桥高的增加,支支架或其他附附属设备的费费用大大增加加,建桥时间间也较长;3.由于拱桥水水平推力较大大,在连续多多孔的大、中中桥梁中,为为防止一孔破破坏而影响全全桥的安全需需采用较复杂杂的措施或设设置单向推力力墩,增加了了造价。方案三:(4××20m)预应力混凝凝土连续空心心板桥本方案的优点在在于构造简单单,工艺成熟熟,多数施工工单位都可操操作;可以工工厂化预制,现现场装配,施施工简便迅速速,便于质量量控制和降低低成本;体积积小、重量轻轻、便于吊装装;建筑高度度小,不受填填土高度限制制;对地基条条件要求不高高;遭受破坏坏后易于修复复。预应力结结构通过高强强钢筋对混凝凝土预压,不不仅充分发挥挥了高强材料料的特性,而而且提高了混混凝土的抗裂裂性,促使结结构轻型化,因因而预应力混混凝土结构具具有比钢筋混混凝土结构大大得多的跨越越能力。采用用空心板截面面,减轻了自自重,而且能能充分利用材材料,构件外外形简单,制制作方便,方方便施工,施施工工期短。(三)方案比比选表1.1方案比比选表方案设计方案一设计方案二设计方案三适用性箱形截面抗扭刚刚度大,可以以保证其强度度和稳定性,有有效的承担正正负弯矩,桥桥梁的结构刚刚度大,变形形小,行车平平稳舒适。跨越能力较大,耐耐久性好,承承载能力较强强,拱的两端端不仅有竖直直反力,而且且还有水平反反力。由于水水平反力的作作用,拱的弯弯矩大大减少少。空心板截面,减减轻了自重,而而且能充分利利用材料,构构件外形简单单,制作方便便,方便施工工,施工工期期短。美观性全桥线条简洁明明快,与周围环境协调好,因因此,桥型美观。拱桥外形美观。全桥线条简洁,但但桥孔跨度多,因此显得得有些繁缛会影响桥型美观观。施工难易施工工艺成熟,技技术可靠但箱梁本身施工工工序复杂。施工支架多,施施工工序多,不便于机械械化施工,且且工期较长。构造简单,工艺艺成熟,可以以工厂化预制制,现场装配配,施工简便便迅速,体积积小、重量轻轻、便于吊装装。经济性连续梁刚度大,变变形小,伸缩缩缝少,能充充分利用高强强材料的特性性,促使结构构轻型化,跨跨越能力强。拱桥一般都采用用,支架上施施工的方法,修修建随着跨径径和桥高的增增加,支架或或其他附属设设备的费用大大大增加,但但后期养护和和维修费用较较少。充分利用了材料料的特性,且提高了混凝的的抗裂性,促使结构轻型化化。便于质量控制和降低低成本。(四)总结通过对比,从受受力合理,安安全适用,经经济美观的角角度综合考虑虑,方案三::预应力混凝凝土连续空心心板桥为最佳佳推荐方案。此此方案,预应应力混凝土连连续空心板桥桥,结构简单单,充分利用用材料,经济济合理;施工工方便,周期期短;而且桥桥型线条简洁洁。第二章设计计资料一桥梁横向布布置图2.1横向向一般布置(单单位:cm)跨径:标准跨径径为20m,计算跨径径为19.900m;桥面净宽:净111.5mm(行车道)+2×00.5m((防撞护栏)。二纵横坡由《公路桥涵设设计通用规范范》3.4.1条规定,桥桥上纵坡不宜宜大于4%,桥头引道道纵坡不宜大大于5%;如果桥梁梁位于市镇混混合交通繁忙忙处,桥上纵纵坡和桥头引引道纵坡均不不能大于3%。根据此桥桥所给数据及及特征,故设设纵坡为2%。为满足横横向排水要求求横坡取1.5%。三桥下净空桥下净空应根据据计算水位(设设计水位计入入壅水、浪高高等)或最高高流冰水位加加安全高度确确定。当河流流有形成流冰冰阻塞的危险险或有漂浮物物通过时,应应按实际调查查的数据,在在计算水位的的基础上,结结合当地具体体情况酌留一一定富余量,作作为确定桥下下净空的依据据。对于有淤淤积的河流,桥桥下净空应适适当增加。在在不通航或无无流放木筏河河流上及通航航节流的不通通航桥孔内,桥桥下净空不应应小于表2.1的规定。表2.1非通通航河流桥下下最小净空桥梁的部位高出计算水位(m)高出最高流冰面面(m)梁底洪水期无大漂流流物0.500.75洪水期有大漂流流物1.50/有泥石流1.00/支承垫石顶面0.250.50拱脚0.250.25此桥横跨马营河河,因为无通通航的要求,根根据规范及资资料,可设桥桥下净高为4.5m。四高跨比根据统计分析,下下表列出了常常用的等高和和变高预应力力混凝土连续续梁的高跨比比经验数据。表2.2连续续梁高跨比铁路桥公路桥变高度连续梁支点梁H1(1/12~11/16)L(1/16~11/25)LL跨中梁高H2(1/1.5~~1/2.00)L(1/2.0~~1/2.55)L等高度连续梁梁梁高H(1/16~11/18)LL(1/18~11/20)LL根据上表经验数数据,该桥为为公路桥,连连续空心板梁梁,空心板一一般梁高较小小,高跨比一一般在1/16~1/25左右,跨径径为20m,所以连续续梁梁高取0.90m。