連續(xù)鋼構橋優(yōu)秀畢業(yè)設計(文件)

　

【正文】 成一個與真實結構等價的計算模型。邊跨兩端各 2m 為現(xiàn)澆段。 （結點編號由左至右進行編號 ，從 1 開始，同理單元編號也相同） 魏民： 團結橋設計 12 圖 結構單元劃分 內(nèi)力計算 1） 荷載組合 參照《公路鋼筋混 凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（ JTG D62─2021） P17第 之規(guī)定，公路橋涵結構設計應考慮結構上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應組合，取其最不利的效應組合進行設計。 （ 2） 偶然組合。永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合，其效應組合表達式為： 111mns d G ik j Q jkijS S S??????? 式（ ） 式中：sdS —作用短期 效應組合設計值； 1j? —第 j個可變作用效應的頻遇值系數(shù)，在汽車荷載（不計沖擊力）?? ，人群荷載 ?? ，風荷載 ?? ，溫度梯度作用?? ，其他作用 ?? ； 1j QjkS? —第 j個可變作用效應的頻遇值。 ⑴ 受負彎矩在最大彎矩作用下 截面上緣不出現(xiàn)拉應力，截面下緣不 超過設計允許強度值 ⑵ 受負彎矩在最小彎矩作用下 截面下緣不出現(xiàn)拉應力，截面上緣上 超過設計允許強度值 ⑶ 受正彎矩在最大彎矩作用下 截面下緣不出現(xiàn)拉應力，截面上緣不 超過設計允許強度值 ⑷ 受正彎矩在最小彎矩作用下 截面上緣不出現(xiàn)拉應力，截面下緣不 超過設計允許強度值 注 :本處的所說的最大和最小彎矩均含有正負號 ,不是指的絕對值。 Pe 為 預 應 力 鋼 筋 重 心 至 毛 截 面 重 心 的 距 離 , 假設 maP ? , 有 maye PCSP 5 6 9 6 9 ???? 代入公式得到 : )( ????peN 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設計 21 采用 ? 的鋼絞線， 每根鋼絞線面積 2139mmAy ? ，抗拉強度標準值pkf =1860MPa ,張拉控制應力取 M P af pkc o n 1 3 9 51 8 6 ????? ，預應力損失按張拉控制應力的 20%估算。 ② 當在荷載 Mmax作用下 0m a x ??? xx ppepe wMw eNAN xp xpe weAwMN //1 /.m ax??? 式（ 4． 4） maxM 為基本組合彎矩組合設計值 , 由表 查得 : m 3 5 1 2 4 .3 k Nm in ??M , m 2 3 0 8 9 .2 k Nm a x ??M ,估算鋼筋數(shù)量時 ,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由于本橋為分塊澆注縱向分塊的構件，根據(jù)規(guī)范《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋設計規(guī)范 》（ JTG D602021) 的要求，其拉應力應滿足 ?? pcst ?? 式（ 4． 6） 為滿足抗裂 要求 ,所需的有效預加力為 )//1(/0 weAwMNpSpe ?? 式（ 4． 7） SM 為短期效應彎矩組合設計值 ,由表 查得 : mkNM S ?? 6175 ,估算鋼筋數(shù)量時 ,可近似采用毛截面幾何性質(zhì)。由 Midas 查得的數(shù)據(jù) : ? , myCX ? , myCS ? , ? ， 3s ? ， 3x ? 。 Pe 為預應力鋼筋重心至毛截面重心的距離 , 假設 maP ? , 有2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設計 25 maye PCXP ????? 代入公式得到 : kNN pe )( ??? 根21 10 0033 959 .8)( ??? ????PSc o nPeP ANn ?? b. 保證下緣不 超過設計允許強度值 cdxx ppepe fwMw eNAN ??? m in xpxcdpe weA wMfN //1 /.m in??? 式（ 4． 11） kNNpe )( 3 ????? 13913 10 0032 135 .4)( ??? ???? PSc o n PeP ANn ?? ⑶ 鋼絞線根數(shù)的選定 因為 ?n ， ?n ， 根5903 ??n ， ?n ， ?n ， 參考已成橋資料， 暫選定通過跨中的鋼絞線根數(shù) 根96?n ⑴ 根據(jù)正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂要求 ,確定預應力鋼筋數(shù)量。 )( ??? ???? PSc on peP ANn ?? ⑵ 根據(jù)承載能力極限狀態(tài)進行估束。由 Midas 輸出的數(shù)據(jù) : ? , myCS ? , ? ，myCS ? ， myC ? ， 3s ? ， 3x ? 。由 Midas 輸出的數(shù)據(jù) : ? , myCS ? , ? ， myCS ? ， myC ? ，3s ? ， 3x ? 。由 Midas 輸出的數(shù)據(jù) : ? , myCS ? , ? ， myCS ? ， myC ? ，3s ? ， 3x ? 。 Pe 為 預 應 力 鋼 筋 重 心 至 毛 截 面 重 心 的 距 離 , 假設 maP ? , 有maye PCSP 2 4 3 4 3 ????? 代入公式得到 : kNN pe 3938 ??? 25 100039 38 )( ??? ???? PSc o n peP ANn ?? 根 超過設計允許強度值 ? ?????ssppepe wMw eNAN m a x ? ?spspe weA wMN //1 /.m a x??? ? 式（ 4． 21） kNNpe 3 ????? 