预应力混凝土先简支后连续梁桥设计

预应力混凝土先简支后连续梁桥设计

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预应力混凝土先简支后连续梁桥设计摘要本次设计是有关预应力混凝土连续箱梁桥设计,桥梁跨径35m+50m+35m,先简支后连续结构梁桥在高等级公路中得到了越来越多的使用,渐渐代替了原来单一的简支梁桥或连续梁桥,它兼顾了简支梁桥和连续梁桥两者的优点。而体系转化在先简支后连续梁桥施工中具有重要意义。箱梁吊装完成后,预制梁非连续端安装在永久支座上,连续端安装在临时支座上,此时墩顶永久支座暂不受力,由临时支座参与结构受力,支撑箱梁,每跨之间为简支体系,待体系转换完成后,形成整体的连续结构体系,再将临时支座拆除,使原来布置在墩顶中间的永久支座参与受力。 简支转连续体系转换的主要施工工序是先连接桥面板钢筋、端横梁钢筋及浇筑端横梁混凝土,再逐次连接连续接头段及设置接头钢束波纹管并穿束、绑扎中横梁钢筋、浇筑连续接头段和与顶板钢束同长范围内的湿接缝,待混凝土达到设计强度要求后,进行墩顶钢束张拉及压浆,再由跨中向支点浇筑剩余部分的湿接缝,最后拆除临时支座,使梁支承在永久支座上,经支座转换形成连续梁体系。 简支转连续梁桥体系形成的关键是结构从简支状态转换为连续状态,包括混凝土现浇段施工、顶板负弯矩预应力张拉和临时支座的拆除。其中连续端浇筑及张拉压浆顺序采用对称浇筑、对称张拉。本次毕业设计主梁采用等高度箱型截面,横向布置4片箱梁。设计车速100Km/h,3车道,桥梁总宽:0.5+3×3.8+0.5=12.4m。桥轴线为直线,道路纵坡3%,横向坡度1.5%。设计荷载标准为公路Ⅰ级。由于计算过程中有较多的数据处理,如采用手算较为繁琐,且准确性得不到保证,因此采用计算机辅助设计。本次设计采用了AUTOCAD、桥梁博士、EXCEL电子表格等软件,通过本次毕业设计,大幅提升了自己对办公软件及桥梁设计软件使用能力。关键词:预应力混凝土连续梁桥先简支后连续桥梁博士 ThedesignofprestressedconcretecontinuousboxgirderbridgedesignAbstractThedesignofprestressedconcretecontinuousboxgirderbridgedesign,bridgespan35m+50m+35m,simplesupportedcontinuousgirderbridgestructureinhighgradehighwayobtainedthemoreandmoreuse,andgraduallyreplacedtheoriginalsinglebeambridgeandcontinuousbeambridge,whichtakeintoaccounttheadvantagesofsimplysupportedbeambridgeandacontinuousbeambridge.Andthesystemtransformationofthefirstsimplysupportedcontinuousbeambridgeconstructionhasimportantsignificance.Boxgirderhoistingfinished,theprecastbeamnoncontinuousterminalinstalledonthepermanentsupport,continuousterminalinstallationinthetemporarysupport,atthepiertoppermanentsupporttemporarilynotbyforce,bythetemporarysupportinthestructurestress,supportingtheboxbeam,eachcrossbetweensimplysupportedsystem,untilafterthecompletionofthesystemtransformation,theformationoftheoverallcontinuousstructuresystem,thenthedemolitionoftemporarysupport,sothattheoriginallayoutinthepiertopinthemiddleofthepermanentsupportparticipationbyforce.Simplysupportedcontinuoussystemswitchofmainconstructionprocedureistoconnectthebridgedeckreinforcement,endbeamreinforcedandpouringtheendcrossbeamconcrete,andthensuccessivelyconnectedcontinuousjointandjointsettingsteelbeamwithcorrugatedpipeandwearbeam,lashingsteelbeams,pouringcontinuousjointsectionandwithsteelroofbeamwithlongrangewetjoint,tobemettherequirementsofthedesignstrengthofconcrete,thepiertopsteelbeamtensionandgrouting,againbyacrossintotherestofthefulcrumpouringwetjoint,finallyremovalofthetemporarysupport,theexcitedinthepermanentsupport,thesupportconversiontoformacontinuousbeamsystem.Simplysupportedcontinuousbeambridgesystemformedthekeyisstructuresimplesupportedconversionintoacontinuousstate,includingtheremovalofconcretecast-in-placesectionconstruction,roofnegativebendingprestressedpullandtemporarysupport.Thecontinuouscastingandtensiongroutingsequenceoftheslurryissymmetrical,symmetricaltension..Thisgraduationdesignmaingirderusestheheightboxsection,thetransverselayout4boxgirder.Designspeed100Km/h,3lane,bridgetotalwidth:0.5+3x3.8+0.5=12.4m.Thebridgeaxisislinear,thelongitudinalslopeoftheroadis3%,thetransversegradientis1.5%.Designloadstandardforhighwaygrade1.Becauseofthecalculationprocess,therearemanydataprocessing,suchastheuseofmanualismorecomplicated,andtheaccuracyisnotguaranteed,sotheuseofcomputer-aideddesign.ThisdesignusesthesoftwaresuchasAUTOCAD,bridgedoctor,EXCELelectronicform,throughthisgraduationdesign,greatlyimprovedhisabilitytouseofficesoftwareandbridgedesignsoftware.Keywords:prestressedconcretecontinuousgirderbridgeSimplysupportedcontinuousDoctorbridge 第1章桥型方案比选1.1桥梁设计资料1.1.1桥梁方案比选在桥梁方案比选环节中,应该遵循以下原则:①适用性原则②经济性原则③舒适与安全性原则④先进性原则⑤美观原则1.1.2设计资料1、设计荷载:公路I级2、设计车速:一级公路;100km/h3、桥面净空:2x0.5+11.4=12.4m4、通航等级:无通航要求。5、纵坡:3%,横坡1.5%,人行道横坡1.0%。6、温度影响:考虑竖向梯度温度效应;年平均升降温差±20度。7、基础变位:中墩基础下沉1cm8、收缩徐变天数:3650天9、工程及地质条件:另附图。1.1.3材料规格1、桥面铺装层:9cm厚沥青混凝土2、梁体混凝土材料:C503、预应力钢筋、波纹管及锚具:纵向预应力钢束采用ASTMA416-99标准的270级直径φj15.24m(7φ5.0)高强度低松弛钢绞线。抗拉标准值为1860MPa,张拉控制应力为1395MPa,抗拉强度设计值为1260MPa,公称面积139.0m2。竖向预应力钢筋采用25精轧螺纹粗钢筋。横向预应力钢束采用270级直径φj15.24m(7φ5.0)高强度低松弛钢绞线。4、普通钢筋:上、下部构造各部件的受力钢筋、架立筋及骨架钢筋采用HRB335钢筋(φ12-φ32);非受力筋采用R235钢筋(φ8~φ20)。5、墩身及承台:C20号混凝土1.1.4设计内容(1)方案比选、拟定主梁和桥墩基本尺寸;建立计算模型;进行单元和节点的划分。(2)施工方法描述(施工方案、施工顺序)(3)主要施工阶段的内力图(最大悬臂阶段、边跨合龙阶段、中跨合龙阶段、桥面铺装阶段)(4)活载内力计算(跨中、支点等截面内力影响线及活载布置)(5)次内力计算(温度、预应力、支座沉降、徐变等)(6)内力组合(承载能力极限状态和正常使用极限状态内力包络图、内力组合表)(7)预应力钢束估算及布置(8)承载能力极限状态强度验算(9)正常使用极限状态应力验算(预应力损失、主要施工阶段和使用阶段应力验算)(10)变形验算与预拱度设置(11)桥墩(台)、桩基设计与验算 1.2桥梁方案初拟1.2.1方案一:简支转连续分离式箱梁桥预应力先简支后连续结构日前在高速公路桥梁工程中已经广泛使用。简支梁桥优点:结构简单,便于规模化施工,缺点是整体性差,跨中弯矩大,桥面连续处容易破坏,容易造成行车不适。连续梁桥的优点在于整体性良好,刚度大,跨中弯矩小,行车舒适。缺点结构复杂,支架对地基的承载力要求高,不利于高墩施工。预应力梁先简支后连续结构兼顾了简支梁和连续梁的优点,克服了简支梁整体性差,行车不适,也解决了连续梁支架对地基承载力要求等施工局限性。该结构利用了简支梁的规模化施工,先预制好主梁,然后通过连续工艺,完成体系转换,达到连续梁整体性好的效果。图1-1连续梁桥桥型布置图(单位:m)根据本次设计要求桥梁车行道为3,设计车速为100km/h,查规范可知每条车道宽度为3.8m,桥梁2侧设置防撞栏杆,栏杆宽度为0.5m。则桥面净宽为3×3.75+2×0.5,即12.4m。本次桥梁毕业设计选用4片小箱梁(2×2.8+2×2.5+3×0.6=12.4m),湿接缝宽度为60cm,满足规范湿接缝长度45cm—81cm的要求。桥梁横向布置图如图1-2所示。图1-2箱梁桥横向布置示意图(单位:mm)结合本次桥梁设计要求,小箱梁构造尺寸如下图1—3,图1-4所示,横隔板采用C50混凝土,设置在支点处和每跨跨中,横隔板厚度为20cm。 图1-3边梁跨中截面和支点截面(单位:mm)图1-4中梁跨中截面和支点截面(单位:mm) 1.2.2方案二:预应力混凝土刚构桥预应力混凝土连续刚构是将连续梁的桥墩与梁部固结,减小了支座处的负弯矩,增强结构的整体性。结构上主墩无支座、施工体系转换方便、伸缩缝少、行车舒适、顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大、受力性能好、顺桥向抗推刚度小,对温变、混凝士收缩徐变及地震均有利。从施工上考虑,连续刚构桥施工状态和成桥状态保持一致,悬臂挂篮平衡施工技术成熟,操作相对简单。此外,墩梁固结也在一定程度上克服了大吨位支座设计与制造的困难,也省去了连续梁施工过程中墩梁临时固结、合龙后再行调整的这一施工环节。图1-5刚构桥桥跨布置图(单位:m)截面尺寸连续刚构的细部尺寸大致与连续梁桥相同,见图1-3,1-4.1.2.3方案三:斜拉桥斜拉桥主要由主梁、索塔、斜拉索三大部分组成,主梁在斜拉索的各点支撑作用下,像多跨弹性支承的连续梁一样,使得弯矩值得以大大的降低,这不但可以使主梁尺寸大大减小,而且由于结构自重显著减轻,既节省了结构材料,又能大幅度的增大桥梁的跨越能力。此外,斜拉索轴力的水平分力对主梁施加了预压力,从而可以增加主梁的抗裂性能,节约了主梁中的预应力钢材的用量。此桥采用单塔双索面斜拉桥,跨度为60+60,主塔上斜拉索间距取2m,主梁上斜拉索间距取8m,根据塔高跨比为1/4~1/7,设其塔高为15m,其桥梁布置图如图1-6所示:图1-6斜拉桥布置图(单位:m) 根据高跨比的经验值,取梁高为1.3m,全桥采用等截面箱型截面,其细部构造图如图1-7所示:图1-7斜拉桥主梁构造示意图(单位:cm)1.3桥型方案综合比选1.3.1方案比选表内容桥型指标Ⅰ连续箱梁桥Ⅱ连续刚构桥Ⅲ斜拉桥桥跨布置35+50+3535+50+3560+60截面形式单箱单室单箱单室单箱三室梁高2.52.51.3优点结构刚度大,变形小,伸缩缝少,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓,有利于高速行车。结构上主墩无支座,施工体系转换方便,伸缩缝少,行车舒适,顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大,受力性能好,顺桥向抗推刚度小,对温变、混凝士收缩徐边及地震均有利。独特的受力性能,使得桥梁结构内部弯矩值大幅减小,降低主梁高度,大幅提升桥梁跨越能力,主梁抗裂性好,桥型新颖,主梁高度较小,通航条件好。缺点施工过程有体系转换,支点处负弯矩大,属于超静定结构,基础不均匀沉降在结构中产生附加内力。墩梁固结,若基础发生变位时修复困难并且施工工期相对较长调整斜拉索的张拉时较为复杂,桥梁施工技术要求较高。工期较短较短长后期养护养护方便,费用少若桥墩出现沉降,则养护难度系数较大养护费用昂贵结论推荐方案比选方案比选方案综合本次设计地质情况,桥梁用途,经济型和养护难易程度等几方面综合考虑,确定方案一:预应力混凝土先简支后连续箱梁桥为最佳方案。 1.3.2选定方案细部尺寸拟定本次设计采用等截面不等跨设计,边跨35m,中跨50m,边跨:中跨=0.7,满足设计要求。箱梁梁高为2.5m,高跨比为0.05,满足高跨比为1/16.5—1/20范围的要求。本次设计翼缘悬臂端最小长为187.5cm。