五桥面铺装根据《公路桥涵涵设计通用规规范》(JTGGD60--2004)规定:(1)、高速公公路和一级公公路上特大桥桥,大桥的桥桥面铺装宜采采用沥青混凝凝土桥面铺装装;(2)、桥面铺铺装应设防水水层;(3)、高速公公路、一级公公路上桥梁的的沥青混凝土土桥面铺装层层厚度不宜小小于70mm;二级及二二级以下公路路桥梁的沥青青混凝土桥面面铺装层厚度度不宜小于50mm。故此桥桥桥面铺装:为为8cm440号防水混凝凝土,上铺9cm沥青混凝土土。六上部结构根据《公公路桥涵设计计通用规范》(JTGGD60--2004)的修订内容容规定,空心心板桥的顶板板和底板厚度度均不应小于于80mm。空心板的的空洞端部应应予填封。人人行道板的厚厚度,就地浇浇筑的混凝土土板不应小于于80mm;预制混凝凝土板不应小小于60mm。根据《桥梁工程程》(上册)介介绍,装配式式预制空心板板截面中间挖挖孔形式很多多,挖成单个个较宽的空洞洞,其挖空体体积最大,块块件质量也最最小,但在顶顶板内要布置置一定数量的的横向受力钢钢筋;挖成两两个正圆孔,当当用无缝钢管管作芯模时施施工方便,但但其挖空体积积较小;另外外一些芯模由由两个半圆及及两块侧模板板组成,对不不同厚度的板板只要更换两两块侧模板就就能形成空形形,它挖空体体积大,适用用性也较好。在在此例中,由由于端跨和中中跨的构造相相同,所以以以中跨尺寸为为例。具体尺寸见下图图:(预制板端端部)(预制板跨中)图2.1大桥中中跨边板(单单位:cm)大桥中跨边板::梁高90cm,顶板厚度12cm,宽度225.55cm;底板厚度度:预制板端端部为22cm,预制板跨跨中为11cm,宽度154cm,腹板厚度8~177cm;预制板端端部中间圆孔孔洞半径为28cm,预制板跨跨中中间圆端端形孔洞上下下半圆半径为为28cm,圆端形中中间矩形尺寸寸为5611cm。(预制板端端部)(预制板跨中)图2.2大桥中中跨中板(单单位:cm)大桥中跨中板::梁高90cm,顶板厚度12cm,宽度149cm;底板厚度度:预制板端端部为22cm,预制板跨跨中为11cm,宽度157cm,腹板厚度8~177cm;预制板端端部中间圆孔孔洞半径为28cm,预制板跨跨中中间圆端端形孔洞上、下下半圆半径为为28cm,圆端形中中间矩形尺寸寸为5611cm。第三章截面面特性计算一截面特性计计算由于大部分截面面与中跨的截截面相同,因因而现下只计计算大桥中跨跨的截面特性性,而中跨的的中板与边板板截面不同,因因而分别计算算。此时计算需要借借助AutoCCAD中计算截面面特性的功能能完成,结果果如下:(预制板板端部)(预制板跨中)图3.1大桥桥中跨边板(单单位:cm)(预制板端部)(预制板跨中)图3.2大桥桥中跨中板(单单位:cm)表3.1截面面几何特性计计算结果截面位置截面积A(m22)截面惯矩I(mm4)中性轴至梁底距距离(m)预制中板跨中0.72960.07450.4456支点0.85280.08030.4138预制边板跨中0.88740.090.5091支点1.01060.09930.4745二空心板截面面的抗扭惯矩矩根据《桥梁工程程》上册中介介绍,在中小小跨径的预应应力混凝土桥桥中,采用铰铰接空心板梁梁桥的截面形形式是比较普普遍的。这种种空心板可以以当作薄壁矩矩形闭合截面面。本例空心心板截面可近近似简化成如如下图所示的的箱型截面来来进行计算,因为上下下底板厚度分分别为11cm和12cm,这里近似似认为上下底底板厚度均为为11cm。如下图所示:图3.3简化箱箱型截面则:It==1.337107(cm4)三计算刚度参参数由前面计算可知知,I=cm4,It=1.377107cm4,单板宽b=158ccm,计算跨度度=19900cm,则:γ===0.00198第四章作用用效应计算一结构自重作作用效应计算算本桥的施工过程程划分为四个个阶段,如图图4.1所示。第一施工阶段,为为主梁预制阶阶段,待混凝凝土达到设计计强度90%%后张拉正弯弯矩区预应力力钢束,并压压注水泥浆,再再将各跨预制制空心板梁安安装就位,形形成由临时支支座支撑的简简支梁状态。第二施工阶段,先先浇筑两跨之之间的连续段段接头混凝土土,达到设计计强度后,张张拉负弯矩区区预应力钢束束并压注水泥泥浆。第三施工阶段,拆拆除全部临时时支座,主梁梁支撑在永久久支座上,完完成体系转换换,在完成主主梁横向接缝缝,最终形成成四跨连续梁梁。第四施工阶段,进进行防护栏及及桥面铺装施施工。图4.1施工工阶段示意图图由施工过程可知知,结构自重重作用效应是是分阶段形成成的,主要包包括:空心板板一期结构自自重作用荷载载集度(g1),成桥后一一期结构自重重作用荷载集集度增量(△△g1);二期结结构自重作用用荷载集度(g2)。针对本例横断面面的具体构造造特点,将空空间桥垮结构构简化为平面面结构进行计计算。在本例例中预应力混混凝土重力密密度γ=26kNN/m3,沥青混凝凝土结构重度度为23kNN/m3,混凝土重重度为25kNN/m3。