預應力混凝土簡支梁t形梁橋設計計算參考-資料下載頁

　　

【正文】 首先必須在確定最不利的截面位置后才能得到V值和相應的M值，因此只能采取試算的方法，即首先假定值，按所假定的最不利截面位置計算V和M，根據上述公式求的m值和C值，如假定的值與計算的C值相等或基本相等，則最不利位置就可確定了。首先假定=，計算的=，對應=m。 C==（m） 與假定的值基本相同，可認為是最不利截面。2　 箍筋計算根據《公預規》，腹板內箍筋直徑不小于10mm，且應采用帶肋鋼筋，間距不應大于250mm。選用Ф10@20cm的雙肢箍筋，則箍筋的總面積為： =2=157（）箍筋間距=20cm，箍筋抗拉設計強度=280MPa，箍筋配筋率為： ==%式中：b——斜截面受壓端正截面處T形截面腹板寬度，此處b=。 滿足《公預規》“箍筋配筋率，%”的要求。同時，根據《公預規》，在距支點一倍梁高范圍內，箍筋間距縮小至10cm。3　 抗剪承載力計算 根據 《公預規》 規定，主梁斜截面抗剪承載力應按下式計算： 式中：——斜截面受壓端正截面內最大剪力組合設計值，； ——斜截面內混凝土與箍筋共同的抗剪承載力（kN），按下式計算： = ——異號彎矩影響系數，； ——預應力提高系數，對預應力混凝土受彎構件，； ——受壓翼緣的影響系數，； ——斜截面受壓端正截面處，T形截面腹板寬度，此處b=316mm； ——斜截面受壓端正截面處梁的有效高度，=h，=561mm（），因此=1670561=1439mm； ——斜截面內縱向受拉鋼筋的配筋百分率，P=100，=（）/（b)，當P，取P=； —混凝土強度等級 ρcv—斜截面內箍筋配筋率，ρsv=Asv/（Svb） fsv—箍筋抗拉設計強度 Asv—斜截面內配置在同一截面的箍筋各肢總截面面積㎜2 Sv—斜截面內箍筋的間距㎜ Vpd—與斜截面相交的預應力彎起鋼束的抗剪承載力kN Vpb =∑Apdsinθp Apb—斜截面內在同一彎起平面的預應力彎起鋼筋的截面面積㎜2 fpd—預應力彎起鋼束的抗拉設計強度MPa本梁取1260MPa p—預應力彎起鋼筋在斜截面受壓端正截面處的切線與水平線的夾角 斜截面受壓端正截面處的鋼束位置及鋼束群重心的位置 截面鋼束號x4Rcosθpaoas apcm 距支座h/2處斜截面頂端 N1 20 N2 8NN4 20NN6 8 說明距支座h/2處的斜截面的抗剪承載能力滿足要求（2） 斜截面抗彎承載力驗算由于梁內預應力鋼束都在梁端錨固，即鋼束根數沿梁跨幾乎沒有變化，可不必進行該項承載力驗算，通過構造加以保證。 持久狀況正常使用極限狀態抗裂驗算 長期以來，橋梁預應力構件的抗裂驗算，都是以構件混凝土的拉應力是否超過規定的限值來表示的，分為正截面抗裂和斜截面抗裂驗算。 正截面抗裂驗算 根據《公預規》，對預制的全預應力混凝土構件，在作用短期效應組合下，應符合下列要求： 其中：，可見其結果符合規范。 正截面抗裂驗算表 應力部分跨中下緣四分點下緣支點下緣Np()(1)Mp(N?m)(2)658400751999512332384An(㎝2)(3)第7章 應力驗算一、 短暫狀況的正應力驗算（1）構件在制作、運輸及安裝等施工階段，混凝土強度等級為C50，在預加應力和自重應力作用下的截面邊緣混凝土的法相壓應力應符合式（2）短暫狀況下（預加力階段）梁跨中截面上、下緣的正應力上緣：下緣：其中 截面特性取用表 中第一階段的截面特性預加力階段混凝土的壓應力滿足應力限制值的要求；混凝土的拉應力通過規定的預拉區配筋率來防止出現裂縫，預拉區混凝土沒有出現拉應力，%的縱向鋼筋即可（3）.