20m預應力混凝土簡支t形梁橋設計畢業論文-預覽頁

　

【正文】 四 章 結 論 .......................................................104參考文獻 .............................................................105致 謝 ...............................................................106第 1 頁 前 言隨 著 我 國 公 路 事 業 的 迅 速 發 展 ， 我 國 的 橋 梁 建 設 亦 突 飛 猛 進 。本 設 計 所 采 用 的 是 預 應 力 鋼 筋 混 凝 土 簡 支 T 梁 橋 。本 設 計 對 鋼 筋 混 凝 土 結 構 及 預 應 力 混 凝 土 結 構 ， 分 述 了 持 久 狀 況 承 載 能 力 極限 狀 態 、 持 久 狀 況 正 常 使 用 極 限 狀 態 計 算 以 及 持 久 狀 況 和 短 暫 狀 況 的 應 力 驗 算等 構 件 的 計 算 分 析 方 法 及 要 點 ， 并 給 出 了 完 整 的 計 算 思 路 和 框 圖 ， 以 便 能 夠 更好 的 理 解 橋 梁 設 計 的 全 過 程 。由 于 設 計 者 水 平 有 限 ， 設 計 中 難 免 會 有 一 些 缺 點 和 錯 誤 ， 歡 迎 給 予 批 評 指 正 。 預 制 梁 長 ： 。 預 應 力 采 用 《 公 路 鋼 筋 混 凝 土 及 預 應 力 混 凝 土 橋 涵 設 計 規 范 》(JTGD62—2022)中 的 (截 面 面 積 為 ) 鋼 絞 線 ， 每 束 4 根 ， 全 梁 ?4 束 , fpk＝ 1860MPa (錨 下 張 拉 控 制 應 力 為 fpk＝ 1395Mpa)。 橋 面 鋪 裝 ： 采 用 厚 度 為 8cm 的 防 水 混 凝 土 和 8cm 的 瀝 青 混 凝 土 。 梁 橫 坡 處 理 ： 預 制 T 形 梁 腹 板 均 保 持 豎 直 ， 使 支 座 支 承 面 水 平 。 采 用 現 澆 鋼 筋 混 凝 土 接頭 連 接 。 制 梁 體 混 凝 土 必 須 達 到 設 計 強 度 的 90％ 時 才 能 施 加 預 應 力 (檢 驗 混 凝第 4 頁 土 強 度 時 注 意 試 件 的 取 樣 及 養 護 條 件 需 與 主 梁 梁 體 混 凝 土 相 符 合 )， 并 且 齡 期不 小 于 4 天 應 力 鋼 束 應 按 圖 紙 的 順 序 進 行 張 拉 。 為 了 減 少 預 制 梁 上 拱量 ， 預 制 梁 應 及 時 架 設 ， 存 梁 期 不 應 太 長 。 始 預 制 的 1～ 4 片 梁 必 須 有 完 整 預 拱 度 的 記 錄 分 析 ， 根 據 現 場 具 體 情 況調 整 反 拱 度 設 置 值 的 大 小 。 運 梁 設 備 在 橋 上 行 使 時 必 須 使 設 備 重 量 落 在 梁 肋 上 ， 施 工 單 位 應 按所 采 用 的 設 備 對 主 梁 及 下 部 構 造 進 行 驗 算 。 需 焊 接 的 受 力 部 位 ， 均 應 滿 足 可 焊 接 性 要 求 ， 并 且 當 使 用 強 度 等 級 不同 的 異 種 鋼 材 相 焊 接 時 所 選 用 焊 接 材 料 的 強 度 應 能 保 證 焊 縫 及 接 頭 強 度 高 于 較低 強 度 等 級 鋼 材 的 強 度 。第 5 頁 1 施 工 現 場 應 注 意 材 料 保 護 ， 以 免 生 銹 。第 6 頁 第 二 章 橋 梁 方 案 設 計 比 選 說 明橋 梁 設 計 沒 有 固 定 的 模 式 和 樣 品 。技術先進，但工藝要求比較嚴格 施工方便多樣，適應于有支架施工，逐孔架設施工，及頂推法施工等，但均要求施工單位具有較高水平的施工能力；3．