04级本科毕业设计
Io=375.24?109mm4作为全梁的平均值来计算。 由简支梁挠度验算式为?Ms? 第 46 页 共 73 页
主梁在各控制截面的换算截面惯性矩各不相同,取梁L/4处截面的换算截面惯性矩
?MsL20.95ECI0
5.8.1 、可变荷载作用引起的挠度
现将可变荷载作为均布荷载作用在主梁上,则主梁跨中挠度系??548效应的可变荷载值为MQS?7850.815KN?m 由可变荷载引起的简支梁跨中截面的挠度为
53888027850.815?106????10.05mm??? 480.95?3.45?104375.24?109数 荷载短期
?QS考虑长期效应的可变荷载引起的挠度值为:
?QL???,MS??QS?1.45?10.05?14.57?故满足要求
38880?64.67mm 6005.8.2、 考虑长期效应的一期恒载、二期恒载引起的挠度
2538880(3621.303?701.157)?106?GL???,ms?(?G1??G2)?1.45???4 480.95?3.45?10254.76?109?42.68mm???5.8.3、 预加力引起的上拱度计算
采用 L /4截面的使用阶段永存预加力矩作用作为全梁平均预加力矩计算值,则主梁的上拱度(跨中截面)为
l
?pe??Mpe?MxB0
0dx式中Mpe 为永存预加力在任意截面处所引起的弯矩值,Mx 为跨中作用单位力时在任意截面所产生的弯矩值,B0 为构件抗弯刚度,根据《桥规》对于A类预应力混凝土构件的抗弯刚度为B0?0.95ECI0
46
04级本科毕业设计
所以
第 47 页 共 73 页
?pe??lMpe?MxB00dx??8?0.95ECIn 考虑长期效应的预加力引起的上拱值为??32.52mm??? ?pe,l???,pe??pe?2?(?32.52)??65.04mm?5.8.4、 预拱度的设置
Mpe?L2??梁在预加力和荷载短期效应组合共同作用下并考虑长期效应的挠度值为
wl?wQl?wGl??pe,l?14.57?42.68?65.04??7.79mm???
预加力产生的长期上拱度值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度值,所以不需要设置预拱度。
5.9、主梁端部(锚固端)的局部承压验算
后张法预应力混凝土梁的端部,由于锚头集中力的作用,锚下混凝土将承受很大的局部压力,可能使梁端产生纵向裂缝,需进行局部承压验算。根据对三束预应力钢筋锚固点的分析,N2,N3钢束的锚固端局部承压条件最不利,对N2,N3锚固端进行局部承压计算。 5.9.1局部承压区的截面尺寸验算
根据《公预规》规定,配置间接钢筋的混凝土构件,其局部受压区的截面尺寸应满足下列要求:
?0Fld?1.3?s?fcdAln
??Ab Al式中:Fld—局部受压面积上的局部压力设计值,应取1.2倍张拉时的最大压力;,张拉控
制应力1395Mpa,则Fld?1.2?1395?592.2?991.34KN;
?0Fld?1.0?1406.16?991.34KN
fcd—预应力张拉时混凝土轴心抗压强度设计值,当混凝土强度达到设计强度的90%
时,此时的混凝土强度等级为0.9×C50=C45,则;fcd?20.5MPa
47
04级本科毕业设计
第 48 页 共 73 页
?s—混凝土局部承压修正系数,混凝土强度等级为C50及以下时,取?s=1.0,本设
计预应力筋张拉时混凝土强度等级为C45,故取1.0;
?—混凝土局部承压强度提高系数;??Ab Al Ab—局部受压时的计算底面积,按《公预规》确定;
Aln,Al—混凝土局部受压面积,当局部受压面有孔洞时,Aln为扣除孔洞后的面积,
Al为不扣除孔洞的面积;对于具有喇叭管并与垫板连成整体的锚具,Aln可取垫板面积扣除喇叭管尾端内孔面积。
本设计采用夹片式锚具,该锚具的垫板与其后的喇叭管连成整体,锚垫板尺寸为
160?160mm,喇叭管尾端接内径70mm的波纹管。根据锚具的布置情况,取最不利的2.3
号钢束进行局部承压验算。则:
Aln?160?160???7024?21754(mm2)
Al?160?160?25600(mm2) Ab?400?400?160000(mm2)
??Ab160000??2.5 Al256001.3?s?fcdAln=1.3?1.0?2.5?16.1?25600?10?3?1339.52(KN)
≥?0Fld=991.34 KN
所以主梁局部受压区的截面尺寸满足规范要求。 5.9.2、局部抗压承载力验算
根据《公预规》5.7.2条,对锚下设置间接钢筋的局部承压构件,按下式进行局部抗压承载力验算:
?0Fld?0.9(?s?fcd?k?v?corfsd)Aln
?cor?Acor?1 Al 48
04级本科毕业设计
第 49 页 共 73 页
式中:?cor—配置间接钢筋时局部抗压承载力提高系数,当Acor?Ab时,应取Acor?Ab; k—间接钢筋影响系数,按《公预规》5.7.2条取用,当混凝土强度等级在C50及
以下时,取k=2.0;
Acor—间接钢筋内表面范围内的混凝土核芯面积,其重心应与Al的重心相重合,计
算时按同心,对称原则取值;
?v—间接钢筋体积配筋率,对于螺旋筋:?v? Ass1—螺旋形间接钢筋的截面面积;
dcor—螺旋间接钢筋内表面范围内混凝土核芯面积的直径; s—螺旋间接钢筋的层距。
本设计采用的间接钢筋为HRB335的螺旋形钢筋,fsd?280MPa,直径10mm,单根截面积为78.54mm2,间距s=40mm,螺旋筋钢筋中心距离240mm。则:
4Ass1; dcorsAcor???1902/4?28353mm2
?cor??v?Acor?1.052?1 Al4Assl4?78.54??0.0413 dcors190?40由上述公式?0Fld?0.9(?s?fcd?k?v?corfsd)Aln 其中
公式右边?0.9?(1.0?2.5?18.4?2.0?0.0413?1.052?280)?21752?10?3
?1376.85(KN)?991.34KN=?0Fld
故局部抗压承载力计算通过。
因此,本设计主梁N2钢束锚固端部的局部承压满足规范要求。同理对其它钢束进行局部承压计算,均满足要求。
49
04级本科毕业设计
第 50 页 共 73 页
6、 桥梁下部结构计算
6.1、盖梁的计算 6.1.1、荷载计算
(1). 上部恒载表 每片边梁自重每片边梁自重一孔上部 构造总重每一个支座恒载反力 kN 边梁1、5号 3948.672 232.75 主梁2-4号 251.472 kN/m 1、5号 18.65 kN/m 2-4号 20.15 kN (2).盖梁的自重及内力计算图6-1
图 6-1
盖梁自重及产生的弯矩、剪力计算表 截面 编号 自 重 弯 矩 剪 力(kn) kN kN?m Q左 Q右 q1?0.2?1.376?2.3?25 1 ?0.5?0.2?0.065?2.3?25 ?15.824?0.374?16.198q2?2.036?1.441?2.3?25?0.5?2.036?0.659?2.3?25?168.7?38.6?207.3M1??15.824?0.2?0.374?0.223??1.5824?0.025??1.6 -16.2 -16.2 M2??2.036?0.2??1.376?2.3?25 2 ?0.5?2.236?0.5?2.236?0.724?2.3?25?1?2.2363??232.5-223.5 -223.5 50