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图6-18长期组合作用下的弯矩
由图可知,长期组合作用下支座处弯矩值为4.8?108KN?m,跨中位置处弯矩值为-5.9?108KN?m,注意跨中的设计弯矩抵抗值。
图6-19长期组合作用下的扭矩
长期组合作用下端部扭矩值为-1.1?109KN?m,跨中部分扭矩值为-7,1?108KN?m,所以扭矩值最大在端部。
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图6-20长期组合作用下的结构变形
由图可知长期组合作用下变形最大处在跨中位置,结构最大变形值为
3.5?102cm,施工时注意控制跨中位置的变形。
图6-21长期组合作用下的应力
由图可知,长期组合作用下结构应力最大分布在跨中位置,最大值为-2.5?108KN。
根据以上各种不同的荷载组合,midas分析出不同的内力、应力、变形、反力。可以看出该桥在运营状态下的受力情况。
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第7章 主梁截面验算
7.1正截面抗弯承载力验算
在承载能力极限状态下,预应力混凝土梁沿着面和斜截面都有可能破坏,本设计只验算正截面的强度,斜截面强度忽略不计。
翼缘位于受压区的T形截面或I形截面受弯构件,箱形截面受弯构件的正截面承载能力可参照T形截面计算,由于本设计未考虑普通钢筋,故其正截面抗弯承载能力按下列规定进行计算时也不考虑普通钢筋的影响,所以有:
1 当符合下列条件时
(7.1-1) fpdAp?fcdb?h?ff应以宽度为b'f的矩形截面按下面公式计算正截面抗弯承载力:
?0Md?fcdbx?h0-??x??2? (7.1-2)
混凝土受压区高度x应按下式计算:
fpdAp?fcdb?x (7.1-3) f截面受压区高度应符合下列要求:
x??bh0 (7.1-4)
?-?p0?)为当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受压即(fpd正时
x?2a? (7.1-5) 当受压区仅配纵向普通钢筋或配普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受拉即
?-?p0?)为负时 (fpd x?2a?s (7.1-6)
2 当不符合公式(7.1-1)的条件时,计算中应考虑截面腹板受压的作用,其正截面抗弯承载力应按下列规定计算:
?0Md?fcd?bx?h0-????h?f??x???????b-bhh-?0?? (7.1-7) ?ff2?2???此时,受压区高度x应按下列公式计算,应应符合(7-4)、(7-5)、(7-6)的要求。
fpdAp?fcdbx?b?f-bh?f (7.1-8)
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式中 ?0—桥梁结构的重要性系数,按《预规》JTG D62-2004第5.1.5条的规定采用,本设计为二级,取?0=1.0;
Md—弯矩组合设计值;
fcd—混凝土轴心抗压强度设计值,按《预规》JTG D62-2004表3.1.4采用; fpd—纵向预应力钢筋的抗拉强度设计值,按《预规》JTG D62-2004表3.2.3-2采用;
Ap—受拉区纵向预应力钢筋的截面面积;
b—矩形截面宽度或T形截面腹板宽度,本设计应为箱形截面腹板总宽度;
h0—截面有效高度,h0?h?a,此处h为截面全高;
a、a?—受拉区、受压区普通钢筋和预应力钢筋的合力点至受拉区边缘、受压区边缘的距离;
? as—受压区普通钢筋合力点至受压区边缘的距离;
h?f—T形或I形截面受压翼缘厚度;
b?f—T形或I形截面受压翼缘的有效宽度,按《预规》JTG D62-2004第4.2.2的规定采用。
由第6章图中的数据Md与Mj 比较可知,承载力验算满足要求。即:Md>Mj 。
7.2 持久状况正常使用极限状态应力验算
预应力混凝土连续梁在各个受力阶段均有其不同受力特点。从一开始施加预应力,其预应力钢筋和混凝土就开始处于高应力下。为保证构件在各个阶段的安全,除了要进行强度验算外,还必须对其施工和使用阶段的应力情况分别进行验算。
7.2.1 正截面抗裂验算(法向拉应力)
正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列要求: 1)全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下
预制构件
?st-0.85?pc?0 (7.2.1-1)
分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件
?st-0.80?pc?0 (7.2.1-2)
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2)A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下
?st-?pc?0.7ftk (7.2.1-3) 但在荷载长期效应组合下
?st-?pc?0 (7.2.1-4) 斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力?tp进行验算,并应符合下列要求: 1)全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下 预制构件
?st?0.6ftk (7.2.1-5) (7.2.1-6)
现场浇筑(包括预制拼装)构件
?st?0.4f预制构件
?st?0.7ftktk2)A类和B类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下
(7.2.1-7) (7.2.1-8)
现场浇筑(包括预制拼装)构件
?st?0.5f拉应力,按公式(8.2.2-1)计算;
tk式中 ?st —在作用(或荷载)短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向
?it—在荷载长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力,按公式
(7.2.2-2)计算;
?pc—扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压力,按《预规》JTG D62-2004第6.1.5条规定计算;
?tp—由作用(或荷载)短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力,按《预规》JTG D62-2004第6.3.3条规定计算;
ftk—混凝土的抗拉强度标准值,按《预规》JTG D62-2004表3.1.3采用。 受弯构件由作用(或荷载)产生的截面抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力,应按下列公式计算:
?st?MsW0MiW0 (7.2.1-9) (7.2.1-10)
?it?式中 Ms—按作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩值;
Mi—按荷载长期效应组合计算的弯矩值,在组合的活荷载弯矩中,仅考虑汽车、
人群等直接作用于构件的荷载产生的弯矩值。
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