支點截面或運輸、安裝階段的吊點截面的應力驗算，其方法與此相同，但應注意計算圖式、預加應力和截面幾何特性情況二、 持久狀況的正應力計算（1）截面混凝土的正應力驗算對于預應力混凝土簡支梁的正應力，應取跨中、l/4處分別進行驗算，應力計算的作用（或荷載）取標準值，汽車荷載計λ沖擊系數。跨中截面（I—I）驗算此時有，，跨中截面混凝土上邊緣壓應力計算值為：l/4截面（II—II）驗算此時，l/4截面混凝土上邊緣壓應力計算值 持久狀況下跨中截面混凝土正應力驗算滿足要求。（2）持久情況下預應力鋼筋的應力驗算所以鋼束應力為計算表明：預應力鋼筋拉應力超過規范規定值，但其比值。可以認為鋼筋應力滿足要求。三、 持久狀況下的混凝土主應力驗算本設計取剪力和彎矩都較大的變化點（II—II）截面為例進行計算。圖115 變化點截面（尺寸單位：mm）(1).截面面積矩計算按圖115進行計算，其中計算點分別去上梗肋a—a處，第三階段截面重心軸及下梗肋b—b處現以第一階段截面梗肋a—a以上面積時，凈截面重心的面積矩計算為例： 同理可得：不同計算點處的面積矩現匯總于表117表117 面積矩計算表截面類型第一階段凈截面對其重心軸第二階段凈截面對其重心軸第三階段凈截面對其重心軸計算點位置面積矩符號面積矩(2).主應力計算以上梗肋處（a—a）的主應力計算為例剪應力剪應力的計算按計算，其中為可變作用引起的剪力標準值組合。,所以有 正應力：主應力同理，可得及下梗肋b—b處的主應力如下表118表118變化點（IIII）主應力計算表計算纖維面積矩剪應力正應力主應力第一階段凈截面第二階段凈截面第三階段凈截面。019(3).主壓應力的限制值混凝土的主壓應力限制值為，與上表計算結果比較，可見混凝土主壓應力計算值均小于限制值，滿足要求。(4).主應力驗算將上表中的主壓應力值與主壓應力限制值進行比較，均小于相應的限制值，最大拉應力為，按《公橋規》的要求，僅需按構造布置箍筋。第8章 抗裂性驗算一、 作用短期效應組合作用下的正截面抗裂驗算正截面抗裂驗算取跨中截面進行(1) .預加力產生的構件抗裂驗算邊緣的混凝土預壓應力的計算跨中截面：則(2).由荷載產生的構件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應力的計算(3).正截面混凝土抗裂計算對于全預應力混凝土構件，作用荷載短期效用組合作用下的混凝土拉應力應滿足由以上計算可知，說明截面在短期效應組合作用下沒有消壓，滿足抗裂要求。二、 作用短期效應組合作用下的斜截面抗裂驗算斜截面抗裂驗算應取剪力和彎矩均較大的最不利區段進行。這里仍取剪力和彎矩均較大的變化點（II—II）截面為例進行計算。實際設計中，應根據需要增加驗算截面，該截面的面積矩見表117 (1).主應力計算以上梗肋處（a—a）的主應力計算為例。剪應力剪應力的計算按式計算，其中為可變作用引起的剪力短期效應組合值。 正應力： 主拉應 同理，可得及下梗肋b—b處的主應力如下表119表119 變化點（IIII）抗裂驗算主拉應力計算表計算纖維面積矩剪應力主應力主拉應力第一階段凈截面第二階段換算截面第三階段換算截面(2).主壓應力的限制值作用短期效應組合下抗裂驗算的主拉應力。 從下表中可以看出，以上主應力均符合要求，所以變化點截面滿足作用短期效應組合作用下的斜截面抗裂驗算要求。第9章 主梁變形（撓度）計算根據主梁截面在各階段混凝土正應力驗算結果，可知，主梁在使用荷載作用下截面不開裂。荷載短期效應作用下主梁撓度驗算主梁跨徑l=。C50混凝土的彈性模量為。由表111可見，主梁在各控制截面的換算截面慣性矩各不相同。本設計為簡化。