规范规定腹板宽度不应小于14cm,上下底板厚度不应小于20cm,考虑预应力筋锚固及支点截面抗剪要求本次设计支点截面腹板宽度为320cm,顶板、底板厚度为250cm,跨中截面为腹板宽度180cm,顶板、底板厚度为200cm。横隔梁高度约为主梁高度的0.7—0.9倍,本设计采用横隔梁高度为187.5cm,厚度为20cm,分别布置在支点截面和跨中截面出。为防止应力集中和便于脱模,在腹板与顶板交界处设置10cm*7cm的承托。边,中梁均采用1/4斜腹板以减轻梁体自重。横隔梁高度约为主梁高度的0.7—0.9倍,本设计采用横隔梁高度为187.5cm,厚度为20cm,分别布置在支点截面和跨中截面出。边梁和中梁之间用60cm湿接缝连接。主梁横断面图如图1-8所示1/2跨中横断面图1/2支点横断面图图1-8主梁横断面图 第2章桥梁博士建立计算模型2.1项目的建立点击(文件),选择(新建项目组),如图2-1所示。图2-1菜单示意图通过(项目)菜单选择(创建项目),如图2-2,2-3所示图2-2项目示意图 图2-3创建项目示意图输入项目名称,点击浏览选择存储途径,在下拉条选择项目类型,创建项目后,出现图2-4的窗口,我们就可以输入数据了。图2-4总体信息输入示意图2.1.1总体信息输入桥梁博士建模首先是对结构进行内力位移计算,在输入总体信息时,选择只计算内力位移,参考规范为04新规范,本次设计为安全等级Ⅱ级的大桥,结构重要性系数为1.0。2.2(35+50+35)m先简支后连续建模过程在进行结构计算之前,首先要根据桥梁结构方案和施工方案,划分单元并对单元和节点编号,对于单元的划分一般遵从以下原则:(1)对于所关心截面设定单元分界线,即编制节点号。(2)构件的起点和终点以及变截面的起点和终点编制节点号。(3)不同构件的交点或同一构件的折点处编制节点号。(4)施工分界线设定单元分界线,即编制节点号。(5)当施工分界线的两侧位移不同时,应设置两个不同的节点,利用主从约束关系考虑该节点处的连接方式。 (6)边界或支承处应设置节点。(7)不同号单元的同号节点的坐标可以不同,节点不重合系统形成刚臂。(8)对桥面单元的划分不宜太长或太短,应根据施工荷载的设定并考虑活载的计算精度统筹兼顾。因为活载的计算是根据桥面单元的划分,记录桥面节点处位移影响线,进而得到各单元的内力影响线经动态规划加载计算其最值效应。对于索单元一根索应只设置一个单元。根据对称性,在进行桥梁建模时只需对1#梁和2#梁进行建模的建立。针对本次预应力连续箱梁桥,将全桥分为130个单元,成桥后支座分别布置在2、39、93和130号节点处,单元划分长度为0.2、0.8、33×1、2×0.4、0.2、0.2、2×0.4、48×1、2×0.4、0.2、0.2、2×0.4、33×1、0.8、0.2。四种不同的截面形式通过桥梁博士中的快速编辑器直线拟合在相应的单元节点处。具体划分示下图4-1至图4-5。图2-5主梁编号图2-6边跨35m节点划分示意图图2-7中跨50m节点划分示意图 图2-8边跨35m节点划分示意图2.2.1输入施工信息第一施工阶段:安装简支梁桥,设置支座约束条件(临时支座)安装杆件号:1-3740-9194-130边界条件:2、41、95号节点有水平刚性约束和竖向刚性约束37、91、130号节点竖向刚性约束施工周期:10天图2-9第一阶段工作结构图第二施工阶段:安装杆件号:38399293边界条件:2、41、95号节点有水平刚性约束和竖向刚性约束37、91、130号节点竖向刚性约束施工周期:10天图2-10第二阶段工作结构图第三施工阶段:安装杆件号:边界条件:2号节点有水平刚性约束和竖向刚性约束39、93、130号节点竖向刚性约束施工周期:10天 图2-11第三阶段工作结构图第四施工阶段:二期恒载(桥面铺装,安装防撞栏),均布荷载作用杆件号2-129,荷载位置=0,荷载位置=1,水平作用力为0,竖向力为-12.97施工工期:10天图2-12第四阶段工作结构图第五施工阶段:收缩徐变施工工期:3650天图2-13第五阶段工作结构图2.2.2输入使用信息其他静荷载:收缩徐变天数3650天,升温温差C,降温温差C。不均匀沉降:39,93节点竖向位移0.01m。非线性温度1:1-130杆件距上缘距离为0mm,温度为15.21-130杆件距上缘距离为100mm,温度为5.741-130杆件距上缘距离为400mm,温度为0.002.2.3活荷载描述汽车荷载:公路Ⅰ级,车道荷载挂车荷载:不计入 人群荷载:0无特殊荷载横向分布系数:0.63自定义冲击系数:0.168连续梁负弯矩冲击系数:0.265桥梁特征计算跨径:50m第3章桥梁博士参数计算3.1车道荷载计算车道荷载计算示意图如图3-1所示图3-1车道荷载计算示意图根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条要求,公路Ⅰ级车道荷载的均布荷载的标准值为=10.5Kn/m。集中荷载的标准值按以下的规定计算:桥梁的计算跨径L≤5m,=180Kn桥梁的计算跨径L≥50m,=360Kn桥梁的计算跨径5m≤L≤50m,采用直线内插进行计算。本次设计计算跨径为50m,公路Ⅰ级,所以=360Kn,=10.5Kn/m。3.2冲击系数计算下面进行汽车冲击系数计算,《公路桥涵设计通用规范》4.3.2~4.3.5规定,冲击系数的计算采用以结构基频为指标的方法。结构基频反映了结构的尺寸、类型、建造材料等动力特征内容,他直接体现了冲击效应和桥梁结构之间的关系。不同结构基频,汽车引起的冲击系数在0.05—0.45之间变化,对于多跨连续桥梁,计算跨径选最大跨径。计算公式如下: 对于连续梁桥:式中:—基频,Hz,计算连续梁冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时,采用;计算连续梁冲击力引起的负弯矩效应时,采用;—计算跨径,m;—混凝土弹性模量,Pa;—梁跨中截面惯性矩,;—结构跨中处单位长度质量,kg/m,当换算为重力计算时,其单位为;—结构跨中出延米结构重力N/m—重力加速度,=Ar=1.59×2600=4134kg/mL=50m=1.27冲击系数(适用于1.5Hz14Hz)用于正弯矩效应的冲击系数用于负弯矩效应的冲击系数 3.3横向分布系数的计算本桥宽跨比小于0.5,属于窄桥范围,中间的横梁想一片刚度无穷大的钢性梁,保持直线形状。所以我们用修正刚性横梁法(修正偏心受压法)来求各片梁的横向分布系数更加准确。(1)抗扭修正系数的计算通过midascivil软件可以计算出四片主梁的抗扭惯距和抗弯惯距,具体如下表3-1所示。1#梁2#梁3#梁4#梁抗弯惯距1.2131.1611.1611.213抗扭惯距1.1561.1541.1541.156距桥面中心线距离4.651.55-4.65-1.55表3-1抗弯抗扭惯距表抗扭修正系数计算,(2)计算荷载横向分布系数图4-2三列汽车非对称布载示意图 mmmm画出1,2号梁的影响线,如图4-3所示图4-31,2号梁荷载横向分部影响线 3.4二期恒载计算二期恒载包括9cm沥青混凝土桥面铺装,防撞护栏。以边梁作为控制计算,取纵向1m进行计算。边梁包括湿接缝总的宽度为3.1m,横断面图如图4-4所示图4-4边梁横断面图桥面铺装防撞护栏湿接缝,横隔板二期横载3.5温度效应 第4章桥面板计算行车道板即为钢筋混凝土和预应力混凝土肋梁桥的桥面板,是直接承受车辆轮压的承重结构,在构造上通常与主梁的梁肋和横隔梁整体相连;横隔梁之间宽度与主梁之间宽度之比大于等于2时按照单向板进行计算,当其小于2时即按照双向板进行计算。考虑到主梁翼缘板内的钢筋是连续的,故行车道板可按照悬臂板和两端固结的连续板两种情况分别计算。4.1自由悬臂板计算行车道两端设置防撞护栏,无人群荷载,故自由悬臂端只有防撞栏作用。取纵向1米桥面板宽进行计算,截面如图4-1所示:图4-1横断面示意图(单位:mm)永久作用:主梁架设完成时永久作用,箱梁翼缘板自重:悬臂根部一期永久作用:(2)成桥桥面现浇90mm厚沥青混凝土,安装防撞护栏(P=9kN)现浇90mm厚沥青混凝土永久作用效应: 4.2连续单向板4.2.1永久作用(1)主梁架设完毕时,内边梁翼板有自重效应,其根部一期永久效应如图4-2所示:图4-2内边梁作用示意图(单位:mm)0.2526=6.5kN/m0.1826=4.68kN/m(2)成桥后各箱梁用湿接缝现浇成整体,再铺装90mm的沥青混凝土进行桥面铺装。先计算简支板得支点弯矩和跨中弯矩,成桥后将其简化成等跨简支梁桥。在相同作用下跨中弯矩乘以对应的修正系数求得支点,跨中截面设计弯矩。由于t/h=200/2300<1/4,既梁的抗扭能力比较大,跨中弯矩,支点弯矩。简化成等跨简支板时,计算跨径l=1.154m。湿接缝板自重:,二期永久作用即90mm沥青混凝土桥面铺装:。计算示意图见图4-3。 图4-3单向板内力计算图跨中弯矩:总永久作用:支点弯矩:跨中弯矩:4.2.2可变作用效应根据《桥规》规定,桥梁结构局部加载时,汽车荷载用车辆荷载,作用在桥面上的车轮荷载,与桥面的接触面接近一个椭圆,为了方便计算,一般将该接触面看做的矩形。查规范可知,。车辆荷载在桥面铺装层中呈45度发散到行车板上,则作用与行车道板的矩形变长为:行车方向垂直行车方向(1)板得有效宽度计算根据《通规》对单向板荷载有效宽度a有以下规定:车轮在板跨中时,垂直于板跨径方向荷载有效分布宽度:此时 所以而两个后轮的间距为1.4m,所以车轮有效宽度没有发生(1)车轮在板得支承处时:所以(2)荷载靠近支承处时:单向板有效宽度分布如图4-4所示:图4-4荷载有效宽度分布(单位:mm)将一个加重轮作用与板跨中可以求得简支板跨中最大可变作用弯矩。综上所述,连续板可变作用效应:支点弯矩:跨中弯矩:4.2.3可变作用效应组合(1)承载能力极限状态组合:支点截面:跨中截面: (1)正常使用极限状态短期组合:支点截面:跨中截面:(2)正常使用极限状态长期效应:支点截面:跨中截面:(3)综上取组合最大值进行配筋计算支点截面:跨中截面:4.3截面配筋计算4.3.1悬臂板支点截面配筋计算悬臂板及连续板支点处采用相同的抗弯钢筋,故只需按照其最不利荷载效应进行配筋。根据《公预规》第5.2.2条,截面抗弯承载力计算公式如下:,,受压区高度应符合以下公式:≤,式中:-桥梁结构的重要系数,按照《公预规》第5.1.5条取用,取=1.0;-弯矩组合设计值,==-25.414;-混凝土轴心抗压强度设计值,由资料知=22.4;-截面的有效高度;-截面受压区高度;;由以上计算可知:,其高度,净保护层,则截面有效高度:, 所以:,m则选用4根直径d=12mm的HRB335钢筋,此时其钢筋布置图如图4-5所示:图4-5支点截面钢筋布置图4.3.2连续板跨中截面配筋计算由以上计算可知:,其高度,净保护层,则截面有效高度:,所以:,m则选用4根直径d=12mm的HRB335钢筋,此时钢筋布置图见图4-6所示 图4-6跨中截面钢筋布置图第5章内力组合5.1作用分类公路桥涵设计采用的作用可分为3种:①永久作用:结构重力,徐变荷载,收缩荷载,支座变位。②可变作用:人群荷载,汽车荷载,温度荷载,升温降温温差。③偶然作用:地震作用,船只漂流物的撞击力和汽车撞击作用。5.2承载能力极限状态组合永久作用的设计值效应和可变作用设计值效应相结合,其效应组合表达式为:或式中:——承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值;——结构重要性系数,本设计=1.0——第i个永久作用效应的分项系数,应按《通规》表4.1.6的规定采用;,——第i个永久作用效应的标准值和设计值;——汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取=1.4,——汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的标准值和设计值;—— 作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数,取=1.4,但风荷载的分项系数取=1.1;,——作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他第j个可变作用效应的标准值和设计值;——作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数,取值见《通规》第4.1.6条。根据《通规》第4.1.6条规定,各种作用的分项系数取值如下:结构重要性系数取;恒载作用效应的分项系数取(对结构承载力不利),或(对结构承载力有利);基础变位作用效应的分项系数取;汽车荷载效应的分项系数取;温度作用效应的分项系数取;其他可变作用效应组合系数取。对结构承载力不利时:对结构承载力有利时:5.2.1输出承载能力极限状态基本组合内力图图5-1最大弯矩图图5-2最小弯矩图 5.3正常使用极限状态组合5.3.1作用短期效应组合永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合,其效应组合表达式为:式中:——作用短期效应组合设计值;——第j个可变作用效应的频遇值系数,取值见《通规》第4.1.7条——第j个可变作用的频遇值。根据《通规》第4.1.7条规定,各种作用的分项系数取值如下:汽车荷载(不计冲击力)效应的频遇值系数取;温度作用效应的频遇值系数取。则作用短期效应组合为:5.3.2输出短期效应组合图形图5-3最大弯矩图图5-4最小弯矩图5.3.3长期效应组合永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合,其效应组合表达式为:式中:——作用长期效应组合设计值; ——第j个可变作用效应的频遇值系数,取值见《通规》第4.1.7条——第j个可变作用的频遇值。根据《通规》第4.1.7条规定,各种作用的分项系数取值如下:汽车荷载(不计冲击力)效应的频遇值系数取;温度作用效应的频遇值系数取。