目录
第1章 设计原始资料 ............................................................................................................... 1 1.1 设计概况 ............................................................................................................................. 1 1.2 技术标准 ............................................................................................................................. 1 1.3 主要规范 ............................................................................................................................. 1 第2章 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 ...................................................................................... 2 2.1 尺寸拟定 ............................................................................................................................. 2 2.1.1 桥孔分跨 ..................................................................................................................... 2 2.1.2 截面形式 ..................................................................................................................... 2 2.1.3 梁高 ............................................................................................................................. 3 2.1.4 细部尺寸 ..................................................................................................................... 4 2.15 主要材料及材料性能 .................................................................................................. 6 2.2 模型建立与分析 ................................................................................................................. 7 2.2.1 计算模型 ..................................................................................................................... 8 第3章 荷载内力计算 ................................................................................................................. 9 3.1 荷载工况及荷载组合 ......................................................................................................... 9 3.2 作用效应计算 ................................................................................................................... 10 3.2.1 永久作用计算 ........................................................................................................... 10 3.3 作用效应组合 ................................................................................................................... 16 第4章 预应力钢束的估算与布置 .......................................................................................... 20 4.1 力筋估算 ........................................................................................................................... 20 4.1.1 计算原理 ................................................................................................................... 20 4.1.2 预应力钢束的估算 ................................................................................................... 24
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4.2 预应力钢束的布置(具体布置图见图纸) ................................................................... 27 第5章 预应力损失及有效应力的计算 .................................................................................... 29 5.1 预应力损失的计算 ........................................................................................................... 29 5.1.1摩阻损失 .................................................................................................................... 29 5.1.2. 锚具变形损失 .......................................................................................................... 30 5.1.3. 混凝土的弹性压缩 .................................................................................................. 30 5.1.4.钢束松弛损失 ............................................................................................................ 31 5.1.5.收缩徐变损失 ............................................................................................................ 31 5.2 有效预应力的计算 ........................................................................................................... 32 第6章 次内力的计算 ............................................................................................................... 33 6.1 徐变次内力的计算 ........................................................................................................... 33 6.2 预加力引起的次内力 ....................................................................................................... 33 第7章 内力组合 ....................................................................................................................... 35 7.1 承载能力极限状态下的效应组合.................................................................................. 35 7.2 正常使用极限状态下的效应组合.................................................................................. 38 第8章 主梁截面验算 ............................................................................................................. 41 8.1 正截面抗弯承载力验算 ................................................................................................... 41 8.2 持久状况正常使用极限状态应力验算 ........................................................................... 44 8.2.1 正截面抗裂验算(法向拉应力) ............................................................................ 44 8.2.2 斜截面抗裂验算(主拉应力) ................................................................................ 46 8.2.3混凝土最大压应力验算 ............................................................................................ 49 8.2.4 预应力钢筋中的拉应力验算 .................................................................................. 50 8.3 挠度的验算 ....................................................................................................................... 51
小结 ............................................................................................................................................. 53
第1章 设计原始资料
1.1 设计概况
设计某预应力混凝土连续梁桥模型,标准跨径为35m+50m+35m。施工方式采用满堂支架现浇,采用变截面连续箱梁。
1.2 技术标准
公路等级:一级公路,双向2车道; 设计荷载:公路-I级; 桥面宽度:3.5×2+2.5×2; 安全等级:二级;
1.3 主要规范
1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004); 2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);
4)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008); 5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007);
6)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011);
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第2章 桥跨总体布置及结构尺寸拟定
2.1 尺寸拟定
本设计方案采用三跨一联预应力混凝土变截面连续梁结构,全长120m。设计主跨为50m。
2.1.1 桥孔分跨
连续梁桥有做成三跨或者四跨一联的,也有做成多跨一联的,但一般不超过六跨。对于桥孔分跨,往往要受到如下因素的影响:桥址地形、地质与水文条件,通航要求以及墩台、基础及支座构造,力学要求,美学要求等。若采用三跨不等的桥孔布置,一般边跨长度可取为中跨的0.5—0.8倍,这样可使中跨跨中不致产生异号弯矩,此外,边跨跨长与中跨跨长之比还与施工方法有着密切的联系,对于采用现场浇筑的桥梁,边跨长度取为中跨长度的0.8倍是经济合理的。但是若采用悬臂施工法,则不然。本设计跨度,主要根据设计任务书来确定,其跨度组合为:(35+50+35)米。基本符合以上原理要求。
2.1.2 截面形式
1) 立截面
从预应力混凝土连续梁的受力特点来分析,连续梁的立面应采取变高度布置为宜;在恒、活载作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律,另外,变高度梁使梁体外形和谐,节省材料并增大桥下净空。但是,在采用顶推法、移动模架法、整孔架设法施工的桥梁,由于施工的需要,一般采用等高度梁。等高度梁的缺点是:在支点上不能利用增加梁高而只能增加预应力束筋用量来抵抗较大的负弯矩,材料用量多,但是其优点是结构构造简单、线形简洁美观、预制定型、施工方便。一般用于如下情况:
① 桥梁为中等跨径,以40—60米为主。采用等截面布置使桥梁构造简单,施工迅速。由于跨径不大,梁的各截面内力差异不大,可采用构造措施予以调节。
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