C50混凝土的的材料特性为为:fck=322.4MPaa,fcd=22..4MPa,ftk=2.665MPa,ftd=1.883MPa。(一)结构自自重作用荷载载集度的计算算1一期结构自自重作用荷载载集度(g1)预制边梁:g11=kN/m预制中梁:g11=kN/m2铰缝自重计计算(一期结结构自重)(△g1)此即为成桥后一一起结构自重重作用荷载集集度增量△g1。预制边梁:△gg1=kN/m预制中梁:△gg1=kN/m3桥面系自重重(二期结构构自重)(g2)由于是高速公路路,所以没有有人行道及栏栏杆,只有防防撞护栏,本本设计采用混混凝土防撞护护栏,按照单单侧7.5kNN/m线荷载计算算。桥面铺装上层为为9cm厚C30沥青混凝土土,下层为8cm厚C40防水混凝土土,则全桥宽宽铺装层每延延长米重力为为:(0.09233+0.08825)11.5==46.8805kNN/m上述自重效应是是在各空心板板形成整体后后再加至桥上上的,由于桥桥梁横向弯曲曲变形,隔板板分配到的自自重效应是不不相同的,为为了计算方便便,近似按各各板平均分配配桥面铺装重重量来考虑,则则每块空心板板分配到的每每延长米桥面面系重力为::g2=(7.552+46..805)/7=8..829kkN/m(二)内力计计算结构体系为简支支梁结构,计计算跨径为19.900m,结构自重作作用内力计算算图式见图4.2。本桥为先简支后后连续的连续续梁桥,施工工过程中包含含体系转换,所所以结构自重重内力计算过过程必须首先先将各施工阶阶段产生的阶阶段内力计算算出来,然后后进行内力叠叠加。施工第一阶段,结结构体系为简简支梁结构,记记自重荷载为为g1。施工第二阶段,由由于两跨接头头长度较短,混混凝土重量较较小,产生内内力较小,且且对跨中弯矩矩有卸载作用用,故忽略不不计其产生的的影响。施工第三阶段,结结构由简支转转为连续体系系,因两临时时支座间距较较小,忽略拆拆除临时支座座产生的影响响,所以其自自重荷载只记记铰缝重力,即即△g1。施工第四阶段,连连续梁阶段,自自重作用荷载载为成桥二期期自重作用荷荷载,即g2。1施工第一阶阶段结构自重重效应内力由于篇幅问题,以以下仅以边梁梁为例进行计计算,其余不不做重复,如如无特殊说明明,均为边梁梁计算。预制制边梁结构自自重效应内力力计算如图4.2所示。此时结构为简支支体系,计算算跨径L=19.990m,qq=g1=23.007kN/mm,设x为计算截面面距支座的距距离,并令aa=x/L,则主梁弯弯矩和剪力计计算公式分别别为:Mx=(qLx-qx2)/2,Qx=qL/2-qx。图4.2结果果自重作用内内力计算图自重内力效应计计算如下表::表4.1第一一施工阶段自自重作用效应应内力位置剪力(kN)弯矩(kN·mm)位置剪力(kN)弯矩(kN·mm)左边跨左端部223.77990左中跨左端部223.77990左边跨1/4处处111.8900813.9966左中跨1/4处处111.8900813.9966左边跨1/2处处01085.3228左中跨1/2处处01085.3228左边跨3/4处处-111.8990813.9966左中跨3/4处处-111.8990813.9966左边跨右端部-223.77790左中跨右端部-223.777902第三施工阶阶段自重作用用效应内力结构体系已转换换为连续梁,此此时自重作用用效应内力按按连续梁进行行计算。此时时成桥后一期期结构自重力力作用荷载集集度为△g1。在此列出边跨各各控制截面的的剪力和弯矩矩影响线。边跨支点截面剪剪力影响线::边跨1/4截面面剪力和弯矩矩影响线:边跨1/2截面面剪力和弯矩矩影响线:边跨3/4截面面剪力和弯矩矩影响线:图4.3边跨各各控制截面的的剪力和弯矩矩影响线运用桥梁博士进进行计算,由由对称性,取取结构的一半半计算弯矩和和剪力。具体体计算结果见见下表。表4.2第三施施工阶段自重重作用效应阶阶段内力位置剪力(kN)弯矩(kN·mm)位置剪力(kN)弯矩(kN·mm)左边跨左端部7.530左中跨左端部10.30-41.10左边跨1/4处处2.7425.70左中跨1/4处处5.47-1.71左边跨1/2处处-2.0527.40左中跨1/2处处0.6813.70左边跨3/4处处-6.845.13左中跨3/4处处-4.115.13左边跨右端部-11.60-41.10左中跨右端部-8.90-27.403第四施工阶阶段自重作用用效应内力第四施工阶段结结构体系与第第三阶段相同同,作用为二二期自重作用用荷载,其求求解方法和第第三施工阶段段类似。此阶阶段自重作用用荷载为g2=8.8229kN//m。具体结果见下表表。