则作用短期效应组合为:5.3.4输出长期效应组合图形图5-5最大弯矩图图5-6最小弯矩图5.3.5输出各施工阶段内力图图5-7第一施工阶段内力图图5-8第二施工阶段内力图 图5-9第三施工阶段内力图图5-10第四施工阶段内力图图5-11第五施工阶段内力图5.4手算内力组合(1)边跨1/4截面(10节点处)永久作用:自重M=4340支座变位=230=-147收缩M=徐变M=-35可变作用:汽车1490-363升温M=降温M=非线性温度M=386①按承载能力极限状态基本组合结构重要性系数则最大弯矩: 桥梁博士8190误差最小弯矩:桥梁博士3160误差②按正常使用长期效应组合最大弯矩:桥梁博士5470误差最小弯矩:桥梁博士3700误差③正常使用短期效应组合最大弯矩:桥梁博士5920误差最小弯矩:桥梁博士3590误差 (2)边跨跨中截面(17节点处)永久作用:自重M=5140支座变位=437=-278收缩M=徐变M=-66.5可变作用:汽车1920-688升温M=降温M=非线性温度M=733①按承载能力极限状态基本组合结构重要性系数则最大弯矩:桥梁博士10300误差最小弯矩:桥梁博士2890误差②按正常使用长期效应组合最大弯矩:桥梁博士6930误差最小弯矩:桥梁博士3930 误差③正常使用短期效应组合最大弯矩:桥梁博士7500误差最小弯矩:桥梁博士3720误差(3)支点截面(39号节点)永久作用:自重M=-7520支座变位=1030=-655收缩M=徐变M=-156可变作用:汽车290-1990升温M=降温M=非线性温度M=1720①按承载能力极限状态基本组合结构重要性系数则最大弯矩:桥梁博士-4600误差最小弯矩:桥梁博士-15000 误差②按正常使用长期效应组合最大弯矩:桥梁博士-5000误差最小弯矩:桥梁博士-10500误差③正常使用短期效应组合最大弯矩:桥梁博士-4910误差最小弯矩:桥梁博士-11100误差(4)中跨1/4截面(54节点处)永久作用:自重M=6180支座变位=590=-218收缩M=徐变M=-156可变作用:汽车1490-631升温M=降温M= 非线性温度M=1720①按承载能力极限状态基本组合结构重要性系数则最大弯矩:桥梁博士12100误差最小弯矩:桥梁博士2870误差②按正常使用长期效应组合最大弯矩:桥梁博士8750误差最小弯矩:桥梁博士4180误差③正常使用短期效应组合最大弯矩:桥梁博士9200误差最小弯矩: 桥梁博士3990误差(5)中跨跨中截面(66节点处)永久作用:自重M=10000支座变位=186=186收缩M=徐变M=-156可变作用:汽车2290-454升温M=降温M=非线性温度M=1720①按承载能力极限状态基本组合结构重要性系数则最大弯矩:桥梁博士17900误差最小弯矩:桥梁博士7140误差②按正常使用长期效应组合最大弯矩:桥梁博士12700误差 最小弯矩:桥梁博士8280误差③正常使用短期效应组合最大弯矩:桥梁博士13400误差最小弯矩:桥梁博士8180误差将各截面手算与电算数据汇总对比,见表5-1所示表5-1各截面手算电算误差对比表截面M承载能力极限状态基本组合正常使用极限状短期效应组合正常使用极限状态长期效应组合手算电算误差手算电算误差手算电算误差边跨1/4截面8191.7781900.02%5921.859200.03%5474.854700.088%3156.331600.117%3595.135900.142%370437000.1%边跨跨中截面10347103000.456%7507.475000.099%6931.469300.02%2895.128900.176%3727.537200.2%3933.939300.099% 续表5-1边跨支点截面-4604.4-46000.095%-4911-49100.02%-4998-50000.04%-14958.2-150000.279%-11100-111000%-10503-105000.028%中跨1/4截面12073.8121000.216%918992000.119%874287500.09%2871.128700.038%3988.339900.0434177.641800.057%中跨跨中截面17950179000.279%13351134000.365%12664127000.44%7113.671400.37%8150.281800.364%8286.482800.077%分析表格数据,误差都在可控范围内第6章预应力钢束的计算以及布置根据《公预规》规定,预应力混凝土连续梁应满足承载能力极限状态下的正截面强度要求,正常使用荷载下的应力要求。于是,估算预应力筋数量可以从这两方面考虑。6.1正常使用极限状态应力要求计算预应力混凝土梁在使用荷载和预加力作用下应力状态满足的基本条件是:截面上下缘都不产生拉应力,而且上下缘的混凝土不能被压碎。该条件可表示为:(6-1) 式中:——预加力在上下缘产生的应力——截面上下缘抗弯模量——荷载最不利组合内力。正弯矩取正值,负弯矩取负值——混凝土弯压应力限制,此处=0.5,混凝土轴心抗压强度标准值,32.4MPa分析截面受力情况,可分为3种布筋形式:①截面上下缘都布置预应力筋②只在截面下缘布筋③只在截面上缘布筋。6.1.1截面上下缘布筋力筋在截面上下缘产生的应力分别为:(6-2)由(6-3)联立方程(6-2)后得:(6-4)式中:A—混凝土截面积每束预应力钢筋截面积预应力钢筋永存预应力联立上述方程可得下列不等式:(6-5) 式中:、——按作用(或荷载)标准值组合的计算弯矩最大值、最小值;(6-6)(6-7)6.2.2只在截面下缘布筋下缘预应力筋在截面上下缘产生的应力分别为:(6-8)(6-9)和前面推导相似可得(6-10) (6-11)6.1.2仅在截面上缘布筋力筋在截面上下缘产生的应力分别为:(6-12)联立解得(6-13)和前面推导一样(6-14)(6-15) 6.2手算各截面预应力筋数目(1)边跨跨中截面(17节点处)=7500=3720A=1.69I=1.32=1.47m已知,带入数据得:所以 (2)边跨支点截面(39节点处)=-4910=-11100A=2.27I=1.6=1.44m已知,在上缘配筋,带入数据得:所以 (3)中跨跨中截面(66节点处)=13400=8180A=1.59I=1.27=1.48m已知,只在下缘布筋,带入数据得:所以 6.3按承载能力极限状态计算预应力梁达到受弯极状态时,受压区的混凝土应力到达混凝土抗压设计强度,受拉区钢筋到达抗拉设计强度,如图6-1.通过计算截面抗弯安全系数来确保截面安全性。在估算预应力筋数目时,对于箱形截面,当其中性轴位于受压翼缘内可按矩形截面来计算,当忽略双筋影响时(受拉、压区都有预应力筋),计算结果会偏大,但作为力筋数目的估算时可以的。图6-1单筋梁受力简图按破坏阶段估算预应力筋的基本公式是:(6-16)(6-17)联立解得:(6-18)由此:(6-19)或(6-20)式中:——按极限承载能力估算得预应力筋数目——混凝土轴心抗压强度设计值。——预应力筋抗拉强度设计值。——受压翼缘得宽度。——截面的有效高度。当截面承受正负弯矩时,可以分别视为单筋截面,分别计算上,下缘所需的力筋数目。 采用,一根钢绞线面积,预应力筋抗拉强度设计值。混凝土轴心抗压强度设计值。结构重要性系数取。①估算边跨跨中截面(17节点处)下缘所需预应力钢筋由桥博可知M=10300。取预应力钢筋重心距下缘距离为0.2m,则有效高度为,受压翼缘宽度1m。桥面博士=27根②估算边跨支点截面(39节点处)上缘所需预应力钢筋由桥博可知M=-15000。取预应力钢筋重心距上缘距离为0.1m,则有效高度为,受压翼缘宽度1m。桥面博士=41根③估算中跨跨中截面(66节点处)下缘所需预应力钢筋由桥博可知M=17900。取预应力钢筋重心距下缘距离为0.2m,则有效高度为,受压翼缘宽度1m。桥面博士=47根表6-1预应力钢束数量对比表截面节点号配筋位置组合类别手算电算跨中截面17下缘承载能力极限状态2727正常使用极限状态323166承载能力极限状态4747正常使用极限状态5754113承载能力极限状态2627正常使用极限状态30311/4截面10上缘承载能力极限状态00正常使用极限状态00下缘承载能力极限状态2122正常使用极限状态2626 续表6-154上缘承载能力极限状态00正常使用极限状态00下缘承载能力极限状态3132正常使用极限状态3739104上缘承载能力极限状态88正常使用极限状态1617下缘承载能力极限状态1113正常使用极限状态2021支点截面39上缘承载能力极限状态3941正常使用极限状态555393承载能力极限状态3941正常使用极限状态55536.4钢束布置原则连续梁预应力钢束的布置除满足《公预规》的构造和受力要求,还得考虑以下原则:(1)选择适当的锚具形式和预应力束筋的布置形式,对不同跨径的桥梁,为了达到合理的布置形式要选择预应力大小适当的预应力钢束。避免因预应力钢束与锚具形式选择不当,从而使结构构造尺寸加大。(2)预应力钢束的布置要求考虑施工的方便,不能任意切断预应力束筋,否则将使结构中布置太多的锚具。由于每根钢束都是一大的集中力,这样应力区受力非常复杂,所以必须在构造上加以确保。(3)预应力钢束布置,不仅要符合结构受力的要求,还要注意在超静定体系中避免出现过大的次内力。(4)预应力钢束配置,要考虑材料经济指标的先进性,这通常与桥梁体系、尺寸构造、施工方法的选择都有密切联系。(5)预应力钢束不应使用多次反响曲率连续束,否则会造成很大的摩阻损失,进而降低预应力束筋的效益。(6)预应力钢束布置,不光要考虑到结构在使用阶段弹性受力状态的需求,还要考虑结构在破坏阶段时的需求。遵循以上原则,并结合本次设计的特点,钢束布置的结果见附图。 6.5预应力钢束参数的计算以1号钢束为计算实例,结构如图6-2所示。R=45m,d=2.1m,α0=10°图6-2钢束参数计算示意图表6-2钢束参数计算表钢束编号R(m)d(m)ET钢束编号R(m)d(m)ET19210311412513614715816 6.6预应力损失由于预应力混凝土生产工艺和材料的固有特性等原因,预应力筋的应力值从张拉、锚固直到构件安装使用的整个过程中不断降低。这种降低的应力值,称为预应力损失。损失主要有以下几方面:①锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失;②预应力钢筋与孔道壁之间摩擦引起的预应力损失;③混凝土加热养护时,受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的损失;④钢筋应力松弛引起的预应力损失;⑤混凝土的收缩徐变引起的预应力损失;⑥混凝土弹性压缩损失。6.6.1预应力损失计算方法本次设计张拉预应力钢束采用后张拉法,按《桥规》6.2.1条要求,预应力钢束各项预应力的损失的计算方法如下所示:1.摩阻损失按公式计算式中:——张拉控制应力2.锚具变形,钢筋回缩引起的损失按公式计算式中:——一跨钢束长度3.分批张拉时混凝土弹性回缩引起的应力损失按公式计算4.预应力钢筋的应力松弛损失按公式计算5.混凝土收缩和徐变的预应力损失按公式计算可由桥博导出钢束的预应力损失,见表,分别以腹板钢束1号和顶板钢束16号为例,见表6-3,6-4。 表6-31号钢束预应力损失及有效预应力 表6-31号钢束预应力损失及有效预应力 第7章主梁验算7.1持久状况承载力极限状态验算预应力混凝土主梁从预加力开始到受荷载破坏,需要经受预加应力、使用荷载作用、裂缝出现和破坏四个阶段。为了保证主梁手里可靠并予以控制,应对控制截面进行各阶段的验算。在承载能力极限状态下,预应力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破坏。下面验算这两类截面承载力。本设计中只需验算正截面。(1)确定混凝土受压高度:根据《公预规》5.2.3规定,当成立时,中性轴在翼缘板内,否则在腹板内。则:中性轴在翼缘板内,;中性轴在腹板内,;式中:—预应力受压区高度界限系数,按《公预规》表5.2.1采用,对于C50混凝土和钢绞线=0.40;—梁的有效高度;(2)验算正截面承载力由《公预规》5.2.2条规定,正截面承载力按下式计算:中性轴在翼缘板内时:中性轴在腹板内时:(3)验算最小配筋率由《公预规》9.1.12条规定,预应力混凝土受弯构件最小配筋率应满足下列条件:式中:—受弯构件正截面抗弯承载力设计值;—受弯构件正截面开裂弯矩值;又式中: —全截面换算截面重心轴以上(或以下)部分截面对重心轴的面积矩;—换算截面抗裂边缘的弹性抵抗矩;—扣除全部预应力损失预应力筋在构件抗裂边缘产生的混凝土预压应力。图7-1正截面内力图表7-1正截面承载能力验算表单元号内力属性Mj极限抗力受力类型是否满足最小配筋率是否满足1最大弯矩01.48E+04下拉受弯是是最小弯矩01.48E+04下拉受弯是是2最大弯矩-1.345.16E+04上拉偏压是是最小弯矩-64.95.05E+04上拉偏压是是3最大弯矩1.22E+033.67E+04下拉偏压是是最小弯矩5414.34E+04下拉偏压是是4最大弯矩2.64E+032.05E+04下拉偏压是是最小弯矩1.22E+033.29E+04下拉偏压是是5最大弯矩3.96E+031.25E+04下拉偏压是是最小弯矩1.81E+032.48E+04下拉偏压是是6最大弯矩5.18E+039.56E+03下拉偏压是是最小弯矩2.33E+031.90E+04下拉偏压是是7最大弯矩6.30E+038.05E+03下拉偏压是是最小弯矩2.79E+031.61E+04下拉偏压是是8最大弯矩7.27E+037.16E+03下拉偏压是是最小弯矩3.18E+031.44E+04下拉偏压是是9最大弯矩8.18E+036.50E+03下拉偏压是是最小弯矩3.52E+031.35E+04下拉偏压是是 续表7-110最大弯矩9.00E+036.07E+03下拉偏压是是最小弯矩3.79E+031.29E+04下拉偏压是是11最大弯矩9.72E+035.78E+03下拉偏压是是最小弯矩4.01E+031.26E+04下拉偏压是是12最大弯矩1.03E+045.63E+03下拉偏压是是最小弯矩4.16E+031.24E+04下拉偏压是是13最大弯矩1.08E+045.49E+03下拉偏压是是最小弯矩4.26E+031.23E+04下拉偏压是是14最大弯矩1.12E+045.36E+03下拉偏压是是最小弯矩4.30E+031.23E+04下拉偏压是是15最大弯矩1.16E+045.26E+03下拉偏压是是最小弯矩4.28E+031.23E+04下拉偏压是是16最大弯矩1.18E+045.20E+03下拉偏压是是最小弯矩4.21E+031.23E+04下拉偏压是是17最大弯矩1.19E+045.16E+03下拉偏压是是最小弯矩4.08E+031.25E+04下拉偏压是是18最大弯矩1.19E+045.12E+03下拉偏压是是最小弯矩3.90E+031.27E+04下拉偏压是是19最大弯矩1.19E+045.12E+03下拉偏压是是最小弯矩3.67E+031.30E+04下拉偏压是是20最大弯矩1.18E+045.19E+03下拉偏压是是最小弯矩3.40E+031.37E+04下拉偏压是是21最大弯矩1.16E+045.32E+03下拉偏压是是最小弯矩3.08E+031.90E+04下拉偏压是是22最大弯矩1.13E+045.50E+03下拉偏压是是最小弯矩2.71E+032.03E+04下拉偏压是是23最大弯矩1.10E+045.67E+03下拉偏压是是最小弯矩2.29E+032.07E+04下拉偏压是是24最大弯矩1.05E+045.93E+03下拉偏压是是最小弯矩1.81E+032.14E+04下拉偏压是是25最大弯矩9.97E+036.27E+03下拉偏压是是最小弯矩1.28E+032.86E+04下拉偏压是是26最大弯矩9.37E+036.62E+03下拉偏压是是最小弯矩6953.57E+04下拉偏压是是27最大弯矩8.70E+037.04E+03下拉偏压是是最小弯矩50.64.42E+04下拉偏压是是28最大弯矩7.89E+037.69E+03下拉偏压是是最小弯矩-6523.62E+04上拉偏压是是 