取梁l/4處截面的換算面積慣性矩。作為全梁的平均計算值計算。簡支梁撓度驗算式為:(1).可變荷載作用引起的撓度現將可變荷載作為均布荷載作用在梁上，則主梁跨中撓度系數 （查規范表）荷載短期效應的可變荷載值為有可變荷載引起的簡支梁跨中截面撓度為考慮長期效應的可變荷載引起的撓度值為：滿足要求。(2).考慮長期效應的一期恒載、二期恒載引起的撓度第10章 錨固局部承壓計算根據對四束預應力鋼筋錨固點的分析，N2鋼束的錨固端局部承載條件最不利，現對N2錨固端進行局部承載驗算，下圖116為鋼束梁端錨具及間接鋼筋的構造布置圖。圖116 錨固區局部承壓計算圖局部受壓區尺寸要求配置間接鋼筋的混凝土構件，其局部受壓區的尺寸應滿足下列錨下混凝土抗裂計算的要求。式中:——結構重要性系數，這里——局部受壓面積上的局部壓力設計值，所以局部壓力設計值為： ——混凝土局部承壓修正系數，——張拉錨固時混凝土軸心抗壓強度設計值，混凝土強度達到設計強度的90%時張拉，此時混凝土強度等級相當于，由表查得——混凝土局部承壓承載力提高系數，、——混凝土局部受壓面積，為扣除孔洞后面積，為不扣除孔洞面積；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；本設計中采用的即為此類錨具，喇叭管尾端內孔直徑為70mm，所以：——局部受壓計算底面積；局部受壓面為邊長為180mm的正方形，根據《公橋規》中的計算方法，局部承壓計算底面積為： 所以 ：計算表明。局部承壓尺寸滿足要求。局部抗壓承載力計算配置間接鋼筋的局部受壓構件，其局部抗壓承載力計算公式為：且需滿足:式中:——局部受壓面積上的局部壓力設計值，——混凝土核心面積，可取局部受壓計算底面積范圍以內的間接鋼筋所包羅的面積，這里配置螺旋鋼筋得： ——間接鋼筋影響系數；混凝土強度等級為C50及以下時，取 ——間接鋼筋體積配筋率；局部承壓配置直徑為的鋼筋，單根鋼筋面積為，所以C45混凝土。將上述各計算式代入局部抗壓承載力計算公式，可得到：故，局部抗壓承載力計算通過。第11章 設計小結通過對預應力混凝土簡支梁T形梁橋設計計算，使我對橋梁的結構中各個組成部分有了一個更加清晰的認識。對構件設計的認識有了更進一步的理解。對計算荷載的理解（1）荷載設計值是根據已知荷載值算出的構件所受的荷載效應，是對實際荷載的等效代替；荷載承載力是計算出所設計出來的結構所能承受的最大荷載效應值；用荷載設計值代入公式中計算出來的配筋值應該適當擴大，因為計算時取的鋼筋的屈服強度，按計算值配筋鋼筋構件承載力很接近屈服強度，這樣承載力驗算常常達不到要求。（2）在計算荷載時，特別是在計算梁的撓度時，在材料力學和結構力學中都涉及了相關的內容，在以往的學習過程中，老師講解說，某個公式在什么地方運用時，對這些概念都是一知半解。通過這次課程設計任務，現在有了比較清晰的認識。設計中存在的問題設計理論知識的缺乏在做設計的過程中，由于理論知識的不牢固，在公式的運用上，出現了很多疑問。橋梁的公式建立起來的理論基礎是考慮了拉彎剪扭以及組合受力，在實際的運算過程中，由于不熟練，往往陷入繁雜的反復計算中。而且許多公式還是第一次使用，今后還需要加強這些方面的訓練。計算設計過程中的大量計算曾經困擾了自己一段時間，這源自于對工具運用的不熟悉。許多的數據運算過程都可以用Excel電子計算表格進行公式數據代入。在之前一直對Excel的作用認識不清，其實它的強大的作用在于數據的大批量操作功能。規范公式雖然做了相當的簡化，但完全人工計算還是很繁雜的，特別是計算錯誤的時候還要重頭再來。而Excel則可通過公式代入的方式，直接進行底層修