表4.3第四施施工阶段自重重作用效应阶阶段内力位置剪力(kN)弯矩(kN·mm)位置剪力(kN)弯矩(kN·mm)左边跨左端部69.400左中跨左端部94.50-378.000左边跨1/4处处25.20237.00左中跨1/4处处50.50-15.80左边跨1/2处处-18.90252.00左中跨1/2处处6.31126.00左边跨3/4处处-63.1047.30左中跨3/4处处-37.8047.30左边跨右端部-107.000-378.000左中跨右端部-82.00-252.0004结构自重作作用效应总内内力上述3个阶段内内力均为阶段段总内力,每每个施工阶段段的累计内力力需要内力叠叠加得到,具具体叠加结果果见下表。表4.4第四施施工阶段自重重作用效应阶阶段内力位置施工第一阶段施工第二阶段施工第四阶段自重内力叠加剪力(kN)弯矩(kNN·m)剪力(kNN)弯矩(kNN·m)剪力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)弯矩(kNN·m)左边跨左端部223.779907.530069.4000300.70990左边跨1/4处处111.8900813.99662.74025.70025.200237.0000139.83001076.6996左边跨1/2处处01085.3228-2.05027.400-18.9000252.0000-20.95001364.7228左边跨3/4处处-111.8990813.9966-6.8405.130-63.100047.300-181.8330866.4266左边跨右端部-223.77790-11.6000-41.1000-107.0000-378.0000-342.3779-419.1左中跨左端部223.7799010.300-41.100094.500-378.0000328.5799-419.1左中跨1/4处处111.8900813.99665.470-1.71050.500-15.8000167.8600796.4866左中跨1/2处处01085.32280.68013.7006.310126.00006.9941225.0228左中跨3/4处处-111.8990813.9966-4.1105.130-37.800047.300-153.8000866.4266左中跨右端部-223.77790-8.900-27.4000-82.0000-252.0000-314.6779-279.400二可变作用效效应计算(一)冲击系系数计算根据《公路桥涵涵设计通用规规范》JTGDD60-20004中4.3.2的规定,适适用于连续梁梁的结构基频频计算公式如如下:(4.1)(4.2)式中:f———结构基频(Hz);l——计算跨径径(m),l=20m;;E——混凝土弹弹性模量(MPa),C50混凝土弹性性模量为E=3.455×10100N/m2;Ic——梁跨中中截面抗弯惯惯性矩(m4);mc——结构跨跨中处的单位位长度质量(kg/mm),当换算为为重力计算时时,其单位应应为Ns2/m2,mc=G/g;G——结构跨中中处的延米结结构重力(N/m);g——重力加速速度,g=9.811m/s2。其中取中梁截面面特性:Ic=0.00745mm4,mc=G/gg=(0.80662×26××103)/9.881=21336.72kkg/m对于本本设计:mckg/m,冲击系数(适用用于)则:用于正弯矩效效应和剪力效效应:用于负弯矩效应应:(二)横向分分布影响线在求得刚度参数数γ后,即可依依板块个数及及所计算板号号按γ值,根据《桥桥梁设计手册册》(梁桥-上册)中附附表2中可查得各各板轴线处的的影响线坐标标。由于γ=0.00198,则可依表表查得1~7号板在车道道荷载作用下下的和在横向向分布影响线线值。具体结结果如表4.5所示:由表4.5数据画出各各板的横向分分布影响线,并并按最不利位位置布载,进进而求的各板板横向分布系系数。表4.5各板横横向分布系数数板号γ123456710.0100.2030.1790.1520.1320.1190.1100.1050.0200.2480.2040.1560.1230.1010.0870.0810.01980.2470.2030.1560.1230.1000.0860.08020.0100.1790.1760.1590.1380.1240.1140.1100.0200.2040.2000.1710.1300.0990.0800.0710.01980.2030.2000.1700.1300.0980.0790.07030.0100.1520.1590.1620.1500.1340.1240.1190.0200.1560.1710.1780.1570.1270.1100.1010.01980.1550.1700.1770.1570.1270.1100.10040.0100.1320.1380.1500.1580.1500.1380.1320.0200.1