续表7-129最大弯矩7.00E+038.66E+03下拉偏压是是最小弯矩-1.41E+032.69E+04上拉偏压是是30最大弯矩6.06E+031.00E+04下拉偏压是是最小弯矩-2.23E+031.87E+04上拉偏压是是31最大弯矩5.04E+031.17E+04下拉偏压是是最小弯矩-3.12E+031.53E+04上拉偏压是是32最大弯矩3.90E+031.48E+04下拉偏压是是最小弯矩-4.11E+031.49E+04上拉偏压是是33最大弯矩2.78E+032.08E+04下拉偏压是是最小弯矩-5.19E+038.84E+03上拉偏压是是34最大弯矩1.47E+033.49E+04下拉偏压是是最小弯矩-6.28E+037.34E+03上拉偏压是是35最大弯矩2025.08E+04下拉偏压是是最小弯矩-7.54E+036.28E+03上拉偏压是是36最大弯矩-1.05E+033.60E+04上拉偏压是是最小弯矩-8.89E+035.52E+03上拉偏压是是37最大弯矩-1.55E+033.10E+04上拉偏压是是最小弯矩-9.45E+035.27E+03上拉偏压是是38最大弯矩-2.20E+033.03E+04上拉偏压是是最小弯矩-9.88E+036.12E+03上拉偏压是是39最大弯矩-2.42E+032.85E+04上拉偏压是是最小弯矩-1.02E+045.36E+03上拉偏压是是40最大弯矩-2.14E+032.08E+04上拉偏压是是最小弯矩-9.77E+036.46E+03上拉偏压是是41最大弯矩-1.59E+033.28E+04上拉偏压是是最小弯矩-8.90E+039.01E+03上拉偏压是是42最大弯矩-1.05E+033.85E+04上拉偏压是是最小弯矩-8.05E+031.59E+04上拉偏压是是43最大弯矩5125.00E+04下拉偏压是是最小弯矩-6.21E+031.57E+04上拉偏压是是44最大弯矩2.17E+033.32E+04下拉偏压是是最小弯矩-4.54E+031.63E+04上拉偏压是是45最大弯矩3.85E+032.13E+04下拉偏压是是最小弯矩-3.17E+031.68E+04上拉偏压是是46最大弯矩5.37E+031.54E+04下拉偏压是是最小弯矩-1.81E+033.07E+04上拉偏压是是47最大弯矩6.83E+031.23E+04下拉偏压是是最小弯矩-5304.41E+04上拉偏压是是 续表7-148最大弯矩8.24E+031.05E+04下拉偏压是是最小弯矩6604.37E+04下拉偏压是是49最大弯矩9.60E+039.37E+03下拉偏压是是最小弯矩1.77E+033.07E+04下拉偏压是是50最大弯矩1.08E+048.64E+03下拉偏压是是最小弯矩2.79E+032.42E+04下拉偏压是是51最大弯矩1.20E+048.12E+03下拉偏压是是最小弯矩3.73E+031.88E+04下拉偏压是是52最大弯矩1.32E+047.73E+03下拉偏压是是最小弯矩4.59E+031.62E+04下拉偏压是是53最大弯矩1.43E+047.43E+03下拉偏压是是最小弯矩5.38E+031.45E+04下拉偏压是是54最大弯矩1.52E+046.97E+03下拉偏压是是最小弯矩6.08E+031.29E+04下拉偏压是是55最大弯矩1.61E+046.78E+03下拉偏压是是最小弯矩6.73E+031.20E+04下拉偏压是是56最大弯矩1.69E+046.62E+03下拉偏压是是最小弯矩7.32E+031.14E+04下拉偏压是是57最大弯矩1.77E+046.16E+03下拉偏压是是最小弯矩7.86E+031.03E+04下拉偏压是是58最大弯矩1.84E+045.99E+03下拉偏压是是最小弯矩8.33E+039.85E+03下拉偏压是是59最大弯矩1.89E+045.83E+03下拉偏压是是最小弯矩8.76E+039.43E+03下拉偏压是是60最大弯矩1.94E+045.68E+03下拉偏压是是最小弯矩9.12E+039.06E+03下拉偏压是是61最大弯矩1.98E+045.52E+03下拉偏压是是最小弯矩9.42E+038.76E+03下拉偏压是是62最大弯矩2.02E+045.39E+03下拉偏压是是最小弯矩9.66E+038.50E+03下拉偏压是是63最大弯矩2.04E+045.29E+03下拉偏压是是最小弯矩9.85E+038.29E+03下拉偏压是是64最大弯矩2.05E+045.21E+03下拉偏压是是最小弯矩9.98E+038.13E+03下拉偏压是是65最大弯矩2.07E+045.13E+03下拉偏压是是最小弯矩1.01E+047.99E+03下拉偏压是是66最大弯矩2.07E+045.08E+03下拉偏压是是最小弯矩1.01E+047.89E+03下拉偏压是是 7.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算(1)正截面抗裂验算根据《公预规》6.3.1规定,预应力混凝土受弯构件应按下列规定进行:全预应力混凝土构件,在作用短期效应组合下:预制构件;分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块材料:;A类预应力混凝土构件,在作用短期效应组合下:;在荷载长期效应组合下:;图7-2主截面正应力图表7-2正常使用极限状态短期效应组合单元号应力上缘正应力下缘正应力最大主应力最大最小最大最小主压应力主拉应力1应力属性6.683.191.790.4486.68-0.222应力属性6.353.063.432.446.35-2.04E-023应力属性6.53.173.482.166.5-1.29E-024应力属性6.643.283.621.96.64-6.72E-035应力属性6.743.333.851.716.74-1.30E-026应力属性6.783.344.161.596.78-2.11E-027应力属性6.783.314.521.536.78-3.08E-028应力属性6.723.244.941.566.72-4.56E-029应力属性6.623.125.431.656.62-5.83E-0210应力属性6.512.995.911.746.51-6.93E-0211应力属性6.382.846.431.886.43-6.99E-0212应力属性6.262.716.892.016.89-6.56E-0213应力属性6.192.617.282.17.28-4.78E-0214应力属性6.172.557.62.137.6-3.21E-0215应力属性6.212.527.862.137.86-2.06E-0216应力属性6.262.528.092.18.09-1.57E-0217应力属性6.342.538.322.028.32-1.46E-02 18应力属性6.422.548.61.988.6-1.77E-0219应力属性6.482.528.9528.95-3.39E-0220应力属性6.392.389.192.099.19-5.12E-0221应力属性6.192.159.272.199.27-6.78E-0222应力属性9.734.948.21.389.73-3.76E-0223应力属性9.474.648.411.599.47-3.33E-0224应力属性9.254.388.541.779.25-2.49E-0225应力属性12.46.837.491.0512.4-1.21E-0226应力属性12.16.57.51.1512.1-6.30E-0327应力属性126.347.361.1312-6.14E-0328应力属性126.27.151.112-7.35E-0329应力属性11.96.076.91.0511.9-7.57E-0330应力属性11.95.936.681.0211.9-5.68E-0331应力属性11.85.786.491.0111.8-4.87E-0332应力属性11.75.576.381.111.7-8.76E-0333应力属性11.65.326.341.2111.6-1.27E-0234应力属性11.45.026.371.3911.4-1.85E-0235应力属性11.24.676.481.6111.2-2.57E-0236应力属性114.296.661.8711-3.35E-0237应力属性10.94.156.741.9610.9-3.62E-0238应力属性7.261.054.220.1427.26-0.55439应力属性7.20.874.480.4057.2-0.78540应力属性12.65.189.154.2212.6-5.54E-0241应力属性12.65.328.994.2512.6-5.10E-0242应力属性12.75.518.824.0912.7-4.79E-0243应力属性136.098.433.6413-3.96E-0244应力属性13.36.618.083.213.3-3.18E-0245应力属性13.67.067.872.8213.6-2.49E-0246应力属性13.87.457.722.4813.8-1.86E-0247应力属性147.817.662.2214-1.34E-0248应力属性14.28.127.662.0114.2-9.58E-0349应力属性14.38.397.71.8214.3-5.75E-0350应力属性14.48.627.821.7214.4-3.02E-0351应力属性14.48.87.991.6514.4-5.05E-0352应力属性14.48.948.211.6214.4-8.64E-0353应力属性11.26.519.592.4911.2-1.18E-0254应力属性11.46.759.692.3711.4-8.82E-0355应力属性11.46.99.762.2411.4-4.92E-0356应力属性7.974.2310.82.9310.8-1.24E-02 57应力属性8.234.5110.72.6710.7-2.63E-0258应力属性8.474.7910.62.3710.6-3.92E-0259应力属性8.745.1110.32.0410.3-5.13E-0260应力属性9.045.4410.11.7310.1-5.25E-0261应力属性9.365.749.861.399.86-4.45E-0262应力属性9.6569.761.139.76-3.33E-0263应力属性9.886.249.710.9549.88-2.38E-0264应力属性10.16.429.670.80510.1-1.57E-0265应力属性10.26.589.720.71910.2-9.47E-0366应力属性10.46.699.820.69510.4-7.26E-0367应力属性10.26.579.740.74910.2-1.30E-0268应力属性106.399.710.86410-2.01E-0269应力属性9.816.189.781.049.81-2.90E-0270应力属性9.545.939.851.279.85-3.99E-0271应力属性9.245.659.971.549.97-5.20E-0272应力属性8.935.3210.21.8610.2-6.06E-0273应力属性8.64.9710.52.2210.5-5.92E-0274应力属性8.314.6310.82.5710.8-4.70E-0275应力属性8.054.33112.911-3.26E-0276应力属性11.36.879.912.2611.3-1.10E-0277应力属性11.26.65102.5311.2-3.65E-0378应力属性11.16.489.992.711.1-7.14E-0379应力属性14.38.888.751.9314.3-8.58E-0380应力属性14.28.638.571.9914.2-7.22E-0381应力属性14.28.478.372.0414.2-4.01E-0382应力属性14.18.278.232.1414.1-4.14E-0383应力属性148.028.142.2814-6.97E-0384应力属性13.97.748.132.513.9-1.11E-0285应力属性13.77.418.152.7313.7-1.48E-0286应力属性13.57.038.242.9913.5-1.98E-0287应力属性13.36.628.433.3513.3-2.58E-0288应力属性136.138.713.7313-3.28E-0289应力属性12.75.69.094.1912.7-4.12E-0290应力属性12.45.019.524.6312.4-5.02E-0291应力属性12.34.829.74.812.3-5.37E-0292应力属性7.010.5454.970.8237.01-0.83293应力属性6.860.3975.271.016.86-0.61794应力属性10.33.238.663.7210.3-4.22E-0295应力属性10.33.188.613.2410.3-3.72E-02 96应力属性10.33.318.553.1510.3-3.41E-0297应力属性10.74.036.371.410.7-2.83E-0298应力属性10.94.376.271.1710.9-2.09E-0299应力属性11.14.676.20.97911.1-1.45E-02100应力属性11.24.926.190.81311.2-1.06E-02101应力属性11.35.146.220.67911.3-6.15E-03102应力属性11.45.316.320.57611.4-4.71E-03103应力属性11.55.466.420.49511.5-6.54E-03104应力属性11.55.616.540.46111.5-6.38E-03105应力属性11.65.766.630.40711.6-5.22E-03106应力属性11.75.946.670.31511.7-8.50E-03107应力属性8.613.587.380.7348.61-1.93E-02108应力属性8.973.937.20.5068.97-3.06E-02109应力属性9.194.27.050.329.19-4.09E-02110应力属性5.811.567.590.6637.59-9.67E-02111应力属性6.11.827.390.447.39-8.96E-02112应力属性6.292.057.270.3167.27-6.58E-02113应力属性6.352.187.090.3017.09-4.15E-02114应力属性6.312.226.850.3516.85-2.42E-02115应力属性6.262.236.660.4286.66-2.02E-02116应力属性6.22.236.540.5086.54-2.11E-02117应力属性6.142.256.410.5876.41-2.66E-02118应力属性6.112.296.250.6566.25-4.19E-02119应力属性6.142.366.040.6926.14-5.95E-02120应力属性6.222.465.780.696.22-7.84E-02121应力属性6.322.595.460.6856.32-8.25E-02122应力属性6.432.725.090.6616.43-8.16E-02123应力属性6.532.854.750.6626.53-6.81E-02124应力属性6.632.964.390.6546.63-5.31E-02125应力属性6.673.034.080.7176.67-3.59E-02126应力属性6.673.073.820.8276.67-2.60E-02127应力属性6.633.073.590.9796.63-1.66E-02128应力属性6.543.033.411.186.54-9.24E-03129应力属性6.412.953.291.436.41-1.12E-02130应力属性6.052.614.543.116.05-0.247 (2)斜截面抗裂验算全预应力混凝土构件,在作用短期效应组合下预制构件:;现浇筑(包括预制拼装)构件:;A类和B类预应力混凝土构件,在作用短期效应组合下预制构件:;现浇筑(包括预制拼装)构件:;式中:—在作用短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土法向拉应力;—在作用长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土法向拉应力;—扣除全部预应力损失后的预应力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土抗压应力;—由作用短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力;又式中:—在计算中主应力点由预加力和按作用短期效应组合计算弯矩产生的混凝土法向应力;—由竖向预应力钢筋预加力产生的混凝土竖向压应力;—在计算主应力点由预应力弯起钢筋的预加力和按作用短期效应组合计算剪力产生混凝土剪应力;图7-4主截面正应力图 表7-3正常使用极限状态长期效应组合单元号应力上缘正应力下缘正应力最大主应力最大最小最大最小主压应力主拉应力1应力属性3.933.91.20.9613.93-0.1872应力属性3.613.582.822.793.61-3.37E-033应力属性3.693.62.882.763.69-1.14E-034应力属性3.753.593.042.813.75-4.29E-035应力属性3.753.533.282.933.75-9.46E-036应力属性3.713.423.583.133.71-1.65E-027应力属性3.633.273.953.393.95-2.46E-028应力属性3.493.074.383.744.38-3.60E-029应力属性3.312.834.884.144.88-4.44E-0210应力属性3.132.585.374.545.37-5.25E-0211应力属性2.932.335.94.985.9-5.20E-0212应力属性2.752.16.375.386.37-4.79E-0213应力属性2.611.916.775.716.77-3.38E-0214应力属性2.531.787.15.977.1-2.17E-0215应力属性2.51.717.366.177.36-1.18E-0216应力属性2.491.687.576.337.57-7.61E-0317应力属性2.521.687.766.477.76-6.40E-0318应力属性2.551.687.996.657.99-7.89E-0319应力属性2.541.658.36.918.3-1.84E-0220应力属性2.411.528.497.18.49-3.04E-0221应力属性2.171.298.557.198.55-4.08E-0222应力属性5.694.857.466.137.46-2.40E-0223应力属性5.384.567.646.357.64-1.99E-0224应力属性5.124.327.756.497.75-1.34E-0225应力属性8.267.486.685.488.26-5.30E-0326应力属性7.937.176.665.57.93-1.74E-0327应力属性7.827.086.495.377.82-1.39E-0328应力属性7.747.036.265.197.74-2.07E-0329应力属性7.6875.994.987.68-2.29E-0330应力属性7.626.975.744.787.62-1.44E-0331应力属性7.566.935.524.617.56-8.68E-0432应力属性7.436.835.384.527.43-2.85E-0333应力属性7.286.685.314.477.28-5.29E-0334应力属性7.086.55.34.497.08-9.30E-0335应力属性6.856.265.374.576.85-1.45E-0236应力属性6.595.995.514.696.59-2.05E-02 37应力属性6.525.95.574.746.52-2.28E-0238应力属性2.832.233.032.23.03-0.39639应力属性2.742.133.272.423.28-0.55340应力属性8.157.517.987.138.15-3.45E-0241应力属性8.217.67.867.048.21-3.11E-0242应力属性8.287.697.736.958.28-2.86E-0243应力属性8.638.17.436.728.63-2.25E-0244应力属性8.938.437.166.498.93-1.69E-0245应力属性9.218.717.026.349.21-1.22E-0246应力属性9.438.946.926.249.43-8.06E-0347应力属性9.629.136.926.229.62-4.87E-0348应力属性9.779.276.986.269.77-2.81E-0349应力属性9.899.377.076.319.89-1.04E-0350应力属性9.969.437.246.469.96-1.04E-0351应力属性9.999.447.456.639.99-2.79E-0352应力属性109.427.726.8510-5.31E-0353应力属性6.786.199.148.199.14-7.29E-0354应力属性6.936.319.288.289.28-5.00E-0355应力属性6.986.339.388.339.38-2.23E-0356应力属性3.542.8310.59.3910.5-3.19E-0357应力属性3.773.0210.59.2910.5-1.12E-0258应力属性4.013.2310.39.1110.3-2.00E-0259应力属性4.293.4910.18.8610.1-2.89E-0260应力属性4.63.789.98.639.9-3.03E-0261应力属性4.94.069.698.399.69-2.49E-0262应力属性5.174.319.68.269.6-1.73E-0263应力属性5.44.539.558.29.55-1.11E-0264应力属性5.574.719.518.149.51-6.13E-0365应力属性5.734.869.578.189.57-2.63E-0366应力属性5.844.959.678.279.67-1.68E-0367应力属性5.714.849.598.229.59-4.65E-0368应力属性5.524.679.558.219.55-8.97E-0369应力属性5.324.479.628.299.62-1.47E-0270应力属性5.064.249.698.49.69-2.21E-0271应力属性4.783.979.818.549.81-3.05E-0272应力属性4.463.67108.810-3.64E-0273应力属性4.133.3610.39.0710.3-3.49E-0274应力属性3.823.0810.59.3510.5-2.54E-0275应力属性3.562.8510.79.5610.7-1.53E-02 76应力属性6.876.199.578.539.57-3.81E-0377应力属性6.746.089.658.679.65-1.32E-0378应力属性6.676.049.578.659.57-3.62E-0379应力属性9.859.238.297.449.85-4.81E-0380应力属性9.719.118.077.289.71-3.93E-0381应力属性9.79.117.837.089.7-1.83E-0382应力属性9.659.087.646.949.65-5.83E-0483应力属性9.5597.56.849.55-1.90E-0384应力属性9.438.897.446.819.43-4.19E-0385应力属性9.278.737.46.89.27-6.55E-0386应力属性9.068.527.446.839.06-1.01E-0287应力属性8.838.287.576.968.83-1.45E-0288应力属性8.547.977.777.118.54-1.97E-0289应力属性8.237.628.077.358.23-2.54E-0290应力属性7.897.228.417.68.41-3.16E-0291应力属性7.827.128.547.698.54-3.49E-0292应力属性2.491.83.762.813.76-0.56993应力属性2.331.624.033.074.03-0.42494应力属性5.765.057.466.547.46-2.60E-0295应力属性5.815.117.426.537.42-2.26E-0296应力属性5.885.197.386.57.38-2.03E-0297应力属性6.325.735.374.546.32-1.63E-0298应力属性6.565.975.34.456.56-1.08E-0299应力属性6.766.165.274.46.76-6.41E-03100应力属性6.926.315.284.386.92-3.91E-03101应力属性7.056.425.354.47.05-1.44E-03102应力属性7.166.495.464.467.16-9.17E-04103应力属性7.246.545.594.537.24-1.63E-03104应力属性7.316.65.744.647.31-1.45E-03105应力属性7.416.675.854.717.41-8.68E-04106应力属性7.546.785.924.737.54-2.84E-03107应力属性4.483.726.655.46.65-9.18E-03108应力属性4.864.076.495.226.49-1.76E-02109应力属性5.134.326.365.066.36-2.57E-02110应力属性1.790.9446.925.596.92-5.51E-02111应力属性2.081.216.755.386.75-5.26E-02112应力属性2.321.446.665.276.66-3.83E-02113应力属性2.441.566.515.136.51-2.35E-02114应力属性2.451.66.314.986.31-1.20E-02 115应力属性2.451.626.174.866.17-9.90E-03116应力属性2.441.636.054.786.05-1.12E-02117应力属性2.451.675.924.75.92-1.61E-02118应力属性2.491.755.754.585.75-2.72E-02119应力属性2.581.875.534.425.53-4.03E-02120应力属性2.722.055.254.25.25-5.48E-02121应力属性2.882.274.933.944.93-5.83E-02122应力属性3.062.54.553.654.55-5.97E-02123应力属性3.242.744.23.374.2-5.23E-02124应力属性3.412.963.843.083.84-4.26E-02125应力属性3.533.153.522.853.53-2.93E-02126应力属性3.613.33.252.673.61-2.07E-02127应力属性3.653.413.012.543.65-1.24E-02128应力属性3.653.482.832.453.65-6.22E-03129应力属性3.63.512.692.423.6-2.16E-03130应力属性3.313.273.933.893.93-0.1747.3持久状况构件的应力验算按持久状况设计的预应力混凝土受弯构件,在计算其使用阶段正截面混凝土的法向压应力,受拉区钢筋的拉应力和斜截面混凝土住压应力,并不得超过规范规定的限值。计算时荷载取其标准值,汽车荷载应考虑冲击系数。(1)正截面混凝土压应力验算根据《公预规》7.1.5条规定,使用阶段正截面应力应符合下列要求:未开裂构件:允许开裂构件:式中:—在作用标准效应组合下混凝土的法向压应力,按下式计算:—由预应力产生混凝土法向拉应力,按下式计算:—标准效应组合的弯矩值;(2)预应力筋拉应力验算根据《公预规》7.1.5条规定,受拉区预应力钢筋的最大拉应力应符合下列要求:对钢绞线、钢丝:未开裂构件: 允许开裂构件:对精轧螺纹钢筋:为开裂构件:允许开裂构件:式中:—预应力钢筋扣除全部预应力损失后的有效预应力;—在作用标准效应组合下受拉区预应力筋产生拉应力;又式中:—分别为钢束重心到截面净轴和换算轴的距离;—在作用标准效应组合下预应力筋重心处混凝土法向拉应力;—预应力筋与混凝土的弹性模量比。