橋梁預應力混凝土結構設計-資料下載頁

　　

【正文】 心位置表示為和，計算公式見表30。圖25 反拱度計算圖式表30 分塊面積及形心位置計算公式表分塊面積形心位置形心處的值/cm矩形1矩形2三角形3矩形4三角形5弓形6半個圖上述積分按圖乘法計算，即得單數反拱度，具體計算結果及過程見表31.表31 各束引起的反拱度計算表分塊項目1234R/cm/radsinsin(/2)矩形1矩形2三角形3矩形4三角形5弓形6圖()則跨中反拱度為：=（+++）cm=.考慮長期效應的影響，即=2= 計算由荷載引起的跨中撓度計算由荷載引起的撓度時，則恒載效應產生的跨中撓度可近似按下式計算短期荷載效應組合產生的跨中撓度可近似按下式計算受彎構件在使用階段的撓度應考慮荷載長期效應的影響，即按荷載短期效應計算的撓度值，乘以撓度長期增長系數，對C50混凝土，=，則荷載短期效應組合引起的長期撓度值為===恒載引起的長期撓度為=== 結構剛度計算預應力混凝土受彎構件的長期撓度值，在消除結構自重產生的長期撓度值后梁的最大撓度不應超過計算結構的1/600，即－=＜l/600=2412cm/600=可見，結構剛度滿足要求。 預拱度的設置當預加力產生的長期反拱值大于按荷載短期效應計算的長期撓度時，可不設預拱度，由以上的計算可知，，故可不設預拱度。. 行車道板的計算考慮到主梁翼緣板內鋼筋是連續(xù)的，故行車道板可按懸臂板（邊梁）和兩端固結的連續(xù)板（中梁）兩種情況來計算。（邊梁）荷載效應計算由于寬跨比大于2，故懸臂板可按單向板計算。 永久作用（1）主梁加設完畢時：橋面板可看成80cm長的單向懸臂板，計算圖式見圖26b。圖26 懸臂板計算圖式（mm）計算懸臂根部一期永久荷載作用效應為=（2）成橋之后：橋面現澆部分完成后，施工二期永久作用，計算圖式見圖34c，圖中P為防撞欄重力，,為現澆部分懸臂板自重，為橋面鋪裝層重力。計算二期永久作用效應如下： =（3）總永久作用效應：懸臂根部永久作用效應為彎矩：剪力： 可變作用在邊梁懸臂板處有車輛荷載的作用，如圖27所示。 圖 27 懸臂板可變作用計算式（mm）圖中，P為車輛荷載后軸的軸重，其值為140kN,后輪著地寬度和長度分別為。荷載在鋪裝層內的擴散分布，假定為呈45176。角擴散。懸臂板的荷載有效分布寬度為式中 c——平行于懸臂板跨徑的車輪著地尺寸的邊緣，通過鋪裝層45176。分布線的外邊線至腹板外邊緣的距離，c=。則作用與橋面的均布荷載集度為沖擊系數為1+μ=，懸臂根部可變作用效應計算為 承載能力極限狀態(tài)作用基本組合，則承載能力極限狀態(tài)作用的基本組合計算如下 連續(xù)板荷載效應計算行車道板與主梁梁肋是連接在一起的，當橋面現澆部分完成后，行車道板與主梁梁肋之間的連接情況，既不是固結，也不是鉸接，而應該考慮彈性固結，即支撐在一系列彈性支撐上的多跨連續(xù)板。鑒于橋面板受力情況比較復雜，影響因素比較多，通常采用簡便的近似方法進行計算。對于彎矩，先算出一個跨度相同的簡支板的跨中荷載（恒載，活載及其組合）彎矩，在乘以偏安全的修正系數加以修正，以求得支點處和跨中截面的設計彎矩。彎矩修正系數可據板厚t與梁肋高度h的比值來確定，本例中t/h=15/155=1/＜1/4,即主梁的抗扭能力較大，取跨中彎矩為，支點彎矩為。對于剪力，可不考慮板和主梁的彈性固結作用，認為簡支板的支點剪力即為連續(xù)板的支點剪力。 永久作用（1）主梁加設完畢時：橋面板可看成80cm長的單向懸臂板，計算圖式見圖34b,其根部一期永久作用效應為（2）成橋之后：先計算簡支板的跨中彎矩和支點剪力值。梁肋間的板，其計算跨徑按下列規(guī)定取用：1）計算彎矩時，但不大于本例=+=＜=+=。2）計算剪力時：，計算圖式見圖28.式中 ——板的計算跨徑；——板的凈跨徑，=；——板的厚度，=；——梁肋寬度，=。圖 28 簡支板二期永久作用計算式（mm）上圖中，為現澆部分橋面板的自重，；=（123+125）kN/m=，是二期永久作用，包括9cm的瀝青混凝土和8cm的水泥混凝土。