39 100061 13 )( ??? ???? PSc o n peP ANn ??根 ⑶ 鋼絞線根數(shù)的選定 因為 ?n 根， ?n 根， ?n 根 ， ?n 根， ?n 根 ,參考已成橋資料， 暫選定鋼絞線根數(shù) ?n 96 根。 圖 根部鋼束布置圖 跨中 31單元 31截面鋼束布置如圖 所示 ： 152 根鋼筋分為 8 束，每束 19 根。控制截面的毛截面與換算截面幾何特性計算由 Midas 查詢和 CAD換算查詢輸出，如表 所示 。由 3 1 3 6 0 0 0 3 6 2 6 8 8 01391921 2 6 0 // ????????? ffcdppd hbfAf 判斷該截面為二類 T 形截面。 由 ppdffcdcd Afhbbfbxfx ????? // )(,0 得： mmbf hbbfAfxcdffcdppd 160)10004600()( // ?? ???????? ??? mmmmh pb 3 ???? ? 對于 /fhx? 情況， /2ax? 或 /2 sax? 的限制條件一般能夠滿足，故可以不進行 此項驗算 ， 即 1/2 邊跨 44截面承載力滿足要求。即 1/4 中跨 31截面承載力滿足要求。 預應力損失的計算 預應力損失計算理論 預應力束的張拉控制應力，參照文獻《橋梁設計規(guī) 范》預規(guī)第 條規(guī)定：構件在被施加預加應力時，預應力鋼絞線的錨下控制應力應符合 pkk ?? ，故 M P ak 1 3 9 51 8 6 ???? 由于施工中預應力鋼筋的張拉采用后張法，故《橋梁設計規(guī)范》預規(guī)第 條，應計算以下各項預應力損失： （ 1） 預應力鋼筋與管壁間的摩擦引起的預應力損失 1s? ； （ 2） 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應力損失 2s? ； （ 3） 混凝土彈性壓縮損失 4s? ； （ 4） 預應力鋼筋的應力松弛損失 5s? ； （ 5） 混凝土的收縮和徐變引起的應力損失 6s? 。 式中 f? 為反摩擦影響長度，按下列公式計算： dyf E???? ? ?? （ ） d?? 為單位長度由管道摩擦引起的預應力損失，按下列公式計算： LL l ld ）（ 1000 ?????? ???? （ ） ?? －錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮損失，本設計為 6 mm ； L －張拉端至錨固端的距離； l? －預應力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應力； yE －預應力鋼筋的彈性模量， M PaE y ?? 。 ? 鋼筋松弛系數(shù)，取 。此時，預應力損失值僅考慮預應力鋼筋錨固時（第一批）的損失， pc? 不得大于傳力錨固時混凝土立方體抗壓強度 39。此處， 0A 為換算截面， nA 為凈截面； i —截面回轉(zhuǎn)半徑， 2 Ii A? ，先張法構件取 0II? ， 0AA? ；后張法構件取 nII? ， nAA? ，1l? 2L? 4l? pe? pkpe f/? 5l?魏民： 團結橋設計 42 此處， 0I 和 nI 分別為換算截面慣性矩和凈截面慣性矩； pe —構件受拉區(qū)預應力鋼筋截面重心至構件截面重心的距離； pse —構件受壓區(qū)預應力鋼筋截面重心至構件截面重心軸的距離； 0(, )cs tt? —預應 力鋼筋傳力錨固齡期為 0t ，計算考慮的齡期為 t 時的混凝土收縮應變，其終極值 0( , )cs utt? 可按《預規(guī)》 JTG D622021 表 取用。 經(jīng) CAD 查得，各截面的厚度計算見下表 表 各截面的厚度 截面 hA (mm2) μ(mm) h=2A/μ(mm) 根部截面 36 6517600 跨中截面 26 3618900 1/2 邊跨截面 44 4327000 1/4 中跨截面 31 4327000 據(jù)厚度 h 查表：在兩個范圍之間采用直線內(nèi) 插得到： 根部截面 36截面 ),( 0 ?ttCS? ； ),( 0 ?tt? ； ),( 0 ?，tt? 跨中截面 26截面的 ),( 0 ?ttCS? ； ),( 0 ?tt? ； ),( 0 ?，tt? 1/2 邊跨截面 44截面的 ),( 0 ?ttCS? ； ),( 0 ?tt? ； ),( 0 ?，tt? 1/4 中跨截面 44截面的 ),( 0 ?ttCS? ； ),( 0 ?tt? ； ),( 0 ?，tt? 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業(yè)設計 43 混凝土收縮、徐變損失的計算 如表 所示 表 混凝土收縮、徐變損失 截面 根部截面 36 跨中截面 26 1/2 邊跨截面 44 1/4 中跨截面 31 預應力損失組合 對于后張法構件，預應力損失包括兩類，第一類為傳力錨固時的損失，也稱這第一批損失 ?l? ；第二類為傳力錨固后的損失，也稱為第二批損失 ??l? 。 （ 2） 跨中截面 26： memymAmI pnnnn 0 . 4 1 4,3 . 6 1 8,0 . 3 0 8 24 ???? MP aKP ayIM nn dst ?????? kNAN ppcP 2 7 3 4 1 . 9 11000/152139)1 0 0 .8 9 21395( ?????? ? MP ayI eNAN nn pnPnPpc ) 1( ???????? ? 即： 0 1 0 . 6 5 .5 2 89 . ?????? M P apcst ?? 計算結果表明： 26正截面抗裂性滿足要求。 上述各項預應力損失組合情況 如 表 所示 表 各項預應力損失組合 截面 36 26 44 31 ? PC? 6L?ps? PN pne2L? 4l? 5l? 6L?1l? ?l? ??l?魏民： 團結橋設計 44 第 6 章 結構驗算 全預應力混凝土構件抗裂性驗算 正截面抗裂性驗算以截面受拉邊的正應力控制。 徐變系數(shù) 0( , )utt? 和收縮應變值 0( , )cs utt? 的計算構件理論厚度 h = uAh2 式（ ） 式中： Ah—主梁混凝土截面面積；