預應力混凝土連續梁橋設計本科畢業設計論文-資料下載頁

　　

【正文】 出現拉應力控制時： (417)min1pdMef??下 下 下 當由下緣不出現拉應力控制時： (418)axpdKAf???下 下 上c. 當截面中只在上緣布置力筋 N 上 以抵抗負彎矩時： 當由上緣不出現拉應力控制時 (419)min1pdMef??上 下上 當由下緣不出現拉應力控制時 (420)axpdKAf??上 下 上當按上緣和下緣的壓應力的限制條件計算時(求得預應力筋束數的最大值)。可由前面的式(46)和式（48）推導得： maxmin()()()[]cdpMeeWefnKA????? ?下 下 下 下 下上 上上 下 下上 上 inax()()()[]cdpfe?下 下 下 上 上 上 上下 下 下上 上有時需調整束數，當截面承受負彎矩時，如果截面下部多配 根束，則上部束39。下n也要相應增配 根，才能使上緣不出現拉應力，同理，當截面承受正彎矩時，如果39。上截面上部多配 根束，則下部束也要相應增配 根。其關系為：39。上n39。下n當承受 時， miM39。39。 下上下 下下上 ekK???當承受 時， ax 39。39。 上下上 上上下 nn 預應力鋼束的估算對于連續梁體系，或凡是預應力混凝土超靜定結構，在初步計算預應力筋數量時，必須計及各項次內力的影響。然而，一些次內力項的計算恰與預應力筋的數量和布置有關。因此，在初步計算預應力時，只能以預估值來考慮，本設計用 BSAS 輸出組合彎矩值來進行設計，此項估算是非常粗略的。用于計算的具體彎矩數值見附 西南交通大學本科畢業設計 第 20 頁錄具體計算如下：預應力鋼束采用 7φ5 型號，采用 OVM1517。有關參數為：Ap=1714010－6 =(m2) 而預應力抗拉設計強度為 =1488(Mpa),預應力筋的標準強度為 =1860(Mpa)pdf pkf本設計在估算預應力鋼筋時，預應力筋的永存應力取為：=1860=930(Mpa)pdf1. 僅在上緣布置預應力鋼束取第 25 號邊墩支座截面為例，計算如下：（1） 按正常使用狀態計算：查截面特性，有 I=(m4)，A=(m 2)，y 1=(m)，y2=(m)，M max=(KN?m)。Mmin=(KN?m)其中：I—截面慣性矩； A—毛截面面積； y1—毛截面中性軸距上緣的距離； y2—毛截面中性軸距下緣的距離。取鋼束合力作用點距上緣的距離 e=，則e 上 = y1－e=－=(m)；W 上 = =(m3)Iy1W 下 = =(m3))KmA?下上 （.92(上下由式(4—19)有： min1())????????上 下 上（ 束 ） 西南交通大學本科畢業設計 第 21 頁由式(4—20)有： ())??????上 下 上（ 束 ）（2） 按承載能力極限計算時有：h0 =he==(m), =,b=,Md=593285(KN?m)cdf受壓區高度為： 2 20 59386.. () mfb??????x≤ 所以有： 202()????（ 束 ）比較以上兩種情況，取 48 束鋼筋。2. 僅在下緣布置預應力鋼束以邊跨的 3 號截面為例（1） 按正常使用階段計算有：查截面特性，有 I=(m4)，A= (m 2)， =(m), 1y2y=(m),Mmax=(KN?m),Mmin=(KN?m)取鋼束合力作用點距下緣的距離 e=，則－e=－=(m)2ey?下－e=－=(m)1上=(m3)1IWy上=(m3)2?下=(m) KA下上 西南交通大學本科畢業設計 第 22 頁=(m)WKA?上下由式(4—17)有： (.)???????下 下 下（ 束 ）由式(4—18)有： (.)???????下 下 上（ 束 ）（2） 由承載能力極限狀態計算得：h0 =he==(m), =,b=,Md=(KN?m)cdf受壓區高度為： 2 20 . () mfb??????x≤ 所以有： 202()????束 綜上計算可以得 3 號截面需 6 根鋼束. 3. 上、下緣均布置預應力鋼束 以第 43 號截面為例：（1） 按正常使用狀態計算有：查截面特性，有：I = (m4)，A =(m 2)， y1 =(m)，y 2 =(m)，W 上 =(m3),W 下 =(m3),K 上 = (m)，K 下 =(m)，e 下 = =(m)，e 上 ==(m) 西南交通大學本科畢業設計 第 23 頁Mmax=(KN?m),Mmin=(KN?m)由式(4—15)有：maxmin()()??????下 下 下 上上 下 下上 上 束取 4 束；由式(4—16)有：maxmin()()?????下 上 上 上下 下 下上 上 束取 8 束。（2） 按承載能力極限狀態計算有：h0 =he==(m),Ra=上翼緣配筋時有 b=,Md=(KN?m)受壓區高度為： 2 20 6109..().54dcMxh mfb??????x≤ 所以有： 2 ()( ????束下翼緣配筋時有 b=,Md=(KN?m)受壓區高度為： 2 20 .().dcMxh mfb??????x≤ 所以有： 2 ()( ????束所以此截面上翼緣配筋為 4 束；下翼緣配筋為 8 束。