河床壓縮多，汛期防洪能力較差5 使用效果 主橋線條簡潔明快，滿足道路現狀及規劃要求，建成后對周邊道路影響小主橋線條簡潔，滿足道路現狀及規劃要求，建成后對周邊道路有一定的影響6 造價及材料 造價及材料均較省 造價及材料均較高7 最終結論 采用此方案 放棄此方案第 7 頁 第三章 截面設計 主梁間距與主梁片段主梁間距通常應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標 很有效，放在許可條件下應適當加寬 T 梁翼板。本設計取用 1700mm 的主梁高度是比較合適的。本設計腹板厚度取 200mm。第 8 頁 180現 澆 部 分 170461325552圖 31 T 形梁跨中截面尺寸圖（單位：cm） 147,637, 1518025圖 32 T 形梁梁端截面尺寸圖（單位：cm）第 9 頁 （3）計算截面集合特征將主梁跨中截面劃分為五個規則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見表 31。端 橫 隔 梁 的 高 度 與 主 梁 同 高 ， 厚 度 250mm； 中 橫 隔 梁 高 度 為 1450mm， 厚 度 為160mm。 = ㏑ f =當 車 道 大 于 兩 車 道 時 ， 應 進 行 車 道 折 減 ， 三 車 道 折 減 22%， 單 折 減 后 不 得小 于 兩 車 道 布 載 的 計 算 結 果 。 c39。(39。yxJlB????式中： ——橋寬的一半39。 42bb = .?3 號梁： （ 系梁位在 0 點的 K 值）039。39。 bb?? 39。 39。a 3號 5/K? 繪制橫向分布影響線圖求橫向分布系數。1） 計 算 跨 中 截 面 的 最 大 彎 矩 和 最 大 剪 力 ： 計 算 跨 中 截 面 最 大 彎 矩 和 最 大 剪第 21 頁 力 采 用 直 線 加 載 求 可 變 作 用 效 應 ， 如 下 圖 所 示 ， 可 變 效 應 為 ：不 計 沖 擊 )(yPqmSk???（ 44）沖 擊 效 應 )(k?（ 45）式 中 ——所 求 截 面 汽 車 標 準 荷 載 的 彎 矩 或 剪 力 ；S ——車 道 均 布 荷 載 標 準 值 ；kq ——車 道 集 中 荷 載 標 準 值 ；P ——影 響 線 上 同 號 區 段 的 面 積 ；? ——影 響 線 上 最 大 豎 坐 標 值 ；y可 變 作 用 （ 汽 車 ） 標 準 效 應 ???????? ?????. ..2 ）（汽M =（ kN﹒m）??. ..?? ?????? ）（汽V =（ kN）可 變 作 用 （ 汽 車 ） 沖 擊 效 應= =（ kN﹒m）?汽M?==（ kN）汽V2） 計 算 四 分 點 截 面 的 最 大 彎 矩 和 最 大 剪 力 ： 四 分 點 截 面 可 變 作 用 效 應 的 計算 式 見 下 圖 。表 45 1 號主梁作用效應組合 跨中截面 四分點截面 支點Mmax vmaxMmax vmax vmax序號荷載類型(kN﹒m) (kN) (kN﹒m) (kN) (kN)(1)一 期永 久作 用 0 (2)二 期永 久作 用 0 第 23 頁 (3)總永久作用(1)+ (2) 0 (4) （汽車）公路—Ⅱ級 (5) （汽車）沖擊 (6)標準組合=(3)+(4)+(5) (7)短期組合 =(3)+(4) (8)極限組合= (3) +[(4)+(5)] 4 8 橋 梁 博 士 軟 件 進 行 內 力 驗 算 建 模用 橋 梁 博 士 軟 件 劃 分 單 元 格 ， 如 下 ： 工 作 桿 件 數 ： 40工 作 桿 件 號 ： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 橋 梁 最 大 跨 徑 ： 19m； 橋 梁 最 小 跨 徑 ： 19m； 橋 面 單 元 數 ： 40橋 面 單 元 號 ： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 承 載 能 力 極 限 狀 態 內 力 驗 算用 橋 梁 博 士 軟 件 可 得 出 以 下 圖 和 表 格 。 