230.1340.1570.1710.1570.1340.1230.01980.1230.1340.1570.1710.1570.1340.1231、2、3、44号板的荷载载横向分布影影响线如下图图所示:图4.411、2、3、4号板的荷载载横向分布影影响线(三)计算荷荷载横向分布布系数按照桥规规定横横向确定最不不利荷载位置置后,就可计计算跨中荷载载横向分布系系数如下,计计算公式为::三车道:=(44.3);两车道道:=(4.4)表4.6各板横横向分布系数数板号1号板2号板3号板4号板三车道两车道三车道两车道三车道两车道三车道两车道荷载横向分布系数0.2540.2540.2070.2070.1470.1470.1210.1440.2120.2120.2010.2010.1680.1680.1310.1680.1720.1720.1840.1840.1760.1760.1480.1680.1290.1290.1390.1390.1630.1630.1700.1440.108-0.109-0.138-0.160-0.088-0.083-0.113-0.139-0.3760.3840.3600.3660.3530.3270.3390.312综上计算可知::三车道和两车道道布载时,均均为1号板的横向向分布系数为为最不利,汽汽车荷载的横横向分布系数数是,三车道道为:=0..376,两车道为为=0.3884,在设计中中通常偏安全全地取这些最最大值来计算算内力。支点处荷载横向向分布系数计计算:图4.5支点点处荷载横向向分布系数及及最不利布载载1号板横向分布布系数:=(1.3355+0.1885)/2=0..76(四)各截面面的汽车荷载载效应内力计计算主梁活载横向分分布系数确定定之后,将活活载乘以相应应横向分布系系数后,在主主梁内力影响响线上最不利利布载,可求求得主梁最大大活在内力,计计算公式为::(4.3)式中:——主梁梁最大活载内内力(弯矩或或剪力)。——汽车荷载冲冲击系数,本本设计。——车道折减系系数,本设计计。——荷载横向分分布系数,本本设计汽车的的横向分布系系数在主梁各各跨内取相同同值,=0..384,支点处=00.76——主梁的车道道荷载(集中中力和均布荷荷载)。——主梁内力影影响线的竖标标值。车道荷载选取计算图式见下图图。其中,图4.6车道荷荷载计算图式式根据《通规》第第4.3.1规定,公路—Ⅰ级车道荷载载的均布荷载载标准值为:,集中荷载Pk当5m<<50m时,标准值值内插为:当计算剪力效应应时,集中力力本设计利用桥梁梁博士进行汽汽车荷载内力力计算,汽车车荷载内力具具体结果见表表4.7,因全桥对对称,所以只只列出半桥(两两跨)主要截截面。表4.7汽车荷荷载效应内力力截面(kN·m)(kN·m)(KN)(KN)左边跨左端部00283.48-23.48左边跨1/4处处441.60-52.6192.16-39.94左边跨1/2处处529.92-108.29949.92-82.94左边跨3/4处处309.12-162.43319.58-122.111左边跨右端部113.24-727.3226.40-311.6左中跨左端部113.24-727.322308.5632.00左中跨1/4处处298.37-200.833112.90-30.57左中跨1/2处处453.12-135.17769.12-70.66左中跨3/4处处306.05162.4332.45-113.288左中跨右端部204.44614.0843.85-304.000(五)温度变变化次内力计计算根据《公路桥涵涵设计通用规范范》4.3.110条规定,混混凝土上部结结构和带混凝凝土桥面板的的钢结构的竖竖向日照反温温差为正温差差乘以-0.5。以下计算以以正温差为例例,如需反温温差的值以正正温差的计算算值乘以-0.5即可。根据《公路钢筋筋混凝土及预预应力桥涵设设计规范》(JTGDD62-20004)规定,混凝凝土由于日照照引起桥面与与其它部分温温度差,从而而产生内力,在在缺乏实测资资料时,可假假定温差+5ºC(桥面板上升5ºC),并在桥面面板内均匀分分布。本设计计由设计任务务书规定,假假定温差为+20ºC,温度内力力计算见内力力组合结果。根据《公路桥涵涵设计通用规规范》(JTGDD60-20004)计算桥梁梁结构由于温温度梯度引起起的效应时,可可采用如图示示的竖向温度度梯度曲线,其其桥面的最高高温度T1见图4.7。图4.7竖向温温度梯度(尺尺寸单位:mm)对混凝土结构,当当梁高H小于400mm时,图中A=H-100(mm);梁高H等于或大于400mm时,A=300mmm。对带混凝凝土桥面板的的钢结构,AA=300mmm,图中t为混凝土桥桥面板的厚度度,,。