計算得到簡支板跨中二期永久作用彎矩及支點二期永久作用剪力 （3）總永久作用1）支點截面永久作用彎矩為2）支點截面永久作用剪力為3）跨中截面永久作用彎矩為 可變作用當進行橋梁結構局部加載時，汽車荷載采用車輛荷載，汽車后輪著地寬度和長度分別為=,=。平行于板的跨徑方向的荷載分布寬度為（1）車輪在板的跨徑中部時，垂直于板的跨徑方向的荷載分布寬度＜取a=，此時兩個后輪的有效分布寬度發(fā)生重疊，應求兩個車輪荷載的有效分布寬度a=+d=(+)m=（式中d為多個車輪時外輪之間的中距），折算成一個荷載的有效分布寬度為a=。（2）車輪在板的支撐處時，垂直與板的跨徑方向荷載的有效分布寬度（3）車輪在板的支撐附近，距支點的距離為x時，垂直于板的跨徑方向荷載的有效分布寬度a的分布見圖29.將重車后輪作用于板的中央，求出簡支板跨中最大可變作用（汽車）的彎矩為 圖29 簡支板可變作用計算圖式（mm）a）分布圖 b）圖 c）V圖計算支點剪力時，可變作用必須盡量靠近梁肋邊緣布置，考慮了相應的有效工作寬度后，每米板寬承受的分布荷載如圖29c所示，支點剪力計算如下其中 把以上數據代入上式得= 通過上面的計算，可得到連續(xù)板可變作用效應如下：支點截面彎矩：跨中截面彎矩：支點截面剪力：，則承載能力極限狀態(tài)的基本組合計算如下：支點截面彎矩：支點截面剪力：跨中截面彎矩：、配筋與承載力驗算懸臂板及連續(xù)板支點負彎矩處采用相同的抗彎鋼筋，故只需按其中最不利荷載效應配筋，即=－m，其高度為h=25cm，設凈保護層厚度a=3cm的HRB335鋼筋，則有效高度為根據公式 ≤即≤整理得≤0解得滿足條件的最小的驗算＞，滿足規(guī)范要求，其中。根據式選用直徑為12mm的HRB335鋼筋時，鋼筋的間距為18cm，此時單位長度行車道板所提供的鋼筋面積為。驗算截面承載力 ＞=故承載力滿足要求。連續(xù)板跨中截面處的抗彎鋼筋計算如下；由上述計算得跨中斷面彎矩為，其高度為115cm，設凈保護層厚度a=3cm，若選用直徑為12mm的HRB335鋼筋，則有效高度為根據式：≤即≤整理得解得滿足條件的最小的＞，滿足規(guī)范要求。根據式選用直徑為12mm的HRB335鋼筋時，鋼筋的間距為13cm，此時單位長度行車道板所提供的鋼筋面積為驗算截面承載力 ＞=故承載力滿足要求。為了使施工方便，取半上下緣配筋相同，均為直徑12mm的HRB335鋼筋，間距為130mm，配筋布置如圖30所示。 圖30 行車道板受力鋼筋布置圖（單位mm）矩形截面受彎構件截面尺寸應符合下式要求＞滿足抗剪最小尺寸要求。若滿足如下條件，可不需要進行斜截面抗剪強度計算，僅按構造要求配置鋼筋。而≤因此，僅按構造配置鋼筋即可。根據板的構造規(guī)定，板內應設置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，直徑不應小于8mm，間距不應大于200mm，因此本例中分布鋼筋采用以滿足構造要求。后張法預應力混凝土梁的端部，由于錨頭集中力的作用，錨下混凝土將承受很大的局部壓力，可能使梁端產生縱向裂縫，需進行局部承壓驗算。 局部承壓區(qū)的截面尺寸驗算配置間接鋼筋的混凝土構件，其局部 受壓區(qū)的截面尺寸應滿足下式要求≤式中——局部受壓面積上的局部壓力設計值，對后張法構件的錨頭局壓區(qū)，；本設計中，每束預應力筋的截面積為，張拉控制應力為1302MPa,則=1302式中 ——混凝土軸心抗壓強度設計值，對后張法預應力混凝土構件，應根據張拉時混凝土立方體抗壓強度值求得，本設計張拉時混凝土強度等級為C45，則=；——混凝土局部承壓修正系數，混凝土強度的等級為C50及以下時，取=；本設計張拉時混凝土強度等級為C45,；——混凝土局部承壓強度提高系數；——局部受壓時的計算底面積，可按圖28確定；——混凝土局部受壓面積，當局部受壓面有孔洞時，為扣除孔洞后的面積為不扣除孔洞的面積；對于具有喇叭管并與墊板連成整體的錨具，可取墊板面積扣除喇叭管尾端內孔面積。