以 下 就 以 跨 中 截面 在 各 種 作 用 效 應 組 合 下 ， 分 別 按 照 上 述 要 求 對 主 梁 所 需 的 鋼 束 數 進 行 估 算 ，并 按 這 些 估 算 的 鋼 束 數 確 定 主 梁 的 配 筋 數 量 。ch170本 設 計 采 用 的 預 應 力 鋼 絞 線 ， 標 準 強 度 為 MPa， 彈 性 模 量 Ep=1860?pkfMPa。 本 設 計 采 用 內 徑 70mm， 外 徑 77mm 的 預 埋 金 屬 波 紋 管 ， 管 道至 梁 底 和 梁 側 凈 距 不 應 小 于 30mm 及 管 道 半 徑 的 一 半 ， 另 外 直 線 管 道 的 凈 距 不應 小 于 40mm， 且 不 宜 小 于 管 道 直 徑 的 倍 ， 在 豎 直 方 向 兩 管 道 可 重 疊 ， 跨中 截 面 的 細 部 構 造 如 下 圖 所 示 ， 則 鋼 束 群 重 心 至 梁 底 距 離 為 cap19421????第 36 頁 圖 51 跨中截面鋼束布置圖（尺寸單位：cm）2）為了方便操作，將所有鋼束都錨固在梁端截面。 錨固 端 截 面 幾 何 特 性 計 算 見 表 51。 其他 鋼 筋 彎 起 角 度 為 7176。=（ cm）4x=3613tan7176。） ；? ——計 算 跨 徑 （ cm） ；L ——錨 固 點 至 支 座 中 心 線 的 水 平 距 離 （ cm） 。 通 過 每 根 鋼 束 長 度 計 算 ， 就可 以 得 到 一 片 主 梁 和 一 孔 橋 所 需 鋼 束 的 總 長 度 ， 用 于 備 料 和 施 工 。第 43 頁 表 61 跨 中 截 面 面 積 和 慣 性 矩 計 算 表截面分塊名稱分 塊面 積 Ai(cm2)分塊面積重心至上緣距離 yi(cm)分塊面積對上緣凈矩 Si(cm2)全截面重心到上緣距離 ys(cm)分塊面積的自身慣矩Ii(cm4)di =ys–yi(cm)Ip= Aidi2(cm4)I =∑I i+∑I p(cm4)b1=180 cm凈截面毛 截 面7119 442312.723625126306.933 723615728.197第 44 頁 扣管道面積151 188略 6∑ –– 414186.704225126306.933–– 36毛截面8169 450187.72327876999.226 5鋼束換算面積151 6 略 2b1=250cm換算截面∑ –– 465915.883227876999.226–– 05 28829186.17計 算數 據△A =π(cm2) n=4 根 = ??扣管道面積= n△A 鋼束換算面積=( –1) n（ 2） 換 算 截 面 幾 何 特 性 計 算1） 整 體 截 面 幾 何 特 性 計 算 ： 在 正 常 使 用 階 段 需 要 計 算 大 截 面 （ 結 構 整 體 化以 后 的 截 面 ， 含 濕 接 縫 ） 的 幾 何 特 性 ， 計 算 公 式 如 下 ：換 算 截 面 面 積 PEAnA????)1(0?（ 63）換 算 截 面 慣 性 矩 20)(isyI （ 64）其 結 果 列 于 表 61。 ≤fb39。bhbfh39。 截 面 靜 距 計 算預 應 力 鋼 筋 混 凝 土 在 張 拉 階 段 和 使 用 階 段 都 要 產 生 剪 應 力 ， 這 兩 個 階 段 的 剪應 力 應 該 疊 加 。（ 2） 在 使 用 階 段 ， 換 算 截 面 的 中 性 軸 （ 稱 為 換 軸 ） 位 置 產 生 的 最 大 剪 應 力 ，應 該 與 張 拉 階 段 在 換 軸 位 置 產 生 的 剪 應 力 疊 加 。4） 換 軸 （ o o） 以 上 （ 或 以 下 ） 的 面 積 對 中 性 軸 的 （ 凈 軸 和 換 軸 ） 靜