温差应力按《公公预规》附录录B计算:(4.44)(4.55)式中:——截面面内的单元面面积;——单元面积内内温差梯度平平均值,均以以正值带入;;——混凝土线性性膨胀系数,取0.00001;——混凝土弹性性模量,取33.451004Mpa;——单位面积重重心到重心轴的距距离。温度次内力具体体各截面弯矩矩和剪力值见见下表4.8,温度次内内力全桥对称称,故只列出出半桥。表4.8温度变变化次内力截面升温降温剪力(kN))弯矩(kN··m)剪力(kN))弯矩(kN·mm)左边跨左端部33.300-16.650左边跨1/4处处33.30166.00-16.65-83.00左边跨1/2处处33.30333.00-16.65-166.500左边跨3/4处处33.30499.00-16.65-249.500左边跨右端部33.30665.00-16.65-332.500左中跨左端部-11.10665.005.55-332.500左中跨1/4处处-11.10610.005.55-305.000左中跨1/2处处-11.10554.005.55-277.000左中跨3/4处处-11.10499.005.55-249.500左中跨右端部-11.10444.005.55-222.000(六)基础沉沉降计算连续梁桥为超静静定结构,当当基础发生不不均匀沉降时时,会对结构构内力产生影影响,这种由由于基础沉降降所引起的结结构内力统称称为基础位移移的次内力。对对于混凝土结结构,这一基基础不均匀沉沉降引起的次次内力,还会会由于混凝土土徐变的作用用,而导致结结构变形的不不断增加和结结构内力重分分配。由于混混凝土徐变所所引起的结构构内力称为徐徐变次内力。基基础位移和徐徐变共同作用用下混凝土超超静定结构的的次内力是上上述两种次内内力的综合反反应,它与作作用时间有关关,与基础位位移和徐变作作用的先后次次序有关,也也可能是唯一一和徐变交互互作用的。基基础位移的次次内力可按一一般弹性结构构计算,位移移和徐变交互互作用的次内内力计算较为为复杂。本设设计只考虑前前者。连续梁支座沉降降与地基土的的物理力学性性质有关,一一般规律是随随时间递增,经经过相当长的的时间,沉降降接近终值。为为简化计算,假假定沉降变化化规律类似于于徐变变化规规律,其基本本表达式为::(4.66)式中:———t时刻的墩台台基础沉降值值;——t=时刻的的墩台基础沉沉降值。根据沉降量,可可求得结构相相应次内力。另另外,混凝土土徐变对支座座不均匀沉降降有利的。先先取边支座沉沉降10mm计算结构的的基础沉降内内力,基础沉沉降计算时应应考虑多种工工况,本例考考虑如图4.8,所示的5种情况,即即设每个墩台台分别沉降10mm,各工况具具体各截面弯弯矩和剪力值值计算结果如如表4.9~44.13,然后将5种情况中的的同号效应相相叠加,即可可得到多种沉沉降工况及其其组合的最大大最小值,如如表4.14所示。由于于支座沉降并并不对称,故故需列出全桥桥主要截面内内力。图4.8墩台不不均匀沉降工工况计算结果如下::表4.9基础沉沉降工况1次内力作用用截面位置剪力kN弯矩截面位置剪力kN弯矩左边跨左端部-6.340右中跨左端部-2.1133.80左边跨1/4处处-6.34-31.70右中跨1/4处处-2.1123.20左边跨1/2处处-6.34-63.40右中跨1/2处处-2.1112.70左边跨3/4处处-6.34-95.00右中跨3/4处处-2.112.11左边跨右端部-6.34-127.000右中跨右端部-2.11-8.45左中跨左端部8.03-127.000右边跨左端部0.42-8.45左中跨1/4处处8.03-86.60右边跨1/4处处0.42-6.34左中跨1/2处处8.03-46.50右边跨1/2处处0.42-4.22左中跨3/4处处8.03-6.34右边跨3/4处处0.42-2.11左中跨右端部8.0333.80右边跨右端部0.420表4.10基基础沉降工况2次内力作用用截面位置剪力kN弯矩截面位置剪力kN弯矩左边跨左端部14.400右中跨左端部12.70-203.000左边跨1/4处处14.4071.80右中跨1/4处处12.70-139.000左边跨1/2处处14.40144.00右中跨1/2处处12.70-76.00左边跨3/4处处14.40215.00右中跨3/4处处12.70-12.70左边跨右端部14.40287.00右中跨右端部12.7050.70左中跨左端部-24.50287.00右边跨左端部-2.5350.70左中跨1/4处处-24.50165.00右边跨1/4处处-2.5338.00左中跨1/2处处-24.5042.20右边跨1/2处处-2.5325.30左中跨3/4处处-24.50-80.30右边跨3/4处处-2.5312.70左中跨右端部-24.50-203.000右边跨右端部-2.530表4.11基基础沉降工况3次内力作用用截面位置剪力kN弯矩截面位置剪