本設計采用夾片式錨具，該錨具的墊板與其后的喇叭管連成整體。錨墊板尺寸為210mm210mm,喇叭管尾端接內勁為70mm的波紋管，根據錨具的布置情況，取最不利的4號鋼束進行局部承壓驗算。則＜故本設計主梁局部受壓區(qū)的截面尺寸滿足要求。 局部抗壓承載力驗算對錨下設置間接鋼筋的局部承壓構件，按下式進行局部抗壓承載力驗算≤式中——配置間接鋼筋時局部抗壓承載力提高系數，當＞時，應取為=；——間接鋼筋影響系數，當混凝土強度等級在C50及以下時，取=；——間接鋼筋內表面范圍內的混凝土核心面積，其重心與的重心相重合，計算時按同心、對稱的原則取值；——間接鋼筋體積配筋率，對螺旋筋：=；——單根螺旋形間接鋼筋的截面面積；——螺旋形間接鋼筋內表面范圍內混凝土核心面積的直徑；——螺旋形間接鋼筋的層距。本設計采用的間接鋼筋為HRB335螺旋筋，直徑為12mm，間距s=60mm,螺旋筋中心直徑為240mm。于是有＜ ＞因此，本設計主梁端部局部承壓驗算滿足要求。參考文獻（1）.《鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁橋結構設計》 閆志剛 機械工業(yè)出版社 2009（2）.《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋梁設計規(guī)范》（JTG D622004）；（3）.《公路橋涵設計通用規(guī)范》 （JTG D602004）；（4）.《結構設計原理》葉見曙 人民交通出版社 1996 （5）.《橋梁工程》姚玲森 人民交通出版社 1997致謝大學四年學習時光已經接近尾聲，在此我想對我的母校，我的老師和同學們表達我由衷的謝意。感謝我的母校鄭州航院給了我在大學四年深造的機會，讓我能繼續(xù)學習和提高；感謝鄭州航院的老師和同學們四年來的關心和鼓勵。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學們在學習中的認真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我的四年充滿了感動。這次畢業(yè)設計我得到了很多老師和同學的幫助，其中我的畢業(yè)設計指導老師賈燕老師對我的關心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向賈老師尋求幫助，而賈老師每次不管忙或閑，總會抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。賈老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設計的每個階段，從選題到查閱資料，設計內容確定，中期設計的修改，后期設計格式調整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導。這幾個月以來，賈老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷，在此謹向賈老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。另外，感謝在整個畢業(yè)設計期間和我密切合作的同學，和曾經在各個方面給予過我?guī)椭幕锇閭儭Ｔ诖耍以僖淮握嬲\地向幫助過我的老師和同學表示感謝！ 蘭新樂 中英文翻譯Measures for the Termination of the History of‘‘No Concrete Dam without Cracking’’Abstract：A1though a series of measures have been developed to prevent cracking in concrete dams since 1930，practically there is no dam without cracking．After systematic inve