(3)截面混凝土主压应力验算此项验算主要为了保证混凝土在沿主压应力方向破坏时也具有足够的安全度,根据《公预规》7.1.6条规定,混凝土主压应力应符合下式规定:式中:—荷载标准效应组合和预应力产生的混凝土主压应力;;;式中:—由荷载标准值组合和预应力混凝土产生法向应力;—由荷载标准值组合和预应力产生的混凝土剪应力; 图7-4截面正应力图表7-4持久状况应力验算单元号应力上缘正应力下缘正应力最大主应力最大最小最大最小主压应力主拉应力1应力属性7.363.91.940.9617.36-0.232应力属性7.033.553.62.797.03-5.12E-023应力属性7.253.563.652.597.25-3.68E-024应力属性7.483.513.82.437.48-2.29E-025应力属性7.653.414.052.367.65-1.62E-026应力属性7.773.264.362.377.77-2.52E-027应力属性7.833.064.742.447.83-3.73E-028应力属性7.832.825.182.637.83-5.63E-029应力属性7.792.545.682.877.79-7.18E-0210应力属性7.732.246.193.127.73-8.51E-0211应力属性7.661.946.723.417.66-8.57E-0212应力属性7.571.677.23.77.57-8.21E-0213应力属性7.541.437.613.927.61-6.29E-0214应力属性7.561.267.954.067.95-4.52E-0215应力属性7.631.138.224.148.22-3.07E-0216应力属性7.691.068.484.28.48-2.61E-0217应力属性7.7918.744.28.74-2.58E-0218应力属性7.890.9449.064.219.06-3.12E-0219应力属性7.970.869.464.39.46-5.58E-0220应力属性7.870.6789.724.449.72-8.20E-0221应力属性7.650.4129.824.549.82-0.10422应力属性11.23.968.773.5111.2-5.82E-0223应力属性10.93.6393.7310.9-5.28E-0224应力属性10.63.359.153.910.6-4.21E-0225应力属性13.76.58.122.9513.7-2.43E-0226应力属性13.46.158.143.0113.4-1.58E-0227应力属性13.36.038.022.913.3-1.01E-0228应力属性13.25.947.832.7813.2-1.02E-0229应力属性13.15.887.612.6313.1-1.02E-02 30应力属性13.15.817.412.4813.1-1.02E-0231应力属性135.747.232.3613-1.46E-0232应力属性12.85.597.152.3412.8-2.10E-0233应力属性12.75.47.152.3212.7-2.70E-0234应力属性12.55.157.232.412.5-3.52E-0235应力属性12.24.857.392.512.2-4.53E-0236应力属性124.57.632.6112-5.53E-0237应力属性11.94.397.742.6411.9-5.97E-0238应力属性8.260.6895.248.16E-028.26-0.72439应力属性8.210.5555.520.2698.21-1.0240应力属性13.65.9910.15.0313.6-8.41E-0241应力属性13.66.149.944.9513.6-7.87E-0242应力属性13.76.39.734.8713.7-7.47E-0243应力属性146.849.224.6314-6.38E-0244应力属性14.37.318.774.3614.3-5.27E-0245应力属性14.77.678.54.1514.7-4.34E-0246应力属性14.97.978.293.9914.9-3.47E-0247应力属性15.18.248.183.9115.1-2.72E-0248应力属性15.38.458.153.8715.3-2.14E-0249应力属性15.58.618.153.8515.5-1.52E-0250应力属性15.68.738.243.9315.6-1.03E-0251应力属性15.78.798.384.0315.7-6.35E-0352应力属性15.78.818.594.1615.7-1.06E-0253应力属性12.65.619.965.4212.6-1.46E-0254应力属性12.85.76105.4312.8-1.15E-0255应力属性12.95.8110.15.4112.9-7.86E-0356应力属性9.472.3411.26.4111.2-2.65E-0257应力属性9.792.5611.16.2111.1-4.44E-0258应力属性10.12.810.95.9410.9-5.97E-0259应力属性10.43.110.65.6510.6-7.32E-0260应力属性10.73.4210.45.3610.7-7.37E-0261应力属性113.7210.25.0211-6.36E-0262应力属性11.43.9710.14.7911.4-5.08E-0263应力属性11.64.2104.6511.6-3.91E-0264应力属性11.84.389.964.5411.8-2.82E-0265应力属性124.54104.4912-1.91E-0266应力属性12.14.6510.14.512.1-1.48E-0267应力属性124.53104.5212-2.28E-0268应力属性11.84.36104.611.8-3.22E-02 69应力属性11.54.1610.14.7411.5-4.36E-0270应力属性11.23.9110.14.9411.2-5.79E-0271应力属性10.93.6410.35.1710.9-7.27E-0272应力属性10.63.3110.55.4810.6-8.36E-0273应力属性10.22.9710.85.8210.8-8.29E-0274应力属性9.92.6611.16.1511.1-7.01E-0275应力属性9.62.411.36.4411.3-5.31E-0276应力属性12.85.7110.25.5112.8-2.19E-0277应力属性12.75.5710.45.7112.7-9.96E-0378应力属性12.65.510.35.7712.6-9.51E-0379应力属性15.78.679.094.6415.7-1.08E-0280应力属性15.58.518.924.5415.5-9.02E-0381应力属性15.48.478.744.4115.4-7.64E-0382应力属性15.38.398.634.3415.3-1.18E-0283应力属性15.28.258.574.3115.2-1.63E-0284应力属性158.078.64.3715-2.29E-0285应力属性14.87.858.664.414.8-2.82E-0286应力属性14.67.578.84.4914.6-3.49E-0287应力属性14.37.259.054.6814.3-4.32E-0288应力属性146.829.414.8714-5.46E-0289应力属性13.76.339.915.1713.7-6.76E-0290应力属性13.45.7810.55.3913.4-8.06E-0291应力属性13.35.6210.75.4813.3-8.57E-0292应力属性8.040.2136.020.5288.04-1.0893应力属性7.885.75E-036.340.7797.88-0.80494应力属性11.33.479.74.3111.3-6.79E-0295应力属性11.33.569.634.3211.3-6.12E-0296应力属性11.43.679.544.3111.4-5.70E-0297应力属性11.74.357.212.6811.7-4.86E-0298应力属性11.94.657.052.5711.9-3.87E-0299应力属性12.14.896.952.4912.1-2.97E-02100应力属性12.35.096.92.4412.3-2.39E-02101应力属性12.55.246.912.4112.5-1.67E-02102应力属性12.65.356.982.4112.6-1.26E-02103应力属性12.75.437.072.4312.7-1.03E-02104应力属性12.85.527.172.5112.8-1.06E-02105应力属性12.95.627.242.5512.9-1.22E-02106应力属性135.777.262.5313-1.95E-02107应力属性9.962.747.953.179.96-3.65E-02 108应力属性10.43.117.762.9710.4-5.11E-02109应力属性10.63.397.592.8110.6-6.38E-02110应力属性7.235.47E-028.13.338.1-0.144111应力属性7.550.3427.893.17.89-0.132112应力属性7.760.6047.752.977.76-0.101113应力属性7.810.7787.542.937.81-6.82E-02114应力属性7.750.8727.272.917.75-4.04E-02115应力属性7.690.9447.052.917.69-3.33E-02116应力属性7.621.016.92.917.62-3.33E-02117应力属性7.531.16.762.927.53-4.04E-02118应力属性7.481.226.582.97.48-5.74E-02119应力属性7.471.46.352.837.47-7.78E-02120应力属性7.521.626.072.697.52-0.1121应力属性7.571.895.742.567.57-0.105122应力属性7.632.175.362.397.63-0.102123应力属性7.682.454.992.257.68-8.49E-02124应力属性7.732.724.632.087.73-6.62E-02125应力属性7.712.954.32.017.71-4.44E-02126应力属性7.643.144.021.997.64-3.12E-02127应力属性7.533.33.782.027.53-2.05E-02128应力属性7.373.413.592.117.37-2.17E-02129应力属性7.163.473.452.267.16-3.44E-02130应力属性6.733.254.73.896.73-0.3277.4短期状况构件应力验算桥梁构件的短暂状况,应计算其在制作、运输及安装等施工阶段混凝土截面边缘的法向应力。此阶段指初始预加力与主梁自重力共同作用阶段吗,验算混凝土截面下缘的最大压应力和上缘的最大拉应力。根据《公预规》7.2.8条规定,施工阶段正截面应符合下列要求:式中:—预加应力阶段混凝土法向压应力、拉应力;又式中:'—与构件制作、运输、安装各施工阶段混凝土立方体相应的抗压强度、抗拉强度标准值。 图7-5简支阶段应力图表7-5简支阶段应力验算表第一施工阶段(简支阶段)应力验算(Mpa)单元号应力上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小最大主最大主正应力正应力正应力正应力压应力拉应力1应力3.763.762.52.53.76-0.1672应力3.663.662.652.653.66-0.1723应力3.763.763.073.073.76-4.71E-034应力3.693.693.323.323.69-8.92E-035应力3.593.593.623.623.62-1.44E-026应力3.443.443.993.993.99-2.11E-027应力3.253.254.424.424.42-2.73E-028应力3.043.044.94.94.9-3.79E-029应力2.782.785.445.445.44-4.49E-0210应力2.532.535.985.985.98-4.96E-0211应力2.282.286.546.546.54-4.50E-0212应力2.062.067.047.047.04-3.67E-0213应力1.91.97.457.457.45-2.02E-0214应力1.811.817.767.767.76-8.00E-0315应力1.791.797.997.997.99-1.16E-0316应力1.841.848.138.138.13-1.98E-0517应力1.921.928.248.248.24-7.61E-0418应力2.022.028.358.358.35-1.22E-0319应力2.122.128.528.528.52-2.53E-0520应力2.12.18.548.548.54-4.82E-0421应力228.48.48.4-1.67E-0322应力1.891.898.298.298.29-1.11E-0323应力1.81.88.188.188.18-1.87E-0524应力1.761.768.048.048.04-1.53E-0325应力1.781.787.817.817.81-8.97E-03 26应力1.881.887.497.497.49-2.18E-0227应力2.052.057.067.067.06-3.84E-0228应力2.272.276.566.566.56-4.46E-0229应力2.512.51666-4.72E-0230应力2.772.775.465.465.46-4.26E-0231应力3.013.014.944.944.94-3.45E-0232应力3.213.214.484.484.48-2.46E-0233应力3.383.384.074.074.07-1.87E-0234应力3.523.523.723.723.72-1.24E-0235应力3.623.623.433.433.62-7.31E-0336应力3.673.673.23.23.67-3.57E-0337应力3.693.693.123.123.7-0.17340应力5.795.795.375.375.81-0.13841应力5.515.515.825.825.82-8.39E-0442应力5.555.555.825.825.82-4.51E-0443应力5.635.635.895.895.89-3.59E-0644应力5.665.665.995.995.99-3.02E-0445应力5.675.676.176.176.17-1.35E-0346应力5.625.626.386.386.38-3.13E-0347应力5.565.566.666.666.66-5.66E-0348应力5.455.45777-7.99E-0349应力5.315.317.367.367.36-1.18E-0250应力5.155.157.787.787.78-1.67E-0251应力4.944.948.238.238.23-2.26E-0252应力4.714.718.728.728.72-2.94E-0253应力4.474.479.249.249.24-3.12E-0254应力4.244.249.699.699.69-2.39E-0255应力4.084.0810.110.110.1-1.45E-0256应力4410.310.310.3-3.02E-0357应力4.054.0510.410.410.4-3.16E-0558应力4.184.1810.410.410.4-2.71E-0359应力4.384.3810.310.310.3-8.46E-0360应力4.624.6210.210.210.2-1.11E-0261应力4.874.8710.110.110.1-9.55E-0362应力5.15.1101010-6.22E-0363应力5.35.3101010-3.60E-0364应力5.465.46101010-1.65E-0365应力5.615.6110.110.110.1-4.53E-0466应力5.725.7210.210.210.2-2.11E-06 