力kN弯矩左边跨左端部-10.100右中跨左端部-27.00338.00左边跨1/4处处-10.10-50.70右中跨1/4处处-27.00203.00左边跨1/2处处-10.10-101.000右中跨1/2处处-27.0067.60左边跨3/4处处-10.10-152.000右中跨3/4处处-27.00-67.60左边跨右端部-10.10-203.000右中跨右端部-27.00-203.000左中跨左端部27.00-203.000右边跨左端部10.10-203.000左中跨1/4处处27.00-67.60右边跨1/4处处10.10-152.000左中跨1/2处处27.0067.60右边跨1/2处处10.10-101.000左中跨3/4处处27.00203.00右边跨3/4处处10.10-50.70左中跨右端部27.00338.00右边跨右端部10.100表4.12基基础沉降工况4次内力作用用位置剪力kN弯矩位置剪力kN弯矩左边跨左端部2.530右中跨左端部24.50-203.000左边跨1/4处处2.5312.70右中跨1/4处处24.50-80.30左边跨1/2处处2.5325.30右中跨1/2处处24.5042.20左边跨3/4处处2.5338.00右中跨3/4处处24.50165.00左边跨右端部2.5350.70右中跨右端部24.50287.00左中跨左端部-12.7050.70右边跨左端部-14.40287.00左中跨1/4处处-12.70-12.70右边跨1/4处处-14.40215.00左中跨1/2处处-12.70-76.00右边跨1/2处处-14.40144.00左中跨3/4处处-12.70-139.000右边跨3/4处处-14.4071.80左中跨右端部-12.70-203.000右边跨右端部-14.400表4.13基础础沉降工况5次内力作用用位置剪力kN弯矩位置剪力kN弯矩左边跨左端部-0.420右中跨左端部-8.0333.80左边跨1/4处处-0.42-2.11右中跨1/4处处-8.03-6.34左边跨1/2处处-0.42-4.22右中跨1/2处处-8.03-46.50左边跨3/4处处-0.42-6.34右中跨3/4处处-8.03-86.60左边跨右端部-0.42-8.45右中跨右端部-8.03-127.000左中跨左端部2.11-8.45右边跨左端部6.34-127.000左中跨1/4处处2.112.11右边跨1/4处处6.34-95.00左中跨1/2处处2.1112.70右边跨1/2处处6.34-63.40左中跨3/4处处2.1123.20右边跨3/4处处6.34-31.70左中跨右端部2.1133.80右边跨右端部6.340基础沉降效应内内力叠加,按按最不利组合合叠加;结果果见下表:表4.14基基础沉降效应应内力叠加汇汇总截面位置(kN.m)②+④(kN.m)①+③+⑤(kN)②+④(kN)①+③+⑤左边跨左端部0016.93-16.86左边跨1/4处处84.50-84.5116.93-16.86左边跨1/2处处169.30-168.62216.93-16.86左边跨3/4处处253.00-253.34416.93-16.86左边跨右端部337.70-338.45516.93-16.86左中跨左端部337.70-338.455-37.2037.14左中跨1/4处处152.30-152.099-37.2037.14左中跨1/2处处-33.8033.80-37.2037.14左中跨3/4处处-219.300219.86-37.2037.14左中跨右端部-406.000405.60-37.2037.14右中跨左端部-406.000405.6037.20-37.14右中跨1/4处处-219.300219.8637.20-37.14右中跨1/2处处-33.8033.8037.20-37.14右中跨3/4处处152.30-152.09937.20-37.14右中跨右端部337.70-338.45537.20-37.14右边跨左端部337.70-338.455-16.9316.86右边跨1/4处处253.00-253.344-16.9316.86右边跨1/2处处169.30-168.622-16.9316.86右边跨3/4处处84.50-84.51-16.9316.86右边跨右端部00-16.9316.86三内力组合为了进行预应力力钢束的计算算,在不考虑虑预加力引起起的结构次内内力及混凝土土收缩徐变次次内力的前提提下,按《公路桥桥涵设计通用用规范》第4.1.6条和4.1.7条规定,根根据可能出现现的荷载进行行内力组合。