橋梁上部結構設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 鋼束的傾角，式中為鋼束彎起前其重心質量地距離，和的，的。為點所在計算截面處鋼束位置的升高值。計算時，應首先判斷出點所處的區段，然后計算和，計算如下：，點位于直線段還未彎起，故；，點位于圓弧彎曲段，和均按下式計算： (54) (55)，點位于靠近錨固段的直線段，此時，按下式計算，則各個鋼束彎起情況匯總表52 鋼束平彎段的位置及平彎角、和，四束預應力鋼鉸線在跨中截面布置在同一水平面上，而在錨固端三束鋼絞線則都在肋板中心線上，為了便于施工中布置預應力管道，、和在梁中的平彎段采用相同的形式，其平彎段有兩段曲線弧，；； 每段曲線弧的彎曲角；；和平彎角度極小，可直接平彎過去，故取；橫向向右偏移，橫向向右偏移，橫向向右偏移，橫向向左偏移。圖51 鋼筋平彎示意圖Fig 51 Schematic diagram of steel bending beam flat表52 各截面鋼束位置及傾角計算表Table 52 Location of the crosssection of steel beam and angle putation計算截面鋼束號跨中截面122272354為負，鋼筋尚未彎起00100875620048631277775696947286截面122272354為負，鋼筋尚未彎起001008756200486312777756969471095變化點截面12227235431038756200451572578631277783934837569694710584支點截面12227235431892898756200456347348631277789711081756969471010481334 非預應力鋼筋截面估計及布置按構件承載能力極限狀態要求估算非預應力鋼筋數量，在確定預應力鋼筋數量后，非預應力鋼筋根據正截面承載能力極限狀態的要求來確定。設預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力點到截面底邊的距離為，則有，依據《公路橋規》，對于中間梁：有。圖53 箱形梁截面翼緣板的有效寬度Fig 53 The box girders crosssection of the flange plates ，，，根據上述的比值，由《橋規》(JTGD62)查的。 由公式，求解為第一類形，則采用7根直徑為18mm的HRB400級鋼筋，提供的鋼筋截面面積為，在兩地布成一排，其間距為200mm，鋼筋中心到底邊的距離為；預應力鋼筋重心到截面底邊距離，則預應力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點到截面底邊的距離為6 主梁截面幾何特性計算后張法預應力混凝土主梁截面幾何特性按照不同階段分別計算如下：主梁混凝土達到設計強度的90%后，進行預應力的張拉，此時管道尚未壓漿，所以其截面特性為計入非預應力鋼筋的影響（將非預應力鋼筋換算為混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計算中應扣除預應力管道的影響，箱梁翼板寬度為2800mm。，主梁吊裝就位并現澆300mm濕接縫預應力鋼筋張拉完成并進行管道壓漿、封錨后，預應力鋼筋能夠參與截面受力。主梁吊裝就位后現澆300mm濕接縫，但濕接縫還沒有參與截面受力，所以此時的截面特性計算采用計入非預應力鋼筋和預應力鋼筋影響的換算截面，箱梁翼板寬度仍為2800mm。、欄桿及人行道施工和運營階段橋面濕接縫結硬后，主梁即為全截面參與工作，此時截面特性計算采用計入非預應力鋼筋和預應力鋼筋影響的換算截面，箱梁翼板有效寬度為3100mm。圖61 第一階段混凝土截面劃分Fig 61 The first phase of the concrete crosssection divided 第一階段：主梁預制并張拉預應力鋼筋 跨中截面混凝土：分塊面積：，，，分塊面積至梁頂距離：對梁頂面積矩：，，各分塊自身慣性矩：，，，預留孔道面積：，分塊面積至梁頂距離：，對梁頂面積矩：非預應力鋼筋非預應力鋼筋的彈性模量：混凝土的彈性模量：所以有故重心至梁頂的距離：，凈截面：， 四分之一跨截面混凝土截面同跨中截面預留孔道面積：分塊面積至梁頂距離：對梁頂面積矩：， 變化點截面混凝土截面：同跨中截面預留孔道：面積：，分塊面積至梁頂距離： 對梁頂面積矩凈截面， 支點截面混凝土面積：分塊面積至梁頂距離：對梁頂面積矩，對梁頂面積矩，凈截面：， 第二階段：灌漿封錨，主梁吊裝就位并現澆300mm濕接縫 跨中截面 混凝土全截面（同第一階段）預應力鋼筋截面換算：預應力彈性模量：混凝土的彈性模量：重心之梁頂距離：對梁頂面積矩：非預應力鋼筋截面換算（同第一階段）凈截面： 四分之一跨截面混凝土截面（同第一階段）預應力鋼筋：重心之梁頂距離：對梁頂面積矩：(因為)非預應力鋼筋（同第一階段跨中）凈截面： 