連續鋼構橋優秀畢業設計(專業版)

　　

【正文】 0(, )tt? —加載齡期為 0t ，計算考慮的齡期為 t 時的徐變系數，其終極值 0( , )utt? 可按《預規》 JTG D622021 表 取用。 預應力損失計算 1） 預應力鋼筋與管壁間的摩擦引起的預應力損失 1s? ，根據《橋梁設計規范》預規第 條規定，按下列公式計算 ]1[ )(1 kxks e ???? ???? ，其中 ?? ，魏民： 團結橋設計 36 ?k 。 表 截面特性 計算截面 )m(A 2 )m(ys )m(yx )m(ey )m(I 4 根部截面 36 毛截面 換算截面 1/2 邊跨截面 44 毛截面 換算截面 1/4 跨中截面 31 毛截面 換算截面 跨中截面 26 毛截面 換算截面 承載能力極限狀態計算 本橋 縱向 預應力鋼筋是對稱布置，預應力鋼筋引起的混凝土的應力可以作為軸向力來處理，根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規》（ JTG D622021） 規定， 39。 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 : kNNpe )( 9134 98 .1/ ???? 采用 ? 每根鋼絞線面積 2139mmAy ? ，抗拉強度標準值 pkf =1860 MPa ,張拉控制應力取 1 8 6 ??? pkc o n f? MPa1395? ，預應力損失按張拉控制應力的 20%估算。 Pe 為預應力鋼筋重心至毛截面 重心的距離 ,假設 maP ? ,有maye PCXP ????? 代入公式得到 : kNN pe )( ??? 10 0015 863 .9)( ??? ????PSc o nPeP ANn ?? b 保證上緣不 超過設計允許強度值 cdss ppepe fwMw eNAN ??? m a x spscdpe weA wMfN //1 /.m a x??? 式（ 4． 9） kNNpe 3 ????? 根59013913 10 0091 513 .8)( ??? ?????PSc o nPeP ANn ?? 。 根部截面 36 號單元 ⑴ 根據正常使用極限狀態正截面抗裂要求 ,確定預應力鋼筋數量。邊跨合攏段為 1m 、中跨合攏段為 2 m 。 變截面梁跨中處梁高與最大跨徑的關系：梁高為 (1/46－ 1/85)L，取 L/，即 2h =38/= m ， 2h 取 。 設計依據 ： 32m (為橋墩中距 )。 0橋臺采用輕型式橋臺， 3墩采用雙柱式交接墩，墩徑 ，墩下基礎為直徑 樁基礎。根部腹板厚 ，跨中腹板厚 ，按線性漸變 。 方案初選 根據橋址的地形地貌、水文地質條件和技術標準的要求，初擬出五種不同結構體系的橋型。 ：見表 所示 。 （ 1）主橋上部結構 本方案主梁采用單箱單室變高度箱梁，箱梁頂板寬 ，底板寬 7m 。根部底板厚 ，跨中底板厚 ，按二次拋物線漸變。 設計資料 方案簡述 本設計采用主橋（ 21+38+21） m 預應力混凝土連續剛構體系。 f.《公路磚石及混凝土橋涵設計規范》（ JTJ02285） 。本橋單元劃分長度為 1m 、 2m 、 3 m 三 種。永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應相組合，其效應表達式為： 211mns d G ik j Q jkijS S S??????? 式（ ） 式中： ldS —作用長期效應組合設計值； 2j? —第 j個可變作用效用的準永久值系數，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 ?? ； 魏民： 團結橋設計 14 2j QjkS? —第 j個可變作用效應的準永久值。 Pe 為預應力鋼筋重心至毛截面重心的距離 ,假設 maP ? ,有maye PCXP ????? 代入公式 得到 : kNNpe )( ???? 采用 ? 每根鋼絞線面積 2139mmAy ? ，抗拉強度標準值 pkf =1860 MPa ,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。 ⑴ 根據正常使用極限狀態正截面抗裂要求 ,確定預應力鋼筋數量。 圖 邊跨 L/2 截面鋼束布置圖 中跨 1/4 31單元 31截面鋼束布置如圖 所示 ： 96 根鋼筋分為 8 束，每束 12 根。由于， 4 3 0 0 8 0 0 6 6 2 1 2 8 0)139152(1260 // ????????? ffcdppd hbfAf 判斷該截面為一類 T 形截面，按寬度為 /fb 的矩形截面計算其承載力。計算 pc? 時，可根據構件制作情況考慮自重的影響； pE —預應力鋼筋的彈性模量。 經 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 據厚度 h 查表：在兩個范圍之間采用直線內 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? 。 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 ?? 。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 Midas 輸出的數據 : ? , 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2021屆土木工程（橋梁工程）畢業設計 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 根96?n ⑴ 根據正常使用極限狀態正截面抗裂要求 ,確定預應力鋼筋數量。 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。 （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范》（ JTG D62─2021） P17第 之規定，公路橋涵結構設計應考慮結構上可能同時出現的作用，按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態進行作用效應組合，取其最不利的效應組合進行設計。 以跨中梁底板底緣為原點，曲線方程為： h =。 ：按規范同時考慮均勻升降溫、不均勻溫差；人行欄桿每側重量分別為 mkN/ ，橋面鋪裝采用 10cm 厚防水混凝土 + 8 cm 厚瀝青混凝土。 （ 4）綜合評價 斜腿剛構橋：結構輕盈、造價低廉、施工占用場地少，但本橋所處地形陡峭，溝魏民： 團結橋設計 6 比較深，施工難度較大，在后期運營中斜腿與梁交接處由于應力集中易開裂，后期維修費較高，此處不太適合修建該橋型。橫橋向墩寬為 7m , 縱橋向單 墩寬 ，墩間間距 。 方案三：主橋為 21m +38m +21 m 預應力混凝土連續剛構 體系，引橋為 320m空心板簡支體系。 ：公路 II 級 。 魏民： 團結橋設計 4 （ 4）綜合評價 簡支梁橋：結構輕盈、技術成熟、造價低廉、但施工占用場地較多需設置預制場地，本橋所處地形陡峭，溝比較深，橋墩較高，而且該橋略彎，因此穩定性不如連續剛構橋。主梁在根部梁高為 2m ，跨中處為 。 斜腿采用支架現澆，梁采用懸臂施工，不需大型起重機械，但施工較困難 工程 數 量 混凝土（ m3） 鋼筋（ t） 鋼絞線（ t） 工 期 短 較短 長 魏民： 團結橋設計 8 第 3章 結構設計與計算 結構設計應包括上部結構設計和下部結構設計。 a.《公路橋涵設計通用規范》（ JTG D602021）。其空間效應可以通過橫向分布系數、偏載增 大系數來修正。 3） 正常使用極限狀態的作用效應組合 （ 1） 作用短期效應組合。 中跨跨中截面 ⑴ 根據正常使用極限狀態正截面抗裂要求 ,確定預應力鋼筋數量。 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 1116. ??? 13913 10 0011 )( ??? ???? PSc o n peP ANn ?? 根 超過設計允許強度值 ? ?????xxppepe wMw eNAN m in 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業設計 27 ? ?xpxpe weA wMN //1 /.m