(一)按承载载能力极限状状态设计永久作用的设计计值效应和可可变作用设计计值效应相结结合,其效应应组合表达式式为:(4.7)或者(4.8)式中:——结构构重要性系数数,在本桥设计中取=1.0;——承载能力极极限状态下作作用基本组合合的效应组合合设计值;——第i个永久久作用效应的的分项系数;;,——第i个永永久作用效应应的标准值和和设计值;——汽车荷载效效应的分项系系数,取=11.4;,——汽车荷载载效应的标准准值和设计值值;——作用效应组组合中除汽车车荷载效应、风风荷载外的其其他第j个可变作用用效应的分项项系数,取==1.4,但风荷载载的分项系数数取=1.1;,——在作用效效应组合中除除汽车荷载效效应外的其他他第j个可变作用用效应的标准准值和设计值值;——在作用效应应组合中除汽汽车荷载效应应外的其他可可变作用效应应的组合系数数,取=0..8恒载作用效应的的分项系数取取=1.2(对结构承承载力不利),或或者=1.0(对结构承承载力有利)。基础变位作用的的效应分项系系数=0.5;汽车荷载载效应的分项项系数=1..4;温度作用用效应的分项项系数=1..4;则承载能能力极限状态态组合为:对结构承载力不不利时:(二)按正常常使用极限状状态设计1作用短期效效应组合永久作用标准值值效应与可变变作用频遇值值效应相结合合,其效应组组合表达式为为:(4.9)式中:——作用用短期效应组组合设计值;;——第j个可变变作用效应的的频遇值系数数;——第j个可变变作用效应的的频遇值。按照《通规》中中4.1.7条规定,汽汽车荷载(不不计冲击力)效效应的频遇值值系数为=00.7;温度作用用效应的频遇遇值系数取==0.8;则作用短期效应应组合为:(4.9.1)2作用长期效效应组合永久作用标准值值效应与可变变作用准永久久值效应相组组合,其效应应组合表达式式为:(4.100)式中:——作用用长期效应组组合设计值;;——第j个可变变作用效应的的准永久值系系数;——第j个可变变作用效应的的准永久值。按照《通规》中中4.1.7条规定,汽汽车荷载(不不及冲击力)效效应的频遇值值系数取=00.4;温度作用效应的的频遇值系数数取=0.8;则作用长期效应应组合为:(4.10..1)据上述要求进行行承载能力极极限状态内力力组合和正常常使用状态内内力组合,结结果如下:承载能力极限状状态组合(1.2=1\*GB3①+0.5=2\*GB3②+1.4=3\*GB3③+0.81..4=4\*GB3④)(不利)短期作用组合(1.0=1\*GB3①+1.0=2\*GB3②+0.7=3\*GB3③+0.8=4\*GB3④)长期作用组合(1.0=1\*GB3①+1.0=2\*GB3②+0.4=3\*GB3③+0.8=4\*GB3④)结果如下表所示示:表4.15主主梁作用效应应组合荷载类别及截面位置内力分量荷载组合结构自重作用效效应基础沉降汽车荷载效应温度效应承载能力极限状状态组合短期作用组合长期作用组合=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④左边跨左端部弯矩max(kkN·m)0000000弯矩min(kkN·m)0000000剪力max(kN)300.709916.930283.480033.300803.4844542.7155457.6711剪力min(kN)300.7099-16.8266-23.4800-16.6500360.8500300.7099300.7099左边跨1/4处处弯矩max(kkN·m)1076.699684.500441.6000166.00002138.44451603.11161470.6336弯矩min(kkN·m)1076.6996-84.5100-52.6100-83.00001292.04401076.69961076.6996剪力max(kN)139.830016.93092.16033.300342.5811247.9122220.2644剪力min(kN)139.8300-16.8266-39.9400-16.6500167.7966139.8300239.8300左边跨1/2处弯矩max(kkN·m)1364.7228169.3000529.9200333.00002837.17722171.37722012.3996弯矩min(kkN·m)1364.7228-168.6220-108.2990-166.50001637.67701364.72281364.7228剪力max(kN)-20.950016.93049.92033.300124.973378.51463.538剪力min(kN)-20.9500-16.8266-82.9400-16.6500-168.3117-109.1554-84.2722左边跨3/4处处弯矩max(kkN·m)866.4266253.0000309.120

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