變化點截面混凝土截面：（同第一階段）預應力鋼筋截面換算：重心之梁頂距離：對梁頂面積矩：非預應力鋼筋截面換算：（同第一階段）凈截面：， 支點截面圖62 第三階段混凝土支點截面劃分Fig 62 The third phase of the concrete crosssection divided混凝土截面：重心之梁頂距離：預應力鋼筋：（同第一階段）非預應力鋼筋：（同第一階段）凈截面：， 第三階段：橋面、欄桿及人行道施工和運營階段 跨中截面分塊面積：，預應力鋼筋截面換算（同第二階段）非預應力鋼筋同第二階段凈截面：， 四分之一跨截面混凝土、預應力、鋼筋非預應力鋼筋同上一階段凈截面：， 變化點截面混凝土同第三階段鋼筋截面同第二階段凈截面：，， 支點截面混凝土截面：重心之梁頂距離：，，，，預應力鋼筋：（同第二階段）非預應力鋼筋：（同第一階段）凈截面：，表61 各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表Table 61 each section of various stage of crosssectional geometry putation受力階段計算截面階段Ⅰ：孔道壓漿前跨中截面1371971465618095100L/4截面1371971465620189300L/8截面1371971465815922700支點截面1655771507538628100階段Ⅱ：管道結硬后至濕接縫結硬前跨中截面1423435466030254800697545659L/4截面1423435466076603500592369857L/8截面14234354717443921001004994444支點截面1707235507787589800階段Ⅲ：濕接縫結硬后跨中截面1459435483282677400L/4截面1459435483329026100L/8截面14594354889968147001004100236支點截面17432355270913699007 持久狀況截面承載能力極限狀態計算 正截面承載力計算取彎矩最大的跨中截面進行計算。預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力點到截面邊緣的距離為： (71)上翼緣平均厚度：，有效工作寬度：首先按式： (72)來判斷截面類型。因為，所以屬于第一類型。計算混凝土受壓高度： (73)計算結果表明：跨中截面正承載力滿足要求。 斜截面承載力計算 斜截面抗剪承載力預應力鋼筋簡支梁應對規定需要驗算的各個截面進行斜截面承載力驗算，以變化點和距支點處的截面進行斜截面看見承載力驗算。、下限復核，即 (74)式中：為驗算截面處剪力組合設計值，變化點截面，距支點處的截面；為混凝土的強度等級，即得混凝土；為計算截面處的腹板寬度，變化點截面，距支點截面處；為剪力組合作用處的截面有效高度。 為預應力提高系數。變化點截面：則：計算表明，變化點截面截面尺寸滿足要求，但需要配置抗剪鋼筋。距支點處的截面：；計算結果表明，距支點處的截面截面尺寸滿足要求，但需要配置抗剪鋼筋。，按式驗算。其中， (75) (76)式中，為異號彎矩影響線， 為預應力鋼筋提高系數， 為受壓翼緣的影響線系數，對具有受壓翼緣的截面，取。變化點截面處 (77)箍筋選用的雙肢直徑為且，即取選用型鋼筋，故（箍筋抗拉強度設計值）根據構造要求，箍筋間距，故取 (78)采用全部8束預應力鋼筋的平均值，即即變化點截面處斜截面抗剪滿足要求。距支點的截面處：采用全部8束預應力鋼筋的平均值，即即距支點的截面斜截面抗剪滿足要求。以上計算，非預應力構造鋼筋作為承載力儲備，未予以考慮。 斜截面抗彎承載力由于鋼束均錨固于梁端，鋼束數量沿跨長方向沒有變化，且彎起角度緩和，其斜截面抗彎強度一般不控制設計，故不另行驗算。8 鋼束預應力損失估算 預應力鋼筋張拉（錨下）控制應力計算 鋼束應力損失 預應力鋼筋與管道間摩擦引起的預應力損失 (81)對于跨中截面：，為錨固點到支點中線的水平距離，分別為預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數及管道每米局部偏差對摩擦的影響系數，采用預埋金屬波紋管成型是，查得，為從張拉端到跨中截面間，管道平面轉過的角度，其中每股鋼束都有平彎和豎彎，其角度應為管道轉過的空間角度。跨中截面：截面：截面： 支點截面： 表81 跨中截面摩擦應力損失計算Table 81 crosssection of friction stress in the loss calculation鋼束編號弧度1395139581395101395平均值表82 截面摩擦應力損失計算Table 82 section of friction stress in the loss calculation鋼束編號弧度1395