图7-6中跨合拢阶段应力图表7-6中跨合拢阶段应力验算表第二施工阶段(中跨合拢)应力验算(Mpa)单元号应力上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小最大主最大主正应力正应力正应力正应力压应力拉应力1应力3.753.752.432.433.75-0.1672应力2.382.381.511.512.38-2.22E-023应力2.262.261.751.752.26-3.11E-024应力2.072.072.112.112.13-4.35E-025应力1.841.842.532.532.53-5.77E-026应力1.561.563.023.023.02-7.92E-027应力1.251.253.553.553.55-0.1028应力0.9010.9014.154.154.15-0.1369应力0.5160.5164.814.814.81-0.16410应力0.1220.1225.465.465.46-0.18811应力-0.267-0.2676.146.146.14-0.26712应力-0.628-0.6286.756.756.75-0.62813应力-0.933-0.9337.287.287.28-0.93314应力-1.17-1.177.717.717.71-1.1715应力-1.34-1.348.068.068.06-1.3416应力-1.45-1.458.338.338.33-1.4517应力-1.53-1.538.588.588.58-1.5318应力-1.6-1.68.848.848.84-1.619应力-1.68-1.689.169.169.16-1.6820应力-1.81-1.819.359.359.35-1.8121应力-1.97-1.979.399.399.39-1.9722应力1.991.998.168.168.16-1.68E-0223应力1.791.798.238.238.23-9.91E-0324应力1.631.638.258.258.25-2.98E-03 25应力5.245.246.956.956.95-7.43E-0626应力5.115.116.796.796.79-2.06E-0327应力5.145.146.56.56.5-7.33E-0328应力5.215.216.136.136.13-1.03E-0229应力5.335.335.75.75.7-1.23E-0230应力5.445.445.295.295.44-1.14E-0231应力5.555.554.94.95.55-8.76E-0332应力5.625.624.574.575.62-5.18E-0333应力5.655.654.294.295.65-3.07E-0334应力5.655.654.074.075.65-1.13E-0335应力5.615.613.913.915.61-1.44E-0436应力5.535.533.813.815.53-9.39E-0537应力5.485.483.793.795.9-0.97138应力2.32.3-1.39E-02-1.39E-022.56-1.0739应力2.572.57-0.357-0.3572.64-1.0640应力8.58.54.664.668.5-6.11E-0241应力8.258.253.943.948.25-9.44E-0442应力8.38.33.943.948.3-5.36E-0443应力8.428.423.993.998.42-1.73E-0544应力8.498.494.084.088.49-2.10E-0445应力8.548.544.244.248.54-1.10E-0346应力8.528.524.454.458.52-2.69E-0347应力8.498.494.734.738.49-4.97E-0348应力8.48.45.065.068.4-7.09E-0349应力8.298.295.425.428.29-1.05E-0250应力8.148.145.845.848.14-1.46E-0251应力7.957.956.36.37.95-1.93E-0252应力7.747.746.796.797.74-2.43E-0253应力3.993.998.558.558.55-3.38E-0254应力3.843.848.958.958.95-2.56E-0255应力3.683.689.39.39.3-1.56E-0256应力-0.249-0.24910.810.810.8-0.24957应力-0.239-0.23910.810.810.8-0.23958应力-0.146-0.14610.810.810.8-0.14659应力1.54E-021.54E-0210.710.710.7-1.85E-0260应力0.2140.21410.510.510.5-2.38E-0261应力0.420.4210.410.410.4-2.01E-0262应力0.5990.59910.310.310.3-1.29E-0263应力0.7520.75210.310.310.3-7.42E-03 64应力0.8690.86910.310.310.3-3.38E-0365应力0.9640.96410.410.410.4-9.21E-0466应力1.021.0210.510.510.5-4.27E-06图7-7桥面铺装阶段应力图表7-7桥面铺装阶段应力验算桥面铺装施工阶段应力验算(Mpa)单元号应力上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小最大主最大主正应力正应力正应力正应力压应力拉应力1应力3.743.742.342.343.74-0.1672应力3.743.742.882.883.74-3.24E-033应力3.73.73.053.053.7-6.45E-034应力3.613.613.323.323.61-1.19E-025应力3.483.483.663.663.66-1.90E-026应力3.33.34.074.074.07-2.74E-027应力3.093.094.534.534.53-3.62E-028应力2.832.835.065.065.06-5.02E-029应力2.542.545.665.665.66-6.05E-0210应力2.232.236.266.266.26-6.87E-0211应力1.931.936.886.886.88-6.61E-0212应力1.651.657.457.457.45-5.88E-0213应力1.431.437.947.947.94-3.96E-0214应力1.271.278.358.358.35-2.31E-0215应力1.171.178.688.688.68-1.04E-0216应力1.131.138.948.948.94-4.75E-0317应力1.131.139.189.189.18-2.66E-0318应力1.121.129.449.449.44-2.58E-0319应力1.11.19.779.779.77-7.97E-03 20应力0.9850.9859.949.949.94-1.51E-0221应力0.7840.7849.939.939.93-2.14E-0222应力4.614.618.678.678.67-1.06E-0223应力4.374.378.738.738.73-6.75E-0324应力4.174.178.738.738.73-2.51E-0325应力7.647.647.437.437.64-5.15E-0526应力7.457.457.287.287.45-7.84E-0427应力7.427.426.996.997.42-3.80E-0328应力7.447.446.636.637.44-5.44E-0329应力7.497.496.226.227.49-6.39E-0330应力7.547.545.845.847.54-5.43E-0331应力7.597.595.485.487.59-3.60E-0332应力7.587.585.195.197.58-1.50E-0333应力7.547.544.964.967.54-4.81E-0434应力7.467.464.794.797.46-6.31E-0735应力7.347.344.694.697.34-4.11E-0436应力7.187.184.654.657.18-1.70E-0337应力7.117.114.664.667.11-2.44E-0338应力3.223.221.961.963.22-0.27339应力3.123.122.182.183.23-0.40140应力8.888.887.177.178.88-6.78E-0341应力8.978.977.127.128.97-5.37E-0342应力9.059.057.087.089.05-4.41E-0343应力9.289.287.037.039.28-2.38E-0344应力9.459.457.017.019.45-9.68E-0445应力9.69.67.077.079.6-1.80E-0446应力9.689.687.187.189.68-1.98E-0547应力9.759.757.377.379.75-4.91E-0448应力9.779.777.627.629.77-1.29E-0349应力9.749.747.897.899.74-2.88E-0350应力9.699.698.248.249.69-5.08E-0351应力9.69.68.628.629.6-7.92E-0352应力9.479.479.059.059.47-1.12E-0253应力5.875.8710.710.710.7-1.51E-0254应力5.825.8211.111.111.1-1.09E-0255应力5.745.7411.411.411.4-5.77E-0356应力1.941.9412.812.812.8-6.83E-0457应力2.052.0512.812.812.8-1.28E-0358应力2.22.212.812.812.8-6.72E-03 59应力2.432.4312.712.712.7-1.46E-0260应力2.682.6812.512.512.5-1.73E-0261应力2.942.9412.412.412.4-1.43E-0262应力3.173.1712.312.312.3-9.28E-0363应力3.373.3712.312.312.3-5.34E-0364应力3.533.5312.312.312.3-2.43E-0365应力3.673.6712.512.512.5-6.45E-0466应力3.763.7612.612.612.6-4.50E-06分析:主梁截面各施工阶段都小于允许应力,满足要求。 第8章盖梁计算8.1拟定盖梁截面尺寸支座采用橡胶支座GYZ或GYZF4系列产品。根据支座布置要求,对于连续梁桥一般在每一联一个桥墩台上设置一个固定支座,其余的墩台均设置活动支座。在本桥梁设计中,在中间桥梁桥墩布置固定支座,其余布置活动支座。根据桥梁桥墩帽平面尺寸必须满足桥跨结构支座布置要求,为了避免支座过于靠近墩身侧面的边缘,造成应力集中提高混凝土局部承压能力,并考虑施工误差及预留锚栓孔的要求。支座边缘到墩身边缘距离应不小于规定距离,即顺桥向不小于0.25m,横桥向矩形端头不小于0.4m。布置图如下:图8-1盖梁尺寸构造8.2荷载计算8.2.1上部结构永久荷载计算计算包括梁体自重,二期恒载,盖梁自重,活载。计算结果见表8-1表8-1上部结构自重计算表一片边梁自重(kN/m)一片中梁自重(kN/m)一孔上部自重(kN/m)支座反力(kN)1,42,31,42,354.6445.80 8.2.2盖梁自重和作用效应计算(1/2盖梁)计算示意图见图8-2图8-2盖梁计算截面图(单位:m)1-1截面:自重荷载:;2-2截面:自重荷载:弯矩:;3-3截面:自重荷载:;弯矩:4-4截面:自重荷载:; 弯矩:;5-5截面:自重荷载:;弯矩:;将以上所求结果汇总于表8-2中:表8-2盖梁自重及其产生弯矩、剪力计算表截面号自重(KN)弯矩()剪力(KN)左右1-127-7.5-27-272-239-34.8-67.5-67.53-3120-236.4-150217.54-467.5-0.361501505-5150340.1300所以盖梁自重为:27+39+120+67.5+150=403.5kN8.3可变荷载计算8.3.1横向分布系数计算此次设计中仅有汽车荷载,当采用非对称布置时,采用修正偏心压力法计算,在前面相关章节有求得三列偏心荷载,三车道折减系数0.78,其各片梁的横向分布系数计算如下: 当采用非对称布置时,采用杠杆原理法计算横向分布系数,按照三列汽车对称布置荷载,荷载布置示意图如图8-3图8-3三列汽车对称布载示意简图通过比例法可求得各影响线的竖坐标:1号梁:2号梁:8.3.2支座反力计算根据以上所求每片梁的荷载横向分布系数以及桥梁博士中每片梁的支座反力影响线,可以求得每片梁的每个支座的支座反力。式中:—均布荷载,—集中力, —均布力所对应影响线的面积;—集中力对应影响线的竖标值;—荷载横向分布系数;—车道折减系数,观察桥梁博士每个墩的支座影响线,2号墩的均布力对应的面积最大,故以2号墩为控制计算。2号墩支座反力影响线见图8-4。图8-439号节点支反力影响线布载示意图利用CAD面域求出各部分面积:=25.177=-1.265根据2号墩(39节点)支座反力影响线按最不利情况加载。得到梁支座分配的汽车荷载为:则每个支座分配到的汽车荷载为对应的梁的横向分布系数乘以既:可变荷载计算结果见表8-3:表8-3可变荷载支反力计算荷载布置项目1号梁2号梁3号梁4号梁三列汽车非对称布置0.630.6030.6030.63汽车支反力459.4437.52437.52459.4三列汽车对称布置0.390.780.780.39汽车支反力284.4568.8568.8284.4 8.3.3个梁荷载组合组合结果见表8-4表8-4各梁荷载反力组合编号荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁1恒载26502650265026502汽车三列对称284.4568.8568.8284.43汽车三列非对称459.4437.52437.52459.44人群对称00005人群非对称000061+2+42934.43218.83218.82934.471+2+52934.43218.83218.82934.481+3+43109.43087.523087.523109.491+3+53109.43087.523087.523109.4表8-4各梁荷载反力组合 8.4计算双柱支反力计算是以图见8-5,各种组合数据见表8-4,双柱反力计算结果见表8-5图8-5双柱反力计算示意图(单位:m)组合6与组合7相同:组合8与组合9相同:由计算可知,在恒载、汽车非对称布置时,双柱反力较大,故取组合8和组合9作为控制设计组合,此时。 