表 41 預應力鋼筋估算結果截面號 Mmin(kNm) Mmax(kNm) Ns(束) Nx(束) 西南交通大學本科畢業設計 第 24 頁1 0 0 0 02 43 64 65 86 87 4 88 6 89 8 610 12 611 14 412 1813 2014 2215 2616 2817 3018 3219 3620 3821 4222 4423 4624 4825 4826 4827 4628 4429 4230 3831 3632 3233 2834 2435 2236 2037 18 西南交通大學本科畢業設計 第 25 頁38 1639 1240 841 6 442 4 643 4 844 2 1045 0 1046 0 1047 0 1048 4 1049 6 850 8 651 8 452 1253 1454 1855 2056 2257 2658 2859 3060 3261 3662 259741 4063 4264 4465 35393638 4666 4867 48注：表中的數據只是取結構的一半。 預應力鋼束的布置連續梁預應力鋼束的配置不僅要滿足構造要求，還應考慮以下原則：應選擇適當的預應力束的型式與錨具型式，對不同跨徑的梁橋結構，要選用預加力大小恰當的預應力束，以達到合理的布置型式。應力束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結構中任意切斷鋼筋 西南交通大學本科畢業設計 第 26 頁那樣去切斷預應力束，而導致在結構中布置過多的錨具。預應力束的布置，既要符合結構受力的要求，又要注意在超靜定結構體系中避免引起過大的結構次內力。預應力束的布置，應考慮材料經濟指標的先進性，這往往與橋梁體系、構造尺寸、施工方法的選擇都有密切關系。預應力束應避免合用多次反向曲率的連續束，因為這會引起很大的摩阻損失，降低預應力束的效益。預應力束的布置，不但要考慮結構在使用階段的彈性力狀態的需要，而且也要考慮到結構在破壞階段時的需要。預應力筋應盡量對稱布置應留有一定數量的備用管道，一般占總數的 1%。 錨距的最小間距的要求。表 42 常用錨具尺寸錨 具型 號錨墊板尺寸（mm）波紋管徑外/內（mm）螺旋筋圈徑圈數千斤頂型號千斤頂最小工作空間錨墊板中心之間的距離（mm）錨墊板中心與邊緣的距離（mm）OVM157 200 77/70 240 6 Ycw150 ≥1350mm240 160OVM159 230 87/80 270 6 Ycw250 ≥1400mm270 170OVM1512 270 97/90 330 7 Ycw250 ≥1400mm330 200OVM1519 320 107/100 400 8 Ycw400 ≥1500mm400 235OVM1527 370 127/120 470 8 Ycw650 ≥2022mm470 270本橋采用懸臂施工工藝進行放工，由受力要求，由中墩開始在上緣布置預應力筋 ，主要承受結構的重力與施工荷載，而在合攏段附近的下緣布置的預應力束除承受荷載外，常因結構次內力在這些部們產生正彎矩而需要布置。 西南交通大學本科畢業設計 第 27 頁第 5 章 預應力損失及有效應力的計算根據《預規》 （JTG D622022）規定，當計算主梁截面應力和確定鋼筋的控制應力時，應計算預應力損失值。采用后張法張拉的鋼筋，其預應力損失按發生的時期可以大致分為傳力錨固時的預應力損失（ 、 、 ）和傳力錨固后的預應力1l?2l4l損失（ 、 ）兩個部分；而梁內鋼束的錨固應力和有效應力（又稱永存預應力）5l?6l分別等于張拉時錨下控制應力扣除相應階段的預應力損失。說明：從計算概念上，每根預應力束在每個截面的預應力損失都不一樣，但是由于本設計是畢業設計教學環節，時間有限，所以進行一定的簡化，假定預應力束在每個截面的損失相等。 預應力損失的計算預應力混凝土構件在正常使用極限狀態計算中，應考慮由下列因素引起的預應力損失：預應力鋼筋與管道壁之間的摩擦 1l?錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮 2l預應力鋼筋與臺座之間的溫差 3l混凝土的彈性壓縮 4l?預應力鋼筋的應力松弛 5l混凝土的收縮和徐變 6l此外，尚應考慮預應力鋼筋與錨圈口之間的摩擦、臺座的彈性變形等因素引起的預應力損失。對于后張法預應力混凝土構件不存在鋼筋與臺座之間的溫差，本設計采用的是懸臂施工工藝，屬于后張法預應力構件，因此只考慮以下因素引起的預應力損失：預應力鋼筋與管道壁之間的摩擦、錨具變形與鋼筋回縮和接縫壓縮、混凝土的彈性壓縮、預應力鋼筋的應力松弛、混凝土的收縮和徐變。 ： (51)()1[]kxlcone?????? 西南交通大學本科畢業設計 第 28 頁式中 —預應力鋼筋錨下的張拉控制應力（ ≤ ） ；con?con?pkfμ —預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數，按表 51 采用；θ —從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和（rad） ；k—管道每米局部偏差對摩擦的影響系數，按表 51 采用；x—從張拉端至計算截面的管道長度,可近似地取該段管道在構件縱軸上的投影長度（m） 。表 51 系數 k 及 μ 的值管道成型方式 K μ預埋金屬波紋管 ～預埋塑料波紋管 ～預埋鐵皮管 預埋鋼管 抽心成型 本設計采用的是金屬波紋管，所以 k 取 ，μ 取 。例如計算中墩支座截面的時候用下面的表格計算，其余截面依次類推。表 521 中墩支座截面的摩阻損失截 面 號 中墩支座截面鋼束號 束數 θ（rad） x(m) μθ+kx 每束 1l?(MPa)總計 1l(MPa)S1 2 S2 2 15 S3 2 8 S4 2 S5 2 10 S6 2 20 S7 2 S8 2 0 S9 2 20 S10 2 0 15 T1 2 0 T2 2 0 20 T3 2 0 25 T4 2 0 T5 2 0 30 T6 2 0 T7 2 0 36 T8 2 0 30 T9 2 0 45 T10 2 0 33 T11 2 0 48