8.5内力计算8.5.1恒载加活载作用下各截面内力计算(1)计算弯矩为求出最大弯矩,跨中弯矩采用对称布置数值,支点采用非对称布置数值。计算简图见图8-6表8-6截面弯矩计算示意图根据力矩平衡可得:计算结果见表8-5表8-5各截面弯矩计算表荷载组合情况墩柱反力梁支座反力各截面弯矩MG1R1R22-23-34-45-566153.22934.43218.8-440.16-5135.2-2238.28-789.876153.22934.43218.8-440.16-5135.2-2238.28-789.886196.93109.43087.52-466.41-5441.45-2662.7-1273.3696196.93109.43087.52-466.41-5441.4-2662.7-1273.36 (2)对应最大弯矩时剪力计算一般计算公式如下:截面1-1:截面2-2:截面3-3:截面4-4:截面5-5:各截面剪力计算结果见表8-6。表8-6各截面剪力计算表荷载组合情况组合6组合7组合8组合9墩柱反力6153.26153.26196.96196.9梁支反力2934.42934.43109.43109.43218.83218.83087.523087.52截面1-1左0000右-2934.4-2934.4-3109.4-3109.4截面2-2左-2934.4-2934.4-3109.4-3109.4右-2934.4-2934.4-3109.4-3109.4截面3-3左-2934.4-2934.4-3109.4-3109.4右3218.83218.83087.53087.5截面4-4左3218.83218.83087.53087.5右0000截面5-5左0000右00008.5.2内力汇总将表8-5,8-6表中数据按8-7表汇总,结果如8-7所示。表8-7盖梁内力汇总表内力1-12-23-34-45-5弯矩M(自重)-7.5-34.8-236.4-0.36340.13M(荷载)0-466.41-5441.45-2662.7-1273.36M(计算)-7.5-501.21-5677.85-2663.06-933.23剪力V(自重)左-27-67.5-1501500 右-27-67.5217.51500V(荷载)左0-3109.4-3109.43218.80右-3109.4-3109.43087.500V(计算)左-27-3176.9-3259.43368.80右-3136.4-3176.9330515008.6截面配筋设计与承载力验算拟采用C25混凝土,主筋选用HRB335Φ28,保护层厚度取50mm(钢筋中心至混凝土边缘距离),由所给资料可知:。8.6.1正截面抗弯承载能力验算根据《公预规》第5.2.9条可知:正截面抗弯承载能力需满足:①2-2截面,又;则:所以可得又选用HRB335Φ28钢筋,则根数,实际选用10根。则配筋率该截面实际承载力为:=2806.158(1.45-0./2)=2489.3>=501.21②3-3截面,又;则:所以可得又选用HRB335Φ28钢筋,则根数,实际选用26 根。则配筋率该截面实际承载力为:=28016.011(1.45-0.1496/2)=6165.0>=5677.85③4-4截面,又;则:所以可得又选用HRB335Φ28钢筋,则根数,实际选用12根。则配筋率该截面实际承载力为:=2807.39(1.45-0.0681/2)=2929.89>=2663.06④5-5截面,又;则:所以可得又选用HRB335Φ28钢筋,则根数,实际选用10根。则配筋率该截面实际承载力为:=2806.158(1.45-0.02351/2)=2479.88>=933.23各截面钢筋数量计算表见表8-8表8-8各截面钢筋数量计算表截面号M面积(mm2)所需根数实际选用配筋率(%)根数面积(mm2)1-1-7.5--743110.205 2-2-501.211239.931061580.2123-3-5677.8514746.3242616010.80.554-4-2663.066712.711127389.60.255-5-933.232317.441061580.2128.6.2斜截面抗剪承载能力验算根据《公预规》第5.2.10条要求,截面满足时可不进行斜截面抗剪承载能力验算,仅仅需要按照构造要求进行配筋式中:-结构重要度系数,为1.0;-预应力提高系数,为1.25;-混凝土抗拉强度设计值,为1.23MPa;①对于1-1截面,代入数据得:②对于2-2·5-5截面,代入数据得:根据《公预规》8.2.6要求:查看盖梁汇总表,各截面剪力都小于7395kN,所以只需要按照构造要求设置斜筋和箍筋。第9章双柱式桥墩设计9.1桥墩设计资料设计荷载:公路-级桥面宽:12.4m,三车道上部构造:预应力混凝土简支转连续箱梁桥本次设计采用双柱式桥墩,蹲身材料为混凝土,设计桥墩墩身直径d=1.8m。桥墩布置图如图9-1所示 图9-1桥墩布置示意图(单位:cm)9.2桥墩墩柱设计9.2.1计算桥墩抗推刚度K式中:——第i个墩柱下端固定处到墩顶高度,排架桩为地面至第一个弹性零点距离。以上桩长与桩在地基内挠曲长度之和。,为地面至第一个弹性零点距离。目前计算方法还不一致,可近似取~,为排架桩入土深度;——墩身横截面对形心轴惯性矩;——C20混凝土弹性模量,。1号桥墩:2号桥墩:3号桥墩:4号桥墩:9.2.2计算墩顶制动力 式中:——作用在第i个墩台上制动力;——全桥承受的制动力。于是桥墩墩顶水平位移根据《桥规》4.3.6条要求:公路—Ⅰ级汽车荷载制动力标准值不得小于165,所以制动力,由于是三车道布置荷载,即T=16530.78=386.1kN。汽车制动力分配:9.2.3计算梁温度变形引起的水平力当温度下降时桥梁上部结构将缩短两边排架向河心偏移,当温度上升时侧将伸长。两岸边排架向路堤偏移,在求排架偏移值时,需要先求出温度变化时偏移值等于零的位置。如图9-2所示:图9-2温度变化排架墩偏移图——为0-0线至0号排架的距离;——桩序号;——桥梁桩径。 如果用、、…表示自0-0线至1、2、3…i号排架距离,则得各墩顶部由温度引起水平位移:式中:——上部结构线膨胀系数;——温度升降度数;、均带正负号,以0-0线指向x轴正轴为正。各排架桩顶所承受温度力:由得到:联立解得:当各跨跨径相同时都为,此时当把代入式中,可以得到:由上述可知:相应水平力为:根据桥墩高度和抗推刚度对称可知,当整桥温度偏移值为零的位置在全桥中间,即,,,。混凝土线膨胀系数。各墩顶偏移量为: 9.2.4计算各墩顶水平推力9.3桥墩配筋计算以2号墩为计算墩,垂垂直力N=6196.9kN,水平力H=116.73+86.57=203.3kN换算到墩底处,水平力H=203.3kN水平力对墩底弯矩M=HLi=203.315=3049.5圆形截面偏心受压构件纵向受力钢筋通常是沿圆周均匀布置的,其根数不少于6根,对于一般钢筋混凝土圆形截面偏心受压柱,纵向钢筋不宜小于12mm,保护层厚度不小于30~40mm,取保护层为50mm。本次设计采用直径20mm的HRB335钢筋20根,其截面积为62.84,则配筋率为:,其截面布置图如图9-3所示图9-3墩柱截面配筋图(单位:cm)根据《公预规》规定,当构件一端为不移动铰接,另一端固定,墩的计算长度,长细比为,所以要考虑偏心增大系数。偏心增大系数按下面公式计算: 式中:,带入数据得,此时9.3.1按最大垂直力时墩柱顶按轴心受压构件计算根据《公预规》5.3.1条规定:,由。查《公预规》附表,故墩顶轴心受压满足规范要求。9.3.2最大弯矩偏心受压验算根据《公预规》5.3.9规定,偏心受压构件承载力计算应符合下列规定:设,代入,,整理得按《公预规》附录查询可得:当时,A=1.4908,B=0.6651,C=0.5021,D=1.7856。代入则: 故墩桩承载力满足规范要求。第十章钻孔灌注桩计算根据前面的计算确定钻孔灌注桩的桩径d=2.0m,采用混凝土,钢筋采用直径d=16mm的HRB335钢筋。钻孔灌注桩按m法进行计算。截面如图10-1所示:图10-1桩基础示意图(单位:mm)10.1荷载计算根据前面求的双柱反力可知G=6196.9kN。墩柱自重:系梁恒重:,作用于柱顶恒载反力:钻孔灌注桩每延米自重为:由前面章节的计算可知,水平推力H=203.3kN,弯矩M=3049.5作用于地面处桩顶上的外力为:10.2桩长的计算 初步确定单桩容许承载力的经验公式来初步确定桩长,单桩承载力经验公式为:式中:假设桩进入第三层土中,查表可知,,。由地质条件可知:①粉质粘土:,②卵石:,③粉质粘土:,则桩底最大垂直力为:令,解得h=31.9m,取h=33m当桩长为33m,比较一,二土层厚度可知,桩确实进入了第三层土中。且,满足轴向承载力规范要求。10.3桩的内力计算(1)柱的计算宽度式中: (1)桩的变形系数的计算桩的换算深度(2)地面以下深度z处水平应力和桩身截面上弯矩的计算已知:桩身弯矩式中:计算结果见表10-1桩身水平应力式中:查表可知,为换算深度,计算结果见表10-2表10-2桩身弯矩计算表0.310.1010.760.101.0062.113455.203517.310.610.2010.760.201.00122.833449.403572.220.920.3010.760.290.99180.913434.743615.651.230.4010.760.380.99235.353408.303643.651.840.6010.760.530.96330.133313.053643.182.450.8010.760.650.91402.623156.253558.86 3.071.0010.760.720.85450.912940.763391.673.681.2010.760.760.77475.092675.543150.634.291.4010.760.760.69477.062374.132851.194.911.6010.760.740.59459.822051.992511.815.521.8010.760.680.50427.101724.212151.326.132.0010.760.610.41382.981405.181788.166.752.2010.760.530.32331.521106.821438.337.362.4010.760.440.24276.48838.521114.997.982.6010.760.350.18221.12606.41827.538.592.8010.760.270.12168.35414.01582.369.203.0010.760.190.08120.39262.49382.8810.743.5010.760.050.0131.6946.4878.1712.274.0010.760.000.000.030.310.34表10-3水平应力计算表0.310.102.281.455.5919.7425.330.610.202.121.2910.4035.1245.520.920.301.961.1414.4246.5660.981.230.401.801.0017.7054.4572.151.840.601.500.7522.1361.2083.332.450.801.220.5424.0358.4782.503.071.000.970.3623.8249.1472.963.681.200.750.2221.9735.7657.734.291.400.550.1118.9620.5639.524.911.600.390.0215.245.2720.515.521.800.25-0.0411.22-8.752.476.132.000.15-0.087.21-20.60-13.396.752.200.06-0.103.49-29.75-26.267.362.400.00-0.110.21-36.01-35.817.982.60-0.04-0.11-2.54-39.39-41.938.592.80-0.07-0.11-4.74-40.16-44.919.203.00-0.09-0.09-6.44-38.65-45.0910.743.50-0.10-0.06-9.02-27.13-36.1512.274.00-0.11-0.01-10.59-8.04-18.63 10.4桩身配筋及承载力验算由表10-2可知,z=1.227m处最大,,N=7188.83kN桩内竖向钢筋按0.2%进行配筋,则选用34根直径为16mm的HRB335钢筋,保护层厚度为80mm。桩截面配筋图见图10-2所示。图10-2桩身截面配筋图(单位:mm)此时,,桩的换算面积:桩的换算模量:当,求偏心增大系数:式中:,带入数据得,此时根据《公预规》5.3.9规定,偏心受压构件承载力计算应符合下列规定: 设,代入,,整理得按《公预规》附录查询可得:当时,A=1.3314,B=0.6523,C=0.2436,D=1.8639。代入则:故钻孔灌注桩的正截面受压承载力满足规范要求。10.5验算墩顶纵向水平位移(1)计算桩在地面处水平位移和转角当时,查《公预规》附表得: 即:所以符合m法的计算要求(1)计算墩顶纵桥向水平位移,,,,查询桩位于基岩()或土中()桩顶位移水平容许位移水平位移满足规范的要求 致谢历时三个月的毕业设计即将落幕,在导师的辛勤指导和同学的热心帮助之下,我对于桥梁设计有了更多新的认知,对桥梁工程有了更深一步的认识,对桥梁综合设计的整体脉络了解得更加的清晰透彻。通过此次毕业设计,让我对自己大学四年以来所学的知识有更多的认识和提升。  毕业设计,让我们收获了很多,帮助我们总结大学四年收获、认清自我。同时,还帮助我们改变一些处理事情时懒散的毛病。从最开始时的搜集资料,整理资料,到方案比选,确定方案,再到着手开始进行截面尺寸设计、桥梁博士建立计算模型、内力组合、钢束估束、调束,桥墩和基础的设计,每一步都是环环相扣,衔接紧密,其中任何一个步骤产生遗漏或者疏忽,就会对以后的设计带来很多的不便。 我们的动手能力和资料搜集能力在毕业设计中也得到很大提升。毕业设计中很多数值、公式、计算方法都需要我们去耐心地查阅书籍,浏览资料,和导师同学交流.设计中需要用到辅助设计软件的地方,也需要我们耐心的学习。掌握其使用的要领,运用到设计当中去。最后汇总的时候,需要将前期各个阶段的工作认真整理。 通过设计,让我深刻领会到基础的重要性,毕业设计不仅仅能帮助我们检验大学四年的学习成果,更多的是毕业设计可以帮助我们更加清楚的认识自我,磨练学生的意志与耐性,这会为学生日后的工作和生活中带来很大的帮助.在论文即将完成之际,我的内心久久无法平静.在这里,我要感谢导师悉心的指导,感谢同学们无私的帮助,感谢母校四年的栽培!

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